KR101840842B1 - 액처리 장치 및 액처리 방법 그리고 액처리용 기억 매체 - Google Patents
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Abstract
기판 표면에 처리액의 액막을 형성하는 처리를 실시하고, 액막을 제거하여 건조하는 액처리에서, 액막과 건조 영역의 경계면을 제어함으로써, 기판 표면의 처리액의 잔사 방지 및 액 갈라짐 방지를 도모하고, 또한 기판 표면의 결함 방지를 도모할 수 있도록 하는 것이다. 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼의 표면 중심으로 세정액(L)을 공급하여 액막을 형성하고, 웨이퍼의 중심부로부터 주연부를 향해 제 1 가스 노즐(70)로부터 N2 가스를 공급하여 웨이퍼 표면의 액막을 제거하여 건조 영역(D)을 형성하고, 제 1 건조 유체 공급부가 이 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 웨이퍼의 주연부를 향해 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역의 경계면으로 N2 가스를 공급하고, 또한 제 1 가스 노즐과 제 2 가스 노즐을 동심원 형상으로 이동시킨다.
Description
본 발명은, 액처리 장치 및 액처리 방법 그리고 액처리용 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 기판을 수평으로 보지(保持)한 상태로 회전시키면서, 기판 표면으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하는 처리를 실시하고, 이 후 기판 표면으로 건조 유체를 공급하여 액막을 제거하여 건조하는 액처리 장치 및 액처리 방법이 이용되고 있다.
예를 들면, 포토리소그래피 공정에서는, 기판 상에 포토레지스트를 도포하고, 레지스트막을 소정의 회로 패턴에 따라 노광하고, 현상 처리함으로써 회로 패턴을 형성한다. 이 포토리소그래피 공정에는, 통상, 도포·현상 처리 장치에 노광 장치를 접속한 처리 시스템이 이용된다.
포토리소그래피 공정에서는, 기판 상에 현상액을 액 축적하고, 레지스트의 가용성 부위를 용해시켜 회로 패턴이 형성된다. 이 후, 일반적으로, 레지스트의 용해 생성물을 현상액과 함께 기판 표면으로부터 제거하기 위하여 액처리가 행해진다.
종래, 이런 종류의 액처리의 방법으로서, 수평으로 보지된 기판을 회전시키면서, 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하는 처리액 공급 노즐로부터 기판 표면으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하고, 또한 처리액 공급 노즐에 추종하여 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하는 건조 유체, 예를 들면 불활성 가스 등의 건조 가스 공급 노즐로부터 기판 표면으로 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조하는 장치(방법)가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한 다른 액처리의 방법으로서, 표면이 처리액의 액막으로 덮인 기판을 수평으로 보지한 상태로 회전시키면서, 기판의 회전 중심의 상방에 설치된 기체 분사 수단으로부터 기판 표면에 환상(環狀)으로 기체를 분사하여 액막을 제거하여 건조하는 장치(방법)가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 처리액 공급 노즐과 건조 가스 공급 노즐을 동시에 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키기 때문에, 기판(웨이퍼)(W)의 회전에 대한 처리액 공급 노즐(60C)과 건조 가스 공급 노즐(70C)의 위치 관계를 모식적으로 도시하면, 도 19a와 같이 된다. 따라서, 처리액 공급 노즐(60C)과 건조 가스 공급 노즐(70C)이 위치하는 영역(A)에서는, 처리액 공급 노즐(60C)로부터 공급되는 처리액(세정액)(L)의 액막과 건조 가스 공급 노즐(70C)로부터 공급되는 건조 가스에 의해 액막이 제거되는 건조 영역(D)의 경계면이 제어된다(도 19b 참조). 그러나, 처리액 공급 노즐(60C)과 건조 가스 공급 노즐(70C)이 위치하는 영역(A)으로부터 기판(웨이퍼)(W)의 회전 방향 하류측의 영역(B, C)에서는, 영역(A)에 가까운 영역(B)에서는 경계면의 액막에 약간의 붕괴가 발생하고(도 19c 참조), 영역(B)보다 먼 영역(C)에서는 경계면의 액막이 완전히 붕괴되고, 경우에 따라서는 액막이 갈라져 수적화(水滴化)한다(도 19d 참조). 이와 같이, 액막의 경계면이 붕괴되면, 기판면 내에 잔사가 발생하여 기판(웨이퍼)(W)에 결함을 발생시킨다. 특히, 미세 또한 고애스펙트비의 회로 패턴을 형성하는 기판(W)의 세정 처리에서는 회로 패턴 간에 처리액(세정액)이 남아, 회로 패턴 간의 처리액(세정액)의 표면 장력이 지배적인 상태가 되면, 회로 패턴 간의 응력의 밸런스의 영향으로 패턴 붕괴가 발생한다. 그리고, 이것이 현상 결함으로서 나타난다.
또한, 기판(웨이퍼)(W)이 소수성을 가질 경우, 예를 들면 현상 처리 후의 노광부와 미노광부에서는, 노광부는 친수성을 가지고, 미노광부는 소수성을 가진다. 소수성(미노광부)에서는, 친수성(노광부)과 마찬가지로 처리액 공급 노즐의 근방에서는 처리액의 액막과 건조 영역의 경계면은 유지되지만, 처리액 공급 노즐로부터 먼 부분에서는, 기판이 1 회전하기 전에 건조되기 때문에, 경계면에서 액막이 갈라져 수적화하고(도 19d 참조), 그 액적이 기판 내면측으로 비산하여, 기판면에 얼룩 등의 오염을 초래한다. 그리고, 이것이 현상 결함으로서 나타난다. 이 현상은, 특히 초발수성의 보호막을 이용하여 노광, 현상 처리된 후의 세정 처리에서 현저하게 나타난다.
한편 특허 문헌 2에 기재된 기술은, 표면이 처리액의 액막으로 덮인 기판을 수평으로 보지한 상태로 회전시키면서, 기판의 회전 중심의 상방에 설치된 기체 분사 수단으로부터 기판 표면에 환상으로 기체를 분사하여 액막을 제거하여 건조하는 것인데, 기체 분사 수단으로부터 분사되는 기체에 의해 액막을 제거하는 부분에 주목하면, 특허 문헌 1에 기재된 기술과 마찬가지로, 액막의 붕괴 또는 액 갈라짐이 발생한다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 기술은 특허 문헌 1에 기재된 기술과 비교하면, 액막과 건조 영역의 경계면의 제어 능력은 더 작고, 가령 이 경계면의 제어 능력을 높이고자 하면, 매우 대량의 기체를 사용할 필요가 있어 실용적이지 않으며, 또한 기체 분사 수단이 상방으로 이동함으로써 기체를 기판 외주로 이동시키기 때문에 외주면으로 갈수록 경계면의 제어가 곤란해진다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 표면에 처리액의 액막을 형성하는 처리를 실시하고, 액막을 제거하여 건조하는 액처리에서, 액막과 건조 영역의 경계면을 제어함으로써, 기판 표면의 처리액의 잔사 방지 및 액 갈라짐 방지를 도모하고, 또한 기판 표면의 결함 방지를 도모할 수 있도록 한 액처리 장치 및 액처리 방법 및 액처리용 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 액처리 장치는, 기판을 수평으로 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판의 표면으로 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급부와, 상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 1 건조 유체 공급부와, 상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 2 건조 유체 공급부와, 상기 제 1 건조 유체 공급부를 상기 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 중심부와 주연부의 사이에서의 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와, 상기 회전 기구, 상기 제 1 처리액 공급부, 상기 제 1 및 제 2 건조 유체 공급부, 상기 제 1 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부에 의해, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면 중심으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하고, 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 액처리 장치에 있어서, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 복수 설치하고, 이들 복수의 제 2 건조 유체 공급부를 상기 제 2 이동 기구에 의해 이동 가능하게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 기판의 주연부를 향해 볼록 원호 형상으로 형성해도 된다.
상기 액처리 장치에 있어서, 상기 제 1 처리액 공급부를 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 3 이동 기구를 더 구비하고, 상기 제어부에 의해 상기 제 3 이동 기구의 구동을 제어하도록 해도 된다. 이 경우, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 처리액 공급부의 이동 방향에 대하여 후방측에 설치되고, 상기 제 1 처리액 공급부의 이동에 추종하여 상기 제 1 건조 유체 공급부가 이동하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 이동 기구와 제 3 이동 기구를 공통의 이동 기구로 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 액처리 장치에 있어서, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판 보지부에 의해 보지된 기판의 주연부보다 외방에 대기시키는 대기 위치를 구비하고, 상기 제어부에 의해, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동 시에는, 상기 제 2 건조 유체 공급부는 상기 대기 위치에 위치하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로 이동시키고, 이 후 동심원 형상으로 이동시키는 것이 바람직하다.
