KR100588927B1 - 기판처리방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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동경 엘렉트론 주식회사
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Abstract

현상처리시에 현상액과 현상액보다 비중이 작은 용액이 교반되어 이루어지는 혼합액을 기판의 표면에 공급하여 일정시간 동안 방치한다. 혼합액이 하층은 현상액, 상층은 용액인 2층으로 분리된 뒤에, 현상이 기판의 표면 전체에서 일괄적으로 이루어진다. 이렇게 함으로써 기판 표면 내에서 현상시작의 시간 차이가 발생하지 않고 균일하게 현상할 수 있어 기판 표면 내의 레지스트 패턴막의 선폭 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

기판처리방법 및 기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시에 사용하는 레지스트 도포·현상 처리시스템을 나타내는 개략적인 평면도,
도 2는 도 1의 레지스트액 도포·현상 처리시스템을 나타내는 정면도,
도 3은 도 1의 레지스트액 도포·현상 처리시스템을 나타내는 배면도,
도 4는 도 1의 장치에 사용되는 레지스트 도포유닛을 나타내는 단면도,
도 5는 도 1의 장치에 사용되는 현상 유닛을 나타내는 단면도,
도 6A 및 도 6B는 본 발명의 일 실시형태에 관한 현상처리시에 있어서 웨이퍼(W)상에 공급되는 현상액과 용액의 혼합액 상태를 나타내는 도면,
도 7은 다른 현상 유닛을 나타내는 단면도,
도 8은 또 다른 현상 유닛을 나타내는 단면도,
도 9는 또 다른 현상 유닛을 나타내는 단면도,
도 10은 본 발명의 레지스트 도포유닛의 적용예를 나타내는 단면도,
도 11A - 도 11D는 도 10에 나타내는 레지스트 도포유닛에 있어서의 프로세 스 플로우,
도 12는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 세정 처리장치를 나타내는 개략적인 구성도,
도 13은 도 12의 세정 처리장치의 평면도,
도 14는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 현상 처리장치를 나타내는 개략적인 구성도,
도 15는 도 14의 세정 처리장치의 평면도,
도 16은 또 다른 실시형태에 관한 노즐의 구조를 나타내는 측면도,
도 17은 도 16의 평면도,
도 18A는 종래의 현상액 도포상태를 나타내는 도면이고, 도 18B는 가로축이 현상액 적하위치와 현상액의 현상능력 관계를 나타내는 도면,
도 19A는 일 실시형태에 있어서의 현상액의 도포상태를 나타내는 도면이고, 도 19B는 가로축이 현상액 적하위치와 현상액의 현상능력 관계를 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 레지스트 도포장치의 개략적인 단면도,
도 21은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 세정장치의 개략적인 단면도,
도 22는 본 발명에 적용할 수 있는 스캔 노즐의 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 카세트 스테이션 11 : 처리 스테이션
22 : 웨이퍼 주반송 기구 52, 142 : 스핀척
60 : 현상액 수용기 61 : 용액 수용기
62 : 혼합액 수용기 63, 66 : 현상액
64, 65 : 용액 67 : 혼합액
G1, G2, G3, G4, G5 : 처리부 DEV : 현상 유닛
본 발명은 예를 들면, 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 기판 상에 형성되는 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광한 후에 노광패턴을 현상하는 현상방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 피처리기판의 표면에 현상액이나 세정액 등의 처리액을 도포하는 기판처리장치에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서 포토리소그래피 공정을 위한 도포·현상 처리시스템에 있어서는, 반도체 웨이퍼의 표면에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포처리와, 레지스트가 도포된 반도체 웨이퍼에 대하여 노광처리를 한 후에 해당 웨이퍼를 현상하는 현상처리가 이루어지고 있다.
이 현상처리에 있어서는, 소정의 패턴으로 노광되어 포스트 익스포저 베이크 (post exposition bake) 처리 및 냉각 처리된 웨이퍼가 현상처리 유닛에 반입되어 스핀척에 장착된다. 현상액 공급노즐로부터 현상액이 공급되어 반도체 웨이퍼의 전면(全面)에, 예를 들면, 1mm의 두께가 되도록 도포(액막 형성)되어 현상액 패들 (paddle)이 형성된다. 이 현상액 패들이 형성된 상태에서 소정시간 동안 방치되어 자연 대류에 의해 현상처리가 진행된다. 그 후에 반도체 웨이퍼가 스핀척에 의해 회전되어 현상액이 뿌려지고, 이어서 세정액 공급노즐에서 린스액이 토출(吐出)되어 웨이퍼 상에 잔존하는 현상액이 씻겨진다. 그 후에 스핀척이 고속으로 회전하여 반도체 웨이퍼 상에 잔존하는 현상액 및 린스액이 날아가 웨이퍼가 건조된다. 이렇게 함으로써 일련의 현상처리가 종료되어 레지스트 패턴막이 형성된다.
이러한 현상처리에 있어서 현상액 패들을 형성하는 때에는, 현상액을 반도체 웨이퍼의 전면에 도포하기 위하여 여러 가지 형상의 노즐을 사용하여 노즐에서 현상액을 토출시키면서 웨이퍼를 회전시키거나 노즐을 스캔시키기도 하고 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 현상방법의 경우에는, 반도체 웨이퍼 상에 현상액 패들을 형성할 때에 현상액의 도포시간, 현상액을 공급할 때의 임팩트, 현상액의 치환 스피드 등은 반도체 웨이퍼 상에서 어떠한 방법을 사용하더라도 차이가 발생하기 때문에 레지스트 패턴막의 선폭의 균일성을 얻기 어렵다. 또한 도포 시에 기포가 들어가는 현상 등에 의해 결함이 발생하기 쉽다.
근래에는 디바이스가 64M 비트에서 256M 비트로 고집적화 됨에 따라 회로패턴의 미세화에 대한 요구가 점점 높아지고 있고, 최소 선폭이 0.2㎛ 이하의 초서브미크론(超sub-micron) 영역에 도달하고 있어 그 요구를 만족시키기 위하여 미세 가공이 가능한 레지스트로서 화학증폭형(化學增幅型)이 사용되고 있지만, 이 화학증폭형 레지스트는 현상액에 대한 흡습성(吸濕性)이 나쁘기 때문에 특히 상기한 바와 같은 결함이 발생하기 쉽다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 미세 가공하고자 하는 경우에는, 화학증폭형 레지스트가 현상액에 대하여 감수성(感受性)이 매우 높은 것에 기인하여 상기한 바와 같은 차이에 의한 선폭의 불균일이 현저하게 된다.
본 발명의 목적은 기판 상에서 액체를 사용하여 소정의 처리를 균일하게 할 수 있는 기판 처리방법 및 기판 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 예를 들면, 현상처리시에 선폭을 균일하게 할 수 있고, 현상액 도포 시에 결함이 발생하지 않는 기판 처리방법 및 기판 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 기판 상을 제1액 및 상기 제1액보다 비중이 작은 제2액 중 적어도 하나에 의해 소정의 처리를 하는 기판처리방법에 있어서, (a)기판 상에 상기 제1액과 상기 제2액을 혼합한 혼합액을 공급하는 공정과, (b)적어도 상기 기판 상에서 상기 혼합액이 상기 제1액과 상기 제2액으로 분리할 때까지 상기 혼합액이 공급된 기판을 방치하는 공정을 구비한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광한 후에 노광패턴을 현상하는 기판 처리방법으로서, 현상액과 상기 현상액보다 비중이 작은 용액을 교반하는 공정과, 상기 교반된 현상액 및 용액을 기판 상의 노광된 레지스트막 위에 공급하고 방치하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 현상처리시에 현상액과 현상액보다 비중이 작은 용액이 교반되어 이루어지는 혼합액을 기판의 표면에 공급함으로써 혼합액을 공급한 직후에는 현상액과 레지스트의 화학반응은 거의 일어나지 않으므로 현상은 실질적으로 진행되지 않는다. 그리고, 혼합액이 웨이퍼(W) 상에 공급되고 나서 일정시간 동안 방치됨으로써 혼합액은 하층이 현상액, 상층이 용액인 2층으로 분리된다. 이 시점에서 현상액은 웨이퍼(W)의 전면에 완전히 균일하게 확산되어 있는 상태로 되기 때문에 이 상태에서 현상이 진행하여, 현상이 웨이퍼(W)의 면 전체에서 일괄적으로 진행한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)의 면내에서 현상 시작시의 시간차이가 발생하지 않고 균일하게 현상할 수가 있으므로 웨이퍼의 면내의 레지스트 패턴막의 선폭 균일성(CD치 균일성)을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 기판처리장치에 있어서, 기판을 지지하는 지지부와, 상기 지지된 기판 상에 제1액과 상기 제1액보다 비중이 작은 제2액을 혼합한 혼합액을 공급하는 노즐을 구비한다.
