KR101061700B1 - 기판의 현상 처리 방법, 기판의 처리 방법 및 현상액 공급노즐 - Google Patents

기판의 현상 처리 방법, 기판의 처리 방법 및 현상액 공급노즐 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판의 현상처리방법, 기판의 현상방법 및 현상액 공급 노즐에 있어서 기판 포트리소그래피공정에 있어서 현상액에 용해성을 갖는 반사 방지막을 형성해 그 후 레지스터막을 형성한다. 노광 처리 후의 현상 처리 시에 현상액을 기판에 공급해 레지스터막을 현상 한다. 레지스터막의 현상이 종료한 시점에서 기판상에 현상액보다 농도가 낮은 제 2의 현상액을 공급한다. 이 제 2의 현상액의 공급에 의해 반사 방지막만을 용해시켜 제거한다. 웨이퍼의 포트리소그래피공정에 있어서 레지스터막 아래에 형성된 반사 방지막을 레지스터막에 영향을 주지 않게 제거하는 기술을 제공한다.

Description

기판의 현상 처리 방법, 기판의 처리 방법 및 현상액 공급 노즐{SUBSTRATE DEVELOPING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND DEVELOPING SOLUTION SUPPLY NOZZLE}
도 1은 본 실시의 형태에 있어서의 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는 현상 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 5는 현상 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.
도 6은 현상액 공급 노즐의 X방향로부터 본 종단면도이다.
도 7은 현상액 공급 노즐의 Y방향로부터 본 종단면도이다.
도 8은 웨이퍼의 처리 공정을 따른 웨이퍼 상태의 변화를 나타내기 위한 설명도이다.
도 9는 웨이퍼의 처리 공정에 따른 웨이퍼의 상태의 변화를 나타내기 위한 설명도이다.
도 10은 홈을 형성한 교반봉의 사시도이다.
도 11은 다공질의 교반봉을 갖춘 현상액 공급 노즐의 X방향로부터 본 종단면 도이다.
도 12는 서서히 넓어지는 토출구를 갖춘 현상액 공급 노즐의 X방향로부터 본 종단면도이다.
도 13은 제 1 및 제 2의 연통로의 방향을 변경한 현상액 공급 노즐의 X방향로부터 본 종단면도이다.
도 14는 종래의 방법으로 반사 방지막을 에칭 했을 때의 레지스터막의 상태를 나타내는 설명도이다.
본 발명은 기판의 현상 처리 방법 기판의 처리 방법 및 현상액 공급 노즐에 관한 것이다. 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포트리소그래피공정에서는 예를 들면 웨이퍼 표면의 피에칭막상에 레지스터액이 도포되어 레지스터막이 형성되는 레지스터 도포 처리 웨이퍼 상에 상기 레지스터막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리 노광된 웨이퍼상에 현상액을 공급해 상기 레지스터막을 현상 하는 현상 처리 소정 패턴의 레지스터막을 마스크로 하여 피에칭막을 에칭 하는 에칭 처리등이 차례로 행해지고 있다.
포트리소그래피공정에서는 예를 들면 노광 처리시에 레지스터막안을 투과 한 빛이 피에칭막에 반사해 레지스터막이 여분에 노광되는 것을 방지하기 위해서 레지스터 도포 처리전에 레지스터막의 기초막으로서 반사 방지막을 형성하는 경우가 있 다.
이와 같이 예를 들면 피에칭막과 레지스터막 사이에 기초막을 형성했을 경우에는 피에칭막을 에칭 하기 전에 피에칭막의 상층의 기초막을 별도 에칭 할 필요가 있다. 이 기초막의 에칭 처리는 일반적으로 웨이퍼를 수용하는 챔버내에서 에칭 가스를 플라스마화하여 그 플라스마 입자에 의해 기초막의 표면을 화학반응시키는 것으로 행해지고 있었다(일본 특허 공개 공보 특개평8-97191호공보).
그렇지만 이 기초막의 에칭 처리 시에는 고에너지의 플라스마 입자가 이용되므로 레지스터막의 데미지가 크고 예를 들면 도 14에 나타나는 바와 같이 상층에 있는 레지스터막(R)의 표면이 깎아져 본래 구형이어야 할 레지스터막(R)의 측면이 크게 경사지는 일이 있었다.
이와 같이 레지스터막(R)의 측면이 경사하면 피에칭막의 에칭 시에 미리 정해져 있는 치수 이상으로 피에칭막이 에칭되어 웨이퍼상에 원하는 선폭·치수의 패턴이 형성되지 않게 된다. 특히 반도체 디바이스의 고집적화 미세화가 진행되는 최근에 있어서 치수 정밀도가 높은 포트리소그래피공정을 실현하는 것은 중요한 과제가 되어 있다.
또 종래의 기초막의 에칭 처리 시에는 레지스터막(R)의 상면도 세로 방향으로 크게 깎여지는 일이 있었다. 이 때문에 레지스터막(R)과 기초막을 맞춘 막두께가 얇아져 레지스터막(R)이 피에칭막에 대한 마스크로서의 기능을 충분히 완수할 수가 없게 되는 일이 있었다.
본 발명은 상기의 점에 비추어 이루어진 것이고 웨이퍼등의 기판의 포트리소그래피공정에 있어서 레지스터막의 하층에 형성된 기초막을 레지스터막에 영향을 주지 않게 제거할 수 있는 기판의 현상 처리 방법 기판의 처리 방법 및 그러한 처리 방법으로 이용되는 현상액 공급 노즐을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 제 1의 관점에 의하면 본 발명은 레지스터막의 하층에 소정의 기초막이 형성되어 있는 기판의 현상 처리에 있어서 기판상에 현상액을 공급해 기판상의 레지스터막을 현상 하는 공정과 그 후 기판상에 소정의 처리액을 공급해 상기 레지스터막의 현상에 의해 노출한 부분의 기초막을 용해하는 공정을 가진다.
본 발명에 의하면 처리액에 의해 기초막을 용해하므로 종래와 같이 고에너지의 플라스마 입자에 의해 기초막이 에칭되는 경우가 없다. 따라서 상층의 레지스터막의 데미지가 적고 기초막의 제거 처리시에 레지스터막의 표면이 깍여지는 것을 억제할 수 있다. 이 결과 예를 들면 기초막의 제거 후에 행해지는 하층의 피에칭막의 에칭 처리시에 레지스터막이 정확한 치수의 마스크로서 기능하여 기판상에 치수 정밀도의 높은 패턴을 형성할 수 있다. 또, 종래와 같이 기초막의 에칭 처리를 실시할 필요가 없기 때문에 패턴 형성까지의 시간이 단축되어 기판 처리의 수율이 향상된다.
