JPH10209143A - 基板端面の洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents

基板端面の洗浄方法および洗浄装置

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JPH10209143A
JPH10209143A JP9024510A JP2451097A JPH10209143A JP H10209143 A JPH10209143 A JP H10209143A JP 9024510 A JP9024510 A JP 9024510A JP 2451097 A JP2451097 A JP 2451097A JP H10209143 A JPH10209143 A JP H10209143A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の端面に付着した塗布膜を有効に除去する
ことができる基板端面の洗浄方法および洗浄装置を提供
すること。 【解決手段】表面に絶縁層としてポリイミド等の塗布膜
が塗布された基板を回転させ、その状態で基板の端面部
分に洗浄液を供給してその部分の塗布膜を除去し、基板
を回転させたままの状態で、気体の吹き付けおよび／ま
たは真空吸引により基板の端面近傍における塗布膜の乾
燥を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハ等の基板にポリイミド等の塗布液を塗布して膜形成し
た後にその端面を洗浄する基板端面の洗浄方法および洗
浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造においては、半導
体ウエハに所望の膜を成膜し、回路パターンに対応し
て、いわゆるフォトリソグラフィー技術によりレジスト
パターンを形成し、レジストをマスクとしてドライエッ
チングすることにより、所望の回路を形成している。そ
して、最後にポリイミド等を塗布して絶縁層を形成し、
前工程としてのウエハ段階が終了する。
【０００３】この最後の絶縁層を形成する際には、レジ
スト塗布の場合と同様、スピンコーターが使用される。
スピンコーターでは、半導体ウエハ表面の中央部に塗布
液を供給し、それを回転による遠心力で全体に広げ、全
体に亘って均一な膜を形成する。しかし、この場合に、
（１）遠心力により樹脂がベベルと称される半導体ウエ
ハ端面および端面近傍の裏面部分に付着する、（２）塗
布後時間が経過した際に表面張力等の影響で半導体ウエ
ハのベベル近傍においてポリイミド等の樹脂が厚くなっ
てしまう、といった問題が生じる。このような現象が生
じると、搬送エラーが生じたり、また搬送過程等でパー
ティクル発生の原因となる。
【０００４】そこで、このような端面近傍のポリイミド
等の樹脂を除去するために、ポジレジスト用のコーター
の場合と同様、半導体ウエハを回転させながら、端面に
洗浄ノズルから溶剤を供給してサイドリンスを行い、さ
らにバキュームやブローを追加して振り切り乾燥を行っ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリイ
ミド等は乾燥しにくいため、サイドリンス振り切り時に
ポリイミド等が再び流れ出して再び半導体ウエハのベベ
ル部分に付着する。したがって、やはり搬送エラーを生
じるおそれがある。
【０００６】搬送エラーを回避するためにバキューム搬
送することが考えられるが、その場合には、搬送機構自
体が複雑なものとなってしまうため好ましくなく、半導
体ウエハのベベル部分を有効に洗浄する方法が望まれて
いる。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、基板の端面に付着した塗布膜を有効に除去
することができる基板端面の洗浄方法および洗浄装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第１発明は、表面に塗布液が塗布されて塗布膜が形
成された基板を回転させる工程と、前記基板を回転させ
たままの状態で、前記基板の端面部分に洗浄液を供給し
てその部分の塗布膜を除去する工程と、前記基板を回転
させたままの状態で、前記基板の端面近傍における塗布
膜の乾燥を促進させる工程と、を具備することを特徴と
する基板端面の洗浄方法を提供する。
【０００９】第２発明は、第１発明において、前記塗布
膜の乾燥を促進させる工程が、前記基板の端面部分への
気体吹き付け、および前記基板端面部分近傍の気体の吸
引のうち少なくとも一方により行うことを特徴とする基
板端面の洗浄方法を提供する。第３発明は、第１発明ま
