KR100230753B1 - 액도포 시스템 - Google Patents

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KR100230753B1
KR100230753B1 KR1019920000821A KR920000821A KR100230753B1 KR 100230753 B1 KR100230753 B1 KR 100230753B1 KR 1019920000821 A KR1019920000821 A KR 1019920000821A KR 920000821 A KR920000821 A KR 920000821A KR 100230753 B1 KR100230753 B1 KR 100230753B1
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기요히사 다테야마
유지 요시모또
유지 마쯔야마
데쯔로 나까하라
요시오 기무라
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도꾜 일렉트론 큐슈리미티드
니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
히가시 데쓰로
동경 엘렉트론주식회사
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Abstract

본 발명에 관한 액도포 시스템은 액 공급원과, 이 액 공급원에 연통하는 인렛 및 실질적으로 선형인 액토출부를 갖는 노즐과, 액공급원에서 노즐 수단으로 향하여 가압가스에 의해 액을 압송하는 압송유닛과, 반도체웨이퍼를 재치 고정하는 스핀 척과, 노즐의 액토출부를 스핀척상의 웨이퍼에 근접대면시키는 승강실린더와, 스핀척을 회전시키는 회전기구를 구비한다. 노즐은 액 공급원에서 공급된 액이 모이는 액 저장부와, 상기 액 저장부에 연통하는 다수의 가는 구멍을 가진다. 또한, 노즐의 인렛과 액공급원과의 사이의 연통로에 형성되고, 액저장부로의 압송액의 압력을 줄이는 공기 조작밸브를 가진다.

Description

엑도포 시스템
제1도는 다수의 처리 유닛을 가지는 레지스트 처리장치의 개요를 나타내는 평면 레이아웃도,
제2도는 현상유닛의 개요를 나타내는 평면 레이 아웃도,
제3도는 본 발명의 실시예에 관한 현상액도포 시스템의 전체 개요를 나타내는 기구블록도,
제4도는 현상액 도포 시스템의 구동계를 나타내는 기구 블록도,
제5도는 웨이퍼에 대면시킨 노즐을 나타내는 종단면도,
제6도는 웨이퍼에 대면시킨 노즐을 나타내는 종단면도,
제7도는 현상공정을 나타내는 프로세스폴로도,
제8,9도는 현상액 도포중의 노즐을 나타내는 사시도,
제10도는 노즐 및 그 세정장치를 나타내는 평면도,
제11도는 노즐 및 그 세정장치의 일부를 절결하여 나타내는 정면도,
제12도는 다른 실시예의 노즐을 나타내는 종 단면도,
제13도는 다른 실시예의 노즐을 나타내는 횡단면도,
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 스핀 척 3 : 모터
9a : 인렛 19 : 승강실린더
40 : 노즐 100 : 레지스터 처리장치
본 발명은 피처리체에 액을 도포하는 엑도포 시스템에 관하며, 특히 현상액 등의 처리액을 반도체 웨이퍼에 균일하게 도포하기 위해 이용하는 띠형상 노즐에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조공정의 현상공정에서는 현상액을 반도체 웨이퍼상의 레지스트막에 대하여 소정시간내에 균일하게 도포할 필요가 있다. 이 이유는 레지스트막의 현상은 일반적으로 현상상태에서 현상 균일성이 결정된다고 하고 있으며, 최초로 현상액이 반도체 웨이퍼의 표면전체에 균일하게 공급되지 않으면 현상불균일이 생기기 대문이다. 이 때문에, 종래부터 여러가지 타입의 액도포용 노즐이 제안되고 있다.
특개소 57-52132 호 공보에는 현상액을 사워형태로 공급하도록 한 복수의 토출구를 가지는 노즐이 개시되어 있다. 그렇지만, 이 노즐에서 샤워형태로 액이 공급되면 반도체웨이퍼상에 다수의 기포가 발생하고, 기포가 존재한 수초간만큼 현상시간이 부족하고, 그 결과, 현상 균일성이 저하한다.
