TWI417497B

TWI417497B - 減壓乾燥裝置及減壓乾燥方法

Info

Publication number: TWI417497B
Application number: TW98131757A
Authority: TW
Inventors: Fumihiko Ikeda
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2009-09-21
Publication date: 2013-12-01
Also published as: JP2013225681A; TW201022612A; JP5371605B2; JP2010103480A; JP5503057B2

Description

減壓乾燥裝置及減壓乾燥方法

本發明係關於為於光微影製程中形成塗布膜，在減壓環境下對塗布有處理液之被處理基板施以乾燥處理之減壓乾燥裝置及減壓乾燥方法。

例如製造FPD(平面顯示器)時，係藉由在玻璃基板等被處理基板上使既定膜成膜後，塗布係處理液之光抗蝕劑(以下稱光阻)以形成光阻膜，對應電路圖案使光阻膜曝光，對此進行顯影處理之所謂光微影製程以形成電路圖案。

於該光阻膜之形成製程中，朝基板塗布光阻後會進行以減壓之方式使塗布膜乾燥之減壓乾燥處理。

自以往，作為進行如此減壓乾燥處理之裝置，有顯示於例如圖26之剖面圖，由專利文獻1所揭示之減壓乾燥單元。

圖26所示之減壓乾燥處理單元中，下部腔室151與上部腔室152密著，以在內部形成處理空間。此處理空間中，設有平台153，以承載被處理基板。平台153中設有複數之固定銷156，以承載基板G。

於此減壓乾燥處理單元中，一旦將被處理面上塗布有光阻之基板G加以送入，於平台153上基板G即經由固定銷156被承載。

接著上部腔室152密著下部腔室151，基板G呈被置於氣密狀態之處理空間內之狀態。

接著，自排氣口154使處理空間內之蒙氣排氣，呈既定之減壓蒙氣。藉由使此減壓狀態維持既定時間，光阻液中稀釋劑等溶劑蒸發至某程度，光阻液中之溶劑逐漸被放出，在對光阻不會導致不良影響之情形下促進光阻之乾燥。

【先前技術文獻】【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2000-181079號公報

又，近年來，用於FPD等之玻璃基板大型化，於減壓乾燥處理單元中，收納玻璃基板之腔室亦大型化。

因此，腔室內之容積增加，為減壓至既定壓止需花費時間。且塗布在基板上之光阻液量增加，故至橫跨基板全面均一地使光阻液乾燥為止需長時間，而有生產效率降低之課題。

鑑於如此之情形，本發明之目的在於提供一種減壓乾燥裝置及減壓乾燥方法，在針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之乾燥處理，以形成塗布膜之減壓乾燥裝置中，可縮短處理液之乾燥時間，且可獲得均一之膜厚。

為解決上述課題，依本發明之減壓乾燥裝置針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之減壓乾燥處理，以形成塗布膜，其特徵在於包含：腔室，收納被處理基板並形成處理空間；固持部，設於該腔室內，以固持該被處理基板；排氣口，形成於該腔室內；排氣機構，自該排氣口將腔室內之蒙氣加以排氣；及整流機構，設於該腔室內，藉由該排氣機構之排氣動作，形成朝一方向流過該基板頂面之氣流流路。

藉由如此構成，在減壓乾燥處理期間內，於基板頂面附近可形成朝一方向流動之氣流。因此，可促進塗布於基板之處理液之乾燥，於更短時間內對基板處理面進行均一之乾燥處理。

且為解決上述課題，依本發明之減壓乾燥方法藉由上述減壓乾燥裝置，針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之減壓乾燥處理，以形成塗布膜，其特徵在於實行下列步驟：使該固持部固持被處理基板；及藉由該排氣機構使該腔室內之處理空間減壓，並藉由該氣體供給機構朝該腔室內供給非活性氣體。

藉由實施如此之方法，於減壓乾燥處理期間內，可在腔室內之處理空間中產生氣流，可促進塗布於基板之處理液之乾燥。

依本發明，可獲得一種減壓乾燥裝置及減壓乾燥方法，在針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之乾燥處理，以形成塗布膜之減壓乾燥裝置中，可縮短處理液之乾燥時間，且可獲得均一之膜厚。

以下就依本發明之一實施形態，根據圖加以說明。圖1係包含依本發明之減壓乾燥裝置之塗布顯影處理系統之俯視圖。

此塗布顯影處理系統10被設置於無塵室內，以例如LCD用之玻璃基板為被處理基板，進行LCD製程內光微影製程中之清洗、光阻塗布、預烘烤、顯影及後烘烤等一連串處理。曝光處理在鄰接此系統而設置之外部曝光裝置12內進行。

此塗布顯影處理系統10中，於中心部配置有橫向較長之處理站(P/S)16，於其長邊方向(X方向)兩端部配置有匣盒站(C/S)14與介面站(I/F)18。

匣盒站(C/S)14，係匣盒C之送入送出口，包含：匣盒平台20，最多可承載4個可多段重疊多片基板G以收納基板之匣盒C並可使匣盒沿水平之一方向(Y方向)排列；及輸送機構22，使基板G出入於此平台20上之匣盒C。

輸送機構22具有可固持基板G之機構，輸送臂22a，可以X、Y、Z、θ4軸動作，可與鄰接之處理站(P/S)16側傳遞基板G。

處理站(P/S)16中，各處理部沿處理流程或製程之順序配置於沿水平之系統長邊方向(X方向)延伸之平行且方向相反之一對線A、B上。

亦即，在自匣盒站(C/S)14側朝介面站(I/F)18側之處理線A中，自上游側沿第1水平移動輸送道34將送入單元(IN PASS)24、清洗處理部26、第1熱性處理部28、塗布處理部30及第2熱性處理部32以此順序配置為一列。

