(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって開度を変化させることにより前記真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁と、前記真空容器内の真空圧力を計測する真空圧力センサーとを有し、前記真空圧力センサーの出力に基づいて前記真空比例開閉弁の開度を制御することにより、前記真空容器内の真空圧力を目標真空圧力変化速度を維持しながら目標真空圧力までに到達させる真空圧力制御システムにおいて、
前記目標真空圧力を、大気圧からウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定するとともに、前記真空容器内に前記ウェハを配置した後に、前記真空容器内の真空圧力を変化させることにより、前記有機溶剤を揮発させること、を特徴とする真空圧力制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載する真空圧力制御システムにおいて、
前記目標真空圧力変化速度を段階的に遅くさせながら、前記真空容器内の真空圧力を前記目標真空圧力までに到達させること、を特徴とする真空圧力制御システム。
【請求項３】
請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載する真空圧力制御システムにおいて、
前記目標真空圧力の設定値を変更すること、を特徴とする真空圧力制御システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する真空圧力制御システムにおいて、
前記真空容器内の真空圧力が前記目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始した以後に、前記真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させること、を特徴とする真空圧力制御システム。
【請求項５】
請求項４に記載する真空圧力制御システムにおいて、
所定の目標真空圧力変化速度を維持して、前記真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させること、を特徴とする真空圧力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセスにおいて使用される真空圧力制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体製造プロセスにおいては、ウェハ上に形成された液体材料膜をホットプレートオーブンなどで加熱することによって、乾燥・固化させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多分に有機溶剤を含んでいる液体材料膜が塗布されているウェハをホットプレートオーブンなどで加熱する際には、温度均一性などの温度コントロールが難しく、液体材料膜中において、ボイドを発生させたり、突沸を起こさせたりして、液体材料膜厚の均一性などに悪影響を及ぼしていた。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、温度コントロールを行うことなく、ウェハ上に形成された液体材料膜を乾燥・固化させるとともに、その液体材料膜厚の均一性を確保することができる真空圧力制御システムを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって開度を変化させることにより前記真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁と、前記真空容器内の真空圧力を計測する真空圧力センサーとを有し、前記真空圧力センサーの出力に基づいて前記真空比例開閉弁の開度を制御することにより、前記真空容器内の真空圧力を目標真空圧力変化速度をもって目標真空圧力までに到達させる真空圧力制御システムにおいて、前記目標真空圧力を、大気圧からウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定するとともに、前記真空容器内に前記ウェハを配置した後に、前記真空容器内の真空圧力を変化させることにより、前記有機溶剤を揮発させること、を特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する真空圧力制御システムにおいて、前記目標真空圧力変化速度を段階的に遅くさせながら、前記真空容器内の真空圧力を前記目標真空圧力までに到達させること、を特徴としている。
また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載する真空圧力制御システムにおいて、前記真空容器内の真空圧力のアンダーシュート現象を防止したこと、を特徴としている。
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する真空圧力制御システムにおいて、前記目標真空圧力の設定値を変更すること、を特徴としている。
【０００７】
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載する真空圧力制御システムにおいて、前記真空容器内の真空圧力が前記目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始した以後に、前記真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させること、を特徴としている。
