TW201939574A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係以有效地防止氣體自腔室朝向外部之流出及外部空氣自外部朝向腔室內之流入為目的。
本發明之基板處理裝置1具備有:保持部12,其將形成有塗佈膜之基板S載置於上表面;加熱部,其對被載置於保持部之基板進行加熱;腔室11,其於被載置於保持部之基板之上方形成供氣體流通之流通空間;供氣部30,其經由在流通空間之一端部側開口之供氣口351,朝向流通空間內供給經加熱之氣體;排氣部50,其經由在隔著流通空間而與供氣口相反側之流通空間之另一端部側開口之排氣口116,自流通空間將氣體加以排出;檢測部16,其對流通空間內之氣壓與腔室之外部空氣之氣壓之壓差進行檢測;以及控制部,其根據該檢測結果,而以降低壓差之方式來控制供氣量及排氣量之至少一者。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於對基板進行加熱處理之基板處理裝置及方法。尤其係關於藉由加熱使被形成於基板表面之塗佈膜之成分揮發之基板處理技術者。
例如,於半導體基板、顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板等各種基板之處理步驟中,已廣泛採用將塗佈液塗佈於基板之後使塗佈液所含有之成分揮發之處理。為了促進揮發,而存在有將基板加熱之情形。於以如此之加熱處理為目的之基板處理裝置中,一般會在腔室內進行處理。其目的在於抑制熱的發散而提高能源效率,並且防止因加熱而揮發之塗佈液成分朝周圍飛散之情形。於該情形時,因加熱而揮發之塗佈液成分會於腔室內被冷卻而析出,從而存在有附著於腔室內壁面之可能性。如此之附著物若落下至基板便可能成為污染源。
為了應對該問題,例如於日本專利特開2008-251670號公報(專利文獻1)、日本專利特開2008-251863號公報(專利文獻2)所記載之基板處理裝置中,設置有用以沿著腔室之天花板面形成由被升溫之氣體所產生之氣流的手段。亦即,於腔室之側部設置有吐出加熱氣體之供氣口,並且使加熱氣體自被設於隔著基板而與供 氣口相反側之排氣口被排出。藉此,所揮發之塗佈液之成分便不會於腔室內析出而朝向外部被排出。
於上述之專利文獻1、2中,並未明確揭示加熱氣體朝向腔室之供氣量、及自腔室之排氣量、以及該等之控制。然而,基於形成穩定之氣流,可以使供氣量與排氣量相等為前提。不過,存在有各種會造成供氣量與排氣量失衡之因素。例如,排氣量因揮發之塗佈液成分於排氣路徑內析出而使排氣路徑之截面積縮小而降低,作為結果,有可能會引起供氣量超過排氣量之現象。
除了該例子之外,若供氣量因某種原因而變得比排氣量大,腔室之內壓便會上升,而會發生氣體自腔室朝向外部之洩漏。漏出之氣體也含有自塗佈液所揮發之成分。因此,會產生該種成分由周圍環境氣體所冷卻而於腔室之周圍析出,並附著於周圍之零件、或相對於腔室被搬入搬出之基板之問題。又,相反地若排氣量變得比供氣量大,便會產生使會造成溫度降低之原因之常溫之外部空氣或污染物質等流入腔室內之問題。據此,於上述習知技術中,存在有隨時維持供氣量與排氣量之平衡之必要。然而,於專利文獻1、2中,對於該點並未被特別考慮到。
本發明係鑑於上述課題所完成者,其目的在於提供在具有將經加熱之氣體導入腔室內並將其加以排出之手段之基板處理裝置中,可有效地防止氣體自腔室朝向外部之流出及外部空氣自外部朝向腔室內之流入之技術。
為了達成上述目的,本發明之基板處理裝置之一態樣,其具備有:保持部,其將形成有塗佈膜之基板載置於上表面;加熱部,其對被載置於上述保持部之上述基板進行加熱;腔室,其收容上述保持部,且於被載置於上述保持部之上述基板之上方形成供氣體流通之流通空間;供氣部,其經由在上述流通空間之一端部側朝上述腔室開口之供氣口,朝向上述流通空間內供給經加熱之氣體;排氣部,其經由在隔著上述流通空間而與上述供氣口相反側之上述流通空間之另一端部側朝上述腔室開口之排氣口,自上述流通空間將上述氣體加以排出;檢測部,其對上述流通空間內之氣壓與上述腔室之外部空氣之氣壓之壓差進行檢測;以及控制部,其根據上述檢測部之檢測結果,而以降低上述壓差之方式來控制上述供氣部之供氣量及上述排氣部之排氣量之至少一者。
