KR101075287B1

KR101075287B1 - 현상장치 및 현상방법

Info

Publication number: KR101075287B1
Application number: KR1020090007333A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 히사이; 마사히코 하루모토; 미노루 스기야마; 타쿠야 쿠로다; 마사노리 이마무라
Original assignee: 가부시키가이샤 소쿠도
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2009-01-30
Publication date: 2011-10-19
Also published as: TWI559101B; TW200943000A; KR20090101816A; TW201341982A; TWI406108B

Abstract

현상액 노즐이 기판의 중심부의 윗쪽에 위치한 상태에서 현상액의 토출을 시작한다. 그리고, 현상액 노즐이 현상액을 토출하면서 기판의 중심부의 윗쪽으로부터 가장자리부의 윗쪽까지 이동한다. 이에 의해, 기판 상의 전체에 충분히 현상액이 공급된다. 계속해서, 기판의 회전속도가 하강하는 동시에, 현상액 노즐이 현상액을 토출해 기판의 가장자리부의 윗쪽으로부터 중심부의 윗쪽까지 이동한다. 이 경우, 기판의 바깥쪽으로 떨쳐지는 현상액의 양이 감소하여, 공급된 현상액이 기판 상에서 보유된다. 그에 의해, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다.

현상장치, 현상액 노즐

Description

현상장치 및 현상방법{DEVELOPING APPARATUS AND DEVELOPING METHOD}

본 발명은, 기판의 현상처리(現像處理)를 행하는 현상장치 및 현상방법에 관한 것이다.

종래, 기판 상에 형성된 레지스트막의 현상처리를 행하기 위해서 현상장치가 사용된다. 예를 들면 현상장치는, 기판을 수평으로 보유지지해서 연직축 둘레로 회전시키는 스핀 척과, 기판에 현상액을 공급하는 노즐을 구비한다. 현상처리시에는,스핀 척에 의해 기판이 회전하는 상태에서, 노즐이 현상액을 토출하면서 기판의 외측으로부터 기판의 중심부 윗쪽으로 이동한다(예를 들면 일본 특허공개 2005-210059호 공보 참조).

이 경우, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판 상의 레지스트막을 덮도록 현상액의 액층(液層)이 형성된다. 그 상태에서, 기판 상의 레지스트막의 용해반응이 진행한다. 그 후, 기판 상의 현상액 및 용해한 레지스트가 제거되어, 현상처리가 종료한다.

상기한 바와 같이 하여 현상처리를 행할 경우, 레지스트막의 발수성(撥水性)이 높으면, 현상액이 레지스트막 상에서 튕겨나간다. 그 때문에, 현상액의 액층을 양호하게 형성하는 것이 곤란해진다. 그에 의하여, 레지스트막의 원하는 부분을 확실하게 용해시킬 수 없어서, 현상불량이 발생한다.

또한, 노즐로부터의 현상액의 토출유량을 많게 하여 액층을 형성하는 것이 가능하게 되지만, 비용이 증대하는 동시에, 현상불균일이 생기기 쉬워진다.

본 발명의 목적은, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지함이 가능한 현상장치 및 현상방법을 제공하는 것이다.

(1) 본 발명의 한 가지 특징에 따른 현상장치는, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와, 기판이 회전보유지지장치에 의해 회전하는 상태에서, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후에 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상액공급부를 구비하는 것이다.

이 현상장치에 있어서는, 회전보유지지장치에 의해 기판이 대략 수평으로 보유지지되면서 회전한다. 그 상태에서, 현상액공급부에 의해 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급된다. 이에 의해, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판의 표면이 충분히 습윤(濕潤)한 상태가 된다.

계속해서, 현상액공급부에 의해 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액이 공급되어, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다. 이 경우, 기판의 표면이 현상액으로 충분하게 습윤한 상태임에 의해, 기판의 표면의 발수성이 높을 경우라도, 기판 상에서 현상액이 튕겨나가기 어렵다. 그에 의하여, 적은 양의 현상액으로 확실하게 현상액의 액층을 형성할 수 있다. 따라서, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 기판을 회전시킨 상태에서 현상액의 액층을 형성함에 의해, 원심력에 의하여 현상액의 액층을 얇게 펼 수 있다. 그 때문에, 기판을 고정한 상태에서 현상액의 액층을 형성할 경우에 비하여, 현상액의 사용량을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 현상액의 공급위치가 기판의 중심부와 가장자리부와의 사이에서 이동하므로, 기판 상의 특정한 영역에 계속적으로 현상액이 공급될 경우에 비하여, 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 방지된다. 그에 의하여, 현상불균일의 발생이 억제되어, 선폭균일성(線幅均一性)이 향상한다.

(2) 현상액공급부는, 기판의 바깥둘레단부로부터 외측으로 현상액을 공급하지 않아도 좋다. 이 경우, 기판의 바깥둘레단부를 가로지르도록 현상액이 공급되는 일이 없다. 그에 의하여, 현상액의 비산(飛散)을 억제할 수 있다. 따라서, 현상장치 내의 각 부에 현상액이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

(3) 현상액공급부는, 기판이 제1회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부부터 가장자리부에 연속적으로 현상액을 공급하여, 기판이 제1회전속도보다 낮은 제2회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판의 회전속도가 비교적 높은 상태에서 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급함에 의해, 신속하게 기판의 표면을 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 또한, 기판의 회전속도가 비교적 낮은 상태에서 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급함에 의해, 원심력의 작용이 작은 상태에서 기판 상에 현상액의 액층을 확실하게 형성할 수 있다.

(4) 회전보유지지장치는, 기판의 회전속도를 제2회전속도로부터 단계적으로 하강시켜도 좋다. 이 경우, 기판 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지하면서 기판의 회전속도를 하강시킬 수 있다.

(5) 현상액공급부는, 기판이 제1회전속도보다 낮은 제3회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부로 계속적으로 현상액을 공급하여, 기판의 회전속도가 제3회전속도로부터 제1회전속도로 상승한 후에 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판이 제3회전속도로 회전하는 상태에서는, 기판 상에 공급된 현상액에 큰 원심력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 현상액이 기판의 중심부 부근의 영역 내에서 보유된다. 기판의 회전속도가 제3회전속도로부터 제1회전속도로 상승할 때에, 기판의 중심부에 보유된 현상액이 원심력에 의해 기판 상의 전체로 순간적으로 퍼진다.

그에 의하여, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급되기 전에, 기판의 표면을 미리 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 그에 의하여, 효율 좋게 확실하게 기판의 표면의 전체를 현상액으로 습윤시킬 수 있고, 적은 양의 현상액에 의해 확실하게 현상액의 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다.

(6) 본 발명의 다른 특징에 따른 현상방법은, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 공정과, 회전하는 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후에 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것이다.