更詳細而言，送入單元(IN PASS)24自匣盒站(C/S)14之輸送機構22接收未處理之基板G，以既定作業將其導入第1水平移動輸送道34。

清洗處理部26中，自上游側沿第1水平移動輸送道34依序設有準分子UV照射單元(E-UV)36及擦磨清洗單元(SCR)38。

第1熱性處理部28中，自上游側依序設有附著單元(AD)40及冷卻單元(COL)42。塗布處理部30中，自上游側依序設有光阻塗布單元(COT)44及依本發明作為減壓乾燥裝置之減壓乾燥單元(VD)46。

第2熱性處理部32中，自上游側設有預烘烤單元(PRE-BAKE)48及冷卻單元(COL)50。

在位於第2熱性處理部32下游側旁之第1水平移動輸送道34之終點設有傳遞單元(PASS)52。

自此終點之傳遞單元(PASS)52將以水平移動之方式在第1水平移動輸送道34上被輸送而來之基板G交予介面站(I/F)18。

另一方面，在自介面站(I/F)18側朝匣盒站(C/S)14側之下游部處理線B中，自上游側沿第2水平移動輸送道64將顯影單元(DEV)54、後烘烤單元(POST-BAKE)56、冷卻單元(COL)58、檢查單元(AP)60及送出單元(OUT-PASS)62以此順序配置為一列。

在此，後烘烤單元(POST-BAKE)56及冷卻單元(COL)58構成第3熱性處理部66。送出單元(OUT PASS)62自第2水平移動輸送道64逐一接收處理完畢之基板G，並交予匣盒站(C/S)14之輸送機構22。

且兩處理線A、B之間設有輔助輸送空間68，藉由未經圖示之驅動機構使可以1片為單位水平承載基板G之穿梭裝置70沿處理線方向(X方向)雙向移動。

且介面站(I/F)18，具有輸送裝置72，用以與上述第1及第2水平移動輸送道34、64或鄰接之曝光裝置12傳輸基板G，於此輸送裝置72周圍配置有旋轉平台(R/S)74及周邊裝置76。旋轉平台(R/S)74係使基板G在水平面內旋轉之平台，係於與曝光裝置12傳遞基板時，用於轉換長方形基板G之方向。周邊裝置76中，例如印字曝光機(TITLER)或周邊曝光裝置(EE)等連接第2水平移動輸送道64。

圖2顯示此塗布顯影處理系統中針對1片基板G全製程之處理順序。首先，於匣盒站(C/S)14內，輸送機構22自平台20上之任一匣盒C中取出基板G，將此被取出之基板G送入處理站(P/S)16之處理線A側的送入單元(IN PASS)24(圖2之步驟S1)。自送入單元(IN PASS)24將基板G移載或導入至第1水平移動輸送道34上。

在清洗處理部26中，先藉由準分子UV照射單元(E-UV)36及擦磨清洗單元(SCR)38依序對被導入至第1水平移動輸送道34之基板G實施紫外線清洗處理及擦磨清洗處理(圖2之步驟S2、S3)。

擦磨清洗單元(SCR)38藉由對水平移動於水平移動輸送道34上之基板G實施刷洗或吹洗自基板表面去除粒子狀之髒污，其後施以沖洗處理，最後使用空氣刀等使基板G乾燥。一旦結束擦磨清洗單元(SCR)38中之一連串清洗處理，基板G即直接沿第1水平移動輸送道34而下，以通過第1熱性處理部28。

於第1熱性處理部28內，先在附著單元(AD)40對基板G實施使用蒸氣狀HMDS之附著處理，以疏水化被處理面(圖2之步驟S4)。結束此附著處理後，在冷卻單元(COL)42內冷卻基板G至既定之基板溫度(圖2之步驟S5)。此後亦沿第1水平移動輸送道34而下，將基板G送入至塗布處理部30。

於塗布處理部30中，先在光阻塗布單元(COT)44內藉由使用狹縫噴嘴之非旋轉塗布法以水平移動之方式對基板G在基板頂面(被處理面)塗布光阻液，然後馬上在下游側旁之減壓乾燥單元(VD)46接受藉由減壓之方式進行之常溫乾燥處理(圖2之步驟S6)。

自塗布處理部30而出之基板G沿第1水平移動輸送道34而下通過第2熱性處理部32。於第2熱性處理部32中，基板G先在預烘烤單元(PRE-BAKE)48內接受預烘烤以作為光阻塗布後熱處理或曝光前熱處理(圖2之步驟S7)。

藉由此預烘烤使殘餘在基板G上光阻膜中之溶劑蒸發以去除之，強化光阻膜對基板之密著性。其次於冷卻單元(COL)50內冷卻基板G至既定基板溫度(圖2之步驟S8)。然後自第1水平移動輸送道34之終點之傳遞單元(PASS)52將基板G交接給介面站(I/F)18之輸送裝置72。

在介面站(I/F)18中，以旋轉平台74使基板G接受例如90度之方向轉換再送入周邊裝置76之周邊曝光裝置(EE)，在此接受用以在顯影時去除附著於基板G周邊部之光阻之曝光後，將其送至隔壁之曝光裝置12(圖2之步驟S9)。

於曝光裝置12內使基板G上之光阻曝光為既定之電路圖案。又，結束圖案曝光之基板G一旦自曝光裝置12回到介面站(I/F)18，首先將其送入周邊裝置76之印字曝光機(TITLER)，在此將既定資訊記錄在基板上之既定部位(圖2之步驟S10)。然後自輸送裝置72將基板G送入被舖設於處理站(P/S)16處理線B側之第2水平移動輸送道64之顯影單元(DEV)54起點。

如此方式，現在使基板G在第2水平移動輸送道64上朝處理線B下游側輸送。先在顯影單元(DEV)54中，於以水平移動之方式將其輸送期間，對基板G實施顯影、沖洗、乾燥之一連串顯影處理(圖2之步驟S11)。

