KR100740233B1

KR100740233B1 - 처리액토출장치

Info

Publication number: KR100740233B1
Application number: KR1020010028399A
Authority: KR
Inventors: 나가미네슈이치; 하야시신이치
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2007-07-18
Also published as: KR20010107683A; US20010047753A1; JP2001327909A; JP3688976B2

Abstract

본 발명은 처리액토출장치에 관한 것으로서 본체에 설치된 토출구로부터 액저장부내의 처리액을 기판상에 토출하는 처리액토출장치로서 본체로부터 상기 액저장부에 처리액을 공급하는 제 1의 처리액공급관 및 제 2의 처리액공급관과 제 1의 처리액공급관의 외주위에 배치되고 온도조절용의 유체가 흐르는 제 2의 온도조절관을 구비하고 제 1의 온도조절관은 액저장부내에 배치된 액저장부 온도조절관의 일단부에 접속되고 액저장부 온도조절관의 타단부는 온도조절용의 유체를 본체외의 소정장소에 이송하는 제 1의 이송관에 접속되고 제 2의 온도조절관은 액저장부외에 위치하여 그 상태로 본체외의 소정장소에 이송하는 제 2의 이송관에 접속되어 있다. 본 발명에 의하면 액저장부내에서의 열교환장치를 억제하고 또한 각 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를 균일하게 하는 것이 가능하다. 또한 장치전체의 높이와 크기를 콤팩트화하는 것이 가능하다.

Description

처리액토출장치{TREAMENT SOLUTION DISCHARGE APPARATUS}

도 1 은 본 실시형태에 있어서의 현상액노즐을 채용한 현상처리장치를 갖는 도포현상처리시스템의 외관을 나타내는 평면도이다.

도 2 는 도 1의 도포현상처리시스템의 정면도이다.

도 3 은 도 1의 도포현상처리시스템의 배면도이다.

도 4 는 본 실시형태에 있어서의 상기 현상액노즐을 채용한 현상처리장치의 종형단면의 설명도이다.

도 5 는 도 4의 현상처리장치의 횡형단면의 설명도이다.

도 6 은 본 실시형태의 상기의 현상액노즐의 사시도이다.

도 7 은 도 6의 현상액노즐의 종형단면도이다.

도 8 은 도 6의 현상액노즐에 있어서의 계통을 나타내는 설명도이다.

도 9 은 도 6의 현상액노즐의 평면도이다.

<주요부분에 대한 도면부호의 설명>

70 : 제 1 현상액노즐 80 : 본체

81 : 현상액 토출구 82 : 액저장부

83 : 배기구 84 : 배기관

91 : 제 1 현상액공급관 92 : 제 1 온도조절관

93 : 제 1 도입관 94 : 접속부재

95 : 공급구 96 : 액저장부 온도조절관

101 : 제 2 현상액공급관 102 : 제 2 온도조절관

103 : 제 2 도입관 104 : 접속부재

105 : 공급구 106 : 환류관

본 발명은 처리액토출장치에 관한 것이다. 예를들면 반도체디바이스의 제조프로세스에 있어서의 포토리소그래피공정에서는 반도체웨이퍼(이하, [웨이퍼]로 명기)의 표면에 레지스트액을 도포하여 웨이퍼상에 레지스트막을 형성하는 레지스트도포처리와 상기 레지스트막상에 패턴을 노광하는 노광처리, 노광처리 후의 웨이퍼의 레지스트막에 대해서 현상처리를 실행하는 현상처리등이 순차로 실행되고 웨이퍼에 소정의 회로패턴을 형성하는 것이 실행되고 있다.

상기 현상처리는 웨이퍼의 표면에 현상액을 공급하는 것으로 실시되어 있지만 종래로부터 상기와 같이 웨이퍼의 표면에 현상액을 공급에 있어서는 예를들면 현상액노즐로 불리우는 현상액토출장치가 사용되고 있다.

종래의 현상액토출장치로 다수 사용되고 있는 것은 웨이퍼의 직경보다도 긴 가늘고 긴 대략 직방체의 본체내에 현상액의 액저장부를 구비하고 있다. 그리고 이 본체의 하면길이방향에 따라서 복수의 토출구가 형성되고 이 토출구로부터 상기 액저장부의 현상액을 기판상에 토출하도록 구성되어 있었다. 또한 각 토출구로부터 토출을 보다 균일하게 하기 위하여 외부로부터 액저장부로의 현상액의 공급은 본체의 상면의 양단부 근방에 접속된 현상액공급관으로부터 실행되도록 되어 있다.

그런데, 현상처리자체는 현상액 온도에 의해서도 크게 영향을 받기 때문에 웨이퍼상에 토출되는 현상액의 온도는 소정온도로 유지되어 있지 않으면 되지 않는다.

그로 인하여, 종래의 현상액토출장치에서는 상기 현상액공급관과는 별도로 본체에 접속되고 액저장부내에서 현상액과의 사이에 열교환을 실행하는 열교환부분을 구비하는 온도조절용관에 의해서 상기의 소정온도를 유지하도록 하고 있었다. 그리고 온도조절용관내에 온도조절용의 유체, 예를들면 소정온도로 설정된 물을 흘리게 하여 해당하는 물과 액저장부내의 현상액과의 사이에서 열교환을 실행하게 하는 것으로 액저장부내의 현상액을 소정의 온도를 유지하도록 하고 있었다.

