CN114054307A - 边缘部平坦化设备及包括该设备的涂布干燥系统 - Google Patents

Abstract

提供一种将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板的边缘部平坦化设备及包括该设备的涂布干燥系统。边缘部平坦化设备(3)包括加热涂布在基板(7)的涂布液膜(8)的边缘部(49)的加热部(30)、测量边缘部(49)处的隆起的隆起测量传感器(40)、控制边缘部(49)处的涂布液膜(8)的表面张力的表面张力控制部(32、33)和控制表面张力控制部(32、33)的控制部(100)，控制部(100)用隆起测量传感器测量边缘部(49)处的隆起，同时控制表面张力控制部(32、33)并控制加热部(30)对边缘部(49)的加热以使边缘部(49)处的涂布液膜(8)的表面张力下降并抑制涂布液膜(8)的边缘部(49)处的隆起。

Description

边缘部平坦化设备及包括该设备的涂布干燥系统

技术领域

本发明涉及边缘部平坦化设备及包括该设备的涂布干燥系统。

背景技术

已知在形成于基板的涂布膜的膜周缘部会产生与位于比膜周缘部靠内侧的膜内周部相比隆起的现象(所谓的“带槛拉深”：edge-bead)。在半导体设备的领域中，若产生带槛拉深，则在基板内能用作芯片的有效面积缩小，成品率下降。在显示屏的领域中，带槛拉深的存在会对图像品质产生直接的影响。因此，为了将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板，作出了各种各样的努力。

专利文献1公开了如下的涂布装置，即控制对涂布液从液体输送泵的排出和模头与基板之间的相对移动的时刻。专利文献2公开了如下的涂布装置，即在涂敷区域的周缘部预先形成线状的涂布膜，并通过线状的涂布膜对面状的涂布膜的扩展进行限制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2001-137764号公报

专利文献2：日本专利特开2007-007639号公报

发明内容

在专利文献1中，存在如下问题，即若所需的涂布膜的厚度变化，则需要根据情况调节对涂布液的特性(材质、粘度)的控制。在专利文献2中，需要形成线状的涂布膜的工序和形成面状的涂布膜的工序这两个膜形成工序，因此，存在生产时间变长的问题。

在涂布于基板的涂布液膜中含有大量的挥发性的溶剂，因此，挥发性的溶剂从涂布液膜气化而流失。因此，挥发性的溶剂的气化对之后的涂布液膜的形状的划定产生很大的影响。尽管如此，以往，对于涂布于基板的涂布液膜的边缘部的涂布液的行为并未进行充分的研究。

因此，本发明的技术问题在于提供一种边缘部平坦化设备及包括该设备的涂布干燥系统，将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板。

为了解决上述技术问题，本发明的一个方面是一种边缘部平坦化设备，其特征是，包括：加热部，所述加热部对涂布在基板上的涂布液膜的边缘部进行加热；隆起测量传感器，所述隆起测量传感器对所述边缘部处的隆起进行测量；表面张力控制部，所述表面张力控制部对所述边缘部处的所述涂布液膜的表面张力进行控制；以及控制部，所述控制部对所述表面张力控制部进行控制，所述控制部通过一边利用所述隆起测量传感器对所述边缘部处的所述隆起进行测量，一边对所述表面张力控制部进行控制并对由所述加热部实现的对所述边缘部的加热进行控制，以使所述边缘部处的所述涂布液膜的所述表面张力下降。

根据本发明，通过一边对涂布液膜的边缘部处的隆起进行测量，一边对由加热部实现的对边缘部的加热进行控制，以产生涂布液从表面张力小的边缘部向表面张力大的内侧部的流动，因此，抑制边缘部处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板。

附图说明

图1是表示包括第一实施方式的边缘部平坦化设备的涂布干燥系统的示意图。

图2是涂布有涂布液膜的基板的剖视图。

图3是对第一实施方式的边缘部平坦化设备进行说明的剖视图。

图4是边缘部平坦化设备中的加热部的立体图。

图5是对第二实施方式的边缘部平坦化设备进行说明的剖视图。

图6是表示具有第三实施方式的边缘部平坦化设备的减压干燥装置处于打开状态的剖视图。

图7是表示图6所示的减压干燥装置处于关闭状态的剖视图。

图8是边缘部平坦化设备的框图。

图9是对由浓度差引起的马兰戈尼对流(日文：マランゴニ対流)进行说明的图。

图10是对由温度差引起的马兰戈尼对流进行说明的图。

图11是对第一变形例的、由加热部实现的对边缘部的加热控制进行说明的图。

图12是对第二变形例的、由加热部实现的对边缘部的加热控制进行说明的图。

(符号说明)

