図面 (/)

技術 基板の処理方法及びその装置

出願人 芝浦メカトロニクス株式会社
発明者 西部幸伸磯明典
出願日 1999年9月27日 (20年5ヶ月経過) 出願番号 1999-273031
公開日 2001年4月13日 (18年11ヶ月経過) 公開番号 2001-102346
状態 特許登録済
技術分野 洗浄、機械加工 半導体の洗浄、乾燥
主要キーワード 混合処理液 各流量調整弁 底部中心 水平アーム 連通室 カップ体 半導体ウエハ基板 径方向中心
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年4月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (3)

課題

この発明は基板を複数の処理液によって順次処理する場合、基板に残留する処理液と次の処理液とが化学反応を起すのを防止した基板の処理方法を提供することにある。

解決手段

基板6を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する基板の処理方法において、上記基板に供給する処理液を種類の異なる次の処理液に切り換えるときに、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給することを特徴とする。

概要

背景

たとえば、液晶表示装置半導体装置やこれらの製造に使用するフォトマスクの製造工程においては、ガラス基板半導体ウエハ石英基板などの基板にフォトマスクを用いて回路パターンを形成するためのリソグラフィ工程がある。

上記基板にリソグラフィ工程によって回路パターンを形成するには、その基板にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンによって基板をエッチングする工程と、エッチング後にレジストパターンを除去する工程と、レジストパターンを除去した基板に成膜する工程とが複数回にわたって繰り返して行われる。

概要

この発明は基板を複数の処理液によって順次処理する場合、基板に残留する処理液と次の処理液とが化学反応を起すのを防止した基板の処理方法を提供することにある。

基板6を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する基板の処理方法において、上記基板に供給する処理液を種類の異なる次の処理液に切り換えるときに、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給することを特徴とする。

目的

この発明は、基板を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する場合、種類の異なる処理液が溶解反応することなく、処理液の切り換えを行うことができるようにした基板の処理方法及び処理装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

基板を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する基板の処理方法において、上記基板に供給する処理液を異なる種類の処理液に切り換えるときに、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給することを特徴とする基板の処理方法。

請求項2

上記基板には、硫酸過酸化水素水を混合した処理液を供給した後、この処理液の硫酸の濃度を低下させてから、純水からなる次の処理液を供給することを特徴とする請求項1記載の基板の処理方法。

請求項3

異なる種類の複数の処理液を回転される基板に向けて順次供給して処理する基板の処理装置において、上記基板を保持するとともに回転駆動される回転体と、上記回転体に保持される基板に処理液を供給するノズル体と、このノズル体に供給される処理液の種類を切り換える切換え手段と、上記ノズル体に供給される処理液の濃度を調整する濃度調整手段とを具備したことを特徴とする基板の処理装置。

技術分野

0001

この発明は回転される基板処理液噴射して処理する基板の処理方法及び処理装置に関する。

背景技術

0002

たとえば、液晶表示装置半導体装置やこれらの製造に使用するフォトマスクの製造工程においては、ガラス基板半導体ウエハ石英基板などの基板にフォトマスクを用いて回路パターンを形成するためのリソグラフィ工程がある。

0003

上記基板にリソグラフィ工程によって回路パターンを形成するには、その基板にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンによって基板をエッチングする工程と、エッチング後にレジストパターンを除去する工程と、レジストパターンを除去した基板に成膜する工程とが複数回にわたって繰り返して行われる。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、とくに液晶表示装置や半導体装置の製造で使用されるフォトマスクの製造工程では、難溶解性レジストが用いられるようになってきており、そのようなレジストを用いて形成されたパターンは通常の方法では容易に剥離除去することができないということがあるため、難溶解性のレジストパターンを除去するためにプラズマアッシングが用いられている。

0005

しかしながら、プラズマアッシングはコストアップを招いたり、スループットに劣るなどのことがある。

0006

そこで、プラズマアッシングに代わって上記レジストパターンを硫酸過酸化水素水とを混合した混合処理液を用いて分離除去する剥離工程がある。

0007

さらに、上記剥離工程で完全に分離除去できなかったレジスト残渣を除去するために基板を回転駆動される回転体に保持し、この回転体によって回転される基板に向けて上記混合処理液を噴射することで、基板に設けられたレジスト残渣を分解除去するということが行われる。そして、混合処理液を用いてレジスト残渣を分解除去したならば、この基板に純水を供給し、基板に付着した硫酸を洗浄除去するリンス処理が行われる。

