KR101917397B1 - 주변 노광 방법 및 주변 노광 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 웨이퍼의 표면에 설치되어 있는 레지스트막의 주변 노광 전의 온도 제어를 단시간에 행하여, 주변 노광 처리의 향상을 도모할 수 있도록 한 주변 노광 방법 및 주변 노광 장치를 제공하는 것이다.
웨이퍼에 형성되는 레지스트막의 주연에 광을 조사하여 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법에 있어서, 웨이퍼를 수평면 상에서 회전시키는 회전 공정과, 회전하는 웨이퍼의 레지스트막의 주연에 냉매 기체를 접촉시켜, 웨이퍼를 냉각하는 냉각 공정과, 웨이퍼의 온도를 측정하는 온도 측정 공정을 포함하고, 웨이퍼의 온도가 소정 온도(42℃) 이하에 도달하였을 때에, 주변 노광 처리를 행한다.

Description

주변 노광 방법 및 주변 노광 장치{PERIPHERAL EXPOSURE METHOD AND APPARATUS THEREFOR}

본 발명은, 예를 들어 레지스트막이 도포된 반도체 웨이퍼나 LCD 글래스 기판 등의 피처리 기판의 주변 노광 방법 및 주변 노광 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 웨이퍼 등의 제조 공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 피처리 기판의 표면에, 레지스트막의 패턴을 형성하기 위해, 포토리소그래피 기술이 사용되고 있다. 이 포토리소그래피 기술은, 피처리 기판의 표면(상면)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 공정과, 형성된 레지스트막에 패턴을 노광하는 노광 처리 공정과, 노광 처리 후의 피처리 기판에 현상액을 공급하는 현상 처리 공정을 갖고 있다.

이 경우, 레지스트 도포 공정에 있어서는, 회전하는 피처리 기판의 표면에 레지스트액을 공급(적하, 토출)시켜, 원심력에 의해 피처리 기판 표면에 레지스트막을 형성하고 있다. 그 때문에, 피처리 기판의 주변부의 레지스트막의 막 두께가 두꺼워져, 피처리 기판 표면의 막 두께 균일성이 손상된다. 또한, 피처리 기판의 반송 중 혹은 처리 중에 주변부의 잉여 레지스트막이 박리되어 파티클을 발생시킬 우려도 있었다.

이들 문제를 해결하기 위해, 피처리 기판 표면에 레지스트막을 형성한 후에, 피처리 기판의 주변부를 노광하고, 현상 처리에 의해 피처리 기판 표면의 주변부의 잉여 레지스트막을 제거하는 것이 행해지고 있다. 이때, 레지스트 도포막에 레지스트막으로부터 잔존 용제를 증발 제거하기 위해 가열 처리를 행하므로, 레지스트막의 특성은 가열 온도에 따라 변화된다. 즉, 레지스트막의 제거 단면의 경사가 완만해지는 처짐 현상이 발생하고, 이 레지스트 처짐 폭은 주변 노광 처리 개시시의 피처리 기판의 온도에 따라 변화되는 것이 발견되어 있다.

그 때문에, 피처리 기판의 주변부의 노광, 현상에 의한 잉여 레지스트막의 제거를 정확하게 행하기 위해서는, 피처리 기판 표면의 노광부의 온도를 제어할 필요가 있다.

피처리 기판 표면에 형성된 레지스트막의 온도를 제어한 상태에서 피처리 기판의 주변부를 노광하는 장치로서, 피처리 기판의 이면(하면)측에 온도 조절기를 설치한 주변 노광 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 주변 노광 장치에 따르면, 온도 조절기에는, 냉각 유체를 송류함으로써 피처리 기판을 냉각하는 냉각 기구가 설치되어 있고, 냉각 기구를 제어함으로써, 피처리 기판 표면의 노광부의 온도를 제어할 수 있다.

일본 특허 출원 공개 평성 3-83322호 공보

그러나 특허문헌 1에 기재된 주변 노광 장치에 있어서는, 피처리 기판 표면의 노광부의 온도 제어를 하면측으로부터 행하고 있으므로, 피처리 기판의 열용량이 큰 경우, 예를 들어 기존의 300㎜Ø의 웨이퍼에 비해 2.7배의 열용량을 갖는 450㎜Ø의 웨이퍼의 경우에는, 피처리 기판 표면에 설치되어 있는 레지스트막의 온도를 소정의 온도로 제어할 때까지 시간을 필요로 하여, 주변 노광 처리의 효율의 저하를 초래할 우려가 있다.

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 피처리 기판의 표면에 형성되어 있는 레지스트막의 주변 노광 전의 온도 제어를 단시간에 행하여, 주변 노광 처리의 효율의 향상을 도모할 수 있도록 한 주변 노광 방법 및 주변 노광 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 주변 노광 방법은, 피처리 기판에 형성되는 레지스트막의 주연에 광을 조사하여 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법으로서, 상기 피처리 기판을 수평면 상에서 회전시키는 회전 공정과, 상기 회전하는 피처리 기판의 레지스트막의 주연에 냉매 기체를 접촉시켜, 상기 피처리 기판을 냉각하는 냉각 공정과, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하는 온도 측정 공정을 포함하고, 상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하에 도달하였을 때에, 상기 노광 처리를 행한다.

이 경우, 상기 냉매 기체는, 드라이 에어, 질소 가스, 또는 헬륨 가스 중 어느 하나이어도 된다. 또한, 상기 소정 온도가 42℃ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 방법에 있어서, 상기 냉각 공정은, 상기 회전하는 피처리 기판의 주연의 노광 영역을 제외한 외주부에 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정과, 상기 회전하는 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역의 회전 방향 상류측에 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정을 포함하고, 상기 제2 냉각 공정에서 사용되는 냉매 기체의 온도는, 상기 제1 냉각 공정에서 사용되는 냉매 기체의 온도 이하이다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 방법은, 상기 제1 냉각 공정에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에 상기 온도 측정 공정에 의해 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 노광 처리를 행하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제1 냉각 공정과 상기 제2 냉각 공정을 동시에 행하는 급속 냉각 공정을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 급속 냉각 공정에 의한 상기 피처리 기판의 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 방법은, 상기 제1 냉각 공정과 상기 제2 냉각 공정을 동시에 행하는 급속 냉각 공정에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에, 상기 온도 측정 공정에 의해 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 노광 처리를 행하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제2 냉각 공정을 행한 후에, 상기 노광 공정을 행한다. 이 경우, 후속하는 상기 제2 냉각 공정에 의한 상기 피처리 기판의 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 방법에 있어서, 상기 제1 냉각 공정에서 상기 피처리 기판의 외주부에 접촉시키는 냉매 기체의 온도가 20℃ 내지 25℃이고, 상기 제2 냉각 공정에서 상기 피처리 기판의 외주부에 접촉시키는 냉매 기체의 온도가 15℃ 내지 20℃이다.

또한, 본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 피처리 기판에 형성되는 레지스트막의 주연에 광을 조사하여 노광 처리하는 주변 노광 장치로서, 상기 피처리 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부를 수평면 상에서 회전시키는 구동부와, 상기 피처리 기판의 주연에 대해 광을 조사하는 광원을 갖는 광원부와, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하는 온도 측정부와, 상기 피처리 기판의 레지스트막의 주연에 냉매 기체를 접촉시켜 피처리 기판을 냉각하는 냉각기와, 상기 냉각기를 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 이동 기구와, 상기 기판 유지부, 구동부, 광원부, 온도 측정부, 냉각기 및 이동 기구를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판이 수평으로 유지된 상태에서 상기 기판 유지부가 수평면 상에서 회전하고, 상기 냉각기가 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치로 이동한 상태에서 상기 냉각기에 의한 상기 피처리 기판의 냉각이 행해지고, 상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하에 도달하였을 때에, 상기 광원부에 의한 노광 처리를 행한다.

