JP2011086807A

JP2011086807A - 減圧乾燥装置

Info

Publication number: JP2011086807A
Application number: JP2009239272A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Ikeda; 文彦池田; Yosuke Mine; 陽介三根; Tatsumi Onishi; 辰己大西
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-28

Abstract

【課題】コロ搬送により基板の搬入出を効率よく安全かつスムースに行い、減圧乾燥処理中に任意の太さのピンで基板を支持しつつ基板上の塗布膜に基板接触部の転写跡が付くのを可及的に抑える。
【解決手段】この減圧乾燥ユニット１２は、被処理基板Ｇの平流し搬送を行うコロ搬送路３８Ｂをチャンバ４０内に引き込み、基板リフト機構６０によりチャンバ４０内で基板Ｇをリフトピン６２で上げ下げする。そして、リフトピン６２のピン先部よりも幾らか（通常１０ｍｍ以下）低い位置に気流遮蔽板１００を水平に設け、この気流遮蔽板１００の高さ位置を遮蔽板昇降機構１０２により可変できるようにしている。
【選択図】図６

Description

本発明は、被処理基板上に形成された塗布液の膜（塗布膜）に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置および減圧乾燥方法に関する。

たとえばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造のフォトリソグラフィー工程においては、ガラス基板等の被処理基板上に塗布したレジスト液の塗布膜をプリベーキングに先立って適度に乾燥させるために減圧乾燥装置が用いられている。

従来の代表的な減圧乾燥装置は、たとえば特許文献１に記載されるように、上面が開口しているトレーまたは底浅容器型の下部チャンバと、この下部チャンバの上面に気密に密着可能または嵌合可能に構成された蓋状の上部チャンバとを有している。下部チャンバの中にはステージが配設されており、このステージ上に基板を水平に載置してから、チャンバを閉じて（上部チャンバを下部チャンバに密着させて）減圧乾燥処理を行うようにしている。

しかしながら、このようなステージ型の減圧乾燥装置は、基板の搬入出を行うために搬送ロボットや大掛かりな上部チャンバ開閉機構を必要とすることの不利点が基板の大型化に伴って顕在化している。

この問題点に鑑みて、本出願人は、コロ搬送により基板の搬入出を効率よく安全かつスムースに行い、減圧乾燥処理中にピン先部の直径が０．８ｍｍ以下の特殊な極細リフトピンで基板を支持することにより、基板上の塗布膜に基板接触部の転写跡が付くのを最小限に抑えるようにした減圧乾燥装置を開発し、これを特許文献２で開示している。

特開２０００−１８１０７９特開２００８−１２４３６６

本出願人は、上記特許文献２で開示した減圧乾燥装置とは別に、普通の安価なリフトピンを用いても、基板上の塗布膜に基板接触部（リフトピン）の転写跡が付くのを可及的に抑えられる減圧乾燥装置の開発を行った結果、その成果の一つとして本発明が生まれた。

すなわち、本発明は、コロ搬送により基板の搬入出を効率よく安全かつスムースに行い、減圧乾燥処理中に任意の太さのピン（リフトピンまたは支持ピン）で基板を支持しつつ基板上の塗布膜に基板接触部の転写跡が付くのを可及的に抑えるようにした減圧乾燥装置を提供する。

本発明の第１の観点における減圧乾燥装置は、被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、前記基板をピン先端で水平に支えて上げ下げするために前記チャンバの中に離散的に配置された多数のリフトピンを有し、前記乾燥処理を行うときは前記リフトピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記基板を支持し、前記基板の搬入出を行うときは前記リフトピンのピン先端を前記コロ搬送路より低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とする基板リフト機構と、前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記基板に影響するのを防止するための気流遮蔽板とを有する。

上記の装置構成においては、搬送機構が基板の搬入出をコロ搬送で行い、基板リフト機構がチャンバ内で基板をコロ搬送路の搬送面とそれよりも高い減圧乾燥処理用の高さ位置との間で上げ下げする。減圧乾燥処理中は、排気機構の真空排気によりチャンバ内で気流が発生する。この時、基板の下方で、特にリフトピンの周りで乱気流が発生しても、基板に近接してそのすぐ下に気流遮蔽板が配されているため、乱気流は流遮蔽板によって遮断され、基板の下面に当たることはない。これによって、基板に対する気流の影響が防止または抑制され、ひいては基板上の塗布膜にピン転写跡（膜厚変動）が付くのが防止または抑制される。

本発明の第２の観点における減圧乾燥装置は、被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記基板に影響するのを防止するための気流遮蔽板と、前記乾燥処理中に前記基板をピン先端で水平に支えるために前記気流遮蔽板の上に離散的に設けられる多数の支持ピンと、前記気流遮蔽板に結合され、前記乾燥処理を行う時は前記支持ピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記支持ピンによる前記基板の支持を可能とし、前記基板の搬入出を行う時は前記支持ピンのピン先端を前記コロ搬送路よりも低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とするように、前記気流遮蔽板を昇降移動させる遮蔽板昇降機構とを有する。

