JP4066255B2 - 基板の処理装置及び基板の処理方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は,基板の処理装置及び基板の処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では,ウェハ表面にレジスト液を塗布し,レジスト膜を形成するレジスト塗布処理,ウェハにパターンを露光する露光処理,露光後のウェハに対して現像を行う現像処理等が行われ,ウェハ上に所定の回路パターンを形成する。
【0003】
上述のレジスト塗布処理においては,ノズルから線状のレジスト液を吐出しながら,ノズルとウェハとを相対的に移動させて,ウェハ表面にレジスト液を塗布する,いわゆるスキャン方式の塗布方法が行われている(例えば,特許文献1〜4参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2000―77326号公報
【特許文献2】
特開2000―188251号公報
【特許文献3】
特開2001―148338号公報
【特許文献4】
特開2001―176765号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで,上述のいわゆるスキャン方式の塗布方法では,レジスト膜の表面にレジスト液の塗布経路に沿った凹凸ができやすい。このため,いわゆるスキャン方式の塗布方法では,塗布直後のレジスト液の拡散,レジスト膜の平坦化を促進するために,比較的溶剤の割合が多く,粘性の低いレジスト液が使用される。これに伴って,レジスト塗布処理の後に,ウェハを減圧雰囲気内に曝し,レジスト液内の溶剤を蒸発させて,ウェハを乾燥する減圧乾燥処理が必要になる。しかしながら,この減圧乾燥処理では,ウェハ上に形成されたレジスト膜全体が中心方向に収縮し,レジスト膜の中心部が盛り上がる,いわゆるシュリンク現象が生じる。このいわゆるシュリンク現象は,レジスト膜の膜厚をウェハ面内において不均一にするものであり,このシュリンク現象に対処する必要がある。
【0006】
また,上述したようにレジスト塗布処理において粘性の低いレジスト液を使用しても,なおレジスト膜の表面には,レジスト液の塗布経路に沿った盛り上がりが残る。レジスト液の塗布中にレジスト液の線が途切れる場合もあり,その部分には凹部が形成される。このようにレジスト膜の平坦性は,十分に確保されておらず,レジスト塗布処理後のレジスト膜の平坦化を促進する何らかの処置が必要である。
【0007】
本発明は,かかる点に鑑みてなされたものであり,ウェハなどの基板上のレジスト液などの塗布液を乾燥させ,この際に基板上に均一な膜厚の塗布膜を形成する基板の処理装置と基板の処理方法を提供することをその目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば,基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって,基板を載置する載置部と,前記載置部に載置された基板を上方から覆い,かつ前記載置部と一体となって処理室を形成する蓋体と,を備え,前記蓋体には,前記載置部に載置された基板に気体を供給し,かつ前記基板上の気体を排気するための通気口が設けられ,前記蓋体の内側であって,前記載置部上の基板と前記通気口との間には,前記通気口から前記載置部上の基板に供給される気体と前記基板上から前記通気口に向けて排気される気体が通気する通気板が設けられ,前記通気板は,前記載置部上の基板の表面を覆い,前記基板に対して平行に設けられていることを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【0019】
本発明によれば,通気口から前記蓋体の内側に供給された気体は,前記通気板を通って基板の表面全体に供給される。この気体の供給により,基板表面上に気流が形成され,この気流によって基板上の凹凸のある塗布液が均される。また,例えば供給される気体が塗布液の溶剤を含む気体のような場合には,気体の供給により塗布液の粘性が下げられ,塗布液の平坦化がさらに促進される。一方,基板上にある気体は,基板の表面全体から前記通気板を通って均等に排気される。この均等な排気によって塗布液内の溶剤が蒸発され,塗布液が均等に乾燥される。このように基板上に均一な膜厚で平坦な塗布膜を形成できる。
【0020】
前記通気板は,多孔質の材料が用いられていてもよい。かかる場合,気体が通気板を通過する際に,気体の流速や圧力が基板面内において平均化され,基板への気体の供給と基板からの排気が基板面内おいてより均等に行われる。なお,前記通気口は,前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていてもよい。
【0021】
