(57)【要約】【課題】レジスト膜のウェハ面内の均一化を図りつつ，ウェハを乾燥処理する。【解決手段】処理容器６０内に，気体供給部材８０が設けられる。気体供給部材８０は，一端が給気口７０に接続され，他端がウェハＷの表面に開口している。気体供給部材８０の開口部８０ｂには，多孔質の整流板８３が取り付けられる。整流板８３は，ウェハＷに対して平行に取り付けられる。処理容器６０には，処理室Ｓ内を減圧する排気口７１が設けられる。気体供給部材８０からウェハＷ上に整流板８３を通じて溶剤気体が供給され，排気口７１からは排気が行われる。ウェハＷ上に供給された溶剤気体は，ウェハＷ上を外側方向に流れ，排気口７１から排気される。この気流によってウェハＷ上のレジスト膜は，ウェハＷの外側に向かって均される。この後給気を停止することによって，レジスト膜内の溶剤が揮発し，ウェハＷが乾燥される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって，
基板を収容し，密閉可能な処理室を形成する処理容器と，
前記処理容器内に収容された基板を載置する載置部と，を備え，
前記処理容器には，
前記処理容器内に気体を供給するための給気口と，
前記処理容器内の雰囲気を排気し，前記処理容器内を減圧するための排気口と，が設けられ，
前記処理容器内には，前記給気口に連通し，前記載置部に載置された基板の表面に対して前記気体を供給するための気体供給部材が設けられ，
前記気体供給部材は，前記基板の表面に対向した開口部を有し，
前記開口部には，前記基板の表面を覆い，かつ通気性のある整流板が設けられ，
前記整流板は，前記基板に対して平行に設けられ，
前記排気口は，前記整流板を通じて基板の表面上に供給された気体が当該基板と整流板との間を基板の中心部側から外側に向かって流れるように配置されていることを特徴とする，基板の処理装置。
【請求項２】
前記整流板には，多孔質の材料が用いられていることを特徴とする，請求項１に記載の基板の処理装置。
【請求項３】
前記給気口は，前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項４】
前記排気口は，前記給気口の外周に渡って環状に形成されていることを特徴とする，請求項３に記載の基板の処理装置。
【請求項５】
前記気体供給部材の開口部は，平面から見て基板の外形と同一形状に開口していることを特徴とする，請求項１，２，３又は４のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項６】
前記処理容器は，前記載置部に載置された基板を上方から覆い，上下動する蓋体を備え，
前記気体供給部材は，前記蓋体に対して固定されていることを特徴とする，請求項１，２，３，４又は５のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項７】
前記気体供給部材内には，前記給気口から供給された気体の圧力を損失させるための圧力損失部材が設けられていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５又は６のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項８】
前記圧力損失部材は，前記給気口の正面に設けられていることを特徴とする，請求項７に記載の基板の処理装置。
【請求項９】
前記圧力損失部材は，板状に形成されていることを特徴とする，請求項７又は８のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１０】
基板に供給される前記気体は，前記塗布液の溶剤を含む気体であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって，
前記気体供給部材からの基板の表面への給気と，前記排気口からの排気を行い，基板の表面上に基板の中心部側から外方側に向かって流れる気流を形成する工程と，
その後，前記気体供給部材からの基板の表面への給気を停止し，排気口からの排気を続行して，処理容器内を減圧する工程と，を有することを特徴とする，基板の処理方法。
【請求項１２】
基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって，
基板を載置する載置部と，
前記載置部に載置された基板を上方から覆い，かつ前記載置部と一体となって処理室を形成する蓋体と，を備え，
前記蓋体には，前記載置部に載置された基板に気体を供給し，かつ前記基板上の気体を排気するための通気口が設けられ，
前記蓋体の内側であって，前記載置部上の基板と前記通気口との間には，前記通気口から前記載置部上の基板に供給される気体と前記基板上から前記通気口に向けて排気される気体が通気する通気板が設けられ，
前記通気板は，前記載置部上の基板の表面を覆い，前記基板に対して平行に設けられていることを特徴とする，基板の処理装置。
【請求項１３】
前記通気板は，多孔質の材料が用いられていることを特徴とする，請求項１２に記載の基板の処理装置。
【請求項１４】
