JP4164256B2

JP4164256B2 - 減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法

Info

Publication number: JP4164256B2
Application number: JP2001360824A
Authority: JP
Inventors: 真二小林; 祐晃森川; 高広北野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2003163151A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレジスト等の塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥処理し、この塗布液を乾燥させる減圧乾燥装置及び減圧乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により被処理基板へのレジスト処理が行われている。この処理では、基板表面に所定の塗布液の塗布を行って塗布膜を形成した後、当該塗布膜を露光、現像処理して所望のパターンを得る、一連の工程により行われる。
【０００３】
前記塗布液の塗布手法の一つとして、塗布膜を形成するレジスト成分と溶剤とを混ぜ合わせて成る塗布液（レジスト液）を、例えば半導体ウェハ（以下ウェハ）Ｗの上方に設けたノズルを一方向に往復させると共に、それに交差する方向にウェハＷを間欠送りしながら、ノズルから塗布液をウェハＷ表面に吐出し、塗布液をいわゆる一筆書きの要領で塗布して行く方法がある。
【０００４】
前記塗布液に含まれる溶剤としては、揮発性の低いものが使用されることや、速やかに溶剤をウェハＷ表面から除去して塗布膜の膜厚均一性を確保するなどの理由から、上述の方法を実施するにあたっては、ウェハＷに塗布液を塗布した後、直ぐに減圧乾燥ユニットに搬入して減圧乾燥を行うことが好ましいと考えられる。図９は従来の減圧乾燥ユニットを示す図であり、図中１１は蓋体１２及び載置部１３にて構成される密閉容器である。蓋体１２の天井部には排気管１２ａの一端側が接続されると共に、この排気管１２ａの他端側には真空ポンプ１４が接続され、密閉容器１１の内部を減圧することができるようになっている。このような装置において、ウェハＷを載置部１３に載置し、図示しない温度調整手段にてウェハＷの温度を調整すると共に真空ポンプ１４を作動させ、密閉容器１１内を減圧することで、ウェハＷ表面の塗布液中の溶剤が蒸発（乾燥）し、残ったレジスト成分により塗布膜が形成される。
【０００５】
ところで減圧乾燥ユニットに搬送されたときのウェハＷ表面にある塗布液の状態は、例えば図１０（ａ）に示すように、ウェハＷの周縁領域（周縁から例えば２０ｍｍ程度内側の領域）において、塗布液１５自体の表面張力により角が丸くなっている。このため図１０（ｂ）に示すように、載置部１３に載置されているウェハＷの上方側に、ウェハＷと対向するように整流板１６を設けた状態で密閉容器１１内部を減圧し、整流板１６とウェハＷとの間で外に広がる気流により塗布液１５がウェハＷ周縁側に向かって広がり、前記周縁領域の塗布液１５が丸くなるのを抑える手法が検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述の減圧乾燥手法の場合、減圧前の密閉容器１１内はクリーンルームの雰囲気温度である例えば２３℃になっており、整流板１６も当該温度になっている。減圧乾燥時において溶剤の蒸発速度が早すぎると蒸発にムラが生じ、塗布膜の面内均一性が低下するので、密閉容器１１内の雰囲気温度２３℃でウェハＷ表面が例えば１５℃となるように温度調整手段の温度が調整されている。この場合ウェハＷの塗布液から溶剤が蒸発（気化）すると、この溶剤成分で形成される気流と整流板１６との対流伝熱によりあるいは溶剤の滴が整流板１６の表面に付着して気化熱として整流板１６から熱を奪い、整流板１６の温度が低下してしまう。このように整流板１６の温度がクリーンルームの雰囲気温度よりも低くなると整流板１６とウェハＷ表面との隙間が１ｍｍと僅かなため、ウェハＷの表面の近傍の温度が予め見込んでいた２３℃よりも低くなることから、ウェハＷの表面の温度が設定温度よりも低くなる。このため溶剤の蒸発速度（塗布液の乾燥速度）が予定している蒸発速度よりも遅くなってしまい、スループットが低下する。
【０００７】
