JP2004186419A

JP2004186419A - 減圧乾燥装置、塗布膜形成装置及び減圧乾燥方法

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Publication number: JP2004186419A
Application number: JP2002351505A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Kitano; 高広北野; Yoshiyuki Kawabuchi; 義行川淵; Shinji Kobayashi; 真二小林; Hiromitsu Matsuda; 寛光松田; Tadahiro Omi; 忠弘大見
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP4113422B2

Abstract

【課題】基板に塗布されたレジスト液などの塗布液を減圧乾燥するにあたり、塗布液膜の周縁領域で発生する丸みや盛りあがりなどを補正して、塗布液膜の平坦化を図り、膜厚の高い面内均一性を確保すること。
【解決手段】気密容器３０内に、多孔質な整流板４６をウエハ表面と対向するように設け、前記ウエハを囲むように、かつ密閉容器３０内に露出するように多孔質体５２を設け、この多孔質体５２に前記塗布液中の溶剤を供給するための凹部３１を設ける。前記容器３０内を減圧排気すると、多孔質体５２内に供給された溶剤が多孔質体５２表面から飛散して溶剤が霧化され、溶剤が霧状に発生される。こうして前記ウエハの周縁近傍領域に前記溶剤を霧状に供給すると、他の領域よりも溶剤の乾燥が早い領域に溶剤が供給され、これによりウエハ面内における溶剤の蒸発の程度が揃うので、塗布液膜の平坦化を図ることができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジスト等の塗布液が表面に塗布された基板を減圧雰囲気下で乾燥処理する減圧乾燥装置、この減圧装置を用いた塗布膜形成装置及び減圧乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトリソグラフィに用いられるレジスト膜の形成方法としては、基板を回転させながらレジスト液を塗布するスピンコーティング法が一般的であるが、最近においてノズルにより一筆書きの要領でレジスト液を塗布する方法が開発されつつある。このような塗布方法に使用されるレジスト液においては、レジスト成分を溶解する溶剤として通常揮発性の低い溶剤例えば高沸点シンナーが用いられ、この場合レジスト液を塗布した後、当該レジスト液を短時間で乾燥させるためには減圧乾燥を行うことが得策である。
【０００３】
このため本発明者は例えば図１５に示す減圧乾燥ユニットを検討している。この減圧乾燥ユニットは、蓋体１０及び載置部１１にて構成される密閉容器１を備え、当該蓋体１０の天井部には排気口１２が設けられている。この排気口１２は圧力調整部である圧力調整バルブ１３を介して真空ポンプ１４と配管１５で接続されており、密閉容器１の内部を所定の圧力まで減圧できるようになっている。
【０００４】
ところで乾燥前のウエハ表面上の塗布液膜Ｒの状態は、例えば図１６（ａ）に示すように、ウエハＷの周縁領域において、塗布液自体の表面張力により角が丸くなっている。そのためこれを補正する整流板１６がウエハＷ表面と対向するようにして設けられており、整流板１６とウエハＷ表面との隙間にて外方向に向かう気流を生じさせ、塗布液膜Ｒから蒸発した溶剤成分を、整流板１６とウエハＷ表面との間で外方向に向かって流れさせて、これにより塗布液膜Ｒの平坦化を図るようになっている。
【０００５】
しかしながら、整流板１６を設けて塗布液膜Ｒを外方向に向かって押し広げると、図１６（ｂ）に示すように、塗布液膜Ｒの周縁領域に液が集まり、当該領域では結果として周縁にかなり近い部位にて鋭く盛り上がっている状態になる。この理由については、塗布液膜Ｒでは端部から溶剤の乾燥が始まってしまい、ウエハの面内において溶剤の蒸発の状態が揃わず、またウエハ表面では外方向に向かう気流が形成されるので、この気流により塗布液中の溶剤が周縁領域に移動してしまうからと推察される。
【０００６】
このため、本発明者らは、塗布液膜Ｒの周縁領域に溶剤を供給し、減圧乾燥の初期時における塗布液膜端部での乾燥の進行を抑えて、塗布液膜の溶剤の蒸発の程度をウエハ面内において揃えることにより、塗布液膜を平坦化することを検討している。このように塗布液の溶剤を供給することにより塗布膜の平坦化を図る技術としては、表面に塗布液が塗布された基板に対して、基板の周縁領域から、塗布液の溶剤の蒸気をキャリアガスと共に供給し、これにより基板表面の塗布液（レジスト液）の粘性を低下させ、この後所定の減圧乾燥処理を行うことにより、レジスト膜の表面の平坦化を図る構成が知られている（特許文献１）。
【０００７】
また、塗布膜の平坦化を図る他の手法として、多孔質の整流板を設けることにより整流板の全面から均一に排気し、これにより基板の周縁領域における液の盛り上がりの発生を抑えることを検討している。このような構成としては、減圧乾燥装置において、整流板をポーラス材にて形成すると共に、整流板の外縁領域の同一円周上に多数の通気孔を均等に設け、これにより基板表面の塗布液（レジスト液）の溶剤の蒸発をウエハ面内全面で行わせ、レジスト膜の表面の平坦化を図る構成が知られている（特許文献２）。
【０００８】
【特許文献１】特願２００１−１１８７２３号公報（段落００８１〜００９１、図１３）
【特許文献２】特願２００１−１１８７３８号公報（段落００８３図１７）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１のような手法は、塗布液の溶剤の蒸気の供給と、減圧乾燥とを同時に行うものではなく、前記溶剤の供給を行ってウエハ表面の塗布液の粘度を低下させてから、減圧乾燥処理を行うものである。ここで前記溶剤蒸気の供給と減圧乾燥処理を同時に行うとすると、前記溶剤蒸気はキャリアガスと共に処理室内に供給されるので、当該処理室内の圧力が高くなってしまう。この際、減圧乾燥処理は溶剤沸点近くの圧力まで処理室内を減圧するようにしているが、溶剤蒸気とキャリアガスとを共に供給すると、前記所定の圧力まで減圧しにくくなり、結果として塗布液の溶剤の乾燥スピードが遅くなってしまう。
【００１０】
また、特許文献２の構成では、減圧乾燥装置の排気口はチャンバ上部のほぼ中央に形成されているので、チャンバ内を排気すると整流板の全面から排気されるとはいっても、整流板の面内に亘って均一に排気されるのではなく、排気口に向かう気流が形成される。このため結果として基板の中央領域では溶剤が揮発しやすくなり、塗布液が基板の中央領域に引き寄せられ、周縁領域の膜厚が薄くなってしまう。
