JP2016044897A - 減圧乾燥装置、基板処理装置および減圧乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】減圧乾燥装置において、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行う技術を提供する。【解決手段】この減圧乾燥装置１は、チャンバ２０内に処理液が付着した基板Ｇを収容し、チャンバ２０内を減圧することにより、基板Ｇを乾燥させる。減圧乾燥装置１は、基板Ｇを収容するチャンバ２０と、減圧排気手段３０と、減圧排気の流量を調節するバルブ４５と、チャンバ２０内の減圧曲線データを取得する学習手段８０と、目標圧力値および目標到達時間が入力される入力手段７０と、バルブ４５の開度を制御する制御部６０とを有する。制御部６０は、使用するチャンバ２０の設置環境における減圧曲線データを取得し、当該減圧曲線データと、目標圧力値および目標到達時間とに基づいてバルブ４５の開度を調節する。これにより、装置の個体差や設置環境に拘わらず、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、処理液が付着した基板を減圧乾燥する技術に関する。

従来、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板の製造工程では、基板に塗布された処理液を乾燥させるために、減圧乾燥装置が使用される。このような減圧乾燥装置は、基板を収容するチャンバと、チャンバ内の気体を排出する排気装置とを有する。従来の減圧乾燥装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

基板に塗布したフォトレジスト等の処理液を乾燥し、薄膜を形成させる場合、急激な減圧を行うと、突沸が発生する虞がある。突沸は、基板表面に塗布されたフォトレジスト中の溶剤成分が急激に蒸発することにより生じる。減圧乾燥処理中に突沸が生じると、フォトレジストの表面に小さな泡が形成される脱泡現象が生じる。そのため、減圧乾燥処理において、初期段階ではチャンバ内を急激に減圧せず、段階的に減圧を行う必要がある。

特開２００６−２６１３７９号公報

チャンバ内の圧力を段階的に変更するためには、減圧速度を調節する必要がある。特許文献１に記載の減圧乾燥装置では、減圧処理中、チャンバ内の気体を排気しつつ、不活性ガスをチャンバ内に供給することにより、減圧速度を調節している。また、減圧速度を適切に調節するため、不活性ガスの供給源とチャンバとの間に複数段階に開度を変更できるバルブが設けられている。

また、チャンバ内の減圧速度を調節するその他の方法として、チャンバと排気装置との間に、複数段階に開度を変更できるバルブを設けてもよい。この場合、チャンバからの排気量を段階的に調整できる。

不活性ガスの供給量およびチャンバからの排気量のいずれを調整する場合であっても、所望の減圧速度で減圧処理を行うためには、上記バルブを、その減圧速度に応じた開度に設定する必要がある。しかしながら、同機種の減圧乾燥装置に対して同一のバルブ開度を設定した場合であっても、装置の個体差や設置環境の違い等により、減圧速度にばらつきが生じる。そのため、所望の減圧速度と現実の減圧速度との間に乖離が生じる場合があった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数段階に開度を変更できるバルブを有する減圧乾燥装置において、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、処理液が付着した基板を減圧乾燥する減圧乾燥装置であって、前記基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内を減圧排気する減圧排気手段と、前記チャンバと前記減圧排気手段との間に介在し、その開度により減圧排気の流量を調節するバルブと、前記バルブの所定の開度毎に、減圧排気による前記チャンバ内の圧力変化を示す減圧曲線データを取得する学習手段と、目標圧力値および目標到達時間が入力される入力手段と、前記バルブの開度を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記減圧曲線データと、入力された前記目標圧力値および前記目標到達時間とに基づいて前記バルブの開度を調節する。

本願の第２発明は、第１発明の減圧乾燥装置であって、前記入力手段には、連続する複数の前記目標圧力値および前記目標到達時間が入力される。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の減圧乾燥装置であって、複数の前記バルブを有し、前記制御部は、複数の前記バルブの全てを同一の開度で動作させる。

本願の第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの減圧乾燥装置であって、前記バルブは、弁の角度を変えることによって開度を調節する。