또한 상기 액처리 장치에 있어서, 상기 기판의 주연부에서의 상기 제 2 건조 유체 공급부로부터의 건조 유체의 공급을, 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터의 공급보다 전에 정지하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제 2 액처리 장치는, 상기 액처리 장치에 있어서, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급부와, 상기 제 2 처리액 공급부와 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 제 2 처리액 공급부를 선두로 하여 기판의 중심과 주연부의 사이에서의 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와, 상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 더 구비하고, 상기 제어부에 의해, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 제 2 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 제 2 처리액 공급부, 제 2 건조 유체 공급부 및 제 2 이동 기구를 복수 설치하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 제 3 액처리 장치는, 기판을 수평으로 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 제 1 및 제 2 처리액 공급부와, 상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 1 건조 유체 공급부와, 상기 제 1 처리액 공급부와 상기 제 1 건조 유체 공급부를 상기 제 1 처리액 공급부를 선두로 하여 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 1 이동 기구와, 상기 제 2 처리액 공급부를 기판의 중심과 주연부의 사이에서의 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와, 상기 회전 기구, 제 1 및 제 2 처리액 공급부, 제 1 건조 유체 공급부, 제 1 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부에 의해, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면 중심으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 상기 제 2 처리액 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 이동 기구를 복수 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 액처리 방법은, 기판을 수평으로 보지하고, 상기 기판의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하는 공정과, 상기 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 상기 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하는 공정과, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제 2 액처리 방법은, 상기 액처리 방법에 있어서, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 제 2 처리액 공급부에 추종하여 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 제 3 액처리 방법은, 기판을 수평으로 보지하고, 상기 기판의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하는 공정과, 상기 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 상기 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하는 공정과, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부를 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 액처리 방법에 있어서, 상기 제 1 처리액 공급부를 기판의 표면의 중심부로부터 주연부를 향해 이동시키고, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하고, 또한 상기 제 1 처리액 공급부에 추종하는 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하도록 해도 된다.
본 발명의 액처리용 기억 매체는, 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서, 상기 제어 프로그램은, 실행 시에 상기 액처리 방법에서의 공정이 실행되도록, 컴퓨터가 액처리 장치를 제어하는 것인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 액처리 장치(방법)에 의하면, 기판을 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 기판의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성한다. 이 후, 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부(또는 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부)가 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 건조 유체 공급부로부터 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 또한 제 1 건조 유체 공급부(또는 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부)와 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 기판 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역의 경계면을 제어하여 처리액의 잔사 또는 액 갈라짐를 방지할 수 있다.
본 발명의 제 2 액처리 장치(방법)에 의하면, 기판을 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 기판의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성한다. 이 후, 기판을 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부로부터 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액 및 건조 유체를 공급하고, 또한 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부를 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 기판 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역의 경계면을 제어하여 처리액의 잔사 또는 액 갈라짐을 방지할 수 있다.
본 발명의 제 3 액처리 장치(방법)에 의하면, 기판을 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 기판의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성한다. 이 후, 기판을 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부로부터 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부를 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 기판 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역의 경계면을 제어하여 처리액의 잔사 또는 액 갈라짐을 방지할 수 있다. 상기 제 3 액처리 장치(방법)는, 특히 기판 표면에 초발수성의 막이 형성된 경우에 있어서 액막과 건조 영역의 경계면의 액 갈라짐을 억제할 수 있다는 점에서 효과적이다.
본 발명에 의하면, 기판 표면에 처리액의 액막을 형성하는 처리를 실시하고, 액막을 제거하여 건조하는 액처리에 있어서, 액막과 건조 영역의 경계면을 제어함으로써, 기판 표면의 처리액의 잔사 방지 및 액 갈라짐의 방지를 도모할 수 있고, 또한 기판 표면의 결함 방지를 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 액처리 장치를 적용한 도포·현상 처리 장치에 노광 장치를 접속한 처리 시스템의 전체를 도시한 개략 평면도이다.
도 2는 상기 처리 시스템의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 4는 상기 제 1 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 5a ~ 도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 6a ~ 도 6c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 7a ~ 도 7c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 9는 상기 제 4 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 10a ~ 도 10c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 12는 상기 제 5 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 13a ~ 도 13c는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 14a ~ 도 14d는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 15a ~ 도 15c는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 액처리 방법의 일례의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 16a ~ 도 16c는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 액처리 방법의 다른 예의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 17a ~ 도 17c는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 18은 제 8 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 단면도이다.
도 19a ~ 도 19d는 종래의 액처리 방법에서의 기판에 대한 처리액 공급 노즐과 건조 가스 공급 노즐의 위치 관계를 도시한 도면으로, 19a는 개략 평면도, 19b, 19c 및 19d는 도 19a의 영역(A, B, C)의 개략 단면도이다.
도 2는 상기 처리 시스템의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 4는 상기 제 1 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 5a ~ 도 5c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 6a ~ 도 6c는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 7a ~ 도 7c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 9는 상기 제 4 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 10a ~ 도 10c는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액처리 장치를 적용한 현상 처리 장치의 개략 종단면도이다.
도 12는 상기 제 5 실시예에 따른 액처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 13a ~ 도 13c는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 14a ~ 도 14d는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 15a ~ 도 15c는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 액처리 방법의 일례의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 16a ~ 도 16c는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 액처리 방법의 다른 예의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 17a ~ 도 17c는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 평면도이다.
도 18은 제 8 실시예에 따른 액처리 방법의 공정을 도시한 개략 단면도이다.
도 19a ~ 도 19d는 종래의 액처리 방법에서의 기판에 대한 처리액 공급 노즐과 건조 가스 공급 노즐의 위치 관계를 도시한 도면으로, 19a는 개략 평면도, 19b, 19c 및 19d는 도 19a의 영역(A, B, C)의 개략 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부 도면에 기초하여 설명한다. 여기서는, 본 발명에 따른 액처리 장치를 기판 세정 장치에 적용하고, 도포·현상 처리 장치에 노광 처리 장치를 접속한 처리 시스템에 적용한 경우에 대하여 설명한다.
상기 처리 시스템은, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(W)(이하에 웨이퍼(W)라고 함)를 복수 매, 예를 들면 25 매를 밀폐 수납하는 캐리어(10)를 반출입하기 위한 캐리어 스테이션(1)과, 이 캐리어 스테이션(1)으로부터 취출된 웨이퍼(W)에 레지스트 도포, 현상 처리 등을 실시하는 처리부(2)와, 웨이퍼(W)의 표면에 광을 투과하는 액층을 형성한 상태에서 웨이퍼(W)의 표면을 액침 노광하는 노광부(4)와, 처리부(2)와 노광부(4)의 사이에 접속되어, 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스부(3)를 구비하고 있다.
캐리어 스테이션(1)은, 캐리어(10)를 복수 개 나란히 재치 가능한 재치부(11)와, 이 재치부(11)에서 봤을 때 전방의 벽면에 설치되는 개폐부(12)와, 개폐부(12)를 거쳐 캐리어(10)로부터 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 전달 수단(A1)이 설치되어 있다.
또한, 캐리어 스테이션(1)의 내측에는 하우징(20)으로 주위가 둘러싸이는 처리부(2)가 접속되어 있고, 이 처리부(2)에는 캐리어 스테이션(1)에서 봤을 때 왼쪽 앞측으로부터 차례로 가열·냉각계의 유닛을 다단화한 선반 유닛(U1, U2, U3)을 배치하고, 오른쪽에 액처리 유닛(U4, U5)을 배치한다. 선반 유닛(U1, U2, U3)의 사이에, 각 유닛간의 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 주반송 수단(A2, A3)이 선반 유닛(U1, U2, U3)과 교호로 배열되어 설치되어 있다. 또한 주반송 수단(A2, A3)은, 캐리어 스테이션(1)에서 봤을 때 전후 방향에 배치되는 선반 유닛(U1, U2, U3)측의 일면부와, 후술하는 예를 들면 우측의 액처리 유닛(U4, U5)측의 일면부와, 좌측의 일면을 이루는 배면부로 구성되는 구획벽(21)에 의해 둘러싸이는 공간 내에 배치되어 있다. 또한, 캐리어 스테이션(1)과 처리부(2)의 사이, 처리부(2)와 인터페이스부(3)의 사이에는, 각 유닛에서 이용되는 처리액의 온도 조절 장치 또는 온습도 조절용의 덕트 등을 구비한 온습도 조절 유닛(22)이 배치되어 있다.
인터페이스부(3)는, 처리부(2)와 노광부(4)의 사이에 전후에 설치되는 제 1 반송실(3A) 및 제 2 반송실(3B)로 구성되어 있고, 각각 제 1 웨이퍼 반송부(30A) 및 제 2 웨이퍼 반송부(30B)가 설치되어 있다.