前記通気口は，前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていることを特徴とする，請求項１２又は１３のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１５】
前記蓋体の内側の前記通気板と通気口との間には，気体が前記通気板面内を均等な流量で通過するように気体の流れを制御する気流制御部材が設けられていることを特徴とする，請求項１２，１３又は１４のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１６】
前記気流制御部材は，前記通気口の正面の位置に設けられていることを特徴とする，請求項１５に記載の基板の処理装置。
【請求項１７】
前記気流制御部材は，板状に形成されていることを特徴とする，請求項１５又は１６のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１８】
前記通気口から供給される気体は，前記塗布液の溶剤を含む気体であることを特徴とする，請求項１２，１３，１４，１５，１６又は１７のいずれかに記載の基板の処理装置。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって，
前記蓋体の通気口から前記通気板を介して基板に気体を供給する工程と，
前記基板への気体の供給を停止した後に，基板上の気体を，前記通気板を介して前記通気口から排気する工程と，を有することを特徴とする，基板の処理方法。
【請求項２０】
前記基板に気体を供給する工程は，前記蓋体を上昇させて，処理室を開放した状態で行われることを特徴とする，請求項１９に記載の基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の処理装置及び基板の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，ウェハ表面にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハにパターンを露光する露光処理，露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ，ウェハ上に所定の回路パターンを形成する。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理においては，ノズルから線状のレジスト液を吐出しながら，ノズルとウェハとを相対的に移動させて，ウェハ表面にレジスト液を塗布する，いわゆるスキャン方式の塗布方法が行われている（例えば，特許文献１〜４参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００―７７３２６号公報
【特許文献２】
特開２０００―１８８２５１号公報
【特許文献３】
特開２００１―１４８３３８号公報
【特許文献４】
特開２００１―１７６７６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，上述のいわゆるスキャン方式の塗布方法では，レジスト膜の表面にレジスト液の塗布経路に沿った凹凸ができやすい。このため，いわゆるスキャン方式の塗布方法では，塗布直後のレジスト液の拡散，レジスト膜の平坦化を促進するために，比較的溶剤の割合が多く，粘性の低いレジスト液が使用される。これに伴って，レジスト塗布処理の後に，ウェハを減圧雰囲気内に曝し，レジスト液内の溶剤を蒸発させて，ウェハを乾燥する減圧乾燥処理が必要になる。しかしながら，この減圧乾燥処理では，ウェハ上に形成されたレジスト膜全体が中心方向に収縮し，レジスト膜の中心部が盛り上がる，いわゆるシュリンク現象が生じる。このいわゆるシュリンク現象は，レジスト膜の膜厚をウェハ面内において不均一にするものであり，このシュリンク現象に対処する必要がある。
【０００６】
また，上述したようにレジスト塗布処理において粘性の低いレジスト液を使用しても，なおレジスト膜の表面には，レジスト液の塗布経路に沿った盛り上がりが残る。レジスト液の塗布中にレジスト液の線が途切れる場合もあり，その部分には凹部が形成される。このようにレジスト膜の平坦性は，十分に確保されておらず，レジスト塗布処理後のレジスト膜の平坦化を促進する何らかの処置が必要である。
【０００７】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ウェハなどの基板上のレジスト液などの塗布液を乾燥させ，この際に基板上に均一な膜厚の塗布膜を形成する基板の処理装置と基板の処理方法を提供することをその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって，基板を収容し，密閉可能な処理室を形成する処理容器と，前記処理容器内に収容された基板を載置する載置部と，を備え，前記処理容器には，前記処理容器内に気体を供給するための給気口と，前記処理容器内の雰囲気を排気し，前記処理容器内を減圧するための排気口と，が設けられ，前記処理容器内には，前記給気口に連通し，前記載置部に載置された基板の表面に対して前記気体を供給するための気体供給部材が設けられ，前記気体供給部材は，前記基板の表面に対向した開口部を有し，前記開口部には，前記基板の表面を覆い，かつ通気性のある整流板が設けられ，前記整流板は，前記基板に対して平行に設けられ，前記排気口は，前記整流板を通じて基板の表面上に供給された気体が当該基板と整流板との間を基板の中心部側から外側に向かって流れるように配置されていることを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【０００９】