상기 기초막에는 상기 현상액에 대해 용해성을 가지는 것이 이용되어도 좋고 상기 소정의 처리액은 상기 현상액보다 상기 레지스터막에 대한 용해성의 낮은 현상액으로서도 좋다. 상기같은 경우에는 현상액에 의해 레지스터막을 현상한 후에 해당 현상액보다 용해성이 낮은 현상액에 의해 기초막을 용해해 기초막을 제거할 수가 있다. 이 경우 기초막을 용해하는 처리액에 현상액이 이용되므로 레지스터막을 변질 시키는 경우는 없다. 또, 레지스터막에 대해서 용해성이 낮은 현상액이 이용되므로 레지스터막이 과잉으로 현상 하는 경우는 없다.
그런데 현상시의 레지스터막에 용해 부분의 소밀(疎密)이 있는 경우 레지스터막을 용해한 다음에는 밀의 부분에 있는 현상액은 소의 부분에 있는 현상액보다 현상 능력이 낮아지고 있다. 따라서 예를 들면 레지스터막의 현상에 사용한 현상액을 그대로 이용해 기초막을 용해시키면 레지스터막의 소의 부분과 밀의 부분으로 기초막의 용해가 달라 진다. 본 발명에 의하면 레지스터막의 현상이 끝난 후 기초막의 용해에 적절한 신선한 현상액을 공급하므로 기초막의 용해를 레지스터막의 용해 부분의 소밀에 관계없이 기판면내에서 균등하게 실시할 수가 있다. 덧붙여 상기 소정의 처리액은 상기 레지스터막의 현상에 이용된 상기 현상액보다 적어도 농도 또는 온도의 어느쪽이든 한쪽이 낮은 현상액으로서도 좋다.
현상액에 의한 레지스터막의 현상이 진행하여 해당 레지스터막의 용해가 상기 기초막의 표면까지 도달했을 때에 상기 기판상에 소정의 처리액이 공급되어 상기 기초막의 용해가 개시되도록 하여도 괜찮다. 상기의 경우 레지스터막의 현상로부터 기초막의 용해의 변환을 적절히 실시할 수가 있다.
상기 기판상의 레지스터막을 현상 한 후 해당 기판상의 현상액을 제거해 그 후 상기 소정의 처리액을 기판상에 공급하도록 하여도 괜찮다. 이 경우 레지스터막의 현상을 일단 완전하게 정지시켜 그 후 새롭게 기초막의 제거를 실시할 수가 있으므로 레지스터막의 과도 현상을 보다 확실히 방지할 수 있다.
상기 기판상으로의 소정의 처리액의 공급은 기판의 치수(본 명세서에서 말하는 기판의 치수는 원형 기판의 경우에는 직경을, 직사각형 기판의 경우에는 짧은 변의 길이를 의미한다)보다 긴 영역에 걸쳐서 형성된 토출구를 가지는 노즐을 이용해 상기 노즐로부터 상기 소정의 처리액을 토출하면서 상기 노즐을 기판상으로 이동시키는 것에 의해 실행되도록하여도 괜찮다. 또 상기 소정의 처리액의 공급과 상기 레지스터막의 현상시의 현상액의 공급은 같은 노즐을 이용해 행해져도 괜찮다. 덧붙여 이상으로 기재한 발명에 있어서의 상기 기초막은 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막으로서도 좋다.
본 발명의 별개의 관점에 의하면 기판 처리에 있어서의 포트리소그래피공정 에 있어서 기판상에 레지스터막을 형성하기 전에 기판상에 현상 처리시에 이용되는 현상액에 용해성을 갖는 한편 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성하는 공정과 노광 처리 후의 현상 처리시에 기판상에 현상액을 공급해 상기 레지스터막을 현상 해 그 후 상기 레지스터막의 현상시에 이용된 현상액보다 적어도 농도 또는 온도중 어느 한쪽이 낮은 현상액을 기판상에 공급해 상기 레지스터막의 현상에 의해 노출한 부분의 반사 방지막을 용해하는 공정을 가진다.
본 발명의 또다른 별개 관점에 의하면 본 발명은 기판에 현상액을 공급하는 현상액 공급 노즐로서 상기 현상액 공급 노즐의 본체는 기판의 치수와 동일한 정도 또는 그 이상의 길이를 가지는 세장형(細長形) 형상으로 형성되어 있다. 상기 본체내에는 현상액을 저장하는 현상액 저장실과 상기 현상액에 혼합하기 위한 소정의 액체를 저장하는 액체 저장실과 상기 현상액 저장실과 상기 액체 저장실에 연통해 상기 현상액 저장실로부터 유입하는 현상액과 상기 액체 저장실로부터 유입하는 상기 액체를 혼합하는 혼합실이 상기 본체의 긴 방향을 따라 형성되어 있다. 그리고 상기 본체의 하면에는 상기 혼합실에 연통해 상기 혼합실에서 혼합된 현상액을 토출하는 토출구가 상기 긴 방향을 따라 개구하고 상기 혼합실내에는 해당 혼합실내에 유입한 현상액과 상기 액체를 교반 하는 교반봉(攪拌棒)이 상기 긴 방향을 따라 설치되고 있다. 그리고 본 발명의 현상액 공급 노즐은 상기 교반봉을 해당 교반봉의 축주위에 회전시키는 회전 구동부를 더 갖추고 있다.
이러한 구성을 가지는 현상액 공급 노즐 발명에 의하면 혼합실에 있어서 현상액 저장실로부터의 현상액과 액체 저장실로부터의 액체를 소정의 비율에서 혼합해 예를 들면 소정의 농도 또는 온도의 현상액을 생성할 수가 있다. 혼합실에서는 교반봉을 회전 구동부에 의해 적극적으로 회전시켜 유입한 현상액과 액체를 충분히 교반 하여 농도나 온도에 얼룩이 없는 현상액을 생성할 수 있다. 이 현상액 공급 노즐에 의하면 혼합실에 있어서의 현상액과 액체의 혼합 비율을 바꾸는 것에 의해 농도 또는 온도가 다른 복수 종류의 현상액을 생성할 수가 있다. 그리고 이 현상액 공급 노즐을 이용해 예를 들면 기판상에 현상액을 공급해 레지스터막을 현상 한 후보다 농도 또는 온도가 낮은 현상액을 기판상에 공급해 반사 방지막등의 기초막을 용해시킬 수가 있다. 따라서 상술한 발명의 기판의 현상 처리 방법이나 기판의 처리 방법을 매우 적합하게 실시할 수 있다.
한층 더 본 발명의 별개 관점에 의한 현상액 공급 노즐은 상기 긴 방향을 따라 설치되고 있는 교반봉을 회전시키는 대신에 상기 현상액 저장실과 상기 액체 저장실로부터 상기 혼합실내에 유입하는 현상액과 상기 액체가 상기 혼합실내의 교반 봉의 축중심로부터 빗나간 방향을 향해 흘러 상기 교반봉에 충돌하도록 상기 현상액 저장실로부터 상기 혼합실에 연통하는 유로와 상기 액체 저장실로부터 상기 혼합실에 연통하는 유로가 형성되어 있다.