【００１１】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板に塗布された塗布液を減圧乾燥させて塗布膜を得るにあたり、膜厚について高い面内均一性が得られる減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法を提供することにある。本発明の他の目的は、この減圧乾燥装置を組み込むことにより、膜厚について高い面内均一性が得られる塗布膜形成装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の減圧乾燥装置は、塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられ、当該基板を減圧雰囲気下に置くための気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられ、基板の有効領域と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記気密容器内を減圧排気するための減圧排気手段と、
前記基板載置部に載置された基板の周縁近傍領域に、前記塗布液中の溶剤を霧状に供給するための溶剤霧化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
ここで前記溶剤霧化手段は、基板載置部に載置された基板を囲むように、かつ密閉容器内に露出するように設けられた多孔質体と、この多孔質体に前記塗布液中の溶剤を供給するための溶剤供給部と、よりなり、
前記気密容器内を減圧排気することにより、多孔質体内に供給された溶剤が多孔質体表面から飛散して溶剤が霧化され、溶剤が霧状に発生されることを特徴とする。
【００１４】
また前記溶剤供給部は、基板載置部に載置された基板を囲むように設けられ、内部に溶剤が供給される凹部よりなり、この凹部の開口部を塞ぎ、かつ前記凹部内の溶剤に接触するように前記多孔質体が設けられていることを特徴とする。さらに前記塗布液から溶剤が激しく蒸発している間に、前記溶剤霧化手段からの霧状の溶剤の発生を停止する停止指令を出力する制御部を備えるようにしてもよいし、第１の位置と第２の位置との間で移動自在に設けられ、前記第２の位置では、前記多孔質体の前記密閉容器内に露出した面を覆うためのカバー体をさらに設け、前記制御部から出力される停止指令は、前記カバー体を第１の位置から第２の位置に移動させるための指令であってもよい。
【００１５】
さらに前記制御部から出力される停止指令は、多孔質体への塗布液中の溶剤の供給を停止するための指令であってもよい。さらにまた前記凹部内の溶剤を外部へ排出する溶剤排出部をさらに設け、前記制御部から出力される停止指令は、凹部内の溶剤の液面を多孔質体と接触しない位置まで下降させるように溶剤排出部を調整するための指令であってもよい。さらにまた気密容器内の圧力を検出するための圧力検出部を備え、制御部は圧力検出部の圧力検出値に基づいて、溶剤の供給停止のタイミングを決定するようにしてもよい。ここで前記整流板は多孔質材料により形成されていることが好ましい。
【００１６】
このような装置では、塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥方法において、
基板を気密容器の内部に設けられた基板載置部に載置する工程と、
次いで基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように整流板を位置させる工程と、
続いて気密容器内を、前記塗布液から激しく溶剤成分が蒸発する圧力まで減圧排気する工程と、
前記塗布液から激しく溶剤成分が蒸発している間に、基板の周縁近傍領域に塗布液中の溶剤を霧状に供給する工程と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥方法が実施される。この際、前記基板の周縁近傍領域に塗布液中の溶剤を霧状に供給し、次いで前記塗布液から溶剤が激しく蒸発している間に、前記基板の周縁近傍領域への塗布液中の溶剤の供給を停止する工程と、を備えることが好ましい。
【００１７】
このような構成では、他の領域よりも塗布液中の溶剤が乾燥しやすい基板の周縁近傍領域に前記溶剤を霧状に供給しているので、基板面内において塗布液膜の溶剤の蒸発の状態が揃えられ、均一な膜厚を得ることができる。
【００１８】
本発明の他の発明は、塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられ、当該基板を減圧雰囲気下に置くための気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と対向するように設けられ、基板表面と対向する面に、基板の外周縁部またはその近傍と対向し、かつ基板の周方向に沿って排気孔が形成された排気室と、
前記排気室と、前記基板載置部に載置された基板の表面との間に、これらと隙間を介して対向し、気密容器を区画するように設けられた多孔質な整流板と、
前記排気室を介して気密容器内を減圧排気するための減圧排気手段と、
を備えたことを特徴とする。この際、気密容器の上面に排気口が形成されると共に、多孔質な整流板と気密容器の上面との間に、その外縁と気密容器の側壁との間に排気孔となる隙間が形成されるようにプレートが設けられ、このプレートの上部側が排気室を構成するようにしてもよい。
【００１９】
このような構成では、整流板を多孔質材料により構成すると共に、この整流板の上方側では基板の外周縁側から排気するようにしているので、基板表面ではほぼ均一な排気分布を得ることができる。このため基板面内において塗布液膜の溶剤の蒸発の状態が揃えられ、均一な膜厚を得ることができる。
【００２０】
ここで前記溶剤成分が激しく蒸発している間とは、気密容器内を減圧していったときに減圧排気手段による排気と溶剤の蒸発とがバランスして気密容器内が溶剤の蒸気圧あるいはそれに近い蒸気圧になった状態であり、例えば溶剤の沸点に至るよりも少し高い圧力である。整流板の大きさに関し、基板の有効領域とは基板上の塗布膜が活用される領域であり、例えば半導体ウエハ、液晶ディスプレイガラス基板における半導体デバイスの形成領域をいう。また基板の周縁近傍領域とは、例えば基板の側端面を含み、基板の外縁から１０ｍｍ程度内側まで領域をいう。
【００２１】
【発明の実施の形態】
先ず本発明の減圧乾燥装置を説明する前に、当該減圧乾燥装置が組み込まれた塗布膜形成装置である塗布・現像装置の一例の構成について図１及び図２を参照しながら簡単に説明する。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置部２０ａを備えたキャリアステーション２０と、このキャリアステーション２０から見て前方の壁面に設けられる開閉部２１と、開閉部２１を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すための受け渡し手段Ａ１とが設けられている。
【００２２】
キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２２にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には手前側から順に加熱・冷却系のユニットを多段化した棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３と、後述する塗布・現像ユニットを含む各処理ユニット間のウエハＷの受け渡しを行う主搬送手段Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。即ち、棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３及び主搬送手段Ａ２、Ａ３はキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されると共に、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されており、ウエハＷは処理部Ｂ１内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の棚ユニットＵ３まで自由に移動できるようになっている。また主搬送手段Ａ２、Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３側の一面部と、後述する例えば右側の液処理ユニットＵ４，Ｕ５側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁２３により囲まれる空間内に置かれている。また図中２４ａ、２４ｂは各ユニットで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００２３】
液処理ユニットＵ４，Ｕ５は、例えば図２に示すように塗布液（レジスト液）や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２５の上に、塗布ユニット（ＣＯＴ）２６、現像ユニットＤＥＶ及び反射防止膜形成ユニットＢＡＲＣ等を複数段例えば５段に積層した構成とされている。また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、液処理ユニットＵ４，Ｕ５にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための各種ユニットを複数段例えば１０段に積層した構成とされており、その組み合わせは塗布ユニット２６にて表面に塗布液が塗られたウエハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、当該塗布液中に含まれる溶剤を蒸発させるための減圧乾燥装置３、ウエハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウエハＷを冷却する冷却ユニット等が含まれる。
【００２４】
処理部Ｂ２における棚ユニットＵ３の奥側には、例えば第１の搬送室２６及び第２の搬送室２７からなるインターフェイス部Ｂ３を介して露光部Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３の内部には処理部Ｂ２と露光部Ｂ４との間でウエハＷの受け渡しを行うための２つの受け渡し手段Ａ４、Ａ５の他、棚ユニットＵ６及びバッファキャリアＣ０が設けられている。
【００２５】
この装置におけるウエハの流れについて一例を示すと、先ず外部からウエハＷが収納されたキャリアＣが載置部２０ａに載置されると、開閉部２１と共にキャリアＣの蓋体が外されて受け渡し手段Ａ１によりウエハＷが取り出される。そしてウエハＷは棚ユニットＵ１の一段をなす受け渡しユニット（図示せず）を介して主搬送手段Ａ２へと受け渡され、棚ユニットＵ１〜Ｕ３内の一の棚にて、塗布処理の前処理として例えば反射防止膜形成処理、冷却処理が行われ、しかる後塗布ユニット２６にてレジスト液が塗布される。次いで本発明の減圧乾燥装置３にて減圧乾燥がなされウエハＷ表面にレジスト膜が形成されると、ウエハＷは棚ユニットＵ１〜Ｕ３の一の棚をなす加熱ユニットで加熱（ベーク処理）され、更に冷却された後棚ユニットＵ３の受け渡しユニットを経由してインターフェイス部Ｂ３へと搬入される。このインターフェイス部Ｂ３においてウエハＷは例えば受け渡し手段Ａ４→棚ユニットＵ６→受け渡し手段Ａ５という経路で露光部Ｂ４へ搬送され、露光が行われる。露光後、ウエハＷは逆の経路で主搬送手段Ａ２まで搬送され、現像ユニットＤＥＶにて現像されることでレジストマスクが形成される。しかる後ウエハＷは載置部２０ａ上の元のキャリアＣへと戻される。
【００２６】
ここで本発明に係る減圧乾燥装置３の前段にある上述の塗布ユニット２６において、例えばレジスト成分と溶剤とを混ぜ合わせて成る塗布液（レジスト液）ＲをウエハＷ表面に塗布する手法について図３を用いて簡単に説明する。塗布ユニット２６の基板処理空間内において、図示しない基板保持部により水平に保持されたウエハＷの表面側に対向するように設定された塗布液Ｒの供給ノズル２８を一方向（図中Ｘ方向）に往復させながら塗布液をウエハＷに供給する。この場合予定とする塗布領域外に塗布液Ｒが供給されないようにプレート２９が設けられている。また供給ノズル２８が基板の一端面から他端面に移動すると、そのタイミングに合わせて図示しない移動機構によりウエハＷがそれに交差する方向に間欠送りされる。このような動作を繰り返すことにより、いわゆる一筆書きの要領で塗布液ＲがウエハＷに塗布される。
【００２７】
続いて本発明に係る減圧乾燥装置３の実施の形態について図４を用いて説明する。この減圧乾燥装置３は気密容器３０を備えており、この気密容器３０内には塗布液が塗布されたウエハＷを載置するための基板載置部である載置台３１が設けられている。更に載置台３１には、載置したウエハＷの温度を調節するための温度調整部３２例えばペルチェ素子からなる冷却部が埋設されていて、載置台３１と温度調整部３２とにより温調プレートが構成されている。なお詳しくはウエハＷが載置台３１の表面から僅かな隙間、例えば０．１ｍｍ程度浮いた状態で載置されるようにウエハＷの裏面側の周縁に対応する位置に基板保持用の突起部３１ａが設けられている。
【００２８】
また載置台３１には、ウエハＷを搬入出する際にウエハＷの裏面を下方向から支持して昇降するように基板支持ピン３３が、載置台３１を上下方向に貫通し、ベース体３４ａを介して昇降機構３４により突没自在に設けられており、ウエハＷは例えば主搬送手段Ａ２，Ａ３と基板支持ピン３３との協働作用により載置台３１に載置される。
【００２９】
載置台３１の上方側には、蓋体４が図示しない蓋体昇降機構により昇降自在に設けられている。この蓋体４はウエハＷの搬入出時には上昇し、減圧乾燥を行う時には下降して、蓋体４と載置台３１とにより気密容器３０を形成する。また蓋体４の天井部には中心付近に排気口４１が設けられ、この排気口４１は例えば排気管からなる排気路４２を介して真空排気手段である真空ポンプ４３と接続されている。そして排気路４２の途中には、気密容器３０側から順に、流量調整部４４例えば流量調整バルブ及びメインバルブ４５が設けられており、さらに排気路４２内の圧力を検出するための圧力検出部４０が設けられている。
【００３０】