1 涂布干燥系统；

2 涂布装置；

3 边缘部平坦化设备；

4 减压干燥装置；

5 固化装置；

6 腔室；

7 基板；

7a 基板上表面；

8 涂布液膜；

8a 侧方界面；

9 搬运机器人；

10 内部空间；

11 底座；

11a O形环；

11b O形环槽；

12 干燥加热部(腔室加热部)；

13 下支承部；

14 支承体；

15 连杆；

16 支承体升降马达；

17 支承体升降部；

18 排气管；

18a 排气阀；

19 压力恢复部；

19a 压力恢复管；

19b 压力恢复阀；

20 排气泵(减压排气部)；

21 盖；

27 盖升降机构；

30 加热器；

31 接触端；

32 加热源(表面张力控制部)；

33 致动器(表面张力控制部)；

34 加热支承部；

36 支承部；

37 非接触端；

38 载置台；

39 下表面侧周缘部；

40 隆起测量传感器；

40a 基板距离传感器；

40b 内周距离传感器；

41 壳体；

42 上壳体；

43 侧方壳体；

44 测量窗；

45 窗安装部；

46 测量开口；

48 液体内周部(内侧部)；

49 液体周缘部(边缘部)；

100 控制部。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的边缘部平坦化设备3及包括该设备3的涂布干燥系统1的实施方式进行说明。

(第一实施方式)

参照图1对包括第一实施方式的边缘部平坦化设备3的涂布干燥系统1进行说明。图1是包括第一实施方式的边缘部平坦化设备3的涂布干燥系统1的示意图。

如图1所示，涂布干燥系统1包括涂布装置2、边缘部平坦化设备3、减压干燥装置4、固化装置5和搬运机器人9。

在涂布装置2中，如图2那样含有溶解质与挥发性的溶剂的涂布液被涂布在基板7的上表面，从而涂布有涂布液膜8。涂布在基板7上的涂布液膜8具有：液体周缘部(边缘部)49，上述液周缘部49位于涂布液膜8的周缘部；以及液体内周部(内侧部)48，上述液体内周部48位于液体周缘部49附近且比液体周缘部49靠内侧的位置。在涂布液膜8俯视观察时呈矩形的情况下，液体周缘部49呈与矩形的四条边对应的矩形。基板7在以夹着基板7位于与液体周缘部49相反的一侧具有与液体周缘部49对应的下表面侧周缘部39。

涂布装置2例如是使从排出口排出涂布液的狭缝状的喷嘴相对于基板7相对扫描来涂布涂布液膜8的、所谓的“狭缝型涂布机”。根据上述结构，能将由光刻胶液体等形成的涂布液膜8均匀地涂布于平板显示器、半导体的制造中使用的大型的基板7。当然，例如能使用旋涂这种其它方式的涂布装置。另外，为了形成具有所需厚度的涂布膜，考虑到挥发性的溶剂的气化，形成具有比涂布膜更厚的厚度的涂布液膜8。

涂布有涂布液膜8的基板7被搬运机器人9从涂布装置2搬运到边缘部平坦化设备3。在边缘部平坦化设备3中，通过对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制，以形成将涂布液膜8的液体周缘部49处产生的隆起抑制的涂布液膜8。另外，关于边缘部平坦化设备3的结构及动作的详细内容，将在后文中进行叙述。

通过边缘部平坦化设备3使涂布液膜8的液体周缘部49平坦化的基板7被搬运机器人9从边缘部平坦化设备3搬运到减压干燥装置4。在减压干燥装置4中，通过使涂布液膜8中含有的挥发性的溶剂气化(即使涂布液膜8干燥)，以形成厚度变薄后的涂布液膜8。另外，关于减压干燥装置4的结构及动作的详细内容，将在后文中进行叙述。

形成有厚度变薄后的涂布液膜8的基板7被搬运机器人9从减压干燥装置4搬运至固化装置5。固化装置5通过使用热、紫外线等使干燥后的涂布液膜8固化以形成涂布膜。固化装置5既可以是对每片基板7进行固化处理的单片式(日文：枚葉式)，也可以是对多个基板7一并进行固化处理的分批式(日文：パッチ式)、连续式。

接着，参照图3、图4及图8对第一实施方式的边缘部平坦化设备3的结构及动作进行说明。

如图3及图8所示，边缘部平坦化设备3包括支承体14、加热部30、隆起测量传感器40、表面张力控制部32、33和控制部100。

如图3所示，支承体14对涂布有涂布液膜8的基板7进行支承，并立设于载置台38的上表面。作为支承体14，使用多个(例如四根)支承销。通过使各支承体14的尖端部与基板7的下表面抵接，以将基板7支承成水平姿势。