又,為了達成上述目的,本發明之基板處理方法之一態樣,係將形成有塗佈膜之基板載置於腔室內之保持部而進行加熱者,其中,上述腔室於上述基板之上方形成供氣體流通之流通空間;經由在上述流通空間之一端部側朝上述腔室開口之供氣口,朝向上述流通空間內供給經加熱之氣體,並且經由在隔著上述流通空間而與上述供氣口相反側之上述流通空間之另一端部側朝上述腔室開口之排氣口,自上述流通空間將上述氣體加以排出;對上述流通空間內之氣壓與上述腔室之外部空氣之氣壓之壓差進行檢測;根據上述檢測部之檢測結果,而以降低上述壓差之方式來控制來自上述供氣口之供氣量及來自上述排氣口之上述排氣部之排氣量之至少一者。
於如此所構成之發明中,腔室內之氣壓與外部空氣之 氣壓之壓差被檢測出,根據該檢測結果,供氣量及排氣量之至少一者被加以控制。若腔室內之氣壓高於外部氣壓便會發生內部氣體之流出,於相反之情形時,外部空氣便會流入腔室內。即便供氣量及排氣量分別被控制為既定值,仍有可能因該等之些微變動或其他外在因素而產生微小之氣壓差。
然而,於本發明中,供氣量及排氣量之至少一者係根據腔室內與外部空氣之壓差之檢測結果所控制,更具體而言,係以減小氣壓差之方式所控制。因此,可抑制腔室內與外部空氣之氣壓差之產生。其結果,可有效地防止起因於氣壓差之內部氣體自腔室之流出及外部空氣之朝向腔室之流入。
如上所述,根據本發明,腔室內與外部空氣之壓差被檢測出,且供氣量及排氣量之至少一者係以該差會變小之方式控制。因此,可有效地防止起因於理室內與外部空氣之間之氣壓差之,氣體自腔室之流出及外部空氣之朝向腔室之流入。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧處理單元
11‧‧‧腔室
12‧‧‧加熱板(保持部)
15‧‧‧配管
16‧‧‧微壓差計(檢測部)
30‧‧‧供氣單元(供氣部)
31‧‧‧吸氣閥
32‧‧‧質量流量計(MFM)
33‧‧‧流量調整器
34‧‧‧加熱器
35‧‧‧供氣噴嘴
50‧‧‧排氣單元(排氣部)
51‧‧‧排氣管
52‧‧‧排氣閥
53‧‧‧流量調整器
54‧‧‧鼓風機
55‧‧‧馬達
56‧‧‧配管
57‧‧‧微壓差計(第二檢測部)
58‧‧‧二次側配管
70‧‧‧控制單元(控制部)
71‧‧‧CPU
72‧‧‧記憶體
73‧‧‧存儲裝置
74‧‧‧介面
100‧‧‧基板處理系統
111‧‧‧頂板
112‧‧‧側板
113‧‧‧底板
114‧‧‧擋門
115‧‧‧開口
116‧‧‧密封襯墊
116‧‧‧排氣口
117‧‧‧貫通孔
121‧‧‧基板載置面
122‧‧‧加熱器(加熱部)
131‧‧‧貫通孔
132‧‧‧升降銷
133‧‧‧升降構件
134‧‧‧升降機構
351‧‧‧供氣口
711‧‧‧供氣控制部
712‧‧‧加熱器控制部
713‧‧‧升降控制部
714‧‧‧擋門控制部
715‧‧‧壓差測量部
716‧‧‧排氣控制部
S‧‧‧基板
SP‧‧‧處理空間(流通空間)
圖1為顯示本發明之基板處理裝置一實施形態之圖。
圖2為顯示本實施形態之基板處理裝置之電氣構成之方塊圖。
圖3為顯示本實施形態之基板之加熱處理之流程圖。
圖4為顯示加熱處理之變形例之流程圖。
圖5為顯示具有複數個處理單元之基板處理系統之構成例之圖。
圖1為顯示本發明之基板處理裝置一實施形態之圖。此外,圖2為顯示本實施形態之基板處理裝置之電氣構成之方塊圖。該基板處理裝置1係作為藉由接收在表面塗佈有塗佈液之各種基板、例如半導體基板或玻璃基板等進行加熱而使塗佈液中之溶劑成分揮發之目的而被使用者。例如,以於基板表面形成光阻膜為目的,可使用該基板處理裝置1。再者,基板及塗佈液之種類並非被限定於此者。
如圖1及圖2所示,基板處理裝置1具備有:處理單元10,其成為對基板S進行處理之本體;供氣單元30,其朝處理單元10供給加熱氣體;排氣單元50,其將自處理單元10所排出之氣體加以排氣;及控制單元70,其控制該等各單元而掌控裝置整體之動作。