선반 유닛(U1, U2, U3)은, 액처리 유닛(U4, U5)에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛을 복수 단, 예를 들면 10 단으로 적층한 구성으로 되어 있고, 그 조합은 웨이퍼(W)를 가열(베이크)하는 가열 유닛(HP), 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 유닛(CPL) 등이 포함된다. 또한 액처리 유닛(U4, U5)은, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 레지스트 또는 현상액 등의 약액 수납부 상에 반사 방지막을 도포하는 보텀 반사 방지막 도포 유닛(BCT)(23), 도포 유닛(COT)(24), 웨이퍼(W)로 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 유닛(DEV)(25) 등을 복수 단, 예를 들면 5 단으로 적층하여 구성되어 있다. 본 발명에 따른 액처리 장치인 기판 세정 장치는 현상 유닛(DEV)(25)에 설치되어 있다.
이어서, 상기한 처리 시스템에서의 웨이퍼(W)의 흐름에 대하여 간단히 설명한다. 먼저 외부로부터 웨이퍼(W)가 수납된 캐리어(10)가 재치(載置)부(11)에 재치되면, 개폐부(12)와 함께 캐리어(10)의 덮개체가 분리되어 전달 수단(A1)에 의해 웨이퍼(W)가 취출된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1)의 일단을 이루는 전달 유닛을 거쳐 주반송 수단(A2)으로 전달되고, 선반 유닛(U1 ~ U2) 내의 하나의 선반에서, 도포 처리의 전처리로서 반사 방지막의 형성 또는 냉각 유닛에 의한 기판의 온도 조정 등이 행해진다.
이 후, 주반송 수단(A2)에 의해 웨이퍼(W)는 도포 유닛(COT)(24) 내로 반입되고, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트막이 성막된다. 레지스트막이 성막된 웨이퍼(W)는 주반송 수단(A2)에 의해 도포 유닛(COT)(24)의 외부로 반출되고, 가열 유닛으로 반입되어 소정의 온도로 베이크 처리가 이루어진다. 베이크 처리를 종료한 웨이퍼(W)는, 냉각 유닛에서 냉각된 후, 선반 유닛(U3)의 전달 유닛을 경유하여 인터페이스부(3)로 반입되고, 이 인터페이스부(3)를 거쳐 노광부(4) 내로 반입된다. 또한, 액침 노광용의 보호막을 레지스트막 상에 도포할 경우에는, 상기 냉각 유닛에서 냉각된 후, 처리부(2)에서의 도시하지 않은 유닛에서 보호막용의 약액의 도포가 행해진다. 이 후, 웨이퍼(W)는 노광부(4)로 반입되어 액침 노광이 행해진다. 이 때, 액침 노광 전에 인터페이스부(3)에 설치된 도시하지 않은 본 발명의 기판 세정 장치에서 세정하도록 해도 된다.
액침 노광을 종료한 웨이퍼(W)는 제 2 웨이퍼 반송부(30B)에 의해 노광부(4)로부터 취출되고, 선반 유닛(U6)의 일단을 이루는 가열 유닛(PEB)으로 반입된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 제 1 웨이퍼 반송부(30A)에 의해 가열 유닛(PEB)으로부터 반출되고, 주반송 수단(A3)으로 전달된다. 그리고, 이 주반송 수단(A3)에 의해 현상 유닛(25) 내로 반입된다. 현상 유닛(25)에서는, 현상 처리에 겸용하는 본 발명에 따른 기판 세정 장치에 의해 기판의 현상이 행해지고, 또한 세정이 행해진다. 이 후, 웨이퍼(W)는 주반송 수단(A3)에 의해 현상 유닛(25)으로부터 반출되고, 주반송 수단(A2), 전달 수단(A1)을 경유하여 재치부(11) 상의 원래의 캐리어(10)로 되돌려진다.
<제 1 실시예>
본 발명의 기판 세정 장치를 현상 처리 장치에 조합한 실시예에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 기판 세정 장치(100)는 케이싱(26) 내에, 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 흡인 흡착하여 수평 자세로 보지하는 기판 보지부인 스핀 척(30)을 구비하고 있다. 스핀 척(30)은 축부(31)를 개재하여, 예를 들면 서보모터 등의 회전 기구(32)와 연결되어 있고, 이 회전 기구(32)에 의해 웨이퍼(W)를 보지한 상태로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 또한 회전 기구(32)는, 제어 수단인 제어 컴퓨터(90)의 제어부(90a)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어 컴퓨터(90)로부터의 제어 신호에 기초하여 스핀 척(30)의 회전수가 제어된다. 또한 케이싱(26)에는, 웨이퍼(W)의 반입출구(27)가 형성되고, 이 반입출구(27)에는 셔터(28)가 개폐 가능하게 설치되어 있다.
상기 스핀 척(30) 상의 웨이퍼(W)의 측방을 둘러싸도록 하여 상방측이 개구되는 컵체(40)가 설치되어 있다. 이 컵체(40)는 원통 형상의 외컵(41)과, 상부측이 내측으로 경사진 통 형상의 내컵(42)으로 이루어지고, 외컵(41)의 하단부에 접속된 예를 들면 실린더 등의 승강 기구(43)에 의해 외컵(41)이 승강하고, 또한 내컵(42)은 외컵(41)의 하단측 내주면에 형성된 단부(段部)로 압상되어 승강 가능하도록 구성되어 있다. 또한 승강 기구(43)는, 제어 컴퓨터(90)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어 컴퓨터(90)로부터의 제어 신호에 기초하여 외컵(41)이 승강하도록 구성되어 있다.
또한, 스핀 척(30)의 하방측에는 원형판(44)이 설치되어 있고, 이 원형판(44)의 외측에는 단면이 오목부 형상으로 형성된 액 받이부(45)가 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 액 받이부(45)의 저면에는 드레인 배출구(46)가 형성되어 있고, 웨이퍼(W)로부터 흘러 넘치거나 혹은 털어내져 액 받이부(45)에 저류된 현상액 또는 세정액은, 이 드레인 배출구(46)를 거쳐 장치의 외부로 배출된다. 또한, 원형판(44)의 외측에는 단면 산(山) 형상의 링 부재(47)가 설치되어 있다. 또한, 원형판(44)을 관통하는 예를 들면 3 개의 기판 지지 핀인 승강 핀(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 이 승강 핀과 기판 반송 수단(도시하지 않음)의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)는 스핀 척(30)으로 전달되도록 구성되어 있다.
한편, 스핀 척(30)에 보지된 웨이퍼(W)의 상방측에는, 현상액 노즐(50)과, 웨이퍼 표면으로 처리액 예를 들면 세정액을 공급하는 제 1 처리액 공급부인 세정액 노즐(60)과, 세정액 노즐(60)로부터의 세정액의 공급에 의해 형성된 액막에 건조 유체인 가스, 예를 들면 N2(질소), Ar(아르곤) 등의 불활성 가스를 토출(공급)하여 건조 영역(D)을 형성하는 제 1 건조 유체 공급부인 제 1 가스 노즐(70) 및 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 용해 생성물을 포함하는 세정액을 제거하는 제 2 건조 유체 공급부인 제 2 가스 노즐(80)이 승강 가능 및 수평 이동 가능하게 설치되어 있다.
현상액 노즐(50)은, 예를 들면 스핀 척(30)에 보지된 웨이퍼(W)로, 띠 형상으로 현상액을 공급하는 슬릿 형상의 토출구(50A)를 구비하고 있다. 이 토출구(50A)는, 길이 방향이 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따르도록 배치되어 있다. 현상액 노즐(50)은, 유량 조정기(52)를 개재 설치한 현상액 공급관(51)을 개재하여 현상액 공급원(53)에 접속되어 있다. 현상액의 유량 및 공급 시간은, 예를 들면 유량 조정 밸브 등의 유량 조정기(52)로 조정된다.
또한, 현상액 노즐(50)은 지지 부재인 노즐 암(55)의 일단측에 지지되어 있고, 이 노즐 암(55)의 타단측은 도시하지 않은 승강 기구를 구비한 이동 기대(56)와 접속되어 있다. 또한 이동 기대(56)는, 예를 들면 케이싱(26)의 저면에서 X 방향으로 연장되는 가이드 부재(57)를 따라, 예를 들면 볼 나사 기구 또는 타이밍 벨트 기구 등으로 이루어지는 노즐 이동 기구(200)에 의해 횡방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 컵체(40)의 일방의 외측에는 현상액 노즐(50)의 대기부(58)가 설치되고, 이 대기부(58)에서는 노즐 선단부의 세정 등이 행해진다.
