(57)【要約】【課題】  基板を均一に乾燥処理することにより、乾燥ムラの発生を防止することが可能な基板乾燥装置および基板乾燥方法を提供することを目的とする。【解決手段】  基板Ｗの表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を減圧乾燥する基板乾燥装置であって、基板Ｗの周囲を覆うチャンバー１０と、このチャンバー１０内において基板Ｗをその下面から支持する支持ピン１５と、チャンバー１０内を排気する真空ポンプ３４と、支持ピン１５に溶剤を供給する溶剤供給管４１とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を減圧乾燥する基板乾燥装置において、
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その下面から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、
前記支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給手段と、
を備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
前記溶剤供給手段は、
前記支持ピンに溶剤を供給するための溶剤供給路と、
前記溶剤供給路中に前記溶剤を流入させ得るための溶剤流入機構と、
前記溶剤供給路中に不活性ガスを流入させる不活性ガス流入機構と、
を備える基板乾燥装置。
【請求項３】
基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を乾燥する基板乾燥装置において、
基板をその下面から支持する支持ピンと、
前記支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給手段と、
を備えたことを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項４】
基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を減圧乾燥する基板乾燥方法において、
チャンバー内に立設された支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給工程と、
前記支持ピン上に基板を載置する基板搬入工程と、
前記チャンバー内を排気して前記薄膜を減圧乾燥する乾燥工程と、
を備えたことを特徴とする基板乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板乾燥装置および基板乾燥方法に関する。
【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基板乾燥装置は、特許文献１に開示されている。この特許文献１に記載の基板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。このような基板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】
基板の減圧乾燥時には、フォトレジストから溶剤が気化するときに生じる気化熱により基板の温度が低下する。近年、塗布性能を向上させるために低粘度のフォトレジストが使用されているが、このように低粘度で溶剤の量が多いフォトレジスト程、気化熱量が増加し、基板の温度は減圧乾燥中に数度乃至十数度も低下する。
【０００４】
一方、減圧乾燥時に基板を支持する支持ピンは、熱容量の大きなチャンバー等に連結されていることから、その温度はほとんど変化しない。また、支持ピンの先端部は、基板に対して傷や静電気を付与しないように、ポリイミド系樹脂等の熱容量の大きな樹脂で構成されていることから、温度変化はほとんど生じない。
【０００５】
このため、基板における支持ピンと当接する領域とそれ以外の領域とで温度差が生じることになり、この温度差により乾燥状態が変化しムラが発生するいう問題が生ずる。近年の基板サイズの増大に伴い、支持ピンの本数も増加していることから、このような乾燥状態の変化により生ずるムラの発生が、大きな問題となっている。
【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、基板を均一に乾燥処理することにより、乾燥ムラの発生を防止することが可能な基板乾燥装置および基板乾燥方法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、基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を減圧乾燥する基板乾燥装置において、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その下面から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、前記支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給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、前記溶剤供給手段は、前記支持ピンに溶剤を供給するための溶剤供給路と、前記溶剤供給路中に前記溶剤を流入させ得るための溶剤流入機構と、前記溶剤供給路中に不活性ガスを流入させる不活性ガス流入機構とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を乾燥する基板乾燥装置において、基板をその下面から支持する支持ピンと、前記支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、基板の表面に形成された溶剤成分を含有する薄膜を減圧乾燥する基板乾燥方法において、チャンバー内に立設された支持ピンに前記溶剤を供給する溶剤供給工程と、前記支持ピン上に基板を載置する基板搬入工程と、前記チャンバー内を排気して前記薄膜を減圧乾燥する乾燥工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至請求項４に記載の発明によれば、基板を均一に乾燥処理することにより、乾燥ムラの発生を防止することが可能となる。
【００１２】
特に、請求項２に記載の発明によれば、溶剤供給路中またはその付近に残留する溶剤を除去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】
【００１３】
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実施形態に係る基板乾燥装置の概要図である。
【００１４】
この基板乾燥装置は、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。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