於圖1中,處理單元10其側面剖視圖被顯示。處理單元10具備有接收基板S之腔室11。藉由於腔室11內進行處理,來防止因加熱處理所揮發之塗佈膜之成分朝向周圍飛散之情形。與此同時地,藉由覆蓋經加熱之基板S之周圍,可抑制熱量之散發而提高能源效率。為了該等目的,腔室11成為將皆為雙層壁構造之金屬製、例如不鏽鋼製之頂板111、側板112、底板113及擋門114組合成箱型之構造。
擋門114係安裝為可相對於被設在腔室11一側面之開口115開閉自如。於關閉狀態下,擋門114藉由經由密封襯墊116被壓接於腔室11之側面,而將開口115加以封閉。另一方面,於圖1以虛線所示之擋門114之開啟狀態下,可經由被開放之開口115而在與外部之間進行基板S之交接。亦即,被保持於未圖示之外部 之搬送機器人等之未處理之基板S,經由開口115而被搬入腔室11內。又,腔室11內之已處理之基板S,藉由搬送機器人等朝向外部被搬出。
於腔室11之底部設有加熱板12。加熱板12其上表面為平坦之基板載置面121。自外部所搬入之基板S,將塗佈有塗佈液之面朝向上方而被載置於基板載置面121。雖然於圖1中省略記載,但於加熱板12之內部內置有加熱器122(圖2)。加熱器122將基板載置面121加熱為既定之溫度。基板載置面121之溫度,例如被設為100℃至130℃。藉由基板S被載置於經升溫之加熱板12,被形成於基板S之上表面之塗佈膜經由基板S而被加熱,溶劑等之揮發成分藉由加熱而揮發,從而使塗佈膜乾燥硬化。
為了平順地進行在加熱板12與搬送機器人之間之基板S之交接,而於處理單元10設有升降銷13。具體而言,於腔室11之底板113及加熱板12設置有複數個沿著垂直方向延伸之貫通孔131。升降銷132分別被插通於該等貫通孔131。各升降銷132之下端係固定於升降構件133。升降構件133藉由升降機構134而沿著上下方向升降自如。各升降銷132藉由驅動升降機構134使升降構件133升降而一體地進行升降。藉此,升降銷132在其上端較加熱板12之基板載置面121朝上方突出之上部位置與上端較基板載置面121朝下方退避後之下部位置之間進行升降移動。
圖1顯示升降銷132位於下部位置之狀態。於該狀態下,升降銷132之上端與基板S分離,基板S密接於基板載置面121。另一方面,若升降銷132上升至上部位置,升降銷132之上端抵接於基板S之下表面而將基板S上推。藉此,基板S與基板載 置面121之間產生間隙。藉由使搬送機器人的手進入該間隙,而可於搬送機器人與基板載置面121之間進行基板S之交接。
於腔室11之頂板111之中央部,設置有作為壓差測量用埠之貫通孔117。於貫通孔117連接有配管15。而且,於配管15之端部安裝有微壓差計(fine pressure difference meter)16。微壓差計16輸出對應於腔室11內之處理空間SP之氣壓與腔室11周圍之外部空氣之氣壓之壓差的信號。作為微壓差計,例如可使用具有矽隔膜及夾著矽隔膜之電極,而靜電電容會根據矽隔膜兩側之空間之氣壓差來產生變化之類型者。作為該類型之微壓差計,市售有數Pa程度之微小壓力差亦可檢測出之產品。隔膜之一側被連通於處理空間SP,而另一側被開放於大氣中。
於腔室11之內部空間SP中、在水平方向上擋門114之附近且在垂直方向上頂板111之正下方位置,設置有供氣單元30之供氣噴嘴35。另一方面,於腔室11之內部空間SP中、隔著被載置於基板載置面121之基板S而與氣體吐出噴嘴35相反側之側壁面,設置有排氣口116。於排氣口116連接有排氣單元50。
供氣單元30具備有吸氣閥31、質量流量計(MFM)32、流量調整器33、加熱器34及供氣噴嘴35。吸氣閥31自未圖示之外部之供給源導入清潔之乾燥空氣(潔淨乾燥氣體:CDA)。質量流量計32測量CDA之流量,而流量調整器33根據其結果來調整CDA之流量。自外部所導入之CDA,藉由質量流量計32及流量調整器33被調整為既定流量,並藉由加熱器34被升溫至既定溫度。作為CDA之溫度,例如可設為與基板載置面121之溫度相同程度。
