KR101558596B1 - 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치에 있어서, 처리액의 건조 시간을 단축하고, 또한 균일한 막 두께를 얻을 수 있는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법을 제공한다.

피처리 기판(G)을 수용하여, 처리 공간을 형성하는 챔버(85, 86)와, 상기 챔버(85, 86) 내에 설치되어, 상기 피처리 기판(G)을 유지하는 유지부(88)와, 상기 챔버(85, 86) 내에 형성된 배기구(89)와, 상기 배기구(89)로부터 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기 수단(91)과, 상기 챔버 내에 설치되어, 상기 배기 수단(91)의 배기 동작에 의해, 상기 기판 상면을 일방향으로 흐르는 기류의 유로를 형성하는 정류 수단(93, 94, 95)을 구비한다.

감압 건조 장치, 챔버, 레지스트막, 카세트 스테이지, 감압 건조 유닛

Description

감압 건조 장치 및 감압 건조 방법 {REDUCED-PRESSURE DRYING DEVICE AND REDUCED-PRESSURE DRYING METHOD}

본 발명은 포토리소그래피 공정에 있어서 도포막을 형성하기 위해, 처리액이 도포된 피처리 기판에 감압 환경 하에서 건조 처리를 실시하는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, FPD(플랫 패널 디스플레이)의 제조에 있어서는, 글래스 기판 등의 피처리 기판에 소정의 막을 성막한 후, 처리액인 포토레지스트(이하, 레지스트라고 부름)를 도포하여 레지스트막을 형성하고, 회로 패턴에 대응하여 레지스트막을 노광하여, 이것을 현상 처리한다고 하는, 소위 포토리소그래피 공정에 의해 회로 패턴을 형성한다.

상기 레지스트막의 형성 공정에 있어서, 기판으로의 레지스트 도포 후, 감압에 의해 도포막을 건조시키는 감압 건조 처리가 행해진다.

종래, 이와 같은 감압 건조 처리를 행하는 장치로서는, 예를 들어 도 26의 단면도에 도시하는 특허 문헌 1에 개시된 감압 건조 유닛이 있다.

도 26에 도시하는 감압 건조 처리 유닛은 하부 챔버(151)와, 상부 챔버(152) 가 밀착하여, 내부에 처리 공간이 형성된다. 그 처리 공간에는 피처리 기판을 적재하기 위한 스테이지(153)가 설치되어 있다. 스테이지(153)에는 기판(G)을 적재하기 위한 복수의 고정 핀(156)이 설치되어 있다.

이 감압 건조 처리 유닛에 있어서는, 피처리면에 레지스트 도포된 기판(G)이 반입되면, 기판(G)은 스테이지(153) 상에 고정 핀(156)을 통해 적재된다.

계속해서, 하부 챔버(151)에 상부 챔버(152)가 밀착하여, 기판(G)은 기밀 상태의 처리 공간 내에 놓인 상태로 된다.

계속해서, 처리 공간 내의 분위기가 배기구(154)로부터 배기되어, 소정의 감압 분위기로 된다. 이 감압 상태가 소정 시간 유지됨으로써, 레지스트액 중의 시너 등의 용제가 어느 정도 증발되어, 레지스트액 중의 용제가 서서히 방출되어, 레지스트에 악영향을 미치는 일 없이 레지스트의 건조가 촉진된다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2000-181079호 공보

그런데, 최근에 있어서는, FPD 등에 사용되는 글래스 기판이 대형화되어, 감압 건조 처리 유닛에 있어서도, 글래스 기판을 수용하는 챔버가 대형화되고 있다.

이로 인해, 챔버 내의 용적이 증가하여, 소정압까지의 감압에 시간을 필요로 하고 있었다. 또한, 기판 상에 도포된 레지스트액의 양이 증가하므로, 기판 전체면에 걸쳐서 균일하게 레지스트액이 건조될 때까지 장시간을 필요로 해, 생산 효율이 저하된다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 사정 하에 이루어진 것으로, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치에 있어서, 처리액의 건조 시간을 단축하고, 또한 균일한 막 두께를 얻을 수 있는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 감압 건조 장치는 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치이며, 피처리 기판을 수용하여, 처리 공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내에 설치되어, 상기 피처리 기판을 유지하는 유지부와, 상기 챔버 내에 형성된 배기구와, 상기 배기구로부터 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기 수단과, 상기 챔버 내에 설치되어, 상기 배기 수단의 배기 동작에 의해, 상기 기판 상면을 일방향으로 흐르는 기류의 유로를 형성하는 정류 수단을 구비하는 것에 특징 을 갖는다.

이와 같이 구성함으로써, 감압 건조 처리의 동안, 기판 상면 부근에 있어서, 일방향으로 흐르는 기류를 형성할 수 있다. 이로 인해, 기판에 도포된 처리액의 건조가 촉진되어, 보다 단시간에 기판 처리면에 대해 균일한 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 감압 건조 방법은 상기 감압 건조 장치에 있어서, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 방법이며, 상기 유지부에 피처리 기판을 유지하는 스텝과, 상기 배기 수단에 의해 상기 챔버 내의 처리 공간을 감압하는 동시에, 상기 급기 수단에 의해 상기 챔버 내에 불활성 가스를 급기하는 스텝을 실행하는 것에 특징을 갖는다.

이와 같은 방법을 실시함으로써, 감압 건조 처리의 동안, 챔버 내의 처리 공간에 기류를 발생시킬 수 있어, 기판에 도포된 처리액의 건조를 촉진할 수 있다.

본 발명에 따르면, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치에 있어서, 처리액의 건조 시간을 단축하고, 또한 균일한 막 두께를 얻을 수 있는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 일 실시 형태에 대해, 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관한 감압 건조 장치를 구비하는 도포 현상 처리 시스템의 평면도이다.

이 도포 현상 처리 시스템(10)은 클린룸 내에 설치되어, 예를 들어 LCD용 글래스 기판을 피처리 기판으로 하고, LCD 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정 중의 세정, 레지스트 도포, 프리베이크, 현상 및 포스트베이크 등의 일련의 처리를 행하는 것이다. 노광 처리는 이 시스템에 인접하여 설치되는 외부의 노광 장치(12)에서 행해진다.

도포 현상 처리 시스템(10)은 중심부에 가로로 긴 프로세스 스테이션(P/S)(16)을 배치하고, 그 길이 방향(X방향) 양단부에 카세트 스테이션(C/S)(14)과 인터페이스 스테이션(I/F)(18)을 배치하고 있다.

카세트 스테이션(C/S)(14)은 기판(G)을 다단으로 적층하도록 하여 복수매 수용한 카세트(C)를 반입출하는 포트이고, 수평한 일방향(Y방향)으로 4개까지 배열하여 적재 가능한 카세트 스테이지(20)와, 이 스테이지(20) 상의 카세트(C)에 대해 기판(G)의 출입을 행하는 반송 기구(22)를 구비하고 있다. 반송 기구(22)는 기판(G)을 유지할 수 있는 수단, 예를 들어 반송 아암(22a)을 갖고, X, Y, Z, θ의 4축에서 동작 가능하고, 인접하는 프로세스 스테이션(P/S)(16)측과 기판(G)의 전달을 행할 수 있도록 되어 있다.

프로세스 스테이션(P/S)(16)은 수평한 시스템 길이 방향(X방향)으로 연장되는 평행하고 또한 역방향인 한 쌍의 라인(A, B)에 각 처리부를 프로세스 플로우 또는 공정의 순서대로 배치하고 있다.