隆起测量传感器40对涂布于基板7上的涂布液膜8的液体周缘部49的隆起进行测量。换言之，隆起测量传感器40对涂布液膜8的液体周缘部49处的厚度的变化进行测量。隆起测量传感器40例如是激光位移测量仪。激光位移测量仪以非接触的方式对液体周缘部49的隆起进行测量，并向涂布液膜8的液体周缘部49的表面照射激光，并对接受到被液体周缘部49的表面反射的激光的时间进行测量。由此，隆起测量传感器40对液体周缘部49的隆起进行测量。隆起测量传感器40配设于涂布液膜8的液体周缘部49的上方(例如，正上方)。隆起测量传感器40被安装于壳体41的上壳体42的支承部36悬挂支承。另外，隆起测量传感器40的支承结构还能设为被安装于壳体41的侧方壳体43的支承部36从侧方支承的结构。

加热部30具有通过加热促进液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力的下降的功能。当涂布液膜8的温度上升时，涂布液膜8的表面张力将变小。在第一实施方式的边缘部平坦化设备3中，加热部30通过接触加热从基板7的下侧对涂布液膜8的液体周缘部49进行加热。

如图4所示，加热部30在俯视观察时呈矩形，并能由导热性好的金属材料、例如铝、铜形成。加热部30还能由热容量大的材料、例如树脂材料构成。加热部30向基板7的下表面延伸。加热部30例如随着从外侧向内侧而朝斜上方延伸。作为加热部30的上端的接触端31构成为，具有前端尖细的刀刃形状，并与基板7的下表面侧周缘部39线状地接触。在接触时，加热部30的接触端31构成为，位于以夹着基板7的方式在与液体周缘部49相反的一侧的下表面侧周缘部39处。加热部30经由下表面侧周缘部39及基板7的厚度部分配设于液体周缘部49的下方(例如正下方)。另外，在图4中图示了构成为一体型的加热部30，但也可以将加热部30设为由四个不同的零件的边部构成的结构，并独立地对各个边部进行加热控制。

加热部30具有加热源32。加热源32设置于例如加热部30的下端侧。作为加热源32，例如使用电热加热器。来自加热源32的热量在加热部30的主体部中传递并传递至接触端31。加热源32被控制部100控制。通过根据来自控制部100的指令将加热源32控制为接通或断开，以将加热部30加热至规定温度。另外，加热部30的加热控制并不局限于接通或断开控制，也可以设为对加热源32的输出进行控制的输出控制。

加热部30经由多个致动器33和加热支承部34立设于载置台38。加热支承部34的上部与加热部30连接。致动器33例如是电动致动器。电动致动器包括滚珠螺杆、齿条和小齿轮等机构零件以及电动马达。通过控制部100对电动马达的旋转进行控制，以使连接于机构零件的加热支承部34在上下方向上直线运动。

致动器33通过在上下方向上驱动加热支承部34以使加热部30在上下方向上进行位移。加热部30在通过致动器33朝上方进行位移时处于与基板7的下表面侧周缘部39接触的接触状态。加热部30在通过致动器33朝下方进行位移时处于与基板7的下表面侧周缘部39分开的非接触状态。

当加热到规定温度的加热部30的接触端31与基板7的下表面侧周缘部39接触时，加热部30的热量会经由基板7的下表面侧周缘部39及厚度部分传递至涂布液膜8的液体周缘部49。由此，涂布液膜8的液体周缘部49的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。

当加热至规定温度的加热部30的接触端31离开基板7的下表面侧周缘部39而成为非接触状态时，来自加热部30的热传递将会消失。由此，涂布液膜8的液体周缘部49的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。

如图8所示，在控制部100处连接有隆起测量传感器40和表面张力控制部32、33。控制部100根据由隆起测量传感器40测量的涂布液膜8的液体周缘部49的隆起的变化对表面张力控制部32、33进行控制。控制部100例如是计算机，包括运算部(CPU：中央运算装置)和存储部(ROM、RAM等存储器)。

控制部100一边利用隆起测量传感器40对涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化进行测量，一边使加热部30升降。当加热部30与基板7接触时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成加热状态，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。相反，当加热部30离开基板7成为非接触状态时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态，液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。因此，致动器33作为对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制的表面张力控制部发挥作用。

控制部100根据由隆起测量传感器40测量的涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化控制对加热部30进行加热的加热源32。在加热部30的接触端31与基板7的下表面侧周缘部39接触的状态下，若加热源32接通，则涂布液膜8的液体周缘部49变成加热状态，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。相反，在加热部30的接触端31与基板7的下表面侧周缘部39接触的状态下，若加热源32断开，则涂布液膜8的液体周缘部49变成非加热状态，液体周缘部49处的温度与加热源32接通时相比下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。因此，加热源32作为对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制的表面张力控制部发挥作用。

隆起测量传感器40、接触端31和致动器33在图3中配设于左侧和右侧这两处，但也可以配设于近前侧和纵深侧这两处，并独立地对矩形的基板7的各边进行加热控制。此外，也可以将隆起测量传感器40配设于具有代表性的一处，并对矩形的基板7的各边进行相同的加热控制。