供氣噴嘴35係設置於腔室11內之處理空間SP。於供氣噴嘴35設置有自處理空間SP之一端部(圖1中右端部)朝向中央部開口之供氣口351。自供氣口351,經升溫之CDA作為加熱氣體被供給至處理空間SP。自供氣口351所吐出之加熱氣體,如圖1中以虛線箭頭所示般,生成沿著腔室11之頂板111之下表面流動之氣流,最終流入被設於處理空間SP之另一端部(圖1之左端部)之排氣口116。藉由沿著腔室11之頂板111之下表面形成加熱氣體之氣流,可防止自被塗佈於基板S之塗佈液所揮發之成分被再冷卻而析出並附著於頂板111之情形。
腔室11之頂板111之下表面成為平坦且與基板S之上表面大致平行。因此,自供氣噴嘴35所吐出之加熱氣體,藉由其供氣量適當地設定,而形成沿著頂板111之下表面之層流。如此一來,可防止腔室11內之附著物因腔室11內產生亂流而落下至基板S從而污染基板S之情形。
到達排氣口116之加熱氣體,藉由排氣單元50而被自腔室11排出。排氣單元50具備有:排氣管51,其被連接於腔室11之排氣口116而形成排氣路徑;排氣閥52,其被介插於排氣管51之間;以及流量調整器53及鼓風機54。於鼓風機54連接有馬達55。鼓風機54藉由馬達55旋轉而作動,而使排氣管51內之氣體被排出。被排出之氣體,最終被回收至外部之未圖示之公用設施。排氣閥52及流量調整器53,增減經由排氣管51所排氣之氣體之排氣量。
於排氣管51之中途設置有貫通孔511,於貫通孔511連接有配管56。而且,於配管56之端部安裝有微壓差計57。微壓 差計57輸出對應於排氣管51內之氣壓與腔室11周圍之外部空氣之氣壓之壓差的信號。作為微壓差計,可使用與被連接於腔室11之微壓差計16相當之壓差計。
如圖2所示,控制單元70具備有CPU(中央處理單元;Central Processing Unit)71、記憶體72、存儲裝置73及介面74。CPU 71藉由執行所預先準備之控制程式,使基板處理裝置1進行既定之動作。存儲裝置73儲存CPU 71應執行之控制程式與各種控制用資料。記憶體72暫時性地儲存藉由CPU 71執行控制程式所生成之各種中間資料與自裝置各部被傳送而來之信號資料等。介面74掌管與處理單元10、供氣單元30及排氣單元50間資料之收發及與作業員間之資訊交換。
控制單元70進一步具備有供氣控制部711、加熱器控制部712、升降控制部713、擋門控制部714、壓差測量部715及排氣控制部716等,來作為用以執行後述之基板S之加熱處理的功能區塊。該等功能塊,既可藉由專用硬體所實現,也可藉由CPU 71執行既定之控制程式而以軟體方式所實現。又,也可藉由適當之硬體與軟體之組合所實現。
供氣控制部711對供氣單元30進行控制。具體而言,進行吸氣閥31之開閉控制、根據藉由質量流量計32所檢測出之CDA之流量檢測結果之流量調整器33之流量調整、及加熱器34之溫度調整等。藉此,既定溫度、既定流量之加熱氣體(CDA)自供氣單元30被供給至腔室11內。
加熱器控制部712進行被內置於加熱板12之加熱器122之溫度調整。藉此,基板S被升溫至既定溫度。升降控制部713 使驅動機構134作動而使升降銷132升降。擋門控制部714對擋門114之開閉動作進行控制。藉由擋門114與升降銷132對外部之搬送機器人之動作進行協調動作,可實現基板S朝向腔室11之搬入及基板S自腔室11之搬出。
壓差測量部715根據來自被設於處理單元10之微壓差計16及被設於排氣單元50之微壓差計57之輸出信號來測量壓差。具體而言,自微壓差計16之輸出信號,可檢測出腔室11內之處理空間SP與外部空氣之間之氣壓差。又,自壓差計57之輸出信號,可檢測出排氣管51內與外部空氣之間之氣壓差。如後述般,該等檢測結果,在控制單元70對供氣單元30之供氣量及排氣單元50之排氣量進行控制時使用。
排氣控制部716對排氣單元50進行控制。具體而言,進行排氣閥52之開閉、流量調整器53之流量調整、及被連接於鼓風機54之馬達55之旋轉控制等。此時,根據需要來使用微壓差計57之輸出。更具體而言,排氣閥52、流量調整器53及馬達55係以藉由微壓差計57所檢測出之排氣管51內之氣壓與外部氣壓之差成為既定值之方式被控制,而可以一定之排氣能力進行排氣。