이 발명에 의하면 혼합실에 있어서 현상액 저장실로부터의 현상액과 액체 저장실로부터의 소정의 액체를 소정의 비율에서 혼합해 예를 들면 소정의 농도 또는 온도의 현상액을 생성할 수가 있다. 혼합실에서는 현상액 저장실로부터의 현상액과 액체 저장실로부터의 액체가 교반봉의 축중심로부터 빗나간 방향을 향해 흘러들어 교반봉에 충돌하므로 그 충돌에 의해 교반봉이 회전된다. 이 교반봉의 회전에 의해 유입한 현상액과 액체가 충분히 교반되어 혼합실내에 농도나 온도에 얼룩이 없는 현상액을 생성할 수 있다. 이 현상액 공급 노즐에 의하면 혼합실에 있어서의 현상액과 액체의 혼합 비율을 바꾸는 것에 의해 농도 또는 온도가 다른 복수 종류의 현상액을 생성할 수가 있어 해당 현상액 공급 노즐을 이용해 예를 들면 기판상에 현상액을 공급해 레지스터막을 현상 한 후 보다 농도 또는 온도가 낮은 현상액을 기판상에 공급해 반사 방지막등의 기초막을 용해시킬 수가 있다. 따라서 상술한 발명의 기판의 현상 처리 방법이나 기판의 처리 방법을 매우 적합하게 실시할 수 있다.
상기 교반봉은 스파이럴 형상으로 형성되어 있어도 좋고 다공질재로 형성되어 있어도 괜찮다. 이들의 경우 혼합실에 있어서의 현상액과 액체의 혼합을 한층 더 촉진시킬 수가 있다.
상기 혼합실은 상기 교반봉의 축에 따른 방향로부터 봐서 종단면이 원형 모양이 되도록 형성되어 있어도 괜찮다. 그에 관하여 예를 들면 혼합실의 내벽을 따라 흐르는 유체에 의해 교반봉의 축주위에 회전이 한층 더 촉진되어 현상액과 액체의 교반이 더욱 활성히 실행된다.
상기 본체내에 있어서의 상기 혼합실로부터 상기 토출구으로 향하는 현상액의 유로는 상기 혼합실의 하류에서 일단 좁아져 그 후 넓어지도록 형성되어 있어도 괜찮다.
그와 관련하여 혼합실의 출구 부근이 좁아지므로 혼합실내의 액체의 체류 시간이 길어져 현상액과 액체의 혼합이 촉진된다. 또 토출구의 출구를 향하여 유로가 넓어지므로 혼합실의 출구에서 상승한 현상액의 압력을 손실시킬 수가 있다. 이 결과 현상액이 기판상에 충돌할 때의 충격을 억제해 현상액의 충격에 의한 현상 결함을 억제할 수 있다.
상기 소정의 액체는 순수라도 좋고 상기 현상액 저장실에 저장되는 현상액보다 온도가 낮은 현상액도 좋다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 1은 기판 처리의 포트리소그래피공정이 실행되는 도포 현상 처리 시스템(1) 구성의 개략을 나타내는 평면도이고 도 2는 도포 현상 처리 시스템(1)의 정면도이고 도 3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템(1)은 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 25매의 웨이퍼(W)를 카셋트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대해서 반입 출하거나 카셋트(C)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하거나 하는 카셋트 스테이션(2) 과 도포 현상 처리 공정 중에 매엽식으로 소정의 처리를 가하는 각종 처리 장치를 다단 배치하여 이루어지는 처리 스테이션(3)과 이 처리 스테이션(3)에 인접해 설치되고 있는 도시하지 않는 노광 장치의 사이에 웨이퍼(W) 수수를 하는 인터페이스부 (4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 카셋트 스테이션(2)에서 재치부가 되는 카셋트 재치대(5) 상의 소정의 위치에 복수의 카셋트(C)를 X방향(도 1안의 상하 방향)으로 일렬로 재치 자유롭게 되어 있다. 카셋트 스테이션(2)에는 반송로(6)상을 X방향을 향해 이동 가능한 웨이퍼 반송체(7)가 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체(7)는카셋트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향;연직 방향)에도 이동자재이고 X방향으로 배열된 각 카셋트(C)내의 웨이퍼(W)에 대해서 선택적으로 액세스 할 수 있다.
웨이퍼 반송체(7)는 Z축주위의 θ방향으로 회전 가능하고 후술 하는 처리 스테이션(3)측의 제 3의 처리 장치군(G3)에 속하는 온조장치(50)나 트랜지션 장치(transition, 51)에 대해서도 액세스 할 수 있다.
카셋트 스테이션(2)에 인접하는 처리 스테이션(3)은 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된 예를 들면 5개의 처리 장치군(G1~G5)을 갖추고 있다. 처리 스테이션(3)의 X방향부 방향(도 1안의 아래방향) 측에는 카셋트 스테이션(2)측으로부터 제 1의 처리 장치군(G1) 제 2의 처리 장치군(G2)이 차례로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 X방향 정방향(도 1중의 윗방향) 측에는 카셋트 스테이션(2)측으로부터 제 3의 처리 장치군(G3) 제 4의 처리 장치군(G4) 및 제 5의 처리 장치군(G5)이 차례로 배치되어 있다. 제 3의 처리 장치군(G3)과 제 4의 처리 장치군(G4)의 사이에 는 제 1의 반송 장치(10)가 설치되고 있다. 제 1의 반송 장치(10)는 제 1의 처리 장치군(G1) 제 3의 처리 장치군(G3) 및 제 4의 처리 장치군(G4)에 대해서 선택적으로 액세스 해 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 제 4의 처리 장치군(G4)과 제 5의 처리 장치군(G5)의 사이에는 제 2의 반송 장치(11)가 설치되고 있다. 제 2의 반송 장치(11)는 제 2의 처리 장치군(G2) 제 4의 처리 장치군(G4) 및 제 5의 처리 장치군(G5)에 대해서 선택적으로 액세스 해 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 2에 나타나는 바와 같이 제 1의 처리 장치군(G1)에는 웨이퍼(W)에 소정의 액체를 공급해 처리를 실시하는 액처리 장치 예를 들면 웨이퍼(W)에 레지스터액을 도포하는 레지스터 도포 장치(20, 21, 22) 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 기초막으로서의 반사 방지막을 형성하는 보텀코팅 장치(23, 24)가 아래로부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 제 2의 처리 장치군(G2)에는 액처리 장치 예를 들면 본 실시 형태에 관한 현상 처리를 하는 현상 처리 장치(30~34)가 아래로부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 또 제 1의 처리 장치군(G1) 및 제 2의 처리 장치군(G2)의 최하단에는 각 처리 장치군(G1) 및 G2내의 상기 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 화학실(40, 41)이 각각 설치되고 있다.
예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 제 3의 처리 장치군(G3)에는 온조장치(50) 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 트랜지션 장치(51) 정밀도가 높은 온도 관리하에서 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 고정밀도 온조장치(52 ~ 54) 및 웨이퍼(W)를 고온으로 가열 처리하는 고온도 열처리 장치(55~58)가 아래로부터 차례로 9단으로 겹쳐져 있다.