如以往技术中说明的那样，已知在形成于基板7的涂布膜的膜周缘部处与位于膜周缘部的内侧的膜内周部相比膜厚变大的现象(所谓的“带槛拉深”：edge-bead)。虽然这个现象还没有完全解释清楚，但能假设例如在将涂布液膜8涂布在基板7的阶段中，在液体周缘部49与液体内周部48之间产生表面张力差，因此，在液体周缘部49处形成有隆起。

涂布液膜8是由溶质和挥发性的溶剂构成的，但涂布液膜8含有大量的挥发性的溶剂。挥发性的溶剂是穿过将涂布液膜8与外界隔开的界面气化的，因此，界面的面积越大，则挥发性的溶剂的气化量越大。在液体周缘部49处，通过与液体内周部48的比较而被加到与涂布液膜8的膜厚对应的侧方界面8上，因此，由液体周缘部49划定的界面的面积比由液体内周部48划定的界面的面积大。因此，液体周缘部49处的挥发性的溶剂的气化量比液体内周部48处的挥发性的溶剂的气化量大。若挥发性的溶剂的气化量变大，则挥发性的溶剂的浓度变低，因此，溶质的浓度相对变高。在溶质的浓度相对较高的液体周缘部49处，表面张力变大，在溶质的浓度相对较低的液体内周部48处，表面张力变小。如此，在液体周缘部49与液体内周部48之间产生表面张力差。

然而，已知在液体中，若产生表面张力差，则会产生称为“马兰戈尼对流(日文：マランゴニ対流)”的对流。马兰戈尼对流是液体从表面张力较小的一方流向表面张力较大的一方的流动。当在将涂布液膜8涂布于基板7的状态下挥发性的溶剂就此气化时，将会产生从表面张力小的液体内周部48流向表面张力大的液体周缘部49的马兰戈尼对流(以下，称为“第一马兰戈尼对流”)，据此，认为会在液体周缘部49处形成隆起。即，在以往技术中，认为由于由涂布液膜8含有的溶质的浓度差引起的从液体内周部48流向液体周缘部49的第一马兰戈尼对流而在液体周缘部49处形成隆起(参照图9)。

与此相对，通过第一实施方式的边缘部平坦化设备3使得在由加热部30进行的局部加热的液体周缘部49处，表面张力变小，相反，在未通过加热部30进行加热的液体内周部48处，表面张力变大。存在由加热的温度差引起的表面张力差，因此，产生从表面张力小的液体周缘部49流向表面张力大的液体内周部48的马兰戈尼对流(以下，称为“第二马兰戈尼对流”)(参照图10)。由加热的温度差引起的第二马兰戈尼对流朝向与由溶质的浓度差引起的第一马兰戈尼对流的方向相反的方向。通过一边利用隆起测量传感器40对涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化进行测量，一边适当地控制加热部30的加热，以能通过第二马兰戈尼对流来抵消第一马兰戈尼对流。即，在本申请发明中，通过由涂布液膜8中的温度差引起的从液体周缘部49流向液体内周部48的第二马兰戈尼对流来抑制液体周缘部49处形成的隆起，从而使涂布液膜8的膜厚的均匀性得到提高。

因此，根据上述边缘部平坦化设备3，通过一边对涂布液膜的液体周缘部(边缘部)49处的隆起进行测量，一边对由加热部30实现的液体周缘部(边缘部)49的加热进行控制，以产生从表面张力小的液体周缘部(边缘部)49向表面张力大的液体内周部(内侧部)48的涂布液的流动，因此，抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板7。

在上述实施方式中，由加热部30实现的加热控制不仅可以采用加热源32的接通/断开控制，也可以采用加热源32的输出控制。通过加热源32的输出控制能实现高精度的加热控制。而且，在非接触加热的情况下，能进行如下的分开距离控制，即通过致动器33对基板7的下表面侧周缘部39与加热部30的接触端31之间的分开距离进行控制。能根据分开距离控制对涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49进行局部的加热控制。

(第二实施方式)

图5是对第二实施方式的边缘部平坦化设备3进行说明的剖视图。在第二实施方式的边缘部平坦化设备3中使用非接触式的加热部30。以下，以与上述的第一实施方式的边缘部平坦化设备3的不同点为中心进行说明。

边缘部平坦化设备3包括支承体14、加热部30、隆起测量传感器40、表面张力控制部32、33和控制部100。

加热部30具有加热源32，加热源32例如设置于加热部30的上端侧。作为加热源32，例如使用电热加热器。来自加热源32的热量在加热部30的主体部中传递并传递至非接触端37。加热源32被控制部100控制。通过根据来自控制部100的指令将加热源32控制为接通或断开，以将加热部30加热至规定温度。

加热部30经由多个加热支承部34、致动器33和支承部36悬挂支承于壳体41的上壳体42。加热部30的上部经由多个加热支承部34连接于多个致动器33。各致动器33的上部连接于多个支承部36。各支承部36支承于壳体41的上壳体42。

