特開2019-201104(P2019-201104A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2019-201104(P2019-201104A)
(43)【公開日】2019年11月21日
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/027 20060101AFI20191025BHJP
   H01L 21/304 20060101ALI20191025BHJP
【FI】
   H01L21/30 567
   H01L21/304 651G
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
【全頁数】20
(21)【出願番号】特願2018-94680(P2018-94680)
(22)【出願日】2018年5月16日
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】久保 誠人
(72)【発明者】
【氏名】井本 直樹
(72)【発明者】
【氏名】八尋 俊一
【テーマコード(参考)】
5F146
5F157
【Fターム(参考)】
5F146KA01
5F146KA07
5F146KA10
5F146LA11
5F157AA02
5F157AA29
5F157AB02
5F157AB17
5F157AB33
5F157AB62
5F157AB94
5F157AC53
5F157BA14
5F157BA31
5F157BB76
5F157CB16
(57)【要約】      (修正有)
【課題】基板処理におけるむらの発生を抑制する技術を提供する。
【解決手段】実施形態に係る基板処理装置は、チャンバー50と、複数の給気部73,74,75,76と、制御部とを備える。チャンバーは、基板を収容し、内部を減圧雰囲気で保持可能である。給気部は、チャンバー内にガスを供給する。制御部は、複数の給気部におけるガスの供給をそれぞれ制御する。制御部は、チャンバー内を常圧に戻す場合に、複数の給気部のうち1つ以上の給気部からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部の数を増加させる。
【選択図】図6A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を収容し、内部を減圧雰囲気で保持可能なチャンバーと、
前記チャンバー内にガスを供給する複数の給気部と、
前記複数の給気部における前記ガスの供給をそれぞれ制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバー内を常圧に戻す場合に、前記複数の給気部のうち1つ以上の給気部から前記ガスの供給を開始した後に、前記ガスを供給する前記給気部の数を増加させる
基板処理装置。
【請求項2】
前記複数の給気部は、
矩形の各辺に沿って配置され、
前記制御部は、
前記チャンバー内を前記常圧に戻す場合に、前記矩形の2辺または3辺に位置する前記給気部から前記ガスの供給を開始した後に、前記ガスを供給する前記給気部の数を増加させる
請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記制御部は、
前記チャンバー内を前記常圧に戻す場合に、L字状に配置された2つの前記給気部から前記ガスの供給を開始した後に、前記ガスを供給する前記給気部の数を増加させる
請求項2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記給気部は、
複数の給気口を備え、
前記制御部は、
前記複数の給気口のうち、第1給気口における前記ガスの供給と第2給気口における前記ガスの供給とをそれぞれ制御する
請求項1〜3のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項5】
所定方向に並んで配置され、前記チャンバー内で前記基板を支持する第1支持部と、
前記第1支持部の間に配置され、前記チャンバー内で前記基板を支持する第2支持部と
を備え、
前記第1支持部、および前記第2支持部は、
交互に昇降され、前記基板を交互に支持する
請求項1〜4のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項6】
基板を減圧雰囲気で収容したチャンバー内を常圧に戻す場合に、複数の給気部のうち1つ以上の前記給気部から前記チャンバー内にガスの供給を開始する工程と、
前記ガスの供給が開始された後に、前記ガスを供給する前記給気部の数を増加させる工程と
を有する基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、減圧雰囲気のチャンバー内を常圧に戻す場合に、流量調整弁の開度を調整することで、チャンバー内を緩慢に復圧するスローパージと、急激に復圧するメインパージとに切り替えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2014−126263号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、基板処理におけるむらの発生を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様による基板処理装置は、チャンバーと、複数の給気部と、制御部とを備える。チャンバーは、基板を収容し、内部を減圧雰囲気で保持可能である。給気部は、チャンバー内にガスを供給する。制御部は、複数の給気部におけるガスの供給をそれぞれ制御する。制御部は、チャンバー内を常圧に戻す場合に、複数の給気部のうち1つ以上の給気部からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部の数を増加させる。
【発明の効果】
【0006】
本開示によれば、基板処理におけるむらの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
図2図2は、実施形態に係るコロ搬送装置による基板搬送を示す模式図である。
