JP4496229B2 - 減圧乾燥装置及び塗布膜形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）などの基板に例えば塗布膜の成分を溶剤に混ぜ合わせて成る塗布液例えばレジスト液を塗布して塗布膜の形成を行うにあたり、前記塗布液から溶剤を揮発させる減圧乾燥装置及び塗布膜形成方法に関する。

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。この技術は、例えば半導体ウェハ（以下ウェハという）にレジスト液を塗布して当該表面に液膜を形成し、フォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した後、現像処理を行うことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われる。

上述のレジスト液の塗布処理の方法の一つとして、塗布膜の成分であるレジストと溶剤とを混ぜ合わせて成る塗布液（レジスト液）を、例えば図３０に示すように、ウェハＷの上方に設けたノズル１０をＸ方向に往復させると共にウェハＷをＹ方向に間欠送りしながら、前記ノズル１０から塗布液をウェハＷ表面に吐出し、前記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。図中１２はウェハＷの回路形成領域１１以外の領域を覆うマスクである。

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上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３１は従来の減圧乾燥ユニットを示す図である。図中１３は蓋体１４及び載置部１５にて構成される密閉容器であり、蓋体１４の天井部には開口部１４ａが形成されている。この開口部１４ａは排気管１４ｂを介して真空ポンプ１６と連通し、密閉容器１３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１５に載置し、図示しない加熱手段にて該ウェハＷを加熱すると共に真空ポンプ１６を作動させ、密閉容器１１内を減圧することで、ウェハＷ表面に残る例えばシンナー液等の溶剤が揮発（乾燥）し、この揮発した溶剤が真空ポンプ１６側に吸引されて塗布液中のレジスト成分がウェハＷの表面に残る。

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表面の塗布液１７の状態は、例えば図３２（ａ）に示すように、例えばウェハＷの周縁領域（周縁から所定距離例えば２０ｍｍ程度内側の領域）において、塗布液自体の表面張力により丸くなっている。このため図３１に点線で示すように、載置部１５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１８を設けることが検討されている。このように整流板１８を設けて密閉容器１３内部を減圧すると、整流板１８とウェハＷとの間で外に広がる気流が形成され、これにより塗布液がウェハＷ表面において周縁側に向けて広がって行く。

このため整流板１８を設けて減圧乾燥を行うと、図３２（ｂ）に示すように、塗布液が周縁側に引き寄せられ、周縁領域の塗布膜の厚さが極端に大きくなってしまう。このように塗布膜の周縁領域が丸くなったり、盛り上がったりしたのでは、塗布膜の周縁領域の膜厚が中央部と大きく異なるので、当該周縁領域は回路形成領域として使用できない。ここで回路形成領域をできるだけ広くとって、ウェハＷ１枚あたりのチップ取得率を向上させたいという要請があり、ウェハＷ表面に形成される塗布膜において中央部と周縁領域との膜厚の制御は重大な課題となっている。

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、その目的は例えば塗布膜形成装置に設けられる基板の減圧乾燥装置において、減圧乾燥時に塗布膜の膜厚の制御を行い、高い膜厚の面内均一性を確保することができる技術を提供することにある。

本発明の減圧処理装置は、塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液が塗布された基板を載置するための載置部が内部に設けられた密閉容器と、
前記載置部に設けられた基板を加熱するための加熱手段と、
前記密閉容器に排気路を介して接続され、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させるための真空排気手段と、
前記載置部上に基板の周方向に沿って環状に設けられ、基板の裏面側周縁領域と接触する環状部材と、を備えたことを特徴とする。
この発明においては、前記環状部材上に基板が載置されたときに基板及び当該環状部材により囲まれる空間と前記密閉容器内における当該環状部材の外側の空間とを連通する通気路を備えた構成とすることが好ましい。
他の発明の減圧処理装置は、塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液が塗布された基板を載置するための載置部が内部に設けられた密閉容器と、
前記載置部に設けられた基板を加熱するための加熱手段と、
前記密閉容器に排気路を介して接続され、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させるための真空排気手段と、
前記載置部上に基板の周方向に沿って設けられ、前記基板の載置部とは熱伝導率が異なる材質により構成された、基板の裏面側周縁領域と接触する環状部材と、を備えたことを特徴とする。
以上の発明においては、前記載置部の外側において、前記載置部の中心位置から径方向に等距離分離れた位置に設けられ、基板の外方側の位置から基板の端縁と接触する位置まで同期した状態で略水平方向に移動して、前記載置部の中心位置と基板の中心位置との位置合わせを行う複数の位置決め部材と、を備えた構成とすることが好ましい。

本発明の塗布膜形成方法は、塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を基板表面に塗布する工程と、
密閉容器内の載置部上に当該載置部の表面から突出しかつ基板の周方向に沿うように環状に設けられた環状部材の上に、前記基板を載置する工程と、
前記載置部に設けられた加熱手段により基板を加熱しながら、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させる工程と、を含むことを特徴とする。
基板を減圧乾燥した後に、前記基板及び環状部材により囲まれる空間と前記密閉容器内における当該環状部材の外側の空間とを連通した状態で前記密閉容器内を大気圧に復帰させる工程を行うことを特徴とする請求項５記載の塗布膜形成方法。
他の発明の塗布膜形成方法は、塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を基板表面に塗布する工程と、
密閉容器内の載置部上に基板の周方向に沿うように設けられ、前記基板の載置部とは熱伝導率が異なる材質により構成された環状部材の上に、前記基板を載置する工程と、
前記載置部に設けられた加熱手段により基板を加熱しながら、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させる工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、基板では中央領域と、環状部材に接触している部位の近傍領域（基板の周縁領域）との間で温度が変化し、これにより基板の中央領域と周縁領域との間では塗布液の溶剤の揮発速度が変化する。また他の発明によれば、基板は載置部に設けられた加熱手段により加熱されるが、基板の周縁領域は載置部とは熱伝導率の異なる環状部材と接触しているので、基板の中央領域と周縁領域との間では温度が異なり、これにより塗布液に含まれる溶剤の揮発速度が異なる。この結果これらの発明では、基板表面の塗布膜の膜厚の制御を行うことができ、塗布膜の中央部と周縁領域との膜厚が揃えられて、膜厚の均一性を高めることができる。

以下に先ず本発明の減圧乾燥装置が組み込まれた塗布膜形成装置の全体構成について図１〜図３を参照しながら簡単に説明する。図中２１はカセットステーションであり、例えば２５枚のウェハＷを収納したカセットＣを載置するカセット載置部２２と、載置されたカセットＣとの間でウェハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム２３とが設けられていて、この受け渡しアーム２３の奥側には処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には主搬送手段２４が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には複数の塗布ユニット２５Ａと現像ユニット２５Ｂとを備えた塗布・現像系のユニット２５が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。

棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニット２５Ａの前処理及び後処理を行うためのユニットなどを各種組み合わせて構成されるものであり、その組み合わせは例えば図３に棚ユニットＵ２，Ｕ３を代表して示すように塗布ユニット２５Ａにて表面に塗布液が塗られたウェハＷを減圧雰囲気下で乾燥し、該塗布液中に含まれる溶剤を揮発する減圧乾燥ユニット２６、ウェハＷを加熱（ベーク）する加熱ユニット、ウェハＷを冷却する冷却ユニット、疎水化処理ユニット等が含まれる。なお棚ユニットＵ２，Ｕ３については、ウェハＷを受け渡すための受け渡し台を備えた受け渡しユニットも組み込まれる。また、上述した主搬送手段２４は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構成されており、塗布ユニット２５Ａ，現像ユニット２５Ｂ及び棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウェハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。

