WO2015128979A1 - 塗布膜形成乾燥方法および塗布膜形成乾燥装置 - Google Patents

塗布膜形成乾燥方法および塗布膜形成乾燥装置 Download PDF

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WO2015128979A1
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drying
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film
coating
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小沢　康博
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株式会社石井表記
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0493—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases using vacuum

Definitions

  • the present invention relates to a technique for forming and drying a coating film on a silicon wafer, a silicon carbide wafer, a glass substrate, a resin substrate, a metal substrate, or the like.
  • the spin coating method is widely adopted as a typical method for forming a film on a disk-shaped substrate such as a silicon wafer.
  • the film liquid is scattered from the wafer to the outer periphery by centrifugal force. Therefore, the use efficiency (residual film liquid) of the film liquid used for film formation on the wafer is 10
  • the actual situation is that there is a large waste of ⁇ 30%.
  • Patent Document 1 As a technique not based on the spin coating method, the nozzle is set while supplying a resist solution from a nozzle discharge hole provided above the wafer.
  • the document describes reciprocating in the X direction and intermittently feeding the wafer in the Y direction. Further, it is also described that a portion other than the circuit formation region of the wafer is covered with a mask in order to prevent the resist solution from adhering to the outer peripheral edge (periphery) and the back surface of the wafer.
  • Patent Document 2 is provided with a pair of liquid receiving members that receive the coating liquid falling from the nozzle and prevent the supply of the coating liquid to the outer edge region of the wafer.
  • the distance between the liquid receiving members is variable in the X direction, and the tip portions of the pair of liquid receiving members can be adjusted so as to be positioned slightly inside the outer edge of the wafer regardless of the position in the Y direction of the wafer.
  • a large number of discharge ports are arranged in a line over the length corresponding to the diameter of the wafer in the coating solution nozzle, and the coating solution is discharged from the discharge port.
  • the coating solution is scanned and applied by translational movement from one end side to the other end side of the wafer.
  • a pair of liquid receiving members that receive the coating liquid falling from a large number of discharge ports and prevent the supply of the coating liquid to the outer edge region of the wafer should be provided.
  • the present inventor has found that a coating film is formed on a wafer using a piezo-type ink jet coating apparatus. According to the method using the ink jet coating apparatus, there is an advantage that it is possible to effectively avoid the complexity of the apparatus structure around the wafer and to make the use efficiency of the film solution approximately 100%. However, even with this method, problems to be solved still remain.
  • the nozzle film liquid discharge passages disclosed in Patent Documents 1 and 2 are not restricted to discharge the film liquid through the piezo element as in the case of the ink jet coating apparatus.
  • the nozzle used in the above spin coating method is not restricted by the piezoelectric element. Therefore, in these conventional methods, a high-viscosity film liquid can be discharged from a nozzle, and a relatively high-viscosity coating film can be formed on the wafer immediately after discharge.
  • the film liquid in addition to being able to discharge a relatively high viscosity film liquid, the film liquid is discharged while rotating the wafer to form a coating film. Immediately after the discharge, the coating film has already been dried.
  • the coating film is dried by, for example, placing the wafer in a processing chamber (chamber) heated by a heater as disclosed in Patent Document 3. It has been practiced to heat and dry the coated film, or to thermally dry the coated film on the wafer using a hot plate. Nevertheless, as described above, the coating film (film solution) before being applied by the inkjet coating apparatus and subjected to the drying process has a low viscosity of about 6 to 20 mPa ⁇ s.
  • the method using the ink jet coating apparatus has a very important advantage that the apparatus configuration around the wafer can be simplified and the use efficiency of the film solution can be reduced to about 100% as compared with all conventional techniques.
  • the coating film tends to spread to the outer peripheral side due to thermal drying, and at the same time, there is a fatal defect that a coffee ring phenomenon occurs. And, due to these drawbacks, the quality of the coating film finally obtained on the wafer is deteriorated.
  • the method according to the present invention is formed on the substrate after the film liquid discharging step of discharging the film liquid onto the substrate using a coating apparatus and after the film liquid discharging step.
  • a coating film forming and drying method comprising drying a coating film having fluidity, wherein the coating liquid drying process uses an inkjet coating apparatus as the coating apparatus, and the coating film drying process
  • the fluidized coating film formed on the substrate after the discharge of the film solution by the inkjet coating apparatus is characterized by being dried under reduced pressure in a temperature atmosphere of 10 ° C. to 40 ° C.
  • a fluid and low-viscosity coating film is formed on the substrate.
  • drying is performed under reduced pressure in a temperature atmosphere of 10 ° C. to 40 ° C. rather than heat drying. And since this temperature atmosphere is a normal temperature or a temperature atmosphere close to normal temperature, it is suppressed that the viscosity of a coating film becomes still lower, and even if it is a coating film with low temperature resulting from pressure reduction, The solvent can be evaporated, and due to these synergistic effects, proper drying is performed.
  • the fluid coating film formed on the substrate in the film liquid discharging step does not have a low viscosity, and the evaporation temperature of the solvent of the coating film is lowered by the reduced pressure.
  • the solvent evaporates and drying proceeds without change.
  • the spread of the outer peripheral portion of the coating film on the substrate is suppressed, and there is no possibility of causing a coffee ring phenomenon.
  • the coating film since the solvent component evaporates without changing the viscosity of the coating film, the coating film does not move, and accordingly, a coating film having a uniform thickness is formed from the inner circumference side to the outer circumference side of the substrate.
  • the temperature atmosphere in the case of drying under reduced pressure exceeds 40 ° C.
  • the viscosity of the coating film having fluidity on the substrate is lowered, and it is difficult to reliably prevent the outer peripheral portion of the coating film from spreading and the coffee ring phenomenon.
  • the temperature is set to less than 10 ° C., a large cooling device is required separately, which greatly increases the complexity of the device and the cost required for drying the coating film.
  • a temperature range of 10 ° C. to 40 ° C. is advantageous in avoiding such problems. From the above viewpoint, the temperature range when performing vacuum drying is more preferably 23 ° C. ⁇ 10 ° C., and further preferably 23 ° C. ⁇ 5 ° C.
  • the coating film when the coating film has no fluidity by drying the fluidized coating film under reduced pressure in the coating film drying step, the coating film is heated to 120 ° C. to 280 ° C. It is preferable to heat dry in a temperature atmosphere.
  • “the time when the coating film no longer has fluidity” means the time when the coating film no longer flows in a state of being easily deformed if pressed because the coating film still contains a solvent component. .
  • the above-described reduced-pressure drying is performed until the coating film has no fluidity, and after that, heat drying is performed, so that compared with the case where natural drying is performed thereafter.
  • the time is greatly shortened and drying is completed efficiently.
  • heat drying is performed, so that the coating film spreads to the outer peripheral side, the coffee ring phenomenon does not occur, the solvent content of the coating film further evaporates, It is possible to obtain a good quality coating film that is completely dried. Therefore, when performing thermal drying, it is preferable to perform thermal management so that the coating film that does not have fluidity on the substrate by the above-described reduced-pressure drying does not again have fluidity.
  • the temperature when performing thermal drying is less than 120 ° C., the amount of heat for evaporating the solvent content of the coating film is insufficient, and the coating has a uniform thickness from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the substrate. While it is difficult to obtain a film, when the temperature exceeds 280 ° C., the coating film may become fluid again, and the solvent content of the coating film is rapidly evaporated to obtain a high-quality coating film. Becomes difficult. However, if it is within the temperature range of 120 ° C. to 280 ° C. as in the present invention, it is advantageous in avoiding such a problem. From the above viewpoint, the temperature range when performing the thermal drying is more preferably 150 ° C. to 250 ° C.
  • At least one of the outer peripheral end portion of the coating film formed on the substrate is at least one of when performing the film liquid discharge step and when performing the reduced-pressure drying in the coating film drying step.
  • Cooling means the actual temperature when performing the membrane liquid discharge process, the actual temperature when performing vacuum drying, or the actual temperature of the lower of the two temperatures.
  • relatively low temperature means the temperature. Therefore, even if both the actual temperature (temperature before cooling) and the temperature after cooling are within the range of 10 ° C. to 40 ° C., the temperature after cooling is higher than the temperature before cooling. It may be relatively low, and includes, for example, a case where 23 ° C. ⁇ 5 ° C.
  • the cooling device used for cooling the coating film has a small and simple structure.
  • the coating film having fluidity formed on the substrate compared with the case where the temperature at the time of performing the film liquid discharge process or the temperature at the time of performing the vacuum drying is maintained as it is, the coating film having fluidity formed on the substrate. Since the viscosity of at least the outer peripheral edge of the film can be relatively increased, the time required for drying under reduced pressure can be shortened, and the spread of the coating film to the outer peripheral side and the coffee ring phenomenon can be efficiently avoided.
  • a chamber for executing the reduced-pressure drying in the coating film drying step and a vacuum source for reducing the pressure in the chamber are provided, and a pressure value associated with the reduced pressure in the chamber is the flow
  • the pressure value in the chamber rises because the solvent content evaporates below the pressure value at which the solvent content of the coating film having the property evaporates, the pressure in the chamber is reduced again by the vacuum source. You may do it.
  • the vacuum drying in the chamber by the vacuum source will not end in a halfway state, until the coating film on the substrate does not have fluidity, that is, until there is no problem with fluidity, It is possible to reliably perform vacuum drying with a vacuum source.
  • a plurality of chambers for performing the reduced-pressure drying in the coating film drying step are provided, a single vacuum source for reducing the pressure in the plurality of chambers is provided, and the inside of the plurality of chambers is in the vacuum
  • the timing of depressurization depending on the source may be varied between chambers.