또한, 스핀 척(30)의 상방에는 세정액 노즐(60)이 설치되고, 유량 조정기(62)를 개재 설치한 세정액 공급관(61)을 개재하여 세정액 공급원(63)에 접속되어 있다. 세정액의 유량 및 공급 시간은, 예를 들면 유량 조정 밸브 등의 유량 조정기(62)로 조정된다.
세정액 공급원(63)에는, 예를 들면 히터 등의 가열 기기를 탑재한 온도 조정기(도시하지 않음)가 접속되고, 세정액을 소정의 온도로 조정한다. 또한, 세정액 공급관(61)은 유량 조정기(62)를 포함하여, 단열 부재 등으로 구성되는 온도 유지 부재(도시하지 않음)로 둘러싸여 있고, 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 공급할 때까지, 세정액은 소정의 온도로 유지되고 있다.
또한, 세정액 노즐(60)은 도 4에 도시한 바와 같이, 노즐 보지부(65)를 개재하여 노즐 암(66)에 고정되어 있고, 이 노즐 암(66)은 승강 기구를 구비한 이동 기대(67)와 접속되어 있다. 이 이동 기대(67)는, 예를 들면 볼 나사 기구 또는 타이밍 벨트 기구 등으로 이루어지는 노즐 이동 기구(300)에 의해, 예를 들면 가이드 부재(57A)를 따라 현상액 노즐(50)과 간섭하지 않고 횡방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 컵체(40)의 현상액 노즐(50)의 대기부(58)의 타방의 외측에는, 세정액 노즐(60)의 대기부(68)가 설치되어 있다.
제 1 가스 노즐(70)은, 가스 유량 조정기(72)를 개재 설치한 가스 공급관(71)을 개재하여 가스 공급원(73)에 접속되어 있다. 또한 제 1 가스 노즐(70)은, 예를 들면 세정액 노즐(60)과 공통의 노즐 보지부(65)에 고정되어 있고, 노즐 암(66)에 의해 세정액 노즐(60)과 일체적으로 이동하도록 구성되어 있다.
한편 제 2 가스 노즐(80)은, 가스 유량 조정기(82)를 개재 설치한 가스 공급관(81)을 개재하여 가스 공급원(83)에 접속되어 있다. 또한 제 2 가스 노즐(80)은, 노즐 보지부(85)를 개재하여 노즐 암(86)에 고정되어 있고, 이 노즐 암(86)은 승강 기구를 구비한 이동 기대(87)와 접속되어 있다. 이 이동 기대(87)는 노즐 이동 기구(400)에 의해, 예를 들면 상기 가이드 부재(57A)를 따라 현상액 노즐(50), 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 횡방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 컵체(40)의 세정액 노즐(60)의 대기부(68)의 타방의 외측에, 제 2 가스 노즐(80)의 대기 위치(88)가 설치되어 있다.
현상액 노즐(50)을 이동시키기 위한 노즐 이동 기구(200), 세정액 노즐(60), 제 1 가스 노즐(70) 및 제 2 가스 노즐(80)을 이동시키기 위한 노즐 이동 기구(300, 400), 스핀 척(30)을 회전시키는 회전 기구(32) 및 컵체(40)의 승강 기구(43), 현상액, 세정액, 가스의 유량을 조정하는 유량 조정기(52, 62, 72, 82)는 제어부(90a)에 의해 제어된다.
제어부(90a)는 제어 컴퓨터(90)에 내장되어 있고, 제어 컴퓨터(90)는 제어부(90a) 외에 기판 세정 장치(100)가 행하는 후술하는 동작에서의 각 처리 공정을 실행하기 위한 프로그램을 저장하는 제어 프로그램 저장부(90b)와, 판독부(90c)를 내장하고 있다. 또한 제어 컴퓨터(90)는, 제어부(90a)에 접속된 입력부(90e)와, 처리 공정을 작성하기 위한 처리 공정 화면을 표시하는 표시부(90d)와, 판독부(90c)에 삽입 장착되고, 또한 제어 컴퓨터(90)에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 구비되어 있고, 제어 프로그램에 기초하여 상기 각 부에 제어 신호를 출력하도록 구성되어 있다.
또한, 제어 프로그램은 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 플래쉬 메모리, 플렉시블 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체(90f)에 저장되고, 이를 기억 매체(90f)로부터 제어 컴퓨터(90)에 인스톨되어 사용된다.
이어서, 상기한 바와 같이 구성되는 기판 세정 장치(100)의 동작 태양에 대하여 설명한다. 먼저, 웨이퍼(W)가 기판 세정 장치(100) 내로 반입되어 있지 않을 때에는, 외컵(41), 내컵(42)은 하강 위치에 있고, 현상액 노즐(50), 세정액 노즐(60), 제 1 가스 노즐(70) 및 제 2 가스 노즐(80)은 소정의 대기 위치에서 각각 대기하고 있다. 상기 처리 시스템에서, 액침 노광된 후의 웨이퍼(W)가, 가열 처리된 후, 주반송 수단(A3)(도 1 참조)에 의해 기판 세정 장치(100) 내로 반입되면, 주반송 수단(A3)과 도시하지 않은 승강 핀과의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)는 스핀 척(30)으로 전달된다.
이 후, 외컵(41) 및 내컵(42)이 상승 위치로 설정되고, 또한 현상액 노즐(50)로부터 웨이퍼(W) 상으로 현상액이 공급되고, 공지의 방법에 의해 현상액의 공급이 행해진다. 이 실시예에서는, 현상액의 공급 개시 시에는, 현상액 노즐(50)은 웨이퍼(W)의 주연부 상방, 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면으로부터 수 mm 상방에 배치된다. 웨이퍼(W)를 예를 들면 1000 ~ 1200 rpm의 회전 속도로 회전시키고, 또한 현상액 노즐(50)로부터 현상액을 띠 형상으로 토출하면서, 현상액 노즐(50)을 웨이퍼(W)의 주연부로부터 중앙부를 향해 이동시킨다. 현상액 노즐(50)로부터 띠 형상으로 토출된 현상액은, 웨이퍼(W)의 외측으로부터 내측을 향해 서로 간극이 없도록 배열되고, 이에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전체로 나선 형상으로 현상액이 공급된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면을 따라 현상액은 외측으로 확산되고, 박막 형상의 액막이 형성된다. 이렇게 하여, 현상액에 레지스트의 용해성 부위가 용해되고, 불용해성의 부위가 남아 회로 패턴이 형성된다.
이어서, 이 현상액 노즐(50)과 교체되도록 하여 세정액 노즐(60)이 웨이퍼(W)의 중심부 상방에 배치되고, 현상액 노즐(50)이 현상액의 공급을 정지한 직후에 신속하게 세정액 노즐(60)로부터 세정액(L)을 토출하여 웨이퍼(W)의 표면의 세정을 행한다. 이하에, 이 세정 공정에 대하여 도 5a ~ 도 5c를 참조하여 상세히 설명한다. 이 실시예의 세정 공정은, 이하의 단계에 의해 행해진다.
(단계(1)) 세정액 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 중심부의 상방, 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면으로부터 15 mm의 높이의 위치에 배치한다. 스핀 척(30)을 예를 들면 1000 rpm의 회전수로 회전시키면서, 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 중심부로 예를 들면 순수 등의 세정액(L)을 예를 들면 350 mL/분의 유량으로 예를 들면 5 초간 토출(공급)한다. 세정액(L)은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부를 향해 확산되고, 현상액이 세정액(L)에 의해 치환된다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 세정액(L)의 액막이 형성된다.
(단계(2)) 이어서, 스핀 척(30)을 1500 rpm 이상, 예를 들면 2500 rpm의 회전수로 회전시키면서, 도 5a에 도시한 바와 같이, 노즐 암(66)(도 4 참조)을 이동시킴으로써, 세정액 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 일정한 거리만큼 이동시키고, 또한 세정액 노즐(60)에 추종하여 제 1 가스 노즐(70)로부터 N2 가스를 토출(공급)하면서 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부를 향해 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시킨다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 세정액 노즐(60)로부터 세정액(L)을 공급하여 세정액(L)의 액막을 형성하고, 또한 세정액(L)의 공급에 추종하여 제 1 가스 노즐(70)로부터 N2 가스를 분사하여, 액막을 얇게 하여 제거하고, 건조 영역(D)을 형성한다(도 5a 참조). 또한 건조 영역(D)이란, 세정액(L)이 증발함으로써 웨이퍼(W)의 표면이 노출된 영역을 말하고, 여기서는 웨이퍼(W)의 회로 패턴 간에 세정액(L)이 잔존하고 있을 경우도 포함한다. 이 건조 영역(D)의 코어는, 원심력에 의해 중심부로부터 세정액(L)의 공급 위치까지 확산된다.
