减压干燥装置及减压干燥方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910176671.2

申请日:

2009.09.24

公开号:

CN101685270A

公开日:

2010.03.31

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G03F 7/38申请公布日:20100331|||实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/38申请日:20090924|||公开

IPC分类号:

G03F7/38

主分类号:

G03F7/38

申请人:

东京毅力科创株式会社

发明人:

池田文彦

地址:

日本东京都

优先权:

2008.9.25 JP 2008-246047; 2009.7.24 JP 2009-172834

专利代理机构:

北京林达刘知识产权代理事务所

代理人:

刘新宇;张会华

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内容摘要

本发明提供一种减压干燥装置及减压干燥方法。该减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的干燥处理而形成涂敷膜,能够缩短处理液的干燥时间,而且获得均匀的膜厚。减压干燥装置包括:室(85、86),收容被处理基板(G),形成处理空间;保持部(88),设置在上述室(85、86)内,保持上述被处理基板(G);排气口(89),形成在上述室(85、86)内;排气部件(91),从上述排气口(89)排出室内的气体;整流部件(93、94、95),设置在上述室内,通过上述排气部件(91)的排气动作形成

权利要求书

1.  一种减压干燥装置,该减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的减压干燥处理,形成涂敷膜,其特征在于,
包括:
室,收容被处理基板,形成处理空间;
保持部,设置在上述室内,保持上述被处理基板;
排气口,形成在上述室内;
排气部件,从上述排气口排出室内的气氛气体;
整流部件,设置在上述室内,通过上述排气部件的排气动作形成在上述基板上表面向一个方面流动的气流的流路。

2.
  根据权利要求1所述的减压干燥装置,其特征在于,
包括:
供气口,在上述室内,形成在通过上述排气部件的动作而形成的气流的上游侧、且上述基板的侧方;
供气部件,从上述供气口向室内的处理空间供给惰性气体。

3.
  根据权利要求1或2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述整流部件包括第一整流构件,该第一整流构件在上述保持部与上述室的底面之间设置在上述排气口的周围,在侧部形成一开口部,并形成将上述开口部和上述排气口连通的连通路径。

4.
  根据权利要求3所述的减压干燥装置,其特征在于,
作为上述整流部件,还在上述连通路径的左右两侧与上述第一整流构件相邻地设有第二整流构件,该第二整流构件填埋保持于上述保持部上的被处理基板的下方空间。

5.
  根据权利要求1或2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述排气口形成在上述被处理基板的侧方;
上述整流部件包括第三整流构件,该第三整流构件至少填埋保持于上述保持部上的被处理基板的周缘下方空间。

6.
  根据权利要求1或2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述整流部件包括形成有上述排气口的第四整流构件;
上述排气口形成在保持于上述保持部上的被处理基板的缘部附近;
利用上述第四整流构件至少填埋上述排气口侧的基板缘部的下方空间以及隔着上述基板而与上述排气口相反的一侧的基板缘部的下方空间。

7.
  根据权利要求2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述整流部件包括形成有上述排气口和上述供气口的第五整流构件;
上述排气口和供气口分别隔着保持于上述保持部的被处理基板而形成在该基板的缘部附近;
利用上述第五整流构件至少填埋上述排气口侧的基板缘部的下方空间以及隔着上述基板而与上述排气口相反的一侧的基板缘部的下方空间。

8.
  根据权利要求1或2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述排气口形成在上述被处理基板的侧方;
上述整流部件包括第六整流构件,该第六整流构件与上述排气口相对,至少填埋隔着保持于上述保持部上的被处理基板而与上述排气口相反的一侧的基板缘部的下方空间。

9.
  根据权利要求2所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述排气口形成在上述被处理基板的侧方;
上述整流部件包括形成有上述供气口的第七整流构件;
在上述第七整流构件中,上述供气口形成在隔着保持于上述保持部上的被处理基板而与上述排气口相反的一侧;
利用上述第七整流构件至少填埋上述供气口侧的基板缘部的下方空间。

10.
  根据权利要求3所述的减压干燥装置,其特征在于,
上述整流部件还在形成于上述被处理基板上表面的流路的左右两侧设有第八整流构件,该第八整流构件填埋或遮住上述基板的左右侧方空间中的至少一部分。

11.
  根据权利要求1或2所述的减压干燥装置,其特征在于,
包括使上述保持部在上述室内升降移动的升降部件。

12.
  一种减压干燥方法,该减压干燥方法在上述权利要求2所述的减压干燥装置中对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的减压干燥处理,形成涂敷膜,其特征在于,
执行如下步骤:
将被处理基板保持在上述保持部上的步骤;
利用上述排气部件对上述室内的处理空间进行减压、并且利用上述供气部件向上述室内供给惰性气体的步骤。

13.
  根据权利要求12所述的减压干燥方法,其特征在于,
在利用上述排气部件对上述室内的处理空间进行减压、并且利用上述供气部件向上述室内供给惰性气体的步骤中,在上述室内开始减压之前或者同时,开始向室内供气。

14.
  根据权利要求12所述的减压干燥方法,其特征在于,
在利用上述排气部件对上述室内的处理空间进行减压、并且利用上述供气部件向上述室内供给惰性气体的步骤中,执行如下步骤:
开始对上述室内的处理空间进行减压的步骤;
在上述室内的气压被减压而达到规定值时、或者从上述室内开始减压经过规定时间时,向上述室内供给惰性气体的步骤。

