專利名稱：抗蝕劑剝離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造過程等中為剝離基板上的抗蝕劑使用的抗蝕劑剝離裝置。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體裝置的制造過程、平板顯示器(FPD)基板的制造過程等中的光刻工序使用的抗蝕劑材料，有通過曝光進(jìn)行可溶化的正型、和通過曝光進(jìn)行不溶化的負(fù)型，大多數(shù)主要使用正型。作為正型抗蝕劑的代表例，可列舉雙疊氮萘醌類感光劑和堿可溶性樹脂(線型酚醛樹脂)為主成分的抗蝕劑。
在這種光刻工序的最后階段必須從基板上完全剝離掉抗蝕劑，例如，并用使用氧等離子體的干磨工序和使用抗蝕劑剝離液的濕式剝離工序。在經(jīng)氧等離子體干磨工序的基板上生成硅氧化物或鋁氧化物。所以接著實(shí)施的濕式剝離工序不僅要?jiǎng)冸x抗蝕劑還必須完全除去金屬氧化物。
一般，在半導(dǎo)體裝置或FPD基板制造中的抗蝕劑剝離工序，大多數(shù)使用有機(jī)堿或有機(jī)溶劑組合的溶液(非水系抗蝕劑剝離液)作為抗蝕劑剝離液，另外，也使用在這樣的溶液中添適量水的溶液(水系抗蝕劑剝離液)。
具體地，作為抗蝕劑剝離液使用的有機(jī)成分可列舉以下的例子說明。即，作為有機(jī)堿，可列舉烷醇胺類、二乙二醇胺(ジグリコ一ルァミン)類等；作為有機(jī)溶劑可列舉二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、二乙二醇醚(グラィコ一ルェ一テル)類，根據(jù)需要可添加各種添加劑使用。
另外，水系抗蝕劑剝離液，除這些之外，是含純水為主成分的剝離液。另外，非水系抗蝕劑剝離液通常在70～90℃使用。而水系抗蝕劑剝離液通常在30～65℃使用。
圖3是表示使用這種抗蝕劑剝離液的過去的抗蝕劑剝離裝置的一個(gè)例子的構(gòu)成圖。該裝置70備有多段設(shè)置的多個(gè)抗蝕劑剝離室71及與其相鄰的沖洗室72。各抗蝕劑剝離室71內(nèi)，設(shè)置與貯存抗蝕劑剝離液RO的各剝離液槽73相連的噴射器91?？刮g劑剝離液RO從抗蝕劑剝離液供給系統(tǒng)81供給剝離液槽73。
另外，沖洗室72中設(shè)置與純水槽75相連的噴射器95。純水槽75從純水供給系統(tǒng)82向沖洗室72供給純水。此外，各抗蝕劑剝離室71有與干空氣供給系統(tǒng)83相連的氣刀，同時(shí)與排氣系統(tǒng)84相連。
用這樣的抗蝕劑剝離裝置70，半導(dǎo)體基板等的基板W在由輥式輸送機(jī)沿圖示箭頭Y表示的方向移送通過各抗蝕劑剝離室71內(nèi)部，抗蝕劑剝離液RO從噴射器91噴到基板表面上，剝離除去基板W上的抗蝕劑。含溶解抗蝕劑的抗蝕劑剝離液RO回收到剝離液槽73中，循環(huán)使用后，根據(jù)需要向排放系統(tǒng)85排出。
另外，基板W上從氣刀(氣體是空氣時(shí)，一般稱“空氣刀”)噴射干空氣，液切粘附的抗蝕劑剝離液RO后，送往后段的抗蝕劑剝離室71，最后在沖洗室72內(nèi)進(jìn)行水洗。此時(shí)，含抗蝕劑剝離液RO氣霧的空氣(混合氣)從各室71、72內(nèi)通過排氣系統(tǒng)84大量地進(jìn)行排氣。隨之，從最前段的抗蝕劑剝離室71及沖洗室72的外部吸入空氣A。
伴隨這些蒸發(fā)成分及噴霧的混合氣，由于通過排氣系統(tǒng)84排往裝置系統(tǒng)外，所以抗蝕劑剝離液RO中的這些低沸點(diǎn)成分的濃度降低，其濃度發(fā)生變化。
因此，出現(xiàn)抗蝕劑剝離性能逐漸降低的傾向，為防止這種傾向必須積極地補(bǔ)充抗蝕劑剝離液RO的有效成分，或以一定的頻率進(jìn)行交換抗蝕劑剝離液RO的操作。
其結(jié)果，抗蝕劑剝離液RO的使用量增大，同時(shí)為了控制其濃度等要進(jìn)行繁雜的操作作業(yè)。此外，還需要有處理大量排氣的混合氣體中有機(jī)成分用的排氣處理設(shè)備。
因此，本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的是提供可防止抗蝕劑剝離液中所含有效成分的濃度變化、且可減少抗蝕劑剝離液的使用量、同時(shí)可降低排氣處理量的抗蝕劑剝離裝置。
為解決上述課題，本發(fā)明的抗蝕劑剝離裝置的特征是具有(1)收容粘附抗蝕劑的基板，向該基板上供給抗蝕劑剝離液的抗蝕劑剝離室、(2)與抗蝕劑剝離室相連、導(dǎo)入含該抗蝕劑剝離室內(nèi)的抗蝕劑剝離液成分的混合氣、分離該混合氣中抗蝕劑剝離液成分的氣液分離部分、及(3)與氣液分離部分相連、將分離的抗蝕劑剝離液成分供給抗蝕劑剝離室內(nèi)的回收抗蝕劑剝離液供給部分。