また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載する真空圧力制御システムにおいて、所定の目標真空圧力変化速度をもって、前記真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させること、を特徴としている。
【０００８】
このような特徴を有する本発明の真空圧力制御システムでは、液体材料膜が塗布されたウェハを真空容器内に配置すると、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にある真空比例開閉弁の開度が、真空容器内の真空圧力を計測する真空圧力センサーの出力に基づいて制御される。これにより、真空容器内の真空圧力を、目標真空圧力変化速度をもって、大気圧から目標真空圧力までに到達させる。
【０００９】
このとき、目標真空圧力は、大気圧からウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定されているので、ウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤を、突沸を起こさせることなく、活発に揮発させることができる。
【００１０】
すなわち、本発明の真空圧力制御システムでは、液体材料膜が塗布されたウェハを真空容器内に配置すると、真空比例開閉弁の開度が真空圧力センサーの出力に基づいて制御され、真空容器内の真空圧力を、目標真空圧力変化速度をもって、大気圧から目標真空圧力までに到達させており、このときの目標真空圧力を、大気圧からウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定することにより、ウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤を、突沸を起こさせることなく、活発に揮発させることができるので、温度コントロールを行うことなく、ウェハ上に形成された液体材料膜を乾燥・固化させるとともに、その液体材料膜厚の均一性を確保することができる。
【００１１】
また、本発明の真空圧力制御システムでは、目標真空圧力変化速度を段階的に遅くさせながら、真空容器内の真空圧力を目標真空圧力までに到達させると、真空容器内の真空圧力は、目標真空圧力へと緩やかに変化し、ウェハ上に形成された液体材料膜中に突沸が起きる危険がより回避されるので、ウェハ上の液体材料膜厚の均一性をより確保することができる。
【００１２】
特に、本発明の真空圧力制御システムでは、目標真空圧力変化速度を変化させた際に起きやすい真空容器内の真空圧力のアンダーシュート現象を防止しており、真空容器内の真空圧力に急激な乱れが発生することがなく、ウェハ上に形成された液体材料膜中に突沸が起きる危険がより一層回避されるので、ウェハ上の液体材料膜厚の均一性をより一層確保することができる。
【００１３】
また、本発明の真空圧力制御システムにおいては、目標真空圧力の設定値が変更されれば、真空容器内のガス流速も変化するので、例えば、目標真空圧力を、ウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧に近い値に設定して、真空容器内のガス流速を高速にすると、ウェハの最外周部に形成される凹凸の幅を短くすることができるので、ウェハのエッジカット幅を短くすることができる。
【００１４】
また、本発明の真空圧力制御システムでは、ウェハ上に形成された液体材料膜の乾燥・固化が終了すると、かかる液体材料膜中の有機溶剤の揮発が止まり、真空容器内から真空ポンプへと吸い込まれていくガスがなくなっていくことから、真空容器内の真空圧力を目標真空圧力に保つことができなくなり、真空容器内の真空圧力は目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始することになる。そこで、真空容器内の真空圧力が目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始した以後において、真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させることにより、ウェハ上に形成された液体材料膜を乾燥・固化させることを確実に行うことができる。
【００１５】
このとき、本発明の真空圧力制御システムでは、所定の目標真空圧力変化速度をもって、真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させており、真空容器内のパーティクルの巻き上げを防止することができるので、ウェハ上に形成された液体材料膜が真空容器内のパーティクルで汚れることがない。
【００１６】
尚、液体材料膜には、レジスト膜、絶縁膜、誘電体膜などがある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態の真空圧力制御システムは、半導体製造プロセスにおいて、ウェハ上に形成される液体材料膜を乾燥・固化させるものである。
【００１８】