즉, 카세트 스테이션(C/S)(14)측으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측을 향하는 프로세스 라인(A)에는 반입 유닛(IN PASS)(24), 세정 프로세스부(26), 제1 열적 처리부(28), 도포 프로세스부(30) 및 제2 열적 처리부(32)가 제1 평류 반송로(34)를 따라서, 상류측으로부터 이 순서로 일렬로 배치되어 있다.

보다 상세하게는, 반입 유닛(IN PASS)(24)은 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로부터 미처리의 기판(G)을 수취하여, 소정의 택트로 제1 평류 반송로(34)에 투입하도록 구성되어 있다.

세정 프로세스부(26)에는 제1 평류 반송로(34)를 따라서 상류측으로부터 차례로 엑시머 UV 조사 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)이 설치되어 있다.

제1 열적 처리부(28)에는 상류측으로부터 차례로 어드히젼 유닛(adhesion unit)(AD)(40) 및 냉각 유닛(COL)(42)이 설치되어 있다. 도포 프로세스부(30)에는 상류측으로부터 차례로 레지스트 도포 유닛(COT)(44) 및 본 발명에 관한 감압 건조 장치로서의 감압 건조 유닛(VD)(46)이 설치되어 있다.

제2 열적 처리부(32)에는 상류측으로부터 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48) 및 냉각 유닛(COL)(50)이 설치되어 있다.

제2 열적 처리부(32)의 하류측 옆에 위치하는 제1 평류 반송로(34)의 종점에는 패스 유닛(PASS)(52)이 설치되어 있다.

제1 평류 반송로(34) 상을 평류로 반송되어 온 기판(G)은 이 종점의 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)으로 전달되도록 되어 있다.

한편, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)측으로부터 카세트 스테이션(C/S)(14)측을 향하는 하류부의 프로세스 라인(B)에는 현상 유닛(DEV)(54), 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56), 냉각 유닛(COL)(58), 검사 유닛(AP)(60) 및 반출 유닛(OUT PASS)(62)이 제2 평류 반송로(64)를 따라서 상류측으로부터 이 순서로 일렬로 배치되어 있다.

여기서, 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56) 및 냉각 유닛(COL)(58)은 제3 열적 처리부(66)를 구성한다. 반출 유닛(OUT PASS)(62)은 제2 평류 반송로(64)로부터 처리 완료된 기판(G)을 1매씩 수취하여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로 전달하도록 구성되어 있다.

또한, 양 프로세스 라인(A, B) 사이에는 보조 반송 공간(68)이 형성되어 있고, 기판(G)을 1매 단위로 수평으로 적재 가능한 셔틀(70)이 도시하지 않은 구동 기구에 의해 프로세스 라인 방향(X방향)에서 양방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 인터페이스 스테이션(I/F)(18)은 상기 제1 및 제2 평류 반송로(34, 64)나 인접하는 노광 장치(12)와 기판(G)의 교환을 행하기 위한 반송 장치(72)를 갖고, 이 반송 장치(72)의 주위에 로터리 스테이지(R/S)(74) 및 주변 장치(76)를 배치하고 있다. 로터리 스테이지(R/S)(74)는 기판(G)을 수평면 내에서 회전시키는 스테이지이고, 노광 장치(12)와의 전달 시에 직사각형의 기판(G)의 방향을 변환하기 위해 사용된다. 주변 장치(76)는, 예를 들어 타이틀러(TITLER)나 주변 노광 장치(EE) 등을 제2 평류 반송로(64)에 접속하고 있다.

도 2에, 이 도포 현상 처리 시스템에 있어서의 1매의 기판(G)에 대한 전체 행정의 처리 수순을 나타낸다. 우선, 카세트 스테이션(C/S)(14)에 있어서, 반송 기구(22)가, 스테이지(20) 상의 어느 하나의 카세트(C)로부터 기판(G)을 취출하고, 그 취출된 기판(G)을 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(A)측의 반입 유닛(IN PASS)(24)으로 반입한다(도 2의 스텝 S1). 반입 유닛(IN PASS)(24)으로부터 기판(G)은 제1 평류 반송로(34) 상으로 이동 적재 또는 투입된다.

제1 평류 반송로(34)에 투입된 기판(G)은, 최초에 세정 프로세스부(26)에 있어서 엑시머 UV 조사 유닛(E-UV)(36) 및 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에 의해 자외선 세정 처리 및 스크러빙 세정 처리가 순차적으로 실시된다(도 2의 스텝 S2, S3).

스크러버 세정 유닛(SCR)(38)은 평류 반송로(34) 상을 수평으로 이동하는 기판(G)에 대해, 브러싱 세정이나 블로우 세정을 실시함으로써 기판 표면으로부터 입자 형상의 오염을 제거하고, 그 후에 린스 처리를 실시하고, 최후에 에어 나이프 등을 사용하여 기판(G)을 건조시킨다. 스크러버 세정 유닛(SCR)(38)에 있어서의 일련의 세정 처리를 종료하면, 기판(G)은 그대로 제1 평류 반송로(34)를 내려가 제1 열적 처리부(28)에 이른다.

제1 열적 처리부(28)에 있어서, 기판(G)은 최초에 어드히젼 유닛(AD)(40)에서 증기 상태의 HMDS를 사용하는 어드히젼 처리가 실시되어, 피처리면이 소수화된다(도 2의 스텝 S4). 이 어드히젼 처리의 종료 후에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(42)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(도 2의 스텝 S5). 이 후에도, 기판(G)은 제1 평류 반송로(34)를 내려가 도포 프로세스부(30)로 반입된다.

도포 프로세스부(30)에 있어서, 기판(G)은 최초에 레지스트 도포 유닛(COT)(44)에서 평류 상태 그대로 슬릿 노즐을 사용하는 스핀리스법에 의해 기판 상면(피처리면)에 레지스트액이 도포되고, 직후에 하류측 옆의 감압 건조 유닛(VD)(46)에서 감압에 의한 상온의 건조 처리를 받는다(도 2의 스텝 S6).

도포 프로세스부(30)를 나온 기판(G)은 제1 평류 반송로(34)를 내려가 제2 열적 처리부(32)에 이른다. 제2 열적 처리부(32)에 있어서, 기판(G)은 최초에 프리베이크 유닛(PRE-BAKE)(48)에서 레지스트 도포 후의 열처리 또는 노광 전의 열처리로서 프리베이킹을 받는다(도 2의 스텝 S7).

이 프리베이킹에 의해, 기판(G) 상의 레지스트막 중에 잔류되어 있던 용제가 증발하여 제거되어, 기판에 대한 레지스트막의 밀착성이 강화된다. 다음에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(50)에서 소정의 기판 온도까지 냉각된다(도 2의 스텝 S8). 그 후, 기판(G)은 제1 평류 반송로(34)의 종점인 패스 유닛(PASS)(52)으로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)의 반송 장치(72)로 인수된다.

인터페이스 스테이션(I/F)(18)에 있어서, 기판(G)은 로터리 스테이지(74)에서, 예를 들어 90도의 방향 전환을 받은 후 주변 장치(76)의 주변 노광 장치(EE)로 반입되고, 그곳에서 기판(G)의 주변부에 부착되는 레지스트를 현상 시에 제거하기 위한 노광을 받은 후에, 이웃하는 노광 장치(12)로 보내진다(도 2의 스텝 S9).