说明书

减压干燥装置及减压干燥方法
技术领域
本发明涉及为了在光刻工序中形成涂敷膜而在减压环境下对涂敷有处理液的被处理基板实施干燥处理的减压干燥装置及减压干燥方法。
背景技术
例如在FPD(平板显示器)的制造过程中,通过所谓的光刻工序形成电路图案,该光刻工序在玻璃基板等被处理基板上形成规定的膜之后,涂敷作为处理液的光致抗蚀剂(以下称作抗蚀剂)而形成抗蚀膜,与电路图案相对应地将抗蚀膜曝光,对其进行显影处理。
在上述抗蚀膜的形成工序中,向基板涂敷抗蚀剂之后,进行通过减压而使涂敷膜干燥的减压干燥处理。
以往,作为进行这样的减压干燥处理的装置,存在例如图26的剖视图所示的专利文献1中公开的减压干燥单元。
图26所示的减压干燥处理单元的下部室151与上部室152紧密结合,在减压干燥处理单元的内部形成有处理空间。在该处理空间中设有用于载置被处理基板的载物台153。在载物台153上设有用于载置基板G的多个固定销156。
在该减压干燥处理单元中,搬入在被处理面涂敷了抗蚀剂的基板G时,基板G借助固定销156载置在载物台153上。
接着,上部室152紧密结合在下部室151上,基板G成为放置在气密状态的处理空间内的状态。
接着,处理空间内的气氛气体从排气口154排出,形成规定的减压气氛。通过将该减压状态保持规定时间,抗蚀液中的稀释剂(thinner)等溶剂一定程度被蒸发,抗蚀液中的溶剂逐渐放出,不对抗蚀剂产生不良影响地促进抗蚀剂的干燥。
专利文献1:日本特开2000-181079号公报
但是,近年来,FPD等所采用的玻璃基板大型化,在减压干燥处理单元中,收容玻璃基板的室也大型化。
因此,室内的容积增加,减压至规定压力需要时间。并且,由于涂敷在基板上的抗蚀液的量增加,因此,存在直到抗蚀液在基板整个面上均匀地干燥为止需要时间、生产效率降低这样的问题。
发明内容
本发明即是在上述那样的情况下做成的,提供一种减压干燥装置及减压干燥方法,该减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的干燥处理而形成涂敷膜,能够缩短处理液的干燥时间,而且获得均匀的膜厚。
为了解决上述课题,本发明的减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的减压干燥处理,形成涂敷膜,其特征在于,包括:室,收容被处理基板,形成处理空间;保持部,设置在上述室内,保持上述被处理基板;排气口,形成在上述室内;排气部件,从上述排气口排出室内的气氛气体;整流部件,设置在上述室内,通过上述排气部件的排气动作形成在上述基板上表面向一个方向流动的气流的流路。
通过这样地构成,在减压干燥处理的期间里,能够在基板上表面附近形成向一个方向流动的气流。因此,促进了涂敷在基板上的处理液的干燥,能够在更短的时间内对基板处理面进行均匀的干燥处理。
另外,为了解决上述课题,本发明的减压干燥方法在上述减压干燥装置中对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的减压干燥处理,形成涂敷膜,其特征在于,执行如下步骤:将被处理基板保持在上述保持部上的步骤;以及利用排气部件对上述室内的处理空间进行减压、并且利用供气部件向上述室内供给惰性气体的步骤。
通过实施这样的方法,在减压干燥处理的期间里,能够在室内的处理空间中产生气流,从而能够促进涂敷在基板上的处理液的干燥。
采用本发明,能够获得这样的减压干燥装置及减压干燥方法,该减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的干燥处理而形成涂敷膜,能够缩短处理液的干燥时间,而且获得均匀的膜厚。
附图说明
图1是包括本发明的减压干燥装置的涂敷显影处理系统的俯视图。
图2是表示图1的涂敷显影处理系统的基板处理流程的流程图。
图3是表示涂敷工艺部的整体构造的俯视图。
图4是涂敷工艺部的侧视图。
图5是可用作本发明的减压干燥装置的第一实施方式的减压干燥单元的俯视图。
图6是图5的C-C向视剖视图。
图7是可用作本发明的减压干燥装置的第二实施方式的减压干燥单元的俯视图。
图8是图7的C-C向视剖视图。
图9是图7的D-D向视剖视图。
图10是可用作本发明的减压干燥装置的第三实施方式的减压干燥单元的俯视图。
图11是图10的C-C向视剖视图。
图12是可用作本发明的减压干燥装置的第三实施方式的减压干燥单元的另一实施方式的剖视图。
图13是可用作本发明的减压干燥装置的第四实施方式的减压干燥单元的俯视图。
图14是图13的C-C向视剖视图。
图15是可用作本发明的减压干燥装置的第四实施方式的减压干燥单元的另一实施方式的剖视图。
图16是可用作本发明的减压干燥装置的第五实施方式的减压干燥单元的俯视图。
图17是图16的C-C向视剖视图,表示保持基板的载物台升降的状态的图。
图18是图16的C-C向视剖视图,表示保持基板的载物台位于室内上方的状态的图。
图19是图16的C-C向视剖视图,表示保持基板的载物台位于室内下方的状态的图。
图20是表示在实施例1中采用的减压干燥单元的室构造的图。
图21是表示在比较例1中采用的减压干燥单元的室构造的图。
图22是表示在比较例2中采用的减压干燥单元的室构造的图。
图23是表示实施例1的结果的图。
图24是表示比较例1的结果的图。
图25是表示比较例2的结果的图。
