TW202204050A - 緣部平坦化設備及包含該設備之塗覆乾燥系統 - Google Patents

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日商中外爐工業股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板的緣部平坦化設備及包含該設備之塗覆乾燥系統。 [解決手段]緣部平坦化設備具備：加熱部，加熱已塗覆於基板的塗覆液膜的緣部；突起測定感測器，測定緣部中的突起；表面張力控制部，控制緣部中的塗覆液膜的表面張力；及控制部，控制表面張力控制部，控制部一邊藉由突起測定感測器測定緣部中的突起，一邊控制表面張力控制部來控制藉由加熱部所進行的對緣部的加熱，藉此來使緣部中的塗覆液膜的表面張力降低，而抑制塗覆液膜的緣部中的突起。

Description

緣部平坦化設備及包含該設備之塗覆乾燥系統
本發明是有關於一種緣部平坦化設備及包含該設備之塗覆乾燥系統。
已知在已形成於基板上的塗覆膜的膜周緣部中，會產生一種與位於比膜周緣部更內側的膜內周部相比更加突起的現象(所謂的邊緣突起：edge-bead)。在半導體設備的領域中，當邊緣突起產生時，在基板內可以作為晶片來利用之有效面積便會縮小，使得成品率降低。在顯示器的領域中，邊緣突起的存在是對圖像品質造成直接影響。因此，進行了為了將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板上之各種各樣的策略。
專利文獻1揭示有一種塗覆裝置，其控制來自送液泵之塗覆液的吐出與螺模頭(die head)及基板之間的相對移動的時機。專利文獻2揭示有一種塗覆裝置，其對塗佈區域的周緣部事先形成線狀的塗覆膜，並藉由線狀的塗覆膜來限制面狀的塗覆膜的擴大。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2001-137764號公報 專利文獻2：日本專利特開2007-007639號公報
發明欲解決之課題 在專利文獻1中，有如下的問題：當塗覆液之特性(材質或黏度)、所期望之塗覆膜的厚度改變時，每一次都必須調整控制。在專利文獻2中，有如以下的問題：由於變得必須有形成線狀的塗覆膜之步驟、與形成面狀的塗覆膜之步驟的這2個膜形成步驟，因此生產時間變長。
已塗覆於基板的塗覆液膜包含大量揮發性溶劑，因此揮發性溶劑會汽化而從塗覆液膜脫離。因此，揮發性溶劑的汽化便會對其以後的劃定塗覆液膜的形狀上造成極大的影響。儘管如此，以往未曾針對已塗覆於基板的塗覆液膜的緣部中之塗覆液的舉動進行過充分的檢討。
因此，本發明的課題在於提供一種將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板的緣部平坦化設備及包含該設備之塗覆乾燥系統。
用以解決課題之手段 為了解決上述課題，本發明之一態樣之緣部平坦化設備之特徵在於：具備： 加熱部，加熱已塗覆於基板的塗覆液膜的緣部； 突起測定感測器，測定前述緣部中的突起； 表面張力控制部，控制前述緣部中的前述塗覆液膜的表面張力；及 控制部，控制前述表面張力控制部， 前述控制部一邊藉由前述突起測定感測器測定前述緣部中的前述突起，一邊控制前述表面張力控制部來控制藉由前述加熱部所進行的對前述緣部的加熱，藉此來使前述緣部中的前述塗覆液膜的前述表面張力降低。
發明效果 依據本發明，一邊測定塗覆液膜的緣部中的突起，一邊控制藉由加熱部所進行的對緣部的加熱，藉此來產生從表面張力小的緣部朝向表面張力大的內側部的塗覆液的流動，因此可抑制緣部中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板上。
用以實施發明之形態 以下，一邊參照圖式，一邊說明本發明之緣部平坦化設備3及包含該設備3之塗覆乾燥系統1的實施形態。
[第1實施形態] 一邊參照圖1，一邊說明包含第1實施形態之緣部平坦化設備3之塗覆乾燥系統1。圖1是包含第1實施形態之緣部平坦化設備3之塗覆乾燥系統1的示意圖。
如圖1所示，塗覆乾燥系統1具備：塗覆裝置2、緣部平坦化設備3、減壓乾燥裝置4、硬化裝置5及搬送機器人9。
在塗覆裝置2中，如圖2所示，將包含溶質與揮發性溶劑的塗覆液塗覆於基板7的上表面，來塗覆塗覆液膜8。已塗覆於基板7上的塗覆液膜8具有：液周緣部(緣部)49，位於塗覆液膜8的周緣部；及液內周部(內側部)48，位於液周緣部49的附近且比液周緣部49更內側。塗覆液膜8在平面視角下具有矩形形狀時，液周緣部49具有對應於矩形的4個邊的矩形形狀。基板7具有：下表面側周緣部39，隔著基板7在液周緣部49的相反側對應於液周緣部49。
塗覆裝置2例如是所謂的狹縫塗覆機(Slit Coater)，其是將從吐出口吐出塗覆液之狹縫狀的噴嘴對基板7相對地掃描，來塗覆塗覆液膜8。依據該構成，可以對使用於平板顯示器或半導體之製造的大型的基板7均勻地塗覆由光刻膠液(photoresist liquid)等所形成之塗覆液膜8。當然，可以使用例如旋轉塗覆之其他方式的塗覆裝置。另外，若要形成具有期望厚度的塗覆膜，便要考慮揮發性溶劑的汽化，來形成具有比塗覆膜更厚的厚度的塗覆液膜8。