이 현상방법에 있어서는, 기판이 대략 수평으로 보유지지되면서 회전하는 상태에서, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급된다. 이에 의해, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판의 표면이 충분히 습윤한 상태가 된다.

계속해서, 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액이 공급되어, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다. 이 경우, 기판의 표면이 충분히 습윤한 상태임에 따라, 기판의 표면의 발수성이 높을 경우라도, 기판 상에서 현상액이 튕겨나가기 어렵다. 따라서, 적은 양의 현상액으로 확실하게 현상액의 액층을 형성할 수 있다. 따라서, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 현상액의 공급위치가 기판의 중심부와 가장자리부와의 사이에서 이동하므로, 기판 상의 특정한 영역에 계속적으로 현상액이 공급될 경우에 비하여, 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 방지된다. 그에 의하여, 현상불균일의 발생이 억제되어, 선폭균일성이 향상한다.

본 발명에 의하면, 적은 양의 현상액으로 확실하게 현상액의 액층을 형성할 수 있다. 그에 의하여, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지하는 것이 가능하다.

(7) 본 발명의 또 다른 특징에 따른 현상장치는, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와, 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판 상에 현상액의 액층을 형성하는 액층형성부를 구비하고, 회전보유지지장치는,액층형성부에 의한 현상액의 액층의 형성시에 기판을 제1회전속도로 회전시켜, 현상액의 액층의 형성 후에 기판의 회전속도를 제1회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 것이다.

이 현상장치에 있어서는, 회전보유지지장치에 의해 기판이 대략 수평으로 보유지지되면서 회전한다. 기판이 제1회전속도로 회전하는 상태에서, 액층형성부에 의해 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다. 이 경우, 기판을 회전시킨 상태에서 현상액의 액층을 형성함에 의해, 원심력에 의해 현상액의 액층을 얇게 펼 수 있다.

현상액의 액층이 형성된 후, 기판의 회전속도가 제1회전속도로부터 단계적으로 하강한다. 이 경우, 기판 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지하면서 기판의 회전속도를 하강시킬 수 있다. 기판의 회전속도가 하강함에 의해, 원심력에 의해 떨쳐지는 현상액의 양이 감소하여, 현상액의 공급양을 적게 하거나 현상액의 공급을 정지할 수 있다. 그에 의하여, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

(8) 액층형성부는, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후, 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급됨에 의해, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판의 표면이 충분히 습윤한 상태가 된다. 이어서, 액층형성부에 의해 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액이 공급됨에 의해, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이처럼, 현상액의 액층의 형성전에, 기판의 표면을 현상액으로 충분히 습윤시킴으로써, 기판의 표면의 발수성이 높을 경우라도, 기판 상에서 현상액이 튕겨나가기 어렵게 된다. 그에 의하여, 적은 양의 현상액으로 확실하게 현상액의 액층을 형성할 수 있다. 따라서, 비용의 증대를 더욱 억제하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 보다 확실하게 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

(9) 회전보유지지장치는, 액층형성부에 의해 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급되는 기간에 기판을 제1회전속도보다도 높은 제2회전속도로 회전시켜, 액층형성부에 의해 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액이 공급되는 기간에 기판을 제1회전속도로 회전시켜도 좋다.

(10) 회전보유지지장치는, 액층형성부에 의한 현상액의 액층의 형성전에 기판을 제1회전속도보다도 낮은 제3회전속도로부터 제1회전속도 이상의 제4회전속도로 상승시키고, 액층형성부는, 기판이 제3회전속도로 회전하는 상태에서 기판 중심부에 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판이 제3회전속도로 회전하는 상태에서는, 기판 상에 공급된 현상액에 큰 원심력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 현상액이 기판의 중심부 부근의 영역 내에서 보유된다. 기판의 회전속도가 제3회전속도로부터 제4회전속도로 상승할 때에, 기판의 중심부에 보유된 현상액이 원심력에 의해 기판 상의 전체에 순간적으로 퍼진다.

이에 의해, 기판의 표면을 현상액으로 습윤시킬 수 있고, 적은 양의 현상액으로 확실하게 현상액의 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비용의 증대를 더욱 억제하는 것이 가능해지는 동시에, 보다 확실하게 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

(11) 본 발명의 또 다른 특징에 의한 현상방법은, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 공정과, 제1회전속도로 회전하는 기판 상에 현상액의 액층을 형성하는 공정과, 현상액의 액층의 형성 후에 기판의 회전속도를 제1회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 공정을 구비하는 것이다.

이 현상방법에 있어서는, 기판이 대략 수평으로 보유지지되면서 제1회전속도로 회전하는 상태에서, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다. 이 경우, 기판을 회 전시킨 상태에서 현상액의 액층을 형성함에 의해, 원심력에 의해 현상액의 액층을 얇게 펼 수 있다.

(12) 본 발명의 또 다른 특징에 따른 현상장치는, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와, 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판에 린스액을 공급하는 린스액공급부와, 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판에 현상액을 공급하는 현상액공급부를 구비하고, 린스액공급부는, 제1기간(期間)에 기판의 중심부에 린스액을 공급하며, 회전보유지지장치는, 린스액공급부에 의해 공급된 린스액이 기판 상에서 보유되도록 제1기간에 기판을 제1회전속도로 회전시키고, 제1기간 후에 기판의 회전속도를 제1회전속도보다도 높은 제2회전속도로 상승시키고, 현상액공급부는, 회전보유지지장치에 의해 기판의 회전속도가 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승할 때에, 기판의 중심부에 현상액을 공급하는 것이다.

이 현상장치에 있어서는, 제1기간에 회전보유지지장치에 의해 기판이 대략 수평으로 보유지지지되면서 제1회전속도로 회전한다. 그 상태에서, 린스액공급부에 의해 기판의 중심부에 린스액이 공급된다. 그 린스액은, 기판 상에서 보유된다.

계속해서, 기판의 회전속도가 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승한다. 그에 의해, 기판 상에 보유되는 린스액에 원심력이 작용하여, 린스액이 기판 상에서 퍼지려고 한다. 그 때, 현상액공급부에 의해 기판의 중심부로 현상액이 공급된다. 공급된 현상액은, 린스액과 함께 기판 상의 전체에 순간적으로 퍼진다. 그 후, 기판 상의 린스액이 현상액으로 치환되어, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이렇게, 기판 상에 보유된 린스액이 원심력에 의해 퍼지는 힘을 이용하여, 현상액이 순간적으로 기판 상의 전체로 퍼진다. 그에 의하여, 현상액의 소비량을 억제하면서 효율 좋게 기판 상에 현상액의 액층을 형성할 수 있다.