图26是表示以往的减压干燥单元的概略构造的剖视图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的一个实施方式。图1是包括本发明的减压干燥装置的涂敷显影处理系统的俯视图。
该涂敷显影处理系统10被设置在洁净室内,例如将LCD用的玻璃基板作为被处理基板,在LCD制造工艺中进行光刻工序中的清洗、抗蚀剂涂敷、预烘干、显影及后烘干等一连串的处理。曝光处理利用与该系统相邻地设置的外部的曝光装置12来进行。
涂敷显影处理系统10在其中心部配置横向长的工艺站(P/S)16,在其长度方向(X方向)两端部配置盒站(C/S)14和接口站(I/F)18。
盒站(C/S)14是搬出搬入将多枚基板G重叠多层地进行收容的盒C的搬出搬入部,包括能够在水平的一个方向(Y方向)上最多排列载置4个盒C的载盒台20、和将基板G自该载盒台20上的盒C取出或将基板G放入到盒C中的输送机构22。输送机构22具有能够保持基板G的部件、例如输送臂22a,能够在X、Y、Z、θ这4个轴上动作,与相邻的工艺站(P/S)16侧进行基板G的交接。
工艺站(P/S)16按照工艺流程或工序的顺序在沿水平的系统长度方向(X方向)上延伸的平行且反向的一对线A、B上配置有各处理部。
即,在从盒站(C/S)14侧朝向接口站(I/F)18侧的生产线A上,搬入单元(IN PASS)24、清洗工艺部26、第1热处理部28、涂敷工艺部30及第2热处理部32按这样的顺序从上游侧沿着第1平动(flat transmission)输送通路34配置成一列。
更详细地讲,搬入单元(IN PASS)24自盒站(C/S)14的输送机构22接受未处理的基板G,以规定的频率(tact)将未处理的基板G投入到第1平动输送通路34。
在清洗工艺部26中,从上游侧沿着第1平动输送通路34按顺序设有准分子UV照射单元(E-UV)36及洗涤器清洗单元(SCR)38。
在第1热处理部28中,从上游侧按顺序设有粘着单元(AD)40及冷却单元(COL)42。在涂敷工艺部30中,从上游侧按顺序设有抗蚀剂涂敷单元(COT)44及作为本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46。
在第2热处理部32中,从上游侧设有预烘干单元(PRE-BAKE)48及冷却单元(COL)50。
在位于与第2热处理部32的下游侧相邻的位置的第1平动输送通路34的终点设有通过单元(PASS)52。
在第1平动输送通路34上平动地输送来的基板G从该终点的通过单元(PASS)52被移交给接口站(I/F)18。
另一方面,在从接口站(I/F)18侧朝向盒站(C/S)14侧的下游部的生产线B上,显影单元(DEV)54、后烘干单元(POST-BAKE)56、冷却单元(COL)58、检查单元(AP)60及搬出单元(OUT PASS)62按这样的顺序从上游侧沿着第2平动输送通路64配置成一列。
在此,后烘干单元(POST-BAKE)56及冷却单元(COL)58构成第3热处理部66。搬出单元(OUT PASS)62自第2平动输送通路64逐枚地接受处理完毕的基板G,将处理完毕的基板G移交给盒站(C/S)14的输送机构22。
在两个生产线A、B之间还设有辅助输送空间68,能够水平地载置1枚基板G的梭式件(shuttle)70能够利用未图示的驱动机构在生产线方向(X方向)上双向移动。
接口站(I/F)18还具有用于与上述第1及第2平动输送通路34、64、相邻的曝光装置12互换基板G的输送装置72,在该输送装置72的周围配置有旋转载物台(R/S)74及周边装置76。旋转载物台(R/S)74是使基板G在水平面内旋转的载物台,可用于在与曝光装置12交接时转换长方形的基板G的朝向。周边装置76例如将标识装置(TITLER,将产品的ID信息作为2维代码、OCR文字标识于基板的规定部分的装置)、周边曝光装置(EE)等连接于第2平动输送通路64。
图2表示该涂敷显影处理系统对1枚基板G进行的全部工序的处理过程。首先,在盒站(C/S)14中,输送机构22从载盒台20上的任一个盒C中取出基板G,将该取出的基板G搬入到工艺站(P/S)16的生产线A侧的搬入单元(IN PASS)24中(图2的步骤S1)。基板G从搬入单元(IN PASS)24被移载或投入到第1平动输送通路34上。
投入到第1平动输送通路34上的基板G首先在清洗工艺部26中利用准分子UV照射单元(E-UV)36及洗涤器清洗单元(SCR)38依次实施紫外线清洗处理及洗涤(scrubbing)清洗处理(图2的步骤S2、S3)。
洗涤器清洗单元(SCR)38通过对在平动输送通路34上水平移动的基板G实施刷洗、吹洗而从基板表面去除粒子状的污渍,之后实施冲洗(rinse)处理,最后使用吹拂器等将基板G干燥。在完成洗涤器清洗单元(SCR)38中的一连串清洗处理时,基板G保持原样地在第1平动输送通路34中下行而到达第1热处理部28。
在第1热处理部28中,首先基板G在粘着单元(AD)40中被实施采用蒸气状的HMDS进行的粘着处理,使被处理面疏水化(图2的步骤S4)。在该粘着处理结束之后,基板G在冷却单元(COL)42中被冷却至规定的基板温度(图2的步骤S5)。之后,基板G也在第1平动输送通路34中下行而被搬入到涂敷工艺部30。
在涂敷工艺部30中,基板G首先在抗蚀剂涂敷单元(COT)44中保持平动状态而利用采用狭缝喷嘴进行的非旋转(Non-spin)法在基板上表面(被处理面)涂敷抗蚀液,之后立即在下游侧相邻的减压干燥单元(VD)46中接受通过减压进行的常温的干燥处理(图2的步骤S6)。
