CN110277333A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基板处理装置及基板处理方法。本发明目的在于有效地防止气体从腔室向外部的流出及外部气体从外部向腔室内的流入。本发明的基板处理装置具备:在上表面载置形成有涂覆膜的基板的保持部;对载置于保持部的基板进行加热的加热部;在载置于保持部的基板的上方形成供气体流通的流通空间的腔室;经由在流通空间的一个端部侧开口的给气口而向流通空间供给加热后的气体的给气部;经由隔着流通空间而与给气口相反一侧的、在流通空间的另一端部侧开口的排气口,将气体从流通空间排出的排气部;对流通空间内的气压与腔室的外部气体的气压的压差进行检测的检测部;和基于该检测结果对给气量及排气量中的至少一者进行控制以使得压差减小的控制部。
Description
技术领域
本发明涉及对基板进行加热处理的基板处理装置及方法。特别地,涉及通过加热而使形成于基板表面上的涂覆膜的成分挥发的基板处理技术。
背景技术
在例如半导体基板、显示装置用玻璃基板、光掩模用玻璃基板、光盘用基板等各种基板的处理工序中,广泛应用了在向基板涂布涂覆液之后使涂覆液中所含的成分挥发这样的处理。为了促进挥发,有时将基板加热。在以这样的加热处理为目的的基板处理装置中,通常在腔室内进行处理。这是为了在抑制热的释放从而提高能量效率的同时,防止因加热而挥发的涂覆液的成分向周围飞散。这种情况下,有时因加热而挥发的涂覆液的成分在腔室内被冷却而析出,并附着于腔室内壁面。这样的附着物会掉落至基板上从而成为污染源。
为了应对上述问题,在例如专利文献1、2中记载的基板处理装置中,沿着腔室的顶面而设置有用于形成由升温后的气体所形成的气流的机构。即,在腔室的侧部设置将加热气体排出的给气口,并且从设置于隔着基板而与给气口相反一侧的排气口将加热气体进行排气。由此,挥发的涂覆液的成分被排出至外部而不会在腔室内析出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-251670号公报
专利文献2:日本特开2008-251863号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述的专利文献1、2中,并未明确加热气体向腔室的给气量及从腔室的排气量、以及对它们的控制。但是,从形成稳定的气流的目的出发,认为其前提为使给气量与排气量相等。然而,存在多种使给气量与排气量的平衡丧失的因素。例如,挥发的涂覆液的成分在排气路径内析出而使排气路径的截面积缩小,由此导致排气量降低,结果,会产生给气量超过排气量这样的现象。
不限于上述例子,若因某种因素而导致给气量变得大于排气量,则腔室的内压上升,发生气体从腔室向外部的泄漏。在泄漏的气体中,还包含从涂覆液挥发的成分。因此,产生下述这样的问题:如上所述的成分被周围气氛冷却而在腔室的周围析出,并附着于周围的零件、相对于腔室而被搬入·搬出的基板。另外,相反地,若排气量变得大于给气量,则会产生向腔室内流入成为温度降低的原因的常温外部气体、污染物质等这样的问题。鉴于上述情况,在上述现有技术中,需要始终维持给气量与排气量的平衡。然而,在专利文献1、2中,特别是对于这点没有加以考虑。
用于解决课题的手段
本发明是鉴于上述课题而作出的,其目的在于提供下述技术,该技术使得在具有向腔室内导入加热后的气体并将其排出的机构的基板处理装置中,能够有效地防止气体从腔室向外部的流出及外部气体从外部向腔室内的流入。
为实现上述目的,本发明涉及的基板处理装置的一个方式具备:保持部,其在上表面载置形成有涂覆膜的基板;加热部,其对载置于所述保持部的所述基板进行加热;腔室,其收容所述保持部,并在载置于所述保持部的所述基板的上方形成供气体流通的流通空间;给气部,其经由在所述流通空间的一个端部侧在所述腔室中开口的给气口而向所述流通空间供给加热后的气体;排气部,其经由隔着所述流通空间而与所述给气口相反一侧的、在所述流通空间的另一端部侧在所述腔室中开口的排气口而将所述气体从所述流通空间排出;检测部,其对所述流通空间内的气压与所述腔室的外部气体的气压的压差进行检测;和控制部,其基于所述检测部的检测结果对利用所述给气部的给气量、和利用所述排气部的排气量中的至少一者进行控制,以使得所述压差减小。