이 경우, 상기 냉매 기체는, 드라이 에어, 질소 가스, 또는 헬륨 가스 중 어느 하나이어도 된다. 또한, 상기 소정 온도가 42℃ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치에 있어서, 상기 냉각기는, 상기 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역을 제외한 외주부에 상기 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제1 냉각기와, 상기 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역의 회전 방향 상류측에 상기 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제2 냉각기를 갖고, 상기 이동 기구는, 상기 제1 냉각기를 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 제1 냉각기 이동 기구와, 상기 제2 냉각기를 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 제2 냉각기 이동 기구를 갖고, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판이 수평으로 유지된 상태에서 상기 기판 유지부가 수평면 상에서 회전하고, 상기 제1 냉각기 및 제2 냉각기가 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치로 이동한 상태에서 상기 제1 냉각기 및 상기 제2 냉각기에 의한 상기 피처리 기판의 냉각이 행해지고, 상기 피처리 기판의 온도가 소정의 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 노광 처리를 행한다.

이 경우, 상기 제1 냉각기는, 상기 피처리 기판의 노광 영역을 제외한 외주를 둘러싸는 원호 형상의 기체 유로의 일부가 개방되는 냉각기 본체와, 상기 냉각기 본체의 내주벽에 적절하게 간격을 두고 형성되고, 상기 피처리 기판의 측면 및 상기 레지스트막의 상방에 상기 냉매 기체를 토출하는 토출구, 혹은 상기 레지스트막의 상방에 상기 냉매 기체를 토출하는 토출구와, 상기 냉각기 본체에 제1 공급관을 통해 접속하는 제1 기체 공급원과, 상기 제1 공급관에 개재하여 설치되고 상기 제1 기체 공급원으로부터 공급되는 기체를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 제1 온도 조절기를 구비하고, 상기 제2 냉각기는, 상기 피처리 기판의 주연의 측부 및 상하부를 간극을 두고 덮는 열전도성을 갖는 냉각 기체와, 상기 냉각 기체의 상부편에 접촉되어 기체를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 냉각 소자와, 상기 냉각 기체에 제2 공급관을 통해 접속하는 제2 기체 공급원을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치는, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 제1 냉각기에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고, 상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 상기 노광 처리를 행하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제1 냉각기와 상기 제2 냉각기를 동시에 사용하는 급속 냉각을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행한다. 이 경우, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 상기 급속 냉각을 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치는, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 제1 냉각기와 상기 제2 냉각기를 동시에 사용하는 급속 냉각을 행한 후에, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 상기 노광 처리를 행하고, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제2 냉각기에 의한 제2 냉각을 행한 후에, 상기 노광 공정을 행한다. 이 경우, 상기 제2 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 행해지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치에 있어서, 상기 냉각기 본체는, 상기 기판 유지부를 통해 대향하는 제1 냉각기 본체와 제2 냉각기 본체로 이루어지고, 상기 제1 기체 공급원은, 상기 제1 온도 조절기를 개재하여 설치한 상기 제1 공급관을 통해 상기 제1 냉각기 본체 및 상기 제2 냉각기 본체에 접속되고, 상기 제1 냉각기 이동 기구는, 상기 제1 냉각기 본체 및 상기 제2 냉각기 본체에 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치는, 상기 제1 기체 공급원과 상기 제2 기체 공급원을 공통의 기체 공급원으로 함과 함께, 상기 제1 공급관에 있어서의 상기 제1 온도 조절기의 1차측에 분기관을 통해 상기 제2 공급관을 접속하고, 상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관의 분기부에 상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관 중 한쪽 또는 양쪽에 기체가 흐르도록 절환되는 절환 밸브를 설치하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 주변 노광 장치에 있어서, 상기 제1 냉각기로부터 토출되는 상기 냉매 기체의 온도는 20℃ 내지 25℃이고, 상기 제2 냉각기로부터 토출되는 상기 냉매 기체의 온도는 15℃ 내지 20℃이다.

본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 피처리 기판의 레지스트막의 주연에 냉매 기체를 접촉시켜 피처리 기판을 소정 온도 이하로 될 때까지 냉각하기 때문에, 주변 노광 전의 피처리 기판의 온도를 단시간에 소정 온도 이하로 할 수 있다. 또한, 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하에 도달하였을 때에 노광 공정을 행하기 때문에, 레지스트막의 주연에 남아 있는 잉여 레지스트막을 정확하게 제거할 수 있다. 따라서, 잉여 레지스트막의 정확한 제거를 위해 필요한 피처리 기판의 냉각을, 단시간에 행할 수 있어, 주변 노광 처리의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주변 노광 장치를 적용한 레지스트 도포ㆍ현상 시스템을 도시하는 개략 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 상기 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템을 도시하는 개략 평면도.
도 3은 상기 도포ㆍ현상 장치를 구성하는 인터페이스부의 개략 사시도.
도 4a는 제1 실시 형태에 있어서의 주변 노광 장치를 도시하는 개략 평면도.
도 4b는 도 4a의 I-I선을 따라 취한 개략 단면도.
도 5a는 도 4b의 A부의 확대 단면도.
도 5b는 도 4b의 B부의 확대 단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 제1 실시 형태에 있어서의 제1 냉각기의 냉각기 본체의 다른 형상을 도시하는 개략 단면도.
도 7은 제1 실시 형태에 있어서의 냉각기를 도시하는 개략 평면도.
도 8은 제1 주변 노광 방법의 주된 공정을 나타내는 흐름도.
도 9는 제2 주변 노광 방법의 주된 공정을 나타내는 흐름도.
도 10a는 주변 노광을 행한 레지스트막을 제거하는 경우의 웨이퍼에 도포된 레지스트 처짐 폭과 레지스트 막 두께의 관계를 나타내는 그래프.
도 10b는 주변 노광을 행한 레지스트막을 제거한 경우에 경사져 있는 레지스트 처짐 폭과 주변 노광 처리시의 웨이퍼 온도의 관계를 나타내는 그래프.
도 11은 제3 주변 노광 방법의 주된 공정을 나타내는 흐름도.
도 12는 제4 주변 노광 방법의 주된 공정을 나타내는 흐름도.
도 13은 분할식 제1 냉각기와 제2 냉각기로 이루어지는 냉각기를 도시하는 개략 평면도.
도 14는 공통의 기체 공급원을 사용한 냉각기의 개략 평면도.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명에 따른 제2 실시 형태에 있어서의 제1 냉각기의 냉각기 본체의 다른 형상을 도시하는 개략 단면도.
도 16은 본 발명에 있어서의 이동 기구의 장착 위치를 변경한 주변 노광 장치의 정면도.
도 17a는 본 발명에 있어서의 이동 기구의 구성을 변경한 주변 노광 장치의 개략 평면도.
도 17b는 도 17a의 개략 측면도.
도 18a는 본 발명에 있어서의 온도 센서의 장착 위치를 변경한 주변 노광 장치의 개략 측면도.
도 18b는 본 발명에 있어서의 온도 센서의 장착 위치를 변경한 다른 주변 노광 장치의 개략 측면도.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 여기서는, 본 발명에 따른 주변 노광 장치(방법)를, 피처리 기판인 웨이퍼(W)의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템에 적용한 경우에 대해 설명한다.