특개소 57-192955호 공보에는 현상액을 커튼 형상으로 공급하도록 한 슬릿형상의 토출구를 가지는 노즐이 개시되어 있다. 그렇지만, 이 노즐에 있어서는 액저장부의 압력이 균일하게 되지 않고, 액저장부에 현상액을 공급하는 액입구에 가까운 곳에 위치하는 슬릿부분에서의 액토출량이 다른 부분보다도 많아지며, 그 결과, 노즐에서 균일하게 토출할 수가 없고, 현상균일성이 저하한다. 이와같이, 액공급압력을 증대시키고, 띠형상 노즐의 전 길이에 걸쳐서 액토출량을 균일하게 할 필요가 있다.
그렇지만, 노즐로의 액공급압력을 더욱 증대시키면, 액의 충격력이 과잉으로 되며, 분사액이 웨이퍼면에 처음으로 충돌한 부분이 과잉 현상으로 되며, 현상불균일성이 생긴다.
또, 액공급압력을 증대시키면 현상액속으로의 가스성분의 용해도가 커지며, 노즐에서 토출되는 액에 기포가 생기기 쉬워진다. 이 결과, 웨이퍼면상에서 기포가 존재하는 부분에 현상부족이 생기며, 현상 균일성이 저하한다.
또한, 액토출량을 증가시키면 폐액량이 증가하므로, 러닝 코스트가 증대한다.
본 발명의 목적은 기포발생을 억제하면서 처리액을 균일하게 토출 공급할 수 있는 노즐을 액도포시스템 및 액도포 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 측면에 따라, 피처리체에 액을 도포하는 액도포 시스템은; 액 공급원과, 상기 액 공급원에 연통하는 인렛을 가지며, 실질적으로 선형인 엑토출부를 갖는 노즐수단과, 상기 액 공급원에서 상기 노즐 수단으로 향하여 가압가스에 의해 액을 압송하는 압송수단과, 피처리체를 재치 고정하는 제치대와, 상기 노즐수단의 액토출부를 상기 재치대위의 피처리체에 근접 대면시키는 수단과, 상기 재치대와 상기노즐수단을 상대적으로 이동시키는 수단을 구비한다. 상기 노즐수단은 상기 인렛에 연통하고, 상기 액 공급원에서 공급된 액이 모이는 액 저장부와, 상기 액토출부에 형성되고, 상기 액 저장부에 연통하는 다수의 가는 구멍을 가진다. 또한, 상기 노즐수단의 인렛과 상기 액공급원과의 사이의 연통로에 형성되고, 노즐수단의 상기 액저장부로의 압송액의 압력을 줄이는 감압수단을 가진다.
노즐의 액토출부를 웨이퍼에 근접 대면시키고, 웨이퍼로 향하여 저압에서 액을 토출시키므로, 토출액에 기포가 혼입되기 어려워진다. 이것은, 제1로 저압상태의 액은 가스의 용해도가 작게 될것, 제2로 액을 저속에서 스며들게 하므로 노즐에서 웨이퍼까지의 사이에서 공기를 말려들지 않게 될것, 의 두 가지의 이유에 의하기 때문이다.
유체의 흐르기 쉬움을 나타내는 지수로서 이용되는 콘덕턴스(C)는 다음식에서 나타나게 된다. 단, 기호 Q는 가는 구멍을 통과하는 액의 유량, 기호 ΔP는 가는 구멍의 입구와 출구의 압력차를 나타낸다.
C=Q/ΔP
가는 구멍의 횡단면적은 액저장부의 횡단면적에 비해 작고, 또 가는 구멍의 길이/단면적비가 크기 때문에, 가는 구멍에 있어서 콘덕턴스(C)는 작아진다. 즉, 가는 구멍 부분에서 유체저항이 급격하게 증대하므로, 액 저장부에서 각 가는 구멍에 균일하게 액이 공급되도록 된다.
이하 본 발명의 여러가지 구체적인 것에 대해 첨부한 도면을 참조하면서 설명한다.
제1도에 도시한 바와같이, 레지스트 처리장치(100)는 프로세서 섹션(101) 및 로딩/언로딩 섹션(120)을 구비하고 있다. 프로세스섹션(101)에는 다수의 처리유닛(103∼108) 및 중앙통로(102)가 형성되어 있다. 이들 가운데 접착유닛(103), 쿨링유닛(104), 히팅유닛(105), 노광유닛(106)은 중앙통로(102)의 일방측을 따라 나열되고, 레지스트 코팅유닛(107) 및 현상유닛(108)은 중앙통로(102)의 타방측을 따라 나열되어 있다.