已塗覆有塗覆液膜8的基板7是藉由搬送機器人9而從塗覆裝置2搬送至緣部平坦化設備3。在緣部平坦化設備3中，藉由控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力，來形成已將塗覆液膜8的液周緣部49所產生之突起抑制住的塗覆液膜8。另外，關於緣部平坦化設備3的構成及動作的詳細內容將於後敘述。
已藉由緣部平坦化設備3來使塗覆液膜8的液周緣部49平坦化的基板7是藉由搬送機器人9而從緣部平坦化設備3搬送至減壓乾燥裝置4。在減壓乾燥裝置4中，使塗覆液膜8所包含的揮發性溶劑汽化(也就是使塗覆液膜8乾燥)，藉此來形成厚度已變薄之塗覆液膜8。另外，關於減壓乾燥裝置4的構成及動作的詳細內容將於後敘述。
已形成有厚度已變薄之塗覆液膜8的基板7是藉由搬送機器人9而從減壓乾燥裝置4搬送至硬化裝置5。硬化裝置5是使用熱或紫外線等來使已乾燥之塗覆液膜8硬化，藉此來形成塗覆膜。硬化裝置5可以是將基板7按每一片來進行硬化處理的單片式，也可以是將複數個基板7一起進行硬化處理的批量(batch)式或連續式。
接著，一邊參照圖3、圖4及圖8，一邊針對第1實施形態之緣部平坦化設備3的構成及動作進行說明。
如圖3及圖8所示，緣部平坦化設備3具備：支撐體14、加熱部30、突起測定感測器40、表面張力控制部32、33、及控制部100。
如圖3所示，支撐體14支撐已塗覆有塗覆液膜8的基板7，並豎立設置於載置台38的上表面。作為支撐體14，是使用複數個(例如4根)支撐銷。藉由各個支撐體14的尖端部抵接於基板7的下表面，使基板7以水平姿勢受到支撐。
突起測定感測器40測定已塗覆於基板7上的塗覆液膜8的液周緣部49的突起。換言之，突起測定感測器40測定塗覆液膜8的液周緣部49的厚度的變化。突起測定感測器40例如是雷射位移計。雷射位移計以非接觸的方式來測定液周緣部49的突起，朝向塗覆液膜8的液周緣部49的表面照射雷射光，並測定直至接收到在液周緣部49的表面反射的雷射光為止的時間。藉此，突起測定感測器40測定液周緣部49的突起。突起測定感測器40配設於塗覆液膜8的液周緣部49的上方(例如，正上方)。突起測定感測器40是藉由安裝於殼體41的上殼體42的支撐部36來懸吊支撐。另外，突起測定感測器40的支撐構造也可以作成：藉由安裝於殼體41的側方殼體43的支撐部36從側方來支撐的構造。
加熱部30具有藉由加熱來促進液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的降低之功能。當塗覆液膜8的溫度上升後，塗覆液膜8的表面張力即變小。在第1實施形態之緣部平坦化設備3中，加熱部30藉由接觸加熱，將塗覆液膜8的液周緣部49從基板7的下側來加熱。
如圖4所示，加熱部30在平面視角下具有矩形形狀，且是由熱傳導性良好的金屬材料，例如鋁或銅所構成。加熱部30也可以是由熱容量大的材料，例如樹脂材料所構成。加熱部30是朝向基板7的下表面延伸。加熱部30例如是從外側朝向內側往斜上方延伸。加熱部30的上端即接觸端31是構成為：具有前端尖銳的刀緣狀，且對基板7的下表面側周緣部39線狀接觸。構成為：在接觸時，加熱部30的接觸端31是位於下表面側周緣部39，前述下表面側周緣部39是隔著基板7存在於液周緣部49的相反側。加熱部30是隔著下表面側周緣部39及基板7的厚度部分而配設於液周緣部49的下方(例如，正下方)。另外，在圖4中，雖然圖示了以一體型所構成的加熱部30，但也可以作成：將加熱部30作成由4個不同零件的邊部所形成的構成，且可以將各個邊部獨立地進行加熱控制。
加熱部30具有加熱源32。加熱源32例如設置於加熱部30的下端側。作為加熱源32，例如使用電熱加熱器。來自加熱源32的熱是在加熱部30的本體部中傳導，並傳導至接觸端31。加熱源32是藉由控制部100來控制。因應於來自控制部100的指令，將加熱源32控制成開啟或關閉，藉此來將加熱部30加熱至預定的溫度。另外，加熱部30的加熱控制並不受限於開啟/關閉控制，也可以作成：控制加熱源32的輸出的輸出控制。
加熱部30是透過複數個致動器33及加熱支撐部34而豎立設置於載置台38。加熱支撐部34的上部連接於加熱部30。致動器33例如是電動致動器。電動致動器具備：滾珠螺桿或齒條與小齒輪(rack and pinion)等的機構零件、及電動馬達。藉由控制部100控制電動馬達的旋轉，已連接於機構零件的加熱支撐部34便可在上下方向上直線運動。
致動器33藉由將加熱支撐部34在上下方向上驅動，來使加熱部30在上下方向上位移。當加熱部30藉由致動器33位移至上方後，即成為接觸於基板7的下表面側周緣部39的接觸狀態。當加熱部30藉由致動器33位移至下方後，即成為從基板7的下表面側周緣部39拉開距離的非接觸狀態。
當已被加熱至預定的溫度的加熱部30的接觸端31接觸於基板7的下表面側周緣部39後，加熱部30的熱即隔著基板7中的下表面側周緣部39及厚度部分，傳導至塗覆液膜8的液周緣部49。藉此，使得塗覆液膜8的液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。
當已被加熱至預定的溫度的加熱部30的接觸端31從基板7的下表面側周緣部39遠離而成為非接觸狀態後，來自加熱部30的熱傳導即消失。藉此，使得塗覆液膜8的液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。