また載置台３１の上方側には、ウエハＷの表面と対向するようにウエハＷの有効領域と同じかそれよりも大きい整流板４６が設けられている。前記ウエハＷの有効領域とはウエハＷ上の塗布膜が活用される領域であり、この場合半導体デバイスの形成領域をいう。本発明では整流板４６は多孔質材料により、ウエハＷよりも少し大きい円形状に形成されている。ここで多孔質材料とは、例えば開口率が０．５程度の材料であり、このような材料としては例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ等のセラミックス材を用いることができる。この整流板４６の具体例を挙げると、１２インチサイズのウエハを処理する場合には、口径が３０５ｍｍ〜３５０ｍｍ程度、厚さが３ｍｍ〜１０ｍｍ程度のセラミックス材よりなる多孔質材料により構成され、例えば整流板４６裏面側とウエハＷ表面側との離間距離は、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定されている。
【００３１】
前記整流板４６は、その周縁部を例えば３ヵ所で支持部材４７により支持されており、これら支持部材４７は載置台３１を貫通し、昇降ベース４８ａを介して昇降機構４８により例えば高さ位置を変更できるように構成されている。
【００３２】
前記載置台３１の、当該載置台３１に支持されたウエハの外方側近傍領域には、ウエハの外周縁を囲むように例えば環状の凹部５１が形成され、この凹部５１の上部側開口部は多孔質体５２により気密に塞がれている。この際多孔質体５２は上部側表面が密閉容器３０内に露出するようになっている。多孔質体５２としては、例えば開口率が０．５程度の材料、例えばＳｉＣやアルミナ等のセラミックス材を用いることができる。この多孔質体５２の具体例を挙げると、幅が３ｍｍ〜１０ｍｍ程度、厚さが１ｍｍ〜５ｍｍ程度のセラミックス材よりなる多孔質材料により構成され、多孔質体５２の内面がウエハ外端より１．５ｍｍ程度離れた位置に設けられる。前記凹部５１はポンプＰ１及びバルブＶ１を備えた溶剤供給路５３により塗布液中の溶剤を貯留する溶剤タンク５４と接続されており、当該凹部５１内に溶剤が供給されるようになっている。
【００３３】
この例では、多孔質体５２と溶剤が供給された凹部５１が、前記ウエハＷの周縁近傍領域に前記塗布液中の溶剤を霧状に供給するための溶剤霧化手段に相当し、前記凹部５１、溶剤供給路５３、溶剤タンク５４が溶剤供給部に相当する。
【００３４】
図中５５は、前記多孔質体５２の前記露出部表面全体を覆うことができる大きさの例えば環状のカバー体であり、昇降軸５６ａを介して昇降機構５６により昇降自在に構成されており、溶剤霧化手段からウエハ周縁近傍領域に溶剤を供給する第１の位置、つまり多孔質体５２の上方側であって、例えばウエハＷ表面よりもカバー体５５下面が上方側に位置する位置（図５（ａ）参照）と、前記溶剤の供給を停止する第１の位置よりも低い第２の位置、つまりカバー体５５が多孔質体５２の露出部表面と接触して、これにより密閉容器３０内における多孔質体の露出部分を全て覆う位置（図５（ｂ）参照）との間で昇降するようになっている。ここでカバー体５５が第２の位置にあるときには、多孔質体５２の露出部分を全て覆うことができるように、多孔質体５２の露出部表面は例えば載置台２表面より僅かに低い高さレベルになるように構成されている。
【００３５】
なお図中３５，４９，５７は基板支持ピン２３および支持部材４７、昇降軸５６ａの貫通孔を介して気密容器３０内の減圧状態が破られないようにするためのベローズである。また昇降機構３４，４８，５６、温度調整部３２、バルブＶ１、ポンプＰ１の動作は制御部６により制御されるようになっている。
【００３６】
制御部６は、例えばレジスト液の種類とレジスト液の膜厚毎に、密閉容器３０内の排気流量と、前記密閉容器３０内の圧力の経時変化を記憶している。この例では、レジスト液の種類が決まると溶剤の種類及びレジスト成分の濃度が決まり、更にレジスト液の膜厚が決まると溶剤の量が決まってくるため、溶剤の種類と溶剤の量とに応じてレジスト膜の膜厚の面内均一性が良好になる排気流量が設定されている。従って排気流量の設定値と、この排気流量で密閉容器３０内を排気したときの当該容器３０内の圧力の経時変化の設定値とが格納されている。
【００３７】
ここで密閉容器３０内の圧力は例えば時間に対する設定値の時系列データとして記憶されており、図６（気密容器３０内の圧力と時間との相関関係を示す特性図）により後で詳述するが、気密容器３０内が大気圧から減圧され、レジスト液膜中の溶剤が激しく蒸発し始める時刻がｔ１、レジスト液膜中の溶剤が激しく蒸発している間であって、カバー体５５が第１の位置から第２の位置に移動するタイミングはｔ２、レジスト液膜中の溶剤の蒸発が終了した時刻がｔ３となっている。ｔ２のタイミングは、例えばｔ１を出力した時点（圧力検出値が図６に示す圧力Ｐ１になった時点）から予め設定した時間が経過した後に相当する。
【００３８】
続いて本発明の作用について図６および図７を参照しながら説明する。図７は減圧乾燥処理の流れを示すフローチャートである。先ず蓋体４が上昇した状態で例えば１２インチサイズのウエハＷが主搬送手段Ａ２，Ａ３により搬入され、更に基板支持ピン３３との協働作用により載置台３１に載置される。このウエハはレジスト成分を溶剤に溶解した塗布液であるレジスト液が図３記載の塗布手法にて例えば液厚０．０３ｍｍ程度に塗布されている。
【００３９】
次いで蓋体４が下降してウエハＷの周囲を囲む気密容器３０が形成される。続いて整流板４６が下降して、整流板４６下面がウエハＷ表面から例えば１〜５ｍｍ離れた高さ位置に設定される。またカバー体５５は前記第１の位置に高さ位置が設定される。このとき温度調整部３２によりウエハＷの温度が所定の温度例えば１８℃に設定される。そして時刻ｔ０にてメインバルブ４３が開いて減圧排気が開始される（ステップＳ１）。
【００４０】
一方制御部６は、例えばオペレータによるプロセスレシピの選択に基づいて、そのレシピに対応する排気流量の設定値パターンが選択される。プロセスレシピを選択するとレジスト液の種類及び塗布ユニット２６で塗布されるレジスト液の膜厚が決まるので、これらに対応する排気流量の設定値が決まることになる。
【００４１】
この例では、排気流量の設定値は例えば１００リットル／分であり、この設定値に基づいて流量調整部４４の開度が調整され、図６に示すように気密容器３０内の圧力が急速に低下する。制御部６は圧力検出部４０からの圧力検出値に基づいて気密容器３０内の圧力を監視し、圧力がＰ１以下になったか否か判断する（ステップＳ２）。この圧力Ｐ１は、例えば塗布液中の溶剤の蒸気圧よりもわずかに高い圧力、即ち溶剤が沸騰する少し手前の状態となる圧力であり、そのため当該溶剤が激しく蒸発し始める。気密容器３０内はウエハＷの温度で決まる溶剤の蒸気圧まで下げて沸騰状態にしてもよいが、レジスト膜の荒れを回避するためには沸騰に至る少し手前の状態が好ましい。溶剤が激しく蒸発する圧力の値は、例えばおよそ１．３３ｋＰａ（１Ｔｏｒｒ）前後である。なお大気圧から圧力Ｐ１まで減圧する工程は圧力制御で行ってもよい。
【００４２】
このときウエハＷの表面から溶剤が激しく蒸発する。一方密閉容器３０内では、容器３０の中央上部側に排気口４１が形成されているため、排気口４１に向かう気流が形成される。また前記整流板４６は多孔質材料により構成されているため、整流板４６の全面を通して排気が行われ、図５（ａ）に示すように、前記ウエハ表面から蒸発した溶剤の蒸気は、整流板４６内を通過して排気口４１に向かって流れる。
