TWI401545B

TWI401545B - 常壓乾燥裝置及基板處理裝置及基板處理方法

Info

Publication number: TWI401545B
Application number: TW097130311A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Nagata; Fumihiko Ikeda
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2013-07-11
Also published as: JP2009081182A; TW200931202A; KR20090031823A; JP4384686B2

Description

常壓乾燥裝置及基板處理裝置及基板處理方法

本發明係關於一種基板處理裝置及基板處理方法，係在被處理基板上形成含溶劑之處理液之塗布膜，尤關於用於將塗布膜在烘烤步驟前適度乾燥之乾燥裝置。

於液晶顯示器(LCD)之製造中，若於微影步驟中在被處理基板(玻璃基板)上塗布抗蝕劑後，立即進行使抗蝕劑中之殘存溶劑蒸發之加熱處理亦即預烘，則於加熱處理單元內會受到來自於與基板接觸之頂升銷、支持銷或真空溝等的熱影響而造成溶劑蒸發不均勻，有抗蝕劑膜厚出現不一致的問題。所以，在預烘前，係藉由減壓乾燥處理，於減壓環境中使基板上之抗蝕劑中的殘存溶劑揮發至達一定階段，以在抗蝕劑塗布膜之表面形成硬化層(一種變質層)。若依照此使抗蝕劑塗布膜之內部或主體部保持在液狀，僅使表層部硬化之減壓乾燥法，則預烘時，不僅能抑制主體抗蝕劑之流動而減少乾燥斑發生，而且使顯影處理時抗蝕劑之非溶解性或膜厚減小量減少，得到抗蝕劑解像度提高的效果。

典型的減壓乾燥裝置，如例如專利文獻1所記載，具有：頂面開口之托盤或淺底容器型之下部腔室，及位在該下部腔室之頂面以可氣密密合或嵌合構成之蓋狀上部腔室。下部腔室之中，配設有台座，在該台座上，將完成抗蝕劑塗布處理之基板水平載置，將腔室關閉(使上部腔室密合於下部腔室)，將室內排氣而成減壓狀態。將基板搬出入腔室時，係使上部腔室利用起重機等上升而將腔室開放，再者，為了將基板裝載/卸載，使台座以氣缸等適度上升。並且，基板之搬入出或裝載/卸載，係利用操作在減壓乾燥裝置周圍進行基板輸送之外部輸送機器人進行。又，於台座頂面，突出設有多數支持銷，基板係載置於該等支持銷之上。

【專利文獻1】日本特開2000-181079

像上述減壓乾燥裝置，為了使減壓度提高到幾近絕對真空，必需使腔室強度增大，大型化且成本非常高。而且，由於每次將基板搬出入腔室時，將上部腔室上升降下(開閉)，因此，伴隨基板大型化會出現各種不方便。

亦即，若基板尺寸如LCD用玻璃基板，一邊超過2米的大小，則腔室顯著大型化，僅是上部腔室就要2噸以上重量，需要大型的升降機構，因為振動大造成起塵埃問題或對於作業員之安全問題會浮現出來。又，輸送機器人也愈益大型化，但是將大型基板固持水平並輸送變得困難，將剛塗布抗蝕劑後之基板以如同大團扇的方式彎曲的狀態輸送，於將基板之搬出入減壓乾燥裝置之腔室或裝載/卸載時，容易發生位置偏離或碰撞、破損等錯誤。

再者，由於在腔室中，基板係在從台座頂面突出之銷上接受減壓乾燥處理，因此，於減壓乾燥階段，有時在基板上之抗蝕劑膜會有銷轉印的痕跡，此點亦成為問題。

此外，腔室變得愈大，則愈難保持減壓環境均勻性，欲在基板上全部區域使抗蝕劑塗布膜以無斑地均勻乾燥變得困難。

本發明，有鑑於如上述習知技術之問題而生，目的在於提供一種常壓乾燥裝置、基板處理裝置及基板處理方法，係對於塗布在被處理基板上之處理液之膜，確實且輕易地防止乾燥斑發生而有效率地提升塗布膜膜質。

為了達成上述目的，本發明之常壓乾燥裝置，包含：平流輸送部，將塗布有含溶劑之處理液的被處理基板在既定輸送路上以平流方式輸送；背面加熱部，於前述平流方式之輸送中，於常壓環境下，將前述基板上之處理液之塗布膜從基板背面側以高於常溫之溫度加熱；表面冷卻部，於前述平流方式之輸送中，於常壓環境下，從與前述背面加熱部為相反側，將前述基板上之塗布膜表面以低於常溫之溫度冷卻。

本發明之基板處理裝置，具有：前述常壓乾燥裝置；塗布單元，於前述基板之輸送方向中，配置在前述常壓乾燥裝置之上游側鄰，一面將前述基板平流輸送，一面在前述基板上塗布前述處理液；烘烤單元，在前述基板之輸送方向中，配置在前述常壓乾燥裝置之下游側鄰，將前述一面基板平流輸送，一面加熱。

又，本發明之基板處理方法，包含以下步驟：塗布步驟，在被處理基板上塗布含溶劑之處理液；第1乾燥步驟，將前述基板於第1輸送路上以平流方式輸送，並於前述平流輸送中，於常壓環境下，一面將前述基板上之處理液之塗布膜從基板背面側以高於常溫之溫度加熱，一面將前述基板上之塗布膜表面以低於常溫之溫度從相反側冷卻，使前述塗布膜乾燥。

