KR101042762B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법

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마사시 가나오카
카즈히토 시게모리
슈이치 야스다
마사카즈 사나다
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Abstract

린스액에 의해 기판 상의 현상액이 씻겨내려간 후, 기판의 회전속도가 저하하여,기판의 표면 전체에 린스액의 액층이 형성된다. 그 후, 기판의 회전속도가 상승한다. 기판의 회전속도의 상승에 의하여, 원심력이 장력보다 약간 커짐으로써, 액층은, 주연부의 두께가 두꺼워짐과 동시에 중심부의 두께가 얇아진 상태에서 기판 상에 보유지지된다. 이어서, 가스공급노즐로부터 액층의 중심부를 향하여 가스가 토출되어, 액층의 중심부에 홀이 형성된다. 이에 의하여, 액층의 주연부에 작용하는 원심력에 균형되는 장력이 소멸한다. 또한, 가스의 토출과 함께 기판의 회전속도가 더 상승한다. 이에 의하여, 액층이 기판의 바깥쪽을 향하여 이동한다.
Figure R1020080086376
기판, 웨이퍼, 노광장치, 감광성 막, 순수, 포토마스크, 광디스크, 플라즈마디스플레이, 광자기디스크, 액정표시장치, 레지스트막, 린스액, 현상액, 스핀척, 승강구동기구, 기판처리장치, 기판처리방법

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판의 처리를 행하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
반도체기판, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등의 각종 기판에 여러 가지의 처리를 행하기 위하여, 기판처리장치가 이용되고 있다.
기판처리장치에서는, 예를 들면 기판 상에 형성된 감광성(感光性) 막(레지스트막)의 현상처리가 행해진다. 현상처리시에는, 기판 상의 레지스트막에 현상액이 공급된다. 소정시간 경과 후, 기판 상에 린스액이 공급되어, 현상처리가 정지됨과 동시에 기판 상의 현상액이 씻겨내려간다. 이어서, 기판을 고속으로 회전시킴으로써 기판 상의 린스액이 떨어져 나가서, 기판이 건조된다(예컨대, 일본 특허공개 2003-31488호 공보 참조).
통상, 원심력을 이용하여 기판의 건조를 행하는 경우, 기판 상에 린스액의 미소(微小)한 액적이 잔류하는 경우가 있다. 이는, 미소한 액적에는 그 질량에 따 라 작은 원심력 밖에 작용하지 않기 때문에, 기판으로부터 떨어지게 하는 것이 곤란하게 되기 때문이다. 특히, 기판의 중심부 근방에 미소한 액적이 부착되어 있는 경우, 그 액적에는 더 작은 원심력밖에 작용하지 않으므로, 미소 액적을 제거하는 것은 더 곤란하게 된다.
또한, 현상처리 후의 레지스트막에는 친수성(親水性) 부분과 소수성(疏水性) 부분이 혼재하고 있어, 레지스트막 위에 있어서의 린스액의 보유력에 불균일이 생긴다. 이것도 기판 상에 린스액이 잔류하기 쉽게 되는 원인이다. 이와 같이 기판 상에 액적이 잔류하면 현상 결함이 생긴다.
본 발명의 목적은, 현상처리 후의 기판을 확실하게 건조시키는 것이 가능한 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 한 국면에 따른 기판처리장치는, 노광처리 후의 기판에 현상처리를 행하는 기판처리장치로서, 기판을 대략 수평으로 보유지지하는 기판보유지지장치와, 기판보유지지장치에 의해 보유지지된 기판을 그 기판에 수직한 축의 둘레로 회전시키는 회전구동장치와, 기판보유지지장치에 보유지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 현상액 공급부와, 기판보유지지장치에 보유지지된 기판 상에 린스액을 공급함으로써 기판 상의 현상액을 씻어내린 후, 기판 상에 린스액의 액층을 형성하는 액층형성부와, 회전구동장치에 의해 기판이 회전되는 상태에서, 액층형성부 에 의해 기판 상에 형성된 액층의 중심부를 향하여 기체를 토출하는 기체토출부를 갖추는 것이다.