また予め整流板１６の温度低下の程度を見込んでウェハＷの設定温度を低く設定すると、整流板１６表面の温度がばらつく等不安定になってしまい、減圧乾燥により形成される塗布膜の面内均一性が低下する懸念がある。また整流板１６を温度伝導率の小さい（熱容量の大きい）材質で構成すれば減圧乾燥の際の温度低下を抑制できるが、整流板１６の表面の温度がばらついてしまい、減圧乾燥により形成される塗布膜の面内均一性が低下する懸念がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は基板表面に形成された塗布液を乾燥させるための減圧乾燥装置において、溶剤の蒸発速度（乾燥速度）の低下を抑えると共に、面内均一性の高い減圧乾燥処理を行うことができる技術を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の減圧乾燥装置は、塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向する温度伝導率の大きい第１の部材と、当該第１の部材に積層された温度伝導率の小さい第２の部材と、を備えると共に、気密容器の天井部と空間を介して設けられ、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度を調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板の全体を加熱するための第２の温度調整手段と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、を備えたことを特徴とする。また前記第２の部材の温度を検出するための温度検出部と、この温度検出部で検出された検出温度が予め定めた設定温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、を備えた構成であってもよい。
【００１０】
前記整流板の温度を調整する動作は、例えば溶剤が蒸発しているときには行わないように制御してもよい。ここで溶剤が蒸発しているときとは、減圧により塗布液に含まれる溶剤を積極的に蒸発させているときである。また前記第１の温度調整手段は、例えば基板の温度をクリーンルームの雰囲気温度よりも低い温度に調整するためのものである。更に前記設定温度は、例えばクリーンルーム雰囲気温度である。更にまた「温度伝導率の大きい」とは温度伝導率（熱拡散率）が例えば１×１０^−５〜１×１０^−４ｍ^２／ｓｅｃであり、具体的には前記第１の部材は、例えば金属及び半導体から選ばれる材質により構成される。また「温度伝導率の小さい」とは温度伝導率（熱拡散率）が例えば１×１０^−６ｍ^２／ｓｅｃかそれよりも小さい、具体的には第２の部材は、例えばセラミックスおよび石英から選ばれる材質により構成される。
【００１１】
本発明によれば、表面に塗布液が塗布された基板を減圧乾燥させるにおいて、整流板に温度伝導率の小さい部材を設けているので整流板の温度低下を抑制でき、また整流板における基板と対向させている部位を温度伝導率の大きい部材で構成しているので基板と向かい合う表面の温度の面内均一性を高い状態で維持することができる。この結果、塗布液膜の乾燥速度の低下が抑えられ、面内均一性の高い減圧乾燥処理をすることができる。
【００１２】
また他の発明は、塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられた温度伝導率の大きい第１の部材と、当該第１の部材に積層して設けられた温度伝導率の小さい第２の部材とを備え、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度を調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板の温度を調整するための第２の温度調整手段と、
前記第２の部材の温度を検出するための温度検出部と、
この温度検出部で検出された検出温度がクリーンルーム雰囲気温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、を備えたことを特徴とする。
更にまた他の発明は、塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられ、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度をクリーンルーム雰囲気温度よりも低い温度に調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板全体の温度を調整するための第２の温度調整手段と、
前記整流板の温度を検出するための温度検出部と、
温度検出部で検出された検出温度がクリーンルーム雰囲気温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、を備えたことを特徴とする。前記整流板は、例えば前記載置台を少なくとも３箇所を貫通して設けられた支持部材に支持され、前記支持部材は昇降手段に接続されて前記密閉容器内で前記整流板を載置台に載置された基板の表面と隙間を設けて昇降自在である。
【００１３】