前記蓋体の内側における前記通気板と通気口との間には,気体が前記通気板面内を均等な流量で通過するように気体の流れを制御する気流制御部材が設けられていてもよい。また,前記気流制御部材は,前記通気口の正面の位置に設けられていてもよい。さらに,前記気流制御部材は,板状に形成されていてもよい。かかる場合,気流制御部材によって,気体が前記通気板内を均等な流量で通過するように制御しているので,基板の表面には,より均等に気体が供給され,また基板の表面からは,より均等に気体が排気される。この結果,基板の表面上の塗布液は,均等に均され乾燥されて,基板上には,さらに均一な膜厚の塗布膜が形成される。なお,前記通気口から供給される気体は,前記塗布液の溶剤を含む気体であってもよい。
【0022】
この発明は,請求項1〜7のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって,前記蓋体の通気口から前記通気板を介して基板に気体を供給する工程と,前記基板への気体の供給を停止した後に,基板上の気体を,前記通気板を介して前記通気口から排気する工程と,を有することを特徴とする。
【0023】
この発明によれば,先ず前記通気板を介して基板に気体を供給することによって,基板の表面上に気流を形成し,基板上の塗布液の流動を促して塗布液を均すことができる。その後,基板上の気体を通気板から排気することによって,例えば基板の表面上の塗布液中の溶剤を均等に蒸発させることができる。この結果,基板上には,膜厚の均一な平坦な塗布膜を形成できる。なお,前記基板に気体を供給する工程は,前記蓋体を上昇させて,処理室を開放した状態で行われるようにしてもよい。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下,本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は,本発明にかかる基板の処理装置を搭載した塗布現像処理システム1の構成の概略を示す平面図であり,図2は,塗布現像処理システム1の正面図であり,図3は,塗布現像処理システム1の背面図である。
【0025】
塗布現像処理システム1は,図1に示すように,例えば25枚のウェハWをカセット単位で外部から塗布現像処理システム1に対して搬入出したり,カセットCに対してウェハWを搬入出したりするカセットステーション2と,塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション3と,この処理ステーション3に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハWの受け渡しをするインターフェイス部4とを一体に接続した構成を有している。
【0026】
カセットステーション2では,カセット載置台5上の所定の位置に,複数のカセットCをX方向(図1中の上下方向)に一列に載置自在となっている。そして,このカセット配列方向(X方向)とカセットCに収容されたウェハWのウェハ配列方向(Z方向;鉛直方向)に対して移送可能なウェハ搬送体7が搬送路8に沿って移動自在に設けられており,各カセットCに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【0027】
ウェハ搬送体7は,ウェハWの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体7は後述するように処理ステーション3側の第3の処理装置群G3に属するエクステンション装置32に対してもアクセスできるように構成されている。
【0028】
処理ステーション3では,その中心部に主搬送装置13が設けられており,この主搬送装置13の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。該塗布現像処理システム1においては,4つの処理装置群G1,G2,G3,G4が配置されており,第1及び第2の処理装置群G1,G2は塗布現像処理システム1の正面側に配置され,第3の処理装置群G3は,カセットステーション2に隣接して配置され,第4の処理装置群G4は,インターフェイス部4に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第5の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置13は,これらの処理装置群G1,G2,G3,G4,G5に配置されている後述する各種処理装置に対して,ウェハWを搬入出可能である。なお,処理装置群の数や配置は,ウェハWに施される処理の種類によって任意に変更可能である。
【0029】
第1の処理装置群G1では,例えば図2に示すように,ウェハWにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置17と,露光後にウェハWを現像処理する現像処理装置18とが下から順に2段に配置されている。第2の処理装置群G2の場合も同様に,レジスト塗布装置19と,現像処理装置20とが下から順に2段に積み重ねられている。