이 기판처리장치에 있어서는, 기판보유지지장치에 보유지지된 기판 상에 현상액 공급부에 의해 현상액이 공급되어 기판의 현상처리가 행해진다. 현상처리 후, 액층형성부에 의해 기판 상에 린스액이 공급됨으로써 기판 상의 현상액이 씻겨내려간 후, 기판 상에 린스액의 액층이 형성된다.
그리고, 회전구동장치에 의해 기판이 회전되는 상태에서, 기체토출부에 의해 기판 상의 액층의 중심부를 향하여 기체가 토출된다. 이 경우, 액층은 복수의 영역으로 분리하지 않고 표면장력에 의해 원환(圓環) 형상을 유지한 상태로 일체적으로 기판의 바깥쪽으로 이동한다. 이에 의하여, 미소 액적의 형성이 억제되어 기판을 확실하게 건조시킬 수 있다. 따라서, 기판 상에 잔류하는 액체에 기인하는 현상 결함의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
(2) 회전구동장치는, 액층형성부에 의한 액층의 형성시에 기판을 제1 회전속도로 회전시켜, 액층형성부에 의한 액층의 형성 후에 기판의 회전속도를 제2 회전속도까지 단계적으로 또는 연속적으로 상승시켜, 기체토출부는, 제1 회전속도보다 높고 제2 회전속도보다 낮은 제3 회전속도로 회전하는 기판 상의 액층에 기체를 토출하여도 좋다.
이 경우, 액층의 형성시에는 회전구동장치에 의해 기판이 제1 회전속도로 회전된다. 이에 의하여, 기판이 수평면에 대해 약간 기울어진 상태라도, 액층을 기판 상에 균일하게 형성할 수 있다.
액층의 형성 후에는, 회전구동장치에 의해 기판의 회전속도가 단계적으로 또는 연속적으로 상승한다. 이에 의하여, 액층의 주연부(周緣部)에 작용하는 바깥쪽으로의 원심력이 증가한다. 한편, 액층의 중심부에는 원심력에 대한 장력이 작용하여, 액층은 바깥쪽으로 비산하지 않고 기판 상에서 보유지지된다.
기판의 회전속도가 상승하는 과정에서, 기판의 회전속도가 제1 회전속도보다 높고 제2 회전속도보다 낮은 제3 회전속도일 때, 기체토출부에 의해 기판 상의 액층의 중심부를 향하여 기체가 토출된다. 이에 의하여, 액층에 작용하는 장력이 소멸하여, 원심력에 의해 액층이 기판의 바깥쪽을 향하여 이동한다. 이 경우, 액층은 복수의 영역으로 분리하지 않고, 표면장력에 의해 원환 형상을 유지한 상태로 일체적으로 기판의 바깥쪽으로 이동한다. 이 때문에, 기판 상에 있어서의 미소 액적의 형성이 억제되어 기판 상의 액층을 확실하게 제거할 수 있다.
(3) 회전구동장치는, 액층형성부에 의한 액층의 형성 후이며 기체토출부에 의한 기체의 토출 전에, 기판의 회전속도를 제1 회전속도보다 높고 제2 회전속도보다 낮은 제4의 회전속도로 소정 시간 유지하여도 좋다.
이 경우, 액층이 기판 상의 전역에 퍼지는 동시에, 액층이 기판 상에 안정되게 보유지지된다. 이에 의하여, 기체토출부에 의한 기체의 토출 전에 액층이 기판의 바깥쪽으로 비산하는 것이 확실하게 방지되는 동시에, 기체의 토출시에, 확실하게 원환 형상을 유지한 상태로 액층을 일체적으로 기판의 바깥쪽으로 이동시킬 수 있다.