其次,對如上述所構成之基板處理裝置1之動作進行說明。該基板處理裝置1之基本動作係自外部接收在表面形成有塗佈液之膜之基板S,藉由對基板S進行加熱處理而使塗佈液中之溶劑成分等揮發,並將處理後之基板S送出至外部者。此時,為了防止所揮發之成分被再冷卻而附著於腔室11之頂板111之情形,沿著頂板111之下表面形成有加熱氣體之氣流。
圖3為顯示本實施形態之基板之加熱處理之流程 圖。該處理藉由控制單元70執行所預先準備之控制程式而使裝置各部進行既定之動作所實現。首先,基板處理裝置1之各部被初始化為用以接收基板S之初始狀態(步驟S101)。於初始狀態下,擋門114被關閉,而加熱板12被升溫至用以加熱基板S之既定溫度。又,供氣單元30自供氣噴嘴35以既定之供氣量將被加熱為既定溫度之CDA作為加熱氣體而供給至腔室11內,排氣部50將與供氣量等量之氣體自腔室11加以排出。
於該狀態下可接收基板S(步驟S102)。亦即,藉由升降銷132被定位於上部位置,且擋門114被開啟,而成為可自外部接收基板S之搬入的狀態。基板S藉由外部之搬送機器人被搬入腔室11內,基板S自搬送機器人被交接至升降銷132。在搬送機器人退避之後,擋門114被關閉並且升降銷132朝向下部位置下降。藉此,基板S自升降銷132被交接至加熱板12。藉由基板S被載置於加熱板12之基板載置面121,而開始由加熱板12所進行之基板S之加熱(步驟S103)。
此時,腔室11內與外部空氣之壓差係根據來自微壓差計16之輸出信號所測量(步驟S104)。在腔室11內之氣壓較外部空氣之氣壓高時,可能會產生氣體自腔室11朝外部之流出。例如,可能會引起氣體自構成腔室11之板構件間之間隙、擋門114與密封襯墊116之間隙、升降銷132與貫通孔131之間隙等之流出。
如此腔室11內之氣壓會成為較外部氣壓高之情形可能是在供氣量與排氣量之平衡失衡時。例如,若排氣路徑之截面積因排氣所含有之塗佈液之成分析出並附著於排氣管51之管壁而減少,排氣能力便會降低,而存在有會產生排氣量相對於供氣量不足 之情形。
因此,若腔室11內之氣壓較外部空氣之氣壓(步驟S105為YES),排氣控制部716便藉由使排氣單元50之排氣能力增大而增加排氣量(步驟S107)。排氣量之增減,可藉由調整排氣閥52之開度、流量調整器53之開度及馬達55之轉速之任一者來進行。藉此,排氣量增加,腔室11內之氣壓降低。
另一方面,若腔室11內之氣壓較外部空氣之氣壓低(步驟S105為NO且步驟106為YES),排氣量便可能相對於供氣量為過剩。因此,於該情形時以減少排氣量之方式加以調整(步驟S108)。藉此,腔室11之內壓上升。若腔室11之內壓與外部氣壓不存在壓差(步驟S105為NO且步驟106為NO),便不用進行排氣量之增減。
直到經過既定時間,對基板S之加熱處理結束為止(步驟S109),持續地執行上述步驟S104至S018之處理。藉此,於加熱處理之期間,腔室11之內壓與外部氣壓之壓差被隨時檢測出,且於存在有氣壓差之情形時以減小該壓差之方式進行排氣量之增減。因此,可始終維持腔室11之內壓與外部氣壓平衡之狀態。因此,氣體自腔室11朝向外部之流出及外部空氣朝向腔室11之流入之任一者皆可有效地被抑制。
若對基板S之加熱處理結束(步驟S109為YES),該基板S使朝向外部被搬出(步驟S110)。亦即,藉由升降銷132上升而使基板S自基板載置面121分離,並藉由擋門114開啟使搬送機器人進入,而使基板S自升降銷132朝向搬送機器人被交接而被搬出。於該期間,也維持加熱板12之溫度控制及加熱氣體之氣流形 成,藉此可減少因擋門114之開閉而使腔室11內之溫度變化之情形。
於接著仍有要處理之新的基板之情形時(步驟S111為YES),返回步驟S102,接收新的基板並與上述相同地進行加熱處理。於該期間,也繼續各部之溫度控制及加熱氣體之氣流形成。如此一來,可抑制腔室11內之溫度變化,而依序有效率地處理複數片基板S。若不存在要處理之基板(步驟S111為NO),裝置便藉由停止各部之加熱及氣流形成而轉移至結束狀態(步驟S112)。