上記の装置構成においては、搬送機構が基板の搬入出をコロ搬送で行い、遮蔽板昇降機構が気流遮蔽板と支持ピンを通じて基板をコロ搬送路の搬送面とそれよりも高い減圧乾燥処理用の高さ位置との間で上げ下げする。減圧乾燥処理中は、排気機構の真空排気によりチャンバ内で気流が発生する。この時、基板の下方で乱気流が発生しても、基板に近接してそのすぐ下に気流遮蔽板が配されているので、乱気流は流遮蔽板によって遮断され、基板の下面に当たることはない。これによって、基板に対する気流の影響が防止または抑制され、ひいては基板上の塗布膜にピン転写跡（膜厚変動）が付くのが防止または抑制される。

本発明の第３の観点における減圧乾燥装置は、被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、前記基板をピン先端で水平に支えて上げ下げするために前記チャンバの中に離散的に配置された多数のリフトピンを有し、前記乾燥処理を行うときは前記リフトピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記基板を支持し、前記基板の搬入出を行うときは前記リフトピンのピン先端を前記コロ搬送路よりも低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とする基板リフト機構と、前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記リフトピンの周りで前記基板に影響するのを防止するために前記リフトピンに一体に取り付けられる気流遮蔽部材とを有する。

上記の装置構成においては、搬送機構が基板の搬入出をコロ搬送で行い、基板リフト機構が基板をコロ搬送路の搬送面とそれよりも高い減圧乾燥処理用の高さ位置との間で上げ下げする。減圧乾燥処理中は、排気機構の真空排気によりチャンバ内で気流が発生する。この時、基板の下方で、特にリフトピンの周りで乱気流が発生しても、基板に近接する高さ位置でリフトピンに気流遮蔽部材が取り付けられているので、リフトピン周りの乱気流は気流遮蔽部材によって遮断され、基板の下面に当たることはない。これによって、基板に対する気流の影響が防止または抑制され、ひいては基板上の塗布膜にピン転写跡（膜厚変動）が付くのが防止または抑制される。

本発明の減圧乾燥装置によれば、上記のような構成および作用により、コロ搬送により基板の搬入出を効率よく安全かつスムースに行い、減圧乾燥処理中に任意の太さのピン（リフトピンまたは支持ピン）で基板を支持しつつ基板上の塗布膜に基板接触部の転写跡が付くのを可及的に防止または抑制することができる。

本発明の一実施形態における減圧乾燥ユニット（減圧乾燥装置）を組み込んだレジスト塗布装置の構成を示す平面図である。上記減圧乾燥ユニット内の構成を示す平面図である。上記減圧乾燥ユニットにおける基板搬入出時の各部の状態を示す正面縦断面図である。上記減圧乾燥ユニットにおける基板搬入出時の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。実施形態における気流遮蔽板の構成を示す部分拡大斜視図である。上記減圧乾燥ユニットにおける減圧乾燥処理中の各部の状態を示す正面縦断面図である。上記減圧乾燥ユニットにおける減圧乾燥処理中の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。実施形態において減圧乾燥処理中に基板と気流遮蔽板との間に形成されるクリアランスのサイズとピン転写跡の発生の有無との関係を示す写真である。第２の実施形態の減圧乾燥ユニットにおける基板搬入出時の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。上記減圧乾燥ユニットにおける減圧乾燥処理中の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。第３の実施形態の減圧乾燥ユニットにおける基板搬入出時の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。上記減圧乾燥ユニットにおける減圧乾燥処理中の各部の状態を示す部分側面縦断面図である。

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。

図１に、本発明の減圧乾燥装置の適用可能なＦＰＤ製造用のレジスト塗布装置の一構成例を示す。

このレジスト塗布装置は、平流し方式のレジスト塗布ユニット１０および減圧乾燥ユニット１２を同一の基板搬送方向（Ｘ方向）に並べて併設している。先に、レジスト塗布ユニット１０の構成および作用について説明する。

レジスト塗布ユニット１０は、被処理基板たとえばガラス基板Ｇを空気の圧力で浮上させて水平に支持する浮上式のステージ１４と、この浮上ステージ１４上で水平に浮いている基板Ｇをステージ長手方向（Ｘ方向）に搬送する基板搬送機構１６と、浮上ステージ１４上で搬送される基板Ｇの上面にレジスト液を供給するレジストノズル１８と、塗布処理の合間にレジストノズル１８をリフレッシュするノズルリフレッシュ部２０とを有している。

浮上ステージ１４の上面には所定のガス（たとえばエア）を上方に噴射する多数のガス噴射口２２が設けられており、それらのガス噴射口２２から噴射されるガスの圧力によって基板Ｇがステージ上面から一定の高さに浮上するように構成されている。

