JP2009295817A - 減圧乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被処理基板Gを収容するチャンバ106と、チャンバ106内を減圧する減圧手段142と、チャンバ106内に配列され、被処理基板Gを下方から支持する複数のリフトピン128と、リフトピン128の複数本をグループ単位として、各グループ内のリフトピン128をそれぞれ独立に昇降させるリフトピン昇降手段126と、減圧乾燥処理に伴い変化する基板Gの温度を、所定の温度範囲に区切って検出する基板温度範囲検出手段133と、前記グループ内のリフトピン128毎に、当該ピンにおける基板Gとの接触部を前記基板温度範囲検出手段133により検出された温度範囲に含まれる所定温度に設定するリフトピン温調手段131、132と、リフトピン昇降手段126の駆動制御を行う制御手段133とを備える。
【選択図】図5
Description
前記レジスト膜の形成工程において、基板へのレジスト塗布後、減圧により塗布膜を乾燥させる減圧乾燥処理が行われる。
従来、このような減圧乾燥処理を行う装置としては、例えば図10の断面図に示す特許文献1に開示の減圧乾燥ユニットがある。
この減圧乾燥処理ユニットにおいては、被処理面にレジスト塗布された基板Gが搬入されると、基板Gはステージ63上に固定ピン66を介して載置される。
次いで下部チャンバ61に上部チャンバ62が密着し、基板Gは気密状態の処理空間内に置かれた状態となる。
しかしながら、近年では、面取り形状が多様化し、画素領域外を支持出来ないという課題や、スクリーンサイズが大型化するに伴い、画素領域以外を固定ピンで支持しても、撓みが大きくなり、レジスト乾燥処理に悪影響を及ぼすという他の課題も生じていた。
このため、いずれの課題をも解決するには、画素領域内をピンで支持する必要があり、その場合であってもピンの転写を防止することのできる技術が求められていた。
しかしながら、特許文献1に開示の方法にあっては、基板Gに対する減圧乾燥処理が施される間、基板Gの同一箇所をピンにより支持するため、ピンに接触する箇所と接触しない箇所とでレジストの乾燥速度に差違が生じ、ピンの転写が発生する虞があった。
また、基板Gの温度が変化しなくても、基板Gを支持するピンの温度がチャンバ内の減圧によって徐々に低下し、ピンと基板Gとの温度差が拡がって転写が発生する虞があった。
即ち、減圧乾燥処理の間、チャンバ内の気圧や温度が変化しても、常に、基板温度と略同じ温度に温調されたリフトピンによって基板を支持することができ、且つ、基板の同一箇所に長時間、リフトピンが接触することがない。このため、リフトピンの基板に対する影響を極力小さくすることができ、基板を支持するリフトピンの基板への転写を防止することができる。
このように構成することにより検出した気圧に基づき、容易に基板温度範囲を出力することができる。
このように構成することにより検出した基板温度に基づき、容易に基板温度範囲を出力することができる。
このように構成することにより減圧乾燥処理の経過時間に基づき、容易に基板温度範囲を出力することができる。
この塗布現像処理システム10は、クリーンルーム内に設置され、たとえばLCD用のガラス基板を被処理基板とし、LCD製造プロセスにおいてフォトリソグラフィ工程中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベーク等の一連の処理を行うものである。露光処理は、このシステムに隣接して設置される外部の露光装置12で行われる。
カセットステーション(C/S)14は、基板Gを多段に積み重ねるようにして複数枚収容したカセットCを搬入出するポートであり、水平な一方向(Y方向)に4個まで並べて載置可能なカセットステージ20と、このステージ20上のカセットCに対して基板Gの出し入れを行う搬送機構22とを備えている。搬送機構22は、基板Gを保持できる手段たとえば搬送アーム22aを有し、X,Y,Z,θの4軸で動作可能であり、隣接するプロセスステーション(P/S)16側と基板Gの受け渡しを行えるようになっている。