這樣構(gòu)成的抗蝕劑剝離裝置，向抗蝕劑剝離室中容納的基板上供給抗蝕劑剝離液，剝離并除去基板上粘附的抗蝕劑。此時(shí)，在抗蝕劑剝離室的內(nèi)部產(chǎn)生噴射氣霧和抗蝕劑剝離液的氣霧成分蒸發(fā)的低沸點(diǎn)成分(抗蝕劑剝離液成分)與空氣(大氣)等的混合氣。
該混合氣，例如通過與抗蝕劑剝離室相連的排氣系統(tǒng)被導(dǎo)入氣液分離部分，分離成氣體和抗蝕劑剝離液成分。這樣分離回收的抗蝕劑剝離液由回收抗蝕劑剝離液供給部分再供給抗蝕劑剝離室內(nèi)。
具體地，例如，可列舉在抗蝕劑剝離室內(nèi)設(shè)置與抗蝕劑剝離液的供給液槽相連的噴射器(裝置)、在該供給液槽與氣液分離部分之間設(shè)回收抗蝕劑剝離液成分的回收部分的構(gòu)成。
另外，抗蝕劑剝離室有氣體噴出部分，優(yōu)選還具有(4)導(dǎo)入在氣液分離部分與抗蝕劑剝離液成分分離的氣體且把該氣體供給氣體噴出部分的分離氣體供給部分。
于是，隨著從氣體噴出部分噴到系統(tǒng)內(nèi)的空氣(大氣)在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，被回收分離的氣體中的氮?dú)獾鹊臍堄鄽怏w相對(duì)于氧氣的比例逐漸升高。其結(jié)果，系統(tǒng)內(nèi)的氣體被惰性化(鈍化)，降低抗蝕劑剝離液的劣化。另外，由于氣體中的濕氣成分增大，故可抑制基板的干燥。
此外，更優(yōu)選氣體噴出部分朝向基板而設(shè)置。這樣氣體噴出部分可以作為進(jìn)行液體切削基板上所粘附抗蝕劑剝離液用的氣刀發(fā)揮作用。過去，如上述，作為氣刀用的氣體采用由外部供給干空氣的方法，而本發(fā)明可以將來自從抗蝕劑剝離室內(nèi)回收的混合氣體的分離氣體作為氣刀用的氣源。
另外，根據(jù)本發(fā)明者們的見識(shí)，若象過去一樣干空氣吹到基板表面上，斷定存在基板上粘附的抗蝕劑剝離液進(jìn)行過分干燥的傾向。
例如，基板若成為大致完全干的狀態(tài)，抗蝕劑剝離液中溶解的抗蝕劑有可能析出。因此，有時(shí)基板上產(chǎn)生抗蝕劑的薄膜殘留物，基板的后處理上有可能產(chǎn)生問題。
而，本發(fā)明由于將可含濕氣的分離氣體供給基板表面，可防止過分的干燥，消除這種過去的不良現(xiàn)象。另外，可大幅度地降低抗蝕劑剝離液的低沸點(diǎn)成分的蒸發(fā)量，可減少抗蝕劑剝離液的濃度變化。
此外，更優(yōu)選還具有(5)與抗蝕劑剝離室相連、向抗蝕劑剝離室內(nèi)供給惰性氣體的惰性氣體供給部分。
這里，作為惰性氣體沒有特殊限制，可列舉氮?dú)?N2)、稀有氣體等，但從工業(yè)上利用性及成本的觀點(diǎn)考慮，使用氮?dú)狻?br> 本發(fā)明者們除了降低上述的抗蝕劑剝離液的消耗量以外，又從其他觀點(diǎn)考慮對(duì)過去的抗蝕劑剝離裝置進(jìn)行了各種的研究，結(jié)果又獲得以下的見識(shí)。
即，若作為抗蝕劑剝離液主成分的有機(jī)溶劑使用二乙二醇丁醚(butyl diglycol，BDG)、作為堿使用一乙醇胺(以下稱“MEA”)等的胺類，則BDG被空氣中的氧(O2)氣氧化后與MEA反應(yīng)生成草酰胺。
草酰胺本身對(duì)抗蝕劑沒有剝離活性。另外，草酰胺的濃度太高時(shí)，由于其結(jié)晶析出，存在活性胺類的濃度降低的傾向。此外，析出的結(jié)晶成為粒狀或堵塞管路的原因、或成為濃度測(cè)定體系的不穩(wěn)定因素。
或者，MEA等的胺類與空氣中的二氧化碳?xì)?CO2)反應(yīng)生成氨基甲酸。由此也降低活性胺類的濃度。此外，氨基甲酸本身對(duì)抗蝕劑沒有剝離活性。
此外，氨基甲酸對(duì)水系抗蝕劑剝離液的溶解度小，存在比重及粘度也不同的傾向，所以抗蝕劑剝離液可產(chǎn)生二相分離。這樣，有可能產(chǎn)生基板上的抗蝕劑剝離不勻等。
另外，抗蝕劑剝離液由于隨著處理溶入抗蝕劑而著色，故存在吸光度變化的傾向，可利用這種現(xiàn)象實(shí)施溶解抗蝕劑濃度的測(cè)定及濃度控制。
但，在抗蝕劑剝離液中抗蝕劑不溶解的狀態(tài)下，抗蝕劑剝離液與空氣接觸后，確認(rèn)隨時(shí)間的經(jīng)過產(chǎn)生著色。這估計(jì)是因自然氧化著色，因此對(duì)采用吸光度測(cè)定的溶解抗蝕劑濃度的測(cè)定產(chǎn)生不良影響，有可能因測(cè)定誤差降低控制精確度。
因此，從惰性氣體供給部分向抗蝕劑剝離室內(nèi)供給氮?dú)獾鹊亩栊詺怏w時(shí)，用該惰性氣體吹掃抗蝕劑剝離室內(nèi)的空氣，隔斷抗蝕劑剝離液與空氣的接觸。