【００４３】
一方密閉容器３０内を排気することにより、凹部５１に貯留される塗布液の溶剤が多孔質体５２に吸引されていき、さらに多孔質体５２表面から溶剤のミストとして密閉容器３０内に飛散していく。つまり前記溶剤は多孔質体５２により霧化された状態で霧状に密閉容器３０内に供給される。この際、既述のように容器３０内では排気口４１に向かう気流、つまり容器３０内において周縁領域から中央領域に向かう気流が形成されているので、前記溶剤のミストもこの気流に従って飛散し、ウエハＷの周縁近傍領域がミストに曝されることになる。ここで前記ウエハの周縁近傍領域とは、ウエハの側端面及び、外端縁から１０ｍｍ程度内側の領域である。
【００４４】
こうして時間ｔ２までウエハの周縁近傍領域に溶剤を霧状に供給しながら、減圧乾燥を進行させる。ところで図８はウエハＷ上のレジスト液の液膜から溶剤が蒸発し、レジスト成分が残ってレジスト膜が形成されるときの周縁部の表面形状を模式的に示す図であり、時刻ｔ１の時点では１０１の符号で示すようにウエハの周縁領域は表面張力で丸まった状態にある。そして時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、塗布液中の溶剤成分が激しく蒸発している間であり、容器３０内では周縁領域から中央領域に向かって排気されていく状態である。
【００４５】
ここで減圧乾燥の初期時では塗布液膜は端部から前記溶剤が蒸発していき、またこの例では周縁領域から中央領域に向かう気流が発生するので、周縁領域では中央領域よりも溶剤が少なく、塗布液膜の面内において溶剤の蒸発の程度が揃ってない状態である。従って塗布液膜の周縁近傍領域に溶剤を霧状に供給すると、乾燥が進んだり、溶剤が中央側に流動して行ってしまって溶剤の足りない部分が溶剤ミストで補われることになる。このため図８の符号１０２に示すように周縁部の液面がわずかに盛り上がった状態となるものの、塗布液膜全面に亘って溶剤の蒸発の状態が揃えられ、塗布液膜の形状を補正することができる。
【００４６】
またこのままウエハの周縁近傍領域に溶剤のミストを供給し続けると、溶剤の乾燥に時間がかかりスループットが悪化してしまう。そこで図８の符号１０２に示すように周縁部の液面がわずかに盛り上がった時点（時刻ｔ２）で溶剤ミストの供給を停止する。つまりカバー体５５の昇降機構５６に制御部６より溶剤ミストの供給を停止する停止指令を出力する。そしてカバー体５５を前記第１の位置から第２の位置まで下降させて多孔質体５２の密閉容器３０内における露出部分を覆い、これにより溶剤ミストの発生を停止する。この結果、塗布液膜の溶剤成分の蒸発がより盛んに行われるが、既に溶剤がある程度蒸発して塗布液膜の流動性が少なくなっているので、図８の符号１０３に示すように補正した形状を維持したままあるいはその形状に近い状態で残りの溶剤を短時間で蒸発させることができる。
【００４７】
この際、溶剤ミストの供給停止のタイミングは例えば時間で管理しており、圧力がＰ１以下になった時点から制御部６内に設けられた図示しないタイマーを駆動し、予め設定した時間ｔｓが経過したか否か判断し（ステップＳ３）、時間ｔｓが経過した時刻ｔ２にて、カバー体５５を第２の位置まで下降させて溶剤ミストの発生を停止する（ステップＳ４）。
【００４８】
時刻ｔ３には溶剤の殆どが蒸発し、これ以降は気密容器３０内に残存する溶剤蒸気及び空気が排気されて圧力が急速に低下し始めるが、この圧力の下降段階においても、レジスト膜中に残っているわずかな溶剤が蒸発する。制御部６は常時圧力検出値を監視しており、圧力がＰ２以下になったか否かを判断し（ステップＳ５）、Ｐ２以下になったときにメインバルブ４５を閉じて減圧排気を停止し（ステップＳ６）、図示しない給気手段によりパージ用の気体例えば窒素等の不活性ガスを供給して気密容器３０内を大気圧に復帰させる（ステップＳ７）。なお圧力Ｐ２はレジスト膜中の溶剤がほぼ完全に蒸発されたときの圧力に相当する大きさである。気密容器３０内が大気圧に復帰した後、蓋体４が開いてウエハＷが載置台３１から搬出される。
【００４９】
以上において、カバー体５５を下降させて溶剤ミストの供給を停止するタイミングについては、レジスト液の種類（例えば溶剤の種類、レジスト成分の濃度）及び塗布液の膜厚毎に予め実験を行って、膜厚について高い面内均一性が得られるタイミングを見つけて設定することができる。
【００５０】
更にまたレジスト膜がほぼ完全に乾燥した時点の判断は、圧力検出値に基づいて行う代わりに時間で管理してもよく、例えば減圧排気を開始した時点からあるいは圧力がＰ１になった時点から予め設定した時間が経過したことを認識して行うようにしてもよい。
【００５１】
上述の実施の形態によれば、減圧乾燥処理の初期時に、ウエハの周縁近傍領域に塗布液の溶剤を霧状に供給しているので、塗布液中の溶剤成分が激しく蒸発している間において、溶剤の蒸発が進み、足りない部分が溶剤ミストで補われる。これにより、塗布液膜の溶剤の乾燥状態を面内において制御でき、こうして塗布液膜の形状が補正され、塗布液膜の平坦化を図ることができる。またある程度塗布液膜の形状が補正された後に、溶剤ミストの供給を停止して排気することにより、残りの溶剤を短時間で蒸発させ、減圧乾燥時間を短くすることができて、スループットの向上を図ることができる。
【００５２】
さらに整流板４６を多孔質材料により構成しているので、整流板４６の全面から均一に排気することができ、ウエハ周縁近傍領域への溶剤ミストの供給とあわせて、均一な膜厚を確保することができる。
【００５３】
この際、溶剤を霧状に供給すると、塗布液中の溶剤は液体状態で密閉容器３０内に入り、ここで気化することになる。一方溶剤を気体状態で密閉容器３０内に供給すると、蒸気圧に応じた蒸気しか供給できない。この結果、霧状態で供給する場合は気体状態で供給する場合に比べて分子密度が高くなり、このためミストが供給されるウエハの周縁近傍領域における溶剤の揮発抑制効果が大きく、結果としてウエハ面内における溶剤の揮発状態を効率よく揃えることができ、塗布液膜の高い面内均一性を確保することができる。
【００５４】
また溶剤を気体状態で供給するときには、キャリアガスを伴うので、容器内の圧力が高くなってしまう。従って密閉容器内を所定の圧力まで減圧しにくくなり、溶剤の乾燥速度が遅くなり、スループットが低下してしまう。これに対し本発明では多孔質体５２に溶剤を供給すると共に、容器３０内を減圧することにより溶剤を霧状に供給できるので、所定の圧力まで減圧しながら局所的に溶剤を供給でき、有効である。
【００５５】
また整流板４６や多孔質体５２の大きさを調整することにより、排気状態が調整され、これにより塗布液膜の溶剤雰囲気を制御でき、塗布液膜の形状を制御することができる。さらに溶剤霧化手段からの溶剤の供給量を制御することにより、溶剤の乾燥時間を制御することができる。
【００５６】