제 4의 처리 장치군(G4)에서는 예를 들면 고정밀도 온조장치(60) 레지스터 도포 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리베이킹장치(61~ 64) 및 현상 처리 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트베이킹 장치(65~69)가 아래로부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
제 5의 처리 장치군(G5)에서는 웨이퍼(W)를 열처리 하는 복수의 열처리 장치 예를 들면 고정밀도 온조장치(70~73) 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트익스포져베이킹 장치(74~79)가 아래로부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
도 1에 나타나는 바와 같이 제 1의 반송 장치(10)의 X방향 정방향측에는 복수의 처리 장치가 배치되어 있어 예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 애드히젼 장치(80, 81) 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 장치 (82, 83)가 아래로부터 차례로 4단으로 겹쳐져 있다. 도 1에 나타나는 바와 같이 제 2의 반송 장치(11)의 X방향 정방향측에는 예를 들면 웨이퍼(W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(84)가 배치되어 있다.
인터페이스부(4)는 도 1에 나타나는 바와 같이 처리 스테이션(3)측으로부터 차례로 제 1의 인터페이스부(100)와 제 2의 인터페이스부(101)를 갖추고 있다. 제 1의 인터페이스부(100)에는 웨이퍼 반송체(102)가 제 5의 처리 장치군(G5)에 대응하는 위치에 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체(102)의 X방향의 양측에는 예를 들면 버퍼 카셋트(103,104)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송체(102)는 제 5의 처리 장치군(G5)내의 처리 장치와 버퍼 카셋트(103, 104)에 대해서 액세스 할 수 있다. 제 2의 인터페이스부(101)에는 X방향을 향해 설치된 반송로(105)상을 이동하는 웨이퍼 반 송체(106)가 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체(106)는 Z방향으로 이동 가능한 한편 θ 방향으로도 회전 가능하고 제 2의 인터페이스부(101)에 인접한 도시하지 않는 노광 장치와 버퍼카셋트(104)에 대해서 액세스 할 수 있다. 따라서 처리 스테이션(3)내의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(102) 버퍼카셋트(103, 104) 및 웨이퍼 반송체(106)를 개재하여 노광 장치에 반송할 수 있고 또 노광 처리가 종료한 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(106) 버퍼 카셋트(104) 웨이퍼 반송체(102)를 개재하여 처리 스테이션(3)내에 반송할 수 있다.
다음에 상술한 현상 처리 장치(30)의 구성에 대해서 자세하게 설명한다. 덧붙여 현상 처리 장치(31~34)에 대해서는 현상 처리 장치(30)와 구성이 동일하므로 설명을 생략 한다. 도 4는 현상 처리 장치(30)의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이고 도 5는 현상 처리 장치(30)의 횡단면의 설명도이다.
도 4에 나타나는 바와 같이 현상 처리 장치(30)는 케이싱(30a)을 갖고 해당 케이싱(30a)내의 중앙부에는 웨이퍼(W)를 보관 유지하는 스핀 척(120)이 설치되고 있다. 스핀 척(120)은 수평인 상면을 갖고 해당 상면에는 예를 들면 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되고 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해 웨이퍼(W)를 스핀 척(120)상에 흡착할 수 있다.
스핀 척(120)에는 예를 들면 스핀 척(120)을 회전 및 승강시키기 위한 척 구동 기구(121)가 설치되고 있다. 척 구동 기구(121)는 예를 들면 스핀 척(120)을 연직 방향의 축주위로 소정 속도로 회전시키는 모터등의 회전 구동부(도시하지 않음)나 스핀 척(120)을 승강시키는 모터 또는 실린더등의 승강 구동부(도시하지 않음) 를 갖추고 있다. 이 척 구동 기구(121)에 의해 스핀 척(60)상의 웨이퍼(W)를 소정의 타이밍으로 승강시키거나 소정의 속도로 회전시킬 수가 있다.
스핀 척(120)의 주위에는 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아 들여 회수하기 위한 컵(122)이 설치되고 있다. 컵(122)은 예를 들면 스핀 척(120)의 주위를 둘러싸는 내컵(123)과 해당 내컵(123)의 바깥쪽을 덮는 외컵(124)과 내컵(123)과 외컵(124)의 하면을 덮는 저부(125)를 별개로 가지고 있다. 내컵(123)과 외컵(124)에 의해 주로 웨이퍼(W)의 바깥쪽에 비산하는 액체를 받아 들일 수가 있어 저부(125)에 의해 내컵(123)과 외컵(124)의 내벽이나 웨이퍼(W)로부터 낙하하는 액체를 회수할 수가 있다.
내컵(123)은 예를 들면 대략 원통형상으로 형성되어 그 상단부는 내측 윗쪽으로 향해 경사하고 있다. 내컵(123)은 예를 들면 실린더등의 승강 구동부(126)에 의해 상하로 진동할 수 있다. 외컵(124)은 예를 들면 도 5에 나타나는 바와 같이 평면에서 봐서 사각형의 대략 통형상으로 형성되어 있다. 외컵(124)은 도 4에 나타나는 바와 같이 예를 들면 실린더등의 승강 구동부(127)에 의해 상하로 진동할 수 있다. 저부(125)의 중앙부에는 스핀 척(120)이 관통하고 있다. 스핀 척(120)의 주위에는 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면에서 이면으로 돌아 들어간 액체의 흐름을 차단하는 환형상 부재(128)가 설치되고 있다. 환형상 부재(128)는 예를 들면 웨이퍼(W)의 이면에 근접하는 정상부를 갖추고 있어 그 정상부에서 웨이퍼(W)의 이면을 타는 액체를 차단할 수 있다. 저부(125)에는 예를 들면 공장의 배액부에 연통한 배출관 (129)이 접속되어 있고 컵(122)에 있어서 회수한 액체는 배출관(129)로부터 현상 처리 장치(30)의 외부에 배출할 수 있다.
도 5에 나타나는 바와 같이 컵(122)의 X방향부 방향(도 5의 아래방향) 측에는 Y방향을 따라 연장하는 레일(140)이 형성되어 있다. 레일(140)은 예를 들면 컵(122)의 Y방향부방향(도 5의 좌방향) 측의 바깥쪽로부터 컵(122)의 Y방향 정방향(도 5의 우방향) 측의 바깥쪽까지 형성되어 있다. 레일(140)에는 2개의 암(141, 142)이 장착되고 있다. 제 1의 암(141)에는 현상액 공급 노즐(143)이 지지를 받고 있다. 제 1의 암(141)은 구동 기구(144)에 의해 레일(140)상을 Y방향으로 이동 자재이고 현상액 공급 노즐(143)을 컵(122)의 바깥쪽에 설치된 대기부(145)로부터 컵(122)의 내측에까지 이송할 수가 있다. 또 제 1의 암(141)은 예를 들면 상기 구동 기구(144)에 의해 상하 방향으로도 이동 자재이고 현상액 공급 노즐(143)을 승강시킬 수가 있다.