另外，從外部完全密封住抗蝕劑剝離室內(nèi)雖然是理想的方法，但目前還有困難。即使是這種情況，若向室內(nèi)供給氮?dú)獾鹊亩栊詺怏w進(jìn)行主動(dòng)的氣體置換，也可降低氧氣及二氧化碳?xì)庠诳刮g劑剝離液中的吸收量，達(dá)到基本上不成為問題的水平。
更具體地，抗蝕劑剝離液是水系抗蝕劑剝離液，使用具有互相連通多段設(shè)置的多個(gè)抗蝕劑剝離室、與多個(gè)抗蝕劑剝離室之中最后段的抗蝕劑剝離室連通設(shè)置且供給水的沖洗室、與多個(gè)抗蝕劑剝離室之中最前段的抗蝕劑剝離室相連的氣液分離部分、及與沖洗室相連的惰性氣體供給部分的抗蝕劑剝離裝置。
這樣構(gòu)成的抗蝕劑剝離裝置，在多段連設(shè)的抗蝕劑剝離室的后段又連接沖洗室，基板順序穿過這些室之間，抗蝕劑被水系抗蝕劑剝離液進(jìn)行剝離除去，最后進(jìn)行水洗。另外，各室連通，從連接氣液分離部分的最前段的室進(jìn)行排氣，從位于連接惰性氣體供給部分的最后段的沖洗室進(jìn)行吸氣。
因而，氮?dú)獾扰c基板的移動(dòng)方向相反地流動(dòng)，用氮?dú)獾却祾呷渴覂?nèi)。另外，由于氮?dú)獾冉?jīng)過沖洗室，含水分的濕氮?dú)庠谙到y(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。
所以，可大幅度降低水系抗蝕劑剝離液的水分蒸發(fā)量，可抑制水分濃度的降低。此外，可對(duì)從混合氣中回收的分離氣體賦予適度的濕氣，該濕氣從氣體噴出部分吹到基板上。
這種情況下，最好具有最前段的抗蝕劑剝離室與氣液分離部分通過帶有氣流調(diào)節(jié)閥或流量調(diào)節(jié)閥等的管路連接、并根據(jù)有惰性氣體供給的沖洗室內(nèi)的壓力值調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥或流量調(diào)節(jié)閥等開度的壓力開關(guān)等。
或者，抗蝕劑剝離液是非水系抗蝕劑剝離液，使用具有互相連通多段設(shè)置的多個(gè)抗蝕劑剝離室、與多個(gè)抗蝕劑剝離室之中最后段的抗蝕劑剝離室連通設(shè)置且供給水的沖洗室、與多個(gè)抗蝕劑剝離室之中最前段的抗蝕劑剝離室相連的氣液分離部分、及與最后段的抗蝕劑剝離室相連的惰性氣體供給部分的抗蝕劑剝離裝置。
這樣構(gòu)成的抗蝕劑剝離裝置，在多段連設(shè)的抗蝕劑剝離室的后段還連接沖洗室，在基板順序通過這些之間時(shí)，抗蝕劑被非水系抗蝕劑剝離液剝離除去，最后進(jìn)行水洗。
另外，各室連通，從連接氣液分離部分的最前段的室進(jìn)行排氣，從位于連接惰性氣體供給部分的最后段的抗蝕劑剝離室進(jìn)行吸氣。因而氮?dú)獾鹊亩栊詺怏w與基板的移動(dòng)方向相反地流動(dòng)，用氮?dú)獾却祾呷靠刮g劑剝離室內(nèi)。另外，由于氮?dú)獾炔唤?jīng)過沖洗室，可防止水分混入非水系抗蝕劑剝離液進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)內(nèi)，抑制非水系抗蝕劑剝離液進(jìn)行吸濕。
這種情況下，最好具有最前段的抗蝕劑剝離室與氣液分離部分通過帶有氣流調(diào)節(jié)閥或流量調(diào)節(jié)閥等的管路連接、并根據(jù)有惰性氣體供給的最后段的抗蝕劑剝離室內(nèi)的壓力值調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)閥或流量調(diào)節(jié)閥等開度的壓力開關(guān)等。另外，沖洗室最好連接單獨(dú)的排氣系統(tǒng)。
圖2是表示本發(fā)明的抗蝕劑剝離裝置第2實(shí)施方案的構(gòu)成圖。
圖3是表示過去的抗蝕劑剝離裝置一個(gè)例子的構(gòu)成圖。


圖1中的抗蝕劑剝離裝置100是使用水系抗蝕劑剝離液R1剝離液晶顯示器所代表的FPD等的基板W上粘附的抗蝕劑的裝置系統(tǒng)，是具有抗蝕劑剝離系統(tǒng)1、沖洗系統(tǒng)2、剝離液回收供給系統(tǒng)3、氣體回收供給系統(tǒng)4、排氣系統(tǒng)5、排放系統(tǒng)6及氮?dú)夤┙o系統(tǒng)7的裝置。
抗蝕劑剝離系統(tǒng)1具有連設(shè)的多個(gè)抗蝕劑剝離室11，與抗蝕劑剝離液供給系統(tǒng)34相連的剝離液槽13通過管路K1分別與各抗蝕劑剝離室11的底部相連。各抗蝕劑剝離室11有基板W的搬入口11a。