또한, 순간적으로 현상액을 기판 상에서 퍼트림에 의해, 기판(W)의 표면의 전체를 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 이에 의해, 기판의 표면의 발수성이 높을 경우라도, 기판 상에서 현상액이 튕겨나가기 어려워진다. 그 때문에, 적은 양의 현상액으로 용이하면서 확실하게 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비용의 삭감이 가능해지는 동시에, 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

(13) 회전보유지지장치는, 기판의 회전속도를 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승시킨 후의 제2기간에, 기판을 제2회전속도보다도 낮은 제3회전속도로 회전시키고, 현상액공급부는, 제2기간 동안에 계속적으로 기판에 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판의 회전속도가 비교적 낮은 상태에서 계속적으로 기판에 현상액을 공급함에 의해, 원심력의 작용이 작은 상태에서 확실하게 기판 상에 현상액의 액층을 형성할 수 있다.

(14) 회전보유지지장치는, 제2기간 후에 기판의 회전속도를 제2회전속도부터 단계적으로 하강시켜도 좋다.

이 경우, 기판 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지하면서 기판의 회전속도를 하강시킬 수 있다.

(15) 현상액공급부는, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후, 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급해도 좋다.

이 경우, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액이 공급됨에 의해, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판의 표면이 충분히 습윤한 상태가 된다. 이어서, 현상액공급부에 의해 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액이 공급됨에 의해, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이렇게, 현상액의 액층의 형성전에, 기판의 표면을 충분히 습윤시키는 것이 가능하므로, 적은 양의 현상액으로 보다 확실하게 현상액의 액층을 형성할 수 있다. 따라서, 비용의 증대를 더욱 억제하는 것이 가능해지는 동시에, 더욱 확실하게 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 현상액의 공급위치가 기판의 중심부와 가장자리부와의 사이에서 이동하므로, 기판 상의 특정한 영역으로 계속적으로 현상액이 공급될 경우에 비하여, 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 방지된다. 그에 의하여, 현상불균일의 발생이 억제되어, 선폭균일성이 향상한다.

(16) 본 발명의 또 다른 특징에 따른 현상방법은, 기판을 대략 수평으로 보유지지하면서 기판에 수직한 축 둘레로 제1회전속도로 회전시키는 공정과, 제1회전속도에서 회전하는 기판 상에 린스액을 공급하는 공정과, 기판의 회전속도를 제1회전속도부터 제2회전속도로 상승시키는 공정과, 기판의 회전속도가 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승할 때에 기판 상에 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것이다.

이 현상방법에 있어서는, 기판이 대략 수평으로 보유지지되면서 제1회전속도로 회전하는 상태에서, 기판의 중심부에 린스액이 공급된다. 그 린스액은, 기판 상에서 보유된다.

계속해서, 기판의 회전속도가 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승한다. 그에 의해, 기판 상에 보유되는 린스액에 원심력이 작용하고, 린스액이 기판 상에서 퍼지려고 한다. 그 때, 기판의 중심부에 현상액이 공급된다. 공급된 현상액은, 린스액과 함께 기판 상의 전체에 순간적으로 퍼진다. 그 후, 기판 상의 린스액이 현상액으로 치환되어, 기판 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이렇게, 기판 상에 보유된 린스액이 원심력에 의해 퍼지는 힘을 이용하여, 현상액이 순간적으로 기판 상의 전체에 퍼진다. 그에 의하여, 현상액의 소비량을 억제하면서 효율 좋게 기판 상에 현상액의 액층을 형성할 수 있다.

또한, 순간적으로 현상액을 기판 상에서 퍼트림에 의해, 기판(W)의 표면의 전체를 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 이에 의해, 기판의 표면의 발수성이 높을 경우라도, 기판 상에서 현상액이 튕겨나가기 어려워진다. 그 때문에, 적은 양의 현상 액으로 용이하면서 확실하게 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비용의 삭감이 가능해지는 동시에, 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지하는 것이 가능한 현상장치 및 현상방법을 제공할 수 있다.

(바람직한 실시예의 설명)

이하, 본 발명의 일실시형태에 의한 현상장치 및 현상방법에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체기판, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, 포토마스크용 유리기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판, 포토마스크용 기판등을 말한다.

(1) 현상장치의 구성

도 1은, 현상장치의 구성을 나타내는 평면도이며, 도 2는 도 1의 현상장치의 Q-Q 선단면도다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 현상장치(100)는, 기판(W)을 수평자세로 흡착 보유지지지하는 스핀 척(10)을 구비한다. 스핀 척(10)은, 모터(11)(도 2)의 회전축(12)의 선단부에 고정되며, 연직방향의 축 둘레로 회전가능하게 구성되어 있다. 스핀 척(10)의 주위에는, 기판(W)을 둘러싸도록 원형의 내측컵(13)이 상하이동할 수 있게 설치되어 있다. 또한, 내측컵(13)의 주위에는, 정방형의 외측컵(14)이 설치되어 있다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 외측컵(14)의 측방에는, 대기포트(15)가 설치되어 있다. 또한, 외측컵(14) 및 대기포트(15)와 병행하여 뻗도록 가이드레일(16)이 설치되어 있다. 가이드 레일(16)을 따라 이동가능하게 아암 구동부(17)가 설치되어 있다. 아암 구동부(17)에는, 수평면 내에서 가이드 레일(16)에 수직한 방향으로 뻗은 노즐 아암(18)이 부착된다. 노즐 아암(18)은 아암 구동부(17)에 의해 구동되어, 가이드 레일(16)을 따른 방향으로 이동하는 동시에, 상하방향으로 승강한다.

스핀 척(10)에 관해서 가이드 레일(16)과 반대측의 영역에는, 세정용린스액으로서 순수를 토출하는 린스액 토출노즐(19)이 화살표R1의 방향으로 회동(回動)가능하게 설치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 노즐 아암(18)의 선단부에는, 복수(본 예에서는 5개)의 현상액토출구(22)를 갖는 현상액 노즐(21)이 설치되어 있다. 기판(W)의 현상처리시에는, 노즐 아암(18)이 구동됨에 의해, 현상액 노즐(21)이 대기포트(15)로부터 기판(W)의 윗쪽으로 이동한다.

현상액 노즐(21)은, 공급관(31)을 통하여 현상액공급원(G1)에 접속되어 있다. 공급관(31)에는, 밸브(V1)가 장착되어 있다. 밸브(V1)를 엶에 의해, 현상액공급원(G1)으로부터 현상액 노즐(21)로 현상액이 공급된다.

린스액 토출노즐(19)은, 공급관(35)을 통하여 린스액공급원(G2)에 접속되어 있다. 공급관(35)에는, 밸브(V2)가 끼워져 있다. 밸브(V2)을 엶에 의해, 린스액공급원(G2)으로부터 린스액 토출노즐(19)에 린스액이 공급된다.

도 3은, 현상액 노즐(21)의 개략사시도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 현 상액노즐(21)에는, 연직 하방으로 향해진 5개의 현상액토출구(22)가 폭방향(도 1의 가이드 레일(16)에 평행한 방향)을 따라 동일한 간격으로 설치되어 있다. 현상액노즐(21)에 공급된 현상액은 현상액토출구(22)로부터 토출된다.