그런데, 상기 종래의 기술에서는 다음과 같은 문제가 있었다. 우선 현상 액자체는 웬지 온도조절되지 않고 본체에 액저장부내로 공급되고 있기 때문에 액저장부내에 한정된 공간 내에서 현상액을 소정온도로 조절하기 위해서는 현상액과는 차이가 있는 온도차를 갖는 조절용유체를 온도조절용관에 유입하지 않으면 되지 않는다. 따라서, 예를들면 그 상태의 액저장부에 위치하는 열교환부분의 일단부로부터 타단부로의 한방향으로 온도조절용 유체를 유입해버리면 도중에서 큰 열교환이 실행되기 때문에 유입기점과 유입종점 즉 일단부와 타단부와의 온도차가 커져버리는 것이 된다. 그 결과 액저장부의 일단부측에 위치하는 토출구로부터 투출되는 현상 액과 타단부측에 위치하는 토출구로부터 토출되는 현상액에서는 온도차가 큰상태로 웨이퍼상에 토출되는 것이 된다. 상기의 온도차가 원인으로 웨이퍼의 면내에 있어서의 현상의 균일화가 저해되는 위험이 있다.

이와 같은 사태를 방지하기 위하여 일단부로부터 타단부에 한방향으로 유통시키는 것과 대체하여 일단부로부터 타단부, 타단부로부터 일단부로 즉 U턴시키도록 온도조절용관을 액저장부내에서 U형으로 배관하여 일단부측과 타단부측의 온도차를 강하게 억제하는 것도 시험할 수 있다. 이 방법에서는 관이 굴곡한 부분에서의 유량압의 손실이 원인으로 온도조절용 유체에 대한 현상액의 추종성에 문 제가 생기고 해당하는 굴곡부분의 근방과 다른 부분에서의 온도차가 크게되어 버려 결과적으로 토출구의 위치에 의해 토출되는 현상액의 온도차를 허용할 수 있는 정도로는 개선할 수 없었다.

그런데, 일단부로부터 타단부, 타단부로부터 일단부로 U턴시키도록 온도조절용관을 U형으로 배관하는 것은 액저장부내의 용적이 차지하는 온도조절용관의 비율이 크게 되는 것을 의미하고 그 결과 액저장부내에 소정량의 현상액을 저장할 수 없게 되는 위험이 있다.

본 발명은 상기의 관점에서 현상액을 초기로 하는 각종처리액을 웨이퍼를 초기로 하는 각종 기판상에 토출하는 장치에 있어서 액저장부내에서의 온도조절을 최소한으로 억제하고 또한 각 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를 균일하게 하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 액저장부를 형성하는 본체를 갖고 상기 본체에 설치된 토출구로부터 상기 액저장부의 처리액을 기판상에 토출하는 처리액토출장치로서 상기 본체로부터 상기 액저장부에 처리액을 공급하는 제 1의 처리액공급관 및 제 2의 처리액공급관과, 상기 제 1의 처리액공급관의 외주위에 배치되고 온도조절용의 유체가 흐르는 제 1의 온도조절관과, 상기 제 2의 처리액공급관의 외주위에 배치되고 온도조절용의 유체가 흐르는 제 2의 온도조절관을 구비하고, 상기 제 1의 온도조절관은 상기 액저장부내에 배치된 액저장부 온도조절관의 일단부에 접속되고 상기 액저장부 온도조절관의 타단부는 온도조절용의 유체를 상기 본체외의 소정장소에 이송하는 제 1의 이송관에 접속되고, 상기 제 2의 온도조절관은 상기 액저장부외에 위치하여 그 상태로 상기 본체외의 소정장소에 이송하는 제 2의 이송관에 접속되어 있다.

본 발명에 의하면 처리액은 제 1의 처리액공급관 및 제 2의 처리액공급관의 2계통을 통하여 본체내의 액저장부에 공급된다. 그리고 각 제 1의 처리액공급관 및 제 2의 처리액공급관의 외주위에는 온도조절용 유체가 흐르고 대응하여 제 1의 온도조절관, 제 2의 온도조절관이 배치되어 있으므로 우선 처리액은 애기저장부내에 유입하기 직전까지 상기 제 1의 온도조절관, 제 2의 온도조절관에 의해 온도조절되어 있다.

그리고, 처리액이 액저장부내에 도입된 후는 액저장부 내에 배치된 액저장부 온도조절관에 의해 온도조절되지만 상기 한 바와 같이 처리액은 액저장부내에 유입하기 직전까지 상기 제 1의 온도조절관, 제 2의 온도조절관에 의해 예를들면 소정 온도로 온도조절되어 있기 때문에 액저장부내에 있는 처리액을 소정의 온도로 조절하는 경우 종래와는 다른 극소한 열교환으로 완료한다. 따라서 액저장부내에 배치하는 액저장부 온도조절관내를 유통시키는 온도조절용 유체의 유량은 각별하게 많지 않아도 되고 또한 각별처리액과의 온도차가 있는 유체를 유통시킬 필요도 없다. 바꾸어 말하면 액저장부내에서의 다량의 열교환은 불필요하게 되어 있다.