図3図3は、実施形態に係る減圧処理部の概略構成を示す模式図である(その1)。
図4図4は、実施形態に係る減圧処理部の概略構成を示す模式図である(その2)。
図5図5は、実施形態に係る制御部の構成の一部を示すブロック図である。
図6A図6Aは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットで第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である。
図6B図6Bは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットで第2スローパージを行う際のガス供給を示す図である。
図7図7は、実施形態に係る減圧乾燥処理手順を説明するフローチャートである。
図8A図8Aは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットにおける基板搬送を説明する図である。
図8B図8Bは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットにおける基板の受け渡しを説明する図である。
図8C図8Cは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットで減圧乾燥処理を行う際の第1支持部、および第2支持部の状態を示す図である(その1)。
図8D図8Dは、実施形態に係る減圧乾燥ユニットで減圧乾燥処理を行う際の第1支持部、および第2支持部の状態を示す図である(その2)。
図9図9は、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニットの概略構成を示す模式図である。
図10A図10Aは、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニットで第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である(その1)。
図10B図10Bは、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニットで第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である(その2)。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により開示される基板処理装置および基板処理方法が限定されるものではない。
【0009】
<全体構成>
実施形態に係る基板処理装置1について図1を参照し説明する。図1は、実施形態に係る基板処理装置1の概略構成を示す模式図である。
【0010】
基板処理装置1は、カセットステーション2と、第1処理ステーション3と、インターフェースステーション4と、第2処理ステーション5と、制御装置6とを備える。
【0011】
カセットステーション2には、複数のガラス基板S(以下、「基板S」と称する。)を収容するカセットCが載置される。カセットステーション2は、複数のカセットCを載置可能な載置台10と、カセットCと第1処理ステーション3との間、および第2処理ステーション5とカセットCとの間で基板Sの搬送を行う搬送装置11とを備える。
【0012】
搬送装置11は、搬送アーム11aを備える。搬送アーム11aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0013】
第1処理ステーション3は、基板Sにフォトレジストの塗布を含む処理を行う。第1処理ステーション3は、エキシマUV照射ユニット(e−EV)20と、スクラブ洗浄ユニット(SCR)21と、プレヒートユニット(PH)22と、アドヒージョンユニット(AD)23と、第1冷却ユニット(COL)24とを備える。これらのユニット20〜24は、カセットステーション2からインターフェースステーション4に向かう方向に、配置される。具体的には、エキシマUV照射ユニット20、スクラブ洗浄ユニット21、プレヒートユニット22、アドヒージョンユニット23、および第1冷却ユニット24の順に配置される。
【0014】
また、第1処理ステーション3は、フォトレジスト塗布ユニット(CT)25と、減圧乾燥ユニット(DP)26と、第1加熱ユニット(HT)27と、第2冷却ユニット(COL)28とを備える。これらのユニット25〜28は、第1冷却ユニット24からインターフェースステーション4に向かう方向に、フォトレジスト塗布ユニット25、減圧乾燥ユニット26、第1加熱ユニット27、第2冷却ユニット28の順に配置される。また、第1処理ステーション3は、コロ搬送装置(図2参照)29と、搬送装置30とを備える。
【0015】
エキシマUV照射ユニット20は、紫外域光を発する紫外域光ランプから基板Sに対して紫外域光を照射し、基板S上に付着した有機物を除去する。
【0016】
スクラブ洗浄ユニット21は、有機物が除去された基板Sに、洗浄液(例えば、脱イオン水(DIW))を供給しつつ、ブラシなどの洗浄部材によって基板Sの表面を洗浄する。またスクラブ洗浄ユニット21は、ブロワーなどによって洗浄した基板Sを乾燥させる。
【0017】
プレヒートユニット22は、スクラブ洗浄ユニット21によって乾燥された基板Sをさらに加熱し、基板Sをさらに乾燥させる。
【0018】
アドヒージョンユニット23は、乾燥された基板Sにヘキサメチルジシラン(HMDS)を吹き付けて、基板Sに疎水化処理を行う。
【0019】
第1冷却ユニット24は、疎水化処理が行われた基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0020】
フォトレジスト塗布ユニット25は、冷却された基板S上にフォトレジスト液を供給し、基板S上にフォトレジスト膜を形成する。
【0021】
減圧乾燥ユニット26は、基板S上に形成されたフォトレジスト膜を減圧雰囲気下で乾燥させる。減圧乾燥ユニット26の詳しい説明は、後述する。
【0022】
第1加熱ユニット27は、フォトレジスト膜が乾燥された基板Sを加熱し、フォトレジスト膜に含まれる溶剤などを除去する。
