JP4843043B2

JP4843043B2 - 基板処理装置及び基板処理方法

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Publication number: JP4843043B2
Application number: JP2008532169A
Authority: JP
Inventors: ジョン−ス・チェ; ユン−クウォン・チェ
Original assignee: セメス・カンパニー・リミテッド
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-09-26
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Description

本発明は、基板を処理する装置及び方法に関し、さらに詳細には、ウェーハのような半導体基板に薬液を供給して基板を処理する装置及び方法に関する。

半導体素子を製造するために、ウェーハには様々な工程が行われる。その工程のうち、フォトリソグラフィ工程は、ウェーハ上に一定のパターンを形成するための工程であり、ウェーハ上にフォトレジストのような感光液を塗布する塗布工程、フォトレジスト上に光を照射して所定のパターンに対する暫定的な像を形成する写真工程、及び暫定的な像に対して所定のパターンを現像する現像工程を含む。塗布工程を行う際、ウェーハ上にフォトレジストを均一な厚さで、そして設定の厚さで塗布することは非常に重要である。工程の進行時にウェーハの温度は、その上に塗布されるフォトレジストの厚さ均一度などに大きな影響を及ぼす。

一般に、塗布工程が行われる前、ウェーハはベークモジュールで加熱または冷却され、その後、ロボットにより塗布工程が行われるモジュールに移送される。ウェーハの温度は、ロボットとの接触により影響を受ける。従って、ウェーハを工程温度に維持するために、ロボット内にウェーハの温度を調節する温度調節部材が提供される。

一般に、装置内に、上下または左右方向に複数のべークモジュールが提供される。工程が行われるベークモジュールの位置によって、ウェーハらが移送ロボットと接触する時間が相違する。従って、ウェーハらの温度を同一に且つ正確に制御することが難しい。また、ウェーハの一部領域だけがロボットと接触するので、ウェーハの領域によって温度が異なる。

上述の問題のため、塗布工程時にウェーハらの間でまたは一つのウェーハの領域の間でフォトレジストの厚さ均一度が低い。

そこで、本発明の目的は、基板に所定の工程を行う前に、基板の温度を工程温度で均一にすることができる基板処理装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、基板にフォトレジストを塗布する工程において、基板らの間でまたは一つの基板の領域の間で、基板に塗布されるフォトレジストの厚さの均一度を向上させることができる基板処理装置及び方法を提供する。

上記の目的を達成すべく、本発明は、基板上に薬液を供給して工程を行う装置を提供する。本発明による装置は、基板が載置される支持部材と、前記支持部材に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部材と、前記薬液が前記基板に供給される前に、前記基板の温度を既設定の工程温度に調節する流体を前記基板に供給する流体供給部材と、を含む。前記流体供給部材は、前記流体が供給される流体供給ラインと、前記流体の温度を調節する温度調節部材と、を含む。

本発明の一実施の形態によれば、前記工程は基板上に感光液を塗布する工程であり、前記薬液は感光液であり、前記流体は前記感光液が前記基板上で容易に拡散するようにする処理液である。また、前記流体供給部材は、前記処理液を前記基板に供給する処理液供給部材を含み、前記流体供給ラインは、前記処理液が供給される処理液供給ラインを含む。

前記支持部材は、前記基板が載置される支持板と、前記支持板に結合し、駆動機により回転可能な回転軸と、を含む。前記装置には、前記回転軸の回転及び前記処理液供給ライン上に設けられたバルブの開閉または開閉程度を制御する制御機が提供され得る。

一例によれば、前記処理液の温度を調節する温度調節部材は、前記処理液供給ラインの少なくとも一部分を取り囲むように配置され、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、を含む。

一例によれば、前記感光液供給部材は、感光液が供給される感光液供給ラインと、前記感光液が既設定の工程温度を維持するように、前記感光液の温度を調節する温度調節部材と、を含む。前記感光液の温度を調節する温度調節部材は、前記感光液供給ラインの少なくとも一部分を取り囲むように配置され、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、を含む。

一例によれば、前記感光液はフォトレジストであり、前記処理液はシンナー（ｔｈｉｎｎｅｒ）であり得る。

本発明の他の実施の形態によれば、前記工程は現像工程であり、前記薬液は現像液であり、前記流体は脱イオン水である。

前記流体の温度を調節する温度調節部材は、前記流体供給ラインの少なくとも一部分を取り囲むように配置され、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、を含む。