그리고, 본 발명에서는 상기의 관점에서 착목하여 제 1의 온도조절관을 액저장부 온도조절관내를 흐르는 온도조절용유체가 해당하는 액저장부온도조절관내로 흘러 타단부까지 흘러가는 사이에 액저장부내의 처리액과 열교환하고 액저장부내의 처리액의 온도를 다시 조절하게 된다. 따라서 처리액토출구로부터 토출되는 처리액을 토출직전까지 액저장부에서도 온도조절하는 것이 되고 처리액토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를 소정의 온도로 하여 균일하게 토출시키는 것이 가능해져 있다.

또한, 상기 액저장부내에서 저장부온도조절관을 매개한 열교환은 상기한 바와 같이 극소한 양이므로 예를들면 일단부에서 타단부로 온도조절용 유체가 한방향으로 흐를때의 열교환에 있어서도 일단부와 타단부와의 사이에서는 거의 온도차가 없고 각 처리액토출구로부터 토출되는 처리액의 온도는 균일하다. 따라서 액저장부온도조절관은 그 직 경이 작은 것도 충분하게 그 기능을 할 수 있고 또한 온도조절용 유체는 한쪽방향의 유통에서도 적절하게 액저장부내의 처리액의 온도조절을 실시할수 있기 때문에 U형의 배관을 설치할 필요 없고 단순하게 직선형으로 하는 것으로 충분하다. 따라서 관의 굴곡부분을 최소한으로 억제할 수 있고 종래와 같 은 유량압 손실을 근거로 하여 추종성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 액저장부내에 있어서의 열교환부분이 차지하는 비율이 종래보다도 작게 완료되고 저장할 수 있는 처리액의 비율이 종래보다도 향상하고 있다.

그리고, 저장부온도조절관의 타단부는 제 1의 이송관에 접속되어 있으므로 저장부 온도조절관내를 유입하여 액저장부내의 처리액과 열교환한 온도조절용유체는 상기 제 1의 이송관을 통하여 소정의 장소로 이송된다. 통상 상기 종류의 온도조절용 유체는 순환하여 사용되고 있으므로 예를들면 상기 제 1의 이송관은 그와 같은 순환계의 반환측의 경로인 환류관의 구성도 좋다.

한편, 제 1 처리액공급관을 유통하는 처리액의 온도조절을 담당하고 있는 상기 제 2의 온도조절관은 상기 액저장부외에 위치하여 상기 본체외의 소정장소에 이송하는 제 2의 이송관에 접속되어 있기 때문에 제 2의 온도조절관내를 흘러들어온 온도조절용유체는 액저장부내에 유입하지 않고 본래의 상태로 제 2의 이송관을 통하여 소정의 장소로 이송된다. 제 1의 이송관과 제 2의 이송관에 의한 이송처는 동일장소여도 좋고 또한 각각 다른 장소여도 좋다. 즉 예를들면 독립한 순환계로 각각 이송관을 접속하여도 좋다.

또한, 유연한 재질로 이루어지는 튜브와 같은 것도 본 발명에 있어서의 [관(管)]에 포함된다. 또한 온도조절용유체는 액체 기체를 구분하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 상기의 처리액토출장치의 일례로서 현상액노즐을 채용한 현상처리장치를 갖는 도포현상처리시스템(1)의 평면이고 도 2는 동일한 구성의 정면이고 도 3은 동일한 구성의 배면을 각각 나타내고 있고 상기 도포현상처리시스템(1)은 도 1에 나타나는 바와 같이 예를들면 25매의 웨이퍼(W)를 카세트단위로 외부에서 도포현상처리시스템(1)에 대해서 반입출하거나 카세트(C)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하거나 하는 카세트스테이션(2)과 도포현상처리공정안에서 매엽식(枚葉式)으로 소정의 처리를 실시하는 각종처리장치를 다단배치하여 이루는 처리스테이션(3)과 상기 처리스테이션(3)에 근접하여 설치되어 있는 노광장치(미도시)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 인터페이스부(4)를 일체로 접속한 구성을 구비하고 있다.

카세트스테이션(2)에서는 카세트재치대(5)상의 소정의 위치에 복수의 카세트(C)를 X방향(도 1안 상하방향)에 일렬로 재치가 자유롭게 되어 있다. 그리고 상기 카세트 배열방향(X방향)과 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(Z방향 ; 수직방향)에 대해서 이동이 가능한 웨이퍼반송체(7)가 반송로(8) 에 따라서 이동이 자유롭게 설치되어 있고 각 카세트(C)에 대해서 선택적으로 엑세스 가능하도록 되어 있다.

웨이퍼반송체(7)는 웨이퍼(W)의 위치맞춤을 실행하는 얼라인먼트기능을 구비하고 있다. 상기 웨이퍼반송체(7)는 다음에 기술하는 바와 같이 처리스테이션(3)측의 제 3의 처리장치군(G3)에 속하는 익스텐션장치(32)에 대해서도 엑세스가능하도록 구성되어 있다.