(4) 기판처리장치는, 액층형성부에 의해 기판 상에 형성된 액층의 두께를 검 출하는 층두께 검출기와, 층두께 검출기에 의해 검출된 액층의 두께에 근거하여 회전구동장치에 의한 기판의 회전속도 및 기체토출부에 의한 기체의 토출 타이밍을 제어하는 제어부를 더 갖추어도 좋다.
이 경우, 액층의 중심부가 충분히 얇아지고 또한 원심력에 의해 액층이 복수의 영역으로 분리하지 않는 상태에서 기체를 토출할 수 있으므로, 액층의 중심부에 작용하는 장력을 확실하게 소멸시켜, 원환 형상을 유지한 상태로 액층을 일체적으로 기판의 바깥쪽으로 이동시킬 수 있다. 이에 의하여, 기판 상의 액층을 확실하게 제거할 수 있다.
(5) 본 발명의 다른 국면에 따른 기판처리방법은, 기판을 대략 수평으로 보유지지하는 공정과, 보유지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 공정과, 기판 상에 린스액을 공급하여 현상액을 씻어내는 공정과, 현상액이 씻겨내려간 후에 기판 상에 린스액의 액층을 형성하는 공정과, 기판을 회전시키는 동시에 기판 상의 액층의 중심부를 향하여 기체를 토출하는 공정을 갖추는 것이다.
그 기판처리방법에 있어서는, 기판이 대략 수평으로 보유지지된 상태에서 기판 상에 현상액이 공급되어 기판의 현상처리를 한다. 현상처리 후, 기판 상에 린스액이 공급되어 기판 상의 현상액이 씻겨내려간다.
그 후, 기판 상에 린스액의 액층이 형성된다. 그리고, 기판이 회전되는 상태에서, 기판 상의 액층의 중심부를 향하여 기체가 토출된다. 이 경우, 액층은 복수의 영역으로 분리하지 않고 표면장력에 의해 원환 형상을 유지한 상태로 일체적으로 기판의 바깥쪽으로 이동한다. 이에 의하여, 미소 액적의 형성이 억제되어 기판 을 확실하게 건조시킬 수 있다. 따라서, 기판 상에 잔류하는 액체에 기인하는 현상 결함의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판 상에 있어서의 미소 액적의 형성이 억제되어 기판을 확실하게 건조시킬 수 있다. 따라서, 기판 상에 잔류하는 액체에 기인하는 현상 결함의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 의한 기판처리장치 및 기판처리방법에 대해 도면을 사용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체기판, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 포토마스크용 유리기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등을 말한다.
(1) 구성
도 1은 본 실시 형태에 의한 기판처리장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 이 기판처리장치에 있어서는, 노광처리가 행하여진 기판 상의 레지스트막에 현상처리가 행하여진다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(100)는, 기판(W)을 수평으로 보유지지하는 동시에, 기판(W)의 중심을 지나는 연직의 회전축의 둘레로 기판(W)을 회전시키기 위한 스핀척(21)을 갖춘다.
스핀척(21)은, 척회전구동기구(36)에 의해 회전되는 회전축(25)의 상단에 고정되어 있다. 또한, 스핀척(21)에는 흡기로(吸氣路)(도시하지 않음)가 형성되어 있 고, 스핀척(21)상에 기판(W)을 재치한 상태에서 흡기로 안을 배기함으로써, 기판(W)의 하면(下面)을 스핀척(21)으로 진공 흡착하여, 기판(W)을 수평자세로 보유지지할 수 있다.
스핀척(21)의 바깥쪽에는, 모터(60, 70)가 설치되어 있다. 모터(60)에는, 회동축(回動軸)(61)이 접속되어 있다. 회동축(61)에는, 아암(62)이 수평방향으로 뻗도록 연결되고, 아암(62)의 선단에 액공급노즐(65)이 설치되어 있다. 모터(60)에 의해 회동축(61)이 회전하는 동시에 아암(62)이 회동하여, 액공급노즐(65)이 스핀척(21)에 의해 보유지지된 기판(W)의 상방으로 이동한다.