本發明中，於塗布單元中形成在基板上之處理液之塗布膜，於常溫‧常壓下開始自然乾燥，一面於塗布膜內以固定速度進行液相擴散及氣相擴散，一面將基板搬入常壓乾燥裝置。於常壓乾燥裝置中，平流輸送部於將基板以平流方式輸送之期間，利用背面加熱部將基板上之塗布膜經由基板以高於常溫之溫度加熱，另一方面，利用表面冷卻部將塗布膜表面以高於常溫之溫度從相反側(上方)冷卻。藉此，藉由從基板背側之加熱，促進(平均化)塗布膜之主體部之液相擴散，同時，藉由從上方之冷卻，抑制表層部之氣相擴散，藉此，塗布膜內之乾燥程度不會發生不均，膜厚逐漸地均勻減少，可得到無斑之均勻乾燥塗布膜。而且，由於係平流方式，因此，可達成裝置構成之簡易化、小型化、低成本化等。

依照本發明之較佳態樣，平流輸送部，包含：第1上浮台座，使基板藉由氣體之壓力浮起；上浮輸送移動部，在第1上浮台座上，使前述基板於輸送方向移動；且背面加熱部具有加熱機構，該加熱機構經由第1上浮台座將基板加熱。

依照其他較佳態樣，平流輸送部包含：第1滾動輸送路，將多數滾子以固定間隔布設而成；第1滾動輸送驅動部，為了於該第1滾動輸送路上使基板於輸送方向移動，將滾子驅動；且背面加熱部具有加熱機構，該加熱機構從滾動輸送路之相鄰接滾子之間隙將基板加熱。

又，就較佳態樣而言，表面冷卻部具有冷風供給機構，用以將基板上之塗布膜表面暴露在冷風中。或，就另一較佳態樣而言，可以具有冷卻板，將基板上之塗布膜表面隔著空氣之間隙冷卻。

又，一較佳態樣中，設置背面冷卻部，沿著輸送路配置在背面加熱部之下游側，於平流輸送中，在常壓環境下，將基板上之處理液之塗布膜從基板背面側以低於常溫之溫度冷卻。藉由從該基板背面側之冷卻(第2乾燥步驟)，於塗布膜中，表層部之溶劑氣相擴散速度與主體部之液相擴散速度之間，以前者大於後者之關係發生差異，能一面適度維持主體部之潮濕半乾，一面使表層部先乾燥硬化。其結果，即使利用常壓乾燥亦能得到與習知減壓乾燥法時同質之塗布膜改質效果。

又，其他較佳態樣中，設有表面加熱部，係沿著輸送路配置在背面加熱部之下游側，於平流輸送中，於常壓環境下，與背面冷卻部彼此相對而將基板上之塗布膜表面以高於常溫之溫度加熱。利用對於基板表面之加熱(第2乾燥步驟)，亦能在塗布膜中，於表層部之溶劑氣相擴散速度與主體部之液相擴散速度之間，以前者大於後者之關係發生差異，能一面適度維持主體部之潮濕半乾狀態，一面使表層部先乾燥硬化。其結果，即使利用常壓乾燥，亦能得到與習知之減壓乾燥法時為同質之塗布膜改質效果。

藉由併用如上述背面冷卻部與表面加熱部，能增大藉由第2乾燥步驟在塗布膜之表層部之溶劑擴散速度與主體部之溶劑擴散速度之間產生差異的作用效果，能更加提高如上述塗布膜改質效果。

依照本發明之常壓乾燥裝置、基板處理裝置及基板處理方法，藉由如上述構成及作用，能確實且輕易地防止在塗布於被處理基板上之處理液膜發生乾燥斑，而能以良好效率實現塗布膜膜質提升。

(實施發明之最佳形態)

以下，參照附圖說明本發明之較佳實施形態。

圖1顯示就能適用本發明之常壓乾燥裝置、基板處理裝置及基板處理方法之一構成例的塗布顯影處理系統。該塗布顯影處理系統10，設於潔淨室內，例如以玻璃基板作為被處理基板，進行LCD製造處理中微影步驟中之清潔、抗蝕劑塗布、預烘、顯影及後烘等一連串處理。曝光處理，於鄰接該系統設置之外部曝光裝置12實施。

該塗布顯影處理系統10，在中心部配置橫長之處理站(P/S)16，於其長邊方向(X方向)兩端部配置匣盒站(C/S)14及界面站(I/F)18。

匣盒站(C/S)14，為系統10之匣盒搬出入埠，具備：匣盒台座20，在水平方向(Y方向)並排至多4個而載置可將基板G以多排重疊之方式收納多數基板之匣盒C；輸送機構22，對於該台座20上之匣盒C進行基板G之出入。輸送機構22，具可將基板G以1片為單位固持之輸送臂22a，可於X、Y、Z、θ之4軸動作，進行基板G在與鄰接之處理站(P/S)16側間之遞送。

處理站(P/S)16，係將各處理部依照處理流或步驟配置在水平的系統長邊方向(X方向)延伸且平行之逆向的一對處理線A、B。

更詳而言之，於從匣盒站(C/S)14側往界面站(I/F)18側之上游部處理線A，從上游側起依序沿著第1平流輸送路34，將搬入單元(IN PASS)24、清潔處理部26、第1熱處理部28、塗布處理部30及第2熱處理部32配置成一列。

更詳言之，搬入單元(IN PASS)24從匣盒站(C/S)14之輸送機構22接取未處理之基板G，於既定之作業時間投入第1平流輸送路34。清潔處理部26，沿著第1平流輸送路34從上游側起依序設置準分子UV照射單元(E-UV)36及擦磨清潔單元(SCR)38。第1熱處理部28，從上游側起依序設置黏附單元(AD)40及冷卻單元(COL)42。塗布處理部30，從上游側起依序設置抗蝕劑塗布單元(COT)44及常壓乾燥單元(VD)46。第2熱處理部32，從上游側起依序設置預烘單元(PRE-BAKE)48及冷卻單元(COL)50。位於第2熱處理部32之下游側鄰的第1平流輸送路34的終點，設有傳遞單元(PASS)52。在第1平流輸送路34上，平流輸送而來的基板G，從該終點之傳遞單元(PASS)52遞送到界面站(I/F)18。