0008

ところで、リンス処理の際、純水を基板に供給すると、その純水が基板に残留する硫酸と溶解反応を起すということがある。そのため、その溶解反応によってミストの発生を招いたり、硫酸の飛散を招くなどのことがある。

0009

この発明は、基板を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する場合、種類の異なる処理液が溶解反応することなく、処理液の切り換えを行うことができるようにした基板の処理方法及び処理装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

請求項1の発明は、基板を種類の異なる複数の処理液によって順次処理する基板の処理方法において、上記基板に供給する処理液を異なる種類の処理液に切り換えるときに、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給することを特徴とする基板の処理方法にある。

0011

請求項2の発明によれば、上記基板には、硫酸と過酸化水素水を混合した処理液を供給した後、この処理液の硫酸の濃度を低下させてから、純水からなる次の処理液を供給することを特徴とする請求項1記載の基板の処理方法にある。

0012

請求項3の発明によれば、異なる種類の複数の処理液を回転される基板に向けて順次供給して処理する基板の処理装置において、上記基板を保持するとともに回転駆動される回転体と、上記回転体に保持される基板に処理液を供給するノズル体と、このノズル体に供給される処理液の種類を切り換える切換え手段と、上記ノズル体に供給される処理液の濃度を調整する濃度調整手段とを具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。

0013

請求項1の発明によれば、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給するため、濃度の低下した処理液に対して次の処理液が溶解反応を起すのを防止することができる。

0014

請求項2の発明によれば、硫酸と過酸化水素水を混合した処理液の硫酸の濃度を低下させてから、次の処理液として純水を供給するようにしたので、硫酸と純水との溶解反応が生じるのを防止することができる。

0015

請求項3の発明によれば、切換え手段によって処理液の種類を切換える際、濃度調整手段によって予め供給している処理液の濃度を低下させてから、次の処理液を供給できるから、種類の異なる処理液を順次供給しても、これら処理液が溶解反応を起すのを防止できる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。

0017

図1は基板の処理装置を示し、この処理装置はカップ体1を備えている。このカップ体1は、上面が開放した有底状の下カップ1aと、この下カップ1aの上端着脱自在に保持された上カップ1bと、この上カップ1bの内面側にねじ2によって着脱自在に取付けられた中カップ1cとからなる。

0018

上記下カップ1aの底部中心部には通孔3が形成されている。この通孔3には回転軸4が挿通されている。この回転軸4の上記カップ体1内に突出した上端は回転体5の下面に取付けられている。この回転体5の上面にはフォトマスク用石英基板などの基板6の下面を支持する複数の支持ピン7と、上記基板6の外周面係合する複数の係合ピン8とが設けられている。

0019

上記通孔3から下カップ1aの外部に突出した上記回転軸4の下端部は第1のモ−タ9の回転軸9aに連結されている。したがって、上記第1のモ−タ9が作動すれば、上記回転体5が上記基板6とともに回転駆動されるようになっている。

0020

上記第1のモ−タ9は第1の取付板11に取付けられている。この第1の取付板11は第1のシリンダ12によって上下駆動されるようになっている。上記第1の取付板11が上昇方向に駆動されれば、上記回転体5が図1鎖線で示すように一体的に上昇する。それによって、上記回転体5に対して基板6を図示せぬロボットなどによって着脱できる。

0021

上記第1の取付板11の上面には、上記回転軸4を軸受12によって回転自在に支持した支持体13が設けられている。この支持体13には支持脚14が立設されている。この支持脚14は上記通孔3から上記下カップ1a内に突出し、その上端には上記通孔3を覆うカバ−15が取付けられている。このカバ−15は上記回転体5の上下動連動する。したがって、上記回転体5が上昇したときでも、上記カバ−15は上記通孔3を覆っている。

0022

上記カバ−15は径方向中心から周辺部に向かって低く傾斜した傾斜面に形成されている。したがって、上記カバ−15の上面に滴下した洗浄液はその傾斜面に沿って流れて下カップ1aに滴下する。下カップ1aの底部周辺部には複数の排出管16が接続されていて、下カップ1aに滴下した洗浄液を排出するようになっている。

