JP4409901B2 - 残液除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、平流し式と呼ばれる基板搬送式の基板処理設備において、特定の処理液を使用する処理ゾーンの出口部等で基板の表面に残存する処理液を除去する残液除去装置に関する。

液晶パネルの製造では、素材である大面積のガラス基板の表面にレジスト塗布、現像、エッチング、レジスト剥離の各処理が繰り返し実施されることにより、基板表面に集積回路が形成される。各処理方式の代表的なものの一つが平流しと呼ばれる基板搬送方式であり、基板を水平方向に搬送しながらその表面に各種の処理を行う。

例えば、平流し式のレジスト剥離処理では、水平姿勢で水平方向に搬送される基板の表面に剥離液が供給され、次いでその表面が純水により洗浄される。剥離液としてはアミン系のように、水と混ざると強アルカリ性を示す有機剥離液が多用されている。このような剥離液により処理された基板の表面を直接水洗すると、強アルカリ液が生成され、これによって基板表面に染みなどが発生する。このため、剥離液による処理と水洗処理との間で、基板表面を置換液と呼ばれるジメチルスルホシキド（ＤＭＳＯ）などのアミンを含まない有機溶剤で置換洗浄するのが通例になっている。

剥離ゾーン及び置換ゾーンの各出口部では、各処理液が次のゾーンに侵入するのを阻止するために、基板の表面が乾燥しない程度にその表面に残存する処理液を除去することが行われている。そして、この除去装置としては、エアをカーテン状に噴出するスリットノズルを用いたエアナイフ方式の除去装置が使用されている（特許文献１参照）。

特開２００３−９２２８４号公報

しかしながら、エアナイフ方式の残液除去装置では、基板の表面を乾燥させないためにエア圧を大きくできないこともあって、水洗ゾーンでレジストが現れ、基板の表面に再付着する問題がある。これは、剥離ゾーンで使用した剥離液が基板上に残って下流側へ持ち出され、その剥離液に溶解するレジストが水洗ゾーンで発現し、基板の表面に再付着するためと考えられる。

本発明の目的は、搬送される基板の表面を乾燥させることなく、その表面に処理液が残存することに起因する下流側への異物流出を防止できる残液除去装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の残液除去装置は、搬送される基板の表面に処理液としてレジスト剥離液、置換液又は現像液を供給してそれぞれの処理を行う搬送式基板処理設備に使用されて、その基板の表面に残る処理液を除去する残液除去装置であって、前記基板の表面に残る処理液をエアナイフにより除去する第１の液切り手段と、第１の液切り手段の下流側に配置されて処理液の新液を前記基板の表面にカーテン状に供給してパドル状態に載せる新液供給手段と、新液供給手段の更に下流側に配置されて、前記基板の表面に残る処理液をエアナイフにより除去する第２の液切り手段とを具備している。

本発明の残液除去装置では、第１の液切り手段により基板上の処理液を排除するが、基板の乾燥を阻止するために、その処理液を完全に排除することはできない。この処理液は、使用後の旧液であるため、多量の異物を含んでいる。このため、基板上に残る処理液と共に、異物が下流側へ搬送される。しかし、その下流側で新液供給手段により基板の表面に新液が供給され、旧液と置換される。そして、その更に下流側で第２の液切り手段により基板上の処理液を排除する。この液除去も乾燥防止のため完全に行うことができず、液除去後も基板上に処理液が残るが、その処理液は実質的に新液であるため、下流側への若干量の処理液の流出は伴うものの、その流出に伴う異物の流出は阻止される。

従って、例えばレジスト剥離設備では、剥離ゾーンの出口部、或いは剥離ゾーン及び置換ゾーンの各出口部に本発明の残液除去装置を設けることにより、基板表面の乾燥が回避されつつ、水洗ゾーンでのレジストの発現、再付着が防止される。

本発明の残液除去装置は、新液供給を間に挟む２段のエアナイフによる液切りにより、搬送される基板の表面を乾燥させることなく、その表面に処理液が残存することに起因する下流側への異物流出を防止できる。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す基板処理設備の構造説明図、図２は同実施形態における残液除去装置の機能説明図である。

本実施形態の残液除去装置は、液晶パネルを製造するためのレジスト剥離設備に設けられている。このレジスト剥離設備は、水平姿勢で水平方向に搬送されるガラス基板４０が剥離ゾーン１０、置換ゾーン２０及び水洗ゾーン３０を順番に通過する構成になっている。基板搬送機構は、基板搬送方向に配列された多数個の搬送ローラ５０により、ガラス基板４０を下方から支持しつつ搬送する。