この発明によれば，例えば排気口からの排気による減圧時に，気体供給部材の通気性のある整流板を通じて基板表面に対し気体を供給できる。そして，基板表面に供給された気体は，整流板と基板との間を，基板の外側に向けて流れ，処理容器の排気口から排気できる。このように基板上に中心側から外方側に流れる気流が形成されることによって，例えば基板上に塗布された塗布液が当該気流によって均され平坦化される。また，塗布膜が基板の外方側から中心側に収縮するいわゆるシュリンク現象が，前記基板の中心側から外側に流れる気流によって緩和される。このように基板上の塗布膜の膜厚均一性が確保された状態で，基板の減圧乾燥処理を行うことができる。
【００１０】
前記整流板には，多孔質の材料が用いられていてもよい。かかる場合，気体が整流板を通過する際に，気体の流速や圧力が基板面内において平均化されるので，整流板からは一様な気体が流出する。つまり，基板表面には，偏りのない一様な流速，圧力の気体が供給され，例えば基板上の塗布膜を均等に平坦化することができる。
【００１１】
前記給気口は，前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていてもよい。また，前記排気口は，前記給気口の外周に渡って環状に形成されていてもよい。この場合，前記排気口からの排気によって，基板と整流板との間に，基板の中心側から外方側に向かう一様な流れが形成される。これにより，例えば基板上の塗布膜を平坦化できる。また，塗布膜内の溶剤を偏り無く揮発させることができる。
【００１２】
前記気体供給部材の開口部は，平面から見て基板の外形と同一形状に開口していてもよい。かかる場合，前記開口部から基板表面の全面に，気体を適切に供給することができる。
【００１３】
前記処理容器は，前記載置部に載置された基板を上方から覆い，上下動する蓋体を備え，前記気体供給部材は，前記蓋体に対して固定されていてもよい。この場合，蓋体の上下に伴って気体供給部材も上下動するので，基板の処理容器内への搬入出時に，気体供給部材が基板の搬送を妨げることがなくなる。また，気体供給部材を上下動させる駆動機構を別途設ける必要がなく，処理装置の駆動系を簡略化できる。
【００１４】
前記気体供給部材内には，前記給気口から供給された気体の圧力を損失させるための圧力損失部材が設けられていてもよい。この圧力損失部材によって，気体供給部材内の気流の圧力分布を平均化してから，当該気体を前記整流板に流入させることができる。こうすることによって，整流板を通過し基板上に流出する気流の圧力分布を，基板面内においてさらに均一にすることができる。
【００１５】
前記圧力損失部材は，前記給気口の正面に設けられていてもよく，給気口から流入した気体が圧力損失部材に衝突して当該気体の圧力損失が好適に行われる。なお，前記圧力損失部材は，板状に形成されていてもよい。
【００１６】
請求項１１の発明によれば，請求項１〜１０のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって，前記気体供給部材からの基板の表面への給気と，排気口からの排気を行い，基板の表面上に基板の中心部側から外側に向かって流れる気流を形成する工程と，その後，前記気体供給部材からの基板の表面への給気を停止し，排気口からの排気を続行して，処理容器内を減圧する工程と，を有することを特徴とする基板の処理方法が提供される。
【００１７】
この発明によれば，初め基板の表面上に気流が形成されるので，例えば基板上の塗布膜が均される。その後，処理容器内が減圧されるので，例えば塗布膜内の溶剤が揮発し，基板が乾燥される。したがって，基板上の塗布膜の均一化を図り，その上基板を乾燥できる。
【００１８】
また，別の発明として，基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって，基板を載置する載置部と，前記載置部に載置された基板を上方から覆い，かつ前記載置部と一体となって処理室を形成する蓋体と，を備え，前記蓋体には，前記載置部に載置された基板に気体を供給し，かつ前記基板上の気体を排気するための通気口が設けられ，前記蓋体の内側であって，前記載置部上の基板と前記通気口との間には，前記通気口から前記載置部上の基板に供給される気体と前記基板上から前記通気口に向けて排気される気体が通気する通気板が設けられ，前記通気板は，前記載置部上の基板の表面を覆い，前記基板に対して平行に設けられていることを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【００１９】