노광 장치(12)에서는 기판(G) 상의 레지스트에 소정의 회로 패턴이 노광된다. 그리고, 패턴 노광을 종료한 기판(G)은 노광 장치(12)로부터 인터페이스 스테이션(I/F)(18)으로 복귀되면, 우선 주변 장치(76)의 타이틀러(TITLER)로 반입되고, 그곳에서 기판 상의 소정의 부위에 소정의 정보가 기록된다(도 2의 스텝 S10). 그 후, 기판(G)은 반송 장치(72)로부터 프로세스 스테이션(P/S)(16)의 프로세스 라인(B)측으로 부설되어 있는 제2 평류 반송로(64)의 현상 유닛(DEV)(54)의 시점으로 반입된다.

이와 같이 하여, 기판(G)은, 이번에는 제2 평류 반송로(64) 상을 프로세스 라인(B)의 하류측을 향해 반송된다. 최초의 현상 유닛(DEV)(54)에 있어서, 기판(G)은 평류로 반송되는 동안에 현상, 린스, 건조의 일련의 현상 처리가 실시된다(도 2의 스텝 S11).

현상 유닛(DEV)(54)에서 일련의 현상 처리를 종료한 기판(G)은 그대로 제2 평류 반송로(64)에 실린채로 제3 열적 처리부(66) 및 검사 유닛(AP)(60)을 순차적으로 통과한다. 제3 열적 처리부(66)에 있어서, 기판(G)은 최초에 포스트베이크 유닛(POST-BAKE)(56)에서 현상 처리 후의 열처리로서 포스트베이킹을 받는다(도 2의 스텝 S12).

이 포스트베이킹에 의해, 기판(G)의 레지스트막에 잔류되어 있던 현상액이나 세정액이 증발하여 제거되어, 기판에 대한 레지스트 패턴의 밀착성이 강화된다. 다음에, 기판(G)은 냉각 유닛(COL)(58)에서 소정의 기판 온도로 냉각된다(도 2의 스텝 S13). 검사 유닛(AP)(60)에서는 기판(G) 상의 레지스트 패턴에 대해 비접촉의 선 폭 검사나 막질ㆍ막 두께 검사 등이 행해진다(도 2의 스텝 S14).

반출 유닛(OUT PASS)(62)은 제2 평류 반송로(64)로부터 전체 공정의 처리를 마치고 온 기판(G)을 수취하여, 카세트 스테이션(C/S)(14)의 반송 기구(22)로 전달 한다. 카세트 스테이션(C/S)(14)측에서는 반송 기구(22)가, 반출 유닛(OUT PASS)(62)으로부터 수취한 처리가 완료된 기판(G)을 어느 하나(통상은 원래)의 카세트(C)에 수용한다(도 2의 스텝 S15).

이 도포 현상 처리 시스템(10)에 있어서는, 도포 프로세스부(30) 내의 감압 건조 유닛(VD)(46)에 본 발명의 감압 건조 장치를 적용할 수 있다.

계속해서, 도 3 내지 도 6에 기초하여, 본 발명의 감압 건조 장치가 적용되는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 제1 실시 형태를 설명한다.

도 3은 도포 프로세스부(30)의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 도 4는 도포 프로세스부(30)의 측면도이다. 또한, 도 5는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 평면도, 도 6은 도 5의 C-C 화살표 단면도이다.

도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 도포 프로세스부(30)는 지지대(80) 상에 노즐(84)을 갖는 레지스트 도포 유닛(COT)(44)과, 감압 건조 유닛(VD)(46)이 처리 공정의 순서에 따라서 횡일렬로 배치되어 있다. 지지대(80)의 양측에는 한 쌍의 가이드 레일(81)이 부설되어, 이 가이드 레일(81)을 따라서 평행 이동하는 1세트의 반송 아암(82)에 의해, 기판(G)을 레지스트 도포 유닛(COT)(44)으로부터 감압 건조 유닛(VD)(46)으로 반송할 수 있도록 되어 있다.

상기 레지스트 도포 유닛(COT)(44)은, 상기한 바와 같이 노즐(84)을 갖고, 이 노즐(84)은 지지대(80) 상에 고정된 게이트(83)로부터 현수 상태로 고정되어 있다. 이 노즐(84)에는 레지스트액 공급 수단(도시하지 않음)으로부터 처리액인 레지스트액(R)이 공급되고, 반송 아암(82)에 의해 게이트(83)의 하부를 통과 이동하 는 기판(G)의 일단부로부터 타단부에 걸쳐서 레지스트액(R)을 도포하도록 되어 있다.

또한, 감압 건조 유닛(VD)(46)은, 도 4, 도 6에 도시한 바와 같이 상면이 개방되어 있는 바닥이 얕은 용기형의 하부 챔버(85)와, 이 하부 챔버(85)의 상면에 기밀하고 밀착 가능하게 구성된 덮개 형상의 상부 챔버(86)를 갖고 있다.

도 3, 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 챔버(85)는 대략 사각형이고, 중심부에는 기판(G)을 수평으로 적재하여 흡착 유지하기 위한 판상의 스테이지(88)(유지부)가 배치되어 있다. 상기 상부 챔버(86)는 상부 챔버 이동 수단(87)에 의해 상기 스테이지(88)의 상방으로 승강 가능하게 배치되어 있고, 감압 건조 처리 시에는 상부 챔버(86)가 하강하여 하부 챔버(85)와 밀착하여, 스테이지(88) 상에 적재된 기판(G)을 처리 공간에 수용한 상태로 된다.

또한, 상기 스테이지(88)의 하방[상기 스테이지(88)에 의해 유지되는 기판(G)의 하방]이며, 상기 하부 챔버(85)의 저면의 2개소에는 배기구(89)가 형성되어 있고, 각 배기구(89)에 접속된 배기관(90)은 진공 펌프(91)(배기 수단)에 연결되어 있다. 그리고, 하부 챔버(85)에 상기 상부 챔버(86)를 씌운 상태로, 챔버 내의 처리 공간을 상기 진공 펌프(91)에 의해 소정의 진공도까지 감압할 수 있게 되어 있다.

또한, 대략 사각형의 하부 챔버(85)의 저면에 있어서, 그 한변의 부근에는 챔버 내에 불활성 가스(예를 들어, 질소 가스)를 공급하여, 챔버 내 분위기를 퍼지하기 위한 급기구(92)가 형성되어 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 급기구(92)에 접속된 급기관(96)은 불활성 가스 공급부(97)(급기 수단)에 접속되어 있다.

상기 급기구(92)로부터의 불활성 가스의 공급은 챔버 내 기압이 소정치(예를 들어 400㎩ 이하)에 도달했을 때, 혹은 챔버 내가 감압 개시된 후 소정 시간의 경과 후에 개시된다. 이는, 감압에 의해 유량이 감소하는 챔버 내의 기류를 유지하여, 감압 건조 처리의 시간 단축에 기여시키기 위해서이다.

또한, 감압 건조 처리의 동안, 항상 안정된 기류를 유지하기 위해, 불활성 가스의 공급 개시는 챔버 내의 감압 개시 전, 혹은 동시에 행해도 좋다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 챔버(85)의 저면과 스테이지(88) 사이에 있어서, 상기 배기구(89)의 주위에는 평면에서 볼 때 ㄷ자형의 정류판(93)(제1 정류 부재)이 설치되어 있다. 이 정류판(93)이 설치됨으로써, 측부 개구부(93a)와, 이 측부 개구부(93a)로부터 배기구(89)에 연통하는 연통로(93b)가 형성된다. 즉, 챔버 내의 분위기는 스테이지(88)[기판(G)]의 하방으로 유입할 때에, 정류판(93)의 측부 개구부(93a)로부터 연통로(93b)를 흘러, 배기구(89)로부터 배기되도록 되어 있다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 정류판(93)은 그 측부 개구부(93a)가, 상기 급기구(92)와는[스테이지(88)를 사이에 두고] 반대 방향을 향한 상태로 설치되어 있다. 이로 인해, 급기구(92)로부터 공급된 불활성 가스는 스테이지(88)에 적재된 기판(G)의 상방을 일방향으로 흘러 통과한 후, 배기구(89)로부터 배기되도록 되어 있다.