本願の第５発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの減圧乾燥装置であって、前記減圧曲線データは、時間の経過に従って前記チャンバ内の圧力が下降する圧力下降部と、前記チャンバ内の圧力が所定の圧力値で安定する圧力安定部とを含み、前記制御部は、前記目標圧力値が前記チャンバ内の元の圧力値よりも低い期間では前記圧力下降部を参照して前記バルブの開度を設定し、前記目標圧力値が前記チャンバ内の元の圧力値と略同一である期間では前記圧力安定部を参照して前記バルブの開度を設定する。

本願の第６発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの減圧乾燥装置であって、複数の前記チャンバを有し、前記学習手段は、前記チャンバのそれぞれに対して、固有の前記減圧曲線データを取得する。

本願の第７発明は、前記基板に対してレジスト液の塗布と現像を行う基板処理装置であって、露光処理前の前記基板に前記レジスト液を塗布する塗布部と、前記レジスト液が付着した前記基板を減圧乾燥する、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の減圧乾燥装置と、前記露光処理が施された前記基板に対して現像処理を行う現像部とを有する。

本願の第８発明は、処理液が付着した基板をチャンバ内に収容して前記チャンバ内を減圧することにより、前記基板を乾燥させる減圧乾燥方法であって、ａ）前記チャンバからの減圧排気の流量を調節するバルブの所定の開度毎に、減圧排気による前記チャンバ内の圧力変化を示す減圧曲線データを取得する学習工程と、ｂ）目標圧力値および目標到達時間を入力する入力工程と、ｃ）前記工程ａ）および前記工程ｂ）の後で、前記減圧曲線データと、入力された前記目標圧力値および目標到達時間とに基づいて、前記バルブの開度を調節する減圧乾燥工程とを有する。

本願の第１発明から第８発明によれば、使用するチャンバの設置環境における減圧曲線データを取得し、当該減圧曲線データに基づいて、バルブの開度を調節する。このため、装置の個体差や設置環境に拘わらず、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる。

第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示した概略図である。 第１実施形態に係る減圧乾燥装置の構成を示した概略図である。 第１実施形態に係る減圧乾燥処理の流れを示したフローチャートである。 第１実施形態に係る減圧曲線データの一例を示した図である。 第１実施形態に係る目標減圧波形の一例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係る減圧乾燥装置１を備えた基板処理装置９の構成を示した概略図である。本実施形態の基板処理装置９は、液晶表示装置用ガラス基板Ｇ（以下、基板Ｇと称する）に対して、レジスト液の塗布、露光、および露光後の現像を行う装置である。

基板処理装置９は、複数の処理部として、搬入部９０、洗浄部９１、デハイドベーク部９２、塗布部９３、減圧乾燥部としての減圧乾燥装置１、プリベーク部９４、露光部９５、現像部９６、リンス部９７、ポストベーク部９８、および搬出部９９を有する。基板処理装置９の各処理部は、上記の順に互いに隣接して配置される。基板Ｇは、搬送機構（図示せず）により、破線矢印で示すように、処理の進行に従って各処理部へ上記の順に搬送される。

搬入部９０は、基板処理装置９において処理される基板Ｇを、基板処理装置９内に搬入する。洗浄部９１は、搬入部９０へ搬入された基板Ｇを洗浄し、微細なパーティクルをはじめ、有機汚染や金属汚染、油脂、自然酸化膜等を除去する。デハイドベーク部９２は、基板Ｇを加熱し、洗浄部９１において基板Ｇに付着した洗浄液を気化させることによって、基板Ｇを乾燥させる。

塗布部９３は、デハイドベーク部９２で乾燥処理を行った後の基板Ｇに対して、その表面に処理液を塗布する。本実施形態の塗布部９３では、基板Ｇの表面にレジスト液を塗布する。そして、減圧乾燥装置１は、基板Ｇの表面に塗布された当該レジスト液の溶媒を減圧により蒸発させて、基板Ｇを乾燥させる。プリベーク部９４は、減圧乾燥装置１において減圧乾燥処理が施された基板Ｇを加熱し、基板Ｇ表面のレジスト成分を固化させる加熱処理部である。これにより、基板Ｇの表面に処理液の薄膜、すなわちレジスト膜が形成される。

