JP4748742B2 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＦＰＤ（フラット・パネル・ディスプレイ）等に用いられるガラス基板に塗布膜を形成し、その表面層を改質する基板処理装置及び基板処理方法に関する。

例えばＦＰＤの製造においては、ガラス基板等の被処理基板に所定の膜を成膜した後、フォトレジスト（以下、レジストと呼ぶ）を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ工程により回路パターンを形成する。

前記レジスト膜の形成においては、従来、図６に示すように基板搬送方向Ａに沿って並べられた複数のユニットにより、基板へのレジスト液の塗布処理（ＣＴ）、レジスト膜の減圧乾燥処理（ＤＰ）、基板周縁部のレジスト膜の除去処理（ＥＲ）、レジスト膜の加熱処理（ＨＰ）が順に行われている。
ところで近年にあっては、基板が大型化すると共に、複数枚のマスクプロセスが必要となり、タクトタイムを遅延させないためには、前記減圧乾燥処理の時間を短時間のうちに完了する必要があった。
前記減圧乾燥処理は、基板を減圧環境下に置くことで、レジスト膜中の溶剤成分を蒸発させ、レジスト膜をムラなく乾燥させて基板への密着度を向上させる処理である。尚、従来の減圧乾燥装置の構成については、特許文献１に記載されている。

しかしながら、減圧乾燥処理を短時間に完了させるには、基板を収容するチャンバ内を従来よりも急速に減圧する必要があり、その場合、レジスト膜の表面層と内部の乾燥状態が異なり、その後のパターン形成に悪影響を及ぼす虞があった。
具体的には、レジスト表面層が乾燥固化する一方、内部が柔らかい状態となるために、その後の露光・現像処理において表面層が除去し難くなり、図７（ａ）に示すように基板Ｇ上に形成されたレジストパターンＲの断面が、表層部から逆テーパ状の形状となるという課題があった。即ち、そのように逆テーパ状のパターンＲが存在すると、配線パターンの不均一や不良発生の原因となり、歩留まりが低下するという課題があった。

前記課題に対し、例えば２台の減圧乾燥ユニットを用いて並列処理を行えば、プロセスマージンとスループットを十分に確保することができ、レジストパターンＲの断面を図７（ｂ）に示すような好ましいテーパ状（台形状）とすることができる。

特開２０００−１８１０７９号公報

しかしながら、前記のように複数の減圧乾燥ユニットを用いる装置構成の場合には、複数台の減圧乾燥ユニットだけでなく複数の搬送アームも必要となり、装置に係るコストが嵩み、フットプリントも増大するという別の課題があった。

本発明は、前記したような事情の下になされたものであり、基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理装置において、装置に係るコスト及びフットプリントの増加を抑え、プロセスマージンとスループットを十分に確保することのできる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。

前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理装置は、基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理装置であって、前記基板の被処理面に塗布液を供給し、塗布膜を形成する塗布手段と、前記塗布手段により基板上に形成された塗布膜に対し所定の乾燥処理を施す乾燥手段と、前記乾燥手段により乾燥処理が施された塗布膜を、溶剤雰囲気に曝す前に、前記基板を所定温度に冷却する冷却手段と、前記冷却手段により冷却された前記基板の塗布膜を溶剤雰囲気に曝し、塗布膜の表面層を改質する改質手段と、を備え、前記改質手段は、少なくともガス導入口が設けられたチャンバを有し、前記基板が前記チャンバ内に収容された状態で、前記ガス導入口から所定濃度の溶剤雰囲気を前記チャンバ内に導入し、前記溶剤雰囲気を前記塗布膜に曝すことに特徴を有する。
尚、前記乾燥手段は、前記基板を減圧雰囲気下に置くことにより、基板上に形成された前記塗布膜を乾燥させることが望ましい。