  • the cost of the reduced pressure drying apparatus can be reduced.
  • the time to depressurize the multiple chambers with a single vacuum source differs between chambers, so that a large burden is not concentrated on the vacuum source at once, and the vacuum source can be used effectively and its small size. Or capacity saving.
  • the substrate may be a silicon wafer or a silicon carbide wafer, or may be a glass substrate, a resin substrate, or a metal substrate.
  • An apparatus which was created to solve the above-described problems, discharges a film liquid onto a substrate using a coating apparatus, and the fluidity formed on the substrate after the discharge of the film liquid is finished.
  • a coating film forming / drying apparatus configured to dry a coating film having a fluidity formed on a substrate by using an inkjet coating apparatus as the coating apparatus and finishing ejection of a film liquid by the inkjet coating apparatus This is characterized in that the coating film having the above is dried under reduced pressure in a temperature atmosphere of 10 ° C. to 40 ° C.
  • the coating film having fluidity when the coating film having fluidity is dried under reduced pressure, the coating film is heated in a temperature atmosphere of 120 ° C. to 250 ° C. when the coating film has no fluidity. You may comprise so that it may dry.
  • the coating film is dried on the substrate at a room temperature or a temperature close to room temperature. It is possible to effectively avoid the phenomenon of spreading around the outer periphery and the occurrence of the coffee ring phenomenon.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows schematic structure of the inkjet coating apparatus among the apparatuses used for the coating film formation drying method which concerns on embodiment of this invention. It is the schematic which shows an example of the arrangement state of the nozzle in the lower surface of the inkjet head of the inkjet coating apparatus among the apparatuses used for the coating film formation drying method which concerns on embodiment of this invention. It is a schematic front view which shows the 1st example of the film
  • the inkjet coating apparatus 1 is configured such that a disk-shaped substrate 2 made of a semiconductor wafer is conveyed in the direction of arrow A, and a piezo inkjet head 3 is fixed above the conveyance path. is set up.
  • the inkjet head 3 is a side-by-side inkjet head in which a plurality (five in the illustrated example) of individual inkjet heads 3 a are arranged in a staggered manner in the width direction B perpendicular to the transport direction A.
  • a plurality of nozzles 4 are arranged in the width direction B at the same nozzle pitch 4P on the lower surface (ejection surface) of each individual inkjet head 3a in the inkjet head 3. Therefore, in the ink jet head 3 as a whole, a large number of nozzles 4 are arranged in the width direction B at a constant nozzle pitch 4P. Data indicating the positions of all the nozzles 4 is stored in the storage unit 5 of the inkjet head 3.
  • BMP data bitmap data
  • the number of nozzles 4 that discharge film liquid to each nozzle 4 of the inkjet head 3, the amount of film liquid discharged from each nozzle 4, and whether or not film liquid is discharged from each nozzle 4 Can be specified. Therefore, the discharge pitch of the film liquid of each nozzle 4 can be arbitrarily specified.
  • the transport speed of the substrate 2 is set to 2 mm / sec to 100 mm / sec, preferably 10 mm / sec to 50 mm / sec.
  • the transport speed of the substrate 2 depends on the discharge amount of the film liquid from the nozzle 4 and the discharge speed.
  • the frequency is appropriately set in consideration of the arrangement state of the nozzles 4 and the like.
  • the coating state of the film liquid on the film forming surface 2A of the substrate 2 per unit area is the case where the film liquid 6 is discharged from all the nozzles 4 of the ink jet head 3 (100 %), In the relationship between the nozzle pitch 4P and the discharge pitch Ap in the transport direction, all the film liquids 6 (lines forming the circle shape shown in the figure) are overlapped without a gap.
  • FIG. 2 shows an example of the arrangement state of the nozzles 4 on the lower surface of the inkjet head 3.
  • Two line-type inkjet nozzles 3 b are attached in parallel to the lower surface of each individual inkjet head 3 a in the inkjet head 3.
  • the position of each nozzle 4 of one line-type inkjet nozzle 3b and the position of each nozzle 4 of the other line-type inkjet nozzle 3b are shifted in the width direction B by a half pitch of the nozzle pitch 4P.
  • the substantial nozzle array pitch of the inkjet head 3 as a whole is 1 ⁇ 2 of the nozzle pitch 4P of the individual line-type inkjet nozzles 3b.
  • the number of line-type inkjet nozzles 3b and the arrangement state of the nozzles 4 are not limited thereto.
  • FIG. 3A shows a film having a predetermined discharge amount when the discharge data corresponding to one nozzle 4 is turned on once on the BMP data of the image data in a method called a binary mode. In this mode, only one drop of the liquid 6 is discharged.
  • FIG. 3B shows a method called a multi-drop mode, and a number from 1 to 7 (3 in this example) is added to the ejection data corresponding to one nozzle 4 on the BMP data of the image data. In this case, it is a mode in which three drops of the predetermined amount of film liquid 6 are discharged continuously by turning on once.
  • FIG. 3A shows a film having a predetermined discharge amount when the discharge data corresponding to one nozzle 4 is turned on once on the BMP data of the image data in a method called a binary mode. In this mode, only one drop of the liquid 6 is discharged.
  • FIG. 3B shows a method called a multi-drop mode, and a number from 1 to 7 (3 in this example) is added to the e
  • 3C shows a method called a DPN mode, in which the discharge amount data is input to the discharge data corresponding to one nozzle 4 on the BMP data of the image data, and is turned on only once. In this mode, the film liquid 6 having the input discharge amount is discharged.
  • the binary mode method shown in FIG. 3A is adopted. The reason is that the binary mode method does not require complicated electric control compared to the other two methods.
  • the viscosity of the film liquid 6 discharged from each nozzle 4 of the ink jet coating apparatus 1 is about 6 to 20 mPa ⁇ s, but it depends on the type of coating film formed on the substrate 2 (film forming surface 2A).
  • the viscosity of the membrane liquid 6 is slightly different. However, the viscosity of the film liquid 6 is much smaller than the viscosity of the film liquid discharged from an apparatus used in the conventional spin coating method or nozzle discharge method.
  • the coating film 7 having a uniform thickness over the entire region and having fluidity is prevented from adhering from the curved outer peripheral end 2b of the substrate 2 toward the back surface 2c.
  • the adhesion of the coating film 7 is stopped at the boundary 2d between the curved outer peripheral end 2b of the substrate 2 and the planar film forming surface 2A. Therefore, the outer peripheral end 7b of the coating film 7 is located at or near the boundary 2d between the curved outer peripheral end 2b of the substrate 2 and the planar film forming surface 2A.
  • the portion that can be regarded as the outer peripheral end of the substrate 2 and the planar film forming surface 2A The boundary is the position of the outer peripheral end 7 b of the coating film 7.
  • the outer peripheral end portion 7 b of the coating film 7 does not have to reach the back surface side portion 2 e in the outer peripheral end portion 2 b of the substrate 2.
  • the thickness of the coating film 7 is several times or several tens of times that of the conventional method because the viscosity of the film liquid 6 is low and the solid content concentration is low. Become thicker.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a basic configuration of the drying device 8 for performing the drying process.
  • the drying apparatus 8 stores the substrate 2 in a state where the room temperature is maintained at or near room temperature (for example, within a temperature range of 10 ° C. to 40 ° C., or within a temperature range of 23 ° C. ⁇ 10 ° C. or 23 ° C. ⁇ 5 ° C.).
  • a vacuum pump P as a vacuum source for depressurizing the internal space of the chamber 9.
  • the main passage 11 leading from the vacuum pump P to the internal space of the chamber 9 is provided with a first automatic valve A1, a second automatic valve A2, and a third automatic valve A3 in order from the vacuum pump P side. Yes. Further, a bypass passage 12 that bypasses the second automatic valve A2 communicates with the main passage 11, and a manual valve M is provided in the bypass passage 12, and the third automatic valve A3 always opens the main passage 11. In addition, only the opening / closing operation of whether or not the distal end portion 13x of the branch passage 13 is opened to the atmosphere is performed.
  • the drying device 8 The operation of the drying device 8 will be described below. That is, first, the substrate 2 on which the fluidized coating film 7 shown in FIGS. 4 and 5 is formed is housed in a chamber 9 that is maintained at or near room temperature. Set and seal. At this time, the manual valve M is adjusted and fixed slightly open, and the first automatic valve A1, the second automatic valve A2, and the third automatic valve are all closed. In this case, the vacuum pump P is always operated, and the highest ultimate vacuum pressure indicating the pump capacity is set to 1 Pa, for example. From this state, when the coating film 7 of the substrate 2 is dried under reduced pressure, first, the first automatic valve A1 is opened, and then the manual valve M in the slightly opened state is opened through the manual valve M in the chamber 9.
  • the pressure gradually decreases from the atmospheric pressure (101330 Pa) without suddenly becoming a high vacuum, as indicated by the symbol x1 in the pressure characteristic line X of FIG.
  • vacuum drying at room temperature or near room temperature starts.
  • the pressure in the chamber 9 reaches, for example, 15 Pa after about 10 seconds have elapsed
  • the pressure in the chamber 9 is further reduced by opening the second automatic valve A2, for example, 10 Pa.
  • 20 seconds to 60 seconds (40 seconds in the graph shown in FIG. 7) have elapsed since the opening of the first automatic valve A1, drying under reduced pressure at normal temperature or near normal temperature is completed.
  • the first automatic valve A1 and the second automatic valve A2 are closed, and the third automatic valve A3 is opened to bring the chamber 9 into an atmospheric pressure state filled with nitrogen or clean air, so that the substrate 2 Then, the third automatic valve A3 is closed.