自涂敷工艺部30被取出的基板G在第1平动输送通路34中下行而到达第2热处理部32。在第2热处理部32中,基板G首先在预烘干单元(PRE-BAKE)48中受到作为抗蚀剂涂敷后的热处理或曝光前的热处理的预烘干(图2的步骤S7)。
通过该预烘干,残留在基板G上的抗蚀膜中的溶剂蒸发而被去除,强化了抗蚀膜与基板的紧密结合性。接着,基板G在冷却单元(COL)50中被冷却至规定的基板温度(图2的步骤S8)。之后,基板G从第1平动输送通路34的终点的通过单元(PASS)52被引领到接口站(I/F)18的输送装置72。
在接口站(I/F)18中,基板G在旋转载物台74中受到例如90度的方向转换之后被搬入到周边装置76的周边曝光装置(EE)中,在此受到用于在显影时去除附着在基板G周边部的抗蚀剂的曝光之后,被输送到相邻的曝光装置12(图2的步骤S9)。
在曝光装置12中,在基板G上的抗蚀剂上曝光规定的电路图案。然后,完成图案曝光的基板G从曝光装置12返回到接口站(I/F)18时,首先被搬入到周边装置76的标识装置(TITLER)中,在此,规定的信息被记录在基板上的规定部位(图2的步骤S10)。之后,基板G被从输送装置72搬入到铺设于工艺站(P/S)16的生产线B侧的第2平动输送通路64的显影单元(DEV)54的起点。
这样,基板G这一次在第2平动输送通路64上被朝向生产线B的下游侧输送。在最初的显影单元(DEV)54中,基板G在被平动地输送的期间里,被实施显影、冲洗、干燥的一连串显影处理(图2的步骤S11)。
在显影单元(DEV)54中完成了一连串的显影处理的基板G保持原样地依次通过装载在第2平动输送通路64中的第3热处理部66及检查单元(AP)60。在第3热处理部66中,基板G首先在后烘干单元(POST-BAKE)56中受到作为显影处理后的热处理的后烘干(图2的步骤S12)。
通过该后烘干,残留在基板G的抗蚀膜中的显影剂、清洗液蒸发而被去除,强化了抗蚀剂图案与基板的紧密结合性。接着,基板G在冷却单元(COL)58中被冷却至规定的基板温度(图2的步骤S13)。在检查单元(AP)60中,对基板G上的抗蚀剂图案进行非接触的线宽度检查、膜质膜厚检查等(图2的步骤S14)。
搬出单元(OUT PASS)62自第2平动输送通路64接受完成了全部工序的处理的基板G,将其移交给盒站(C/S)14的输送机构22。在盒站(C/S)14侧,输送机构22将自搬出单元(OUT PASS)62接受到的处理完毕的基板G收容在任一个(通常是原来的)盒C中(图2的步骤S15)。
在该涂敷显影处理系统10中,本发明的减压干燥装置能够适用于涂敷工艺部30内的减压干燥单元(VD)46。
接着,根据图3~图6说明应用本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46的第一实施方式。
图3是表示涂敷工艺部30的整体构造的俯视图。图4是涂敷工艺部30的侧视图。另外,图5是减压干燥单元(VD)46的俯视图,图6是图5的C-C向视剖视图。
如图3、图4所示,在涂敷工艺部30中,具有喷嘴84的抗蚀剂涂敷单元(COT)44与减压干燥单元(VD)46按照处理工序的顺序在支承台80上横向配置成一列。在支承台80的两侧铺设有一对导轨81,利用沿着该导轨81平行移动的一组输送臂82,能够将基板G从抗蚀剂涂敷单元(COT)44输送到减压干燥单元(VD)46。
上述抗蚀剂涂敷单元(COT)44如上所述那样具有喷嘴84,该喷嘴84以自固定在支承台80上的龙门支架(gate)83悬垂的状态被固定。自抗蚀液供给部件(未图示)向该喷嘴84中供给作为处理液的抗蚀液R,从利用输送臂82在龙门支架83下通过、移动的基板G的一端到另一端来涂敷抗蚀液R。
另外,如图4、图6所示,减压干燥单元(VD)46具有上表面开口的浅底容器型的下部室85、和能够气密地紧密结合在该下部室85的上表面地构成的盖状的上部室86。
如图3、图5所示,下部室85为大致四边形,在其中心部配置有用于将基板G水平地载置并将基板G吸附保持的板状的载物台88(保持部)。上述上部室86利用上部室移动部件87升降自由地配置在上述载物台88的上方,在减压干燥处理时,上部室86下降而与下部室85紧密结合,成为将载置在载物台88上的基板G收容在处理空间中的状态。
另外,在上述下部室85的底面的、位于上述载物台88的下方(被上述载物台88保持的基板G的下方)的两个部位设有排气口89,连接于各排气口89的排气管90与真空泵91(排气部件)相连通。于是,在将上述上部室86盖在下部室85上的状态下,能够利用上述真空泵91将室内的处理空间减压至规定的真空度。
另外,在大致四边形的下部室85的底面,在其一边的附近设有用于向室内供给惰性气体(例如氮气)、并对室内气氛进行吹扫的供气口92。如图6所示,连接于供气口92的供气管96与惰性气体供给部97(供气部件)相连接。
在室内气压达到规定值(例如400Pa以下)时、或者从室内开始减压而经过规定时间之后,开始自上述供气口92供给惰性气体。其原因在于,保持因减压而流量减少的室内的气流,有助于缩短减压干燥处理的时间。
另外,为了在减压干燥处理的期间里始终保持稳定的气流,在室内开始减压之前或减压的同时开始供给惰性气体。