현상액 공급 노즐(143)은 도 4에 나타나는 바와 같이 현상액 공급관(150)에 의해 예를 들면 케이싱(30a)의 외부에 설치된 현상액 공급원(151)에 연통하고 있다. 현상액 공급원(151)에는 소정 농도의 현상액이 미리 저장되어 있다. 현상액 공급원(151)은 예를 들면 온도 조정부(152)를 가지고 있어 현상액 공급 노즐(143)에 대해 소정의 온도의 현상액을 공급할 수가 있다. 또 현상액 공급 노즐(143)은 액체 공급관(153)에 의해 예를 들면 소정의 액체의 저장되어 있는 액체 공급원(154)에도 연통하고 있다. 본 실시의 형태에 있어서는 액체 공급원(154)에는 순수가 저장되어 있다. 액체 공급원(154)은 예를 들면 온도 조정부(155)를 갖고 현상액 공급 노즐(143)에 대해 소정의 온도의 순수를 공급할 수가 있다. 현상액 공급관(150)과 액체 공급관(153)에는 유량이 조정 가능한 밸브(156, 157)가 각각 장착되고 있어 이들의 밸브(156, 157)에 의해 현상액 공급 노즐(143)에 소정 유량의 현상액과 순수를 공급할 수 있다.
여기서 현상액 공급 노즐(143)의 구성에 대해서 자세하게 설명한다. 현상액 공급 노즐(143)의 본체(143a)는 도 4 도 5에 나타나는 바와 같이 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경 치수보다 길고 X방향을 따른 세장형 형상을 가지고 있다. 본체(143a)의 내부에는 도 6에 나타나는 바와 같이 본체(143a)내에 도입되는 현상액을 저장하는 현상액 저장실(160)과 순수를 저장하는 액체 저장실(161)이 형성되어 있다. 현상액 저장실(160)과 액체 저장실(161)은 도 7에 나타나는 바와 같이 본체(143a)의 긴 방향을 따라 일단부로부터 타단부까지 형성되어 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이 본체(143a)의 상부에는 상면으로부터 현상액 저장실(160)에 연통하는 현상액 도입로(162)가 형성되어 있다. 이 현상액 도입로(162)는 현상액 공급관(150)에 접속되고 있다. 또 본체(143a)의 상부에는 상면으로부터 액체 저장실(161)에 연통하는 액체 도입로(163)가 형성되어 있다. 액체 도입로(163)는 액체 공급관(153)에 접속되고 있다. 그와 관련된 구성에 의해 현상액 공급관(150)을 통해서 현상액 공급 노즐(143)내에 공급된 현상액은 현상액 도입로(162)를 통해서 현상액 저장실(160)에 저장되어 액체 공급관(153)을 통해서 공급된 순수는 액체 도입로(163)을 통해서 액체 저장실(161)에 저장된다.
본체(143a)내의 현상액 저장실(160)과 액체 저장실(161)의 하부에는 혼합실 (164)이 형성되어 있다. 혼합실(164)은 예를 들면 도 7에 나타나는 바와 같이 본체 (143a)의 긴 방향을 따라 일단부로부터 타단부에 걸쳐서 형성되어 있다. 혼합실(164)은 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 X방향로부터 본 종단면이 대략 원형이 되도록 형성되어 있다. 혼합실(164)은 도 7에 나타나는 바와 같이 긴 방향을 따라 같은 간격으로 배치된 복수의 제 1의 연통로(165)에 의해 현상액 저장실(160)에 연통하고 있다. 또 혼합실(164)은 긴 방향을 따라 같은 간격으로 배치된 복수의 제 2의 연통로(166)에 의해 액체 저장실(161)에도 연통하고 있다. 따라서 현상액 저장실(160)의 현상액과 액체 저장실(161)의 순수는 각 연통로(165, 166)를 통하여 혼합실(164)에서 혼합된다.
혼합실(164)내에는 도 7에 나타나는 바와 같이 혼합실(164)보다 지름이 작은 교반봉(167)이 설치되고 있다. 교반봉(167)은 그 표면에 나선 모양의 날개(167a)가 형성되어 있고 스파이럴 형상을 가지고 있다. 교반봉(167)은 예를 들면 혼합실(164)의 양단부 사이에 걸쳐 연장하고 있고 그 일단부는 예를 들면 본체(143a)의 측면으로 장착된 회전 구동부(168)에 접속되고 있다. 회전 구동부(168)에는 예를 들면 모터등의 원동기가 설치되고 있어 교반봉(167)을 축주위에 회전할 수 있다. 따라서 혼합실(164)내에 현상액과 순수가 유입했을 때에 교반봉(167)을 회전시켜 해당 현상액과 순수를 교반 할 수가 있다.
혼합실(164)의 하부에는 본체(143a)의 하면에 개구하는 복수의 토출구(169)가 연통하고 있다. 토출구(169)는 본체(143a)의 긴 방향을 따라 본체(143a)의 양단부간에 일렬에 동일 간격으로 형성되어 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이 토출구(169)의 지름은 혼합실(164)의 지름보다 작고 혼합실(164)로부터 토출구(169)에 흘 러들 때에 유로가 좁아지고 있다.
이상과 같이 구성된 현상액 공급 노즐(143)에 의하면 현상액 저장실(160)에 도입된 현상액과 액체 저장실(161)에 도입된 순수를 혼합실(164)에 있어서 소정의 비율로 혼합해 교반하여 소정의 농도로 소정의 온도의 현상액을 생성해 해당 생성된 현상액을 각 토출구(169)로부터 균등하게 토출할 수가 있다.
그런데 상술한 레일(140)에 장착된 다른 한쪽의 제 2의 암(142)에는 도 5에 나타나는 바와 같이 린스액공급 노즐(180)이 지지를 받고 있다. 제 2의 암(142)은 예를 들면 구동 기구(181)에 의해 레일(140) 상을 Y방향으로 이동이 자유롭다. 또, 제 2의 암(142)은 상기 구동 기구(181)에 의해 상하 방향으로도 이동이 자유롭다. 이 제 2의 암(142)에 의해 린스액공급 노즐(180)은 컵(122)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부(182)로부터 컵(122)내의 웨이퍼(W)의 중심부 윗쪽까지 이동할 수 있다. 덧붙여 린스액공급 노즐(180)은 현상 처리 장치(30)의 외부에 설치된 도시하지 않는 린스액공급원에 연통하고 있어 해당 린스액공급원로부터 공급된 린스액을 아래쪽 향해 토출할 수 있다.
다음에 이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)으로 행해지는 웨이퍼(W)에 대한 포트리소그래피공정에 대해서 설명한다. 먼저 미처리의 웨이퍼(W)가 복수매 수용된 카셋트(C)가 재치대(5)상에 재치되면 카셋트(C)로부터 웨이퍼(W)가 한 장 꺼내져 웨이퍼 반송체(7)에 의해 제 3의 처리 장치군(G3)의 온조장치(50)에 반송된다. 온조장치(50)에 반송된 웨이퍼(W)는 소정 온도로 온도 조절되어 그 후 제 1의 반송 장치(10)에 의해 보텀코팅 장치(23)에 반송된다. 보텀 코팅 장치(23)에 반송된 웨이퍼(W)에는 반사 방지막 액체 재료가 도포되어 도 8a에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면에 반사 방지막(B)이 형성된다. 이 반사 방지막(B)은 후속 공정 현상 처리시에 사용되는 현상액에 가용되도록 액체 재료를 이용해 형성된다.
