KR101213284B1 - 현상장치 - Google Patents

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마사히코 하루모토
아키라 야마구치
아키히로 히사이
미노루 스기야마
타쿠야 쿠로다
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가부시키가이샤 소쿠도
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Abstract

본 현상장치는, 기판을 회전가능하게 지지하는 스핀척과, 현상액을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 늘어서서 형성되어, 각 토출구로부터 토출된 현상액을 서로 분리한 채 기판에 착액시키는 현상액 노즐과, 토출구의 늘어선 방향을 평면에서 보아 기판의 중심을 향하는 한쪽 방향으로 유지하면서, 이 한쪽 방향으로 현상액 노즐을 이동함으로써, 현상액 노즐을 평면에서 보아 기판의 대략 중심과 주연에 걸쳐 이동하는 수평이동기구와, 스핀척과 수평이동기구를 제어하여, 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상하는 제어부를 구비하고 있다.

Description

현상장치{DEVELOPING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 기판, 액정표시장치용 글라스 기판, 포토마스크용 글라스 기판, 광디스크용 기판 등(이하, 단지 「기판」이라 한다)을 현상하는 현상장치에 관한 것으로서, 특히, 현상액을 효율 좋게 기판에 공급하여 현상액의 소비량을 억제하는 기술에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 장치로서, 기판을 회전가능하게 지지하는 스핀척과, 현상액을 띠 모양으로 공급하는 슬릿 노즐과, 이 슬릿 노즐을 이동시키는 이동기구를 구비하고 있는 것이 있다. 이 장치에서는, 기판을 회전시킴과 아울러 슬릿 노즐을 이동시켜 띠 모양의 현상액을 나선 모양으로 기판에 공급한다. 이 장치에 의하면, 기판 위에 현상액을 액고임(液盛)하여 기판을 현상하는 경우와 비교하여, 현상액의 소비량을 저감할 수 있다(예컨대, 일본국 특개 2005-210059호 공보에 개시된다).
그렇지만, 이러한 구성을 가지는 종래 예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 슬릿 노즐로부터 토출되어 흘러내리는 현상액은 띠 모양의 형상을 나타낸다. 이 현상액의 띠 모양의 형상은, 슬릿 노즐에 공급되는 현상액의 유량이 변동하면, 변형하기 쉽다. 구체적으로는 현상액의 띠 모양 형상의 폭이 가늘게 좁아지거나, 현상액의 띠 모양 형상이 둘 이상으로 갈라진 형상으로 변형한다. 이러한 경우, 기판상의 소망의 위치, 범위에 현상액을 착액시키는 것이 곤란하게 되어, 예를 들면 나선 모양으로 현상액을 공급해도 기판 전면(全面)에 빈틈없이 현상액을 공급할 수 없게 된다는 결점을 초래한다. 또한, 이러한 결점을 회피하기 위해, 잉여분을 더한 양의 현상액을 공급하는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우는 현상액의 소비량을 충분히 저감할 수는 없다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 현상액의 소비량을 억제할 수 있는 현상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해, 다음과 같은 구성을 채용한다.
즉, 본 발명은, 기판을 현상하는 현상장치로서, 상기 장치는,
기판을 회전가능하게 지지하는 회전지지부;
현상액을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 늘어서서 형성되어, 각 토출구로부터 토출된 현상액을 서로 분리한 채 기판에 착액시키는 현상액공급부;
상기 토출구의 늘어선 방향을 평면에서 보아 기판의 중심을 향하는 한쪽 방향으로 유지하면서, 이 한쪽 방향으로 상기 현상액공급부를 이동함으로써, 상기 현상액공급부를 평면에서 보아 기판의 대략 중심과 주연(周緣)에 걸쳐 이동하는 이동기구;
상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여, 각 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상하는 제어부; 를 포함한다.
본 발명에 의하면, 현상액공급부의 각 토출구로부터 토출된 현상액은, 기판에 착액(着液)할 때까지 서로 분리한 채로 있다. 이 때문에, 토출구로부터 기판면에 걸쳐 흘러내리는 현상액의 형상은 안정적으로 유지되어 있다. 따라서, 현상액을, 토출구에 대응한 기판 위의 위치·범위에 용이하게 착액시킬 수 있다. 기판 위에 착액한 현상액은 착액위치 주위로 퍼진다. 이동기구는, 일렬로 늘어서는 각 토출구의 늘어선 방향을 평면에서 보아 기판의 중심을 향한 한쪽 방향으로 유지한 상태에서, 이 한쪽 방향으로 평면에서 보아 기판의 대략 중심과 주연에 걸쳐 현상액공급부를 이동한다.
제어부는 이러한 이동기구를 회전지지부와 함께 제어함으로써, 각 토출구로부터 현상액을 기판 위에 각각 나선 모양으로 착액시킨다. 현상액이 기판 위에 착액하여, 퍼지는(현상액이 공급되는) 범위는, 토출구마다 복수의 나선형상을 나타낸다. 이때, 각 토출구는 평면에서 보아 항상 기판의 중심을 통과하는 직선 위에 늘어서 있으므로, 복수의 나선형상 영역의 각 지름은 똑같이 증감한다. 이 때문에, 복수의 나선형상 영역 사이의 위치관계를 용이하게 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판 전면에 걸쳐 효율 좋게 현상액을 공급할 수 있어, 현상액의 소비량을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 기판을 현상하는 현상장치로서, 상기 장치는,
기판을 회전가능하게 지지하는 회전지지부;
현상액을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 늘어서서 형성되어, 각 토출구로부터 토출된 현상액을 서로 분리한 채 기판에 착액시키는 현상액공급부;
상기 토출구의 늘어선 방향을 기판의 지름방향과 평행하게 한 상태에서, 상기 현상액공급부를 기판의 대략 중심과 주연에 걸쳐 기판의 지름방향으로 이동하는 이동기구;
상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여, 각 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상하는 제어부; 를 포함한다.
본 발명에 의해서도, 현상액공급부의 각 토출구로부터 기판면에 걸쳐 흘러내리는 현상액의 형상은 안정적으로 유지되고 있다. 현상액을, 토출구에 대응한 기판 위의 위치·범위에 용이하게 착액시킬 수 있다. 이동기구는, 일렬로 늘어서는 각 토출구의 늘어선 방향을 기판의 지름방향과 평행하게 한 상태에서, 상기 현상액공급부를 기판의 대략 중심과 주연에 걸쳐 기판의 지름방향으로 이동한다.
제어부는 이러한 이동기구를 회전지지부와 함께 제어함으로써, 각 토출구로부터 현상액을 기판 위에 각각 나선 모양으로 착액시킨다. 현상액이 기판 위에 착액하여, 퍼지는(현상액이 공급되는) 범위는, 토출구마다 복수의 나선형상을 나타낸다. 이때, 각 토출구는 평면에서 보아 항상 기판의 지름방향으로 늘어서 있으므로, 복수의 나선형상 영역의 각 지름은 똑같이 증감한다. 이 때문에, 복수의 나선형상 영역 사이의 위치관계를 용이하게 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판 전면에 걸쳐 효율 좋게 현상액을 공급할 수 있어, 현상액의 소비량을 억제할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 토출구로부터 토출된 현상액은 봉(棒) 모양으로 흘러내리는 것이 바람직하다. 토출구로부터 흘러내리는 현상액의 형상은 봉 모양을 나타내므로, 현상액의 유량이 변동한 경우라도 변형하기 어렵다. 따라서, 현상액을, 토출구에 대응한 기판 위의 위치·범위에 확실하게 착액시킬 수 있다.