如此,於該加熱處理中,在腔室11之內壓與外部氣壓之間存在氣壓差時,朝使該壓差減少之方向來增加或減少排氣量。如此,藉由消除氣壓差,而可抑制起因於氣壓差所產生之氣體自腔室11朝向外部之流出及外部空氣朝向腔室11之流入。藉由壓差之檢測採用微壓差計,可以高靈敏度來檢測些微之氣壓差。
又,雖然排氣單元50之排氣能力會因析出物附著於配管內而無法避免地降低,但即使於如此之情形時,仍可一邊抑制壓差之產生一邊繼續地執行處理。因此,由於可減少維護作業之頻率而提高裝置之工作效率,因此可謀求生產性之提高。
再者,此處,以與起因於排氣量因析出物附著於排氣管51而變動之腔室11之內壓變化對應為主要目的,藉由排氣量之調整,可謀求腔室11之內壓與外部氣壓之氣壓差的消除。然而,腔室11之內壓與外部氣壓之間之氣壓差,除此之外,例如也可能因供氣量及排氣量之任一者微小的變動而產生。因此,也可取代排氣量之增減,而藉由供氣量之增減來謀求氣壓差之消除。又,如以下所例示之變形例般,也可適當切換地執行供氣量之調整與排氣量 之調整。
圖4為顯示加熱處理之變形例之流程圖。於該變形例中,可取代圖3之步驟S105至S108,而執行圖4之步驟S151至S159。由於其他動作皆相同,因此於圖4中省略共同部分之記載,而對被變更之內容詳細地進行說明。
於該處理中,除了於步驟S104中腔室11內與外部空氣之氣壓差係根據微壓差計16之輸出所測量外,且排氣管51內與外部空氣之氣壓差係根據微壓差計57之輸出所測量(步驟S151)。藉由微壓差計57所檢測出之排氣管51內與外部空氣之氣壓差,為排氣單元50之排氣能力的指標。亦即,以藉由微壓差計57所檢測出之壓差成為既定之目標值之方式,來控制排氣單元50之各部(排氣閥52、流量調整器53及馬達55),假如排氣能力過剩,藉由微壓差計57所檢測之壓差便會大於目標值。相反地,如果排氣能力不足,藉由微壓差計57所檢測出之壓差便會小於目標值。因此,可藉由微壓差計57檢測之壓差,來推定排氣單元50之排氣能力之變化的有無。
具體而言,在微壓差計16之檢測結果,腔室11內之氣壓較外部氣壓高時(步驟S152為YES),根據微壓差計57之檢測結果,來判定排氣能力之變動的有無(步驟S157)。如果排氣管51內與外部空氣之壓差小於目標值,便判斷為排氣能力下降,排氣量相對於供氣量相對地不足(步驟S157為YES)。此時,以增加排氣量之方式來控制排氣單元50(步驟S158)。另一方面,若無排氣量之不足(步驟S157中NO),便以降低排氣量之方式來控制供氣單元30(步驟S159)。
又,在腔室11內之氣壓低於外部氣壓時(步驟S152為NO且步驟S153為YES),也根據微壓差計57之檢測結果來判定排氣能力之變動的有無(步驟S154)。若排氣管51內與外部空氣之壓差大於目標值,便判斷為排氣量相對於供氣量相對地過剩(步驟S154為YES),於該情形時,以降低排氣量之方式來控制排氣單元50(步驟S155)。另一方面,若排氣量並未過剩(步驟S154為NO),便以增加供氣量之方式來控制供氣單元30(步驟S156)。
若於腔室11與外部空氣之間不存在氣壓差(步驟S152為NO且步驟S153為NO),供氣單元30及排氣單元50之動作維持現狀。步驟S109以後之動作與圖3之處理相同。
於如此之構成中,在腔室11之內壓之變動起因於排氣能力之變化之情形時,以抵消該變化之方式使排氣量增加或減少。另一方面,若於其他因素之情形時,藉由使供氣量增加或減少來進行減小腔室11內與外部空氣之壓力差的控制。藉此,可抑制起因於氣壓差所產生之氣體自腔室11朝向外部之流出及外部空氣朝向腔室11之流入。
然而,於此種基板處理裝置1中,存在有由相同構成之處理單元被多層地堆疊來構建更大規模之基板處理系統之情形。於如此之情形時,雖然也可將上述所構成之基板處理裝置1作為相互地獨立者而組合成複數組,但如以下所說明般,也可將部分的構成共通化。
