KR100283443B1 - 현상장치및현상방법 - Google Patents

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이시다 아키라
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Abstract

기판상의 감광성 막에 높은 스루풋으로 균일한 현상처리를 행할 수 있는 현상장치 및 현상방법과 그것을 구비한 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
현상처리시에 기판(100)을 기판유지부(1)에 의해 정지상태로 유지한다. 현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 밖의 한쪽 위치에서 기판(100) 위를 통과하여 기판(100) 밖의 다른쪽 위치까지 주사방향 A 에 직선 상으로 이동하여 기판(100)상에 현상액을 공급한다. 현상액 토출노즐(11)의 주사방향 A 로의 이동 후에 기판반송장치가 기판유지부(1)에 유지되는 기판(100)을 교환한다. 그 후, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 밖의 다른쪽 위치에서 기판(100) 위를 통과하여 기판(100) 밖의 한쪽 위치까지 주사방향 A 와 주사방향 D 에 직선 상으로 이동하여 기판(100)상에 현상액을 공급한다.

Description

현상장치 및 현상방법
본 발명은 기판상의 감광성 막에 현상액을 공급하여 현상처리를 행하는 현상장치 및 현상방법과 기판처리장치에 관계한다.
반도체 웨이퍼, 액정표시 장치용 글라스 기판, 포토 마스크용 글라스 기판, 광디스크용 기판 등의 기판상에 형성된 감광성 막에 현상처리를 하기 위하여 현상장치가 이용된다.
예를 들면, 회전식 현상장치는 기판을 수평으로 유지하여 연직축의 둘레로 회전시키는 회전유지부와, 기판의 표면에 현상액을 공급하는 현상액 토출노즐을 구비한다. 현상액 토출노즐은 수평면 내에서 회동이 자유롭게 설치된 노즐아암의 선단에 취부되어 있어 기판의 상방위치와 대기위치와의 사이를 이동할 수 있다.
현상처리시에는 현상액 토출노즐이 대기위치에서 기판의 상방으로 이동한 후 기판상의 감광성 막에 현상액을 공급한다. 공급된 현상액은 기판의 회전에 의해 기판의 전면에 넓게 도포되어 감광성 막과 접촉한다. 표면장력에 의해 기판상에 현상액을 유지한 상태(액성(液盛))에서 일정시간 기판을 정지시킴으로써 감광성 막의 현상이 수행된다. 현상액의 공급이 종료하면, 현상액 토출노즐은 노즐아암의 회동에 의해 기판의 상방에서 물러난 대기위치로 이동한다.
현상액 토출노즐의 토출구 부근의 현상액이 대기에 노출되면, 현상액중의 수분이 증발하여 현상액의 농도변화나 공기와 접촉함으로써 변질이 일어난다. 그 때문에, 현상처리를 하기 전에 미리 대기위치에서 현상액 토출노즐의 토출구 부근의 현상액을 토출함으로써(프리 디스펜스 처리), 현상액 토출노즐 내에 공급되어 있는 현상액을 균일화시키고 있다.
그러나, 상기 종래의 회전식 현상장치에서는 회전하는 기판에 토출개시시의 현상액이 부딪힘으로써 기판상의 감광성 막이 큰 충격을 받는다. 그 충격으로 현상액 중에 기포가 생겨, 감광성 막의 표면에 잔류하는 미소한 기포가 현상결함으로 되는 경우가 있다. 또, 토출개시시의 현상액에 의한 충격으로 감광성 막이 손상되는 우려도 있다.
또, 프리 디스펜스 처리 후 현상액 토출노즐이 대기위치에서 기판의 상방으로 이동하는 동안 현상액 토출노즐의 토출구 부근의 현상액이 공기와 접촉하게 된다. 그 때문에, 토출개시 직후 기판상에 공급되는 현상액은 그 뒤 연속적으로 공급되는 현상액에 비하여 다소 변질해 있을 가능성이 있다. 그로 인해, 토출개시 직후의 현상액이 접촉하는 기판상에 현상결함이 발생할 염려가 있다. 또, 현상액이 공기와의 접촉으로 인해 건조해지고, 건조해진 현상액이 파티클이 되어 기판상에 부착할 염려도 있다.
또한, 기판상에 적하(滴下)된 현상액이 원심력에 의해 기판의 전면에 넓게 도포되는 과정에서 현상액으로 얼룩이 생기기 때문에, 기판상의 현상액이 균일하게 될 때까지 다량의 현상액을 공급할 필요가 있다.
그래서, 본 발명자는 현상액 토출노즐을 정지한 기판 밖의 한쪽 위치에서 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치까지 직선 상으로 주사(走査)시켜서 기판상에 현상액을 공급하는 현상방법을 제안하여 특허출원을 하였다(본건 출원의 출원시점에서는 미공개). 이 현상방법에 의하면, 기판상의 감광성 막에 소량의 현상액으로 균일한 현상처리를 하는 것이 가능하게 되지만, 현상처리의 스루풋(through put)을 더 향상시키는 것이 요망된다.
본 발명의 목적은 기판상의 감광성 막에 높은 스루풋으로 균일한 현상처리를 할 수 있는 현상장치 및 현상방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판상의 감광성 막에 높은 스루풋으로 균일한 현상처리를 할 수 있는 현상장치를 구비한 기판처리장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 현상장치를 구비한 기판처리장치의 평면도,
도 2는 도 1의 기판처리장치에 있어서의 현상장치의 평면도,
도 3은 도 2의 현상장치의 주요부의 X-X선 단면도,
도 4는 도 2의 현상장치의 주요부의 Y-Y선 단면도,
도 5는 현상액 토출노즐의 슬릿상 토출구를 도시하는 도면,
도 6은 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 나타내는 측면도,
도 7은 도 2의 현상장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 8은 현상액 토출노즐에서의 현상액의 토출상태를 나타내는 정면도,
도 9는 기판상에서의 현상액 토출노즐의 주사를 도시하는 측면도,
도 10은 제2실시 형태에 있어서의 현상액 토출노즐의 측면 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판유지부, 4 : 내측캡,
5 : 외측캡, 6, 7 : 대기포트,
8 : 가이드 레일, 9 : 노즐아암,
10 : 아암구동부, 11 : 현상액 토출노즐,
12 : 현상액 공급계, 13 : 제어부,
15 : 슬릿상 토출구, 20 : 발수성층(撥水性層),
20a : 경사면, 22 : 노즐본체부,
22a : 저면부, 200 : 현상장치,
300 : 기판반송장치.
제1 발명에 관계되는 현상장치는 기판을 수평자세로 유지하는 기판유지수단과, 현상액을 토출하는 현상액 토출노즐과, 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치와 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치와의 사이에서 현상액 토출노즐을 왕복이동시키는 이동수단과, 이동수단에 의한 현상액 토출노즐의 왕이동시(전진이동시) 및 복이동시(복귀이동시)에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출 및 정지를 제어하는 제어수단을 구비한 것이다.