また本発明の減圧乾燥方法は、塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥方法において、
前記基板を気密容器の内部に設けられた基板載置部に載置する工程と、
次いで、温度伝導率の大きい第１の部材の上に温度伝導率の小さい第２の部材を積層してなる整流板を、基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するようにかつ気密容器の天井部との間に空間が形成されるように位置させる工程と、
基板の温度を所定の温度に調整する工程と、
続いて気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させる工程と、
整流板の検出温度が、予め定めた設定温度になるように当該整流板全体を加熱する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
先ず本発明の減圧乾燥装置を説明する前に、当該減圧乾燥装置が組み込まれた塗布・現像装置の一例について図１及び図２を参照しながら説明する。図１及び図２中、２１は例えば２５枚の被処理基板であるウェハＷが収納されたカセットＣを搬入出するためのカセットステーションであり、このカセットステーション２１には前記カセットＣを載置する載置部２１ａと、カセットＣからウェハＷを取り出すための受け渡し手段２２とが設けられている。カセットステーション２１の奥側には、例えばカセットステーション２１から奥を見て例えば右側には塗布・現像系のユニットＵ１が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系および減圧乾燥等のユニットを多段に積み重ねた棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４が夫々配置されていると共に、塗布・現像系ユニットＵ１と棚ユニットＵ２，Ｕ３，Ｕ４との間でウェハＷの受け渡しを行うための搬送アームＭＡが設けられている。但し図１では便宜上受け渡し手段９２、ユニットＵ２及び搬送アームＭＡは描いていない。
【００１５】
塗布・現像系のユニットＵ１においては、例えば上段には２個の現像ユニット２３が、下段には２個の塗布ユニット２４が設けられている。棚ユニットＵ２,Ｕ３,Ｕ４においては、加熱ユニット、冷却ユニットのほか、後述する減圧乾燥装置である減圧乾燥ユニット、ウェハＷの受け渡しユニットや疎水化処理ユニット等が上下に割り当てされている。
【００１６】
この搬送アームＭＡや塗布・現像系ユニットＵ１等が設けられている部分を処理ブロックと呼ぶことにすると、当該処理ブロックはインタ−フェイスブロック２５を介して露光ブロック２６と接続されている。インタ−フェイスブロック２５はウェハＷの受け渡し手段２７により前記処理ブロックと露光ブロック２６との間でウェハＷの受け渡しを行うものである。
【００１７】
この装置のウェハＷの流れについて説明すると、先ず外部からウェハＷが収納されたカセットＣが載置部２１ａに載置され、受け渡し手段２２によりカセットＣ内からウェハＷが取り出され、加熱・冷却ユニットＵ３の棚の一つである受け渡し台を介して搬送アームＭＡに受け渡される。次いでユニットＵ３の一の棚の処理部内にて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット２４にて塗布液が塗布される。その後ウェハＷは減圧乾燥ユニットに搬送され、減圧乾燥処理により塗布膜が形成される。塗布膜が形成されたウェハＷは加熱ユニットで加熱された後、ユニットＵ４に設けられた冷却ユニットで所定の温度に冷却される。しかる後ユニットＵ４に設けられた受け渡しユニット、インターフェイスブロック２５，受け渡し手段２７を介して露光装置２６に送られ、ここでパタ−ンに対応するマスクを介して露光が行われる。露光処理後のウェハＷを受け渡し手段２７で受け取り、ユニットＵ４に設けられた受け渡しユニットを介して処理ブロックの搬送アームＭＡに受け渡される。
【００１８】
この後ウェハＷは加熱ユニットで所定温度に加熱され、しかる後冷却ユニットで所定温度に冷却され、続いて現像ユニット２３に送られて現像処理され、塗布膜のマスクパターンが形成される。しかる後ウェハＷは載置部２１ａ上のカセットＣ内に戻される。
【００１９】
ここで本発明に係る減圧乾燥手法の前段にある上述の塗布ユニットにおいて、例えば液膜を形成するレジスト成分と溶剤とを混ぜ合わせて成る塗布液（レジスト液）ＲＥをウェハＷ表面に塗布する手法について図３を用いて簡単に説明する。塗布ユニットの基板処理空間内において、図示しない基板保持部により水平に保持されたウェハＷの表面側に対向するように設定された塗布液の供給ノズル３０を一方向（図中Ｘ方向）に往復させながら塗布液ＲＥをウェハＷに供給する。この場合予定とする塗布領域外に供給されないように例えばウェハＷの有効領域に対応する開口部を有するプレート３１が設けられている。また供給ノズル３０がＸ方向に移動して線状に塗布液を供給した後、そのタイミングに合わせて図示しない移動機構によりウェハＷがＹ方向に間欠送りされる。このような動作を繰り返すことにより、いわゆる一筆書きの要領で塗布液ＲＥがウェハＷに塗布される。