基板搬送機構１６は、浮上ステージ１４を挟んでＸ方向に延びる一対のガイドレール２４Ａ，２４Ｂと、これらのガイドレール２４Ａ，２４Ｂに沿って往復移動可能なスライダ２６と、浮上ステージ１４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２６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２６を搬送方向（Ｘ方向）に移動させることによって、浮上ステージ１４上で基板Ｇの浮上搬送を行うように構成されている。

レジストノズル１８は、浮上ステージ１４の上方を搬送方向（Ｘ方向）と直交する水平方向（Ｙ方向）に横断して延びる長尺型ノズルであり、所定の塗布位置でその直下を通過する基板Ｇの上面に対してスリット状の吐出口よりレジスト液を帯状に吐出するようになっている。また、レジストノズル１８は、このノズルを支持するノズル支持部材２８と一体にＸ方向に移動可能、かつ鉛直方向（Ｚ方向）で昇降可能に構成されており、上記塗布位置とノズルリフレッシュ部２０との間で移動できるようになっている。

ノズルリフレッシュ部２０は、浮上ステージ１４の上方の所定位置で支柱部材３０に保持されており、塗布処理のための下準備としてレジストノズル１８にレジスト液を吐出させるためのプライミング処理部３２と、レジストノズル１８のレジスト吐出口を乾燥防止の目的から溶剤蒸気の雰囲気中に保つためのノズルバス３４と、レジストノズル１８のレジスト吐出口近傍に付着したレジストを除去するためのノズル洗浄機構３６とを備えている。

次に、レジスト塗布ユニット１０における主な動作を説明する。先ず、前段の処理部（図示せず）よりたとえばコロ搬送で送られてきた基板Ｇがステージ１４上の前端側に設定された搬入部に搬入され、そこで待機していたスライダ２６が基板Ｇを保持して受け取る。浮上ステージ１４上で基板Ｇはガス噴射口２２より噴射されるガス（エア）の圧力を受けて略水平な姿勢で浮上状態を保つ。

そして、スライダ２６が基板を保持しながら減圧乾燥ユニット１２側に向かって搬送方向（Ｘ方向）に移動し、基板Ｇがレジストノズル１８の下を通過する際に、レジストノズル１８が基板Ｇの上面に向けてレジスト液を帯状に吐出することにより、基板Ｇ上に基板前端から後端に向って絨毯が敷かれるようにしてレジスト液の液膜が一面に形成される。こうしてレジスト液を塗布された基板Ｇは、その後もスライダ２６によって浮上ステージ１４上を浮上搬送され、浮上ステージ１４の後端を越えて後述するコロ搬送路３８に乗り移り、そこでスライダ２６による保持が解除される。コロ搬送路３８に乗り移った基板Ｇはそこから先は、後述するようにコロ搬送路３８上をコロ搬送で移動して後段の減圧乾燥ユニット１２へ搬入される。

塗布処理の済んだ基板Ｇを上記のようにして減圧乾燥ユニット１２側へ送り出した後、スライダ２６は次の基板Ｇを受け取るために浮上ステージ１４の前端側の搬入部へ戻る。また、レジストノズル１８は、１回または複数回の塗布処理を終えると、塗布位置（レジスト液吐出位置）からノズルリフレッシュ部２０へ移動してそこでノズル洗浄やプライミング処理等のリフレッシュないし下準備をしてから、塗布位置に戻る。

レジスト塗布ユニット１０の浮上ステージ１４の延長上（搬送方向の下流側）には、コロ搬送路３８が敷設されている。このコロ搬送路３８は、減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０の中と外（前後）で連続して敷設されている。

以下、図１〜図７につき、この実施形態における減圧乾燥ユニット１２の構成および作用を説明する。

図１に示すように、減圧乾燥ユニット１２回りのコロ搬送路３８は、チャンバ４０の搬送上流側つまり搬入側に敷設されている搬入側コロ搬送路３８Ａと、チャンバ４０内に敷設されている内部コロ搬送路３８Ｂと、チャンバ４０の搬送下流側つまり搬出側に敷設されている搬出側コロ搬送路３８Ｃとから構成されている。

各部のコロ搬送路３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、搬送方向（Ｘ方向）にそれぞれ適当な間隔で配置した複数本のコロ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを各独立または共通の搬送駆動部により回転させて、基板Ｇをコロ搬送で搬送方向（Ｘ方向）に送るようになっている。ここで、搬入側コロ搬送路３８Ａは、レジスト塗布ユニット１０の浮上ステージ１４から浮上搬送の延長で搬出された基板Ｇを受け取り、減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０内へコロ搬送で送り込むように機能する。内部コロ搬送路３８Ｂは、搬入側コロ搬送路３８Ａからコロ搬送で送られてくる基板Ｇを同速度のコロ搬送でチャンバ４０内に引き込むとともに、チャンバ４０内で減圧乾燥処理の済んだ基板Ｇをチャンバ４０の外（後段）へコロ搬送で送り出すように機能する。搬出側コロ搬送路３８Ｃは、チャンバ４０内の内部コロ搬送路３８Ｂから送り出されてくる処理済の基板Ｇを同速度のコロ搬送で引き出して後段の処理部（図示せず）へ送るように機能する。