중앙통로(102)에는반송로보트(110)가 배치되어 있다. 반송로보트(110)는 캐리지(111)를 가지고, 이것에 의해 통로(102)를 따라(X축방향)주행할 수 있다. 또, 반송 로보트(110)는 1쌍 핸드링 기구(112,113)를 가지며, 이것에 의해 반도체웨이퍼(W)를 각 처리유닛으로 출납할 수 있다. 각 핸드링기구(112,113)는 각각 독립으로 X축방향, Y방향, Z방향(도시하지 않음, 수직방향)으로 이동하고, 다시 θ회전할 수 있다.
로딩/언로딩 섹션(120)에는 반입 반출 스테이션(121) 및 카세트 스테이션이 형성되어 있다. 카세트 스테이션에는 복수의 웨이퍼 카세트(122,123)가 재치되어 있다. 이들의 웨이퍼 카세트(122,123)는 도시하지 않은 로보트에 의해 기기밖에서 카세트 스테이션으로 운반된다.
반입 반출 스테이션(121)에는 웨이퍼(W)를 카세트에서 꺼내는 기구, 꺼낸 웨이퍼(W)를 재치대까지 반송하는 기구, 웨이퍼(W)를 재치대위에 재치하는 기구, 웨이퍼(W)를 센터링하는 기구, 재치대의 높이를 조정하는 기구가 구비되어 있다. 이와같은 반입반출 스테이선(121)에서 위치결정된 후에, 웨이퍼(W)는 반송로보트(110)에 의해 로딩/언로딩섹션(120)에서 프로세스섹션(101)으로 운반된다.
다음에, 제2도를 참조하면서 현상유닛(108)내에 레이 아웃된 각 기기에 대하여 설명한다.
현상 유닛(108)의 전면측에는 스핀코터가 설치되고, 후면측에는 노즐 이동 장치(18)가 설치되어 있다. 스핀코터의 양측에는 노즐버스(65) 및 린스암(37)이 각각 설치되어 있다.
노즐(40)이 노즐구동장치(18)에서 코터의 스핀척(2)의 상방으로 향하여 연장되고 있다. 노즐구동장치(18)는 노즐 홀더(도시하지 않음), 승강실린더(19) 및 수평 실린더(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 수평실린더에 의해 노즐(40)은 수평면내에서 스캐닝 되도록 되어 있다. 노즐(40)의 스캐닝범위는 홈 포지션(노즐버스(65)의 위치)에서 스핀 척(2)의 센터까지이다.
승강실린더(19)에는 마그네트센서(도시하지 않음)가 부착되어 있다. 이 마그네트센서는 노즐(40)의 높이레벨위치를 간접적으로 검출하기 위한 것이며, 컴퓨터에 백업된 콘트롤러(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 또, 승강실린더(19)에는 스톱퍼(도시하지 않음)가 부착되어 있으며, 노즐(40)의 액토출구가 스핀척(2)상의 웨이퍼(W)로 부터 0.5∼2.0mm의 위치에서 정지하도록 되어 있다.
린스암(37)에는 노즐(도시하지 않음)이 부착되고, 린스액이 공급되도록 되어 있다. 린스암(37)에도 수평실리더(도시하지않음)가 설치되어 있으며, 홈 포지션에서 스핀 척(2)의 센터까지 이동할 수 있도록 되어 있다.
다음으로, 제3도를 참조하면서 현상액 공급시스템에 대하여 설명한다.
노즐(40)에는 3가지 계통의 통로(8∼10)가 형성되어 있다. 1쌍의 통로(8)는 쟈켓(26)을 경유해서 온도조절수공급원(31)에 연통하고 있다. 통로(9)는 기액분리기(23), 플로미터(24), 필터(25) 쟈켓(26), 제1공기 조작밸브(27)를 차례차례로 경유하도록 현상액 공급원(21)에서 노즐(40)까지의 사이에 형성되어 있다. 통로(10)는 제2공기조작밸브(33) 및 플로미터(FM)(34)에 연통하고 있다.