このような構成によれば、短時間に乾燥処理を完了した場合において、乾燥硬化した塗布膜の表面層を溶解し改質するため、その後の現像処理において所望のパターン形状を得ることができる。
また、減圧乾燥ユニットの数を増やす必要がないため、装置に係るコスト及びフットプリントの増加を抑制することができる。
特に、乾燥手段により乾燥処理が施された前記基板を所定温度に冷却する冷却手段を備え、前記冷却手段により冷却された前記基板の塗布膜に対し、溶剤雰囲気が曝されるように構成されているため、塗布膜の表層部の溶解を効果的に行うことができる。

また、前記チャンバには、該チャンバ内の雰囲気を排気するガス排気口がさらに設けられ、前記改質手段は、前記ガス導入口から前記チャンバ内に溶剤雰囲気を供給する溶剤雰囲気供給手段と、前記ガス排気口から前記チャンバ内の雰囲気を排気する排気手段とを備え、前記溶剤雰囲気供給手段による雰囲気供給量と前記排気手段による排気量とが調整されることにより、前記チャンバ内の溶剤濃度が所定値となされることが望ましい。
このような構成とすることにより、チャンバ内の溶剤濃度を精度よく制御することができる。

また、前記改質手段は、前記基板を平流し搬送する搬送手段を備え、前記搬送手段により平流し搬送される前記基板の塗布膜に対し、前記溶剤雰囲気が曝されることが望ましい。
このように平流ししながら塗布膜表層部の改質を行うことにより、プロセスマージンとスループットを十分に確保することができる。

また、前記改質手段の後段に設けられ、前記溶剤雰囲気に曝された前記基板上の塗布膜を加熱処理する加熱手段を備えることが望ましい。
このように加熱手段を設けることにより、塗布膜から溶剤を蒸発させ、塗布膜と基板との密着性を向上させることができる。

また、前記した課題を解決するために、本発明に係る基板処理方法は、基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理方法であって、前記基板の被処理面に、塗布手段により塗布液を供給し、塗布膜を形成するステップと、前記塗布手段により基板上に形成された塗布膜に対し、乾燥手段により所定の乾燥処理を施すステップと、前記乾燥手段により乾燥処理が施された塗布膜を、溶剤雰囲気に曝す前に、冷却手段により前記基板を所定温度に冷却するステップと、前記冷却手段により所定温度に冷却された塗布膜を、改質手段により所定濃度の溶剤雰囲気に曝し、前記塗布膜の表面層を改質するステップと、を実行することに特徴を有する。
尚、前記基板上に形成された塗布膜に対し所定の乾燥処理を施すステップにおいて、前記基板を減圧雰囲気下に置くことにより、基板上に形成された前記塗布膜を乾燥させることが望ましい。

このような方法によれば、短時間に乾燥処理を完了した場合において、乾燥硬化した塗布膜の表面層を溶解し改質するため、その後の現像処理において所望のパターン形状を得ることができる。
また、減圧乾燥ユニットの数を増やす必要がないため、装置に係るコスト及びフットプリントの増加を抑制することができる。
特に、前記乾燥された塗布膜に溶剤雰囲気を曝し、前記塗布膜の表面層を改質するステップの前に、前記塗布膜が乾燥処理された前記基板を所定温度に冷却するステップが実行されるため、塗布膜を溶剤雰囲気に曝す前に基板を所定温度に冷却することができ、塗布膜の表層部の溶解を効果的に行うことができる。

また、前記塗布膜の表面層を改質するステップにおいて、所定速度で平流し搬送される前記基板の塗布膜に対し、前記所定濃度の溶剤雰囲気が曝されることが望ましい。
このように平流ししながら塗布膜表層部の改質を行うことにより、プロセスマージンとスループットを十分に確保することができる。

また、前記乾燥された塗布膜に溶剤雰囲気を曝し、前記塗布膜の表面層を改質するステップの後に、前記基板上の塗布膜を加熱処理するステップを実行することが望ましい。
このように塗布膜の改質処理後に加熱処理を行うことにより、塗布膜から溶剤を蒸発させ、塗布膜と基板との密着性を向上させることができる。

本発明によれば、基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理装置において、装置に係るコスト及びフットプリントの増加を抑え、プロセスマージンとスループットを十分に確保することのできる基板処理装置及び基板処理方法を得ることができる。