  • the coating film 7 on the substrate 2 thus taken out is in a state having no fluidity.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of another example of the drying device 8.
  • the drying apparatus 8 includes a plurality of chambers 9a, 9b, and 9c (three in the illustrated example) for housing the substrate 2 in a state where the temperature is kept at or near room temperature as described above, and the three chambers 9a,
  • One vacuum pump P is provided as a vacuum source for reducing the internal space of 9b and 9c.
  • first automatic valves A1a, A1b, A1c, second automatic valves A2a, A2b, A2c, and third automatic valves A3a, A3b, A3c are provided.
  • these three main passages 11a, 11b, and 11c communicate with bypass passages 12a, 12b, and 12c that bypass the second automatic valves A2a, A2b, and A2c, respectively, and these bypass passages 12a, 12b, and 12c Manual valves Ma, Mb, and Mc are provided, respectively, and the third automatic valves A3a, A3b, and A3c always open the three main passages 11a, 11b, and 11c, and the respective branch passages 13a, 13b, and 13c. Only the opening / closing operation for determining whether or not the tip portions 13ax, 13bx, 13cx are opened to the atmosphere is performed.
  • the substrate 2 on which the coating film 7 having fluidity is formed is housed and set in three chambers 9a, 9b, and 9c that are maintained at room temperature or a temperature close to room temperature, and is in a sealed state.
  • all the manual valves Ma, Mb, Mc are adjusted and fixed in a slightly opened state, and all the automatic valves A1a to A3c are closed.
  • the vacuum pump P is always operated, and the highest ultimate vacuum pressure indicating the pump capacity is set to 1 Pa, for example.
  • the pressure in the first chamber 9a is changed through the manual valve Ma in a slightly opened state as shown in FIG.
  • the pressure gradually decreases from the atmospheric pressure (101330 Pa) without suddenly becoming a high vacuum.
  • the second automatic valve A2a corresponding to the first chamber 9a is opened.
  • the pressure in the first chamber 9a is further reduced to 10 Pa, for example.
  • the first automatic valve A1a and the second automatic valve A2a corresponding to the first chamber 9a are closed, and the closed state is maintained for about 20 seconds, for example, to the first pressure characteristic line Xa.
  • the solvent content of the coating film 7 on the substrate 2 evaporates, and the pressure gradually rises to 14 Pa, for example.
  • the first automatic valve A1a and the second automatic valve A2a corresponding to the first chamber 9a are opened again, for example, for about 10 seconds.
  • the pressure in the first chamber 9 is reduced to, for example, 8 Pa.
  • the first automatic valve A1a and the second automatic valve A2a corresponding to the first chamber 9a are closed and the first automatic valve A2a is closed.
  • the first automatic chamber A3a is opened to the atmosphere by opening the automatic valve A3a to bring it into the atmosphere released state. Thereby, the drying under reduced pressure at the normal temperature or near the normal temperature with respect to the coating film 7 on the substrate 2 in the first chamber 9a is completed.
  • the first automatic valve A1a and the second automatic valve A2a corresponding to the first chamber 9a are opened and the pressure in the first chamber 9a is reduced, the coating film 7 on the substrate 2 is formed. If it has fluidity, evaporation of the solvent content of the coating film 7 as indicated by the symbol xa2 in the first pressure characteristic line Xa may be repeated as many times as necessary.
  • the second chamber 9 b after the solvent content of the coating film 7 on the substrate 2 evaporates and rises to 14 Pa, for example, as indicated by the symbol xb2 in the second pressure characteristic line Xb of FIG.
  • the first automatic valve A1b and the second automatic valve A2b corresponding to the second chamber 9b are opened at the start time for releasing the inside of the first chamber 9a to the atmosphere.
  • the third pressure characteristic line Xc is the first and second pressure characteristics described above. It has the same waveform as the first pressure characteristic line Xa and the second pressure characteristic line Xb in the second chamber 9a, 9b.
  • the pressure in the third chamber 9c is changed to the second pressure characteristic line Xc of FIG.
  • the reason why the pressure gradually decreases from the atmospheric pressure (101330 Pa) is that the pressure in the second chamber 9b decreases to, for example, 10 Pa, and the first automatic valve A1b corresponding to the second chamber 9b.
  • the vacuum pump P is not in a pressure lowering action with respect to the first chamber 9a.
  • the solvent content of the coating film 7 on the substrate 2 evaporates and rises to 14 Pa, for example, as indicated by the symbol xc2 in the third pressure characteristic line Xc of FIG.
  • the first automatic valve A1c and the second automatic valve A2c corresponding to the third chamber 9c are opened at the start time for releasing the inside of the second chamber 9b to the atmosphere. Moreover, at this time, the drying under reduced pressure for the first chamber 9a has been completed.
  • the time when the pressure value is reduced from 15 Pa to 10 Pa, the time when the pressure value is reduced from 10 Pa to 14 Pa, The time when the pressure value is reduced from 14 Pa to 8 Pa and the time when the pressure value is released from 8 Pa are different between the chambers 9a, 9b, and 9c. Therefore, a large burden is not concentrated on the vacuum pump P at a stroke, and not only the single vacuum pump P is effectively used, but also the vacuum pump P can be reduced in size or saved in capacity.
  • the vacuum drying is performed in the three chambers 9a, 9b, 9c by using one vacuum pump P.
  • the number of chambers may be two, or four or more. May be.
  • the pressure values indicated by the three pressure characteristic lines Xa, Xb, and Xc are merely examples, and the coating on the substrate 2 may be performed at a higher or lower vacuum than those illustrated. There is no problem as long as the membrane 7 is dried under reduced pressure so as not to have fluidity.
  • the coating film 7 having fluidity formed on the substrate 2 is dried under reduced pressure at room temperature or near room temperature, so that the coating film 7 has fluidity. Disappear. That is, at this time, since the coating film 7 still contains a solvent component, it easily deforms when pressed, but does not flow. Naturally, at this time, the phenomenon that the coating film 7 tends to spread on the outer peripheral side on the substrate 2 and the coffee ring phenomenon do not occur. The reason why such a result is obtained is that the evaporation temperature of the solvent of the coating film 7 becomes lower than room temperature by drying the fluidized coating film 7 on the substrate 2 under reduced pressure at room temperature or a temperature close to room temperature.
  • the solvent content is evaporated in a state where the viscosity of the coating film 7 does not change. Then, the solvent component evaporates in such a state that the viscosity of the coating film 7 does not change, so that the movement of the coating film 7 does not occur, and the uniform coating film 7 is formed in substantially the entire area on the substrate 2. .
  • the coating film 7 having fluidity is formed on the substrate 2 using the inkjet coating apparatus 1, or the coating film 7 having fluidity is formed in the chamber 9 in the drying apparatus 8.
  • the temperature of the coating film 7 is changed without changing the temperature of the surrounding atmosphere (for example, the temperature in the clean room).
  • the coating film 7 on the substrate 2 may be cooled by using a technique as shown in FIGS.
  • the substrate 2 is placed on the upper surface of a cooling plate 15 having a small and simple structure, and the substrate 2 is cooled, thereby cooling the coating film 7 having fluidity formed on the substrate 2.
  • a cooling plate 15 having a small and simple structure
  • the substrate 2 is cooled, thereby cooling the coating film 7 having fluidity formed on the substrate 2.
  • the viscosity of the coating film 7 can be increased by lowering the temperature.
  • the substrate 2 placed on the cooling plate 15 in this way may be used when the coating film 7 having fluidity is formed on the substrate 2 by the ink jet coating apparatus 1, or the coating film 7 of the coating film 7 may be used.
  • FIG. 11 shows that only the outer peripheral end 2b of the substrate 2 is received by the annular cooling unit 16 having a small and simple structure, and only the outer peripheral end 2b of the substrate 2 is cooled.
  • the outer peripheral end portion 7b of the formed coating film 7 having fluidity is concentrated and cooled. In this way, it is possible to increase the viscosity of the outer peripheral end portion 7b of the coating film 7 by making the outer peripheral end portion 7b of the coating film 7 lower in temperature than the temperature of the actual surrounding atmosphere of the coating film 7. Also in this case, the mode of use is the same as in the above case.
  • the viscosity of the outer peripheral end portion 7b of the coating film 7 that causes the spreading phenomenon of the coating film 7 to the outer peripheral side and the coffee ring phenomenon is increased, thereby efficiently avoiding these phenomena. Further, the time required for drying under reduced pressure can be shortened and the productivity can be improved.
  • the substrate 2 is placed on the hot plate via a plurality of pins. Then, the coating film 7 is thermally dried, or the substrate 2 is accommodated in the processing chamber heated by the heater, and the coating film 7 is thermally dried. In this case, the coating film 7 is thermally dried in a temperature atmosphere of 120 ° C. to 280 ° C. (preferably 150 ° C. to 250 ° C.). In this way, since the coating film 7 does not flow on the substrate 2 and heat drying is performed, the coating film 7 can be applied without spreading to the outer peripheral side or causing a coffee ring phenomenon.
  • the solvent content of the film 7 further evaporates, and as shown in FIG.
  • the coating film 7x having no fluidity shown in FIG. 12 has a thickness that is a fraction or several tenths of that of the coating film 7 shown in FIG. The position of the portion 7bx is hardly changed, and the thickness is uniform over the entire area.
  • the thermal management is performed so that the coating film 7 that does not have the fluidity on the substrate 2 by the above-described reduced-pressure drying does not have the fluidity again.
  • thermal management is performed so that the characteristics that the coating film should originally possess are not impaired.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a case where a thick coating film 7 is formed on the substrate 2.