또한, 본 발명의 기판 처리장치는 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광한 후에 노광패턴이 형성된 기판을 노광패턴을 위로 하여 수평으로 지지하는 재치대와, 상기 기판 상에 공급되는 현상액과 현상액보다 비중이 작은 용액을 교반하여 수용하는 혼합액 수용기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 장치에 의하면, 현상처리시에 현상액과 현상액보다 비중이 작은 용액이 교반되어 이루어지는 혼합액이 기판의 표면에 공급된다. 이 결과 혼합액 공급 직후에는 현상액과 레지스트의 화학반응은 거의 발생하지 않으므로 현상은 실질적으로 진행되지 않는다. 그리고, 혼합액이 웨이퍼(W)상에 공급되고 나서 일정시간 동안 방치됨으로써 혼합액은 하층이 현상액, 상층이 용액인 2층으로 분리된다. 이 시점에서 현상액은 웨이퍼(W)의 전면에 균일하게 완전히 확산되어 있는 상태가 되고 이 상태에서 현상이 진행하기 때문에, 현상이 웨이퍼(W)의 면 전체에서 일괄적으로 진행한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)의 면내에서 현상시작 시의 시간차이가 발생하지 않아 균일하게 현상할 수가 있어 웨이퍼의 면내의 레지스트 패턴막의 선폭 균일성(CD치 균일성)을 향상시킬 수 있다.
다른 관점에서 본 본 발명의 기판 처리장치는, 기판처리장치에 있어서, 기판을 지지하는 지지부와, 상기 지지된 기판 상에 제1액을 공급하기 위한 제 1 노즐과, 상기 지지된 기판 상에 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나를 공급하기 위한 제 2 노즐과, 상기 제 1 노즐의 공급위치를 이동시킴과 아울러 상기 제 2 노즐로부터 공급되는 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나에 의해 상기 제 1 노즐로부터 공급된 제1액을 그 직후에서 제거하도록 상기 제 2 노즐을 이동시키는 이동기구를 구비한다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 기판을 수평으로 지지하는 기판 지지기구와, 상기 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와, 상기 회전기구에 의해 상기 기판이 회전하는 상태에서 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동하여 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과, 상기 기판 상에 공급된 처리액의 확산방향에 위치하도록 상기 처리액 공급노즐에 인접하여 배치되어 상기 처리액의 공급과 동시에 상기 기판 상에 린스액을 공급하는 린스액 공급노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 처리액 노즐에서 적하(滴下)된 직후의 처리액은 깨끗하여 적하된 영역에서는 깨끗한 처리액에 의해 처리가 이루어진다. 그리고 이 처리가 끝난 액은 기판의 회전에 의해 확산하지만 이렇게 확산된 처리가 끝난 액은 린스액 공급노즐로부터 공급되는 린스액에 의해 바로 제거된다. 이 때문에 기판 상에는 항상 깨끗한 처리액이 공급되므로 기판 전면에 처리능력이 우수한 처리액이 공급된다. 따라서, 기판의 전면에 처리 얼룩이 없고 효율 높은 처리가 이루어진다.
또한, 본 발명의 기판처리장치는 기판을 수평으로 지지하는 기판 지지기구와, 상기 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와, 상기 회전기구에 의해 상기 기판이 회전한 상태에서 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동하여 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과, 상기 기판 상에 공급되어 처리에 사용된 뒤의 상기 처리액을 제거하는 린스액을 상기 처리액의 공급과 동시에 상기 기판에 공급하는 린스액 공급노즐을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 처리액 노즐에서 적하된 직후의 처리액은 깨끗하여 적하된 영역에서는 깨끗한 처리액에 의해 처리가 이루어진다. 그리고, 이 처리가 끝난 액은 바로 린스액에 의해 제거되기 때문에 기판 상에는 항상 깨끗 한 처리액이 공급되므로 기판 전면에 처리능력이 우수한 처리액이 공급된다. 따라서, 기판의 전면에 처리 얼룩이 없고 효율 높은 처리가 이루어진다.
본 발명의 기판처리방법은, 기판 상에 제1액을 공급하면서 공급위치를 이동시키는 공정과, 상기 공급된 제1액을 제거하도록 상기 공급된 제1액의 직후에 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나를 공급하는 공정을 구비한다.
또한, 본 발명은 수평으로 지지된 기판을 회전시켜 처리액 공급노즐 및 린스액 공급노즐을 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동시키면서 상기 처리액 공급노즐 및 상기 린스액 공급노즐로부터 각각 처리액 및 린스액을 상기 기판에 공급하는 기판 처리방법으로서, 상기 린스액 공급노즐은 상기 기판 상에 공급된 상기 처리액이 확산하는 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 처리액 노즐에서 적하된 직후의 처리액은 깨끗하여 적하된 영역에서는 깨끗한 처리액에 의해 처리가 이루어진다. 그리고, 이 처리가 끝난 액은 기판의 회전에 의해 확산하지만, 이렇게 확산된 처리가 끝난 액은 린스액 공급노즐로부터 공급되는 린스액에 의해 바로 제거된다. 이 때문에 기판 상에는 항상 깨끗한 처리액이 공급되므로 기판의 전면에 처리능력이 우수한 처리액이 공급된다. 따라서, 기판 전면에 처리 얼룩이 없고, 효율 높은 처리가 이루어진다.
또한, 본 발명의 기판처리방법은 수평으로 지지된 기판을 회전시켜 처리액 공급노즐 및 린스액 공급노즐을 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동시키면서 상기 처리액 공급노즐 및 상기 린스액 공급노즐로부터 각각 처 리액 및 린스액을 상기 기판에 공급하는 기판처리방법으로서, 상기 린스액은 상기 기판 상에 공급되어 처리에 사용된 후의 상기 처리액을 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이러한 구성에 의하면, 처리액 노즐에서 적하된 직후의 처리액은 깨끗하여 적하된 영역에서는 깨끗한 처리액에 의해 처리가 이루어진다. 그리고, 이 처리가 끝난 액은 바로 린스액에 의해 제거되기 때문에 기판 상에는 항상 깨끗한 처리액이 공급되고, 기판 전면에 처리능력이 우수한 처리액이 공급된다. 따라서, 기판 전면에 처리 얼룩이 없고 효율 높은 처리가 이루어진다.
[실시예]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시에 사용하는 레지스트 도포·현상 처리시스템을 나타내는 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 배면도이다.
본 처리시스템은 반송 스테이션인 카세트 스테이션(10)과, 복수의 처리유닛을 구비하는 처리스테이션(11)과, 인접하게 설치되는 노광장치(도면에는 나타내지 않는다)와 상기 처리 스테이션(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 인터페이스부(13)를 구비하고 있다.
상기 카세트 스테이션(10)은 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)(이하, 간단하게 웨이퍼라고 칭한다)를 복수 개, 예를 들면 25장 단위로 웨이퍼 카세트(CR)에 탑재된 상태로 다른 시스템으로부터 이 시스템으로 반입하거나, 이 시스템으로부터 다 른 시스템으로 반출하거나 또는 처리스테이션(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 것이다.
이 카세트 스테이션(10)에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 카세트 재치대(20) 상에 도면에서 X방향을 따라 복수(도면에서는 4개)의 위치결정 돌기(20a)가 형성되어 있고, 이 돌기(20a)의 위치에 웨이퍼 카세트(CR)가 각각 웨이퍼의 출입구를 처리스테이션(11) 쪽을 향하여 일렬로 재치할 수 있도록 되어 있다. 웨이퍼 카세트(CR)에서는 웨이퍼(W)가 수직방향(Z방향)으로 배열되어 있다. 또한, 카세트 스테이션(10)은 카세트 재치대(20)와 처리스테이션(11)의 사이에 위치하는 웨이퍼 반송기구(21)를 구비하고 있다. 이 웨이퍼 반송기구(21)는 카세트의 배열방향(X방향) 및 그 안에 있는 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(Z방향)으로 이동할 수 있는 웨이퍼 반송용 암(21a)을 구비하고 있고, 이 반송 암(21a)에 의해 어느 하나의 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여 선택적으로 억세스할 수 있도록 되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송용 암(21a)은 θ방향으로 회전할 수 있도록 구성되어 있고, 후술하는 처리 스테이션(11)쪽의 제 3 처리부(G3)에 속하는 얼라인먼트 유닛(ALIM) 및 익스텐션 유닛(EXT)에도 억세스할 수 있도록 되어 있다.
상기 처리스테이션(11)은 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 도포, 현상을 실시할 때에 일련의 공정을 실시하기 위한 복수의 처리 유닛을 구비하고, 이들이 소정 위치에 다단으로 배치되어 있고, 이들에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 한 장씩 처리된다. 이 처리 스테이션(11)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 중심부에 반송로를 구비하고, 이 안에 웨이퍼 주반송기구(22)가 설치되고, 웨이퍼 반송로의 주위에 모든 처리 유 닛이 배치되어 있다. 이들 복수의 처리 유닛은 복수의 처리부로 분리되어 있고, 각 처리부는 복수의 처리 유닛이 연직방향을 따라 다단으로 배치되어 있다.
웨이퍼 주반송기구(22)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 통모양 지지체(49)의 안쪽에서 상하방향(Z방향)으로 승강하는 웨이퍼 반송장치(46)를 구비하고 있다. 통모양 지지체(49)는 모터(도시 않함)의 회전 구동력에 의해서 회전할 수 있도록 되어 있고, 그에 따라 웨이퍼 반송장치(46)도 일체로 회전할 수 있도록 되어 있다.