또한, 챔버 내에 있어서, 상기 연통로(93b)의 좌우 양측에는 상기 정류 판(93)에 인접하여, 스테이지(88) 상에 유지된 기판(G)의 하방 공간을 메우기 위한 블록 부재(95)(제2 정류 부재)가 각각 설치되어 있다.

또한, 하부 챔버(85) 내의 좌우 양측의 내벽에는 상기 블록 부재(95)에 인접하여, 대략 각진 막대 형상의 사이드 바 부재(94)가 각각 설치되고, 상부 챔버(86) 내의 좌우 양측의 내벽에는 상기 하부 챔버(85) 내의 사이드 바 부재(94)에 대응하여 사이드 바 부재(98)가 각각 설치되어 있다. 이들 사이드 바 부재(94, 98)(제8 정류 부재)를 설치하여, 상부 챔버(86)와 하부 챔버(85)를 폐쇄함으로써, 기판(G)의 좌우 측방의 공간이 메워져, 챔버 내의 처리 공간에 있어서 배기구(89)로 흐르는 기체 유로가, 기판(G) 상방을 통과하는 것으로 제한된다.

이와 같이 구성된 도포 프로세스부(30)에 있어서는, 기판(G)이 반입되어 반송 아암(82) 상에 적재되면, 반송 아암(82)은 레일(81) 상을 이동하여, 레지스트 도포 유닛(COT)(44)의 게이트(83) 하부를 통과 이동한다. 그때, 게이트(83)에 고정된 노즐(84)로부터는, 그 하부를 이동하는 기판(G)에 대해 레지스트액(R)이 토출되고, 기판(G)의 한변으로부터 다른 변을 향해 레지스트액(R)이 도포된다. 또한, 레지스트액이 기판(G)의 전체면에 걸쳐서 도포된 시점(도포 종료 위치)에서는, 기판(G)은 감압 건조 유닛(VD)(46)의 상부 챔버(86) 하부에 위치하여, 기판(G) 전체가 상부 챔버(86)에 의해 덮인 상태로 된다.

계속해서, 기판(G)은 감압 건조 유닛(VD)(46)의 스테이지(88)에 적재되어, 그 상방으로부터 상부 챔버 이동 수단(87)에 의해 하강 이동하는 상부 챔버(86)에 의해 덮인다. 그리고, 기판(G)은 상부 챔버(86)와 하부 챔버(85)가 밀착함으로써 형성된 처리 공간 내에 수용된다.

또한, 이 상태로부터 진공 펌프(91)가 작동하여, 배기구(89)로부터 배기관(90)을 통해 처리 공간 내의 공기가 흡인되어, 처리 공간의 기압이 소정의 진공 상태로 될 때까지 감압된다. 이에 의해, 기판(G)에 성막된 레지스트액은 가열에 의하지 않고 감압 건조가 실시된다.

여기서, 챔버 내의 기압이 소정치[예를 들어, 400㎩ 이하]에 도달하거나, 혹은 감압 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 불활성 가스 공급부(97)의 구동에 의해 급기구(92)로부터 소정 유량의 불활성 가스가 챔버 내로 공급된다. 이에 의해, 감압 환경 하에서도, 챔버 내에 있어서의 기류가 유지된다.

또한, 급기구(92)로부터의 불활성 가스의 공급은 감압 개시 전, 혹은 감압 개시와 동시에 행해지도록 제어되어도 좋다.

이 감압 건조 처리 공정에 있어서, 상기와 같이 정류 수단으로서, 정류판(93), 블록 부재(95) 및 사이드 바 부재(94, 98)가 설치되어 있으므로, 도 6에 도시한 바와 같이 기판 상면을 일방향으로 흐르는 기류의 유로가 형성된다. 이로 인해, 급기구(92)로부터 급기되는 불활성 가스의 흐름은 기판 상면을 통과하고, 정류판(93)의 측부 개구부(93a)로부터 연통로(93b)를 통해, 배기구(89)로부터 배기되도록 제한된다.

따라서, 기판 상방에는 감압 건조 처리의 동안, 기판(G)의 상면 전체에 대해 균일한 유량으로 기체가 계속해서 흐른다. 그 결과, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도가 향상되어, 보다 단시간에 감압 건조 처리가 행해진 다.

상기한 감압 건조 처리가 종료되면, 상부 챔버 이동 수단(87)에 의해 상부 챔버(86)가 상승 이동하여, 기판(G)은 감압 건조 유닛(VD)(46)으로부터 다음의 처리 공정을 향해 반출된다.

이상과 같이 본 발명의 감압 건조 장치에 관한 제1 실시 형태에 따르면, 감압 건조 유닛(VD)(46)에 있어서, 챔버 내의 기류 제어를 행함으로써, 감압 건조 처리의 동안, 기판(G)의 상면 전체에 대해 일방향으로 균일한 유량의 기체를 계속해서 흐르게 할 수 있다.

따라서, 감압 건조 처리에 있어서, 기판(G)에 도포되어 있는 레지스트액(R)으로부터의 증발물을 효율적으로 배기할 수 있어, 레지스트액(R)의 건조 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태에서는, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하는 예를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는 그것으로 한정되지 않고, 도 5, 도 6에 있어서, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하지 않는 구성이라도 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다. 즉, 급기를 행하지 않아도, 배기구(89)로부터의 배기 처리만에 의해서, 챔버 내의 기체는 기판(G)의 하방(및 측방)으로는 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통과하여, 배기구(89)로 흐른다. 따라서, 그 경우에 있어서도, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도를 향상시켜, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

계속해서, 도 7 내지 도 9에 기초하여, 본 발명의 감압 건조 장치가 적용되 는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 제2 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 제2 실시 형태에 있어서, 상기 제1 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 배기 및 급기 제어의 실시 형태는 제1 실시 형태와 동일하므로, 그 설명은 생략한다.

도 7은 제2 실시 형태에 있어서의 감압 건조 유닛(VD)(46)의 평면도, 도 8은 도 7의 C-C 화살표 단면도, 도 9는 도 7의 D-D 화살표 단면도이다.

제2 실시 형태에 있어서, 감압 건조 유닛(VD)(46)은 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상면이 개방되어 있는 바닥이 얕은 용기형의 하부 챔버(85)와, 이 하부 챔버(85)의 상면에 기밀하게 밀착 가능하게 구성된 덮개 형상의 상부 챔버(86)를 갖고 있다.

