(57)【要約】【課題】基板を好適に乾燥させ、高品質の基板を生成できる基板処理装置を提供すること。【解決手段】基板収容器１０２には、気体を供給するための供給口１０３と気体を排出するための排出口１０４が設けられ、更に、供給口１０３から供給した気体が強い気流を生じさせないように、供給口付近に拡散部１０９が設けられている。供給口１０３から基板収容器内に注入されたガスは、拡散部１０９に衝突して拡散し、基板収容器全体に穏やかに充満していく。載置部１０５に載置される基板と排出口１０４との間には、整流板１０７が設けられており、排出口１０４から排出される気体による気流が基板に直接的に作用することを防止する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された基板を収容する基板収容器と、
を有し、前記基板収容器内で基板表面を乾燥させる基板処理装置であって、
前記基板収容器は、前記基板収容器内の気体を排出するための排出口を前記載置手段に載置される基板の下面側に有し、
前記排出口と前記基板との間に、前記排出口から排出される気体による気流が前記基板に直接的に作用することを防止するための整流板を設けたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板収容器は、
前記基板収容器内に所定の気体を供給するための供給口と、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するための拡散部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記拡散部は、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するため、複数の第１拡散孔を有する第１拡散部材と、
前記第１拡散孔を通った前記気体を更に拡散するため、前記第１拡散孔よりも径小の第２拡散孔を複数有する第２拡散部材と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理装置は、
前記供給口から、前記所定の気体を注入するための注入手段と、
前記排出口から前記基板収容器内の気体を吸引して、前記所定の気体の気圧を減圧することにより、前記基板上の塗膜を乾燥させる減圧手段と、
を更に有し、
前記基板収容器は、基板の出し入れを行なうための開閉蓋を更に有することを特徴とする請求項１、２または３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記整流板は、前記基板よりも面積が大きく、
前記開閉蓋を開くことにより流入した外気が前記整流板の下側を通り前記排出口から排出されるように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記注入手段及び前記減圧手段を制御して、前記基板収容器内の気圧を複数のパターンで変化させる制御手段を更に有することを特徴とする請求項４または５に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板上に塗布された薬液を乾燥させるための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶や半導体などの基板に薬液を塗布し、その後基板上の薬液を乾燥させる基板処理が一般的に行われている。
【０００３】
このような基板乾燥処理に用いられる乾燥方法として、基板を収容する容器内の圧力を下げて乾燥を行う減圧乾燥方法が知られている。減圧乾燥方法は、内部雰囲気を不活性ガスなどで満たすガス注入プロセスと、基板を入れ替える基板入替プロセスとを含む。基板入替プロセスでは、基板を収容している容器の蓋を開放するため、外気が流入する。そこで、基板を入れ替えるたびにガスを注入している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の減圧乾燥方法では、単に不活性ガス等の供給口があるだけであり、置換のための時間を短縮しようとすると、大量の不活性ガスを供給する必要があり、内部のゴミをまき散らしたり、強い気流によって乾燥ムラや風紋を形成したりする問題があった。
【０００５】
また、基板入替プロセスにおいて、容器の蓋が開いているときに大気を吸引して、容器内のゴミを巻き上げて基板表面にゴミが付着する可能性もあった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、基板を好適に乾燥させ、高品質の基板を生成することのできる基板処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る基板処理装置は、
基板を載置する載置手段と、
前記載置手段に載置された基板を収容する基板収容器と、
を有し、前記基板収容器内で基板表面を乾燥させる基板処理装置であって、
前記基板収容器は、前記基板収容器内の気体を排出するための排出口を前記載置手段に載置される基板の下面側に有し、
前記排出口と前記基板との間に、前記排出口から排出される気体による気流が前記基板に直接的に作用することを防止するための整流板を設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記基板収容器は、
前記基板収容器内に所定の気体を供給するための供給口と、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するための拡散部と、
を有することを特徴とする。
【０００９】
前記拡散部は、
前記供給口から供給した前記気体を拡散するため、複数の第１拡散孔を有する第１拡散部材と、
前記第１拡散孔を通った前記気体を更に拡散するため、前記第１拡散孔よりも径小の第２拡散孔を複数有する第２拡散部材と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記基板処理装置は、
前記供給口から、前記所定の気体を注入するための注入手段と、
前記排出口から前記基板収容器内の気体を吸引して、前記所定の気体の気圧を減圧することにより、前記基板上の塗膜を乾燥させる減圧手段と、