図１は、本実施の形態の真空圧力制御システムの概念図である。図１に示すように、本実施の形態の真空圧力制御システム１においては、真空容器１１と真空ポンプ１２とを接続する配管１３上に真空比例開閉弁１４が設けられている。また、真空容器１１とフィルタ２４とを接続する配管２５上に真空比例開閉弁２３が設けられている。そして、これらの真空比例開閉弁１４、２３の開度を、真空容器１１内の真空圧力を計測する真空圧力センサー１５の出力に基づき、ＣＰＵ２１やメモリ２０などを有するコントローラ１８が電空レギュレータ１９、２２を介して制御することにより、真空容器１１内の真空圧力をフィードバック制御している。
【００１９】
ここで、真空比例開閉弁１４、２３には、図２に示すように、エアオペレイト式のコンダクタンスの大きいものを使用している。すなわち、図２の真空比例開閉弁１４、２３では、電空レギュレータ１９からの操作圧力（圧縮空気）が入力されると、スプリング３１で付勢されたピストン３２が移動するので、ステム３４を介して、メタルダイヤフラム３５がポリテトラフルオロエチレン製の弁シート３６に押しつけられる。これにより、真空比例開閉弁１４、２３では、その開度を制御することができるとともに、流体を完全に閉止することができる。
【００２０】
また、図２に示すように、真空比例開閉弁１４、２３の駆動部の構造は、ピストンパッキン３３で構成されており、ゴム製のピストンパッキン３３のつぶし量を機能に支障のない範囲で減らしたものである。この点、ピストンパッキン３３の摺動摩擦を低減する観点から、ピストンパッキン３３として、ポリテトラフルオロエチレン等で作られたものを使用してもよい。また、ピストンパッキン３３の表面とシリンダ３７の内面がポリテトラフルオロエチレン等でコーティングされたものでもよい。
【００２１】
そして、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図１に示すように、液体材料膜１７が形成されたウェハ１６を真空容器１１内に配置した後、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７を乾燥・固化させるため、図３に示すようにして、真空容器１１内の真空圧力を、常温において、目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をもって、大気圧Ｖ０から目標真空圧力Ｖ３までに到達させるとともに、その後において、所定の目標真空圧力変化速度Ｒ５をもって、ポンプ到達圧力Ｖ４から大気圧Ｖ０までに戻している。
【００２２】
従って、大気圧Ｖ０にある真空容器１１内は、先ず、目標真空圧力変化速度Ｒ１で真空引きされる。そして、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ１に到達すると、目標真空圧力変化速度は、Ｒ１からＲ２に切り替えられ、その後に、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ２に到達すると、目標真空圧力変化速度は、Ｒ２からＲ３に切り替えられ、その後に、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３に到達すると、目標真空圧力変化速度は、Ｒ３からＲ４に切り替えられる。
【００２３】
ここで、目標真空圧力Ｖ３は、大気圧Ｖ０からウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定されている。また、目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の値は、その順に小さくなるように設定されている。但し、目標真空圧力変化速度Ｒ４の値は「０」であり、これにより、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３に保たれる。
【００２４】
そして、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３に保たれた最中に、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７の乾燥・固化が終了すると、かかる液体材料膜１７中の有機溶剤の揮発が止まり、真空容器１１内から真空ポンプ１４へと吸い込まれていくガスがなくなっていくことから、真空容器１１内の真空圧力は、目標真空圧力Ｖ３からポンプ到達圧力Ｖ４に到達することになる。このとき、目標真空圧力変化速度は、Ｒ４からＲ５に切り替えられ、真空容器１１内の真空圧力が、ポンプ到達圧力Ｖ４から大気圧Ｖ０に戻る。
【００２５】
従って、目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、切替圧力Ｖ１、Ｖ２、目標真空圧力Ｖ３、ポンプ到達圧力Ｖ４などを、図１のコントローラ１８へ入力すると、真空容器１１内の真空圧力は、図３の太線のように変化することになる。
【００２６】
但し、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、エアオペレイト式の真空比例開閉弁１４、２３を使用しており、気体の圧縮性により応答遅れが生じ、目標真空圧力変化速度の切替時に、真空容器１１内の真空圧力のアンダーシュート現象が起きやすいので、以下に述べる方法で、真空容器１１内の真空圧力のアンダーシュート現象を無くしている。
【００２７】
例えば、図４に示すように、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ１に到達し、目標真空圧力変化速度をＲ１からＲ２に切り替えると、真空容器１１内の真空圧力が太線のように変化して、アンダーシュート量がＨ１にまで及ぶことが知られている。