레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템(200)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수의 웨이퍼(W)가 수납된 각 카세트(CB)를 반입출하기 위한 반입ㆍ반출부(1)와, 이 반입ㆍ반출부(1)의 카세트(CB) 내로부터 취출된 웨이퍼(W)를 레지스트 도포ㆍ현상 처리하는 처리부(2)와, 이 처리부(2)에 인터페이스부(3)를 통해 연이어서 설치되는 노광부(4)로 주로 구성되어 있다.

반입ㆍ반출부(1)는 복수매, 예를 들어 25매의 웨이퍼(W)를 밀폐 수납하는 카세트(CB)를 복수개 재치 가능한 재치부(5)를 구비한 카세트 스테이션(6)과, 이 카세트 스테이션(6)과의 사이에 배치되는 벽면에 설치되는 복수의 개폐부(7)와, 이 개폐부(7)를 통해 카세트(CB)로부터 웨이퍼(W)를 취출하기 위한 전달 수단(A1)이 설치되어 있다.

상기 처리부(2)에는, 전방측부터 차례로 가열ㆍ냉각계의 유닛을 다단화한 선반 유닛(U1, U2, U3)과, 후술하는 도포ㆍ현상 유닛을 포함하는 각 처리 유닛간의 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 주 반송 기구(A2, A3)가 교대로 배열되어 설치되어 있다. 즉, 선반 유닛(U1, U2, U3) 및 주 반송 기구(A2, A3)는 반입ㆍ반출부(1)측으로부터 볼 때 전후 1열로 배열됨과 함께, 각각의 접속 부위에는 도시하지 않은 웨이퍼 반송용 개구부가 형성되어 있고, 웨이퍼(W)는 처리부(2) 내를 일단부측의 선반 유닛(U1)으로부터 타단부측의 선반 유닛(U3)까지 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 주 반송 기구(A2, A3)는, 반입ㆍ반출부(1)로부터 볼 때 전후 방향으로 배치되는 선반 유닛(U1, U2, U3)측의 일면부와, 반입ㆍ반출부(1)측으로부터 볼 때, 후술하는 예를 들어 우측의 액처리 유닛(U4, U5)측의 일면부와, 좌측의 일면을 이루는 배면부로 구성되는 구획벽(8)에 의해 둘러싸이는 공간 내에 배치되어 있다. 또한, 도면 중, 부호 12, 13은 각 유닛에서 사용되는 처리액의 온도 조절 장치나 온도/습도 조절용 덕트 등을 구비한 온도/습도 조절 유닛이다.

액처리 유닛(U4, U5)의 각각은, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 도포액(레지스트액)이나 현상액과 같은 약액 공급용 스페이스를 이루는 수납부(14) 상에, 도포 유닛(COT), 현상 장치를 구비한 현상 유닛(DEV) 및 반사 방지막 형성 유닛(BARC) 등을 복수단, 예를 들어 5단으로 적층한 구성으로 되어 있다. 또한, 상술한 선반 유닛(U1, U2, U3)의 각각은, 액처리 유닛(U4, U5)에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 각종 유닛을 복수단, 예를 들어 10단으로 적층한 구성으로 되어 있고, 웨이퍼(W)를 가열(베이크)하는 가열 유닛, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 유닛 등을 구비하고 있다.

처리부(2)에 있어서의 선반 유닛(U3)의 안측에는, 인터페이스부(3)를 통해 노광부(4)가 접속되어 있다. 이 인터페이스부(3)는, 처리부(2)와 노광부(4) 사이에 전후로 설치되고, 각각 예를 들어 하우징으로 둘러싸인 반송실(15) 및 반송실(16)에 의해 구성되어 있다. 도 3을 참조하면서 설명하면, 반송실(15)의 중앙부에는, 승강 가능하고, 연직축 주위로 회전 가능하며, 또한 진퇴 가능한 반송 기구(A4)가 설치되고, 이 반송 기구(A4)는, 전달 유닛(TRS)(17), 고정밀도 온도 조절 유닛(18), 본 발명에 따른 주변 노광 장치(30)를 구비한 주변 노광 유닛(19) 및 버퍼 카세트(20)를 상기 처리부(2)에 구비된 선반 유닛(U3)에 액세스하여, 이들 각 유닛에 대하여 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템(200)에 있어서의 웨이퍼의 흐름에 대해 일례를 들면, 우선, 외부로부터 웨이퍼(W)가 수납된 카세트(CB)가 반입ㆍ반출부(1)의 재치대에 재치되면, 개폐부(7)와 함께 카세트(CB)의 덮개가 제거되어 전달 수단(A1)에 의해 웨이퍼(W)가 취출된다. 그리고 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1)의 일단을 이루는 전달 유닛(도시하지 않음)을 통해 주 반송 기구(A2)로 전달되고, 선반 유닛(U1 내지 U3) 중 하나의 선반에서, 도포 처리의 전처리로서, 예를 들어 반사 방지막 형성 처리, 냉각 처리가 행해진 후, 도포 유닛(COT)에서 레지스트액이 도포된다. 이어서, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1 내지 U3) 중 하나의 선반을 이루는 가열 유닛에서 가열(베이크 처리)되고, 또한 냉각된 후 선반 유닛(U3)의 전달 유닛을 경유하여 인터페이스부(3)로 반입된다. 인터페이스부(3)로 반입된 웨이퍼(W)는 반송 기구(A4)에 의해 반송실(15) 내로 반송되고, 주변 노광 유닛(19)으로 반입되어 후술하는 바와 같이 주변 노광 처리를 받는다. 주변 노광 처리를 받은 웨이퍼(W)는 반송 기구(A4)에 의해 고정밀도 온도 조절 유닛(18)으로 반송되고, 이 고정밀도 온도 조절 유닛(18) 내에 있어서 웨이퍼(W) 표면의 온도는 노광부(4) 내의 온도에 대응한 설정 온도로 고정밀도로 온도 조절된다. 반송 기구(A4)는 이 온도 조절된 웨이퍼(W)를, 전달 유닛(17)을 통해 반송 기구(A5)에 전달하고, 웨이퍼(W)는 반송실(16)로 반송된다. 반송된 웨이퍼(W)는, 반송 기구(A5)에 의해 노광부(4)로 반송되어, 노광이 행해진다. 노광 후, 웨이퍼(W)는 반대의 경로로 주 반송 기구(A3)까지 반송되고, 현상 유닛(DEV)에서 현상 처리되어, 현상액에 의해 불필요한 레지스트가 제거된다. 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1 내지 U3) 중 하나의 선반을 이루는 가열 유닛에서 가열(포스트 베이크 처리)되고, 이어서 냉각 유닛에서 냉각된 후, 반입ㆍ반출부(1)의 재치대 상의 원래의 카세트(CB)로 복귀된다.

<제1 실시 형태>

다음에, 본 발명에 따른 주변 노광 장치(30)에 대해 설명한다.

도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 상기 주변 노광 장치(30)는, 상술한 바와 같이 인터페이스부(3)의 주변 노광 유닛(19) 내에 내장되어 있고, 레지스트막(R)이 도포된 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하기 위한 기판 유지부인 스핀 척(31)과, 이 스핀 척(31)을 회전시키는 구동부인 모터(32)와, 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)에 대해 광을 조사하는 광원을 갖는 광원부(33)와, 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도 측정부인 온도 센서(34)와, 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 주연에 냉매 기체를 접촉시켜 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각기(40)와, 냉각기(40)를 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 이동 기구인 실린더(35a, 35b)와, 이들을 제어하는 제어부인 제어부(100)를 구비한다.