結束於顯影單元(DEV)54內一連串顯影處理之基板G，在維持其搭載於第2水平移動輸送道64之情況下，依序通過第3熱性處理部66及檢查單元(AP)60。於第3熱性處理部66內，先在後烘烤單元(POST-BAKE)56中使基板G接受後烘烤以作為顯影處理後之熱處理(圖2之步驟S12)。

藉由此後烘烤使殘餘在基板G上光阻膜之顯影液或清洗液蒸發以去除之，強化光阻圖案對基板之密著性。其次於冷卻單元(COL)58內冷卻基板G至既定基板溫度(圖2之步驟S13)。在檢查單元(AP)60中，進行關於基板G上之光阻圖案之非接觸式線寬檢查或膜質、膜厚檢查等(圖2之步驟S14)。

送出單元(OUT PASS)62接收自第2水平移動輸送道64結束全製程處理而來之基板G，傳送給匣盒站(C/S)14之輸送機構22。於匣盒站(C/S)14側，輸送機構22使自送出單元(OUT PASS)62所接收之處理完畢之基板G收納於任一(通常係原來)之匣盒C內(圖2之步驟S15)。

此塗布顯影處理系統10中，本發明之減壓乾燥裝置可適用於塗布處理部30內之減壓乾燥單元(VD)46。

接著，根據圖3~圖6，說明本發明之減壓乾燥裝置所適用之減壓乾燥單元(VD)46第一實施形態。

圖3係顯示塗布處理部30之整體構成俯視圖。圖4係塗布處理部30之側視圖。且圖5係減壓乾燥單元(VD)46之俯視圖，圖6係圖5之C-C箭視剖面圖。

如圖3、圖4所示，塗布處理部30中，於支持台80上按照處理製程之順序，包含噴嘴84之光阻塗布單元(COT)44與減壓乾燥單元(VD)46橫向配置成一列。於支持台80兩側舖設有一對導軌81，藉由沿此導軌81平行移動之一組輸送臂82，可將基板G自光阻塗布單元(COT)44朝減壓乾燥單元(VD)46輸送之。

該光阻塗布單元(COT)44如上述包含噴嘴84，自固定在支持台80上之閘門83以懸垂狀態固定此噴嘴84。此噴嘴84中自光阻液供給機構(未經圖示)供給係處理液之光阻液R，自藉由輸送臂82通過移動於閘門83下之基板G之一端橫跨另一端塗布光阻液R。

且減壓乾燥單元(VD)46如圖4、圖6所示，包含：頂面形成開口之淺底容器型下部腔室85；與可以氣密之方式密著於此下部腔室85之頂面之蓋狀上部腔室86。

如圖3、圖5下部腔室85大致呈四角形，於中心部配置有板狀平台88(固持部)，以水平承載並吸附固持基板G。該上部腔室86以可藉由上部腔室移動機構87任意昇降之方式配置於該平台88之上方，進行減壓乾燥處理時上部腔室86下降而與下部腔室85密著，呈將承載在平台88上之基板G收納於處理空間之狀態。

且在該平台88之下方(由該平台88所固持之基板G之下方)，該下部腔室85底面之二處設有排氣口89，連接各排氣口89之排氣管90通往真空泵91(排氣機構)。又，可在下部腔室85包覆該上部腔室86之狀態下，藉由該真空泵91將腔室內之處理空間減壓至既定真空度。

且在大致呈四角形之下部腔室85底面，其一邊附近設有氣體供給口92，以對腔室內供給非活性氣體(例如氮氣)，吹掃腔室內蒙氣。如圖6所示，連接氣體供給口92之氣體供給管96連接非活性氣體供給部97(氣體供給機構)。

腔室內氣壓達既定值(例如400Pa以下)時，或是自腔室內開始減壓起經過既定時間後開始自該氣體供給口92供給非活性氣體。此係為維持因減壓流量減少之腔室內氣流，以幫助減壓乾燥處理縮短時間。

又，為在減壓乾燥處理期間內隨時維持穩定之氣流，開始供給非活性氣體可在腔室內減壓開始前進行，或是亦可同時進行。

且如圖5所示，在下部腔室85底面與平台88之間，該排氣口89之周圍設有整流板93(第一整流構件)，俯視時呈ㄇ字形。藉由設置此整流板93，形成側部開口部93a，與自此側部開口部93a連通排氣口89之連通路93b。亦即，腔室內之蒙氣在流入平台88(基板G)下方時，自整流板93之側部開口部93a流經連通路93b，而自排氣口89排氣。

且如圖5所示，該整流板93設置成其側部開口部93a與該氣體供給口92(夾隔著平台88)朝相反方向之狀態。因此，由氣體供給口92所供給之非活性氣體可在承載於平台88上之基板G上方朝一方向流動並通過後，自排氣口89排氣。

且在腔室內，於該連通路93b左右兩側，鄰接該整流板93分別設有模塊構件95(第二整流構件)，以填滿固持於平台88上之基板G下方空間。

且在下部腔室85內左右兩側內壁，鄰接該模塊構件95，分別設有大致呈方條狀之側桿構件94，於上部腔室86內左右兩側之內壁，對應該下部腔室85內之側桿構件94分別設有側桿構件98。藉由設置此等側桿構件94、98(第八整流構件)，封閉上部腔室86與下部腔室85，可填滿基板G左右側方之空間，限制腔室內處理空間中流往排氣口89之氣體流路僅可通過基板G上方。