圖5為顯示具有複數個處理單元之基板處理系統之構成例的圖。此處,雖然例示具備有4層之處理單元10之基板處理系統100,但處理單元之層數並不限定此而可為任意。再者,對 與前述之構成相同之構成,標示相同之符號並省略詳細的說明。
該基板處理系統100具有4組處理單元10,且各組處理單元10,成為於內置有加熱板之腔室11連接有微壓差計16之構造。又,相對於各處理單元10也各設置有一組供氣單元30且相互獨立地動作。
另一方面,排氣系統係一部分被共通化。亦即,於各腔室11連接有排氣管51,且於各排氣管51分別連接有微壓差計57及排氣閥52。惟,排氣閥52之二次側配管58被相互地連接,且相對於4組處理單元10設置有一組流量調整器53及鼓風機54。於如此之構成中,排氣量之增減藉由被連接於每個處理單元10之排氣閥52之開度調整所進行。藉此,可對各處理單元10執行與上述相同之控制。其結果,可於各處理單元10得到抑制起因於腔室11內與外部空氣之氣壓差所產生之氣體自腔室11朝向外部之流出及外部空氣朝向腔室11之流入的功效。
如以上說明般,於上述實施形態中,加熱板12係作為本發明之「保持部」而發揮功能,加熱器122係作為本發明之「加熱部」而發揮功能。又,供氣單元30、排氣單元50及控制單元70,分別作為本發明之「供氣部」、「排氣部」及「控制部」而發揮功能。又,於上述實施形態中,微壓差計16相當於本發明之「檢測部」,另一方面,微壓差計57相當於本發明之「第二檢測部」。又,於上述實施形態中,腔室11之頂板111之下表面與基板S之上表面之間之處理空間SP,相當於本發明之「流通空間」。
再者,本發明並非被限定於上述之實施形態者,只要於不超出其主旨之範圍內,除了上述以外,還可進行各種之變更。 例如,於上述實施形態中,於頂板111中相當於基板S之中央部上方之位置設置有貫通孔117,且經由配管15而連接有微壓差計16。其目的在於,在形成有穩定且平緩之層流之腔室11之中央部對氣壓進行檢測,藉此抑制因亂流所導致的測量誤差而檢測出正確之壓差。然而,為了預防析出物附著於貫通孔117或配管15之內壁並落下至基板S之情形,也可於較基板S之周緣部之上方更外側之頂板111或側板112之壁面,設置用以連接微壓差計之測量用埠。
又,為了提高隔熱性,上述實施形態之腔室11成為將雙層壁構造之金屬板組合成箱型之構造。然而,腔室也可由例如以適當之材料、例如金屬、樹脂、玻璃等所預先形成為箱型之構件來構成。
又,於上述實施形態中,基板S雖藉由被載置於經升溫之加熱板12而被加熱,但基板之加熱方法並不限定於此。例如,也可為基板藉由來自被配置於流通空間之上方之作為「加熱部」之加熱器之輻射熱所加熱之構成。於該情形時,基板載置面並不一定要平坦,例如也可局部地設置有用以供搬送機器人之機械手進入之缺口。於如此之構成中,還可能省略升降銷。
又,於上述實施形態中,使用圖1所示之基板處理裝置1之各構成,來執行用以消除腔室11內與外部空氣之間之氣壓差之控制。然而,也可使用如此可檢測出腔室內與外部空氣微小的壓差之裝置構成,來實現如下之控制。例如,可將腔室11內與外部空氣之壓差維持在所預先設定之一定值。或者,可伴隨處理之進行使壓差變化。藉此,可進一步提高可藉由基板處理裝置1實現之處理之自由度。
再者,上述實施形態之加熱處理,係藉由接收形成有塗佈液之膜、即在表面形成有液膜之狀態之基板S,並藉由加熱使其溶劑成分揮發,而使塗佈膜乾燥硬化者。然而,也可將上述構成之基板處理裝置1,應用於例如用以使升華性之成分自塗佈膜被預先固化之固體膜升華而加以除去之加熱處理、或用以使塗佈膜之所有成分揮發而使基板乾燥之加熱處理。
以上,如例示具體之實施形態來加以說明般,於本發明中,也可被構成為,在腔室內較外部空氣高壓時使排氣量增加或使供氣量減少,並在腔室內較外部空氣低壓時使排氣量減少或使供氣量增加。根據此種之構成,可藉由改善供氣量及排氣量之平衡來減小壓差。
於該情形時,也可設置對在上述氣體之流通方向上較上述排氣口更下游之排氣路徑內之氣壓與外部空氣之氣壓之壓差進行檢測之第二檢測部,並根據第二檢測部之檢測結果,來判斷要使供氣量及上述排氣量中之任一者變化。根據如此之構成,由於可根據第二檢測部之檢測結果來偵測排氣部之排氣能力之變化,因此可執行對應於排氣能力之變化之有無之適當的控制。