即ち、カセットステーション(C/S)14側からインタフェースステーション(I/F)18側へ向うプロセスラインAには、搬入ユニット(IN PASS)24、洗浄プロセス部26、第1の熱的処理部28、塗布プロセス部30および第2の熱的処理部32が第1の平流し搬送路34に沿って、上流側からこの順序で一列に配置されている。
洗浄プロセス部26には、第1の平流し搬送路34に沿って上流側から順にエキシマUV照射ユニット(E−UV)36およびスクラバ洗浄ユニット(SCR)38が設けられている。
第2の熱的処理部32の下流側隣に位置する第1の平流し搬送路34の終点にはパスユニット(PASS)52が設けられている。
第1の平流し搬送路34上を平流しで搬送されてきた基板Gは、この終点のパスユニット(PASS)52からインタフェースステーション(I/F)18へ渡されるようになっている。
スクラバ洗浄ユニット(SCR)38は、平流し搬送路34上を水平に移動する基板Gに対して、ブラッシング洗浄やブロー洗浄を施すことにより基板表面から粒子状の汚れを除去し、その後にリンス処理を施し、最後にエアーナイフ等を用いて基板Gを乾燥させる。スクラバ洗浄ユニット(SCR)38における一連の洗浄処理を終えると、基板Gはそのまま第1の平流し搬送路34を下って第1の熱的処理部28に至る。
こうして基板Gは、今度は第2の平流し搬送路64上をプロセスラインBの下流側に向けて搬送される。最初の現像ユニット(DEV)54において、基板Gは、平流しで搬送される間に現像、リンス、乾燥の一連の現像処理を施される(図2のステップS11)。
続いて、図3〜図6に基づき、本発明に係る好適な実施の形態における塗布プロセス部30内の減圧乾燥ユニット(VD)46の構成および作用を説明する。
図3は、塗布プロセス部30の全体構成を示す平面図である。また、図4〜図6は減圧乾燥ユニット(VD)46の構成を示し、図4はその平面図、図5はその断面図、図6はその一部拡大断面図である。
基板搬送機構82は、ステージ80を挟んでX方向に延びる一対のガイドレール90A、90Bと、これらガイドレール90A,90Bに沿って往復移動可能なスライダ92と、ステージ80上で基板Gの両側端部を着脱可能に保持するようにスライダ92に設けられた吸着パッド等の基板保持部材(図示せず)とを備えており、直進移動機構(図示せず)によりスライダ92を搬送方向(X方向)に移動させることによって、ステージ80上で基板Gの浮上搬送を行うように構成されている。
図3に示すように、レジスト塗布ユニット(COT)44のステージ80の延長上(下流側)には、第1の平流し搬送路34の一部または一区間を構成するコロ搬送路104が敷設されている。このコロ搬送路104は、減圧乾燥ユニット(VD)46のチャンバ106の中と外(前後)で連続して敷設されている。
各コロ108bは、図4に示すように、基板Gの裏面に外径の一様な円筒部または円柱部で接触する棒体として構成されており、その両端部がチャンバ106の左右両側壁またはその付近に設けられた軸受(図示せず)に回転可能に支持されている。伝動機構の回転軸122が貫通するチャンバ106の外壁部分はシール部材124で封止されている。
また、それら3本のリフトピン128により1つのグループとしてのピンユニット129が構成されている。前記ピンユニット129は、例えば図4に示すように、X方向およびY方向に、それぞれ複数ユニット(図では7ユニットずつ)が並べられており、それによりチャンバ106内には、リフトピン128がマトリクス状に配列された状態となされている。
ピン本体128aは、例えばステンレス鋼(SUS)からなる剛体の中空管として構成されている。また、ピン先部128bは、例えばPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等の樹脂により形成され、非常に細く先端が丸まった形状とされ、基板Gに対し極小面積で点接触して支持するように構成されている。
また、ピン本体128aは、チャンバ106の底壁に対しシール部材134を介して気密に貫通し、且つ、前記のようにリフト機構126によって昇降可能となされている。