제1 발명에 관계되는 현상장치에 있어서는 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치와 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치와의 사이에서 왕복 이동한다. 그로 인해, 현상액 토출노즐의 왕이동시 및 복이동시에 기판유지수단으로 유지되는 기판에 현상액이 균일하게 공급되어 기판상의 감광성 막에 균일한 현상처리가 행해진다. 따라서, 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 기판유지수단에 유지되는 기판을 순차적으로 교환함으로써 현상처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
제2 발명에 관계되는 현상장치는 제1 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 이동수단이 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치에서 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치까지 현상액 토출노즐을 이동시켜, 기판유지수단에 유지되는 기판이 교환된 후, 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 다른쪽 위치에서 기판 위를 통과하여 기판 밖의 한쪽 위치까지 현상액 토출노즐을 이동시키는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐의 왕이동시에, 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되며, 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동으로 인해 다른 2장의 기판상에 현상액이 공급되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.
제3 발명에 관계되는 현상장치는 제1 또는 제2 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐에 기판유지수단에 고정상태로 유지된 기판과 평행한 저면을 설치한 것이다.
이 경우, 기판에 토출된 현상액은 그 표면장력을 작게 하도록 해당 저면과 기판과의 간격을 따라서 퍼지며, 기판상에 균일하게 현상액이 공급되어 그 결과 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제4 발명에 관계되는 현상장치는 제3 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 저면이 친수성재료로 형성되어 있는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 기판의 가장자리에 도달하기까지 해당 저면에 있어서 충분한 량의 액류(液溜)가 형성된다. 이로 인해, 기판의 상면에서 현상액이 공급되지 않는 부분이 발생하는 일이 없어져 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제5 발명에 관계되는 현상장치는 제4 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 저면에 인접하는 현상액 토출노즐의 측벽면은 발수성재료로 형성되어 있는 것이다.
이 경우, 현상액이 현상액 토출노즐의 측벽에 기어오르는 일이 없어지고, 현상액 토출노즐의 주사방향측에 있어서의 현상액과 기판이 접촉하는 부분에서의 액면(液面) 진동이 억제된다. 이로 인해, 해당부분에서의 미소한 기포를 물고 들어가는 현상이 회피되어 기포의 부착에 의한 현상결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 현상액이 현상액 토출노즐의 측벽에 기어오르는 일이 없어지므로 노즐 세정 시에는 저면만을 세정하면 충분하여 세정기구를 간단하게 할 수 있다.
제6 발명에 관계되는 현상장치는 제5 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 측벽면을 해당 측벽면과 기판유지수단에 정지상태로 유지시킨 기판과의 각도가 예각을 이루도록 경사해 있다.
이 경우, 현상액이 현상액 토출노즐의 이동방향에 선행하여 유동하는 일이 억제되어 현상의 균일성이 향상된다.
제7 발명에 관계되는 현상장치는 제1 또는 제2 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 이동수단에 의한 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 변경하는 토출방향 변경수단을 더 구비한 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 각각 적절한 방향으로 변경할 수 있다. 따라서, 현상액 토출노즐의 왕이동시 및 복이동시에 각각 기판상에 적절한 상태로 현상액을 공급하는 것이 가능하게 된다.
제8 발명에 관계되는 현상장치는 제7 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 토출방향 변경수단이 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 연직하향에서 현상액 토출노즐의 이동방향과 반대방향으로 기울이는 것이다.
이 경우, 기판 표면에 있어서 현상액 토출노즐의 이동방향으로의 현상액의 유동이 억제됨과 동시에 이동방향과는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기(誘起)된다. 이동방향으로의 현상액의 유동이 억제됨으로써, 현상액이 현상액 토출노즐보다도 이동방향측으로 선행하여 흐르는 일이 방지되며, 현상액의 균일성이 향상된다. 또, 이동방향과는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기됨으로써, 마이크로 버블로 불리는 현상액중의 미소한 기포가 기판 표면에 부착하는 일이 방지되어 미소한 기포의 부착에 의한 현상결함의 발생이 억제된다.
제9 발명에 관계되는 현상장치는 제1∼제8의 어느 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 유지된 기판상에 도달하기 전에 제어수단이 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 개시시키는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 정지한 기판상에 도달하기 전에 현상액의 토출이 개시되므로, 토출개시시의 현상액이 기판에 충격을 주는 일이 회피된다. 그로 인해, 현상액중의 기포의 발생이 억제되어 현상결함의 발생이 방지됨과 동시에 충격에 의한 기판상의 감광성 막의 손상이 방지된다.
또, 현상액 토출노즐의 이동중에 공기와 접촉하는 토출구 부근의 현상액이 기판 밖으로 폐기(廢棄)되며, 현상액 토출노즐이 기판상에 도달한 시점에서 현상액 토출노즐에서 새로 현상액이 정지한 기판상에 공급된다. 그로 인해, 변질한 현상액에 의해 현상결함이 발생하는 일이 방지됨과 동시에 건조한 현상액에 의한 파티클이 기판 표면에 부착하는 일이 방지된다.
또한, 현상액 토출노즐이 기판 위를 통과하는 동안, 새로 현상액이 연속적으로 공급되므로 기판상에 현상액이 균일하게 공급된다.
게다가, 정지한 기판의 한쪽 가장자리에서 다른쪽 가장자리로 또는 정지한 기판의 다른쪽 가장자리에서 한쪽 가장자리로 현상액이 연속적으로 공급되므로, 현상액의 헛된 소비량이 줄어들게 되어 소량의 현상액으로 기판상의 감광성 막에 균일한 현상처리가 행해진다.
제10 발명에 관계되는 현상장치는 제1∼제9의 어느 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 유지된 기판 위를 통과한 후에 제어수단이 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 정지시키는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 기판 위를 통과한 후에 현상액의 토출이 정지되므로, 토출정지시의 현상액의 떨어짐에 의해 기판 표면에 충격이 가해지는 일이 방지됨과 동시에 토출정지시의 충격에 의해 액성(液盛)중인 현상액에 악영향이 주어지는 일이 방지된다. 그로 인해, 현상결함의 발생 및 현상 후의 감광성 막 패턴의 선폭균일성(線幅均一性)의 열화(劣化)가 방지된다.
제11 발명에 관계되는 현상장치는 제1∼제10의 어느 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐이 수평방향으로 배치된 슬릿상 토출구를 가지며, 이동수단이 현상액 토출노즐을 슬릿상 토출구와 거의 수직인 방향으로 직선상으로 이동시키는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐의 슬릿상 토출구가 기판 위에서 직선상으로 주사되므로 현상액이 기판상의 넓은 면적에 균일하게 공급된다.