又,例如檢測部也可為具備有一端被連接於腔室且內部空間與流通空間連通之配管、及被連接於配管之另一端之微壓差計的構成。藉由壓差之檢測採用微壓差計,則便些微之氣壓差仍可精度良好地進行檢測。藉由使微壓差計不露出於流通空間而經由配管連接至流通空間,可抑制因在流通空間所形成之氣流所導致之測量誤差。
於該情形時,配管之一端也可被連接於在腔室中基板 之中央部上方之壁面所設置之開口。根據如此之構成,可測量形成有平穩之氣流之腔室中央部之氣壓,從而可抑制起因於亂流之測量誤差。或者例如,配管之一端也可被連接於在腔室中較基板之周緣部更外側之壁面所設置之開口。根據如此之構成,則即便析出物附著且落下至開口或配管,仍可防止其落下至基板。
(產業上之可利用性)
本發明可應用於藉由加熱而使被形成於基板表面之塗佈膜之成分揮發之基板處理技術。例如,適合於在半導體基板、玻璃基板等之基板表面形成光阻膜、保護膜等之功能層的用途。

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置,其具備有:保持部,其將形成有塗佈膜之基板載置於上表面;加熱部,其對被載置於上述保持部之上述基板進行加熱;腔室,其收容上述保持部,且於被載置於上述保持部之上述基板之上方形成供氣體流通之流通空間;供氣部,其經由在上述流通空間之一端部側朝上述腔室開口之供氣口,朝向上述流通空間內供給經加熱之氣體;排氣部,其經由在隔著上述流通空間而與上述供氣口相反側之上述流通空間之另一端部側朝上述腔室開口之排氣口,自上述流通空間將上述氣體加以排出;檢測部,其對上述流通空間內之氣壓與上述腔室之外部空氣之氣壓之壓差進行檢測;以及控制部,其根據上述檢測部之檢測結果,而以降低上述壓差之方式來控制上述供氣部之供氣量及上述排氣部之排氣量之至少一者。
  2. 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述控制部於上述腔室內較外部空氣高壓時使上述排氣量增加,而於上述腔室內較外部空氣低壓時使上述排氣量減少。
  3. 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述控制部於上述腔室內較外部空氣高壓時使上述排氣量增加或使上述供氣量減少,而於上述腔室內較外部空氣低壓時使上述排氣量減少或使上述供氣量增加。
  4. 如請求項3之基板處理裝置,其中,其具備有對在上述氣體之流通方向上較上述排氣口更下游之排氣路徑內之氣壓、與外部空氣 之氣壓之壓差進行檢測之第二檢測部,且上述控制部根據上述第二檢測部之檢測結果,來判斷使上述供氣量及上述排氣量中之一者產生變化。
  5. 如請求項1至4中任一項之基板處理裝置,其中,上述檢測部具有:配管,其一端被連接於上述腔室且內部空間與上述流通空間連通;及微壓差計,其被連接於上述配管之另一端。
  6. 如請求項5之基板處理裝置,其中,上述配管之上述一端係連接於上述腔室中在上述基板之中央部上方之壁面所設置之開口。
  7. 如請求項5之基板處理裝置,其中,上述配管之上述一端係連接於上述腔室中在較上述基板之周緣部更外側之壁面所設置之開口。
  8. 一種基板處理方法,係將形成有塗佈膜之基板載置於腔室內之保持部而進行加熱者,其中,上述腔室於上述基板之上方形成供氣體流通之流通空間;經由在上述流通空間之一端部側朝上述腔室開口之供氣口,朝向上述流通空間內供給經加熱之氣體,並且經由在隔著上述流通空間而與上述供氣口相反側之上述流通空間之另一端部側朝上述腔室開口之排氣口,自上述流通空間將上述氣體加以排出;對上述流通空間內之氣壓與上述腔室之外部空氣之氣壓之壓差進行檢測;根據上述檢測部之檢測結果,而以降低上述壓差之方式來控制來自上述供氣口之供氣量及來自上述排氣口之上述排氣部之排氣量之至少一者。
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