웨이퍼 반송장치(46)는 반송 기초대(47)의 전후 방향으로 이동하는 복수 개의 지지부재(48)를 구비하고, 이들의 지지부재(48)에 의해서 각 처리 유닛 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하고 있다.
또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서는 4개의 처리부 (G1, G2, G3, G4)가 웨이퍼 반송로의 주위에 실제로 배치되어 있고, 처리부(G5)는 필요에 따라 배치할 수 있도록 되어 있다.
이들 중에서 제 1 및 제 2 처리부(G1, G2)는 시스템의 정면(도 1에 있어서 밑)에 병렬로 배치되고, 제 3 처리부(G3)는 카세트 스테이션(10)에 인접하게 배치되고, 제 4 처리부(G4)는 인터페이스부(12)에 인접하게 배치되어 있다. 또한, 제5처리부(G5)는 배면부에 배치할 수 있도록 되어 있다.
이 경우에 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 처리부(G1)에서는 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 스핀척(도시 않함)에 재치하여 소정의 처리를 하는 2대의 스피너형 처리유닛이 상하 2단으로 배치되어 있고, 본 실시형태에 있어서는 웨이퍼(W)에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포유닛(COT) 및 레지스트에 패턴을 현상하는 현상 유닛(DEV)이 밑으로부터 순차적으로 2단으로 겹쳐 쌓여져 있다. 마찬가지로 제 2 처리부(G2)도 2대의 스피너형 처리유닛인 레지스트 도포유닛(COT) 및 현상 유닛 (DEV)이 밑으로부터 순차적으로 2단으로 겹쳐 쌓여져 있다.
이와 같이 레지스트 도포유닛(COT) 등을 하단측에 배치하는 이유는, 레지스트액의 폐액(廢液)이 기구적으로나 메인터넌스 측면에서도 본질적으로 현상액의 폐액보다 복잡하여 이와 같이 도포유닛(COT) 등을 하단에 배치함으로써 그 복잡함이 완화되기 때문이다. 그러나, 필요에 따라 레지스트 도포유닛(COT) 등을 상단에 배치하는 것도 가능하다.
제 3 처리부(G3)에 있어서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 재치대(SP)에 실어 소정의 처리를 하는 오븐형 처리유닛이 다단으로 겹쳐 쌓여져 있다. 즉, 냉각처리를 하는 쿨링유닛(COL), 레지스트의 정착성을 높이기 위한 소위 소수화 처리를 하는 접착강화 유닛(AD), 위치맞춤을 하는 얼라인먼트 유닛(ALIM), 웨이퍼(W)를 반출입하는 익스텐션 유닛(EXT), 노광처리 전이나 노광처리 후에 또는 현상처리 후에 웨이퍼(W)에 가열처리를 하는 4개의 핫플레이트 유닛(HP)이 밑으로부터 순차적으로 8단으로 겹쳐 쌓여져 있다.
제 4 처리부(G4)도 오븐형의 처리유닛이 다단으로 겹쳐 쌓여져 있다. 즉, 쿨링유닛(COL), 쿨링 플레이트를 구비하며 웨이퍼의 반출입부의 역할을 하는 익스텐션·쿨링유닛(EXTCOL), 익스텐션 유닛(EXT), 쿨링 유닛(COL) 및 4개의 핫플레이트 유닛(HP)이 밑으로부터 순차적으로 8단으로 겹쳐 쌓여져 있다.
이와 같이, 처리온도가 낮은 쿨링 유닛(COL), 익스텐션·쿨링 유닛(EXTCOL) 을 하단에 배치하고, 처리온도가 높은 핫플레이트 유닛(HP)을 상단에 배치함으로써 유닛 사이의 열적인 상호간섭을 적게 할 수 있다. 물론, 랜덤하게 다단으로 배치하여도 된다.
상술한 바와 같이, 웨이퍼 주반송 기구(22)의 뒤쪽에 제 5 처리부(G5)를 설치할 수 있지만, 제 5 처리부(G5)를 설치하는 경우에는 안내레일(25)을 따라 웨이퍼 주반송 기구(22)에서 보아 옆쪽으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 따라서 제 5 처리부(G5)를 설치하는 경우에도, 이 제 5 처리부(G5)가 안내레일(25)을 따라 슬라이드 함으로써 공간이 확보되기 때문에 웨이퍼 주반송 기구(22)에 대하여 뒤쪽에서 메인터넌스 작업을 용이하게 할 수 있다. 이 경우에, 이러한 직선 모양의 이동에 한하지 않고, 회전시켜도 마찬가지로 스페이스의 확보를 도모할 수 있다. 또, 이 제 5 처리부(G5)로서는, 기본적으로 제 3 및 제 4 처리부(G3, G4)와 마찬가지로 오픈형 처리유닛이 다단으로 적층된 구조를 구비하고 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 인터페이스부(12)는 깊이방향(X방향)에 있어서는, 처리스테이션(11)과 같은 길이를 구비하고 있다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 인터페이스부 (12)의 정면에는 가동(可動)의 픽업 카세트(CR)와 정치형(定置型)의 버퍼 카세트 (BR)가 2단으로 배치되고, 뒷면에는 가장자리 노광장치(23)가 설치되고, 중앙부에는 웨이퍼 반송체(24)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼 반송체(24)는 X방향, Z방향으로 이동하여 양 카세트(CR, BR) 및 가장자리 노광장치(23)에 억세스할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 웨이퍼 반송체(24)는 θ방향으로 회전할 수 있어, 처리 스테이션(11)의 제 4 처리부(G4)에 속하는 익스텐션 유닛(EXT)이나 그 위에 인접하는 노광장치측의 웨이퍼 반송대(도시 않함)에도 억세스할 수 있도록 되어 있다.
레지스트 도포유닛(COT)은 도 4에 나타내는 바와 같이, 컵(CP)과 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하는 스핀척(42)과, 스핀척(42)을 회전시키는 모터(43)와, 레지스트액 등의 도포액을 공급하는 노즐(44)을 구비하고 있다. 그리고, 노즐(44)로부터 웨이퍼(W)의 중앙에 레지스트액을 공급하면서 모터(43)에 의해 스핀척(42) 및 이에 흡착 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 전면에 레지스트액을 확산시켜 레지스트막을 형성한다. 또한, 폭이 넓은 노즐을 사용하여 노즐을 스캔시킴으로써 도포하여도 된다. 본 실시형태에서는 레지스트 재료로서 노볼락(novolak) 수지를 주성분으로 하는 화학증폭형 레지스트를 사용한다.
현상 유닛(DEV)은 도 5에 나타내는 바와 같이, 컵(CP)과 컵(CP) 내에서 노광패턴을 위로 하여 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하는 재치대인 스핀척(52)과, 스핀척(52)을 회전시키는 모터((53))와, 현상액과 용액의 혼합액을 공급하는 노즐 (54)을 구비하고 있다. 이 노즐(54)은 웨이퍼(W)와 거의 동일한 폭을 구비하고 있고, 그 밑바닥 전폭에 걸쳐 다수의 현상액 토출부(55)가 설치되어 있다. 그리고, 노즐(54)의 토출부(55)에서 현상액과 용액의 혼합액을 토출하면서 모터(53)에 의해 스핀척(52) 및 이에 흡착 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 1회전시킴으로써 웨이퍼(W)상에 현상액 패들을 형성한다. 노즐(54)은 웨이퍼(W)로 공급하는 혼합액(67)을 수용하는 혼합액 수용기(62)와 통하고 있다. 혼합액 수용기(62) 내로는, 현상액 수용기(60)에 수용되어 있는 현상액(63)과, 용액 수용기(61)에 수용되어 있으며 현상액보다 비중이 작은 용액(64)이 각각 공급된다. 혼합액 수용기(62)에는 프로펠러 (68a)와 이를 회전시키는 모터(68b) 등을 구비하는 교반기구(攪拌機構) (68)가 설치되어 있어, 혼합액 수용기(62) 내에서 현상액과 용액은 교반되어 균일하게 혼합된다. 혼합액 수용기(62) 내에 수용되어 있는 혼합액(67)은 용액(65) 중에 현상액의 수포(水泡)(66)이 균일하게 분산된 상태로 되어 있고, 이와 같은 상태의 혼합액 (67)이 웨이퍼(W)상에 공급된다. 본 실시형태에 있어서는, 현상액으로서는 TMAH(테트라 메틸 암모늄 하이드로 옥사이드;tetramethylene ammonium hydro oxide)를 사용하고, 용액으로서는 HMDS(헥사메틸 디실라잔;hexamethylene disilazane)를 사용한다. 본 실시형태에서는, 후술하지만 혼합액(67)을 웨이퍼(W)상에 공급한 뒤에 어떤 일정한 시간동안 방치함으로써 하층은 현상액, 상층은 용액인 2층으로 분리된다. 또한, 현상 유닛(DEV)에는 도면에는 나타내지 않은 린스 노즐이 설치되어 있고, 현상 종료후에 웨이퍼(W)의 회전에 의해 현상액이 확산되고 거기에 린스액이 토출되어 웨이퍼(W)상에 잔존하는 현상액이 씻겨진다. 또, 현상액 패들을 형성할 때에 노즐(54)을 스캔시켜도 된다.