제12 발명에 관계되는 현상장치는 제11의 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 유지된 기판의 상면과 슬릿상 토출구와의 사이를 5㎜ 이하의 일정거리로 유지하면서 기판 위를 통과하는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 정지한 기판 위를 슬릿상 토출구와 기판의 상면이 근접한 상태로 수평방향으로 이동한다. 그로 인해, 슬릿상 토출구에 형성된 띠모양의 현상액이 기판 표면에 연속적으로 접촉하게 되어 기판 표면에 충격이 가해지는 일이 없이 기판의 전면(全面)에 현상액이 균일하게 공급된다.
제13 발명에 관계되는 현상장치는 제11 또는 제12 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐의 슬릿상 토출구의 길이가 기판유지수단에 유지되는 기판의 직경이상으로 설정된 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 기판의 일단부에서 타단부로 또는 기판의 타단부에서 일단부로 이동함으로써 슬릿상 토출구에서 띠모양으로 아래로 처진 현상액이 기판의 전면(全面)에 연속적으로 접촉한다. 따라서, 현상액 토출노즐의 1회 주사에 의해 기판의 전면에 현상액이 균일하게 공급되어 기판상의 감광성 막에 소량의 현상액에 의해 균일한 현상처리가 행해진다.
제14 발명에 관계되는 현상장치는 제11, 제12 또는 제13 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 유지된 기판상에 도달하기까지 슬릿상 토출구에서 현상액이 띠모양으로 아래로 처지도록 제어수단이 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 개시시키는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 기판상에 도달하기 전에 슬릿상 토출구에 연속적인 띠모양의 현상액이 형성되므로, 현상액 토출노즐이 기판상에 도달한 시점에서 기판상에 현상액이 얼룩짐이 없이 공급된다.
제15 발명에 관계되는 현상방법은 기판유지수단에 유지된 기판상에 현상액 토출노즐에서 현상액을 토출·공급하는 현상방법이며, 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치에서 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치까지 현상액 토출노즐을 이동시켜서 기판상에 현상액 토출노즐에서 현상액을 공급하는 공정과, 현상액 토출노즐의 이동 후에 기판유지수단에 유지되는 기판을 교환하는 공정과, 기판의 교환 후 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 다른쪽 위치에서 기판 위를 통과하여 기판 밖의 한쪽 위치까지 현상액 토출노즐을 이동시켜서 기판상에 현상액 토출노즐에서 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것이다.
제15 발명에 관계되는 현상방법에 있어서, 현상액 토출노즐의 왕이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되며, 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동에 의해 다른 2장의 기판상의 감광성 막에 현상처리가 수행되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.
제16 발명에 관계되는 기판처리장치는 기판을 수평자세로 유지하는 기판유지수단과, 현상액을 토출하는 현상액 토출노즐과, 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치와 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치와의 사이에서 현상액 토출노즐을 왕복이동시키는 이동수단과, 현상액 토출노즐의 왕이동시 및 복이동시에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출 및 정지를 제어하는 제어수단과, 이동수단에 의한 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시와의 사이에서 기판유지수단에 유지되는 기판을 교환하는 기판교환수단을 구비한 것이다.
제16 발명에 관계되는 기판처리장치에 있어서는, 현상액 토출노즐의 왕이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되고, 기판유지수단에 유지되는 기판의 교환 후 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동에 의해 다른 2장의 기판상의 감광성 막에 현상처리가 수행되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.
〔발명의 실시 형태〕
〈A. 제1실시 형태〉
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 현상장치를 구비한 기판처리장치의 평면도이다.
도 1의 기판처리장치는 처리영역 A, B 및 반송영역 C를 가진다. 처리영역 A에는 기판에 현상처리를 하는 본 실시예의 현상장치(200) 및 기판에 포토 레지스트 액 등의 처리액의 도포처리를 하는 회전식 도포장치(201)가 병설(竝設)되어 있다. 또, 처리영역 B에는 기판에 가열처리를 행하는 가열유니트(핫 플레이트)(202) 및 기판에 냉각처리를 행하는 냉각유니트(쿨링 플레이트)(203)가 각각 복수단(複數段)으로 배치되어 있다. 반송영역 C 에는 기판반송장치(300)가 설치되어 있다.
이들 처리영역 A, B 및 반송영역 C의 일단부측에는 기판(100)을 수납함과 동시에 기판(100)의 반입 및 반출을 행하는 반입반출장치(인덱서)(400)가 배치되어 있다. 반입반출장치(400)는 기판(100)을 수납하는 복수의 카세트(401) 및 기판(100)의 반입과 반출을 행하는 이재(移載)로봇(402)을 구비한다. 반입반출장치(400)의 이재로봇(402)은 화살표 U의 방향으로 이동하여 카세트(401)에서 기판(100)을 잡아 빼내어 기판반송장치(300)에 넘기고, 일련의 처리가 시행된 기판(100)을 기판반송장치(300)에서 받아 내어 카세트(401)에 되돌린다.
기판반송장치(300)는 반송영역 C 내에서 화살표 Y로 도시되는 수평방향 및 연직방향으로 이동가능하고 한편으로는 연직축(Z)의 둘레로 회전가능하게 설치됨과 동시에 현상장치(200), 회전식 도포장치(201) 등의 각 처리유니트에 대해 전진 및 후퇴가능하게 설치되어 있다. 이로 인해, 기판반송장치(300)는 반송영역 C 내에서 기판(100)을 화살표 Y의 방향으로 반송함과 동시에 각 처리유니트에 대해 기판(100)의 반입 및 반출을 행하며, 동시에 이재로봇(402)과의 사이에서 기판(100)의 전달을 행한다.
도 2는 도 1의 기판반송장치에 있어서의 현상장치의 평면도, 도 3은 도 2의 현상장치의 주요부의 X-X선 단면도, 도 4는 도 2의 현상장치의 주요부의 Y-Y선 단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 현상장치는 기판(100)을 수평자세로 흡인유지(吸引維持)하는 기판유지부(1)를 구비한다. 기판유지부(1)는 모터(2)의 회전축(3) 선단부에 고정되어 연직방향의 축 둘레로 회전가능하게 구성되어 있다. 기판유지부(1)의 주위에는 기판(100)을 둘러싸도록 원형의 내측캡(4)이 상하이동이 자유롭게 설치되어 있다. 또, 내측캡(4)의 주위에는 정방형의 외측캡(5)이 설치되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 외측캡(5)의 양측에는 각각 대기포트(6,7)가 배치되며, 외측캡(5)의 한쪽 측부측에는 가이드 레일(8)이 배설되어 있다. 또, 노즐아암(9)이 아암구동부(10)에 의해 가이드 레일(8)을 따라서 주사방향 A 및 그 역방향으로 이동가능하게 설치되어 있다. 외측캡(5)의 다른쪽 측부측(側部側)에는 순수(純水)를 토출하는 순수토출노즐(12)이 화살표 R의 방향으로 회동가능하게 설치되어 있다.
