JP3884542B2

JP3884542B2 - レジスト熱処理装置及びレジスト熱処理方法

Info

Publication number: JP3884542B2
Application number: JP27278697A
Authority: JP
Inventors: 学澤崎
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JPH11109652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトレジスト（以下、単にレジストと記す）の熱処理、特に、基板に塗布され、露光及び現像工程を経たレジストを加熱する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レジストは基板に塗布した後、露光前に溶剤を除去する等の目的で加熱し（プリベーク）、更に現像後に未硬化部分を硬化させる等の目的で加熱する（ポストキュア）必要がある。そのためのレジスト熱処理装置としては、熱風循環型、ホットプレート型、赤外加熱型等がある。このうち、熱風循環型は低価格であるが昇温に時間がかかる上、装置内でワーク表面に異物（パーティクル）が付着し易い。ホットプレート型は短時間で昇温する上、装置内でワーク表面に異物が付着しにくいが、装置は高価である。また、赤外加熱型は高価で昇温に時間がかかるが、装置内でワーク表面に異物が付着しにくい。
【０００３】
その中で、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ装置）やＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ装置）等の製造工程では、プリベークには装置内のクリーン度とスループットを重視してホットプレート型が、ポストキュアには低価格の熱風循環型が主として用いられて来た。しかし、近年、製品の品質と生産性の向上を目指して、ポストキュアにもホットプレート型が用いられるようになって来た。
【０００４】
以下、従来のホットプレート型レジスト熱処理装置を図を参照しながら説明する。図４は第１の従来例を示す模式断面図である。この例は連続搬送タイプのレジスト熱処理装置であり、ホットプレート３２が処理室３１に面して配設されている。処理室３１の上面には排気口３１ａが設けられている。レジストが塗布された基板Ｓが搬入口３ａから処理室３１に搬入され、処理室３１内を移動しながらホットプレート３２で加熱されてレジストのポストキュアが行われた後、搬出口３ｂから搬出される。レジストが昇温する過程でレジスト内から放出されるガスは、排気口３１ａから排出される。
【０００５】
図５は第２の従来例を示す模式斜視図である。この例は多段タイプのレジスト熱処理装置であり、各ユニット４がそれぞれ１枚の基板（図示せず）を処理する処理室（図示せず）とホットプレート（図示せず）を有しており、その前面には搬出入口４ａが、背面には排気口（図示せず）が設けられている。この各ユニット４内でそれぞれ１枚の基板が加熱されてレジストのポストキュアが行われる。レジストが昇温する過程でレジスト内から放出されるガスは、排気口から排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、レジストの種類によっては、レジストをポストキュアするための昇温の過程において、或る温度以上でレジストから多量のガス（昇華物）が爆発的に発生してこれが処理室に放出される。そのため、このようなレジストのポストキュアにホットプレート型の熱処理装置を使用する場合には排気を十分に取る必要があり、その結果、開口部から負圧分の外気が侵入して、均熱性が低下する、昇華物が装置内壁へ付着し易くなってクリーン度が低下する、装置クリーニングのための稼働停止時間が増加する、等の問題を生じていた。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決して、生産性がよくしかも製品の品質の向上が可能なレジスト熱処理装置及びレジスト熱処理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明においては、基板上に塗布されたレジストを熱処理する装置であって、第１の処理室と該第１の処理室内で該レジストを脱ガスさせるに足る温度に該基板を加熱する第１のホットプレートと該第１の処理室内を強制排気する排気手段とを備えた第１の熱処理ユニットと、第２の処理室と該第２の処理室内で該レジストを所定のキュア温度に維持する第２のホットプレートとを備えた第２の熱処理ユニットとを有するレジスト熱処理装置としている。
【０００９】
また、本発明においては、基板上に塗布されたレジストを熱処理する方法であって、ホットプレートを備えた第１及び第２の熱処理ユニットを有するレジスト熱処理装置を使用し、該第１の熱処理ユニットの処理室内を強制排気しつつ該処理室内で該レジストを加熱して脱ガスさせる第１の熱処理工程と、該第２の熱処理ユニットの処理室内で該レジストを加熱してキュアする第２の熱処理工程とを有するレジスト熱処理方法としている。
【００１０】
即ち、加熱温度のコントロールがラフでよい脱ガス工程と精密なコントロールを要するキュア工程とを装置内で前者用の第１の熱処理ユニットと後者用の第２の熱処理ユニットとに分離したから、第１の熱処理ユニットの処理室内を十分に排気してレジストから発生するガスを除去することで装置のクリーン度を高め、一方、第２の熱処理ユニットの処理室内は排気しないから均熱性を損なうことがない。また、レジストからの昇華物が処理室内に付着したとしても、第１の熱処理ユニットだけをクリーニングすればよいから、装置の稼働停止時間が短縮される。
【００１１】
更に、第１の熱処理ユニットの処理室内の排気に見合う量の熱風を処理室内に供給することにより、レジストからの昇華物の処理室内への付着を殆どなくすことが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態を示す模式断面図である。同図において、１は第１の熱処理ユニット、２は第２の熱処理ユニットであり、第１の熱処理ユニット１では第１のホットプレート１２が第１の処理室１１に面して配設されており、第２の熱処理ユニット２では第２のホットプレート２２が第２の処理室２１に面して配設されている。第１の熱処理ユニット１はファンや排気配管等からなる排気手段１３を備えている。
【００１３】
この例は連続搬送タイプのレジスト熱処理装置であり、レジストが塗布された基板Ｓが第１の熱処理ユニット１の搬入口１ａから第１の処理室１１に搬入され、第１の処理室１１内を移動しながら第１のホットプレート１２で加熱されてレジストの脱ガスが行われた後、第２の熱処理ユニット２の第２の処理室２１に搬入され、第２の処理室２１内を移動しながら第２のホットプレート２２で加熱されてレジストのポストキュアが行われ、搬出口２ｂから搬出される。この間、第１の熱処理ユニット１の第１の処理室１１を排気手段１３により継続的に排気する。尚、レジストから放出されたガスはその気化温度以下になると固化するから、排気手段１３には、ファンより上流側にコールドトラップを設けておくと、装置のメンテナンスが容易になる。尚、第２の熱処理ユニット２ではレジストから放出されたガスが固化して第２の処理室２１内壁に付着することが殆どないから、装置のクリーニングは第１の熱処理ユニット１だけ行えばよい。
【００１４】
図２は本発明の第２の実施形態を示す模式断面図である。同図において、図１と同じものには同一の符号を付与した。この装置の第１の熱処理ユニット１には排気手段１３の他に、ファン、ヒータ、給気配管等からなる熱風供給手段１４が設けられている。この熱風供給手段１４によりクリーンエアを、レジストから放出されるガスの気化温度以上に加熱して第１の処理室１１に供給することで、レジストから放出されガスが固化して第１の処理室１１の内壁等に付着するのを防止する。この場合、この熱風の供給量と排気手段１３による排気量とをバランスさせる。
【００１５】
図３は本発明の第３の実施形態を示す模式断面図である。同図において、図１と同じものには同一の符号を付与した。この装置の第１の熱処理ユニット１には第１の処理室１１内に、その第１の処理室１１内で加熱されるレジストの感光波長を含む光を放射する光源（ＵＶランプ）１５を備えている。脱ガス中のレジストにＵＶ光を照射して未硬化成分の硬化を促進し、処理時間を短縮する。
【００１６】
本発明は以上の例に限定されることなく、更に種々変形して実施することができる。例えば、連続搬送タイプではなく、多段タイプのレジスト熱処理装置に本発明を適用することができる。即ち、各ユニットを脱ガス用とキュア用とに使い分け、脱ガス用ユニットだけに排気手段を、又は排気手段と熱風供給手段とを設ければよい。この場合、排気手段として真空ポンプを使用してもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キュア温度の均一性を損なうことなくレジスト面へのパーティクル付着を防止することが可能なレジスト熱処理装置及びレジスト熱処理方法を提供することができ、生産性及び製品の品質の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す模式断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す模式断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す模式断面図である。
【図４】第１の従来例を示す模式断面図である。
【図５】第２の従来例を示す模式斜視図である。
【符号の説明】
１第１の熱処理ユニット
２第２の熱処理ユニット
４ユニット
１１第１の処理室
１２第１のホットプレート
１３排気手段
１４熱風供給手段
１５光源
２１第２の処理室
２２第２のホットプレート
３１処理室
３２ホットプレート
Ｓ基板