【0023】
第2冷却ユニット28は、溶剤などを除去した基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0024】
ここで、コロ搬送装置29について、図2を参照し説明する。図2は、実施形態に係るコロ搬送装置29による基板搬送を示す模式図である。
【0025】
コロ搬送装置29は、複数のコロ29aと、複数の駆動装置29bとを備える。コロ搬送装置29は、駆動装置29bによってコロ29aを回転させ、コロ29aの回転に伴い基板Sを搬送する。すなわち、コロ搬送装置29は、基板Sを平流し搬送する。駆動装置29bは、例えば、電動モータである。
【0026】
コロ搬送装置29は、図1において矢印Lで示すように、基板SをエキシマUV照射ユニット20から第1冷却ユニット24まで搬送する。また、コロ搬送装置29は、図1において矢印Mで示すように、基板Sを第1加熱ユニット27から第2冷却ユニット28まで搬送する。
【0027】
図1に戻り、搬送装置30は、搬送アーム30aを備える。搬送アーム30aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0028】
搬送装置30は、第1冷却ユニット24からフォトレジスト塗布ユニット25に基板Sを搬送する。搬送装置30は、フォトレジスト塗布ユニット25から減圧乾燥ユニット26に基板Sを搬送する。また、搬送装置30は、減圧乾燥ユニット26から第1加熱ユニット27に基板Sの搬送を行う。搬送装置30は、複数の搬送アームを備えてもよく、各ユニット間での基板Sの搬送を異なる搬送アームで行ってもよい。
【0029】
インターフェースステーション4では、第1処理ステーション3によってフォトレジスト膜が形成された基板Sが外部露光装置8、および第2処理ステーション5に搬送される。インターフェースステーション4は、搬送装置31と、ロータリーステージ32とを備える。
【0030】
外部露光装置8は、外部装置ブロック8Aと、露光装置8Bとを備える。外部装置ブロック8Aは、基板Sの外周部のフォトレジスト膜を周辺露光装置(EE)によって除去する。また、外部装置ブロック8Aは、露光装置8Bで回路パターンに露光された基板Sにタイトラー(TITLER)によって所定の情報を書き込む。
【0031】
露光装置8Bは、回路パターンに対応したパターンを有するフォトマスクを用いてフォトレジスト膜を露光する。
【0032】
搬送装置31は、搬送アーム31aを備える。搬送アーム31aは、水平方向および鉛直方向への移動、および鉛直軸を中心とする旋回が可能である。
【0033】
搬送装置31は、第2冷却ユニット28からロータリーステージ32に基板Sを搬送する。また、搬送装置31は、ロータリーステージ32から外部装置ブロック8Aの周辺露光装置に基板Sを搬送し、外周部のフォトレジスト膜が除去された基板Sを露光装置8Bに搬送する。
【0034】
また、搬送装置31は、回路パターンに露光された基板Sを露光装置8Bから外部装置ブロック8Aのタイトラーに基板Sを搬送する。そして、搬送装置31は、所定の情報が書き込まれた基板Sをタイトラーから第2処理ステーション5の現像ユニット(DEV)40に搬送する。
【0035】
第2処理ステーション5は、現像を含む処理を行う。第2処理ステーション5は、現像ユニット40と、第2加熱ユニット(HT)41と、第3冷却ユニット(COL)42と、検査ユニット(IP)43と、コロ搬送装置44(図2参照)とを備える。これらのユニット40〜43は、インターフェースステーション4からカセットステーション2に向かう方向に、現像ユニット40、第2加熱ユニット41、第3冷却ユニット42、および検査ユニット43の順に配置される。
【0036】
現像ユニット40は、露光されたフォトレジスト膜を現像液により現像する。また、現像ユニット40は、フォトレジスト膜を現像した基板S上の現像液をリンス液によって洗い流し、リンス液を乾燥させる。
【0037】
第2加熱ユニット41は、リンス液が乾燥された基板Sを加熱し、フォトレジスト膜に残る溶剤、およびリンス液を除去する。
【0038】
第3冷却ユニット42は、溶剤、およびリンス液が除去された基板Sに冷風を吹き付けて基板Sを冷却する。
【0039】
検査ユニット43は、冷却された基板Sに対して、フォトレジストパターン(ライン)の限界寸法(CD)の測定などの検査を行う。
【0040】
検査ユニット43によって検査が行われた基板Sは、搬送装置11の搬送アーム11aによって第2処理ステーション5からカセットステーション2のカセットCに搬送される。
【0041】
コロ搬送装置44の構成は、第1処理ステーション3におけるコロ搬送装置29と同じ構成であり、ここでの説明は省略する。コロ搬送装置44は、矢印Nで示すように、現像ユニット40から検査ユニット43まで基板Sを搬送する。
【0042】
制御装置6は、例えば、コンピュータであり、制御部6Aと記憶部6Bとを備える。記憶部6Bは、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。
【0043】
制御部6Aは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM、入出力ポート等を含むマイクロコンピュータや各種回路を含む。マイクロコンピュータのCPUは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、各ステーション2〜5の制御を実現する。
【0044】
なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されており、記憶媒体から制御装置6の記憶部6Bにインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
【0045】
<減圧乾燥ユニット>