0023

上記回転体11に保持される基板6の上面側には、この基板6の上面に処理液を噴射するノズル体31が配置されている。このノズル体31は揺動機構32によって上記基板6の径方向に沿って揺動駆動されるようになっている。この揺動機構32は円筒状の水平ア−ム33を有し、この水平ア−ム33の先端部内に上記ノズル体31が設けられている。

0024

上記水平ア−ム33の基端部には軸線を垂直にした中空状のスプライン軸34の上端が連結部材35を介して連結されている。上記スプライン軸34の下端部は第2の支持板36に形成された通孔37を通され、取付板38の一端部に軸受39によって回転自在に支持されている。

0025

上記取付板38はクランク状に形成されていて、その他端部には上記第2の支持板36に取付けられた第2のシリンダ41のロッド41aが連結されている。したがって、上記第2のシリンダ41のロッド41aが後退方向に駆動されれば、上記取付板38を介して上記スプライン軸34が上昇駆動されることになる。

0026

上記スプライン軸34の中途部には従動プ−リ42が上下動自在かつスプライン軸34と一体的に回転するように設けられている。上記第2の支持板36には第2のモ−タ43が設けられ、その回転軸43aには駆動プ−リ44が嵌着されている。この駆動プ−リ44と上記従動プ−リ42との間にはタイミングベルト45が張設されている。したがって、上記第2のモ−タ43が作動すれば、上記スプライン軸34が回転されるようになっている。

0027

スプライン軸34が回転されると、その回転に水平ア−ム33が連動するから、この水平ア−ム33の先端部に設けられたノズル体31が回転体5に保持された基板6の径方向に沿って移動するようになっている。つまり、水平アーム33は揺動することになる。

0028

上記ノズル体31は、図2に示すように本体51を有する。この本体51には連通室52及びこの連通室52に一端を連通させ、他端を本体51の先端面に開口させた噴射孔53が形成されている。

0029

上記連通室52には第1の供給管54と第2の供給管55とが接続されている。第1の供給管54の基端側は第1の分岐管54aと第2の分岐管54bとに分岐されている。第1の分岐管54aには硫酸(H2 SO4 )が供給され、第2の分岐管54bには過酸化水素水(H2 O2 )が供給されるようになっている。

0030

第1の分岐管54aには第1の流量調整弁56が設けられ、第2の分岐管54bには第2の流量調整弁57が設けられている。各流量調整弁56,57は流量を比例的に制御することができるようになっていて、各流量調整弁56,57で流量が制御された硫酸と過酸化水素水とは第1の供給管54で混合されて第1の処理液となる。

0031

第1の処理液はノズル体31の連通室52に流入し、ノズル孔53から噴射するようになっている。つまり、第1の流量調整弁56と第2の流量調整弁57は、硫酸と過酸化水素水との流量を制御することで、第1の処理液の硫酸の濃度を調整する濃度調整手段を構成している。

0032

上記第2の供給管55には純水が第2の処理液として供給される。この第2の処理液は第2の供給管55からノズル体31の連通室52を経て噴射孔53から噴射するようになっている。

0033

上記第1の供給管54と第2の供給管55とには、切換え手段を構成する第1の開閉弁58と第2の開閉弁59とがそれぞれ設けられている。第1の開閉弁58を閉じるとノズル体31への第1の処理液の供給が遮断され、第2の開閉弁59を閉じると第2の処理液の供給が遮断されるようになっている。

0034

上記第1の流量調整弁56、第2の流量調整弁57、第1の開閉弁58及び第2の開閉弁59は制御装置61によって開度及び開閉が制御されるようになっている。

0035

このような構成の処理装置において、基板6に形成された難溶解性のレジストパターンや有機膜などを除去及び除去後のリンス処理を行う場合には、まず、回転体5に基板6を保持したならば、この回転体5を回転させるとともに、ノズル体31を基板6の中心部分の上方に位置決めし、このノズル体31の連通室52に第1の供給管54から第1の処理液を供給する。

0036

第1の流量調整弁56と第2の流量調整弁57とは、制御装置61によって所定の開度に設定される。それによって、第1の処理液は硫酸が過酸化水素水によって所定の濃度に希釈された状態となっている。

0037

ノズル体31に供給された第1の処理液は、基板6の中心部分に噴射され、回転する基板6の遠心力で周辺部分へ流れるから、基板6に形成されたレジストパターンや有機膜などが分解処理されることになる。