반사 방지막(B)이 형성된 웨이퍼(W)는 제 1의 반송 장치(10)에 의해 가열 장치(82) 고온도 열처리 장치(55) 고정밀도 온조장치(60)에 차례로 반송되어 각 장치로 소정의 처리가 실시된다. 그 후 웨이퍼(W)는 레지스터 도포 장치(20)에 반송되어 반사 방지막(B)상에 레지스터막(R)이 형성된다(도 8b).
레지스터막(R)이 형성된 웨이퍼(W)는 제 1의 반송 장치(10)에 의해 프리베이킹 장치(61)에 반송되어 이어서 제 2의 반송 장치(11)에 의해 주변 노광 장치(84) 고정밀도 온조장치(73)에 차례로 반송되어 각 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다. 그 후 웨이퍼(W)는 제 1의 인터페이스부(100)의 웨이퍼 반송체(102)에 의해 버퍼 카셋트(104)에 반송되어 그 다음에 제 2의 인터페이스부(101)의 웨이퍼 반송체(106)에 의해 도시하지 않는 노광 장치에 반송된다. 이 도시하지 않는 노광 장치 에 있어서 웨이퍼(W)는 소정 패턴으로 노광된다(도 8c). 도 8c 안의 레지스터막(R)의 사선부는 노광된 부분을 나타낸다. 노광 처리가 종료한 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(106)와 웨이퍼 반송체(102)에 의해 버퍼 카셋트(104)를 개재하여 버퍼 카셋트 (103)에 반송된다. 그 후 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송체(102)에 의해 예를 들면 포스트익스포져베이킹 장치(74)에 반송되어 가열 처리를 한 후 제 2의 반송 장치(11)에 의해 고정밀도 온조장치(71)에 반송되어 그 후 현상 처리 장치(30)에 반송된다.
여기서 현상 처리 장치(30)에서 행해지는 현상 처리에 대해서 자세하게 설명 한다. 제 2의 반송 장치(11)에 의해 현상 처리 장치(30)내에 웨이퍼(W)가 반입되면도 4에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)는 스핀 척(120)에 흡착 보관 유지된다. 이어서 도 5에 나타나는 바와 같이 대기부(145)로 대기하고 있던 현상액 공급 노즐(143)이 Y방향 정방향측에 이동해 평면으로부터 봐서 웨이퍼(W)의 Y방향 마이너스방향측의 단부 앞의 개시 위치(P1)까지 이동한다. 그 후 현상액 공급 노즐(143)이 하강해하고 웨이퍼(W) 표면의 높이에 접근할 수 있다.
이 후 밸브(156,157)가 개방되어 현상액 공급원(151)의 소정 농도의 현상액과 액체 공급원(154)의 순수가 각각 소정의 유량으로 현상액 공급 노즐(143)에 공급된다. 덧붙여 현상액 공급원(151)의 현상액과 액체 공급원(154)의 순수는 온도 조절부(152, 155)에 의해 미리 같은 온도로 조정되고 있어도 괜찮다. 또 현상액 공급 노즐(143)에 공급되는 현상액과 순수의 각 유량은 현상액 공급 노즐(143)에서 혼합되어 생성되는 현상액이 소망하는 농도가 되도록 설정되어 있다. 현상액 공급 노즐(143)에 공급된 현상액은 현상액 저장실(160)에 일단 저장되어 제 1의 연통로(165)를 통하여 혼합실(164)에 유입한다. 현상액 공급 노즐(143)에 공급된 순수는 액체 저장실(161)에 일단 저장되어 제 2의 연통로(166)를 통하여 혼합실(164)에 유입한다. 현상액과 순수가 유입한 혼합실(164)에서는 회전 구동부(168)에 의해 교반봉(167)이 회전하고 있어 혼합실(164)내의 현상액과 순수가 교반·혼합되어 혼합실(164)내에 소정의 농도의 현상액(H1)이 생성된다. 또한 이 현상액(H1)의 농도는 레지스터막(R)의 현상에 최적인 농도가 선택된다.
혼합실(164)로 생성된 현상액(H1)은 혼합실(164)내에서 체류 해 충분히 교반 된 후 하부의 토출구(169)에 유입해 각 토출구(169)로부터 균등하게 토출된다. 이렇게 하여 현상액 공급 노즐(143)로부터는 현상액(H1)이 본체(143a)의 양단부 사이에 걸치는 대략 띠형상으로 토출된다.
개시 위치(P1)에 있어서 현상액(H1)의 토출이 개시되면 현상액 공급 노즐(143)은 Y방향을 따라 개시 위치(P1)로부터 도 5에 나타내는 웨이퍼(W)의 Y방향 정방향측의 단부의 바깥쪽의 정지 위치(P2)까지 이동한다. 이 현상액 공급 노즐(143)의 이동에 의해 웨이퍼(W)상에 현상액(H1)이 공급되어 웨이퍼(W)상에 현상액(H1)의 액막이 형성된다(도 8d). 현상액(H1)의 액막이 형성된 웨이퍼(W)상에서는 레지스터막(R)의 노광 부분이 현상액(H1)에 용해해 레지스터막(R)의 현상이 행해진다. 현상액 공급 노즐(143)이 정지 위치(P2)까지 이동하면 예를 들면 밸브(156,157)가 폐쇄되어 현상액 공급 노즐(143)로부터의 현상액(H1)의 토출이 정지된다. 현상액(H1)의 공급이 정지된 현상액 공급 노즐(143)은 예를 들면 현상액의 토출이 개시된 개시 위치(P1)에 되돌려진다.
현상액 공급 노즐(143)이 개시 위치(P1)에 되돌려져 소정 시간 경과하면 다시 밸브(156,157)가 개방되어 현상액 공급 노즐(143)에 현상액과 순수가 공급된다. 이 때의 현상액과 순수의 유량은 현상액 공급 노즐(143)에 있어서 현상액(H1)보다 농도가 낮은 현상액(H2)이 생성되도록 조정된다. 이 현상액(H2)의 농도는 예를 들면 레지스터막(R)에 대한 용해성이 지극히 낮고 반사 방지막(B)만을 용해하는 농도 예를 들면 현상액(H1)의 절반이하 예를 들면 현상액(H1)의 20%~50% 정도의 농도로 조정된다. 덧붙여 현상액(H1)이 0.26 mol/1 정도의 경우, 현상액(H2)은 0.06~0.11 mol/1 정도로 조정되는 것이 바람직하다.