另外,如图5所示,在下部室85的底面与载物台88之间,在上述排气口89的周围设有俯视为コ字形的整流板93(第一整流构件)。通过设置该整流板93,形成有侧部开口部93a和自该侧部开口部93a与排气口89连通的连通路径93b。即,室内的气氛气体在流入到载物台88(基板G)的下方时,自整流板93的侧部开口部93a在连通路径93b中流动,从排气口89被排出。
另外,如图5所示,上述整流板93以其侧部开口部93a朝向与上述供气口92(隔着载物台88)相反的方向的状态设置。因此,从供气口92供给来的惰性气体在载置于载物台88的基板G的上方向一个方向流动而通过之后,从排气口89被排出。
另外,在室内,在上述连通路径93b的左右两侧分别设有与上述整流板93相邻的、用于填埋保持在载物台88上的基板G的下方空间的块构件95(第二整流构件)。
在下部室85内的左右两侧的内壁上,还与上述块构件95相邻地分别设有大致棱棒状的侧杆(side bar)构件94,在上部室86内的左右两侧的内壁上,分别与上述下部室85内的侧杆构件94相对应地设有侧杆构件98。通过设置这些侧杆构件94、98(第八整流构件)并封闭上部室86和下部室85,基板G的左右侧方空间被填埋,在室内的处理空间中向排气口89流动的气体的流路被限制为在基板G上方通过的流路。
在这样构成的涂敷工艺部30中,基板G被搬入而载置在输送壁82上时,输送壁82在导轨81上移动,在抗蚀剂涂敷单元(COT)44的龙门支架83下通过、移动。此时,自固定于龙门支架83的喷嘴84向在龙门支架83下移动的基板G喷出抗蚀液R,从基板G的一边朝向另一边涂敷抗蚀液R。另外,在抗蚀液涂敷到基板G整个表面的时刻(涂敷结束位置),基板G位于减压干燥单元(VD)46的上部室86之下,成为基板G整体被上部室86覆盖的状态。
接着,基板G载置在减压干燥单元(VD)46的载物台88上,从基板G的上方被利用上部室移动部件87下降移动的上部室86所覆盖。于是,基板G收容在通过上部室86与下部室85紧密结合而形成的处理空间内。
并且,真空泵91自该状态开始工作,从排气口89经由排气管90而吸引处理空间内的空气,处理空间的气压减压至成为规定的真空状态。由此,被成膜在基板G上的抗蚀液不依靠加热而被实施减压干燥。
在此,在室内的气压达到规定值(例如400Pa以下)、或者从开始减压而经过规定时间时,通过惰性气体供给部97的驱动而从供气口92向室内供给规定流量的惰性气体。由此,即使在减压环境下,也能保持室内的气流。
另外,也可以控制为在开始减压之前或与开始减压同时从供气口92供给惰性气体。
在该减压干燥处理工序中,如上所述作为整流部件而设有整流板93、块构件95及侧杆构件94、98,因此,如图6所示那样形成有在基板上表面向一个方向流动的气流的流路。因此,自供气口92供给的惰性气体的流动被限制为通过基板上表面、自整流板93的侧部开口部93a通过连通路径93b、从排气口89被排出。
因而,在减压干燥处理的期间里,气体相对于基板G的整个上表面以均匀的流量在基板上方持续流动。结果,提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能在更短的时间内进行减压干燥处理。
在上述减压干燥处理结束时,上部室86利用上部室移动部件87上升移动,基板G从减压干燥单元(VD)46被朝向下一处理工序搬出。
如上所述,采用本发明的减压干燥装置的第一实施方式,在减压干燥单元(VD)46中,通过控制室内的气流,能够在减压干燥处理的期间里使均匀流量的气体相对于基板G的整个上表面向一个方向持续流动。
因而,在减压干燥处理中,能够高效地排出来自涂敷于基板G的抗蚀液R的蒸发物,从而能够提高抗蚀液R的干燥速度。
另外,在上述第一实施方式中表示了包括供气口92及供气部件97的例子,但本发明并不限定于此,在图5、图6中,即使是不包括供气口92及供气部件97的构造,也能够充分地获得本发明的效果。即,即使不供气而仅通过自排气口89排气的处理,室内的气体也不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向排气口89。因而,即使在这种情况下,也提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
接着,根据图7~图9说明应用本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46的第二实施方式。另外,在该第二实施方式中,与上述第一实施方式共同的部分以相同的附图标记表示,省略其详细说明。另外,由于排气及供气控制的实施方式与第一实施方式相同,因此,省略其说明。
图7是第二实施方式的减压干燥单元(VD)46的俯视图,图8是图7的C-C向视剖视图,图9是图7的D-D向视剖视图。
在第二实施方式中,减压干燥单元(VD)46与上述第一实施方式同样具有上表面开口的浅底容器型的下部室85、和能够气密地紧密结合在该下部室85的上表面上而构成的盖状的上部室86。
但是,图示的室做成也可以不采用在第一实施方式中如图5所示的侧杆构件94、98(第八整流构件)的室形状、即如图7、图8所示那样室内壁(图中为上部室86的内壁86a、86b)接近基板G的两端部的形状。另外,在基板G侧方的空间较大的情况下,优选采用图5所示的侧杆构件94、98。
另外,在下部室85的中心部与第一实施方式同样地配置有载物台88(保持部),围着该载物台88地设有作为整流部件的块构件102(第三整流构件)。通过设置该块构件102,成为至少填埋基板G的周缘下方空间的状态。另外,图中表示了基板G保持在比下部室85高的位置的例子,但也可以使基板保持位置容纳在下部室85内地(在下部室85内下挖地)形成块构件102。另外,块构件102可以与下部室85一体形成,或者也可以是与下部室85独立的构件。