노즐아암(9)에는 하단부에 슬릿상 토출구(15)를 가지는 현상액 토출노즐(11)이 가이드 레일(8)과 수직으로 취부되어 있다. 이로 인해, 현상액 토출노즐(11)은 대기포트(6)의 위치에서 기판(100) 위를 통과하여 대기포트(7)의 위치까지 주사방향 A를 따라서 직선상으로 평행이동이 가능하고 동시에 그 주사방향 A와 역방향으로 직선상으로 평행이동이 가능하게 되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 현상액 토출노즐(11)은 화살표 Q 의 방향으로 회동가능하게 구성되어 있다. 노즐아암(9)은 현상액 토출노즐(1)을 화살표 Q 의 방향으로 회동시키기 위한 모터 등의 구동기구를 내장하고 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 현상액 토출노즐(11)에는 현상액 공급계(12)에 의해 현상액이 공급된다. 제어부(13)는 모터(3)의 회전동작, 아암구동부(10)에 의한 현상액 토출노즐(11)의 주사, 현상액 토출노즐(11)에서의 현상액의 토출 및 현상액 토출노즐(11)의 기울기를 제어한다.
본 실시예에서는 기판유지부(1)가 기판유지수단에 상당하며, 아암구동부(10)가 이동수단에 상당하고, 제어부(13)가 제어수단에 상당한다. 또, 노즐아암(9)이 토출방향 변경수단에 상당하고, 기판반송장치(300)가 기판교환수단에 상당한다.
도 5는 현상액 토출노즐(11)의 슬릿상 토출구(15)를 도시하는 도면이다. 슬릿상 토출구(15)의 슬릿 폭(t)은 0.02∼0.5㎜ 이고, 본 실시예에서는 0.1㎜이다. 또, 슬릿상 토출구(15)의 토출 폭(L)은 처리대상이 되는 기판(100)의 직경과 같거나 또는 그것보다도 크게 설정되어 있다. 이 슬릿상 토출구(15)는 현상액 토출노즐(11)의 주사방향 A 와 수직으로 배치된다.
도 6은 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출방향을 도시하는 측면도이다. 도 6에 도시하는 것과 같이, 현상처리시에는 현상액 토출노즐(11)은 현상액의 토출방향 B 가 기판의 법선방향(연직하향)에서 주사방향 A와 반대측으로 각도 α로 경사하도록 기울어진다. 경사각도 α는 0∼30°의 범위내이고, 본 실시예에서는 20°로 설정된다.
또, 현상액 토출노즐(11)은 슬릿상 토출구(15)가 기판(100)의 상면에 대하여 0.2∼5㎜, 보다 바람직하게는 0.2∼1.0㎜의 간격을 유지하도록 주사된다. 본 실시예에서는 현상액 토출노즐(11)의 슬릿상 토출구(15)와 기판(100) 상면과의 간격이 0.3±0.1㎜ 로 설정된다.
이어서, 도 7을 참조하면서 도 2의 현상장치의 동작을 설명한다. 현상처리시에는 기판(100)은 기판유지부(1)에 의해 정지상태로 유지되어 있다.
대기시에는 현상액 토출노즐(11)은 대기포트(6) 내의 위치 P0 에 대기하고 있다. 현상처리시에는 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 현상액 토출노즐(11)이 상승한 후 주사방향 A 로 이동하여 외측캡(5) 내의 주사개시위치 P1 에서 하강한다.
그 후, 주사개시위치 P1 에서 현상액 토출노즐(11)의 주사개시전 또는 주사개시와 동시에 소정 유량으로 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출을 개시한다. 본 실시예에서는 현상액의 유량은 1.5 L/분(分) 으로 한다.
현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출개시후 또는 토출개시와 동시에 현상액 토출노즐(11)이 주사개시위치 P1 에서 주사방향 A 로 소정의 주사속도로 주사를 개시한다. 본 실시예서는 주사속도는 10∼500 ㎜/초(秒) 로 한다.
현상액 토출노즐(11)은 현상액을 토출하면서 기판(100) 위에서 주사방향 A로 직선상으로 이동한다. 이로 인해, 기판(100)의 전면에 현상액이 연속적으로 공급된다. 공급된 현상액은 표면 장력에 의해 기판(100)상에 유지된다.
현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 위를 통과한 후, 기판(100)상에서 벗어난 토출정지위치 P2 에서 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출을 정지시킨다. 그리고, 현상액 토출노즐(11)이 외측캡(5) 내의 주사정지위치 P3 에 도달한 시점에서 현상액 토출노즐(11)의 주사를 정지시킨다.
그 후, 현상액 토출노즐(11)은 주사정지위치 P3 에서 상승한 후, 다른쪽 대기포트(7)의 위치 P4 까지 이동하여 대기포트(7) 내로 하강한다.
기판(100)상에 현상액이 공급된 상태를 일정시간 유지하여 기판(100)상의 포토 레지스트막 등의 감광성 막의 현상을 진행시킨다. 이 때, 모터(2)로 기판유지부(1)를 회전구동하여 기판(100)을 회전시켜도 좋다. 그 후, 순수토출노즐(12)로 순수를 기판(100)상에 공급하면서 기판(100)을 고속회전시킴으로써 기판(100)상의 현상액을 뿌리치며 기판(100)을 건조시켜서 현상처리를 종료한다.
그 후, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 도 1의 기판반송장치(300)가 기판유지부(1)에 유지되는 기판(100)을 교환한다. 이 동안에, 현상액 토출노즐(11)은 대기포트(7) 내에서 상승한 후, 도 7의 (a)의 주사방향 A 와 역의 주사방향 D 로 이동하여 외측캡(5) 내의 다음 주사개시위치 R1 로 하강한다. 이 때, 현상액 토출노즐(11)은 현상액의 토출방향이 연직하향에서 주사방향 D 와 반대측으로 상기의 각도 α로 경사하도록 기울어진다.
뒤이어서, 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이, 주사개시위치 R1 에서 현상액 토출노즐(11)의 주사개시전 또는 주사개시와 동시에 소정의 유량으로 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출을 개시한다. 본 실시예에서는 현상액의 유량은 1.5 L/분(分) 으로 한다.
현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출개시후 또는 토출개시와 동시에 현상액 토출노즐(11)이 주사개시위치 R1 에서 주사방향 D 로 소정의 주사속도로 주사를 개시한다. 본 실시예에서는 주사속도는 10∼500 ㎜/초(秒) 로 한다.
현상액 토출노즐(11)은 현상액을 토출하면서 기판(100) 위에서 주사방향 D 에 직선상으로 이동한다. 이로 인해, 기판(100)의 전면에 현상액이 연속적으로 공급된다. 공급된 현상액은 표면장력에 의해 기판(100)상에 유지된다.