다음에 이와 같이 구성되는 시스템에 의해 본 실시형태의 현상방법을 포함한 일련의 처리동작에 대하여 설명한다.
우선, 카세트 스테이션(10)에 있어서, 웨이퍼 반송기구(21)의 웨이퍼 반송용 암(21a)이, 카세트 재치대(20) 상에서 미처리 웨이퍼(W)를 수용하고 있는 카세트 (CR)에 억세스하고, 그 카세트(CR)에서 1장의 웨이퍼(W)를 꺼낸다. 웨이퍼(W)는 익스텐션 유닛(EXT)으로 반송되고, 거기에서 웨이퍼 주반송 기구(22)의 반송장치 (46)에 의해 처리 스테이션(11)으로 반입된다. 그리고, 제 3 처리부(G3)에 속하는 얼라인먼트 유닛(ALIM)에 의해 우선 얼라인먼트를 실시한 후에 그 밑의 접착강화 처리유닛(AD)에서 웨이퍼(W)에 대하여 소수화 처리를 실시한다.
접착강화 처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 제 3 및 제 4 처리부(G3, G4) 중의 어느 하나의 쿨링 플레이트 유닛(COL) 내에서 냉각된 뒤에 처리부(G1) 또는 (G2)의 도포 유닛(COT)에서 상기한 순서대로 레지스트가 도포된다. 그 후에 처리부(G3), (G4) 중의 어느 하나의 핫플레이트 유닛(HP) 내에서 프리 베이크가 실시되고 어느 하나의 쿨링 유닛(COL)에서 냉각된다.
그 후에 웨이퍼(W)는 제 3 처리부(G3)의 얼라인먼트 유닛(ALIM)에서 얼라인먼트된 뒤에 그 주반송 기구(22)의 웨이퍼 반송장치(46)에 의해 제 4 처리부(G4)의 익스텐션 유닛(EXT)을 거쳐 인터페이스부(12)로 반송된다.
인터페이스부(12)에서는, 가장자리 노광장치(23)에 의한 가장자리에 대한 노광이 실시되고, 그 후에 반도체 웨이퍼(W)는 인접한 노광장치(도시 않함)에 반송되어 소정의 패턴을 따라 웨이퍼(W)의 레지스트막에 노광처리가 실시되어 노광패턴이 형성된다.
노광처리가 종료되면, 웨이퍼(W)는 인터페이스부(12)의 웨이퍼 반송체(24)에 의해 제 4 처리부(G4)에 속하는 익스텐션 유닛(EXT)으로 반송되고, 거기에서 웨이퍼 주반송 기구(22)의 반송장치(46)에 의해 처리 스테이션(11)으로 반입된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 제 3 및 제 4 처리부(G3 및 G4)의 어느 하나의 핫플레이트 유닛 (HP)으로 반송되어 포스트 익스포저 베이크 처리가 실시되며 또한 어느 하나의 쿨링 플레이트(COL)에서 냉각된다.
이렇게 하여 포스트 익스포저 베이크 처리가 실시된 웨이퍼(W)는 제 1 및 제 2 처리부(G1 및 G2)의 어느 하나의 현상 유닛(DEV)으로 반송되어 현상이 이루어진다.
현상처리에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, TMAH와 HMDS가, 예를 들면, 각각 6대 4 비율의 혼합비가 되도록 혼합액 수용기(62) 내로 현상액 수용기 (60) 및 용액 수용기(64)로부터 공급된다. 혼합액 수용기(62) 내에 공급된 TMAH와 HMDS는 교반되어 균일하게 혼합된다. 이 혼합액(67)은 HMDS(65) 중에 TMAH의 수포 (66)이 균일하게 분산된 상태로 되어 있고, 도 6A에 나타내는 바와 같이, 혼합액 (67)이 웨이퍼(W)상에 공급된 직후에는 HMDS(65) 중에 TMAH의 수포(66)이 균일하게 분산된 상태의 혼합액(67)이 웨이퍼(W) 상의 전면에 공급된다. 이와 같은 상태에서는, 현상액과 레지스트의 화학반응은 거의 일어나지 않아 현상은 실질적으로 진행되지 않는다. 따라서, 웨이퍼(W)의 면내로 공급된 혼합액이 불균일 하더라도 부분적으로 현상이 진행되는 일은 일어나지 않는다. 그 후에, 예를 들면 20∼40초 동안 방치함으로써, 도 6B에 나타내는 바와 같이, 혼합액(67)은 하층이 현상액인 TMAH, 상층이 용액인 HMDS로 2층으로 분리된다. 이 시점에서, 현상액은 웨이퍼(W)의 전면에 균일하게 완전히 확산되어 있는 상태로 되기 때문에 이 상태에서 현상이 진행되어 현상이 웨이퍼(W)의 면 전체에서 일괄적으로 진행된다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)의 면내에서 현상 시작시의 시간차이가 발생하지 않으므로 균일하게 현상할 수 있어 웨이퍼면 내의 레지스트 패턴막의 선폭 균일성(CD치 균일성)을 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같이 현상액과 용액의 혼합액을 도포한 뒤에 일정한 시간 동안 방치시킨 뒤에 현상이 일괄적으로 진행하기 때문에 현상액 도포의 방법에 제약이 없다. 따라서, 상기한 노즐(54) 대신에 더 단순한 노즐을 사용할 수 있고, 노즐 이외의 방법으로 도포할 수도 있다.
이렇게 하여 현상처리가 종료된 후에 어느 하나의 핫플레이트 유닛(HP)에 의해 포스트 베이크가 실시되고, 이어서 어느 하나의 쿨링 유닛(COL)에 의해 냉각되어 레지스트 패턴막이 형성된다. 그 후에 웨이퍼(W)는 처리 스테이션(11)의 주반송 기구(22)의 반송장치(46)에 의해 익스텐션 유닛(EXT)의 재치대에 재치된다. 그리고, 재치대상의 웨이퍼(W)는 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송기구(21)의 암 (21a)에 의해 받아지고, 카세트 재치대(20)상의 처리가 끝난 웨이퍼를 수용하는 카세트(CR)의 소정의 웨이퍼 수용홈에 삽입된다. 이렇게 함으로써 일련의 처리가 완료된다.
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기한 바와 같이 현상이 일괄적으로 진행하므로 현상액 도포 시간의 제약이 없기 때문에 현상액 노즐로서는 상기 실시 형태의 것에 한하지 않고, 예를 들면, 스트레이트 타입, 슬릿 타입 등 어떠한 타입의 노즐이라도 사용할 수 있고 또한 롤코터(roll coater) 등 다른 방법을 사용할 수 있다
또한, 본 실시형태에서는 레지스트의 재료로서 노볼락 수지를 주성분으로 하는 화학증폭형 레지스트, 현상액으로서 TMAH, 용액으로서 HMDS를 사용하고 있지만 이들 재료에 한정되는 것은 물론 아니다. 현상액보다 비중이 작은 용액으로서는, HMDS 이외에 디메틸 실란(dimethyl silane), 디메틸 아미드(dimethyl amide)와 같 은 활성제 중에서 적어도 하나를 사용할 수 있다. 용액으로서는 현상액보다 비중이 작고, 레지스트와 화학반응을 일으키지 않고, 혼합에 의해 현상액과 화학적 변화가 일어나지 않으면 좋고, 혼합할 때에 분산성이 높은 것이 바람직하다.