如图5所示，加热部30的非接触端37构成为，与液体周缘部49分开并在斜上方与液体周缘部49面对面。即，为了不妨碍由隆起测量传感器40实现的对涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化的测量，加热部30配设成在斜上方与液体周缘部49面对面。由此，无须夹设在加热部30与液体周缘部49之间的夹设构件，无须夹设构件的加热，因此，能进行迅速的加热控制。加热部30例如配设于液体周缘部49的斜上方外侧以不对液体内周部48进行加热。

加热支承部34的上部连接于致动器33。致动器33例如是电动致动器。电动致动器包括滚珠螺杆、齿条和小齿轮等机构零件以及电动马达。通过控制部100对电动马达的旋转进行控制，以使连接于机构零件的加热支承部34在上下方向上直线运动。

致动器33通过在上下方向上驱动加热支承部34以使加热部30在上下方向上进行位移。当加热部30通过致动器33朝上方进行位移时，涂布液膜8的液体周缘部49与加热部30的非接触端37之间的间隔变大。当加热部30通过致动器33朝下方进行位移时，涂布液膜8的液体周缘部49与加热部30的非接触端37之间的间隔变小。

当加热至规定温度的加热部30的非接触端37靠近涂布液膜8的液体周缘部49而两者的分开距离变小时，加热部30的热量将以非接触的方式施加于涂布液膜8的液体周缘部49。非接触式的加热例如是对流或辐射。涂布液膜8的液体周缘部49变成加热状态使得液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。

当加热至规定温度的加热部30的非接触端37远离涂布液膜8的液体周缘部49而两者的分开距离变大时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态。由此，液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。

控制部100一边利用隆起测量传感器40对涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化进行测量，一边对使加热部30升降的致动器33进行控制。当加热部30靠近基板7时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成加热状态，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。相反，当加热部30远离基板7时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态，液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。因此，致动器33作为对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制的表面张力控制部发挥作用。

此外，在加热部30的非接触端37靠近涂布液膜8的液体周缘部49的状态下，若加热源32接通，则通过加热部30的热量使得涂布液膜8的液体周缘部49变成加热状态以得液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。在加热部30的非接触端37靠近涂布液膜8的液体周缘部49的状态下，若加热源32断开，则涂布液膜8的液体周缘部49变成非加热状态使得液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。

控制部100根据由隆起测量传感器40测量的涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化控制对加热部30进行加热的加热源32。当加热源32接通时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成加热状态，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。相反，当加热源32断开时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态，液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。因此，加热源32作为对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制的表面张力控制部发挥作用。

因此，根据上述边缘部平坦化设备3，通过一边对涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的隆起进行测量，一边对由加热部30实现的液体周缘部(边缘部)49的加热进行控制，以产生涂布液从表面张力小的液体周缘部(边缘部)49向表面张力大的液体内周部(内侧部)48的流动，因此，抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板7。

(第三实施方式)

图6是表示具有第三实施方式的边缘部平坦化设备3的减压干燥装置4处于打开状态的剖视图。图7是表示图6所示的减压干燥装置4处于关闭状态的剖视图。第三实施方式的边缘部平坦化设备3装入到减压干燥装置4中，并且包含在涂布干燥系统1中。以下，以与上述的第一实施方式的边缘部平坦化设备3的不同点为中心进行说明。

减压干燥装置4包括边缘部平坦化设备3、腔室6、支承体升降部17、干燥加热部12、减压排气部20和压力恢复部19。控制部100能设置于边缘部平坦化设备3、减压干燥装置4或未图示的操作盘等。

腔室6是具有内部空间10的耐压容器，上述内部空间10收纳基板7，并用于对基板7进行减压干燥处理(除了减压处理以外，还选择加热处理)。腔室6由能相互分开的底座11和盖21构成。底座11设置于未图示的装置框架上。

边缘部平坦化设备3装入到减压干燥装置4中，包括支承体14、加热部30、隆起测量传感器40、作为表面张力控制部的加热源32和控制部100。

在盖21的上部形成有测量开口46，上述测量开口46沿盖21的厚度方向贯穿。测量开口46配设成位于涂布液膜8的液体周缘部49的上方。以将测量开口46覆盖的方式配设有测量窗44。测量窗44被窗安装部45安装于盖21的上部外侧面。测量窗44相对于从隆起测量传感器40照射的激光具有透光性。隆起测量传感器40通过安装于盖21的上部外侧面的支承部36而被支承在盖21的外侧。隆起测量传感器40位于涂布液膜8的液体周缘部49的上方。从隆起测量传感器40照射的激光经由测量窗44被涂布液膜8的液体周缘部49反射，反射出的激光经由测量窗44回到隆起测量传感器40。