如圖8所示，在控制部100連接有：突起測定感測器40、及表面張力控制部32、33。控制部100因應於藉由突起測定感測器40所測定到的塗覆液膜8的液周緣部49的突起的變化，來控制表面張力控制部32、33。控制部100例如是電腦，包含：運算部(CPU：中央運算裝置)、記憶部(ROM或RAM等的記憶體)。
控制部100一邊藉由突起測定感測器40測定塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，一邊控制使加熱部30升降的致動器33。當加熱部30接觸於基板7後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。相反地，當加熱部30從基板7遠離而成為非接觸後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。因此，致動器33是作為控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的表面張力控制部來動作。
控制部100因應於藉由突起測定感測器40所測定到的塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，來控制將加熱部30加熱的加熱源32。在加熱部30的接觸端31接觸於基板7的下表面側周緣部39的狀態下，當加熱源32開啟後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。相反地，在加熱部30的接觸端31接觸於基板7的下表面側周緣部39的狀態下，當加熱源32關閉後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，比起加熱源32開啟時，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。因此，加熱源32是作為控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的表面張力控制部來動作。
雖然突起測定感測器40、接觸端31、致動器33在圖3中配設於左側及右側2處，但也可以作成：也配設於靠前側及後側2處，將矩形的基板7的各邊的加熱控制獨立地來進行。又，也可以作成：將突起測定感測器40配設於具代表性的1處，將矩形的基板7的各邊的加熱控制相同地來進行。
如以往技術所說明的，已知在已形成於基板7上的塗覆膜的膜周緣部中，有一種與位於膜周緣部之內側的膜內周部相比，膜厚變得更大的現象(所謂的邊緣突起：edge-bead)。該現象雖然尚未充分闡明，但例如可以假定為：在已將塗覆液膜8塗覆於基板7的階段中，由於在液周緣部49與液內周部48之間產生表面張力差，因此在液周緣部49形成突起。
塗覆液膜8雖然是由溶質與揮發性溶劑所構成，但塗覆液膜8包含大量揮發性溶劑。揮發性溶劑是通過阻隔塗覆液膜8與外界的界面來汽化，因此界面的面積越大，揮發性溶劑的汽化量便越多。在與液內周部48的比較中，液周緣部49有加算對應於塗覆液膜8的膜厚的側方界面8a，因此藉由液周緣部49來劃定的界面的面積變得比藉由液內周部48來劃定的界面的面積更大。因此，液周緣部49中的揮發性溶劑的汽化量變得比液內周部48中的揮發性溶劑的汽化量更多。揮發性溶劑的汽化量變多的話，揮發性溶劑的濃度便變低，因此溶質的濃度便相對地變高。在溶質的濃度相對較高的液周緣部49中，表面張力變大，在溶質的濃度相對較低的液內周部48中，表面張力變小。如此一來，表面張力差便在液周緣部49與液內周部48之間產生。
然而，已知在液體中，當有表面張力差的話，便會產生被稱為馬蘭哥尼對流(Marangoni convection)的對流。馬蘭哥尼對流是一種從表面張力較小的一方朝向表面張力較大的一方的液體的流動。可以想作：在已將塗覆液膜8塗覆於基板7的狀態下使揮發性溶劑汽化的話，便會產生從表面張力小的液內周部48朝向表面張力大的液周緣部49的馬蘭哥尼對流(以下，稱作第1馬蘭哥尼對流)，因此會在液周緣部49形成突起。也就是說，可以想作：在以往技術中，是藉由因為塗覆液膜8所包含的溶質的濃度差而引起的從液內周部48朝向液周緣部49的第1馬蘭哥尼對流，而在液周緣部49形成突起(參照圖9)。
對此，藉由第1實施形態之緣部平坦化設備3，在進行藉由加熱部30所進行的局部性加熱的液周緣部49中，表面張力變小，相對於此，在並未進行藉由加熱部30所進行的加熱的液內周部48中，表面張力變大。由於有因為加熱所造成的溫度差而引起的表面張力差，因此產生從表面張力小的液周緣部49朝向表面張力大的液內周部48的馬蘭哥尼對流(以下，稱作第2馬蘭哥尼對流)(參照圖10)。因為加熱所造成的溫度差而引起的第2馬蘭哥尼對流是朝向與因為溶質的濃度差而引起的第1馬蘭哥尼對流的方向相反的方向。一邊藉由突起測定感測器40測定塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，一邊適當地控制藉由加熱部30所進行的加熱，藉此便可以將第1馬蘭哥尼對流以第2馬蘭哥尼對流來抵消。也就是說，在本案發明中，是藉由因為塗覆液膜8中的溫度差而引起的從液周緣部49朝向液內周部48的第2馬蘭哥尼對流，來抑制在液周緣部49所形成的突起，使得塗覆液膜8的膜厚均勻性提升。