本発明によれば，通気口から前記蓋体の内側に供給された気体は，前記通気板を通って基板の表面全体に供給される。この気体の供給により，基板表面上に気流が形成され，この気流によって基板上の凹凸のある塗布液が均される。また，例えば供給される気体が塗布液の溶剤を含む気体のような場合には，気体の供給により塗布液の粘性が下げられ，塗布液の平坦化がさらに促進される。一方，基板上にある気体は，基板の表面全体から前記通気板を通って均等に排気される。この均等な排気によって塗布液内の溶剤が蒸発され，塗布液が均等に乾燥される。このように基板上に均一な膜厚で平坦な塗布膜を形成できる。
【００２０】
前記通気板は，多孔質の材料が用いられていてもよい。かかる場合，気体が通気板を通過する際に，気体の流速や圧力が基板面内において平均化され，基板への気体の供給と基板からの排気が基板面内おいてより均等に行われる。なお，前記通気口は，前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていてもよい。
【００２１】
前記蓋体の内側における前記通気板と通気口との間には，気体が前記通気板面内を均等な流量で通過するように気体の流れを制御する気流制御部材が設けられていてもよい。また，前記気流制御部材は，前記通気口の正面の位置に設けられていてもよい。さらに，前記気流制御部材は，板状に形成されていてもよい。かかる場合，気流制御部材によって，気体が前記通気板内を均等な流量で通過するように制御しているので，基板の表面には，より均等に気体が供給され，また基板の表面からは，より均等に気体が排気される。この結果，基板の表面上の塗布液は，均等に均され乾燥されて，基板上には，さらに均一な膜厚の塗布膜が形成される。なお，前記通気口から供給される気体は，前記塗布液の溶剤を含む気体であってもよい。
【００２２】
この発明は，請求項１２〜１８のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって，前記蓋体の通気口から前記通気板を介して基板に気体を供給する工程と，前記基板への気体の供給を停止した後に，基板上の気体を，前記通気板を介して前記通気口から排気する工程と，を有することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば，先ず前記通気板を介して基板に気体を供給することによって，基板の表面上に気流を形成し，基板上の塗布液の流動を促して塗布液を均すことができる。その後，基板上の気体を通気板から排気することによって，例えば基板の表面上の塗布液中の溶剤を均等に蒸発させることができる。この結果，基板上には，膜厚の均一な平坦な塗布膜を形成できる。なお，前記基板に気体を供給する工程は，前記蓋体を上昇させて，処理室を開放した状態で行われるようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本発明にかかる基板の処理装置を搭載した塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００２５】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００２６】
カセットステーション２では，カセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２７】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２８】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって任意に変更可能である。
【００２９】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，ウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置１７と，露光後にウェハＷを現像処理する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００３０】
レジスト塗布装置１７及び１９は，いわゆるスキャン方式のレジスト塗布装置であり，レジスト液を吐出するノズル（図示せず）と，当該ノズルとウェハＷとを相対的に移動させる移動機構（図示せず）とを有している。レジスト塗布装置１７及び１９では，ノズルがウェハＷに対してレジスト液を吐出した状態で，当該ノズルがウェハＷに対して相対的に移動して，ウェハＷ表面にレジスト液が塗布される。
【００３１】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，本実施の形態にかかる基板の処理装置としての減圧乾燥装置３３，３４及びレジスト膜中に残存している溶剤を揮発させるプリベーキング装置３５，３６が下から順に例えば７段に重ねられている。
【００３２】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置４６，４７等が下から順に例えば８段に積み重ねられている。
【００３３】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００３４】
次に，上述した減圧乾燥装置３３，３４の構成について，減圧乾燥装置３３を例に採って説明する。減圧乾燥装置３３は，図４に示すようにウェハＷを収容し，密閉可能な処理室Ｓを形成する処理容器６０を有している。処理容器６０は，例えばウェハＷを載置して，冷却する載置部としての冷却板６１と，冷却板６１上のウェハＷを上方から覆う蓋体６２から主に構成されている。