另一方面，於從界面站(I/F)18側往匣盒站(C/S)14側之下游部處理線B，沿著第2平流輸送路64從上游側起依序成一列配置：顯影單元(DEV)54、後烘單元(POST-BAKE)56、冷卻單元(COL)58、檢查單元(AP)60及搬出單元(OUT PASS)62。在此，後烘單元(POST-BAKE)56及冷卻單元(COL)58，構成第3熱處理部66。搬出單元(OUT PASS)62，從第2平流輸送路64將處理完畢之基板G逐片接取，並交給匣盒站(C/S)14之輸送機構22。

在兩處理線A、B之間，設有輔助輸送空間68，可將基板G以1片為單位水平載置之穿梭機構70，利用未圖示之驅動機構，能在處理線方向(X方向)雙向移動。

界面站(I/F)18，具有將基板G在上述第1及第2平流輸送路34、64或鄰接之曝光裝置12間進行送、拿之輸送裝置72，於該輸送裝置72之周圍，配置著旋轉台座(R/S)74及周邊裝置76。旋轉台座(R/S)74，係將基板G於水平面內旋轉之台座，用在與曝光裝置12間遞送時使長方形之基板G做方向變換。周邊裝置76，係將例如印字曝光機(TITLER)或周邊曝光裝置(EE)等連接於第2平流輸送路64。

圖2顯示該塗布顯影處理系統中，對於1片基板G之所有步驟的處理步驟。首先，在匣盒站(C/S)14中，輸送機構22從台座20上其中之一的匣盒C取出1片基板G，並將該取出的基板G搬入到處理站(P/S)16於處理線A側之搬入單元(IN PASS)24(步驟S1)。基板G從搬入單元(IN PASS)24移載或投入第1平流輸送路34上。

投入到第1平流輸送路34之基板G，最初在清潔處理部26中，藉由準分子UV照射單元(E-UV)36及擦磨清潔單元(SCR)38，依序進行紫外線清潔處理及擦磨清潔處理(步驟S2、S3)。於擦磨清潔單元(SCR)38，對於在平流輸送路34上水平移動之基板G，施以刷洗或吹洗，以將基板表面的粒子狀污垢除去，之後施以沖洗處理，最後使用氣刀等使基板G乾燥。擦磨清潔單元(SCR)38中，一連串的清潔處理若結束，則基板G以此狀態從第1平流輸送路34下來並通過第1熱處理部28。

第1熱處理部28中，基板G最初在黏附單元(AD)40被施以使用蒸氣狀HMDS之黏附處理，將被處理面疏水化(步驟S4)。該黏附處理終了後，將基板G於冷卻單元(COL)42冷卻至既定基板溫度(步驟S5)。之後，基板G從第1平流輸送路34下來，搬入塗布處理部30。

塗布處理部30中，基板G最初於抗蝕劑塗布單元(COT)44維持平流，利用使用狹縫噴嘴之非旋轉法在基板頂面(被處理面)塗布抗蝕劑液，之後立即在下游側鄰之常壓乾燥單元(VD)46，接受後述常壓環境下之抗蝕劑乾燥處理(步驟S6)。

離開塗布處理部30之基板G，從第1平流輸送路34下來，通過第2熱處理部32。第2熱處理部32中，基板G最初於預烘單元(PRE-BAKE)48接受預烘作為抗蝕劑塗布後之熱處理或曝光前之熱處理(步驟S7)。藉由該預烘，將基板G上之抗蝕劑膜中殘留的溶劑蒸發除去，強化抗蝕劑膜對於基板之密合性。其次，基板G在冷卻單元(COL)50冷卻至達既定之基板溫度(步驟S8)。之後，基板G從第1平流輸送路34之終點的傳遞單元(PASS)52，退回到界面站(I/F)18之輸送裝置72。

界面站(I/F)18中，基板G在旋轉台座74接受例如90度之方向變換後，搬入周邊裝置76之周邊曝光裝置(EE)，在此接受為了將附著在基板G之周邊部的抗蝕劑在顯影時除去之曝光後，送到鄰近之曝光裝置12(步驟S9)。

於曝光裝置12，對於基板G上之抗蝕劑施以既定電路圖案曝光。並且，於結束圖案曝光之基板G，若從曝光裝置12返回界面站(I/F)18(步驟S9)，則先搬入周邊裝置76之印字曝光機(TITLER)，在此，於基板上之既定部位記載既定資訊(步驟S10)。之後，基板G利用輸送裝置72搬入布設在處理站(P/S)16之處理線B側的第2平流輸送路64之顯影單元(DEV)54之起點。以此方式，基板G，現在於第2平流輸送路64上朝處理線B之下游側輸送。於最初之顯影單元(DEV)54中，基板G在平流輸送期間，被施以顯影、沖洗、乾燥之一連串顯影處理(步驟S11)。

於顯影單元(DEV)54完成一連串顯影處理之基板G，以此狀態乘載於第2平流輸送路64，依序通過第3熱處理部66及檢查單元(AP)60。於第3熱處理部66中，基板G最初在後烘單元(POST-BAKE)56接受做為顯影處理後之熱處理的後烘烤(步驟S12)。該後烘烤將基板G上之抗蝕劑膜殘留的顯影液或清潔液蒸發除去，強化抗蝕劑圖案對於基板之密合性。其次，基板G，在冷卻單元(COL)58冷卻至既定之基板溫度(步驟S13)。於檢查單元(AP)60，對於基板G上之抗蝕劑圖案進行非接觸的線寬檢查或膜質‧膜厚檢查等(步驟S14)。