여기서, 상면 근방 위치는, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 상면의 근방 위치를 말한다. 또한, 대기 위치는, 웨이퍼(W)를 스핀 척(31)에 반입하거나, 또는 스핀 척(31)으로부터 반출할 때에, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출의 장해로 되지 않는, 스핀 척(31)으로부터 이격된 장소를 말한다.

스핀 척(31)은, 모터(32)에 의해 연직축을 중심으로 회전한다. 스핀 척(31)의 회전 방향은 시계 방향, 반시계 방향 중 어느 것이어도 되지만, 본 실시 형태에서는 스핀 척(31)의 회전 방향은 시계 방향으로 하여 설명한다. 또한, 스핀 척(31)의 상면에는 도시하지 않은 진공화 구멍이 형성되어 있다. 이 진공화 구멍은 도시하지 않은 진공 장치에 접속되어 있다. 이 진공화 구멍을 진공 상태로 함으로써 웨이퍼(W)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된다.

다음에, 도 4a 내지 도 6c를 사용하여, 냉각기(40)의 구성에 대해 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 도 5a에 있어서는, 웨이퍼(W)의 기재를 생략하고 있다. 도 5a는 도 4b 중의 부분 A의 확대도이고, 도 5b는 도 4b 중의 부분 B의 확대도이다.

냉각기(40)는, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 주연의 노광 영역(E)을 제외한 외주부(Wo)에 대해 대략 환 형상으로 설치되는 제1 냉각기(41)와, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 주연의 노광 영역(E)의 회전 방향 상류측에 설치되는 제2 냉각기(42)를 갖는다.

제1 냉각기(41)는, 스핀 척(31)의 주연의 외주부(Wo)에 설치된 중공 형상의 냉각기 본체(43)와, 냉각기 본체(43)의 내주부(43f)에 적절하게 간격을 두고 형성된 토출구(44a)를 구비한다. 이 경우, 토출구(44a)의 직경은, 웨이퍼(W)의 두께(1㎜)의 2배(2㎜)로 형성되어 있다. 또한, 냉각기 본체(43)의 내부에는, 냉매 기체를 우회시키기 위한 우회판(45)이 설치되어 있다.

이 냉각기 본체(43)는, 스핀 척(31)에 웨이퍼(W)가 유지된 상태에서, 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)을 제외한 외주를 둘러싸는(포위하는) 중공 원호 형상으로 형성됨과 함께, 중공부에 의해 형성되는 냉매 기체의 유로의 양단부(43a, 43b)가 폐색되도록 형성되어 있다. 또한, 냉각기 본체(43)의 양단부(43a, 43b) 사이에 끼워진 영역(도 4a에 도시하는 좌측)은 개방되어 있다.

도 6a 내지 도 6c에 기초하여, 제1 냉각기(41)의 내부 구성에 대해 설명한다. 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)는 중공이며 노광 영역(E)을 제외한 대략 환 형상으로 형성되어 있다. 또한, 냉각기 본체(43)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 대한 수직 방향의 단면은, 원형으로 형성되어 있다. 또한, 냉각기 본체(43)의 내주부(43f)에는 토출구(44a)가 등간격으로 복수 형성되어 있다. 이 토출구(44a)의 각 선단구는 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 측면 및 레지스트막(R)의 상방에 대향하고 있다. 또한, 냉각기 본체(43)에 있어서의 노광 영역(E)과 대향하는 타단부(43c)의 하부(43h)에는, 제1 공급관(48a)과 접속하는 공급구(44b)가 형성되어 있다.

공급구(44b)는, 하측의 단부가 제1 공급관(48a)에 접속되어 있고, 냉각기 본체(43)의 유로측의 선단부에는 냉매 기체를 우회시키기 위한 우회판(45)이 설치되어 있다. 그 때문에, 제1 기체 공급원(49a)(도 7 참조)으로부터 공급되어 공급구(44b)로 유입된 냉매 기체는, 우회판(45)의 영향을 받음으로써 냉각기 본체(43)의 내벽(43g)을 따라 흐른다. 이 내벽(43g)을 따라 이동한 냉매 기체는 토출구(44a)로부터 토출되어, 웨이퍼(W)의 측벽 및 레지스트막(R)의 상방에 접촉한다.

이와 같이, 제1 기체 공급원(49a)으로부터 공급되는 냉매 기체는, 우회판(45)에 의해 우회하고, 냉각기 본체(43)의 내벽(43g)을 따라 이동한 후에 토출구(44a)로부터 토출되므로, 토출구(44a)로부터 토출되는 냉매 기체의 맥동을 억제할 수 있다.

또한, 일 실시형태에 따르면, 냉각기 본체(43)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 대한 수직 방향의 단면 형상은, 도 6b 및 도 6c에 도시하는 바와 같이, 직사각형이어도, 마름모형이어도 되고, 이러한 형상이라도, 토출구(44a)로부터 토출되는 냉매 기체의 맥동을 억제할 수 있다.

또한, 상기 설명에서는, 공급구(44b)를 냉각기 본체(43)의 타단부(43c)에 형성하였지만, 공급구(44b)를 냉각기 본체(43)의 일단부(43a)에 장착하여도 된다. 이 경우에는, 공급구(44b)로부터 토출구(44a)에의 거리가 이격되어 있으므로, 우회판(45)을 설치하는 일 없이, 토출구(44a)로부터 토출되는 냉매 기체의 맥동을 억제할 수 있다.

냉각기 본체(43)의 타단부(43c)의 공급구(44b)에 제1 공급관(48a)을 통해 제1 기체 공급원(49a)이 접속되어 있다. 또한, 제1 공급관(48a)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 기체 공급원(49a)측으로부터 차례로 유량 제어 가능한 개폐 밸브(51a)와 제1 온도 조절기(50a)가 개재하여 설치되어 있다. 이 경우, 제1 기체 공급원(49a)으로부터는, 예를 들어 드라이 에어, 질소(N₂) 가스 혹은 헬륨(He) 가스 중 어느 하나의 기체가 공급되도록 되어 있다. 또한, 제1 온도 조절기(50a)는, 제1 기체 공급원(49a)으로부터 공급되는 기체를, 주변 노광부의 분위기 온도를 파괴하지 않는 상온, 예를 들어 20℃ 내지 25℃로 온도 조정할 수 있도록 되어 있다.

제2 냉각기(42)는, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 주연의 측부 및 상하부를 간극(CR)을 두고 덮는 냉각 기체(46)와, 냉각 기체(46)의 상부편(46a)에 접촉되어 냉각 기체(46)를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 냉각 소자(47)를 구비한다. 이 경우, 냉각 소자(47)는 펠티에 소자로 형성되어 있다. 이 냉각 소자(47)는, 제어부(100)와 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초하여 15℃ 내지 20℃로 온도 조정되어 있다. 또한, 냉각 기체(46)는 제2 공급관(48b)을 통해 제2 기체 공급원(49b)이 접속되어 있다. 이 제2 공급관(48b)에는, 도 7에 도시하는 바와 같이 유량 제어 가능한 개폐 밸브(51b)가 개재하여 설치되어 있다. 이 경우, 제2 기체 공급원(49b)으로부터는, 예를 들어 드라이 에어, 질소(N₂) 가스 혹은 헬륨(He) 가스 중 어느 하나의 기체가 공급되도록 되어 있다. 또한, 냉각 소자(47)는, 제2 기체 공급원(49b)으로부터 공급되는 기체를, 예를 들어 15℃ 내지 20℃로 냉각할 수 있도록 되어 있다.