현상액공급원(21)에는 질소가스공급(22)이 연통하고, 질소가스공급원(22)에서 가압질소가스가 공급되면, 현상액 공급원(21)내의 현상액(21a)이 노즐(40)쪽으로 공급되도록 되어 있다. 또한, 기액분리기(23), 필터(25) 및 EM(34)의 각 벤트통로는 피트(35)에 통하고 있다.
노즐버스(65)에는 용매가 수용되고, 내부의 분위기가 조절되도록 되어 있다. 즉, 노즐버스(65)에는 콘트롤 밸브(62)를 통하여 질소가스공급원(61)등이 연통되고, 노즐(65)내의 용매의 증기압이 조절되도록 되어 있다. 노즐(40)이 노즐버스(65)의 상부에 끼워진 상태에서는 노즐(40)의 통로내의 액농도가 실질적으로 일정하게 유지된다.
노즐버스(65)의 드레인은 폐액피트(66)에 연통되어 있다. 또, 노즐버스(65)의 벤트는 액화기(67)를 통하여 피트(66)에 연통되어 있다. 액화기(67)의 측부 개구에는 에어블로노즐(68)이 대면하고 있다. 이 에어블로노즐(68)은 콘트롤 밸브(64)를 통하여 건조공기원(63)으로 연통하고 있다. 또한, 질소가스 공급원(61)의 콘트롤밸브(62)와 건조 공기원(63)의 콘트롤밸브(64)와는 서로 연통하고 있다.
다음에 제4도를 참조하면서 현상유닛(108)내의 스핀코터에 대하여 설명한다.
코터의 스핀 척(2)은 컵(4)에 의해 주위를 둘러싸게 되어 있다. 스핀 척(2)의 축(2a)은 AC 서보모터(3)의 구동축에 연결되어 있다. 스핀척(2)은 디스크형상을 이루고, 불소계수지로 만들어져 있다. 진공펌프(도시하지 않음)에 연통하는 통로(도시하지 않음)가 스핀척(2)의 상면으로 개구하고 있다. 즉, 웨이퍼(W)는 스핀척(2)의 상면에 진공흡착에 의해 고정되도록 되어 있다.
모터(3)의 전원스위치에 콘트롤러(16)의 출력부가 접속되고, 모터(3)의 기동정지 및 회전속도가 제어되도록 되어 있다. 이 콘트롤러는 컴퓨터 시스템(17)에 의해 백업되어 있다. 컴퓨터 시스템(17)에는 소정의 방법이 입력되어 있다.
컵(4)의 저부(4a)는 처리 완료의 폐액이 모아지도록 형성되어 있다. 이 저부(4a)는 드레인(6)쪽으로 향하여 하강 경사지고, 폐액이 드레인(6)을 통하여 기기밖으로 배출되도록 되어 있다. 또, 컵(4)의 저부(4a)는 벤트(7)의 쪽으로 향하여 상승 경사지고, 폐가스가 벤트(7)를 통하여 기기밖으로 배기되도록 되어 있다.
현상액 공급관(9)의 도중 경로에는 공기조작밸브(27)가 설치되어 있다. 공기 조작밸브(27)는 배기기구(15)에 연통되고, 게다가 배기기구(15)의 구동부는 콘트롤러(16)의 출력부에 접속되어 있다.
한편, 벤트관(10)의 도중경로에는 차단밸브(33)가 설치되어 있다. 차단밸브(33) 및 공기조작밸브(27)는 콘트롤러(16)의 출력부에 각각 접속되어 있다.
또, 구동기구(18)가 노즐(40)에 부착되어 있다. 구동기구(18)의 모터 전원스위치는 콘트롤러(16)의 출력부에 접속되어 있다.
다음으로 제5,6도를 참조하면서 노즐(40)에 대해 상세하게 설명한다.
노즐(40)은 수평방향(Y축방향)으로 길게 연장하고 있다. 노즐(40)의 상부커버(41)에는 열교환파이프(8), 인렛(9a), 및 벤트(10)를 가지며, 하부프레임(42)에는 토출부(45)를 가진다. 커버(41) 및 프레임(42)은 아크릴수지등의 투명체로 만들어져 있다. 이들 커버(41) 및 프레임(42)에 의해 액저장부(44)가 둘러싸여져 있기 때문에 노즐(40) 내부의 액의 수용상태가 일목요연하다. 또한, 액저장부(44) 및 토출부(45)의 양자는 노즐(40)의 길이방향 일단부 근방에서 타단부 근방까지 연장하고, 거의 같은 길이이다. 또, 커버(41)와 프레임(42)의 사이에는 0링(43)이 삽입되어 있다.