  • the first method is a method in which a coating film having a thickness of 25 ⁇ m is formed on the substrate 2 and then drying under reduced pressure and then heat drying are repeated twice.
  • the second technique is a technique in which drying under reduced pressure after forming a coating film having a thickness of 25 ⁇ m on the substrate 2 is repeated twice and then heat drying is performed once.
  • the third method is a method in which a coating film having a thickness of 25 ⁇ m is formed twice on the substrate 2 and then dried under reduced pressure once, followed by thermal drying once.
  • count of a coating film in the above description are not specifically limited.
  • the thickness of the coating film 7x finally formed on the substrate 2 can have a lower limit value of 300 nm and an upper limit value of 50 ⁇ m or more, for example, 150 ⁇ m.
  • the outer peripheral end 7b of the coating film 7 is positioned at the boundary 2d between the outer peripheral end 2b of the substrate 2 and the planar film forming surface 2A as shown in FIG.
  • the outer peripheral end 7b of the coating film 7 may be on the inner peripheral side or on the outer peripheral side with respect to the boundary 2d. Therefore, the coating film 7x shown in FIG. 12 may also be on the inner peripheral side or the outer peripheral side from the illustrated state.
  • five individual inkjet heads 3 are used. However, the number is not limited. For example, only one individual inkjet head 3 may be used.
  • the present invention is applied when the film liquid 6 is discharged from all the nozzles 4 of the inkjet head 3 (in the case of 100% discharge state), but 70% to 95% or 85%.
  • the discharge state may be up to 95%.
  • the coating film 7x formed on the substrate 2 in the above embodiment is not particularly limited as long as it is a functional film such as a photosensitive insulating film, a non-photosensitive insulating film, a resist film, or other films. Absent.
  • the formation target of the coating film 7x is a disc-shaped semiconductor wafer (silicon wafer), but a wafer made of silicon carbide (SiC), a substrate made of resin, glass, or metal, May be a substrate having a square plate shape such as a rectangle or a polygon.
  • the formation of the coating film 7 is completed while the substrate 2 moves once in the transport direction A.
  • the substrate 2 moves twice or more (including reciprocating motion).
  • the film formation surface 2A of the substrate 2 may be divided into a plurality of regions as necessary, and the region divided by a single movement of the substrate 2 may be used. A film may be formed every time.
  • the substrate 2 is moved and the inkjet head 3 is fixedly installed.
  • the inkjet head 3 may be moved and the substrate 2 may be fixedly installed.
  • both 2 and 3 may move.

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Abstract

　塗布装置を用いて基板２上に膜液６を吐出する膜液吐出工程と、膜液吐出工程を終えて基板２上に形成された流動性を有する塗布膜７を乾燥する塗布膜乾燥工程とを備えた塗布膜形成乾燥方法において、前記膜液吐出工程で、塗布装置としてインクジェット塗布装置１を用いると共に、前記塗布膜乾燥工程で、インクジェット塗布装置１による膜液６の吐出を終えて基板２上に形成された流動性を有する塗布膜７を１０℃～４０℃の温度雰囲気中で減圧乾燥する。

Description

塗布膜形成乾燥方法および塗布膜形成乾燥装置
　本発明は、シリコンウエハ、炭化ケイ素ウエハ、ガラス基板、樹脂基板または金属基板等に塗布膜を形成して乾燥させるための技術に関する。
　周知のように、スピンコーティング法は、シリコンウエハ等の円板状の基板上に膜を形成するための代表的な手法として広く採用されている。このスピンコーティング法では、ウエハを回転させることで膜液が遠心力でウエハから外方周辺に飛散するため、ウエハ上の膜形成に使用される膜液の使用効率（残留膜液）は、１０～３０％となり、大きな無駄が生じているのが実情である。
　このような問題に対処するために、特許文献１の段落［０００７］には、スピンコーティング法によらない手法として、ウエハの上方に設けたノズルの吐出孔からレジスト液を供給しながら該ノズルをＸ方向に往復させ、且つウエハをＹ方向に間欠送りすることが記載されている。さらに、ウエハの外周端部（周縁）や裏面にレジスト液が付着することを防止するために、ウエハの回路形成領域以外の部分をマスクで覆うことも記載されている。
　さらに、特許文献２の段落［００２７］には、ノズルから落下してくる塗布液を受け止めてウエハの外縁領域への塗布液の供給を防ぐ一対の液受け部材が設けられており、この一対の液受け部材はＸ方向間隔が可変であり、且つ、この一対の液受け部材の先端部は、ウエハのＹ方向位置に関わらず、ウエハの外縁より僅かに内側に位置するように調整することが記載されている。
　また、特許文献２の段落［００５０］および図１２には、塗布液ノズルには多数の吐出口がウエハの直径に相当する長さに亘って一列に並んでおり、塗布液を吐出口から吐出させながらウエハの一端側から他端側に並進運動して、塗布液のスキャン塗布を行うことが記載されている。この場合も、上記と同様に、多数の吐出口から落下してくる塗布液を受け止めてウエハの外縁領域への塗布液の供給を防ぐ一対の液受け部材が設けられている筈である。
特開２００１－２３７１７９号公報 国際公開ＷＯ２００５／０３４２２８Ａ１ 特開２００９－１００８５号公報
　ところで、上述の特許文献１、２に開示された構成は何れも、ノズル（吐出口）から落下した膜液がウエハの外周端部から裏面に達することを防止するために、マスクや液受け部材が必要になり、ウエハ周辺の装置構造が複雑になるという問題を有する。しかも、これらの特許文献１、２に開示された構成によるにしても、膜液の使用効率を略１００％にすることができないという問題をも有している。
　そこで、本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、ピエゾ式のインクジェット塗布装置を用いてウエハ上に塗布膜を形成することを見出した。このインクジェット塗布装置を用いる手法によれば、上述のウエハ周辺の装置構造の複雑化を有効に回避できると共に、膜液の使用効率を略１００％にできるという利点を有する。しかしながら、この手法によるにしても、未だ解決すべき問題が残存している。
　すなわち、上記の特許文献１、２に開示されたノズルの膜液の吐出通路は、インクジェット塗布装置の場合のようにピエゾ素子を通過して膜液を吐出させるというような制約を受けることはなく、また上記のスピンコーティング法で使用されるノズルも同様にしてピエゾ素子による制約を受けることがない。そのため、これら従来の手法では、ノズルから高粘度の膜液を吐出して、ウエハ上に吐出直後に比較的高粘度の塗布膜を形成することができる。例えば、上記のスピンコーティング法では、比較的高粘度の膜液を吐出できることに加えて、ウエハを回転させながら膜液を吐出して塗布膜を形成するものであるため、ウエハの回転に伴って吐出直後に塗布膜の乾燥が既に始まっている。そのため、塗布膜の粘度が、数千ｍＰａ・ｓの高粘度の状態で、バックリンスやエッジリンスを行って、ウエハの外周端部及びその裏面側に回り込んだ不要な塗布膜を除去することで、塗布膜の外周端部をシャープに仕上げることができる。