(단계(3)) 상기와 같이 하여, 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 제 2 가스 노즐(80)을 대기 위치(88)로부터 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로 이동시키고, 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면으로 N2 가스를 토출(공급)하면서, 제 2 가스 노즐(80)을 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 5b 참조). 이 경우, 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)의 이동 속도(V)와 제 2 가스 노즐(80)의 이동 속도(V)를 동일하게 하여, 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 가스 노즐(80)의 N2 가스의 토출(공급) 위치를 동기시키고 있다. 이와 같이 하여, 제 1 및 제 2 가스 노즐(70, 80)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있어, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 5c 참조).
또한 웨이퍼(W)의 주연부에서, 제 2 가스 노즐(80)로부터의 N2 가스의 토출(공급)의 정지를 제 1 가스 노즐(70)로부터의 N2 가스의 토출(공급)의 정지 전에 행해도 된다. 이와 같이, 제 2 가스 노즐(80)로부터의 N2 가스의 토출(공급)을 정지해도, 웨이퍼(W)의 주연부의 원심력에 의해 세정액(L)의 잔사를 털어내 제거할 수 있다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
제 1 실시예에 따르면, 미세 또한 고애스펙트비의 회로 패턴(P)이 형성된 웨이퍼(W)에 대하여 현상한 후, 웨이퍼(W)를 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 중심부에 세정액(L)을 토출(공급)하여 웨이퍼(W)의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 가스 노즐(70)로부터 웨이퍼(W)의 표면 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 N2 가스를 토출(공급)하여 웨이퍼(W) 표면의 액막을 제거하여 건조 영역(D)을 형성한다. 이 후, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)이 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면으로 N2 가스를 공급하고, 또한 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 가스 노즐(80)을 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W) 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역(D)의 경계면을 제어하여 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 제거(배출)한다. 제 1 실시예의 이 구성에 의해, 높은 세정 효과를 실현하여, 현상 결함을 전무에 가까운 상태까지 저감할 수 있다. 또한 제 1 실시예에서는, 제 2 가스 노즐(80)로부터 N2 가스를 토출(공급)하여 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 제거(배출)함으로써, 웨이퍼(W)의 건조를 촉진할 수 있다. 이에 의해, 세정액 노즐(60)의 이동 속도를 높일 수 있다. 이렇게 하여, 효과적인 세정을 보다 단시간에 행할 수 있다.
<제 2 실시예>
제 2 실시예는, 제 2 가스 노즐(80)을 복수(여기서는 2 개의 경우를 나타냄) 설치하여, 건조 효율의 향상 및 세정액(L)의 잔사의 제거를 확실히 행할 수 있도록 한 경우이다. 이 경우, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)은 노즐 암(86)에서의 웨이퍼(W)의 중심선에 대하여 대칭의 2 개소에 설치되어 있고, 제어부(90a)의 제어에 의해, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)이 제 1 가스 노즐(70)의 이동에 대응하여 웨이퍼(W)의 동심원 상에 위치하도록 구성되어 있다.
또한 제 2 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 제 2 실시예의 액처리 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 6a ~ 도 6c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3a)) 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)을 대기 위치(88)로부터 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로 이동시키고, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 토출(공급)하면서, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)을 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 6b 참조). 이 때, 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)의 이동 속도(V)와 제 2 가스 노즐(80)의 이동 속도(V)를 동일하게 제어하여, 제 1 가스 노즐(70)과 2 개의 제 2 가스 노즐(80)이 웨이퍼(W)의 동심원 상에 위치하도록 한다.
이와 같이 하여, 제 1 가스 노즐(70)과 2 개의 제 2 가스 노즐(80)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있어, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 2 개의 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 6c 참조). 따라서, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 토출(공급)되는 N2 가스를 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 효율 좋게 분사할 수 있으므로, 건조 효율의 향상 및 건조 시간의 단축화가 도모된다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3a)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 3 실시예>
제 3 실시예는, 상기 제 1 실시예에서의 제 2 가스 노즐(80) 대신에, 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 볼록 원호 형상의 제 2 가스 노즐(80A)을 이용한 경우이다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 볼록 원호 형상으로 형성되는 제 2 가스 노즐(80A)은, 토출홀도 마찬가지로 볼록 원호 형상으로 형성되어 있고, 이 제 2 가스 노즐(80A)로부터 토출되는 N2 가스의 단면을 원호 형상으로 하도록 구성되어 있다.
또한 제 3 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 제 3 실시예의 액처리 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 7a ~ 도 7c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3b)) 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 제 2 가스 노즐(80A)을 대기 위치(88)로부터 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로 이동시키고, 제 2 가스 노즐(80A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 단면 원호 형상 상태로 토출(공급)하면서, 제 2 가스 노즐(80A)을 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 7b 참조). 이와 같이 하여, 제 1 및 제 2 가스 노즐(70, 80A)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 제 2 가스 노즐(80A)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 7c). 따라서, 제 2 가스 노즐(80A)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 토출(공급)되는 N2 가스를 액막과 건조 영역(D)의 원호 형상의 경계면에 효율 좋게 분사할 수 있으므로, 건조 효율의 향상 및 건조 시간의 단축화가 도모된다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3b)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 4 실시예>
이어서, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법의 제 4 실시예에 대하여, 도 8 ~ 도 10c를 참조하여 설명한다. 제 4 실시예는, 제 1 실시예에서 이용되는 기판 세정 장치에서의 세정액 노즐(60)(이하에, 제 1 세정액 노즐(60)이라고 함)과 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 가스 노즐(80)에 더하여, 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 웨이퍼(W)의 표면에, 예를 들면 순수 등의 세정액(L)을 토출(공급)하는 제 2 세정액 노즐(60A)을 설치한 경우이다.
이 경우, 제 2 세정액 노즐(60A)은, 제 2 가스 노즐(80)과 공통의 노즐 보지부(85)에 고정되어 있고, 노즐 암(86)에 의해 제 2 가스 노즐(80)과 일체적으로 이동하도록 구성되어 있다.
또한 제 2 세정액 노즐(60A)은, 유량 조정기(62A)를 개재 설치한 세정액 공급관(61A)을 개재하여 세정액 공급원(63A)에 접속되어 있다. 세정액의 유량 및 공급 시간은, 예를 들면 유량 조정 밸브 등의 유량 조정기(62A)로 조정된다. 또한 세정액 공급원(63A)에는, 예를 들면 히터 등의 가열 기기를 탑재한 온도 조정기(도시하지 않음)가 접속되고, 세정액을 소정의 온도로 조정한다. 또한 세정액 공급관(61A)은, 유량 조정기(62A)를 포함하여, 단열 부재 등으로 구성되는 온도 유지 부재(도시하지 않음)로 둘러싸여 있고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 공급할 때까지, 세정액은 소정의 온도로 유지되고 있다.
또한 제 4 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 제 4 실시예의 액처리 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 8 ~ 도 10c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3c)) 상기와 같이 하여, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 대기 위치(88)로부터 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로 이동시키고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 제 1 세정액 노즐(60)로부터의 토출량(350 mL/분)보다 적은 양(예를 들면, 250 mL/분)을 토출(공급)하고, 또한 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 토출(공급)하면서, 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 10b 참조).
이 경우, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)의 이동 속도(V)와 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)의 이동 속도(V)를 동일하게 하여, 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 가스 노즐(80)의 N2 가스의 토출(공급) 위치를 동기시키고 있다. 이와 같이 하여, 제 1 및 제 2 세정액 노즐(60, 60A)과 제 1 및 제 2 가스 노즐(70, 80)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 10c 참조).