次に、減圧乾燥ユニット26について図3、および図4を参照し説明する。図3は、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26の概略構成を示す模式図である(その1)。図4は、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26の概略構成を示す模式図である(その2)。なお、図3は、減圧乾燥ユニット26の概略側面における模式図であり、図4は、減圧乾燥ユニット26の概略平面における模式図である。なお、図4では、説明のため排気機構55などを省略している。
【0046】
減圧乾燥ユニット26は、チャンバー50と、複数の第1支持部51と、複数の第2支持部52と、複数の第1昇降駆動部53と、複数の第2昇降駆動部54と、排気機構55と、ガス供給機構56とを備える。
【0047】
チャンバー50は、基板Sを収容し、内部を減圧雰囲気で保持可能である。チャンバー50の一つの側壁50aには、開口部50bが形成される。基板Sは、搬送装置30(図1参照)によって開口部50bからチャンバー50内に搬入され、また開口部50bからチャンバー50内から搬出される。チャンバー50は、開口部50bを開閉する蓋部50cを備える。蓋部50cが閉まることで、チャンバー50は、密閉される。
【0048】
第1支持部51は、所定方向に並んで配置され、チャンバー50内で基板Sを支持する。第1支持部51は、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。所定方向は、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に直交する方向である。第1支持部51は、所定方向に第1所定間隔を設けて並んで配置される。第1所定間隔は、予め設定された間隔であり、第1支持部51の間に第2支持部52を配置可能な間隔である。
【0049】
第1支持部51は、平板部51aと、基板Sを支持する複数のピン51bを備える。平板部51aは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。ピン51bは、上方に向けて平板部51aから突出する。ピン51bは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って配置される。また、ピン51bは、所定方向に2列配置される。なお、ピン51bの配置は、これに限られることはなく、例えば、所定方向に1列配置されてもよい。ピン51bは、第1支持部51が上昇すると、基板Sの下面に当接する。
【0050】
第1昇降駆動部53は、第1支持部51を昇降させる。第1昇降駆動部53は、アクチュエータ53aと、シャフト53bと、連結部53cとを備える。
【0051】
アクチュエータ53aは、例えば、エアシリンダや、ボールネジ機構である。アクチュエータ53aは、シャフト53b、および連結部53cを介して第1支持部51を昇降させる。
【0052】
シャフト53bは、チャンバー50に形成された孔に挿入され、先端に連結部53cが固定される。なお、シャフト53bと孔との間には、シール部材(不図示)が設けられる。連結部53cは、第1支持部51の平板部51aの下面に固定される。
【0053】
なお、1つのアクチュエータ53aによって、複数のシャフト53b、すなわち、複数の第1支持部51を昇降させてもよい。
【0054】
第2支持部52は、第1支持部51の間に配置され、チャンバー50内で基板Sを支持する。第2支持部52は、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。第2支持部52は、所定方向に並んだ第1支持部51の間に配置される。第1支持部51と第2支持部52とは、所定方向に沿って交互に配置される。
【0055】
第2支持部52は、平板部52aと、基板Sを支持する複数のピン52bを備える。平板部52aは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。ピン52bは、上方に向けて平板部52aから突出する。ピン52bは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って配置される。また、ピン52bは、所定方向に2列配置される。なお、ピン52bの配置は、これに限られることはなく、例えば、所定方向に1列配置されてもよい。ピン52bは、第2支持部52が上昇すると、基板Sの下面に当接する。
【0056】
第2昇降駆動部54は、第2支持部52を昇降させる。第2昇降駆動部54は、第1昇降駆動部53と同様に、アクチュエータ54aと、シャフト54bと、連結部54cとを備える。
【0057】
アクチュエータ54aは、例えば、エアシリンダや、ボールネジ機構である。アクチュエータ54aは、シャフト54b、および連結部54cを介して第2支持部52を昇降させる。
【0058】
シャフト54bは、チャンバー50に形成された孔に挿入され、先端に連結部54cが固定される。なお、シャフト54bと孔との間には、シール部材(不図示)が設けられる。連結部54cは、各第2支持部52の平板部52aの下面に固定される。
なお、1つのアクチュエータ54aによって、複数のシャフト54b、すなわち、複数の第2支持部52を昇降させてもよい。
【0059】
排気機構55は、排気装置60と、排気管61と、複数のAPC(Adaptive Pressure Control)バルブ62とを備える。排気装置60は、ターボ分子ポンプや、ドライポンプなどの真空ポンプ(不図示)を有し、真空ポンプを駆動することで、チャンバー50内の気体を排出し、チャンバー50内を減圧する。
【0060】
排気管61は、排気装置60とチャンバー50に形成された複数の排気口50gとを接続する。APCバルブ62は、排気管61に設けられ、開度を調整することで、チャンバー50内の減圧、すなわち真空度を調整することができる。
【0061】
ガス供給機構56は、ガス供給源70と、給気管71と、第1開閉バルブ72と、第1給気部73と、第2給気部74と、第3給気部75と、第4給気部76とを備える。また、ガス供給機構56は、第2開閉バルブ77と、第3開閉バルブ78と、第4開閉バルブ79と、第5開閉バルブ80とを備える。
【0062】