また、前記基板処理装置には、前記基板の後面を洗浄する洗浄液供給部材がさらに提供され得る。前記洗浄液供給部材は、前記基板の後面に洗浄液を供給する洗浄液供給ラインと、前記洗浄液供給ラインを流れる洗浄液の温度を調節する温度調節部材と、を含む。

一例によれば、前記洗浄液の温度を調節する温度調節部材は、前記洗浄液供給ラインの少なくとも一部分を取り囲むように配置され、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、を含む。

また、本発明は、薬液を使用して基板を処理する方法を提供する。

前記方法によれば、温度調節された流体を前記基板に供給して、前記流体により前記基板を既設定の工程温度に維持した後、前記薬液を前記基板に供給して工程を行う。

一実施の形態によれば、前記工程は塗布工程であり、前記流体はシンナーであり、前記薬液はフォトレジストである。前記流体の温度調節は、前記流体が供給される供給ラインと隣接する領域を、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることができる。前記流体が供給される間、前記基板は回転することができる。

他の実施の形態によれば、前記工程は現像工程であり、前記流体は脱イオン水であり、前記薬液は現像液である。

また、本発明による基板処理方法は、支持板上に基板をローディングするステップと、感光液が前記基板上で容易に拡散するようにする処理液を前記基板上に供給するステップと、前記基板上に前記感光液を供給するステップと、前記基板を前記支持板からアンローディングするステップと、を含み、前記処理液を前記基板上に供給するステップは、前記基板が前記処理液により既設定の工程温度を維持するように、温度調節された前記処理液を前記基板上に供給するステップを含む。

前記温度調節された処理液を前記基板上に供給するステップは、前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を回転させるステップを含むことができる。また、前記温度調節された処理液を前記基板上に供給するステップは、前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を回転するステップの後、前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を停止させるステップをさらに含むことができる。

一例によれば、前記流体の温度調節は、前記流体が供給される供給ラインと隣接する領域を、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることができる

前記方法は、前記基板上に薬液を供給するステップの後、前記基板の後面に洗浄液を供給して前記基板の後面を洗浄するステップをさらに含むことができる。前記基板が前記洗浄液により既設定の工程温度を維持するように、前記洗浄液は温度調節され、前記基板に供給される。前記基板の後面に供給される洗浄液の温度調節は、前記処理液が供給される洗浄液供給ラインの周りを、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることができる。

前記方法は、前記基板上に感光液を供給するステップの後、前記基板のベベル部に除去液を供給して、前記基板のベベル部に付着した感光液を除去するステップをさらに含むことができる。前記基板の後面に洗浄液を供給して前記基板の後面を洗浄するステップは、前記基板のベベル部に付着した感光液を除去するステップと同時に行われることができる

また、本発明による基板上に感光液を塗布する方法は、支持板上に基板をローディングするステップと、前記感光液が前記基板上で容易に拡散するようにする処理液を前記基板上に供給するステップと、前記基板上に前記感光液を供給するステップと、前記基板を前記支持板からアンローディングするステップと、を含む。前記処理液を前記基板上に供給するステップは、前記処理液を前記基板上に供給する間、前記基板を回転させるステップを含む。

本発明によれば、塗布などのような工程が行われる時、ウェーハを工程温度に維持できる。

また、本発明によれば、塗布などのような工程が行われる時、ウェーハ全体の領域における温度偏差を除去することができる。

さらに、本発明によれば、フォトレジストの塗布の前に、ウェーハに供給されるシンナーによりウェーハの温度が調節されるので、ウェーハの温度調節のために別途の装置が提供される必要がなくなる。

以下、添付の図１〜図１４を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態は様々な形態に変形でき、本発明の範囲が下術する実施の形態により限定されると解釈されてはならない。本実施の形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状は、より明確な説明のために誇張され得る。