次に、露光部９５は、レジスト膜が形成された基板Ｇの表面に対して、露光処理を行う。露光部９５は、回路パターンが描画されたマスクを通して遠紫外線を照射し、レジスト膜にパターンを転写する。現像部９６は、露光部９５においてパターンが露光された基板Ｇを現像液に浸して、現像処理を行う。

リンス部９７は、現像部９６において現像処理した基板Ｇをリンス液ですすぐ。これにより、現像処理の進行を停止させる。ポストベーク部９８は、基板Ｇを加熱し、リンス部９７において基板Ｇに付着したリンス液を気化させることによって、基板Ｇを乾燥させる。基板処理装置９の各処理部において処理が施された基板Ｇは、搬出部９９へ搬送される。そして、搬出部９９から基板Ｇが基板処理装置９の外部へ搬出される。

なお、本実施形態の基板処理装置９は露光部９５を有しているが、本発明の基板処理装置においては、露光部が省略されていてもよい。その場合、基板処理装置を、別体の露光装置と組み合わせて使用すればよい。

＜１−２．減圧乾燥装置の構成＞
図２は、本実施形態に係る減圧乾燥装置１の構成を示した概略図である。減圧乾燥装置１は、上述の通り、レジスト液等の処理液が塗布された基板Ｇを減圧乾燥する装置である。図２に示すように、減圧乾燥装置１は、チャンバ２０、排気ポンプ３０、配管部４０、不活性ガス供給部５０、制御部６０および入力部７０を有する。

チャンバ２０は、ベース部２１および蓋部２２を有する。ベース部２１は、略水平に拡がる板状の部材である。蓋部２２は、ベース部２１の上方を覆う有蓋筒状の部材である。ベース部２１および蓋部２２により構成される筐体の内部には、基板Ｇが収容される。また、蓋部２２の下端部には、シール材２２１が備えられている。これにより、ベース部２１と蓋部２２との接触箇所における、チャンバ２０の内部と外部との連通が遮断される。

ベース部２１には、排気口２３が設けられている。これにより、チャンバ２０内の気体を、排気口２３を介してチャンバ２０外へ排出できる。本実施形態のチャンバ２０には、４つの排気口２３が設けられている。図２には、４つの排気口２３のうち２つの２３のみが図示されている。なお、チャンバ２０に設けられる排気口２３の数は１つ〜３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。

チャンバ２０の内部には、支持機構２４が設けられている。支持機構２４は、支持板２４１、複数の支持ピン２４２および支持柱２４３を有する。支持板２４１は、略水平に拡がる板状の部材である。支持板２４１は、複数の支持ピン２４２を保持する。複数の支持ピン２４２は、その上端に基板Ｇが載置され、基板Ｇを裏面から支持する。支持ピン２４２はそれぞれ、支持板２４１から上方へ延びる。複数の支持ピン２４２は、水平方向に分散して配置される。これにより、基板Ｇが安定的に支持される。支持柱２４３は、支持板２４１を支える部材である。支持柱２４３の下端部は、ベース部２１に固定されている。なお、支持柱２４３の下端部は、昇降装置等の他の部材に固定されてもよい。

また、チャンバ２０には、チャンバ２０内の圧力を測定する圧力センサ２５が設けられている。本実施形態の圧力センサ２５は、ベース部２１に設けられているが、配管部４０の個別配管４１または第１共有配管４２に、圧力センサが設けられてもよい。

排気ポンプ３０は、チャンバ２０内の気体を排出するポンプである。排気ポンプ３０は、配管部４０を介してチャンバ２０の排気口２３と接続されている。これにより、排気ポンプ３０が駆動すると、排気口２３および配管部４０を介してチャンバ２０内の気体が減圧乾燥装置１の外部へと排出される。この排気ポンプ３０は、一定の出力で駆動することによって、チャンバ２０内を減圧排気する。チャンバ２０からの排気速度の調節は、後述するバルブ４５によって行われる。

配管部４０は、４つの個別配管４１、第１共有配管４２、第２共有配管４３および２つの分岐配管４４を有する。個別配管４１はそれぞれ、上流側の端部が排気口２３に接続され、下流側の端部が第１共有配管４２に接続される。なお本実施形態では、２つの個別配管４１の下流側の端部が第１共有配管４２の一端に接続され、他の２つの個別配管４１の下流側の端部が第１共有配管４２の他端に接続される。