另外,在第一实施方式中,在基板G的下方设有排气口89,但在第二实施方式中,如图所示,多个(图中为3个)排气口101并列地设置在基板G的侧方。这些多个排气口101和供气口92以隔着基板G的状态设置在基板G的下方位置。
通过该构造,块构件102起到防止气流流入到基板下的坝的作用。即,如图8所示,自供气口92供给来的惰性气体不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向基板侧方的排气口101。
因而,采用该第二实施方式,在减压干燥处理的期间里,气体也相对于基板G的整个上表面以均匀的流量在基板上方持续流动,结果,提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
另外,在上述第二实施方式中表示了包括供气口92及供气部件97的例子,但本发明并不限定于此,在图7、图8中,即使是不包括供气口92及供气部件97的构造,也能够充分地获得本发明的效果。即,即使不供气而仅通过自排气口101排气的处理,室内的气体也不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。因而,即使在这种情况下,也提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
接着,根据图10、图11说明应用本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46的第三实施方式。另外,在该第三实施方式中,与上述第一、第二实施方式共同的部分以相同的附图标记表示,省略其详细说明。
图10是第三实施方式的减压干燥单元(VD)46的俯视图,图11是图10的C-C向视剖视图。
在该第三实施方式中图示的减压干燥单元(VD)46的构造不包括在上述第二实施方式中所示的供气口92及惰性气体供给部97(供气部件),而且设置在室内的整流部件的方式不同。
即,整流部件并不是上述第二实施方式中所示的块构件102,而是如图10所示那样包括形成有多个(图中为3个)排气口101的块构件104(第四整流构件)、和隔着基板G而设置在与块构件104相反的一侧的块构件103(第四整流构件)。
更详细地讲,如图所示,排气口101在块构件104中形成在所保持的基板G的缘部附近。另外,成为形成有上述排气口101一侧的基板缘部的下方空间被上述块构件104填埋,隔着基板G而与排气口101相反的一侧的基板缘部的下方空间被上述块构件103填埋的状态。另外,块构件103、104可以与下部室85一体形成,或者也可以是与下部室85独立的构件。
通过该构造,如图11所示,室内的气体不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。
因而,采用该第三实施方式,在减压干燥处理的期间里,气体也相对于基板G的整个上表面以均匀的流量在基板上方持续流动,结果,提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
另外,在该第三实施方式中表示了将第四整流构件分为各个块构件103、104而在载物台88的下方形成有空间的例子,但也可以由1个块构件形成块构件103、104(未图示),填埋载物台88的下方空间。
另外,在该第三实施方式中,图10、11所示的例子不包括在第二实施方式中所示的供气口92及惰性气体供给部97(供气部件),但也可以隔着基板G而在与排气口101相反的一侧的基板侧方设置上述供气口92(图11中的块构件103的外侧附近等)。
另外,在设有供气口92及惰性气体供给部97(供气部件)的情况下,也可以如图12所示那样在块构件105(第五整流构件)中形成有排气口101及供气口92,它们互相隔着基板G而配置在基板侧方(基板缘部附近)。另外,在图12中,表示了使第五整流构件为1个块构件105来填埋载物台88的下方空间的例子,但至少填埋排气口101侧的基板缘部的下方空间和供气口92侧的基板缘部的下方空间即可。即,例如,也可以是排气口101与供气口92形成在各不相同的块构件(第五整流构件)上,在载物台88的下方形成空间。
接着,根据图13、图14说明应用本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46的第四实施方式。另外,在该第四实施方式中,与上述第一~第三实施方式共同的部分以相同的附图标记表示,省略其详细说明。
图13是第四实施方式的减压干燥单元(VD)46的俯视图,图14是图13的C-C向视剖视图。
在该第四实施方式中,减压干燥单元(VD)46仅是设置在室内的整流部件与上述第二实施方式不同。
即,未设置上述第二实施方式所示的块构件102,而是如图13、图14所示那样设有作为整流部件的块构件106(第六整流构件),该块构件106至少填埋隔着基板G而与排气口101相反的一侧的基板缘部的下方空间。
另外,块构件106可以与下部室85一体形成,或者也可以是与下部室85独立的构件。
通过该构造,如图14所示,从供气口92供给来的惰性气体不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。