搬出單元(OUT PASS)62，從第2平流輸送路64接取完成所有步驟處理之基板G，遞送到匣盒站(C/S)14之輸送機構22。於匣盒站(C/S)14側，輸送機構22將從搬出單元(OUT PASS)62接取之處理完畢的基板G收納於任一(通常為原來的)匣盒C(步驟S1)。

本發明可以適用於該塗布顯影處理系統10中，從塗布處理部30之抗蝕劑塗布單元(CT)44至第2熱處理部32之預烘單元(PRE-BAKE)48為止的平流式抗蝕劑處理部(44、46、48)，尤其常壓乾燥單元(VD)46。以下，就圖3～圖6，對於本發明較佳實施形態中的平流式抗蝕劑處理部(44、46、48)之構成及作用詳細說明。

圖3顯示該實施形態之中，塗布處理部30之抗蝕劑塗布單元(CT)44及常壓乾燥單元(VD)46構成之俯視圖。

圖3中，抗蝕劑塗布單元(COT)44，具有：塗布用之上浮台座80，構成第1平流輸送路34(圖1)之一部分或一區間；基板輸送機構82，將在該塗布用上浮台座80上浮起於空中之基板G於上浮台座長邊方向(X方向)輸送；抗蝕劑噴嘴84，對於在上浮台座80上輸送之基板G之頂面供給抗蝕劑液；及噴嘴重清部86，在塗布處理之空檔，將抗蝕劑噴嘴84進行重清。

上浮台座80之頂面，設有將既定氣體(例如空氣)噴射到上方之多數氣體噴射孔88，藉由從該等氣體噴射孔88噴射之氣體之壓力，使基板G從台座頂面上浮固定高度。

基板輸送機構82，具備：一對導軌90A、90B，夾持著上浮台座80於X方向延伸；滑動機構92，可沿著該等導軌90A、90B來回移動；吸附墊等基板固持構件(未圖示)，設於滑動機構92，以將基板G之兩側端部可離合地固持在上浮台座80上之方式設置；藉由利用直進移動機構(未圖示)，將滑動機構92於輸送方向(X方向)移動，在上浮台座80上進行基板G之上浮輸送。

抗蝕劑噴嘴84，為在上浮台座80之上方於與輸送方向(X方向)垂直之水平方向(Y方向)橫斷並延伸之長形噴嘴，利用狹縫狀之噴吐口在既定之塗布位置將抗蝕劑液對於通過其正下方之基板G之頂面以帶狀噴吐。又，抗蝕劑噴嘴84，可以與固持該噴嘴之噴嘴支持構件94一體地於X方向移動，且可於Z方向升降，能在上述塗布位置與噴嘴重清部86之間移動。

噴嘴重清部86，在上浮台座80上方之既定位置由支柱構件96所固持，具備：預備注給處理部98，作為塗布處理之前置準備，對於抗蝕劑噴嘴84噴吐抗蝕劑液；噴嘴浴100，防止抗蝕劑噴嘴84之抗蝕劑噴吐口乾燥而使保持在溶劑蒸氣之環境中；噴嘴清潔機構102，將附著在抗蝕劑噴嘴84之抗蝕劑噴吐口附近的抗蝕劑除去。

在此，說明在抗蝕劑塗布單元(COT)44之主要作用。首先，將利用前排之第1熱處理部28(圖1)例如滾動輸送送來的基板G，搬入設定在上浮台座80上之前端側的搬入部，在此待機之滑動機構92固持並接取基板G。在上浮台座80上，基板G承受從氣體噴射孔88噴射之氣體(空氣)的壓力，以大致水平姿勢維持上浮狀態。

並且，滑動機構92一面固持基板一面朝向常壓乾燥單元(VD)46側於輸送方向(X方向)移動，當基板G通過抗蝕劑噴嘴84之下時，抗蝕劑噴嘴84朝基板G之頂面將液狀抗蝕劑液以帶狀噴吐，藉此，在基板G上從基板前端朝後端，以布設地毯之方式，全面形成抗蝕劑液之塗布膜RM(圖5)。如此，塗布有抗蝕劑之基板G，之後亦利用滑動機構92，在上浮台座80上進行上浮輸送，若超越上浮台座80之後端，則藉著遞送用及上浮輸送驅動用之滾子104，以此狀態平流搬入到後排之常壓乾燥單元(VD)46。

塗布處理完成的基板G，如上所述，送出到常壓乾燥單元(VD)46側後，為了接取次一基板G，滑動機構92返回上浮台座80之前端側之搬入部。又，抗蝕劑噴嘴84，若完成1次或多次之塗布處理，則從塗布位置(抗蝕劑噴吐位置)往噴嘴重清部86移動，在此處進行噴嘴清潔或預備注給處理等重清或前置準備後，返回塗布位置。

如圖3所示，於抗蝕劑塗布單元(COT)44之塗布用上浮台座80之延長線上(下游側)，夾持著第1遞送及上浮輸送驅動用滾子104，配設有構成常壓乾燥單元(VD)46之平流輸送路的加熱用上浮台座106，再者於其延長線上(下游側)，配設有構成預烘單元(PRE-BAKE)48之平流輸送路的滾動輸送路108。抗蝕劑塗布單元(COT)44及預烘單元(PRE-BAKE)48任一者，均可為在輸送方向(X方向)中較基板G小相當多(甚至可能1/2以下)的尺寸。

圖4顯示常壓乾燥單元(VD)46及預烘單元(PRE-BAKE)48內之更詳細構成概略剖面圖。

常壓乾燥單元(VD)46中，於加熱用上浮台座106之頂面，為了於大氣及或常壓下使基板G較佳以100μm以下(例如50μm)之微小間隙或上浮高度浮起，以適當排列圖案混雜設置有：噴射孔110，噴出高壓或正壓之壓縮空氣；吸引孔112，以負壓吸入空氣。並且，如圖5所示，於上浮台座106之上輸送基板G時，從噴射孔110施加利用壓縮空氣所生垂直向上之力，同時從吸引孔112施加負壓吸引力所致垂直向下之力，控制相對抗之雙向力之平衡，藉此，使基板G之上浮高度HS維持在適於上浮輸送及基板冷卻之設定值(例如50μm)附近。