另外,本发明涉及的基板处理方法的一个方式为将形成有涂覆膜的基板载置于腔室内的保持部并进行加热的基板处理方法,为实现上述目的,所述腔室在所述基板的上方形成供气体流通的流通空间,经由在所述流通空间的一个端部侧在所述腔室中开口的给气口而向所述流通空间供给加热后的气体,并且,经由隔着所述流通空间而与所述给气口相反一侧的、在所述流通空间的另一端部侧在所述腔室中开口的排气口而将所述气体从所述流通空间进行排气,对所述流通空间内的气压与所述腔室的外部气体的气压的压差进行检测,基于所述检测部的检测结果对来自所述给气口的给气量、和来自所述排气口的利用所述排气部的排气量中的至少一者进行控制,以使得所述压差减小。
在以上述方式构成的发明中,对腔室内的气压与外部气体的气压的压差进行检测,根据该检测结果而对给气量和排气量中的至少一者进行控制。当腔室内的气压高于外部气体压力时,发生内部气体的流出,在相反的情况下,外部气体向腔室内流入。即使给气量和排气量分别被控制为规定值,也会因它们的轻微变动、其他外在因素而产生微小的气压差。
然而,在本发明中,给气量及排气量中的至少一者基于腔室内与外部气体的压差的检测结果而被控制,更具体而言,以减小气压差的方式被控制。因此,能够抑制腔室内与外部气体的气压差的产生。结果,能够有效地防止由气压差引起的内部气体从腔室的流出、外部气体向腔室的流入。
发明效果
如上所述,根据本发明,对腔室内与外部气体的压差进行检测,并对给气量及排气量中的至少一者进行控制以使得该差减小。因此,能够有效地防止由腔室内与外部气体之间的气压差引起的、气体从腔室的流出及外部气体向腔室的流入。
附图说明
[图1]为示出本发明涉及的基板处理装置的一实施方式的图。
[图2]为示出本实施方式的基板处理装置的电气结构的框图。
[图3]为示出本实施方式中的基板的加热处理的流程图。
[图4]为示出加热处理的变形例的流程图。
[图5]为示出具有多个处理单元的基板处理系统的结构例的图。
附图标记说明
1 基板处理装置
10 处理单元
11 腔室
12 热板(保持部)
15 配管
16 微压差计(检测部)
30 给气单元(给气部)
50 排气单元(排气部)
57 微压差计(第2检测部)
70 控制单元(控制部)
116 排气口
117 开口
122 加热器(加热部)
351 给气口
S 基板
SP 处理空间(流通空间)
具体实施方式
图1为示出本发明涉及的基板处理装置的一实施方式的图。另外,图2为示出本实施方式的基板处理装置的电气结构的框图。该基板处理装置1可出于下述目的而使用,即,接收在表面上涂布有涂覆液的各种基板(例如半导体基板、玻璃基板等)并进行加热,由此使涂覆液中的溶剂成分挥发。例如,为了在基板表面形成光致抗蚀剂膜,可使用该基板处理装置1。需要说明的是,关于基板及涂覆液的种类,不限于此。
如图1及图2所示,基板处理装置1具备:成为针对基板S的处理的主体的处理单元10;向处理单元10供给加热气体的给气单元30;对从处理单元10排出的气体进行排气的排气单元50;和对上述各单元进行控制从而掌控装置整体的动作的控制单元70。
图1中,关于处理单元10,示出了其侧面剖视图。处理单元10具备接收基板S的腔室11。通过在腔室11内进行处理,从而防止因加热处理而挥发的涂覆膜的成分向周围飞散。与此同时,通过覆盖被加热的基板S的周围从而能够抑制热的释放,提高能量效率。为了实现上述目的,腔室11形成为将均为双层壁结构的金属制(例如不锈钢制)的顶板111、侧板112、底板113及闸门114组合为箱型而成的结构。