상술한 각 발명에서, 각 토출구는 서로 근접해서 설치되어 있어, 각 토출구로부터 동시에 현상액이 토출되었을 때, 기판에 현상액이 착액하는 착액위치끼리 사이의 기판면을 착액 후에 퍼지는 현상액으로 덮는 것이 바람직하다. 각 토출구로부터 동시에 토출한 현상액은 각각 기판 위에 착액한다. 이때, 현상액은, 토출구마다 분리된 복수의 착액위치에 착액한다. 각 착액위치에 착액한 현상액은, 착액 후의 시간이 경과함에 따라, 복수의 착액위치끼리 사이로 퍼진다. 이와 같이 각 토출구를 잇는 하나의 라인에 현상액을 빈틈없이 공급할 수 있다. 따라서, 기판 전면에 걸쳐 현상액을 효율 좋게 공급할 수 있어, 현상액의 소비량을 억제할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적끼리를 근접시켜, 이들 궤적과 궤적 사이의 기판면을 착액 후에 퍼지는 현상액으로 덮는 것이 바람직하다. 기판을 회전시키면서 현상액공급부를 이동시킴으로써, 현상액의 착액위치의 궤적이 나선 모양으로 늘어서 있다. 이웃하는 착액위치의 궤적끼리를 근접시켜, 기판의 전면에 빈틈없이 현상액을 확실하게 공급할 수 있다. 또한, 이웃하는 착액위치의 궤적은, 다른 2개의 토출구에 대응한 것인 경우와, 동일한 토출구에 대응한 것인 경우도 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여 기판의 회전속도와 상기 현상액공급부의 이동속도의 관계를 조정함으로써, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적끼리의 간격을 제어하는 것이 바람직하다. 제어부는, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적끼리의 간격을 알맞게 제어할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 상기 간격이 미리 설정되어 있는 소정 값 또는 소정범위 내가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 제어부는, 기판의 전면에 현상액을 딱 들어맞게 공급시킬 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 기판을 1회전시키는 동안에, 상기 현상액공급부의 이동방향에 대해 최후미(最後尾)의 토출구를, 1회전을 개시하는 시점에서의 선두의 토출구의 위치에 대해 이동방향 측에서 근접하는 위치까지 이동시키는 것이 바람직하다. 제어부는, 기판의 전면에 효율 좋게 현상액을 공급할 수 있다. 이 때문에, 현상액의 소비량을 더 저감시킬 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 각 토출구에 따른 복수의, 현상액의 착액위치의 궤적 중, 적어도 어느 2개의 궤적이 겹치도록 제어하는 것이 바람직하다. 기판 전면에 현상액을 확실하게 공급할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 각 토출구에 따른 복수의, 현상액의 착액위치의 궤적이 서로 겹치도록 제어하는 것이 바람직하다. 기판 전면에 현상액을 확실하게 공급할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부가 기판을 1회전시키는 동안에 상기 현상액공급부를 이동시키는 거리는, 이웃하는 토출구의 중심 사이 거리를, 토출구의 총수에서 1을 뺀 수로 나눈 값인 것이 바람직하다. 기판 전면에 현상액을 확실하게 공급할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부가 기판을 1회전시키는 동안에 상기 현상액공급부를 이동시키는 거리는, 이웃하는 토출구의 중심 사이 거리보다 짧은 것이 바람직하다. 기판 전면에 현상액을 확실하게 공급할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 각 토출구의 지름은 약 1mm인 원형이며, 이웃하는 토출구 사이는 각각 약 3mm 떨어져 있는 것이 바람직하다. 토출구로부터 흘러내리는 현상액의 형상은 원주(圓柱) 모양을 나타내므로, 현상액의 유량이 변동한 경우라도 변형하기 어렵다. 또한, 착액위치끼리의 사이에는, 각 착액위치에 착액한 현상액이 각각 퍼진다. 이와 같이, 기판면의 전면에 걸쳐 빈틈없이 현상액을 공급할 수 있다.
상술한 각 발명에서, 상기 제어부는, 각 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상할 때, 기판의 회전속도 및 상기 현상액공급부의 이동속도를 각각 일정하게 제어하는 것이 바람직하다. 제어부는 기판 전면에 걸쳐 현상액을 알맞게 공급시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 현상액을 효율 좋게 기판에 공급하여 현상액의 소비량을 억제할 수 있는 현상장치를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 현상장치의 개략 구성을 나타내는 블록(block)도,
도 2는 실시예에 따른 현상장치의 평면도,
도 3은 회전하는 기판에 착액한 현상액의 모양을 모식적으로 나타내는 요부(要部)평면도,
도 4(a)는 도 3에 나타내는 Ａ―Ａ화살표 방향의 수직단면도,
도 4(b)는 도 3에 나타내는 Ｂ―Ｂ화살표 방향의 수직단면도,
도 5(a)는 제 1 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 5(b)는 도 5(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 6은 직교좌표계를 모식적으로 나타내는 요부평면도,
도 7(a)은 현상액 노즐의 하면도(下面圖),
도 7(b)은 도 7(a)에 나타낸 시점으로부터 기판(Ｗ)이 1회전한 후의 시점에서의 현상액 노즐(11)의 하면도,
도 8(a)은 제 2 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 8(b)은 도 8(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 8(c)은 도 8(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 2회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 9(a)는 제 3 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 9(b)는 도 9(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도,
도 9(c)는 도 9(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 2회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다.
본 발명을 설명하기 위해, 현재 바람직하다고 생각되는 몇 개의 형태가 도시되어 있지만, 본 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책에 한정되지는 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 현상장치의 개략 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 실시예에 따른 현상장치의 평면도이다.
본 실시예에 따른 현상장치는, 기판(Ｗ)의 하면 중앙부를 흡착하여, 기판(Ｗ)을 수평자세로 지지하는 스핀척(1)을 구비하고 있다. 스핀척(1)의 하부 중앙에는 모터(3) 출력축(3a)의 선단이 연결되어 있다. 모터(3)가 그 출력축(3a)을 회전 구동함으로써, 스핀척(1)과 기판(Ｗ)은 연직축(ＡＸ) 둘레로 회전한다. 또한, 연직축(ＡＸ)은 기판(Ｗ)의 대략 중심을 통과한다. 스핀척(1) 및 모터(3)는, 본 발명에서의 회전지지부에 상당하다. 또한, 회전지지부는, 상기 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 스핀척(1)을, 기판(Ｗ)의 단연(端緣)을 지지하는 복수의 핀이 설치된 회전판으로 변경해도 좋다.