このような処理部Ｓ１の奥側にはインタ−フェイス部Ｓ２を介して露光装置Ｓ３が接続されている。インタ−フェイス部Ｓ２は例えば昇降自在、左右、前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成された搬送ア−ム２７により処理部Ｓ１と露光装置Ｓ３の間でウェハＷの受け渡しを行うものである。

このような塗布膜形成装置におけるウェハＷの流れについて簡単に説明すると、先ずカセットＣがカセットステーション２１に搬入されると、受け渡しアーム２３によりウェハＷが取り出される。そしてウェハＷは受け渡しアーム２３から棚ユニットＵ２中の受け渡しユニットを介して主搬送手段２４へと受け渡され、疎水化ユニットにて疎水化処理が行われた後、塗布ユニット２５Ａ内に搬入され、ここで塗布液であるレジスト液が塗布される。次いで塗布液が塗布されたウェハＷは主搬送手段２４にて減圧乾燥ユニット２６へ搬送され、ここで所定の手法でウェハＷ表面の塗布液に含まれる溶剤が蒸発されて乾燥され、処理後のウェハＷは減圧乾燥ユニット２６への搬入時と逆順の工程を経て、主搬送手段２４により搬出され、次工程である冷却ユニットに搬送される。この後インタ−フェイス部Ｓ２，搬送アーム２７を介して露光装置Ｓ３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は、逆の経路で処理部Ｓ１に搬送され、冷却ユニットを介して現像ユニット２５Ｂに送られて現像処理され、レジストマスクが形成される。しかる後ウェハＷは逆の経路で元のカセットＣ内に戻される。

次に図４及び図５を参照して塗布ユニット２５の説明を行う。ここでは塗布ユニット２５の外装体をなす筐体を省略するが、この図示しない筐体内には、例えば側方にウェハＷの搬入出用の開口部（図示せず）が形成された中空のケース体３０が設けられ、その内部にはウェハＷを裏面側から真空吸着して水平保持する基板保持部３１と、この基板保持部３１を下方側から支持すると共に、この基板保持部３１を昇降させる昇降機構３２とが設けられている。ケース体３０の天井部にはＸ方向に延びるスリット３３が形成されており、このスリット３３の上方には、塗布液であるレジスト液を供給するためのノズル３４が、下部側先端の吐出孔３４ａがスリット３３を介してケース体３０内に突出した状態で駆動部３５によりＸ方向に移動できるように構成されている。

一方前記基板保持部３１及び昇降機構３２は、基板保持部３１にて保持されたウェハＷの下方側にて当該ウェハＷの裏面側と対向するように設けられた平板状の支持体３６と一体に構成されている。この支持体３６の底面には例えば２本のＹ方向に伸びるレール３７ａが配設されており、また当該底面近傍には前記レール３７ａと平行してボールねじ３７ｂが設けられていて、モータ３８がボールねじ３７ｂを回転させることで支持体３６はレール３７ａにガイドされてＹ方向へ移動する構成となっている。

このような塗布ユニット２５Ａでは、主搬送手段２４により当該ユニット２５Ａ内に搬入されたウェハＷは、基板保持部３１にて裏面側を吸着され概ね水平に保持される。そしてノズル３４をウェハＷの上方に位置決めした後、このノズル３４から塗布液を吐出させながらＸ方向に移動させる一方、ウェハＷを支持体３６によりＹ方向に間欠送りさせ、こうして一筆書きの要領で塗布液が塗布される。

続いて参考例である減圧乾燥装置をなす減圧乾燥ユニット２６の一実施の形態について図６を用いて説明する。図中４１はウェハＷを載置するための、例えばアルミニウム材などにより構成された載置部であり、ウェハＷは載置部から僅かに突出する支持ピン４１ａにて載置部４１表面から僅かに浮上して保持されており、載置部４１の上部には例えばアルミニウム材などにより構成された蓋体４２が設けられている。この蓋体４２は保持アーム４３ａや駆動部４３ｂ等からなる昇降機構４３の働きにより昇降自在とされており、下降時には前記載置部４１の周縁部とシール材であるＯリング４０を介して気密に接合し、ウェハＷの置かれる雰囲気を密閉雰囲気とする密閉容器４を構成するようになっている。

載置部４１の表面近傍には、減圧乾燥時にウェハＷを加熱するための例えば抵抗加熱体などにより構成される加熱手段をなすヒータＨが埋設されており、載置部４１の内部には、主搬送手段２４との間でウェハＷの受け渡しができるように３本のリフトピン４４が貫通して設けられ、このリフトピン４４は第１の昇降板４４ａを介して例えばエアシリンダなどの第１の昇降部４４ｂにより昇降できるようになっている。

蓋体４２の天井部４２ａには密閉容器４内の雰囲気を吸引できるように開口部４５ａが形成され、この開口部４５ａには例えばステンレスにより構成される排気路をなす排気管４５が接続されており、該排気管４５の他端側は減圧乾燥ユニット２６の図示しない筐体及び処理部Ｓ１の図示しない筐体を貫通し、例えばクリーンルーム内に設けられる真空排気手段である真空ポンプ４６へ開閉バルブＶ１を介して接続されている。

また蓋体４２内のウェハＷと対向する空間には、載置部４１に載置されるウェハＷと対向すると共に蓋体４２の天井部４２ａ及び側壁４２ｂのいずれとも隙間を有するように板状体の整流部材である整流板５が設けられており、この整流板５は、例えばウェハＷの外方側において、載置部４１を貫通するように設けられた略鉛直な複数例えば３本の支持棒５１と接続部材５２により接続されている。前記支持棒５１は第２の昇降板５３ａや例えばエアシリンダなどの第２の昇降部５３ｂによりなる整流部材昇降機構をなす整流板昇降機構５３により昇降できるようになっていて、これにより整流板５はウェハＷの上方側において昇降可能に構成され、ウェハＷに対して高さ位置を変化できるようになっている。

この際ウェハＷの置かれる雰囲気がリフトピン４４の貫通孔４７ａや支持棒５１の貫通孔５４ａを介して大気側と連通するのを防ぐため、第１及び第２の昇降板４４ａ，５３ａの周縁部と載置部４１との間には夫々ベローズ４７ｂ，５４ｂが設けられている。このように整流板５を設けることにより、減圧乾燥時には蓋体４２の内壁面に沿って均一な排気流が形成されるようになっている。

また前記密閉容器４には、当該容器４内の圧力を検出するための圧力検出部をなす圧力センサ５５が例えば蓋体４２の内壁に設けられており、この圧力センサ５５の検出値に基づいて制御部５６により整流板昇降機構５３を介して整流板５の高さ位置が変化できるように構成されている。

続いてこのような減圧乾燥ユニット２６にて行われる減圧乾燥方法について説明する。先ず前工程にて塗布液であるレジスト液の塗布が行われたウェハＷは、主搬送手段２４にて減圧乾燥ユニット２６へ搬送される。この減圧乾燥ユニット２６へのウェハＷの搬入は、先ず蓋体４２及び整流板５が上昇した状態で主搬送手段２４の図示しないアームが載置部４１の上方側まで進入し、リフトピン４４を上昇させて該アームからウェハＷを受け取った後、このリフトピン４４を下降させて行う。