【0030】
レジスト塗布装置17及び19は,いわゆるスキャン方式のレジスト塗布装置であり,レジスト液を吐出するノズル(図示せず)と,当該ノズルとウェハWとを相対的に移動させる移動機構(図示せず)とを有している。レジスト塗布装置17及び19では,ノズルがウェハWに対してレジスト液を吐出した状態で,当該ノズルがウェハWに対して相対的に移動して,ウェハW表面にレジスト液が塗布される。
【0031】
第3の処理装置群G3では,例えば図3に示すように,ウェハWを冷却処理するクーリング装置30,レジスト液とウェハWとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置31,ウェハWを待機させるエクステンション装置32,本実施の形態にかかる基板の処理装置としての減圧乾燥装置33,34及びレジスト膜中に残存している溶剤を揮発させるプリベーキング装置35,36が下から順に例えば7段に重ねられている。
【0032】
第4の処理装置群G4では,例えばクーリング装置40,載置したウェハWを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置41,エクステンション装置42,クーリング装置43,露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置44,45,現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置46,47等が下から順に例えば8段に積み重ねられている。
【0033】
インターフェイス部4の中央部には,図1に示すように例えばウェハ搬送体50が設けられている。このウェハ搬送体50はX方向(図1中の上下方向),Z方向(垂直方向)の移動とθ方向(Z軸を中心とする回転方向)の回転が自在にできるように構成されており,第4の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置41,エクステンション装置42,周辺露光装置51及び図示しない露光装置に対してアクセスして,各々に対してウェハWを搬送できるように構成されている。
【0034】
次に,上述した減圧乾燥装置33,34の構成について,減圧乾燥装置33を例に採って説明する。減圧乾燥装置33は,図4に示すようにウェハWを収容し,密閉可能な処理室Sを形成する処理容器60を有している。処理容器60は,例えばウェハWを載置して,冷却する載置部としての冷却板61と,冷却板61上のウェハWを上方から覆う蓋体62から主に構成されている。
【0035】
冷却板61は,厚みのある略円盤形状を有し,冷却板61の内部には,例えば冷却源となるペルチェ素子63が内蔵されている。このペルチェ素子63によって冷却板61自体を所定の温度に冷却し,当該冷却板61によってウェハWを所定の冷却温度に冷却できる。
【0036】
蓋体62は,例えば下面が開口した略円筒形状を有している。蓋体62は,冷却板61よりも僅かに小さい径を有し,蓋体62の下端部は,冷却板61の外周部の形状に対応している。蓋体62には,蓋体62全体を上下動させる昇降機構64が設けられており,蓋体62を下降させることによって,蓋体62の下端部を冷却板61の上面に接触させて,閉鎖された処理室Sを形成できる。また,蓋体62を上昇させることによって,処理室Sを開放してウェハWを処理容器60内に搬入出することができる。蓋体62と冷却板61との接触部には,シーリング部材65が設けられており,蓋体62と冷却板61とで形成される処理室Sを密閉できる。なお,昇降機構64は,例えば蓋体62を支持する支持棒66と,当該支持棒66を上下方向に駆動するシリンダ67を備えている。
【0037】
蓋体62の上面であって,冷却板61上のウェハWの中心部に対向する位置には,円形の給気口70が開口している。給気口70には,当該給気口70の外周に渡って排気口71が環状に開口している。つまり,給気口70と排気口71は,二重の同心円状に開口しており,内側の給気口70から所定の気体が供給され,外側の排気口71から処理室S内の雰囲気が排気される。
【0038】
排気口71は,第1の配管72を通じて処理容器60外の負圧発生装置73に連通しており,この負圧発生装置73によって処理容器60内の雰囲気を所定の圧力で排気し,処理容器60内を減圧することができる。一方,給気口70は,第2の配管74を通じて処理容器60外の気体供給装置75に接続されている。気体供給装置75は,処理液(レジスト液)中の溶剤を含む溶剤気体である,例えばシンナーガス,不活性気体である,例えば窒素ガス等の所定の気体を供給する装置である。第2の配管74には,ダンパ76が設けられており,給気口70に供給される気体の供給圧力や供給流量を調整できる。負圧発生装置73,気体供給装置75及びダンパ76の動作は,例えば制御装置77によって制御されており,制御装置77は,処理容器60内への給気の動停止,給気圧力,処理容器60内からの排気の動停止,排気圧力等を制御できる。したがって,この制御装置77の制御によって,給気と排気を同時期に行って処理容器60内に気流を形成したり,排気のみを行って処理容器60内を減圧したりすることができる。なお,制御装置77は,蓋体62の昇降機構64の動作も制御しており,蓋体62の上下動を所定のタイミングで行うことができる。