토출부(45)에는 슬릿홈(46) 및 다수의 가는구멍(47)이 형성되어 있다. 슬릿홈(46)은 액저장부(44)에 연통하고, 다수의 가는구멍(47)은 슬릿홈(46)에 연통하고 있다. 또, 다수의 가는구멍(47)은 슬릿홈(46)을 따라 0.3∼2.0mm피치간격으로 나열하는 것이 바람직하고, 또한, 0.6mm간격으로 나열하고 있는 것이 바람직하다.
가는구멍(47)은 길이가 3∼10mm인 것이 바람직하고, 또한 5mm인 것이 가장 바람직하다. 또, 가는구멍(47)은 평균직경이 0.1∼0.5mm인 것이 바람직하고, 또한 0.2mm인 것이 가장 바람직하다. 이 경우에, 가는구멍(47)은 한결같은 지름으로 하여도 좋고, 토출구측의 지름을 액저장측보다도 작게하여도 좋다. 또, 가는구멍(47)의 횡단면형상에는 진원외에 타원, 사각, 육각 등 여러가지 형상을 선택할 수 있다.
또한, 이 실시예에서는 가는구멍(47)의 열을 일렬로 했으나, 이것을 이열로 하여도 좋다. 또, 인렛(9a)을 노즐(40)의 둘레 가장자리부의 단 1 개소에만 설치했으나, 이것을 2 개소 이상에 설치하여도 좋다.
슬릿홈(46)은 홈폭이 0.3∼10mm인 것이 바람직하고, 또한 1mm인 것이 가장 바람직하다. 또, 슬릿홈(46)의 길이를 6인치 웨이퍼의 경우에서는 165mm로 하고, 8인치 웨이퍼의 경우에서는 220mm로 하는 것이 바람직하다.
커버(41)의 내면(70)은 노즐 중앙에 위치하는 벤트(10a)의 쪽이 노즐둘레 가장자리에 위치하는 인렛(9a)보다도 높은 레벨로 되도록, 경사져 있다. 이와같은 테이퍼 형상 내면(70)으로 하는 것에 의해, 액저장부(44)내에 생긴 기포(71)가 노즐(40)의 중앙에 집중하고, 벤트관(10)을 통하여 노즐(40)의 외부로 배출될 수 있다. 이 경우에, 공기 조작밸브(27)에 의해 배기유량을 조절하고, 가는구멍(47)을 지나 액저장부(44)내에 공기가 침입하지 않도록 한다. 이 이유는 벤트관(10)에서의 배출이 과도로 원활히 될 경우에 액저장부(44)내를 유동하는 액에 의해 가능구멍(47)내의 액이 흡인되는 현상(소위, 아스피레이터(aspirator)효과)이 발생하는 것이 있기 때문이다.
또, 꾸불꾸불한 온도조절용 배관(8)이 액저장부(44)내에 설치되어 있다. 이 온도조절용 배관(8)내에는 열교환매체(물 따위)가 통류되도록 되어 있으며, 액 저장부(44)내의 현상액이 적당한 온도로 조절되도록 되어 있다.
다음으로, 제7∼9도를 참조하면서 실리콘웨이퍼(W)를 현상 유닛(108)에서 현상처리할 경우에 대해 설명한다.
(Ⅰ) 6인치 웨이퍼 처리용의 소정의 방법을 컴퓨터 시스템(17)의 메모리에 입력한다. 로딩/언로딩 섹선(120)에서 프로세스섹션(101)에 웨이퍼(W)를 반입한다. 접착(adhesion)처리공정, 포토레지스터 도포공정 및 노광공정을 거친 후에, 웨이퍼(W)를 로보트(110)에 의해 현상유닛(108)으로 반송하고, 핸드링 기구(112)를 이용하여 웨이퍼(W)를 스핀 척(2)위에 재치한다. 웨이퍼(W)는 진공흡착에 의해 척(2)위에 고정된다.