於如此構成之塗布處理部30中，一旦將基板G送入而承載於輸送臂82上，輸送臂82即在軌道81上移動，通過光阻塗布單元(COT)44之閘門83下移動之。此時，光阻液R自由閘門83所固定之噴嘴84朝移動於其下之基板G噴吐，自基板G之一邊往另一邊塗布光阻液R。又，於橫跨基板G全面塗布光阻液之時點(塗布結束位置)，基板G位於減壓乾燥單元(VD)46之上部腔室86下，呈基板G整體由上部腔室86包覆之狀態。

接著，基板G由減壓乾燥單元(VD)46之平台88承載，因自其上方藉由上部腔室移動機構87下降移動之上部腔室86而被包覆。又，收納基板G在因上部腔室86與下部腔室85密著而形成之處理空間內。

且真空泵91自此狀態下作動，自排氣口89經由排氣管90抽吸處理空間內之空氣，以將處理空間之氣壓減壓至既定之真空狀態。藉此，可不以加熱之方式對成膜於基板G之光阻液實施減壓乾燥。

在此，腔室內氣壓一旦達到既定值(例如400Pa以下)，或是自減壓開始經過既定時間，即藉由驅動非活性氣體供給部97自氣體供給口92對腔室內供給既定流量之非活性氣體。藉此，即使在減壓環境下，亦可維持腔室內之氣流。

又，亦可控制在減壓開始前，或是與減壓開始同時自氣體供給口92供給非活性氣體。

於此減壓乾燥處理製程中，如上述作為整流機構設有整流板93、模塊構件95及側桿構件94、98，故如圖6所示於基板頂面形成有朝一方向流動之氣流之流路。因此，由氣體供給口92供給之非活性氣體氣流受到限制，通過基板頂面，自整流板93之側部開口部93a通過連通路93b，而由排氣口89排氣。

因此，氣體在基板上方，於減壓乾燥處理之期間內，相對於基板G頂面整體以均一之流量持續流動。其結果，可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

該減壓乾燥處理一旦結束，上部腔室86即藉由上部腔室移動機構87上昇移動，自減壓乾燥單元(VD)46朝下一處理製程送出基板G。

如以上，按照依本發明之減壓乾燥裝置之第一實施形態，藉由在減壓乾燥單元(VD)46中控制腔室內之氣流，於減壓乾燥處理期間內，可持續使相對於基板G之頂面整體朝一方向流量均一之氣體流動。

因此，於減壓乾燥處理時，可高效率地使來自塗布於基板G之光阻液R中之蒸發物排氣，可提升光阻液R之乾燥速度。

又，於該第一實施形態中，雖示以包含氣體供給口92及氣體供給機構97之例，但本發明中不受其所限定，於圖5、圖6中，即使係不包含氣體供給口92及氣體供給機構97之構成亦可充分獲得本發明之效果。亦即，即使不供給氣體，而僅藉由由排氣口89所進行之排氣處理，亦可使腔室內之氣體不流往基板G下方(及側方)，而全部朝一方向通過基板上方，流往排氣口89。因此，即使在該情形下，亦可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

接著，根據圖7~圖9，說明本發明之減壓乾燥裝置可適用之減壓乾燥單元(VD)46之第二實施形態。又，於此第二實施形態中，就與該第一實施形態共通之部分則以相同符號顯示之，省略其詳細說明。且排氣以及氣體供給控制之實施形態與第一實施形態相同，故省略其說明。

圖7係第二實施形態中之減壓乾燥單元(VD)46之俯視圖，圖8係圖7之C-C箭視剖面圖，圖9係圖7之D-D箭視剖面圖。

於第二實施形態中，減壓乾燥單元(VD)46與該第一實施形態相同，包含：淺底容器型之下部腔室85，頂面形成有開口；及蓋狀之上部腔室86，可以氣密之方式密著於此下部腔室85之頂面。

惟圖示之腔室呈不使用於第一實施形態中圖5所示之側桿構件94、98(第八整流構件)亦可之腔室形狀，亦即呈如圖7、圖8所示腔室內壁(圖中為上部腔室86之內壁86a、86b)接近基板G一兩端部之形狀。又，基板G側方之空間大時，宜使用圖5所示之側桿構件94、98。

且於下部腔室85之中心部，與第一實施形態相同配置有平台88(固持部)，作為整流機構設有模塊構件102(第三整流構件)，俾包圍此平台88。藉由設有此模塊構件102，呈至少填滿基板G之周緣下方空間之狀態。又，圖中雖示以固持基板G於高於下部腔室85之位置之例，但亦可形成模塊構件102，俾將基板固持位置收納於下部腔室85內(俾於下部腔室85內下凹)。且模塊構件102可與下部腔室85一體形成，或是亦可係個別構件。

且於第一實施形態中，雖於基板G下方設有排氣口89，但於第二實施形態中，如圖示設有複數(圖中為3個)排氣口101排列於基板G之側方。此等複數排氣口101與氣體供給口92以夾隔著基板G之狀態設於低於基板G之下方位置。

藉由此構造，模塊構件102用作為防止氣流流入基板下之堤防。亦即，如圖8所示，由氣體供給口92供給之非活性氣體不在基板G之下方(及側方)流動，而全部朝一方向通過基板上方，流往基板側方之排氣口101。

因此，依此第二實施形態，氣體亦可在基板上方，於減壓乾燥處理之期間內，以相對於基板G頂面整體均一之流量持續流動，其結果，可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

又，於該第二實施形態中雖示以包含氣體供給口92及氣體供給機構97之例，但於本發明中並不受此所限定，於圖7、圖8中，即使係未包含氣體供給口92及氣體供給機構97之構成亦可充分獲得本發明之效果。亦即，即使不供給氣體，僅藉由由排氣口101進行排氣處理，腔室內之氣體亦可不流往基板G下方(及側方)，而全部朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。因此，於此情形下亦可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