ガス供給源70は、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、チャンバー50内にガスを供給する。ガスは、窒素ガスなどの不活性ガスや、ドライエアなどの置換用ガスなどである。
【0063】
給気管71は、ガス供給源70から第1給気部73〜第4給気部76にガスを供給する。給気管71は、第1給気管71a、第2給気管71b、第3給気管71c、および第4給気管71dに分岐する。分岐箇所よりもガス供給源70側の給気管71には、第1開閉バルブ72が設けられる。
【0064】
第1給気管71aは、第1給気部73に接続される。第2給気管71bは、第2給気部74に接続される。第3給気管71cは、第3給気部75に接続される。第4給気管71dは、第4給気部76に接続される。
【0065】
第1給気管71aには、第2開閉バルブ77が設けられる。第2給気管71bには、第3開閉バルブ78が設けられる。第3給気管71cには、第4開閉バルブ79が設けられる。第4給気管71dには、第5開閉バルブ80が設けられる。
【0066】
第1開閉バルブ72〜第5開閉バルブ80の開閉が制御されることで、第1給気部73〜第4給気部76からチャンバー50内へのガスの供給が制御される。
【0067】
第1給気部73は、開口部50bが形成されたチャンバー50の側壁50a側に設けられ、所定方向に沿って延設される。第1給気部73には、複数の給気口73aが形成される。複数の給気口73aは、所定方向に沿って第2所定間隔を設けて配置される。第2所定間隔は、予め設定された間隔である。第1給気部73は、給気口73aからガスをチャンバー50内に供給する。
【0068】
第2給気部74は、開口部50bが形成されたチャンバー50の側壁50aと直交する一対の側壁50d、50eのうち、一方の側壁50d側に設けられる。第2給気部74は、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。第2給気部74には、複数の給気口74aが形成される。複数の給気口74aは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って第3所定間隔を設けて配置される。第3所定間隔は、予め設定された間隔である。第2給気部74は、給気口74aからガスをチャンバー50内に供給する。
【0069】
第3給気部75は、開口部50bが形成されたチャンバー50の側壁50aと直交する一対の側壁50d、50eのうち、他方の側壁50e側に設けられる。第3給気部75は、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って延設される。第3給気部75には、複数の給気口75aが形成される。複数の給気口75aは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向に沿って第3所定間隔を設けて配置される。第3給気部75は、給気口75aからガスをチャンバー50内に供給する。
【0070】
第4給気部76は、開口部50bが形成されたチャンバー50の側壁50aとは反対の側壁50f側に設けられ、所定方向に沿って延設される。第4給気部76には、複数の給気口76aが形成される。複数の給気口76aは、所定方向に沿って第2所定間隔を設けて配置される。第4給気部76は、給気口76aからガスをチャンバー50内に供給する。
【0071】
このように、第1給気部73〜第4給気部76は、矩形状に配置される。具体的には、第1給気部73〜第4給気部76は、矩形の各辺に沿って配置される。なお、図4では、第1給気部73、および第4給気部76に7つの給気口73a、76aが形成され、第2給気部74、および第3給気部75に9つの給気口74a、75aが形成されている。しかし、給気口73a、74a、75a、76aの数は、これに限られることはない。減圧乾燥ユニット26は、チャンバー50内にガスを供給する複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76)を備える。
【0072】
<減圧乾燥処理>
次に、減圧乾燥ユニット26における減圧乾燥処理について説明する。減圧乾燥処理は、制御部6Aによって実行される。具体的には、制御部6Aは、図5に示すように、スロー排気処理部6Cと、メイン排気処理部6Dと、スローパージ処理部6Eと、メインパージ処理部6Fとを備える。図5は、実施形態に係る制御部6Aの構成の一部を示すブロック図である。なお、ここでは、制御部6Aのうち、減圧乾燥処理を実行する制御部6Aの構成について説明し、他の処理などを実行する構成については省略する。
【0073】
スロー排気処理部6Cは、スロー排気を行う。スロー排気処理部6Cは、チャンバー50内の圧力が急激に減少することを抑制し、フォトレジスト膜に含まれる溶剤が急激に沸騰することを抑制するために、スロー排気を行う。具体的には、スロー排気処理部6Cは、APCバルブ62の開度を制御し、第1減圧速度で比較的緩やかに排気を行い、チャンバー50内の圧力を第1所定圧まで減圧する。第1減圧速度は、予め設定された減圧速度である。第1所定圧は、予め設定された圧力であり、常圧よりも低い圧力である。
【0074】
メイン排気処理部6Dは、メイン排気を行う。メイン排気処理部6Dは、APCバルブ62の開度を、スロー排気における開度よりも大きくし、第2減圧速度で排気を行い、第2所定圧まで減圧する。第2減圧速度は、予め設定された速度であり、第1減圧速度よりも大きい速度である。第2所定圧は、予め設定された圧力であり、第1所定圧よりも低い圧力である。
【0075】
スローパージ処理部6Eは、第1スローパージ、および第2スローパージを行う。具体的には、スローパージ処理部6Eは、第1スローパージを行った後に、第2スローパージを行う。
【0076】
まず、スローパージ処理部6Eは、矩形の辺に配置された第1給気部73〜第4給気部76のうち、矩形の2辺に位置する第1給気部73、および第2給気部74からガスを供給し、第1スローパージを行う。換言すると、スローパージ処理部6Eは、第1給気部73〜第4給気部76のうち、図6Aに示すように、L字状に配置された第1給気部73、および第2給気部74からガスをチャンバー50内に供給する。図6Aは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26で第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である。