【００２８】
もっとも、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ１に到達した場合において、目標真空圧力変化速度をＲ２に切り替えたときは、図５に示すように、切替前の目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ１１、Ｒ２１の大きさが小さくなるに伴い、アンダーシュート量も小さくなる。すなわち、図６に示すように、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ１に到達した場合において、目標真空圧力変化速度をＲ１からＲ２に切り替えたときのアンダーシュート量は、目標真空圧力変化速度の変化率Ｒ１／Ｒ２に比例することになる。
【００２９】
そこで、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図６の比例関係を予めコントローラ１８のメモリ２０に格納しておき、図７に示すように、真空容器１１内の真空圧力が、切替圧力Ｖ１からアンダーシュート量のＨ１を差し引いた値にまで到達したときに、目標真空圧力変化速度をＲ１からＲ１２に切り替え、さらに、真空容器１１内の真空圧力の微分値（変化速度）が「０」になったときに、目標真空圧力変化速度をＲ１２からＲ２に切り替えるように、コントローラ１８のＣＰＵ２１に処理させている。但し、ここでは、目標真空圧力変化速度のＲ２とＲ１２は、同じ値である。
【００３０】
このようなフィードフォワード制御をすれば、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ１に到達し、目標真空圧力変化速度をＲ１からＲ２に切り替えても、真空容器１１内の真空圧力は図７の太線のように変化するので、真空容器１１内の真空圧力のアンダーシュート現象を無くすことができる。
【００３１】
尚、この点については、真空容器１１内の真空圧力が切替圧力Ｖ２に到達し、目標真空圧力変化速度をＲ２からＲ３に切り替える場合において、さらに、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３に到達し、目標真空圧力変化速度をＲ３からＲ４に切り替える場合において、同様である。
【００３２】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、液体材料膜１７が塗布されたウェハ１６を真空容器１１内に配置すると、真空容器１１とフィルタ２４とを接続する配管２５上にある真空比例開閉弁２３が閉じられるとともに、真空容器１１と真空ポンプ１２とを接続する配管１３上にある真空比例開閉弁１４の開度が、真空容器１１内の真空圧力を計測する真空圧力センサー１５の出力に基づいて制御される（図１参照）。これにより、真空容器１１内の真空圧力を、目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をもって、大気圧Ｖ０から目標真空圧力Ｖ３までに到達させる（図３参照）。
【００３３】
このとき、目標真空圧力Ｖ３は、大気圧Ｖ０からウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定されているので、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤を、突沸を起こさせることなく、活発に揮発させることができる。
【００３４】
すなわち、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、液体材料膜１７が塗布されたウェハ１６を真空容器１１内に配置すると、真空比例開閉弁１４の開度が真空圧力センサー１５の出力に基づいて制御され、真空容器１１内の真空圧力を、目標真空圧力変化速度Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４をもって、大気圧Ｖ０から目標真空圧力Ｖ３までに到達させており、このときの目標真空圧力Ｖ３を、大気圧Ｖ０からウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定することにより、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤を、突沸を起こさせることなく、活発に揮発させることができるので、温度コントロールを行うことなく、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７を乾燥・固化させるとともに、その液体材料膜厚の均一性を確保することができる。
【００３５】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図３に示すように、目標真空圧力変化速度をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の順で段階的に遅くさせながら、真空容器１１内の真空圧力を目標真空圧力Ｖ３までに到達させており、目標真空圧力変化速度をＲ１のみの図３の一点鎖線の場合と比べて、真空容器１１内の真空圧力は、目標真空圧力Ｖ３へと緩やかに変化し、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中に突沸が起きる危険がより回避されるので、ウェハ１６上の液体材料膜厚の均一性をより確保することができる。