しかる後、整流板５を初期位置例えばウェハＷ表面と整流板５裏面との距離が５ｍｍの位置まで下降させてから、蓋体４２を下降させて密閉容器４を構成し、続いて例えば整流板５を一旦３ｍｍの位置まで下降させてから、開閉バルブＶ１を開き、真空ポンプ４６により減圧を開始する。次いで整流板５を第１の位置例えばウェハＷ表面と整流板５裏面との距離が１ｍｍの位置まで下降させて、ウェハＷ表面と整流板裏面との間を第１の距離（ギャップ）にして、所定時間減圧する。

ここでウェハＷ表面に塗布された塗布液（レジスト液）は、塗布膜であるレジ膜の成分と例えばシンナー液等の溶剤や水分とを混ぜ合わせたものであるが、密閉容器４内を減圧雰囲気下に置くと、前記塗布液の溶剤や水分が揮発し、開口部４５ａを介して排気管４５側に吸引される。このとき密閉容器４内の排気流は、整流板５を迂回するように形成されるため、ウェハＷから揮発する溶剤蒸気は整流板５にぶつかって外方側に向きを変え、この排気流と共に径方向に均一に広がって開口部４５ａへ向かう。

このようにウェハＷと整流板５との間では、ウェハＷの中央側から外方側に向かう気流が発生し、この気流の流れは整流板５とウェハＷとの間のギャップが小さいほど強く、前記ギャップが大きくなると弱くなる。従って整流板５とウェハＷとの間のギャップが１ｍｍと小さくして減圧を行うと、整流板５とウェハＷとの間の外側に広がる強い気流により塗布液が広がり、ウェハＷの周縁領域まで塗布液が十分に行き渡る。こうしてウェハＷの周縁領域での塗布膜の丸みを抑えるために塗布液をウェハＷの周縁領域まで広げたところで、所定のタイミングで整流板５を第１の位置から第１の位置より高い第２の位置例えばウェハＷ表面と整流板５裏面との距離が５ｍｍの位置まで上昇させて、ウェハＷ表面と整流板５裏面との間を第１の距離より大きい第２の距離（ギャップ）にして、所定時間減圧乾燥を続ける。

このようにすると、整流板５とウェハＷとのギャップが大きくなって外方側に向かう気流が弱められるので、塗布液の液流れが抑えられる。このためウェハＷの周縁領域での塗布膜の厚みが高くなることが防止され、塗布膜の厚さの面内均一性が向上する。こうして減圧乾燥を行って、ウェハＷ表面の塗布液から溶剤や水分を蒸発させて塗布膜を乾燥させた後、例えば図示しない給気手段により例えばエアーを密閉容器４内に供給するなどして密閉容器４内を減圧状態から常圧に戻し、蓋体４２と整流板５とを上昇させてからリフトピン４４を上昇させ、主搬送手段２４にウェハＷを受け渡す。

このようにこの実施の形態では、減圧乾燥処理中に整流板５の高さ位置を変えることにより、整流板５とウェハＷとの間のギャップの大きさを変え、これにより塗布液の液流れを制御して、塗布膜の膜厚の均一性を高めることを特徴としているが、この整流板５の高さ位置の変更のタイミングは、密閉容器４内の圧力に基づいて決定され、制御部５６を介して整流板５の高さ位置が変化される。

つまり密閉容器４内を減圧すると、当該容器４内の圧力は、図７に示す圧力曲線のように変化する。つまり時間０から時間ｔ１までは容器４内のエアーが排出される状態であり、容器４内は圧力Ｐ０からＰ１まで急勾配で減圧されていく。続いて時間ｔ１はウェハＷ表面の塗布液から溶剤であるシンナー液の揮発が始まるときであって、時間ｔ１から時間ｔ３までは前記シンナー液の揮発が続く状態であり、このとき容器４内の圧力はＰ１からＰ３まで僅かずつ減圧されていく。次いで時間ｔ３はウェハＷ表面の塗布液に含まれる水分の蒸発が始まるときであって、時間ｔ３から時間ｔ４までは塗布液に残存するシンナー液と前記水分とが蒸発していく状態であり、このとき容器４内の圧力はＰ３からＰ４まで再び急勾配で減圧されていく。

ここでシンナー液は密閉容器４内の温度が一定の場合、当該容器４内を減圧しない状態においても揮発（蒸発）しているが、容器４内の圧力を一気に下げれば直ちに沸点に到達し、シンナー液内部から揮発する状態となる。ところがこのようにシンナー液内部から揮発させると、塗布膜が粗くなってしまう。このため上述の実施の形態では、容器４内の圧力の下がり方が少し緩やかになるように、真空ポンプ４６による排気量が決定されている。このように真空ポンプ４６による排気速度を少し小さく設定すると、シンナー液は沸点の少し手前で激しく揮発し、このとき揮発した気体の存在と排気速度のバランスにより、容器４内の圧力が圧力Ｐ１から圧力Ｐ３のように緩やかに下向きに傾斜する圧力となる。このように、「シンナー液が激しく揮発する状態」を本発明では「シンナー液の揮発」といっており、この状態は沸点と沸点の手前の状態を含むものとする。

ウェハＷ表面の塗布液の状態は、溶剤であるシンナー液の揮発によって塗布液の流動性が左右され、しかも揮発初期時には溶剤の量が多く、流動性が大きくなるので、溶剤の揮発時に整流板５の高さ位置を変化させることが必要となる。具体的には、容器４内のエアーが排出される時間０から時間ｔ１までと、ウェハＷ表面の塗布液から水分が蒸発していく時間ｔ３から時間ｔ４までは整流板５の高さ位置はどの位置でもよく、塗布液から溶剤であるシンナー液が揮発していく状態の時間ｔ１から時間ｔ３の間に、整流板５の高さ位置を制御することが要求される。

また溶剤の揮発中、初めは塗布液の流動性を高めてウェハＷの周縁領域まで塗布液を十分に広げることが必要であり、この後は塗布液の流動性を抑えてウェハＷの周縁領域の塗布液の高さが大きくなり過ぎないようにすることが必要である。ここで塗布液の流動性は、ウェハＷと整流板５との間に発生する気流の大きさによって変化し、既述のようにウェハＷと整流板５との間のギャップが小さいと前記気流が強くなり、前記ギャップが大きいと前記気流が弱くなる。

この際既述のように時間ｔ１から時間ｔ３において、容器４内の圧力は、Ｐ１からＰ３まで徐々に低下しているので、圧力が予め求められた設定圧力Ｐ２（時間ｔ２）になったところで、整流板５を第１の位置から第２の位置に上昇させる。また時間ｔ１以前及び時間ｔ３以降は、整流板の高さは塗布膜に影響を与えないのでどのような高さに設定してもよいが、この例では整流板５を移動させる手間を省くため、時間ｔ１から時間ｔ２までは第１の位置、時間ｔ２から時間ｔ４までは第２の位置に設定してある。ここで設定圧力Ｐ２や、第１の位置（第１のギャップ）、第２の位置（第２のギャップ）は、ウェハＷの大きさや、密閉容器４内の温度や圧力などの処理条件、塗布液の成分等により、適宜選択されるものである。