또한, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)는, 제1 냉각기 이동 기구인 실린더(35a)에 의해 이동 가능하게 형성되어 있다. 이 경우, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 실린더(35a)는, 원호 형상의 냉각기 본체(43)의 양단부(43a, 43b) 및 원호 형상의 타단부(43c) 부근에 장착되어 있고, 주변 노광 처리를 행할 때에는, 실린더(35a)의 로드(36a)가 상방향으로 이동함으로써 냉각기 본체(43)가 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치로 이동하고, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 실린더(35a)의 로드(36a)가 하방향으로 이동함으로써 냉각기 본체(43)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)의 하측으로 이동한다.

또한, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 바와 같이, 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)에는, 냉각 기체(46)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 제2 냉각기 이동 기구인 실린더(35b)가 설치되어 있다. 이 실린더(35b)는, 주변 노광 처리를 행할 때에는, 실린더(35b)의 로드(36b)가 스핀 척(31)에 수평으로 근접하는 방향으로 이동함으로써, 냉각 기체(46)가 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치로 이동한다. 또한, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 실린더(35b)의 로드(36b)가 스핀 척(31)으로부터 수평으로 이격되는 방향으로 이동함으로써, 냉각 기체(46)가 스핀 척(31)으로부터 이격되어 대기 위치로 이동한다.

상기 온도 센서(34)는 스핀 척(31)의 상부에 설치되고, 이 온도 센서(34)는 후술하는 제어부(100)로부터의 제어 신호에 의해 상하 방향으로 이동함과 함께, 웨이퍼(W)의 주연부의 온도를 검지하고, 그 검지 신호를 제어부(100)에 전달한다. 주변 노광 처리를 행할 때에는, 온도 센서(34)는 하방향으로 이동하여, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)로부터 소정의 간격을 두고 위치한다. 또한, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 온도 센서(34)는 상방향으로 이동하여, 스핀 척(31)으로부터 이격된다.

또한, 온도 센서(34)의 위치는, 스핀 척(31)의 회전 방향에 있어서 노광 영역(E)의 하류측이어도 되지만, 노광 영역(E)의 상류측이며, 제2 냉각기(42)의 하류측에 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 주변 노광 처리 전의 웨이퍼(W)의 온도를 정확하게 측정할 수 있기 때문이다.

이와 같이, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)가 스핀 척(31)의 하측으로 이동하고, 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)가 스핀 척(31)으로부터 수평으로 이격되는 방향으로 이동하고, 온도 센서(34)가 상방향으로 이동하여 스핀 척(31)으로부터 이격되므로, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a) 상에 웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출시키기 위한 공간을 형성할 수 있다.

또한, 광원부(33)는 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)의 레지스트막(R)을 노광하기 위한 광원을 갖고 있고, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 단부의 상측에 설치되어 있다. 광원부(33)의 광원으로서는, 예를 들어 초고압 수은 램프나 크세논 플래시 램프 등이 사용된다.

제어부(100)는, 모터(32), 광원부(33), 온도 센서(34), 실린더(35a, 35b), 제1 온도 조절기(50a) 및 냉각 소자(47)에 전기적으로 접속되어, 이들을 제어한다. 스핀 척(31)의 회전수는 제어부(100)로부터 모터(32)에 전달되는 제어 신호에 의해 제어된다. 또한, 광원부(33)는, 제어부(100)로부터의 제어 신호에 의해 노광 영역(E)에의 노광을 행한다. 또한, 온도 센서(34)는, 측정된 온도 신호를 제어부(100)에 전달한다. 또한, 실린더(35a, 35b)의 각각은, 제어부(100)로부터의 신호에 의해 로드(36a, 36b)를 상하 방향 및 수평 방향으로 이동시킴으로써, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43) 및 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)를 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치와 웨이퍼(W)로부터 이격된 대기 위치로 이동시킨다. 또한, 제1 온도 조절기(50a)는, 제어부(100)로부터의 신호에 의해 제1 기체 공급원(49a)으로부터 공급되는 기체를 상온, 예를 들어 20℃ 내지 25℃로 냉각한다. 또한, 냉각 소자(47)는, 제어부(100)로부터의 신호에 의해 제2 기체 공급원(49b)으로부터 공급되는 기체를 예를 들어 15℃ 내지 20℃로 냉각한다.

<제1 주변 노광 방법>

다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제1 주변 노광 방법에 대해 설명한다. 도 8은, 제1 주변 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

인터페이스부(3)로 반입된 웨이퍼(W)는, 반송 기구(A4)에 의해, 주변 노광 유닛(19)에 구비된 주변 노광 장치(30)로 반입된다(스텝 S1). 이때, 제1 냉각기(41)와 제2 냉각기(42)는 각각 실린더(35a, 35b)에 의해 대기 위치로 이동하고 있다. 또한, 온도 센서(34)는 상방향으로 이동하여, 스핀 척(31)으로부터 이격되어 있다.

주변 노광 장치(30)로 반입된 웨이퍼(W)는, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된다. 흡착 유지된 웨이퍼(W)는, 모터(32)의 회전 구동에 의해, 예를 들어 6rpm 내지 60rpm으로 회전된다(스텝 S2). 이때, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)는, 실린더(35a)의 로드(36a)를 상방향으로 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치인 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 외주부(Wo)를 둘러싸는 부분의 위치로 이동된다. 또한, 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)는, 실린더(35b)의 로드(36b)가 스핀 척(31)에 수평하게 근접하는 방향으로 이동함으로써, 냉각 기체(46)가 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치로 이동한다. 이 스텝 S2의 공정이 본 발명의 회전 공정에 상당한다.

다음에, 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 외주부(Wo)를 둘러싸는 부분의 위치로 이동한 제1 냉각기(41)로부터 제1 온도 조절기(50a)에 의해 예를 들어 23℃로 냉각된 냉매 기체, 예를 들어 드라이 에어를 공급(토출)함으로써, 냉매 기체가 레지스트막(R)의 노광 영역(E)을 제외한 외주부(Wo)의 주연에 접촉한다(스텝 S3). 이 스텝 S3의 공정이, 본 발명의 제1 냉각 공정에 상당한다. 본 실시 형태에서는, 냉매 기체로서 드라이 에어를 사용하고 있지만, 질소(N₂) 가스, 헬륨(He) 가스이어도 된다. 특히, He 가스는 열전도율이 높으므로 냉매 기체에 적합하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 냉매 기체의 온도를 23℃로 하고, 냉매 기체의 유량을 1분당 10L 내지 20L로 하고 있다.

여기서, 후술하는 바와 같이, 레지스트막(R)은 42℃보다도 높은 온도 상태에서 주변 노광 처리를 행하면, 기정값(100㎛) 이상의 레지스트 처짐이 발생하므로, 웨이퍼(W)의 냉매 기체의 온도를 42℃ 이하로 할 필요가 있다. 그 때문에, 제1 냉각 공정에서 레지스트막(R)을 냉각할 때에는, 제1 냉각기(41)로부터 공급(토출)되는 냉매 기체의 온도를 20℃ 내지 25℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, 냉매 기체의 온도를 20℃ 내지 25℃로 함으로써, 주변 노광 장치(30)의 분위기 온도가 유지되어, 주변 노광에 지장을 초래하지 않는다.

스텝 S3에 의한 제1 냉각 공정 중 또는 제1 냉각 공정이 완료된 후, 온도 센서(34)에 의한 웨이퍼(W)의 온도 측정이 행해지고, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인지 여부가 판정된다(스텝 S4, S5). 본 실시 형태에서는, 소정 온도 T1을 42℃로 하여, 판정을 행하고 있다.

웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인 경우에는, 광원부(33)의 광원으로부터 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)의 레지스트막(R)에 광이 조사되어, 주변 노광 처리가 행해진다(스텝 S6). 주변 노광 처리가 행해진 후에는, 웨이퍼(W)는 주변 노광 장치(30)로부터 반출되고, 주변 노광 공정이 종료된다(스텝 S7).

또한, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)로부터 냉매 기체를 공급(토출)함으로써, 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)을 제외한 외주부(Wo)의 주연에 접촉시킨다(스텝 S8). 이 스텝 S8의 공정이, 본 발명의 급속 냉각 공정에 상당한다. 본 실시 형태에서는, 제2 기체 공급원(49b)으로부터 공급되는 냉매 기체로서 드라이 에어를 사용하고 있지만, N₂ 가스, He 가스이어도 된다. 특히, He 가스는 열전도율이 높으므로 냉매 기체에 적합하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)로부터 웨이퍼(W) 주변의 레지스트막(R)에 토출되는 냉매 기체의 온도를 23℃로 하고, 냉매 기체의 유량을 1분당 10L 내지 20L로 하고 있다. 또한, 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)로부터 웨이퍼(W) 주변의 레지스트막(R)에 토출되는 냉매 기체의 온도를 20℃로 하고, 냉매 기체의 유량을 1분당 1L 내지 5L로 하고 있다. 또한, 급속 냉각 공정에서는, 제1 냉각 공정과 마찬가지의 이유로부터, 제1 냉각기(41)로부터 토출되는 냉매 기체의 온도를 20℃ 내지 25℃로 하고, 제2 냉각기(42)로부터 토출되는 냉매 기체의 온도를 15℃ 내지 20℃로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 스텝 S1 내지 S8에 나타내는 제1 주변 노광 방법에서는, 제1 냉각 공정에서 제1 냉각기(41)로부터 토출되는 냉매 기체가 레지스트막(R)의 주연에 접촉하므로, 단시간에 레지스트막(R)의 온도를 소정 온도 이하로 하는 것이 가능해진다. 또한, 제1 냉각 공정에서 냉각한 후의 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)로부터 냉매 기체를 토출하는 급속 냉각 공정에서 웨이퍼(W)를 냉각하므로, 주변 노광 처리를 행한 레지스트막(R)을 제거할 때에, 잉여 레지스트를 정확하게 제거할 수 있다. 따라서, 잉여 레지스트의 정확한 제거(레지스트 처짐 억제)를 위해 필요한 웨이퍼(W)의 냉각을 단시간에 행할 수 있어, 노광 처리를 행하는 레지스트막(R)의 온도를 효율적으로 소정 온도 이하로 하는 것이 가능해진다.

또한, 제1 냉각기(41)로부터 토출되는 냉매 기체의 온도를 20℃ 내지 25℃로 하고, 제2 냉각기(42)로부터 토출되는 냉매 기체의 온도를 15℃ 내지 20℃로 함으로써, 레지스트막(R)의 주연에서의 레지스트 처짐 폭을 기정값인 100㎛로 할 수 있다.

<제2 주변 노광 방법>

다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제2 주변 노광 방법에 대해 설명한다. 도 9는 제2 주변 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 8에 나타내는 흐름도의 스텝 S1 내지 S8과, 도 9에 나타내는 흐름도의 스텝 S11 내지 S18은 동일한 공정이므로, 설명을 생략한다.

스텝 S18에 있어서, 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)로부터 냉매 기체를 공급(토출)함으로써, 웨이퍼(W)의 노광 영역(E)을 제외한 외주부(Wo)의 주연에 접촉시킨 후, 온도 센서(34)에 의한 웨이퍼(W)의 온도 측정이 행해지고, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인지 여부가 판정된다(스텝 S19, S110). 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인 경우에는, 레지스트막(R)은 충분히 냉각되어 있어, 주변 노광 처리를 행한 레지스트막(R)을 제거할 때에, 잉여 레지스트를 정확하게 제거할 수 있으므로, 스텝 S16의 주변 노광 처리로 진행한다. 한편, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 스텝 S18로 복귀하여 급속 냉각 공정을 계속한다. 따라서, 스텝 S18의 급속 냉각 공정은, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하로 될 때까지 계속된다.

이와 같이, 스텝 S11 내지 S110에 나타내는 제2 주변 노광 방법에서는, 제1 냉각 공정에서 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1보다도 높은 경우라도, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하로 될 때까지 급속 냉각 공정을 행하므로, 레지스트 처짐을 억제하기 위해 필요한 웨이퍼(W)의 냉각 온도를, 고정밀도로 제어할 수 있다.

여기서, 도 10a, 도 10b를 사용하여, 레지스트 처짐 폭(레지스트 롤오프 폭)과 웨이퍼(W)의 온도와의 관계에 대해 설명한다. 여기서, 레지스트 처짐은, 주변 노광에 의해 레지스트막(R)의 제거 단면의 경사가 완만해지는 현상을 말하고, 그 경사의 수평 방향의 길이를 처짐 폭이라 한다.

우선, 웨이퍼(W)의 온도(이하, 웨이퍼 온도라고 칭한다)에 의한 레지스트 막 두께와 레지스트 처짐 폭과의 관계를 조사하기 위해, 웨이퍼 온도를 42℃로 하여 조사한 바, 도 10a에 나타내는 바와 같이, 수평 길이 L1(약 155㎛)에서는 레지스트 막 두께가 28000Å이고, 수평 길이 L2(약 205㎛)에서는 레지스트 막 두께가 0(제로)으로, 레지스트 처짐 폭은 약 50㎛이었다.

다음에, 레지스트 처짐 폭과 웨이퍼 온도의 관계를 조사한 바, 도 10b에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 온도가 42℃ 이하인 경우에는, 레지스트 처짐 폭은 약 50㎛이지만, 웨이퍼 온도가 42℃보다 높아지면, 온도가 높아짐에 따라 급격하게 레지스트 처짐 폭이 커져 100㎛를 초과하는 것을 알 수 있었다.

상기 측정 결과, 레지스트 처짐 폭을 기정값(100㎛)으로 억제하기 위해서는, 웨이퍼 온도를 42℃ 이하로 한 상태에서 주변 노광을 행할 필요가 있다.

<제3 주변 노광 방법>

다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제3 주변 노광 방법에 대해 설명한다. 도 11은 제3 주변 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 8에 나타내는 흐름도의 스텝 S1, S2, S4 내지 S7과, 도 11에 나타내는 흐름도의 스텝 S21, S22, S24 내지 S27은 동일한 공정이므로, 설명을 생략한다.

스텝 S22에 있어서 웨이퍼(W)가 회전한 후, 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)로부터 레지스트막(R)의 주연에 냉매 기체를 토출함으로써, 레지스트막(R)의 노광 영역(E)을 제외한 외주부(Wo)의 주연에 냉매 기체를 접촉시키는 급속 냉각 공정을 행한다(스텝 S23). 또한, 스텝 S25에 있어서, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 제2 냉각기(42)로부터 레지스트막(R)의 주연에 냉매 기체를 토출함으로써, 레지스트막(R)의 노광 영역(E)의 회전 방향 상류측의 주연에 냉매 기체를 접촉시키는 제2 냉각 공정을 행한다(스텝 S28). 스텝 S28에서, 제2 냉각기(42)로부터 냉매 기체를 공급하여 제2 냉각 공정이 완료된 후, 스텝 S26에 의한 주변 노광 처리가 행해진다.