스핀척(1) 주위에는, 비산방지컵(5)이 배치되어 있다. 비산방지컵(5)은, 기판(Ｗ)의 외주(外周)로부터 주위로 비산하는 현상액 등을 하방으로 안내함과 아울러 회수하는 기능을 구비한다.
본 장치는, 현상액을 공급하는 현상액 노즐(11)을 구비하고 있다. 현상액 노즐(11)의 하면에는, 복수 개(본 실시예에서는 3개)의 토출구(ａ)가 일렬로 늘어서서 형성되어 있다. 현상액 노즐(11)에는 현상액 배관(13)의 일단(一端)이 연통접속(連通接續)되어 있다. 현상액 노즐(11) 내에는 현상액 배관(13)과 각 토출구(ａ)를 연 통시키는 유로가 형성되어 있다 (도 4(a)를 참조). 현상액 배관(13)의 타단(他端)은 현상액공급원(15)에 연통접속되어 있다. 현상액 배관(13)에는 현상액의 유로를 개폐하는 개폐밸브(17)가 설치되어 있다. 현상액 노즐(11)은, 본 발명에서의 현상액공급부에 상당하다.
현상액 노즐(11)은 수평이동기구(21)에 지지되어 있다. 수평이동기구(21)는, 그 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d1)을 기판(Ｗ)의 대략 중심을 향하는 한쪽 방향으로 유지하면서, 현상액 노즐(11)을 그 한쪽 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 수평이동기구(21)는, 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방 위치(도 1에서 실선으로 나타내는 현상액 노즐(11)의 위치)와, 기판(Ｗ) 주연(周緣)의 상방 위치(도 1에서 점선으로 나타내는 현상액 노즐(11)의 위치)에 걸쳐 현상액 노즐(11)을 이동시킨다. 또한, 수평이동기구(21)는 기판(Ｗ)의 상방으로부터 벗어난 위치(도 2에서 실선으로 나타내는 현상액 노즐(11)의 위치)로 현상액 노즐(11)을 이동시킨다. 또한, 도 2에서 점선으로 나타내는 현상액 노즐(11)의 위치는, 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방 위치이다.
이 수평이동기구(21)는, 레일부(22)와 자주대(自走臺)(23)와 아암부(24)를 구비하고 있다. 레일부(22)는 직선형상을 나타내며, 비산방지컵(5)의 측방에 수평으로 설치되어 있다. 레일부(22)에는 자주대(23)가 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 자주대(23)는, 레일부(22)로 안내되어, 비산방지컵(5)의 측방을 수평축 방향 (이하에서는, 「이동방향(d2)」이라 한다)으로 전후(前後) 이동한다. 자주대(23)의 상부에는 아암부(24)의 일단이 연결되어, 비산방지컵(5)의 상단보다 높은 위치에 아암부(24)가 지지되어 있다. 아암부(24)의 타단에는 현상액 노즐(11)이 설치되어 있다.
아암부(24)에 지지된 현상액 노즐(11)은, 각 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d1)이 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 대략 중심을 향한 상태이다. 게다가, 각 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d1)은 자주대(23)의 이동방향(d2)과 평행하다. 그리고, 자주대(23)가 이동방향(d2)으로 전후 이동함으로써, 늘어선 방향(d1)이 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 대략 중심을 향한 상태에서, 현상액 노즐(11)은 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 대략 중심에 대해 전후이동시킨다. 바꿔 말하면, 수평이동기구(21)는, 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d1)을 기판(Ｗ)의 지름방향과 평행하게 한 상태에서, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 지름방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 현상액 노즐(11)은, 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방과, 기판의 대략 중심과 주연과, 기판(Ｗ)의 상방으로부터 벗어난 위치에 걸쳐 직선적으로 이동한다. 수평이동기구(21)는, 본 발명에서의 이동기구에 상당하다.
상술한 바와 같이, 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d1)과 자주대(23)의 이동방향(d2)은 같으므로, 이하에서는, 부호 「d1」, 「d2」을 적당히 「d」라고 줄여서 기재한다. 또한, 현상액 노즐(11)의 이동방향은, 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d)과 일치하므로, 적당히 「현상액 노즐(11)의 이동방향(d)」이라고 기재한다. 또한, 3개의 토출구(ａ)를 구별하는 경우는, 기판(Ｗ)의 대략 중심에 가까운 쪽으로부터 순서대로 「토출구(ａ0, ａ1, ａ2)」라고 기재한다. 본 장치는, 또한, 기판(Ｗ)의 상방으로 이동가능하게 구성되어 있는 린스액 노즐(도시 생략) 등이 배치되어 있다.
또한, 본 장치는, 상술한 각 구성을 통괄적으로 조작하는 제어부(31)를 구비하고 있다. 구체적으로는, 모터(3)를 구동시켜 기판(Ｗ)의 회전수(회전속도)를 제어하고, 수평이동기구(21)를 구동시켜 현상액 노즐(11)의 이동속도를 제어하며, 개폐밸브(17)를 개방·폐지시켜 현상액의 공급량을 제어한다.
이 제어부(31)는, 기판(Ｗ)을 처리하기 위한 처리조건이 미리 설정되어 있는 처리레시피와, 현상액 노즐(11)의 형상에 관한 노즐정보를 가지고 있다. 처리조건으로서는, 후술하는 거리 L와, 현상(現像), 세정 또는 건조 등의 각종 처리시간이나, 현상액 공급 유량 등을 포함한다. 노즐정보로서는, 각 토출구(ａ)의 치수, 토출구(ａ)끼리의 간격(la)(후술), 또는, 수평이동기구(21)의 위치에 따른 각 토출구(ａ)와 기판(Ｗ)의 상대적인 위치관계 등을 포함한다. 제어부(31)는, 각종 처리를 실행하는 중앙연산처리장치(CPU)나, 연산처리 작업영역이 되는 RAM(Random-Access Memory)이나, 각종 정보를 기억하는 고정 디스크 등의 기억매체 등에 의해 실현되고 있다.
다음으로, 실시예에 따른 현상장치의 동작에 대해 설명한다. 우선, 레지스트 막이 피착(被着)된 기판(Ｗ)이 이미 스핀척(1)에 흡착 지지되어 있는 것으로 하여, 기판(Ｗ)을 현상하는 일련의 동작을 간략하게 설명한다.
<스텝 Ｓ1>
제어부(31)는, 모터(3)를 구동하고, 개폐밸브(17)를 개방함과 아울러 수평이동기구(21)를 구동한다. 이에 의해, 기판(Ｗ)을 회전시킴과 아울러, 각 토출구(ａ)로부터 현상액을 토출시키면서, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 주연 상방으로부터 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방에 걸쳐 이동방향(d)으로 이동시킨다. 그리고, 현상액 노즐(11)이 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방까지 이동하면, 제어부(31)는 현상액 노즐(11)의 이동을 정지시킨다.