図１及び図２は、本発明の一実施の形態による基板処理装置１０を示す概略図及び平面図である。本実施の形態では、基板処理装置１０の一例としてウェーハＷ上にフォトレジストを塗布する装置について説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の塗布装置は、容器１００、支持部材２００、処理液供給部材３００、薬液供給部材４００、除去液供給部材５００、洗浄液供給部材６００、及び制御機７００を有する。容器１００は、塗布工程が行われる空間を提供する。処理液供給部材３００は、フォトレジストが供給される前に、ウェーハＷ上でのフォトレジストの拡散を促進する処理液をウェーハＷに供給する。これは、塗布工程に使用されるフォトレジストの供給量を減少させる。処理液としてはシンナー（ｔｈｉｎｎｅｒ）を使用できる。薬液供給部材４００は、ウェーハＷ上にフォトレジストのような感光液を供給する。除去液供給部材５００は、フォトレジストの塗布が完了した後、ウェーハＷのベベル部に付着したフォトレジストを除去する除去液をウェーハＷのベベル部に供給する。これは、ウェーハＷのベベル部に付着したフォトレジストが後ほどパーティクルとして作用することを防止する。除去液としては、シンナーを使用できる。洗浄液供給部材６００は、フォトレジストの塗布が完了した後、ウェーハＷの後面に付着した汚染物質を除去する洗浄液をウェーハＷの後面に供給する。汚染物質は、パーティクルやフォトレジストなどがあり、洗浄液としてはシンナーを使用できる。制御機７００は、ウェーハＷの回転や、後述する各々のノズル３１０、４１０、５１０の移動、後述する各々の供給管上に設けられたバルブ３５６ａ、３６６ａ、４５６ａ、４６６ａ、５５６ａ、６５６ａ、６６６ａの開閉、そして後述する各々の温度調節器３６２、４６２、６６２を制御する。

上述の例では、処理液、除去液及び洗浄液として全てシンナーが使用されると説明しているが、各々の液に対して異なる種類の流体が使用できる。

再び図１を参照すると、容器１００は、内部に上部が開放された空間１４０が形成されたボウル（ｂｏｗｌ）形状を有し、容器１００の底面には、工程に使用された流体が排出される排出ライン１２０が結合する。

支持部材２００は、工程進行の間ウェーハＷを支持する。支持部材２００は、略円板形状を有し、ウェーハＷが載置される支持板２２０と、その下面から下に延長され、モータ２６０により回転可能な回転軸２４０とを有する。支持板２２０は容器１００内に配置され、回転軸２２０は容器１００の底面を貫通するように設けられる。支持板２２０は、クランプのような機械的方式でウェーハＷを支持するか、真空吸着方式でウェーハＷを支持することができる。支持板２２０の直径は、ウェーハＷの直径の１／２〜２／３で提供できる。支持板２２０内には、ウェーハＷを一定温度に調節するために、加熱部材または冷却部材（図示せず）が提供され得る。

処理液供給部材３００は、フォトレジストが供給される前にウェーハＷの中央に処理液を供給して、後に供給されるフォトレジストの拡散を容易にし、ウェーハＷが工程温度で維持されるようにする。図３を参照すると、処理液供給部材３００は、ノズル３１０、ノズル移動部材３２０（図１参照）、供給管３５６、処理液供給ライン３５８、及び温度調節部材３６０を有する。ノズル３１０は、ノズル移動部材３２０により上下方向に直線移動するか、ウェーハＷの中心上部で容器１００外側に回転移動する。ノズル移動部材３２０は、ノズル３０が結合する水平支持台３２２と、これに結合しモータ３２６により回転可能な垂直支持台３２４とを有する。一方、ノズル移動部材３２０は、ウェーハＷの中心上部で容器１００外側にノズル３１０を直線移動させる構造を有し得る。供給管３５６は、処理液格納部３５２とノズル３１０とを連結し、柔軟性材質で製造される。供給管３５６には、開閉バルブまたは流量調節バルブ３５６ａが設けられる。処理液供給ライン３５８は、処理液を供給する通路であって、供給管３５６、水平支持台３２２及びノズル３１０内に形成される。

本発明によれば、処理液は温度調節部材３６０により適正工程温度に調節された状態でウェーハＷに供給される。これは、フォトレジストが供給される前に、ウェーハＷが処理液により工程温度に維持されるようにする。処理液は、ウェーハＷを工程温度で維持するに適合する温度に調節された状態でウェーハＷに供給され、ウェーハＷは処理液との熱交換により既設定の工程温度で維持される。ここで、既設定の工程温度は、特定値であるか特定範囲であり得る。