又，於上述抗蝕劑塗布單元(COT)44之塗布用上浮台座80中，為了穩定基板上浮高度，可與噴射孔88混雜設有吸引孔(未圖示)，以使得從噴射孔88對於基板G提供之垂直向上力(上浮力)與從吸引孔對於基板G提供之垂直向下力(引力)達平衡。

加熱用上浮台座106之內部，設有：正壓歧管114，與各噴射孔110連接；負壓歧管116，與各吸引孔112連接；及，發熱元件118，例如由電阻發熱元件所構成。

正壓歧管114，從上浮台座106外之壓縮空氣供給源120經由氣體供給管122導入既定壓力之壓縮空氣，並將壓縮空氣對於上浮台座106頂面之各噴射孔110以大致均勻之壓力分配供給。壓縮空氣供給源120，可使用例如壓縮機或工場公用設施，亦具有用以穩定壓縮空氣壓力之調節器等。

負壓歧管116，經由真空管126而連接在上浮台座106外之真空源124，發揮使上浮台座106頂面之各吸引孔112吸引力成為大致均勻的壓力緩衝作用。真空源124，可使用例如真空泵浦或工場公用設施。當然，加熱用上浮台座106中，真空機構(吸引孔112、負壓歧管116、真空源124等)對於上浮輸送並非絕對必要者，因此可以省略。

發熱元件118，以熱黏合於上浮台座106之上部，若接受來自於加熱器電源128之電力供給，則通電並產生焦耳熱，將台座頂面加熱至設定溫度(例如50℃)。

於加熱用上浮台座106之上方，長形冷風噴嘴130及吸入口132於輸送方向(X方向)隔著適當間隔以成一組配置。圖示之例中，冷風噴嘴130配置在較吸入口132更為輸送方向(X方向)之上游側。冷風噴嘴130之噴吐口，與上浮台座106上之基板G隔著既定距離(例如5～15mm)的間隙，於與輸送方向垂直之方向(Y方向)以狹縫狀延伸。吸入口(排氣口)132亦與冷風噴嘴130之噴吐口成平行以狹縫狀地延伸。

冷風噴嘴130及吸入口132，可通常僅於基板G通過上浮台座106之上時作動。亦即，冷風噴嘴130，將從冷風供給部134經由冷風供給管136送過來之較常溫(通常25℃)更低溫(例如5℃～20℃)之氣體(例如清潔的空氣或氮氣)導入，並將導入之低溫氣體通過噴嘴內之多孔板130a，從狹縫狀噴吐口朝著正下方之基板G，以既定壓力(風壓)及均勻層流之冷風CA方式噴出。又，冷風供給部134，可由氣體供給源、冷卻器、送風風扇(或壓縮機)等構成。

較佳為使從冷風噴嘴130噴吐之冷風CA以吹拂基板G之頂面亦即抗蝕劑塗布膜RM表面之方式，將冷風噴嘴130斜躺配置。吸入口132經由排氣管140而通到排氣泵浦或排氣風扇內建之排氣部138，將從冷風噴嘴130沿著基板G頂面流過來的冷風CA吸入，同時，如後所述，將從基板G上之抗蝕劑塗布膜RM蒸發的溶劑亦一起吸入。又，可將冷風噴嘴130配置在下游側，將吸入口132配置在上游側，使冷風CA以與輸送方向逆向之方向流動。

圖4中，預烘單元(PRE-BAKE)48，在與滾動輸送路108接近而相鄰接之滾子142與滾子142之間，於輸送方向(X方向)配置1片或排列多數片配置作為加熱處理用加熱器之例如平板形護套加熱器144。各護套加熱器144，在其表面(頂面)例如具有陶瓷包覆，藉由加熱器電源146利用經由電纜148供給之電力通電並發熱，將其高溫表面所放射之熱從極近距離提供給滾動輸送路108上之基板G。

再者，於預烘單元(PRE-BAKE)48，沿著滾動輸送路108在其上方，設有例如由柵格板所構成之排氣用吸入頂板(多孔板)150。該排氣用吸入頂板150，從滾動輸送路108之輸送面夾持著既定距離之間隙成水平配置，於其背部形成有緩衝室152。該緩衝室152通過排氣管或排氣路154與具有排氣泵浦或排氣風扇等之排氣部156連通。如後所述，在滾動輸送路108上從基板G上之抗蝕劑塗布膜RM蒸發的溶劑與周圍空氣一起被吸入到排氣用吸入頂板150之中，並且送往排氣部156。

又，於實施形態中所有的滾子，例如遞送及上浮輸送驅動用滾子104、構成滾動輸送路108之滾子142等，雖然圖示省略，但是以可旋轉地固持在固定於例如框架等之軸承，並經由齒輪機構或傳送帶機構等傳動機構連接於電動馬達等輸送驅動源。

又，不僅是上述抗蝕劑塗布單元(COT)44內之各部，常壓乾燥單元(VD)46及預烘單元(PRE-BAKE)48內之各部，亦受到未圖示之控制器控制。控制器以微電腦構成時，可藉該控制器將裝置全體之動作(順序)統籌控制。

其次，說明在常壓乾燥單元(VD)46及預烘單元(PRE-BAKE)48之作用。

如上所述，於上游側鄰之抗蝕劑塗布單元(COT)44經塗布抗蝕劑液之基板G，從塗布用上浮台座80經由滾子104被搬入到常壓乾燥單元(VD)46之加熱用上浮台座106，並藉由滾子104之驅動力以與至此為止同樣的平流方式以同一方向(X方向)輸送到上浮台座106之上。如此，剛塗布抗蝕劑液後之基板G，於常溫及常壓下狀態，搬入到加熱用上浮台座106之上。

