[发明专利]减压干燥装置和减压干燥方法

说明书

技术领域

本发明涉及在减压状态下对形成在被处理基板上的涂敷液的膜(涂敷膜)实施干燥处理的减压干燥装置和减压干燥方法。

背景技术

例如在FPD(Flat Panel Display，平板显示器)的制造中，在玻璃基板等被处理基板上形成规定的膜后，利用所谓光刻工序形成电路图案，该光刻工序如下所述：涂敷作为处理液的光致抗蚀剂(以下称为抗蚀剂)而形成抗蚀剂膜，然后与电路图案相对应地对抗蚀剂膜进行曝光，对曝光后的抗蚀剂膜进行显影处理。

在该FPD制造的光刻工序中，对在玻璃基板等被处理基板上涂敷有抗蚀剂液的涂敷膜进行预烘干之前，为了使涂敷膜适当地干燥而使用减压干燥装置。

以往的有代表性的减压干燥装置(50)例如如专利文献1记载那样，具有上表面开口的托盘或浅底容器型的下部腔室(51)和构成为与该下部腔室的上表面气密地紧密结合或能够与该下部腔室的上表面嵌合的盖状的上部腔室(52)。在下部腔室中配设有载置台，在该载置台上利用固定凸片(fin)(54)水平地载置基板(G)，之后关闭腔室(使上部腔室与下部腔室紧密结合)，进行减压干燥处理(参照图23)。

在这种减压干燥处理中，通过设于下部腔室的底部的排气口(55)，利用外部的真空泵来进行腔室内的真空排气。通过该真空排气，腔室内的压力从排气之前的大气压状态改变为减压状态，在该减压状态下，溶剂(稀释剂)从基板上的抗蚀剂涂敷膜蒸发，从而在抗蚀剂涂敷膜的表面形成变质层(坚固的层)。然后，在开始减压干燥之后经过了一定时间的时刻，或到达设定压力的时刻，结束减压干燥处理。因此，经由设于下部腔室内的角落的清除口(purge port)喷出或扩散放出非活性气体(例如氮气或空气)，使腔室内的压力恢复至大气压。之后，抬起上部腔室，打开腔室，搬出基板。

专利文献1：日本特开2000-181079

另外，近年来，用于FPD等的玻璃基板大型化，在减压干燥处理单元中，收容玻璃基板的腔室也大型化。

因此，腔室内的容积增加，减压到规定压力需要一定时间。而且，因为涂敷在基板上的抗蚀剂液的量增加，所以抗蚀剂液在基板整个面上均匀地干燥需要较长时间，存在生产效率降低这样的课题。

对于这样的课题，本申请人提出以下的减压干燥装置和减压干燥方法，即，通过在腔室内设有整流构件，能够在基板上表面附近形成向一个方向流动的气流，从而在更短的时间内对基板处理面进行干燥处理(日本特愿2009-172834)。

但是，根据抗蚀剂液的种类、膜厚等处理条件的不同，干燥时间、干燥斑的产生状态也不同，因此在1个腔室中执行多种处理条件的情况下，所有的基板未必均能在短时间内形成良好的膜。

即，为了对处理条件不同的所有基板进行良好的成膜(干燥处理)，需要至少根据处理条件而改变配置在腔室内的基板的高度，然而，即使改变基板的高度，使用相同的整流构件仍不足以应对所有的处理条件。

列举具体的例子，根据抗蚀剂液的种类、膜厚的不同，在腔室内基板下方的空间狭小的情况下，在抗蚀剂膜上容易产生基板下方的构件的复制痕迹。

为了防止那样的复制痕迹的产生，优选提高腔室内的基板的位置，使基板远离腔室底面。

但是，若使基板远离腔室底面，则设于腔室内的整流构件无法充分地发挥作用，在基板的背面侧产生间隙从而无法在基板上形成充分的气流，不能在短时间内进行干燥处理。此外，由于通过基板的背面侧(基板和整流构件之间的间隙)的气流，存在容易在抗蚀剂膜上产生干燥斑这样的问题。

并且，抗蚀剂图案的残留膜率与图案截面形状以及线宽之间存在有相关关系，残留膜率越高则抗蚀剂图案的铅直方向的上部的角部越伸展，且抗蚀剂图案的铅直方向的下部越窄(即截面形状呈倒锥形)，残留膜率越低则抗蚀剂图案的铅直方向的上部越窄，且抗蚀剂图案的铅直方向的下部越宽(即截面形状呈梯形)。通常，在器件的微细化中期望残留膜率高的前者的图案特性，但是在多层布线构造中使布线交叉时，有时残留膜率低的后者的图案特性是好的。因此，应根据器件的规格等选择残留膜率高的减压干燥处理或残留膜率低的减压干燥处理中的任一个。无论选择哪一种减压干燥处理，都需求使减压干燥处理后的抗蚀剂涂敷膜在面内均匀地具有期望的膜质特性那样的装置性能。

发明内容

本发明是鉴于上述这样的情况而提出的，提供一种减压干燥装置和减压干燥方法，该减压干燥装置是对涂敷有处理液的被处理基板进行上述处理液的干燥处理而形成涂敷膜的减压干燥装置，该减压干燥装置和减压干燥方法能够对处理条件不同的多个被处理基板分别缩短处理液的干燥时间且进行良好的成膜。