図１は、本発明に係る基板処理装置が適用されるレジスト処理ユニットのレイアウト構成を模式的に示す平面図である。 図２は、図１のレジスト処理ユニットにおける主要装置を模式的に示す断面図である。 図３は、図１のレジスト処理ユニットが備える改質ユニット及びプリベーク装置の断面図である。 図４は、図３のＢ−Ｂ矢視断面図（平面図）である。 図５は、図１のレジスト処理ユニットにより一連の処理が施される基板の状態を示す塗布膜断面図である。 図６は、従来のレジスト膜形成を行うユニットのレイアウト構成を模式的に示す図である。 図７は、従来の好ましくないパターン断面形状と好ましいパターン断面形状とをそれぞれ示す図である。 図８は、実施例の結果を示すグラフである。

以下、本発明にかかる実施の形態につき、図に基づいて説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置が適用されるレジスト処理ユニットのレイアウト構成を模式的に示す平面図である。
図示するレジスト処理ユニット１００は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（基板）に、塗布液であるフォトレジストを塗布するレジスト塗布装置（ＣＴ）１（塗布手段）と、レジスト塗布装置１により基板上に塗布されたレジストを減圧乾燥させる減圧乾燥装置（ＤＰ）２（乾燥手段）と、基板周縁部の余分なレジスト膜を除去するエッジリムーバ（ＥＲ）３とが基板搬送路Ａに沿って順に配置されている。
さらに、基板搬送路Ａに沿って、エッジリムーバ（ＥＲ）３の後段には、前記減圧乾燥後のレジスト膜に溶剤雰囲気（シンナー雰囲気）を曝し、レジスト表面層を改質する改質ユニット（ＲＦ）４（改質手段）と、溶剤雰囲気に曝されたレジスト膜を加熱処理して溶剤成分を除去するプリベーク装置（ＰｒｅＢ）５（加熱手段）とが配置されている。

図２に、レジスト処理ユニット１００における主要装置の断面図を模式的に示す（エッジリムーバ（ＥＲ）３は図示省略）。
図２に示すように、レジスト塗布装置（ＣＴ）１は、気体の噴射または噴射と吸引により基板Ｇを異なる高さに浮上させる浮上ステージ１０と、この浮上ステージ１０の上方に配置され、基板Ｇの表面に処理液であるレジスト液を帯状に供給するレジスト供給ノズル１１とを備える。レジスト供給ノズル１１には、レジスト液供給源１５からレジスト液が供給される。

また、浮上ステージ１０の左右側方には、互いに平行に配置されるガイドレール１２が敷設され（一方のみ図示）、このガイドレール１２に沿ってスライド移動可能なスライダ１３が設けられる。このスライダ１３は、搬送路に沿って左右両側に対配置され（一方のみ図示）、その上面に基板搬送方向及び浮上ステージ１０に向かって板状に延設された基板キャリア１４が固定されている。即ち、スライダ１３の移動と共に、基板キャリア１４がガイドレール１２に沿って移動するようになされている。
したがって、基板キャリア１４に保持された基板Ｇがガイドレール１２に沿って移動すると共にレジスト供給ノズル１１の下方を通過し、そのときに基板Ｇ上にレジスト液が塗布される構成となされている。

また、減圧乾燥装置（ＤＰ）２は、基板Ｇを載置するための載置台１６と、この載置台１６に載置された基板Ｇを収容するチャンバ１７とを備えている。
この減圧乾燥装置２においては、レジスト塗布装置１によりレジスト液が塗布された基板Ｇが図示しない基板搬送アームにより載置台１６上に載置され、チャンバ１７内が密閉される。そして、排気装置１８の駆動によりチャンバ内が所定の気圧まで減圧され、基板Ｇ上のレジスト膜が減圧乾燥されるようになされている。