【００３５】
冷却板６１は，厚みのある略円盤形状を有し，冷却板６１の内部には，例えば冷却源となるペルチェ素子６３が内蔵されている。このペルチェ素子６３によって冷却板６１自体を所定の温度に冷却し，当該冷却板６１によってウェハＷを所定の冷却温度に冷却できる。
【００３６】
蓋体６２は，例えば下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体６２は，冷却板６１よりも僅かに小さい径を有し，蓋体６２の下端部は，冷却板６１の外周部の形状に対応している。蓋体６２には，蓋体６２全体を上下動させる昇降機構６４が設けられており，蓋体６２を下降させることによって，蓋体６２の下端部を冷却板６１の上面に接触させて，閉鎖された処理室Ｓを形成できる。また，蓋体６２を上昇させることによって，処理室Ｓを開放してウェハＷを処理容器６０内に搬入出することができる。蓋体６２と冷却板６１との接触部には，シーリング部材６５が設けられており，蓋体６２と冷却板６１とで形成される処理室Ｓを密閉できる。なお，昇降機構６４は，例えば蓋体６２を支持する支持棒６６と，当該支持棒６６を上下方向に駆動するシリンダ６７を備えている。
【００３７】
蓋体６２の上面であって，冷却板６１上のウェハＷの中心部に対向する位置には，円形の給気口７０が開口している。給気口７０には，当該給気口７０の外周に渡って排気口７１が環状に開口している。つまり，給気口７０と排気口７１は，二重の同心円状に開口しており，内側の給気口７０から所定の気体が供給され，外側の排気口７１から処理室Ｓ内の雰囲気が排気される。
【００３８】
排気口７１は，第１の配管７２を通じて処理容器６０外の負圧発生装置７３に連通しており，この負圧発生装置７３によって処理容器６０内の雰囲気を所定の圧力で排気し，処理容器６０内を減圧することができる。一方，給気口７０は，第２の配管７４を通じて処理容器６０外の気体供給装置７５に接続されている。気体供給装置７５は，処理液（レジスト液）中の溶剤を含む溶剤気体である，例えばシンナーガス，不活性気体である，例えば窒素ガス等の所定の気体を供給する装置である。第２の配管７４には，ダンパ７６が設けられており，給気口７０に供給される気体の供給圧力や供給流量を調整できる。負圧発生装置７３，気体供給装置７５及びダンパ７６の動作は，例えば制御装置７７によって制御されており，制御装置７７は，処理容器６０内への給気の動停止，給気圧力，処理容器６０内からの排気の動停止，排気圧力等を制御できる。したがって，この制御装置７７の制御によって，給気と排気を同時期に行って処理容器６０内に気流を形成したり，排気のみを行って処理容器６０内を減圧したりすることができる。なお，制御装置７７は，蓋体６２の昇降機構６４の動作も制御しており，蓋体６２の上下動を所定のタイミングで行うことができる。
【００３９】
処理容器６０内には，給気口７０から流入した気体を冷却板６１上のウェハＷに供給する気体供給部材８０が設けられている。気体供給部材８０は，略円筒形状に形成されている。気体供給部材８０の上面８０ａには，給気口７０に連通する接続管８１が接続されている。気体供給部材８０は，この接続管８１により蓋体６２と一体となって上下動する。気体供給部材８０と接続管８１は，給気口７０と同軸上に配置されている。
【００４０】
気体供給部材８０の下面には，開口部８０ｂが形成されており，開口部８０ｂは，平面から見てウェハＷの外形と同形状の円形状で，かつウェハＷよりも僅かに大きな内径を有している。したがって，気体供給部材８０は，ウェハＷ表面の全面に対して気体を供給できる。開口部８０ｂには，当該開口部８０ｂの全面，引いてはウェハＷ表面の全面を覆う整流板８３が取り付けられている。整流板８３の材質には，ポーラス材などの多孔質を有するものが用いられる。気体供給部材８０内の気体は，整流板８３を通過する際にその流速や圧力が平均化されて，ウェハＷ上に均等に供給される。整流板８３は，冷却板６１上のウェハＷに対して平行に形成されており，整流板８３とウェハＷとは，例えば１〜５ｍｍ程度の距離に近接されている。これによって，整流板８３を通過し，ウェハＷ上に供給された気体は，整流板８３に沿ってウェハＷの外方側に流れる。
【００４１】
気体供給部材８０は，蓋体６２の径よりも小さく形成されており，気体供給部材８０の外周面と処理容器６０との間には，隙間が形成されている。この隙間は，排気口７１に連通している。したがって，供給部８２からウェハＷ上に供給された気体は，ウェハＷの外方まで流れた後，気体供給部材８０を迂回するように気体供給部材８０と処理容器６０との隙間を通って上昇し，処理容器６０上部の排気口７１から排気される。
【００４２】
次に，以上のように構成されている減圧乾燥装置３３の作用について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００４３】