제3도에 도시한 바와같이 홈 포지션에 있는 노즐(40)을 수평이동시키고, 제2도에 도시한 바와같이 노즐(40)을 웨이퍼(W)의 센터에 위치시킨다. 그리고, 노즐(40)을 하강시키고, 웨이퍼(W)에 직면 시킨다(공정91). 노즐(40)의 스탠바이 포지션은 토출구(45)의 최하단과 웨이퍼(W)의 상면과의 상호 간격이 0.5mm로 되는 곳이다.
(Ⅱ) 가압된 질소가스를 현상액 공급원(21)내에 도입하고, 공급원(21)에서 노즐(40)로 향하여 현상액(21a)을 공급한다. 이때 밸브를 열게 하여 밸브(27)에서 노즐(40)까지의 파이프(a)의 내압을 대기압으로 한다. 그런데 현상액의 공급압력은 밸브(27)가 있는 곳에서 0.2∼0.3kg/㎠(정압(正壓))이다. 이것은 종래의 현상액공급압력 0.8∼1.0kg/㎠(정압)에 비해 상당히 낮은 압력에 해당한다.
이와같이, 제8도에 도시한 바와같이 현상액(21a)은 다수의 가는구멍(47)을 통하여 웨이퍼(W)로 향하여 균일하게 스며든다. 이때, 온도조절기구(26,31)에 의해 현상액(21a)은 실온에서 ±0.2℃의 범위의 온도로 조정하고 있다.
현상액(21a)은 인렛(9a)을 경유하여 액저장부(44)에 집합하고, 액저장부(44)에서 슬릿(46)을 통하여 각 가는 구멍(47)에 분산되고, 또한, 각 가는구멍(47)에서 스며나와 서로 합체된다. 덧붙여서, 액이 노즐구내에서 받는 유동저항은 노즐유로의 지름의 거의 4 승에 비례하고, 노즐유로의 길이에 반비례한다. 이와같이, 노즐(40)에서 토출될 때에는 압력손실에 의해 액은 거의 압력을 잃고, 완만하게 스며드는 것 같은 상태로 된다.
(Ⅲ) 제9도에 도시한 바와같이, 현상액(21a)을 노즐(40)에서 웨이퍼(W)로 향하여 토출하는 것과 거의 동시에, 스핀 척(2)을 30rpm에서 약 1/2회전 시킨다(공정 92). 이것에 의해, 현상액(21a)이 웨이퍼(W)의 상면 전면에 퍼지며 균일하게 현상액이 도포된다. 또한 노즐(40)을 정지상태의 웨이퍼(W)에 직면시킨 채로, 이것을 웨이퍼(W)의 한쪽끝부에서 다른쪽끝부까지 X축 방향으로 수평 이동시켜도 좋다.
(Ⅳ) 이어서, 질소가스공급원(22)의 차단밸브(도시하지 않음)를 닫음과 동시에, 액공급통로(9)의 공기 조작밸브(27) 및 벤트통로(10)의 차단밸브(33)를 닫는다. 노즐(40)을 웨이퍼(W)의 센터포지션에서 홈포지션의 노즐버스(65)로 퇴피시킨다(공정 93).
(Ⅴ) 현상액의 도포에서 약 60초간 경과한 후에, 스핀척(2)을 고속회전(300rpm)시킨다(공정 94). 이것에 의해 웨이퍼(W)위의 현상액이 떨어져 나간다.
(Ⅶ) 웨이퍼(W)를 고속회전시킨 상태에서, 린스암(37)의 노즐을 웨이퍼(W)에 직면시키고, 순수한 물을 웨이퍼(W)에 분사하여 린스한다(공정 95).
(Ⅷ) 이어서, 도시하지 않은 노즐에 의해 질소가스를 고속 회전중의 웨이퍼(W)에 내뿜고, 웨이퍼(W)를 건조시킨다(공정 96). 건조후, 웨이퍼(W)를 유닛(108)에서 로보트(110)에 의해 반출하고, 다음 공정으로 웨이퍼(W)를 이송한다.
상기 실시예의 노즐(40)에는 저압의 현상액(21a)(가스용해도가 낮은 액)을 공급하므로, 액저장부(44)내에서는 기포(71)가 거의 생기지 않게 됨과 동시에 현상액이 소프트하게 웨이퍼(W)에 충돌하도록 된다.