0038

第1の処理液を基板6に所定時間供給したならば、この第1の処理液に含まれる硫酸の濃度を低下させる。つまり、制御装置61によって、硫酸を供給する第1の分岐管54aに設けられた第1の流量調整弁56を所定の開度から徐々に閉じ、過酸化水素水を供給する第2の分岐管54bに設けられた第2の流量調整弁57を所定の開度から全開方向へ徐々に開く。

0039

それによって、硫酸の流量が減少し、過酸化水素水の流量が増加するから、硫酸が過酸化水素水によって希釈されることになる。硫酸が所定の濃度に希釈されたならば、第1の開閉弁58を閉じ、第2の開閉弁59を開くことで、第1の処理液の供給を停止し、第2の処理液を供給する。

0040

ノズル体31から基板6に第2の処理液であるリンス用の純水が供給されると、この純水は基板6上に残留する第1の処理液と混合する。第1の処理液の硫酸濃度が高いと、その硫酸と純水とが溶解反応(化学反応)を起すため、ミストの発生や硫酸の飛散などを招くことがある。

0041

しかしながら、第1の処理液の供給を停止する前に、この第1の処理液に含まれる硫酸の濃度を十分に低下させているので、基板6上に残留する第1の処理液と純水とが溶解反応を起すのを防止することができる。

0042

そして、基板6を所定時間リンス処理したならば、第2の処理液の供給を停止して乾燥処理を行うことで、基板6の洗浄処理が終了する。

0043

上記一実施の形態では、第1の処理液の硫酸の濃度を低下させるために、硫酸の流量を減少させて過酸化水素水の流量を増大させるようにしたが、過酸化水素水の流量を一定にし、硫酸の流量を減少させるようにしてもよい。その場合、濃度調整手段としては第1の流量調整弁56だけあればよく、第2の流量調整弁57はなくてもよいことになる。

0044

また、基板を処理する場合、2種類の処理液で行う場合だけでなく、3種類以上の処理液で行うこともある。そのよう場合、第1の処理液と第2の処理液とが溶解反応を起すだけでなく、第2の処理液と第3の処理液、さらには第3の処理液と第4の処理液とが溶解反応を起すこともある。

0045

したがって、3種類以上の処理液を順次用いて基板6を処理する場合にも、溶解反応を起す処理液を所定の液体で希釈してから次の処理液を供給するようにすればよい。

0046

さらに、基板としては液晶用ガラス基板半導体ウエハ基板などであってもよく、要はレジストや有機膜などのように、処理液として溶解反応を起す薬液が用いられる場合にこの発明の方法及び装置を適用することができる。

発明の効果

0047

請求項1の発明によれば、基板を複数の処理液で順次処理する場合、基板に供給している処理液の濃度を低下させてから次の処理液を供給するようにした。

0048

そのため、最初の処理液の濃度を低下させることで、その処理液が基板に残留していても、次の処理液と溶解反応を起すのを防止することができるから、ミストの発生や処理液の飛散を招くことがない。

0049

請求項2の発明によれば、硫酸と過酸化水素水を混合した処理液による処理と、純水からなる処理液とによって基板を順次処理する場合、最初の処理液の硫酸の濃度を低下させてから、次の処理液の純水を供給するようにした。

0050

そのため、最初の処理液が基板に残留していても、その処理液の硫酸濃度は十分に低下しているため、硫酸と次の処理液の純粋とが溶解反応を起すのを防止することができる。

0051

請求項3の発明によれば、切換え手段によって処理液の種類を切換える際、濃度調整手段によって予め供給している処理液の濃度を低下させてから、次の処理液を供給することができる。

0052

そのため、種類の異なる処理液を順次供給して基板を処理する場合、基板に残留する処理液と次に供給される処理液が溶解反応を起し、ミストの発生や処理液の飛散を招くのを防止することができる。

図面の簡単な説明

0053

図1この発明の一実施の形態を示す全体の概略的構成図。
図2同じくノズル体への処理液の供給を示す説明図。

--

0054

5…回転体
6…基板
31…ノズル体
52…連通室
53…噴射孔
54…第1の供給管
55…第2の供給管
56…第1の流量調整弁
57…第2の流量調整弁
58…第1の開閉弁
59…第2の開閉弁

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