一例によれば、温度調節部材３６０は、処理液供給ライン３５８の少なくとも一部を取り囲むように提供される恒温用流体供給ライン３６８と恒温用流体の温度を調節する温度調節器３６４とを有する。恒温用流体としては、脱イオン水などのような液体または窒素のような不活性気体を使用できる。処理液は、処理液供給ライン３５８から吐出される前まで、設定の温度で維持されることが好ましい。従って、恒温用流体供給ライン３６８は、ノズル３１０内に形成された処理液供給ライン３５８を取り囲むように提供され、ノズル３１０と恒温用流体格納部３６２とを連結する供給管３６６まで延長されることができる。供給管上３６６には、恒温用流体の温度を調節する温度調節器３６４が設けられる。ノズル３１０の端部には、処理液の温度調節に使用された恒温用流体を温度調節器３６４または恒温用流体格納部３６２に回収する回収管３６５が連結される。

薬液供給部材４００は、フォトレジストをウェーハＷの中央に供給して、ウェーハＷ上にフォトレジストを塗布する。図４を参照すると、薬液供給部材４００は、ノズル４１０、ノズル移動部材４２０（図１参照）、供給管４５６、感光液供給ライン４５８、及び温度調節部材４６０を有する。ノズル４１０は、ノズル移動部材４２０により、上下方向に直線移動するか、ウェーハＷの中心上部から容器１００の外側まで回転移動する。ノズル移動部材４２０は、ノズル４１０が結合する水平支持台４２２と、これに結合モータ４２６により回転可能な垂直支持台４２４とを有する。一方、ノズル移動部材４２０は、ウェーハＷの中心上部から容器１００の外側までウェーハＷの半径方向にノズル４１０を直線移動させる構造を有し得る。供給管４５６は、薬液格納部４５２とノズル４１０とを連結し、柔軟性材質で製造される。供給管４５６には、開閉バルブまたは流量調節バルブ４５６ａが設けられる。感光液供給ライン４５８は、ノズル４１０、水平支持台４２２及び供給管４５６内に提供される。

フォトレジストは、温度調節部材４６０により適正温度に調節された状態でウェーハＷに供給される。一例によれば、温度調節部材４６０は、感光液供給ライン４５８の少なくとも一部を取り囲むように提供される恒温用流体供給ライン４６８と恒温用流体の温度を調節する温度調節器４６４を有する。恒温用流体としては、脱イオン水または窒素を使用できる。感光液が感光液供給ライン４５８から吐出される前まで設定の温度を維持することが好ましい。従って、恒温用流体供給ライン４６８は、ノズル４１０内に形成された感光液供給ライン４５８を取り囲むように提供され、ノズル４１０と恒温用流体格納部４６２とを連結する供給管４６６まで延長されることができる。供給管４６６上には、恒温用流体の温度を調節する温度調節器４６４が設けられる。ノズル４１０の端部には、フォトレジストの温度調節に使用された恒温用流体を温度調節器４６４または恒温用流体格納部４６２に回収する回収管４６５が連結される。

上述のように、除去液供給部材５００は、除去液をウェーハＷのベベル部に供給して、ウェーハＷのベベル部に付着したフォトレジストを除去する。図５を参照すると、除去液供給部材５００は、ノズル５１０、ノズル移動部材５２０（図２参照）、供給管５５６及び除去液供給ライン５５８を有する。ノズル５１０は、ノズル移動部材５２０により、上下方向に直線移動するか、ウェーハＷのベベル部上部から容器１００の側部に回転移動する。ノズル移動部材５２０は、ノズル５１０が結合する水平支持台５２２と、これに結合しモータ５２６（図８Ｄ参照）により回転可能な垂直支持台５２４とを有する。一方、ノズル移動部材５２０は、ウェーハＷのベベル部上部から容器１００の外側までウェーハＷの半径方向にノズル５１０を直線移動させる構造を有し得る。供給管５５６は、除去液格納部５５２とノズル５１０とを連結し、柔軟性材質で製造される。供給管５５６には、開閉バルブまたは流量調節バルブ５５６ａが設けられる。除去液供給ライン５５８は、ノズル５１０、水平支持台５２２及び供給管５５６内に提供される。

洗浄液供給部材６００は、ウェーハＷの後面を洗浄するためにウェーハＷの後面に洗浄液を供給する。図６を参照すると、洗浄液供給部材６００は、ノズル６１０、供給管６５６、洗浄液供給ライン６５８及び温度調節部材６６０を有する。洗浄液供給ライン６５８は、ノズル６１０と供給管６５６内に提供される。ノズル６１０は、容器１００内にウェーハＷの後面に向かうように設けられる。ウェーハＷが支持板２２０に真空吸着される場合、ノズル６１０は、洗浄液が支持板２２０と隣接するウェーハＷの後面領域に向けて噴射されるように設けられる。供給管６５６は、洗浄液格納部６５２とノズル６１０とを連結し、柔軟性材質で製造される。供給管６５６には、開閉バルブまたは流量調節バルブ６５６ａが設けられる。ウェーハＷが機械的手段により支持板２２０の上面から離隔するように支持板２２０に支持される場合、洗浄液供給ライン６５８は、回転軸２４０内に提供され得る。