【0077】
これにより、ガスは、第1給気部73および第2給気部74から、第3給気部75および第4給気部76に向けて流れ、基板S上でガスの滞留が生じることを抑制することができる。
【0078】
スローパージ開始時に、例えば、第1給気部73〜第4給気部76によってガスを供給した場合には、基板Sの中央付近で溶剤を含むガスの滞留が発生する。そのため、中央付近のフォトレジスト膜が、他の箇所のフォトレジスト膜と比較して乾燥しない。すなわち、基板Sの乾燥状態にむらが生じる。このような基板Sに露光を行うと、基板Sの中央付近が未露光となり、現像後に基板Sの中央付近の膜厚が他の箇所よりも薄くなる。すなわち、基板Sの中央付近で膜減りが生じ、基板Sにおける処理のむらが生じる。
【0079】
実施形態に係る減圧乾燥ユニット26は、スローパージの開始時である第1スローパージ時に、第1給気部73、および第2給気部74からガスを供給する。これにより、減圧乾燥ユニット26は、基板Sにおける溶剤を含むガスの滞留を抑制し、基板Sにおける処理のむらの発生を抑制することができる。
【0080】
また、スローパージ処理部6Eは、第1スローパージを所定時間行った後に、図6Bに示すように、第3給気部75からもガスを供給し、第2スローパージを行う。すなわち、スローパージ処理部6Eは、第1給気部73〜第3給気部75からガスを供給する。図6Bは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26で第2スローパージを行う際のガス供給を示す図である。
【0081】
このように、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76)のうち1つ以上の給気部(第1給気部73、および第2給気部74)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部〜第3給気部75)の数を増加させる。具体的には、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、矩形の2辺に位置する給気部(第1給気部73、および第2給気部74)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75)の数を増加させる。換言すると、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、L字状に配置された2つの給気部(第1給気部73、および第2給気部74)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75)の数を増加させる。
【0082】
メインパージ処理部6Fは、メインパージを行い、チャンバー50内の圧力を常圧に戻す。メインパージ処理部6Fは、第4給気部76からもガスを供給する。すなわち、メインパージ処理部6Fは、第1給気部73〜第4給気部76からチャンバー50内にガスを供給する。
【0083】
次に、減圧乾燥ユニット26における減圧乾燥処理について図7を用いて説明する。図7は、実施形態に係る減圧乾燥処理手順を説明するフローチャートである。
【0084】
減圧乾燥ユニット26には、フォトレジスト膜が形成された基板Sが搬送装置30によってチャンバー50内に搬入される(S10)。
【0085】
搬送装置30の搬送アーム30aは、櫛歯状に形成されており、搬送装置30は、図8Aに示すように、搬送アーム30aの下方に第2支持部52が位置するようにチャンバー50内に基板Sを搬入する。図8Aは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26における基板搬送を説明する図である。図8Aは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向から見た減圧乾燥ユニット26の一部を示す図である。なお、搬送アーム30aの所定方向における長さ(幅)は、第2支持部52の平板部52aの所定方向における長さ(幅)よりも短い。
【0086】
基板Sがチャンバー50内に搬入されると、減圧乾燥ユニット26は、図8Bに示すように、第1支持部51を上昇させて第1支持部51のピン51bによって基板Sの下面を支持する。これにより、基板Sが、搬送アーム30aから第1支持部51に受け渡される。図8Bは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26における基板Sの受け渡しを説明する図である。図8Bは、チャンバー50に対する基板Sの搬送方向から見た減圧乾燥ユニット26の一部を示す図である。
【0087】
基板Sを第1支持部51に受け渡した後に、搬送アーム30aがチャンバー50から取り出されると、減圧乾燥ユニット26は、蓋部50cを閉じ、チャンバー50内を密閉する。
【0088】
また、減圧乾燥ユニット26は、図8Cに示すように、ピン52bが基板Sに接触しない所定の上昇位置まで第2支持部52を上昇させる。図8Cは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26で減圧乾燥処理を行う際の第1支持部51、および第2支持部52の状態を示す図である(その1)。
【0089】
図7に戻り、減圧乾燥ユニット26では、スロー排気が実行される(S11)。
【0090】
なお、減圧乾燥ユニット26は、スロー排気を開始すると、第2支持部52を上昇させ、第1支持部51を降下させることで、図8Dに示すように、基板Sを第2支持部52によって支持する。図8Dは、実施形態に係る減圧乾燥ユニット26で減圧乾燥処理を行う際の第1支持部51、および第2支持部52の状態を示す図である(その2)。
【0091】
減圧乾燥ユニット26は、第1支持部51、および第2支持部52を交互に昇降させることで、基板Sの支持を、第1支持部51、および第2支持部52間で切り替える。すなわち、減圧乾燥ユニット26は、第1支持部51、および第2支持部52で交互に基板Sを支持する。