を更に有し、
前記基板収容器は、基板の出し入れを行なうための開閉蓋を更に有することを特徴とする。
【００１１】
前記整流板は、前記基板よりも面積が大きく、
前記開閉蓋を開くことにより流入した外気が前記整流板の下側を通り前記排出口から排出されるように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
前記注入手段及び前記減圧手段を制御して、前記基板収容器内の気圧を複数のパターンで変化させる制御手段を更に有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素の相対配置、表示画面等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
＜概要＞
本発明の実施形態としての基板処理装置は、基板を載置する載置部を有し、載置部に載置された基板の周囲を基板収容器で密封し、基板収容器内を不活性ガス等の気体で充満させて、基板を乾燥させる。
【００１５】
このため、基板収容器には、気体を供給するための供給口が設けられている。また、基板収容器には、供給口から供給した気体が強い気流を生じさせないように、供給口付近に拡散部が設けられている。供給口から基板収容器内に注入されたガスは、拡散部に衝突して拡散し、基板収容器全体に穏やかに充満していく。また、載置部に載置される基板の下面側には、基板収容器内の気体を排出するための排出口が設けられている。この排出口と載置部に載置される基板との間には、整流板が設けられており、排出口から排出される気体による気流が基板に直接的に作用することを防止する。なお、基板処理装置は、排出口から気体を排出するための減圧手段としてのポンプを含む。
【００１６】
排出口から基板収容器内の気体を吸引して基板収容器内の気圧を低下させることにより、基板上の塗膜の乾燥を促進させる。
【００１７】
基板収容器は、基板を入替えるための開閉蓋を有している。基板入替えの際には、開閉蓋を開くことにより流入した外気が、整流板の下側を通り排出口から排出される。このとき、流入した外気が基板に作用しないように、整流板は、基板よりも面積が大きく形成されている。
【００１８】
また、基板処理装置は、プロセッサを含む制御部を有し、減圧手段としてのポンプを制御して、基板収容器内の気圧を様々なパターンで変化させる。
【００１９】
＜構成＞
図１は本実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す図である。ここで、図１（ａ）は、蓋を取った状態での基板処理装置１の平面図である。ここで、点線で描かれた外枠は、かぶせる蓋の位置を示している。図１（ｂ）及び（ｃ）は基板処理装置１の内部を示すＡ−Ａ断面図及びＢ−Ｂ断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本基板処理装置１は、開閉可能な蓋１０１と、蓋１０１を閉じた際に蓋１０１と共に密封空間を生成する有底筒形状の基板収容器１０２とを備えている。基板収容器１０２の底面には、その１つの側壁に沿うように、例えばφ３０ｍｍ程度の３つの吸入口１０３が設けられ、中央付近に、φ１００ｍｍ程度の１つの排出口１０４が設けられている。吸入口１０３は、基板収容器１０２内に所定の気体としての不活性ガスを供給するための供給口として機能する。また、排出口１０４は、基板収容器１０２内の気体を排出するためのものである。
【００２１】
また、基板を支持するための複数のリフトピン１０５が基板収容器１０２の底面を貫通しており、基板収容器１０２の外側でベースプレート１０６と接続されている。すなわち、リフトピン１０５に載置された基板は、ベースプレート１０６に連動して上下動する。リフトピン１０５と基板収容器１０２の底面との間はシールされており、基板収容器１０２からガスが漏れないように構成されている。
【００２２】
基板収容器１０２内には、排出口１０４の上方に、その底面に沿って、排出口から排出される気体による気流が基板に直接的に作用することを防止するための整流板１０７が固定されている。整流板１０７は、複数のスペーサ１０８によって、底面との間に微小間隙ｄ１（例えば２〜３ｍｍ）を形成している。整流板１０７は、リフトピン１０５を貫挿するための複数の穴を有した平らな金属板であり、図１（ａ）に示されているように、基板よりも大きく、基板収容器１０２の側壁に沿った形状をしている。従って、排出口１０４から排出されるガス（または外気）は、整流板１０７の端縁と基板収容器１０２の側壁との隙間を通って、整流板１０７の下方に潜り込むことになる。つまり、排出口１０４から排出される気体は、直接基板に沿って流れることなく、基板収容器１０２の側壁及び底面に沿った気流を形成する。これにより基板収容器１０２内の乱流の発生を防止している。
【００２３】
また、基板収容器１０２内には、吸入口１０３の上方を覆うように拡散部１０９が設けられている。拡散部１０９は、吸入口１０３から吸入したガスを第１段階として拡散させる第１拡散部材１０９ａと、第１拡散部材１０９ａを通過したガスを第２段階として更に拡散させる第２拡散部材１０９ｂとを含む。これらの拡散部材は、共に、断面が逆Ｕ字形状をした長尺の部材であり、第２拡散部材１０９ｂは、第１拡散部材１０９ａ全体を覆うように取付けられた無底の箱状部材である。第１拡散部材１０９ａは、天井と２枚の長手方向の側壁とからなり、天井には、複数の拡散孔（例えば、φ６ｍｍ）が設けられている。また、第２拡散部材１０９ｂは、天井と、２枚の長手方向の側壁と、２枚の短手方向の側壁とからなり、天井と、２枚の短手方向の側壁には、第１拡散部材１０９ａよりも径小（例えばφ３ｍｍ）の拡散孔がやはり複数設けられている。第２拡散部材１０９ｂには、第１拡散部材１０９ａよりも単位面積当たり多くの拡散孔が設けられている。
【００２４】