先ず，ウェハ搬送体７がカセットＣから未処理のウェハＷを１枚取りだし，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送する。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１，クーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって例えばレジスト塗布装置１７に搬送される。
【００４４】
レジスト塗布装置１７では，ノズルがウェハＷ上を移動しながら，ウェハＷに対して線状のレジスト液を吐出する，いわゆるスキャン方式の塗布方法によってウェハＷ上にレジスト膜が形成される。そして，レジスト膜の形成されたウェハＷは，主搬送装置１３によって減圧乾燥装置３３に搬送される。
【００４５】
減圧乾燥装置３３で減圧乾燥処理が施されたウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３５，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，その後ウェハ搬送体５０によって周辺露光装置５１，露光装置（図示せず）に順次搬送される。露光装置において露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によってエクステンション装置４２に搬送され，主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３，現像処理装置１８，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施される。その後，ウェハＷは，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻され，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００４６】
次いで，上述の減圧乾燥装置３３の作用について詳しく説明する。図５は，蓋体６２の昇降，処理容器６０への給気の動・停止及び処理容器６０からの排気の動・停止のタイミングを示すタイムチャートである。先ず，レジスト膜の形成されたウェハＷが，上昇した蓋体６２と冷却板６１との間から処理容器６０内に搬入され，冷却板６１の中央部に載置される（Ｔ１）。このとき，負圧発生装置７３と気体供給装置７５は，作動しておらず，処理容器６０に対する給気と排気は，行われていない。なお，ウェハＷの載置された冷却板６１は，所定の温度，例えば常温に管理されている。
【００４７】
次いで，蓋体６２が下降され，処理容器６０内が密閉される（Ｔ２）。このとき気体供給部材８０も蓋体６２と一体となって下降し，ウェハＷ表面が整流板８３によって覆われる。次に負圧発生装置７３が作動し，排気が開始される（Ｔ３）。例えばその直後に気体供給装置７５が作動し，ダンパ７６が開放されて，処理容器６０内に気体，例えばレジスト液の溶剤を含む溶剤気体が供給され始める（Ｔ４）。給気口７０から供給された溶剤気体は，図４に示すように気体供給部材８０を通じてウェハＷ上に供給される。このとき溶剤気体は，多孔質の整流板８３を通過し，ウェハＷ表面の全面に均等に供給される。ウェハＷ上に供給された溶剤気体は，整流板８３とウェハＷとの隙間をウェハＷの外側方向に向けて放射状に流れる。このウェハＷ上に形成される気流によって，ウェハＷ上のレジスト膜が，ウェハＷの中心側から外側に向けて均される。そして，ウェハＷの外方に到達した溶剤気体は，気体供給部材８０の外側を迂回して上昇し，蓋体６２の上部の排気口７１から排気される。なお，このときの処理容器６０内の圧力は，例えば給気圧と排気圧を制御することによって，ウェハＷ上のレジスト膜内の溶剤が揮発し難い圧力，例えば４００Ｐａ以上の圧力に管理される。
【００４８】
所定時間ウェハＷ表面のレジスト膜が平坦化された後，処理容器６０内への給気のみが停止され（Ｔ５），排気は継続して行われる。この結果，処理容器６０内が減圧される。処理容器６０内の圧力は，レジスト膜内の溶剤が蒸発する圧力，例えば１３３Ｐａまで減圧され，ウェハＷ上のレジスト膜が乾燥される。レジスト膜の乾燥が行われて所定時間が経過すると，排気が停止され（Ｔ６），続いて蓋体６２が上昇される（Ｔ７）。こうして処理容器６０内が開放され，主搬送装置１３によって冷却板６１上のウェハＷが搬出されると，一連の処理が終了する。
【００４９】
本実施の形態によれば，処理容器６０内に気体供給部材８０が設けられ，当該気体供給部材８０の開口部８０ｂに，多孔質の整流板８３が設けられたので，溶剤気体が，ウェハＷ表面の全面に均等に供給される。この結果，例えば溶剤気体の供給圧によってレジスト膜の面内均一性に悪影響を及ぼすことがない。整流板８３は，ウェハＷに対して平行に形成されているので，整流板８３とウェハＷとの隙間が一定に保たれる。それ故，ウェハＷ上に供給された溶剤気体がウェハＷ上を一定の速度で流れ，ウェハＷ上のレジスト膜が均等に均される。気体供給部材８０の開口部８０ｂは，ウェハＷ表面の形状と同じ円形状に形成されたので，溶剤気体をウェハＷに対して過不足なく供給できる。
【００５０】