基板G，由於在加熱用上浮台座106上以與熱傳導接觸為約同程度之微小上浮高度浮起，因此，藉由於熱容大之台座106間的熱交換，從至此為止之常溫加熱到與台座頂面大致相同溫度(例如50℃)。藉由從該基板背側之加熱，如圖6所示，促進基板G上之抗蝕劑塗布膜RM內之邊界層至中間層之主體部的溶劑液相擴散，尤其往揮發方向(上方)之液相擴散。亦即，於主體部之液相擴散速度，較至此為止在常溫下之速度更快。

另一方面，當基板G通過冷風噴嘴130之下時或剛通過後，基板G上之抗蝕劑塗布膜RM暴露於來自於冷風噴嘴130之冷風CA。藉此，如圖6所示，於抗蝕劑塗布膜RM表層部之溶劑擴散，尤其往空中之氣相擴散(揮發)受到抑制。亦即，於表層部之液相擴散速度，較至此為止在常溫下之速度更慢。藉此，於抗蝕劑塗布膜RM內，從主體部往上方之液相擴散在表層部受到抑制，主體部之溶劑往水平方向之擴散增強而平均化或均勻化。又，從基板G上之抗蝕劑塗布膜RM蒸發之溶劑，混入冷風CA及周圍空氣，而吸入到吸入口132，並送往排氣部138。

如此，基板G上之抗蝕劑塗布膜RM，藉由從基板背側之加熱，促進(平均化)主體部之液相擴散，同時藉由來自於上方(空中)之冷風CA抑制表層部之氣相擴散，於抗蝕劑塗布膜RM內之乾燥程度不發生不均(乾燥斑)，使膜厚逐漸地在面內均勻地從乾燥初期值(例如8μm)減少到所望之乾燥目標值(例如2～3μm)。

在常壓乾燥單元(VD)46結束如上述常壓乾燥處理之基板G，其次乘載於滾動輸送路108以平流方式搬入到預烘單元(PRE-BAKE)48。於滾動輸送路108上，基板G若搬入預烘單元(PRE-BAKE)48，則於此從極近距離之護套加熱器144使基板背面接受放射熱。藉此急速加熱，使基板G在滾動輸送路108上以平流移動之期間，基板G之溫度上升到既定溫度(例如180～200℃左右)，於短時間期間將抗蝕劑塗布膜RM中之大部分殘留溶劑蒸發，膜變得更薄且硬，與基板G之密合性提高。於該預烘之加熱處理時，即使受到來自於護套加熱器144之熱影響，亦能藉前步驟之常壓乾燥處理使抗蝕劑塗布膜RM之主體部內的溶劑平均化至均勻化，且膜厚變得足夠(例如到達2～3μm)薄，於該加熱步驟之中，在抗蝕劑塗布膜RM不易產生斑。又，從抗蝕劑塗布膜RM蒸發之溶劑，與周圍空氣一起被吸入到排氣用吸入頂板150中，並送往排氣部156。

於預烘單元(PRE-BAKE)48結束預烘之加熱處理的基板G以此狀態在滾動輸送路108上以滾動輸送之平流方式移動，送往下游側鄰之冷卻單元(COL)50(圖1)。

如上所述，該實施形態之平流式抗蝕劑處理部(44、46、48)，從抗蝕劑塗布到抗蝕劑烘烤之一連串處理步驟均在同一輸送線上以平流進行。藉此，能達成裝置構成之大幅簡化、小型化及低成本化。

常壓乾燥單元(VD)46中，可以對於基板G上之抗蝕劑塗布膜RM，於常壓下施加不伴隨乾燥斑發生之乾燥處理。又，不需要輸送機器人，不會發生基板以團扇方式彎曲而於裝載/卸載時發生位置偏離或碰撞、破損等錯誤。再者，可以不使用支持銷，因此，在常壓乾燥單元(VD)46內不會有基板G上之抗蝕劑發生轉印痕跡之虞。此外，由於無關於基板G之尺寸，可以在基板各部進行均勻的乾燥處理，因此，在品質面亦能輕易地因應基板之大型化。

又，於抗蝕劑塗布單元(COT)44在基板G上塗布抗蝕劑液後立即地，在抗蝕劑塗布膜RM內開始以自然乾燥進行溶劑之液相擴散及氣相擴散，在常溫、常壓下該等擴散會進行(持續)。習知的減壓乾燥法中，由於將基板搬入減壓乾燥裝置費時，因此在減壓乾燥處理開始前，抗蝕劑塗布膜乾燥過度，有減低減壓乾燥效果之虞。相對於此，該實施形態中，由於基板從抗蝕劑塗布單元(COT)44輸送到常壓乾燥單元(VD)46能以平流順利地在短時間進行，因此，不會延遲利用常壓乾燥單元(VD)46之乾燥處理開始時點，能穩定確實地保證塗布膜改質之效果。該點亦能有利地因應基板之大型化。

以上，已對於本發明之較佳實施形態說明，但是本發明不限於上述實施形態，可在其技術思想範圍內進行各種變形。

例如，於常壓乾燥單元(VD)46中，在平流輸送中，剛對於基板G上之抗蝕劑膜RM施加入上述背面加熱及表面冷卻之乾燥處理(第1乾燥處理)後，搬入預烘單元(PRE-BAKE)48前，可適當施以第2乾燥處理。

例如，可如圖7所示，於加熱用上浮台座106之輸送方向下游側，夾持著第2遞送及上浮輸送驅動用滾子160，設置背面冷卻用之冷卻用上浮台座162，並且於冷風供給機構(130～140)之輸送方向下游側，設置表面加熱用之暖風供給機構(188～198)。