현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 위를 통과한 후, 기판(100)상에서 벗어난 토출정지위치 R2 에서 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출을 정지시킨다. 그리고, 현상액 토출노즐(11)이 외측캡(5) 내의 주사정지위치 R3 에 도달한 시점에서 현상액 토출노즐(11)의 주사를 정지시킨다.
그 후, 현상액 토출노즐(11)은 주사정지위치 R3 에서 상승한 후, 대기포트(6)의 위치까지 이동하여 대기포트(6)내로 하강한다.
기판(100)상에 현상액이 공급된 상태를 일정시간 유지하여 기판(100)상의 감광성 막의 현상을 진행시킨다. 이 때, 상기와 마찬가지로 모터(2)로 기판유지부(1)를 회전구동하여 기판(100)을 회전시켜도 좋다. 그 후, 순수토출노즐(12)로 순수를 기판(100)상에 공급하면서 기판(100)을 고속회전시킴으로써 기판(100)상의 현상액을 뿌리치며, 기판(100)을 건조시켜서 현상처리를 종료한다.
도 8은 현상액 토출노즐(11)에서의 현상액의 토출상태를 도시하는 정면도이다. 현상액의 토출직후에는 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 현상액이 슬릿상 토출구(15)에서 물방울 모양으로 흘러나온다. 현상액의 토출에서 일정시간이 경과하면, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 물방울 모양의 현상액이 연결되어 슬릿상 토출구(15)를 따라서 현상액이 띠모양으로 형성된다.
상기의 주사개시위치 P1, R1 은 현상액 토출노즐(11)이 주사개시에서 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지 주사속도가 소정 속도에 도달하고 동시에 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 슬릿상 토출구(15)의 현상액이 띠모양이 되기 위한 시간이 확보되도록 설정한다.
특히, 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출개시가 주사개시위치 P1, R1 에서 현상액 토출노즐(11)의 주사개시전 또는 주사개시와 동시에 행해지므로, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지 슬릿상 토출구(15)의 현상액이 띠모양이 되기 위한 시간이 충분히 확보된다. 따라서, 주사개시위치 P1, R1 을 기판(100)의 가장자리에 가깝게 하는 것이 가능하게 된다. 본 실시예에서는 주사개시위치 P1, R1 은 기판(100)의 가장자리에서 각각 주사방향 A, D 와 반대방향으로 10∼100㎜ 정도 떨어진 위치에 설정한다.
또, 주사개시위치 P1, R1 에서의 현상액의 토출개시시점은 현상액 토출노즐(11)의 주사속도 및 현상액의 토출유량에 따라서, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지 현상액의 토출상태가 띠모양이 되기 위한 시간이 확보되도록 설정한다.
예를 들면, 주사속도가 빨라지면 현상액 토출노즐(11)이 주사개시위치 P1, R1 에서 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지의 시간이 짧아지므로, 토출개시시점을 주사개시시점보다도 앞에 설정한다.
또, 현상액의 토출유량이 많은 경우에는 현상액의 토출상태가 단시간에 띠모양이 되므로, 토출개시시점을 주사개시시점에 가깝게 할 수 있다.
또한, 현상액의 헛된 소비량을 저감하기 위해서는 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지 현상액의 토출상태가 띠모양이 되는 범위에서 현상액의 토출개시시점을 현상액 토출노즐(11)의 주사개시시점에 가깝게 하는 것이 바람직하다.
도 9는 기판(100)상에서의 현상액 토출노즐(11)의 주사를 도시하는 측면도이다. 상기와 같이, 현상액의 토출방향이 연직하향에서 주사방향 A 와 반대방향으로 기울어지므로, 기판(100)의 표면에서 주사방향 A 로의 현상액의 유동이 억제됨과 동시에 주사방향 A 와는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기된다. 주사방향 A 로의 현상액의 유동이 억제됨으로써, 현상액이 현상액 토출노즐(11)보다도 주사방향 A 쪽으로 선행하여 흐르는 것이 방지되어 현상의 균일성이 향상된다. 주사방향 A 와는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기됨으로써, 마이크로 버블이라고 불리는 현상액중의 미소한 기포가 기판(100)상의 감광성 막의 표면에 부착하는 일이 방지되어 현상결함의 발생이 억제된다.
현상액 토출노즐(11)의 주사방향 D 로의 이동시에는 현상액의 토출방향을 연직하향에서 주사방향 D 와 반대방향으로 기우는 것에 의해 상기와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
본 실시예의 현상장치에서는 현상액 토출노즐(11)의 주사방향 A 로의 왕이동시에 기판유지부(1)에 정지상태로 유지되는 기판(100)상에 현상액이 균일하게 공급되며, 기판(100)의 교환 후 현상액 토출노즐(11)의 주사방향 D 로의 복이동시에 기판유지부(1)에 정지상태로 유지되는 교환 후의 기판(100)상에 현상액이 균일하게 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐(11)의 왕이동시 및 복이동시에 각각 다른 기판(100)에 현상처리가 행해지므로, 현상처리의 스루풋이 향상된다.
또, 현상액 토출노즐(11)의 주사개시위치 P1, R1 에서 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출이 개시되므로, 토출개시시의 현상액이 기판(100)에 충격을 주는 일이 회피된다. 그로 인해, 현상액중의 기포의 발생이 억제되어 현상결함의 발생이 방지된다.
또, 현상액 토출노즐(11)의 주사개시위치 P1, R1 에서 공기와 접촉하는 슬릿상 토출구(15) 부근의 현상액이 기판(100) 밖으로 폐기되고, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)상에 도달한 시점에서 현상액 토출노즐(11)로부터 새로 현상액이 정지한 기판(100)상에 공급된다. 그로 인해, 변질한 현상액에 의해 현상결함이 발생하는 일이 방지됨과 동시에 건조한 현상액에 의한 파티클이 기판(100)상의 감광성 막의 표면에 부착하는 일이 방지된다.
또, 현상액 토출노즐(11)의 주사개시위치 P1, R1 에서 현상액의 토출이 개시되므로, 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출개시에서 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)상에 도달할 때까지의 사이에 슬릿상 토출구(15)에서 토출되는 현상액이 띠모양이 되기 위한 시간이 충분히 확보된다. 따라서, 현상액 토출노즐(11)의 주사개시위치 P1, R1 을 기판(100)의 가장자리에 가깝게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 현상액 토출노즐(11)이 정지한 기판(100) 위를 슬릿상 토출구(15)와 기판(100)의 상면이 근접한 상태로 수평방향으로 직선상으로 평행이동하여 슬릿상 토출구(15)에 형성된 띠모양의 현상액이 기판(100)의 표면에 연속적으로 접촉하므로, 기판(100)의 표면에 충격이 가해지는 일이 없이 기판(100)의 전면에 현상액이 균일하게 공급된다.
또, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 위를 통과할 때까지 현상액의 공급이 계속되므로, 토출정지시의 충격에 의한 액성중(液盛中)인 현상액으로의 악영향이 방지된다. 그 결과, 현상결함의 발생이 억제됨과 동시에 현상액의 감광성 막 패턴의 선폭균일성이 향상된다.
또, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 위를 통과한 후에 현상액의 토출이 정지되므로, 토출정지시의 현상액의 흘러내림에 의해 기판(100)상의 감광성 막에 충격이 가해지는 일이 방지된다. 따라서, 현상결함의 발생이나 감광성 막 패턴의 선폭균일성의 열화가 방지된다.
또한, 현상액의 토출방향이 각각 주사방향과 반대방향으로 기울어져 있기 때문에, 기판(100)의 표면에서의 주사방향으로의 현상액의 유동이 억제됨과 동시에 주사방향과는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기된다. 그로 인해, 현상의 균일성이 향상되고 동시에 현상결함의 발생이 방지된다.
〈B. 제2실시 형태〉
이어서, 본 발명의 제2실시 형태에 대해서 설명한다. 제2실시 형태에 있어서의 현상장치가 제1실시 형태의 현상장치와 다른점은 현상액 토출노즐(11)의 형태이며, 나머지 구성에 대해서는 제1실시 형태의 현상장치와 마찬가지이다. 또, 기판처리장치 전체의 구성에 대해서도, 현상장치(200)를 제외하고서는 도 1에 도시한 제1실시 형태의 기판처리장치와 마찬가지의 구성으로 하고 있어 그의 설명은 생략한다.
도 10은 제2실시 형태에 있어서의 현상액 토출노즐(11)의 측면 단면도이다. 제1실시 형태에 있어서는 노즐아암(9)이 모터 등의 구동기구를 내장하고 있고, 현상액 토출노즐(11)은 화살표 Q의 방향으로 회동가능하지만(도 4참조), 제2실시 형태의 현상장치에서는 노즐아암(9)은 구동기구를 구비하고 있지 않으며, 현상액 토출노즐(11)이 회동하는 일은 없다. 즉, 현상액 토출노즐(11)의 경사각 α는 보통 0°이고, 현상액의 토출방향은 기판(100)의 법선방향(연직방향)과 일치하고 있다.
제2실시 형태의 현상액 토출노즐(11)은 노즐본체부(22)가 친수성재료(예를들면, 석영글라스, 파이렉스 글라스, 세라믹 재료 등)로 구성됨과 동시에 현상액 토출노즐(11)의 측벽면에는 발수성재료(예를 들면, 불소수지 등)가 코팅되어 발수성층(20)이 형성되어 있다. 여기에서, 노즐본체부(22)의 저면부(22a)는 기판(100)과 평행한 평면으로 되어 있다. 또, 발수성층(20)은 노즐본체부(22)의 저면부(22a)에는 형성되는 일이 없으며, 한편 적어도 저면부(22a)에 인접하는 현상액 토출노즐(11)의 측벽면에는 형성되어 있다. 또한, 발수성층(20)중 적어도 저면부(22a)에 인접하는 영역은 해당영역과 기판유지부(1)에 정지상태로 유지된 기판(100)과의 각도가 예각을 이루도록 경사진 경사면(20a)으로 되어 있다.
노즐본체부(22)의 중앙에는 현상액 공급로(21)가 연직방향으로 관통해 있고, 그의 하단부는 도 5와 마찬가지의 슬릿상 토출구(15)를 형성하고 있다. 현상액 공급계(12)에서 공급된 현상액은 현상액 공급로(21)를 통과하여 슬릿상 토출구(15)에서 기판(100)에 토출된다. 이 때의 슬릿상 토출구(15)와 기판(100)의 상면과의 간격은 제1실시 형태와 마찬가지이다.
이와 같은 형태를 가지는 제2실시 형태의 현상액 토출노즐(11)의 동작에 대해서는 도 7에 도시한 제1실시 형태에 있어서의 동작과 마찬가지이다. 단지, 제2실시 형태에서는 현상액 토출노즐(11)이 경사지는 일은 없고, 주사방향 A 로의 왕이동시 및 주사방향 D 로의 복이동시 모두 경사각도 α는 항상 0°이다.
또, 현상액 토출노즐(11)에서의 현상액의 토출상태에 대해서도 제1실시 형태와 마찬가지로 물방울 모양으로 현상액이 연결되어 슬릿상 토출구(15)를 따라서 현상액이 띠모양으로 형성된다(도 8참조).
이상과 같은 제2실시 형태의 현상장치에 있어서도, 현상액의 토출방향이 현상액 토출노즐(11)의 주사방향과 반대방향으로 기울어져 있는 것에 의한 효과 이외는 상기 제1실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 여기에서, 제1실시 형태의 현상장치에서는 현상액의 토출방향을 현상액 토출노즐(11)의 주사방향과 반대방향으로 기울임으로써, 해당 주사방향으로의 현상액의 유동의 억제 및 주사방향과 역방향으로의 현상액의 유동의 유기를 달성하여 현상의 균일성의 향상 및 미소 기포에 따른 현상결함의 억제라고 하는 효과를 얻고 있지만, 제2실시 형태의 현상장치에서는 현상액 토출노즐(11)을 도 10과 같은 형태로 함으로써 마찬가지의 효과를 얻고 있다.
즉, 현상액 토출노즐(11)의 노즐본체부(22)의 저면부(22a)는 기판(100)과 평행한 평면으로 되어 있기 때문에, 슬릿상 토출구(15)에서 기판(100)에 토출된 현상액은 그 표면장력을 작게 하도록 저면부(22a)와 기판(100)과의 간격을 따라서 퍼지며, 기판(100)상에 균일하게 현상액이 공급되어 그 결과 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 노즐본체부(22)의 저면부(22a)는 친수성재료로 구성되어 있기 때문에, 현상액 토출노즐(11)이 기판(100)의 가장자리에 도달할 때까지 해당 저면부(22a)에서 충분한 양의 액류(液溜)가 형성된다. 이로 인해, 기판(100)의 상면에서 현상액이 공급되지 않는 부분이 발생하는 일이 없어져 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 적어도 저면부(22a)에 인접하는 현상액 토출노즐(11)의 측벽면은 발수성으로 되기 때문에, 현상액이 현상액 토출노즐(11)의 측벽에 기어오르는 일이 없어져 현상액 토출노즐(11)의 주사방향측에서의 현상액과 기판(100)이 접촉하는 부분(도 10중의 부분 S)에서의 액면(液面)의 진동이 억제된다. 이로 인해 부분 S 에서의 미소한 기포(마이크로 버블)를 물고 들어가는 현상이 회피되어 기포의 부착에 의한 현상결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 현상액이 현상액 토출노즐(11)의 측벽에 기어오르는 일이 없어짐으로써, 노즐세정시에는 저면부(22a)만을 세정하면 충분하여 세정기구를 간단하게 할 수 있다.