図１〜図３に示すように、減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０は、比較的扁平な直方体に形成され、その中に基板Ｇを水平に収容できる空間を有している。このチャンバ４０の搬送方向（Ｘ方向）において互いに向き合う一対（上流側および下流側）のチャンバ側壁には、基板Ｇが平流しでようやく通れる大きさに形成されたスリット状の搬入口４４および搬出口４６がそれぞれ設けられている。さらに、これらの搬入口４４および搬出口４６をそれぞれ開閉するためのゲート機構４８，５０がチャンバ４０の外壁に取り付けられている。チャンバ４０の上壁部または上蓋５２は、メンテナンス用に取り外し可能になっている。

各ゲート機構４８，５０は、図示省略するが、スリット状の搬入出口（４４，４６）を気密に閉塞できる蓋体または弁体と、この蓋体を搬入出口（４４，４６）と水平に対向する鉛直往動位置とそれより低い鉛直復動位置との間で昇降移動させる第１のシリンダ（図示せず）と、蓋体を搬入出口（４４，４６）に対して気密に密着する水平往動位置と離間分離する水平復動位置との間で水平移動させる第２のシリンダ（図示せず）とを備えている。

チャンバ４０内において、内部コロ搬送路３８Ｂを構成するコロ４２Ｂは、搬入出口（４４，４６）に対応した高さ位置で搬送方向（Ｘ方向）に適当な間隔を置いて一列に配置されており、一部または全部のコロ４２Ｂがチャンバ４０の外に設けられているモータ等の回転駆動源５４に適当な伝動機構を介して接続されている。各コロ４２Ｂは、比較的細いシャフト４３に所定の間隔を置いて複数の太径リングまたはローラ４５を固着しており、シャフト４３の両端部がチャンバ４０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５６が貫通するチャンバ４０の側壁部分はシール部材５８で封止されている。

搬入側コロ搬送路３８Ａのコロ４２Ａも、内部コロ搬送路３８Ｂのコロ４２Ｂと同様の構成を有しており、図示省略するが、その両端部がフレーム等に固定された軸受に回転可能に支持され、上記内部コロ搬送路３８Ｂ用の回転駆動源５４と共通または別個の回転駆動源により回転駆動されるようになっている。搬出側コロ搬送路３８Ｃのコロ４２Ｃも同様である。

この減圧乾燥ユニット１２は、図３に示すように、チャンバ４０内で基板Ｇを水平に支えて上げ下げするための基板リフト機構６０を備えている。この基板リフト機構６０は、チャンバ４０内に所定の配置パターンで（たとえばマトリクス状に）離散的に配置された多数本（好ましくは２０本以上）のリフトピン６２と、これらのリフトピン６２を所定の組またはグループ毎に内部コロ搬送路３８Ｂよりも低い位置にて支持する複数の水平棒または水平板のピンベース６４と、各ピンベース６４を昇降移動させるためにチャンバ４０の外（下）に配置された１台または複数台の昇降駆動源たとえばシリンダ６６とを有している。

より詳細には、相隣接する２本のコロ４２Ｂ，４２Ｂの隙間にコロ４２Ｂと平行に（Ｙ方向に）一定間隔で複数本（好ましくは３本以上）のリフトピン６２を鉛直に立てて一列に配置し、かかるリフトピン列を搬送方向（Ｘ方向）に適当な間隔を置いて複数列（好ましくは６列以上）設け、各ピンベース６４に１組または複数組（図示の例は２組）のリフトピン列を支持させる。そして、シール部材６８を介してチャンバ４０の底壁を気密に貫通する昇降支持軸７０の上端を各ピンベース６４の下面に結合し、チャンバ４０の外（下）で各ピンベース６４の下端を共通の水平支持板７２を介して昇降駆動源６６に接続している。

かかる構成の基板リフト機構６０においては、昇降駆動源６６に一定ストロークの前進（上昇）または後退（下降）駆動を行わせることにより、昇降支持軸７０およびピンベース６４を介して全リフトピン６２をピン先端の高さを揃えて、図３および図４に示すようにピン先端がコロ搬送路３８Ｂよりも低くなる復動（下降）位置と、図６および図７に示すようにピン先端がコロ搬送路３８Ｂよりも高くなる往動（上昇）位置との間で、昇降移動させることができるようになっている。

この実施形態におけるリフトピン６２は、特殊な（ピン先部が樹脂製でその直径が０．８ｍｍ以下の）極細タイプではなく、たとえばステンレス鋼（ＳＵＳ）からなる剛体の中空管でピン先部の直径がたとえば２ｍｍ程度の普通の安価なピン構造を有している。このように、リフトピン６２が比較的太くて剛性であるため、基板リフト機構６０が基板Ｇの上げ下げを安定かつスムースに行う上で必要なリフトピン６２の本数は特殊極細タイプのものよりも格段に少なくて済む。もっとも、リフトピン６２に上記特殊極細タイプのピンを使用することも可能である。