처리스테이션(3)에서는 그 중심부에 주반송장치(13)가 설치되어 있고 상기 주반송장치(13)의 주변에는 각종 처리장치가 다단으로 처리배치되어 처리장치군을 구성하고 있다. 도포현상처리시스템(1)에 있어서는 4개의 처리장치군(G1, G2, G3, G4)이 배치되어 있고 제 1 및 제 2의 처리장치군 (G1, G2)은 도포현상처리시스템(1)의 정면측에 배치되고 제 3의 처리장치군(G3)은 카세트스테이션(2)에 근접하여 배치되고 제 4의 처리장치군(G4)은 인터페이스부(4)에 근접하게 배치되어 있다. 또한 옵션으로서 파선으로 나타난 제 5의 처리장치군(G5)을 배면측으로 별도배치치가능하게 되어 있다. 상기 주반송장치(13)는 이들의 처리장치군(G1, G2, G3, G4)에 배치되어 있는 다음에 기술하는 각종처리장치에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출가능하다.

제 1의 처리장치군(G1)에서는 예를들면 도 2에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트도포장치(17)와 본 실시형태에 상기 현상액노즐이 채용되어 있는 현상처리장치(18)가 내림차순으로 2단으로 배치되어 있다. 처리장치군(G2)의 경우도 동일한 형태로 레지스트도포장치(19)와 현상처리장치(20)이 내림차순으로 2단으로 적층되어 있다.

제 3의 처리장치군(G3)에서는 예를들면 도 3에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)를 냉각처리하는 쿨링장치(30), 레지스트액과 웨이퍼(W)와의 정착성을 높이기 위한 애드해전장치(31), 웨이퍼(W)를 대기시키는 익스텐션장치(32), 레지스트액안의 용제를 건조시키는 프리베이킹장치(33, 34) 및 현상처리후의 가열처리를 실행하는 포스트베이킹장치(35, 36)등이 내림차순으로 예를들면 7단으로 적층되어 있다.

제 4의 처리장치군(G4)에서는 예를들면 쿨링장치(40), 재치한 웨이퍼(W)를 자연냉각시키는 익스텐션·쿨링장치(41), 익스텐션장치(42), 쿨링장치(43), 노광처리후의 가열처리를 실행하는 포스트 익스포져 베이킹장치(44, 45), 포스트베이킹장치(46, 47)등이 내림차순으로 예를들면 8단으로 적층되어 있다.

인터페이스부(4)의 중앙부에는 웨이퍼반송체(50)가 설치되어 있다. 상기 웨이퍼반송체(50)는 X방향(도 1안의 상하방향), Z방향(수직방향)의 이동과 θ방향(Z축을 중심으로 하는 회전방향)의 회전이 자유로울수 있도록 구성되어 있고, 제 4의 처리장치군(G4)에 속하는 익스텐션·쿨링장치(41), 익스텐션장치(42), 주변노광장치(51) 및 패턴노광을 실행하는 노광장치(미도시)에 대해서 엑세스하여 각각에 대해서 웨이퍼(W)를 반송할수 있도록 구성되어 있다.

다음으로 상기 기술한 현상처리장치(18)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 도 4, 5에 나타나는 바와 같이 현상처리장치(18)의 케이싱(18a)내에는 웨이퍼(W)를 흡착하고 유지하는 스핀척(60)이 설치되어 있다. 스핀척(60)의 아래쪽에는 상기 스핀척(60)을 소정의 속도로 회전 시키는 예를들면 모터등을 구비한 회전구동 기구(61)가 설치되어 있다. 또한 상기 회전구동기구(61)에는 스핀척(60)을 상하로 이동시키는 기능이 구비되어 있고 웨이퍼(W)의 반입출시에 스핀척(60)을 상하로 이동 시켜서 주반송장치(13)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 가능하도록 되어 있다.

스핀척(60)의 외주위 외쪽에는 스핀척(60)을 둘러싸도록 하여 상면이 개구한 환류형의 내컵(62)이 설치되어 있고 상기 스핀척(60)에 의해 회전된 웨이퍼(W)로부터 비산한 현상액등을 받어 주변장치가 오염되지 않도록 되어 있다. 내컵(62)의 바닥부에는 상기 웨이퍼(W)등에서 비산한 현상액등을 배액하는 드 레인관(63)과 배기관(64)이 설치되어 있다. 내컵(62)에는 스핀척(62)상에 유지된 웨이퍼(W)의 뒷면에 대해서 세정액을 토출하고 웨이퍼(W)의 뒷면을 세정하는 후면세정노즐(65)이 설치되어 있다.

내컵(62)의 외측에는 내컵(62)을 둘러싸도록 하여 상면이 개구한 형태의 외컵(66)이 설치되어 있고 상기 내컵(62)에서는 받을 수 없는 현상액등을 받을 수 있도록 되어 있다. 외컵(66)자체도 구동기구(미도시)에 의해 상하구동이 자유롭고 예를 들면 웨이퍼(W)를 회전 시켜서 웨이퍼(W)상의 현상액등을 진동할 때에는 도 4의 상태에서 또한 상승한 높이로 외컵(66)이 위치한다.