각 현상액토출구(22)는, 현상액 노즐(21)의 이동에 따라 스핀 척(10)에 보유지지된 기판(W)의 중심부의 윗쪽을 통과하도록 배치되어 있다.

도 4는, 현상장치(100)의 제어계를 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 현상장치(100)는 제어부(50)를 구비한다. 스핀 척(10), 모터(11), 아암 구동부(17), 린스액 토출노즐(19) 및 밸브(V1, V2)의 동작은, 제어부(50)에 의해 제어된다.

(2) 현상장치의 동작

(2-1) 제1동작예

다음으로, 현상장치(100)의 제1동작예에 대해서 설명한다. 도 5는, 기판(W)의 현상처리시에 있어서의 기판(W)의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도이다. 본 실시형태에서는, 현상처리의 공정이, 액층형성공정, 현상공정 및 세정공정으로 나뉘어진다. 또한, 이하에 설명하는 현상처리는, 기판(W) 상에 형성된 레지스트막에 노광처리가 실시된 후에 행하여진다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 액층형성공정의 시점 t1에서, 스핀 척(10)에 의해 기판(W)의 회전이 개시된다. 계속되는 시점 t2에서, 현상액 노즐(21)로부터의 현상액의 토출이 개시된다.

시점 t1∼t3의 기간에서, 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 1000rpm로 유지된 다.

시점 t3에서 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 200rpm로 하강하고, 시점 t4에서 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 50rpm로 하강한다. 그리고, 시점 t5에서, 기판(W)의 회전이 정지된다. 또한, 시점 t6에서, 현상액 노즐(21)로부터의 현상액의 토출이 정지된다. 또한, 시점 t2∼t6의 기간에서, 현상액 노즐(21)은, 현상액을 토출하면서 기판(W)의 중심부의 윗쪽과 가장자리부의 윗쪽 사이를 이동한다. 현상액의 토출유량은, 예를 들면 400ml/min로 유지된다.

이 액층형성공정에서는, 기판(W) 위의 레지스트막을 덮도록 현상액의 액층이 형성된다. 액층형성공정의 상세한 사항에 대해서는 후술한다.

현상공정의 시점 t6∼t7의 기간에는, 현상액의 토출 및 기판(W)의 회전이 정지된 상태로 유지된다. 이 기간에, 기판(W) 상에 보유된 현상액에 의해 레지스트막의 패턴부를 제외한 부분의 용해반응이 진행한다.

세정공정의 시점 t7∼t8의 기간에, 스핀 척(10)에 의해 기판(W)이 예컨데700rpm으로 회전하는 동시에, 린스액 토출노즐(19)로부터 기판(W)에 린스액이 토출된다. 그에 의해, 기판(W) 상에 현상액 및 용해한 레지스트가 씻겨내려간다. 계속해서, 시점 t8∼t9의 기간에, 기판(W)이 고속의 예컨데 2000rpm으로 회전한다. 그 회전에 따른 원심력에 의해, 기판(W)에 부착되는 린스액이 떨쳐져, 기판(W)이 건조된다. 이에 의해, 기판(W)의 현상처리가 종료한다.

다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하면서 액층형성공정에 있어서의 현상장치(100)의 동작의 상세한 사항에 대해서 설명한다. 도 6은, 액층형성공정에 있어서 의 현상장치(100)의 동작에 대해서 설명하기 위한 모식적 평면도 및 측면도이다.

도 5의 시점 t2에 있어서, 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 현상액노즐(21)이 기판(W)의 중심부의 윗쪽에 위치하는 상태에서 현상액의 토출을 시작한다.

그리고, 도 5의 시점 t2∼t3의 기간에, 도 6(c) 및 도 6(d)에 나타낸 바와 같이, 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 중심부의 윗쪽에서 가장자리부의 윗쪽까지 이동한다. 이에 의해, 기판(W) 상의 전체에 현상액이 공급된다.

도 5의 시점 t3∼t4의 기간에는, 기판(W)의 회전속도가 하강하는 동시에, 도 6(e) 및 도 6(f)에 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽으로부터 중심부의 윗쪽까지 이동한다. 이 경우, 기판(W)의 바깥쪽으로 떨쳐지는 현상액의 양이 감소하여, 공급된 현상액이 기판(W)상에서 보유된다. 그에 의하여, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 형성된다.

여기에서, 시점 t2∼t4의 기간에서, 현상액 노즐(21)은, 현상액토출구(22)가 기판(W)의 윗쪽의 영역으로부터 외측으로 나오지 않도록 이동한다. 이 경우, 기판(W)의 바깥둘레단부를 가로지르도록 현상액이 공급되는 일이 없다. 그에 의하여, 현상액의 비산을 억제할 수 있다. 따라서, 현상장치(100)안의 각 부(部)에 현상액이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 현상액 노즐(21)은, 예를 들면 기판(W)의 지름이 300mm일 경우에, 기판(W)의 중심부의 윗쪽으로부터 가장자리부의 윗쪽까지를 예를 들면 1∼3초에 이동하고, 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽으로부터 중심부의 윗쪽까지를 예를 들면 1∼5 초에 이동한다.

현상액 노즐(21)의 이동속도는, 일정하여도 좋고, 이동방향 또는 위치에 따라 변화되어도 좋다. 예를 들면, 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽부근에 있어서의 현상액노즐(21)의 이동속도가, 기판(W)의 중심부의 윗쪽부근에 있어서의 현상액 노즐(21)의 이동속도보다도 낮아도 좋다. 이 경우, 면적이 큰 기판(W)의 가장자리부의 영역에도 충분히 현상액을 공급할 수 있다.

도 7은, 현상액의 액층의 형성과정을 나타내는 사시도 및 측면도이다. 도7(a) 및 도7(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)이 회전하는 상태에서 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽으로부터 기판(W)의 중심부의 윗쪽을 향해서 이동함에 의해, 기판(W)의 가장자리부로부터 중심부를 향해서 소용돌이 형상으로 현상액이 공급된다. 그에 의하여, 기판(W)의 가장자리부로부터 중심부를 향해서 현상액의 액층이 형성되어 간다.

본 실시형태에서는, 액층을 형성하기 전의 시점 t2∼t3의 기간에, 기판(W)의 표면의 전체에 현상액이 공급된다. 그에 의하여, 기판(W)의 표면의 전체가 현상액으로 습윤하게 한 상태가 되어, 기판(W)의 표면의 젖음성이 좋아진다. 그 때문에, 기판(W)의 표면(레지스트막의 표면)의 발수성이 높을 경우라도, 기판(W) 상에서 현상액이 튕겨나가기 어렵게 된다. 그에 의하여, 적은 양의 현상액으로 확실하게 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비용의 증대를 억제하면서 현상불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.