上述参考例によれば、減圧乾燥処理中に整流板５の高さ位置を変えて、整流板５とウェハＷとの間のギャップの大きさを変えることにより、塗布液の液流れを制御しているので、ウェハＷ表面の塗布膜の膜厚の制御を行うことができ、ウェハＷの周縁領域における塗布液の丸みや盛り上がりが抑えられて、塗布膜の中央部と周縁領域との膜厚が揃えられ、膜厚の均一性を高めることができる。これによりウェハＷの外周縁近傍までチップ製作（回路形成領域とすること）が可能となり、ウェハＷの１枚あたりのチップ取得率が向上する。また塗布膜の膜厚の均一性が向上することにより、膜厚の安定化が図られ、デバイスの安定生産が可能となってスループットが高められる。

またこの際整流板５の高さは密閉容器４内の圧力に基づいて制御されるように構成されているので、整流板５の高さ位置の変更のタイミングの信頼性が高く、常に安定して塗布膜の膜厚の均一性の高い処理を行うことができるので高いスループットが得られる。

この参考例では、ウェハＷを載置部４１に載置して蓋体４２を下降させて密閉容器４を構成した後、先ず整流板５を第１の位置に下降させてから、開閉バルブＶ１を開き、真空ポンプ４６により減圧を開始して、所定時間減圧する。次いで容器４内の圧力が圧力Ｐ２になったところで、整流板５を第１の位置から第２の位置まで上昇させて、所定時間減圧乾燥を続けるようにしてもよい。

続いて減圧乾燥ユニット２６の他の実施の形態について個々に説明していくが、以降の図では同じ部材には同じ符号が付してある。また以降の例は、既述の減圧乾燥ユニット２６と組み合わせてもよいし、他の実施の形態同士を互いに組み合わせるようにしてもよい。

図８の例は、整流板５の高さを密閉容器４内の圧力に基づいて制御する代わりに、ウェハＷ表面の塗布液Ａの膜厚を、例えばＣＣＤや光を利用した膜厚測定手段をなす膜厚センサ５７により測定し、これに基づいて整流板５の高さを制御するものである。この場合例えばウェハＷ表面の塗布液の中央部の膜厚と周縁部の膜厚を測定し、これらの膜厚の差を算出して、この値が所定値以下になったところで整流板５の高さを第１の位置から第２の位置に上昇させるように制御される。この場合においても、安定して塗布膜の膜厚の高い均一性を確保することができ、高いスループットが得られる。

また溶剤の揮発時間は次のようにして制御してもよい。図９に示す例は、排気管４５と真空ポンプ４６との間に例えば圧力調整バルブよりなる圧力調整部５８を設け、密閉容器４内部の圧力を圧力センサ５５により検出し、この検出値に基づいて制御部５６により圧力調整部５８を調整することによって、密閉容器４内の排気量（排気速度）を制御し、これにより塗布液の溶剤の蒸発時間を調整するものである。例えば圧力調整部５８として圧力調整バルブを用いた場合には、バルブの開度を調整することにより排気量を制御することができる。この場合図１０に示すように、排気量を変えても時間ｔ１から時間ｔ３までの圧力曲線の傾きは変わらないが、時間ｔ１から時間ｔ３の間で排気速度を大きくしたり、小さくしたりすると、溶剤の揮発時間を調整することができる。つまり排気量を大きくすると溶剤の蒸発時間が図中一点鎖線で示すように短くなり、排気量を小さくすると溶剤の蒸発時間が図中点線で示すように長くなる。

ここで例えば揮発が早いシンナーを溶剤として用いた塗布液がウェハＷ表面に塗布されている場合、塗布液の広がり速度が速いので、整流板５の高さ位置の制御によって塗布液の拡散状態を精度良く制御することは困難な場合があるが、この例のように、塗布液の溶剤の蒸発時間を長くすると、結果的に塗布液の広がり速度を遅くすることができるので、揮発が早いシンナーを溶剤として用いた塗布液に対しても、整流板５の高さ位置の制御により塗布液の拡散状態の制御を十分に行うことができ、塗布液の膜厚の制御を容易に行うことができる。

続いて図１１に示す例は、密閉容器４の内部に、図７に示す密閉容器４内の圧力曲線において、時間ｔ３になった時点でウェハＷを加熱するための加熱手段を設けた構成であり、加熱手段は、載置部４１や蓋体４２の内部など、密閉容器４内のいずれの場所に設けても良いが、この例では例えば抵抗発熱体より成る加熱手段５９が例えば整流板５の内部に設けられている。

このように、図７に示す密閉容器４内の圧力曲線において、時間ｔ３になった時点でウェハＷを加熱すると、加熱によりウェハＷ表面の塗布液に残存するシンナー液や塗布液に含まれる水分の蒸発速度が大きくなる。そのため、例えば揮発が遅いシンナー液を溶剤として用いた塗布液がウェハＷ表面に塗布されている場合であって、全てのシンナー液の揮発に要する時間が長い場合であっても、加熱により当該シンナーの揮発が速やかに行われる。従って、加熱を行わない場合に比べて減圧乾燥処理に要する時間が短縮される。また時間ｔ３の時点で加熱を開始するのは、時間ｔ１から時間ｔ３の塗布液の膜厚を制御する工程では、溶剤の揮発速度が小さい方が精度よく膜厚の制御を行うことができるからである。

この場合、加熱手段５９により加熱をする間は、密閉容器４内の減圧を停止してもよいし、しなくてもよい。また加熱手段５９をＯＮにするタイミングは、密閉容器４内の圧力の検出値に基づいて決定してもよいし、塗布液の膜厚の検出値に基づいて決定してもよい。さらにウェハＷの加熱と、図９に示すような密閉容器４内の排気量調整とを組み合わせて行い、時間ｔ１から時間ｔ３までの時間を長くして膜厚制御を正確に行い、時間ｔ３以降の時間を短縮して、減圧乾燥工程に要するトータルの処理時間の調整を行うようにしてもよい。

以上において塗布液の広がり方をウェハＷの面内において均一にするためには、整流板５をウェハＷと平行になるように配設することが重要となるが、続いて整流板５をウェハＷと平行になるように設ける機構の一例について図１２〜図１５に基づいて説明する。

図１２中６０は、整流板５を蓋体４２にて吊り下げ保持するための吊り下げ支持部であり、この支持部６０は例えば図１３に示すように整流板５の複数個所例えば３個所に接続されていて、例えば３本の支持部６０により整流板５が吊り下げ支持されるようになっている。この支持部６０は、図１４に示すように略鉛直な保持棒６１と、保持棒６１の上端側に設けられた鍔部６２と、保持棒６１の周囲に巻回されたバネ部６３とを備えており、保持棒６１の下端側は、球面ジョイント部６４により整流板５の蓋体４２と対向する表面と接合されている。

蓋体４２の整流板５と対向する内壁（天井部）４２ａには、保持棒６１と対向する位置に、前記鍔部６２が移動できる大きさの凹部４２ｂが形成されており、当該凹部４２ｂの開口部４２ｃは、前記保持棒６１は通過できるが鍔部６２は通過できないように狭められている。これにより保持棒６１は、後述する整流板昇降機構により整流板５が昇降されたときに、整流板５を吊り下げ保持した状態で凹部４２ｂの高さ分だけ、昇降可能になっている。