改質ユニット４、及びプリベーク装置５については、さらに図３，４を加え、詳細に説明する。図３は、改質ユニット４及びプリベーク装置５の断面図、図４は図３のＢ−Ｂ矢視断面図（平面図）である。
図３，図４に示すように、改質ユニット４は、基板Ｇを冷却し所定温度に調整するための基板温調部４ａ（冷却手段）と、温調された基板Ｇ上のレジスト膜に溶剤雰囲気、具体的にはシンナー雰囲気を供給する溶剤雰囲気供給部４ｂとを有する。

図示するように前記基板温調部４ａ、溶剤雰囲気供給部４ｂ、及びプリベーク装置５においては、それぞれ基板Ｇを平流し搬送する搬送手段として基板搬送部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを備えている。
各基板搬送部２１ａ、２１ｂ、２１ｃには、基板Ｇを搬送するための丸棒体である複数の搬送コロ２０が、それぞれ等間隔に敷設されている。
各搬送コロ２０は、それぞれ所定の太さ（径）を有する剛体（例えばＳＵＳ製）により形成され、その中心軸に沿って搬送コロ２０の両端側には、図４に示すように回転軸となるシャフト２０ａが突出して設けられている。シャフト２０ａの両端はフレーム２７に固定された軸受２８，２９に回転可能に軸支されている。

各コロ２０をそれぞれ回転駆動するための搬送駆動部３０は、駆動源の電気モータ３１と、この電気モータ３１の回転駆動力を各搬送コロ２０に伝えるための伝動機構とを有する。この伝動機構は、電気モータ３１の回転軸に無端ベルト３２を介して接続された回転駆動シャフト３３と、この回転駆動シャフト３３と搬送コロ２０とを作動結合する交差軸型のギア３４とで構成されている。
尚、このように構成された各基板搬送部２１ａ、２１ｂ、２１ｃにおいては、制御部４０からの命令によって電気モータ３１の駆動制御がなされる。

基板温調部４ａは、前記搬送コロ２０内に所定の温度に調整された温調水を、循環パイプ３５を介して供給し、これを循環させる温調水循環駆動部２２を備える。
また、搬送コロ２０上を搬送される基板Ｇはチャンバ２３によって覆われるようになされている。即ち、基板Ｇは搬入口２３ａからチャンバ２３内に搬入され、搬送コロ２０上を所定速度（例えば２５ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送され、搬送コロ２０からの冷却効果によって温度調整がなされる。そして、温調された基板Ｇは、基板搬送部２１ａにより搬出口２３ｂから後段の溶剤雰囲気供給部４ｂに搬出されるようになされている。

また、図３に示すように、チャンバ２３内には、給気装置２４によって給気ノズル２４ａから所定温度に調整された不活性ガスが供給され、排気装置２６により排気ノズル２６ａを介してチャンバ２３内の雰囲気が排気されるようになされている。これにより、チャンバ２３内の雰囲気が所定温度に調整され、基板Ｇの温調精度を向上することができる。
尚、レジスト膜に溶剤雰囲気を供給する前に基板Ｇを冷却調整することによって、この改質ユニット４の目的とするレジスト表層部溶解を効果的に行うことができる。

溶剤雰囲気供給部４ｂは、基板Ｇ上のレジスト膜を溶剤雰囲気に曝し、前段処理である減圧乾燥処理により乾燥固化したレジスト表面層を溶解するために行うものであり、これにより後段処理であるプリベーク処理において、レジスト内部からの溶剤の蒸発を促進させることができる。
基板Ｇ上のレジスト膜を溶剤雰囲気に効果的に曝すため、溶剤雰囲気供給部４ｂは、基板Ｇを収容するチャンバ３６を有し、このチャンバ３６内に敷設された前記搬送コロ２０上を基板Ｇが搬送されるようになされている。

