(57)【要約】【課題】  蓋部の撓みを防止して基板を均一に乾燥処理することが可能な減圧乾燥装置を提供することを目的とする。【解決手段】  基板Ｗの主面に形成された薄膜を減圧乾燥する減圧乾燥装置は、基部１３とこの基部１３に対して昇降する蓋部１１とを有し、基板Ｗの周囲を覆うチャンバー１０と、チャンバー１０内において基板Ｗを支持する支持ピン１５と、チャンバー１０内を排気するための真空ポンプ３４と、チャンバー１０における蓋部１１の上方に形成された第２チャンバー４０と、第２チャンバー４０内を排気する排気装置４７とを備える。【選択図】        図２
2006324560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面に形成された薄膜を減圧乾燥する減圧乾燥装置において、
基部と、当該基部に対して昇降する蓋部とを有し、基板の周囲を覆うチャンバーと、
前記チャンバー内において基板を支持する支持ピンと、
前記チャンバー内を排気する排気手段と、
前記チャンバーにおける蓋部の上方に形成された第２チャンバーと、
前記第２チャンバー内を排気する排気手段と、
を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
【請求項２】
請求項１に記載の減圧乾燥装置において、
前記第２チャンバー内の圧力を測定する圧力計を備えた減圧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、減圧乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板に塗布されたフォトレジスト等の薄膜を減圧乾燥する減圧乾燥装置は、特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の減圧乾燥装置においては、基板を搬入したチャンバー内を真空ポンプにより減圧することで、レジスト液の成分の中心である溶剤の蒸発を促進し、フォトレジストを迅速に乾燥させるようにしている。このような減圧乾燥装置を使用してフォトレジストを乾燥させた場合には、風や熱等の外的要因の影響を防止して、フォトレジストをムラなく乾燥させることが可能となる。
【特許文献１】特開平７−２８３１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような減圧乾燥装置のチャンバーとしては、基部と、当該基部に対して昇降する蓋部とを有し、基板の周囲を覆う構成のものが使用される。近年の基板サイズの大型化に伴い、２メートル四方の基板を減圧乾燥するチャンバーにおいては、その蓋部のサイズも極めて大きなものとなる。一方、蓋部については、基部に対して昇降する構成であることから、その重量を大きくすることは不可能であり、その剛性を高めることは困難となる。
【０００４】
このため、大気側の圧力とチャンバー内の圧力との差が蓋部を押す力となり、基板の減圧乾燥時には、圧力差によりチャンバーにおける蓋部が基板側に大きく撓み、特に基板の中央部において、基板と蓋部下面との距離が小さくなる。このような現象が発生した場合には、基板の中央部の乾燥が不十分となり、基板の乾燥ムラが生ずることになる。
【０００５】
また、タクト短縮の為、内容積を減らし、減圧乾燥を効率的に実行するため、基板表面と蓋部下面との距離は比較的小さく設定されている。このため、蓋部の撓みにより、基板と蓋部とが接触してしまうという問題も発生する。
【０００６】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、蓋部の撓みを防止して基板を均一に乾燥処理することが可能な減圧乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板の主面に形成された薄膜を減圧乾燥する減圧乾燥装置において、基部と、当該基部に対して昇降する蓋部とを有し、基板の周囲を覆うチャンバーと、前記チャンバー内において基板を支持する支持ピンと、前記チャンバー内を排気する排気手段と、前記チャンバーにおける蓋部の上方に形成された第２チャンバーと、前記第２チャンバー内を排気する排気手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２チャンバー内の圧力を測定する圧力計を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第２チャンバーの作用により、チャンバーにおける蓋部の撓みを防止して、基板を均一に処理することが可能となる。このため、軽量化された蓋部を有する構造でも減圧処理が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、第２チャンバーの圧力を適切なものとなるよう制御することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、この発明の第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概要図である。