因而,采用该第四实施方式,在减压干燥处理的期间里,气体也相对于基板G的整个上表面以均匀的流量在基板上方持续流动,结果,提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
另外,在上述第四实施方式中表示了包括供气口92及供气部件97的例子,但本发明并不限定于此,在图13、图14中,即使是不包括供气口92及供气部件97的构造,也能够充分地获得本发明的效果。即,即使不供气而仅通过自排气口101排气的处理,室内的气体也不会流入到基板G的下方(及侧方),全部在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。因而,即使在这种情况下,也提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
另外,在上述第四实施方式中表示了供气口92设置在下部室85底部的例子,但本发明并不限定于此。即,填埋供气口92侧的基板缘部的下方空间即可,例如图15所示,也可以将供气口92形成于块构件106(第七整流构件)上,将供气口92配置在基板G附近。
接着,根据图16~图19说明应用本发明的减压干燥装置的减压干燥单元(VD)46的第五实施方式。
另外,该第五实施方式与上述第一~第四实施方式不同,其特征在于是保持基板G的载物台能够升降的构造,与上述实施方式共同的部分以相同的附图标记表示,省略其详细说明。
图16是第五实施方式的减压干燥单元(VD)46的俯视图。而且,图17~图19分别是图16的C-C向视剖视图,表示通过保持基板G的载物台升降移动而载物台的高度不同的状态。
如图所示,在减压干燥单元(VD)46的下部室85中,多个排气口101与1个供气口92以隔着基板G的状态设置在基板G的下方位置。
另外,为了在从供气口92供给惰性气体时使大量的惰性气体在基板G的上表面流动,载物台88如图19所示那样配置在室内的下方。在该状态下,在隔着基板G与排气口101的相反的一侧的基板缘部的下方空间被作为整流部件的块构件107、108(第六整流构件)填埋。
并且,如图16所示,在上述块构件107、108的左右两侧设有侧杆构件109(第八整流构件),该侧杆构件109在基板G的左右侧方形成壁,用于抑制惰性气体流向基板侧方。
另外,该侧杆构件109也可以如图所示那样形成为棒状(或板状),遮住基板G的左右侧方的空间,或者也可以填埋基板G的左右侧方的空间。
另外,该侧杆构件109为了易于在基板G上形成气流而形成为至少大于基板G的左右侧边的长度。
在此,如图所示,侧杆构件109的端部(特别是排气口101侧)也可以不与室内壁接触地设置。在这种情况下,成为基板G的左右侧方空间的一部分被遮住的状态,但能够充分地抑制惰性气体流向基板侧方。
另外,并不限定于图16所示的例子,也可以做成将侧杆构件109形成为其两端部与相面对的室内壁接触的长度、完全遮住(填埋)基板G的左右侧方空间的构造。
另外,如图17所示,保持基板G的载物台88能够利用升降装置99(升降部件)升降移动,该升降装置99由例如将电动机作为驱动源的滚珠丝杠机构构成。
通过设置该升降装置99,在搬入或搬出基板G时,上部室86上升而室打开,载物台88上升移动至下部室85的上表面高度附近。在该状态下,基板G例如被输送臂82从载物台88上搬出或搬入到载物台88上。
另一方面,在减压干燥处理时,在室关闭的状态下,载物台88首先如图18所示那样通过升降装置99的驱动上升移动至室内的上方位置而停止。
接着,真空泵91工作,从排气口101吸引处理空间内的空气,处理空间的气压减压至成为规定的真空状态。在此,基板G的上表面靠近上部室86的下表面,成为在基板G的上表面基本上不发生气氛气体流动的状态。由此,被成膜在基板G的抗蚀液R首先通过减压而被实施自然干燥,能抑制产生复制痕迹等。
在此,在室内的气压达到规定值(例如400Pa以下)、或者从开始减压而经过规定时间时,载物台88通过升降装置99的驱动而如图19所示那样下降移动至室内的下方位置而停止。
接着,通过惰性气体供给部97的驱动而从供气口92向室内供给规定流量的惰性气体。由此,即使在减压环境下,也能保持室内的气流。
另外,由于设有作为整流部件的块构件107、108及侧杆构件109,因此,从供气口92供给来的惰性气体不会在基板G的下方及侧方流动,在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。由此,提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能在短时间内进行减压干燥处理,并且,干燥状态更加均匀化。
这样,采用第五实施方式,在首先将基板G上的抗蚀液R自然干燥之后,能够使惰性气体相对于基板G的整个上表面以均匀的流量流动,从而能够抑制在抗蚀膜上产生复制痕迹等,并且,能够使抗蚀膜的干燥状态均匀化。
另外,在上述第五实施方式中表示了包括供气口92及供气部件97的例子,但本发明并不限定于此,在图16~图19中,即使是不包括供气口92及供气部件97的构造,也能够充分地获得本发明的效果。即,即使不供气而仅通过自排气口101排气的处理,室内的气体也不会流入到基板G的下方(侧方),在基板上方向一个方向通过而流向排气口101。因而,即使在这种情况下,也提高了涂敷在基板上表面的抗蚀液R的干燥速度,能够在更短的时间内进行减压干燥处理。