チャンバ４０の底壁には１箇所または複数個所に排気口７４が形成されている。これらの排気口７４には排気管７６を介して真空排気装置７８が接続されている。各真空排気装置７８は、チャンバ４０内を大気圧状態から真空引きして所定真空度の減圧状態を維持するための真空ポンプを有している。なお、それら複数の真空排気装置７８の排気能力のばらつきを平均化するために、それぞれの排気管７６同士を接続管（図示せず）で繋いでもよい。

チャンバ４０内の両端部、つまり搬入口４４および搬出口４６の近くでコロ搬送路３８Ｂよりも低い位置（または高い位置）に、Ｙ方向に延びる円筒状の窒素ガス噴出部８０が設けられている。これらの窒素ガス噴出部８０は、たとえば金属粉末を焼結してなる多孔質の中空管からなり、配管８２（図２）を介して窒素ガス供給源（図示せず）に接続されている。減圧乾燥処理の終了後にチャンバ４０を密閉したまま減圧状態から大気圧状態に戻す際に、これらの窒素ガス噴出部８０が管の全周面から窒素ガスを噴き出すようになっている。

この減圧乾燥ユニット１２は、上記のように基板Ｇの平流し搬送を行うコロ搬送路３８をチャンバ４０内に引き込み、チャンバ４０内で基板Ｇをリフトピン６２で上げ下げする基板リフト機構６０を備える装置構成において、リフトピン６２のピン先部よりも幾らか（通常１０ｍｍ以下）低い位置に気流遮蔽板１００を水平に設け、この気流遮蔽板１００の高さ位置を遮蔽板昇降機構１０２により可変できるようにしている。

気流遮蔽板１００は、任意の材質たとえばアルミ板または樹脂からなり、基板Ｇよりも一回り大きな面積を有しており（図１、図２）、リフトピン６２を昇降可能に貫通させるための円形の開口１００ａと、内部コロ搬送路３８Ｂのコロ４２Ｂとの干渉を避けるための矩形の開口１００ｂとを有している（図４、図５、図７）。

遮蔽板昇降機構１０２は、チャンバ４０の外（下）に配置された１台または複数台の昇降駆動源たとえばシリンダ１０４を水平支持板１０６および昇降支持軸１０８を介して気流遮蔽板１００に接続している。昇降支持軸１０８は、チャンバ４０の底壁をシール部材１１０を介して気密に貫通し、その上端が気流遮蔽板１００の下面に結合されている。

次に、この実施形態における減圧乾燥ユニット１２の作用を説明する。

上記したように、上流側隣のレジスト塗布ユニット１０でレジスト液を塗布された基板Ｇは、平流しで浮上ステージ１４上の浮上搬送路から搬入側コロ搬送路３８Ａに乗り移る。その後、図３に示すように、基板Ｇは搬入側コロ搬送路３８Ａ上をコロ搬送で移動し、やがて減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０の中にその搬入口４４から進入する。この時、ゲート機構４８は搬入口４４を開けておく。

内部コロ搬送路３８Ｂも、回転駆動源５４の回転駆動により、搬入側コロ搬送路３８Ａのコロ搬送動作とタイミングの合った同一搬送速度のコロ搬送動作を行い、図３に示すように、搬入口４４から入ってきた基板Ｇをコロ搬送でチャンバ４０の奥に引き込む。この時、基板リフト機構６０は、全てのリフトピン６２を各ピン先端が内部コロ搬送路３８Ｂの搬送面よりも低くなる復動（下降）位置に待機させておく。そして、基板Ｇがチャンバ４０内の略中心の所定位置に着くと、そこで内部コロ搬送路３８Ｂ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３８Ａのコロ搬送動作も停止してよい。

なお、上記のように前段または上流側隣のレジスト塗布ユニット１０から減圧乾燥処理を受けるべき基板Ｇがチャンバ４０に搬入される時、これと同時（または直前）に、図３に示すように、チャンバ４０内で減圧乾燥処理を受けたばかりの先行基板Ｇが内部コロ搬送３８Ｂおよび搬出側コロ搬送路３８Ｃ上の連続した等速度のコロ搬送によって搬出口４６からチャンバ４０の外に出てそのまま後段または下流側隣の処理部へ平流しのコロ搬送で送られる。

上記のようにして、レジスト塗布ユニット１０でレジスト液を塗布されてきた基板Ｇが、搬入側コロ搬送路３８Ａおよび内部コロ搬送路３８Ｂ上の連続的なコロ搬送によって減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０に搬入される。この直後に、ゲート機構４８，５０が作動して、それまで開けていた搬入口４４および搬出口４６をそれぞれ閉塞し、チャンバ４０を密閉する。