続いて整流部材昇降機構をなす整流板昇降機構６５について説明する。先ず整流板５は、図１２，図１５に示すように、載置部４１に載置されたウェハＷの外方側の位置に、複数個例えば３個の足部５０を備えており、この足部５０は下方側の載置部４１表面よりも内部まで略鉛直に伸びるように形成され、その下端側は後述する昇降棒に接続されている。

整流板昇降機構６５は図１２，図１５に示すように、整流板５を足部５０を介して裏面側から押圧する複数例えば３本の昇降棒６６と、これら全ての昇降棒６６の下端側に接続された昇降板６７と、この昇降板６７を昇降させる昇降部６８とを備えている。前記昇降棒６６は、前記整流板５の足部５０に対応する位置にて昇降されるように設けられると共に、昇降板６７にて昇降棒６６を昇降したときに、昇降棒６６にて昇降される整流板５が載置部４１に載置されたウェハＷと高い平行度を維持できるように、前記整流板５の足部５０、昇降棒６６及び昇降板６７が構成されている。

前記昇降棒６６の内部には孔径が例えば２ｍｍの通気孔６６ａが貫通しており、また昇降棒６６の上端側近傍領域は前記整流板５の足部５０の下端側が差し込める大きさに形成されている。昇降棒６６の整流板５と接触しない他端側は第１の排気手段６６ｂに開閉バルブＶ２を介して接続されている。６６ｃは昇降棒６６の貫通孔であり、この貫通孔６６ｃと昇降棒６６との間にはシール部材をなすＯリング６６ｄが設けられている。また昇降棒６６の周囲の載置部４１と昇降板６７との間には、密閉容器４内が貫通孔６６ｃ介して大気側と連通するのを防ぐためベローズ６６ｅが設けられている。

前記昇降部６８は、図１２に示すように、略鉛直なボールねじ６８ａと、昇降板６７の一端側に接続された支持部６８ｂと、ボールねじ６８ａを回転させるモータＭ１とを備えており、モータＭ１がボールねじ６８ａを回転させることで支持部６８ｂがボールねじ６８ａに沿って昇降し、これにより昇降板６７，昇降棒６６を介して正確な高さで整流板５が昇降され、こうして昇降棒６６にて昇降される整流板５が載置部４１に載置されたウェハＷに対して高い平行度を維持しながら昇降されるように構成されている。

またこの例の密閉容器４は、載置部４１と蓋体４２との接続部分に内径の異なる２つのシール部材をなすＯリング６９ａ，６９ｂが設けられると共に、これらＯリング６９ａ，６９ｂの間に溝部４１ｂが形成されており、この溝部４１ｂは、図１４に示すように、開閉バルブＶ３を介して第２の排気手段６９ｃに接続されている。

このような構成では、整流板５は足部５０を介して昇降機構６５と接触している状態で、蓋体４２にて支持部６０により吊り下げ支持されており、整流板５は蓋体４２の昇降に伴って昇降する。また減圧乾燥処理中に整流板５の高さ位置を変更する場合には、整流板昇降機構６５の昇降棒６６により整流板５を足部５０を介して裏面側から押圧する。この際例えば上述の例では、減圧処理中に整流板５はウェハＷ表面から１ｍｍ上方側の第１の位置と、５ｍｍ上方側の第２の位置との間で高さを変更しているが、先ず第１の位置に配置したときに、昇降棒６６の先端側と整流板５の足部５０とを接触させ、昇降棒６６の内部は開閉バルブＶ２を開いて第１の排気手段６６ｂにより吸引しておく。

これにより整流板５と昇降棒６６とは載置部４１の内部で接触することになるので、昇降時に整流板５の足部５０と昇降棒６６との接続部付近に発生するパーティクルが容器４内での処理に与える影響が小さい。さらに両者の接続部の吸引により両者の接続部付近に発生するパーティクルが昇降棒６６内を介して排出されるので、よりパーティクル汚染を防ぐことができる。この際整流板５と昇降棒６６とを直接接触させるように構成してもよいが、この場合には載置部４１よりも高い位置で両者が接触することになるので、パーティクル発生量は多くなる。

また整流板５の平行度は３本の昇降棒６６により決定され、整流板５自体は蓋部４２にて吊り下げ支持されているので、昇降されたときに整流板５に微妙な傾きが発生する場合がある。しかしながら整流板５と保持棒６１とは球面ジョイント部６４により接続されているため、この球面ジョイント部６４により整流板５の傾きが吸収されて、昇降棒６６にて昇降される整流板５が載置部４１に載置されたウェハＷに対して高い平行度を維持しながら昇降されることなる。このためウェハＷ表面の塗布液の広がり方が均一になり、より膜厚の高い均一性を確保することができる。

さらにこの例では、２重のＯリング６９ａ，６９ｂを設け、その間を開閉バルブＶ３を開いて第２の排気手段６９ｃにより吸引しながら減圧乾燥処理が行われるが、このようにすると載置部４１と蓋体４２との間がより吸着され、密閉容器４内を真空ポンプ４６にて排気する場合に、載置部４１と蓋体４２との間から容器４内部に外気が入り込むこと防ぐことができる。

減圧乾燥ユニット２６では整流部材昇降機構をなす整流板昇降機構を図１６に示すように構成してもよい。図１６中７１は略水平なボールねじ、７２は支持部であり、ボールねじ７１をモータＭ２により回転させることで支持部７２がボールねじ７１に沿って水平方向に移動するように構成されている。

一方図中５３ａで示す第２の昇降板の裏面側にはジョイント接続部７３が設けられており、このジョイント接続部７３と前記支持部７２とは、長板状のジョイント部７４の両端部に夫々回転軸部７５ａ，７５ｂにより接続されている。これにより支持部７２がジョイント接続部７３から離れた位置にあるときには、ジョイント部７４の長さ方向が水平に近い状態に位置し、整流板５がウェハＷに近接した位置に配置される。そしてボールねじ７１を回転させて支持部７２をジョイント接続部７３に近い位置に移動させると、徐々にジョイント部７３の長さ方向が鉛直に近い状態となっていき、整流板５がウェハＷから離隔するように（高さ位置が高くなるように）上昇する。このようにこの例では、ジョイント部７４の長さ方向の長さと、ジョイント部７４の長さ方向とウェハＷとのなす角の角度との調整により、整流板５の高さ位置が適宜決定される。

このような構成では、支持部７２がボールねじ７１により水平方向に精度よく移動する機構と、この支持部７２と第２の昇降板５３ａとをジョイント部７４とにより接続する機構とを組み合わせ、支持部７２を移動させることによりジョイント部７４を介して整流板５の高さ位置を変更しているので、整流板５の高さを変更する際、初期時にはボールねじ７１の回転速度を小さくすることにより、整流板５の高さを緩やかに変更させることができる。このためウェハＷ表面の塗布液に含まれる溶剤が蒸発しているときの気流の乱れを抑えることができるので、塗布膜の膜厚の均一性をより高めることができる。