另外，各抗蝕劑剝離室11內(nèi)設(shè)置載置基板W且可轉(zhuǎn)動(dòng)的輥式輸送機(jī)R，在這些輸送機(jī)的上方，設(shè)置朝向基板W配置的有多個(gè)噴嘴14a的噴射器14。各噴射器14通過帶有流量調(diào)節(jié)閥C1、過濾器F及泵P1的管路K2與各剝離液槽13相連。
此外，在比各抗蝕劑剝離室11內(nèi)的噴射器14靠后的段上配置帶有朝向基板W的兩面設(shè)置的氣體噴嘴12a、12a的氣刀12(氣體噴出部分)。
另外，在該管路K2上的流量調(diào)節(jié)閥C1與過濾器F之間，連接帶有流量調(diào)節(jié)閥C2并插進(jìn)剝離液槽13內(nèi)的循環(huán)攪拌及循環(huán)過濾用的支管K3。此外，各剝離液槽13用帶有泵P2的管路K4連接，與最后段的抗蝕劑剝離室11相連的剝離液槽13通過設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥C3的管路K5與上述的抗蝕劑剝離液供給系統(tǒng)34相連接。
而，沖洗系統(tǒng)2具有與最后段的抗蝕劑剝離室11連設(shè)的沖洗室21。沖洗室21有基板W的搬入口21a和搬出口21b。另外，在沖洗室21內(nèi)也設(shè)輥式輸送機(jī)R，在這些的上方設(shè)置朝向基板W配置的有多個(gè)噴嘴24a的噴射器24。
該噴射器24通過帶有流量調(diào)節(jié)閥C4、過濾器F及泵P3的管路K6與純水槽23相連。另外，在管路K6上的流量調(diào)節(jié)閥C4與過濾器F之間，連接帶有流量調(diào)節(jié)閥C5并插進(jìn)純水槽23內(nèi)的循環(huán)攪拌及循環(huán)過濾用的支管路K71。
此外，純水槽23利用設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥C6的管路K7與純水供給系統(tǒng)22相連。另外，沖洗室21還通過帶有流量調(diào)節(jié)閥C9的管路K77連接氮?dú)夤┙o系統(tǒng)7。
另外，剝離液回收供給系統(tǒng)3具有利用設(shè)有氣流調(diào)節(jié)閥D1的管路K8與最前段的抗蝕劑剝離室11相連的旋風(fēng)分離器31、利用管路K9與旋風(fēng)分離器31相連的冷凝器32及利用管路K10與旋風(fēng)分離器31相連的剝離液回收槽33(回收部分)。
該氣流調(diào)節(jié)閥D1與設(shè)在沖洗室21上的壓力開關(guān)PS相連接。管路K10與連接冷凝器32的管路K11相連。此外，冷凝器32通過帶有排氣鼓風(fēng)機(jī)51的管路K51與排氣系統(tǒng)5相連。由此，各抗蝕劑剝離室11及沖洗室21內(nèi)的氣體向剝離液回收供給系統(tǒng)3導(dǎo)入。
另外，剝離液回收槽33通過帶有流量調(diào)節(jié)閥C7、過濾器F及泵P4的管路K12，與連接最后段的剝離液槽13和抗蝕劑剝離液供給系統(tǒng)34的管路K5相連。這樣，由旋風(fēng)分離器31與冷凝器32構(gòu)成氣液分離部分。另外，由剝離液回收槽33及各剝離液槽13構(gòu)成回收抗蝕劑剝離液供給部分。
此外，氣體回收供給系統(tǒng)4，具有與帶有分別與各抗蝕劑剝離室11相連且設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥C8的支管K13的管路K14相連接的氣體貯罐41。支管路K13與抗蝕劑剝離室11內(nèi)的氣刀12相連接。
另外，該氣體貯罐41連接帶有過濾器F及壓縮機(jī)P5的管路K15。該管路K15與從冷凝器32通往排氣系統(tǒng)5連接的管路K51相連接。
此外，排放系統(tǒng)6具有剝離液回收部分61及純水回收部分62。剝離液回收部分61通過連接分別帶有開關(guān)閥V的支管路K61的管路K62連接剝離液槽13。
再者，最前段的剝離液槽13連接與管路K62相連的溢流用管路K63。此外，管路K62利用帶有開關(guān)閥V的支管路K64連接剝離液回收槽33。
另外，純水回收部分62連接與沖洗室21底部相連的管路K65，該管路K65通過帶有開關(guān)閥V的支管路K66連接純水槽23。
以下，對(duì)基板使用這種構(gòu)成的抗蝕劑剝離裝置100的抗蝕劑處理的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明。