続いて溶剤霧化手段の他の例について図９により説明する。この例は、載置部３１の、当該載置部３１に保持されたウエハＷの周囲に形成された例えば環状の凹部７１よりなる溶剤貯留部と、この凹部７１の上部側開口部を気密に覆うと共に、前記ウエハの周縁近傍領域に対して溶剤を霧状に供給できるように、前記ウエハの外方側において、ウエハ側面及びその近傍領域に対向する面と、ウエハよりも上方側の位置で前記面から内側に屈曲する面を有し、断面形状が逆Ｌ字状に形成された例えば環状の多孔質体７２と、前記溶剤貯留部に、塗布液の溶剤を慮流するための溶剤タンク７３から溶媒を循環供給するための、バルブＶ２とポンプＰ２とを備えた溶剤循環供給路７４と、を備えている。この例では、凹部７１と、溶剤タンク７３と、溶剤循環供給路７４とにより溶剤供給部及び溶剤排出部とが構成されており、制御部６よりバルブＶ２とポンプＰ２との動作が制御されるようになっている。前記多孔質体７２としては、例えば開口率が０．５程度の材料、例えばＳｉＣ、アルミナ等のセラミックス材等を用いることができる。この多孔質体７２の具体例を挙げると、例えばＳｉＣ等のセラミックス材により構成され、幅が３ｍｍ〜１０ｍｍ程度、ウエハＷよりも上方側の長さが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、多孔質体７２の内面がウエハ外端より１ｍｍ程度離れた位置に設けられる。その他は上述の図４に示す減圧乾燥装置と同様に構成されている。
【００５７】
そして減圧乾燥工程では、バルブＶ２を開いてポンプＰ２により溶剤タンク７３から凹部７１に、多孔質体７２の少なくとも下面が溶剤と接触するように、塗布液中の溶剤を供給する。このようにすると、既述の例と同様に、多孔質体７２の内部に塗布液中の溶剤が吸引され、さらには多孔質体７２表面から溶剤が霧状に飛散していき、ウエハ周縁近傍領域に霧状の溶剤が供給される。
【００５８】
次いで溶剤ミストの供給を停止するときには、時刻ｔ２の少し前、例えば５秒程度前に制御部６によりバルブＶ２とポンプＰ２とに停止指令が出力される。つまりバルブＶ２を開き、ポンプＰ２の作動を停止する指令が出力され、凹部７１から溶剤タンク７３に、多孔質体７２と溶剤とが接触しない液面レベルまで、所定量の溶剤が排出される（図９（ｂ）参照）。これにより多孔質体７２内に溶剤が供給されないので溶剤ミストの発生が抑えられる。この際凹部７１から溶剤を排出するタイミングは、多孔質体７２内に残存している溶剤の残留量を考慮し、時刻ｔ２のタイミングで溶剤ミストの発生が停止されるように、予め実験等を行い、決定される。また再び減圧乾燥を行うときには、溶剤タンク７３から凹部７１内に前記溶剤を、多孔質体７２と溶剤とが接触する液面レベルまで供給する。
【００５９】
このような構成においても、減圧乾燥時に塗布液中の溶剤を霧状にウエハの周縁近傍領域に供給し、次いで溶剤の供給を停止することができるので、上述の例と同様の効果が得られる。また、多孔質体７２がウエハの外方側に、ウエハの側面を囲むように設けられているので、霧状の溶剤をより効率よくウエハの周縁近傍領域に供給することができる。
【００６０】
続いて溶剤霧化手段のさらに他の例について図１０により説明する。この例は、載置台３１に保持されたウエハの周縁近傍領域に対して溶剤を霧状に供給できるように、前記ウエハの外方側において、ウエハ側面及びその近傍に対向する面と、ウエハよりも上方側の位置で前記面から内側に屈曲する面を有し、断面形状が逆Ｌ字状に形成された多孔質体７５と、この多孔質体７５に溶剤を供給するための溶剤供給部とより構成され、前記溶剤供給部は、塗布液中の溶剤を貯留するための溶剤タンク７６と、このタンク７６から多孔質体７５に溶剤を供給するための、バルブＶ３とポンプＰ３とを備えた溶剤供給路７７とよりなる。
【００６１】
また前記多孔質体７５は、当該多孔質体７５の一面例えば載置部３１に保持されたウエハＷに対向する内側の面を除いて、この多孔質体７５を覆うカバー体７８を備えており、このカバー体７８は、昇降軸７９ａを介して昇降機構７９により昇降自在に構成され、カバー体７８が下降したときには、前記多孔質体７５が載置部３１内に収納されるようになっている。
【００６２】
つまりカバー体７８が、溶剤霧化手段からウエハ周縁近傍領域に溶剤を供給する第１の位置、つまり多孔質体７５のカバー体７８で覆われていない露出面が、例えばウエハの側方側に位置する位置（図１０（ａ）に示す位置）と、前記溶剤の供給を停止する第１の位置よりも低い第２の位置、つまり多孔質体７５の露出部表面が載置台３１内部に位置し、これにより密閉容器３０内において多孔質体７５の露出部分が存在しない位置（図１０（ｂ）に示す位置）との間で昇降するようになっている。ここでカバー体７８が第２の位置にあるときには、カバー体７８上面の裏面側が載置台３１のウエハの外方側に設けられたシール部材３１ｂと接触し、カバー体７８上面と載置台３１との間が気密にシールされるようになっている。図中７９ｂはベローズである。
【００６３】
前記バルブＶ３とポンプＰ３、昇降機構７９の動作は制御部６より制御されるようになっている。また前記多孔質体７５としては、例えば開口率が０．５程度の材料、例えばＳｉＣやアルミナ等のセラミックス材等を用いることができる。この多孔質体７５の具体例を挙げると、例えばＳｉＣ等のセラミックス材よりなる多孔質材料により構成され、幅が３ｍｍ〜１０ｍｍ程度、載置部３１よりも上方側の長さが１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、多孔質体７５の内面がウエハ外端より１ｍｍ程度離れた位置に設けられる。その他は上述の図４に示す減圧乾燥装置と同様に構成されている。
【００６４】
このような構成では、ウエハＷに対して塗布液中の溶剤のミストを供給するときには、多孔質体７５を前記第１の位置に上昇させ、当該多孔質体７５にバルブＶ３を開き、ポンプＰ３により溶剤供給路７７を介して前記溶剤を供給すると共に、密閉容器３０内を排気することにより、既述のようにウエハの周縁領域に溶剤のミストが供給される。そして溶剤ミストの供給を停止するときには、制御部６によりカバー体７８に第２の位置まで下降するように停止指令を出力すると共に、バルブＶ３を閉じ、ポンプＰ３を停止する指令を出力し、こうしてカバー体７８上面を載置部３１表面のシール部材３１ｂに接触させることにより、多孔質体７５を載置部３１内に収納し、当該多孔質体７５よりの溶剤ミストの飛散を防止する。
【００６５】
このような構成においても、減圧乾燥時に塗布液中の溶剤を霧状にウエハの周縁近傍領域に供給し、次いで溶剤の供給を停止することができるので、上述の例と同様の効果が得られる。また、多孔質体７５がウエハの外方側に、ウエハの側面を囲むように設けられているので、霧状の溶剤をより効率よくウエハの周縁近傍領域に供給することができる。
【００６６】
以上において、本実施の形態では必ずしも整流板は多孔質材料により構成する必要はなく、この場合においてもウエハの周縁近傍領域に溶剤のミストを供給することにより、塗布液膜の周縁領域での乾燥を抑えて、ウエハ面内において塗布液中の溶剤の蒸発の程度が揃えられ、塗布液膜の平坦化を図ることができる。
【００６７】