闸门114以相对于设置于腔室11的一个侧面的开口115而开闭自由的方式安装。在关闭状态下,闸门114被隔着密封件116而推压至腔室11的侧面,由此将开口115闭塞。另一方面,在图1中以虚线示出的闸门114的打开状态下,能够经由已打开的开口115而与外部之间进行基板S的交换。即,被保持于未图示的外部的搬送机器人等的未处理的基板S经由开口115而被搬入腔室11内。另外,腔室11内的处理完成的基板S通过搬送机器人等而被搬出至外部。
在腔室11的底部设置有热板12。热板12的上表面成为平坦的基板载置面121。从外部搬入的基板S以涂布有涂覆液的面朝上的方式被载置于基板载置面121。在热板12的内部内置有加热器122(图2(图1中省略了记载))。加热器122将基板载置面121加热至规定的温度。基板载置面121的温度设定为例如100℃至130℃。通过将基板S载置于升温后的热板12,从而形成于基板S上表面的涂覆膜介由基板S而被加热,溶剂等挥发成分因加热而挥发,涂覆膜干燥固化。
为了在热板12与搬送机器人之间顺利地进行基板S的移交,在处理单元10中设置有提升销13。具体而言,在腔室11的底板113及热板12中,设置有多个在垂直方向上延伸的贯通孔131。在上述贯通孔131的各自中,插入有提升销132。各提升销132的下端固定于升降部件133。升降部件133利用升降机构134而能够在上下方向上自由升降。升降机构134工作而使升降部件133升降,由此各提升销132一体地升降。由此,提升销132在其上端较之热板12的基板载置面121向上方突出的上部位置、与上端退避至比基板载置面121更靠下方的下部位置之间升降移动。
图1示出提升销132处于下部位置的状态。在该状态下,提升销132的上端从基板S离开,基板S密合于基板载置面121。另一方面,若提升销132上升至上部位置,则提升销132的上端抵接于基板S的下表面而推举基板S。由此,在基板S与基板载置面121之间产生间隙。使搬送机器人的手部进入该间隙,由此,能够实现基板S在搬送机器人与基板载置面121之间的移交。
在腔室11的顶板111的中央部,设置有作为压差测量用端口的贯通孔117。在贯通孔117上连接有配管15。另外,在配管15的端部安装有微压差计16。微压差计16输出与腔室11内的处理空间SP的气压与腔室11周围的外部气体的气压的压差相应的信号。作为微压差计,例如可以使用具有硅隔膜和夹持其的电极、静电电容根据硅隔膜两侧的空间的气压差而发生变化的类型的装置。作为该类型的微压差计,例如市售有数Pa左右这样小的压力差也能够被检测的制品。隔膜的一侧连通于处理空间SP,另一侧向大气开放。
在腔室11的内部空间SP之中,在水平方向上处于闸门114的附近、垂直方向上处于顶板111的正下方的位置上,设置有给气单元30的给气喷嘴35。另一方面,在腔室11的内部空间SP之中,在隔着载置于基板载置面121的基板S而与给气喷嘴35相反一侧的侧壁面上,设置有排气口116。在排气口116上连接有排气单元50。
给气单元30具备吸气阀31、质量流量计(MFM)32、流量调节器33、加热器34和给气喷嘴35。吸气阀31从未图示的外部的供给源导入洁净的干燥空气(洁净干燥空气;CDA)。质量流量计32对CDA的流量进行测量,根据其结果而使得流量调节器33对CDA的流量进行调节。从外部导入的CDA利用质量流量计32及流量调节器33而被调节至规定流量,利用加热器34而被升温至规定温度。作为CDA的温度,可以设为与例如基板载置面121的温度相同程度。
给气喷嘴35设置于腔室11内的处理空间SP。在给气喷嘴35上设置有给气口351,所述给气口351从处理空间SP的一个端部(图1中为右端部)朝向中央部开口。升温后的CDA作为加热气体而被从给气口351向处理空间SP供给。如图1中以虚线箭头示出的那样,从给气口351排出的加热气体生成沿腔室11的顶板111的下表面而流动的气流,最终流入设置于处理空间SP的另一端部(图1中为左端部)的排气口116。通过沿腔室11的顶板111的下表面而形成由加热气体形成的气流,从而可防止从涂布于基板S的涂覆液挥发的成分被再冷却而析出并附着于顶板111。