次いで、基板リフト機構６０が昇降シリンダ６６を往動させて、チャンバ４０内で全てのリフトピン６２のピン先端が内部コロ搬送路３８Ｂの搬送面を越える所定の高さ位置まで全てのピンベース６４を一斉に所定ストロークだけ上昇させる。この基板リフト機構６０の往動（上昇）動作により、図６に示すように、基板Ｇは内部コロ搬送路３８Ｂから水平姿勢のままリフトピン６２のピン先に載り移り、そのまま内部コロ搬送路３８Ｂの上方に持ち上げられる。

また、基板リフト機構６０が上記のようにリフトピン６２を上昇移動させるのと同時またはその直後に、遮蔽板昇降機構１０２が気流遮蔽板１００を所定ストロークだけ上昇させる。

こうして、往動位置に上昇したリフトピン６２のピン先に載っている基板Ｇの上面とチャンバ４０の天井５２との間に第１の所望（たとえば４〜１５ｍｍ）のクリアランスＣ₁が形成されるとともに、該基板Ｇの下面と往動位置に上昇した気流遮蔽板１００との間に第２の所望（たとえば２〜１０ｍｍ）のクリアランスＣ₂が形成される（図７）。

一方、チャンバ４０が密閉された直後から真空排気装置７８が作動して、チャンバ４０内の真空排気が開始される。この真空排気によってチャンバ４０内に残留しているガス（殆どが空気）がチャンバ４０の底部の排気口７４へ向かって流れ、チャンバ４０内の各部で気流が発生する。ここで問題なのは、チャンバ４０内にはコロ搬送路３８Ｂや基板リフト機構６０の様々な部材が設けられており、それらの部材に気流が当たって乱流になりやすいことである。とりわけ、リフトピン６２の周りで気流が巻き上がりやすく、これが基板Ｇの下面に当たることが基板上のレジスト塗布膜にピン転写跡（膜厚変動）が付く主たる原因であった。

この実施形態では、往動位置に上昇したリフトピン６２のピン先に支持されて減圧乾燥処理を受けている基板Ｇのすぐ下に気流遮蔽板１００が配されているため、リフトピン６２の周りで気流が巻き上がっても気流遮蔽板１００によってその乱気流が遮断され、基板Ｇの下面に当たることはない。

このように、減圧乾燥処理中に基板Ｇの下方で、特にリフトピン６２の周りで、乱気流が発生しても、基板Ｇの下面に乱気流が上向きに当たることがないので、基板Ｇないしレジスト塗布膜に対する乱気流の影響が防止され、ひいては基板Ｇ上のレジスト塗布膜にピン転写跡（膜厚変動）が付くのを防止することができる。

なお、基板Ｇと気流遮蔽板１００との間の隙間で気流が流れても、そこのクリアランスＣ₂が狭いため（好ましくは１０ｍｍ以下）、基板Ｇの下面に上向きに当たるような乱気流がこの隙間で発生することはない。

また、図示の例では、減圧乾燥処理中に気流遮蔽板１００の高さ位置がコロ搬送路３８Ｂの搬送面よりも高くなっている。しかし、気流遮蔽板１００の高さ位置がコロ搬送路３８Ｂの搬送面よりも低くて、コロ４２Ｂのローラ４５が気流遮蔽板１００の開口１００ｂの上に一部はみ出ていても、特に支障はない。すなわち、ローラ４５と基板Ｇとの間に十分な（好ましくは２０ｍｍ以上の）離間間隔が確保されている限り、コロ４２Ｂのローラ４５が気流遮蔽板１００の開口１００ｂの上に一部はみ出ていてもいなくても、ローラ４５側から基板Ｇへの気流の影響は殆ど無視できる。

減圧乾燥処理中は、減圧状態の下で基板Ｇ上のレジスト液膜から溶剤（シンナー）が蒸発し、この気化熱によって基板Ｇの温度は常温よりも相当低い温度（たとえば約１０℃）まで下がる。

この減圧乾燥処理は一定時間を経過すると終了し、真空排気装置７８が真空排気動作を停止する。これと入れ代わりに、窒素ガス噴出部８０がチャンバ４０内に窒素ガスを流し込む。そして、室内の圧力が大気圧まで上がってから、ゲート機構４８，５０が作動して搬入口４４および搬出口４６を開ける。これと前後し、基板リフト機構６０が昇降シリンダ６６を復動させて、全てのリフトピン６２のピン先端が内部コロ搬送路３８Ｂの搬送面よりも低くなる所定の高さ位置まで全てのピンベース６４を一斉に所定ストロークだけ下降させる。この基板リフト機構６０の復動（下降）動作により、基板Ｇは水平姿勢でリフトピン６２のピン先から内部コロ搬送路３８Ｂに載り移る。