チャンバ３６内には、雰囲気供給装置４１（溶剤雰囲気供給手段）によってノズル４２（ガス導入口）から溶剤雰囲気（例えばシンナー雰囲気）が供給される。また、排気装置４３（排気手段）によって、ノズル４４（ガス排気口）からチャンバ３６内の雰囲気が排気される。これによりチャンバ３６内に所定濃度（例えば８０００〜１６０００ｐｐｍ）の溶剤雰囲気が形成されるようになされている。
この溶剤雰囲気供給部４ｂにおいて、基板搬送部２１ａ、２１ｂの駆動により、前段の基板温調部４ａにおいて冷却された基板Ｇが搬入口３６ａから搬入開始されると、制御部４０により電気モータ３１の回転速度が制御され、基板Ｇはチャンバ３６内において所定速度（例えば２５ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送される。

この基板搬送が行われる際、チャンバ３６内は所定濃度の溶剤雰囲気が形成されており、チャンバ３６内を搬送される間、基板Ｇ上のレジスト膜は、溶剤雰囲気に曝されるようになされている（以下、曝露処理ともいう）。
そして、基板Ｇに対し溶剤雰囲気による曝露処理がなされると、基板Ｇは基板搬送部２１ｂによってチャンバ３６の搬出口３６ｂから搬出されて、プリベーク装置５に搬入されるようになされている。

プリベーク装置５においては、溶剤雰囲気供給部４ｂにおいてレジスト膜に浸透した溶剤（シンナー）を蒸発させ、基板Ｇにレジスト膜を定着させるための加熱処理が行われる。
加熱処理を効果的に行うため、プリベーク装置５は、搬送コロ２０上を搬送される基板Ｇを覆うチャンバ４５を有する。
また、隣り合う搬送コロ２０の間にはそれぞれ、所定の電流が供給されることにより発熱するヒータプレート４６が設けられ、図３に示すようにチャンバ４５内の基板Ｇ上方には複数のヒータプレート４７が所定間隔を開けて設けられている。これらヒータプレート４６，４７への電流供給は、それぞれ加熱制御部４８、４９により行われる。
即ち、基板搬送部２１ｂ、２１ｃの駆動によってチャンバ４５内に搬入口４５ａから搬入された基板Ｇは、チャンバ４５内を搬送されながら、或いはチャンバ４５内で一時停止状態とされ、ヒータプレート４６，４７による加熱処理がなされる。ヒータプレート４６，４７での加熱処理がなされた基板Ｇは、搬出口４５ｂから搬出される。

続いて、このように構成されたレジスト処理ユニット１００における一連の動作について図５の基板Ｇの塗布膜断面図を用いながら説明する。
図５（ａ）に示すように被処理面に下地膜６０が形成された基板Ｇは、最初にレジスト塗布ユニット（ＣＴ）１において浮上ステージ１０上を搬送されながら、レジスト供給ノズル１１によりレジスト液Ｒの塗布がなされる（図５（ｂ）の状態）。

レジスト液Ｒが塗布された基板Ｇは、直後に減圧乾燥装置（ＤＰ）２のチャンバ１７内に搬入される。そして、排気装置１８によりチャンバ１７内が減圧環境となされ、基板Ｇが減圧環境下（例えば２６Ｐａ）に所定時間（例えば４０秒間）置かれる。
ここでの減圧乾燥処理は、チャンバ１７内が短時間で大きく減圧されるため、図５（ｃ）に示すようにレジスト膜Ｒの表面層Ｒ１の乾燥硬化が進み、内層Ｒ２は柔らかい状態となっている。
減圧乾燥処理された基板Ｇは、改質ユニット４の基板温調部４ａに先ず搬入され、基板搬送部２１ａにより所定速度（例えば２５ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送されながら、そこで所定温度（例えば２０℃）に冷却調整される。

冷却処理がなされた基板Ｇは、基板搬送部２１ｂにより溶剤雰囲気供給部４ｂのチャンバ３６に搬入され、チャンバ３６内を所定速度（例えば２５ｍｍ／ｓｅｃ）で搬送される。
一方、チャンバ３６内には、ノズル４２から供給された溶剤雰囲気（シンナー雰囲気）によって、所定濃度（例えば８０００〜１６０００ｐｐｍ）の溶剤雰囲気が形成されており、基板Ｇ上のレジスト膜は、前記溶剤雰囲気に所定時間（例えば４０秒）、曝される。この曝露処理により、前記乾燥硬化している表面層Ｒ１に溶剤が浸透し、表面層Ｒ１は内層Ｒ２と同程度の乾燥状態に溶解して改質される（図５（ｄ）の状態）。
そして基板Ｇは、基板搬送部２１ｃによりプリベーク装置５に搬入され、そこでヒータプレート４６，４７による加熱処理が施される。これによりレジスト中に残留する溶剤が蒸発除去し、基板Ｇに対するレジスト膜の密着性も強化される（図５（ｅ）の状態）。