<스텝 Ｓ2~Ｓ4>
제어부(31)는, 기판(Ｗ)을 회전시키면서, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방 위치에 정지시킨 상태에서, 현상액 노즐(11)로부터 현상액을 기판(Ｗ)에 토출시킨다. 소정의 시간이 경과하면 현상액의 토출을 정지시켜, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 상방으로부터 벗어난 위치로 퇴피시킨다(스텝 Ｓ2). 도시 생략한 린스액 노즐로부터 린스액을 기판(Ｗ)에 공급시켜, 기판(Ｗ)을 세정한다. 소정시간이 경과하면, 린스액의 공급을 정지시킨다(스텝 Ｓ3). 기판(Ｗ)을 고속회전시켜, 기판(Ｗ)을 털어 건조시킨다(스텝 Ｓ4). 이와 같이, 스텝 Ｓ1, Ｓ2에서 기판(Ｗ)을 현상하고, 스텝 Ｓ3에서 기판(Ｗ)을 세정하며, 스텝 Ｓ4에서 기판을 건조한다.
다음으로, 스텝 Ｓ1의 더 상세한 처리 내용에 대해, 3종류의 처리예(스텝 Ｓla, Ｓlb, Ｓlc)를 각각 설명한다.
<제 1 처리예(스텝 Ｓ la )>
제어부(31)는, 기판(Ｗ)을 1회전시키는 동안에, 현상액 노즐(11)의 이동방향(d)에 대해 최후미의 토출구(ａ2)를, 1회전을 개시하는 시점에서의 선두의 토출구(ａ0)의 위치에 대해 이동방향 측으로 근접한 위치로 이동시킨다.
도 3과 도 4(a)와 도 4(b)를 참조한다. 도 3은 회전하는 기판에 착액한 현상액의 모양을 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 4(a)와 도 4(b)는 각각, 도 3의 Ａ―Ａ화살표와 Ｂ―Ｂ화살표의 수직단면도이다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 각 토출구(ａ)로부터 각각 토출되어, 흘러내리는 현상액(Ｄ)은 봉 형상을 나타낸다. 각 토출구(ａ)로부터 흘러내리는 현상액은 서로 분리된 채 기판(Ｗ)에 착액한다(도 4(a) 참조). 현상액(Ｄ)이 기판(Ｗ)에 직접 착액하는 착액위치는, 토출구(ａ)의 거의 연직 하방으로서 토출구(ａ)의 크기와 거의 같은 크기가 된다. 도 3, 도 4(a) 및 도 4(b)에서는, 각 토출구(ａ0, ａ1, ａ2)로부터 토출된 현상액(Ｄ)의 착액위치를 각각 부호 b0, b1, b2를 붙여 나타낸다. 또한, 착액위치(bO, b1, b2)를 특히 구별하지 않을 때는 적당히 「착액위치(b)」라고 줄여서 기재한다.
각 토출구(ａ)로부터 현상액(Ｄ)을 토출한 상태에서 기판(Ｗ)을 연직축(ＡＸ) 둘레로 회전시키면서(회전방향을 도 3에서 부호 「c」를 붙여 나타낸다), 현상액 노즐(11)을 이동방향(d)으로 이동시킴으로써, 각 착액위치(b)는 각각 연속적으로 변위(變位)한다. 본 명세서에서는, 착액위치(bO, b1, b2)를 각각 늘어놓은 각 영역을 착액위치의 궤적(ｂＬ0, ｂＬ1, ｂＬ2)이라 한다. 또한, 도 3에서의 부호 「ｂＬ0」, 「ｂＬ1」, 「ｂＬ2」는, 착액위치(bO, b1, b2)에 각각 대응하는 2개의 만곡한 파선(破線)으로 둘러싸인 영역을 가리키고 있다. 이하에서는, 착액위치의 궤적(ｂＬO, ｂＬ1, ｂＬ2)을 특히 구별하지 않을 때는 적당히 「착액위치의 궤적(ｂＬ)」으로 줄여서 기재한다.
착액한 현상액(Ｄ)은 시간의 경과와 함께 착액위치(b)로부터 주위로 퍼진다. 현상액(Ｄ)의 착액위치(b)와, 현상액(Ｄ)이 착액위치(b)로부터 퍼지는 범위가, 기판(Ｗ)에 현상액(Ｄ)이 공급되는 범위가 된다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(Ｗ)에 현상액(Ｄ)이 공급되는 범위는 착액위치의 궤적(ｂＬ)보다 넓어진다.
본 실시예에서는, 실험결과 등에 기초하여 토출구(ａ)끼리의 간격(더 상세하게는 토출구(ａ) 가장자리끼리의 거리)(1a)은 다음과 같이 선택설계되어 있다. 즉, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 각 토출구(ａ)로부터 동시에 토출된 현상액(Ｄ)은 각각 서로 분리된 착액위치(b)에 착액한다. 각 착액위치(b)에 착액한 현상액(Ｄ)은 시간의 경과와 함께 주위로 퍼지고, 얼만 안 있어 착액위치(b)끼리의 사이를 덮는다. 이때, 별개의 착액위치(b)에 착액한 현상액(Ｄ)은 기판(Ｗ) 위에서 합류한다. 이 때문에, 도 3(특히, Ｂ―Ｂ를 잇는 일점쇄선의 부근), 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 각 토출구(ａ0, ａ1, ａ2)를 잇는 하나의 라인에 현상액을 빈틈없이 공급할 수 있다. 바꿔 말하면, 착액위치의 궤적(ｂＬO-ｂＬ1)끼리의 사이, 및, 착액위치의 궤적(ｂＬ1-ｂＬ2)끼리의 사이에 착액 시에 형성되는 빈틈에 대해, 착액 후에 현상액(Ｄ)이 퍼짐으로써 확실하게 현상액(Ｄ)을 공급할 수 있다. 또한, 이웃하는 토출구(ａ)끼리의 간격(la)은, 예를 들면 3 (mm)인 것이 바람직하다. 이 경우, 토출구(ａ)의 지름으로서는 1 (mm)인 것이 바람직하다.
도 5(a)는 제 1 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이며, 도 5(b)는 도 5(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 5(a), 도 5(b)에서는, 현상액이 공급된 기판(Ｗ) 위의 범위를, 토출구(ａ0, ａ1, ａ2)에 대응한 각 현상액의 공급범위를, 패턴 농도를 바꿔서 도시하고 있다. 또한, 도 5(a), 도 5(b)에서는, 도면의 편의상, 현상액 노즐(11)에 부호 「ａ0」, 「ａ1」, 「ａ2」를 붙이고 있지 않지만, 기판(Ｗ)의 대략 중심에 가까운 쪽으로부터 순서대로 토출구(ａ0, ａ1, ａ2)가 현상액 노즐(11)에 설치되어 있다.
도시하는 바와 같이, 기판(Ｗ)을 연직축(ＡＸ) 둘레로 회전시키면서(도 5(a), 도 5(b)에서 부호 「c」를 붙인 방향), 현상액 노즐(11)을 이동방향(d)으로 이동시킴으로써, 현상액은, 기판(Ｗ)의 대략 중심을 향해 서서히 지름이 축소하는 나선형상의 영역에 공급된다.