また、基板リフト機構６０がリフトピン６２を下降させるのと同時に、またはその直前に、遮蔽板昇降機構１０２が気流遮蔽板１００を下降させて元の高さ位置に戻しておく。

上記のように基板Ｇが内部コロ搬送路３８Ｂに載り移った直後に、内部コロ搬送路３８Ｂおよび搬出側コロ搬送路３８Ｃ上でコロ搬送動作が開始され、減圧処理を受けたばかりの当該基板Ｇは搬出口４６からコロ搬送によって搬出され、そのまま後段の処理部へ平流しで送られる。この処理済基板Ｇの搬出動作と同時に、図３に示すように、レジスト塗布ユニット１０からの後続の基板Ｇが、搬入側コロ搬送路３８Ａおよび内部コロ搬送路３８Ｂ上の連続的なコロ搬送によって搬入口４４からチャンバ４０内に搬入される。

上記したように、この減圧乾燥ユニット１２は、チャンバ４０内で乾燥処理中に真空排気により基板Ｇの下方で発生する気流が基板Ｇに影響するのを防止するための気流遮蔽板１００を備えているので、基板リフト機構６０で普通の安価なリフトピン６２を使用するにも関わらず、基板Ｇ上のレジスト塗布膜にピン転写跡が付くのを可及的に防止または抑制することができる。

本発明においては、気流遮蔽板１００がピン転写跡を防止するような気流遮蔽効果を奏するうえで、基板Ｇと気流遮蔽板１００との間に形成される隙間またはクリアランスＣ₂のサイズは重要である。

本発明者が、この実施形態における減圧乾燥ユニット１２で実験を行ったところ、上記クリアランスＣ₂を５ｍｍにした場合は、図８の（ａ）に示すようにプリベーキング処理後のレジスト膜にピン転写跡が殆ど付いていなかった。しかし、上記クリアランスＣ₂を２０ｍｍにした場合は、図８の（ｂ）に示すようにプリベーキング処理後のレジスト膜にピン転写跡が肉視できる大きさではっきり現れた。

要するに、上記クリアランスＣ₂が２０ｍｍ位に大きいと、真空排気中にリフトピン６２の周りに乱気流が発生しやすくなり、これが基板Ｇの下面に当たることによって基板上のレジスト塗布膜が局所的な熱影響を受け、そこでピン転写跡（膜厚変動）が生ずるものと考えられる。

なお、この減圧乾燥ユニット１２において、リフトピン６２のピン先で支持される基板Ｇの上面とチャンバ４０の天井５２との間に形成されるクリアランスＣ₁は、減圧乾燥処理の重要なプロセスパラメータであり、レジスト塗布の仕様や他の条件との関係で種種の値に調節される。この実施形態では、リフトピン６２および気流遮蔽板１００を基板リフト機構６０および遮蔽板昇降機構１０２により個別に昇降移動させるので、両クリアランスＣ₁，Ｃ₂を同時（それぞれ個別）に最適化することができる。

図９および図１０に、第２の実施形態における減圧乾燥ユニット１２の構成を示す。この第２の実施形態は、基板リフト機構（６０）を備えてはおらず、代わりに気流遮蔽板１００の上面に固定の支持ピン１１２を離散的（たとえばマトリクス状に）に多数本取り付けている。遮蔽板昇降機構１０２は、乾燥処理を行う時は支持ピン１１２の先端をコロ搬送路３８Ｂよりも高くして支持ピン１１２による基板Ｇの支持を可能とし（図１０）、基板Ｇの搬入出を行う時は支持ピン１１２のピン先端をコロ搬送路３８Ｂよりも低くしてコロ搬送機構による基板のコロ搬送を可能とするように（図９）、気流遮蔽板１００の昇降移動（上げ下げ）を行う。この場合、上記クリアランスＣ₂は、支持ピン１１２の高さ（長さ）によって決まり、上記第１の実施形態と同様に好ましくは２〜１０ｍｍの範囲内に設定されてよい。

この第２の実施形態においても、コロ搬送による基板Ｇの搬入出を可能としつつ、遮蔽板昇降機構１０２によりチャンバ４０内で基板Ｇをコロ搬送路３８の搬送面とそれよりも高い乾燥処理用の高さ位置との間で上げ下げできるとともに、乾燥処理中に真空排気により基板Ｇの下方で発生する気流が基板Ｇに影響するのを気流遮蔽板１００により防止して、基板Ｇ上のレジスト塗布膜にピン転写跡が付くのを可及的に防止または抑制することができる。

図１１Ａおよび図１１Ｂに、第３の実施形態における減圧乾燥ユニット１２の構成を示す。この実施形態は、気流遮蔽板１００および遮蔽板昇降機構１０２を備えてはおらず、代わりに各リフトピン６２のピン先端よりも所定距離（好ましくは２〜１０ｍｍ）だけ低い部位から周囲に向かって鍔状に延びる気流遮蔽部材１１４を備えている。この場合、上記クリアランスＣ₂はリフトピン６２における気流遮蔽部材１１４の取付け位置によって決まる。