第２共有配管４３は、下流側の端部が排気ポンプ３０に接続される。２つの分岐配管４４はそれぞれ、上流側の端部が第１共有配管４２の管路途中に接続され、下流側の端部が第２共有配管４３の上流側の端部に接続される。これにより、チャンバ２０の内部と排気ポンプ３０とは、４つの排気口２３、４つの個別配管４１、第１共有配管４２、２つの分岐配管４４および第２共有配管４３を介して連通する。

分岐配管４４にはそれぞれ、バルブ４５が介挿されている。バルブ４５は、チャンバ２０と排気ポンプ３０との間に介在し、減圧排気の流量を調節する。本実施形態のバルブ４５は、弁の角度を変えることによってその開度を調節するバタフライバルブである。なお、本実施形態ではバルブ４５にバタフライバルブが用いられているが、その開度により減圧排気の流量を調節することができるバルブであればグローブバルブ（玉型弁）や、その他のバルブが用いられてもよい。

また、本実施形態では、２つのバルブ４５は、同じ開度で動作する。すなわち、制御部６０がバルブ４５の開度を２０％と設定すると、２つのバルブ４５の開度がともに２０％に調節される。

不活性ガス供給部５０は、チャンバ２０内に不活性ガスを供給する。不活性ガス供給部５０は、不活性ガス供給配管５１、不活性ガス供給源５２および開閉弁５３を有する。不活性ガス供給配管５１は、一端がチャンバ２０の内部空間に接続し、他端が不活性ガス供給源５２に接続する。本実施形態の不活性ガス供給源５２は、不活性ガスとして、乾燥した窒素ガスを供給する。開閉弁５３は、不活性ガス供給配管５１に介挿されている。このため、開閉弁５３が開放されると、不活性ガス供給源５２からチャンバ２０内へ不活性ガスが供給される。また、開閉弁５３が閉鎖されると、不活性ガス供給源５２からチャンバ２０への不活性ガスの供給が停止する。

なお、不活性ガス供給部５０は、窒素ガスに代えて、アルゴンガス等の他の乾燥した不活性ガスを供給するものであってもよい。また、減圧乾燥装置１は、不活性ガス供給部５０に代えて、大気を供給する大気供給部を有していてもよい。

制御部６０は、減圧乾燥装置１の各部を制御する。図２中に概念的に示したように、制御部６０は、ＣＰＵ等の演算処理部６１、ＲＡＭ等のメモリ６２およびハードディスクドライブ等の記憶部６３を有するコンピュータにより構成されている。また、制御部６０は、圧力センサ２５、排気ポンプ３０、２つのバルブ４５、開閉弁５３および入力部７０と、それぞれ電気的に接続されている。

制御部６０は、記憶部６３に記憶されたコンピュータプログラムやデータを、メモリ６２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムおよびデータに基づいて、演算処理部６１が演算処理を行うことにより、減圧乾燥装置１内の各部の動作を制御する。これにより、減圧乾燥装置１における減圧乾燥処理が実行される。なお、制御部６０は、減圧乾燥装置１のみを制御するものであってもよいし、基板処理装置９の全体を制御するものであってもよい。

入力部７０は、ユーザが目標圧力値および目標到達時間を入力するための入力手段である。本実施形態の入力部７０は、基板処理装置９に設けられた入力パネルであるが、入力部７０は、その他の形態の入力手段（例えば、キーボードやマウスなど）であってもよい。目標圧力値および目標到達時間が入力部７０へ入力されると、当該データは制御部６０へと取り込まれる。

＜１−３．減圧乾燥処理の流れ＞
続いて、この減圧乾燥装置１における減圧乾燥処理について、図３〜図５を参照しつつ説明する。図３は、減圧乾燥装置１における減圧乾燥処理の流れを示したフローチャートである。図４は、減圧曲線データＤの一例を示した図である。図５は、目標減圧波形Ｒの一例を示した図である。

図３に示すように、減圧乾燥装置１は、はじめに学習工程を行う（ステップＳＴ１０１）。学習工程において、減圧乾燥装置１は、予め決められたバルブ４５の開度毎に、減圧排気によるチャンバ２０内の圧力変化を示す減圧曲線データＤ（図４参照）を取得する。