たは第２発明において、前記基板の回転速度が１００〜
１０００ｒｐｍの範囲であることを特徴とする基板端面
の洗浄方法を提供する。第４発明は、前記洗浄液として
ノルマルメチルピロジノンまたはメチルメトキシプロピ
オネートとイソプロピルアルコールとを用いることを特
徴とする基板端面の洗浄方法を提供する。
【００１０】第５発明は、表面に塗布液が塗布されて塗
布膜が形成された基板を回転させる回転手段と、前記基
板の端面部分に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前
記基板の端面近傍における塗布膜の乾燥を促進させるさ
せる乾燥促進手段と、前記回転手段による基板の回転数
を制御する制御手段と、を具備し、前記基板の回転数を
制御しながら、洗浄液供給手段から基板端面部分に洗浄
液を供給して端面を洗浄し、乾燥促進手段により基板端
面近傍における塗布膜の乾燥を促進させることを特徴と
する基板端面の洗浄装置を提供する。
【００１１】第６発明は、第５発明において、前記乾燥
促進手段が、前記基板の端面部分へ気体を吹き付ける吹
き付け手段、および前記基板端面部分近傍の気体を吸引
する吸引手段のうち少なくとも一方を含むことを特徴と
する基板端面の洗浄装置を提供する。第７発明は、第５
発明または第６発明において、前記制御手段が基板の回
転数を１００〜１０００ｒｐｍの範囲に制御することを
特徴とする基板端面の洗浄装置を提供する。
【００１２】第１発明および第５発明においては、基板
を回転させながら基板の端面部分に洗浄液を供給して基
板端面を洗浄し、基板の端面部分への気体吹き付け、基
板端面部分近傍の気体の吸引等により乾燥を促進するの
で、基板の回転数を低くすることができ、ポリイミド等
の乾燥しにくい樹脂を塗布した場合であっても遠心力に
よって塗布膜が再び基板端面に付着することが回避さ
れ、基板の端面を有効に洗浄することができる。
【００１３】すなわち、従来は、基板として例えば８イ
ンチウエハを用いた場合に、１５００ｒｐｍという比較
的高い回転数で基板を回転させながら洗浄液である溶剤
を基板の端面部分に供給していたので遠心力が大きく、
ポリイミド等の乾燥しにくい樹脂を塗布した場合には、
塗布膜が乾燥する前に遠心力により再び塗布膜が基板端
面に付着していたが、本発明では、基板を回転させなが
ら洗浄液が供給された樹脂の乾燥を促進するので、基板
の回転数が小さくても塗布膜を乾燥させることができ、
遠心力によって再び塗布膜が端面および端面近傍の裏面
に付着することが防止される。
【００１４】この場合に、遠心力による塗布膜の端面お
よび端面近傍の裏面への再付着を有効に防止する観点か
ら、基板の回転数を１００〜１０００ｒｐｍにすること
が好ましい。また、乾燥を一層促進する観点からは、洗
浄液としてノルマルメチルピロジノンまたはメチルメト
キシプロピオネートとイソプロピルアルコールとを用い
ることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発
明に係るウエハ端面洗浄方法を実施可能な塗布装置を示
す概略断面図である。図１に示すように、この塗布装置
１０は、半導体ウエハＷを収容する収容容器（カップ）
１を有しており、その中に、半導体ウエハＷを真空吸着
によって水平に支持するスピンチャック２を有してい
る。このスピンチャック２は、容器１の下方に設けられ
たパルスモーターなどの駆動機構３によって回転可能と
なっている。この駆動機構３の回転数はコントローラー
２０により制御される。
【００１６】容器１内は、その底部中心部から、図示し
ない排気手段によって排気される。また、塗布処理にと
もなって飛散した塗布液や溶剤は、スピンチャック２の
外方から、容器１の底部に設けられた排液口４から排液
管５を通って、容器１の下方に設けられているドレイン
タンク６へ排出される。ドレインタンク６にはドレイン
ライン７が接続されており、これによりドレインが装置
外に排出される。
【００１７】スピンチャック２に保持された半導体ウエ
Ｗの上方には、アーム１７に支持された状態でノズルホ
ルダー１３が設けられている。ノズルホルダー１３に
は、ポリイミド等の樹脂を含む塗布液を供給する塗布液
ノズル１１と、溶剤を供給する溶剤のズル１２が取り付
けられており、これらの位置が、スキャン機構１８によ
り調節される。
【００１８】なお、ノズルホルダー１３には、塗布液ノ
ズル１１から吐出される塗布液の温度が一定になるよう
に温度調節するために温度調節流体を循環するチューブ
１５ａ，１５ｂ、および、溶剤ノズル１２から吐出され
る溶剤の温度が一定になるように温度調節するために温
度調節流体を循環するチューブ１６ａ，１６ｂが設けら