本発明によれば、洗浄液は、温度調節部材６６０により適正温度に調節された状態でウェーハＷに供給される。フォトレジストが供給された後一定時間の間、ウェーハＷに塗布されたフォトレジストが安定化する時間が要求される。ウェーハＷの温度が設定温度より高ければ、フォトレジストがウェーハＷ全体領域に十分広がることができない。温度調節部材６６０は、ウェーハＷにフォトレジストが塗布された後、フォトレジストが安定化するまで洗浄液によりウェーハＷが工程温度を維持するように、洗浄液の温度を調節する。

一例によれば、温度調節部材６６０は、洗浄液供給ライン６５８の少なくとも一部を取り囲むように提供される恒温用流体供給ライン６６８と、恒温用流体の温度を調節する温度調節器６６４とを有する。恒温用流体としては液体または気体が提供され得る。洗浄液が洗浄液供給ライン６５８から吐出される前まで、設定の温度を維持することが好ましい。従って、恒温用流体供給ライン６６８は、ノズル６１０内に形成された洗浄液供給ライン６５８を取り囲むように提供され、ノズル６１０と恒温用流体格納部６６２とを連結する供給管６６６まで延長され得る。供給管６６６上には、恒温用流体の温度を調節する温度調節器６６４が設けられる。ノズル６１０端部には、洗浄液の温度調節に使用された恒温用流体を温度調節器６６４または恒温用流体格納部６６２に回収する回収管６６５が提供される。

工程によってフォトレジストの工程温度とウェーハＷの工程温度が同一である場合がある。これは、設定のフォトレジストの工程温度の範囲とウェーハＷの工程温度の範囲とが一部重なる場合を含める。この場合、図７に示すように、感光液供給ライン４５８と処理液供給ライン３５８とは、一つのノズル８１０内に平行に提供され、感光液と処理液の温度は、一つの温度調節部材８６０により調節される。温度調節部材８６０は、ノズル８１０内に処理液供給ライン３５８と感光液供給ライン４５８とを取り囲むように提供される恒温用流体供給ライン８６８を有し、恒温用流体供給ライン８６８は、恒温用流体格納部８６２とノズル８１０とを連結する供給管８６６内まで延長形成される。供給管８６６内には恒温用流体の温度を調節する温度調節器８６４が設けられる。ノズル８１０の端部には、処理液及び感光液と熱交換された恒温用流体が温度調節器８６４または恒温用流体格納部８６２に回収される回収ライン８６９が連結される。

上述の例では、各々の恒温用流体供給ライン３６８、４６８、６６８がノズル内で処理液供給ライン３５８、感光液供給ライン４５８、洗浄液供給ライン６５８を取り囲むように配置される場合を例に挙げて説明している。しかし、これは恒温用流体供給ライン３６８、４６８、６６８が、感光液供給ライン４５８、処理液供給ライン３５８、または洗浄液供給ライン６５８と隣接する領域を流れるようにするための好ましい一例である。従って、恒温用流体供給ライン３６８、４６８、６６８及び処理液供給ライン３５８、感光液供給ライン４５８、洗浄液供給ライン６５８は、恒温用流体と感光液、処理液及び洗浄液との熱交換が可能であるように、上述の実施の形態と相違する配置で提供され得る。