또, 공기 조작밸브(27)를 통하여 현상액을 공급하기때문에 압송용의 질소가스가 현상액에 거의 혼입되지 않는다.
또한, 노즐커버(41)의 내벽을 테이퍼 형상으로 하고, 기포(71)를 벤트구(10a)에 모아서 배출하므로 노즐의 각 가는구멍(47)에서 토출되는 액의 균일성이 확보된다.
이 때문에, 현상처리를 단시간(약 1∼1.5초간)으로 달성할 수가 있음과 동시에, 웨이퍼(W)의 전면에 걸쳐서 현상액이 균등하게 퍼지며, 현상균일성이 더욱 높아진다.
또, 종래 방법에 의하면 1회의 현상처리에 100cc정도의 현상액을 필요로 하였으나, 본 실시예의 방법에서는 웨이퍼(W)의 위에 필요 최소한의 현상액만을 얇게 액도포할 수 있으므로 1회의 현상처리에 약 5∼300cc의 현상액으로 족하다. 이와같이, 폐액으로 되는 현상액(21a)의 양이 적어지며, 현상처리 비용을 대폭으로 저감할 수가 있다. 또한, 소량의 현상액을 토출시키는 것만으로 좋기 때문에, 노즐에서의 액의 떨어짐이 없어진다. 또, 게다가 현상액은 노즐에서 분사시키는 것은 아니고, 스며나오게 할 뿐이므로 액토출후에 공기를 휩쓸리게 하는 일도 없어진다.
다음으로, 제10, 11도를 참조하시면서 노즐 세정기구(80)에 대하여 설명한다. 또한, 이 제2실시예가 상기 제1실시예와 공통하는 부분의 설명은 생략한다.
노즐 세정기구(80)는 현상유닛챔버(108)의 일방측에 노즐(40)과 평행하게 되도록 설치되어 있다. 노즐 세정기구(80)의 세정부(81)는 홈형상으로 형성되어 있다. 이 세정부(81)의 한쪽끝에는 기체ㆍ액체공급원(82)이 연통하고, 다른쪽끝에는 배출기구(83)가 연통하고 있다. 기체ㆍ액체공급원(82)에는 세정용 액체(예를들면 순수한 물) 및 건조용 기체(예를들면 건조질소가스)가 각각 수용되어 있다. 또, 배출기구(83)는 흡인펌프를 내장하고 있다.
이와같은 노즐 세정기구(80)에 의하면 거의 기밀한 상태로 된 세정부(81)내에 순수한 물 및 건조질소가스를 기세좋게 통류시킬 수가 있으며, 노즐(40)을 단시간으로 효율좋게 세정할 수가 있다.
다음으로, 제12,13도를 참조하면서 다른 실시예의 노즐(50)에 대하여 설명한다.
노즐(50)의 본체 프레임(52)의 하부에 토출부(55)가 형성되어 있다. 이 본체 프레임(52)에는 커버(51)가 덮어지고, 단면 직사각형의 액저장부(54)가 형성되어 있다. 이 액저장부(54)는 웨이퍼(W)의 직경과 거의 같은 길이이다. 액저장부(54)의 바로 아래에 슬릿(56)이 형성되고, 또한 슬릿(56)에 다수의 구멍(57)이 연통되어 있다. 또한 가는 구멍(57)의 지름은 약 0.2mm이며, 피처 간격은 약 0.6mm이며, 가는 구멍(57)의 수는 전부 270개이다. 이 경우에, 가는 구멍(57)의 지름은 0.1∼1.0mm의 범위내이면 어느 사이즈로 하여도 좋고, 가는 구멍(57)의 피치간격은 0.1∼1.0mm의 범위내이면 어느 사이즈로 하여도 좋다.
또한, 인렛(9a)은 액저장부(54)의 둘레 가장자리 근방에 설치되어 있다. 현상액 공급관(9)은 상기 공급원(21)에 연통하고 있다.
이와같은 노즐(50)은 상술한 온도조절수단 및 거품 빼냄 수단을 가지고 있지 않기 때문에 구조가 간단하며, 제조하기 쉽다. 이와같은 간단한 구조의 노즐(50)이여도 현상액 공급관(9)을 통하여 저압의 현상액(21a)을 공급함으로써 액저장부(54)내에서의 기포(71)의 발생을 유효하게 방지할 수가 있다.