【００３６】
特に、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、例えば、図７に示すフィードフォワード制御により、目標真空圧力変化速度をＲ１からＲ２に変化させた際に起きやすい真空容器１１内の真空圧力のアンダーシュート現象を防止しており、この点については、目標真空圧力変化速度をＲ２からＲ３に変化させた際も、目標真空圧力変化速度をＲ３からＲ４に変化させた際も、同様にして行われるので、真空容器１１内の真空圧力に急激な乱れが発生することがなく、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中に突沸が起きる危険がより一層回避されるので、ウェハ１６上の液体材料膜厚の均一性をより一層確保することができる。
【００３７】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１においては、目標真空圧力Ｖ３の設定値が変更されれば、真空容器１１内のガス流速も変化するので、例えば、目標真空圧力Ｖ３を、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７中の有機溶剤の飽和蒸気圧に近い値（例えば、２７０〜５３０Ｐａ）に設定して、真空容器１１内のガス流速を高速にすると、図８に示すように、ウェハ１６の最外周部に形成される凹凸の幅を狭くすることができるので、ウェハ１６のエッジカット幅１７Ａを短くすることができる。
【００３８】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７の乾燥・固化が終了すると、かかる液体材料膜１７中の有機溶剤の揮発が止まり、真空容器１１内から真空ポンプ１４へと吸い込まれていくガスがなくなっていくことから、図３に示すように、真空容器１１内の真空圧力を目標真空圧力Ｖ３に保つことができなくなり、真空容器１１内の真空圧力は目標真空圧力Ｖ３から絶対真空側のポンプ到達圧力Ｖ４に到達することになる。
【００３９】
そこで、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３から絶対真空側へ移行を開始した以後であって、ポンプ到達圧力Ｖ４に到達したときに、真空容器１１内の真空圧力をポンプ到達圧力Ｖ４から大気圧Ｖ０までに変化させており、これによって、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７を乾燥・固化させることを確実に行うことができる。
【００４０】
このとき、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図３に示すように、所定の目標真空圧力変化速度Ｒ５をもって、真空容器１１内の真空圧力を大気圧Ｖ０までに変化させており、真空容器１１内のパーティクルの巻き上げを防止することができるので、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７が真空容器１１内のパーティクルで汚れることがない。
【００４１】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１は、真空容器１１内の真空圧力を真空比例弁１７で変化させるため、従来技術のホットプレートオーブンとは異なり、大掛かりな加熱装置や回転装置を必要としないので、従来技術のものと比べて、省スペースでローコストである。
【００４２】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図３に示すように、目標真空圧力変化速度をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の３段階で遅くさせながら、真空容器１１内の真空圧力を目標真空圧力Ｖ３までに到達させることにより、真空容器１１内の真空圧力を、目標真空圧力Ｖ３へと緩やかに変化させていたが、目標真空圧力変化速度を２段階で遅くさせながら、真空容器１１内の真空圧力を目標真空圧力Ｖ３までに到達させることにより、真空容器１１内の真空圧力を、目標真空圧力Ｖ３へと緩やかに変化させてもよい。一方、時間的に余裕があれば、目標真空圧力変化速度を多段階で遅くさせてもよい。
【００４３】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図３に示すように、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３から絶対真空側へ移行を開始した以後であって、ポンプ到達圧力Ｖ４に到達したときに、真空容器１１内の真空圧力をポンプ到達圧力Ｖ４から大気圧Ｖ０までに変化させていたが、真空容器１１内の真空圧力が目標真空圧力Ｖ３から絶対真空側へ移行を開始した時点で、真空容器１１内の真空圧力を大気圧Ｖ０までに変化させても、ウェハ１６上に形成された液体材料膜１７を乾燥・固化させることを確実に行うことができる。
【００４４】
また、本実施の形態の真空圧力制御システム１では、図２に示すエアオペレイト式の真空比例開閉弁１４、２３を使用しており、その駆動部の構造は、ピストンパッキン３３で構成されており、ピストンパッキン３３のつぶし量を機能に支障のない範囲で減らしたものであるが、図９に示すように、その駆動部の構造がゴム製のダイヤフラム４１で構成されたエアオペレイト式の真空比例開閉弁４０を使用してもよい。