在盖21处连接有上下驱动盖21的盖升降机构27。由此，通过根据来自控制部100的升降指令使盖升降机构27动作，以使盖21相对于底座11上下移动。在如图7所示使盖21下降时，底座11与盖21抵接变成一体，并在其内部形成有内部空间10(基板7的处理空间)。在底座11的上表面的周缘部设置有O形环槽11b。在O形环槽11b安装有由硅橡胶等弹性体构成的O形环11a。在盖21下降时，通过夹设在底座11的上表面与盖21的下表面之间的O形环11a使腔室6的内部空间10变成气密状态。另一方面，如图6所示，在盖21上升时，腔室6打开，基板7能相对于腔室6的内部空间10出入。基板7被支承体升降部17抬起。抬起的基板7被搬运机器人9从减压干燥装置4搬运至固化装置5。

为了对腔室6的内部空间10进行减压，设置有减压排气部20。减压排气部20是将含有挥发性的溶剂的气体(以下，称为“废气”)从腔室6的内部空间10排出的排气泵20。腔室6与排气泵20之间是通过排气管18连接的。在排气管18的中途设置有对废气的排出量进行控制的排气阀18a。如图7所示，在将盖21封闭使腔室6的内部空间10变成气密状态的状态下，当根据来自控制部100的动作指令使排气泵20工作，并且根据来自控制部100的打开指令将排气阀18a打开时，使废气以与排气阀18a的开度对应的排气量经过排气管18并被排出到排气管道，以将内部空间10减压至规定压力。通过对内部空间10的压力进行减压，并使涂布液膜8所包含的挥发性的溶剂气化，以进行具有涂布液膜8的基板7的干燥处理。

为了使减压后的内部空间10恢复至大气压，设置有压力恢复部19。压力恢复部19具有：压力恢复管19a，上述压力恢复管19a将来自外部的气体(以下，称为“外部气体”)导入到腔室6的内部空间10；以及压力恢复阀19b，上述压力恢复阀19b对外部气体的导入量进行控制。在内部空间10被减压的状态下，当根据来自控制部100的打开指令将压力恢复阀19b打开时，根据压力恢复阀19b的开度，外部气体将经过压力恢复管19a导入到内部空间10，使得内部空间10恢复至大气压。

干燥加热部12经由下支承部13立设于底座11的上表面。干燥加热部12例如是电热加热器，根据来自控制部100的加热指令将内部空间10升温至规定温度，而对基板7进行加热。干燥加热部12作为腔室加热部发挥作用，并以使腔室6的内部温度比常温(20℃)高的方式进行温度控制。根据上述结构，能促进涂布液膜8的干燥。

加热部30以将干燥加热部12插通的方式立设于底座11的上表面。加热部30如图4所示在俯视观察时呈矩形。加热部30向基板7的下表面延伸。加热部30例如随着从外侧向内侧而朝斜上方延伸。即，在接触时，加热部30的下端位于比涂布液膜8靠外侧的位置处，加热部30的上端、即接触端31构成为，位于以夹着基板7的方式在与液体周缘部49相反的一侧的下表面侧周缘部39处。加热部30例如经由下表面侧周缘部39及基板7的厚度部分配设于液体周缘部49的正下方。

加热部30的接触端31构成为，具有前端尖细的刀刃形状，并与基板7的下表面侧周缘部39线状地接触。在加热部30的与接触端31相反的一侧、即下端侧设置有例如电热加热器以作为加热源32。来自加热源32的热量在加热部30的主体部中传递并传递至接触端31。加热源32被控制部100控制。加热部30被加热至比腔室6的内部的温度高的温度。当根据来自控制部100的加热指令将加热源32加热至规定温度时，加热部30经由接触端31对基板7的下表面侧周缘部39进行接触加热。涂布液膜8的液体周缘部49经由基板7的下表面侧周缘部39及厚度部分被加热。由此，能以简单的结构对液体周缘部49进行加热。

支承体升降部17包括多个支承体14、连杆15和支承体升降马达(M)16。作为多个支承体14，例如配设有四个支承销。通过使各支承体14的头部与基板7的下表面抵接，以使基板7在腔室6的内部空间10中被支承成水平姿势。各支承体14将底座11及干燥加热部12贯穿并朝腔室6的内部空间10突出。多个支承体14通过配置于腔室6的外部的连杆15而一体化。

在连杆15处连接有支承体升降马达16。根据来自控制部100的升降指令使支承体升降马达16工作，以使通过连杆15一体的多个支承体14上下移动。通过一边将基板7载置于多个支承体14上，一边使支承体升降马达16工作，能实现搬运机器人9对基板7的交接，并且能调节基板7相对于干燥加热部12的高度位置。例如，如图7所示，在将盖21关闭的状态下，以如下方式对支承体升降部17进行控制，即通过使各支承体14下降，以使各支承体14的上端离开基板7的下表面。由此，基板7的下表面与各支承体14非接触，另一方面，基板7的下表面侧周缘部39与加热部30的接触部31接触，基板7在载置于加热部30的状态下被加热部30支承。在上述状态下，当将加热源32接通时，通过加热部30的热量对涂布液膜8的液体周缘部49进行加热，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。此外，当将加热源32断开时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态，由此，液体周缘部49处的温度下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。