또한, 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(Ｗ)이 1회전하는 동안에, 이동방향(d)에 대해 최후미가 되는 토출구(ａ2)를, 1회전의 개시시에서의 선두의 토출구(ａ0)에 대해 이동방향(d) 측으로 거리 L만큼 간격을 둔 위치로 이동시킨다 (이하, 단지 거리 L로 기재한다). 이 거리 L도, 이웃하는 토출구(ａ)끼리의 간격(la)과 마찬가지로, 기판(Ｗ) 위에 현상액이 공급되지 않는 빈틈이 생기지 않게 하는 값으로 선택설정되어 있다. 이와 같이, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적(ｂＬO-ｂＬ2)끼리의 간격을 근접시킴으로써, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 토출구(ａ2)에 따른 현상액의 공급범위와, 토출구(ａ0)에 따른 현상액의 공급범위를 밀접시킬 수 있다.
상술한 거리 L(m)는, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω(rad/s) 및 현상액 노즐(11)의 이동속도 v(m/s)의 관계와, 이미 알고 있는 현상액 노즐(11)의 노즐정보에 기초하여 결정된다(여기서, ω, v는 모두 양의 정수(定數)로 한다). 이하, 거리 L(m)에 대해 수식을 사용하여 설명한다.
도 6은 직교좌표계를 모식적으로 나타내는 평면도이며, 도 7(a)은 현상액 노즐의 하면도이다. 도 7(b)은 도 7(a)에 나타낸 시점으로부터 기판(Ｗ)이 1회전한 후의 시점에서의 현상액 노즐(11)의 하면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(Ｗ)면과 평행한 2차원 평면의 좌표로서, Ｘ축을 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d)(현상액 노즐(11)의 이동방향(d))으로 하고, Ｙ축을 Ｘ축 및 연직축(ＡＸ)과 직교하는 축으로 하는 직교좌표계를 상정한다. 이 직교좌표계의 원점(0, 0)은, 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 회전중심의 위치와 일치한다.
현상액 노즐(11)에 형성되는 토출구(ａ)의 총수는 (m+1)개로 하며, 이동방향(d)의 선두로부터 순서대로 토출구(ａ0, ａ1, ａ2,……, am)라고 한다(m은 1 이상의 정수). 도 7(a), 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 각 토출구(ａi)는 반경 r(m)의 원형으로 하며, 이웃하는 토출구(ａ)의 중심 사이 거리를 각각 P(m)로 한다(i는 0에서 m까지의 임의의 정수로 하고, P는 양의 정수로 한다). 도 6에 나타내는 바와 같이, 시각 t = 0(s)에서의 선두의 토출구(ａ0)의 중심위치를 (―Ｒ, 0)으로 하면, 시각 t=0(s)에서의 각 토출구(ａi)의 중심위치는, (―Ｒ―ｉ×Ｐ, 0)이 된다(Ｒ는 양의 정수로 한다).
각 토출구(ａi)의 중심위치부터 회전하는 기판(Ｗ)면에 수직으로 내린 점을 다시 ＸＹ좌표계에 투영한 점 Ｂi(Ｘi, Ｙi)이, 시각 t의 경과와 함께 이동하는 궤적은,
Ｘi = (―Ｒ―ｉ×Ｐ＋ｖ×ｔ)×cosωt…… (1)
Ｙi = (―Ｒ―ｉ×Ｐ＋ｖ×ｔ)×sinωt…… (2)
로 표시된다.
이 점 Ｂi의 궤적은, 상술한 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 중심선으로 간주할 수 있다. 여기서, 각속도 ω와 이동속도 v는 일정하다. 이 때문에, 복수의 점 Ｂi의 궤적이 기판(Ｗ)의 지름방향의 하나의 축을 가로지르는 위치끼리의 간격(바꿔 말하면, 복수의 점 Ｂi의 궤적이 원점(0, 0)을 통과하는 직선과 각각 교차하는 교점 사이의 거리)은, 지름방향의 방향에 관계없이 일정하다. 그래서, 점 Ｂi의 궤적끼리의 간격을, Ｘ축의 음의 부분(점(―Ｒ, 0)과 원점(0, 0)을 잇는 선분)을 통과하는 위치에서 구하는 것이 편리하다. 점 Ｂi가 Ｘ축의 음의 부분 위에 있을 때의 Ｘ좌표는, 식 (1)에 시각 t=2πN/ω(N은 기판(Ｗ)의 주회수(周回數)이며, 0 이상의 정수)을 대입함으로써 얻어진다.
그래서, 토출구(ａi1)에 대응하는 착액위치의 궤적(ｂＬ)이 주회수 N1 일 때의 Ｘ좌표를 Ｘi1로 하고, 토출구(ａi2)에 대응하는 착액위치의 궤적(ｂＬ)이 주회수 N2일 때의 Ｘ좌표를 Ｘi2로 한다. 이때, 다음 식 (3)에 나타내는 각 Ｘ좌표의 차(Ｘi1 ― Ｘi2)는, 두 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 각 중심선의 거리라고 할 수 있다.
Ｘi1 ― Ｘi2 = (―ｉ1 ＋ i2)×Ｐ+v×2π×(N1-N2)/ω…… (3)
또한, 두 착액위치의 궤적(ｂＬ)끼리의 간격은, Ｘ좌표의 차(Ｘi1 ― Ｘi2)로부터 2r를 뺀 값이 된다.
여기서, 스텝 Ｓla 처럼 동작시키는 경우는, 임의의 주회수 N1 = n 에서의 선두의 토출구(ａO)의 위치를 (x, 0)로 하면, 1주분을 더한 주회수 N2 = (n+1) 에서의 최후미의 토출구(ａm)의 위치가 (x＋L＋2r, 0)이 된다(도 7(a), 도 7(b)을 참조).
즉, 다음 식 (4)로부터 식 (6)에 나타내는 관계가 성립한다.
i1 = 0 …… (4)
i2 = m …… (5)
N1-N2 = ―1 …… (6)
이들 식 (4)로부터 식 (6)을 식 (3)에 대입하면, 다음 식 (7)이 얻어진다.
v ×2π/ω = L＋2r＋m×Ｐ …… (7)
식 (7)에서, m, P, r의 각 값은, 현상액 노즐(11)의 고유 값이며, 모두 이미 알고 있다. 따라서, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω(rad/s) 및 현상액 노즐(11)의 이동속도 v(m/s)의 관계에 의해, 거리 L(m)가 저절로 결정된다.
이와 같이 관계식 (7)에 의하면, 토출구(ａ)의 개수(~m), 이웃하는 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ, 및, 토출구(ａ)의 반경 r이 각각 임의의 값을 갖는 다양한 현상액 노즐(11)에 대해 일반화하여, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v와 거리 L와의 관계를 표시할 수 있다.