단, 도시하는 챔버는 제1 실시 형태에 있어서 도 5에 도시한 사이드 바 부재(94, 98)(제8 정류 부재)를 사용하지 않아도 되는 챔버 형상, 즉 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이 기판(G)의 일양단부에 챔버 내벽[도면에서는 상부 챔버(86)의 내벽(86a, 86b)]이 근접하는 형상으로 되어 있다. 또한, 기판(G) 측방의 공간이 큰 경우에는, 도 5에 도시한 사이드 바 부재(94, 98)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 하부 챔버(85)의 중심부에는 제1 실시 형태와 마찬가지로 스테이지(88)(유지부)가 배치되어, 이 스테이지(88)를 둘러싸도록 정류 수단으로서의 블록 부재(102)(제3 정류 부재)가 설치되어 있다. 이 블록 부재(102)가 설치됨으로써, 적어도 기판(G)의 주연 하방 공간이 메워진 상태로 되어 있다. 또한, 도면에서는 기판(G)이 하부 챔버(85)보다도 높은 위치에서 유지되는 예를 나타내고 있지 만, 기판 유지 위치가 하부 챔버(85) 내로 수용되도록 블록 부재(102)를 [하부 챔버(85) 내에서 파내려 가도록] 형성해도 좋다. 또한, 블록 부재(102)는 하부 챔버(85)와 일체 형성되어도 좋고, 혹은 별도의 부재라도 좋다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 기판(G)의 하방에 배기구(89)가 형성되어 있었지만, 제2 실시 형태에서는 도시한 바와 같이 복수(도면에서는 3개)의 배기구(101)가 기판(G)의 측방에 나란히 설치되어 있다. 이들 복수의 배기구(101)와 급기구(92)는 기판(G)을 사이에 둔 상태로 기판(G)보다도 하방 위치에 형성되어 있다.

이 구조에 의해, 블록 부재(102)는 기류의 기판 하부로의 유입을 방지하는 둑으로서 기능한다. 즉, 도 8에 도시한 바와 같이, 급기구(92)로부터 급기된 불활성 가스는 기판(G)의 하방(및 측방)을 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통과하여, 기판 측방의 배기구(101)로 흐른다.

따라서, 본 제2 실시 형태에 의해서도, 기판 상방에는 감압 건조 처리의 동안, 기판(G)의 상면 전체에 대해 균일한 유량으로 기체가 계속해서 흐르고, 그 결과, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도가 향상되어, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제2 실시 형태에서는 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하는 예를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는, 그것으로 한정되지 않고, 도 7, 도 8에 있어서, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하지 않는 구성이라도 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다. 즉, 급기를 행하지 않아도, 배기구(101)로부터의 배기 처리만에 의해서, 챔버 내의 기체는 기판(G)의 하방(및 측방)으로는 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통해, 배기구(101)로 흐른다. 따라서, 그 경우에 있어서도, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도를 향상시켜, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

계속해서, 도 10, 도 11에 기초하여, 본 발명의 감압 건조 장치가 적용되는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 제3 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 제3 실시 형태에 있어서, 상기 제1, 제2 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 10은 제3 실시 형태에 있어서의 감압 건조 유닛(VD)(46)의 평면도, 도 11은 도 10의 C-C 화살표 단면도이다.

본 제3 실시 형태에 있어서 도시하는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 구성에 있어서는, 상기 제2 실시 형태에서 나타낸 급기구(92) 및 불활성 가스 공급부(97)(급기 수단)를 구비하지 않고, 또한 챔버 내에 설치된 정류 수단의 형태가 상이하다.

즉, 정류 수단으로서, 상기 제2 실시 형태에 나타낸 블록 부재(102)가 아니라, 도 10에 도시한 바와 같이 복수(도면에서는 3개)의 배기구(101)가 형성된 블록 부재(104)(제4 정류 부재)와, 기판(G)을 사이에 두고 블록 부재(104)의 반대측에 설치된 블록 부재(103)(제4 정류 부재)를 구비하고 있다.

보다 상세하게는, 도시한 바와 같이 배기구(101)는 블록 부재(104)에 있어서, 유지된 기판(G)의 테두리부 근방에 형성되어 있다. 또한, 상기 배기구(101)가 형성된 측의 기판 테두리부의 하방 공간은 상기 블록 부재(104)에 의해 메워지고, 기판(G)을 사이에 두고 배기구(101)의 반대측의 기판 테두리부의 하방 공간은 상기 블록 부재(103)에 의해 메워진 상태로 되어 있다. 또한, 블록 부재(103, 104)는 하부 챔버(85)와 일체 형성되어도 좋고, 혹은 별도의 부재라도 좋다.

이 구조에 의해, 도 11에 도시한 바와 같이, 챔버 내의 기체는 기판(G)의 하방(및 측방)을 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통과하여, 배기구(101)로 흐른다.

따라서, 본 제3 실시 형태에 의해서도, 기판 상방에는 감압 건조 처리의 동안, 기판(G)의 상면 전체에 대해 균일한 유량으로 기체가 계속해서 흐르고, 그 결과, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도가 향상되어, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 본 제3 실시 형태에 있어서, 제4 정류 부재를 각각의 블록 부재(103, 104)로 나누어, 스테이지(88)의 하방에 공간이 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 블록 부재(103, 104)를 하나의 블록 부재로 형성하여(도시하지 않음), 스테이지(88)의 하방 공간을 메우도록 해도 좋다.

또한, 본 제3 실시 형태에 있어서, 도 10, 도 11에 나타낸 예에 있어서는, 제2 실시 형태에서 나타낸 바와 같은 급기구(92) 및 불활성 가스 공급부(97)(급기 수단)를 구비하지 않는 것이었지만, 기판(G)을 사이에 두고 배기구(101)의 반대측의 기판 측방에 상기 급기구(92)를 형성해도 좋다[도 11에 있어서의 블록 부재(103)의 외측 부근 등].

또한, 급기구(92) 및 불활성 가스 공급부(97)(급기 수단)를 설치하는 경우, 도 12에 도시한 바와 같이 블록 부재(105)(제5 정류 부재)에 배기구(101) 및 급기 구(92)를 형성하여, 그것들이 서로 기판(G)을 사이에 두고 기판 측방(기판 테두리부 근방)에 배치되어 있어도 좋다. 또한, 도 12에서는 제5 정류 부재를 하나의 블록 부재(105)로 하여, 스테이지(88)의 하방 공간이 메워지는 예를 나타내고 있지만, 배기구(101)측의 기판 테두리부의 하방 공간과, 급기구(92)측의 기판 테두리부의 하방 공간이 적어도 메워져 있으면 된다. 즉, 예를 들어, 배기구(101)와 급기구(92)가 각각 상이한 블록 부재(제5 정류 부재)에 형성되어, 스테이지(88)의 하방에 공간이 형성되어 있어도 된다.

계속해서, 도 13, 도 14에 기초하여, 본 발명의 감압 건조 장치가 적용되는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 제4 실시 형태를 설명한다. 또한, 본 제4 실시 형태에 있어서, 상기 제1 내지 제3 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 13은 제4 실시 형태에 있어서의 감압 건조 유닛(VD)(46)의 평면도, 도 14는 도 13의 C-C 화살표 단면도이다.

제4 실시 형태에 있어서, 감압 건조 유닛(VD)(46)은 상기 제2 실시 형태와는 챔버 내에 설치된 정류 수단만이 상이하다.

즉, 상기 제2 실시 형태에 나타낸 블록 부재(102)가 아니라, 도 13, 도 14에 도시한 바와 같이, 배기구(101)와는 기판(G)을 사이에 두고 반대측에 있어서의 기판 테두리부의 하방 공간을 적어도 메우는 정류 수단으로서의 블록 부재(106)(제6 정류 부재)가 설치되어 있다.

또한, 블록 부재(106)는 하부 챔버(85)와 일체 형성되어도 좋고, 혹은 별도 의 부재라도 좋다.

이 구조에 의해, 도 14에 도시한 바와 같이, 급기구(92)로부터 급기된 불활성 가스는 기판(G)의 하방(및 측방)을 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통과하여, 배기구(101)로 흐른다.