次に、図８及び図１２を参照して上述の構造を有する基板処理装置１０を使用して基板を処理する方法を説明する。

先ず、処理液供給部材３００のノズル３１０、感光液供給部材４００のノズル４１０、及び除去液供給部材５００のノズル５１０は、容器１００の外側に位置する。ウェーハＷが移送ロボット（図示せず）により支持板２２０上に載置されると、ウェーハＷは真空により支持板２２０に固定される（Ｓ１０）。処理液供給部材３００のノズル３１０がウェーハＷの中央上部に移動する。ウェーハＷに処理液を供給する過程が行われる（図８及び図９）。処理液供給ライン３５８にシンナーを提供し、温度調節された恒温用流体が恒温用流体供給ライン３６８に提供される（Ｓ２０）。シンナーは処理液供給ライン３５８からウェーハＷ中央に供給され、恒温用流体はシンナーとの熱交換の後、回収ライン３６５を通して処理液格納部３６２に回収される。シンナーは、恒温用流体との熱交換によりウェーハＷを工程温度に維持できる温度に維持される。ウェーハＷに供給されたシンナーは、後ほどフォトレジストがウェーハＷ上でよく拡散できるようにする。これにより、塗布工程に使用されるフォトレジストの使用量を節減できる。また、温度調節されたシンナーをウェーハＷに供給するので、ウェーハＷを工程温度に維持することができ、ウェーハＷの全体領域でウェーハＷの温度を均一にすることができる。

一例によれば、最初にシンナーが供給される間、ウェーハＷは回転する（図８、Ｓ２２）。ウェーハＷの回転は、シンナーがウェーハＷの全体領域に急速に広がるようにし、それにより工程時間を短縮することができる。シンナーが供給される間、ウェーハＷは高速で回転することが好ましい。例えば、ウェーハＷの１分当たり回転数（ＲＰＭ：ｒｅｖｅｌｕｔｉｏｎｓｐｅｒｍｉｎｕｔｅ）は、約２０００〜３０００ＲＰＭで提供できる。シンナーがウェーハＷの全体領域に十分広がると、ウェーハＷの回転が停止し、ウェーハＷの中央領域にシンナーが供給される（図９、Ｓ２４）。これは、ウェーハＷの中央領域でシンナーが円形に広がるようにする。また、ウェーハＷの回転状態でシンナーが供給される過程とウェーハＷの停止状態でシンナーが供給される過程との間に、シンナーが供給されずにウェーハＷが回転する過程が追加に提供され得る。また、ウェーハＷの停止状態でシンナーが供給される過程の後、シンナーが供給されずにウェーハＷが回転する過程が追加に提供され得る。

処理液の供給が完了すると、処理液供給部材３００のノズル３１０が容器１００の外側に移動し、感光液供給部材４００のノズル４１０が容器１００の外側からウェーハＷの中央領域に移動する。ウェーハＷ上にフォトレジストを供給する過程が行われる（図１０、Ｓ３０）。感光液供給ライン４５８にフォトレジストが提供され、温度調節された恒温用流体が恒温用流体供給ライン４６８に提供される。フォトレジストは、感光液供給ライン４５８を通してウェーハＷ中央に供給され、恒温用流体はフォトレジストとの熱交換の後、回収ライン４６５を通して処理液格納部４６２に回収される。フォトレジストは、恒温用流体との熱交換により工程温度に維持される。フォトレジストがウェーハＷに供給される間、ウェーハＷは回転する。フォトレジストの供給が完了すると、感光液供給部材４００のノズル４１０が容器１００の外側に移動する。

ウェーハＷにフォトレジストの塗布が完了すると、ウェーハＷ上に提供されたフォトレジストを安定化させ、ウェーハＷのベベル部に付着したフォトレジストを除去し、ウェーハＷの後面を洗浄する過程が行われる（図１１、Ｓ４０）。

ウェーハＷ上でフォトレジストを安定化させるために、ウェーハＷを一定速度で回転させる。それと共に、ウェーハＷの後面に付着したパーティクルやフォトレジストを洗浄する工程が行われる。洗浄液供給ライン６５８にシンナー（洗浄液）が提供され、恒温用流体供給ライン６６８に恒温用流体が提供される。シンナーは、洗浄液供給ライン６５８からウェーハＷの後面中央または支持板２２０と隣接する領域に供給され、その後、遠心力によりウェーハＷのエッジに広がる。恒温用流体は、恒温用流体供給ライン６６８を通して供給された後、シンナーとの熱交換の後、回収ライン６６５を通して処理液格納部６６２に回収される。シンナーは、恒温用流体との熱交換によりウェーハＷを工程温度に維持できる温度に調節された後、ウェーハＷに供給される。

また、除去液供給部材５００のノズル５１０が容器１００の外側からウェーハＷのベベル部の上部領域に移動する。除去液供給ライン５８５に除去液（シンナー）が供給され、これはウェーハＷのベベル部に噴射される。ウェーハＷのベベル部に付着したフォトレジストを除去する工程は、ウェーハＷの後面を洗浄する工程と同時に行われる。一方、ウェーハＷのベベル部にフォトレジストを除去する工程とウェーハＷの後面を洗浄する工程は、順次に行われ得る。その後、ウェーハＷが支持板２２０からアンローディングされる（Ｓ５０）。