腔室11的顶板111的下表面是平坦的,且与基板S的上表面大致平行。因此,对于从给气喷嘴35排出的加热气体而言,通过适当地设定其给气量,从而形成沿着顶板111的下表面的层流。由此,能够防止因在腔室11内产生紊流而导致腔室11内的附着物掉落至基板S上、将基板S污染。
到达排气口116的加热气体利用排气单元50而被从腔室11排出。排气单元50具备:与腔室11的排气口116连接而形成排气路径的排气管51;介于排气管51之间而被插入的排气阀52;流量调节器53;及鼓风机54。在鼓风机54上连接有马达55。利用马达55的旋转而使鼓风机54工作,将排气管51内的气体排出。所排出的气体最终被回收至外部的未图示的公共设施。排气阀52及流量调节器53对经由排气管51而被排气的气体的排气量进行增减。
在排气管51的中途设置有贯通孔511,在贯通孔511上连接有配管56。另外,在配管56的端部安装有微压差计57。微压差计57输出与排气管51内的气压与腔室11周围的外部气体的气压的压差相应的信号。作为微压差计,可使用与连接于腔室11的微压差计16等同的微压差计。
如图2所示,控制单元70具备CPU(Central Processing Unit,中央处理器)71、内存72、存储器73、和接口74。CPU71通过执行预先准备的控制程序,从而使基板处理装置1进行规定的动作。存储器73存储CPU71要执行的控制程序、各种控制用数据。内存72暂时地存储通过CPU71执行控制程序而生成的各种中间数据、从装置各部发送而来的信号数据等。接口74掌控与处理单元10、给气单元30及排气单元50之间的数据的发送接收以及与操作者的信息交换。
控制单元70进一步具备给气控制部711、加热器控制部712、升降控制部713、闸门控制部714、压差测量部715及排气控制部716等作为用于执行后述基板S的加热处理的功能模块。上述功能模块既可以通过专用硬件来实现,或者也可以通过使CPU71执行规定的控制程序而以软件方式实现。另外,也可以通过适当的硬件与软件的组合来实现。
给气控制部711控制给气单元30。具体而言,进行吸气阀31的开闭控制、基于由质量流量计32检测到的CDA的流量检测结果而利用流量调节器33进行的流量调节、以及加热器34的温度调节等。由此,从给气单元30向腔室11内供给规定温度、规定流量的加热气体(CDA)。
加热器控制部712进行内置于热板12中的加热器122的温度调节。由此,基板S被升温至规定温度。升降控制部713使驱动机构134工作而使提升销132升降。闸门控制部714对闸门114的开闭动作进行控制。通过相对于外部的搬送机器人的动作而使闸门114与提升销132协调动作,由此,能够实现基板S向腔室11的搬入及基板S从腔室11的搬出。
压差测量部715基于来自设置于处理单元10的微压差计16以及设置于排气单元50的微压差计57的输出信号来对压差进行测量。具体而言,根据微压差计16的输出信号来检测腔室11内的处理空间SP与外部气体之间的气压差。另外,根据压差计57的输出信号来检测排气管51内与外部气体之间的气压差。如后文所述,上述检测结果在控制单元70对利用给气单元30的给气量及利用排气单元50的排气量进行控制时使用。
排气控制部716控制排气单元50。具体而言,进行排气阀52的开闭、利用流量调节器53进行的流量调节、以及连接于鼓风机54的马达55的旋转控制等。此时,可根据需要而使用微压差计57的输出。更具体而言,以使得利用微压差计57检测到的排气管51内的气压与外部气体压力之差成为规定值的方式,对排气阀52、流量调节器53及马达55进行控制,由此,能够以一定的排气能力进行排气。
接下来,对以上述方式构成的基板处理装置1的动作进行说明。该基板处理装置1的基本动作如下所述:从外部接收在表面上形成有涂覆液的膜的基板S,通过对基板S进行加热处理从而使液体中的溶剂成分等挥发,将处理后的基板S向外部送出。此时,为了防止挥发的成分被再冷却而附着于腔室11的顶板111,沿着顶板111的下表面而形成由加热气体形成的气流。