　これに対して、インクジェット塗布装置を用いてウエハ上に塗布膜を形成する手法では、既述のようにピエゾ素子による制約を受けるため、膜液の吐出通路を細くする必要がある。そして、そのような状態の下で、膜液の詰まりなどを防止して適正に膜液を吐出するためには、膜液の粘度を例えば、６～２０ｍＰａ・ｓ程度まで低くしなければならない。
　一方、従来においては、ウエハ上への成膜の手法に関係なく、塗布膜の乾燥は、例えば特許文献３に開示されているように、ヒータにより加熱された処理室（チャンバー）内にウエハを投入して塗布膜を熱乾燥させたり、ホットプレートを用いてウエハ上の塗布膜を熱乾燥させることが行われていた。それにも関わらず、インクジェット塗布装置によって塗布されて乾燥工程が行われる前の塗布膜（膜液）は、上述のように粘度が６～２０ｍＰａ・ｓ程度の低い値を示している。
　そのため、図１４に示すように基板２ｗ上の内周側から外周側にかけて厚みが均一に塗布された塗布膜７ｗであっても、このように粘度が低い場合には、上記従来の熱乾燥工程における熱に起因して、粘度がさらに低くなり塗布膜が外周側に広がろうとすると同時に、図１５に示すように基板２の外周側端部で符号７ｚで示すように塗布膜の厚みが極端に厚くなり、局部的に大きく隆起した状態となる。このような現象は、一般に、コーヒーリング現象と呼ばれている。
　従って、インクジェット塗布装置を用いる手法では、従来のあらゆる手法と比較して、ウエハ周辺の装置構成の簡素化が図られ、且つ、膜液の使用効率を略１００％にできるという極めて重要な利点を有するにも関わらず、上述のように、熱乾燥に起因して塗布膜が外周側に広がろうとすると同時に、コーヒーリング現象が生じるという致命的な欠点が存在する。そして、これらの欠点に起因して、ウエハ上で最終的に得られる塗布膜の品質が低下するという問題を招く。
　なお、上述のシリコンウエハに限らず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなるウエハや、樹脂、ガラスまたは金属からなる基板、さらには、矩形や多角形などの角板状をなす基板についても、上記と同様の問題が起こり得るが、このような基板においても、既述の問題を回避するための手法は、何ら見出されていないのが実情である。
　本発明は、上記事情に鑑み、インクジェット塗布装置を用いて基板上に塗布膜を形成して乾燥する過程において、基板上で塗布膜が外周側に広がろうとする現象、並びにコーヒーリング現象が生じる事態を、有効に回避することを課題とする。
　上記課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、塗布装置を用いて基板上に膜液を吐出する膜液吐出工程と、前記膜液吐出工程を終えて前記基板上に形成された流動性を有する塗布膜を乾燥する塗布膜乾燥工程とを備えた塗布膜形成乾燥方法であって、前記膜液吐出工程で、前記塗布装置としてインクジェット塗布装置を用いると共に、前記塗布膜乾燥工程で、前記インクジェット塗布装置による膜液の吐出を終えて基板上に形成された流動性を有する塗布膜を１０℃～４０℃の温度雰囲気中で減圧乾燥することに特徴づけられる。
　このような構成によれば、膜液吐出工程で、インクジェット塗布装置を用いて膜液を基板上に吐出した場合には、流動性を有し且つ粘性の低い塗布膜が基板上に形成される。しかし、その後の塗布膜乾燥工程では、熱乾燥ではなく、１０℃～４０℃の温度雰囲気中で、減圧して乾燥が行われる。そして、この温度雰囲気は、常温もしくは常温に近い温度雰囲気であることから、塗布膜の粘性がさらに低くなることが抑止されると共に、減圧に起因して、温度が低い塗布膜であってもその溶剤分を蒸発させることができ、これらの相乗効果によって、適正な乾燥が行われる。すなわち、膜液吐出工程で、基板上に形成された流動性を有する塗布膜は、粘度が低くならず、且つ、減圧によって塗布膜の溶剤分の蒸発温度が低くなるため、塗布膜の粘度が変わることなく溶剤分が蒸発して乾燥が進行していくことになる。その結果、基板上における塗布膜の外周部の広がりが抑制されると共に、コーヒーリング現象を招くおそれもなくなる。しかも、塗布膜の粘度が変わらずに溶剤分が蒸発するため、塗布膜の移動が生じなくなり、これに伴って、基板の内周側から外周側に亘って均一な厚みの塗布膜が形成される。この場合、減圧乾燥を行う場合の温度雰囲気が４０℃を超えると、基板上の流動性を有する塗布膜の粘性が低くなり、塗布膜の外周部の広がりやコーヒーリング現象の確実な阻止が困難になる一方、１０℃未満にしようとすると、大型の冷却装置が別途必要になるなどして、装置の大幅な複雑化や、塗布膜の乾燥に要するコストが高く付く。しかしながら、１０℃～４０℃の温度範囲であれば、このような不具合を回避する上で有利となる。以上のような観点から、減圧乾燥を行う場合の温度範囲は、２３℃±１０℃であることがより好ましく、２３℃±５℃であることがさらに好ましい。
　上記の構成において、前記塗布膜乾燥工程で、前記流動性を有する塗布膜を前記減圧乾燥することによって前記塗布膜が流動性を有しなくなった時点で、その塗布膜を１２０℃～２８０℃の温度雰囲気中で熱乾燥することが好ましい。ここで、「塗布膜が流動性を有しなくなった時点」とは、塗布膜には未だ溶剤分が含まれているため押圧すれば容易に変形する状態で、流動しなくなった時点を意味する。
　このようにすれば、上述の減圧乾燥は、塗布膜が流動性を有しなくなる時点まで行われて、その後は、熱乾燥が行われることになるので、その後に自然乾燥を行う場合と比較して時間が大幅に短縮され、効率良く乾燥が終了する。そして、塗布膜が流動しない状態となった後に、熱乾燥が行われるため、塗布膜が外周側に広がったり、コーヒーリング現象を起こしたりせずに、塗布膜の溶剤分がさらに蒸発して、完全に乾燥された良質の塗布膜を得ることが可能となる。従って、熱乾燥を行っている際には、既述の減圧乾燥によって基板上で流動性を有しなくなった塗布膜が再び流動性を有する状態にならないように熱管理を行うことが好ましい。また、熱乾燥を行っている際には、塗布膜が本来所有すべき特性が損なわれないように熱管理を行うことが好ましい。この場合、熱乾燥を行う場合の温度が１２０℃未満であると、塗布膜の溶剤分を蒸発させるための熱量が不足して、基板の内周側から外周側に亘って均一な厚みの塗布膜を得ることが困難になる一方、２８０℃を超えると、塗布膜が再び流動性を有する状態になるおそれがあると共に急激に塗布膜の溶剤分が蒸発して高品質の塗布膜を得ることが困難になる。しかしながら、本発明の場合のように１２０℃～２８０℃の温度範囲内にあれば、このような不具合を回避する上で有利となる。以上のような観点から、熱乾燥を行う場合の温度範囲は、１５０℃～２５０℃であることがより好ましい。
　以上の構成において、前記膜液吐出工程を実行する際と、前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行する際との少なくとも一方で、前記基板上に形成された塗布膜の少なくとも外周端部を冷却するようにしてもよい。ここで、「冷却する」とは、膜液吐出工程を実行する場合の実際の温度、または減圧乾燥を実行する場合の実際の温度、もしくはその両者の温度のうちの低い方の実際の温度よりも、相対的に低い温度を意味する。従って、上記の実際の温度（冷却前の温度）と、冷却後の温度との双方が、上記の１０℃～４０℃の範囲内にあっても、冷却後の温度が冷却前の温度よりも相対的に低くなっていればよく、例えば２３℃±５℃を２３℃－５℃未満に冷却、または２３℃±１０℃を２３℃－１０℃未満に冷却するというような場合をも含む。但し、１０℃未満に冷却される場合をも当然に含む。この場合、塗布膜の冷却に使用する冷却装置は、小型で簡易な構造であることが好ましい。
　このようにすれば、膜液吐出工程を実行する際の温度や減圧乾燥を実行する際の温度などをそのまま維持しておく場合と比較して、基板上に形成される流動性を有する塗布膜の少なくとも外周端部の粘度を相対的に高くすることができるため、減圧乾燥に要する時間を短縮できる共に、塗布膜の外周側への広がりやコーヒーリング現象を効率良く回避することができる。
　以上の構成において、前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行するためのチャンバーと、このチャンバー内を減圧するための真空源とを備えると共に、前記チャンバー内の減圧に伴う圧力値が、前記流動性を有する塗布膜の溶剤分が蒸発する圧力値以下となって前記溶剤分が蒸発することで、前記チャンバー内の圧力値が上昇した場合に、再度、前記チャンバー内を前記真空源によって減圧するようにしてもよい。
　このようにすれば、真空源によるチャンバー内の減圧乾燥が中途半端な状態で終了することがなくなり、基板上の塗布膜が流動性を有しなくなるまで、つまり流動性に問題が生じなくなるまで、確実に真空源による減圧乾燥を行うことが可能となる。
　以上の構成において、前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行するためのチャンバーを複数備え、これら複数のチャンバー内を減圧するための真空源を一台備えると共に、これら複数のチャンバー内を前記真空源によって減圧する時期を、チャンバーの相互間で異ならせるようにしてもよい。
　このようにすれば、減圧乾燥用の複数のチャンバーに対して、真空源（例えば真空ポンプ）を一台備えるだけで済むため、減圧乾燥用装置のコスト削減が図られる。しかも、複数のチャンバー内を一台の真空源によって減圧する時期が、チャンバーの相互間で異なるため、真空源に大きな負担が一挙に集中して掛からなくなり、真空源が有効に活用され、その小型化或いは省能力化が図られる。
　以上の構成において、前記基板は、シリコンウエハまたは炭化ケイ素ウエハであってもよく、或いは、ガラス基板、樹脂基板または金属基板であってもよい。
　上記課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、塗布装置を用いて基板上に膜液を吐出すると共に、この膜液の吐出を終えて前記基板上に形成された流動性を有する塗布膜を乾燥するように構成した塗布膜形成乾燥装置であって、前記塗布装置としてインクジェット塗布装置を用いると共に、前記インクジェット塗布装置による膜液の吐出を終えて基板上に形成された流動性を有する塗布膜を１０℃～４０℃の温度雰囲気中で減圧乾燥するように構成したことに特徴づけられる。