또한, 기판(W)을 회전시킨 상태에서 현상액의 액층을 형성함에 의해, 원심력 에 의하여 현상액의 액층을 얇게 펼 수 있다. 그 때문에, 기판(W)을 고정한 상태에서 현상액의 액층을 형성할 경우에 비하여, 현상액의 사용량을 억제할 수 있다.

또한, 현상액 노즐(21)이 이동하면서 기판(W)에 현상액을 공급함에 의해, 기판(W) 상의 특정한 영역에 있어서 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 방지된다. 그에 의하여, 현상불균일의 발생이 억제되어, CD(선폭)균일성이 향상한다.

또한, 본 실시형태에서는, 현상액의 액층을 형성한 후, 기판(W)의 회전속도를 일시적으로 저속의 50rpm로 유지하고, 그 후, 기판(W)의 회전을 정지한다. 이처럼, 기판(W)의 회전의 정지 전에 기판(W)의 회전속도를 극히 낮은 상태로 일시적으로 유지함에 의해, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지하면서 기판(W)의 회전을 정지할 수 있다. 그에 의하여, 기판(W)으로의 현상액의 공급을 정지한 상태에서, 레지스트막의 현상을 확실하게 진행시킬 수 있다. 따라서, 현상액의 사용량을 보다 삭감할 수 있다.

또한, 기판(W)의 회전속도 및 현상액의 유량은, 상기의 예에 한정되지 않고, 기판(W)의 크기 또는 발수성 등의 여러가지 조건에 따라서 적절히 변경해도 좋다.

예를 들면, 시점 t1∼t3의 기간에서는, 기판(W)의 회전속도를 500rpm이상2000rpm이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 시점 t1∼t3의 기간에서의 기판(W)의 회전속도는, 제3항∼제5항에 있어서의 제1회전속도에 상당하고, 제9항에 있어서의 제2회전속도에 상당하고, 제10항에 있어서의 제4회전속도에 상당한다. 기판(W)의 회전속도가 지나치게 빠르면, 기판(W)에 공급된 현상액의 대부분이 원심력에 의해 기판(W)의 바깥쪽으로 떨쳐져서, 기판(W)의 표면을 충분하게 현상액으로 습윤시킬 수 없다. 한편, 기판(W)의 회전속도가 지나치게 느리면, 현상액을 기판(W) 상에서 적절히 퍼트릴 수 없다.

또한, 시점 t3∼t4의 기간에서는, 기판(W)의 회전속도를 100rpm이상 500rpm이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 시점 t3∼t4의 기간에서의 기판(W)의 회전속도는, 제3항∼제5항에 있어서의 제2회전속도에 상당하고, 제7항∼제11항에 있어서의 제1회전속도에 상당한다. 기판(W)의 회전속도가 지나치게 빠르면, 기판(W) 상에서 현상액을 보유할 수 없다. 한편, 기판(W)의 회전속도가 너무 낮으면, 시간효율이 악화한다.

또한, 시점 t4∼t5의 기간에서는, 기판(W)의 회전속도를 10rpm 이상 100rpm 이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 기판(W)의 회전속도가 지나치게 빠르면, 기판(W) 상에 현상액의 액층을 안정하게 보유하면서 기판(W)의 회전을 정지시킬 수 없다. 한편, 기판(W)의 회전속도가 지나치게 느리면, 현상액의 액층을 얇게 편 상태로 유지할 수 없어서, 표면장력에 의해 현상액이 기판(W) 상의 일부의 영역에 모일 가능성이 있다.

또한, 현상액의 유량은, 300ml/min이상 600ml/min의 범위로 조정함이 바람직하다. 또한, 현상액 노즐(21)의 이동방향 또는 위치에 따라 현상액의 유량을 변화시켜도 좋다.

본 예에서는, 액층형성공정에 있어서 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 중심부의 윗쪽과 가장자리부의 윗쪽과의 사이를 이동하지만, 이에 한하지 않고, 현상액노즐(21)이 기판(W)의 중심부의 윗쪽에서 계속적으로 현상액을 토출해도 좋다.

(2-2) 제2동작예

그 다음에, 현상장치(100)의 제2동작예에 대해서, 상기 제1동작예와 다른 점을 설명한다. 도 8은, 제2동작예의 액층형성공정에 있어서의 기판(W)의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도이다. 또한, 현상공정 및 세정공정에 있어서의 현상장치(100)의 동작은, 상기 제1동작예와 마찬가지이다.

본 예가 도 5에 나타낸 예와 다른 것은 이하와 같은 점이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 본 예에서는, 우선 시점 t11에서 기판(W)이 저속인 20rpm로 회전을 시작하는 동시에, 현상액 노즐(21)이 기판(W)의 중심부의 윗쪽에 있어서 현상액의 토출을 시작한다. 그 후, 기판(W)의 회전속도가 1000rpm로 상승하는 동시에 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 이동을 시작한다. 그리고, 상기의 예와 같은 동작이 행해진다. 또한, 시점 t11∼t1의 기간에서의 기판(W)의 회전속도는, 제5항에서의 제3회전속도에 상당하고, 제10항에서의 제3회전속도에 상당한다.

도 9는, 기판(W) 상에 공급된 현상액의 상태를 나타내는 평면도 및 측면도이다. 도 8의 시점 t11∼t1의 기간에는, 기판(W)의 회전속도가 낮으므로, 기판(W)에 공급된 현상액에 원심력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 도 9(a) 및 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심부에 공급된 현상액이, 기판(W)의 가장자리부로 퍼지지 않고 표면장력에 의해 거의 일정한 영역 내에서 보유된다.

도 8의 시점 t1에서 기판(W)의 회전속도가 상승하면, 도 9(c) 및 도 9(d)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심부 상에 보유된 현상액이 원심력에 의해 기 판(W) 상의 전체로 순간적으로 퍼진다.

이렇게, 시점 t1에서 미리 기판(W)의 표면의 전체에 현상액을 펼 수 있으므로, 효율 좋고 확실하게 기판(W)의 표면의 전체를 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 따라서, 적은 양의 현상액으로 보다 확실하게 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 예에서는, 시점 t11∼t6의 기간에서 현상액이 계속해서 토출되지만, 시점 t11로부터 소정량의 현상액이 토출된 후, 현상액의 토출이 일단 정지되어도 좋다.

(2-3) 제3동작예

그 다음에, 현상장치(100)의 제3동작예에 대해서, 상기 제1동작예와 다른 점을 설명한다. 도 10은, 제3동작예에 있어서의 기판(W)의 회전속도, 현상액의 유량및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도이다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 시점 t21에서, 스핀 척(10)에 의해 예를 들면 20rpm의 회전속도로 기판(W)의 회전이 개시되는 동시에, 린스액 토출노즐(19)부터 의 린스액의 토출이 개시된다. 이 경우, 린스액은 기판(W)의 중심부로 토출되고, 그 토출유량은 예를 들면 800ml/min로 유지된다.