ステップＳＴ１０１の学習工程では、大気開放によりチャンバ２０内の圧力を大気圧である１００，０００［Ｐａ］にした後、排気ポンプ３０を駆動させるとともに、所定の開度にバルブ４５を開放する。そして、バルブ４５の開放後所定の時間が経過するまで、圧力センサ２５によりチャンバ２０内の圧力変化を計測する。これにより、制御部６０は、減圧曲線データＤを取得する。このような圧力計測を予め決められた開度毎に行うことにより、複数の開度についてそれぞれ減圧曲線データＤが取得される。減圧曲線データＤは、例えば、バルブ４５の開度毎に、経過時間と圧力値との対応関係を示したテーブルデータとして、記憶部６３内に保持される。

本実施形態では、図４に示すように、バルブ４５の開度が５％、７％、８％、１０％、１２％、１５％、２０％、５０％および１００％の場合について、それぞれ減圧曲線データＤを取得する。このように、本実施形態では、圧力センサ２５および制御部６０が、バルブ４５の所定の開度毎に減圧曲線データＤを取得する学習手段８０を構成する。

本実施形態では、ステップＳＴ１０１の学習工程を行った後、基板Ｇの減圧乾燥処理が進められる。まず、目標圧力値および目標到達時間が入力手段７０へ入力される（ステップＳＴ１０２）。本実施形態では、連続する複数の目標圧力値および目標到達時間が、入力手段７０へ入力される。当該複数の目標圧力値および目標到達時間により構成される目標減圧波形Ｒの一例が、図５に示されている。

図５の例の目標減圧波形Ｒでは、第１期間Ｔ１では、目標圧力値が１０，０００［Ｐａ］、目標到達時間が２０［ｓｅｃ］である。第２期間Ｔ２では、目標圧力値が４００［Ｐａ］、目標到達時間が１０［ｓｅｃ］である。第３期間Ｔ３では、目標圧力値が４００［Ｐａ］、目標到達時間が１０［ｓｅｃ］である。すなわち、第３期間Ｔ３では、圧力値を４００［Ｐａ］に維持することを目標とする。また、第４期間Ｔ４では、目標圧力値が２０［Ｐａ］、目標到達時間が５［ｓｅｃ］である。そして、第４期間Ｔ４で目標圧力値に到達した後、不活性ガスパージによりチャンバ２０内の圧力を大気圧まで戻す。図５の例の目標減圧波形Ｒのように、段階的に減圧を行うことにより、基板Ｇの表面に塗布された処理液が突沸するのが抑制される。

次に、チャンバ２０内に基板Ｇが搬入される（ステップＳＴ１０３）。このとき、バルブ４５および開閉弁５３が閉鎖された状態で、チャンバ２０の蓋部２２をチャンバ開閉機構（図示せず）により上昇させる。これにより、チャンバ２０が開放される。そして、処理液が塗布された基板Ｇがチャンバ２０内へ搬入され、支持ピン２４２上に載置される。その後、チャンバ開閉機構により蓋部２２を下降させる。これにより、チャンバ２０が閉鎖されて、チャンバ２０内に基板Ｇが収容される。

本実施形態では、ステップＳＴ１０２の入力工程の後でステップＳＴ１０３の基板の搬入工程が行われるが、ステップＳＴ１０２とステップＳＴ１０３の順番は逆であってもよい。

続いて、ステップＳＴ１０２において入力された目標圧力値および目標到達時間に基づいて、チャンバ２０内を減圧させることにより、処理液が付着した基板Ｇを乾燥させる（ステップＳＴ１０４）。ステップＳＴ１０４では、制御部６０は、目標圧力値および目標到達時間により構成される目標減圧波形Ｒに沿った波形を有する減圧曲線データＤを選択し、当該減圧曲線データＤにおけるバルブ４５の開度に基づいて、各期間におけるバルブ４５の開度を選択する。