모터(60), 회동축(61), 아암(62)의 내부를 지나도록 공급관(63)이 설치되어 있다. 공급관(63)은, 밸브(Va) 및 밸브(Vb)를 통해 현상액 공급원(R1) 및 린스액 공급원(R2)에 접속되어 있다. 밸브(Va, Vb)의 개폐를 제어함으로써, 액공급노즐(65)에 공급하는 처리액의 선택 및 공급량의 조정을 행할 수 있다. 구체적으로는, 밸브(Va)가 열림으로써 액공급노즐(65)에 현상액이 공급되고, 밸브(Vb)가 열림으로써 액공급노즐(65)에 린스액이 공급된다. 린스액으로는 예를 들면 순수(純水)가 사용된다.
모터(70)에는, 회동축(71)이 접속되어 있다. 회동축(71)에는, 아암(72)이 수평방향으로 뻗도록 연결되고, 아암(72)의 선단에 가스공급노즐(75)이 설치되어 있다. 모터(70)에 의해 회동축(71)이 회전하는 동시에 아암(72)이 회동하여, 가스공급노즐(75)이 스핀척(21)에 의해 보유지지된 기판(W)의 상방으로 이동한다.
모터(70), 회동축(71) 및 아암(72)의 내부를 지나도록 공급관(73)이 설치되 어 있다. 공급관(73)은, 밸브(Vc)를 통해 가스공급원(R3)에 접속되어 있다. 밸브(Vc)가 열림으로써, 가스공급노즐(75)에 가스가 공급된다. 가스로서는, 예를 들면 질소가스 등의 불활성가스 또는 에어(공기)가 이용된다.
스핀척(21)에 보유지지된 기판(W)은, 처리컵(23) 내에 수용된다. 처리컵(23)의 내측에는, 통 형상의 칸막이벽(33)이 설치되어 있다. 또한, 스핀척(21)의 주위를 둘러싸도록, 기판(W)의 처리에 사용된 처리액(린스액 또는 현상액)을 배액(排液)하기 위한 배액공간(31)이 형성되어 있다. 또한, 배액공간(31)을 둘러싸도록, 처리컵(23)과 칸막이벽(33) 사이에, 기판(W)의 처리에 사용된 처리액을 회수하기 위한 회수액공간(32)이 형성되어 있다.
배액공간(31)에는, 배액처리장치(도시하지 않음)로 처리액을 안내하기 위한 배액관(34)이 접속되고, 회수액공간(32)에는, 회수처리장치(도시하지 않음)로 처리액을 안내하기 위한 회수관(35)이 접속되어 있다.
처리컵(23)의 상방에는, 기판(W)으로부터의 처리액이 바깥쪽으로 비산하는 것을 방지하기 위한 가아드(guard)(24)가 설치되어 있다. 이 가아드(24)는, 회전축(25)에 대해 회전대칭인 형상으로 되어 있다. 가아드(24)의 상단부 내면에는, 단면이 ㄱ자 형상인 배액안내홈(41)이 환 형상으로 형성되어 있다.
또한, 가아드(24)의 하단부 내면에는, 외측 하방으로 경사진 경사면으로 이루어진 회수액 안내부(42)가 형성되어 있다. 회수액 안내부(42)의 상단 부근에는, 처리컵(23)의 칸막이벽(33)을 수용하기 위한 칸막이벽 수납홈(43)이 형성되어 있다.