因此，依據上述緣部平坦化設備3，一邊測定塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的突起，一邊控制藉由加熱部30所進行的對液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來產生從表面張力小的液周緣部(緣部)49朝向表面張力大的液內周部(內側部)48的塗覆液的流動，因此可抑制液周緣部(緣部)49中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板7上。
在上述實施形態中，藉由加熱部30所進行的加熱控制不只是加熱源32的開啟/關閉控制，也可以作成加熱源32的輸出控制。藉由加熱源32的輸出控制，變得能夠進行精度高的加熱控制。並且，在非接觸加熱的情況下，可以進行間隔距離控制，前述間隔距離控制是藉由致動器33控制基板7的下表面側周緣部39與加熱部30的接觸端31之間的間隔距離。藉由間隔距離控制，變得能夠進行對於塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49的局部性加熱控制。
[第2實施形態] 圖5是說明第2實施形態之緣部平坦化設備3的剖面圖。在第2實施形態之緣部平坦化設備3中，使用非接觸式的加熱部30。以下，以與上述的第1實施形態之緣部平坦化設備3的差異點為中心來說明。
緣部平坦化設備3具備：支撐體14、加熱部30、突起測定感測器40、表面張力控制部32、33、及控制部100。
加熱部30具有加熱源32，加熱源32例如設置於加熱部30的上端側。作為加熱源32，例如使用電熱加熱器。來自加熱源32的熱是在加熱部30的本體部中傳導，並傳導至非接觸端37。加熱源32是藉由控制部100來控制。因應於來自控制部100的指令，將加熱源32控制成開啟或關閉，藉此來將加熱部30加熱至預定的溫度。
加熱部30是透過複數個加熱支撐部34、致動器33及支撐部36，被懸吊支撐於殼體41的上殼體42。加熱部30的上部是透過複數個加熱支撐部34來連接於複數個致動器33。各個致動器33的上部連接於複數個支撐部36。各個支撐部36被支撐於殼體41的上殼體42。
如圖5所示，加熱部30的非接觸端37是構成為：對液周緣部49拉開距離並在斜上方相面對。也就是說，加熱部30是以不妨礙藉由突起測定感測器40所進行的塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化的測定之方式，面對於液周緣部49的斜上方來配設。藉此，介於加熱部30與液周緣部49之間的介在構件將消失，變得不需要介在構件的加熱，因此變得能夠進行迅速的加熱控制。加熱部30例如是以不將液內周部48加熱的方式，配設於液周緣部49的斜上方外側。
加熱支撐部34的上部連接於致動器33。致動器33例如是電動致動器。電動致動器具備：滾珠螺桿或齒條與小齒輪(rack and pinion)等的機構零件、及電動馬達。藉由控制部100控制電動馬達的旋轉，已連接於機構零件的加熱支撐部34便可在上下方向上直線運動。
致動器33藉由將加熱支撐部34在上下方向上驅動，來使加熱部30在上下方向上位移。當加熱部30藉由致動器33位移至上方後，塗覆液膜8的液周緣部49與加熱部30的非接觸端37的間隔變大。當加熱部30藉由致動器33位移至下方後，塗覆液膜8的液周緣部49與加熱部30的非接觸端37的間隔變小。
當已被加熱至預定的溫度的加熱部30的非接觸端37靠近塗覆液膜8的液周緣部49而使兩者的間隔距離變小後，加熱部30的熱便以非接觸的方式來對塗覆液膜8的液周緣部49施加。非接觸式的加熱例如是對流或輻射。藉由塗覆液膜8的液周緣部49成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。
當已被加熱至預定的溫度的加熱部30的非接觸端37遠離塗覆液膜8的液周緣部49而使兩者的間隔距離變大後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態。藉此，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。
控制部100一邊藉由突起測定感測器40測定塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，一邊控制使加熱部30升降的致動器33。當加熱部30靠近基板7後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。相反地，當加熱部30遠離基板7後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。因此，致動器33是作為控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的表面張力控制部來動作。