본 실시예에서는, 제어부(31)는, 상술한 토출구(ａ)의 총수(~m), 이웃하는 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ 및 토출구(ａ)의 반경 r의 각 값이 미리 설정되어 있는 노즐정보를 가지고 있다. 또한, 제어부(31)는, 처리조건으로서 거리 L의 값(소정 값)이 미리 설정되어 있는 처리레시피를 가지고 있다. 그리고, 제 1 처리예에서, 제어부(31)는, 식 (7)에서 거리 L에 소정 값을 대입하여 얻을 수 있는 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계가 유지되도록, 수평이동기구(21)와 모터(3)를 제어한다. 예를 들면, 거리 L가 0.003(m)가 되도록, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계를 조정하는 것이 바람직하다.
이 결과, 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(Ｗ)이 1회전하는 동안에, 이동방향(d)에 대해 최후미의 토출구(ａm)를, 1회전을 개시하는 시점에서의 선두의 토출구(ａO)에 대해, 이동방향(d) 측으로 거리 L(m)만큼 떨어져서 근접시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방 위치까지 이동시키면, 기판(Ｗ)의 전면에 빈틈없이 현상액이 공급된다.
다음으로, 스텝 Ｓ1에 대해 제 2 처리예(스텝 Ｓlb)를 설명한다.
<스텝 Ｓ lb >
제어부(31)는, 기판(Ｗ)을 1회전시키는 동안에, 토출구(ａ)의 총수에서 1을 뺀 수로, 이웃하는 각 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ를 분할한 거리만큼, 이동방향(d)으로 현상액 노즐(11)을 이동시킨다.
도 8(a), 도 8(b), 도 8(c)을 참조한다. 도 8(a)은, 제 2 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 8(b)은 도 8(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 8(c)은 도 8(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 2회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 8(a)―8(c)에서, 도시의 편의상, 현상액 노즐(11)에 부호 「ａ0」, 「ａ1」, 「ａ2」를 붙이고 있지 않지만, 기판(Ｗ)의 대략 중심에 가까운 쪽으로부터 순서대로 토출구(ａO, ａ1, ａ2)가 현상액 노즐(11)에 설치되어 있다. 즉, 현상액 노즐(11)이 가지는 토출구(ａ)의 총수는 3이다. 따라서, 기판(Ｗ)을 1회전시키는 동안에, 토출구(ａ)의 총수 3에서 1을 뺀 수 2로, 이웃하는 각 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ를 분할한 거리(즉, Ｐ/2)만큼, 이동방향(d)으로 현상액 노즐(11)을 이동시킨다.
도 8(a)―8(c)에 도시한 현상액 노즐(11)은, 각 토출구(ａ)로부터 동시에 토출된 현상액(Ｄ)에 의해서는, 각 토출구(ａ)에 대응하는 복수의 착액위치끼리의 사이를 덮을 수 없을 만큼, 토출구(ａ)끼리의 간격(la)이 큰 경우를 나타내고 있다. 이와 같은 현상액 노즐(11)을 구비할 때에 제 2 처리예를 행하면, 각 토출구(ａ)로부터 동시에 토출된 현상액(Ｄ)에 의해 공급할 수 없던 범위에, 후속의 주회수에서 현상액(Ｄ)을 공급한다. 이 때문에, 기판(Ｗ)의 전면에 걸쳐 확실하게 현상액을 공급할 수 있다.
이 제 2 처리예는, 식 (3)에서, 식 (8)로부터 식 (10)에 나타내는 관계가 성립한다.
i1 ― ｉ2 = ―1 …… (8)
N1 ― N2 = ―1 …… (9)
Ｘi1 ― Ｘi2 = (m-1)×Ｐ/m…… (10)
혹은, 제 2 처리예는, 식 (3)에서, 식 (11)로부터 식 (13)에 나타내는 관계가 성립한다.
i1 ― ｉ2 = 0 …… (11)
N1 ― N2 = ―1 …… (12)
Ｘi1 ― Ｘi2 = ―Ｐ/m …… (13)
식 (8)로부터 식( 10), 또는, 식 (11)로부터 식 (13)의 어느 것을 식 (3)에 대입해도, 다음 식 (14)가 얻어진다.
v ×2π/ω = Ｐ/m …… (14)
제 2 처리예에서는, 제어부(31)는, 식 (14)로부터 얻어지는, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계가 유지되도록, 수평이동기구(21)와 모터(3)를 제어한다.
끝으로, 스텝 Ｓ1에 대해 제 3 처리예(스텝 Ｓlc)를 설명한다.
<스텝 Ｓ lc >
각 토출구(ａi)에 대응한 복수의 착액위치의 궤적(ｂＬ)이 서로 겹치도록 제어한다. 그리고, 현상액 노즐(11)을 기판(Ｗ)의 대략 중심의 상방 위치까지 이동시킴으로써, 기판(Ｗ)의 전면에 빈틈없이 현상액을 공급한다.
도 9(a), 도 9(b), 도 9(c)를 참조한다. 도 9(a)는, 제 3 처리예에 따라, 어느 시점에서 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 9(b)는, 도 9(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 1회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 9(c)는, 도 9(a)에 나타낸 시점으로부터 기판이 2회전한 후의 시점에서, 기판의 표면에 공급된 현상액의 범위를 나타내는 모식도이다. 도 9(a)―9(c)에서, 도시의 편의상, 현상액 노즐(11)에 부호 「ａ0」, 「ａ1」, 「ａ2」를 붙이고 있지 않지만, 기판(Ｗ)의 대략 중심에 가까운 쪽으로부터 순서대로 토출구(ａO, ａ1, ａ2)가 현상액 노즐(11)에 설치되어 있다. 도시하는 바와 같이, 이웃하는 2개의 토출구(ａ)에 대응하는 2개의 착액위치의 궤적(ｂＬ)은, 주회수(周回數)가 1주씩 전후(前後)하여 일치한다. 구체적으로는, 도 9(a)에 나타내는 주회수에서의 토출구(ａO)의 착액위치의 궤적(ｂＬ)은, 도 9(b)에 나타내는 주회수에서의 토출구(ａ1)의 착액위치의 궤적(ｂＬ)과 겹친다.
제 3 처리예는, 식 (3)에서, 다음 식 (15)로부터 식 (17)에 나타내는 관계가 성립한다.
i1 ― ｉ2 = 1 …… (15)
N1 ― N2 = 1 …… (16)
Ｘi1 ― Ｘi2 = 0 …… (17)
이들 식 (15)로부터 식 (17)을 식 (3)에 대입하면, 다음 식 (18)이 얻어진다.
v ×2π/ω = Ｐ …… (18)
제 3 처리예에서는, 제어부(31)는, 식 (18)로부터 얻어지는, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계가 유지되도록, 수평이동기구(21)와 모터(3)를 제어한다.
또한, 이웃하는 토출구(ａ)끼리의 착액위치의 궤적(ｂＬ)이 겹치도록 제어하는 것을 더 일반화하여 다음과 같이 제어해도 좋다. 즉, 각 토출구(ａ)에 따른 복수의 착액위치의 궤적(ｂＬ) 중, 적어도 어느 2개의 궤적(ｂＬ)이 겹치도록 제어해도 좋다.
즉, 토출구(ａi1)에 따른 착액위치의 궤적(ｂＬ)과, 토출구(ａi1)와 다른 토출구(ａi2)의 착액위치의 궤적(ｂＬ)이, 다른 주회수에서 일치하도록 제어해도 좋다.