가아드(24)에는, 볼나사기구 등으로 구성된 가아드 승강구동기구(40)가 설치되어 있다. 가아드 승강구동기구(40)는, 가아드(24)를, 회수액 안내부(42)가 스핀척(21)에 보유지지된 기판(W)의 외주 단면에 대향하는 회수위치와, 배액안내홈(41)이 스핀척(21)에 보유지지된 기판(W)의 외주 단면에 대향하는 배액위치와의 사이에서 상하로 움직이게 한다. 가아드(24)가 회수위치(도 1에 나타내는 가아드의 위치)에 있는 경우에는, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산한 처리액이 회수액 안내부(42)에 의해 회수액공간(32)으로 안내되고, 회수관(35)을 통하여 회수된다. 한편, 가아드(24)가 배액위치에 있는 경우에는, 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산한 처리액이 배액안내홈(41)에 의해 배액공간(31)으로 안내되고, 배액관(34)을 통하여 배액된다. 현상처리시에 있어서, 가아드(24)의 위치는 처리액의 회수 또는 배액의 필요성에 따라 적절하게 변경된다.
도 2는, 기판처리장치(100)의 제어계를 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(100)는 제어부(10)를 구비한다. 밸브(Va, Vb, Vc), 척회전구동기구(36), 모터(60, 70) 및 가아드 승강구동기구(40)의 동작은, 제어부(10)에 의해 제어된다.
(2) 동작
다음으로, 도 1을 참조하면서 기판처리장치(100)의 동작에 대해 설명한다. 현상처리시에는, 액공급노즐(65)이 기판(W)의 중심부 상방으로 이동한다. 그리고, 스핀척(21)에 의해 기판(W)이 회전하는 상태에서 액공급노즐(65)로부터 기판(W)의 중심부에 현상액이 토출된다. 이 경우, 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 현상 액이 기판(W)의 중심부로부터 주연부로 퍼진다. 이에 의하여, 기판(W)상에 현상액이 홀딩(holding)된다. 그 후, 액공급노즐(65)로부터의 현상액의 토출이 정지되는 동시에 기판(W)의 회전이 정지된다. 그 상태에서, 기판 상에서 현상처리가 진행한다.
소정시간 경과 후, 액공급노즐(65)로부터 기판(W)상에 린스액이 토출되고, 기판(W)상에 있어서의 현상처리가 정지된다. 이어서, 기판(W)이 고속으로 회전하는 상태에서 액공급노즐(65)로부터 계속적으로 린스액이 토출되어 기판(W)상의 현상액이 씻겨내려간다. 그리고, 기판(W)의 회전을 정지한 상태에서 기판(W)상으로의 현상액의 홀딩을 행하여도 좋다. 또한, 기판(W)의 회전을 정지한 상태에서 기판 상의 현상액을 씻어내려도 좋다.
이어서, 기판(W)의 건조처리를 한다. 도 3은 기판(W)의 건조처리를 단계적으로 나타내는 도면이며, 도 4는 기판(W)의 건조처리시에 있어서의 린스액의 이동을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 기판(W)의 회전속도를 시(時)계열로 나타내는 도면이다.
린스액에 의해 기판(W) 위의 현상액이 씻겨내려간 후, 기판(W)의 회전속도가 저하한다. 이에 의하여, 기판(W)의 회전에 의해 떨어져 나가는 린스액의 양이 감소하여, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면 전체에 린스액의 액층 L이 형성된다. 그리고, 린스액의 공급 및 기판(W)의 회전을 일단 정지하고나서 재차 기판(W)을 저속으로 회전시켜 기판(W)상에 액층 L을 형성하여도 좋고, 또는, 기판(W)의 회전을 정지한 상태에서 기판(W)상에 액층 L을 형성하여도 좋다.
이어서, 린스액의 공급이 정지되는 동시에 액공급노즐(65)이 소정의 위치로 퇴피한다. 그 후, 기판(W)의 회전속도가 상승한다. 이 경우, 액층 L의 중심부에 작용하는 원심력은 주연부에 작용하는 원심력에 비해 작다. 그 때문에, 액층 L의 중심부에는, 주연부에 작용하는 원심력과 균형을 이루는 장력이 작용한다. 이에 의하여, 액층 L은 바깥쪽으로 비산하지 않고 기판(W)상에 보유지지된다. 기판(W)의 회전속도의 상승에 의하여, 원심력이 장력보다 약간 커짐으로써, 액층 L은, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 주연부의 두께가 두꺼워지는 동시에 중심부의 두께가 얇아진 상태에서 기판(W)상에 보유지지된다.