図４に示すように、減圧曲線データＤは、それぞれ、圧力下降部Ｄ１と圧力安定部Ｄ２とを含む。圧力下降部Ｄ１では、時間の経過に従ってチャンバ２０内の圧力が下降する。一方、圧力安定部Ｄ２では、チャンバ２０内の圧力と減圧排気の排気圧とが平衡状態となるか、あるいは、チャンバ２０内から排気ポンプ３０への排気量と、チャンバ２０外部からチャンバ２０内への気体の流入量とが平衡状態となることによって、チャンバ２０内の圧力が所定の圧力値で安定する。

ステップＳＴ１０４において、圧力が下降する第１期間Ｔ１、第２期間Ｔ２および第４期間Ｔ４では、減圧曲線データＤの圧力下降部Ｄ１からバルブ４５の開度を決定する。また、圧力が維持される第３期間Ｔ３では、減圧曲線データＤの圧力安定部Ｄ２からバルブ４５の開度を決定する。

例えば、第１期間Ｔ１では、２０［ｓｅｃ］の間に大気圧１００，０００［Ｐａ］から１０，０００［Ｐａ］へ減圧する必要がある。制御部６０は、減圧曲線データＤの圧力下降部Ｄ１を参照し、開度が８％の場合、１００，０００［Ｐａ］から１０，０００［Ｐａ］へ減圧される期間が約２０［ｓｅｃ］であることに基づいて、第１期間Ｔ１におけるバルブ４５の開度を８％に設定する。

次に、第２期間Ｔ２では、１０［ｓｅｃ］の間に第１期間Ｔ１における目標圧力値１０，０００［Ｐａ］から４００［Ｐａ］へ減圧する必要がある。一方、減圧曲線データＤの圧力下降部Ｄ１を参照すると、開度が１２％の場合、１０，０００［Ｐａ］から４００［Ｐａ］へ減圧される期間が約９［ｓｅｃ］である。また、開度が１０％の場合、１０，０００［Ｐａ］から４００［Ｐａ］へ減圧される期間が約１２［ｓｅｃ］である。

これに基づいて、本実施形態では、制御部６０は第２期間Ｔ２におけるバルブ４５の開度を１０％に設定する。すなわち、減圧曲線データＤを取得した複数の開度の中に、所望の目標減圧波形Ｒに合致する開度がない場合、本実施形態の制御部６０は、近似する２つの開度のうち、開度の小さいものを選択する。このように、目標減圧波形Ｒよりも減圧速度が遅い開度を選択すれば、チャンバ２０内の圧力が目標減圧波形Ｒよりも低下することを防止できる。したがって、基板Ｇ上に塗布された処理液の突沸がさらに抑制される。このとき、制御部６０は、第２期間Ｔ２を、開度１０％の減圧曲線データＤに基づいて、１２［ｓｅｃ］に延長してもよい。

なお、制御部６０は、当該期間において目標減圧波形Ｒに近似する２つの開度から、目標減圧波形Ｒに合致する開度を計算により算出してもよい。その場合、第２期間Ｔ２におけるバルブ４５の開度を、計算により算出した開度に設定する。

続いて、第３期間Ｔ３における目標圧力値４００［Ｐａ］は、第２期間Ｔ２における目標圧力値４００［Ｐａ］と同一の圧力値である。すなわち、第３期間Ｔ３では、１０［ｓｅｃ］の間、チャンバ２０内の圧力を４００［Ｐａ］に維持する必要がある。制御部６０は、減圧曲線データＤの圧力安定部Ｄ２を参照し、開度が７％の場合、約４００［Ｐａ］で圧力が維持されることに基づいて、第３期間Ｔ３におけるバルブ４５の開度を７％に設定する。

そして、第４期間Ｔ４では、５［ｓｅｃ］の間に第３期間Ｔ３における目標圧力値４００［Ｐａ］から２０［Ｐａ］へ減圧する必要がある。制御部６０は、減圧曲線データＤの圧力下降部Ｄ１を参照し、開度５０％の場合、４００［Ｐａ］から２０［Ｐａ］へ減圧される期間が約５［ｓｅｃ］であることに基づいて、第４期間Ｔ４におけるバルブ４５の開度を５０％に設定する。

第４期間Ｔ４の終了後、制御部６０はバルブ４５を閉鎖し、チャンバ２０内からの排気を停止する。そして、開閉弁５３を開放し、不活性ガス供給源５２からチャンバ２０内への不活性ガスのパージを行う。これにより、チャンバ２０内の気圧を大気圧まで上昇させる。チャンバ２０内の圧力が大気圧となったら、開閉弁５３が閉鎖される。これにより、減圧乾燥工程が終了する。