제2 냉각 공정에서는, 제2 냉각기(42)의 냉각 기체(46)로부터 웨이퍼(W) 주변의 레지스트막(R)에 토출되는 냉매 기체의 온도를 20℃로 하고, 냉매 기체의 유량을 1분당 1L 내지 5L로 하고 있다. 또한, 제2 냉각 공정에서는, 제1 냉각 공정과 마찬가지의 이유로부터, 제2 냉각기(42)로부터 토출되는 냉매 기체의 온도를 15℃ 내지 20℃로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 스텝 S21 내지 S28에 나타내는 제3 주변 노광 방법에서는, 급속 냉각 공정에서 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)로부터 토출되는 냉매 기체가 레지스트막(R)의 주연에 접촉하므로, 단시간에 레지스트막(R)의 온도를 소정 온도 이하로 하는 것이 가능해진다. 또한, 급속 냉각 공정에서 냉각한 후의 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 제2 냉각기(42)로부터 냉매 기체를 토출하는 제2 냉각기(42)로 웨이퍼(W)를 냉각하므로, 주변 노광 처리를 행한 레지스트막(R)을 제거할 때에, 레지스트 처짐을 억제할 수 있다. 따라서, 레지스트 처짐을 억제하기 위해 필요한 웨이퍼(W)의 냉각을, 단시간에 행할 수 있다.

<제4 주변 노광 방법>

다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제4 주변 노광 방법에 대해 설명한다. 도 12는 제4 주변 노광 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 11에 나타내는 흐름도의 스텝 S21 내지 S28과, 도 12에 나타내는 흐름도의 스텝 S31 내지 S37은 동일한 공정이므로, 설명을 생략한다.

제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)에 의한 급속 냉각 공정을 행함으로써 냉각된 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우(스텝 S35)에는, 제2 냉각기(42)로부터 레지스트막(R)의 주연에 냉매 기체를 토출함으로써, 레지스트막(R)의 노광 영역(E)의 회전 방향 상류측의 주연에 냉매 기체를 접촉시키는 제2 냉각 공정을 행한다(스텝 S38). 제2 냉각 공정 중 또는 제2 냉각 공정이 완료된 후, 온도 센서(34)에 의한 웨이퍼(W)의 온도 측정이 행해지고, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인지 여부가 판정된다(스텝 S39, S310). 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하인 경우에는, 주변 노광 처리 후의 레지스트 처짐을 억제할 수 있으므로, 스텝 S36의 주변 노광 처리로 진행한다. 한편, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하가 아닌 경우에는, 스텝 S38로 복귀하여 제2 냉각 공정을 계속한다. 즉, 스텝 S38의 제2 냉각 공정은, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하로 될 때까지 계속된다.

이와 같이, 스텝 S31 내지 S310에 나타내는 제4 주변 노광 방법에서는, 급속 냉각 공정에서 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1보다도 높은 경우라도, 웨이퍼(W)의 온도가 소정 온도 T1 이하로 될 때까지 제2 냉각 공정을 행하므로, 주변 노광 처리를 행한 레지스트막(R)을 제거할 때의 액 처짐을 보다 확실하게 억제할 수 있다.

<분할식 제1 냉각기>

다음에, 도 13을 참조하여, 다른 실시형태에 따른 분할식 제1 냉각기(41)에 대해 설명한다. 또한, 도 4와 동일한 개소에 대해서는, 동일한 번호를 붙여 그 설명을 생략한다.

냉각기 본체(43)는, 스핀 척(31)을 개재하여 대향하는 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)로 이루어진다. 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)는, 평면에서 볼 때 대략 반원 형상으로 형성되어 있다. 또한, 도 13에 있어서 도시하지 않은 제1 기체 공급원(49a)은, 제1 냉각기 본체(43d) 및 제2 냉각기 본체(43e)에 접속되어 있다. 또한, 제1 냉각기 이동 기구인 실린더(35c)는 제1 냉각기 본체(43d) 및 제2 냉각기 본체(43e)에 설치되어 있다.

웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출하는 경우에는, 실린더(35c)의 로드(36c)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)을 따라 이격되는 방향으로 이동하고 있으므로, 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)는 스핀 척(31)으로부터 이격된 위치(대기 위치)에 대기한다. 그때, 제1 냉각기 본체(43d)와 스핀 척(31)의 거리는, 제2 냉각기 본체(43e)와 스핀 척(31)의 거리와 동등하여도 되고, 달라도 된다. 또한, 웨이퍼(W)를 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지하는 경우에는, 실린더(35c)의 로드(36c)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)을 따라 가까워져 간다.

이와 같이, 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)가 스핀 척(31)을 개재하여 대향하고, 이 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)에 실린더(35c)가 설치되어 있으므로, 제1 냉각기 본체(43d)와 제2 냉각기 본체(43e)를 각각 독립적으로 이동시키는 것이 가능해진다. 그 때문에, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출시에 제1 냉각기 본체(43d) 및 제2 냉각기 본체(43e)를 대기시키는 위치에 대한 자유도가 증가한다.

<공통의 기체 공급원을 사용하는 경우>

다음에, 도 14를 참조하여, 제1 냉각기(41)와 제2 냉각기(42) 사이에서 공통의 기체 공급원(49c)을 사용한 경우에 대해 설명한다. 또한, 도 7과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

제1 냉각기(41)는, 냉각기 본체(43)에 접속되는 제1 공급관(48a)과, 제1 공급관(48a)에 개재하여 설치되어 공통의 기체 공급원(49c)으로부터 공급되는 기체를 냉각하는 제1 온도 조절기(50a)를 구비한다. 또한, 제2 냉각기(42)는, 냉각 기체(46)에 접속되는 제2 공급관(48b)을 구비한다.

제1 공급관(48a)과 제2 공급관(48b)의 분기부에는, 전자기식의 3포트 3위치 절환 밸브(52)가 개재하여 설치되어 있다. 절환 밸브(52)는, 제어부(100)에 전기적으로 접속되어 있고, 제어부(100)로부터의 신호에 의해 절환 구동되어, 공통의 기체 공급원(49c)으로부터 토출되는 냉매 기체가, 제1 냉각기(41)와 제2 냉각기(42) 중 한쪽, 또는 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)의 양쪽에 냉매 기체가 흐르도록 선택적으로 공급된다.

따라서, 제1 냉각 공정에서는, 절환 밸브(52)를 절환함으로써, 공통의 기체 공급원(49c)으로부터 공급된 냉매 기체가 제1 공급관(48a)을 흘러 제1 냉각기(41)로 공급된다. 또한, 제2 냉각 공정에서는, 절환 밸브(52)를 절환함으로써, 공통의 기체 공급원(49c)으로부터 공급된 냉매 기체가 제2 공급관(48b)을 흘러 제2 냉각기(42)에 공급된다. 또한, 급속 냉각 공정에서는, 절환 밸브(52)를 절환함으로써, 공통의 기체 공급원(49c)으로부터 공급된 냉매 기체가 제1 공급관(48a) 및 제2 공급관(48b)을 흘러 제1 냉각기(41) 및 제2 냉각기(42)에 공급된다.