このように本実施の形態によれば、短時間の減圧乾燥処理により乾燥硬化したレジスト表面層を基板搬送しながら溶解し改質するため、その後の現像処理において所望のパターン形状（図７（ｂ）に示すような台形状のパターン）を得ることができると共にプロセスマージンとスループットを十分に確保することができる。また、減圧乾燥ユニットの数を増やす必要がないため、装置に係るコスト及びフットプリントの増加を抑制することができる。

続いて、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法について、実施例に基づきさらに説明する。本実施例では、前記実施の形態に示した構成のレジスト処理ユニットを用い、実際に実験を行うことにより、その効果を検証した。

（実施例１）
実施例１では、諸条件でのレジスト膜形成後、露光・現像処理を行い、形成されたパターン形状を評価した。
具体的な処理工程としては、前記実施形態に基づき、レジスト塗布（ＣＴ）→減圧乾燥（ＤＰ）→溶剤雰囲気の曝露処理（ＲＦ）→プリベーク処理（ＨＰ）→露光処理→現像処理を順に行った。実験条件を表１に示す。

（比較例１，２）
また、比較例として溶剤雰囲気の曝露処理を行わない従来の工程を実施し、本実施例との結果を比較評価した。実施例１と異なる条件を表２に示す。

この実験の結果として、実施例１、比較例１，２において形成されたレジストパターンの表面線幅の平均値と、その高さ平均値を図８の棒グラフに示す。
比較例２での２台の減圧乾燥ユニットによる並列処理を行う場合、溶剤の蒸発に最適な気圧（１００〜４００Ｐａ）で減圧乾燥時間を長く確保することができる。このため、図８のグラフに示す比較例２の結果は、パターンの高さ及び線幅ともに良好な結果が得られた。但し、前記したように、２台の減圧乾燥ユニットを用いる装置構成の場合、その増加分の装置に係るコストが嵩み、フットプリントも増大するという弊害（課題）がある。
一方、比較例１での１台の減圧乾燥ユニットによる短時間の減圧乾燥処理及び、溶剤雰囲気の曝露処理を行わない場合、レジスト膜が溶解し難いためにパターン高さが高く線幅が太くなり、好ましくないパターン形状が得られた。

実施例１の結果としては、図８の棒グラフに示すように比較例２に近いものとなり、溶剤雰囲気の曝露処理での基板搬送速度を少なくとも２５ｍｍ／ｓｅｃ以下とすれば、十分にレジスト表面層を溶解でき、良好な結果が得られることがわかった。

以上の実施例の結果、本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、曝露処理における溶剤雰囲気の濃度と基板搬送速度を調整することにより、減圧乾燥処理を短時間で実施しても、良好な結果を得ることができ、プロセスマージンとスループットを十分に確保できることを確認した。

１ レジスト塗布装置（塗布手段）
２ 減圧乾燥装置（乾燥手段）
３ エッジリムーバ
４ 改質ユニット（改質手段）
５ プリベーク装置（加熱手段）
１０ 浮上ステージ
１１ レジスト供給ノズル
１２ ガイドレール
１３ スライダ
１４ 基板キャリア
１５ レジスト液供給源
１６ 載置台
１７ チャンバ
１８ 排気装置
２０ 搬送コロ
２１ 基板搬送部（搬送手段）
２２ 温調水循環駆動部
２３ チャンバ
２４ 給気装置
２６ 排気装置
２７ フレーム
２８ 軸受
２９ 軸受
３０ 搬送駆動部
３１ 電気モータ
３２ 無端ベルト
３３ 回転駆動シャフト
３４ ギア
３５ 循環パイプ
３６ チャンバ
４１ 雰囲気供給装置（溶剤雰囲気供給手段）
４２ ノズル（ガス導入口）
４３ 排気装置（排気手段）
４４ ノズル（ガス排気口）
４５ チャンバ
４６ ヒータプレート
４７ ヒータプレート
４８ 加熱制御部
４９ 加熱制御部
１００ レジスト処理ユニット
Ｇ 基板
Ｒ レジスト（塗布液、塗布膜）