その後、チャンバ２０から基板Ｇが搬出される（ステップＳＴ１０５）。ステップＳＴ１０５では、ステップＳＴ１０３と同様、バルブ４５および開閉弁５３が閉鎖された状態で、チャンバ２０の蓋部２２をチャンバ開閉機構により上昇させる。これにより、チャンバ２０が開放される。そして、減圧乾燥処理が施された基板Ｇがチャンバ２０外へと搬出される。

減圧乾燥装置１の設置環境が異なると、バルブ４５の開度が同一であっても、チャンバ２０内の減圧速度がそれぞれ異なる。そのため、減圧乾燥装置１の設置環境により、所望の減圧速度と現実の減圧速度との間に乖離が生じる虞がある。

本実施形態では、ステップＳＴ１０２〜ステップ１０５で行われる基板Ｇの減圧乾燥処理の前にステップＳＴ１０１の学習工程が行われる。これにより、減圧乾燥装置１が基板Ｇの減圧乾燥処理を行う際と同じ設置環境の下で、減圧曲線データＤが取得される。当該減圧曲線データＤに基づいて減圧乾燥処理を行うことにより、所望の減圧速度と現実の減圧速度との間に乖離が生じるのが抑制できる。すなわち、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる。

なお、ステップＳＴ１０１の学習工程は、ステップＳＴ１０２〜ステップ１０５で行われる基板Ｇの減圧乾燥処理毎に行われなくてもよい。当該学習工程は、減圧乾燥装置１の設置や移設の際に行われたり、定期的なメンテナンス時に行われるものであってもよい。

また、同一設計により製造される複数の減圧乾燥装置１であっても、製造誤差等により、同じバルブ４５の開度で減圧乾燥処理を行っても、各減圧乾燥装置１におけるチャンバ２０内の減圧速度にはばらつきが存在する。本実施形態のように、各減圧乾燥装置１において減圧乾燥処理前に減圧曲線データＤを取得することにより、減圧乾燥装置１の個体差に起因して所望の減圧速度と現実の減圧速度との間に乖離が生じるのが抑制できる。すなわち、より所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる。

このように、本実施形態の減圧乾燥装置１によれば、装置の個体差や設置環境に拘わらず、目標減圧波形Ｒの各期間において所望の減圧速度に近い減圧速度で減圧処理を行うことができる。これにより、レジスト液の突沸が抑制され、平滑なレジスト膜を得ることができる。

＜２．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形実施されてもよい。

上記の実施形態の減圧乾燥装置では、目標減圧波形Ｒの期間ごとに、各減圧曲線データにおける元の圧力値から目標圧力値までの減圧にかかる時間と、目標到達時間とを比較することにより、バルブの開度を設定していたが、本発明はこれに限られない。本発明の減圧乾燥装置は、各減圧曲線データから減圧速度や減圧加速度等のパラメータを算出し、当該パラメータに基づいてバルブの開度を設定してもよい。また、本発明の減圧乾燥装置は、その他のアルゴリズムを用いて、減圧曲線データに基づいてバルブの開度を設定してもよい。

また、上記の実施形態では、減圧乾燥装置が１つのチャンバのみを有していたが、本発明はこれに限られない。減圧乾燥装置は、複数のチャンバと、チャンバのそれぞれに接続する複数の配管部を有していてもよい。その場合、制御部は、複数のチャンバのそれぞれに対して、固有の減圧曲線データを取得することが好ましい。これにより、チャンバごとの固有の圧力変化特性に対応して、目標減圧波形により近い減圧波形を実現できる。

また、上記の実施形態では、配管部がバルブを２つ有していたが、配管部に備えられるバルブは１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

また、上記の実施形態では、２つのバルブを同じ開度で動作させていたが、それぞれ異なる開度で動作させてもよい。この場合、それぞれのバルブの開度を組み合わせたテーブルデータを作成すればよい。