현상액 공급 노즐(143)은 개시 위치(P1)에 있어서 현상액(H2)을 토출하는 상태로 대기하고 그리고 현상액(H1)이 액으로 가득차 있는 웨이퍼(W)상에 있어서 도 9a에 나타나는 바와 같이 레지스터막(R)의 노광 부분의 용해가 반사 방지막(B)의 표면에 도달했을 때에 현상액 공급 노즐(143)은 Y방향 정방향측에 이동한다. 현상액 공급 노즐(143)은 현상액(H1)의 공급시와 동일하게 개시 위치(P1)로부터 정지 위치(P2)까지 이동해 웨이퍼(W)상의 현상액(H1)은 현상액(H2)에 치환되어 웨이퍼(W)상에는 현상액(H2)의 액막이 형성된다(도 9b). 이 현상액(H2)에 의해 노출한 부분의 반사 방지막(B)이 용해해 제거된다(도 9c).
정지 위치(P2)로 정지한 현상액 공급 노즐(143)은 현상액(H2)의 토출이 정지되어 대기부(145)에 되돌려진다. 현상액 공급 노즐(143)이 대기부(145)에 되돌려지면 예를 들면 대기부(182)로 대기하고 있던 린스액공급 노즐(180)이 웨이퍼(W)의 중심부 윗쪽까지 이동해 예를 들면 내컵(123)이 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸도록 상승한다. 그 후 스핀 척(120)에 의해 웨이퍼(W)가 회전되어 웨이퍼(W)의 중심부에 대해서 린스액공급 노즐(180)로부터 린스액이 공급된다. 이것에 의해 웨이퍼(W)상의 현상액(H2)이 린스액에 의해 씻겨 나가게 된다. 소정 시간 린스액이 공급되어 웨이퍼(W)의 세정이 종료하면 린스액의 공급이 정지되어 그 후 웨이퍼(W)는 고속 회전되어 흩뿌리며 건조된다.
그 후 웨이퍼(W)의 회전이 정지되며 웨이퍼(W)는 스핀 척(120)으로부터 제 2의 반송 장치(11)에 넘겨져 현상 처리 장치(30)로부터 반출된다. 이렇게 하여 웨이 퍼(W)의 일련의 현상 처리가 종료한다.
현상 처리가 종료한 웨이퍼(W)는 예를 들면 포스트베이킹 장치(65)에 반송되어 제 1의 반송 장치(11)에 의해 트랜지션 장치(51)에 반송되고 그 후 웨이퍼 반송체(7)에 의해 카셋트(C)에 되돌려진다. 이렇게 하여 도포 현상 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 포트리소그래피공정이 종료한다.
이상의 실시의 형태에 의하면 현상 처리시에 웨이퍼(W)상에 현상액(H1)을 공급해 레지스터막(R)를 현상 한 후 웨이퍼(W)상에 현상액(H1)보다 농도가 낮은 현상액(H2)을 공급해 반사 방지막(B)을 용해하였으므로 종래와 같이 플라스마를 이용한 에칭 처리에 의해 반사 방지막을 제거할 필요가 없고 레지스터막(R)에 데미지를 주지 않고 반사 방지막(B)의 제거를 실시할 수가 있다. 또, 레지스터막(R)의 현상이 종료한 후에 웨이퍼(W)상에 반사 방지막(B)의 용해용의 새로운 현상액(H2)을 공급하였기 때문에 반사 방지막(B)의 용해가 웨이퍼(W)면내에 있어서 같은 조건으로 개시되어 반사 방지막(B)을 제거를 웨이퍼(W)면내에 있어서 얼룩 없게 실시할 수가 있다.
또, 반사 방지막(B)을 용해하는 현상액(H2)을 현상액(H1)보다 레지스터막에 대해서 용해성이 낮은 것으로 하였으므로 반사 방지막(B)의 용해시에 레지스터막(R)이 용해하는 것을 방지할 수 있다. 또한 현상액 공급 노즐(143)에는 웨이퍼(W)의 치수보다 긴 영역에 걸쳐서 토출구(169)가 형성되어 있어 해당 현상액 공급 노즐(143)로부터 현상액(H2)을 토출하면서 현상액 공급 노즐(143)을 웨이퍼(W)상에서 이동시키는 것에 의해 반사 방지막(B)상에 현상액(H2)의 액막을 형성하였으므로 웨 이퍼(W) 전면에의 현상액(H2)의 공급을 단시간으로 또한 적정하게 실시할 수가 있다.
현상액 공급 노즐(143)에는 현상액 저장실(160)의 현상액과 액체 저장실(161)의 순수를 혼합하는 혼합실(164)을 설치하였으므로 토출구(169)로부터 토출되는 현상액의 농도를 필요에 따라서 조정하여 변경할 수 있다. 이 결과 레지스터막(R)의 현상시에 현상액(H1)을 토출하는 반사 방지막(B)의 용해시에 현상액(H2)을 토출하는 상술의 현상 처리를 매우 적합하게 실시할 수 있다. 또 혼합실(164)에 교반봉(167)을 설치해 해당 교반봉(167)을 회전 구동부(168)에 의해 적극적으로 회전할 수 있도록 하였으므로 혼합실(164)내에 유입한 현상액과 순수를 충분히 교반 해 혼합시켜 농도에 얼룩이 없는 현상액(H1, H2)을 생성할 수가 있다. 이것에 의해 웨이퍼(W)상에는 농도얼룩이 없는 현상액이 공급되어 레지스터막(R)과 반사 방지막(B)의 용해를 웨이퍼(W)면내에 있어서 얼룩 없게 실시할 수가 있다. 또한 교반봉(167)은 스파이럴 형상으로 되어 있으므로 그 교반효과를 한층 더 향상할 수가 있다.
덧붙여 상기 실시의 형태로 기재한 교반봉(167)은 표면에 장착된 나선 모양의 날개(167a)에 의해 스파이럴 형상을 구성하고 있었지만 도 10에 나타나는 바와 같이 교반봉(200)의 표면에 나선 모양의 홈(200a)을 형성하는 것에 의해 스파이럴 형상을 구성하여도 괜찮다. 또 도 11에 나타나는 바와 같이 교반봉(210)은 다공질재로 형성되어 있어도 좋고 그와 같은 경우 현상액과 순수가 다공질재에 침투해 이 침투 과정에 있어서 현상액과 순수가 혼합되어 충분한 교반효과를 얻을 수 있다. 이 때, 교반봉(210)에는 나선 모양의 날개가 장착되어 있어도 좋다.
상기 실시의 형태에서는 현상액 공급 노즐(143)의 토출구(169)의 지름은 일정했지만 도 12에 나타나는 바와 같이 토출구(220)의 지름이 혼합실(164)로부터 본체(143)의 하면을 향해 서서히 커지도록 하여도 괜찮다. 그와 같은 경우 혼합실(164)로부터 토출구(220)에 흐르는 유로가 혼합실(164)의 하면에서 일단 좁아져 그 후 토출구(220)의 개구부로 향해 서서히 넓어진다. 이렇게 하는 것으로 혼합실(164)내에 있어서 현상액의 체류 시간을 충분히 확보해 현상액과 순수의 혼합을 촉진시킬 수가 있다. 또, 토출구(220)내에 있어서 토출되는 현상액의 토출압을 손실시킬 수가 있어 이 결과 현상액의 웨이퍼(W)로의 충돌이 완충되어 그 충격에 의한 현상 결함을 저감 할 수 있다.