케이싱(18a)내에는 웨이퍼(W)상에 처리액으로서 현상액을 토출하여 공급하기 위하여 처리액토출장치로서 제 1의 현상액노즐(70) 제 2의 현상액노즐(71)이 외컵(66)을 키워 대향하여 내측 및 외측의 양측에 배치되어 있다. 제 1의 현상 액노즐(70)은 가이드레일(72)에 따라서 (도 5안의 왕복 지시선 M방향)이동이 자유로운 지지암(73)에 의해 지지되어 있고 또한 상기 지지암(73)은 적정의 승강기구(미도시)에 의해 상하구동한다. 상기에 의해 지지하고 있는 제 1 현상액노즐(70)을 상하로 승강시키는 것이 가능하다. 또한, 제 2의 현상 액노즐(71)도 상기 가이드레일(72)에 따라서 이동이 자유로운 지지암(75)에 의해 지지되어 있고 또한 상기 지지암(75)은 적정한 승강기구(미도시)에 의해 상하 구동한다. 상기 구성에 의해 제 1 현상액노즐(70), 제 2 현상액노즐(71)은 어느쪽도 외컵(66)을 넘어서는 스핀척(60)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)상을 상기 M방향에 따라서 주사(走査)하는 것이 가능하다.

케이싱(18a)내에 있어서의 제 1 현상액노즐(70)의 외측에는 웨이퍼(W)상에 세정액을 토출하여 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 세정액노즐(76, 77)이 지지암(78)에 의해 지지되어 배치되고 있다. 상기 지지암(78)은 적정한 승강기구(미도시)에 의해 상하 구동하고 또한 상기 가이드레일(72)과 평행하게 배치되어 있는 가이드레일(79)에 따라서 이동한다. 상기의 구성에 의해 세정액노즐(76, 77)은 외컵(66) 및 제 1 현상 액노즐(70)을 넘어서 스핀척(60)에 보지되어 있는 웨이퍼(W)상의 소정의 위치에 세정액을 토출시키는 것이 가능하다.

제 1 현상액노즐(70) 제 2 현상액노즐(71)은 동일한 구성이고 예를들면 제 1 현상액노즐(70)에 대해서 그 상세를 도 6, 도 7에 대해서 설명하면 전체에 대해서 가늘고 긴 대략 직방형의 형태의 본체(80)를 구비하고 있고 상기 본체(80)의 길이방향의 길이는 적어도 웨이퍼(W)의 직경보다도 길게 되어 있고 제 1 현상액노즐(70)의 하면에는 복수의 현상액토출구(81)가 길이방향에 따라서 정렬하여 설치되어 있다.

본체(80)의 내부에는 도 7에 나타나는 바와 같이 상기 각 현상액토출구(81)와 연통된 길이방향으로 긴 액저장부(82)가 형성되어 있고 본체(81)내에 유입된 현상 액을 일단저장하고 상기 후 상기 현상액을 각 현상액 토출구(81)로부터 동시에 동일 유량으로 토출가능하도록 구성되어 있다. 액저장부(82)내의 상면은 중앙부분에 향하여 그 다음으로 높아지도록 경사한 형태를 구비하고 상기 정상부에는 배기구(83)가 형성되어 있다. 배기구(83)에는 배기관(84)이 접속되어 있다. 상기 구 성에 의해 액저장부(82)내의 기포등은 배기구(83)로부터 배기관(84)을 통하여 외부로 배기되므로 각 현상액토출구(81)로부터 토출되는 현상액안에 기포가 혼입하는 것이 방지된다.

제 1 현상액노즐(70)의 본체(80)의 상면의 일단부측에는 현상액공급원(미도시)으로부터 현상액을 액저장부(82)내에 공급하기 위한 제 1 현상액공급관으로서 제 1 현상액공급관(91)과 제 1 현상액공급관(91)의 외주위에 배치되고 온도조절용 유체가 흐르는 제 1 온도조절관(2)과 일체로 이루어졌다. 이른바 이중관 구성의 제 1 도입관(93)이 접속부재(94)를 매개하여 본체(80)의 상면에 대해서 경사하여 접속되어 있다. 제 1 현상액공급관(91)과 제 1 온도조절관(92)은 접속부재(94)내에서 분기하고 제 1 현상액공급관(91)으로부터 공급되는 현상액은 공급구(95)를 매개하여 액저장부(82)내에 공급된다.

상기에 의해 제 1 현상액공급관(1)으로부터 현상액은 액저장부(82)내에 유입하기 직전까지 제 1 온도조절관(92)내를 흐르는 온도조절용 유체에 의해 소정의 온도로 온도조절된다. 한편 제 1 온도조절관(92)은 액저장부(82)내의 길이방향에 따라서 배치되어 있는 액저장부온도조절관(96)의 일단부에 접속되어 있다.