また、上記の実施形態の減圧乾燥装置は、基板処理装置の一部であったが、本発明の減圧乾燥装置は、他の処理部とともに設置されない独立した装置であってもよい。また、上記の実施形態の減圧乾燥装置は、レジスト液が付着した基板を乾燥させるものであったが、本発明の減圧乾燥装置は、その他の処理液が付着した基板を乾燥させるものであってもよい。

また、上記の実施形態の減圧乾燥装置は、液晶表示装置用ガラス基板を処理対象としていたが、本発明の減圧乾燥装置は、ＰＤＰ用ガラス基板、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板などの他の精密電子装置用基板を処理対象とするものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 減圧乾燥装置
９ 基板処理装置
２０ チャンバ
２３ 排気口
２４ 支持機構
２５ 圧力センサ
３０ 排気ポンプ
４０ 配管部
４５ バルブ
５０ 不活性ガス供給部
５１ 不活性ガス供給配管
５２ 不活性ガス供給源
５３ 開閉弁
６０ 制御部
７０ 入力手段
７０ 入力部
８０ 学習手段
Ｄ 減圧曲線データ
Ｄ１ 圧力下降部
Ｄ２ 圧力安定部
Ｒ 目標減圧波形
Ｇ 基板

Claims (8)

1. 処理液が付着した基板を減圧乾燥する減圧乾燥装置であって、
   前記基板を収容するチャンバと、
   前記チャンバ内を減圧排気する減圧排気手段と、
   前記チャンバと前記減圧排気手段との間に介在し、その開度により減圧排気の流量を調節するバルブと、
   前記バルブの所定の開度毎に、減圧排気による前記チャンバ内の圧力変化を示す減圧曲線データを取得する学習手段と、
   目標圧力値および目標到達時間が入力される入力手段と、
   前記バルブの開度を制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、前記減圧曲線データと、入力された前記目標圧力値および前記目標到達時間とに基づいて前記バルブの開度を調節する、減圧乾燥装置。
2. 請求項１に記載の減圧乾燥装置であって、
   前記入力手段には、連続する複数の前記目標圧力値および前記目標到達時間が入力される、減圧乾燥装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の減圧乾燥装置であって、
   複数の前記バルブを有し、
   前記制御部は、複数の前記バルブの全てを同一の開度で動作させる、減圧乾燥装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の減圧乾燥装置であって、
   前記バルブは、弁の角度を変えることによって開度を調節する、減圧乾燥装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の減圧乾燥装置であって、
   前記減圧曲線データは、
   時間の経過に従って前記チャンバ内の圧力が下降する圧力下降部と、
   前記チャンバ内の圧力が所定の圧力値で安定する圧力安定部と
   を含み、
   前記制御部は、前記目標圧力値が前記チャンバ内の元の圧力値よりも低い期間では前記圧力下降部を参照して前記バルブの開度を設定し、前記目標圧力値が前記チャンバ内の元の圧力値と略同一である期間では前記圧力安定部を参照して前記バルブの開度を設定する、減圧乾燥装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の減圧乾燥装置であって、
   複数の前記チャンバを有し、
   前記学習手段は、前記チャンバのそれぞれに対して、固有の前記減圧曲線データを取得する、減圧乾燥装置。
7. 前記基板に対してレジスト液の塗布と現像を行う基板処理装置であって、
   露光処理前の前記基板に前記レジスト液を塗布する塗布部と、
   前記レジスト液が付着した前記基板を減圧乾燥する、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の減圧乾燥装置と、
   前記露光処理が施された前記基板に対して現像処理を行う現像部と
   を有する、基板処理装置。
8. 処理液が付着した基板をチャンバ内に収容して前記チャンバ内を減圧することにより、前記基板を乾燥させる減圧乾燥方法であって、
   ａ）前記チャンバからの減圧排気の流量を調節するバルブの所定の開度毎に、減圧排気による前記チャンバ内の圧力変化を示す減圧曲線データを取得する学習工程と、
   ｂ）目標圧力値および目標到達時間を入力する入力工程と、
   ｃ）前記工程ａ）および前記工程ｂ）の後で、前記減圧曲線データと、入力された前記目標圧力値および目標到達時間とに基づいて、前記バルブの開度を調節する減圧乾燥工程と
   を有する、減圧乾燥方法。

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