控制部100根据由隆起测量传感器40测量的涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化控制对加热部30进行加热的加热源32。当加热源32接通时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成加热状态，液体周缘部49处的温度上升，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变小。相反，当加热源32断开时，涂布液膜8的液体周缘部49将变成非加热状态，液体周缘部49处的温度与加热源32接通时的温度相比下降，因此，液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力变大。因此，加热源32作为对液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力进行控制的表面张力控制部发挥作用。

通过在形成被边缘部平坦化设备3抑制隆起的涂布液膜8之后，对减压干燥装置4的腔室6内的压力进行减压，并使涂布液膜8所含有的挥发性的溶剂气化，以进行具有涂布液膜8的基板7的干燥处理。在基板7的干燥处理时，还能附加由干燥加热部12实现的加热。

还能构成为，通过加热部30对下表面侧周缘部39进行加热，并且通过设置于液体周缘部49的斜上方的加热部30对液体周缘部49进行加热。

由此，如上述实施方式那样，根据装入到减压干燥装置4的边缘部平坦化设备3，通过控制涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的、由加热部30实现的对液体周缘部(边缘部)49的加热，以产生涂布液从表面张力小的液体周缘部(边缘部)49流向表面张力大的液体内周部(内侧部)48的流动，因此，抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板7。由加热部30实现的加热控制例示有加热源32中的接通/断开控制、输出控制、通过致动器33对基板7的下表面侧周缘部39与加热部30的接触端31之间的分开距离进行控制的分开距离控制等。通过上述这种加热控制，能将涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的膜厚、换言之涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的隆起的高度调节为规定高度。

对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，能够在本发明的范围内实施各种改变。

虽省略图示，但边缘部平坦化设备3还能装入到将涂布液膜8涂布于基板7的涂布装置2中。由此，能在进行基板7的涂布处理之后立即抑制液体周缘部49处的隆起，并能像图1所图示的那样节省针对边缘部平坦化设备3的专用空间。

在上述实施方式中，通过隆起测量传感器40对涂布液膜8的液体周缘部49处的隆起的变化进行测量，但还能采用其它方式。例如，如图11所示，边缘部平坦化设备3还能包括基板距离传感器40a和内周距离传感器40b中的至少一方。

基板距离传感器40a配设于未涂敷涂布液膜8的基板7的上方且与隆起测量传感器40相同的高度处，并对相对于未涂敷涂布液膜8的基板7的上表面的基板距离进行测量。例如，使用隆起测量传感器40以及基板距离传感器40a。在上述情况下，根据由隆起测量传感器40测量的液体周缘部49处的周缘距离和由基板距离传感器40a测量的基板距离来测量液体周缘部49处的实际的膜厚。根据液体周缘部49处的实际的膜厚的变化来进行由上述的加热部30实现的加热控制。

内周距离传感器40b配设于涂布液膜8的液体内周部48的上方且与隆起测量传感器40相同的高度处，并对相对于涂布液膜8的液体内周部48的上表面的内周距离进行测量。例如，使用隆起测量传感器40以及内周距离传感器40b。在上述情况下，根据由隆起测量传感器40测量的液体周缘部49处的周缘距离和由内周距离传感器40b测量的液体内周部48处的内周距离来测量液体周缘部49处的实际的隆起的高度。根据液体周缘部49处的实际的隆起的高度的变化来进行由上述的加热部30实现的加热控制。

此外，例如使用由隆起测量传感器40、基板距离传感器40a和内周距离传感器40b一体化的二维传感器。在上述情况下，与上述相同，根据液体周缘部49处的实际的膜厚的变化进行由加热部30实现的加热控制、或者根据液体周缘部49处的实际的隆起的高度的变化进行由加热部30实现的加热控制。

此外，如图12所示，在涂布液膜8的液体周缘部49延伸至基板7的边缘部附近时，还能使对液体周缘部49的侧方界面8a(厚度部分)进行加热的非接触的加热部面对液体周缘部49的侧方界面8a并与液体周缘部49的侧方界面8a分开配置。通过还从侧方对液体周缘部49进行加热，能促进液体周缘部49处的涂布液膜8的表面张力下降。

加热部30例如还能采用由红外线卤素灯实现的放射加热方式或吹出热风的热风加热方式。

本发明及实施方式的总结如下。

本发明的一个方面的边缘部平坦化设备3，其特征是，包括：

加热部30，所述加热部30对涂布在基板7上的涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49进行加热；

隆起测量传感器40，所述隆起测量传感器40对所述液体周缘部(边缘部)49处的隆起进行测量；

表面张力控制部32、33，所述表面张力控制部32、33对所述液体周缘部(边缘部)49处的所述涂布液膜8的表面张力进行控制；以及控制部100，所述控制部100对所述表面张力控制部32、33进行控制，