続いて本発明の減圧乾燥ユニット２６の実施の形態について、図１７及び図１８により説明する。この実施の形態は、ヒータＨが内蔵された載置部４１上にウェハＷの裏面側の周縁領域に接触する部材を設け、ウェハＷの周縁領域に熱変化を与えるものである。具体的には密閉容器４を構成する載置部４１に例えば断面がＬ字状の環状部材をなすリング部材８を設け、このリング部材８の上面にてウェハＷの裏面側周縁部を支持させるように構成されている。このリング部材８は、例えばアルミニウムやステンレス、セラミック等から選択される載置部４１とは熱伝導率の異なる材質により構成される。

このような構成では、リング部材８の材質と、リング部材８とウェハＷ裏面との間に形成されたギャップ８１とにより載置部４１からの熱伝導が変化する。このため、ウェハＷでは中央領域と、リング部材８１に接触している部位の近傍領域（ウェハＷの周縁領域）との間で温度が変化し、これによりウェハＷの中央領域と周縁領域との間では塗布液の溶剤の揮発速度が変化する。具体的にはウェハＷの温度が高くなると、その領域の溶剤は揮発速度が大きくなり、温度が低くなると、その領域の溶剤は揮発速度が小さくなるので、熱伝導率の違いによりウェハＷ温度を面内において変化するように制御すると溶剤の揮発速度が面内において異なり、こうして膜厚をウェハＷ面内において制御することできる。

この例では、既述のように整流板５の高さ位置の変更と、ウェハＷ面内の温度変化との組み合わせにより、塗布液の溶剤の揮発の制御を行っているので、ウェハＷの外縁近傍まで塗布膜の膜厚を均一に制御することができる。このためウェハＷの回路形成領域の外側の廃棄対象となる外縁領域が外縁から５ｍｍ以内と狭くなっても、この外縁近傍領域まで十分に均一な膜厚で塗布膜を形成することができる。

この場合、リング部材８としては断面Ｌ字状のものの他、リング部材８の上面全体がウェハＷの周縁領域の裏面側に接触するタイプのものであってもよい。この際リング部材８とウェハＷとの接触部近傍の熱伝導率によりウェハＷの温度を面内において調整するが、形成する塗布膜の種類やその他の処理条件により、リング部材８の形状や材質、ウェハＷとの接触部の位置や大きさが適宜選択される。

またこの実施の形態は、リング部材８を設けて、ウェハＷの中央領域と周縁領域との熱伝導を変化させ、これによりウェハＷの温度を面内において調整して、塗布膜の膜厚の制御を行うものであるので、上述の整流板５を設けない構成としてもよく、整流板５を設けても高さ位置を変更しない構成としてもよい。

以上においてこの実施の形態ではリング部材８にウェハＷを受け渡すことになるが、この場合リング部材８上にウェハＷを載置する際に、リング部材８とウェハＷとの中心位置がずれやすい。このようにウェハＷの中心位置がずれると塗布膜の膜厚の均一性が悪化するので、リング部材８とウェハＷの中心位置を合わせた状態で、リング部材８上にウェハＷを受け渡すことは重要であり、続いてこのリング部材８とウェハＷとの中心位置の位置合わせの手法について説明する。

この手法は先ずウェハＷをリング部材８上に受け渡した後、例えば図１９に示すように、ウェハＷの外方側の、リング部材８の中心位置から等距離分離れた位置に設けられた位置決め部材である複数例えば３個の位置合わせ部材８２を、夫々ウェハＷの外方側の待機位置からウェハＷの外縁に接触する位置決め位置まで同期した状態で移動させることによりウェハＷを追い詰め、こうして位置合わせを行うものである。

これら位置合わせ部材８２は板状体８２ａを備えていて、この板状体８２ａの一部の側縁部にてウェハＷの外端縁の一部を押圧するようになっている。また板状体８２ａの一端側は略鉛直な回転軸８３ｂに接続されており、この回転軸８３ｂの他端側にはプーリ８３ａが接続されていて、各回転軸８３ｂのプーリ８３ａ間にベルトが架け渡されている。これによりいずれかの回転軸８３ｂを図示しないモータにより回転させると、全ての回転軸８３ｂが同期した状態で回転することになる。

こうしてこれら位置合わせ部材８２の板状体８２ａは同期した状態で前記待機位置から位置決め位置まで回転駆動されるようになっており、このように３つの位置合わせ部材８２を位置決め位置に移動させてウェハＷの外縁に接触させると、リング部材８１の中心位置とウェハＷの中心位置とが揃う位置にウェハＷが追い詰められ、位置決めするように構成されている。図２０中８３ｃはベアリングである。

このようにリング部材８にウェハＷを載置した後、位置合わせ部材８２を移動させてウェハＷの位置合わせを行うと、常にウェハＷとリング部材８との中心位置が揃うので、安定した状態で塗布膜の膜厚の均一性を高めることができ、スループットが向上する。

この実施の形態では、リング部材８上にウェハＷを受け渡す場合のほか、載置部４１上にウェハＷを受け渡す場合、載置部４１の支持ピン４１ａ上に受け渡す場合に適用でき、いずれの場合においてもウェハＷはリング部材８や載置部４１と中央位置を合わせた状態でこれらの上に載置されるので、均一性の高い減圧乾燥処理を行うことができる。さらにこの実施の形態は、整流板５やリング部材８を設けない構成の減圧乾燥装置にも適用できる。また特許請求の範囲の「載置部」は、ウェハＷが載置される部材を全てに相当し、リング部材なども含まれるものとする。

図２１は、本発明の減圧乾燥ユニット２６のさらに他の例であり、この例はウェハＷを載置する載置部に特徴がある。この例の載置部４１は、例えばリング部材８が設けられている領域の直ぐ外方側に、載置部４１を縦方向に貫通するように第１の通気路８４ａが形成されていると共に、この第１の通気路８４ａからリフトピン４４の貫通孔４７ａに連通する第２の通気路８４ｂが形成され、第１の通気路８４ａ内には第２の通気路８４ｂに分岐する位置よりも大気側に近い位置に、これら通気路８４ａ，８４ｂを介して密閉容器４内に外気が進入することを防ぐためにＯリング８４ｃが設けられている。

ここで載置部４１に通気路８４ａ，８４ｂを形成しない場合には、密閉容器４内を減圧すると、ウェハＷの裏面側とリング部材８の上面とが吸着してしまい、容器４内を減圧雰囲気から大気圧に戻しても、ウェハＷの裏面側は未だ減圧状態となり、ウェハＷの裏面側の中央領域が載置部４１側に吸着された状態となってウェハＷが反ってしまう恐れがあるが、上述のように載置部４１に通気路８４ａ，８４ｂを設ける構成では、密閉容器４内を減圧雰囲気から常圧雰囲気に戻す際に、ウェハＷの裏面側がリークしやすくなり、ウェハＷの裏面側も大気圧になりやすいので、ウェハＷの裏面側の中央領域と載置部４１との吸着を抑えて、ウェハＷの反りを抑えることができる。

この構成は整流板５やリング部材８を設けない構成の減圧乾燥装置にも適用でき、このようにリング部材８を設けない構成の載置部４１であっても、支持ピン４１ａ上にウェハＷを載置しており、ウェハＷの中央領域と載置部４１との間に空間が形成されるので適用することできる。この際特許請求の範囲の「支持部材」は、リング部材８や支持ピン４１ａを含むものとする。