또한, 레지스트로서 상기 실시형태에서는 화학증폭형 레지스트를 사용하고 있지만, 다른 레지스트 재료로도 같은 효과가 얻어지는 것은 당연하다. 그러나, 레지스트 재료로서 화학증폭형 레지스트를 사용하는 경우에는, 화학증폭형 레지스트는 현상액에 대한 흡습성이 나쁘기 때문에 레지스트 패턴막의 선폭이 불균일하게 된다는 결함이 발생하기 쉽지만, 본 발명의 현상방법을 사용함으로써 레지스트 재료로서 감수성이 매우 높은 화학증폭형 레지스트를 사용하여도 웨이퍼(W)의 면내에 있어서 균일한 선폭의 레지스트 패턴막을 제공할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 현상액과 용액을 별도의 수용기에 의해 각각 수용하고, 각각의 수용기로부터 소정량의 현상액 및 용액이 혼합액 수용 용기로 공급되고 교반되어 혼합액이 제조되기 때문에 현상 처리시의 처리상황 변화에 따라 혼합비율 등을 조정할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 현상액과 용액을 별도의 수용기에 수용하지 않고 미리 소정의 혼합비의 혼합액(67)을 수용하는 혼합액 수용기(70)를 설치하여도 된다. 한편, 도 7에서는, 노즐로부터 웨이퍼(W)상의 중앙부에 혼합액을 공급하여 스핀-코트에 의해 혼합액이 웨이퍼(W)의 전면에 확산된다. 도 7에 있어서는, 컵(CP)과 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하는 스핀척(72)과, 스핀척(72)을 회전시키는 모터(73)와, 혼합액을 공급하는 노즐(74)을 구비하고 있다. 그리고, 노즐(74)로부터 웨이퍼(W)의 중앙부에 혼합액 수용기(70)로부터 혼합액 (67)을 공급하면서 모터(73)에 의해 스핀척(72) 및 이에 흡착 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 전면에 혼합액(67)을 확산시킨다. 이 경우에 있어서도 혼합액 수용기(70)에는 마그네틱 스터러(magnetic stirrer)(75)가 교반기구로서 설치되어 있고, 이 교반기구에 의하여 현상액과 용액은 교반, 혼합된다. 또 상기한 프로펠러 등을 구비하는 교반기구를 설치하여도 좋다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 현상장치를 챔버(81) 내에 설치하며 또 현상액 노즐로서 샤워 타입의 노즐(82)을 사용하여도 된다. 그리고, 예를 들면 웨이퍼(W)를 지지하는 스핀척(83)을 모터(84)로 회전시키면서 노즐 (82)에 의해 웨이퍼(W)의 전면에 혼합액(67)을 공급한다. 이 경우, 예를 들면 노즐(82)에 혼합기(85)를 연결시키고, 혼합기(85)에는 현상액 수용기(86) 및 용액 수용기(87)로부터 불활성 가스, 예를 들면 N2가스를 사용하여 각각 현상액 및 용액을 송출하고 또 혼합기(85)로부터 노즐(82)에 불활성 가스, 예를 들면 N2가스를 혼합액 (67)과 함께 송출하여도 된다.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 노즐(90)의 바로 전에 히터와 펠티에 소자(Peltier element) 등을 조합시켜 이루어지는 온도조절기구(91)를 설치하여 혼합액(67)의 온도제어를 정확하게 함으로써 현상처리를 더 정밀하게 할 수 있다. 또한, 현상액 수용기(86)에 순수(純水;deionized Water) 등의 희석액을 공급하는 희석액 공급기구(92)를 설치하여 현상액의 농도제어를 정확하게 함으로써 현상처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기본적인 개념은 레지스트 도포처리에도 적용할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 레지스트 도포유닛(COT)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 컵(CP)과 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하는 스핀척(10)1과, 스핀척(101)을 회전시키는 모터(102)와, 소정의 수지(레지스트)와 시너 등의 휘발성 용매를 혼합하여 이루어지는 레지스트액(105)을 공급하기 위한 제 1 노즐(103)과, 상기 휘발성 용매와 화학적으로 결합하는 용매(106)를 공급하기 위한 제 2 노즐(104)을 구비하고 있다. 그리고 도 11A에 나타내는 바와 같이, 제 1 노즐(103)로부터 웨이퍼(W)의 중앙에 레지스트액을 공급하면서 모터(102)에 의해 스핀척(101) 및 이에 흡착 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 전면에 레지스트액(105)을 확산시킨다. 다음에 도 11B에 나타내는 바와 같이, 배선패턴에 대응하도록 그 위에 제2노즐(104)에서 용매(106)를 공급한다. 배선패턴에 대응되도록 공급하기 위해서는, 예를 들면 제 2 노즐(104)을 잉크제트 프린터의 헤드와 함께 구동하여도 되고 마스크를 통하여 공급하여도 된다. 이렇게 함으로써 소정의 시간 경과 후에 도 11C에 나타내는 바와 같이 패턴에 대응하여 용매가 공급된 위치의 수지(107)가 고화(固化)된다. 그리고, 열처리함으로써 도 11D에 나타내는 바와 같이, 잔존 부분의 액이 제거되어 원하는 레지스트 패턴(108)이 형성된다.
본 발명에서는, 기판도 반도체 웨이퍼에 한하지 않고, LCD 기판, 글래스 기판, CD 기판, 포토 마스크, 프린트 기판 등 여러 가지의 경우에 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 현상처리시에 현상액과 현상 액보다 비중이 작은 용액이 교반되어 이루어지는 혼합액을 웨이퍼(W)의 표면에 공급함으로써, 혼합액을 공급한 바로 뒤에는 용액 중에 현상액의 수포가 균일하게 분산된 상태의 혼합액에서는, 현상액과 레지스트의 화학반응은 거의 일어나지 않고, 따라서, 현상은 실질적으로 진행되지 않는다. 그리고, 혼합액이 웨이퍼(W) 상에 공급되고 나서 일정시간 동안 방치함으로써 혼합액은, 하층이 현상액, 상층이 용액인 2층으로 분리된다. 이 시점에서 현상액은 완전히 웨이퍼(W)의 전면에 균일하게 확산되어 있는 상태이고 이 상태에서 현상이 진행하기 때문에, 현상이 웨이퍼(W)의 면 전체에서 일괄적으로 진행한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)의 면내에서 현상 시작시의 시간차이가 발생하지 않아 균일하게 현상할 수 있으므로 웨이퍼의 면내의 선폭 균일성(CD치 균일성)을 향상시킬 수 있다.
다음에 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다.
상기한 바와 같이 현상액의 도포는, 예를 들면 스핀 코팅법으로 할 수 있고, 이 스핀 코팅법에서는 웨이퍼의 중앙 부근에 현상액을 적하하여 웨이퍼를 회전시킴으로써 현상액을 원심력에 의해 확산시킨다. 현상액이 웨이퍼의 전면에 도포된 뒤에 웨이퍼의 중앙 부근에 린스액을 적하, 확산시킴으로써 웨이퍼 상의 현상액을 제거한다.
이러한 현상액 도포의 경우에 현상액이 적하되는 웨이퍼의 중심부에서는 신선한 현상액이 도포되지만, 웨이퍼의 가장자리에서는 현상처리가 끝난 현상액을 포함하는 액이 도포된다. 이 때문에 웨이퍼의 중심부와 가장자리에 있어서 현상처리 능력이 다르므로 면내에서 균일하게 현상 처리하는 것이 어려웠다.
그래서, 이하에서 나타내는 실시형태는 피처리 기판 상에 항상 깨끗한 처리액을 공급하여 현상처리 능력이 우수한 현상액으로 기판의 전면을 처리하는 것을 목적으로 한다.
도 12는 본 발명을 웨이퍼(W)의 표면에 처리액로서의 세정액을 공급하는 세정 처리장치에 적용하는 예를 나타내는 개략적인 구성도이다. 또한, 도 13은 이 장치를 상방에서 본 평면도이다.
또한, 도 14는 본 발명을 웨이퍼(W)의 표면에 처리액인 현상액을 공급하는 현상 처리장치에 적용한 예를 나타내는 개략적인 구성도이다. 또한, 도 15는 이 장치를 상방에서 본 평면도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 세정 처리장치는 기판 지지기구로서 그 윗면에 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하고 또 이 웨이퍼(W)를 회전 구동 및 승강 구동하는 스핀척(110)을 구비한다. 이 스핀척(110)의 상방에는, 이 웨이퍼(W)와 대향하도록 그 위치가 결정될 수 있도록 지지되어 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 적하하기 위한 세정액 공급노즐(140)과, 린스액인 순수를 적하하기 위한 린스액 공급노즐 (111)이 인접하게 배치되어 있다. 세정액 공급노즐(140)은 공급관(141) 및 공기로 구동되는 밸브나 전자밸브 등의 제어 밸브(142)를 통하여 세정액 탱크(143)에 접속되어 있다. 린스액 공급노즐(111)은 공급관(112) 및 공기로 구동되는 밸브나 전자 밸브 등의 제어 밸브(113)를 통하여 린스액 탱크(114)에 접속되어 있다.
또한, 세정액 공급노즐(140) 및 린스액 공급노즐(111)은 도면에 나타내는 바와 같이, L자 모양으로 구성된 Z구동기구(115)의 선단에 홀더(117)를 통하여 지지 되어 있다. Z구동기구(115)의 기단부는 Y구동기구(116)에 의해 지지되어 있다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 이 Y구동기구(116)는 Y방향을 따라 상기 컵(124)의 외측에까지 연장된 Y레일(120)을 구비하고, 세정액 공급노즐(140)과 린스액 공급노즐(111)을 웨이퍼(W)의 위와 노즐 대기부(121) 사이에서 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 이 노즐 대기부(121)는 세정액 공급노즐(140) 및 린스액 공급노즐(111)을 수납할 수 있도록 구성되며 또 이들 노즐의 선단부를 세정할 수 있도록 구성되어 있다.
세정액 공급노즐(140) 및 린스액 공급노즐(111)은 도 13에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향 즉 웨이퍼(W)의 반경에 따른 화살표A 방향을 따라 이동하고, 세정액 공급노즐(140)은 항상 화살표A 상에 위치하도록 이동한다. 한편, 린스액 공급노즐(111)은 화살표A상에서는 약간 벗어나 위치하고, 이동방향(화살표방향)을 향하여 보아 세정액 공급노즐(140)의 후방에 위치한다. 린스액 공급노즐(111)의 위치는 적하된 세정액의 확산방향(화살표B)에 의해서 결정되고, 적어도 웨이퍼(W)상에 적하된 세정액이 확산하는 영역에 린스액이 공급되도록 설정하면 된다. 한편, 세정액의 도포는 웨이퍼(W)의 회전과 노즐의 이동에 의해 이루어지고, 세정액의 확산방향은 웨이퍼(W)의 회전방향에 의해 결정된다.