首先，在基板W的抗蝕劑剝離處理前，通過管路K5由抗蝕劑剝離供給系統(tǒng)34向最后段的剝離液槽13供給水系抗蝕劑剝離液R1。水系抗蝕劑剝離液R1利用泵P2的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過管路K4依次向前段的剝離液槽13輸送。另外，純水M通過管路K7由純水供給系統(tǒng)22向純水槽23供給。
這里，作為水系抗蝕劑剝離液R1沒有特殊限制，可用一般使用的剝離液，例如，可列舉烷醇胺類與二甲亞砜和純水的混合溶液、烷醇胺類和N-甲基吡咯烷酮與純水的混合溶液、烷醇胺類和二乙二醇醚類與純水的混合溶液等，或在這些中添加各種添加劑的溶液。
另外，作為水系抗蝕劑剝離液R1使用的原液，在上述的例子中，可以使用二甲亞砜類原液、N-甲基吡咯烷酮類原液、二乙二醇醚類原液、烷醇胺類原液、烷醇胺與二乙二醇醚類溶劑的混合原液、或在這些中添加純水或各種添加劑的原液等。
作為烷醇胺類，可列舉一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、氨基乙基乙醇胺、N-甲基-N，N-二乙醇胺、N，N-二丁基乙醇胺、N-甲基乙醇胺、3-氨基-1-丙醇等。
另外，作為二乙二醇醚類，可列舉二乙二醇丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丙醚等。此外，作為各種添加劑，可列舉鄰苯二酚、還原劑、金屬防蝕劑、螯合劑等。
另外，通過管路K77從氮?dú)夤┙o系統(tǒng)7向沖洗室21內(nèi)供給氮?dú)?。此時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥C9的閥開度成為設(shè)定的流量。與此同時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)排氣鼓風(fēng)機(jī)51，進(jìn)行最前段的抗蝕劑剝離室11內(nèi)的排氣。通過這些的操作，用氮?dú)獯祾咄ㄟ^搬入口11a、21a互相連通的各抗蝕劑剝離室11及沖洗室21內(nèi)。
再者，可從最前段的抗蝕劑剝離室11的搬入口11a及沖洗室21的搬出口21b吸入系統(tǒng)外部的空氣。通入沖洗室21的氮?dú)夤┙o量優(yōu)選調(diào)整到這樣的空氣吸入量沒有增大到不妥的程度。
另外，從抗蝕劑剝離室11排出的排氣量，利用設(shè)在沖洗室21上的壓力開關(guān)PS發(fā)出的控制信號(hào)通過調(diào)節(jié)管路K8的氣流調(diào)節(jié)閥D1的開度進(jìn)行調(diào)整。壓力開關(guān)PS是監(jiān)控沖洗室21的內(nèi)壓，例如將與預(yù)設(shè)定壓力的差分相對(duì)應(yīng)的閥開度信號(hào)送往氣流調(diào)節(jié)閥D1的器件。
而且，基板W按一定間隔從最前段的抗蝕劑剝離室11的搬入口11a依次導(dǎo)入抗蝕劑剝離系統(tǒng)1，在輥式輸送機(jī)R上朝后段(向圖示箭頭Y的方向)進(jìn)行移動(dòng)。這時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)與各剝離液槽13相連的泵P1，通過使流量調(diào)節(jié)閥C1為設(shè)定的開度，使利用過濾器F濾過的水系抗蝕劑剝離液R1從噴射器14噴到基板W上。此時(shí)，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥C2的開度，調(diào)整流向噴射器14的剝離液供給量。
伴隨該噴射產(chǎn)生水系抗蝕劑剝離液R1的霧氣。另外，水系抗蝕劑剝離液R1，由于通常在30～65℃的溫度使用，故可在對(duì)基板W的熱影響小的低溫下進(jìn)行抗蝕劑剝離處理，但作為主成分且是低沸點(diǎn)成分水的一部分進(jìn)行蒸發(fā)。
這樣，在各抗蝕劑剝離室11內(nèi)產(chǎn)生氮?dú)庵泻兴悼刮g劑剝離液R1成分的混合氣。另外，如后述，由于沖洗室21中產(chǎn)生水霧氣及水蒸汽，故這些也含在該混合氣中。
這時(shí)，不斷地進(jìn)行送往沖洗室21的氮?dú)夤┙o及抗蝕劑剝離室11內(nèi)的排氣，沿圖示箭頭X的方向產(chǎn)生氣流。因此，混合氣通過管路K8從最前段的抗蝕劑剝離室11連續(xù)地排出，導(dǎo)入剝離液回收供給系統(tǒng)3的旋風(fēng)分離器31中。
作為旋風(fēng)分離器31，例如，可以使用氣液分離用旋風(fēng)分離器，從導(dǎo)入的混合氣中作為液體成分的水系抗蝕劑剝離液R1的大部分與氣體成分得到分離。分離出的回收抗蝕劑剝離液R2，通過管路K10送往剝離液回收槽33。而含若干水系抗蝕劑剝離液R1成分的氣體，通過管路K9導(dǎo)入冷凝器32。