【００４５】
また、上述した真空比例開閉弁１４、２３、４０はエアオペレイト式であったが、電動式の真空比例開閉弁の開度を制御してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の真空圧力制御システムでは、液体材料膜が塗布されたウェハを真空容器内に配置すると、真空比例開閉弁の開度が真空圧力センサーの出力に基づいて制御され、真空容器内の真空圧力を、目標真空圧力変化速度をもって、大気圧から目標真空圧力までに到達させており、このときの目標真空圧力を、大気圧からウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧までの範囲内の値に設定することにより、ウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤を、突沸を起こさせることなく、活発に揮発させることができるので、温度コントロールを行うことなく、ウェハ上に形成された液体材料膜を乾燥・固化させるとともに、その液体材料膜厚の均一性を確保することができる。
【００４７】
また、本発明の真空圧力制御システムでは、目標真空圧力変化速度を段階的に遅くさせながら、真空容器内の真空圧力を目標真空圧力までに到達させると、真空容器内の真空圧力は、目標真空圧力へと緩やかに変化し、ウェハ上に形成された液体材料膜中に突沸が起きる危険がより回避されるので、ウェハ上の液体材料膜厚の均一性をより確保することができる。
【００４８】
特に、本発明の真空圧力制御システムでは、目標真空圧力変化速度を変化させた際に起きやすい真空容器内の真空圧力のアンダーシュート現象を防止しており、真空容器内の真空圧力に急激な乱れが発生することがなく、ウェハ上に形成された液体材料膜中に突沸が起きる危険がより一層回避されるので、ウェハ上の液体材料膜厚の均一性をより一層確保することができる。
【００４９】
また、本発明の真空圧力制御システムにおいては、目標真空圧力の設定値が変更されれば、真空容器内のガス流速も変化するので、例えば、目標真空圧力を、ウェハ上に形成された液体材料膜中の有機溶剤の飽和蒸気圧に近い値に設定して、真空容器内のガス流速を高速にすると、ウェハの最外周部に形成される凹凸の幅を短くすることができるので、ウェハのエッジカット幅を短くすることができる。
【００５０】
また、本発明の真空圧力制御システムでは、ウェハ上に形成された液体材料膜の乾燥・固化が終了すると、かかる液体材料膜中の有機溶剤の揮発が止まり、真空容器内から真空ポンプへと吸い込まれていくガスがなくなっていくことから、真空容器内の真空圧力を目標真空圧力に保つことができなくなり、真空容器内の真空圧力は、目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始することになる。そこで、真空容器内の真空圧力が目標真空圧力から絶対真空側へ移行を開始した以後において、真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させることにより、ウェハ上に形成された液体材料膜を乾燥・固化させることを確実に行うことができる。
【００５１】
このとき、本発明の真空圧力制御システムでは、所定の目標真空圧力変化速度をもって、真空容器内の真空圧力を大気圧までに変化させており、真空容器内のパーティクルの巻き上げを防止することができるので、ウェハ上に形成された液体材料膜が真空容器内のパーティクルで汚れることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空圧力制御システムの概念図である。
【図２】真空比例開閉弁の断面図である。
【図３】本発明の真空圧力制御システムの真空容器内の真空圧力を示した図である。
【図４】アンダーシュート現象が起きた際の真空容器内の真空圧力を示した図である。
【図５】真空容器内の真空圧力が切替時の真空圧力である場合に、切替前の目標真空圧力変化速度から切替後の目標真空圧力変化速度に切り替えたときの、切替前の目標真空圧力変化速度と切替後の目標真空圧力変化速度とアンダーシュート量の関係を示した図である。
【図６】真空容器内の真空圧力が切替時の真空圧力である場合に、切替前の目標真空圧力変化速度から切替後の目標真空圧力変化速度に切り替えたときの、目標真空圧力変化速度の変化率とアンダーシュート量の関係を示した図である。
【図７】アンダーシュート現象が防止された際の真空容器内の真空圧力を示した図である。
【図８】液体材料膜が形成されたウェハの断面図である。
【図９】真空比例開閉弁の断面図である。
【符号の説明】
１  真空圧力制御システム
１１  真空容器
１２  真空ポンプ
１３  配管
１４  真空比例開閉弁
１５  真空圧力センサー
１６  ウェハ
１７  液体材料膜
１８  コントローラ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５  目標真空圧力変化速度
Ｖ３  目標真空圧
Ｖ４  ポンプ到達圧力
Ｈ１  アンダーシュート量
【図１】
0004177956.tif 000002
【図２】
0004177956.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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