れている。チューブ１５ａは塗布液ノズル１１に連続す
る配管の周囲に設けられて往路を構成し、チューブ１５
ｂは復路を構成している。また、チューブ１６ａは溶剤
ノズル１２に連続する配管の周囲に設けられて往路を構
成し、チューブ１６ｂは復路を構成している。
【００１９】半導体ウエハＷの端面近傍には、端面洗浄
機構２５が設けられている。端面洗浄機構２５は、半導
体ウエハＷの端面部分に洗浄液を供給する洗浄液ノズル
２１と、ウエハＷの端面部分に気体を吹き付ける吹き付
けノズル２２と、ウエハ端面部分近傍の気体を吸引する
ための真空吸引ノズル２３とを備えている。
【００２０】この端面洗浄機構２５は、半導体ウエハＷ
に塗布膜として例えば絶縁層であるポリイミド膜を形成
した後にその端面を洗浄するものであり、吹き付けノズ
ル２２と真空吸引ノズル２３とは、洗浄液が供給された
塗布膜の乾燥促進手段として作用する。吹き付けノズル
２２からは例えば空気、窒素ガスが供給される。これら
吹き付けノズル２２および真空吸引ノズル２３は、同時
に使用してもよいし、いずれか一方を使用してもよい。
【００２１】このような構成を有する塗布装置において
は、まずスピンチャック２に、所定の回路パターン形成
が終了した半導体ウエハＷを吸着保持させた状態で、所
定の回転数で回転させながら、塗布液ノズル１１から塗
布液として例えばポリイミドを滴下させる。回転する半
導体ウエハＷに滴下された塗布液は全面に広がり塗布膜
としての絶縁層が形成される。
【００２２】この場合に、半導体ウエハＷのベベルすな
わち端面および端面近傍の裏面部分にポリイミド等の樹
脂からなる塗布膜が付着したり、ベベル近傍において塗
布膜が厚くなるため、端面洗浄機構２５によりこのよう
な塗布膜を除去する。
【００２３】その場合に、コントローラー２０により、
半導体ウエハＷの回転数を所定の回転数に制御して回転
させながら、図２に示すように、洗浄液ノズル２１から
洗浄液をウエハＷの端面部分に供給して塗布膜としての
絶縁層３０の端面部分を除去する。これと同時に、また
はその後ウエハの回転を保ったまま、吹き付けノズル２
２から空気、窒素ガス等の気体を吹き付け、および／ま
たは、真空吸引ノズル２３により真空吸引を行って絶縁
層３０の乾燥を促進させる。なお、ガスの吹き付けは、
最初は弱く、乾燥が進むにつれてより強くなるようにす
ることが好ましい。このようにすることによりウエハＷ
にパーティクルや液滴が付着することを防止することが
できる。
【００２４】この場合に、吹き付けノズル２２からの気
体の吹き付けおよび真空吸引ノズル２３による真空吸引
によりポリイミド等の樹脂の乾燥が促進されるので、半
導体ウエハＷの回転数は小さくてよく、例えば１０００
ｒｐｍ以下と従来の１５００ｒｐｍよりも十分に低速で
回転させても塗布膜を乾燥させることができる。したが
って、遠心力によって再び塗布膜が半導体ウエハＷの端
面および端面近傍の裏面に付着することが防止される。
【００２５】この際の半導体ウエハＷの回転数は、遠心
力による塗布膜の端面および端面近傍の裏面への再付着
を有効に防止する観点から、１０００ｒｐｍ以下である
ことが好ましいが、あまり低速であると洗浄液の振り切
り効果が低下するので１００ｒｐｍ以上であることが好
ましい。
【００２６】また、洗浄液ノズル２１から供給される洗
浄液としては各種溶剤を適用することができ、例えば、
ノルマルメチルピロジノン（ＮＭＰ）、メチルメトキシ
プロピオネート（ＭＭＰ）、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）等を好適に用いることができるが、乾燥を促
進する観点からＮＭＰまたはＭＭＰとＩＰＡとを併用す
ることが好ましい。これにより、一層有効に半導体ウエ
ハＷの端面部分を洗浄することができる。
【００２７】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ることなく種々変形可能である。例えば、上述したよう
に、吹き付けノズル２２からの気体の吹き付け、および
真空吸引２３による真空吸引は、いずれもポリイミド等
の塗布膜の乾燥を促進するために行われるものであるた
め、これらのいずれか一方を行うようにしてもよい。ま
た、図３に示すように、乾燥促進手段として吹き付けノ
ズル２２のみを設けてもよいし、図４に示すように、真
空吸引ノズル２３のみを設けてもよい。また、上記例で
は吹き付けノズル２２の吹き付け方向を外側から内側へ
向かう方向としたが、図５に示すように、外側へ向かう
ようにしてもよい。この場合には、パーティクルや液滴
が半導体ウエハ等の基板に付着するおそれを回避するこ
とができる。さらに、乾燥促進手段としては、これらに