用冷凝器32再進(jìn)行氣液分離，使被分離的氣體的濕度(濕分)不降得太低，且不能太高，即被分離的氣體G(分離氣體G)成為含適度濕氣的濕氣體。例如，采用分離氣體G的相對(duì)濕度為60～90％的條件。
冷凝器32中冷凝回收的回收抗蝕劑剝離液R2，通過管路K11、K10送往剝離液回收槽33。該回收抗蝕劑剝離液R2利用泵P4的運(yùn)轉(zhuǎn)、邊通過管路K12邊經(jīng)過濾器F過濾后的抗蝕劑剝離液，流入管路K5、依次供給各剝離液槽13。
另外，通過運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)P5，冷凝器32氣液分離的至少一部分氣體(分離氣G)，從管路K51通過管路K15過濾后導(dǎo)入氣體貯罐41，適當(dāng)貯存。該分離氣G送往管路K14，通過流量調(diào)節(jié)閥C8以一定的流量通過各支管路K13供給各氣刀12。
因此，基板W在輥式輸送機(jī)R上移動(dòng)之間，從噴射器14中噴出水系抗蝕劑剝離液R1，由此溶解除去基板W上的大部分抗蝕劑。含溶解抗蝕劑的水系抗蝕劑剝離液R1通過管路K1從抗蝕劑剝離室11的底部返回剝離液槽13，循環(huán)使用。另外，隨著剝離液槽13內(nèi)液量的降低，從抗蝕劑剝離液供給系統(tǒng)34向剝離液槽13補(bǔ)給水系抗蝕劑剝離液R1。
再者，補(bǔ)給時(shí)也可以供給新液、原液、純水、添加劑等各種構(gòu)成成分之中的至少任一種。另外，水系抗蝕劑剝離液R1萬一供給過量時(shí)，根據(jù)需要，從最前段的剝離液槽13通過管路K63溢流的部分被送往排放系統(tǒng)6，此外需要交換水系抗蝕劑剝離液R1的液體時(shí)，通過適宜的管路K61、K62向排放系統(tǒng)6排出。
這樣分離氣G從氣刀12噴到從噴霧器14下方通過的基板W的表面上，進(jìn)行基板W上所粘附的水系抗蝕劑剝離液R1的液體切削。這里，如上所述，分離氣G是含適度濕分的濕氮?dú)?，基板W上粘附的水系抗蝕劑剝離液R1在表面不完全干燥也不結(jié)露的狀態(tài)下，向下段的抗蝕劑剝離室11移送。
然后，基板W在后段的多個(gè)抗蝕劑剝離室11內(nèi)與上述的方法同樣地進(jìn)行抗蝕劑的溶解除去后，通過搬入口21a被導(dǎo)入沖洗室21內(nèi)。在沖洗室21內(nèi)，從純水槽23通過管路K6供給的純水M，從噴射器24向基板W上噴出，進(jìn)行基板W上殘存的水系抗蝕劑剝離液R1的洗滌。然后，基板W從搬出口21b向外部搬出。洗過的水系抗蝕劑剝離液R1與純水M一起通過管路K65向排放系統(tǒng)6送出。
采用這樣的抗蝕劑剝離裝置100，在抗蝕劑剝離室11內(nèi)進(jìn)入混合氣的水系抗蝕劑剝離液R1成分利用具有旋風(fēng)分離器31及冷凝器32的剝離液回收供給系統(tǒng)3，從混合氣中分離回收，作為回收抗蝕劑剝離液R2，通過剝離液回收槽33及剝離液槽13再在基板W上的抗蝕劑剝離處理中使用。
因此，可防止因混合氣的排氣而導(dǎo)致水系抗蝕劑剝離液R1的消耗，即隨著處理可防止水系抗蝕劑剝離液R1向系統(tǒng)外排出。其結(jié)果，可抑制供給基板W上的水系抗蝕劑剝離液R1中的水分濃度等降低所引起的抗蝕劑剝離性能的劣化。
另外，由于從系統(tǒng)外部混入少量的空氣中的O2氣及CO2氣被水系抗蝕劑剝離液R1吸收，被回收的分離氣體G成為O2氣及CO2氣殘存量減少的接近惰性氣體的狀態(tài)，可抑制抗蝕劑剝離性能的劣化。換言之，可長期地維持抗蝕劑剝離性能。
另外，由此可大幅度地減少向剝離液槽13補(bǔ)充新液、純水、原液等的次數(shù)，因此具有可簡(jiǎn)化繁雜的操作作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。此外，可大幅度降低水系抗蝕劑剝離液R1的使用量。
另外，還從混合氣中回收分離氣G并將其再用于氣刀12，所以不僅不需要干空氣，而且與過去直接將混合氣排出的做法相比，可大幅度地削減排氣處理量，實(shí)現(xiàn)氣體處理設(shè)備的小規(guī)?；昂?jiǎn)略化。而且可進(jìn)一步提高成為非防爆型裝置的安全性。
此外，由于還用氮?dú)獯祾叨喽卧O(shè)置的抗蝕劑剝離室11及與其連通的沖洗室21內(nèi)，故可充分隔斷水系抗蝕劑剝離液R1與空氣的接觸。