接著，根據圖10、圖11，說明本發明之減壓乾燥裝置可適用之減壓乾燥單元(VD)46第三實施形態。又，於此第三實施形態中，就與該第一、第二實施形態共通之部分則以相同符號顯示之，省略其詳細說明。

圖10係第三實施形態中之減壓乾燥單元(VD)46之俯視圖，圖11係圖10之C-C箭視剖面圖。

此第三實施形態中圖示之減壓乾燥單元(VD)46之構成內，不包含於該第二實施形態中所示之氣體供給口92及非活性氣體供給部97(氣體供給機構)，且設於腔室內之整流機構形態不同。

亦即，作為整流機構，非該第二實施形態所示之模塊構件102，而如圖10所示，包含形成有複數(圖中為3個)排氣口101之模塊構件104(第四整流構件)，與夾隔著基板G設於模塊構件104相反側之模塊構件103(第四整流構件)。

更詳細而言，如圖示，排氣口101形成於模塊構件104中，經固持之基板G緣部附近。且形成有該排氣口101之一側之基板緣部下方空間由該模塊構件104所填滿，夾隔著基板G排氣口101之相反側之基板緣部下方空間呈由該模塊構件103所填滿之狀態。又，模塊構件103、104可與下部腔室85一體形成，或是亦可係個別構件。

藉由此構造，如圖11所示，腔室內之氣體不流動於基板G下方(及側方)，而全部朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。

因此，依此第三實施形態，氣體亦可在基板上方，於減壓乾燥處理期間內，以相對於基板G頂面整體均一之流量持續流動，其結果，可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

又，於此第三實施形態中，雖示以將第四整流構件分別分為模塊構件103、104，並於平台88下方形成有空間之例，但亦可以1個模塊構件之方式形成模塊構件103、104(未圖示)，以填滿平台88之下方空間。

且於此第三實施形態中，圖10、11所示之例內，雖未包含如第二實施形態中所示之氣體供給口92及非活性氣體供給部97(氣體供給機構)，但亦可夾隔著基板G，於排氣口101相反側之基板側方設置該氣體供給口92(圖11中模塊構件103之外側附近等)。

且設置氣體供給口92及非活性氣體供給部97(氣體供給機構)時，亦可如圖12所示，於模塊構件105(第五整流構件)中形成排氣口101及氣體供給口92，配置此等者於基板側方(基板緣部附近)並相互夾隔著基板G。又，圖12中雖示以以第五整流構件為1個模塊構件105，以填滿平台88下方空間之例，但至少填滿排氣口101側基板緣部之下方空間，與氣體供給口92側基板緣部之下方空間即可。亦即，例如排氣口101與氣體供給口92亦可分別形成不同之模塊構件(第五整流構件)，以在平台88下方形成空間。

接著，根據圖13、圖14，說明本發明之減壓乾燥裝置可適用之減壓乾燥單元(VD)46第四實施形態。又，此第四實施形態中，就與該第一至第三實施形態共通之部分則以相同符號顯示之，以省略其詳細說明。

圖13係第四實施形態中之減壓乾燥單元(VD)46之俯視圖，圖14係圖13之C-C箭視剖面圖。

第四實施形態中，減壓乾燥單元(VD)46與該第二實施形態僅設於腔室內之整流機構不同。

亦即，非該第二實施形態所示之模塊構件102，而係如圖13、圖14所示，設有模塊構件106(第六整流構件)，至少可填滿與排氣口101夾隔著基板G處於相反側之基板緣部下方空間，以作為整流機構。

又，模塊構件106可與下部腔室85一體形成，或是亦可係個別構件。

藉由此構造，如圖14所示，由氣體供給口92供給之非活性氣體可不流動於基板G下方(及側方)，而全部朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。

因此，依此第四實施形態，氣體亦可在基板上方，於減壓乾燥處理期間內，以相對於基板G頂面整體均一之流量持續流動，其結果，可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

又，於該第四實施形態中，雖示以包含氣體供給口92及氣體供給機構97之例，但本發明中不受此限定，圖13、圖14中，係不包含氣體供給口92及氣體供給機構97之構成亦可充分獲得本發明之效果。亦即，即使不供給氣體，僅藉由由排氣口101進行排氣處理，腔室內之氣體亦可不在基板G下方(及側方)流動，而全部朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。因此，於此情形下亦可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

且於該第四實施形態中，雖示以氣體供給口92係設於下部腔室85之底部之例，但本發明中並不由該構成所限定。亦即，填滿氣體供給口92側之基板緣部下方空間即可，亦可例如圖15所示於模塊構件106(第六整流構件)中形成氣體供給口92，並將氣體供給口92配置於基板G附近。

接著，根據圖16~圖19，說明本發明之減壓乾燥裝置可適用之減壓乾燥單元(VD)46第五實施形態。

又，於此第五實施形態中，雖與該第一至第四實施形態不同，其特徵在於固持基板G之平台可昇降，但關於與該實施形態共通之部分則以相同符號顯示，省略其詳細說明。

圖16係第五實施形態中之減壓乾燥單元(VD)46之俯視圖。且圖17至圖19分別係圖16之C-C箭視剖面圖，顯示因固持基板G之平台昇降移動，其高度不同之狀態。

如圖示，於減壓乾燥單元(VD)46之下部腔室85中，複數之排氣口101與1個氣體供給口92以夾隔著基板G之狀態設於低於基板G之下方位置。

且自氣體供給口92供給非活性氣體時，為使大量非活性氣體流動於基板G之頂面，而如圖19所示配置平台88於腔室內下方。在此狀態下，與排氣口101夾隔著基板G而位於相反側之基板緣部下方空間由模塊構件107、108(第七整流構件)所填滿，以作為整流機構。