又，在加熱部30的非接觸端37靠近塗覆液膜8的液周緣部49的狀態下，當加熱源32開啟後，藉由加熱部30的熱，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。在加熱部30的非接觸端37靠近塗覆液膜8的液周緣部49的狀態下，當加熱源32關閉後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。
控制部100因應於藉由突起測定感測器40所測定到的塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，來控制將加熱部30加熱的加熱源32。當加熱部32開啟後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。相反地，當加熱部32關閉後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。因此，加熱源32是作為控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的表面張力控制部來動作。
因此，依據上述緣部平坦化設備3，一邊測定塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的突起，一邊控制藉由加熱部30所進行的對液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來產生從表面張力小的液周緣部(緣部)49朝向表面張力大的液內周部(內側部)48的塗覆液的流動，因此可抑制液周緣部(緣部)49中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板7上。
[第3實施形態] 圖6是顯示具有第3實施形態之緣部平坦化設備3的減壓乾燥裝置4處於開放狀態的剖面圖。圖7是顯示圖6所示的減壓乾燥裝置4處於閉鎖狀態的剖面圖。第3實施形態之緣部平坦化設備3組入於減壓乾燥裝置4，並且包含於塗覆乾燥系統1中。以下，以與上述的第1實施形態之緣部平坦化設備3的差異點為中心來說明。
減壓乾燥裝置4具備：緣部平坦化設備3、腔室6、支撐體升降部17、乾燥加熱部12、減壓排氣部20、及復壓部19。控制部100可以設置於緣部平坦化設備3、減壓乾燥裝置4或未圖示的操作盤等。
腔室6是具有內部空間10的耐壓容器，前述內部空間10是用於容置基板7，並對基板7進行減壓乾燥處理(除了減壓處理外，還可選擇加熱處理)。腔室6是由可相互分離之基座11與蓋21所構成。基座11是設置於未圖示之裝置框架上。
緣部平坦化設備3組入於減壓乾燥裝置4，且具備：支撐體14、加熱部30、突起測定感測器40、作為表面張力控制部的加熱源32、及控制部100。
在蓋21的上部，形成有在蓋21的厚度方向上貫通的測定開口46。測定開口46是配設成位於塗覆液膜8的液周緣部49的上方。以覆蓋測定開口46的方式來配設測定窗44。測定窗44是藉由窗安裝部45而安裝於蓋21的上部外側面。測定窗44對從突起測定感測器40所照射的雷射光具有透光性。突起測定感測器40是藉由安裝於蓋21的上部外側面的支撐部36而在蓋21的外側受到支撐。突起測定感測器40是位於塗覆液膜8的液周緣部49的上方。從突起測定感測器40所照射的雷射光是透過測定窗44而在塗覆液膜8的液周緣部49反射，且被反射的雷射光是透過測定窗44而回到突起測定感測器40。
在蓋21連接有將蓋21上下驅動之蓋升降機構27。藉此，因應於來自控制部100的升降指令使蓋升降機構27動作，蓋21即相對於基座11上下移動。如圖7所示，在使蓋21下降時，基座11與蓋21抵接而成為一體，並且在其內部形成內部空間10(基板7之處理空間)。在基座11的上表面的周緣部設有O型環溝11b。在O型環溝11b安裝有由矽橡膠等彈性體所構成之O型環11a。在蓋21下降時，藉由介於基座11的上表面與蓋21的下表面之間的O型環11a，使得腔室6的內部空間10成為氣密狀態。另一方面，如圖6所示，在蓋21上升時，腔室6即開放，變得能夠對腔室6的內部空間10取出放入基板7。基板7是藉由支撐體升降部17而被舉起。被舉起的基板7是藉由搬送機器人9而從減壓乾燥裝置4搬送至硬化裝置5。
為了將腔室6的內部空間10減壓，而設有減壓排氣部20。減壓排氣部20是將包含揮發性溶劑的氣體(以下稱為「排氣氣體」)從腔室6的內部空間10排氣的排氣泵20。腔室6與排氣泵20之間是藉由排氣管18而連接。在排氣管18的途中，設有控制排氣氣體之排氣量的排氣閥18a。如圖7所示，在已將蓋21關閉而使腔室6的內部空間10成為氣密狀態的狀態下，當因應來自控制部100的動作指令使排氣泵20作動，並且因應來自控制部100的打開指令使排氣閥18a打開後，排氣氣體即以因應於排氣閥18a之開度的排氣量通過排氣管18而被排氣至排氣線路，使得內部空間10減壓至預定的壓力。將內部空間10的壓力減壓，使塗覆液膜8所包含的揮發性溶劑汽化，藉此來進行具有塗覆液膜8的基板7的乾燥處理。