또한, 상기 실시예에서는 액체공급 노즐을 현상장치에 이용할 경우에 대해 설명했으나, 이것만으로 한정되지 않고, 레지스트 도포장치나 세정장치등의 다른 장치에도 본 발명의 노즐을 이용할 수가 있다.
더구나, 본 발명의 커다란 특징으로서, 더미디스펜스와 동시에 노즐내의 거품빼냄을 할 수가 있다. 여기서, 더미디스펜스라는 것은 노즐의 액통로내에 잔류하는 액을 공기로 강하게 불어 넣음에 의해 배출하는 것을 말한다. 특히, 더미디스펜스는 레지스트액 등과 같이 액농도가 변동하기 쉬운 종류의 액에 유효하므로, 이것을 거품빼냄과 동시에 하나의 동작으로 할수 있는 것은 실용적인 면에서 보아 매우 유익하다.

Claims (7)

  1. (정정) 기판의 톱면에 현상액을 공급하는 액공급시스템은, 현상액 공급원과, 현상액 공급원에 연이어 통하는 인렛을 갖고 실질적으로 선형인 액토출부를 갖는 노즐수단과, 현상액 공급원으로부터 상기 노즐수단을 향하여 가압가스에 의해 현상액을 압송하는 압송수단과, 기판을 재치고정하는 재치대와, 노즐수단의 액토출부를 재치대 위에 놓인 기판의 톱면에 가까이 접근시키는 수단, 및 재치대와 노즐수단을 상대적으로 이동시키는 수단을 구비하고, 상기 노즐수단은, 인렛의 아래포트에 연이어 통하고 현상액공급원으로부터 공급된 현상액이 저장되며 수평면에 대하여 기울어진 톱면을 갖는 액저장부와, 액토출부에 설치되고 액저장부로 연이어 통하는 다수의 가는 구멍, 및 액저장부의 톱벽에 연이어 통하고 인렛의 포트보다 높은 곳에 위치하는 벤트 통로를 갖는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  2. (정정) 제1항에 있어서, 액저장부로의 압송액의 압력을 줄이기 위하여 노즐수단의 인렛과 현상액 공급원 사이의 연통로에 설치되는 감압수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  3. (정정) 제2항에 있어서, 액온도를 조절하기 위하여 노즐수단의 인렛과 현상액 공급원 사이의 연통로에 설치되는 온도조절수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  4. (정정) 제1항에 있어서, 액온도를 조절하기 위하여 노즐수단의 액저장부내에 설치되는 온도조절수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  5. (정정) 제1항에 있어서, 상기 기판은 반도체 웨이퍼이며, 상기 선형의 액토출부는 상기 웨이퍼의 지름과 실질적으로 동일한 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  6. (정정) 제1항에 있어서, 상기 상대적 이동수단은 상기 재치대를 회전시키기 위한 회전기구인 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
  7. (정정) 기판의 톱면에 현상액을 공급하는 액공급시스템은, 현상액 공급원과, 현상액 공급원에 연이어 통하는 인렛을 갖고 실질적으로 선형인 액토출부를 갖는 노즐수단과, 현상액 공급원으로부터 상기 노즐수단을 향하여 가압가스에 의해 현상액을 압송하는 압송수단과, 기판을 재치고정하는 재치대와, 노즐수단의 액토출부를 재치대 위에 놓인 기판의 톱면에 가까이 접근시키는 수단, 및 재치대와 노즐수단을 상대적으로 이동시키는 수단을 구비하고, 상기 노즐수단은, 인렛의 아래포트에 연이어 통하고 현상액공급원으로부터 공급된 현상액이 저장되며 수평면에 대하여 기울어진 톱면을 갖는 액저장부와, 액토출부에 설치되어 액저장부로 연이어 통하는 다수의 가는 구멍과, 액저장부의 톱벽에연이어 통하고 인렛의 포트보다 높은 곳에 위치하는 벤트통로, 및 벤트통로에 설치된 차단밸브 및 매스플로콘트롤러를 갖는 것을 특징으로 하는 액공급시스템.
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