【0092】
同一のピンが基板Sに接触する時間が長くなると、ピンが接触する箇所では、ピンとの熱伝導により、他の箇所よりも基板Sの温度が高くなり、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じるおそれがある。
【0093】
実施形態に係る減圧乾燥ユニット26は、基板Sの支持を第1支持部51、および第2支持部52で交互に行うことで、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることを抑制することができる。
【0094】
なお、基板Sの支持の切り替えは、予め設定された所定時間毎に行われる。また、基板Sにピンが接触しない支持部は、基板Sとピンとの間に、所定隙間が形成されるように降下する。所定隙間は、予め設定された長さであり、例えば、上下方向において、平板部51aと平板部52aとの間に隙間が生じない長さである。これにより、基板Sと、第1支持部51、および第2支持部52との間で気流の乱れが生じることを抑制し、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることをさらに抑制することができる。
【0095】
減圧乾燥ユニット26は、減圧乾燥処理を行っている間、第1支持部51、および第2支持部52による基板Sの支持の切り替えを実行する。すなわち、減圧乾燥ユニット26は、チャンバー50内を減圧する場合に加えて、チャンバー50内を常圧に戻す場合にも、基板Sの支持の切り替えを実行する。
【0096】
図7に戻り、減圧乾燥ユニット26では、メイン排気が実行される(S12)。その後、減圧乾燥ユニット26では、第1スローパージが実行され(S13)、第2スローパージが実行される(S14)。
【0097】
さらに、減圧乾燥ユニット26では、メインパージが実行され(S15)、その後、搬送装置30によってチャンバー50から基板Sが搬出される(S16)。
【0098】
<変形例>
次に、本実施形態の変形例について説明する。
【0099】
変形例に係る基板処理装置1において、減圧乾燥ユニット26の第1給気管71aは、図9に示すように、第1分岐管71a1、および第2分岐管71a2に分岐する。第1分岐管71a1は、複数の給気口73aのうち、第2給気部74側の3つの第1給気口73bに接続する。第2分岐管71a2は、複数の給気口73aのうち、第3給気部75側の4つの第2給気口73cに接続する。また、第2分岐管71a2には、第6開閉バルブ81が設けられる。図9は、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニット26の概略構成を示す模式図である。
【0100】
また、減圧乾燥ユニット26の第2給気管71bは、第1分岐管71b1、および第2分岐管71b2に分岐する。第1分岐管71b1は、複数の給気口74aのうち、第1給気部73側の3つの第1給気口74bに接続する。第2分岐管71b2は、複数の給気口74aのうち、第4給気部76側の5つの第2給気口74cに接続する。また、第2分岐管71b2には、第7開閉バルブ82が設けられる。
【0101】
スローパージ処理部6Eは、第1スローパージを行う際に、図10Aに示すように、まず、第1給気部73の第1給気口73b、および第2給気部74の第1給気口74bからガスを供給する。図10Aは、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニット26で第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である(その1)。なお、このとき、第6開閉バルブ81、および第7開閉バルブ82は、閉じられており、第1給気部73の第2給気口73c、および第2給気部74の第2給気口74cからは、ガスは供給されない。
【0102】
そして、スローパージ処理部6Eは、その後、第6開閉バルブ81、および第7開閉バルブ82を開き、図10Bに示すように、第1給気部73の第2給気口73c、および第2給気部74の第2給気口74cからもガスを供給する。図10Bは、実施形態の変形例に係る減圧乾燥ユニット26で第1スローパージを行う際のガス供給を示す図である(その2)。
【0103】
このように、制御部6Aは、第1スローパージを行う際に、複数の給気口73a、74aのうち、第1給気口73b、74bにおけるガスの供給と第2給気口73c、74cにおけるガスの供給とをそれぞれ制御する。
【0104】
なお、第1給気口73b、74bの数、および第2給気口73c、74cの数は、上記数に限られることはない。また、分岐する分岐管の数は、2つに限られず、3つ以上に分岐してもよい。また、減圧乾燥ユニット26は、各給気口73a、74aにおけるガスの供給をそれぞれ制御可能であってもよい。なお、減圧乾燥ユニット26は、第3給気部75の各給気口75a、第4給気部76の各給気口76aにおけるガスの供給をそれぞれ制御可能であってもよい。
【0105】
また、変形例に係る基板処理装置1は、給気口73a、74a、75a、76aをスリット状に形成してもよい。
【0106】
また、変形例に係る基板処理装置1は、第1スローパージにおいて、第3給気部75、および第4給気部76から給気を開始した後に、第1給気部73、または第2給気部74からも給気を行ってもよい。
【0107】
また、変形例に係る基板処理装置1は、第1スローパージにおいて、例えば、第1給気部73、第2給気部74、および第3給気部75から給気を行った後に、第4給気部76からも給気を行ってもよい。
【0108】
すなわち、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、矩形の2辺または3辺に位置する給気部からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部の数を増加させる。
【0109】
また、変形例に係る基板処理装置1は、第2開閉バルブ77〜第7開閉バルブ82に変えて、流量制御バルブを設け、ガスの流量を制御可能としてもよい。