제 1 현상액노즐(70)의 본체(80)의 상면의 타단부측에는 현상액공급원(미도시)으로부터 현상액을 액저장부(82)내에 공급하기 위한 제 2 현상액공급관으로서 제 2 현상액공급관(101)과 제 2 현상액공급관(101)의 외주위에 배치되고 온도조절용 유체가 흐르는 제 2 온도조절관(102)과 일체로 이루어진 이중관 구성의 제 2 도입관(103)이 접속부재(104)를 매개하여 본체(80)의 상면에 대해서 경사하여 접속되 어 있다. 제 2 현상액공급관(101)과 제 2 온도조절관(102)은 접속부재(104)내에서 분기하고 제 2 현상액공급관(101)으로부터 공급되는 현상액은 공급구(105)를 매개하여 액저장부(82)내에 공급된다. 상기에 의해 제 2 현상액공급관(101)으로부터 현상액은 액저장부(82)내에 유입하기 직전까지 제 2 온도조절관(102)내를 흐르는 온도조절용 유체에 의해 소정의 온도로 온도조절된다.

한편 제 2 온도조절관(102)은 액저장부(82)내에는 유입되지않고 상기 접속부재(104)에 접속되어 온도조절용유체를 공급하는 온도조절용유체의 순환계(미도시)와 접속되어 있는 제 1, 제 2의 이송관을 일체로 구성한 이송관인 환류관(106)에 접속되어 있다. 또한 상기 환류관(106)은 상기 액저장부온도조절관(96)의 타단부와 접속되어 있다. 또한 환류관(106)자체도 접속부재(104)를 매개하여 본체(80)상면에 대해서 경사로 접속되어 있다.

이상의 구성에 상기의 제 1 현상액노즐(70)에 있어서의 현상액 온도조절용 유체의 유통상태를 모식적으로 나타내면 도 8에 나타나는 바와 같이 된다. 즉, 제 1 현상액공급관(91)과 제 2 현상액공급관(101)을 통하여 공급된 현상액은 각각 제 1 온도조절관(92) 제 2 온도조절관(102)에 의해 소정의 온도로 조정되는 것에 따라서 본체(80)의 액저장부(82) 내에 공급된다. 한편 제 1 온도조절관(92)을 흐르는 온도조절용유체는 본체(80)의 액저장부(82)내에 배치되어 있는 액저장부온도조절관(96) 내를 흘러서 액저장부(82) 내에 저장되어 있는 현상액을 온도조절하고 상기 후 액저장부온도조절관(96)의 타단부로부터 환류관(106)을 통하여 환류계로 되돌아간다. 다른 쪽 제 2 온도조절관(102)을 흐르는 온도조절용유체 는 액저장부(82)내에 유입되지 않는 상태에서 접속부재(104)내에서 분기하고 상기 환류관(106)에서 상기 액저장부온도조절관(96)내를 흘러들어온 제 1 온도조절관(92)경유의 온도조절용 유체와 집합하여 상기 환류계로 되돌아가도록 되어 있다.

제 1 현상액노즐(70)의 본체(80)의 상면 배관주위는 도 9에 나타나는 바와 같이 이루어져 있다. 이른바, 제 1 현상액공급관(91)과 제1 온도조절관(92)이 일체로 이루어진 이중관구성의 제 1 도입관(93)이 본체(80)의 길이방향에 따라서 한측(상기 가이드레일(72)측)으로 배관되고 또한 제 2의 현상액공급관(101)과 제 2의 온도조절관(102)이 일체로 이루어진 이중관구성의 제 2의 도입관(103)도 본체(80)의 길이방향에 따라서 한측(상기 가이드레이일(72)측)으로 배관되어 있다. 또한 환류관(106)에 대해서도 동일한 형태로 본체(80)의 길이방향에 따라서 상기 한측으로 배관 되어 있다.

케이싱(18a)의 측면에는 웨이퍼를 반송장치(13)에 의해 반입출하기위한 반송구(111)와 상기 반송구(111)를 개폐가 자유로운 셔터(112)가 설치되어 있고 웨이퍼(W)를 반입출할 때 이외에는 셔터(112)를 폐쇄하고 케이싱(18a)내로부터 처리액의 비산등을 방지하면서 소정의 분위기가 유지되도록 되어 있다.

다음으로 이상과 같이 구성되어 있는 현상처리장치(18)에서 실시되는 현상처리에 대해서 도포현상처리시스템(1)에서 실행하는 포토리소그래피공정의 프로세스와 함께 설명하면 우선 웨이퍼반송체(7)가 카세트(C)로부터 미처리의 웨이퍼(W)를 1매 취출하여 제 3 처리장치군(G3)에 속하는 애드히젼장치(31)에 반입한다. 상기 애드히젼장치(31)에 있어서 레지스트액과의 밀착성을 향상시키는 HMDS등의 밀착강화제가 도포된 웨이퍼(W)는 주반송장치(13)에 의해 쿨링장치(30)에 반송되고 소정의 온도로 냉각된다. 상기 후 웨이퍼(W)는 레지스트도포장치(17, 19), 프리베이킹장치(34 또는 35)에 순차로 반송되고 소정의 레지스트도포처리가 실시된다. 상기 후 상기 웨이퍼(W)는 익스텐션·쿨링장치(41)에 반송되어 소정온도까지 냉각된다.

냉각된 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송체(50)에 의해 취출되고 상기 후 주변노광장치(51)를 거쳐 노광 장치(미도시)에 반송된다. 해당하는 노광장치에 의해 패턴의 노광처리가 종료한 웨이퍼(W)는 웨이퍼반송체(50)에 의해 익스텐션장치(42)에 반송된 후 주반송장치(13)에 보지되고 즉시 포스트익스포져베이킹장치(44, 45), 쿨링장치(43)로 순차로 반송되고 상기의 처리장치에서 소정의 온도처리가 실시된 후 현상처리장치(18, 20)에 반송된다.