上述の例では、ウェーハＷにフォトレジストを塗布する装置を例に挙げて説明している。しかし、本発明の技術的思想は、工程進行時に基板の温度を工程温度に維持する必要がある他の種類の工程を行う装置にも適用可能である。以下では、本発明の技術的思想を適用できる他の例として現像装置について説明する。

図１３は、現像装置１０’の一例を概略的に示す図である。図１３を参照すると、現像装置１０’は、容器１００’、支持部材２００’、処理液供給部材３００’及び薬液供給部材４００’を有する。容器１００’、支持部材２００’、処理液供給部材３００’及び薬液供給部材４００’は、塗布装置１０の容器１００、支持部材２００、処理液供給部材３００及び薬液供給部材４００と同一な構造を有することができるので、詳細な説明は省略する。但し、薬液として感光液の代わりに現像液が使用され、処理液としてシンナーの変わりに脱イオン水が使用され得る。

図１４は、図１３の装置を使用して現像工程を行う過程を順次に示すフローチャートである。先ず、ウェーハＷが支持部材１００’にローディングされる（Ｓ１１０）。処理液をウェーハＷに供給して、ウェーハＷを工程温度に維持する（Ｓ１２０）。上述のように、処理液として脱イオン水を使用できる。処理液の温度は、温度調節部材により調節される。例えば、脱イオン水の温度は、循環する恒温用流体との熱交換により調節できる。その後、ウェーハＷに現像液が供給される（Ｓ１３０）。現像工程が完了すると、ウェーハＷが支持部材１００’からアンローディングされる。

本発明は、基板上に薬液を供給することにより基板上に薬液処理を行う装置及び工程に有効に用いられることができる。

本発明の好ましい一実施の形態による塗布装置を概略的に示す図である。図１の装置の概略的な平面図である。図１の処理液供給部材の構造を概略的に示す図である。図１の薬液供給部材の構造を概略的に示す図である。図１の除去液供給部材の構造を概略的に示す図である。図１の洗浄液供給部材の構造を概略的に示す図である。本発明の他の実施の形態による処理液及び薬液を供給する部材を示す図である。本発明によるウェーハに塗布工程を行う過程を順次に示す図である。本発明によるウェーハに塗布工程を行う過程を順次に示す図である。本発明によるウェーハに塗布工程を行う過程を順次に示す図である。本発明によるウェーハに塗布工程を行う過程を順次に示す図である。本発明の塗布工程が行われる過程を順次に示すフローチャートである。本発明の好ましい実施の形態による現像装置を概略的に示す図である。本発明の現像工程が行われる過程を順次に示すフローチャートである。