Claims (9)

1. 基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理装置であって、
   前記基板の被処理面に塗布液を供給し、塗布膜を形成する塗布手段と、
   前記塗布手段により基板上に形成された塗布膜に対し所定の乾燥処理を施す乾燥手段と、
   前記乾燥手段により乾燥処理が施された塗布膜を、溶剤雰囲気に曝す前に、前記基板を所定温度に冷却する冷却手段と、
   前記冷却手段により冷却された前記基板の塗布膜を溶剤雰囲気に曝し、塗布膜の表面層を改質する改質手段と、を備え、
   前記改質手段は、少なくともガス導入口が設けられたチャンバを有し、前記基板が前記チャンバ内に収容された状態で、前記ガス導入口から所定濃度の溶剤雰囲気を前記チャンバ内に導入し、前記溶剤雰囲気を前記塗布膜に曝すことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記乾燥手段は、前記基板を減圧雰囲気下に置くことにより、基板上に形成された前記塗布膜を乾燥させることを特徴とする請求項１に記載された基板処理装置。
3. 前記チャンバには、該チャンバ内の雰囲気を排気するガス排気口がさらに設けられ、
   前記改質手段は、
   前記ガス導入口から前記チャンバ内に溶剤雰囲気を供給する溶剤雰囲気供給手段と、
   前記ガス排気口から前記チャンバ内の雰囲気を排気する排気手段とを備え、
   前記溶剤雰囲気供給手段による雰囲気供給量と前記排気手段による排気量とが調整されることにより、前記チャンバ内の溶剤濃度が所定値となされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された基板処理装置。
4. 前記改質手段は、
   前記基板を平流し搬送する搬送手段を備え、
   前記搬送手段により平流し搬送される前記基板の塗布膜に対し、前記溶剤雰囲気が曝されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板処理装置。
5. 前記改質手段の後段に設けられ、前記溶剤雰囲気に曝された前記基板上の塗布膜を加熱処理する加熱手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載された基板処理装置。
6. 基板の被処理面上に塗布膜を形成し、前記塗布膜の表面層を改質する基板処理方法であって、
   前記基板の被処理面に、塗布手段により塗布液を供給し、塗布膜を形成するステップと、
   前記塗布手段により基板上に形成された塗布膜に対し、乾燥手段により所定の乾燥処理を施すステップと、
   前記乾燥手段により乾燥処理が施された塗布膜を、溶剤雰囲気に曝す前に、冷却手段により前記基板を所定温度に冷却するステップと、
   前記冷却手段により所定温度に冷却された塗布膜を、改質手段により所定濃度の溶剤雰囲気に曝し、前記塗布膜の表面層を改質するステップと、を実行することを特徴とする基板処理方法。
7. 前記塗布膜の表面層を改質するステップにおいて、
   所定速度で平流し搬送される前記基板の塗布膜が、前記所定濃度の溶剤雰囲気に曝されることを特徴とする請求項６に記載された基板処理方法。
8. 前記基板上に形成された塗布膜に対し所定の乾燥処理を施すステップにおいて、
   前記基板を減圧雰囲気下に置くことにより、基板上に形成された前記塗布膜を乾燥させることを特徴とする請求項６または請求項７に記載された基板処理方法。
9. 前記乾燥された塗布膜に溶剤雰囲気を曝し、前記塗布膜の表面層を改質するステップの後に、前記基板上の塗布膜を加熱処理するステップを実行することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載された基板処理方法。

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