因此，水系抗蝕劑剝離液R1含BDG等的二乙二醇醚類和MEA等的胺類時(shí)，可抑制該二乙二醇醚類與空氣中的氧氣反應(yīng)生成草酰胺(例如含BDG與MEA時(shí)生成的N，N-二(2-羥基乙基)草酰胺等)。因此，可防止因草酰胺的結(jié)晶析出產(chǎn)生粒狀物、堵塞管路及濃度測(cè)定體系的不穩(wěn)定化。
另外，可防止MEA與空氣中的二氧化碳?xì)夥磻?yīng)生成氨基甲酸(例如，2-羥基乙基氨基甲酸等)。因此，可防止水系抗蝕劑剝離液R1產(chǎn)生二相分離而引起的基板W上的抗蝕劑剝離不均勻，進(jìn)而可防止產(chǎn)生抗蝕劑的薄膜殘留物。
此外，由于這樣可抑制草酰胺或氨基甲酸的生成，因此可抑制作為水系抗蝕劑剝離液R1中有效成分的MEA、BDG等的消耗。故又可防止抗蝕劑剝離性能的降低及劣化。另外，由于還可降低水系抗蝕劑剝離液R1中的溶存氧濃度，所以當(dāng)基板W設(shè)基底金屬層時(shí)可防止金屬腐蝕。
除此之外，在采用吸光度測(cè)定法測(cè)定水系抗蝕劑剝離液R1中的溶解抗蝕劑濃度進(jìn)行液性控制時(shí)，由于與空氣的接觸被充分隔斷，可防止水系抗蝕劑剝離液R1氧化而引起的著色的發(fā)生，所以可防止降低吸光度測(cè)定的精確度。故可對(duì)受溶解抗蝕劑濃度影響的液體高水平地維持控制精確度。
另外，由于將含適度濕分的分離氣G供給氣刀12，進(jìn)行基板W上所粘附的水系抗蝕劑剝離液R1的液體切削，所以基板W沒有完全干燥而穿過抗蝕劑剝離室11及沖洗室21。
因此，在抗蝕劑剝離處理及沖洗處理的過程中，可防止溶解抗蝕劑在基板W上析出。其結(jié)果，可抑制對(duì)基板W后處理的不良影響。此外，液體切削時(shí)不僅防止基板W干燥，而且也防止因分離氣G中的液體成分(水分)結(jié)露等而粘附在基板W上。故可充分進(jìn)行液體切削。
除此之外，由于向沖洗室21供給氮?dú)猓菀紫蚩刮g劑剝離系統(tǒng)1內(nèi)供給濕氮?dú)?，其結(jié)果可防止水系抗蝕劑剝離液R1的水分蒸發(fā)及分離氣G中的濕分的不足。
圖2中的抗蝕劑剝離裝置200，是除了使用非水系抗蝕劑剝離液R3代替水系抗蝕劑剝離液R1、獲得非水系的回收抗蝕劑剝離液R4代替水系的回收抗蝕劑剝離液R2、用與氣流調(diào)節(jié)閥D1相連的壓力開關(guān)PS及氮?dú)夤┙o系統(tǒng)7與最后段的抗蝕劑剝離室11相連接來代替與沖洗室21相連接、及排氣系統(tǒng)5通過氣流調(diào)節(jié)閥D2與沖洗室21相連接以外，其他與圖1表示的抗蝕劑剝離裝置100同樣地構(gòu)成的裝置。
該抗蝕劑剝離裝置200，通常向基板W上供給保持在70～90℃的一定溫度的非水系抗蝕劑剝離液R3。作為非水系抗蝕劑剝離液R3，一般，除純水外可以使用與上述的水系抗蝕劑剝離液R1的構(gòu)成成分相同的成分。
另外，向最后段的抗蝕劑剝離室11供給氮?dú)猓瑥淖钋岸蔚目刮g劑剝離室11排氣，且通過將沖洗室21內(nèi)個(gè)別單獨(dú)地進(jìn)行排氣，抗蝕劑剝離系統(tǒng)1與沖洗系統(tǒng)2隔斷氣體的流通，兩者的氣相被隔開。
因此，從抗蝕劑剝離室11中排出、向旋風(fēng)分離器31導(dǎo)入的混合氣體中不含水分，主要含從非水系抗蝕劑剝離液R3中優(yōu)先蒸發(fā)的低沸點(diǎn)成分(例如MEA等的胺類等)、或非水系抗蝕劑剝離液R3的噴霧。其結(jié)果，不含水分且適度含作為濕分的非水系抗蝕劑剝離液R3成分的分離氣G，從混合氣中分離回收后供給氣刀12。
采用該抗蝕劑剝離裝置200，進(jìn)入混合氣的非水系抗蝕劑剝離液R3，在剝離液回收供給系統(tǒng)3回收后，作為回收抗蝕劑剝離液R4再使用，同時(shí)從混合氣中分離回收的分離氣G重新使用。因此，可實(shí)現(xiàn)剝離液消耗量及使用量的降低、防止向系統(tǒng)外排出、防止低沸點(diǎn)成分的蒸發(fā)、防止抗蝕劑剝離性能的劣化、減輕剝離液補(bǔ)充次數(shù)及作業(yè)、不使用干燥空氣、以及排氣處理量的削減。
另外，由于全部抗蝕劑剝離室11內(nèi)被氮?dú)獯祾撸士煞乐狗撬悼刮g劑剝離液R3與空氣的接觸，可抑制劣化成分的發(fā)生及剝離液的著色。此外，被回收的分離氣G因有非水系抗蝕劑剝離液R3成分(有機(jī)成分)成為適度的濕氣后，使用氣刀12進(jìn)行基板W的液體切削時(shí)，可防止其干燥及結(jié)露。再者，有關(guān)產(chǎn)生這些效果的作用機(jī)理的詳細(xì)情況，因?yàn)榕c抗蝕劑剝離裝置100相同，故省略這里的說明。