符号の説明

１００容器
２００支持部材
３００処理液供給部材
４００薬液供給部材
５００除去液供給部材
６００洗浄液供給部材
７００制御機

Claims

基板上に薬液を供給して工程を行う装置であって、
基板が載置される支持部材と、
前記支持部材に載置された基板に薬液を供給する薬液供給部材と、
前記薬液が前記基板に供給される前に、前記基板の温度を既設定の工程温度に調節する流体を前記基板に供給する流体供給部材と、を含み、
前記流体供給部材は、
前記流体が供給される流体供給ラインと、
前記流体の温度を調節する温度調節部材と、
を含み、
前記温度調節部材は、流体供給ラインの端部に設けられたノズル内に設けられる、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、を含み、
温度調節された流体を前記基板上に供給する際に、前記流体が前記基板上に供給される間、前記基板を回転させた後、前記流体が前記基板上に供給される間、前記基板を停止させることを特徴とする基板処理装置。
前記工程は基板上に感光液を塗布する工程であり、
前記薬液は感光液であり、前記流体は前記感光液が前記基板上で容易に拡散するようにする処理液であり、
前記流体供給部材は、前記処理液を前記基板に供給する処理液供給部材を含み、
前記流体供給ラインは、前記処理液が供給される処理液供給ラインを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記支持部材は、
前記基板が載置される支持板と、
前記支持板に結合し、駆動機により回転可能な回転軸と、を含み、
前記基板処理装置は、前記回転軸の回転及び前記処理液供給ライン上に設けられたバルブの開閉または開閉程度を制御する制御機をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記感光液供給部材は、
感光液が供給される感光液供給ラインと、
前記感光液が既設定の工程温度を維持するように、前記感光液の温度を調節する温度調節部材と、を含み、
前記感光液の温度を調節する温度調節部材は、
前記感光液供給ラインの端部に設けられたノズル内に設けられる、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、
前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記感光液はフォトレジストであり、前記処理液はシンナーであることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記工程は現像工程であり、前記薬液は現像液であり、前記流体は脱イオン水であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記流体の温度を調節する温度調節部材は、
前記流体供給ラインの端部に設けられたノズル内に設けられる、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、
前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
前記基板処理装置は、前記基板の後面を洗浄する洗浄液供給部材をさらに含み、
前記洗浄液供給部材は、
前記基板の後面に洗浄液を供給する洗浄液供給ラインと、
前記洗浄液供給ラインを流れる洗浄液の温度を調節する温度調節部材と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記洗浄液の温度を調節する温度調節部材は、
前記洗浄液供給ラインの端部に設けられたノズル内に設けられる、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、
前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
前記基板処理装置は、
前記感光液の塗布が完了した後、前記基板のベベル部に付着した感光液を除去するために、前記基板のベベル部に除去液を供給する除去液供給部材と、
前記基板の後面を洗浄するための洗浄液供給部材と、をさらに含み、
前記洗浄液供給部材は、
前記基板の後面に洗浄液を供給する洗浄液供給ラインと、
前記洗浄液供給ラインを流れる洗浄液の温度を調節する温度調節部材と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
前記洗浄液の温度を調節する温度調節部材は、
前記洗浄液供給ラインの端部に設けられたノズル内に設けられる、恒温用流体が流れる恒温用流体供給ラインと、
前記恒温用流体の温度を調節する温度調節器と、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
薬液を使用して基板を処理する方法であって、
温度調節された流体を前記基板に供給して、前記流体により前記基板を既設定の工程温度に維持した後、前記薬液を前記基板に供給して工程を行い、
前記温度調節された流体を前記基板上に供給する工程は、前記流体が前記基板上に供給される間、前記基板を回転するステップの後、前記流体が前記基板上に供給される間、前記基板を停止させるステップをさらに含み、
前記流体の温度調節は、前記流体が供給される供給ラインの端部に設けられたノズル内の領域を、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることを特徴とする基板処理方法。
前記工程は塗布工程であり、前記流体はシンナーであり、前記薬液はフォトレジストであることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
前記流体が供給される間、前記基板は回転することを特徴とする請求項１３に記載の基板処理方法。
前記工程は現像工程であり、前記流体は脱イオン水であり、前記薬液は現像液であることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
支持板上に基板をローディングするステップと、
感光液が前記基板上で容易に拡散するようにする処理液を前記基板上に供給するステップと、
前記基板上に前記感光液を供給するステップと、
前記基板を前記支持板からアンローディングするステップと、を含み、
前記処理液を前記基板上に供給するステップは、前記基板が前記処理液により既設定の工程温度を維持するように、温度調節された前記処理液を前記基板上に供給するステップを含み、
前記温度調節された処理液を前記基板上に供給するステップは、前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を回転するステップの後、
前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を停止させるステップをさらに含み、
前記処理液の温度調節は、前記処理液が供給される供給ラインの端部に設けられたノズル内の領域を、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることを特徴とする基板処理方法。
前記温度調節された処理液を前記基板上に供給するステップは、
前記処理液が前記基板上に供給される間、前記基板を回転させるステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
前記基板処理方法は、前記基板上に薬液を供給するステップの後、前記基板の後面に洗浄液を供給して前記基板の後面を洗浄するステップをさらに含み、
前記基板が前記洗浄液により既設定の工程温度を維持するように、前記洗浄液は温度調節され、前記基板に供給され、
前記基板の後面に供給される洗浄液の温度調節は、前記処理液が供給される洗浄液供給ラインの端部に設けられたノズル内の領域を、温度調節されて循環する恒温用流体が流れるようにして行われることを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
前記基板処理方法は、前記基板上に感光液を供給するステップの後、前記基板のベベル部に除去液を供給して、前記基板のベベル部に付着した感光液を除去するステップをさらに含み、
前記基板の後面に洗浄液を供給して前記基板の後面を洗浄するステップは、前記基板のベベル部に付着した感光液を除去するステップと同時に行われることを特徴とする請求項１８に記載の基板処理方法。