例えばウエハ表面と整流板との離間距離を２ｍｍ以上大きくすると、密閉容器３０内を排気したときの、ウエハと整流板との間での中央から外方側に向かう気流の発生が抑えられ、ウエハの周縁領域では丸みが形成される。従ってこの領域に溶剤のミストを供給することにより、ウエハの面内全体に亘って溶剤の蒸発の程度が抑えられて、塗布液膜の平坦化を図ることができる。ここでウエハと整流板との離間距離が小さい場合には、整流板の水平度に高い精度が必要であり、またレジスト膜が整流板の表面の粗さの影響を受けやすいので、膜厚のプロファイルが乱れやすいという問題があり、整流板の高い表面精度が要求されず、また水平度調整が容易になるという観点からは、前記離間距離を大きくすることが要請されているので、この構成も有効である。
【００６８】
また図９や図１０の構成では、多孔質体をウエハの側端面に対向するように配置しているので、多孔質体より発生したミストは、ウエハの周縁領域に拡散しやすく、塗布膜の形状を効率よく補正することができ、有効である。さらに図４や図１０に示す構成などのように、多孔質体にカバー体を設ける場合には、多孔質体の直ぐ上方側にカバー体が存在し、このカバー体は溶剤の通過を阻止するので、発生した溶剤ミストの外方側への飛散が抑えられ、より効率よく、ウエハの周縁近傍領域に溶剤ミストを供給することができる。さらにまた多孔質体は必ずしも環状でなくてもよく、ウエハの周縁を囲むように、環状体を分割した状態で設けるようにしてもよい。
【００６９】
続いて本発明の第２の実施の形態について図１１を用いて説明する。この例の減圧乾燥装置８について、上述の減圧乾燥装置３と異なる点を中心にして説明すると、図中８１は載置台３１の上方側に、載置台３１に保持されたウエハＷの表面と対向するように設けられた整流板であり、この整流板は多孔質な材料により密閉容器８０内の空間を上下に区画するように設けられている。ここで多孔質な材料とは、例えば開口率が０．５程度の材料であり、このような材料としては例えばＳｉＣやアルミナ等のセラミックス材等を用いることができる。この整流板８１の具体例を挙げると、４ｍｍ〜１５ｍｍの厚さのＳｉＣよりなるセラミックス材により構成され、例えば整流板８１裏面側と、載置台３１に保持されたウエハＷ表面側との離間距離は、例えば０．８ｍｍ〜２ｍｍ程度に設定されている。
【００７０】
前記整流板の上方側には、整流板８１と対向するようにバッファ板（プレート）８２が設けられている。このバッファ板８２は例えば１ｍｍ〜５ｍｍ程度の厚さのステンレスやアルミニウムより構成され、例えばバッファ板８２裏面側と整流板８１表面側との離間距離は、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、バッファ板８２外縁と密閉容器８０内壁面との離間距離は例えば３ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定されている。これによりバッファ板８２と密閉容器８０の内面との間には、環状の排気孔が形成されることになる。その他の構成、例えば載置台３１の構造や、密閉容器８０の排気機構等は上述の実施の形態と同様である。
【００７１】
この実施の形態では、バッファ板８２と密閉容器８０との隙間が排気孔の役割を果たすので、バッファ板８２とその上部側の密閉容器８０により排気室が形成されることになり、整流板８１から見て排気孔が周縁側に設けられていることになる。
【００７２】
このような構成では、図１２（ａ）に示すように、密閉容器８０内を減圧排気すると、多孔質な整流板８１全面から排気が行われ、気体はバッファ板８２は通過できないので、整流板８１とバッファ板８２との間では、中央領域から周縁領域に向かう気流が形成され、バッファ板８２と密閉容器８０内壁面との間の排気孔を介して再び排気口４１に向けて流れて行く。
【００７３】
ここで密閉容器８０内に多孔質の整流板８１のみを設けた場合には、図１２（ｂ）に示すように、気流は整流板８１を介して容器８０の上部側中央に設けられた排気口８２に向かい、周縁領域から中央に向かう気流が形成されるので、中央領域での溶剤の揮発が進み、この領域に周縁領域からの溶剤が移動していくので、図に示すように塗布液膜Ｒでは周縁部の膜厚が薄くなってしまう。またバッファ板８２のみを設けた場合には、図１２（ｃ）に示すように、ウエハＷとバッファ板８２との間では中央領域から周縁領域に向かう気流が形成されるので、周縁領域での溶剤の揮発が進み、この領域に中央領域からの溶剤が移動していくので、図に示すように塗布液膜Ｒでは周縁部で盛り上がりが発生する。
【００７４】
これに対し、この実施の形態のように、整流板８１の上方側にバッファ板８２を設けると、整流板８１による中央に向かう気流と、バッファ板８２による周縁に向かう気流との組み合わせにより、ウエハＷと整流板８１との間では、排気がウエハの面内において揃い、ウエハ面内において溶剤の蒸発の程度が揃うので、塗布液膜Ｒでは膜厚をほぼ均一にすることができる。
【００７５】
この例では、多孔質の整流板８１の上方側にて、ウエハの外縁領域から排気を行う構成であればよく、例えば図１３に示すように、載置台３１と共に密閉容器９０を構成する蓋体９１の上面に、整流板８１の外縁領域において、周方向に等間隔に形成される多数の略円形の排気孔９２を形成し、この上方側に排気室９３を設け、この排気室９３に排気路４２を接続して、密閉容器９０内を排気するようにしてもよい。
【００７６】
【実施例】
（実施例１）
図１１に示す減圧乾燥装置において、レジスト液が厚さ０．０３ｍｍ程度に塗布されたウエハに対して、ウエハ温度１８℃、排気流量１０００リットル／分の下、所定の減圧乾燥処理を行い、処理後のレジスト膜厚をウエハ面内において測定した。このときのウエハ周縁領域におけるレジスト膜厚を図１４に実線により示すが、横軸のウエハ上の位置はウエハ中心からの距離を示し、７５ｍｍの位置がウエハ外縁部に相当する。このとき、整流板８１の材質はＳｉＣ、厚さは５ｍｍ、ウエハＷ表面側との離間距離は３ｍｍ、バッファ板８２の材質はアルミニウム、厚さは２ｍｍ、整流板８１表面側との離間距離は５ｍｍとした。
【００７７】
（比較例１）
実施例１と同様の減圧乾燥装置において、整流板８１を多孔質体により構成し、バッファ板８２を設けない構成として、同様の実験を行った。このとき整流板８１の材質はＳｉＣ、厚さは５ｍｍ、ウエハＷ表面側との離間距離は３ｍｍとした。この結果を図１４に一点鎖線により示す。
【００７８】
（比較例２）
実施例１と同様の減圧乾燥装置において、整流板８１を通気性のないタイプとし、バッファ板８２を設けない構成として、同様の実験を行った。このとき整流板８１の材質はアルミニウム、厚さは５ｍｍ、ウエハＷ表面側との離間距離は３ｍｍとした。この結果を図１４に点線により示す。
【００７９】
以上により、比較例１ではウエハ中心からの距離が７０ｍｍの位置から膜厚が徐々に薄くなって丸みが発生し、また比較例２ではウエハ中心からの距離が７３ｍｍの位置にて膜厚が急激に厚くなるのに対し、実施例ではウエハ中心からの距離が７３ｍｍの位置まで膜厚がほぼ均一であり、ウエハの周縁領域における塗布液膜の丸みや急激な盛りあがりの発生を抑え、塗布液膜の平坦化を図ることができることが認められた。
【００８０】