【００２０】
続いて本発明に係る減圧乾燥装置の実施の形態について説明する。図４に示すようにこの減圧乾燥装置は塗布液が塗布されたウェハＷを載置するための基板載置部である載置台４を備えている。この載置台４には、載置されたウェハＷの温度を調整するための第１の温度調整手段４１例えばペルチェ素子からなる冷却部が埋設されていて、載置台４と第１の温度調整手段４１とにより温調プレートが構成されている。なお詳しくはウェハＷが載置台４の表面から僅かな隙間、例えば０．１ｍｍ程度浮いた状態で載置されるようにウェハＷの裏面側の周縁に対応する位置に基板保持用の突起部４２が設けられている。また図示しないが載置台４にはウェハＷを搬入出する際、ウェハＷの裏面を下方向から支持して昇降するように基板支持ピンが、載置台４を上下方向に貫通し、昇降機構により突没自在に設けられており、ウェハＷは搬送アームと基板支持ピンとの協働作用により載置台４に載置されるように構成されている。
【００２１】
載置台４の上方側には、蓋体５が図示しない蓋体昇降機構により昇降自在に設けられている。この蓋体５はウェハＷの搬入出時には上昇し、減圧乾燥を行う時には下降して、蓋体５と載置台４とにより気密容器４０を形成する構成となっている。また蓋体５の天井部の中心付近には排気口５１が設けられ、この排気口５１にはバルブ５２、排気流量を調整して圧力を制御する圧力調整部５３および減圧排気手段である真空ポンプ５４が配管５５を介して接続されている。
【００２２】
また載置台４の上方側には、ウェハＷの表面と対向するように例えばウェハＷと同じかそれ以上の大きさの円形状の整流板６が設けられている。この整流板６は、ウェハＷ表面側に配置され、温度伝導率の大きい材質（熱容量の小さい材質）からなる例えば厚さ１ｍｍの第１の部材６ａと、第１の部材６ａの上方側に温度伝導率の小さい材質（熱容量の大きい材質）からなる例えば厚さ５ｍｍの第２の部材６ｂとが重ね合わされた積層体（２層構造）で構成される。なお、温度伝導率は温度の伝わり易さを示すものであり、熱伝導率／（比熱×密度）から求めることもできる物質特有の物性値である。ここで第１の部材６ａは温度伝導率が例えば１×１０^−５〜１×１０^−４ｍ^２／ｓｅｃの材質であり、具体的には金、銀、アルミニウム及びケイ素などの金属あるいは合金および半導体から選択される部材で構成される。また第２の部材６ｂは温度伝導率が例えば１×１０^−６ｍ^２／ｓｅｃかそれよりも小さい材質であり、具体的には石英、アルミナなどのセラミックス、あるいはポリ塩化ビニル及びポリエチレンなどの樹脂から選択される部材で構成される。このような整流板６は、例えば第２の部材６ｂの一面側に第１の部材６ａの材料を蒸着するなどにより作ることができる。
【００２３】
また整流板６には第２の温度調整手段６１例えば抵抗発熱体からなる加熱部が設けられ、更に整流板６例えば第２の部材６ｂには整流板６の温度を検出するための温度検出部６２例えば熱電対が設けられている。この場合制御部７は温度検出部６２に基づいて後述のようなシーケンスで温度調整手段６１を介して整流板６の温度を制御する機能を有する構成である。また前記整流板６はその周縁部を例えば３ヵ所で支持部材６３により支持されており、これら支持部材６３は載置台４を貫通し、昇降ベース６４を介して接続された昇降手段８により高さ調整ができるように構成されている。
【００２４】
前記昇降手段８は、昇降ベース６４の下方側において、ガイド部８１が螺合されたボールネジ部８２が配置され、モータＭ及びプーリ８３を含む駆動部によりボールネジ部８２を回転させることにより、ガイド部８１及び昇降ベース６４に両端が枢支された連結体８４が回転して整流板６が昇降する構成となっている。なお８５は支持部材６３の貫通孔を介して気密容器４０内の減圧状態が破られないようにするためのベローズである。またモータＭ、第１の温度調整手段４１、バルブ５２及び圧力調整部５３はウェハＷの減圧乾燥処理を行う際、制御部７により制御されるように構成されている。
【００２５】
このような減圧乾燥装置においては、先ず蓋体５が上昇した状態において、既述の手法にて塗布液が塗布されたウェハＷが図示しない搬送アームと基板支持ピンとの協働作用により載置台４に載置される。次いで昇降手段８により整流板６が待機位置まで下降し、蓋体５が下降してウェハＷの周囲を囲む気密容器４０が形成される。この場合気密容器４０の温度は、例えば当該減圧乾燥装置が設置されるクリーンルーム内の室温と同じ温度例えば２３℃に保持されている。即ち整流板６の温度も前記温度に保持された状態である。続いて整流板６が下降して第１の高さ位置Ｌ１、例えば整流板６下面がウェハＷ表面から１ｍｍ離れた高さ位置に設定され、第１の温度調整手段４１によりウェハＷ温度が所定の温度、例えば１５℃に設定される。