또, 발수성층(20)중 적어도 저면부(22a)에 인접하는 영역은 경사면(20a)으로 되어 있기 때문에, 현상액이 현상액 토출노즐(11)의 주사방향에 선행하여 유동하는 것이 억제되어 현상의 균일성이 향상된다.
〈C. 변형예〉
상기 실시예에서는 주사개시위치 P1, R1 에서 현상액 토출노즐(11)에 의한 현상액의 토출을 개시시키고 있지만, 현상액 토출노즐(11)의 주사개시후에 주사개시위치 P1, R1 와 기판(100)의 가장자리와의 사이에서 현상액의 토출을 개시시켜도 좋다.
또, 상기 실시예에서는 현상액 토출노즐(11)이 기판(100) 위를 통과한 후에 기판(100)의 가장자리와 주사정지위치 P3, R3 와의 사이에서 현상액의 토출을 정지시키고 있지만, 주사정지위치 P3, R3 에서 현상액의 토출을 정지시켜도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는 기판반송장치(300)가 기판교환수단으로 기능하고 있지만 다른 기판교환수단을 사용해도 좋다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 발명에 관계되는 현상장치에 있어서는 현상액 토출노즐이 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 위치와 기판 위를 통과하여 기판 밖의 다른쪽 위치와의 사이에서 왕복이동한다. 그로 인해, 현상액 토출노즐의 왕이동시 및 복이동시에 기판유지수단으로 유지되는 기판에 현상액이 균일하게 공급되어 기판상의 감광성 막에 균일한 현상처리가 행해진다. 따라서, 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 기판유지수단에 유지되는 기판을 순차적으로 교환함으로써 현상처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 발명에 의하면, 현상액 토출노즐의 왕이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되며, 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동으로 인해 다른 2장의 기판상에 현상액이 공급되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.
제3 발명에 의하면, 기판에 토출된 현상액은 그 표면장력을 작게 하도록 해당 저면과 기판과의 간격을 따라서 퍼지며, 기판상에 균일하게 현상액이 공급되어 그 결과 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제4 발명에 관계되는 현상장치는 제3 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 저면이 친수성재료로 형성되어 있는 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐이 기판의 가장자리에 도달하기까지 해당 저면에 있어서 충분한 량의 액류(液溜)가 형성된다. 이로 인해, 기판의 상면에서 현상액이 공급되지 않는 부분이 발생하는 일이 없어져 현상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 발명에 의하면, 현상액이 현상액 토출노즐의 측벽에 기어오르는 일이 없어지고, 현상액 토출노즐의 주사방향측에 있어서의 현상액과 기판이 접촉하는 부분에서의 액면(液面) 진동이 억제된다. 이로 인해, 해당부분에서의 미소한 기포를 물고 들어가는 현상이 회피되어 기포의 부착에 의한 현상결함의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 현상액이 현상액 토출노즐의 측벽에 기어오르는 일이 없어지므로 노즐 세정시에는 저면만을 세정하면 충분하여 세정기구를 간단하게 할 수 있다.
또한, 제6 발명에 의하면, 현상액이 현상액 토출노즐의 이동방향에 선행하여 유동하는 일이 억제되어 현상의 균일성이 향상된다.
본 발명의 제7 발명에 관계되는 현상장치는 제1 또는 제2 발명에 관계되는 현상장치의 구성에 있어서, 이동수단에 의한 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 변경하는 토출방향 변경수단을 더 구비한 것이다.
이 경우, 현상액 토출노즐의 왕이동시와 복이동시에 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 각각 적절한 방향으로 변경할 수 있다. 따라서, 현상액 토출노즐의 왕이동시 및 복이동시에 각각 기판상에 적절한 상태로 현상액을 공급하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 제8 발명에 관계되는 현상장치에 의하면, 기판 표면에 있어서 현상액 토출노즐의 이동방향으로의 현상액의 유동이 억제됨과 동시에 이동방향과는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기(誘起)된다. 이동방향으로의 현상액의 유동이 억제됨으로써, 현상액이 현상액 토출노즐보다도 이동방향측으로 선행하여 흐르는 일이 방지되며, 현상액의 균일성이 향상된다. 또, 이동방향과는 역방향으로의 현상액의 유동이 유기됨으로써, 마이크로 버블로 불리는 현상액중의 미소한 기포가 기판 표면에 부착하는 일이 방지되어 미소한 기포의 부착에 의한 현상결함의 발생이 억제된다.
제9 발명에 의하면, 현상액 토출노즐이 정지한 기판상에 도달하기 전에 현상액의 토출이 개시되므로, 토출개시시의 현상액이 기판에 충격을 주는 일이 회피된다. 그로 인해, 현상액중의 기포의 발생이 억제되어 현상결함의 발생이 방지됨과 동시에 충격에 의한 기판상의 감광성 막의 손상이 방지된다.
또, 현상액 토출노즐의 이동중에 공기와 접촉하는 토출구 부근의 현상액이 기판 밖으로 폐기(廢棄)되며, 현상액 토출노즐이 기판상에 도달한 시점에서 현상액 토출노즐에서 새로 현상액이 정지한 기판상에 공급된다. 그로 인해, 변질한 현상액에 의해 현상결함이 발생하는 일이 방지됨과 동시에 건조한 현상액에 의한 파티클이 기판 표면에 부착하는 일이 방지된다.
또한, 현상액 토출노즐이 기판 위를 통과하는 동안, 새로 현상액이 연속적으로 공급되므로 기판상에 현상액이 균일하게 공급된다.
게다가, 정지한 기판의 한쪽 가장자리에서 다른쪽 가장자리로 또는 정지한 기판의 다른쪽 가장자리에서 한쪽 가장자리로 현상액이 연속적으로 공급되므로, 현상액의 헛된 소비량이 줄어들게 되어 소량의 현상액으로 기판상의 감광성 막에 균일한 현상처리가 행해진다.
본 발명의 제10 발명에 관계되는 현상장치에 의하면, 현상액 토출노즐이 기판 위를 통과한 후에 현상액의 토출이 정지되므로, 토출정지시의 현상액의 떨어짐에 의해 기판 표면에 충격이 가해지는 일이 방지됨과 동시에 토출정지시의 충격에 의해 액성(液盛)중인 현상액에 악영향이 주어지는 일이 방지된다. 그로 인해, 현상결함의 발생 및 현상 후의 감광성 막 패턴의 선폭균일성(線幅均一性)의 열화(劣化)가 방지된다.
또, 제11 발명에 관계되는 현상장치는 현상액 토출노즐의 슬릿상 토출구가 기판 위에서 직선상으로 주사되므로 현상액이 기판상의 넓은 면적에 균일하게 공급된다.