시점 t22에서, 린스액 토출노즐(19)로부터의 린스액의 토출이 정지된다. 계속되는 시점 t23에서, 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 1000rpm로 상승함과 아울러, 현상액 노즐(21)로부터의 현상액의 토출이 개시된다. 이 경우, 현상액은 기판(W)의 중심부로 토출되고, 그 토출유량은 예를 들면 400m1/min로 유지된다.

시점 t24에서 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 200rpm로 하강하고, 시점 t25에서 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 50rpm로 하강한다. 그리고, 시점 t26에서, 기판(W)의 회전이 정지된다. 또한, 시점 t27에서, 현상액 노즐(21)로부터의 현상액의 토출이 정지된다.

또한, 현상공정 및 세정공정에 있어서의 현상장치(100)의 동작은, 상기 제1동작예와 같다.

그 다음에, 도 10∼도 12를 참조하면서 액층형성공정에 있어서의 현상장치(100)의 동작의 상세한 사항에 대해서 설명한다. 도 11 및 도 12는, 액층형성공정에 있어서의 기판(W) 상의 상태에 대해서 설명하기 위한 모식적 평면도 및 측면도이다.

도 10의 시점 t21∼t22의 기간에서, 기판(W)의 중심부에 린스액이 공급된다. 이 기간에는, 기판(W)의 회전속도가 낮으므로, 기판(W) 상의 린스액에 원심력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 도 11(a) 및 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심부에 공급된 린스액이, 표면장력에 의해 거의 일정한 영역 내에서 보유된다.

도 10의 시점 t23에서 기판(W)의 회전속도가 상승하면, 도 11(c) 및 도 11(d)에 나타내는 바와 같이, 기판(W) 상에 보유되어 있는 린스액에 원심력이 작용하여, 린스액이 기판(W)의 가장자리부를 향해서 퍼지려고 한다. 그 때, 현상액 노즐(21)로부터 기판(W)의 중심부에 현상액이 공급된다. 이 경우, 도 11(e) 및 도 11(f)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 중심부에 공급된 현상액이, 린스액과 함께 혹은 펼쳐진 린스액 상에서 기판(W) 상의 전체로 순간적으로 퍼진다.

그 후, 현상액이 계속적으로 공급됨에 의해, 기판(W) 상의 린스액이 현상액으로 치환된다. 그리고, 도 10의 시점 t24에서 기판(W)의 회전속도가 저하하면, 기판(W)의 바깥쪽으로 떨쳐지는 현상액의 양이 감소하여, 현상액이 기판(W) 상에서 보유된다. 그에 의하여, 도 12(g) 및 도 12(h)에 나타내는 바와 같이, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이처럼, 본 예에서는, 기판(W) 상에 보유된 린스액이 원심력에 의해 퍼지는 힘을 이용하여, 현상액이 순간적으로 기판(W) 상의 전체로 퍼진다. 그에 의하여, 현상액의 소비량을 억제하면서 효율 좋게 기판(W) 상에 현상액의 액층을 형성할 수 있다.

또한, 순간적으로 현상액을 기판(W) 상에 퍼트림에 의해, 기판(W)의 표면의 전체를 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 이에 의해, 기판(W)의 표면의 젖음성이 좋게 된다. 그 때문에, 기판(W)의 표면(레지스트막의 표면)의 발수성이 높을 경우라도, 적은 양의 현상액으로 용이하면서 확실하게 액층을 형성하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 비용의 삭감이 가능해지는 동시에, 현상불량의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 기판(W)을 회전시킨 상태에서 현상액의 액층을 형성하므로, 원심력에 의하여 현상액의 액층을 얇게 펼 수 있다. 그 때문에, 기판(W)을 고정한 상태로 현상액의 액층을 형성할 경우에 비하여, 현상액의 사용량을 보다 억제하는 것이 가능하다.

또한, 현상액이 기판(W) 상에 도달함(적하됨)과 동시에 기판(W) 상의 전체로 퍼지므로, 기판(W) 상의 특정한 영역에 있어서 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 방지된다. 그에 의하여, 현상불균일의 발생이 억제되어, CD(선폭)균일성이 향상한다.

또한, 본 예에서는, 현상액의 액층을 형성한 후, 기판(W)의 회전속도를 일시적으로 저속인 50rpm로 유지하고, 그 후, 기판(W)의 회전을 정지한다. 이렇게, 기판(W)의 회전의 정지 전에 기판(W)의 회전속도를 지극히 낮은 상태로 일시적으로 유지함으로써, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지하면서 기판(W)의 회전을 정지할 수 있다. 그에 의하여, 기판(W)으로의 현상액으로의 공급을 정지한 상태로, 레지스트막의 반응을 진행시킬 수 있다. 따라서, 현상액의 사용량을 더 삭감할 수 있다.

또한, 본 예에서는, 시점 t23에서, 기판(W)의 회전속도가 상승함과 동시에 현상액의 토출이 개시되지만, 현상액의 토출타이밍은, 기판(W)과 현상액노즐(21)과의 거리 또는 현상액의 토출속도 등에 따라서 시점 t23의 앞뒤 수 초의 범위에서 적절히 변경해도 좋다.

구체적으로, 현상액을 기판(W) 상에서 효율 좋고 확실하게 퍼트리기 위해서는, 기판(W)의 회전의 가속시에 현상액이 기판(W) 상에 도달하는 것이 바람직하다. 따라서, 기판(W)과 현상액 노즐(21)과의 거리가 멀 경우, 또는 현상액의 토출속도가 낮을 경우에는, 기판(W)의 회전속도를 상승시키는 타이밍보다도 약간 전의 타이밍으로 현상액의 토출을 시작하는 것이 바람직하다.

또한, 기판(W)의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량은, 상기의 예에 한정되지 않고, 기판(W)의 크기 또는 발수성 등의 여러가지 조건에 따라서 적절히 변경해도 좋다.

예를 들면, 시점 t21∼t23의 기간에서는, 린스액을 기판(W)의 중심부 부근의 영역에 안정하게 보유하기 위해서, 기판(W)의 회전속도를 10rpm이상 100rpm 이하의 범위로 조정함이 바람직하다.

또한, 시점 t21∼t23의 기간은 제12항~제16항에 있어서의 제1기간에 상당하고, 시점 t21∼t23의 기간에 있어서의 기판(W)의 회전속도는 제12항~제16항에 있어서의 제1회전속도에 상당한다. 또한, 시점 t23∼t24의 기간에서는, 린스액 및 현상액을 확실하게 기판(W) 상의 전체로 퍼트리기 위하여, 기판(W)의 회전속도를 500rpm이상 1500rpm 이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 시점 t23∼t24의 기간에 있어서의 기판(W)의 회전속도는, 제12항~제16항에 있어서의 제2회전속도에 상당한다.