且如圖16所示，於該模塊構件107、108左右兩側設有側桿構件109(第八整流構件)，以在基板G左右側方形成障壁，抑制非活性氣體流往基板側方。

又，此側桿構件109如圖示形成為條狀(或是板狀)，可設置成遮蔽基板G左右側方之空間，或是亦可設置成填滿基板G左右側方之空間。

且為使基板G上易於形成氣流，形成此側桿構件109至少較基板G左右側邊之長度長。

在此，如圖示，亦可設置側桿構件109之端部(特別是排氣口101側)不接近腔室內壁。此時雖為僅遮蔽基板G左右側方空間之一部分之狀態，但已可充分抑制非活性氣體流往基板側方。

且不限於圖16所示之例，亦可形成側桿構件109為其兩端部接近相對向之腔室內壁之長度，完全遮蔽(填滿)基板G左右側方之空間。

且如圖17所示，固持基板G之平台88可因藉由例如以馬達為驅動源之滾珠螺桿機構所構成之昇降裝置99(昇降機構)而昇降移動。

藉由設置此昇降裝置99，於送入送出基板G時，上部腔室86上昇而開啟腔室，平台88上昇移動至下部腔室85之頂面高度附近。於此狀態下，藉由例如輸送臂82，自平台88上送入送出基板G。

另一方面，進行減壓乾燥處理時，在腔室封閉之狀態下，如圖18所示，平台88先藉由驅動昇降裝置99上昇移動至腔室內之上方位置而停止。

接著，真空泵91作動，自排氣口101抽吸處理空間內之空氣，使處理空間之氣壓減壓至既定之真空狀態。在此，基板G頂面接近上部腔室86之下表面，基板G頂面呈幾乎無蒙氣流動之狀態。藉此，先以減壓之方式對成膜於基板G之光阻液R實施自然乾燥，以抑制轉印痕跡等產生。

在此，腔室內氣壓一旦達既定值(例如400Pa以下)，或是自減壓開始經過既定時間，平台88即藉由驅動昇降裝置99，如圖19所示下降移動至腔室內之下方位置而停止。

接著，藉由驅動非活性氣體供給部97而自氣體供給口92朝腔室內供給既定流量之非活性氣體。藉此，即使在減壓環境下，亦可維持腔室內之氣流。

且作為整流機構設有模塊構件107、108及側桿構件109，故自氣體供給口92供給之非活性氣體不流動於基板G之下方及側方，而朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。藉此，可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可在短時間內進行減壓乾燥處理，並使乾燥狀態更均一化。

如此依第五實施形態，可先在使基板G上之光阻液R自然乾燥後，以相對於基板G頂面整體均一之流量使非活性氣體流動，可抑制光阻膜上轉印痕跡等產生，並可使光阻膜之乾燥狀態均一化。

又，該第五實施形態中，雖示以包含氣體供給口92及氣體供給機構97之例，但於本發明中並未受此所限定，於圖16至圖19中，即使係不包含氣體供給口92及氣體供給機構97之構成亦可充分獲得本發明之效果。亦即，即使不供給氣體，而僅藉由由排氣口101進行排氣處理，腔室內之氣體亦可不流動於基板G下方(側方)，而朝一方向通過基板上方，流往排氣口101。因此，於此情形下亦可提升塗布於基板頂面之光阻液R之乾燥速度，可以更短時間進行減壓乾燥處理。

且該第一至第五實施形態中，雖已顯示作為排氣口，2個排氣口89(第一實施形態)，或是3個排氣口101(第二、第三、第四、第五實施形態)位於低於基板G之下方位置之情形，但其數量或排列(布局)不受限定。

且雖示以排氣口101形成於處理空間底面之例，但不受此所限定，可形成於腔室內壁等，且若在基板G側方，基板G之高度位置附近，亦可形成於稍高於基板G之上方。

且排氣口89、101之形狀雖示以正圓形，但不受此所限定，亦可為長孔、方形等其他形狀。

且雖示以氣體供給口92形成於處理空間底面之例，但並不受此所限定，位於低於基板G之高度位置即可(例如下部腔室85之內壁部等)。

或是排氣口89、101及氣體供給口92亦可分別非設於腔室之孔，而係噴嘴型口。

且於該第一至第五實施形態中，雖示以藉由輸送臂82，相對於減壓乾燥單元(VD)46送入送出基板G之例，但並不受此所限定，本發明之減壓乾燥裝置亦可適用於藉由滾子輸送送入送出基板之構造。

【實施例】

接著，根據實施例更進一步說明關於依本發明之減壓乾燥裝置。本實施例中，使用示於上述實施形態(第一實施形態)之構成之減壓乾燥裝置實際進行實驗，藉此驗證其效果。

本實驗中，使用圖20所示之構成之減壓乾燥單元(減壓乾燥裝置)進行減壓乾燥處理，且根據實施顯影處理(90sec)之結果，驗證關於形成在基板上之氣體流量、減壓乾燥時間及與殘膜率之關係(實施例1)。在此所謂殘膜率係相對於顯影前之光阻膜厚顯影後之光阻膜厚之比例(%)。

又，圖20與上述實施形態相同，顯示俯視呈ㄇ字形之整流板及設有模塊構件與側桿構件之減壓乾燥單元之腔室構造，對應該實施形態中所示之構件者以相同符號顯示。圖20(a)係下部腔室之俯視圖，圖20(b)係其D-D箭視剖面圖。且圖20(b)中，亦顯示上部腔室所構成之腔室頂棚部分。

且比較例1中，如圖21(a)之俯視圖、圖21(b)之D-D箭視剖面圖所示，設有ㄇ字形之整流板，並使用藉由複數銷120支持基板G，在基板G與平台之間設有間隙之構造之減壓乾燥單元，與實施例1相同，進行減壓乾燥處理及顯影處理。又，此時，藉由以銷120支持基板，基板與腔室頂棚部之間之距離尺寸為5mm，小於實施例1之情形(15mm)。