이어서, 가스공급노즐(75)이 기판(W)의 중심부 상방으로 이동한다. 그리고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 가스공급노즐(75)로부터 액층 L의 중심부를 향하여 가스가 토출되어 액층 L의 중심부에 홀(구멍) H가 형성된다. 이에 의하여, 액층 L의 주연부에 작용하는 원심력과 균형을 이루는 장력이 소멸한다. 또한, 가스의 토출과 함께 기판(W)의 회전속도가 더 상승한다. 이에 의하여, 도 3(d) 및 도 3(e)에 나타내는 바와 같이, 액층 L이 기판(W)의 바깥쪽을 향하여 이동한다.
이때, 액층 L은, 도 4(a)~도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 복수의 영역으로 분리되지 않고, 표면장력에 의해 원환 형상을 유지한 상태에서 일체적으로 기판(W)의 바깥쪽으로 이동한다. 이에 의하여, 린스액의 미소 액적의 형성이 억제되어 기판(W)상의 액체를 확실하게 제거할 수 있다.
여기서, 기판(W)의 건조처리시에 있어서의 기판(W)의 회전속도의 변화에 대해 상세하게 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 기간 T1에는, 회전속도 S1로 기판(W)을 회전시킨다. 회전속도 S1은, 예를 들면 10rpm이다. 이 기간 T1내에 있어서, 기판(W)상에 린스액이 공급된다. 이 경우, 기판(W)이 수평면에 대해서 약간 기울어진 상태라도, 액층 L을 기판(W)상에 균일하게 형성할 수 있다. 그리고, 기판(W)상의 전역에 균일하게 액층 L을 형성할 수 있다면, 기간 T1에 있어서는 기판(W)의 회전을 정지하여도 좋다.
다음으로, 기간 T2에는, 회전속도 S1보다 높은 회전속도 S2로 기판(W)을 회전시킨다. 회전속도 S2는, 예를 들면 10~100rpm이다. 이에 의하여, 액층 L이 기판(W)상의 전역으로 퍼지는 동시에, 표면장력에 의해 기판(W)상에 보유지지된다.
다음으로, 기간 T3에는, 회전속도 S2보다 높은 회전속도 S3으로 기판(W)을 회전시킨다. 회전속도 S3은, 예를 들면 100~1000rpm이다. 기간 T2로부터 기간 T3으로 이행할 때, 기판(W)에 가스가 토출된다. 이 경우, 원환 형상을 유지한 상태에서 액층 L을 일체적으로 기판(W)의 바깥쪽으로 이동시킬 수 있다.
그리고, 가스 토출의 타이밍은, 기간 T2로부터 기간 T3으로 이행하기 직전이라도 좋고, 기간 T3으로 이행한 직후라도 좋다. 또한, 가스의 토출시간은, 예를 들면 0.5~8sec이다. 즉, 액층 L에 홀 H(도 6)가 형성되는 단시간으로만 불활성가스가 토출되어도 좋고, 또는 기판(W)상으로부터 액층 L이 제거될 때까지 계속적으로 불활성가스가 토출되어도 좋다.
그리고, 상기의 기판(W)의 회전속도는, 기판(W)상의 레지스트막의 소수성, 또는 린스액의 젖음성(예를 들면, 접촉각) 등에 따라 적절하게 변경하여도 좋다. 예를 들면, 레지스트막의 소수성이 높은 경우에는, 액층 L이 복수의 영역으로 분리하여 액적이 형성되기 쉬워지기 때문에, 기판(W)의 회전속도를 더 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 5에 나타낸 바와 같이 기판(W)의 회전속도가 회전속도 S1, S2, S3의 3단계로 상승하지만, 이에 한하지 않고, 2단계 또는 4단계 이상으로 상승하여도 좋고, 혹은, 단계적이 아닌 연속적으로 상승하여도 좋다.