또한, 상기 스핀척(110)의 주위에는 웨이퍼(W)가 회전 구동되고 있는 동안에 비산하는 여분의 세정액을 받는 컵(124)이 설치되어 있다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 현상 처리장치는 상기의 세정 처리장치와 같은 구성을 하고 있고, 노즐로부터 공급되는 액이 다르다는 점에서 차이가 있다. 현상 처리장치는 기판 지지기구로서 그 윗면에 웨이퍼(W)를 흡착 지지하고 또한 이 웨이퍼(W)를 회전 구동 및 승강 구동하는 스핀척(210)을 구비한다. 이 스핀척(210)의 상방에는, 이 웨이퍼(W)와 대향되도록 위치가 결정될 수 있도록 지지되어 웨이퍼 (W) 상에 현상액을 적하하기 위한 현상액 공급노즐(240)과, 린스액인 예를 들면 순수를 적하하기 위한 린스액 공급노즐(211)이 배치되어 있다. 현상액 공급노즐 (240)과 린스액 공급노즐(211)의 간격은 가능한 한 짧게, 예를 들면 1mm 정도 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 현상액 공급노즐(240) 및 린스액 공급노즐(211)과 웨이퍼(W)의 거리는 5mm에서 10mm 정도가 바람직하다. 5mm 이하이면 시스템 내에 공급되는 청정 에어의 다운 플로우(down flow)의 영향을 받아 액의 면에 파형이 발생하여 그림자 모양이 발생하기 때문이다. 현상액 공급노즐(240)은 공급관(241) 및 제어 밸브(242)를 통하여 현상액 탱크(243)에 접속되어 있다. 린스액 공급노즐 (211)은 공급관(212) 및 공기로 구동되는 밸브나 전자 밸브 등의 제어 밸브(213)를 통하여 린스액 탱크(214)에 접속되어 있다. 또, 린스액 공급노즐(211)로부터 공급되는 린스액의 양이 현상액 공급노즐(240)로부터 공급되는 현상액의 양보다 많은 편이 더 바람직하다. 후술하는 바와 같이, 보다 깨끗한 현상액이 웨이퍼(W)의 표면에 더 접하게 되기 때문이다.
또한, 현상액 공급노즐(240) 및 린스액 공급노즐(211)은 도면에 나타내는 바와 같이, L자 모양으로 구성된 Z구동기구(215)의 선단에 홀더(217)를 통하여 지지되어 있다. Z구동기구(215)의 기단부는 Y구동기구(216)에 의해 지지되어 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 이 Y구동기구(216)는 Y방향을 따라 컵(224)의 외측까 지 연장된 Y레일(220)을 구비하고, 현상액 공급노즐(240)과 린스액 공급노즐(211)을 웨이퍼(W)의 위와 노즐 대기부(221) 사이에서 이동시킬 수 있게 되어 있다. 이 노즐 대기부(221)는 현상액 공급노즐(240) 및 린스액 공급노즐(211)을 수납할 수 있도록 구성되어 있으며 또 이들 노즐의 선단부를 세정할 수 있도록 구성되어 있다.
현상액 공급노즐(240) 및 린스액 공급노즐(211)은 도 15에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향, 즉 웨이퍼(W)의 반경에 따른 화살표C 방향을 따라 이동하고, 현상액 공급노즐(240)은 화살표C상에 항상 위치하도록 이동한다. 한편, 린스액 공급노즐(211)은 화살표C상에서는 약간 벗어나 위치하고, 이동방향(화살표방향)을 향하여 보아 현상액 공급노즐(240)의 후방에 위치한다. 린스액 공급노즐(211)의 위치는 적하된 린스액의 확산방향(화살표D)에 의해 결정되고, 적어도 웨이퍼(W) 상에 적하된 현상액이 확산하는 영역에 린스액이 공급되도록 설정하면 된다. 한편, 현상액의 도포는 웨이퍼(W)의 회전 및 노즐의 이동에 의해 이루어지고, 현상액의 확산방향은 웨이퍼(W)의 회전방향에 의해 결정된다.
또한, 상기 스핀척(210)의 주위에는, 웨이퍼(W)가 회전 구동되고 있는 동안에 비산하는 여분의 현상액을 받는 컵(224)이 설치되어 있다.
본 실시형태의 세정 처리장치에 의하면, 세정공정 시에 웨이퍼(W)에 세정액이 적하된 직후에 린스액이 공급된다. 이 린스액은 사용이 끝난 더러워진 세정액을 바로 제거하기 때문에 웨이퍼(W)상에는 항상 깨끗한 세정액이 공급되게 된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 전면에 있어서, 깨끗한 세정액에 의해 세정이 이루어지기 때 문에 면내에서의 세정 얼룩이 없으며 또 세정능력이 대단히 높다.
본 실시형태의 현상 처리장치에 의하면, 현상 및 세정 공정시에 웨이퍼(W)상에 현상액이 적하된 직후에 린스액이 공급된다. 이 린스액은 사용이 끝난 더러워진 현상액을 바로 제거하기 때문에 웨이퍼(W)상에는 항상 깨끗한 현상액이 공급되게 된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 전면에 있어서 깨끗한 현상액에 의해 현상이 이루어지기 때문에 면내에서의 현상 얼룩이 없고 또 현상 능력이 대단히 높다.
상기의 현상 처리장치는 도1 ∼ 도3에 나타내는 도포현상 처리시스템에 적용할 수 있다. 또한, 상기의 세정 처리장치는 이 도포현상 처리시스템에 투입되기 전의 웨이퍼(W)를 세정하는 투입전 세정공정에서 사용된다.
이하에서 각 처리장치에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리방법에 관하여 설명한다.
우선, 상기한 도 12에 나타낸 세정 처리장치 내로 웨이퍼(W)를 반송한다. 웨이퍼(W)는 도포현상 처리시스템에 있어서 노광패턴을 형성하는 면을 위쪽으로 향하고, 스핀척(110)에 의해 수평으로 흡인지지된다.
다음에 도 13에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 시계방향으로 회전시키는 상태에서 세정액 및 린스액을 웨이퍼(W)상에 동시에 공급하면서 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 웨이퍼 중심부를 향하여 Y구동기구(116)를 구동함으로써 세정액 공급노즐(140) 및 린스액 공급노즐(111)을 화살표A방향을 따라 이동시킨다. 이렇게 함으로써 세정액에 의한 웨이퍼(W)의 세정 및 세정액의 린스를 할 수 있다. 이 때에 웨이퍼(W)의 회전속도는 일정하게 하고, 노즐의 이동속도는 웨이퍼(W)의 중심부에 가까워짐에 따라 서서히 늦어지도록 설정한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)의 면 내로 공급되는 세정액의 양을 균일화할 수 있다. 구체적으로는, 200mm의 지름을 구비하는 웨이퍼(W)를 처리하는 경우에는 웨이퍼(W)의 회전속도를, 예를 들면 10∼ 200rpm, 더 바람직하게는 30∼150rpm으로 하고, 노즐의 이동속도는 처음에는 예를 들면 30mm/s로 설정하고, 서서히 일정한 감속율로써 감속시켜 웨이퍼(W)의 중심부 부근에서, 예를 들면 5mm/s가 되도록 설정한다. 한편 노즐의 이동속도를 일정하게 하고 웨이퍼(W)의 회전속도를 변화시켜도 좋은데, 노즐의 이동속도가 웨이퍼(W)의 회전속도에 대하여 노즐의 위치가 웨이퍼(W)의 중심부에 가깝게 될수록 상대적으로 늦어지도록 설정하면 된다.
다음에 현상 처리장치 내에서는, 웨이퍼(W)는 스핀척(210)에 의해 수평으로 흡인 지지된다. 다음에 도 15에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 시계방향으로 회전시킨 상태에서 현상액 및 린스액을 웨이퍼(W)상에 동시에 공급하면서 웨이퍼 (W)의 가장자리로부터 웨이퍼의 중심부를 향하여 Y구동기구(216)를 구동시킴으로써 현상액 공급노즐(240) 및 린스액 공급노즐(211)을 화살표C방향을 따라 이동시킨다. 이렇게 함으로써 현상 및 린스를 할 수 있다. 이 때에 웨이퍼(W)의 회전속도는 일정하게 하고, 노즐의 이동속도는 웨이퍼(W) 의 중심부에 가깝게 됨에 따라 서서히 늦어지도록 설정한다. 이렇게 함으로써 현상처리의 종료 타이밍을 웨이퍼(W)의 면 내에서 균일화할 수 있다. 구체적으로는, 200mm의 지름을 구비하는 웨이퍼(W)를 처리하는 경우에는 웨이퍼(W)의 회전속도를, 예를 들면 10∼200rpm 더 바람직하게는 30∼150rpm으로 하고, 노즐의 이동속도는 처음에는 예를 들면 30mm/s로 설정하고 서서히 일정한 감속율로써 감속시켜 웨이퍼(W)의 중심부 부근에서, 예를 들면 5mm/s가 되도록 설정한다. 한편 노즐의 이동속도를 일정하게 하고 웨이퍼(W)의 회전속도를 변화시켜도 좋은데, 노즐의 이동속도는 노즐의 위치가 웨이퍼(W)의 중심부에 가깝게 될수록 상대적으로 늦어지도록 설정하면 된다. 또한 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 회전속도에 대한 노즐의 이동속도를, 노즐의 위치가 웨이퍼(W)의 중심부에 가깝게 됨에 따라 노즐이 웨이퍼(W)의 가장자리 부근에 위치하는 경우의 회전속도에 대한 노즐의 이동속도에 대하여 상대적으로 늦어지도록 설정함으로써 웨이퍼(W)의 면내에서의 현상처리 종료의 타이밍을 균일하게 할 수 있지만, 노즐의 이동속도를 노즐의 위치가 웨이퍼(W)의 중심부에 가깝게 될수록 빠르게 되도록 설정하여도 된다. 이 경우, 예를 들면 웨이퍼(W)의 회전속도를 일정하게 하고, 노즐의 이동속도를 노즐의 위치가 웨이퍼(W)의 중심부에 가깝게 됨에 따라 빠르게 함으로써 웨이퍼(W)와 현상액의 접촉시간을 웨이퍼(W)의 면내에서 균일화할 수 있다. 이는 웨이퍼(W)의 중심부에 노즐의 위치가 가깝게 될수록 면적에 있어서 도포영역이 작게 되기 때문이다.