【0039】
処理容器60内には,給気口70から流入した気体を冷却板61上のウェハWに供給する気体供給部材80が設けられている。気体供給部材80は,略円筒形状に形成されている。気体供給部材80の上面80aには,給気口70に連通する接続管81が接続されている。気体供給部材80は,この接続管81により蓋体62と一体となって上下動する。気体供給部材80と接続管81は,給気口70と同軸上に配置されている。
【0040】
気体供給部材80の下面には,開口部80bが形成されており,開口部80bは,平面から見てウェハWの外形と同形状の円形状で,かつウェハWよりも僅かに大きな内径を有している。したがって,気体供給部材80は,ウェハW表面の全面に対して気体を供給できる。開口部80bには,当該開口部80bの全面,引いてはウェハW表面の全面を覆う整流板83が取り付けられている。整流板83の材質には,ポーラス材などの多孔質を有するものが用いられる。気体供給部材80内の気体は,整流板83を通過する際にその流速や圧力が平均化されて,ウェハW上に均等に供給される。整流板83は,冷却板61上のウェハWに対して平行に形成されており,整流板83とウェハWとは,例えば1〜5mm程度の距離に近接されている。これによって,整流板83を通過し,ウェハW上に供給された気体は,整流板83に沿ってウェハWの外方側に流れる。
【0041】
気体供給部材80は,蓋体62の径よりも小さく形成されており,気体供給部材80の外周面と処理容器60との間には,隙間が形成されている。この隙間は,排気口71に連通している。したがって,供給部82からウェハW上に供給された気体は,ウェハWの外方まで流れた後,気体供給部材80を迂回するように気体供給部材80と処理容器60との隙間を通って上昇し,処理容器60上部の排気口71から排気される。
【0042】
次に,以上のように構成されている減圧乾燥装置33の作用について,塗布現像処理システム1で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【0043】
先ず,ウェハ搬送体7がカセットCから未処理のウェハWを1枚取りだし,第3の処理装置群G3に属するエクステンション装置32に搬送する。次いでウェハWは,主搬送装置13によってアドヒージョン装置31,クーリング装置30に順次搬送され,各装置において所定の処理が施される。所定温度に冷却されたウェハWは,主搬送装置13によって例えばレジスト塗布装置17に搬送される。
【0044】
レジスト塗布装置17では,ノズルがウェハW上を移動しながら,ウェハWに対して線状のレジスト液を吐出する,いわゆるスキャン方式の塗布方法によってウェハW上にレジスト膜が形成される。そして,レジスト膜の形成されたウェハWは,主搬送装置13によって減圧乾燥装置33に搬送される。
【0045】
減圧乾燥装置33で減圧乾燥処理が施されたウェハWは,主搬送装置13によってプリベーキング装置35,エクステンション・クーリング装置41に順次搬送され,その後ウェハ搬送体50によって周辺露光装置51,露光装置(図示せず)に順次搬送される。露光装置において露光処理の終了したウェハWは,ウェハ搬送体50によってエクステンション装置42に搬送され,主搬送装置13によってポストエクスポージャーベーキング装置44,クーリング装置43,現像処理装置18,ポストベーキング装置46,クーリング装置30に順次搬送され,各装置において所定の処理が施される。その後,ウェハWは,エクステンション装置32を介してカセットCに戻され,一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【0046】
次いで,上述の減圧乾燥装置33の作用について詳しく説明する。図5は,蓋体62の昇降,処理容器60への給気の動・停止及び処理容器60からの排気の動・停止のタイミングを示すタイムチャートである。先ず,レジスト膜の形成されたウェハWが,上昇した蓋体62と冷却板61との間から処理容器60内に搬入され,冷却板61の中央部に載置される(T1)。このとき,負圧発生装置73と気体供給装置75は,作動しておらず,処理容器60に対する給気と排気は,行われていない。なお,ウェハWの載置された冷却板61は,所定の温度,例えば常温に管理されている。
【0047】