【００２６】
しかる後バルブ５２が開き、真空ポンプ５４により気密容器４０の減圧が開始され、図５（ａ）に示す減圧時間ｔと気密容器４０内の圧力ｐとの関係を示すグラフの実線のように、先ず気密容器４０内の空気が排出される減圧時間ｔ１までは急速に圧力ｐが低下する。次いでウェハＷ表面の塗布液ＲＥに含まれる溶剤の蒸発が始まり、この蒸発成分によりウェハＷ表面と整流板６との僅かな隙間を外側方向に向かって流れる気流が形成される。このとき溶剤が沸騰して塗布膜の表面を粗くするのを抑えるため、圧力調整部５３により排気量を調整することにより、図５（ｂ）に示すように気密容器４０内の圧力ｐは溶剤の蒸気圧手前付近にて緩やかに低下する。なお、減圧時間ｔ１までは整流板６を第２の高さ位置Ｌ２例えば整流板６下面がウェハＷ表面から５ｍｍ離れた高さ位置に設定しておき、減圧時間ｔ１になると整流板６を下降させて第１の高さ位置Ｌ１に設定するようにしてもよい。
【００２７】
このとき（整流板６が第１の高さ位置Ｌ１に設定されているとき）の気流の流れと熱の分布を模式的に示したのが図６である。当該気流と第１の部材６ａとには温度差があるため、気流との対流伝熱及び溶剤の気化熱により第１の部材６ａの熱が奪われて当該第１の部材６ａの温度が低下し、このため温度差の生じた第１の部材６ａと第２の部材６ｂとの間でも熱交換がされる。即ち減圧乾燥の際、整流板６においては第１の部材６ａと第２の部材６ｂとの間で熱的に平衡な状態になるように、第２の部材６ｂから第１の部材６ａに伝熱が行われる。更に第１の部材６ａと第２の部材６ｂの各々の部材内部においても熱的に平衡な状態になるように熱の移動（熱拡散）が行われ、温度伝導率が大きいので熱が移動（熱拡散）し易い第１の部材６ａにおいては、部材内部で熱が均一に拡散する。
【００２８】
このまま減圧乾燥を続けると、ウェハＷ周縁の膜厚が高くなった状態で乾燥してしまう場合があるので、気密容器４０内の圧力ｐが所定の圧力に達した時点（図中ｔ２）で図５（ｃ）に示すように整流板６が第２の高さ位置Ｌ２、例えば整流板６下面がウェハＷ表面から５ｍｍ離れた高さ位置まで上昇して、整流板６とウェハＷとの隙間を広げることにより、前記気流が塗布液を押し広げる力が弱められる。その後、溶剤の殆どが蒸発し、ウェハＷ表面に塗布液に含まれるレジスト成分からなるレジスト膜（塗布膜）が形成されると、気密容器４０内に残存する蒸発した溶剤雰囲気が排気されて再度気密容器４０内の圧力ｐが急速に低下し、所定の圧力になった時点（図中ｔ３）でバルブ５２が閉まり減圧排気を停止する。しかる後気密容器４０には図示しない給気手段によりパージ用の気体例えば窒素等の不活性ガスが供給され、気密容器４０の圧力ｐが大気雰囲気まで復帰されて減圧乾燥処理が終了する。
【００２９】
上述の一連の工程（１バッチ）を繰り返し行うことにより複数のウェハＷが連続して減圧乾燥処理される。この繰り返し処理により整流板６全体の温度が徐々に低下し、温度検出部６２における検出温度が所定の温度例えば２０℃よりも低くなると、制御部７から第２の温度調整手段６１に加熱動作開始の信号が送られて第２の部材６ｂの温度が設定温度例えば２０〜２５℃の温度範囲から選択される温度になるまで加熱が行われる。この場合当該加熱は気密容器４０が減圧排気状態の際（バルブ５２が開いている状態）は行わず、例えばウェハＷの搬入出を行う際に行うのが好ましい。つまり減圧状態のときに前記検出温度が所定の温度よりも低くなると、ウェハＷの減圧乾燥が終わり気密容器４０が大気雰囲気まで復帰されるのを待ってから加熱が行われ、第２の部材６ｂの温度が設定温度になって加熱動作が終了するまで減圧排気を行わない。なお、気密容器４０が減圧状態であっても、溶剤の蒸発が終了した後であればよく、例えば既述の工程において整流板６が上昇した後、あるいは溶剤が蒸発し終わり気密容器４０の圧力が急速に低下して所定の圧力よりも低くなった後のいずれかのタイミングに合わせて加熱動作を行うようにしてもよい。
【００３０】
上述の実施の形態によれば、温度伝導率の大きい第１の部材６ａと、温度伝導率の小さい第２の部材６ｂとが組み合わされた積層体で整流板６を構成することにより、温度伝導率の大きい第１の部材６ａの温度が低下しても、温度伝導率が小さく温度が低下し難い第２の部材６ｂからいわば熱が補給されることにより、減圧乾燥時の整流板６の表面部の温度が低下するのを低減することができる。また温度伝導率の大きい第１の部材６ａ、つまり部材内部において熱が拡散し易い第１の部材６ａで構成されることにより、ウェハＷ表面と対向する側の整流板６表面の温度を均一性の高い状態で維持することができる。このため塗布液の溶剤の蒸発速度（塗布液の乾燥速度）が低下するのを抑えることができるので高いスループットが保持されると共に、面内均一性の高い減圧乾燥処理を行うことができる。