　この装置の構成及び作用効果等は、既述の対応する方法の構成及び作用効果等と実質的に同一であるので、ここではその作用効果等についての説明を省略する。
　上記の装置の構成において、前記流動性を有する塗布膜を前記減圧乾燥することによって前記塗布膜が流動性を有しなくなった時点で、その塗布膜を１２０℃～２５０℃の温度雰囲気中で熱乾燥するように構成してもよい。
　この装置の構成及び作用効果等も、既述の対応する方法の構成及び作用効果等と実質的に同一であるので、ここではその作用効果等についての説明を省略する。
　以上のように本発明によれば、インクジェット塗布装置を用いて基板上に塗布膜を形成して乾燥する過程において、常温または常温に近い温度で減圧乾燥するようにしたから、基板上で塗布膜が外周側に広がろうとする現象、並びにコーヒーリング現象が生じる事態を、有効に回避することが可能となる。
本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置のインクジェットヘッドの下面におけるノズルの配列状態の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置の構成要素であるノズルの膜液吐出方式の第１例を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置の構成要素であるノズルの膜液吐出方式の第２例を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置の構成要素であるノズルの膜液吐出方式の第３例を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置によって基板上に流動性を有する塗布膜が形成された状態を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちのインクジェット塗布装置によって基板上に流動性を有する塗布膜が形成された状態を示す部分拡大縦断側面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちの乾燥装置の基本構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちの乾燥装置の基本的な圧力特性を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちの乾燥装置の具体的な構成を示す概略図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうちの乾燥装置の具体的な圧力特性を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる基板の支持状態の一例を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる基板の支持状態の一例を示す概略正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法によって最終的に基板上に形成された塗布膜を示す要部拡大縦断正面図である。 本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法を説明するための概略正面図である。 従来例に係る基板上に流動性を有する塗布膜が形成された状態を示す部分拡大縦断正面図である。 従来例に係る基板上に乾燥後の塗布膜が形成された状態を示す部分拡大縦断正面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法および塗布膜形成乾燥装置について図面を参照しつつ説明する。
　まず、本発明の実施形態に係る塗布膜形成乾燥方法に用いる装置のうち、膜液を吐出して流動性を有する塗布膜を基板上に形成するためのインクジェット塗布装置の概略構成について説明する。図１に示すように、インクジェット塗布装置１は、半導体ウエハからなる円板状の基板２が、矢印Ａ方向に搬送される共に、その搬送経路の上方には、ピエゾ式のインクジェットヘッド３が固定設置されている。このインクジェットヘッド３は、複数（図例では５個）の個別インクジェットヘッド３ａが搬送方向Ａと直交する幅方向Ｂに対して千鳥状に配列された併設インクジェットヘッドである。このインクジェットヘッド３における各個別インクジェットヘッド３ａの下面（吐出面）には、幅方向Ｂに複数のノズル４が、同一のノズルピッチ４Ｐで配列されている。したがって、インクジェットヘッド３には、全体的に視れば、幅方向Ｂに一定のノズルピッチ４Ｐで多数のノズル４が配列されていることになる。そして、全てのノズル４の位置を示すデータは、インクジェットヘッド３の記憶手段５に記憶されている。
　基板２の表面への膜液の吐出に関しては、基板２の搬送方向Ａの位置と、基板２の表面における膜形成面２Ａの位置とに応じて決まるＢＭＰデータ（ビットマップデータ）が、記憶手段５に記憶されている。このＢＭＰデータにおいては、インクジェットヘッド３の各ノズル４に対して、膜液を吐出させるノズル４の個数、各ノズル４からの膜液の吐出量、および各ノズル４からの膜液の吐出の有無を、指定することができる。したがって、各ノズル４の膜液の吐出ピッチは任意に指定することができる。また、基板２の搬送速度は、２ｍｍ／ｓｅｃ～１００ｍｍ／ｓｅｃ、好ましくは１０ｍｍ／ｓｅｃ～５０ｍｍ／ｓｅｃとされるが、この基板２の搬送速度は、ノズル４からの膜液の吐出量や吐出周波数、さらにはノズル４の配列状態などを考慮して適宜設定される。
　図１に符合Ｃで拡大して示すように、単位面積当たりにおける基板２の膜形成面２Ａにおける膜液の塗布状態は、インクジェットヘッド３の全てのノズル４から膜液６を吐出した場合（１００％の吐出状態の場合）に、ノズルピッチ４Ｐと、搬送方向の吐出ピッチＡｐとの関係において、全ての膜液６（同図に示す円の形状をなす線）が隙間なく重なることになる。
　図２は、インクジェットヘッド３の下面におけるノズル４の配列状態の一例を示している。インクジェットヘッド３における各個別インクジェットヘッド３ａの下面には、２つのライン型インクジェットノズル３ｂが並列に取り付けられている。そして、一方のライン型インクジェットノズル３ｂの各ノズル４の位置と、他方のライン型インクジェットノズル３ｂの各ノズル４の位置とは、幅方向Ｂにノズルピッチ４Ｐの半ピッチ分だけずれている。したがって、このインクジェットヘッド３の全体としての実質的なノズルの配列ピッチは、個々のライン型インクジェットノズル３ｂのノズルピッチ４Ｐの１／２とされている。なお、ライン型インクジェットノズル３ｂの配列個数やノズル４の配列状態などは、これに限定されるわけではない。
　ここで、インクジェットヘッド３から吐出される膜液の吐出方式を説明する。図３（ａ）は、バイナリーモードと称される方式で、画像データのＢＭＰデータ上で、一つのノズル４に相当する吐出データを１回ＯＮさせた場合に、予め決められた吐出量の膜液６が１滴のみ吐出するモードである。図３（ｂ）は、マルチドロップモードと称される方式で、画像データのＢＭＰデータ上で、一つのノズル４に相当する吐出データに、１～７までの数字（この例では３）を付加させた場合に、１回ＯＮさせるだけで、予め決められた吐出量の膜液６が３滴連続して吐出するモードである。図３（ｃ）は、ＤＰＮモードと称される方式で、画像データのＢＭＰデータ上で、一つのノズル４に相当する吐出データに、吐出量のデータを入力することで、１回ＯＮさせるだけで、入力された吐出量の膜液６を吐出するモードである。本発明は、この何れの方式も採用することができるが、この実施形態では、図３（ａ）のバイナリーモード方式が採用される。その理由は、バイナリーモード方式は、他の二つの方式に比べて、複雑な電気制御が不要だからである。
　このインクジェット塗布装置１の各ノズル４から吐出される膜液６の粘度は、６～２０ｍＰａ・ｓ程度であるが、基板２上（膜形成面２Ａ）に形成される塗布膜の種類に応じて、膜液６の粘度は若干相違する。しかし、この膜液６の粘度は、従来のスピンコーティング法やノズル吐出法に用いられていた装置から吐出される膜液の粘度よりも遥かに小さい。そして、このインクジェット塗布装置１を用いて、基板２上に膜液６が吐出された場合には、図４に示すように、流動性を有する平面視で円形の塗布膜７が、基板２の外周端縁を除外した部位全域に形成される。詳述すると、図５に示すように、厚みが全域に亘って均一化され且つ流動性を有する塗布膜７が、基板２の湾曲した外周端部２ｂから裏面２ｃに向かって付着することを防止されている。すなわち、基板２の湾曲した外周端部２ｂと平面状の膜形成面２Ａとの境界２ｄで、塗布膜７の付着が止められている。したがって、塗布膜７の外周端部７ｂは、基板２の湾曲した外周端部２ｂと平面状の膜形成面２Ａとの境界２ｄまたはその近傍に位置している。なお、基板２の外周端部が図示のように湾曲して大きく外周側に突出していない場合には、基板２の外周端部と見なすことができる部位と、平面状の膜形成面２Ａとの境界が、塗布膜７の外周端部７ｂの位置となる。見方を変えれば、塗布膜７の外周端部７ｂは、基板２の外周端部２ｂにおける裏面側部分２ｅに至っていなければよい。そして、この塗布膜７の厚みは、既述のように膜液６の粘度が低く且つ固形分濃度も低くなるため、従来の上記手法による場合と比較して、数倍或いは数十倍程度に厚くなる。
　このように、流動性を有する塗布膜７が基板２上に形成された後は、塗布膜７に対して乾燥工程が行われる。図６は、その乾燥工程を実行するための乾燥装置８の基本的構成を示す概略図である。この乾燥装置８は、常温または常温に近い温度（例えば１０℃～４０℃の温度範囲内、または２３℃±１０℃もしくは２３℃±５℃の温度範囲内）を維持した状態で基板２を収納するチャンバー（処理室）９と、このチャンバー９の内部空間を減圧する真空源としての真空ポンプＰとを備える。そして、真空ポンプＰからチャンバー９の内部空間に通じるメイン通路１１には、真空ポンプＰ側から順に、第１自動弁Ａ１と、第２自動弁Ａ２と、第３自動弁Ａ３とが設けられている。さらに、メイン通路１１には、第２自動弁Ａ２を迂回するバイパス通路１２が連通され、このバイパス通路１２に手動弁Ｍが設けられると共に、第３自動弁Ａ３は、メイン通路１１を常時開いており且つ分岐通路１３の先端部１３ｘを大気解放状態にするか否かの開閉動作のみを行うものである。