따라서, 본 제4 실시 형태에 의해서도, 기판 상방에는 감압 건조 처리의 동안, 기판(G)의 상면 전체에 대해 균일한 유량으로 기체가 계속해서 흐르고, 그 결과, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도가 향상되어, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제4 실시 형태에서는 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하는 예를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는, 그것으로 한정되지 않고, 도 13, 도 14에 있어서, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하지 않는 구성이라도 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다. 즉, 급기를 행하지 않아도, 배기구(101)로부터의 배기 처리만에 의해서, 챔버 내의 기체는 기판(G)의 하방(및 측방)으로는 흐르지 않고, 모두 기판 상방을 일방향을 통해, 배기구(101)로 흐른다. 따라서, 그 경우에 있어서도 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도를 향상시켜, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제4 실시 형태에 있어서, 급기구(92)는 하부 챔버(85)의 저부에 형성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는 그 구성으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 급기구(92)측의 기판 테두리부의 하방 공간이 메워져 있으면 되고, 예를 들어, 도 15에 도시한 바와 같이 급기구(92)를 블록 부재(106)(제7 정류 부 재)에 형성하여, 급기구(92)를 기판(G)의 근방에 배치하도록 해도 된다.

계속해서, 도 16 내지 도 19에 기초하여, 본 발명의 감압 건조 장치가 적용되는 감압 건조 유닛(VD)(46)의 제5 실시 형태를 설명한다.

또한, 본 제5 실시 형태에 있어서는, 상기한 제1 내지 제4 실시 형태와는 달리, 기판(G)을 유지하는 스테이지가 승강 가능한 구성인 것에 특징을 갖지만, 상기한 실시 형태와의 공통 부분에 대해서는, 동일한 부호로 나타내고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 16은 제5 실시 형태에 있어서의 감압 건조 유닛(VD)(46)의 평면도이다. 또한, 도 17 내지 도 19는 각각 도 16의 C-C 화살표 단면도이며, 기판(G)을 유지하는 스테이지가 승강 이동함으로써, 그 높이가 상이한 상태를 나타내고 있다.

도시한 바와 같이, 감압 건조 유닛(VD)(46)의 하부 챔버(85)에는 복수의 배기구(101)와 1개의 급기구(92)가, 기판(G)을 사이에 둔 상태로 기판(G)보다도 하방 위치에 형성되어 있다.

또한, 급기구(92)로부터 불활성 가스를 급기할 때, 기판(G)의 상면에 다량의 불활성 가스를 흐르게 하기 위해, 도 19에 도시한 바와 같이 스테이지(88)는 챔버 내의 하방에 배치된다. 그 상태에 있어서, 배기구(101)와는 기판(G)을 사이에 두고 반대측에 있어서의 기판 테두리부의 하방 공간은 정류 수단으로서의 블록 부재(107, 108)(제6 정류 부재)에 의해 메워지도록 되어 있다.

또한, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 블록 부재(107, 108)의 좌우 양측에는 기판(G)의 좌우 측방에 벽을 형성하여, 기판 측방으로의 불활성 가스의 흐름을 억제하기 위한 사이드 바 부재(109)(제8 정류 부재)가 설치되어 있다.

또한, 이 사이드 바 부재(109)는, 도시한 바와 같이 막대 형상(혹은 판상)으로 형성되어, 기판(G)의 좌우 측방의 공간을 차단하도록 하여 형성해도 좋고, 혹은 기판(G)의 좌우 측방의 공간을 메우도록 하여 설치해도 좋다.

또한, 이 사이드 바 부재(109)는 기판(G) 상에 기류를 형성하기 쉽게 하기 위해, 적어도 기판(G)의 좌우 측변의 길이보다도 길게 형성된다.

여기서, 도시한 바와 같이 사이드 바 부재(109)의 단부[특히 배기구(101)측]는 챔버 내벽에 접하는 일 없이 설치되어도 좋다. 이 경우, 기판(G)의 좌우 측방의 공간의 일부가 차단된 상태로 되지만, 기판 측방으로의 불활성 가스의 흐름을 충분히 억제할 수 있다.

또한, 도 16에 도시한 예로 한정되지 않고, 사이드 바 부재(109)를, 그 양단부가 서로 대향하는 챔버 내벽에 접하는 길이로 형성하여, 기판(G)의 좌우 측방의 공간을 전부 차단하는(메우는) 구성으로 해도 좋다.

또한, 도 17에 도시한 바와 같이, 기판(G)을 유지하는 스테이지(88)는, 예를 들어 모터를 구동원으로 하는 볼 나사 기구에 의해 구성된 승강 장치(99)(승강 수단)에 의해 승강 이동 가능하게 되어 있다.

이 승강 장치(99)가 설치됨으로써, 기판(G)의 반입출 시에는, 상부 챔버(86)가 상승하여 챔버가 개방되고, 스테이지(88)가 하부 챔버(85)의 상면 높이 부근까지 상승 이동된다. 이 상태에서, 기판(G)은, 예를 들어 반송 아암(82)에 의해 스테이지(88) 상으로부터 반입출된다.

한편, 감압 건조 처리 시에는, 챔버가 폐쇄된 상태에서, 최초에 도 18에 도시한 바와 같이, 스테이지(88)는 승강 장치(99)의 구동에 의해, 챔버 내의 상방 위치까지 상승 이동하여, 정지한다.

계속해서, 진공 펌프(91)가 작동하여, 배기구(101)로부터 처리 공간 내의 공기가 흡인되어, 처리 공간의 기압이 소정의 진공 상태로 될 때까지 감압된다. 여기서, 기판(G)의 상면은 상부 챔버(86)의 하면에 근접하고 있어, 기판(G)의 상면에는 거의 분위기의 흐름이 발생하지 않는 상태로 된다. 이에 의해, 기판(G)에 성막된 레지스트액(R)은 감압에 의한 자연 건조가 최초로 실시되어, 전사 자국 등의 발생이 억제된다.

여기서, 챔버 내의 기압이 소정치(예를 들어, 400㎩ 이하)에 도달하거나, 혹은 감압 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 스테이지(88)는 승강 장치(99)의 구동에 의해, 도 19에 도시한 바와 같이 챔버 내의 하방 위치까지 하강 이동하여 정지한다.

계속해서, 불활성 가스 공급부(97)의 구동에 의해 급기구(92)로부터 소정 유량의 불활성 가스가 챔버 내로 공급된다. 이에 의해, 감압 환경 하에서도, 챔버 내에 있어서의 기류가 유지된다.

또한, 정류 수단으로서의 블록 부재(107, 108) 및 사이드 바 부재(109)가 설치되어 있으므로, 급기구(92)로부터 급기된 불활성 가스는 기판(G)의 하방 및 측방을 흐르지 않고, 기판 상방을 일방향을 통해 배기구(101)로 흐른다. 이에 의해, 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도가 향상되어, 단시간의 감압 건조 처리가 행해지는 동시에, 건조 상태가 보다 균일화된다.

이와 같이 제5 실시 형태에 따르면, 기판(G) 상의 레지스트액(R)을 최초로 자연 건조시킨 후, 기판(G)의 상면 전체에 대해 균일한 유량으로 불활성 가스를 흐르게 할 수 있어, 레지스트막에 있어서의 전사 자국 등의 발생을 억제할 수 있는 동시에, 레지스트막의 건조 상태를 균일화할 수 있다.