또한, 시점 t24∼t25의 기간에서는, 기판(W)의 회전속도를 100rpm 이상500rpm이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 기판(W)의 회전속도가 지나치게 빠르면, 기판(W) 상에서 현상액을 보유할 수 없다. 한편, 기판(W)의 회전속도가 지나치게 느리면, 시간효율이 악화한다. 또한, 시점 t24∼t25의 기간은 제13항, 제14항에 있어서의 제2기간에 상당하고, 시점 t24∼t25의 기간에 있어서의 기판(W)의 회전속도는, 제13항, 제14항에 있어서의 제3회전속도에 상당한다.

또한, 시점 t25∼t26의 기간에서는, 기판(W)의 회전속도를 10rpm이상 100rpm이하의 범위로 조정함이 바람직하다. 기판(W)의 회전속도가 너무 빠르면, 기판(W) 상에 현상액의 액층을 안정하게 보유하면서 기판(W)의 회전을 정지시킬 수 없다. 한편, 기판(W)의 회전속도가 지나치게 느리면, 현상액의 액층을 얇게 당겨 편 상태로 유지할 수 없어서, 표면장력에 의해 현상액이 기판(W) 상의 일부의 영역에 모일 가능성이 있다.

또한, 현상액의 유량은, 300ml/min이상 600ml/min의 범위로 조정함이 바람직하고, 린스액의 유량은, 200ml/min이상 1200ml /min의 범위로 조정함이 바람직하다. 또한, 현상액의 유량 및 린스액의 유량은, 일정하여도 좋고 타이밍에 따라서 변화되어도 좋다.

(2-4) 제4동작예

그 다음에, 현상장치(100)의 제4동작예에 대해서, 상기 제3동작예와 다른 점을 설명한다. 상기 제3동작예에서는, 시점 t23∼t27의 기간에서, 현상액 노즐(21)이 기판(W)의 중심부의 윗쪽에 위치한 상태로 계속해서 현상액을 토출하지만, 제4동작예에서는, 상기 제1동작예 및 제2동작예와 같이, 현상액 노즐(21)이 기판(W)의 윗쪽을 이동하면서 기판(W)에 현상액을 토출한다.

도 13은, 액층형성공정의 시점 t23∼t27의 기간에서의 다른 동작예에 대하여 설명하기 위한 측면도이다.

도 10의 시점 t23에 있어서, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(21)이 기판(W)의 중심부의 윗쪽에 위치한 상태에서 현상액의 토출을 시작한다. 그리고, 도 10 의 시점 t23∼t24의 기간에, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 중심부의 윗쪽으로부터 가장자리부 의 윗쪽까지 이동한다.

도 10의 시점 t24∼t25의 기간에는, 도 13(c)에 나타내는 바와 같이, 현상액노즐(21)이 현상액을 토출하면서 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽으로부터 중심부의 윗쪽까지 이동한다. 그에 의하여, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 형성된다.

이렇게, 현상액 노즐(21)이 이동하면서 기판(W)에 현상액을 공급함에 의해, 기판(W)의 표면의 전체를 보다 충분히 현상액으로 습윤시킬 수 있다. 그에 의해, 현상액의 액층을 보다 용이하게 형성하는 것이 가능하게 되고, 현상액의 사용양을 더욱 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 기판(W) 상에 있어서의 현상액의 공급위치가 이동하므로, 특정한 영역에 있어서 레지스트막의 반응이 치우쳐서 진행하는 것이 보다 확실하게 방지된다.

또한, 시점 t23∼t25의 기간에서, 현상액 노즐(21)은, 현상액토출구(22)가 기판(W)의 윗쪽의 영역으로부터 바깥쪽으로 나오지 않도록 이동하는 것이 바람직하다. 그 경우, 기판(W)의 단부를 가로지르도록 현상액이 공급되는 일이 없다. 그 때문에, 현상액의 비산을 억제할 수 있다. 따라서, 현상장치(100) 내의 각 부에 현상액이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 현상액 노즐(21)은, 예를 들면 기판(W)의 지름이 300mm일 경우에, 기판(W)의 중심부의 윗쪽으로부터 가장자리부의 윗쪽까지를 예를 들면 1∼3초에 이동하고, 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽으로부터 중심부의 윗쪽까지를 예를 들면 1∼5초에 이동한다.

현상액 노즐(21)의 이동속도는, 일정하여도 좋고, 이동방향 또는 위치에 따 라서 변화되어도 좋다. 예를 들면, 기판(W)의 가장자리부의 윗쪽부근에 있어서의 현상액노즐(21)의 이동속도가, 기판(W)의 중심부의 윗쪽부근에 있어서의 현상액 노즐(21)의 이동속도보다도 낮아도 좋다. 이 경우, 면적이 큰 기판(W)의 가장자리부의 영역에도 충분히 현상액을 공급할 수 있다.

(2-5) 또 다른 동작예

상기의 예에서는, 현상처리공정에 있어서 기판(W)의 회전을 정지하고 있지만, 이에 한하지 않고, 현상처리공정에 있어서 기판의 회전을 유지해도 좋다. 그 경우, 기판(W)의 회전속도가 예를 들면 200rpm이하로 조정된다. 또한, 그 경우, 회전하는 기판(W)에 계속적으로 현상액을 공급해도 좋다.

또한, 현상처리공정에 있어서 기판의 회전을 유지할 경우, 기판(W)의 회전속도를 단계적으로 하강시킴에 의해, 기판(W) 상에 현상액의 액층이 얇게 펴진 상태를 안정하게 유지할 수 있다.

(3) 린스액토출노즐의 다른 예

상기 실시형태에서는, 린스액 토출노즐(19)이 스핀 척(10)의 바깥쪽으로 독립해서 설치되지만, 린스액 토출노즐(19)이 현상액 노즐(21)과 일체적으로 설치되어도 좋다. 도 14는, 린스액토출노즐의 다른 예를 나타내는 외관사시도이다.

도 14의 예에서는, 린스액토출구(32)를 갖는 린스액 노즐(19a)이, 현상액 노즐(21)과 함께 노즐 아암(18)에 부착되어 있다. 이렇게, 현상액 노즐(21)과 린스액 노즐(19a)을 일체적으로 설치함에 의해, 동작제어를 간략화함이 가능해지는 동시에, 현상장치(100)의 소형화 및 공간을 적게 차지함이 가능하게 된다.

(4) 청구항의 각 구성요소와 실시형태의 각 요소와의 대응

이하, 청구항의 각 구성요소와 실시형태의 각 요소와의 대응의 예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.

상기 실시형태에서는, 스핀 척(10) 및 모터(11)가 회전보유지지장치의 예이며, 린스액 토출노즐(19)이 린스액공급부의 예이며, 현상액 노즐(21)이 현상액공급부 및 액층형성부의 예이다.