【００１２】
この減圧乾燥装置は、蓋部１１と、パッキング１２と、基部１３とから成るチャンバー１０と、このチャンバー１０における基部１３に立設された複数の支持ピン１５と、複数の昇降ピン２１が立設された支持板２２とを備える。チャンバー１０における蓋部１１は、図示しない昇降機構により、基部１３に対して昇降可能となっている。基板Ｗは、チャンバー１０内において、薄膜が形成されたその主面を上方に向けた水平姿勢で支持ピン１５または昇降ピン２１により支持される。
【００１３】
チャンバー１０における基部１３には、排気口３１が形成されている。この排気口３１は、管路３２により、真空ポンプ３４と接続されている。そして、排気口３１と真空ポンプ３４の間には、開閉弁３３が配設されている。なお、真空ポンプ３４に変えて排気ファン等を使用してもよい。
【００１４】
また、支持板２２は、支持棒２４を介して昇降機構２５と連結されている。昇降ピン２１は支持板２２とともに、昇降機構２５の作用により、図示しない搬送アームとの間で基板Ｗを受け渡す基板Ｗの受け渡し位置と、乾燥位置との間を昇降可能となっている。
【００１５】
チャンバー１０における蓋部１１の上方には、蓋部４１とパッキング４２とから成る第２チャンバー４０が形成されている。この第２チャンバー４０における蓋部４１には、排気口４５が形成されている。この排気口４５は、管路４６により、排気装置４７に接続されている。この排気装置４７は、第２チャンバー４０の内部を所定の圧力まで減圧できるものであればよく、例えば、エゼクタ効果を使用した簡易な真空発生装置を使用することができる。また、この第２チャンバー４０は、開口部４３を介して圧力計４４に接続されている。
【００１６】
次に、この減圧乾燥装置により基板の主面に形成された薄膜を乾燥する乾燥動作について説明する。図３および図４は、上述した減圧乾燥装置による乾燥動作を示すフローチャートである。
【００１７】
基板Ｗの主面に形成された薄膜を乾燥する場合には、最初に、第２チャンバー４０内を減圧する（ステップＳ１１）。すなわち、排気装置４７を使用して、第２チャンバー４０内の圧力を予め設定した圧力まで減圧する。このときの第２チャンバー４０内の圧力は、圧力計４４により監視される。
【００１８】
この状態において、図１に示すように、チャンバー１０における蓋部１１を図示しない昇降機構により上昇させて、チャンバー１０を開放する（ステップＳ１２）。次に、基板Ｗを支持した図示しない搬送アームがチャンバー１０内に進入する（ステップＳ１３）。そして、昇降機構２５の駆動により、昇降ピン２１が支持板２２とともに図１に示す基板Ｗの受け渡し位置まで上昇する（ステップＳ１４）。これにより、搬送アームに支持されていた基板Ｗが、昇降ピン２１により支持される。そして、搬送アームがチャンバー１０内より退出する（ステップＳ１５）。
【００１９】
次に、昇降機構２５の駆動により、昇降ピン２１が支持板２２とともに図２に示す位置まで下降する（ステップＳ１６）。これにより、昇降ピン２１にその下面を支持されていた基板Ｗが支持ピン１５に移載される。そして、図２に示すように、チャンバー１０における蓋部１１を図示しない昇降機構により下降させて、チャンバー１０を閉止する（ステップＳ１７）。
【００２０】
この状態において、開閉弁３３を開放するとともに（ステップＳ１８）、真空ポンプ３４の作用により少量の排気を行う（ステップＳ１９）。
【００２１】
一般に、減圧乾燥処理を開始した直後に突沸と呼ばれる現象が発生する場合がある。これは、基板表面に塗布されたフォトレジスト（薄膜）中の溶剤成分が急激に蒸発して突然沸騰することにより生ずる現象である。このような突沸が発生した場合には、脱泡と呼ばれるフォトレジストの表面に小さな泡が形成される現象が生じ、その基板の使用が不可能となる。
【００２２】
そこで、上述のように、最初に、少量の排気量により減圧乾燥を行うことによって、基板Ｗの主面における中央から端縁に向かう緩やかな空気流により、突沸による脱泡を防止した状態で、適切な減圧乾燥を実行することが可能となる。なお、このときには、基板Ｗの表面とチャンバー１０における蓋部１１の下面との距離が小さくなるように設定してもよい。
【００２３】
乾燥を開始して一定の時間が経過すれば（ステップＳ２０）、真空ポンプ３４の作用により大量の排気を行う（ステップＳ２１）。このときには、基板Ｗの主面において、その中央から端縁に向かう比較的大きな空気流が発生する。このように大きな排気量により減圧乾燥を行った場合には、基板Ｗの主面全域にわたり、迅速に乾燥が行われる。このような大量排気を行っても、上述した最初の乾燥工程において薄膜はある程度乾燥していることから、突沸による脱泡が発生することはない。
【００２４】
また、このときには、チャンバー１０内は極めて高い真空度となる。このようにチャンバー１０内が高い真空度になっていても、チャンバー１０における蓋部１１の上方に形成された第２チャンバー４０内が予め減圧されていることから、蓋部１０が基板Ｗ側に撓むという現象の発生を未然に防止することが可能となる。なお、このときの第２チャンバー４０の真空圧は、例えば、７６Ｔｏｒｒ以上７００Ｔｏｒｒ以下とすることが好ましい。