支持ピン１５の側方には、この支持ピン１５に溶剤を供給するための溶剤供給管４１が配設されている。この溶剤供給管４１は、支持ピン１５に溶剤を供給するための溶剤供給手段の一部を構成する。なお、この溶剤とは、基板Ｗの表面に形成された薄膜に含有される溶剤成分を構成する溶剤である。
【００１８】
図３は、溶剤供給手段の概要図である。なお、この基板乾燥装置は、複数の支持ピン１５を備えるが、図３においては単一の支持ピンのみを図示している。
【００１９】
この溶剤供給手段は、溶剤供給部４２と、電磁開閉弁４４と、溶剤供給路４６と、上述した溶剤供給管４１とを備える。溶剤供給部４２に貯留された溶剤は、電磁開閉弁４４が開放されることにより、溶剤供給路４６を介して溶剤供給管４１に流入し、この溶剤は、溶剤供給管４１から支持ピン１５の外周面に供給される。
【００２０】
また、この溶剤供給手段は、窒素ガス供給部４３と、電磁開閉弁４５とを備える。電磁開閉弁４５が開放された場合には、窒素ガスが溶剤供給路４６を介して溶剤供給管４１に流入し、溶剤供給路４６および溶剤供給管４１に残留する溶剤を吹き飛ばすことが可能となる。
【００２１】
次に、この基板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４および図５は、上述した基板乾燥装置による乾燥動作を示すフローチャートである。
【００２２】
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、支持ピン１５に溶剤を供給する（ステップＳ１１）。
【００２３】
すなわち、開閉弁４４を開放して、溶剤供給部４２に貯留された溶剤を溶剤供給路４６を介して溶剤供給管４１に流入させ、この溶剤を溶剤供給管４１から支持ピン１５の外周面に供給する。これにより、支持ピン１５は、溶剤の気化熱により冷却される。溶剤の供給後には、電磁開閉弁４５を開放して、窒素ガスを溶剤供給路４６を介して溶剤供給管４１に流入させ、溶剤供給路４６および溶剤供給管４１に残留する溶剤を吹き飛ばす。
【００２４】
なお、溶剤の供給は、後述するチャンバー１０の開放工程（ステップＳ１２）の後に行ってもよい。溶剤の供給は、基板Ｗを支持ピン１５に受け渡す、数秒乃至十数秒前に実行すればよい。
【００２５】
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）。
【００２６】
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）。
【００２７】
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）。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、このときには、基板Ｗの主面に形成されたフォトレジストの薄膜からは、多量の溶剤が蒸発し、その気化熱により基板Ｗの温度が急激に低下する。このときに基板Ｗを支持する支持ピン１５は、その外周部に供給された溶剤の気化熱により予め冷却され、あるいは、さらに冷却されることから、支持ピン１５と当接する領域とそれ以外の領域とで温度差が生じることはなく、基板Ｗを均一に減圧乾燥処理して乾燥ムラの発生を防止することが可能となる。
【００３２】
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）。
【００３３】
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）。
【００３４】
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）。
【００３５】
次に、上述した溶剤供給手段の他の実施形態について説明する。図６は、他の実施形態に係る溶剤供給手段の概要図である。なお、上述した実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３６】
上述した実施形態においては、支持ピン１５の側方に、支持ピン１５の外周部に溶剤を供給するための溶剤供給管４１を配設している。これに対し、この実施形態においては、支持ピン１５を溶剤供給管５１で取り囲む構成となっている。なお、支持ピン１５は、溶剤供給管５１ないに付設された支持部５２により支持されている。
【００３７】
次に、上述した溶剤供給手段のさらに他の実施形態について説明する。図７は、さらに他の実施形態に係る溶剤供給手段の概要図である。なお、上述した実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
上述した実施形態においては、支持ピン１５とは別に設けた溶剤供給管４１、５１により支持ピン１５の外周部に溶剤を供給している。これに対し、この実施形態においては、その内部に溶剤の通路５４を形成した支持ピン５５を使用している。溶剤の通路５４は、チャンバー１０の基部１３内に配設された管５３を介して溶剤供給路４６と連結されている。この実施形態においては、溶剤は支持ピン５１の内部を通過した後、その外周部に供給される。
【００３９】
なお、上述した実施形態においては、基板Ｗを減圧乾燥する基板乾燥装置にこの発明を適用した場合について述べたが、基板を大気圧の雰囲気下で乾燥する基板乾燥装置にこの発明を適用してもよい。また、基板を支持ピンにより支持して搬送しながら乾燥する搬送装置兼用の基板乾燥装置にこの発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の第１実施形態に係る基板乾燥装置の概要図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る基板乾燥装置の概要図である。
【図３】溶剤供給手段の概要図である。
【図４】基板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】基板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６】他の実施形態に係る溶剤供給手段の概要図である。
【図７】さらに他の実施形態に係る溶剤供給手段の概要図である。
【符号の説明】
【００４１】
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
４１      溶剤供給管
４２      溶剤供給部
４３      窒素ガス供給部
４４      電磁開閉弁
４５      電磁開閉弁
４６      溶剤供給路
５１      溶剤供給管
５３      管
５４      通路
５５      支持ピン
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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【図６】
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【図７】
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