图3为示出本实施方式中的基板的加热处理的流程图。该处理通过使控制单元70执行预先准备的控制程序、使装置各部进行规定的动作而得以实现。最初,基板处理装置1的各部被初始化为用于接收基板S的初始状态(步骤S101)。在初始状态下,闸门114关闭,热板12升温至用于对基板S进行加热的规定温度。另外,给气单元30从给气喷嘴35以规定的给气量向腔室11内供给已被加热至规定温度的CDA作为加热气体,排气部50从腔室11排出与给气量相同量的气体。
基板S自该状态而被接收(步骤S102)。即,提升销132被定位于上部位置,闸门114打开,由此,形成能够从外部接收基板S的搬入的状态。利用外部的搬送机器人将基板S搬入腔室11内,基板S被从搬送机器人移交至提升销132。在搬送机器人退避后,闸门114关闭,且提升销132下降至下部位置。由此,基板S被从提升销132移交至热板12。基板S载置于热板12的基板载置面121,由此,开始利用热板12进行基板S的加热(步骤S103)。
此时,基于来自微压差计16的输出信号来对腔室11内与外部气体的压差进行测量(步骤S104)。当腔室11内的气压高于外部气体的气压时,会产生从腔室11向外部气体的气体流出。例如,会从构成腔室11的板部件间的间隙、闸门114与密封件116之间的间隙、提升销132与贯通孔131之间的间隙等发生气体流出。
据认为,像这样腔室11内的气压变得高于外部气体压力的情况发生在给气量与排气量的平衡被破坏之时。例如,若排气中所含的涂覆液的成分析出并附着于排气管51的管壁从而导致排气路径的截面积减小,则排气能力降低,有时产生相对于给气量而言的排气量的不足。
因此,若腔室11内的气压高于外部气体的气压(步骤S105中为“是”),则排气控制部716增大排气单元50的排气能力从而增加排气量(步骤S107)。排气量的增减可通过对排气阀52的开度、流量调节器53的开度及马达55的旋转数中的任一者进行调节来进行。由此,排气量增加,腔室11内的气压降低。
另一方面,若腔室11内的气压低于外部气体的气压(步骤S105中为“否”且步骤S106中为“是”),则可认为相对于给气量而言排气量过剩。因此,在该情况下,以降低排气量的方式进行调节(步骤S108)。由此,腔室11的内压上升。若腔室11的内压与外部气体压力没有差异(步骤S105中为“否”且步骤S106中为“否”),则不进行排气量的增减。
经过规定时间直至对基板S的加热处理结束为止(步骤S109),上述步骤S104至S108的处理持续被执行。由此,在加热处理期间,始终对腔室11的内压与外部气体压力的压差进行检测,在存在气压差的情况下,以使得该差变小的方式进行排气量的增减。因此,始终维持腔室11的内压与外部气体压力平衡的状态。因此,气体从腔室11向外部的流出及外部气体向腔室11的流入均可被有效地抑制。
若针对基板S的加热处理结束(步骤S109中为“是”),则该基板S被搬出至外部(步骤S110)。即,通过提升销132上升而使基板S从基板载置面121离开,闸门114打开而使搬送机器人进入,由此,基板S被从提升销132移交至搬送机器人从而被搬出。在此期间也维持热板12的温度控制及利用加热气体的气流形成,由此能够使由闸门114的开闭导致的腔室11内的温度变化变小。
接下来,在存在待处理的新基板的情况下(步骤S111中为“是”),返回至步骤S102,接收新基板并与上述同样地进行加热处理。在此期间也持续进行各部的温度控制及利用加热气体的气流形成。由此,能够抑制腔室11内的温度变化,依次高效地对多个基板S进行处理。若无待处理基板(步骤S111中为“否”),则停止各部的加热及气流形成,由此使装置进入结束状态(步骤S112)。
如上所述,在上述加热处理中,当在腔室11的内压与外部气体压力之间存在气压差时,向着使该差变小的方向而增加或减小排气量。通过以这种方式来消除气压差,从而可抑制因气压差而发生的、气体从腔室11向外部的流出及外部气体向腔室11的流入。通过在压差的检测中使用微压差计,能够以高灵敏度来检测微小的气压差。