次いで,蓋体62が下降され,処理容器60内が密閉される(T2)。このとき気体供給部材80も蓋体62と一体となって下降し,ウェハW表面が整流板83によって覆われる。次に負圧発生装置73が作動し,排気が開始される(T3)。例えばその直後に気体供給装置75が作動し,ダンパ76が開放されて,処理容器60内に気体,例えばレジスト液の溶剤を含む溶剤気体が供給され始める(T4)。給気口70から供給された溶剤気体は,図4に示すように気体供給部材80を通じてウェハW上に供給される。このとき溶剤気体は,多孔質の整流板83を通過し,ウェハW表面の全面に均等に供給される。ウェハW上に供給された溶剤気体は,整流板83とウェハWとの隙間をウェハWの外側方向に向けて放射状に流れる。このウェハW上に形成される気流によって,ウェハW上のレジスト膜が,ウェハWの中心側から外側に向けて均される。そして,ウェハWの外方に到達した溶剤気体は,気体供給部材80の外側を迂回して上昇し,蓋体62の上部の排気口71から排気される。なお,このときの処理容器60内の圧力は,例えば給気圧と排気圧を制御することによって,ウェハW上のレジスト膜内の溶剤が揮発し難い圧力,例えば400Pa以上の圧力に管理される。
【0048】
所定時間ウェハW表面のレジスト膜が平坦化された後,処理容器60内への給気のみが停止され(T5),排気は継続して行われる。この結果,処理容器60内が減圧される。処理容器60内の圧力は,レジスト膜内の溶剤が蒸発する圧力,例えば133Paまで減圧され,ウェハW上のレジスト膜が乾燥される。レジスト膜の乾燥が行われて所定時間が経過すると,排気が停止され(T6),続いて蓋体62が上昇される(T7)。こうして処理容器60内が開放され,主搬送装置13によって冷却板61上のウェハWが搬出されると,一連の処理が終了する。
【0049】
本実施の形態によれば,処理容器60内に気体供給部材80が設けられ,当該気体供給部材80の開口部80bに,多孔質の整流板83が設けられたので,溶剤気体が,ウェハW表面の全面に均等に供給される。この結果,例えば溶剤気体の供給圧によってレジスト膜の面内均一性に悪影響を及ぼすことがない。整流板83は,ウェハWに対して平行に形成されているので,整流板83とウェハWとの隙間が一定に保たれる。それ故,ウェハW上に供給された溶剤気体がウェハW上を一定の速度で流れ,ウェハW上のレジスト膜が均等に均される。気体供給部材80の開口部80bは,ウェハW表面の形状と同じ円形状に形成されたので,溶剤気体をウェハWに対して過不足なく供給できる。
【0050】
排気口71をウェハWの中心に対向する位置に配置し,ウェハWと整流板83との間の雰囲気を,ウェハWの外周方向から一様に吸気できるようにしたので,ウェハW上に放射状の気流が形成される。この結果,ウェハW上のレジスト膜がウェハWの中心部側に移動する,いわゆるシュリンク現象を緩和できる。したがって,レジスト膜の膜厚のウェハW面内の均一性が向上する。また,排気口71から処理容器60内の雰囲気を排気し,処理容器60内を減圧することによって,レジスト膜中の溶剤を揮発させ,ウェハWを乾燥することができる。
【0051】
気体供給部材80を,接続管81によって蓋体62に固定して,気体供給部材80と蓋体62とが一体的に移動するようにした。この結果,ウェハWを処理容器60内に搬入出する際に,気体供給部材80は,蓋体62と共に昇降し,気体供給部材80とウェハWとの間に,例えば主搬送装置13の侵入する空間を形成できる。したがって,その空間を確保するために,別途気体供給部材80のための昇降機構を設ける必要がなく,その分減圧乾燥装置33内の駆動系を簡略化できる。
【0052】
さらに,以上の実施の形態においては,ウェハW上にレジスト液の溶剤気体が供給されたので,その時レジスト膜の表面の溶剤の揮発量が一時的に減少し,レジスト膜の表面が好適に均される。
【0053】
なお,以上の実施の形態で記載した整流板83の通気性は,ウェハ面内のレジスト液の乾燥状態によって,ウェハ面内において変えてもよい。例えば整流板83のポーラスの穴径を,ウェハWの周縁部と中央周辺部とで変えてもよい。
【0054】
以上の実施の形態で記載した気体供給部材80内には,給気口70から流出した気体の圧力を損失させる圧力損失部材が設けられていてもよい。かかる場合,例えば図6に示すように気体供給部材80内の整流板83よりも上流側であって給気口70の正面に,圧力損失部材としてのバッフル板100が設けられてもよい。バッフル板100は,例えば円形状を有し,ウェハWに対して平行に設けられる。給気口70から接続管81を通じて気体供給部材80内に供給された気体は,バッフル板100に衝突し,圧力が損失されてから整流板83に流れ込む。こうすることによって,給気口70に対面する整流板83の中心部により多くの気体が流れ込むことが防止され,整流板83を介するウェハWへの給気がウェハW面内においてより均等に行われる。
【0055】
以上,本発明の実施の形態の一例について説明したが,本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば前記実施の形態では,給気口70の位置がウェハWに対向する位置であったが,他の位置,例えば処理容器60の側面であってもよい。排気口71も,ウェハWの中心部に対向する位置であったが,ウェハW上に放射状の一様な気流を形成できる位置であれば,他の位置,例えばウェハWの外周方向に設けられていてもよい。