且比較例2中，如圖22(a)之俯視圖、圖22(b)之D-D箭視剖面圖所示，設有ㄇ字形之整流板，並與實施例1相同，使用在平台上承載基板G之構造之減壓乾燥單元，並與實施例1相同，進行減壓乾燥處理及顯影處理。又，於此比較例2中，與實施例1之減壓乾燥單元之構成不同，不包含模塊構件95及側桿構件94、98。

作為實施例1之結果，顯示減壓乾燥中氣壓100Pa，流量11L/min時基板上氣體之流線痕跡於圖23(a)之立體剖面圖，顯示顯影處理後基板上殘膜率之分布於圖23(b)。

且作為比較例1之結果，顯示減壓乾燥中氣壓100Pa，流量11L/min時基板上氣體之流線痕跡於圖24(a)之立體剖面圖，顯示顯影處理後基板上殘膜率之分布於圖24(b)。

且作為比較例2之結果，顯示減壓乾燥中氣壓100Pa，流量11L/min時基板上氣體之流線痕跡於圖25(a)之立體剖面圖，顯示顯影處理後基板上殘膜率之分布於圖25(b)。

如圖23(a)所示，已確認實施例1中，大量之氣體流動於基板頂面。且如圖23(b)所示，顯影後之殘膜率則於基板頂面獲得大致均一且高的數值。且減壓乾燥處理所需之時間短，約為16sec。

另一方面，如圖24(a)所示，已確認比較例1中，流動於基板頂面之氣體流量少。吾人認為此係因以銷120支持基板G，基板G與上部腔室86之間隙距離小，且在基板G下方存在有空間，在基板下流動之氣體流量高。且大量氣流形成於基板G左右側方之空間。且如圖24(b)所示，整體而言，於基板頂面顯影後之殘膜率低且不均一。且減壓乾燥處理所需之時間約為28sec。

且如圖25(a)所示，已確認比較例2中，相較於比較例1，流動於基板頂面之氣體流量增加。此係因無基板G與平台88之間隙，基板G上方之空間寬廣。且大量氣流形成於基板G左右側方之空間。吾人認為，因此，相較於實施例1，流動於基板上之氣體流量減少。且如圖25(b)所示，相較於比較例1，於基板頂面整體顯影後之殘膜率分布之均一性雖已格外提升，但未及於實施例1。且減壓乾燥處理所需之時間約為21sec，相較於比較例1，已縮短約7sec。

根據以上實施例之結果，已確認依本發明之減壓乾燥裝置，可縮短光阻等處理液之乾燥時間，且可獲得均一之膜厚。

A、B．．．處理線(線)

C．．．匣盒

EE．．．周邊曝光裝置

G．．．被處理基板(基板)

R．．．光阻液

S1~S15．．．步驟

TITLER．．．印字曝光機

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．．．介面站(I/F)

20．．．匣盒平台(平台)

22．．．輸送機構

22a．．．輸送臂

24．．．送入單元(IN PASS)

26．．．清洗處理部

28．．．第1熱性處理部

30．．．塗布處理部

32．．．第2熱性處理部

34．．．第1水平移動輸送道

36．．．準分子UV照射單元(E-UV)

38．．．擦磨清洗單元(SCR)

40．．．附著單元(AD)

42、50、58．．．冷卻單元(COL)

44．．．光阻塗布單元(COT)

46．．．減壓乾燥單元(VD)

48．．．預烘烤單元(PRE-BAKE)

52．．．傳遞單元(PASS)

54．．．顯影單元(DEV)

56．．．後烘烤單元(POST-BAKE)

60．．．檢查單元(AP)

62．．．送出單元(OUT-PASS)

64．．．第2水平移動輸送道

66．．．第3熱性處理部

68．．．輔助輸送空間

70．．．穿梭裝置

72．．．輸送裝置

74．．．旋轉平台(R/S)

76．．．周邊裝置

80．．．支持台

81．．．導軌(軌道)

82．．．輸送臂

83．．．閘門

84．．．噴嘴

85、151．．．下部腔室(腔室)

86、152．．．上部腔室(腔室)

86a、86b．．．上部腔室86之內壁

87．．．上部腔室移動機構

88、153．．．固持部(平台)

89、101、154．．．排氣口

90．．．排氣管

91．．．排氣機構(真空泵)

92．．．氣體供給口

93．．．整流板(整流機構)

93a．．．側部開口部

93b‧‧‧連通路

94、98、109‧‧‧側桿構件(整流機構)

95、102~108‧‧‧模塊構件(整流機構)

96‧‧‧氣體供給管

97‧‧‧非活性氣體供給部(氣體供給機構)

99‧‧‧昇降裝置

120‧‧‧銷

156‧‧‧固定銷

圖1係包含依本發明之減壓乾燥裝置之塗布顯影處理系統之俯視圖。

圖2係顯示圖1之塗布顯影處理系統之基板處理移動過程之流程圖。

圖3係顯示塗布處理部整體構成之俯視圖。

圖4係塗布處理部之側視圖。

圖5係適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第一實施形態之減壓乾燥單元之俯視圖。

圖6係圖5之C-C箭視剖面圖。

圖7係適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第二實施形態之減壓乾燥單元之俯視圖。

圖8係圖7之C-C箭視剖面圖。

圖9係圖7之D-D箭視剖面圖。

圖10係適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第三實施形態之減壓乾燥單元之俯視圖。

圖11係圖10之C-C箭視剖面圖。

圖12係顯示適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第三實施形態之減壓乾燥單元之另一形態之剖面圖。

圖13係適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第四實施形態之減壓乾燥單元之俯視圖。

圖14係圖13之C-C箭視剖面圖。

圖15係顯示適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第四實施形態之減壓乾燥單元又一形態之剖面圖。