【００２５】
この第２チャンバー４０の真空圧が低いほど、基板Ｗ側への蓋部１０の撓みを有効に防止することができる。ただし、これを過度に小さくすると、第２チャンバー４０の蓋部４１が撓んでくる。第２チャンバー４０は基板Ｗの減圧乾燥には直接関係ないため、第２チャンバー４０の蓋部４１の撓みは、直接基板Ｗの減圧乾燥処理結果には影響は与えないが、第２チャンバー４０の蓋部４１がチャンバー１０の蓋部１１に当接し、この蓋部１１を押圧して変形させると、基板Ｗの処理結果に悪影響を及ぼすことになる。
【００２６】
また、蓋部１１が処理前から第２チャンバー４０側にたわむこととなる。
【００２７】
上述のステップ２１の状態で、図示しないセンサによりチャンバー１０内の真空度が予め設定した値に到達したことを検知すれば（ステップＳ２２）、開閉弁３３を閉止する（ステップＳ２３）。そして、チャンバー内に窒素ガスをパージする（ステップＳ２４）。
【００２８】
チャンバー１０内が大気圧となれば、チャンバー１０における蓋部１１を図示しない昇降機構により上昇させて、チャンバー１０を開放する（ステップＳ２５）。次に、昇降機構２５の駆動により、昇降ピン２１が支持板２２とともに図１に示す基板Ｗの受け渡し位置まで上昇する（ステップＳ２６）。
【００２９】
この状態において、図示しない搬送アームがチャンバー１０内に進入する（ステップＳ２７）。そして、昇降機構２５の駆動により、昇降ピン２１が支持板２２とともに下降する（ステップＳ２８）。これにより、昇降ピン２１に支持されていた基板Ｗが搬送アームにより支持される。そして、基板Ｗを支持した搬送アームがチャンバー１０内より退出する（ステップＳ２９）。
【００３０】
次に、この発明に係る減圧乾燥装置の他の実施形態について説明する。図５は、この発明の第２実施形態に係る減圧乾燥装置の概要図である。なお、上述した第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
上述した第１実施形態においては、第２チャンバー４０の蓋部４１として、その上面が平面状のものを使用している。これに対し、この第２実施形態においては、その上面がドーム状の蓋部５１を採用している。このような蓋部５１を採用した場合には、外部からの圧力が分散され、第２チャンバー４０の内部を高い真空度に減圧した場合においても、蓋部５１の変形を有効に防止することが可能となる。これにより、チャンバー１０の強度を低下させることができるため、軽量化が図れる。
【００３２】
なお、蓋部５１の形状としては、半球形に近い方が変形に対して有効に対応可能であるが、その占有スペースが大きくなるという問題がある。このため、第２チャンバー４０の到達真空度等を考慮して、蓋部５１の形状を決定することが好ましい。
【００３３】
上述した実施形態においては、いずれも、第２チャンバー４０の内部を所定の圧力まで常時減圧しておけばよいことから、排気装置４７に代えて、例えば、エゼクタ効果を使用した簡易な真空発生装置を使用して、装置コストを低減させることが可能となる。
【００３４】
また、第２チャンバー４０の減圧に、チャンバー１０を減圧するための真空ポンプ３４を使用してもよい。この場合には、チャンバー１０の減圧動作に支障を来さないように、チャンバー１０を減圧しない時間帯に第２チャンバー４０を減圧する構成とすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概要図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る減圧乾燥装置の概要図である。
【図３】減圧乾燥装置による乾燥動作を示すフローチャートである。
【図４】減圧乾燥装置による乾燥動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の第２実施形態に係る減圧乾燥装置の概要図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０      チャンバー
１１      蓋部
１２      パッキング
１３      基部
１５      支持ピン
２１      昇降ピン
２２      支持板
２３      支持棒
２５      昇降機構
３１      排気口
３２      管路
３３      開閉弁
３４      真空ポンプ
４０      第２チャンバー
４１      蓋部
４２      パッキング
４３      開口部
４４      圧力計
４５      排気口
４６      管路
４７      排気装置
５１      蓋部
Ｗ        基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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