另外,排气单元50的排气能力因析出物在配管内的附着而不可避免地逐渐降低,而即使在这种情况下,也能够在抑制压差的产生的同时持续地执行处理。因此,能够减小维护作业的频率从而提高装置的运转率,因此,能够实现生产率的提高。
需要说明的是,这里,以应对由在排气管51上附着析出物而使得排气量变动所引起的腔室11的内压变化为主要目的,而通过对排气量的调节来实现腔室11的内压与外部气体压力的气压差的消除。然而,除此以外,在腔室11的内压与外部气体压力之间,气压差也会因例如给气量及排气量中的任一者的微小变动而产生。因此,也可以代替排气量的增减,而通过给气量的增减来实现气压差的消除。另外,如以下所示例的变形例那样,也可以构成为适当对给气量的调节与排气量的调节进行切换来执行。
图4为示出加热处理的变形例的流程图。在本变形例中,代替图3的步骤S105至S108,执行图4的步骤S151至S159。除此以外的动作是相同的,因此,在图4中,省略共通部分的记载,针对进行了变更的内容进行详细说明。
在该处理中,在步骤S104中,除了基于微压差计16的输出来对腔室11内与外部气体的气压差进行测量以外,还基于微压差计57的输出来对排气管51内与外部气体的气压差进行测量(步骤S151)。利用微压差计57检测的排气管51内与外部气体的气压差表征排气单元50的排气能力。即,以使得由微压差计57检测的压差成为规定的目标值的方式,对排气单元50的各部(排气阀52、流量调节器53及马达55)进行控制,如果排气能力过剩,则由微压差计57检测的压差变得大于目标值。相反地,若排气能力不足,则由微压差计57检测的压差变得小于目标值。因此,根据微压差计57所检测的压差,能够推定排气单元50的排气能力有无变化。
具体而言,在微压差计16的检测结果中,当腔室11内的气压高于外部气体压力时(步骤S152中为“是”),基于微压差计57的检测结果来判定排气能力有无变动(步骤S157)。若排气管51内与外部气体的压差小于目标值,则判断为排气能力降低、相对于给气量而言排气量相对不足(步骤S157中为“是”)。此时,对排气单元50进行控制以使得排气量增加(步骤S158)。另一方面,若不存在排气量的不足(步骤S157中为“否”),则对给气单元30进行控制以使得给气量降低(步骤S159)。
另外,当腔室11内的气压低于外部气体压力时(步骤S152中为“否”且步骤S153中为“是”),也基于微压差计57的检测结果来判定排气能力有无变动(步骤S154)。若排气管51内与外部气体的压差大于目标值,则判断为相对于给气量而言排气量相对过剩(步骤S154中为“是”),在该情况下,对排气单元50进行控制以使得排气量降低(步骤S155)。另一方面,若排气量并未过剩(步骤S154中为“否”),则对给气单元30进行控制以使得给气量增加(步骤S156)。
若在腔室11与外部气体之间不存在气压差(步骤S152中为“否”且步骤S153中为“否”),则使给气单元30及排气单元50的动作维持现状。关于步骤S109以后的动作,与图3的处理相同。
在如上所述的结构中,在腔室11的内压的变动是由排气能力的变化引起的情况下,以抵消该变化的方式增加或减小排气量。另一方面,在由除此以外的其他因素引起的情况下,成为下述这样的控制:通过增加或减小给气量,从而将腔室11内与外部气体的压力差减小。由此,可抑制因气压差而发生的、气体从腔室11向外部的流出及外部气体向腔室11的流入。
另外,在这种基板处理装置中,存在下述情况,即,将相同结构的处理单元以多级进行层叠而构建更大规模的基板处理系统。在这种情况下,可以将多组上述结构的基板处理装置1以彼此独立的装置的形式组合,但也可以如下文中说明的那样将一部分结构共通化。
图5为示出具有多个处理单元的基板处理系统的结构例的图。这里,示例了具备4级处理单元10的基板处理系统100,但处理单元的级数不限于此,是任意的。需要说明的是,针对与前述结构相同的结构,标注相同的标记并省略详细说明。