여기에서 본 실시형태에 있어서의 세정 처리장치 및 현상 처리장치에 의한 세정처리 및 현상처리의 효과에 관하여, 현상 처리장치를 예를 들어 도18A 및 도18B 및 도19A 및 도19B를 사용하여 설명한다. 도18A 및 도18B는 종래의 실시형태를, 도19A 및 도19B는 본 실시형태를 설명하는 도면이다. 도18A는 웨이퍼(W)상에 현상액(300)을 도포하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도18B에서는, 가로축이 도18A에 대응하는 웨이퍼(W)상의 위치이고, 세로축이 웨이퍼(W)의 그 위치에 있어서의 현상액의 현상능력을 나타내고 있다. 도19A는 웨이퍼(W)상에 현상액(300) 및 린스액(301)을 도포하고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도19B에서는 가로축이 도19A에 해당하는 웨이퍼(W)의 위치이고, 세로축이 웨이퍼(W)의 그 위치에 있어서의 현상액의 현상능력을 나타내고 있다.
종래에는, 웨이퍼(W) 전면에 현상액이 공급된 뒤에 린스액이 공급된다. 도18A 및 도18B에 나타내는 바와 같이, 현상액 공급노즐(240)에서 적하된 직후의 현상액(300a)은 깨끗하기 때문에 영역 A-B에서의 현상처리는 깨끗한 현상액에 의해 이루어진다. 이에 대하여 영역 B-C에서는 영역 A-B에서의 현상처리에 사용되어 이미 더러워진 현상액(300b)이 확산하여 웨이퍼(W)의 표면에 접촉하게 된다. 이 결과, 영역 B-C에서의 현상액(300b)의 현상 처리능력은 영역 A-B에서의 현상액(300a)의 현상 처리능력과 비교하여 현저하게 떨어진다.
이에 대하여 본 실시형태에 있어서는, 현상처리에 사용되어 이미 더러워진 현상액은 린스액에 의해 제거되기 때문에 항상 깨끗한 현상액이 웨이퍼(W)상에 공급된다. 즉 도 19A에 나타내는 바와 같이, 현상액 공급노즐(240)에서 적하된 직후의 현상액(300a)은 깨끗하여 적하된 영역에서는 깨끗한 현상액에 의해 현상처리가 이루어진다. 또한, 현상처리로 이미 사용된 현상액은 린스액(301)에 의해 바로 제거되기 때문에 노즐의 이동 및 웨이퍼의 회전에 의하여 웨이퍼(W)상에는 항상 깨끗한 현상액(300a)이 공급되게 된다. 따라서, 도 19B에 나타내는 바와 같이, 영역 D-E에는 항상 깨끗한 현상액이 공급되므로 웨이퍼(W)의 면내에서 높은 현상 처리능력을 얻을 수 있다. 또, 이 효과는 세정 처리장치에 있어서도 마찬가지이므로 세정 처리장치에 있어서는 항상 깨끗한 세정액이 웨이퍼(W)의 전면에 공급되게 된다.
상기한 실시형태에 있어서는, 처리액 노즐인 세정액 공급노즐과 린스액 공급노즐의 위치관계, 처리액 노즐인 현상액 공급노즐과 린스액 공급노즐의 위치관계는 각각 고정되어 있지만, 처리액 노즐과 린스액 공급노즐의 위치관계를 가변하도록 설정하여도 된다. 예를 들면, 도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급노즐(440)에 대하여 린스액 공급노즐(411)의 위치가 가변할 수 있도록 설정할 수 있다. 한편 도 16은 노즐의 주변을 옆에서 본 도면이고, 도 17은 도 16의 노즐을 상방에서 본 경우의 평면도이다. 또한 Z구동기구(415)는 상기한 실시형태의 Z구동기구(115 또는 215)에 상당한다.
도 16 및 도 17에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급노즐(440)은 Z구동기구 (415)의 선단에 홀더(417)를 통하여 지지되어 있다. 또한, 린스액 공급노즐(411)은 홀더(417)와 축(430)에 의해 접속된 홀더(442)에 지지되어 있다. 처리액 공급노즐(440) 및 린스액 공급노즐(411)은 각각 도면에는 나타내지 않은 처리액 탱크, 린스액 탱크에 공급관(441, 412)을 통하여 접속되어 있다. 홀더(442)는 축(430)을 중심으로, 도 17에 나타내는 바와 같이, 360도 회전할 수 있도록 설정되어 있다. 이런 구조를 채택함으로써 처리액 노즐에 대하여 린스액 공급노즐의 위치를 임의로 설정할 수가 있기 때문에 웨이퍼(W)상에 적하된 처리액의 확산상태에 따라 린스액 공급노즐의 위치를 바람직한 위치로 설정할 수 있다. 또한, 이 위치의 설정은 노즐이 웨이퍼(W)상을 이동하고 있는 사이에 이루어질 수 있도록 설정하여도 된다. 또한, 도 16 및 도 17에 나타내는 구조에 부가하여 처리액 노즐과 린스액 공급노즐의 거리를 임의로 설정할 수 있는 구조로 함으로써 웨이퍼(W)의 크기, 웨이퍼(W)의 회전속도나 노즐의 이동속도 등의 설계범위에 폭이 더 넓어진다.
또한, 상기한 실시형태에 있어서, 노즐은 웨이퍼(W)의 반경상을 편도(片道)로 이동하고 있지만, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 반경상을 왕복(往復) 이동하여도 좋고, 웨이퍼(W)의 직경상을 따라 이동하여도 된다. 웨이퍼(W)의 직경상을 노즐이 이동하는 경우에서는, 웨이퍼(W)의 중심부를 경계로 하여 린스액 공급노즐의 위치를 바꿀 필요가 있으므로 처리액 노즐로부터 적하되는 처리액의 확산방향으로 린스액 공급노즐이 위치하도록 설정하면 된다.
상술한 실시형태에서는, 세정처리 및 현상처리에 대하여 본 발명을 적용한 예를 나타내고 있지만, 도 20에 나타내는 바와 같이, 레지스트 도포장치에 관해서도 적용할 수 있다. 도 20에 나타내는 레지스트 도포장치는 컵(CP)과 컵(CP) 내에서 웨이퍼(W)를 수평으로 흡착 지지하는 스핀척(501)과, 스핀척(501)을 회전시키는 모터(503)와, 레지스트액 등의 도포액(506)을 공급하는 제 1 노즐(504)과, 신나 등의 용제(507)를 공급하는 제 2 노즐(505)을 구비하고 있다. 그리고 상기한 실시형태와 같이 제 1 노즐(504)과 제 2 노즐(505)은 근접하고 있다. 그리고, 제 1 노즐 (504) 및 제 2 노즐(505)을 이동시키면서 웨이퍼(W)에 레지스트액 및 신나를 공급하면서 모터(503)에 의해 스핀척(501) 및 이에 흡착 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 전면에 레지스트액을 확산시켜 레지스트막을 형성한다. 이 때에 제 1 노즐(504)로부터 공급되는 레지스트액의 바로 뒤에 제 2 노즐(505)로부터 신나가 항상 공급되게 되어 있다. 이렇게 함으로써 웨이퍼(W)에는 항상 깨끗한 레지스트액이 공급되므로 더 얇은 레지스트막을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도 12 및 도 13에 나타내는 세정 처리장치에서는, 세정액의 바로 뒤에 린스액을 공급하는 것이지만, 도 21에 나타내는 바와 같이, 린스액 공급노즐 대신에 기체 공급노즐(601)을 설치하고 또 상기 노즐(601)에 제어 밸브(602)를 통하여 기체가 저장된 기체 탱크(603)를 접속한다. 기체로서는, 예를 들면 N2가스나 Ar가스 등의 불활성 기체가 바람직하다. 그리고, 도 12 및 도 13에 나타내는 세정 처리장치와 같이, 세정액의 바로 뒤에 기체를 공급한다. 이렇게 함으로써 린스액을 사용하는 경우와 같은 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 상기 기체에 의해 오염 물질을 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기의 실시형태의 노즐 이외에, 예를 들면 도 22에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 지름보다 길게 토출 구멍(701, 702)을 다수 구비하는 현상액 공급용의 스캔 노즐(703) 및 린스액 공급용의 스캔 노즐(704)을 사용하여도 된다. 스캔 노즐의 스캔 스피드로서는 1∼5mm/sec 정도가 바람직하다. 또, 토출 구멍의 대신에 슬릿을 설치하여도 상관없다. 또한, 상기 노즐은 세정이나 레지스트 도포에도 당연히 적용할 수 있다.