為了使已減壓之內部空間10復壓至大氣壓，而設有復壓部19。復壓部19具有將來自外部的氣體(以下稱為「外部氣體」)導入腔室6的內部空間10的復壓管19a、及控制外部氣體之導入量的復壓閥19b。在內部空間10已減壓的狀態下，當因應於來自控制部100的打開指令使復壓閥19b打開後，外部氣體即因應於復壓閥19b之開度通過復壓管19a而被導入內部空間10，使得內部空間10復壓至大氣壓。
乾燥加熱部12是透過下支撐部13而豎立設置於基座11的上表面。乾燥加熱部12例如是電熱加熱器，因應於來自控制部100的加熱指令將內部空間10升溫至預定的溫度來加熱基板7。乾燥加熱部12是作為腔室加熱部來動作，且進行溫度控制，以使腔室6的內部溫度變得比常溫(20℃)更高溫。依據該構成，可以促進塗覆液膜8的乾燥。
加熱部30是以插穿乾燥加熱部12的方式，豎立設置於基座11的上表面。如圖4所示，加熱部30在平面視角下具有矩形形狀。加熱部30是朝向基板7的下表面延伸。加熱部30例如是從外側朝向內側往斜上方延伸。也就是說，加熱部30是構成為：在接觸時，加熱部30的下端是位於比塗覆液膜8更外側，加熱部30的上端即接觸端31是位於下表面側周緣部39，前述下表面側周緣部39是隔著基板7存在於液周緣部49的相反側。加熱部30例如是隔著下表面側周緣部39及基板7的厚度部分，配設於液周緣部49的正下方。
加熱部30的接觸端31是構成為：具有前端尖銳的刀緣形狀，且對基板7的下表面側周緣部39線狀接觸。在加熱部30的接觸端31的相反側即下端側，作為加熱源32，例如設有電熱加熱器。來自加熱源32的熱是在加熱部30的本體部中傳導，並傳導至接觸端31。加熱源32是藉由控制部100來控制。加熱部30是加熱至比腔室6的內部更高溫。當因應於來自控制部100的加熱指令將加熱源32加熱至預定的溫度時，加熱部30透過接觸端31來接觸加熱基板7的下表面側周緣部39。隔著基板7的下表面側周緣部39及厚度部分，加熱塗覆液膜8的液周緣部49。藉此，可以用簡單的構成來加熱液周緣部49。
支撐體升降部17具備：複數個支撐體14、連桿15、及支撐體升降馬達16。作為複數個支撐體14，例如配設4個支撐銷。藉由各個支撐體14的頭部抵接於基板7的下表面，使基板7在腔室6的內部空間10以水平姿勢受到支撐。各個支撐體14是貫通基座11及乾燥加熱部12並突出至腔室6的內部空間10。複數個支撐體14是藉由已配置於腔室6的外部的連桿15而一體化。
在連桿15連接有支撐體升降馬達16。因應於來自控制部100的升降指令使支撐體升降馬達16作動，藉由連桿15成為一體的複數個支撐體14即上下移動。藉由將基板7載置於複數個支撐體14上並且使支撐體升降馬達16作動，使得藉由搬送機器人9所進行的基板7的移交成為可能，並且可以調整基板7對乾燥加熱部12的高度位置。例如，如圖7所示，在關閉蓋21的狀態下，支撐體升降部17是控制成使各個支撐體14下降，藉以使各個支撐體14的上端從基板7的下表面遠離。藉此，基板7的下表面變成未與各個支撐體14接觸，另一方面，基板7的下表面側周緣部39接觸於加熱部30的接觸端31，使得基板7以載置於加熱部30的狀態受到加熱部30支撐。在此狀態下，當加熱源32開啟後，藉由加熱部30的熱將塗覆液膜8的液周緣部49加熱，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。又，當加熱源32關閉後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。
控制部100因應於藉由突起測定感測器40所測定到的塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，來控制將加熱部30加熱的加熱源32。當加熱部32開啟後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為加熱狀態，使得液周緣部49的溫度上升，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變小。相反地，當加熱部32關閉後，塗覆液膜8的液周緣部49即成為非加熱狀態，比起加熱源32開啟時，使得液周緣部49的溫度下降，因此液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力變大。因此，加熱源32是作為控制液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力的表面張力控制部來動作。
在形成已藉由緣部平坦化設備3抑制住突起的塗覆液膜8後，將減壓乾燥裝置4的腔室6內的壓力減壓，使塗覆液膜8所包含的揮發性溶劑汽化，藉此來進行具有塗覆液膜8的基板7的乾燥處理。在基板7的乾燥處理時，也可以附加藉由乾燥加熱部12所進行的加熱。
也可以作成：藉由加熱部30加熱下表面側周緣部39，並且藉由設置於液周緣部49的斜上方的加熱部30加熱液周緣部49的構成。