これらの拡散部材は、それぞれの下端位置を合わせるように長手方向の一方の側壁同士が互いに接合され、一体として基板収容器１０２の底面に取付けられる。その際、第２拡散部材１０９ｂと基板収容器１０２との間にスペーサ１１０を挟み込むことにより、図１（ｂ）に示すように、第１拡散部材１０９ａ及び第２拡散部材１０９ｂの基板側の側壁の下端と、基板収容器１０２との間に微小間隙ｄ２（例えば１ｍｍ）が形成される。これにより、吸入口１０３から流入したガスの一部は、間隙ｄ２を通り、そのまま整流板１０７の下方を通って、排出口１０４から排出される。第２拡散部材１０９ｂとスペーサ１１０とは、ねじ１１１によって固定されている。
【００２５】
図２は、拡散部１０９の基板収容器１０２に対する取り付けの様子を示す図である。
【００２６】
図２に示すように、基板収容器１０２の底面に３本の柱状のスペーサ１１０を取り付けておく。そして、第１拡散部材１０９ａの右手前側の側壁と、第２拡散部材１０９ｂの右手前側の側壁とを、不図示のボルトによって接合する。ここでは、第１拡散部材１０９ａは、１つの部材として図示しているが、同じ断面を有する２つの長尺部材から構成されていても良い。その場合、２つの長尺部材は、例えば、真ん中のスペーサ１１０部分で接合されることが考えられる。
【００２７】
第１拡散部材１０９ａと第２拡散部材１０９ｂとが接合され、一体となった拡散部１０９は、スペーサ１１０上に載置され、ボルト１１１が第２拡散部材１０９ｂに設けられたバカ穴を介してスペーサ１１０と螺合することにより、基板収容器１０２に固定される。
【００２８】
これにより、吸入口１０３上を、拡散部１０９が、微小間隙を形成しつつ覆うこととなる。
【００２９】
＜動作＞
次に、図３及び図４を用いて、前述のような構成からなる基板処理装置１において、基板の乾燥を行なう際のガス及び外気の流路について説明する。
【００３０】
図３、図４は、図１（ｂ）に対応する基板処理装置１の概略端面図であり、ガス及び外気の流路を説明するのに必要な構成のみを示している。このうち、図３は、ガス注入プロセスでの流路を示し、図４は、基板入替プロセスでの流路を示している。
【００３１】
図３に示すように、流入したガスの大部分は、第１拡散部材１０９ａの天井部分に衝突して流速が弱められ、第１拡散孔ｈ１から拡散されて流出する。そして、更に第２拡散部材１０９ｂの天井部分に衝突して更にその勢いが弱められ、拡散孔ｈ２から更に拡散されて基板収容器１０２の内部に流出する。
【００３２】
これにより、流入したガスの流圧は基板に到達するまでに十分に弱められ、基板上に風紋や乾燥ムラなどを形成することなく、排出口１０４から排出される。これにより、基板収容器１０２内部の気体の置換を行うと共に、基板収容器１０２内の減圧を行い、基板の乾燥を促進させる。
【００３３】
また、整流板１０７の下方の間隙を通って排出口１０４から排出されるため、内部のゴミを巻き上げることもない。
【００３４】
一方、基板入替えプロセスでは、図４のように蓋１０１を開放すると同時に基板をリフトピンで上方に移動する。この時、基板収容器１０２の上方から一気に外気が流入するが、整流板１０７が設けられているため、排出口１０４から不図示のポンプによって吸引すれば、図４のように基板収容器１０２の側壁に沿った流路が形成される。この流れに乗って基板収容器１０２内のガスも一緒に排出口１０４から排出される。この時、基板は、外気の流入口よりも上方に位置することになり、かつ、基板収容器１０２内部での乱流の発生が抑制されるので、外気と共に流入するごみや基板収容器１０２内部で巻き上げられたごみが基板に付着することはない。従って、基板に悪影響を及ぼすことなく迅速に基板収容器１０２内部に外気を流入し基板収容器１０２内の換気を行うことができる。
【００３５】
また、整流板の効果により、蓋１０１を開放した際にも排出口１０４から強く吸引することができるので、基板収容器１０２から溶剤の悪臭等が外部に漏れることを回避することができる。
【００３６】
＜圧力制御＞
本基板処理装置１は、減圧乾燥を更に効果的に行うために、増減する圧力とその時間及び増減圧スピードを基板ごとに設定可能である。
【００３７】
そのため、図５に示すように、基板処理装置１は、基板収容器１０２内の気圧を制御するための制御弁や圧力スイッチを備えている。これにより、図６、図７に示すように、設定圧力と経過時間及び増減圧時間を基板ごとに設定できる。従って、基板収容器１０２内の気体の流路だけでなく、流量も基板に合わせて設定が可能になり、最適の条件で基板の減圧乾燥を行うことができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態では、吸入口を３箇所設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、２箇所以下でも、４箇所以上でも良い。
【００３９】
また、拡散部材は２種類を組み合わせて設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１種類でも、３種類以上を組み合わせても良い。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べてきたとおり、本発明によれば、基板を好適に乾燥させ、高品質の基板を生成する基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置の拡散部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板処理装置内の流路を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板処理装置内の流路を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御用の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御のレシピの例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板処理装置の圧力制御ステップを示す図である。
【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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