제 4 실시예에 따르면, 미세 또한 고애스펙트비의 회로 패턴(P)이 형성된 웨이퍼(W)에 대하여 현상한 후, 웨이퍼(W)를 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 중심부에 세정액(L)을 토출(공급)하여 웨이퍼(W)의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 가스 노즐(70)로부터 웨이퍼(W)의 표면 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 N2 가스를 토출(공급)하여 웨이퍼(W) 표면의 액막을 제거하여 건조 영역(D)을 형성한다. 이 후, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)이 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 토출(공급)하고, 또한 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면으로 N2 가스를 공급하고, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W) 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역(D)의 경계면을 제어하여 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 제거(배출)한다. 제 4 실시예의 이 구성에 의해, 발수성의 보호막을 이용하여 노광, 현상된 후의 소수성을 가지는 노광부에 부착하는 세정액(L)을 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출(공급)되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있고, 소수성을 가지는 미노광부에 의해 생성되는 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액막의 액 갈라짐에 의해 부족한 양을 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 토출(공급)되는 세정액(L)에 의해 보충하여 액막과 건조 영역(D)의 경계면을 제어할 수 있다. 따라서, 높은 세정 효과를 실현하여, 현상 결함을 전무에 가까운 상태까지 저감할 수 있다. 이에 의해, 제 1 세정액 노즐(60)의 이동 속도를 높일 수 있어, 효과적인 세정을 보다 단시간에 행할 수 있다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3c)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 5 실시예>
이어서, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법의 제 5 실시예에 대하여, 도 11 ~ 도 13c를 참조하여 설명한다. 제 5 실시예에 따른 기판 세정 장치 및 방법은, 웨이퍼(W)의 액처리면이 큰 소수성을 가질 경우에 적용하는 것이며, 제 1 실시예에서 이용되는 기판 세정 장치에서의 제 2 가스 노즐(80) 대신에, 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 웨이퍼(W)의 표면에, 예를 들면 순수 등의 세정액(L)을 토출(공급)하는 제 2 세정액 노즐(60A)을 설치한 경우이다. 즉, 제 5 실시예의 기판 세정 장치는, 웨이퍼 표면으로 세정액을 공급하는 세정액 노즐(60)(이하에, 제 1 세정액 노즐(60)이라고 함)과, 제 1 세정액 노즐(60)로부터의 세정액의 공급에 의해 형성된 액막으로 건조 유체인 가스, 예를 들면 N2(질소), Ar(아르곤) 등의 불활성 가스를 토출하여 건조 영역(D)을 형성하는 제 1 가스 노즐(70) 및 액막과 건조 영역의 경계면에 세정액을 토출(공급)하여 경계면의 액막의 붕괴 또는 액 갈라짐을 보수하는 제 2 세정액 노즐(60A)을 설치한 경우이다.
이 경우, 제 2 세정액 노즐(60A)은, 도 12에 도시한 바와 같이 노즐 보지부(65A)를 개재하여 노즐 암(66A)에 고정되어 있고, 이 노즐 암(66A)은 승강 기구를 구비한 이동 기대(67A)에 접속되어 있다. 이 이동 기대(67A), 예를 들면 볼 나사 기구 또는 타이밍 벨트 기구 등으로 이루어지는 노즐 이동 기구(400)에 의해, 예를 들면 가이드 부재(57A)를 따라 현상액 노즐(50)과 간섭하지 않고 횡방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 컵체(40)의 현상액 노즐(50)의 대기부(58)의 타방의 외측에는, 제 2 세정액 노즐(60A)의 대기부(대기 위치)(68A)가 설치되어 있다.
또한 제 2 세정액 노즐(60A)은, 유량 조정기(62A)를 개재 설치한 세정액 공급관(61A)을 개재하여 세정액 공급원(63A)에 접속되어 있다. 세정액의 유량 및 공급 시간은, 예를 들면 유량 조정 밸브 등의 유량 조정기(62A)로 조정된다. 또한 세정액 공급원(63A)에는, 예를 들면 히터 등의 가열 기기를 탑재한 온도 조정기(도시하지 않음)가 접속되고, 세정액을 소정의 온도로 조정한다. 또한, 세정액 공급관(61A)은 유량 조정기(62A)를 포함하여, 단열 부재 등으로 구성되는 온도 유지 부재(도시하지 않음)로 둘러싸여 있고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 웨이퍼(W) 상으로 세정액을 공급할 때까지, 세정액은 소정의 온도로 유지되고 있다.
또한 제 5 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 제 5 실시예의 액처리 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 11 ~ 도 13c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3d)) 상기한 바와 같이 하여, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 제 2 세정액 노즐(60A)을 대기 위치(68A)로부터 제 2 세정액 공급 개시 위치로 이동시키고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 제 1 세정액 노즐(60)로부터의 토출량(350 mL/분)보다 적은 양(예를 들면, 250 mL/분)을 토출(공급)하면서, 제 2 세정액 노즐(60A)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 13b 참조).
이 경우, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)의 이동 속도(V)와 제 2 세정액 노즐(60A)의 이동 속도(V)를 동일하게 하여, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 2 세정액 노즐(60A)의 세정액(L)의 토출(공급) 위치를 동기시키고 있다.
이와 같이 하여, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 세정액 노즐(60A)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있다. 또한, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출(공급)된 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)은 노광부에 잔존하는데, 웨이퍼(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 제거(배출)된다(도 13c 참조).
제 5 실시예에 따르면, 특히 초발수성의 레지스트를 이용한 미세 또한 고애스펙트비의 회로 패턴(P)이 형성된 웨이퍼(W)에 대하여 현상한 후, 웨이퍼(W)를 수평으로 보지하여 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 중심부에 세정액(L)을 토출(공급)하여 웨이퍼(W)의 표면에 액막을 형성하고, 이어서 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 가스 노즐(70)로부터 웨이퍼(W)의 표면 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 N2 가스를 토출(공급)하여 웨이퍼(W) 표면의 액막을 제거하여 건조 영역(D)을 형성한다. 이 후, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)이 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치로 이동했을 시, 제 2 세정액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 토출(공급)하고, 또한 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 세정액 노즐(60A)을 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W) 표면에 형성된 액막과 액막을 제거하여 형성된 건조 영역(D)의 경계면을 제어하여 액막의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 보수하여 적정한 액막을 형성한다. 제 5 실시예의 이 구성에 의해, 발수성의 보호막을 이용하여 노광, 현상된 후의 소수성을 가지는 미노광부에 의해 생성되는 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액막의 액 갈라짐에 의해 부족한 양을 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 토출(공급)되는 세정액(L)에 의해 보충하여 액막과 건조 영역(D)의 경계면을 제어할 수 있다. 또한, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출(공급)되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)이 노광부에 부착되는데, 웨이퍼(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 제거할 수 있다. 따라서, 높은 세정 효과를 실현하여, 현상 결함을 전무에 가까운 상태까지 저감할 수 있다. 이에 의해, 제 1 세정액 노즐(60)의 이동 속도를 높일 수 있어, 효과적인 세정을 보다 단시간에 행할 수 있다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3d)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 6 실시예>
이어서, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법의 제 6 실시예에 대하여, 도 14a ~ 14d를 참조하여 설명한다. 제 6 실시예는, 제 1 세정액 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부로 이동시키지 않고, 웨이퍼(W)의 중심 상방에 위치하는 제 1 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 세정액(L)을 토출(공급)하여 액막을 형성하고, 이 후, 상기 실시예와 동일한 방법으로 세정액(L)을 제거하여 건조시키는 경우이다. 이하에, 제 6 실시예에 따른 기판 세정 장치 및 방법에 대하여, 도 3 및 도 4에 도시한 상기 제 1 실시예와 동일한 구조의 기판 세정 장치를 이용한 경우에 대하여 설명한다.
또한 제 6 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
제 6 실시예의 세정 공정은, 이하의 단계에 의해 행해진다.
(단계(1a)) 제 1 세정액 노즐(60)을 웨이퍼(W)의 중심부의 상방, 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면으로부터 15 mm의 높이의 위치에 배치한다. 스핀 척(30)을 예를 들면 1000 rpm의 회전수로 회전시키면서, 제 1 세정액 노즐(60)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 세정액(L)을, 예를 들면 350 mL/분의 유량으로 예를 들면 5 초간 토출(공급)한다. 세정액(L)은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부를 향해 확산되고, 현상액이 세정액(L)에 의해 치환된다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 세정액(L)의 액막이 형성된다(도 14a 참조).
(단계(2a)) 이어서, 스핀 척(30)을 1500 rpm 이상, 예를 들면 2500 rpm의 회전수로 회전시키면서, 노즐 암(66)에 의해 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심의 상방으로 이동시키고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 N2 가스를 토출(공급)시키면서, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 소정의 위치까지 이동시킨다(도 14b 참조). 이와 같이, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 제 1 가스 노즐(70)로부터 N2 가스를 분사하여, 액막을 얇게 하여 제거하고, 건조 영역(D)을 형성한다(도 14b 참조). 또한 건조 영역(D)이란, 세정액(L)이 증발함으로써 웨이퍼(W)의 표면이 노출된 영역을 말하고, 여기서는 웨이퍼(W)의 회로 패턴 간에 세정액(L)이 잔존하고 있는 경우도 포함한다. 이 건조 영역(D)의 코어는, 원심력에 의해 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부까지 확산된다.
(단계(3e)) 상기와 같이 하여, 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 제 2 가스 노즐(80)을 대기 위치(88)로부터 제 2 N2 가스 공급 개시 위치로 이동시키고, 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 토출(공급)하면서, 제 2 가스 노즐(80)을 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 14c 참조). 이 경우, 제 1 가스 노즐(70)의 이동 속도(V)와 제 2 가스 노즐(80)의 이동 속도(V)를 동일하게 하여, 제 1 가스 노즐(70)과 제 2 가스 노즐(80)의 N2 가스의 토출(공급) 위치를 동기시키고 있다. 이와 같이 하여, 제 1 및 제 2 가스 노즐(70, 80)을 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 14d 참조).