排気口７１をウェハＷの中心に対向する位置に配置し，ウェハＷと整流板８３との間の雰囲気を，ウェハＷの外周方向から一様に吸気できるようにしたので，ウェハＷ上に放射状の気流が形成される。この結果，ウェハＷ上のレジスト膜がウェハＷの中心部側に移動する，いわゆるシュリンク現象を緩和できる。したがって，レジスト膜の膜厚のウェハＷ面内の均一性が向上する。また，排気口７１から処理容器６０内の雰囲気を排気し，処理容器６０内を減圧することによって，レジスト膜中の溶剤を揮発させ，ウェハＷを乾燥することができる。
【００５１】
気体供給部材８０を，接続管８１によって蓋体６２に固定して，気体供給部材８０と蓋体６２とが一体的に移動するようにした。この結果，ウェハＷを処理容器６０内に搬入出する際に，気体供給部材８０は，蓋体６２と共に昇降し，気体供給部材８０とウェハＷとの間に，例えば主搬送装置１３の侵入する空間を形成できる。したがって，その空間を確保するために，別途気体供給部材８０のための昇降機構を設ける必要がなく，その分減圧乾燥装置３３内の駆動系を簡略化できる。
【００５２】
さらに，以上の実施の形態においては，ウェハＷ上にレジスト液の溶剤気体が供給されたので，その時レジスト膜の表面の溶剤の揮発量が一時的に減少し，レジスト膜の表面が好適に均される。
【００５３】
なお，以上の実施の形態で記載した整流板８３の通気性は，ウェハ面内のレジスト液の乾燥状態によって，ウェハ面内において変えてもよい。例えば整流板８３のポーラスの穴径を，ウェハＷの周縁部と中央周辺部とで変えてもよい。
【００５４】
以上の実施の形態で記載した気体供給部材８０内には，給気口７０から流出した気体の圧力を損失させる圧力損失部材が設けられていてもよい。かかる場合，例えば図６に示すように気体供給部材８０内の整流板８３よりも上流側であって給気口７０の正面に，圧力損失部材としてのバッフル板１００が設けられてもよい。バッフル板１００は，例えば円形状を有し，ウェハＷに対して平行に設けられる。給気口７０から接続管８１を通じて気体供給部材８０内に供給された気体は，バッフル板１００に衝突し，圧力が損失されてから整流板８３に流れ込む。こうすることによって，給気口７０に対面する整流板８３の中心部により多くの気体が流れ込むことが防止され，整流板８３を介するウェハＷへの給気がウェハＷ面内においてより均等に行われる。
【００５５】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば前記実施の形態では，給気口７０の位置がウェハＷに対向する位置であったが，他の位置，例えば処理容器６０の側面であってもよい。排気口７１も，ウェハＷの中心部に対向する位置であったが，ウェハＷ上に放射状の一様な気流を形成できる位置であれば，他の位置，例えばウェハＷの外周方向に設けられていてもよい。
【００５６】
以上の実施の形態では，給気口７０と排気口７１を別々に設けたが，蓋体に，給気と排気との両方ができる通気口を設けるようにしてもよい。以下，かかる場合の減圧乾燥装置の例を説明する。
【００５７】
図７は，かかる一例を示すものであり，減圧乾燥装置１２０が備える処理容器１２１の蓋体１２２の上面には，通気口１２３が形成されている。蓋体１２２は，前記実施の形態の蓋体６２と同様に下面が開口した略円筒形状に形成されている。通気口１２３は，蓋体１２２の上面の中央部に設けられている。通気口１２３は，例えば管路１２４を介して気体供給装置１２５と負圧発生装置１２６に連通している。管路１２４には，例えば三方弁１２７が設けられており，通気口１２３に対する気体の供給と排気を切り換えることができる。この給気と排気の切り換えは，例えば気体供給装置１２５，負圧発生装置１２６及び三方弁１２７の動作を制御する制御装置１２８によって制御されている。なお，この制御装置１２８は，蓋体１２２の昇降させる昇降機構１２９の動作も制御している。
【００５８】
蓋体１２２の内側であって，通気口１２３と載置部としての冷却板１３０との間には，通気性のある通気板１３１が設けられている。通気板１３１は，冷却板１３０上のウェハ表面の全面を覆い，蓋体１２２の開口部を閉鎖するように略円盤状に形成されている。したがって，蓋体１２２の下方から蓋体１２２の内側と外側との間で出入りする気体は，必ず通気板１３１を通過する。通気板１３１の材質には，ポーラス材などの多孔質の材質が用いられており，気体が通気板１３１を通過する際，当該気体の流速や圧力は通気板１３１面内において均一化される。
【００５９】
さらに，蓋体１２２の内側であって，通気板１３１と通気口１２３との間には，蓋体１２２内の気体の流れを制御する気流制御部材としての気流制御板１３２が設けられている。気流制御板１３２は，例えば通気板１３１と同様に略円盤の板形状に形成されており，通気口１２３の正面で通気口１２３に対向するように配置されている。気流制御板１３２の径は，蓋体１２２の内径よりも小さく形成されており，蓋体１２２内の気体は，気流制御板１３２の外側を経由して流れる。なお，減圧乾燥装置２０のシーリング部材１３３，ペルチェ素子１３４などの他の構成については，前記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
次にかかる減圧乾燥装置１２０における乾燥処理のプロセスについて説明する。図８は，蓋体１２２の昇降，給気の動停止，排気の動停止のタイミングを示すタイムチャートである。
【００６１】