이러한 처리예에서는, 식 (3)에서, 다음 식 (19)로부터 식 (21)에 나타내는 관계가 성립한다.
i1 ― ｉ2 ≠ 0 …… (19)
N1 ― N2 ≠ 0 …… (20)
Ｘi1 ― Ｘi2 = 0 …… (21)
이들 식 (19)로부터 식 (21)을 식 (3)에 대입하면, 다음 식 (22)가 얻어진다.
v ×2π/ω = (i1 ― ｉ2)×Ｐ/(N1 ― N2) …… (22)
이 경우, 제어부(31)는, 식 (22)로부터 얻어지는, 기판(Ｗ)의 회전속도 ω와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계가 유지되도록, 수평이동기구(21)와 모터(3)를 제어한다.
이와 같이, 실시예 1에 따른 현상장치에 의하면, 현상액 노즐(11)은 복수의 토출구(ａ)를 가지며, 각 토출구(ａ)로부터 토출된 현상액은, 기판(Ｗ)에 착액할 때까지 서로 분리된 채로 있다. 이 때문에, 토출구(ａ)로부터 토출되고 나서 기판(Ｗ)에 착액할 때까지의 동안에, 현상액은 안정된 형상을 유지해서 흘러내린다. 따라서, 현상액이 기판(Ｗ)에 착액하는 위치, 범위도 안정되어 있어, 현상액의 착액위치(b)를 용이하게 제어, 관리할 수 있다.
또한, 각 토출구(ａ)는 원형이기 때문에, 각 토출구(ａ)로부터 현상액이 원주 모양으로 흘러내린다. 이 때문에, 흘러내리는 현상액의 형상이, 띠 모양의 현상액과 비교하여 용이하게 변형하지 않는다. 구체적으로는, 흘러내리는 현상액의 폭이 넓어지거나 좁아진다든지, 흘러내리는 현상액이 2 이상으로 갈라진다든지 하지 않는다.
또한, 인접하는 토출구(ａ)끼리는 각각 간격(la)을 두고 일렬로 근접배치되어 있으므로, 토출구(ａ)마다 분리해서 기판(Ｗ) 위에 착액한 현상액이 퍼져, 착액위치(b)끼리 사이의 기판(Ｗ)면을 현상액에 의해 덮을 수 있다. 따라서, 기판(Ｗ)에 현상액을 빈틈없이 공급할 수 있다.
또한, 수평이동기구(21)는, 각 토출구(ａ)의 늘어선 방향(d)이 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 중심을 향한 일정 방향으로 유지된 상태에서, 이 한쪽 방향으로 현상액 노즐(11)을 이동한다. 이 때문에, 각 토출구(ａ)는 평면에서 보아 항상 기판(Ｗ)의 중심을 통과하는 직선 위에 있다. 따라서, 기판(Ｗ)의 중심으로부터 각 토출구(ａ)까지의 거리는 각각, 현상액 노즐(11)이 이동한 거리에 비례하여 똑같이 증감한다. 이 때문에, 제어부(31)는, 기판(Ｗ)의 회전수(회전속도 ω)와 현상액 노즐(11)의 이동속도 v의 관계를 조정함으로써, 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 위치를 제어할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이, 각 토출구(ａ)에 따른 현상액의 착액위치(b)와, 이들 각 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 위치를 정밀하게 제어할 수 있기 때문에, 복수의 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 상호 위치관계도 조정할 수 있다. 따라서, 현상액의 공급량에 잉여분을 포함시키는 것을 필요로 하지 않고, 효율 좋게 현상액을 기판(Ｗ) 전면에 공급할 수 있다. 따라서, 현상액의 소비량을 저감할 수 있다.
구체적으로는, 제 1 처리예에서는, 각 토출구(ａ)에 따른 착액위치의 궤적(ｂＬ)끼리는 중복하지 않는다. 인접하는 착액위치의 궤적(ｂＬ)끼리의 사이에 착액시에 형성되는 빈틈에 대해서는, 착액 후에 퍼지는 현상액(Ｄ)이 확실하게 공급된다. 이에 의해, 기판(Ｗ) 전면에 극히 효율 좋게, 또한, 균일하게 현상액을 공급할 수 있다.
또한, 제 2 처리예에서는, 동시에 분리공급되는 착액위치(b)끼리의 사이에 현상액(Ｄ)이 공급될 수 없을 만큼, 각 토출구(ａ)끼리의 간격(la)이 큰 경우에 유효하다. 즉, 제 2 처리예에 따르면, 인접하는 착액위치(b)끼리 사이의 범위에, 그 후의 주회수 N으로 현상액을 보충할 수 있다. 이에 의해, 기판(Ｗ)의 전면에 확실하게 현상액을 공급할 수 있다.
또한, 제 3 처리예에서는, 각 토출구(ａ)로부터의 현상액의 토출이 만약 불안정하게 이루어진 경우에 유효하다. 즉, 모든 토출구(ａ)는 각각 다른 주회수에서 동일한 위치에 현상액(Ｄ)을 공급하기 때문에, 확실하게 기판(Ｗ)의 전면에 현상액을 공급시킬 수 있다.
본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형실시할 수 있다.
(1) 상술한 제 1 처리예(스텝 Ｓla)에서는, 토출구(ａ)끼리의 간격(la) 및 거리 L로서 바람직한 값을 예시했지만, 이에 한정되지 않는다. 착액 후에 퍼지는 현상액(Ｄ)에 의해, 이웃하는 착액위치(b)끼리의 사이를 확실하게 덮을 수 있는 범위 내이면, 토출구(ａ)끼리의 간격(la) 및 거리 L의 값을 적당히 변경해도 좋다. 또한, 이들 값이 큰 값일수록, 더 효율 좋게 현상액을 공급할 수 있어, 현상액의 소비량을 저감할 수 있다.
이 때문에, 제 1 처리예를 다음과 같은 제어 하에 행하도록 변경해도 좋다. 즉, 제어부(31)는, 거리 L의 값이 아니고, 거리 L의 상한 값 Lmax의 값이 설정되어 있는 처리조건을 처리레시피로서 미리 가지고 있다.
그리고, 거리 L가 상한 값 Lmax 이하(소정범위 내)가 되도록, 즉, 상기한 식 (7)을 변형한 하기의 식 (23)을 만족하도록, 모터(3)와 수평이동기구(21)를 제어부(31)가 제어하도록 해도 좋다.
L = v×2π/ω―2r―m×Ｐ ≤ Lmax …… (23)
제어부(31)가 식 (23)을 만족하도록 제어함으로써, 기판(Ｗ)의 주연으로부터 대략 중심으로 현상액 노즐(11)을 이동시키는 동안의 기판(Ｗ)의 주회수를 더 적게 할 수 있어, 착액위치의 궤적(ｂＬ)의 전체 길이를 짧게 할 수 있다. 이 때문에, 현상액을 기판(Ｗ)의 전면에 더 효율 좋게 공급할 수 있다.