청구항의 각 구성요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는다른 여러가지 요소를 사용할 수도 있다.

도 1은 현상장치의 구성을 나타내는 평면도.

도 2는 도 1의 현상장치의 Q-Q 선단면도.

도 3은 현상액 노즐의 개략사시도.

도 4는 현상장치의 제어계를 나타내는 블록도.

도 5는 기판의 현상처리시에 있어서의 기판의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도.

도 6은 액층형성공정에 있어서의 현상장치의 동작에 대해서 설명하기 위한 모식적평면도 및 측면도.

도 7은 현상액의 액층의 형성과정을 나타내는 사시도 및 측면도.

도 8은 액층형성공정의 다른 예에 있어서의 기판의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도.

도 9는 기판 상에 공급된 현상액의 상태를 나타내는 평면도 및 측면도.

도 10은 제3동작예에 있어서의 기판(W)의 회전속도, 현상액의 유량 및 린스액의 유량의 변화를 나타내는 타이밍도.

도 11은 제3동작예의 액층형성공정에 있어서의 기판 상의 상태에 대해서 설명하기 위한 모식적 평면도 및 측면도.

도 12는 제3동작예의 액층형성공정에 있어서의 기판 상의 상태에 대해서 설명하기 위한 모식적 평면도 및 측면도.

도 13은 액층형성공정의 시점 t3∼t7의 기간에서의 다른 동작예에 대해서 설 명하기 위한 측면도.

도 14는 린스액토출노즐의 다른 예를 나타내는 외관사시도이다.

Claims

기판을 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와,

기판이 상기 회전보유지지장치에 의해 회전하는 상태에서, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액(現像液)을 공급한 후에 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상액공급부를 구비하고,

상기 현상액공급부는,

기판의 지름방향을 따라 나란하도록 설치된 복수의 현상액 토출구를 갖는 현상액 노즐과,

상기 현상액 노즐을 상기 지름방향을 따라 이동시키는 노즐 이동기구를 포함하는 현상장치.
제1항에 있어서,

상기 현상액공급부는, 기판의 바깥둘레단부로부터 외측으로 현상액을 공급하지 않는 현상장치.
제1항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 기판을 제1회전속도로 회전시킨 후에 기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 제2회전속도로 저하시키고,

상기 현상액공급부는, 기판이 상기 제1회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급하여, 기판이 상기 제2회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상장치.
제3항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 기판의 회전속도를 상기 제2회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 현상장치.
제3항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 기판을 제3회전속도로 회전시킨 후에 기판의 회전속도를 상기 제3회전속도의 회전속도로부터 상기 제1회전속도로 상승시키고,

상기 현상액공급부는, 기판이 상기 제3회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부에 계속적으로 현상액을 공급하고, 기판의 회전속도가 상기 제3회전속도로부터 상기 제1회전속도로 상승한 후에 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상장치.
기판을 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 공정과,

회전하는 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후에 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 공정을 구비하고,

상기 현상액을 공급하는 공정은, 기판의 지름방향을 따라 나란하도록 설치된 복수의 현상액 토출구를 갖는 현상액 노즐을 상기 지름방향을 따라 이동시키면서 상기 복수의 현상액 토출구로부터 현상액을 토출시키는 공정을 포함하는 현상방법.
기판을 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와,

상기 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판 상에 현상액의 액층을 형성한 후에 기판의 중심부에 계속적으로 현상액을 공급하는 액층형성부를 구비하고,

상기 회전보유지지장치는, 상기 액층형성부에 의한 현상액의 액층의 형성시에 기판을 제1회전속도로 회전시켜, 현상액의 액층의 형성 후에 기판의 중심부로의 현상액의 공급시에 기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 현상장치.
제7항에 있어서,

상기 액층형성부는, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후, 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상장치.
제8항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 기판을 제2회전속도로 회전시킨 후에 기판의 회전속도를 상기 제2회전속도로부터 제1회전속도로 저하시키고,

상기 액층형성부는, 기판이 상기 제2회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급하고, 기판이 상기 제1회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상장치.
제7항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 상기 액층형성부에 의한 현상액의 액층의 형성전에 기판의 회전속도를 제3회전속도로부터 상기 제1회전속도 이상의 제4회전속도로 상승시키고,

상기 액층형성부는, 기판이 상기 제3회전속도로 회전하는 상태에서 기판의 중심부에 현상액을 공급하는 현상장치.
기판을 수평으로 보유지지하면서 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 공정과,

제1회전속도로 회전하는 기판 상에 현상액의 액층을 형성하는 공정과,

현상액의 액층의 형성 후에 기판의 중심부로 현상액을 공급하면서 기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 공정을 구비하는 현상방법.
기판을 수평으로 보유지지하면서 그 기판에 수직한 축 둘레로 회전시키는 회전보유지지장치와,

상기 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판에 린스액을 공급하는 린스액공급부와,

상기 회전보유지지장치에 의해 회전하는 기판에 현상액을 공급하는 현상액공급부를 구비하고,

상기 린스액공급부는, 제1기간에 기판의 중심부에 린스액을 공급하고,

상기 회전보유지지장치는, 상기 린스액공급부에 의해 공급된 린스액이 기판 상에서 보유되도록 상기 제1기간에 기판을 제1회전속도로 회전시키고, 상기 제1기간 뒤에 기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승시키고,

상기 현상액공급부는, 상기 회전보유지지장치에 의해 기판의 회전속도가 상기 제1회전속도로부터 상기 제2회전속도로 상승할 때에, 기판의 중심부에 현상액을 공급하는 현상장치.
제12항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 상기 제2회전속도로 상승시킨 후의 제2기간에, 기판의 회전속도를 상기 제2회전속도로부터 제3회전속도로 저하시키고,

상기 현상액공급부는, 상기 제2기간 동안에 계속적으로 기판에 현상액을 공급하는 현상장치.
제13항에 있어서,

상기 회전보유지지장치는, 상기 제2기간 후에 기판의 회전속도를 상기 제3회전속도로부터 단계적으로 하강시키는 현상장치.
제12항에 있어서,

상기 현상액공급부는, 기판의 중심부로부터 가장자리부로 연속적으로 현상액을 공급한 후, 기판의 가장자리부로부터 중심부로 연속적으로 현상액을 공급하는 현상장치.
기판을 수평으로 보유지지하면서 기판에 수직한 축 둘레로 제1회전속도로 회전시키는 공정과,

상기 제1회전속도로 회전하는 기판 상에 린스액을 공급하는 공정과,

기판의 회전속도를 상기 제1회전속도로부터 제2회전속도로 상승시키는 공정과,

기판의 회전속도가 상기 제1회전속도로부터 상기 제2회전속도로 상승할 때에 기판 상에 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 현상방법.