또한, 상기 제5 실시 형태에서는, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하는 예를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는, 그것으로 한정되지 않고, 도 16 내지 도 19에 있어서, 급기구(92) 및 급기 수단(97)을 구비하지 않는 구성이라도 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다. 즉, 급기를 행하지 않아도, 배기구(101)로부터의 배기 처리만에 의해서, 챔버 내의 기체는 기판(G)의 하방(측방)으로는 흐르지 않고, 기판 상방을 일방향을 통해, 배기구(101)로 흐른다. 따라서, 그 경우에 있어서도 기판 상면에 도포되어 있는 레지스트액(R)의 건조 속도를 향상시켜, 보다 단시간에 감압 건조 처리를 행할 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에 있어서, 배기구로서, 기판(G)보다도 하방 위치에 2개의 배기구(89)(제1 실시 형태), 혹은 3개의 배기구(101)(제2, 제3, 제4, 제5 실시 형태)를 나타냈지만, 그 수나 배열(레이아웃)은 한정되는 것은 아니다.

또한, 배기구(101)는 처리 공간의 저면에 형성한 예를 나타냈지만, 그것으로 한정되지 않고, 챔버 내벽 등에 형성되어 있어도 좋고, 또한 기판(G)의 측방에 있어서, 기판(G)의 높이 위치 근방이면, 기판(G)보다도 다소 상방에 형성되어 있어도 좋다.

또한, 배기구(89, 101)의 형상은 정원형을 나타냈지만, 그것으로 한정되지 않고, 긴 구멍, 사각형 등, 다른 형상이라도 좋다.

또한, 급기구(92)는 처리 공간의 저면에 형성된 예를 나타냈지만, 그것으로 한정되지 않고, 기판(G)보다 하부의 높이 위치이면 된다[예를 들어, 하부 챔버(85)의 내벽부 등].

혹은, 배기구(89, 101) 및 급기구(92)는 각각 챔버에 형성한 구멍이 아니라, 노즐형의 개구라도 좋다.

또한, 상기 제1 내지 제5 실시 형태에 있어서, 기판(G)은 감압 건조 유닛(VD)(46)에 대해, 반송 아암(82)에 의해 반입출이 이루어지는 예를 나타냈지만, 그것으로 한정되지 않고, 롤러 반송에 의해 기판 반입출을 행하는 구조에도 본 발명의 감압 건조 장치를 적용할 수 있다.

(실시예)

계속해서, 본 발명에 관한 감압 건조 장치에 대해, 실시예에 기초하여 더 설명한다. 본 실시예에서는, 상기 실시 형태(제1 실시 형태)에 나타낸 구성의 감압 건조 장치를 사용하여, 실제로 실험을 행함으로써 그 효과를 검증하였다.

이 실험에서는, 도 20에 도시하는 구성의 감압 건조 유닛(감압 건조 장치)을 사용하여 감압 건조 처리를 행하고, 또한 현상 처리(90sec)를 실시한 결과로부터, 기판 상에 형성되는 기체의 유량과, 감압 건조 시간 및 잔여막률의 관계에 대해 검증하였다(제1 실시예). 여기서 잔여막률이라 함은, 현상 전의 레지스트막 두께에 대한 현상 후의 레지스트막 두께의 비율(％)이다.

또한, 도 20은 상기 실시 형태와 마찬가지로, 평면에서 볼 때 ㄷ자 형상의 정류판과, 블록 부재와 사이드 바 부재가 설치된 감압 건조 유닛의 챔버 구조를 도시하고, 상기 실시 형태에서 도시한 부재에 대응하는 것은 동일한 부호로 나타낸다. 도 20의 (a)는 하부 챔버의 평면도, 도 20의 (b)는 그 D-D 화살표 단면도이다. 또한, 도 20의 (b)에 있어서는, 상부 챔버에 의한 챔버 천장 부분도 도시하고 있다.

또한, 제1 비교예로서, 도 21의 (a)의 평면도, 도 21의 (b)의 D-D 화살표 단면도에 도시한 바와 같이, ㄷ자 형상의 정류판을 설치하는 동시에, 기판(G)을 복수의 핀(120)에 의해 지지하고, 기판(G)과 스테이지 사이에 간극을 형성한 구조의 감압 건조 유닛을 사용하여, 제1 실시예와 마찬가지로 감압 건조 처리 및 현상 처리를 행하였다. 또한, 이 경우, 핀(120)으로 기판을 지지함으로써, 기판과 챔버 천장부 사이의 거리 치수가 5㎜로 되어, 제1 실시예의 경우(15㎜)에 비해 작아졌다.

또한, 제2 비교예로서, 도 22의 (a)의 평면도, 도 22의 (b)의 D-D 화살표 단면도에 도시한 바와 같이, ㄷ자 형상의 정류판을 설치하는 동시에, 제1 실시예와 마찬가지로 스테이지 상에 기판(G)을 적재하는 구조의 감압 건조 유닛을 사용하여, 제1 실시예와 마찬가지로 감압 건조 처리 및 현상 처리를 행하였다. 또한, 이 제2 비교예에 있어서는, 제1 실시예의 감압 건조 유닛의 구성과 달리, 블록 부재(95) 및 사이드 바 부재(94, 98)를 구비하고 있지 않다.

제1 실시예의 결과로서, 감압 건조 중에 있어서의 기압 100㎩, 유량 11L/min 시의 기판 상의 기체의 유선 자국을 도 23의 (a)의 사시 단면도에 도시하고, 현상 처리 후의 기판 상에 있어서의 잔여막률의 분포를 도 23의 (b)에 도시한다.

또한, 제1 비교예의 결과로서, 감압 건조 중에 있어서의 기압 100㎩, 유량 11L/min 시의 기판 상의 기체의 유선 자국을 도 24의 (a)의 사시 단면도에 도시하고, 현상 처리 후의 기판 상에 있어서의 잔여막률의 분포를 도 24의 (b)에 도시한다.

또한, 제2 비교예의 결과로서, 감압 건조 중에 있어서의 기압 100㎩, 유량 11L/min 시의 기판 상의 기체의 유선 자국을 도 25의 (a)의 사시 단면도에 도시하고, 현상 처리 후의 기판 상에 있어서의 잔여막률의 분포를 도 25의 (b)에 도시한다.

도 23의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서는 기판 상면에 많은 기체가 흐르고 있는 것이 확인되었다. 또한, 도 23의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상 후의 잔여막률은 기판 상면에 있어서 대략 균일하게 높은 값이 얻어졌다. 또한, 감압 건조 처리에 필요로 하는 시간은 약 16sec로 단시간이었다.

한편, 도 24의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 비교예에서는 기판 상면에 흐르는 기체의 유량이 적은 것이 확인되었다. 이것은, 기판(G)을 핀(120)으로 지지하고 있어, 기판(G)과 상부 챔버(86)의 간극 거리가 작은데다가, 기판(G)의 하방에 공간이 발생하여, 기판 하부를 흐르는 기체의 유량이 많기 때문이라고 생각되었다. 또한, 기판(G)의 좌우 측방의 공간에 많은 기류가 형성되었다. 또한, 도 24의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상 후의 잔여막률은 기판 상면에 있어서 전체적으로 낮고, 불균일로 되었다. 또한, 감압 건조 처리에 필요로 하는 시간은 약 28sec였다.

또한, 도 25의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 비교예에서는 제1 비교예에 비해, 기판 상면을 흐르는 기체의 유량이 증가한 것이 확인되었다. 이는, 기판(G)과 스테이지(88)의 간극이 없어, 기판(G) 상방의 공간이 넓어졌기 때문이다. 또한, 기판(G)의 좌우 측방의 공간에 많은 기류가 형성되었다. 이로 인해, 제1 실시예보다도 기판 상을 흐르는 기체의 유량이 감소된 것이라고 생각되었다. 또한, 도 25의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상 후의 잔여막률 분포의 균일성은 제1 비교예에 비해, 기판 상면 전체에 있어서 현격하게 향상되었지만, 제1 실시예 정도는 아니었다. 또한, 감압 건조 처리에 필요로 하는 시간은 약 21sec로 되어, 제1 비교예보다도 약 7sec 단축되었다.