이상의 실시의 형태로 기재한 현상액 저장실(160)과 혼합실(164)을 접속하는 제 1의 연통로(165)와 액체 저장실(161)과 혼합실(164)를 접속하는 제 2의 연통로(166)는 도 13에 나타나는 바와 같이 현상액과 순수의 유입 방향이 교반봉(230)의 축중심로부터 어긋나고 있고 또한 유입한 현상액과 순수가 교반봉(230)의 표면에 충돌하도록 형성되어 있어도 괜찮다. 이 경우 교반봉(230)은 회전 구동부를 가지지 않고 자유롭게 회전할 수 있는 상태에서 혼합실(164)내에 배치되어 있어도 괜찮다. 그와 같은 경우 혼합실(164)내에 유입한 현상액과 순수가 교반봉(230)을 회전시키므로 혼합실(164)내의 교반를 충분히 실시할 수가 있다.
이상의 실시의 형태로 기재한 현상 처리 공정에 있어서는 현상액(H1)을 공급해 레지스터막(R)를 현상 한 후 즉시 현상액(H2)을 공급해 반사 방지막(B)을 용해 시키고 있었지만 레지스터막(R)의 현상이 종료한 후 일단 스핀 척(120)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시켜 현상액(H1)을 분출한 후 현상액(H2)을 공급하도록 하여도 괜찮다. 그와 같은 경우 현상액(H1)에 의한 레지스터막(R)의 과도 현상을 방지할 수 있다.
상기 실시의 형태에서는 반사 방지막(B)의 용해시에 웨이퍼(W)상에 현상액(H1)보다 농도가 낮은 현상액(H2)을 공급하고 있었지만 반사 방지막(B)의 용해시에 현상액(H1)보다 온도가 낮은 현상액(H2)을 공급하도록 하여도 괜찮다. 이 경우 예를 들면 액체 공급원(154)에 순수를 대신하여 현상액을 저장해 현상액 공급원(151)과 액체 공급원(154)의 각 현상액의 온도를 각 온도 조정부(152, 155)에 의해 서로 다른 온도로 설정한다. 그리고, 레지스터막(R)의 현상시에는 현상액 공급원(151)과 액체 공급원(154)으로부터 현상액 공급 노즐(143)에 온도가 다른 현상액이 공급된다. 현상액 공급 노즐(143)내의 혼합실(164)에서는 다른 온도의 현상액이 소정의 비율로 혼합되어 소정 온도의 현상액(H1)을 생성시켜 이 현상액(H1)이 웨이퍼(W)에 공급된다. 반사 방지막(B)의 용해시에는 현상액 공급원(151)과 액체 공급원(154)으로부터 공급되는 각 현상액의 유량의 비율이 변경된다. 이것에 의해 현상액 공급 노즐(143)에서 혼합되는 현상액의 혼합 비율이 변경되어 현상액(H1)보다 낮은 온도의 현상액(H2)이 생성되어 이 현상액(H2)이 웨이퍼(W)상에 공급된다. 그와 같은 경우에 있어서도 반사 방지막(B)의 용해시에 레지스터막(R)에 대한 용해성이 낮은 현상액(H2)이 웨이퍼(W)상에 공급되므로 반사 방지막(B)만을 적절히 용해시킬 수가 있다.
또한 상기 실시의 형태에서는 반사 방지막(B)의 용해시에 공급되는 현상액(H2)은 레지스터막(R)의 현상시에 공급되는 현상액(H1)보다 농도나 온도중 한쪽이 낮은 것이었지만 농도와 온도의 양쪽 모두 낮은 것도 좋다.
이상의 실시의 형태는 본 발명의 일례를 나타내는 것이고 본 발명은 이 예에 한정하지 않고 여러 가지의 모양을 채택할 수 있는 것이다. 예를 들면 상기 실시의 형태에 있어서의 레지스터막(R)의 기초막은 반사 방지막(B)이였지만 예를 들면 이종의 레지스터막등의 다른 기초막이라도 좋다. 또, 반사 방지막(B)의 용해시에 웨이퍼(W)상에 공급되는 액체는 현상액(H2)이였지만 반사 방지막(B)만을 용해하는 다른 처리액이라도 좋다. 또한 상기 실시의 형태에서는 기판으로서 웨이퍼(W)가 이용되고 있었지만 본 발명은 웨이퍼 이외의 기판 예를 들면 FPD(플랫 패널 디스플레이) 기판 마스크 기판 렉틸 기판등의 다른 기판에도 적용할 수 있다
본 발명은 기판 처리의 포트리소그래피공정에 있어서 레지스터막의 기초막을 제거할 때에 유용하다.

Claims (17)

  1. 레지스터막 아래에 소정의 기초막이 형성되어 있는 기판을 현상하는 현상 처리 방법에 있어서,
    현상액 공급 노즐을 통해 상기 기판상에 현상액을 공급해 기판상의 레지스터막을 현상하는 공정과,
    상기 현상액에 의한 상기 레지스터막의 현상이 진행하여 당해 레지스터막의 용해가 상기 기초막의 표면까지 도달한 직후에, 상기 현상액 공급 노즐을 통해 기판상에 소정의 처리액을 공급해 상기 레지스터막의 현상에 의해 노출한 부분의 기초막을 용해하는 공정을 갖고,
    상기 기초막에는, 상기 현상액에 대해 용해성을 갖는 것이 이용되고,
    상기 소정의 처리액은, 상기 현상액보다도 상기 레지스터막에 대한 용해성이 낮은 현상액인 현상 처리 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 소정의 처리액은 상기 레지스터막의 현상에 이용된 상기 현상액보다 적어도 농도 또는 온도중 어느 한쪽이 낮은 현상액인 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판상으로의 소정의 처리액의 공급은 기판의 치수보다 긴 영역에 걸쳐서 형성된 토출구를 가지는 노즐을 이용해 이 노즐로부터 상기 소정의 처리액을 토출하면서 상기 노즐을 기판상에서 이동시키는 것에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 소정의 처리액의 공급과 상기 레지스터막의 현상시의 현상액의 공급은 동일한 노즐을 이용해 실행되는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기초막은 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막인 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  9. 포트리소그래피공정을 수반하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 포트리소그래피공정에 있어서는,
    기판상에 레지스터막을 형성하기 전에 현상 처리시에 이용되는 현상액에 용해성을 갖는 한편 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막을 기판상에 형성하는 공정과,
    노광 처리 후의 현상 처리시에, 기판상에 현상액 공급 노즐을 통해 현상액을 공급해 상기 레지스터막을 현상하고,
    상기 현상액에 의한 상기 레지스터막의 현상이 진행하여 당해 레지스터막의 용해가 상기 반사 방지막의 표면까지 도달한 직후에, 상기 레지스터막의 현상시에 이용된 현상액보다 적어도 농도 또는 온도중 어느 한쪽이 낮은 현상액을 상기 현상액 공급 노즐을 통해 기판상에 공급해 상기 레지스터막의 현상에 의해 노출한 부분의 반사 방지막을 용해하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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  17. 삭제
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