또한, 처리조건으로서 상술한 거리 L의 상한 값 Lmax에 더하여, 거리 L의 하한 값 Lmin을 미리 설정해 두고, 거리 L가 상한 값 Lmax로부터 하한 값 Lmin까지의 소정범위 내가 되도록, 즉, 상기한 식 (7)을 변형한 하기의 식 (24)를 만족하도록 모터(3)와 수평이동기구(21)를 제어부(31)가 제어하도록 해도 좋다. 이러한 제어에 기초하여, 바람직하게 제 1 처리예를 행할 수 있다.
Lmin ≤ L = v×2π/ω―2r―m×Ｐ ≤ Lmax …… (24)
(2) 상술한 제 2 처리예(스텝 Ｓlb)에서는, 기판(Ｗ)을 1회전시키는 동안에, 토출구(ａ)의 총수에서 1을 뺀 수로, 이웃하는 각 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ를 분할한 거리만큼, 이동방향(d)으로 현상액 노즐(11)을 이동시키도록 구성했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(Ｗ)을 1회전시키는 동안에 현상액 노즐(11)을 이동방향(d)으로 이동시키는 거리를, 이웃하는 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ보다 짧은 거리로 변경해도 좋다.
예를 들면, 상술한 조건식 (11), (12)에 더하여, 다음 식 (25)를 식 (3)에 대입하도록 변경하면 좋다.
Ｘi1 ― Ｘi2 = ―Ｐ×k …… (25)
k : 계수(0 초과이고 1 미만의 정수(定數))
그래서, 계수 k, 혹은, 이웃하는 토출구(ａ)의 중심 사이 거리 Ｐ보다 짧은 거리 (Ｐ×k)를 처리조건으로서 미리 설정해 두고, 식 (3), (11), (12), (25)를 만족하도록, 모터(3)와 수평이동기구(21)를 제어부(31)가 제어하도록 해도 좋다.
(3) 상술한 실시예에서는, 수평이동기구(21)는, 현상액 노즐(11)을 수평방향으로 이동시키는 것이었지만, 이에 한정되지 않는다. 현상액 노즐(11)을 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 주연과 중심 사이에서 변위시킬 수 있다면, 다른 방향의 성분을 포함해서 이동시키는 것이라도 좋다.
(4) 상술한 각 실시예에서는, 현상액 노즐(11)의 이동방향(d)을, 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 대략 중심을 향하는 방향으로서 설명했지만, 이 방향과 반대 방향으로 이동시키면서 현상액을 공급해도 좋다. 즉, 현상액 노즐(11)을 평면에서 보아 기판(Ｗ)의 대략 중심으로부터 기판(Ｗ)의 주연으로 지름방향으로 이동시키도록 변경해도 좋다.
(5) 상술한 실시예에서는, 토출구(ａ)는 원형이었지만, 토출한 현상액을 봉 모양으로 흘려보낼 수 있으면, 토출구(ａ)의 형상은 직사각형(정방형)이나 그 밖의 형상으로 적당히 변경할 수 있다.
(6) 상술한 실시예, 특히 제 1 처리예의 설명에서, 이웃하는 토출구(ａ)끼리의 간격(1a)으로서, 동시에 분리하여 착액한 현상액이 기판(Ｗ) 위에서 합류가능한 값인 것이 바람직하다고 기재했지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 동시에 분리하여 착액한 현상액이 기판(Ｗ) 위에서 퍼져도 합류할 수 없을 만큼, 이웃하는 토출구(ａ)끼리의 간격(la)를 크게 설계해도 좋다. 이러한 현상액 노즐(11)로 변경한 경우라도, 제 2 처리예나 제 3 처리예를 행함으로써, 기판(Ｗ)의 전면에 현상액을 빈틈없이 공급할 수 있다.
본 발명은 그 사상 또는 본질로부터 일탈함이 없이 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있고, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아니라, 첨부된 청구범위를 참조해야 한다.

Claims (10)

  1. 기판을 현상하는 현상장치로서, 상기 장치는,
    기판을 회전가능하게 지지하는 회전지지부;
    현상액을 토출하는 복수의 토출구가 일렬로 늘어서서 형성되어, 각 토출구로부터 토출된 현상액을 서로 분리한 채 기판에 착액시키는 현상액공급부;
    상기 토출구의 늘어선 방향을 평면에서 보아 기판의 중심을 향하는 한쪽 방향으로 유지하면서, 이 한쪽 방향으로 상기 현상액공급부를 이동함으로써, 상기 현상액공급부를 평면에서 보아 기판의 중심과 주연에 걸쳐 이동하는 이동기구;
    상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여, 각 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부가 기판을 1회전 시키는 동안에 상기 현상액공급부를 이동시키는 거리는, 이웃하는 토출구의 중심 사이 거리보다 짧으며,
    상기 제어부는, 상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적끼리를 근접시켜, 이들 궤적과 궤적 사이의 기판면을 착액 후에 퍼지는 현상액으로 덮고,
    기판 위에 착액된 현상액이 시간 경과와 함께 주위로 퍼짐으로써, 궤적과 궤적 사이의 기판면은 덮여지며,
    기판의 회전속도를 ω(rad/s)라고 하고, 현상액공급부의 이동속도 v(m/s)라고 하고, 인접하는 토출구(a)의 중심 사이 거리를 각각 Ｐ(m)라 하고, 0 초과 1 미만의 정수(定數)를 계수 ｋ라 했을 때, 그들은 다음과 같은 식
    Ｐ×ｋ=ｖ×2π/ω
    를 만족시키는 현상장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 현상액공급부가 기판의 주연 상방으로부터 기판의 중심의 상방까지 이동하면, 현상액공급부의 이동을 정지시키는 현상장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 현상액공급부가 기판의 중심의 상방까지 이동하면, 기판 전면(全面)에 빈틈없이 현상액이 공급되는 현상장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 토출구로부터 토출된 현상액은 봉(棒) 모양으로 흘러내리는 현상장치.
  6. 제1항에 있어서,
    각 토출구는 서로 근접해서 설치되어 있어, 각 토출구로부터 동시에 현상액이 토출되었을 때, 기판에 현상액이 착액하는 착액위치끼리 사이의 기판면을 착액 후에 퍼지는 현상액으로 덮는 현상장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 회전지지부와 상기 이동기구를 제어하여 기판의 회전속도와 상기 현상액공급부의 이동속도의 관계를 조정함으로써, 이웃하는 현상액의 착액위치의 궤적끼리의 간격을 제어하는 현상장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 간격이 미리 설정되어 있는 소정값 또는 소정범위 내가 되도록 제어하는 현상장치.
  9. 제1항에 있어서,
    각 토출구의 지름은 1㎜의 원형이며, 이웃하는 토출구의 사이는 각각 3㎜ 떨어져 있는 현상장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 각 토출구로부터 기판 위에 현상액을 각각 나선 모양으로 착액시켜 기판을 현상할 때, 기판의 회전속도 및 상기 현상액공급부의 이동속도를 각각 일정하게 제어하는 현상장치.
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