限らず他のものを用いてもよい。
【００２８】また、上記実施の形態では、塗布液として
ポリイミド等の乾燥されにくい樹脂を用いた場合につい
て説明したが、本発明はフォトレジスト等の他の塗布液
を用いる場合にも適用可能である。ただし、本発明では
基板を低速回転させても塗布膜の乾燥が促進されること
から、ポリイミドのような乾燥しにくい樹脂の場合に、
特に有効である。さらに、基板として半導体ウエハを用
いた場合について説明したが、これに限らず、液晶ディ
スプレー用基板等、他の基板であっても適用可能であ
る。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板を回転させながら基板の端面部分に洗浄液を供給し
て基板端面を洗浄し、基板の端面部分への気体吹き付
け、基板端面部分近傍の気体の吸引等により乾燥を促進
するので、基板の回転数を低くすることができ、ポリイ
ミド等の乾燥しにくい樹脂を塗布した場合であっても遠
心力によって樹脂が再び基板端面に付着することが回避
され、基板の端面部分を有効に洗浄することができる。
【００３０】また、基板の回転数を１００〜１０００ｒ
ｐｍの範囲にすることにより、遠心力による塗布膜の端
面および端面近傍の裏面への再付着を有効に防止するこ
とができる。さらに、洗浄液としてＮＭＰまたはＭＭＰ
とＩＰＡとを併用することにより、一層有効に基板の端
面部分を洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエハ端面洗浄方法を実施可能な
塗布装置を示す概略断面図。
【図２】図１の塗布装置の端面洗浄機構により半導体ウ
エハＷの端面を洗浄している状態を示す図。
【図３】端面洗浄機構の他の例を示す図。
【図４】端面洗浄機構のさらに他の例を示す図。
【図５】端面洗浄機構のさらに他の例を示す図。
【符号の説明】
１……収容容器 ２……スピンチャック ３……駆動機構 ４……排液口 ５……排液管 １０……塗布装置 １１……塗布液ノズル ２０……コントローラー ２１……洗浄液ノズル ２２……吹き付けノズル ２３……真空吸引ノズル ２５……端面洗浄機構 ３０……絶縁層 Ｗ……半導体ウエハ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成
    された基板を回転させる工程と、 前記基板を回転させたままの状態で、前記基板の端面部
    分に洗浄液を供給してその部分の塗布膜を除去する工程
    と、 前記基板を回転させたままの状態で、前記基板の端面近
    傍における塗布膜の乾燥を促進させる工程とを具備する
    ことを特徴とする基板端面の洗浄方法。
  2. 【請求項２】 前記塗布膜の乾燥を促進させる工程は、
    前記基板の端面部分への気体吹き付け、および前記基板
    端面部分近傍の気体の吸引のうち少なくとも一方により
    行うことを特徴とする請求項１に記載の基板端面の洗浄
    方法。
  3. 【請求項３】 前記基板の回転速度が１００〜１０００
    ｒｐｍの範囲であることを特徴とする請求項１または請
    求項２に記載の基板端面の洗浄方法。
  4. 【請求項４】 前記洗浄液としてノルマルメチルピロジ
    ノンまたはメチルメトキシプロピオネートとイソプロピ
    ルアルコールとを用いることを特徴とする請求項１ない
    し請求項３のいずれか１項に記載の基板端面の洗浄方
    法。
  5. 【請求項５】 表面に塗布液が塗布されて塗布膜が形成
    された基板を回転させる回転手段と、 前記基板の端面部分に洗浄液を供給する洗浄液供給手段
    と、 前記基板の端面近傍における塗布膜の乾燥を促進させる
    させる乾燥促進手段と、 前記回転手段による基板の回転数を制御する制御手段
    と、を具備し、 前記基板の回転数を制御しながら、洗浄液供給手段から
    基板端面部分に洗浄液を供給して端面を洗浄し、乾燥促
    進手段により基板端面近傍における塗布膜の乾燥を促進
    させることを特徴とする基板端面の洗浄装置。
  6. 【請求項６】 前記乾燥促進手段は、前記基板の端面部
    分へ気体を吹き付ける吹き付け手段、および前記基板端
    面部分近傍の気体を吸引する吸引手段のうち少なくとも
    一方を含むことを特徴とする請求項５に記載の基板端面
    の洗浄装置。
  7. 【請求項７】 前記制御手段は基板の回転数を１００〜
    １０００ｒｐｍの範囲に制御することを特徴とする請求
    項５または請求項６に記載の基板端面の洗浄装置。
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