因此，如該等的實施形態般，依據組入於減壓乾燥裝置4的緣部平坦化設備3，控制塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的藉由加熱部30所進行的對液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來產生從表面張力小的液周緣部(緣部)49朝向表面張力大的液內周部(內側部)48的塗覆液的流動，因此可抑制液周緣部(緣部)49中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板7上。藉由加熱部30所進行的加熱控制例示有：加熱源32中的開啟/關閉控制或輸出控制、及間隔距離控制等，前述間隔距離控制是藉由致動器33控制基板7的下表面側周緣部39與加熱部30的接觸端31之間的間隔距離。藉由這種加熱控制，可以將塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的膜厚調節至預定的膜厚，換言之，可以將塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的突起的高度調節至預定的高度。
雖然針對本發明之具體的實施形態進行了說明，但本發明並非受限於上述實施形態的發明，可以在本發明的範圍內進行各種變更來實施。
雖然省略圖示，但緣部平坦化設備3也可以組入於將塗覆液膜8塗覆於基板7的塗覆裝置2。藉此，在進行基板7的塗覆處理後，隨即可以抑制液周緣部49中的突起，並且可以省下如圖1所圖示之對於緣部平坦化設備3的專用空間。
在上述實施形態中，雖然藉由突起測定感測器40測定塗覆液膜8的液周緣部49中的突起的變化，但也可以作成其他態樣。例如，如圖11所示，緣部平坦化設備3可以更具備基板距離感測器40a及內周距離感測器40b至少其中一者。
基板距離感測器40a配設於未塗佈塗覆液膜8的基板7的上方且與突起測定感測器40相同的高度，來測定對於未塗佈塗覆液膜8的基板7的上表面的基板距離。例如，使用突起測定感測器40及基板距離感測器40a。此時，從藉由突起測定感測器40所測定到的液周緣部49的周緣距離與藉由基板距離感測器40a所測定到的基板距離，來測定液周緣部49中的實際的膜厚。因應於液周緣部49中的實際的膜厚的變化，來進行上述的藉由加熱部30所進行的加熱控制。
內周距離感測器40b配設於塗覆液膜8的液內周部48的上方且與突起測定感測器40相同的高度，來測定對於塗覆液膜8的液內周部48的上表面的內周距離。例如，使用突起測定感測器40及內周距離感測器40b。此時，從藉由突起測定感測器40所測定到的液周緣部49的周緣距離與藉由內周距離感測器40b所測定到的液內周部48的內周距離，來測定液周緣部49中的實際的突起的高度。因應液周緣部49中的實際的突起的高度的變化，來進行上述的藉由加熱部30所進行的加熱控制。
又，例如，使用突起測定感測器40、基板距離感測器40a及內周距離感測器40b一體化的二維感測器。此時，與上述相同地，因應於液周緣部49中的實際的膜厚的變化，來進行藉由加熱部30所進行的加熱控制，或是因應於液周緣部49中的實際的突起的高度的變化，來進行藉由加熱部30所進行的加熱控制。
又，如圖12所示，在塗覆液膜8的液周緣部49延伸至基板7的緣部的附近時，也可以將加熱液周緣部49的側方界面8a(厚度部分)的非接觸之加熱部面對於液周緣部49的側方界面8a來間隔配置。藉由也從側方加熱液周緣部49，可以促進液周緣部49中的塗覆液膜8的表面張力降低。
加熱部30例如亦可以設為藉由紅外線鹵素燈所進行的放射加熱方式、或吹出熱風的熱風加熱器方式。
統整本發明及實施形態後，是成為如下。
本發明之一態樣之緣部平坦化設備3之特徵在於：具備： 加熱部30，加熱已塗覆於基板7的塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49； 突起測定感測器40，測定前述液周緣部(緣部)49中的突起； 表面張力控制部32、33，控制前述液周緣部(緣部)49中的前述塗覆液膜8的表面張力；及 控制部100，控制前述表面張力控制部32、33， 前述控制部100一邊藉由前述突起測定感測器40測定前述液周緣部(緣部)49中的前述突起，一邊控制前述表面張力控制部32、33來控制藉由前述加熱部30所進行的對前述液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來使前述液周緣部(緣部)49中的前述塗覆液膜8的前述表面張力降低。
依據上述構成，一邊測定塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的突起，一邊控制藉由加熱部30所進行的對液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來產生從表面張力小的液周緣部(緣部)49朝向表面張力大的液內周部(內側部)48的塗覆液的流動，因此可抑制液周緣部(緣部)49中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板7上。
又，在一實施形態之緣部平坦化設備3中，控制藉由前述加熱部30所進行的對前述液周緣部(緣部)49的前述加熱，是控制前述加熱部30的輸出。
依據上述實施形態，變得能夠進行精度高的加熱控制。
又，在一實施形態之緣部平坦化設備3中，控制藉由前述加熱部30所進行的對前述液周緣部(緣部)49的前述加熱，是使前述加熱部30能夠移動，來控制前述加熱部30與前述塗覆液膜8的前述液周緣部(緣部)49之間的距離。