(3) 본 실시 형태의 효과
이와 같이, 기판(W)상에 액층 L을 형성하고, 그 액층 L을 복수의 영역으로 분리시키지 않고 원환 형상을 유지한 상태로 일체적으로 기판(W)의 바깥쪽으로 이동시킴으로써, 미소한 액적의 형성을 방지할 수 있다. 이에 의하여, 기판(W)상의 린스액을 확실하게 제거할 수 있다. 따라서, 기판(W)상에 잔류하는 액적에 기인하는 현상 결함을 확실하게 방지할 수 있다.
(4) 다른 실시 형태
상기 실시 형태에서는, 현상액 및 린스액이 공통의 액공급노즐(65)로부터 토출되지만, 현상액을 토출하기 위한 노즐과 린스액을 토출하기 위한 노즐을 별개로 설치하여도 좋다. 또한, 그러한 노즐로서는, 스트레이트 노즐 및 슬릿 노즐 등의 여러 가지의 노즐을 이용할 수 있다.
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 액공급노즐(65)과 가스공급노즐(75)을 일체로 설치하여도 좋다. 이 경우, 기판(W)의 세정처리시 또는 건조처리시에 액공급노즐(65) 및 가스공급노즐(75)을 각각 따로 이동시킬 필요가 없기 때문에, 구동기 구를 단순화할 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판처리장치(100)내에, 기판(W)상의 액층 L의 두께를 검출하기 위한 층두께센서(80)를 설치하여도 좋다. 층두께센서(80)는, 투광부(投光部)(80a) 및 수광부(受光部)(80b)를 포함한다. 그리고, 도 7에서는, 액공급노즐(65) 및 가스공급노즐(75) 등의 도시를 생략하고 있다.
도 7의 기판처리장치(100)에 있어서는, 기판(W)의 건조처리시에, 층두께센서(80)에 의해 기판(W)상에 형성된 액층 L의 중심부 근방의 두께가 검출되고, 그 두께에 변화에 따라 가스 토출의 타이밍 및 기판(W)의 회전속도의 상승의 타이밍이 조정된다.
구체적으로는, 기판(W)상에 액층 L이 형성된 후, 기판(W)이 저회전속도 S2(도 5참조)로 회전하고 있을 때, 층두께센서(80)에 의해 검출되는 액층 L의 중심부 근방의 두께가 미리 설정된 문턱치보다 작아지면, 액층 L을 향하여 가스가 토출되는 동시에, 기판(W)의 회전속도가 상승한다.
이 경우, 액층 L의 중심부가 충분히 얇아지고 또한 원심력에 의해 액층 L이 복수의 영역으로 분리되지 않는 상태에서 가스를 토출할 수 있으므로, 액층 L의 중심부에 홀 H를 확실하게 형성하고, 원환 형상을 유지한 상태에서 액층 L을 일체적으로 기판(W)의 바깥쪽으로 이동시킬 수 있다. 이들에 의하여, 기판(W)상의 린스액을 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 레지스트막의 소수성 및 린스액의 젖음성(예를 들면, 접촉각) 등의 물성치를 미리 데이터베이스화해 두고, 그 물성치에 따라 최적의 가스토출 타이밍 및 최적의 기판(W)의 회전속도를 적절하게 자동적으로 산출하여, 그 산출치에 근거해서 각 부의 제어를 하여도 좋다.