이상의 실시예의 결과, 본 발명의 감압 건조 장치에 따르면, 레지스트 등의 처리액의 건조 시간을 단축하고, 또한 균일한 막 두께를 얻을 수 있다고 확인하였다.

도 1은 본 발명에 관한 감압 건조 장치를 구비하는 도포 현상 처리 시스템의 평면도.

도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 기판 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.

도 3은 도포 프로세스부의 전체 구성을 도시하는 평면도.

도 4는 도포 프로세스부의 측면도.

도 5는 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제1 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 6은 도 5의 C-C 화살표 단면도.

도 7은 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제2 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 8은 도 7의 C-C 화살표 단면도.

도 9는 도 7의 D-D 화살표 단면도.

도 10은 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제3 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 11은 도 10의 C-C 화살표 단면도.

도 12는 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제3 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 다른 형태를 도시하는 단면도.

도 13은 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제4 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 14는 도 13의 C-C 화살표 단면도.

도 15는 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제4 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 다른 형태를 도시하는 단면도.

도 16은 본 발명에 관한 감압 건조 장치의 제5 실시 형태로서 적용되는 감압 건조 유닛의 평면도.

도 17은 도 16의 C-C 화살표 단면도이며, 기판을 유지하는 스테이지가 승강하는 상태를 도시하는 도면.

도 18은 도 16의 C-C 화살표 단면도이며, 기판을 유지하는 스테이지가 챔버 내 상방에 위치하는 상태를 도시하는 도면.

도 19는 도 16의 C-C 화살표 단면도이며, 기판을 유지하는 스테이지가 챔버 내 하방에 위치하는 상태를 도시하는 도면.

도 20은 제1 실시예에서 사용한 감압 건조 유닛의 챔버 구조를 도시하는 도면.

도 21은 제1 비교예에서 사용한 감압 건조 유닛의 챔버 구조를 도시하는 도면.

도 22는 제2 비교예에서 사용한 감압 건조 유닛의 챔버 구조를 도시하는 도면.

도 23은 제1 실시예의 결과를 도시하는 도면.

도 24는 제1 비교예의 결과를 도시하는 도면.

도 25는 제2 비교예의 결과를 도시하는 도면.

도 26은 종래의 감압 건조 유닛의 개략 구성을 도시하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

85 : 하부 챔버

88 : 스테이지

92 : 급기구

93 : 정류 수단

94 : 사이드 바 부재

95 : 블록 부재

G : 기판

Claims (14)

1. 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 장치이며,

   피처리 기판을 수용하고, 처리 공간을 형성하는 챔버와,

   상기 챔버 내에 설치되어, 상기 피처리 기판을 유지하는 유지부와,

   상기 챔버 내에 형성된 배기구와,

   상기 배기구로부터 챔버 내의 분위기를 배기하는 배기 수단과,

   상기 챔버 내에 설치되어, 상기 배기 수단의 배기 동작에 의해, 상기 기판 상면을 일방향으로 흐르는 기류의 유로를 형성하는 정류 수단과,

   상기 챔버 내에 있어서, 상기 배기 수단의 동작에 의해 형성되는 기류의 상류측이며 상기 기판의 측방에 형성된 급기구와,

   상기 급기구로부터 불활성 가스를 챔버 내의 처리 공간으로 공급하는 급기 수단과,

   상기 정류 수단으로서, 상기 유지부와 상기 챔버의 저면 사이에 있어서 상기 배기구의 주위에 설치되어, 측부에 하나의 개구부를 형성하는 동시에, 상기 개구부와 상기 배기구를 연통하는 연통로를 형성하는 제1 정류 부재

   를 구비하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 정류 수단으로서, 상기 연통로의 좌우 양측에는 상기 제1 정류 부재에 인접하여, 상기 유지부에 유지된 피처리 기판의 하방 공간을 메우는 제2 정류 부재가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 배기구는 상기 피처리 기판의 측방에 형성되고,

   상기 정류 수단으로서, 적어도 상기 유지부에 유지된 피처리 기판의 주연 하방 공간을 메우는 제3 정류 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 정류 수단으로서, 상기 배기구가 형성된 제4 정류 부재를 구비하고,

   상기 배기구는 상기 유지부에 유지된 피처리 기판의 테두리부 근방에 형성되고,

   상기 제4 정류 부재에 의해, 상기 배기구측의 기판 테두리부의 하방 공간과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 배기구의 반대측의 기판 테두리부의 하방 공간이 적어도 메워지는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 정류 수단으로서, 상기 배기구와 상기 급기구가 형성된 제5 정류 부재를 구비하고,

   상기 배기구와 급기구는 상기 유지부에 유지된 피처리 기판을 사이에 두고 상기 기판의 주연 근방에 각각 형성되고,

   상기 제5 정류 부재에 의해 상기 배기구측의 기판 테두리부의 하방 공간과, 상기 기판을 사이에 두고 상기 배기구의 반대측의 기판 테두리부의 하방 공간이 적어도 메워지는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 배기구는 상기 피처리 기판의 측방에 형성되고,

   상기 정류 수단으로서, 상기 배기구에 대해, 상기 유지부에 유지된 피처리 기판을 사이에 두고 반대측의 기판 테두리부의 하방 공간을 적어도 메우는 제6 정류 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 배기구는 상기 피처리 기판의 측방에 형성되고,

   상기 정류 수단으로서, 상기 급기구가 형성된 제7 정류 부재를 구비하고,

   상기 제7 정류 부재에 있어서, 상기 급기구는 상기 유지부에 유지된 피처리 기판을 사이에 두고 상기 배기구의 반대측에 형성되고,

   상기 제7 정류 부재에 의해 상기 급기구측의 기판 테두리부의 하방 공간이 적어도 메워지는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 정류 수단으로서, 상기 피처리 기판 상면에 형성되는 유로의 좌우 양측에는 상기 기판의 좌우 측방의 공간의 적어도 일부를 메우거나 혹은 차단하는 제8 정류 부재가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 챔버 내에서 상기 유지부를 승강 이동시키는 승강 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 장치.
12. 제1항에 기재된 감압 건조 장치를 사용하여, 처리액이 도포된 피처리 기판에 대해 상기 처리액의 감압 건조 처리를 행하여, 도포막을 형성하는 감압 건조 방법이며,

    상기 유지부에 피처리 기판을 유지하는 스텝과,

    상기 배기 수단에 의해 상기 챔버 내의 처리 공간을 감압하는 동시에, 상기 급기 수단에 의해 상기 챔버 내에 불활성 가스를 급기하는 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 배기 수단에 의해 상기 챔버 내의 처리 공간을 감압하는 동시에, 상기 급기 수단에 의해 상기 챔버 내에 불활성 가스를 급기하는 스텝에 있어서,

    상기 챔버 내의 감압 개시 전, 혹은 동시에, 챔버 내에 급기 개시하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 배기 수단에 의해 상기 챔버 내의 처리 공간을 감압하는 동시에, 상기 급기 수단에 의해 상기 챔버 내에 불활성 가스를 급기하는 스텝에 있어서,

    상기 챔버 내의 처리 공간을 감압 개시하는 스텝과,

    상기 챔버 내의 기압이 감압되어 소정치에 도달했을 때, 혹은 상기 챔버 내의 감압 개시로부터 소정 시간이 경과했을 때에, 상기 챔버 내에 불활성 가스를 급기하는 스텝을 실행하는 것을 특징으로 하는, 감압 건조 방법.

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