図２２は、本発明の減圧乾燥ユニット２６のさらに他の例であり、この例は整流板５をウェハＷに対して平行になるように設けるものである。具体的には、例えば図に示すように、載置部４１に整流板５の平行度を測定する平行度測定手段をなすデジマチックインジゲータ８５を設け、この検出値を得ながら、昇降機構６５により昇降板５３ａ，支持棒５１を介して整流板５を昇降させて、整流板５がウェハＷに対して平行になるように調整される。この場合には整流板５をウェハＷに対して平行になるように正確に合わせることができるので、より均一な膜厚の塗布膜を形成することができる。

続いて本発明の減圧乾燥ユニット２６のさらに他の例について図２３により説明する。この例は、板状の整流板５の代わりに、ウェハＷの表面及び外端縁を囲むように逆凹型形状に構成された整流部材８６を設ける構成である。この整流部材８６は、ウェハＷ表面と対向するように形成された略水平面８６ａと、この面からウェハＷの外方側近傍領域にて略鉛直に下方側に伸び出して、ウェハＷの外端縁を、当該外端縁と極めて僅かな隙間を形成しながら覆う略鉛直面８６ｂとを有しており、前記略水平面８６ａにおいて、ウェハＷの外縁近傍領域には多数の通気孔８６ｃが周方向に等間隔で形成されている。ここでウェハＷ側面と前記略鉛直面８６ａとの隙間は、例えば０．１ｍｍ程度に設定され、ここで大きな圧力損失が生じるように構成されている。

この例では、例えばウェハＷを載置するための載置部８７の直径は、ウェハＷの直径とほぼ同じ大きさに設定され、前記略鉛直面８６ｂはウェハＷの下方側の載置部８７の側方にまで伸び出して、この載置部８７の側面を極めて僅かな隙間を介して覆うようになっている。ここでウェハＷ側面及び載置部８７側面と前記略鉛直面８６ｂとの隙間は、例えば０．１ｍｍ程度に設定され、ここで大きな圧力損失が生じるように構成されている。この例では、密閉容器４Ａは、蓋体４２と下部容器８８とにより構成され、この下部容器８８の内部に前記載置部８７が配設される。

このような構成では、密閉容器４Ａ内を減圧雰囲気下に置くと、容器４Ａ内の排気流は、整流部材８６を迂回するように形成され、ウェハＷから揮発する溶剤蒸気は整流部材８６にぶつかって外方側に向きを変え、整流部材８６の内側に沿って流れて行く。この際ウェハＷ外端縁及び載置部８７側面と整流部材８６との間には極めて僅かな隙間しか形成されていないので、ここで大きな圧力損失が生じる。このため前記ウェハＷから揮発する溶剤蒸気は通気孔８６ｃから排気管４５に向けて流れ出し、これにより径方向に均一に広がる安定な気流が形成される。このように溶剤蒸気が径方向に均一に広がって行くので、塗布膜の周縁領域の膜厚をより改善することができ、膜厚の均一性をより一層高めることができる。

この際例えば図２４に示すように、例えば密閉容器４Ａ内部の、整流部材８６の上方側に、整流部材８６の略水平面８６ａと対向して、蓋体４２を鉛直方向に分割するように第２の整流部材である第２の整流板８９を設け、この第２の整流板８９のウェハＷの外縁近傍に対応する位置に通気孔８９ａを形成するようにしてもよい。図２４の構成では、整流部材８６の通気孔８６ｃは、ウェハＷの外縁近傍の略鉛直面８６ｂに形成されている。

このような構成では、密閉容器４Ａ内を減圧雰囲気下に置くと、ウェハＷから揮発する溶剤蒸気は通気孔８６ｃから排気管４５に向けて流れ出し、第２の整流板８９に形成された通気孔８９ａを介して排気管４５に向けて流れ出す。こうして整流部材８６、第２の整流板８９の二重構造にすることにより、ウェハＷの径方向により均一に広がる安定な気流を形成することができ、これにより溶剤蒸気が径方向により均一に広がって行くので、塗布膜の周縁領域の膜厚をより一層改善することができ、膜厚の均一性をさらに高めることができる。

なおこの整流部材８６や第２の整流板８９は、図６の構成の載置部４１にウェハＷを載置する場合にも適用でき、この場合略鉛直面８６ｂはウェハＷの側方を僅かな隙間を介して覆う位置まで伸び出すように構成すれば、ウェハＷ表面に形成される塗布膜の周縁領域の膜厚を改善することができる。

さらに減圧乾燥ユニット２６を、図２５に示すように構成してもよい。本実施の形態は、減圧乾燥処理を行う密閉容器９Ａに隣接して、この密閉容器９Ａに対してウェハＷを搬送する専用の補助搬送手段９１を備えた搬送室９Ｂを設け、この密閉容器９Ａと搬送室９Ｂとの間を、開閉部材であるゲートバルブ９０にて開閉するように構成されている。

前記補助搬送手段９１は、既述の主搬送手段２４との間でウェハＷの受け渡しを行うものであり、例えば図に示すように、２本のアーム９１ａが各々別個に密閉容器９Ａに対して進退自在、昇降自在に構成されている。また搬送室９Ｂには、補助搬送手段９１と主搬送手段２４との間でウェハＷの受け渡しを行うための、昇降機構９２ｂにより昇降可能な受け渡しピン９２ａを備えた受け渡し台９２を備えている。図中９３ａはウェハＷの載置部、９３ｂは排気管である。前記受け渡し台９２は、例えば図２６に示すように、受け渡しピン９２ａと干渉しないように補助搬送手段９１のアーム９１ａと主搬送手段２４のアームとがアクセスできるように構成されており、こうして両者の間でウェハＷの受け渡しができるようになっている。

このような構成では、ゲートバルブ９０を閉じた状態で、搬送室９Ｂの図示しないウェハ搬送口を介して主搬送手段２４により当該搬送室９Ｂ内にウェハＷを搬入し、受け渡しピン９２ａを介して補助搬送手段９１にウェハＷを受け渡す。そして主搬送手段２４を退出させてから前記搬送口を閉じ、この後ゲートバルブ９０を開いて密閉容器９Ａ内に補助搬送手段９１によりウェハＷを搬送する。

本実施の形態では、先ず搬送室９ＢにウェハＷを搬送し、当該搬送室９Ｂを閉じてから、ゲートバルブ９０を開いて密閉容器９Ａ内にウェハＷを搬送しているので、ウェハＷを密閉容器９Ａに搬入する際に、大気が容器９Ａ内に入り込むことを抑えることができる。

さらに減圧乾燥ユニット２６では、例えば図２７に示すように、密閉容器９Ａの側壁の一部を例えば透明塩化ビニールよりなる透明体９４により構成してもよい。例えば透明体９４は密閉容器９Ａの側壁９５ａに開口部９５ｂを形成し、この開口部９５ｂを塞ぐように、当該側壁９５ａにＯリング９５ｃを介して取りつけられる。このようにすると、密閉容器９Ａ内にて実施される減圧乾燥処理の様子を目視で確認できるという利点がある。

減圧乾燥ユニット２６は、例えば棚ユニットＵ２、Ｕ３に搭載されるが、かかる場合、減圧乾燥ユニット２６内へのウェハＷの搬入、減圧乾燥ユニット２６からのウェハＷの搬出は、所定のプロセスにおいて、図１に示す受け渡しアーム２３、主搬送手段２４、搬送アーム２７が行う。