【0056】
以上の実施の形態では,給気口70と排気口71を別々に設けたが,蓋体に,給気と排気との両方ができる通気口を設けるようにしてもよい。以下,かかる場合の減圧乾燥装置の例を説明する。
【0057】
図7は,かかる一例を示すものであり,減圧乾燥装置120が備える処理容器121の蓋体122の上面には,通気口123が形成されている。蓋体122は,前記実施の形態の蓋体62と同様に下面が開口した略円筒形状に形成されている。通気口123は,蓋体122の上面の中央部に設けられている。通気口123は,例えば管路124を介して気体供給装置125と負圧発生装置126に連通している。管路124には,例えば三方弁127が設けられており,通気口123に対する気体の供給と排気を切り換えることができる。この給気と排気の切り換えは,例えば気体供給装置125,負圧発生装置126及び三方弁127の動作を制御する制御装置128によって制御されている。なお,この制御装置128は,蓋体122の昇降させる昇降機構129の動作も制御している。
【0058】
蓋体122の内側であって,通気口123と載置部としての冷却板130との間には,通気性のある通気板131が設けられている。通気板131は,冷却板130上のウェハ表面の全面を覆い,蓋体122の開口部を閉鎖するように略円盤状に形成されている。したがって,蓋体122の下方から蓋体122の内側と外側との間で出入りする気体は,必ず通気板131を通過する。通気板131の材質には,ポーラス材などの多孔質の材質が用いられており,気体が通気板131を通過する際,当該気体の流速や圧力は通気板131面内において均一化される。
【0059】
さらに,蓋体122の内側であって,通気板131と通気口123との間には,蓋体122内の気体の流れを制御する気流制御部材としての気流制御板132が設けられている。気流制御板132は,例えば通気板131と同様に略円盤の板形状に形成されており,通気口123の正面で通気口123に対向するように配置されている。気流制御板132の径は,蓋体122の内径よりも小さく形成されており,蓋体122内の気体は,気流制御板132の外側を経由して流れる。なお,減圧乾燥装置20のシーリング部材133,ペルチェ素子134などの他の構成については,前記実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【0060】
次にかかる減圧乾燥装置120における乾燥処理のプロセスについて説明する。図8は,蓋体122の昇降,給気の動停止,排気の動停止のタイミングを示すタイムチャートである。
【0061】
先ず,図9に示すように蓋体122を上昇させた状態で,ウェハWが冷却板130上に載置される(図8中のK1)。続いて気体供給装置125を作動させ,三方弁127を開放して通気口123からレジスト液の溶剤気体が供給される(図8中のK2)。この溶剤気体は,図9に示すように蓋体122内の気流制御板132の上面から外方を迂回し,気流制御板132の裏面に流れ込む。そして,当該溶剤気体は,気流制御板132の裏面から通気板131を通過してウェハW上に供給される。このとき溶剤気体は,ウェハWの表面面内において均等に供給される。この溶剤気体の供給により,ウェハWの表面上に気流が形成され,ウェハW上のレジスト液が流動し平坦化される。
【0062】
所定時間の間,レジスト液が平坦化された後,三方弁127が切り換えられ,溶剤気体の供給が停止され,負圧発生装置126の作動により通気口123からの排気が開始される(図8中のK3)。このとき,蓋体122も下降し,図7に示すように処理室Sが閉鎖される。この排気の際,ウェハWの表面上の気体は,通気板131の全面から均等に吸引され,通気板131を通過する。そして,当該気体は,気流制御板132の裏面から気流制御板132の外側を迂回し,気流制御板132の表面を通って通気口123から排気される。この排気により,ウェハW上のレジスト液中の溶剤がウェハ面内において均等に揮発し乾燥して,ウェハW上に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
【0063】
所定時間経過後,通気口123からの排気が停止されて(図8中のK4),ウェハWの乾燥が終了すると,蓋体122が上昇され(図8中のK5),処理室Sが開放される。その後,冷却板130上からウェハWが搬出されて,一連の乾燥処理が終了する。
【0064】
本実施の形態によれば,蓋体122の内側に多孔質の通気板131が設けられたので,ウェハWへの溶剤気体の供給と,ウェハ表面からの排気とがウェハW面内において均等に行われる。溶剤気体の供給では,その供給により生じた気流によりウェハW上のレジスト液が均される。また,この溶剤気体の供給により,ウェハW上のレジスト液内に溶剤が補充されるので,レジスト液の粘性が低下し,レジスト液の流動が促進されて,レジスト液がさらに効果的に平坦化される。一方,排気では,レジスト液中の溶剤がウェハ面内において均等に揮発されるので,ウェハW上に均一な膜厚のレジスト膜が形成される。