　この乾燥装置８の動作を、以下に説明する。すなわち、先ず始めに、上述の図４及び図５に示された流動性を有する塗布膜７が形成された基板２を、常温または常温に近い温度に維持されているチャンバー９内に収納してセットし密閉状態とする。この時点では、手動弁Ｍを少し開いた状態に調整して固定すると共に、第１自動弁Ａ１と、第２自動弁Ａ２と、第３自動弁とを全て閉じておく。この場合、真空ポンプＰは、常時運転しており、そのポンプ能力を示す最高の到達真空圧は、例えば、１Ｐａとされている。このような状態から、基板２の塗布膜７に対して減圧乾燥を行う場合には、先ず、第１自動弁Ａ１を開くことにより、少し開いた状態にある手動弁Ｍを通じて、チャンバー９内の圧力が、図７の圧力特性線Ｘに符合ｘ１で示すように、大気圧（１０１３３０Ｐａ）から急激に高真空とならずに徐々に低下していく。これにより、常温または常温に近い温度での減圧乾燥が始まる。このような状態が例えば約１０秒経過して、チャンバー９内の圧力が、例えば１５Ｐａになった時点で、第２自動弁Ａ２を開くことにより、チャンバー９内の圧力はさらに低下して、例えば１０Ｐａになる。そして、第１自動弁Ａ１を開いてから、例えば２０秒～６０秒（図７に示すグラフでは４０秒）経過した時点で、常温または常温に近い温度での減圧乾燥が終了する。
　この後においては、第１自動弁Ａ１と第２自動弁Ａ２とを閉じると共に、第３自動弁Ａ３を開くことにより、チャンバー９内を窒素やクリーンエアで満たされた大気圧状態として、基板２をチャンバー９から取り出した後、第３自動弁Ａ３を閉じる。このようにして取り出された基板２上の塗布膜７は、流動性を有しない状態となっている。
　図８は、乾燥装置８の他の例の構成を示す概略図である。この乾燥装置８は、上記と同様に常温または常温に近い温度を維持した状態で基板２を収納するチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃを複数（図例で３つ）備えると共に、これら３つのチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃの内部空間を減圧する真空源としての真空ポンプＰを一台備えている。そして、真空ポンプＰからは、３つのチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃの内部空間に通じる三本のメイン通路１１ａ、１１ｂ、１１ｃが分岐しており、これら三本のメイン通路１１ａ、１１ｂ、１１ｃにはそれぞれ、真空ポンプＰ側から順に、第１自動弁Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ１ｃと、第２自動弁Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃと、第３自動弁Ａ３ａ、Ａ３ｂ、Ａ３ｃとが設けられている。さらに、これら三本のメイン通路１１ａ、１１ｂ、１１ｃにはそれぞれ、第２自動弁Ａ２ａ、Ａ２ｂ、Ａ２ｃを迂回するバイパス通路１２ａ、１２ｂ、１２ｃが連通され、これらのバイパス通路１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ手動弁Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃが設けられると共に、第３自動弁Ａ３ａ、Ａ３ｂ、Ａ３ｃはそれぞれ、三本のメイン通路１１ａ、１１ｂ、１１ｃを常時開いており且つそれぞれの分岐通路１３ａ、１３ｂ、１３ｃの先端部１３ａｘ、１３ｂｘ、１３ｃｘを大気解放状態にするか否かの開閉動作のみを行うものである。
　この乾燥装置８の動作を、以下に説明する。すなわち、流動性を有する塗布膜７が形成された基板２を、常温または常温に近い温度に維持されている三つのチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃ内にそれぞれ収納してセットし密閉状態とする。この時点では、全ての手動弁Ｍａ、Ｍｂ、Ｍｃを少し開いた状態に調整して固定すると共に、全ての自動弁Ａ１ａ～Ａ３ｃを閉じておく。この場合、真空ポンプＰは、常時運転しており、そのポンプ能力を示す最高の到達真空圧は、例えば、１Ｐａとされている。このような状態から、先ず第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａを開くことにより、少し開いた状態にある手動弁Ｍａを通じて、第１番目のチャンバー９ａ内の圧力が、図９の第１圧力特性線Ｘａに符号ｘａ１で示すように、大気圧（１０１３３０Ｐａ）から急激に高真空とならずに徐々に低下していく。このような状態から例えば約１０秒経過して、第１番目のチャンバー９ａ内の圧力が、例えば１５Ｐａになった時点で、第１番目のチャンバー９ａに対応する第２自動弁Ａ２ａを開くことにより、第１番目のチャンバー９ａ内の圧力はさらに低下して、例えば１０Ｐａになる。その後、第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａと第２自動弁Ａ２ａとを閉じて、その閉じた状態を例えば約２０秒維持しておくことにより、第１圧力特性線Ｘａに符号ｘａ２で示すように、第１番目のチャンバー９ａ内では、基板２上の塗布膜７の溶剤分が蒸発して、圧力が例えば１４Ｐａまで徐々に上昇する。この時点では、基板２上の塗布膜７が流動性を有しているため、第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａ及び第２自動弁Ａ２ａを再び開いて、例えば約１０秒経過することにより、第１番目のチャンバー９内の圧力を例えば８Ｐａに低下させる。この時点においては、基板２上の塗布膜７が流動性を有しない状態となっているため、第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａ及び第２自動弁Ａ２ａを閉じると共に、第３自動弁Ａ３ａを開いて大気解放状態とすることにより、第１番目のチャンバー９ａ内を大気解放状態とする。これにより、第１番目のチャンバー９ａ内における基板２上の塗布膜７に対する常温または常温に近い温度での減圧乾燥が終了する。なお、第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａ及び第２自動弁Ａ２ａを開いて、第１番目のチャンバー９ａ内の圧力を低下させた時点で、基板２上の塗布膜７が流動性を有している場合には、第１圧力特性線Ｘａに符号ｘａ２で示すような塗布膜７の溶剤分の蒸発を、必要に応じて何回繰り返し行ってもよい。
　次に、第２番目のチャンバー９ｂに着目すると、図９に示す第２圧力特性線Ｘｂに従って減圧乾燥全般が行われることになり、この第２圧力特性線Ｘｂは、上述の第１番目のチャンバー９ａにおける第１圧力特性線Ｘａと同一の波形を呈している。しかしながら、この第２番目のチャンバー９ｂに対応する第１自動弁Ａ１ｂを開くことにより、第２番目のチャンバー９ｂ内の圧力が、図９の第２圧力特性線Ｘｂに符号ｘｂ２で示すように、大気圧（１０１３３０Ｐａ）から徐々に低下していくことを開始するのは、第１番目のチャンバー９ａ内の圧力が例えば１０Ｐａまで低下して、第１番目のチャンバー９ａに対応する第１自動弁Ａ１ａ及び第２自動弁Ａ２ａが閉じた時点である。さらに、第２番目のチャンバー９内ｂにおいて、図９の第２圧力特性線Ｘｂに符号ｘｂ２で示すように基板２上の塗布膜７の溶剤分が蒸発して例えば１４Ｐａまで上昇した後、再び、第２番目のチャンバー９ｂに対応する第１自動弁Ａ１ｂ及び第２自動弁Ａ２ｂを開くのは、第１番目のチャンバー９ａ内を大気解放状態にするための開始時点である。
　さらに、第３番目のチャンバー９ｃに着目すると、図９に示す第３圧力特性線Ｘｃに従って減圧乾燥全般が行われることになり、この第３圧力特性線Ｘｃは、上述の第１番目及び第２番目のチャンバー９ａ、９ｂにおける第１圧力特性線Ｘａ及び第２圧力特性線Ｘｂと同一の波形を呈している。しかしながら、この第３番目のチャンバー９ｃに対応する第１自動弁Ａ１ｃを開くことにより、第３番目のチャンバー９ｃ内の圧力が、図９の第２圧力特性線Ｘｃに符号ｘｃ１で示すように、大気圧（１０１３３０Ｐａ）から徐々に低下していくことを開始するのは、第２番目のチャンバー９ｂ内の圧力が例えば１０Ｐａまで低下して、第２番目のチャンバー９ｂに対応する第１自動弁Ａ１ｂ及び第２自動弁Ａ２ｂが閉じた時点である。しかも、この時点では、第１番目のチャンバー９ａに対して真空ポンプＰが圧力低下作用を行っていない状態にある。さらに、この第３番目のチャンバー９ｃ内において、図９の第３圧力特性線Ｘｃに符号ｘｃ２で示すように基板２上の塗布膜７の溶剤分が蒸発して例えば１４Ｐａまで上昇した後、再び、第３番目のチャンバー９ｃに対応する第１自動弁Ａ１ｃ及び第２自動弁Ａ２ｃを開くのは、第２番目のチャンバー９ｂ内を大気解放状態にするための開始時点である。しかも、この時点では、第１チャンバー９ａに対する減圧乾燥が終了している。
　以上のように、三つのチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃにおける圧力特性線Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃを参酌すれば、圧力値１５Ｐａから１０Ｐａに減圧する時期と、圧力値１０Ｐａから１４Ｐａに減圧が緩む時期と、圧力値１４Ｐａから８Ｐａに減圧する時期と、圧力値８Ｐａから大気解放される時期とが、チャンバー９ａ、９ｂ、９ｃの相互間で相違している。そのため、真空ポンプＰに大きな負担が一挙に集中して掛からなくなり、一台の真空ポンプＰが有効に活用されるだけでなく、その真空ポンプＰの小型化或いは省能力化が図られる。
　なお、この例では、一台の真空ポンプＰを用いて三つのチャンバー９ａ、９ｂ、９ｃ内で減圧乾燥を行ったが、チャンバーの個数は二つであってもよく、或いは四つ以上であってもよい。また、三つの圧力特性線Ｘａ、Ｘｂ、Ｘｃで示した圧力値は、あくまでも例示であって、それらの例示したものよりも高真空であっても低真空であっても、基板２上の塗布膜７が流動性を有しなくなるような減圧乾燥であれば差し支えない。
　以上の全ての例のようにして、基板２上に形成された流動性を有する塗布膜７が、常温または常温に近い状態で減圧乾燥されることによって、その塗布膜７は流動性を有しなくなる。すなわち、この時点では、塗布膜７には未だ溶剤分が含まれているため押圧すれば容易に変形するが、流動しなくなっている。そして、この時点では当然に、基板２上で塗布膜７が外周側に広がろうとする現象やコーヒーリング現象は生じていない。このような結果が得られる理由は、基板２上に流動性を有する塗布膜７を、常温または常温に近い温度で減圧乾燥することによって、塗布膜７の溶剤分の蒸発温度が常温以下になるため、塗布膜７の粘度が変わらない状態で溶剤分が蒸発するからである。そして、このように塗布膜７の粘度が変わらない状態で溶剤分が蒸発することによって、塗布膜７の移動が起こらず、基板２上の略全域に均一な塗布膜７が形成されるのである。