该基板处理系统100具有4组处理单元10,各个处理单元10形成为在内置热板的腔室11上连接有微压差计16的结构。另外,给气单元30也相对于各处理单元10而各设置一组,彼此独立地工作。
另一方面,排气系统的一部分被共通化。即,在各腔室11连接有排气管51,在各排气管51上分别连接有微压差计57及排气阀52。但是,排气阀52的二次侧配管58彼此连接,相对于4组处理单元10设置有1组流量调节器53及鼓风机54。在如上所述的结构中,排气量的增减将通过连接于各个处理单元10的排气阀52的开度调节来进行。由此,能够针对各个处理单元10来进行与上述同样的控制。结果,将能够在各处理单元10中获得下述这样的效果:抑制因腔室11内与外部气体的气压差而发生的、气体从腔室11向外部的流出及外部气体向腔室11的流入。
如以上说明的那样,在上述实施方式中,热板12作为本发明的“保持部”而发挥功能,加热器122作为本发明的“加热部”而发挥功能。另外,给气单元30、排气单元50及控制单元70分别作为本发明的“给气部”、“排气部”及“控制部”而发挥功能。另外,在上述实施方式中,微压差计16相当于本发明的“检测部”,另一方面,微压差计57相当于本发明的“第2检测部”。另外,在上述实施方式中,腔室11的顶板111的下表面与基板S上表面之间的处理空间SP相当于本发明的“流通空间”。
需要说明的是,本发明不限于上述实施方式,只要不脱离其主旨,也可以在上述实施方式以外进行各种变更。例如,在上述实施方式中,在顶板111中的相当于基板S的中央部上方的位置上设置有贯通孔117,并介由配管15而连接有微压差计16。这是为了通过在形成有稳定且平缓的层流的腔室11的中央部检测气压,来抑制由紊流导致的测量误差从而检测准确的压差。但是,为了将析出物附着于贯通孔117或配管15的内壁并掉落至基板S上的情况防患于未然,也可以在比基板S的周缘部的上方更靠外侧的顶板111或侧板112的壁面上设置用于连接微压差计的测量用端口。
另外,对于上述实施方式的腔室11而言,为了提高绝热性而形成为将双层壁结构的金属板组合为箱型而成的结构。但是,也可以利用例如预先由适当的材料(例如金属、树脂、玻璃等)形成为箱型而得到的部件来构成腔室。
另外,在上述实施方式中,通过载置于升温后的热板12从而对基板S进行加热,但基板的加热方法不限于此。例如,也可以是利用来自配置于流通空间上方的作为“加热部”的加热器的辐射热来对基板进行加热的结构。这种情况下,基板载置面并非必须平坦,例如也可以局部设置有用于使搬送机器人的手部进入的切口。对于如上所述的结构而言,还能够将提升销省去。
另外,在上述实施方式中,使用图1所示的基板处理装置1的各结构来实施减小腔室11内与外部气体之间的气压差这样的控制。但是,使用像这样能够检测腔室内与外部气体的微小压差的装置结构,还能够实现如下控制。例如,可以将腔室11内与外部气体的压差维持为预先设定的一定值。或者,可以随着处理的进行而使压差变化。由此,可利用基板处理装置1实现的处理的自由度进一步提高。
需要说明的是,上述实施方式的加热处理为下述处理:对形成有涂覆液的膜的、即在表面上形成有液膜的状态的基板S进行接收,通过加热使其溶剂成分挥发,由此将涂覆膜干燥固化。但是,在例如用于从涂覆膜预先固化而成的固体膜中使升华性成分升华从而将其除去的加热处理、用于使涂覆膜的全部成分挥发而将基板干燥的加热处理中,也可以应用上述结构的基板处理装置1。
以上,如示例具体实施方式而进行说明的那样,在本发明中,也可以构成为:当腔室内与外部气体相比为高压时,使排气量增加或者使给气量减小;当腔室内与外部气体相比为低压时,使排气量减小或者使给气量增加。根据如上所述的结构,能够通过改善给气量与排气量的平衡来减小压差。
这种情况下,也可以构成为:设置对在所述气体的流通方向上比所述排气口更靠下游的排气路径内的气压与外部气体的气压的压差进行检测的第2检测部,基于第2检测部的检测结果来判断是否使给气量及所述排气量中的任一者变化。根据如上所述的结构,能够根据第2检测部的检测结果来检测排气部的排气能力的变化,因此,能够实现根据排气能力有无变化而进行的适当控制。