【0065】
また,蓋体122の内側には,気流制御板132が設けられ,気体が気流制御板132の外方を迂回して流れるようにしたので,蓋体122内における通気口123の正面部分の気流の流量のみが多くなることはない。つまり,気体は,通気板131内を通気板面内で均一な流量で通過する。この結果,ウェハWへの溶剤気体の供給と,ウェハWからの排気がさらにウェハ面内において均等に行われる。なお,気流制御板132の形状は,通気板131を通過する気体の流量を均等にするものであれば,他の形状であってもよい。
【0066】
以上の実施の形態では,本発明を,ウェハ処理のフォトリソグラフィー工程における減圧乾燥装置について適用したものであったが,本発明はウェハ以外の基板例えばLCD基板,フォトマスク用のガラス基板の減圧乾燥装置においても適用できる。
【0067】
【発明の効果】
本発明によれば,基板上に均一な膜厚の塗布膜が形成されるので,その後の基板処理が適正に行われ,基板処理の歩留まりが向上される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態にかかる減圧乾燥装置を搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図2】図1の塗布現像処理システムの正面図である。
【図3】図1の塗布現像処理システムの背面図である。
【図4】減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図5】蓋体の昇降,排気及び給気の動停止のタイミングを時系列的に示す説明図である。
【図6】バッフル板を取り付けた場合の減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図7】蓋体に通気口を設けた減圧乾燥装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図8】図7の減圧乾燥装置における乾燥処理の蓋体の昇降,排気及び給気の動停止のタイミングを時系列的に示す説明図である。
【図9】蓋体を上昇させた状態の減圧乾燥装置を示す説明図である。
【符号の説明】
1 塗布現像処理システム
33 減圧乾燥装置
60 処理容器
70 給気口
71 排気口
80 気体供給部材
80b 開口部
83 整流板
W ウェハ
Claims (9)
- 基板上の塗布液を乾燥処理する処理装置であって,
基板を載置する載置部と,
前記載置部に載置された基板を上方から覆い,かつ前記載置部と一体となって処理室を形成する蓋体と,を備え,
前記蓋体には,前記載置部に載置された基板に気体を供給し,かつ前記基板上の気体を排気するための通気口が設けられ,
前記蓋体の内側であって,前記載置部上の基板と前記通気口との間には,前記通気口から前記載置部上の基板に供給される気体と前記基板上から前記通気口に向けて排気される気体が通気する通気板が設けられ,
前記通気板は,前記載置部上の基板の表面を覆い,前記基板に対して平行に設けられていることを特徴とする,基板の処理装置。 - 前記通気板は,多孔質の材料が用いられていることを特徴とする,請求項1に記載の基板の処理装置。
- 前記通気口は,前記載置部に載置された基板の中心部に対向する位置に設けられていることを特徴とする,請求項1又は2のいずれかに記載の基板の処理装置。
- 前記蓋体の内側の前記通気板と通気口との間には,気体が前記通気板面内を均等な流量で通過するように気体の流れを制御する気流制御部材が設けられていることを特徴とする,請求項1,2又は3のいずれかに記載の基板の処理装置。
- 前記気流制御部材は,前記通気口の正面の位置に設けられていることを特徴とする,請求項4に記載の基板の処理装置。
- 前記気流制御部材は,板状に形成されていることを特徴とする,請求項4又は5のいずれかに記載の基板の処理装置。
- 前記通気口から供給される気体は,前記塗布液の溶剤を含む気体であることを特徴とする,請求項1,2,3,4,5又は6のいずれかに記載の基板の処理装置。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の基板の処理装置を用いた基板の処理方法であって,
前記蓋体の通気口から前記通気板を介して基板に気体を供給する工程と,
前記基板への気体の供給を停止した後に,基板上の気体を,前記通気板を介して前記通気口から排気する工程と,を有することを特徴とする,基板の処理方法。 - 前記基板に気体を供給する工程は,前記蓋体を上昇させて,処理室を開放した状態で行われることを特徴とする,請求項8に記載の基板の処理方法。
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