　一方、以上の全ての例では、インクジェット塗布装置１を用いて基板２上に流動性を有する塗布膜７を形成する場合や、乾燥装置８におけるチャンバー９内に流動性を有する塗布膜７が形成された基板２を収納する場合には、塗布膜７の温度を周辺雰囲気の温度（例えばクリーンルーム内の温度）と変化させることなく行う構成とされている。これに対しては、例えば図１０及び図１１に示すような手法を用いて、基板２上の塗布膜７を冷却するように構成してもよい。
　図１０は、小型で簡易な構造の冷却板１５の上面に基板２を載置して、基板２を冷却することで、基板２上に形成されている流動性を有する塗布膜７を冷却するように構成したものである。このようにすれば、塗布膜７の周辺雰囲気の温度が、例えば１０℃～４０℃の範囲内にあるとしたならば、その温度範囲内における実際の周辺雰囲気の温度よりも、塗布膜７を低温にして、塗布膜７の粘度を高めることができる。そして、このように冷却板１５に載置された基板２は、インクジェット塗布装置１によって基板２上に流動性を有する塗布膜７を形成する場合に使用してもよく、もしくはその塗布膜７の形成後に乾燥装置８のチャンバー９内に収容してもよく、またはその両者であってもよい。このようにすれば、減圧乾燥を行う段階で、基板２上に形成されている流動性を有する塗布膜７の粘度が高くなっているため、減圧乾燥に要する時間が短縮されて、生産性の向上が図られる。
　図１１は、基板２の外周端部２ｂのみを、小型で簡易な構造の円環状の冷却部１６で受止して、基板２の外周端部２ｂのみを冷却することで、基板２上に形成されている流動性を有する塗布膜７の外周端部７ｂを集中して冷却するように構成したものである。このようにすれば、塗布膜７の実際の周辺雰囲気の温度よりも塗布膜７の外周端部７ｂを低温して、塗布膜７の外周端部７ｂの粘度を高めることができる。そして、この場合も、その使用態様は、上記の場合と同様である。このようにすれば、塗布膜７の外周側への広がり現象やコーヒーリング現象の発生原因となる塗布膜７の外周端部７ｂの粘度が高くなることにより、効率良くそれらの現象を回避しつつ、減圧乾燥に要する時間の短縮及び生産性の向上を図ることができる。
　以上の全ての例において、減圧乾燥が終了することによって基板２上の塗布膜７が流動性を有しなくなった後は、ホットプレート上に複数のピンを介して基板２が載置された状態で塗布膜７が熱乾燥され、または、ヒータにより加熱された処理室内に基板２が収納されて塗布膜７が熱乾燥される。この場合、その塗布膜７は１２０℃～２８０℃（好ましくは１５０℃～２５０℃）の温度雰囲気中で熱乾燥される。このようにすれば、基板２上で塗布膜７が流動しない状態となった後に、熱乾燥が行われるため、塗布膜７が外周側に広がったり、コーヒーリング現象を起こしたりすることなく、塗布膜７の溶剤分がさらに蒸発して、図１２に示すように、完全に乾燥された薄肉で良質の塗布膜７ｘが得られる。すなわち、図１２に示す流動性を有しない塗布膜７ｘは、図５に示す塗布膜７と比較して、厚みが数分の１または数十分の１になると共に、塗布膜７ｘの外周端部７ｂｘの位置が殆ど変化しておらず、且つ全域に亘って厚みが均一になっている。この場合、熱乾燥を行っている際には、既述の減圧乾燥によって基板２上で流動性を有しなくなった塗布膜７が再び流動性を有する状態にならないように熱管理が行われる。また、熱乾燥を行っている際には、塗布膜が本来所有すべき特性が損なわれないように熱管理が行われる。そして、減圧乾燥の後に熱乾燥を行うことにより、減圧乾燥の後に自然乾燥を行う場合と比較して、時間の大幅な短縮が図られると共に、生産性の向上も図られる。
　図１３は、基板２上に厚い塗布膜７を形成する場合について説明するための概略図である。一例として、最終的に厚みが５０μｍの塗布膜７を基板２上に形成する場合には、以下に示す三つの手法の何れかで行われる。第１の手法は、基板２上に厚み２５μｍの塗布膜を形成した後に減圧乾燥を行い且つその後に熱乾燥を行う事を、２回繰り返して行う手法である。第２の手法は、基板２上に厚み２５μｍの塗布膜を形成した後に減圧乾燥を行う事を、２回繰り返して行った後に、熱乾燥を一回行う手法である。第３の手法は、基板２上に厚み２５μｍの塗布膜を形成する事を２回行った後に、減圧乾燥を一回行い、その後に熱乾燥を１回行う手法である。なお、以上の説明における塗布膜の厚みや回数は、特に限定されるものではない。
　以上の実施形態で、基板２上に最終的に形成される塗布膜７ｘの厚みは、下限値を３００ｎｍとすることができ、上限値を５０μｍ以上、例えば１５０μｍとすることができる。
　以上の実施形態では、塗布膜７の外周端部７ｂを、図５に示すように、基板２の外周端部２ｂと平面状をなす膜形成面２Ａとの境界２ｄに位置させたが、この塗布膜７の外周端部７ｂは、上記の境界２ｄよりも内周側にあってもよく或いは外周側にあってもよい。したがって、図１２に示す塗布膜７ｘも図示の状態よりも内周側にあっても外周側にあってもよい。
　また、以上の実施形態では、５個の個別インクジェットヘッド３を使用したが、その個数は限定されるものではなく、例えば、１個の個別インクジェットヘッド３のみを使用してもよい。
　さらに、以上の実施形態では、インクジェットヘッド３の全てのノズル４から膜液６を吐出する場合（１００％の吐出状態の場合）に、本発明を適用したが、７０％～９５％または８５％～９５％の吐出状態であってもよい。
　また、以上の実施形態で基板２上に形成する塗布膜７ｘは、感光性絶縁膜、非感光性絶縁膜、レジスト膜などの機能性膜あるいはその他の膜であれば、特に限定されるものではない。
　さらに、以上の実施形態では、塗布膜７ｘの形成対象を、円板状の半導体ウエハ（シリコンウエハ）としたが、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなるウエハや、樹脂、ガラスまたは金属からなる基板、さらには、矩形や多角形などの角板状をなす基板であってもよい。
　さらに、以上の実施形態では、基板２が搬送方向Ａに一回移動する間に、塗布膜７の形成が完了するようにしたが、基板２が二回以上（往復動を含む）移動する間に塗布膜７の形成が完了するようにしてもよく、その場合には、基板２の膜形成面２Ａを必要に応じて複数領域に分割して、基板２の一回の移動で分割した領域毎に膜を形成するようにしてもよい。
　加えて、以上の実施形態では、基板２が移動してインクジェットヘッド３が固定設置されていたが、これとは逆に、インクジェットヘッド３が移動して基板２が固定設置されていてもよく、あるいは、両者２、３が移動してもよい。
１　インクジェット塗布装置
２　基板
３　インクジェットヘッド
３ａ　個別インクジェットヘッド
４　ノズル
５　記憶手段
６　膜液
７　塗布膜
７ｂ　塗布膜の外周端部
７ｘ　塗布膜（乾燥後の塗布膜）
７ｂｘ　塗布膜の外周端部（乾燥後の塗布膜の外周端部）
８　乾燥装置
９　チャンバー
９ａ　第１番目のチャンバー
９ｂ　第２番目のチャンバー
９ｃ　第３番目のチャンバー
Ｐ　真空ポンプ

Claims (9)

  1. 　塗布装置を用いて基板上に膜液を吐出する膜液吐出工程と、前記膜液吐出工程を終えて前記基板上に形成された流動性を有する塗布膜を乾燥する塗布膜乾燥工程とを備えた塗布膜形成乾燥方法であって、
    　前記膜液吐出工程で、前記塗布装置としてインクジェット塗布装置を用いると共に、前記塗布膜乾燥工程で、前記インクジェット塗布装置による膜液の吐出を終えて基板上に形成された流動性を有する塗布膜を１０℃～４０℃の温度雰囲気中で減圧乾燥することを特徴とする塗布膜形成乾燥方法。
  2. 　前記塗布膜乾燥工程で、前記流動性を有する塗布膜を前記減圧乾燥することによって前記塗布膜が流動性を有しなくなった時点で、その塗布膜を１２０℃～２８０℃の温度雰囲気中で熱乾燥することを特徴とする請求項１に記載の塗布膜形成乾燥方法。
  3. 　前記膜液吐出工程を実行する際と、前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行する際との少なくとも一方で、前記基板上に形成された塗布膜の少なくとも外周端部を冷却することを特徴とする請求項１または２に記載の塗布膜形成乾燥方法。
  4. 　前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行するためのチャンバーと、このチャンバー内を減圧するための真空源とを備えると共に、前記チャンバー内の減圧に伴う圧力値が、前記流動性を有する塗布膜の溶剤分が蒸発する圧力値以下となって前記溶剤分が蒸発することで、前記チャンバー内の圧力値が上昇した場合に、再度、前記チャンバー内を前記真空源によって減圧することを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の塗布膜形成乾燥方法。
  5. 　前記塗布膜乾燥工程で前記減圧乾燥を実行するためのチャンバーを複数備え、これら複数のチャンバー内を減圧するための真空源を一台備えると共に、これら複数のチャンバー内を前記真空源によって減圧する時期を、チャンバーの相互間で異ならせることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載の塗布膜形成乾燥方法。
  6. 　前記基板は、シリコンウエハまたは炭化ケイ素ウエハであることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の塗布膜形成乾燥方法。
  7. 　前記基板は、ガラス基板、樹脂基板または金属基板であることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載の塗布膜形成乾燥方法。
  8. 　塗布装置を用いて基板上に膜液を吐出すると共に、この膜液の吐出を終えて前記基板上に形成された流動性を有する塗布膜を乾燥するように構成した塗布膜形成乾燥装置であって、
    　前記塗布装置としてインクジェット塗布装置を用いると共に、前記インクジェット塗布装置による膜液の吐出を終えて基板上に形成された流動性を有する塗布膜を１０℃～４０℃の温度雰囲気中で減圧乾燥するように構成したことを特徴とする塗布膜形成乾燥装置。
  9. 　前記流動性を有する塗布膜を前記減圧乾燥することによって前記塗布膜が流動性を有しなくなった時点で、その塗布膜を１２０℃～２５０℃の温度雰囲気中で熱乾燥するように構成したことを特徴とする請求項８に記載の塗布膜形成乾燥装置。
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