또, 본 실시형태는 기타 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형이 가능하다. 예를 들면 상기 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼에 현상액을 공급하는 현상 처리장치를 예로 들어 설명하였지만 반도체 웨이퍼에 한정되는 것이 아니라 LCD 제조에 사용하는 사각형 모양의 글래스 기판에 현상액을 도포하는 장치로 사용하여도 된다. 또한, 상술한 세정액 공급장치에 있어서도, LCD 제조에 사용 하는 사각형 모양의 글래스 기판의 세정공정에 사용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 처리액로서 현상액이나 세정액을 예로 들고 있지만 레지스트의 박리액(剝離液) 등이어도 좋아 다양한 변형이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 피처리기판의 전면에 깨끗한 처리액을 공급할 수 있기 때문에 기판 표면 내에서의 처리 얼룩이 없고, 처리능력을 높게 할 수 있다.

Claims (41)

  1. 기판 상을 제1액 및 상기 제1액보다 비중이 작은 제2액 중에 적어도 하나에 의해 소정의 처리를 하는 기판처리방법에 있어서,
    (a)기판 상에 상기 제1액과 상기 제2액을 혼합한 혼합액을 공급하는 공정과,
    (b)적어도 상기 기판 상에서 상기 혼합액이 상기 제1액과 상기 제2액으로 분리할 때까지 상기 혼합액이 공급된 기판을 방치하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1액은 현상액이고, 상기 제2액은 HMDS, 디메틸 실란, 디메틸 아미드 및 활성제 중의 적어도 하나이고,
    상기 공정(a)의 전에, 기판 상에 레지스트막을 형성하는 공정과 상기 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정(a) 전에 상기 제1액과 제2액을 혼합하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 혼합공정에는 상기 혼합액을 교반하는 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정(a) 전에 상기 혼합액의 온도를 조절하는 공정을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정(a) 전에 상기 현상액의 농도를 조정하는 공정을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  7. 기판 상에 형성된 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광한 후에 노광패턴을 현상하는 기판처리방법으로서,
    현상액과 상기 현상액보다 비중이 작은 용액을 교반하는 공정과,
    상기 교반된 현상액 및 용액을 기판 상의 노광된 레지스트막 위에 공급하고 방치하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 용액은 HMDS, 디메틸 실란, 디메틸 아미드 및 활성제 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 레지스트막은 화학증폭형 레지스트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 기판처리방법에 있어서,
    기판 상에 제1액을 공급하면서 공급위치를 이동시키는 공정과,
    상기 공급된 제1액을 제거하도록 상기 공급된 제1액의 직후에 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나를 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1액은 세정액이고, 상기 제2액은 린스액인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 린스액은 순수인 것을 특징으로 하는 기판 처리방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1액은 세정액이고, 상기 기체는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1액은 현상액이고, 상기 제2액은 린스액인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1액은 레지스트액이고, 상기 제2액은 용제인 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  16. 기판처리방법에 있어서,
    수평으로 지지된 기판을 회전시키는 공정과,
    처리액 공급노즐 및 린스액 공급노즐을 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동시키면서 상기 처리액 공급노즐 및 상기 린스액 공급노즐로부터 각각 처리액 및 린스액을 상기 회전하는 기판에 공급하는 공정을 구비하고,
    상기 린스액 공급노즐은 상기 기판 상에 공급된 상기 처리액이 확산하는 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  17. 기판처리방법에 있어서,
    수평으로 지지된 기판을 회전시키는 공정과,
    처리액 공급노즐 및 린스액 공급노즐을 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동시키면서 상기 처리액 공급노즐 및 상기 린스액 공급노즐로부터 각각 처리액 및 린스액을 상기 회전하는 기판에 공급하는 공정을 구비하고,
    상기 린스액은 상기 기판 상에 공급되어 처리에 사용된 후의 상기 처리액을 제거하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  18. 기판처리장치에 있어서,
    기판을 지지하는 지지부와,
    상기 지지된 기판 상에 제1액과 상기 제1액보다 비중이 작은 제2액을 혼합한 혼합액을 공급하는 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    적어도 상기 기판 상에서 상기 혼합액이 상기 제1액과 상기 제2액으로 분리할 때까지 상기 지지부 상에서 기판을 지지시키는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 혼합액을 저장하여 상기 노즐로 혼합액을 공급하기 위한 탱크를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 탱크 내의 혼합액을 교반하기 위한 교반기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1액을 저장하는 제1탱크와,
    상기 제2액을 저장하는 제2탱크와,
    상기 제1탱크에 저장된 제1액과 상기 제2탱크에 저장된 제2액을 혼합하여 상기 노즐에 공급하기 위한 혼합기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1액은 현상액이고, 상기 제2액은 HMDS, 디메틸 실란, 디메틸아미드 및 활성제 중의 적어도 하나이고,
    상기 혼합기구와 상기 노즐 사이에 배치되어 상기 노즐에 공급되는 혼합액의 온도를 조절하는 온도조절기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제1액은 현상액이고, 상기 제2액은 HMDS, 디메틸 실란, 디메틸 아미드 및 활성제 중의 적어도 하나이고,
    상기 현상액의 농도를 조정하는 농도조정기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  25. 기판처리장치에 있어서,
    레지스트막을 소정의 패턴으로 노광한 후에 노광패턴이 형성된 기판을 노광패턴을 위로 하여 수평으로 지지하는 재치대와,
    상기 기판 상에 공급되는 현상액과 현상액보다 비중이 작은 용액을 교반하여 수용하는 혼합액 수용기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 혼합액 수용기에 공급되는 상기 현상액이 수용되는 현상액 수용기와,
    상기 혼합액 수용기에 공급되는 상기 용액이 수용되는 용액 수용기를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 용액은 HMDS, 디메틸실란, 디메틸아미드 및 활성제 중의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  28. 제 25 항에 있어서,
    상기 레지스트막은 화학증폭형 레지스트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  29. 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수평으로 지지하는 기판 지지기구와,
    상기 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와,
    상기 회전기구에 의해 상기 기판이 회전하는 상태에서 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동하여 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과,
    상기 기판 상에 공급된 처리액의 확산방향에 위치하도록 상기 처리액 공급노즐에 인접하여 배치되어 상기 처리액의 공급과 동시에 상기 기판 상에 린스액을 공급하는 린스액 공급노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 노광 처리된 패턴이 형성되고,
    상기 처리액은 현상액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 처리액은 세정액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판의 회전속도에 대한 상기 처리액 공급노즐의 이동속도는 상기 처리액 공급노즐의 위치가 상기 기판의 중심부에 가까울수록 상기 처리액 공급노즐이 상기 기판의 가장자리 부근에 위치하는 경우의 상기 회전속도에 대한 상기 이동속도에 비하여 상대적으로 느린 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  33. 제 29 항에 있어서,
    상기 기판의 회전속도에 대한 상기 처리액 공급노즐의 이동속도는 상기 처리액 공급노즐의 위치가 상기 기판의 중심부에 가까울수록 상기 처리액 공급노즐이 상기 기판의 가장자리 부근에 위치하는 경우의 상기 회전속도에 대한 상기 이동속도에 비하여 상대적으로 빠른 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 린스액 공급노즐과 상기 처리액 공급노즐의 위치관계를 가변시키는 가변기구를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  35. 기판처리장치에 있어서,
    기판을 수평으로 지지하는 기판 지지기구와,
    상기 기판을 수평면 내에서 회전시키는 회전기구와,
    상기 회전기구에 의해 상기 기판이 회전한 상태에서 상기 기판의 가장자리와 중심부를 연결하는 방향을 따라 이동하여 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급노즐과,
    상기 기판 상에 공급되어 처리에 사용된 후의 상기 처리액을 제거하는 린스액을 상기 처리액의 공급과 동시에 상기 기판에 공급하는 린스액 공급노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  36. 기판처리장치에 있어서,
    기판을 지지하는 지지부와,
    상기 지지된 기판 상에 제1액을 공급하기 위한 제 1 노즐과,
    상기 지지된 기판 상에 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나를 공급하기 위한 제 2 노즐과,
    상기 제 1 노즐의 공급위치를 이동시킴과 아울러 상기 제 2 노즐로부터 공급되는 제2액 및 기체 중에서 적어도 하나에 의해 상기 제 1 노즐로부터 공급된 제1액을 그 직후에서 제거하도록 상기 제 2 노즐을 이동시키는 이동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제1액은 세정액이고, 상기 제2액은 린스액인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 린스액은 순수인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 제1액은 세정액이고, 상기 기체는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  40. 제 36 항에 있어서,
    상기 제1액이 현상액이고, 상기 제2액이 린스액인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  41. 제 36 항에 있어서,
    상기 제1액은 레지스트액이고, 상기 제2액은 용제인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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