另外,在上述第一~第五实施方式中,作为排气口而在基板G的下方位置表示了2个排气口89(第一实施方式)、或3个排气口101(第二、第三、第四、第五实施方式),但并不限定于该数量、排列(布局)。
另外,排气口101表示了形成在处理空间的底面上的例子,但并不限定于此,也可以形成在室内壁上等,而且,在基板G的侧方,只要在基板G的高度位置附近即可,也可以形成在基板G的些许上方。
并且,排气口89、101表示了纯圆形,但并不限定于此,也可以是长孔、方形等其他形状。
另外,供气口92表示了形成在处理空间的底面上的例子,但并不限定于此,在基板G之下的高度位置即可(例如下部室85的内壁部等)。
或者,排气口89、101及供气口92各自也可以不是设置于室的孔,而是喷嘴型的口。
另外,在上述第一~第五实施方式中,表示了基板G被输送臂82从减压干燥单元(VD)46搬出或搬入到减压干燥单元(VD)46中的例子,但并不限定于此,也能够将本发明的减压干燥装置应用于通过滚轮输送来搬出或搬入基板的构造。
实施例
接着,根据实施例进一步说明本发明的减压干燥装置。在本实施例中,通过使用上述实施方式(第一实施方式)所示的构造的减压干燥装置进行实际实验来验证其效果。
在该实验中,基于使用图20所示的构造的减压干燥单元(减压干燥装置)进行减压干燥处理而进一步实施显影处理(90sec)的结果,对形成在基板上的气体的流量与减压干燥时间、残膜率之间的关系进行验证(实施例1)。在此,残膜率是指显影后的抗蚀膜厚相对于显影前的抗蚀膜厚的比率(%)。
另外,图20与上述实施方式同样地表示设有俯视コ字形的整流板、块构件和侧杆构件的减压干燥单元的室构造,以相同的附图标记表示与上述实施方式所示的构件相对应的部分。图20的(a)是下部室的俯视图,图20的(b)是图20的(a)的D-D向视剖视图。另外,在图20的(b)中也表示由上部室形成的室顶部部分。
另外,如图21的(a)的俯视图、图21的(b)的D-D向视剖视图所示,作为比较例1,使用设有コ字形的整流板、且由多个销120支承基板G的、在基板G与载物台之间设有间隙的构造的减压干燥单元,与实施例1同样地进行减压干燥处理及显影处理。另外,在这种情况下,通过由销120支承基板,基板与室顶部之间的距离尺寸为5mm,与实施例1的情况(15mm)相比变小。
另外,如图22的(a)的俯视图、图22的(b)的D-D向视剖视图所示,作为比较例2,使用设有コ字形的整流板、且与实施例1同样地在载物台上载置基板G的构造的减压干燥单元,与实施例1同样地进行减压干燥处理及显影处理。另外,在该比较例2中,与实施例1的减压干燥单元的构造不同,不包括块构件95及侧杆构件94、98。
作为实施例1的结果,在图23的(a)的立体剖视图中表示减压干燥过程中的气压100Pa、流量11L/min时的基板上的气体的流线痕迹,在图23的(b)中表示显影处理后的基板上的残膜率的分布。
另外,作为比较例1的结果,在图24的(a)的立体剖视图中表示减压干燥过程中的气压100Pa、流量11L/min时的基板上的气体的流线痕迹,在图24的(b)中表示显影处理后的基板上的残膜率的分布。
并且,作为比较例2的结果,在图25的(a)的立体剖视图中表示减压干燥过程中的气压100Pa、流量11L/min时的基板上的气体的流线痕迹,在图25的(b)中表示显影处理后的基板上的残膜率的分布。
如图23的(a)所示,在实施例1中,能确认在基板上表面流动有大量气体。另外,如图23的(b)所示,显影后的残膜率能在基板上表面大致均匀地获得较高的值。另外,减压干燥处理所需要的时间约为16sec很短的时间。
另一方面,如图24的(a)所示,在比较例1中,能确认在基板上表面流动的气体流量较少。认为其原因在于,由销120支承基板G,基板G与上部室86的间隙距离较小,而且在基板G的下方产生空间,在基板下流动的气体流量较多。另外,在基板G的左右侧方的空间中形成有大量气流。另外,如图24的(b)所示,显影后的残膜率在基板上表面整体变低且不均匀。另外,减压干燥处理所需要的时间约为28sec。
另外,如图25的(a)所示,在比较例2中,能确认与比较例1相比在基板上表面流动的气体流量增加。其原因在于,基板G与载物台88之间没有间隙,基板G上方的空间变大。另外,在基板G的左右侧方的空间中形成有大量气流。因此,认为与实施例1相比在基板上流动的气体流量减少。另外,如图25的(b)所示,与比较例1相比,显影后的残膜率分布的均匀性在整个基板上表面上显著提高,但未达到实施例1那样的程度。另外,减压干燥处理所需要的时间约为21sec,与比较例1相比缩短了约7sec。
由以上实施例的结果,采用本发明的减压干燥装置,确认能够缩短抗蚀剂等处理液的干燥时间,而且获得均匀的膜厚。

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本发明提供一种减压干燥装置及减压干燥方法。该减压干燥装置对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的干燥处理而形成涂敷膜,能够缩短处理液的干燥时间,而且获得均匀的膜厚。减压干燥装置包括:室(85、86),收容被处理基板(G),形成处理空间;保持部(88),设置在上述室(85、86)内,保持上述被处理基板(G);排气口(89),形成在上述室(85、86)内;排气部件(91),从上述排气口(89)排出室。

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