圖7之裝置構成中，冷卻用上浮台座162可具有與加熱用上浮台座106同樣之上浮機構，以適當排列圖案在台座頂面混雜配置噴出高壓或正壓之壓縮空氣的噴射孔164及以負壓吸入空氣之吸引孔166，並具有對於噴射孔164輸送壓縮空氣之壓縮空氣供給機構(正壓歧管168、氣體供給管170、壓縮空氣供給源172)，以及從吸引孔166吸入空氣之真空機構(負壓歧管174、真空管176、真空源178)。當然，由於真空機構在上浮輸送並非絕對必要者，因此可以省略。

並且，冷卻用上浮台座162，為了背面冷卻，具冷媒通路180。該冷媒通路180與上浮台座162之上部，尤其與台座頂面以熱黏合，從配置在冷卻用上浮台座162外之冷卻器單元182，低於常溫溫度之冷卻水經由配管184、186對於冷媒通路180循環供給。冷卻用台座162由高熱傳導率及加工性之材質例如鋁所構成，藉由流動於冷媒通路180之冷卻水，將台座頂面冷卻或調溫至低於常溫之設定溫度(例如5～10℃)。亦可採使用溫度感測器(未圖示)之反饋方式進行溫度控制。

於冷卻用上浮台座162之上方，長形暖風噴嘴188及吸入口190在輸送方向(X方向)隔著適當間隔以一組配置。圖示之例中，暖風噴嘴188配置在較吸入口190更為輸送方向(X方向)下游側。暖風噴嘴188之噴吐口，與冷卻用上浮台座162上之基板G隔著既定距離間隙在與輸送方向垂直之方向(Y方向)以狹縫狀延伸。吸入口(排氣口)190亦與暖風噴嘴188之噴吐口平行以狹縫狀延伸。

暖風噴嘴188及吸入口190，通常可僅於基板G通過冷卻用上浮台座162之上時作動。亦即，暖風噴嘴188，將從暖風供給部192經由暖風供給管194送過來的較常溫更為高溫(例如50℃)之氣體(例如清潔的空氣或氮氣)導入，並將導入的高溫氣體通過噴嘴內之多孔板188a從狹縫狀噴吐口朝著正下方之基板G以既定壓力(風壓)及均勻層流之暖風WA之形式噴出。又，暖風供給部192，可由氣體供給源、加熱器、送風風扇(或壓縮機)等構成。

暖風噴嘴188較佳為，以使噴吐之暖風WA吹拂過基板G頂面亦即抗蝕劑塗布膜RM表面之方式斜躺配置。吸入口190，經由排氣管198通到排氣泵浦或排氣風扇內建之排氣部196，將從暖風噴嘴188沿著基板G頂面流過來的暖風WA吸入，同時將從基板G上之抗蝕劑塗布膜RM蒸發的溶劑亦一起吸入。

基板G在冷卻用上浮台座162之上以平流方式上浮輸送移動時，基板G藉由與冷卻用上浮台座162之熱交換而冷卻至與台座頂面大致相同之溫度(例如10℃)。藉由從該基板背側之冷卻，基板G上之抗蝕劑塗布膜RM從底面被冷卻，如圖8所示，在抗蝕劑塗布膜RM內之下層至中間層之主體部中，溶劑液相擴散變慢。

另一方面，基板G從通過吸入口190之下時起，來自於暖風噴嘴188之暖風WA碰觸基板G之頂面，亦即抗蝕劑塗布膜RM之表面。藉此，如圖8所示，促進抗蝕劑塗布膜RM於表層部之溶劑擴散，尤其往空中之氣相擴散(揮發)。又，從基板G上之抗蝕劑塗布膜RM蒸發的溶劑，混入暖風WA及周圍空氣，而吸入到吸入口190並送往排氣部196。

如此，於常壓乾燥單元(VD)46之後半部(第2乾燥處理部)，於平流輸送中，基板G上之抗蝕劑塗布膜RM藉由從基板背側之冷卻而使主體部之液相擴散受到抑制，同時，藉由來自於上方(空中)之暖風WA，促進表層部之氣相擴散，能維持主體部之潮濕半乾狀態，僅使表層部先乾燥硬化。結果，可得到與使減壓乾燥法時為同質的抗蝕劑表面處理膜，能減少顯影處理時抗蝕劑之非溶解性或膜厚減小量，提高抗蝕劑解像度。

又，於圖7之常壓乾燥單元(VD)46後半部，可以省略背面冷卻部(162～186)或表面加熱部(188～198)其中之一。亦即，於設置背面冷卻部(162～186)而省略表面加熱部(188～198)時，或設置表面加熱部(188～198)而省略背面冷卻部(162～186)時，由於能對於抗蝕劑塗布膜RM從背側及表側給予實質的溫度差，因此，在某個程度可得到與上述同樣的效果。

再者，如圖9所示，對於常壓乾燥單元(VD)46之各部可進行種種變形或取代。例如，前半部(第1乾燥處理部)中，平流輸送路以滾動輸送路200構成，背面加熱部以配置於滾動輸送路200相鄰接之滾子202與滾子202之間隙的放熱加熱器例如平板形護套加熱器204構成，表面冷卻部以配置在滾動輸送路200之上方之冷卻板206構成。冷卻板206，具有接受來自於冷卻器單元208之冷媒供給的冷媒通路，對於通過正下方之基板G上之抗蝕劑塗布膜RM表面，隔著微小的空氣間隙提供冷氣。