この第３の実施形態においても、コロ搬送による基板Ｇの搬入出を可能としつつ、基板リフト機構６０によりチャンバ４０内で基板Ｇをコロ搬送路３８の搬送面とそれよりも高い乾燥処理用の高さ位置との間で上げ下げできるとともに、乾燥処理中に真空排気により基板Ｇの下方で発生する気流が基板Ｇに影響するのを気流遮蔽部材１１４により防止して、基板Ｇ上のレジスト塗布膜にピン転写跡が付くのを可及的に防止または抑制することができる。

上記した実施形態における減圧乾燥ユニット１２のチャンバ４０は、搬送方向（Ｘ方向）で向かい合う一対のチャンバ側壁に搬入口４４および搬出口４６をそれぞれ設けて、基板Ｇがチャンバ４０を通り抜けする構成となっていた。しかし、チャンバ４０一側壁に設けた１つの搬入出口で搬入口と搬出口とを兼用させる構成も可能であり、その場合は搬入側コロ搬送路３８Ａと搬出側コロ搬送路３８Ｃとの共用化もはかれる。

本発明における被処理基板はＬＣＤ用のガラス基板に限るものではなく、他のフラットパネルディスプレイ用基板や、半導体ウエハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。減圧乾燥処理対象の塗布液もレジスト液に限らず、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の処理液も可能である。

Claims

被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、
前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、
前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、
前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、
前記基板をピン先端で水平に支えて上げ下げするために前記チャンバの中に離散的に配置された多数のリフトピンを有し、前記乾燥処理を行う時は前記リフトピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記基板を支持し、前記基板の搬入出を行う時は前記リフトピンのピン先端を前記コロ搬送路よりも低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とする基板リフト機構と、
前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記基板に影響するのを防止するための気流遮蔽板と
を有する減圧乾燥装置。
前記気流遮蔽板は、前記乾燥処理中に前記リフトピンの先端よりも低くて前記基板に近接する高さに位置する、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
前記乾燥処理における前記基板と前記気流遮蔽板とのクリアランスが２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載の減圧乾燥装置。
前記気流遮蔽板が、前記リフトピンを昇降可能に貫通させるための第１の開口と、前記コロ搬送路との干渉を避けるための第２の開口とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の減圧乾燥装置。
前記乾燥処理を行う時と前記コロ搬送路上で前記基板のコロ搬送を行う時とで前記気流遮蔽板の高さ位置を変える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の減圧乾燥装置。
気流遮蔽板の高さ位置を前記リフトピンから独立して可変するための遮蔽板昇降機構を有する、請求項５に記載の減圧乾燥装置。
被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、
前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、
前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、
前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、
前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記基板に影響するのを防止するための気流遮蔽板と、
前記乾燥処理中に前記基板をピン先端で水平に支えるために前記気流遮蔽板の上に離散的に設けられる多数の支持ピンと、
前記気流遮蔽板に結合され、前記乾燥処理を行う時は前記支持ピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記支持ピンによる前記基板の支持を可能とし、前記基板の搬入出を行う時は前記支持ピンのピン先端を前記コロ搬送路よりも低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とするように、前記気流遮蔽板を昇降移動させる遮蔽板昇降機構と
を有する減圧乾燥装置。
前記乾燥処理における前記基板と前記気流遮蔽板とのクリアランスが２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である、請求項７に記載の減圧乾燥装置。
被処理基板上に形成された塗布液の膜に減圧状態で乾燥処理を施す減圧乾燥装置であって、
前記基板を水平状態で収容するための空間を有する減圧可能なチャンバと、
前記乾燥処理のために前記チャンバ内を密閉状態で真空排気する排気機構と、
前記チャンバの外と中で連続するコロ搬送路を有し、前記コロ搬送路上のコロ搬送で前記基板を前記チャンバに搬入し、または前記チャンバから搬出する搬送機構と、
前記基板をピン先端で水平に支えて上げ下げするために前記チャンバの中に離散的に配置された多数のリフトピンを有し、前記乾燥処理を行うときは前記リフトピンの先端を前記コロ搬送路よりも高くして前記基板を支持し、前記基板の搬入出を行うときは前記リフトピンのピン先端を前記コロ搬送路よりも低くして前記搬送機構による前記基板のコロ搬送を可能とするリフト機構と、
前記乾燥処理中に真空排気により前記基板の下方で発生する気流が前記リフトピンの周りで前記基板に影響するのを防止するために前記リフトピンに一体に取り付けられる気流遮蔽部材と
を有する減圧乾燥装置。
前記気流遮蔽部材は、前記リフトピンのピン先端よりも所定距離だけ低い部位から周囲に向かって鍔状に延びる、請求項９に記載の減圧乾燥装置。
前記所定距離が２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である、請求項１０に記載の減圧乾燥装置。