剥離ゾーン１０は、基板１０の表面に剥離液を供給するために、その剥離液を散布するシャワーユニット１１などを有している。置換ゾーン２０は、基板１０の表面に置換液を供給するために、その置換液を散布するシャワーユニット２１などを有している。水洗ゾーン３０は、基板１０の表面に洗浄水を供給するためのシャワーユニット３１、エアナイフ式の両面乾燥装置３２などを有している。

本実施形態では、その残液除去装置は、このようなレジスト剥離設備における剥離ゾーン１０の出口部及び置換ゾーン２０の出口部に設けられている。剥離ゾーン１０に設けられた残液除去装置１２は、第１の液切り手段１２ａ、新液供給手段１２ｂ及び第２の液切り手段１２ｃを基板搬送方向に沿って順番に配置した構成になっている。

第１の液切り手段１２ａは、基板搬送ラインを挟む上下一組のスリットノズルからなる。各スリットノズルは、基板４０の表面（又は裏面）に付着残存する剥離液を除去するべく、その表面（又は裏面）に向けてエアを、板幅方向に連続するカーテン状（薄膜状）に吐出する。新液供給手段１２ｂは、基板搬送ラインの上方に設けられた複数のフラットノズルからなる。複数のフラットノズルは、液体を三角形状の薄膜にして吐出する山型フラットノズルであり、板幅方向に連続したカーテン状の液膜を形成するべく、基板搬送方向に直角な方向に配列されている。そして、基板４０の表面上に剥離液、特に未使用の新液が表面張力で保持される所謂パドル状態が実現されるように、新液供給手段１２ｂはその新液を基板４０の表面に緩やかに吐出する。第２の液切り手段１２ｃは、基板搬送ラインの上方に基板搬送方向に直交して配置されたスリットノズルであり、基板４０の表面上に残る剥離液を除去するべく、その表面に向けてエアを板幅方向に連続するカーテン状（薄膜状）に吐出する。

第１の液切り手段１２ａ及び第２の液切り手段１２ｃにおけるスリットノズルは、液体除去効率を高めるために、基板搬送方向に対向する所謂カウンター方向に傾斜して設けられている。これに対して、液体を載せる新液供給手段１２ｂにおける複数の山型フラットノズルは、その液体を上から下へ垂直に吐出する。

置換ゾーン２０に設けられた残液除去装置２２は、剥離ゾーン１０に設けられた残液除去装置１２と実質的に同じ構成であり、第１の液切り手段１２ａ、新液供給手段１２ｂ及び第２の液切り手段１２ｃに各対応する第１の液切り手段２２ａ、新液供給手段２２ｂ及び第２の液切り手段２２ｃを備えている。

次に、本実施形態の残液除去装置を装備したレジスト剥離設備の機能について説明する。

ガラス基板４０が剥離ゾーン１０を通過する間に、基板４０の表面にシャワーユニット１１などから剥離液が大量に供給される。これにより、基板４０の表面に付着するレジストが溶解除去される。その基板４０が剥離ゾーン１０の出口部に到達すると、基板１０の表面上に残存する剥離液が残液除去装置１２により除去される。

具体的に説明すると、まず基板１０の両面に付着残存する使用済みの剥離液（旧液）が第１の液切り手段１２ａによるエアナイフにより、表面上に僅かの剥離液（旧液）を残して除去される。次に、新液供給手段１２ｂにより形成される液膜中を基板４０が通過することにより、基板４０の表面上に未使用の剥離液（新液）がパドル状態となるように少量供給される。最後に、基板４０の表面上に載る剥離液（新液）が、第２の液切り手段１２ｃによるエアナイフにより、表面上に僅かの剥離液（新液）を残して除去される。

第１の液切り手段１２ａによる残液除去だけだと、基板４０の表面上に僅かに残る剥離液（旧液）が次の置換ゾーン２０へ送られる。剥離液が下流側へ持ち出されることによるアルカリ化の問題は置換ゾーン２０で解消される。しかし、剥離液の持ち出しに伴って、剥離液に含まれるレジストが置換ゾーン２０へ侵入し、ひいては水洗ゾーン３０へ侵入する事態は避けられない。