依據上述實施形態，變得能夠進行對於塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49的局部性加熱控制。
又，在一實施形態之緣部平坦化設備3中，前述加熱部30接觸於下表面側周緣部39來加熱，前述下表面側周緣部39對應於前述塗覆液膜8的前述液周緣部(緣部)49且位於前述基板7的下表面。
依據上述實施形態，可以用簡單的構成來加熱液周緣部(緣部)49。
又，在一實施形態之緣部平坦化設備3中，前述加熱部30面對於前述塗覆液膜8的前述液周緣部(緣部)49以非接觸的方式來加熱。
依據上述實施形態，由於變得不需要介於加熱部30與液周緣部(緣部)49之間的構件的加熱，因此變得能夠進行迅速的加熱控制。
又，在一實施形態之緣部平坦化設備3中，前述緣部平坦化設備3組入於將前述塗覆液膜8塗覆於前述基板7的塗覆裝置2。
依據上述實施形態，在進行基板7的塗覆處理後，隨即可以抑制液周緣部(緣部)49中的突起，並且可以省下對於緣部平坦化設備3的專用空間。
本發明之其他局面之塗覆乾燥系統1之特徵在於：具備上述的緣部平坦化設備3。
依據上述實施形態，一邊測定塗覆液膜8的液周緣部(緣部)49中的突起，一邊控制藉由加熱部30所進行的對液周緣部(緣部)49的加熱，藉此來產生從表面張力小的液周緣部(緣部)49朝向表面張力大的液內周部(內側部)48的塗覆液的流動，因此可抑制液周緣部(緣部)49中的突起，所以可將膜厚均勻性高的塗覆膜形成於基板7上。
1:塗覆乾燥系統 2:塗覆裝置 3:緣部平坦化設備 4:減壓乾燥裝置 5:硬化裝置 6:腔室 7:基板 7a:基板上表面 8:塗覆液膜 8a:側方界面 9:搬送機器人 10:內部空間 11:基座 11a:O型環 11b:O型環溝 12:乾燥加熱部(腔室加熱部) 13:下支撐部 14:支撐體 15:連桿 16:支撐體升降馬達 17:支撐體升降部 18:排氣管 18a:排氣閥 19:復壓部 19a:復壓管 19b:復壓閥 20:排氣泵(減壓排氣部) 21:蓋 27:蓋升降機構 30:加熱部 31:接觸端 32:加熱源(表面張力控制部) 33:致動器(表面張力控制部) 34:加熱支撐部 36:支撐部 37:非接觸端 38:載置台 39:下表面側周緣部 40:突起測定感測器 40a:基板距離感測器 40b:內周距離感測器 41:殼體 42:上殼體 43:側方殼體 44:測定窗 45:窗安裝部 46:測定開口 48:液內周部(內側部) 49:液周緣部(緣部) 100:控制部
圖1是包含第1實施形態之緣部平坦化設備之塗覆乾燥系統的示意圖。 圖2是已塗覆有塗覆液膜的基板的剖面圖。 圖3是說明第1實施形態之緣部平坦化設備的剖面圖。 圖4是緣部平坦化設備中的加熱部的立體圖。 圖5是說明第2實施形態之緣部平坦化設備的剖面圖。 圖6是顯示具有第3實施形態之緣部平坦化設備的減壓乾燥裝置處於開放狀態的剖面圖。 圖7是顯示圖6所示的減壓乾燥裝置處於閉鎖狀態的剖面圖。 圖8是緣部平坦化設備的方塊圖。 圖9是說明濃度差所導致的馬蘭哥尼對流的圖。 圖10是說明溫度差所導致的馬蘭哥尼對流的圖。 圖11是說明第1變形例之藉由加熱部所進行的對緣部的加熱控制的圖。 圖12是說明第2變形例之藉由加熱部所進行的對緣部的加熱控制的圖。
3:緣部平坦化設備
7:基板
7a:基板上表面
8:塗覆液膜
8a:側方界面
14:支撐體
30:加熱部
31:接觸端
32:加熱源(表面張力控制部)
33:致動器(表面張力控制部)
34:加熱支撐部
36:支撐部
38:載置台
39:下表面側周緣部
40:突起測定感測器
41:殼體
42:上殼體
43:側方殼體
48:液內周部(內側部)
49:液周緣部(緣部)

Claims (7)

  1. 一種緣部平坦化設備，其特徵在於：具備： 加熱部，加熱已塗覆於基板的塗覆液膜的緣部； 突起測定感測器，測定前述緣部中的突起； 表面張力控制部，控制前述緣部中的前述塗覆液膜的表面張力；及 控制部，控制前述表面張力控制部， 前述控制部一邊藉由前述突起測定感測器測定前述緣部中的前述突起，一邊控制前述表面張力控制部來控制藉由前述加熱部所進行的對前述緣部的加熱，藉此來使前述緣部中的前述塗覆液膜的前述表面張力降低。
  2. 如請求項1之緣部平坦化設備，其中控制藉由前述加熱部所進行的對前述緣部的前述加熱，是控制前述加熱部的輸出。
  3. 如請求項1之緣部平坦化設備，其中控制藉由前述加熱部所進行的對前述緣部的前述加熱，是使前述加熱部能夠移動，來控制前述加熱部與前述塗覆液膜的前述緣部之間的距離。
  4. 如請求項1或2之緣部平坦化設備，其中前述加熱部接觸於下表面側周緣部來加熱，前述下表面側周緣部對應於前述塗覆液膜的前述緣部且位於前述基板的下表面。
  5. 如請求項1之緣部平坦化設備，其中前述加熱部面對於前述塗覆液膜的前述緣部以非接觸的方式來加熱。
  6. 如請求項1之緣部平坦化設備，其中前述緣部平坦化設備組入於將前述塗覆液膜塗覆於前述基板的塗覆裝置。
  7. 一種塗覆乾燥系統，其特徵在於：包含如請求項1至6中任一項之前述緣部平坦化設備。
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