その場合のこれらの各搬送手段の減圧乾燥ユニット２６内へのアクセスの利便性を考慮して、例えば図２８に示した減圧乾燥ユニット２６が提案できる。即ち、図２８に示した減圧乾燥ユニット２６においては、搬送室９Ｂの両側に、開口１０１、１０２が形成されている。従って前記した各搬送手段は、これらの開口１０１、１０２を通じて減圧乾燥ユニット２６に対してウェハＷの搬入出が可能になる。

なお前記した載置部４１は、ヒータＨを内蔵した構成を有していたが、図２９に示したように、温度調整手段、例えばペルチェ素子１１１を有する載置部１１２を使用してもよい。

この載置部１１２は、上面側に凹部１１７が形成された本体１１０と、前記凹部１１７を気密に塞ぐようにＯリングなどのシール材１１４を介して本体１１０の上部に設けられたプレート１１３とを備えている。プレート１１３はウェハＷ等の基板が直接載置される部位である。凹部１１７内には、プレート１１３を温調するように当該プレート１１３の下面にその上面側が接して設けられたペルチェ素子１１１と、このペルチェ素子１１１の下面側を冷却するための冷却流路１１５が設けられている。冷却流路１１５には、例えば冷却水が流通する。冷却流体は、外部に配置される冷却流体供給源（図示せず）と冷却流路１１５との間で、流路１１６を通じて循環する。

以上の構成を有する載置部１１２によれば、プレート１１３上に載置されるウェハＷ等の基板を、例えば１０℃〜４０℃の範囲で温度調整することができる。従ってこの載置部１１２を使用すれば、減圧乾燥中に、最初は低温、例えば１５℃前後にウェハＷの温度を維持して、ウェハＷ上のレジスト液等の塗布液から溶剤が蒸発することを抑えることができ、その後例えば整流板５をウェハＷに近づけて塗布液の液流れを制御しつつ乾燥させる際には、ウェハＷの温度を常温、例えば２３℃に維持して、かかる乾燥処理を適切に実行することが可能になる。

以上において本発明で用いられる基板はＬＣＤ基板であってもよいし、フォトマスクのレチクル基板であってもよい。また塗布液としてはレジスト液に限らず層間絶縁材料、低誘電体材料、強誘電体材料、配線材料、有機金属材料、金属ペースト等を用いるようにしてもよい。さらに本発明の塗布液は、いわゆるスピンコーティング法により塗布するようにしてもよいし、塗布液を渦巻き状に基板表面に供給することにより塗布するようにしてもよい。

本発明に係る減圧乾燥ユニットが組み込まれた塗布膜形成装置の一実施の形態における全体構造を示す平面図である。 上記の実施の形態における全体構造を示す斜視図である。 上記の実施の形態において用いられる棚ユニットの構成について示す概略断面図である。 上記の実施の形態において用いられる塗布ユニットを説明するための縦断面図である。 上記の塗布ユニットを説明するための平面図である。 上記の棚ユニットに組み込まれる減圧乾燥ユニットについて示す縦断面図である。 減圧乾燥ユニット内の圧力曲線を示す特性図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットの他の実施の形態を説明するための側面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 減圧乾燥ユニット内の圧力曲線を示す特性図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための平面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための側面図である。 前記さらに他の実施の形態の一部を示す斜視図である。 ウェハと載置台との位置合わせを行うための手法を説明するための平面図である。 上述の手法を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 前記さらに他の実施の形態を説明するための平面図である。 本発明に係る減圧乾燥ユニットのさらに他の実施の形態を説明するための断面図である。 減圧乾燥ユニットの他の例を示す断面図である。 他の載置部の内部の構成の一例を示す断面図である。 レジスト液の塗布方法を説明するための斜視図である。 従来の減圧乾燥ユニットを説明するための断面図である。 従来の減圧乾燥ユニットにて減圧乾燥処理を行った場合の塗布膜の様子を示す断面図である。

符号の説明

２４ 主搬送手段
２５Ａ 塗布ユニット
２６ 減圧乾燥ユニット
４，４Ａ，９Ａ 密閉容器
４１ 載置部
４２ 蓋体
４５ 排気管
４６ 真空ポンプ
５ 整流板
５３，６５，７ 整流板昇降機構
５５ 圧力センサ
５８ 圧力調整部
５９ 加熱手段
６０ 保持部
６６ 昇降棒
８ リング部材
８２ 位置合わせ部材
８４ａ，８４ｂ 通気路
８５ デジマチックインジケータ
８６ 整流部材
８９ 第２の整流板
９Ｂ 搬送室
９０ ゲートバルブ
９１ 補助搬送手段
９４ 透明体

Claims (8)

1. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液が塗布された基板を載置するための載置部が内部に設けられた密閉容器と、
   前記載置部に設けられた基板を加熱するための加熱手段と、
   前記密閉容器に排気路を介して接続され、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させるための真空排気手段と、
   前記載置部上に当該載置部の表面から突出しかつ基板の周方向に沿って環状に設けられ、基板の裏面側周縁領域と接触する環状部材と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
2. 前記環状部材上に基板が載置されたときに基板及び当該環状部材により囲まれる空間と前記密閉容器内における当該環状部材の外側の空間とを連通する通気路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。
3. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液が塗布された基板を載置するための載置部が内部に設けられた密閉容器と、
   前記載置部に設けられた基板を加熱するための加熱手段と、
   前記密閉容器に排気路を介して接続され、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させるための真空排気手段と、
   前記載置部上に基板の周方向に沿って設けられ、前記基板の載置部とは熱伝導率が異なる材質により構成された、基板の裏面側周縁領域と接触する環状部材と、を備えたことを特徴とする減圧乾燥装置。
4. 前記載置部の外側において、前記載置部の中心位置から径方向に等距離分離れた位置に設けられ、基板の外方側の位置から基板の端縁と接触する位置まで同期した状態で略水平方向に移動して、前記載置部の中心位置と基板の中心位置との位置合わせを行う複数の位置決め部材と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の減圧乾燥装置。
5. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を基板表面に塗布する工程と、
   密閉容器内の載置部上に当該載置部の表面から突出しかつ基板の周方向に沿うように環状に設けられた環状部材の上に、前記基板を載置する工程と、
   前記載置部に設けられた加熱手段により基板を加熱しながら、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させる工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
6. 基板を減圧乾燥した後に、前記基板及び環状部材により囲まれる空間と前記密閉容器内における当該環状部材の外側の空間とを連通した状態で前記密閉容器内を大気圧に復帰させる工程を行うことを特徴とする請求項５記載の塗布膜形成方法。
7. 塗布膜の成分と溶剤とを混ぜ合わせてなる塗布液を基板表面に塗布する工程と、
   密閉容器内の載置部上に基板の周方向に沿うように設けられ、前記基板の載置部とは熱伝導率が異なる材質により構成された環状部材の上に、前記基板を載置する工程と、
   前記載置部に設けられた加熱手段により基板を加熱しながら、前記密閉容器内を減圧雰囲気にして、基板上の塗布液から溶剤を揮発させる工程と、を含むことを特徴とする塗布膜形成方法。
8. 前記基板を載置する工程の後、位置決め部材により前記基板と前記載置部の中心位置とを合わせる工程を含むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一つに記載の塗布膜形成方法。

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