또한 웨이퍼(W)의 주연부에서, 제 2 가스 노즐(80)로부터의 N2 가스의 토출(공급)의 정지를 제 1 가스 노즐(70)로부터의 N2 가스의 토출(공급)의 정지 전에 행해도 된다. 이와 같이 해도, 제 2 가스 노즐(80)로부터의 N2 가스의 토출(공급)을 정지해도, 웨이퍼(W)의 주연부의 원심력에 의해 세정액(L)의 잔사를 털어내 제거할 수 있다.
이상의 일련의 단계(1a, 2a, 3e)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 7 실시예>
상기 실시예에서는, 제 2 가스 노즐(80) 또는 제 2 가스 노즐(80) 및 제 2 세정액 노즐(60A)이, 1 개의 노즐 암(86)에 의해 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 N2 가스 공급 개시 위치(또는 제 2 N2 가스 공급 개시 위치 및 제 2 세정액 공급 개시 위치)로부터 웨이퍼(W)의 주연부로 이동할 경우에 대하여 설명했지만, 복수의 제 2 가스 노즐(80) 또는 제 2 가스 노즐(80) 및 제 2 세정액 노즐(60A)을 각각 노즐 암(86A, 86B)에 의해 서로 간섭하지 않는 방향으로 이동시키도록 해도 된다.
예를 들면, 도 15a ~ 도 15c에 도시한 바와 같이, 2 조의 제 2 가스 노즐(80)과 제 2 세정액 노즐(60A)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)에 대하여 수평의 120 도의 위치에 배치한다.
이와 같이 구성되는 액처리 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 15a ~ 도 15c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3f)) 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 2 조의 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)의 각각을 대기 위치(88)로부터 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치(구체적으로, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)에 대하여 수평의 120 도의 위치)로 이동시키고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 토출(공급)하고, 또한 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 토출(공급)하고, 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 15b 참조). 이와 같이 하여, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 2 조의 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 서로 120 도의 간격을 두고 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 2 조의 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 15c 참조). 따라서, 2 개의 제 2 가스 노즐(80)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 토출(공급)되는 N2 가스를 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 효율적으로 분사할 수 있으므로, 건조 효율의 향상 및 건조 시간의 단축화가 도모된다.
또한, 상기 실시예 대신에, 3 조의 제 2 가스 노즐(80)과 제 2 세정액 노즐(60A)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)에 대하여 수평의 90 도의 위치에 배치하고, 3 조의 제 2 가스 노즐(80) 또는 제 2 가스 노즐(80) 및 제 2 세정액 노즐(60A)을 각각 노즐 암(86A, 86B, 86C)에 의해 서로 간섭하지 않는 방향으로 이동시키도록 해도 된다.
예를 들면 도 16a ~ 도 16c에 도시한 바와 같이, 3 조의 제 2 가스 노즐(80)과 제 2 세정액 노즐(60A)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)에 대하여 수평의 90 도의 위치에 배치한다.
이와 같이 구성되는 기판 세정 장치(방법)에 의한 기판 세정 방법에 대하여, 도 16a ~ 도 16c를 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 본 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3g)) 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 3 조의 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)의 각각을 대기 위치(88)로부터 제 2 세정액 공급 개시 위치 및 제 2 N2 가스 공급 개시 위치(구체적으로, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)에 대하여 수평의 90 도와 180 도의 위치)로 이동시키고, 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 세정액(L)을 토출(공급)하고, 또한 제 2 가스 노즐(80)로부터 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 N2 가스를 토출(공급)하고, 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 16b 참조). 이와 같이 하여, 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 3 조의 제 2 세정액 노즐(60A) 및 제 2 가스 노즐(80)을 서로 90 도의 간격을 두고 웨이퍼(W)의 주연부까지 동심원 형상으로 이동시킴으로써, 액막과 건조 영역(D)의 경계면의 액 붕괴 또는 액 갈라짐을 제어할 수 있고, 제 1 가스 노즐(70)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 완전히 제거되지 않은 세정액(L)의 잔사를 3 조의 제 2 가스 노즐(80)로부터 토출되는 N2 가스에 의해 제거할 수 있다(도 16c 참조). 따라서, 3 개의 제 2 가스 노즐(80)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 토출(공급)되는 N2 가스를 액막과 건조 영역(D)의 경계면에 효율 좋게 분사할 수 있으므로, 건조 효율의 향상 및 건조 시간의 단축화가 도모된다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3f, 1, 2, 3g)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<제 8 실시예>
이어서, 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법의 제 8 실시예에 대하여, 도 17a ~ 도 18을 참조하여 설명한다. 도 18에 도시한 바와 같이, 제 8 실시예에서는 제 2 건조 유체 공급 노즐은, 웨이퍼(W)의 표면에 고휘발성의 유기 용제, 예를 들면 이소프로필 알코올(IPA)을 토출하는 유기 용제 토출 노즐(80G)(이하에, IPA 토출 노즐(80G)이라고 함)로 형성되어 있다. 이 경우, IPA 토출 노즐(80G)은, 유량 조정기(80j)를 개재 설치한 IPA 공급관(80k)을 개재하여 IPA 공급원(80l)에 접속되어 있다. 또한 제 8 실시예에서, 그 외의 부분은 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 제 8 실시예에 따르면, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부로 IPA 토출 노즐(80G)을 이동시킴으로써, IPA 토출 노즐(80G)로부터 IPA를 토출하여 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 IPA로 치환하여 보다 빠르게 건조 제거할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제 8 실시예에 따른 기판 세정 방법에 대하여, 도 17a ~ 도 18을 참조하여 간단히 설명한다. 또한, 제 8 실시예에서 단계(1)와 단계(2)는 제 1 실시예와 동일하므로, 동일 부분에는 동일 부호를 부여하여 설명은 생략한다.
(단계(3h)) 도 17a에 도시한 바와 같이, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심부로부터 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 이동시켜, 웨이퍼(W)의 표면에 건조 영역(D)을 형성하고, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향해 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)과 간섭하지 않는 위치로 설정된 제 2 건조 유체(IPA) 공급 개시 위치와 동심원 상의 위치까지 이동시켰을 시, 웨이퍼(W)를 회전시킨 채로, 대기 위치(88)에 위치하는 IPA 토출 노즐(80G)을 대기 위치(88)로부터 제 2 건조 유체(IPA) 공급 개시 위치로 이동시키고, IPA 토출 노즐(80G)로부터 IPA를 토출(공급)하고, IPA 토출 노즐(80G)을 제 1 세정액 노즐(60) 및 제 1 가스 노즐(70)과 함께 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시킨다(도 17b 참조). 이에 의해, 건조 영역(D)에서의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 IPA로 치환하여 건조 제거한다(도 17b, 도 18 참조). 또한, IPA 토출 노즐(80G)은 웨이퍼(W)의 주연부까지 이동하여, 웨이퍼(W)의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 확실히 제거(배출)한다(도 17c 참조).
(단계(4)) IPA 토출 노즐(80G)이 웨이퍼(W)의 주연부까지 이동하여, 웨이퍼(W)의 회로 패턴 간에 잔존하는 세정액(L)을 제거(배출)한 후, 웨이퍼(W)의 회전수를 예를 들면 2000 rpm으로 설정한 상태에서, 웨이퍼(W) 상의 미크로 레벨의 액적을 원심력에 의해 털어내 건조를 행한다. 동시에, 제 1 세정액 노즐(60), 제 1 가스 노즐(70) 및 IPA 토출 노즐(80G)은 대기 위치로 되돌려진다.
이상의 일련의 단계(1, 2, 3h, 4)는, 제어 컴퓨터(90)의 메모리 내에 저장되어 있는 제어 프로그램을 제어 컴퓨터(90)가 독출하고, 그 독출한 명령에 기초하여 기술한 각 기구를 동작하기 위한 제어 신호를 출력함으로써 실행된다.
<그 외의 실시예>
이상, 몇 개의 실시예를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 첨부한 특허 청구의 범위에 포함되는 사항의 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 제 1 ~ 제 3 실시예에서는, 제 2 가스 노즐(80, 80A)이 1 개의 노즐 암(86)에 의해 웨이퍼(W)의 소정의 위치로부터 주연부를 향해 이동할 경우에 대하여 설명했지만, 제 7 실시예와 마찬가지로 복수(복수 조)의 제 2 가스 노즐(80, 80A)을 각각 복수의 노즐 암에 의해 웨이퍼(W)의 중심으로부터 방사 방향으로 이동시키도록 해도 된다.