상기와 같이 하여 웨이퍼(W)가 주반송장치(13)에 의해 현상처리장치(18)내에 반입되면 스핀척(60)상에 흡착보지된다. 웨이퍼(W)는 하강한다. 그리고 예를들면 제 1 현상액노즐(70)이 내컵(62)내의 소정위치에 있는 웨이퍼(W)의 일단부의 외측으로부터 웨이퍼(W)상을 주사하면서 하면의 현상액토출구(81)로부터 현상액을 웨이퍼(W)상에 토출하고 웨이퍼(W)상에 현상액의 액무덤을 실행한다. 제 1 현상액노즐(70)은 토출이 종료하면 원래의 위치까지 돌아간다. 그리고 소정시간 상태로 웨이퍼(W)는 정지상태에 놓여지고 현상처리가 부가된다.

그리고 소정시간경과후 웨이퍼(W)가 스핀척(60)에 의해 회전되면서 예를들면 순수가 웨이퍼(W)표면에 토출하면서 동시에 후면이 세정노즐(66)에서도 웨이퍼(W) 의 후면에 대해서 세정액 예를 들면 순수가 토출되고 웨이퍼(W)에 대해서 세정처리가 이루어진다. 이 때 웨이퍼(W)는 내컵(62)내에 위치하고 외컵(66)은 상승하고 있고 웨이퍼(W)로부터 비산한 세정액등이 고정된다.

상기 후 세정액의 공급이 정지되면 웨이퍼(W)가 또한 고속으로 회전되고 웨이퍼(W)가 건조된다. 그리고 웨이퍼(W)의 상기 건조공정이 수료하면 웨이퍼(W)전체의 현상처리가 수료하고 웨이퍼(W)는 주반송장치(13)에 의해 현상처리장치(18)로부터 반출된다.

이상의 현상처리를 실행하고 있는 현상처리장치(18)에서 채용한 제 1 현상액노즐(70) 제 2 현상액노즐(71)에서는 다른 공급원으로부터 제 1 현상액공급관(91) 제 2 현상 액공급관(101)을 통하여 본체(80)의 액저장부(82)에 공급되는 현상액이 액저장부(82)내에 유입하기 직전까지 각각 대응하는 제 1 온도조절관(92) 제 2 온도조절관(102) 에 의해 각각 온도조절되어 있으므로 액저장부(82)내에서 현상액에 대한 온도조절은 적은 열교환량으로 충분하고 또한 제 1 온도조절관(92)에서 유입하는 온도조절용유체에 의한 액저장부 온도조절관(96)만의 열교환으로 액저장부(82) 내의 현상액을 소정의 온도로 유지하는 것이 가능 하다.

또한 상기와 같이 적은 열교환으로 액저장부(82)내의 현상액을 소정의 온도로 하는 것이 가능 하기 때문에 종래와 같이 액저장부내에서 열교환부분의 표면적을 축적하기 위한 굴곡형성, U자형배관을 불필요하고 액저장부온도조절관(96)은 도 7에 나타난 바와 같이 단순한 직선형으로 충분하다. 또한 그와 같은 접속관계에서 양단부만을 위쪽으로 굴곡한 직선형의 액저장부 온도조절관(96)자체의 지름도 작고 소형의 것으로 완료되므로 액저장부(82)내의 용적이 비등한 경우 액저장부(82)내의 현상액의 저장량을 종래보다도 많게하는 것이 가능하다. 그리고 제 1 온도조절관(92)으로부터 유입하는 온도조절용유체를 이용하여 액저장부(82)내의 온도조절을 실행하도록 한 것이므로 액저장부(82)내의 현상액을 별도로 온도조절하기 위한 온도조절용 유체를 도입하기 위한 배관이 불필요하다.

한편, 제 2 온도조절관(102)을 흘러온 온도조절용 유체는 액저장부(82)내에 유입하지 않은 상태로 환류관(106)으로 유입시켜서 액저장부(82) 내에서 열교환을 수료한 액저장부 온도조절관(96)에서 온도조절용유체와 집합하여 제 1, 제 2의 이송관을 겹치고 있는 환류관(106)에 의해 적정한 환류계로 되돌리는 것이 가능하게 되므로 환류계에 되돌리기 위한 배관이 상기 환류관(106)의 1 계통으로 완료되고 배관이 간소화되고 있다.

또한, 제 1 현상액노즐(70) 제 2 현상액노즐(71)전체의 외형을 보아도 제1 현상액공급관(91)과 제 1 온도조절관 (92)이 일체로 이루어진 제 1 도입관(93) 및 제 2 현상액공급관(101)과 제 2 온도조절관 (102)이 일체로 이루어진 제 2 도입관(103) 및 환류관(106)의 어느쪽도 본체(80)의 상면에 대해서 일부 경사로 접속되어 있기 때문에 제 1 현상액노즐(70), 제 2 현상액노즐(71)의 각관을 포함한 전체높이를 낮게 억제하는 것이 가능하다. 상기 점에서는 세정액노즐(76, 77)과의 관계에서도 중요하다.