圖16係適用為依本發明之減壓乾燥裝置之第五實施形態之減壓乾燥單元之俯視圖。

圖17係圖16之C-C箭視剖面圖，係顯示固持基板之平台昇降之狀態圖。

圖18係圖16之C-C箭視剖面圖，係固持基板之平台位於腔室內上方之狀態圖。

圖19係圖16之C-C箭視剖面圖，係固持基板之平台位於腔室內下方之狀態圖。

圖20係顯示實施例1中使用之減壓乾燥單元之腔室構造圖。

圖21係顯示比較例1中使用之減壓乾燥單元之腔室構造圖。

圖22係顯示比較例2中使用之減壓乾燥單元之腔室構造圖。

圖23係顯示實施例1之結果圖。

圖24係顯示比較例1之結果圖。

圖25係顯示比較例2之結果圖。

圖26係顯示習知之減壓乾燥單元概略構成之剖面圖。

C．．．匣盒

G．．．被處理基板(基板)

46．．．減壓乾燥單元(VD)

85．．．下部腔室(腔室)

88．．．固持部(平台)

89．．．排氣口

92．．．氣體供給口

93．．．整流板(整流機構)

93a．．．側部開口部

93b．．．連通路

94．．．側桿構件(整流機構)

95．．．模塊構件(整流機構)

Claims

一種減壓乾燥裝置，針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之減壓乾燥處理，以形成塗布膜，其特徵在於包含：腔室，收納被處理基板並形成處理空間；固持平台，設於該腔室內，以固持該被處理基板；排氣口，形成於該腔室內；排氣機構，自該排氣口將腔室內之蒙氣加以排氣；及整流機構，設於該腔室內，藉由該排氣機構之排氣動作，而形成朝一方向流過該基板頂面之氣流流路。
如申請專利範圍第1項之減壓乾燥裝置，其中包含：氣體供給口，形成於該腔室內，位在因該排氣機構之動作而形成之氣流的上游側，且在該基板之側方；及氣體供給機構，自該氣體供給口向腔室內之處理空間供給非活性氣體。
如申請專利範圍第1或2項之減壓乾燥裝置，其中，該整流機構包含第一整流構件，該第一整流構件係設在該固持部與該腔室底面之間，位於該排氣口之周圍，於其側部形成有一開口部，並形成有連通該開口部與該排氣口之連通路。
如申請專利範圍第3項之減壓乾燥裝置，其中，該整流機構更包含第二整流構件，設於該連通路左右兩側，且鄰接於該第一整流構件，而填滿於由該固持部所固持之被處理基板的下方空間。
如申請專利範圍第1或2項之減壓乾燥裝置，其中，該排氣口形成於該被處理基板之側方；且該整流機構包含第三整流構件，該第三整流構件至少填滿於由該固持部所固持之被處理基板的周緣下方空間。
如申請專利範圍第1或2項之減壓乾燥裝置，其中，該整流機構包含形成有該排氣口之第四整流構件；該排氣口形成於由該固持部所固持之被處理基板的緣部附近；藉由該第四整流構件，至少填滿於該排氣口側之基板緣部的下方空間，與夾隔著該基板的該排氣口之相反側之基板緣部的下方空間。
如申請專利範圍第2項之減壓乾燥裝置，其中，該整流機構包含形成有該排氣口與該氣體供給口之第五整流構件，該排氣口與氣體供給口夾隔著由該固持部所固持之被處理基板分別形成於該基板之周緣附近，藉由該第五整流構件至少填滿於該排氣口側之基板緣部下方空間，與夾隔著該基板的該排氣口之相反側之基板緣部的下方空間。
如申請專利範圍第1或2項之減壓乾燥裝置，其中，該排氣口形成於該被處理基板之側方，且該整流機構包含第六整流構件，該第六整流構件至少填滿於夾隔著由該固持部所固持之被處理基板位在該排氣口之相反側之基板緣部的下方空間。
如申請專利範圍第2項之減壓乾燥裝置，其中，該排氣口形成於該被處理基板之側方，且該整流機構包含形成有該氣體供給口之第七整流構件；該第七整流構件中，該氣體供給口夾隔著由該固持部所固持之被處理基板形成於該排氣口之相反側，藉由該第七整流構件至少填滿於該氣體供給口側之基板緣部的下方空間。
如申請專利範圍第3項之減壓乾燥裝置，其中，該整流機構更包含第八整流構件，設在形成於該被處理基板頂面之流路的左右兩側，至少填滿或遮蔽該基板的左右側方之空間的一部分。
如申請專利範圍第1或2項之減壓乾燥裝置，其中，包含昇降機構，該昇降機構可在該腔室內使該固持部昇降移動。
一種減壓乾燥方法，在如申請專利範圍第2項之減壓乾燥裝置中，針對塗布有處理液之被處理基板進行該處理液之減壓乾燥處理，以形成塗布膜，包含下列步驟：將被處理基板固持於該固持部；及藉由該排氣機構使該腔室內之處理空間減壓，並藉由該氣體供給機構向該腔室內供給非活性氣體。
如申請專利範圍第12項之減壓乾燥方法，其中，在藉由該排氣機構使該腔室內之處理空間減壓，並藉由該氣體供給機構向該腔室內供給非活性氣體之步驟中，於該腔室內開始減壓前或是同時，開始向腔室內供給氣體。
如申請專利範圍第12項之減壓乾燥方法，其中，藉由該排氣機構使該腔室內之處理空間減壓，並藉由該氣體供給機構向該腔室內供給非活性氣體之步驟包含下列步驟：開始使該腔室內之處理空間減壓；及於該腔室內之氣壓減壓達到既定值時，或是自該腔室內開始減壓已經過既定時間時，向該腔室內供給非活性氣體。