또한 상기 실시예에서, 제 1 세정액 노즐(60)과 제 1 가스 노즐(70)은, 공통의 노즐 암(66)에 일체적으로 고정되어 있었지만, 각각 개별의 노즐 암에 고정하도록 해도 된다. 이 경우, 제 1 가스 노즐(70)은, N2 가스를 토출할 때에만 웨이퍼(W)의 표면 상방에 배치되기 때문에, 세정액(L)의 미스트 등이 제 1 가스 노즐(70)에 부착하여 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 가스 노즐(70), 제 2 가스 노즐(80, 80A)로부터 토출(공급)되는 N2 가스의 토출(공급)량은, 제 1 가스 노즐(70), 제 2 가스 노즐(80, 80A)의 위치가 웨이퍼(W)의 주연부로 이동함에 따라 서서히 또는 단계적으로 증가시켜도 된다. 또한, 마찬가지로 제 1 세정액 노즐(60), 제 2 세정액 노즐(60A)로부터 토출(공급)되는 세정액(L)의 토출(공급)량은, 제 1 세정액 노즐(60), 제 2 세정액 노즐(60A)의 위치가 웨이퍼(W)의 주연부로 이동함에 따라 서서히 또는 단계적으로 증가시켜도 된다.
또한 상기 실시예에서는, 본 발명에 따른 액처리 장치(방법)를 기판 세정 장치에 적용한 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은, 기판 세정 장치 이외에 웨이퍼 등의 기판의 표면으로 처리액 공급부로부터 처리액을 공급하여 처리액의 액막을 형성하고, 건조 유체 공급부로부터 기판의 표면으로 건조 유체를 공급하여 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하여 건조 처리하는 액처리 장치에도 적용할 수 있다.
또한 본 발명은, 실리콘 웨이퍼뿐 아니라, 플랫 패널 디스플레이용의 글라스 기판에 대해서도 적용할 수 있다.
50 : 현상액 노즐
60 : 제 1 세정액 노즐(제 1 처리액 공급부)
60A : 제 2 세정액 노즐(제 2 처리액 공급부)
63, 63A : 세정액 공급원
65, 65A, 85 : 노즐 보지부
66, 66A, 86 : 노즐 암
68A, 88 : 대기 위치
70 : 제 1 가스 노즐(제 1 건조 유체 공급부)
73 : N2 가스 공급원
80 : 제 2 가스 노즐(제 2 건조 유체 공급부)
80G : IPA 토출 노즐
90 : 제어 컴퓨터(제어 수단)
100 : 기판 세정 장치
300 : 제 1 세정액 노즐·가스 노즐 이동 기구
400 : 제 2 세정액 노즐·가스 노즐 이동 기구
60 : 제 1 세정액 노즐(제 1 처리액 공급부)
60A : 제 2 세정액 노즐(제 2 처리액 공급부)
63, 63A : 세정액 공급원
65, 65A, 85 : 노즐 보지부
66, 66A, 86 : 노즐 암
68A, 88 : 대기 위치
70 : 제 1 가스 노즐(제 1 건조 유체 공급부)
73 : N2 가스 공급원
80 : 제 2 가스 노즐(제 2 건조 유체 공급부)
80G : IPA 토출 노즐
90 : 제어 컴퓨터(제어 수단)
100 : 기판 세정 장치
300 : 제 1 세정액 노즐·가스 노즐 이동 기구
400 : 제 2 세정액 노즐·가스 노즐 이동 기구
Claims (17)
- 기판을 수평으로 보지하는 기판 보지부와,
상기 기판 보지부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판의 표면으로 처리액을 공급하는 제 1 처리액 공급부와,
상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 1 건조 유체 공급부와,
상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 2 건조 유체 공급부와,
상기 제 1 건조 유체 공급부를 상기 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 1 이동 기구와,
상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 중심부와 주연부의 사이에서의 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와,
상기 회전 기구, 상기 제 1 처리액 공급부, 상기 제 1 및 제 2 건조 유체 공급부, 상기 제 1 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부에 의해, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면 중심으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하고, 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 건조 유체 공급부가 복수 설치되고, 이들 복수의 제 2 건조 유체 공급부가 상기 제 2 이동 기구에 의해 이동 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 건조 유체 공급부가 기판의 주연부를 향해 볼록 원호 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 처리액 공급부를 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 3 이동 기구를 더 구비하고, 상기 제어부에 의해 상기 제 3 이동 기구의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 처리액 공급부의 이동 방향에 대하여 후방측에 설치되고, 상기 제 1 처리액 공급부의 이동에 추종하여 상기 제 1 건조 유체 공급부가 이동하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 이동 기구와 제 3 이동 기구가 공통의 이동 기구인 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판 보지부에 의해 보지된 기판의 주연부보다 외방에 대기시키는 대기 위치를 구비하고, 상기 제어부에 의해, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동 시에는, 상기 제 2 건조 유체 공급부는 상기 대기 위치에 위치하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로 이동시키고, 이 후, 상기 제 1 건조 유체 공급부와 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 주연부에서의 상기 제 2 건조 유체 공급부로부터의 건조 유체의 공급이 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터의 공급보다 전에 정지되는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판으로 처리액을 공급하는 제 2 처리액 공급부와,
상기 제 2 처리액 공급부와 상기 제 2 건조 유체 공급부를 상기 제 2 처리액 공급부를 선두로 하여 기판의 중심과 주연부의 사이에서의 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와,
상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 더 구비하고,
상기 제어부에 의해, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치 및 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 제 2 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 2 처리액 공급부, 제 2 건조 유체 공급부 및 제 2 이동 기구가 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 기판을 수평으로 보지하는 기판 보지부와,
상기 기판 보지부를 회전 중심축을 중심으로 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판으로 처리액을 공급하는 제 1 및 제 2 처리액 공급부와,
상기 기판으로 건조 유체를 공급하는 제 1 건조 유체 공급부와,
상기 제 1 처리액 공급부와 상기 제 1 건조 유체 공급부를 상기 제 1 처리액 공급부를 선두로 하여 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 1 이동 기구와,
상기 제 2 처리액 공급부를 기판의 중심과 주연부의 사이에서의 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동시키는 제 2 이동 기구와,
상기 회전 기구, 제 1 및 제 2 처리액 공급부, 제 1 건조 유체 공급부, 제 1 및 제 2 이동 기구의 구동을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부에 의해, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면 중심으로 처리액을 공급하여 액막을 형성하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 기판의 주연부를 향해 상기 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 상기 제 1 처리액 공급부 및 제 1 건조 유체 공급부와 상기 제 2 처리액 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 처리액 공급부 및 제 2 이동 기구가 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치. - 기판을 수평으로 보지하고, 상기 기판의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하는 공정과,
상기 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 상기 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하는 공정과,
상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 건조 유체 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 제 2 처리액 공급부에 추종하여 상기 제 2 건조 유체 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 건조 유체 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 건조 유체를 공급하고, 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부 및 제 2 건조 유체 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법. - 기판을 수평으로 보지하고, 상기 기판의 중심축을 중심으로 회전시키면서, 제 1 처리액 공급부로부터 기판의 표면의 중심부로 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하는 공정과,
상기 기판을 회전시키면서, 제 1 건조 유체 공급부로부터 상기 기판의 표면 중심부로부터 기판의 주연부를 향해 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하는 공정과,
상기 기판을 회전시키면서, 상기 제 1 건조 유체 공급부가 상기 제 1 건조 유체 공급부와 간섭하지 않는 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 설정된 제 2 처리액 공급 개시 위치와 상기 기판에 있어서 중심 및 지름이 같은 원 상의 위치로 이동했을 시, 상기 제 2 처리액 공급 개시 위치로부터 주연부를 향해 이동하는 제 2 처리액 공급부로부터 상기 액막과 건조 영역의 경계면으로 처리액을 공급하고, 또한 상기 제 1 건조 유체 공급부와 제 2 처리액 공급부를 상기 기판의 주연부를 향해 동심원 형상으로 이동시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법. - 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 처리액 공급부를 기판의 표면의 중심부로부터 주연부를 향해 이동시키고, 상기 제 1 처리액 공급부로부터 처리액을 공급하여 상기 기판의 표면에 액막을 형성하고, 또한 상기 제 1 처리액 공급부에 추종하는 제 1 건조 유체 공급부로부터 건조 유체를 공급하여 기판 표면의 액막을 제거하여 건조 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법. - 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
상기 제어 프로그램은, 실행 시에 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 공정이 실행되도록, 컴퓨터가 액처리 장치를 제어하는 것인 것을 특징으로 하는 액처리용 기억 매체.
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