또, 제12 발명에 관계되는 현상장치는 현상액 토출노즐이 정지한 기판 위를 슬릿상 토출구와 기판의 상면이 근접한 상태로 수평방향으로 이동한다. 그로 인해, 슬릿상 토출구에 형성된 띠모양의 현상액이 기판 표면에 연속적으로 접촉하게 되어 기판 표면에 충격이 가해지는 일이 없이 기판의 전면(全面)에 현상액이 균일하게 공급된다.
본 발명의 제13 발명에 의하면, 현상액 토출노즐이 기판의 일단부에서 타단부로 또는 기판의 타단부에서 일단부로 이동함으로써 슬릿상 토출구에서 띠모양으로 아래로 처진 현상액이 기판의 전면(全面)에 연속적으로 접촉한다. 따라서, 현상액 토출노즐의 1회 주사에 의해 기판의 전면에 현상액이 균일하게 공급되어 기판상의 감광성 막에 소량의 현상액에 의해 균일한 현상처리가 행해진다.
제14 발명에 관계되는 현상장치는 현상액 토출노즐이 기판상에 도달하기 전에 슬릿상 토출구에 연속적인 띠모양의 현상액이 형성되므로, 현상액 토출노즐이 기판상에 도달한 시점에서 기판상에 현상액이 얼룩짐이 없이 공급된다.
또한, 본 발명의 제15 발명에 관계되는 현상방법에 있어서, 현상액 토출노즐의 왕이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되며, 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동에 의해 다른 2장의 기판상의 감광성 막에 현상처리가 수행되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.
마지막으로, 본 발명의 제16 발명에 관계되는 기판처리장치는 현상액 토출노즐의 왕이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판상에 현상액이 공급되고, 기판유지수단에 유지되는 기판의 교환 후 현상액 토출노즐의 복이동시에 기판유지수단에 정지상태로 유지된 교환 후의 기판상에 현상액이 공급된다. 이와 같이, 현상액 토출노즐의 왕복이동에 의해 다른 2장의 기판상의 감광성 막에 현상처리가 수행되므로 현상처리의 스루풋이 향상된다.

Claims (14)

  1. 기판을 수평자세로 유지하는 기판유지수단과,
    현상액을 토출하는 현상액 토출노즐과,
    상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 측의 위치와 상기 기판 위를 통과하여 상기 기판 밖의 다른쪽 측의 위치와의 사이에서 상기 현상액 토출노즐을 왕복이동시키는 이동수단과,
    상기 이동수단에 의한 상기 현상액 토출노즐의 전진이동시 및 복귀이동시에 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출 및 정지를 제어하는 제어수단을 구비하며,
    상기 현상액 토출노즐은 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판과 평행한 지면을 가지며, 상기 저면은 친수성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동수단은 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 상기 한쪽 위치에서 상기 기판 위를 통과하여 상기 기판 밖의 상기 다른쪽 위치까지 상기 현상액 토출노즐을 이동시키고, 상기 기판유지수단에 유지된 기판이 교환된 후 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 상기 다른쪽 위치에서 상기 기판위를 통과하여 상기 기판 밖의 상기 한쪽 위치까지 상기 현상액 토출노즐을 이동시키는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 저면에 인접하는 상기 현상액 토출노즐의 측벽면은 발수성재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 측벽면은 해당 측벽면과 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판과의 각도가 예각을 이루도록 경사져 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 이동수단에 의한 상기 현상액 토출노즐의 전진이동시와 복귀이동시에 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 변경하는 토출방향 변경수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 현상장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 토출방향 변경수단은 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출방향을 연직하향에서 상기 현상액 토출노즐의 이동방향과 반대방향으로 기우는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 현상액 토출노즐이 상기 기판유지수단에 유지된 기판위에 도달하기 전에 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 개시시키는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 현상액 토출노즐이 상기 기판유지수단에 유지된 기판위를 통과한 후에 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 정지시키는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 현상액 토출노즐은 수평방향으로 배치된 슬릿상 토출구를 가지며, 상기 이동수단은 상기 현상액 토출노즐을 상기 슬릿상 토출구와 거의 수직인 방향으로 직선상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 현상액 토출노즐은 상기 기판유지수단에 유지된 기판의 상면과 상기 슬릿상 토출구와의 사이를 5㎜ 이하의 일정거리로 유지하면서 상기 기판 위를 통과하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 현상액 토출노즐의 상기 슬릿상 토출구의 길이는 상기 기판유지수단에 유지되는 기판의 직경 이상으로 설정된 것을 특징으로 하는 현상장치.
  12. 제 9항에서 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어수단은 상기 현상액 토출노즐이 상기 기판유지수단에 유지된 기판위에 도달할 때까지 상기 슬릿상 토출구에서 현상액이 띠모양으로 아래로 늘어지도록 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출을 개시시키는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  13. 기판유지수단에 유지된 기판상에 현상액 토출노즐에서 현상액을 토출공급하는 현상방법에 있어서,
    상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 측의 대기 위치에서 상기 기판위를 통과하여 상기 기판 밖의 다른쪽 측의 대기 위치까지 현상액 토출노즐을 이동시켜 상기 기판상에 상기 현상액 토출노즐에서 현상액을 공급하는 공정과, 상기 현상액 토출노즐의 이동 후에 상기 기판유지수단에 유지되는 기판을 교환하는 공정과, 상기 기판의 교환 후 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 상기 다른쪽 위치에서 상기 기판 위를 통과하여 상기 기판 밖의 상기 한쪽 위치까지 상기 현상액 토출노즐을 이동시켜서 상기 기판상에 상기 현상액 토출노즐에서 현상액을 공급하는 공정과,
    상기 현상액 토출노즐의 이동 후에 상기 기판유지수단에 유지되는 기판을 교환하는 공정과,
    상기 기판의 교환 후 상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 상기 다른쪽 측의 대기 위치에서 상기 기판 위를 통과하여 상기 기판 밖의 상기 한쪽 측의 대기위치까지 상기 현상액 토출노즐을 이동시켜서 상기 기판상에 상기 현상액 토출노즐에서 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 현상방법.
  14. 기판을 수평자세로 유지하는 기판유지수단과,
    현상액을 토출하는 현상액 토출노즐과,
    상기 기판유지수단에 정지상태로 유지된 기판 밖의 한쪽 대기 위치와 상기 기판 위를 통과하여 상기 기판 밖의 다른쪽 측의 대기 위치와의 사이에서 상기 현상액 토출노즐을 왕복이동시키는 이동수단과,
    상기 이동수단에 의한 상기 현상액 토출노즐의 전진이동시 및 복귀이동시에 상기 현상액 토출노즐에 의한 현상액의 토출 및 정지를 제어하는 제어수단과,
    상기 이동수단에 의한 상기 현상액 토출노즐의 전진이동시와 복귀이동시와의 사이에서 상기 기판유지수단에 유지되는 기판을 교환하는 기판교환수단과를 구비한 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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