즉, 상기 현상처리장치(18)에서는 제 1 현상액노즐(70)의 외측에 세정액노즐(76, 77)을 배치하여 2개의 현상액노즐(70, 71)을 외컵(66)을 끼워(즉 웨이퍼(W)를 끼워)대향배치하도록 하고 있지만 그와 같이 하면 세정액노즐(76, 77)이 웨이퍼(W)의 상측으로 이동할 때에는 제 1 현상액노즐(70)의 상측을 통과하할 필요가 있다. 상기 점에서 상기 한 바와 같이 제 1 현상액노즐(70)에서는 상기 한바와 같이본체(80)의 상면에 대해서 제 1 도입관(93), 제 2 도입관(103) 및 환류관(106)을 경사로 접속하여 제 1 현상액노즐(70)의 각 관을 포함한 전체높이를 낮게 억제하는 것이 가능하고 그 결과 현상처리장치(18) 전체의 높이도 낮게 억제할 수 있다. 또한편 현상처리장치를 복수개 다단으로 설치하는 경우에 시스템전체의 높이를 억제할 수도 있다.

또한, 제 1 도입관(93) 제 2 도입관(103) 및 환류관(106)은 그 어느쪽도 본체(80)의 길이방향에 따라서 전체케이싱(18a)내의 가이드레일(72)측을 향하여 배관되어 있기 때문에 노즐의 이동방향에는 배관이 돌출하고 있지 않고 예를들면 도 5에 나타난 바와 같이 제 1 현상액노즐(70) 제 2 현상액노즐(71) 세정액노즐(76, 77)과 근접하여 대기위치로 대기시키는 것이 가능하고 상기 점에서도 현상처리장치(18) 전체를 콤팩트하게 하는 것이 가능하다. 또한 상기 각 배관이 전체가이드레일(72)측으로 연장돌출하고 있기 때문에 멘테난스시의 작업성도 양호하다.

이상에서 설명한 바와 같이 실시형태는 반도체디바이스제조 프로세스의 포토리소그래피공정에 있어서의 웨이퍼(W)의 현상처리장치에 관한 것이지만 본 발명은 반도체웨이퍼이외의 기판 예를들면 LCD기판의 현상처리장치에 있어서의 현상액토출 노즐에 대해서도 적용이 가능하다. 물론 처리액자체도 현상액에 한정되지 않고 예를들면 레지스트액등의 각종 처리액을 사용하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면 액저장부내의 열교환량을 억제하고 또한 각 토출구로부터 토출되는 처리액의 온도를 균일하게 하는 것이 가능하다. 또한 장치전체의 높이와 크기를 콤팩트하게 하는 것이 가능하다. 또한, 액저장부내의 처리액의 저장량을 종래의 동일장치보다도 크게 설치하는 것이 가능 하다.

Claims

내부에 액저장부를 형성하는 본체를 구비하고,

상기 본체에 설치된 토출구로부터 상기 액저장부의 처리액을 기판상에 토출하는 처리액토출장치에 있어서,

상기 본체로부터 상기 액저장부에 처리액을 공급하는 제 1 처리액공급관 및 제 2 처리액공급관과,

상기 제 1 처리액공급관의 외주위에 배치되고 온도조절용의 유체가 흐르는 제1 온도조절관과,

상기 제 2 처리액공급관의 외주위에 배치되고 온도조절용의 유체가 흐프는 제 2 온도조절관을 구비하고,

상기 제 1 온도조절관은 상기 액저장부내에 배치된 액저장부 온도조절관의 일단부에 접속되어 상기 액저장부 온도조절관의 타단부는 온도조절용의 유체를 상기 본체외의 소정장소로 이송하는 제 1 이송관에 접속되고,

상기 제 2 온도조절관은 상기 액저장부외에 위치한 상태에서 상기 본체외의 소정장소에 이송하는 제 2 이송관에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 이송관과 제 2 이송관은 동일한 이송관인 것을 특징으로 하는 처 리액토출장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 처리액공급관, 제 2 처리액공급관은 본체의 상면에 대해서 경사지게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 1에 있어서,

상기 처리액은 현상액인 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제 1 처리액공급관, 제 2 처리액공급관은 본체의 상면에 대해서 경사지게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제 1 처리액공급관, 제 2 처리액공급관은 본체의 상면에 대해서 동일방향으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 6에 있어서,

상기 제 1 처리액공급관 및 제 2 처리액공급관은 본체의 길이방향에 따라서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제 1 이송관 및 제 2 이송관은 본체의 상면에 대해서 경사지게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 6에 있어서,

상기 제 1 이송관 및 제 2 이송관은 본체의 상면에 대해서 경사지게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 7에 있어서,

상기 제 1 이송관 및 제 2 이송관은 본체의 상면에 대해서 경사지게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 8에 있어서,

상기 제 1 이송관 및 제 2 이송관은 본체의 상면에 대해서 동일방향으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.
청구항 11에 있어서,

상기 제 1 이송관 및 제 2 이송관은 본체의 길이방향에 따라서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리액토출장치.