【0110】
なお、上記実施形態では、フォトレジスト膜が形成された基板Sを減圧乾燥させる処理を一例として説明したが、これに限られることはない。例えば、有機材料膜が形成された基板Sを減圧乾燥させる処理に、上記した処理が適用されてもよい。
【0111】
<効果>
基板処理装置1は、基板Sを収容し、内部を減圧雰囲気で保持可能なチャンバー50と、チャンバー50内にガスを供給する複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76の一例)と、複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76の一例)におけるガスの供給をそれぞれ制御する制御部6Aとを備える。制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、複数の給気部のうち1つ以上の給気部(第1給気部73、および第2給気部74の一例)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75の一例)の数を増加させる。
【0112】
換言すると、基板処理方法は、基板Sを減圧雰囲気で収容したチャンバー50内を常圧に戻す場合に、複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76の一例)のうち1つ以上の給気部(第1給気部73、および第2給気部74の一例)からチャンバー50内にガスの供給を開始する工程と、ガスの供給が開始された後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75の一例)の数を増加させる工程とを有する。
【0113】
これにより、基板処理装置1は、例えば、溶剤を含むガスの滞留を抑制することができ、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることを抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、例えば、その後、基板Sが露光され、現像された場合に、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらに起因する膜厚の減少量を抑制し、膜減りの発生を抑制することができる。すなわち、基板処理装置1は、基板Sにおけるむらの発生を抑制することができる。また、基板処理装置1は、第1スローパージにおける処理時間が長くなることを抑制することができる。
【0114】
複数の給気部(第1給気部73〜第4給気部76の一例)は、矩形の各辺に沿って配置される。また、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、矩形の2辺または3辺に位置する給気部(第1給気部73、第2給気部74の一例、または第1給気部73、第2給気部74、および第3給気部75の一例)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75の一例、または第1給気部73〜第4給気部76の一例)の数を増加させる。
【0115】
例えば、制御部6Aは、チャンバー50内を常圧に戻す場合に、L字状に配置された2つの給気部(第1給気部73、第2給気部74の一例)からガスの供給を開始した後に、ガスを供給する給気部(第1給気部73〜第3給気部75の一例)の数を増加させる。
【0116】
これにより、基板処理装置1は、第1スローパージを行う際に、L字状に配置された2つの第1給気部73、および第2給気部74から、第3給気部75、および第4給気部76に向けてガスを流すことができる。そのため、基板処理装置1は、例えば、溶剤を含むガスが基板Sの中央付近に滞留することを抑制し、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることを抑制することができる。
【0117】
給気部(第1給気部73、第2給気部74の一例)は、複数の給気口73a、74aを備える。制御部6Aは、複数の給気口73a、74aのうち、第1給気口73b、74bにおけるガスの供給と第2給気口73c、74cにおけるガスの供給とをそれぞれ制御する。
【0118】
これより、基板処理装置1は、第1スローパージを行う際に、例えば、溶剤を含むガスの滞留を抑制することができ、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることを抑制することができる。
【0119】
基板処理装置1は、所定方向に並んで配置され、チャンバー50内で基板Sを支持する第1支持部51と、第1支持部51の間に配置され、チャンバー50内で基板Sを支持する第2支持部52とを備え、第1支持部51、および第2支持部52は、交互に昇降され、基板Sを交互に支持する。
【0120】
これにより、基板処理装置1は、同一の支持部によって基板Sが長時間支持されることを抑制し、ピンが当接する箇所と、他の箇所との間に温度差が生じることを抑制することができる。そのため、基板処理装置1は、例えば、フォトレジスト膜の乾燥状態にむらが生じることを抑制することができる。
【0121】
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求お範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【0122】
1 基板処理装置
3 第1処理ステーション
5 第2処理ステーション
6 制御装置
6A 制御部
6B 記憶部
26 減圧乾燥ユニット
50 チャンバー
51 第1支持部
52 第2支持部
56 ガス供給機構
73 第1給気部(給気部)
74 第2給気部(給気部)
75 第3給気部(給気部)
76 第4給気部(給気部)
73a 給気口
74a 給気口
75a 給気口
76a 給気口
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7
図8A
図8B
図8C
図8D
図9
図10A
図10B