以上において本発明は、塗布ユニットとしては、上述の例に限らず、基板のほぼ中心に塗布液を供給し、基板の回転力により塗布液を広げて塗布するタイプを用いるようにしてもよい。また基板として半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レチクル基板を用いた場合の減圧乾燥処理にも適用できる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明では基板の周縁部における塗布膜の断面形状を補正し、塗布膜の平坦化を図ることができ、基板の表面において面内均一な塗布膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧乾燥装置を組み込んだ塗布、現像装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る減圧乾燥装置を組み込んだ塗布、現像装置の一例を示す斜視図である。
【図３】減圧乾燥処理の対象となる塗布液膜を形成する様子を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置を示す縦断面図である。
【図５】前記減圧乾燥装置の作用を説明するための縦断面図である。
【図６】前記減圧乾燥装置における圧力の状態の一例を示す説明図である。
【図７】前記減圧乾燥装置の減圧乾燥の工程を示すフローチャートである。
【図８】前記減圧乾燥装置にて減圧乾燥された塗布膜の形状の一例を示す説明図である。
【図９】前記減圧乾燥装置における溶剤霧化手段の他の例を示す縦断面図である。
【図１０】前記減圧乾燥装置における溶剤霧化手段のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の減圧乾燥装置の他の例を示す縦断面図である。
【図１２】図１１に示す減圧乾燥装置の作用を説明するための縦断面図である。
【図１３】前記減圧乾燥装置のさらに他の例を示す縦断面図である。
【図１４】図１１に示す減圧乾燥装置の効果を確認するために行った実験結果を示す特性図である。
【図１５】従来の減圧乾燥装置を示す縦断面図である。
【図１６】基板の表面の塗布液の形状を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗウエハ
３１載置台
３０気密容器
４蓋体
４２排気路
４６整流板
５１，７１凹部
５２，７２，７５多孔質体
６制御部

Claims

塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられ、当該基板を減圧雰囲気下に置くための気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられ、基板の有効領域と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記気密容器内を減圧排気するための減圧排気手段と、
前記基板載置部に載置された基板の周縁近傍領域に、前記塗布液中の溶剤を霧状に供給するための溶剤霧化手段と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
前記溶剤霧化手段は、基板載置部に載置された基板を囲むように、かつ密閉容器内に露出するように設けられた多孔質体と、この多孔質体に前記塗布液中の溶剤を供給するための溶剤供給部とよりなり、
前記気密容器内を減圧排気することにより、多孔質体内に供給された溶剤が多孔質体表面から飛散して溶剤が霧化され、溶剤が霧状に発生されることを特徴とする請求項１記載の減圧乾燥装置。
前記溶剤供給部は、基板載置部に載置された基板を囲むように設けられ、内部に溶剤が供給される凹部よりなり、この凹部の開口部を塞ぎ、かつ前記凹部内の溶剤に接触するように前記多孔質体が設けられていることを特徴とする請求項２記載の減圧乾燥装置。
前記塗布液から溶剤が激しく蒸発している間に、前記溶剤霧化手段からの霧状の溶剤の発生を停止する停止指令を出力する制御部を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
第１の位置と第２の位置との間で移動自在に設けられ、前記第２の位置では、前記多孔質体の前記密閉容器内に露出した面を覆うためのカバー体がさらに設けられており、
前記制御部から出力される停止指令は、前記カバー体を第１の位置から第２の位置に移動させるための指令であることを特徴とする請求項４記載の減圧乾燥装置。
前記制御部から出力される停止指令は、多孔質体への塗布液中の溶剤の供給を停止するための指令であることを特徴とする請求項４記載の減圧乾燥装置。
前記凹部内の溶剤を外部へ排出する溶剤排出部をさらに設け、前記制御部から出力される停止指令は、凹部内の溶剤の液面を多孔質体と接触しない位置まで下降させるように溶剤排出部を調整するための指令であることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
気密容器内の圧力を検出するための圧力検出部を備え、制御部は圧力検出部の圧力検出値に基づいて、溶剤の供給停止のタイミングを決定することを特徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
前記整流板は多孔質材料により形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられ、当該基板を減圧雰囲気下に置くための気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と対向するように設けられ、基板表面と対向する面に、基板の外周縁部またはその近傍と対向し、かつ基板の周方向に沿って排気孔が形成された排気室と、
前記排気室と、前記基板載置部に載置された基板の表面との間に、これらと隙間を介して対向し、気密容器を区画するように設けられた多孔質な整流板と、
前記排気室を介して気密容器内を減圧排気するための減圧排気手段と、
を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
気密容器の上面に排気口が形成されると共に、多孔質な整流板と気密容器の上面との間に、その外縁と気密容器の側壁との間に排気孔となる隙間が形成されるようにプレートが設けられ、このプレートの上部側が排気室を構成していることを特徴とする請求項１０記載の減圧乾燥装置。
塗布液が塗布された基板を減圧雰囲気下に置くことにより塗布液中の溶剤を乾燥させる減圧乾燥方法において、
基板を気密容器の内部に設けられた基板載置部に載置する工程と、
次いで基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように整流板を位置させる工程と、
続いて気密容器内を、前記塗布液から激しく溶剤成分が蒸発する圧力まで減圧排気する工程と、
前記塗布液から激しく溶剤成分が蒸発している間に、基板の周縁近傍領域に塗布液中の溶剤を霧状に供給する工程と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥方法。
前記基板の周縁近傍領域に塗布液中の溶剤を霧状に供給し、次いで前記塗布液から溶剤が激しく蒸発している間に、前記基板の周縁近傍領域への塗布液中の溶剤の供給を停止する工程と、を備えたことを特徴とする請求項１２記載の減圧乾燥方法。