Claims

基板上に塗布されたレジストを熱処理する装置であって、第１の処理室と該第１の処理室内で該レジストを脱ガスさせるに足る温度に該基板を加熱する第１のホットプレートと該第１の処理室内を強制排気する排気手段とを備えた第１の熱処理ユニットと、第２の処理室と該第２の処理室内で該レジストを所定のキュア温度に維持する第２のホットプレートとを備えた第２の熱処理ユニットとを有することを特徴とするレジスト熱処理装置。
前記第１の熱処理ユニットは前記処理室内に清浄気体の熱風を供給する熱風供給手段を有することを特徴とする請求項１記載のレジスト熱処理装置。
前記第１の熱処理ユニットは前記レジストの感光波長を含む光を前記処理室内に放射する光源を備えていることを特徴とする請求項１記載のレジスト熱処理装置。
基板上に塗布されたレジストを熱処理する方法であって、ホットプレートを備えた第１及び第２の熱処理ユニットを有するレジスト熱処理装置を使用し、該第１の熱処理ユニットの処理室内を強制排気しつつ該処理室内で該レジストを加熱して脱ガスさせる第１の熱処理工程と、該第２の熱処理ユニットの処理室内で該レジストを加熱してキュアする第２の熱処理工程とを有することを特徴とするレジスト熱処理方法。
前記第１の熱処理工程において、前記第１の熱処理ユニットの処理室内に、前記レジストから発生するガスの気化温度より高温の清浄気体を供給しつつ、該清浄気体の供給量と略等しい量の強制排気を行うことを特徴とする請求項４記載のレジスト熱処理方法。
前記第１の熱処理工程において、前記レジストに、該レジストの感光波長を含む光を照射することを特徴とする請求項４記載のレジスト熱処理方法。