又，後半部(第2乾燥處理部)中，可為：平流輸送路以滾動輸送路210構成，背面冷卻部以滾動輸送路210之滾子212構成，表面加熱部以配置在滾動輸送路210之上方之放熱板214構成。於該情形，可在滾子212之內部設置冷卻通路，從冷卻器單元216經由配管218將冷卻水通到滾子內之冷卻通路。藉此，在滾動輸送路210上移動之基板G通過滾子212冷卻，可將基板G上之抗蝕劑塗布膜RM從基板背面側以低於常溫之所望溫度冷卻。又，滾子212可使用管粗(外徑)於軸方向為相同的管形者，使得與基板G之背面的接觸面積增大。又，可以與放熱板214一體地，或與其鄰接而設置排氣用吸入口或多孔板。

本發明之常壓乾燥法，一般適用在如上述實施形態之正型抗蝕劑，但亦可應用在負型抗蝕劑，亦可用在彩色抗蝕劑或有機抗蝕劑等。

本發明之中，被處理基板不限於LCD用玻璃基板，也可為其他平面顯示器用基板，或半導體晶圓、CD基板、光罩、印刷基板等。處理液亦不限於抗蝕劑液，可為例如層間絕緣材料、介電體材料、配線材料等的處理液。

A．．．處理線

AD．．．黏附單元

AP．．．檢查單元

B．．．處理線

C．．．匣盒

CA．．．冷風

COL．．．冷卻單元

COT．．．抗蝕劑塗布單元

DEV．．．顯影單元

EE．．．周邊曝光裝置

E-UV．．．準分子UV照射單元

G．．．基板

I/F．．．界面站

IN PASS．．．搬入單元

OUT PASS．．．搬出單元

PASS．．．傳遞單元

POST-BAKE．．．後烘單元

PRE-BAKE．．．預烘單元

R/S．．．旋轉台座

RM．．．塗布膜

SCR．．．擦磨清潔單元

TITLER．．．印字曝光機

VD．．．常壓乾燥單元

WA．．．暖風

10．．．塗布顯影處理系統

12．．．曝光裝置

14．．．匣盒站(C/S)

16．．．處理站(P/S)

18．．．界面站(I/F)

20．．．匣盒台座

22．．．輸送機構

22a．．．輸送臂

24．．．搬入單元(IN PASS)

26．．．清潔處理部

28．．．第1熱處理部

30．．．塗布處理部

32．．．第2熱處理部

34．．．第1平流輸送路

36．．．準分子UV照射單元(E-UV)

38．．．擦磨清潔單元(SCR)

40．．．黏附單元(AD)

42．．．冷卻單元(COL)

44．．．抗蝕劑塗布單元(COT)

46．．．常壓乾燥單元(VD)

48．．．預烘單元(PRE-BAKE)

50．．．冷卻單元(COL)

52．．．傳遞單元(PASS)

54．．．顯影單元(DEV)

56．．．後烘單元(POST-BAKE)

58．．．冷卻單元(COL)

60．．．檢查單元(AP)

62．．．搬出單元(OUT-PASS)

64．．．第2平流輸送路

66．．．第3熱處理部

68．．．輔助輸送空間

70．．．穿梭機構

72．．．輸送裝置

74．．．旋轉台座(R/S)

76．．．周邊裝置

80．．．上浮台座

82．．．基板輸送機構

84．．．抗蝕劑噴嘴

86．．．噴嘴重清部

88．．．氣體噴射孔

90A、90B．．．導軌

92．．．滑動機構

94．．．噴嘴支持構件

96．．．支柱構件

98．．．預備注給處理部

100．．．噴嘴浴

102．．．噴嘴清潔機構

104．．．滾子

105．．．滾子

106．．．加熱用上浮台座

108．．．滾動輸送路

110．．．噴射孔

112．．．吸引孔

114．．．正壓歧管

116．．．負壓歧管

118．．．發熱元件

120．．．壓縮空氣供給源

122．．．氣體供給管

124．．．真空源

126．．．真空管

128．．．加熱器電源

130a．．．多孔板

130．．．冷風噴嘴

132．．．吸入口

134．．．冷風供給部

136．．．冷風供給管

138．．．排氣部

140．．．排氣管

142．．．滾子

144．．．護套加熱器

146．．．加熱器電源

148．．．電纜

150．．．吸入頂板(多孔板)

152．．．緩衝室

154．．．排氣路

156．．．排氣部

160．．．滾子

162．．．冷卻用上浮台座

164．．．噴射孔

166．．．吸引孔

168．．．正壓歧管

170．．．氣體供給管

172．．．壓縮空氣供給源

174．．．負壓歧管

176．．．真空管

178．．．真空源

180．．．冷媒通路

182．．．冷卻器單元

184．．．配管

186．．．配管

188a．．．多孔板

188．．．暖風噴嘴

190．．．吸入口

192．．．暖風供給部

194．．．暖風供給管

196．．．排氣部

198．．．排氣管

200．．．滾動輸送路

202．．．滾子

204．．．護套加熱器

206．．．冷卻板

208．．．冷卻器單元

210．．．滾動輸送路

212．．．滾子

214．．．放熱板

216．．．冷卻器單元

218．．．配管

圖1顯示可應用本發明之塗布顯影處理系統之構成俯視圖。

圖2顯示上述塗布顯影處理系統中，處理步驟之流程圖。

圖3顯示實施形態中，抗蝕劑處理部之全體構成俯視圖。

圖4顯示實施形態中，常壓乾燥單元及預烘單元之構成側面圖。

圖5顯示實施形態之加熱用上浮台座中，說明基板上浮高度控制之概略側面圖。

圖6顯示實施形態中，說明第1乾燥處理作用之示意剖面圖。

圖7顯示以實施形態之一變形例之常壓乾燥單元構成示意側面圖。

圖8顯示說明實施形態之第2乾燥處理作用之示意剖面圖。

圖9顯示實施形態之一變形例之常壓乾燥單元內各部構成之示意側面圖。