先ず，図９に示すように蓋体１２２を上昇させた状態で，ウェハＷが冷却板１３０上に載置される（図８中のＫ１）。続いて気体供給装置１２５を作動させ，三方弁１２７を開放して通気口１２３からレジスト液の溶剤気体が供給される（図８中のＫ２）。この溶剤気体は，図９に示すように蓋体１２２内の気流制御板１３２の上面から外方を迂回し，気流制御板１３２の裏面に流れ込む。そして，当該溶剤気体は，気流制御板１３２の裏面から通気板１３１を通過してウェハＷ上に供給される。このとき溶剤気体は，ウェハＷの表面面内において均等に供給される。この溶剤気体の供給により，ウェハＷの表面上に気流が形成され，ウェハＷ上のレジスト液が流動し平坦化される。
【００６２】
所定時間の間，レジスト液が平坦化された後，三方弁１２７が切り換えられ，溶剤気体の供給が停止され，負圧発生装置１２６の作動により通気口１２３からの排気が開始される（図８中のＫ３）。このとき，蓋体１２２も下降し，図７に示すように処理室Ｓが閉鎖される。この排気の際，ウェハＷの表面上の気体は，通気板１３１の全面から均等に吸引され，通気板１３１を通過する。そして，当該気体は，気流制御板１３２の裏面から気流制御板１３２の外側を迂回し，気流制御板１３２の表面を通って通気口１２３から排気される。この排気により，ウェハＷ上のレジスト液中の溶剤がウェハ面内において均等に揮発し乾燥して，ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
【００６３】
所定時間経過後，通気口１２３からの排気が停止されて（図８中のＫ４），ウェハＷの乾燥が終了すると，蓋体１２２が上昇され（図８中のＫ５），処理室Ｓが開放される。その後，冷却板１３０上からウェハＷが搬出されて，一連の乾燥処理が終了する。
【００６４】
本実施の形態によれば，蓋体１２２の内側に多孔質の通気板１３１が設けられたので，ウェハＷへの溶剤気体の供給と，ウェハ表面からの排気とがウェハＷ面内において均等に行われる。溶剤気体の供給では，その供給により生じた気流によりウェハＷ上のレジスト液が均される。また，この溶剤気体の供給により，ウェハＷ上のレジスト液内に溶剤が補充されるので，レジスト液の粘性が低下し，レジスト液の流動が促進されて，レジスト液がさらに効果的に平坦化される。一方，排気では，レジスト液中の溶剤がウェハ面内において均等に揮発されるので，ウェハＷ上に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
【００６５】
また，蓋体１２２の内側には，気流制御板１３２が設けられ，気体が気流制御板１３２の外方を迂回して流れるようにしたので，蓋体１２２内における通気口１２３の正面部分の気流の流量のみが多くなることはない。つまり，気体は，通気板１３１内を通気板面内で均一な流量で通過する。この結果，ウェハＷへの溶剤気体の供給と，ウェハＷからの排気がさらにウェハ面内において均等に行われる。なお，気流制御板１３２の形状は，通気板１３１を通過する気体の流量を均等にするものであれば，他の形状であってもよい。
【００６６】
以上の実施の形態では，本発明を，ウェハ処理のフォトリソグラフィー工程における減圧乾燥装置について適用したものであったが，本発明はウェハ以外の基板例えばＬＣＤ基板，フォトマスク用のガラス基板の減圧乾燥装置においても適用できる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば，基板上に均一な膜厚の塗布膜が形成されるので，その後の基板処理が適正に行われ，基板処理の歩留まりが向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる減圧乾燥装置を搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】蓋体の昇降，排気及び給気の動停止のタイミングを時系列的に示す説明図である。
【図６】バッフル板を取り付けた場合の減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図７】蓋体に通気口を設けた減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図８】図７の減圧乾燥装置における乾燥処理の蓋体の昇降，排気及び給気の動停止のタイミングを時系列的に示す説明図である。
【図９】蓋体を上昇させた状態の減圧乾燥装置を示す説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
３３    減圧乾燥装置
６０    処理容器
７０    給気口
７１    排気口
８０    気体供給部材
８０ｂ  開口部
８３    整流板
Ｗ    ウェハ
【図１】
2004165614.tif 000003
【図２】
2004165614.tif 000004
【図３】
2004165614.tif 000005
【図４】
2004165614.tif 000006
【図５】
2004165614.tif 000007
【図６】
2004165614.tif 000008
【図７】
2004165614.tif 000009
【図８】
2004165614.tif 000010
【図９】
2004165614.tif 000011