【００３１】
また第２の温度調整手段６１を設け、既述のような整流板６の温度調整をする構成とした場合には、繰り返し減圧乾燥処理を行い整流板６の温度が設定温度よりも低くなったとしても第２の温度調整手段６１の加熱動作により整流板６に対して熱が適宜補給されることにより、整流板６の温度を速やかに復帰することができるが、本発明の減圧乾燥装置は第２の温度調整手段６１を設けない構成であってもよく、この場合には例えば所定の回数の減圧乾燥処理を行った後、整流板６の温度をクリーンルーム雰囲気温度に復帰させるため、待機状態にするのが好ましい。
【００３２】
また本発明の減圧乾燥装置の設けられる整流板６は上述の積層体の構成に限られず、図７に示すように一の部材例えば既述の温度伝導率の大きい第１の部材６ａのみで整流板６を構成し、温度検出部６２、第２の温度調整手段６１及び制御部７により上述と同様の温度制御を行うようにしてもよい。このような構成においても、温度伝導率が大きいので温度が低下し易いが、第２の温度調整手段６１から熱が適宜補給されることにより、整流板６の温度が速やかに復帰され、例えば繰り返し減圧乾燥処理する際においても、整流板６が設定温度よりも低い状態で減圧乾燥されることが低減することができると共に、当該部材内部において熱は均一に拡散して面内均一性の高い状態で保持することができる。このため上述の場合と同様の効果が得られる。また本発明においては温度調整手段６１例えば抵抗発熱体などの加熱手段は整流板６の内部に埋設するようにしてもよく、温度検出部６２は例えば放射温度計を整流板６から離れた部位例えば支持部材６３に設ける構成であってもよい。この場合においても上述の場合と同様の効果が得られる。
【００３３】
本発明においては図８に示すように、減圧乾燥をした後、減圧状態の気密容器４０に図示しない給気手段によりパージ用の気体を供給する際において、予め所定の温度例えば２３℃に設定された気体を供給してもよい。このようにすれば、減圧乾燥時に熱が奪われた整流板６に対して熱を補給することができるので、繰り返し減圧乾燥を行ったときに整流板６の温度低下の度合が小さいかあるいは温度低下がなくなる。この場合、既述の第２の温度調整手段６１を設けない構成としてもよいし、設ける構成としてもよい。この気体を供給する際、熱が伝わり易くするために整流板６に向かって気体を噴気するようにしてもよい。
【００３４】
本発明の減圧乾燥手法は、第１の温度調整手段４１によりウェハＷの温度をクリーンルーム雰囲気温度よりも高くしてもよく、このような処理に対しては第２の部材６ｂは整流板６がクリーンルームの雰囲気温度となるように冷却する作用を行うこととなる。また本発明は、被処理基板に半導体ウエハ以外の基板、例えばＬＣＤ基板、フォトマスク用レチクル基板の減圧乾燥処理にも適用できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基板表面に形成された塗布液を乾燥させるための減圧乾燥装置において、基板表面と対向する整流板の温度低下を抑制しかつ当該整流板の温度の面内均一性の高い状態を維持することができる。この結果、塗布液の乾燥速度の低下が抑えられると共に、面内均一性の高い減圧乾燥処理をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る減圧乾燥装置を組み込んだ塗布装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る減圧乾燥装置を組み込んだ塗布装置の一例を示す平面図である。
【図３】減圧乾燥処理の対象となる塗布液膜を形成する様子を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る減圧乾燥装置を示す縦断面図である。
【図５】上記の実施の形態に係る減圧乾燥装置の減圧乾燥工程を示す工程図である。
【図６】減圧乾燥時の気流の流れと熱の分布を説明する説明図である。
【図７】本発明に用いられる整流板の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明の減圧乾燥装置の他の給気手法を示す説明図である。
【図９】従来の減圧乾燥装置を示す説明図である。
【図１０】従来の減圧乾燥装置を用いたときの基板の周縁部の塗布液膜の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗウェハ
４載置台
４０気密容器
４１第１の温度調整手段
５蓋体
５１圧力調整部
５４真空ポンプ
６整流板
６ａ第１の部材
６ｂ第２の部材
６１第２の温度調整手段
７制御部
８昇降手段

Claims

塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向する温度伝導率の大きい第１の部材と、当該第１の部材に積層された温度伝導率の小さい第２の部材と、を備えると共に、気密容器の天井部と空間を介して設けられ、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度を調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板の全体を加熱するための第２の温度調整手段と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
前記第２の部材の温度を検出するための温度検出部と、この温度検出部で検出された検出温度が予め定めた設定温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の減圧乾燥装置。
第１の温度調整手段は、基板の温度をクリーンルームの雰囲気温度よりも低い温度に調整するためのものであることを特徴とする請求項１または２に記載の減圧乾燥装置。
前記設定温度は、クリーンルーム雰囲気温度であることを特徴とする請求項２または３に記載の減圧乾燥装置。
塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられた温度伝導率の大きい第１の部材と、当該第１の部材に積層して設けられた温度伝導率の小さい第２の部材とを備え、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度を調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板の温度を調整するための第２の温度調整手段と、
前記第２の部材の温度を検出するための温度検出部と、
この温度検出部で検出された検出温度がクリーンルーム雰囲気温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、
を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
第１の温度調整手段は、基板の温度をクリーンルームの雰囲気温度よりも低い温度に調整するためのものであり、第２の温度調整手段は、整流板を加熱するものであることを特徴とする請求項５に記載の減圧乾燥装置。
第１の部材は、金属及び半導体から選ばれる材質により構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
第２の部材は、セラミックス及び石英から選ばれる材質により構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の減圧乾燥装置。
塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥装置において、
基板を載置するための基板載置部がその内部に設けられた気密容器と、
前記基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するように設けられ、基板と同じかそれ以上の大きさの整流板と、
前記基板載置部に載置された基板の温度をクリーンルーム雰囲気温度よりも低い温度に調整するための第１の温度調整手段と、
前記整流板全体の温度を調整するための第２の温度調整手段と、
前記整流板の温度を検出するための温度検出部と、
温度検出部で検出された検出温度がクリーンルーム雰囲気温度となるように第２の温度調整手段を制御する制御部と、
前記気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させるための減圧排気手段と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
前記整流板は、前記載置台を少なくとも３箇所を貫通して設けられた支持部材に支持され、前記支持部材は昇降手段に接続されて前記密閉容器内で前記整流板を載置台に載置された基板の表面と隙間を設けて昇降自在であることを特徴とする請求項９記載の減圧乾燥装置。
塗布液が表面に塗布された基板を減圧乾燥するための減圧乾燥方法において、
前記基板を気密容器の内部に設けられた基板載置部に載置する工程と、
次いで、温度伝導率の大きい第１の部材の上に温度伝導率の小さい第２の部材を積層してなる整流板を、基板載置部に載置された基板の表面と隙間を介して対向するようにかつ気密容器の天井部との間に空間が形成されるように位置させる工程と、
基板の温度を所定の温度に調整する工程と、
続いて気密容器内を減圧し、塗布液に含まれる溶剤成分を蒸発させる工程と、
整流板の検出温度が、予め定めた設定温度になるように当該整流板全体を加熱する工程と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥方法。