即ち、全ピンユニット129におけるピンA、またはピンB、またはピンC(に相当するリフトピン128)ごとに、それぞれ対応するリフト機構126が、同一タイミングでリフトピン128に対する同一ストロークの前進(上昇)または後退(下降)駆動を一斉に行わせる制御がなされる。このとき、ピンA、またはピンB、またはピンCごとに、ピン先端の高さを揃えて、図5に示すようにピン先端がコロ搬送路104bよりも低くなる下降位置と、ピン先端がコロ搬送路104bよりも高くなる上昇位置との間で、昇降移動が可能となされている。
詳しくは、制御装置133は、具備する記憶部133a(記憶手段)に予め記録された、チャンバ室内の圧力と基板Gの温度(温度範囲)との相関を示す変換テーブルを参照し、それぞれ異なる温度に温調されたリフトピン128を切り替える。
そして、制御装置133は、各ピンユニット129において、前記検出した基板温度範囲に含まれる所定温度に温調されたピンA(23℃)、ピンB(21℃)、ピンC(17℃)のいずれかのリフトピン129により基板Gを支持するよう制御を行うようになされている。
上流のレジスト塗布ユニット(COT)44でレジスト液を塗布された基板Gは、平流し搬送によりステージ80上の浮上搬送路から搬入側コロ搬送路104a上に乗り移る。
その後、基板Gは、搬入側コロ搬送路104a上をコロ搬送で移動し、減圧乾燥ユニット(VD)46のチャンバ106の中に、その搬入口110から進入する(図8のステップST1)。このとき、ゲート機構114により搬入口110は開けた状態となされる。
そして、基板Gがチャンバ106内の略中心の位置に着くと、そこで内部コロ搬送路104bのコロ搬送動作が停止する。これと同時または直前に搬入側コロ搬送路104aのコロ搬送動作も停止してよい。
また、気圧センサ135により検出された電気信号が制御装置133に常時入力され、制御装置133ではチャンバ106内の気圧のモニタリングを開始し、検出された気圧値に基づき、そのときの基板Gの温度を所定の基板温度範囲として検出する(図8のステップST3)。尚、前記基板温度範囲は、例えば第一から第三の3つの基板温度範囲のいずれかとなされ、第一の基板温度範囲は、搬入される基板Gの初期温度を含む例えば23℃以上25℃未満、第二の基板温度範囲はより低い例えば21℃以上23℃未満、第三の基板温度範囲は、例えば17℃以上21℃未満となされる。
即ち、全てのピンユニット129において、3本のリフトピン128(ピンA、ピンB、ピンC)のうち、搬入される基板Gの初期温度に近似する23℃に設定されたピンAに相当するリフトピン128のリフト機構126が駆動する。そして、そのピン先端が、内部コロ搬送路104bの搬送面を越える所定の高さ位置となるよう、ピン本体128aが所定のストロークだけ上昇される。
このとき、基板Gに接するピン先部128bは、極小面積で基板Gに接する上、基板Gの温度(約23℃)とほぼ同じに設定されているため、基板Gにはピン先部128bの痕が転写することがない。
そして、全てのピンユニット129において、前記第二の基板温度範囲に含まれる21℃に温調されたピンBに相当するリフトピン128を駆動し、そのピン先端を内部コロ搬送路104bの搬送面を越える所定の高さ位置まで上昇させる。また、その所定の高さ位置までピンBのピン先部128bが達すると同時に、ピンAのピン先部128bを下降させる。
そして、全てのピンユニット129において、前記第三の基板温度範囲に含まれる17℃に温調されたピンCに相当するリフトピン128を駆動し、そのピン先端を内部コロ搬送路104bの搬送面を越える所定の高さ位置まで上昇させる。また、その所定の高さ位置までピンCのピン先部128bが達すると同時に、ピンBのピン先部128bを下降させる。
尚、この処理済基板Gの搬出動作と同時に、レジスト塗布ユニット(COT)44からの後続の基板Gが、搬入側コロ搬送路104aおよび内部コロ搬送路104b上の連続的なコロ搬送によって搬入口110からチャンバ106内に搬入されてもよい。
即ち、減圧乾燥処理の間、チャンバ内の気圧や温度が変化しても、常に、基板温度と略同じ温度に温調されたリフトピン128によって基板Gを支持することができ、且つ、基板Gの同一箇所に長時間、リフトピン128が接触することがない。このため、リフトピン128の基板Gに対する影響を極力小さくすることができ、リフトピン128の基板Gへの転写を防止することができる。