另外,例如也可以是下述结构:检测部具有一端与腔室连接且内部空间与流通空间连通的配管、和连接于配管的另一端的微压差计。通过在压差的检测中使用微压差计,从而即使是微小的气压差,也能够以良好的精度进行检测。通过将微压差计以不露出至流通空间的方式介由配管与流通空间连接,由此,能够抑制由在流通空间中形成的气流导致的测量误差。
这种情况下,配管的一端也可以与在腔室中的基板的中央部上方的壁面上设置的开口连接。根据如上所述的结构,能够对形成稳定气流的腔室中央部的气压进行测量,从而能够抑制由紊流引起的测量误差。或者,例如,配管的一端也可以与在腔室中的比基板的周缘部更靠外侧的壁面上设置的开口连接。根据如上所述的结构,即使析出物附着于开口或配管后掉落,也能够防止其掉落至基板上。
产业上的可利用性
本发明可应用于通过加热而使形成于基板表面上的涂覆膜的成分挥发的基板处理技术。例如对于在半导体基板、玻璃基板等基板表面上形成光致抗蚀剂膜、保护膜等功能层的用途而言是合适的。
Claims (8)
1.基板处理装置,其具备:
保持部,所述保持部在上表面载置形成有涂覆膜的基板;
加热部,所述加热部对载置于所述保持部的所述基板进行加热;
腔室,所述腔室收容所述保持部,并在载置于所述保持部的所述基板的上方形成供气体流通的流通空间;
给气部,所述给气部经由在所述流通空间的一个端部侧在所述腔室中开口的给气口而向所述流通空间供给加热后的气体;
排气部,所述排气部经由隔着所述流通空间而与所述给气口相反一侧的、在所述流通空间的另一端部侧在所述腔室中开口的排气口而将所述气体从所述流通空间排出;
检测部,所述检测部对所述流通空间内的气压与所述腔室的外部气体的气压的压差进行检测;和
控制部,所述控制部基于所述检测部的检测结果对利用所述给气部的给气量、和利用所述排气部的排气量中的至少一者进行控制,以使得所述压差减小。
2.如权利要求1所述的基板处理装置,其中,当所述腔室内与外部气体相比为高压时,所述控制部使所述排气量增加;当所述腔室内与外部气体相比为低压时,所述控制部使所述排气量减小。
3.如权利要求1所述的基板处理装置,其中,当所述腔室内与外部气体相比为高压时,所述控制部使所述排气量增加或者使所述给气量减小;当所述腔室内与外部气体相比为低压时,所述控制部使所述排气量减小或者使所述给气量增加。
4.如权利要求3所述的基板处理装置,其具备第2检测部,所述第2检测部对在所述气体的流通方向上比所述排气口更靠下游的排气路径内的气压与外部气体的气压的压差进行检测,
所述控制部基于所述第2检测部的检测结果来判断是否使所述给气量及所述排气量中的任一者变化。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置,其中,所述检测部具有:
一端与所述腔室连接且内部空间与所述流通空间连通的配管;和
连接于所述配管的另一端的微压差计。
6.如权利要求5所述的基板处理装置,其中,所述配管的所述一端与在所述腔室中的所述基板的中央部上方的壁面上设置的开口连接。
7.如权利要求5所述的基板处理装置,其中,所述配管的所述一端与在所述腔室中的比所述基板的周缘部更靠外侧的壁面上设置的开口连接。
8.基板处理方法,其为将形成有涂覆膜的基板载置于腔室内的保持部并进行加热的基板处理方法,所述基板处理方法中,
所述腔室在所述基板的上方形成供气体流通的流通空间,
经由在所述流通空间的一个端部侧在所述腔室中开口的给气口而向所述流通空间供给加热后的气体,并且,经由隔着所述流通空间而与所述给气口相反一侧的、在所述流通空间的另一端部侧在所述腔室中开口的排气口而将所述气体从所述流通空间进行排气,
对所述流通空间内的气压与所述腔室的外部气体的气压的压差进行检测,
基于所述检测部的检测结果对来自所述给气口的给气量、和来自所述排气口的排气量中的至少一者进行控制,以使得所述压差减小。
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