(5) 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각 요소와의 대응
이하, 청구항의 각 구성요소와 실시 형태의 각 요소와의 대응 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 아래의 예로 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 스핀척(21)이 기판보유지지장치의 예이고, 척회전구동기구(36)가 회전구동장치의 예이며, 액공급노즐(65)이 액층형성부의 예이고, 가스공급노즐(75)이 기체토출부의 예이며, 회전속도 S1이 제1 회전속도의 예이고, 회전속도 S3가 제2 회전속도의 예이며, 회전속도 S2가 제3 및 제4 회전속도의 예이고, 층두께센서(80)가 층두께 검출기의 예이다.
청구항의 각 원가요소로서 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러 가지의 요소를 사용할 수도 있다.
도 1은 기판처리장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 기판처리장치의 제어계를 나타내는 블록도,
도 3은 기판의 건조처리를 단계적으로 나타내는 도면,
도 4는 기판의 건조처리시에 있어서의 린스액의 이동을 설명하기 위한 도면,
도 5는 기판의 회전속도를 시(時)계열로 나타내는 도면,
도 6은 액공급노즐 및 가스공급노즐의 다른 예를 나타내는 도면,
도 7은 기판처리장치의 다른 구성을 설명하기 위한 도면.

Claims (5)

  1. 노광(露光)처리 후의 기판에 현상(現像)처리를 행하는 기판처리장치로서,
    기판을 수평으로 보유지지하는 기판보유지지장치와,
    상기 기판보유지지장치에 의해 보유지지된 기판을 그 기판에 수직인 축의 둘레로 회전시키는 회전구동장치와,
    상기 기판보유지지장치에 보유지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 현상액 공급부와,
    상기 기판보유지지장치에 보유지지된 기판 상에 린스액을 공급함으로써 기판 상의 현상액을 씻어내린 후, 기판 상에 린스액의 액층을 형성하는 액층형성부와,
    상기 회전구동장치에 의해 기판이 회전되는 상태에서, 상기 액층형성부에 의해 기판 상에 형성된 액층의 중심부를 향하여 기체를 토출하는 기체토출부를 구비하고,
    상기 회전구동장치는, 상기 액층형성부에 의한 액층의 형성시에 기판을 제1 회전속도로 회전시키고, 상기 액층형성부에 의한 액층의 형성 후에 기판의 회전속도를 제2 회전속도까지 단계적으로 또는 연속적으로 상승시킨 후, 기판의 회전속도를 상기 제1 회전속도보다 높고 상기 제2 회전속도보다 낮은 제4 회전속도로 소정 시간 유지하며,
    상기 기체토출부는, 상기 제1 회전속도보다 높고 상기 제2 회전속도보다 낮은 제3 회전속도로 회전하는 기판 상의 액층에 기체를 토출하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액층형성부에 의해 기판 상에 형성된 액층의 두께를 검출하는 층두께 검출기와,
    상기 층두께 검출기에 의해 검출된 액층의 두께에 근거하여 상기 회전구동장치에 의한 기판의 회전속도 및 상기 기체토출부에 의한 기체의 토출타이밍을 제어 하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 기판을 수평으로 보유지지하는 공정과,
    보유지지된 기판 상에 현상액을 공급하는 공정과,
    기판 상에 린스액을 공급하여 현상액을 씻어내는 공정과,
    현상액이 씻겨내려간 후에 기판을 제1 회전속도로 회전시키는 공정과,
    기판이 상기 제1 회전속도로 회전하는 상태에서 기판 상에 린스액의 액층을 형성하는 공정과,
    액층의 형성 후에 기판의 회전속도를 상기 제1 회전속도로부터 제2 회전속도까지 단계적 또는 연속적으로 상승시키는 공정과,
    기판의 회전속도를 상기 제1 회전속도보다 높고 상기 제2 회전속도보다 낮은 제4 회전속도로 소정 시간 유지하는 공정 및,
    기판이 상기 제1 회전속도보다 높고 상기 제2 회전속도보다 낮은 제3 회전속도로 회전하는 상태에서, 기판 상의 액층의 중심부를 향하여 기체를 토출하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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