除此以外，氮?dú)夤┙o系統(tǒng)7與最后段的抗蝕劑剝離室11相連，沖洗室21內(nèi)的氣體不流入，所以防止水分混入非水系抗蝕劑剝離液R3。因此，可抑制非水系抗蝕劑剝離液R3的性能發(fā)生變化。
再者，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方案，可以是在不脫離其要旨的范圍內(nèi)的各種的不同方案。例如，抗蝕劑剝離室11可以只是一個(gè)。另外，可只采用氣體質(zhì)量平衡的流量控制代替采用壓力開關(guān)PS和氣流調(diào)節(jié)閥D1的排氣量控制。另外，氣刀12可以不使用分離氣G，使其向抗蝕劑剝離室11內(nèi)噴出。這種情況也可以省去氣體貯罐41。
此外，也可以通過吸附或吸收等使固體或液體載附或保持分離氣G來代替將其回收在氣體貯罐41中。另外，還可以不使用剝離液回收槽33，直接將回收抗蝕劑剝離液R2、R4向剝離液槽13送出。
如以上所說明，根據(jù)本發(fā)明的抗蝕劑剝離裝置，可防止抗蝕劑剝離液的有效成分濃度的變化，可減少抗蝕劑剝離液的使用量，同時(shí)可降低排氣處理量。另外，若具備惰性氣體供給部分，可實(shí)現(xiàn)防止抗蝕劑剝離液的劣化。
權(quán)利要求
1.抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，具有收容粘附抗蝕劑的基板、向該基板上供給抗蝕劑剝離液的抗蝕劑剝離室，與前述抗蝕劑剝離室相連接、導(dǎo)入含該抗蝕劑剝離室內(nèi)的抗蝕劑剝離液成分的混合氣、分離該混合氣中的該抗蝕劑剝離液成分的氣液分離部分，與前述氣液分離部分相連接、把分離的前述抗蝕劑剝離液成分供給前述抗蝕劑剝離室內(nèi)的回收抗蝕劑剝離液供給部分。
2.權(quán)利要求1所述的抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，前述抗蝕劑剝離室具有氣體噴出部分，還具有導(dǎo)入在前述氣液分離部分與前述抗蝕劑剝離液成分分離的氣體、且將該氣體供給前述氣體噴出部分的分離氣體供給部分。
3.權(quán)利要求2所述的抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，前述氣體噴出部分朝向前述基板設(shè)置。
4.權(quán)利要求1所述的抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，還具有與前述抗蝕劑剝離室相連接、向該抗蝕劑剝離室內(nèi)供給惰性氣體的惰性氣體供給部分。
5.權(quán)利要求4所述的抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，前述抗蝕劑剝離液是水系抗蝕劑剝離液，具有互相連通多段設(shè)置的多個(gè)的前述抗蝕劑剝離室，與前述多個(gè)的抗蝕劑剝離室之中最后段的抗蝕劑剝離室連通設(shè)置、供給水的沖洗室、與前述多個(gè)的抗蝕劑剝離室之中最前段的抗蝕劑剝離室相連接的前述氣液分離部分，及與前述沖洗室連接的前述惰性氣體供給部分。
6.權(quán)利要求4所述的抗蝕劑剝離裝置，其特征在于，前述抗蝕劑剝離液是非水系抗蝕劑剝離液，具有互相連通多段設(shè)置的多個(gè)的前述抗蝕劑剝離室，與前述多個(gè)的抗蝕劑剝離室之中最后段的抗蝕劑剝離室連通設(shè)置、供給水的沖洗室，與前述多個(gè)的抗蝕劑剝離室之中最前段的抗蝕劑剝離室相連接的前述氣液分離部分，及與前述最后段的抗蝕劑剝離室連接的前述惰性氣體供給部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗蝕劑剝離裝置，具有收容粘附抗蝕劑的基板、向該基板上供給抗蝕劑剝離液的抗蝕劑剝離室，與前述抗蝕劑剝離室相連接、導(dǎo)入含該抗蝕劑剝離室內(nèi)的抗蝕劑剝離液成分的混合氣、分離該混合氣中的該抗蝕劑剝離液成分的氣液分離部分，與前述氣液分離部分相連接、把分離的前述抗蝕劑剝離液成分供給前述抗蝕劑剝離室內(nèi)的回收抗蝕劑剝離液供給部分。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1477451SQ03178649
公開日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者中川俊元, 小川修, 森田悟, 小早川泰之, 菊川誠, 泰之 申請(qǐng)人:長瀨產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 株式會(huì)社平間理化研究所, 長瀨Cms科學(xué)技術(shù)株式會(huì)社