しかるに、本実施形態では、第１の液切り手段１２ａによる残液除去の後、基板４０の表面に新液供給手段１２ｂにより未使用の剥離液（新液）が供給される。これにより、基板４０の表面上に残る使用後の剥離液（旧液）が未使用の剥離液（新液）により置換される。その後、第２の液切り手段１２ｃにより、基板４０の表面上に残る未使用の剥離液（新液）が、乾燥防止のための僅かの量を残して除去される。この残液は下流側へ持ち出されるが、レジストを実質含まない。このため、下流側へのレジストの持ち出しは実質的に生じない。

剥離ゾーン１０を通過した基板４０は置換ゾーン２０に進入し、基板１０の表面上に残る剥離液が置換液で置換され、その後、水洗ゾーン３０に進入することにより、強アルカリ化の問題は防止される。置換ゾーン２０の出口部でも、残液除去装置２２により、新液供給を挟んだ２段のエアナイフによる液切りが行われることにより、水洗ゾーン３０への旧液の侵入、これに伴うレジストの侵入がより効果的に防止される。

かくして、本実施形態では、水洗ゾーン３０へのレジストの侵入が防止される。このため、水洗ゾーン３０でのレジストの再付着が防止される。また、基板４０の表面から剥離液を完全排除しないので、その表面の乾燥が防止される。更に、下流側への薬液の持ち出し量も少なく、新液供給手段１２ｂ，２２ｂでの新液使用量も僅かに抑制される。

第１の液切り手段１２ａ，２２ａ及び第２の液切り手段１２ｃ，２２ｃによる残液除去の後に基板表面上に残す薬液量としては、基板上の液膜厚さで０．０５〜０．２ｍｍが好ましい。これが少なすぎると基板４０の表面が乾燥するおそれがある。反対に多すぎる場合は薬液の持ち出し量や新液供給手段１２ｂ，２２ｂでの薬液使用量が多くなり、薬液コストの増大を招く。これらが満足されるように、第１の液切り手段１２ａ，２２ａ及び第２の液切り手段１２ｃ，２２ｃが設計される。

また、新液供給手段１２ｂ，２２ｂでの薬液供給量としては、基板幅１００ｍｍ当たり１．５〜３Ｌ／ｍｉｎが好ましい。これが少なすぎると新液への置換効果が不十分となる。反対に多すぎる場合は薬液コストの増大を招く。

上記実施形態はレジスト剥離設備への適用例であるが、これ以外にも現像装置へ適用可能である。

また、残液除去装置は、レジスト剥離設備では剥離ゾーン１０及び置換ゾーン２０の各出口部に設けたが、剥離ゾーン１０の出口部にのみ設けてもよい。要は、特定の処理液を使用する処理ゾーンの出口部（処理液が変るところ）での最後の液切りに使用するのが有効であり、これにより、上流側で使用する特定の処理液が、下流側の異なる処理液を使用する処理ゾーンへ持ち出される事態、及びこれに伴うレジスト等の異物流出を回避することができる。新液供給手段の構成としては、フラットノズルの組合せの他、スリットノズルの使用が可能である。

本発明の一実施形態を示す基板処理設備の構造説明図である。 同実施形態における残液除去装置の機能説明図である。

符号の説明

１０ 剥離ゾーン
１１ シャワーユニット
１２ 残液除去手段
１２ａ 第１の液切り手段
１２ｂ 新液供給手段
１２ｃ 第２の液切り手段
２０ 置換ゾーン
２１ シャワーユニット
２２ 残液除去手段
２２ａ 第１の液切り手段
２２ｂ 新液供給手段
２２ｃ 第２の液切り手段
３０ 水洗ゾーン
３１ シャワーユニット
３２ 乾燥装置

Claims (2)

1. 搬送される基板の表面に処理液としてレジスト剥離液、置換液又は現像液を供給してそれぞれの処理を行う搬送式基板処理設備に使用されて、その基板の表面に残る処理液を除去する残液除去装置であって、前記基板の表面に残る処理液をエアナイフにより除去する第１の液切り手段と、第１の液切り手段の下流側に配置されて処理液の新液を前記基板の表面にカーテン状に供給してパドル状態に載せる新液供給手段と、新液供給手段の更に下流側に配置されて、前記基板の表面に残る処理液をエアナイフにより除去する第２の液切り手段とを具備することを特徴とする残液除去装置。
2. 特定の処理液を使用する処理ゾーンの出口部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の残液除去装置。

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