所述控制部100通过一边利用所述隆起测量传感器40对所述液体周缘部(边缘部)49处的所述隆起进行测量，一边对所述表面张力控制部32、33进行控制并对由所述加热部30实现的对所述液体周缘部(边缘部)49的加热进行控制，以使所述液体周缘部(边缘部)49处的所述涂布液膜8的所述表面张力下降。

根据上述结构，通过一边对涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的隆起进行测量，一边对由加热部30实现的对液体周缘部(边缘部)49的加热进行控制，以产生涂布液从表面张力小的液体周缘部(边缘部)49向表面张力大的液体内周部(内侧部)48的流动，因此，抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板7。

此外，在一个实施方式的边缘部平坦化设备3的基础上，

对由所述加热部30实现的对所述液体周缘部(边缘部)49的所述加热进行控制是指，对所述加热部30的输出进行控制。

根据上述实施方式，能实现高精度的加热控制。

此外，在一个实施方式的边缘部平坦化设备3的基础上，

对由所述加热部30实现的对所述液体周缘部(边缘部)49的所述加热进行控制是指，能使所述加热部30移动，并对所述加热部30与所述涂布液膜8的所述液体周缘部(边缘部)49之间的距离进行控制。

根据上述实施方式，能对涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49进行局部的加热控制。

此外，在一个实施方式的边缘部平坦化设备3的基础上，

所述加热部30与下表面侧周缘部39接触并进行加热，所述下表面侧周缘部39与所述涂布液膜8的所述液体周缘部(边缘部)49对应地位于所述基板7的下表面。

根据上述实施方式，能以简单的结构对液体周缘部(边缘部)49进行加热。

此外，在一个实施方式的边缘部平坦化设备3的基础上，

所述加热部30面对所述涂布液膜8的所述液体周缘部(边缘部)49并以非接触的方式进行加热。

根据上述实施方式，无须夹设在加热部30与液体周缘部(边缘部)49之间的构件的加热，因此，能进行迅速的加热控制。

此外，在一个实施方式的边缘部平坦化设备3的基础上，

所述边缘部平坦化设备3装入到将所述涂布液膜8涂布于所述基板7的涂布装置2中。

根据上述实施方式，能在进行基板7的涂布处理之后立即抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，并能节省针对边缘部平坦化设备3的专用空间。

本发明的另一个方面是一种涂布干燥系统1，其特征是，

包括上述的边缘部平坦化设备3。

根据上述实施方式，通过一边对涂布液膜8的液体周缘部(边缘部)49处的隆起进行测量，一边对由加热部30实现的对液体周缘部(边缘部)49的加热进行控制，以产生涂布液从表面张力小的液体周缘部(边缘部)49向表面张力大的液体内周部(内侧部)48的流动，因此，抑制液体周缘部(边缘部)49处的隆起，因而，能将膜厚均匀性高的涂布膜形成于基板7。

Claims (7)

1.一种边缘部平坦化设备，其特征在于，包括：

加热部，所述加热部对涂布在基板上的涂布液膜的边缘部进行加热；

隆起测量传感器，所述隆起测量传感器对所述边缘部处的隆起进行测量；

表面张力控制部，所述表面张力控制部对所述边缘部处的所述涂布液膜的表面张力进行控制；以及

控制部，所述控制部对所述表面张力控制部进行控制，

所述控制部通过一边利用所述隆起测量传感器对所述边缘部处的所述隆起进行测量，一边对所述表面张力控制部进行控制并对由所述加热部实现的对所述边缘部的加热进行控制，以使所述边缘部处的所述涂布液膜的所述表面张力下降。

2.如权利要求1所述的边缘部平坦化设备，其特征在于，

对由所述加热部实现的对所述边缘部的所述加热进行控制是指，对所述加热部的输出进行控制。

3.如权利要求1所述的边缘部平坦化设备，其特征在于，

对由所述加热部实现的对所述边缘部的所述加热进行控制是指，能使所述加热部移动，并对所述加热部与所述涂布液膜的所述边缘部之间的距离进行控制。

4.如权利要求1或2所述的边缘部平坦化设备，其特征在于，

所述加热部与下表面侧周缘部接触并进行加热，所述下表面侧周缘部与所述涂布液膜的所述边缘部对应地位于所述基板的下表面。

5.如权利要求1所述的边缘部平坦化设备，其特征在于，

所述加热部面对所述涂布液膜的所述边缘部并以非接触的方式进行加热。

6.如权利要求1所述的边缘部平坦化设备，其特征在于，

所述边缘部平坦化设备装入到将所述涂布液膜涂布于所述基板的涂布装置中。

7.一种涂布干燥系统，其特征在于，

包括权利要求1至6中任一项所述的所述边缘部平坦化设备。

Images