或いは、時間経過と基板温度範囲との相関関係を予め記録した変換テーブルに基づいて時間経過によってリフトピン128を切り替えるようにしてもよい。
図11に示すように大気圧(1000000Pa)から目標値(19.5Pa)までの減圧推移は、大気圧から53088.4Paまでの期間、53088.4Paから293.8Paまでの期間、293.8Paから目標値(19.5Pa)までの期間で、それぞれ減圧勾配が異なった。
また、第一の基板温度範囲において基板支持に用いるリフトピンの温度を23℃とし、第二の基板温度範囲において基板支持に用いるリフトピンの温度を21℃とし、第三の基板温度範囲において基板支持に用いるリフトピンの温度を17℃とした。
そして、減圧乾燥処理後に搬出された基板におけるリフトピンとの接触箇所を観察し、転写が発生しているか否かを検証した。その結果、リフトピンの転写は確認されなかった。
以上の実施例の結果、本発明の減圧乾燥装置によれば、基板を支持するピンの転写を防止することができることを確認した。
30 塗布プロセス部
46 減圧乾燥ユニット(減圧乾燥装置)
104 コロ搬送路
106 チャンバ
126 リフト機構(リフトピン昇降手段)
128 リフトピン
128a ピン本体
128b ピン先部
129 ピンユニット
133 制御装置(制御手段、基板温度範囲検出手段)
133a 記憶部(記憶手段)
135 気圧センサ(気圧検出手段)
142 真空排気装置(減圧手段)
G 基板
Claims (4)
- 処理液が塗布された被処理基板に対し前記処理液の減圧乾燥処理を行い、塗布膜を形成する減圧乾燥装置であって、
前記被処理基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、前記チャンバ内に配列され、前記被処理基板を下方から支持する複数のリフトピンと、前記リフトピンの複数本をグループ単位として、各グループ内のリフトピンをそれぞれ独立に昇降させるリフトピン昇降手段と、減圧乾燥処理に伴い変化する前記基板の温度を、所定の温度範囲に区切って検出する基板温度範囲検出手段と、前記グループ内のリフトピン毎に、当該ピンにおける前記基板との接触部を前記基板温度範囲検出手段により検出された温度範囲にそれぞれ含まれる所定温度に設定するリフトピン温調手段と、前記リフトピン昇降手段の駆動制御を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記基板温度範囲検出手段により検出された温度範囲に基づき、該温度範囲に含まれる所定温度に温調された前記リフトピンで前記被処理基板を支持するよう前記リフトピン昇降手段の駆動制御を行うことを特徴とする減圧乾燥装置。 - 前記チャンバ内の気圧を検出する気圧検出手段と、前記チャンバ内の気圧と前記基板温度範囲との相関関係を示す変換テーブルを記録した記憶手段とを備え、
前記基板温度範囲検出手段は、前記気圧検出手段が検出したチャンバ内の気圧に基づき前記変換テーブルを参照し、所定の温度範囲を検出結果として出力することを特徴とする請求項1に記載された減圧乾燥装置。 - 前記チャンバ内に配置された被処理基板の温度を検出する基板温度検出手段と、前記基板温度検出手段により検出された基板温度を所定の基板温度範囲に仕分ける変換テーブルを記録した記憶手段とを備え、
前記基板温度範囲検出手段は、前記基板温度検出手段が検出した基板温度に基づき前記変換テーブルを参照し、所定の温度範囲を検出結果として出力することを特徴とする請求項1に記載された減圧乾燥装置。 - 減圧乾燥処理の経過時間と前記基板温度範囲との相関関係を示す変換テーブルを記録した記憶手段とを備え、
前記基板温度範囲検出手段は、減圧乾燥処理の経過時間に基づき前記変換テーブルを参照し、所定の温度範囲を検出結果として出力することを特徴とする請求項1に記載された減圧乾燥装置。
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