<토출구가 레지스트막의 상방에 있는 제1 냉각기 본체의 내부 구성>

다음에, 도 15를 참조하여, 토출구(44a)가 레지스트막(R)의 상방에 있는 냉각기 본체(43)의 내부 형상에 대해 설명한다. 또한, 도 6a 내지 도 6c에 도시하는 냉각기 본체(43)의 내부 구성과 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 15a에 도시되는 제1 냉각기(41)의 토출구(44a)는 냉각기 본체(43)의 하부(43h)에 형성되어 있다. 이 토출구(44a)의 선단구는 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 레지스트막(R)의 단부와 대향하고 있다. 또한, 냉각기 본체(43)는, 제1 공급관(48a)과 접속하는 공급구(44b)를 외주부(43i)에 갖고 있다.

이와 같이, 제1 기체 공급원(49a)으로부터 공급되는 냉매 기체가 우회판(45)에 의해 우회하여, 냉각기 본체(43)의 내벽(43g)을 따라 이동한 후에 토출구(44a)로부터 토출되므로, 토출구(44a)로부터 토출되는 냉매 기체의 맥동을 억제할 수 있다.

또한, 일 실시형태에 따르면, 냉각기 본체(43)의 스핀 척(31)의 회전축 방향에서의 단면은, 도 15b 및 도 15c에 도시하는 바와 같이, 직사각형이어도, 마름모형이어도 되고, 이러한 형상이라도, 토출구(44a)로부터 토출되는 냉매 기체의 맥동을 억제할 수 있다.

<제1 냉각기의 실린더가 스핀 척의 상측에 있는 경우의 주변 노광 장치의 구성>

다음에, 도 16을 참조하여, 제1 냉각기(41)의 실린더(35c)가 스핀 척(31)의 상측에 있는 경우의, 다른 실시형태에 따른 주변 노광 장치(30')의 구성에 대해 설명한다. 또한, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 주변 노광 장치(30)와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 16에 도시되는 주변 노광 장치(30')의, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)의 상부에는, 냉각기 본체(43)를 상하 방향으로 이동시키기 위한 제1 냉각기 이동 기구로서의 실린더(35c)가 설치되어 있다. 주변 노광 처리를 행할 때에는, 실린더(35c)의 로드(36c)가 상방향으로 이동함으로써 냉각기 본체(43)가 웨이퍼(W)의 상면 근방 위치로 이동하고, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 실린더(35c)의 로드(36c)가 하방향으로 이동함으로써 냉각기 본체(43)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)의 상측으로 이동한다.

이와 같이, 실린더(35c)와 로드(36c)가 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)의 상부에 설치되어 있는 경우라도, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a) 상에 웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출시키기 위한 공간을 형성할 수 있다.

<회전 동작에 의해 대기 위치로 이동하는 제1 냉각기를 갖는 주변 노광 장치의 구성>

다음에, 도 17a, 도 17b를 참조하여, 회전 동작에 의해 대기 위치로 이동하는 제1 냉각기(41)를 갖는, 다른 실시형태에 따른 주변 노광 장치(30")의 구성에 대해 설명한다. 또한, 도 4a 및 도 4b에 도시하는 주변 노광 장치(30)와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 번호를 부여하여 설명을 생략한다.

도 17a, 도 17b에 도시되는 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)에 있어서의 노광 영역을 제외한 부분에 대해 직교하는 양측에는, 스핀 척(31)의 회전축에 대해 수직 방향의 회전축(53)이 돌출하여 설치되어 있고, 양 회전축(53)은 베어링(53a)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 한쪽 회전축(53)에는 구동부인 모터(54)가 연결되어 있고, 이 모터(54)의 회전 구동에 의해 회전축(53)이 회전한다. 이 회전축(53)은 냉각기 본체(43)의 외주부에 축지되어 있으므로, 모터(54)의 회전 구동에 의해, 회전축(53)과 냉각기 본체(43)가 일체로 회전한다. 또한, 회전축(53)의 회전 각도는, 각도 센서(55)에 의해 검출된다.

모터(54) 및 각도 센서(55)는, 제어부(100)와 전기적으로 접속되어 있다. 모터(54)는 제어부(100)로부터의 제어 신호에 기초하여 회전 구동하여, 모터(54)와 냉각기 본체(43)를 일체로 회전시켜, 냉각기 본체(43)를 사용 위치, 즉, 스핀 척(31)에 흡착 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 주연 근방 위치와 대기 위치로 절환한다. 이 모터(54)의 회전 각도는 각도 센서(55)에 의해 검출되어, 제어부(100)에 전달된다.

웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행할 때에는, 제1 냉각기(41)가 대기 위치로 이동된다. 이 경우에는, 제어부(100)로부터 모터(54)에 제어 신호가 전달되어, 모터(54)가 구동되고, 회전축(53) 및 원호 형상의 제1 냉각기(41)가 일체로 회전한다. 회전축(53)의 회전 각도는 각도 센서(55)에 의해 검출되고 있고, 회전축(53)의 회전 각도가 소정의 각도로 되면 각도 센서(55)로부터의 신호가 제어부(100)로 전달된다. 각도 센서(55)로부터의 신호가 제어부(100)에 전달됨으로써, 제어부(100)로부터 모터(54)에의 제어 신호의 전달이 정지하여, 모터(54)의 구동이 정지한다. 모터(54)의 구동이 정지함으로써, 도 17b에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제1 냉각기(41)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 대해 경사진 위치(대기 위치)에서 정지한다.

반입된 웨이퍼(W)의 냉각 공정을 행할 때에는, 웨이퍼(W)의 반입ㆍ반출을 행하는 경우와 마찬가지로 제어부(100)로부터 모터(54)에 제어 신호가 전달되어, 모터(54)가 구동되고, 회전축(53) 및 원호 형상의 제1 냉각기(41)가 상술한 것과 역방향으로 일체로 회전하고, 제1 냉각기(41)가 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a)에 대해 평행하게 되는 위치(상면 근방 위치)에서 정지한다.

이와 같이, 제1 냉각기(41)의 냉각기 본체(43)가 회전함으로써, 스핀 척(31)의 웨이퍼 흡착면(31a) 상에 웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출시키기 위한 공간을 형성할 수 있다.

<그 밖의 실시 형태>

또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 온도 센서(34)가 스핀 척(31)의 상측에 설치되어 있는 경우에 대해 설명하였지만, 도 18a, 도 18b에 도시하는 바와 같이, 온도 센서(34)가 스핀 척(31)의 하면(이면), 또는 외주면에 대향하여 설치되어 있어도 된다. 이와 같이, 온도 센서(34)를 스핀 척(31)의 하면(이면), 또는 외주면에 대향하여 설치한 경우라도, 온도 센서(34)를 스핀 척(31)의 상면에 대향하여 설치한 경우와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있으므로, 온도 센서(34)를 설치하는 장소의 자유도가 증가한다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 본 발명에 따른 주변 노광 방법(장치)을 반도체 웨이퍼의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템에 적용한 경우에 대해 설명하였지만, LCD용 글래스 기판의 레지스트 도포ㆍ현상 처리 시스템에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

E : 노광 영역
R : 레지스트막
W : 웨이퍼(기판)
30 : 주변 노광 장치
31 : 스핀 척(기판 유지부)
31a : 웨이퍼 흡착면
32 : 모터(구동부)
33 : 광원부
34 : 온도 센서(온도 측정부)
35a, 35c : 실린더(제1 냉각기 이동 기구)
35b : 실린더(제2 냉각기 이동 기구)
40 : 냉각기
41 : 제1 냉각기
42 : 제2 냉각기
43 : 냉각기 본체
43d : 제1 냉각기 본체
43e : 제2 냉각기 본체
44a : 토출구
46 : 냉각 기체
47 : 냉각 소자
48a : 제1 공급관
48b : 제2 공급관
49a : 제1 기체 공급원
49b : 제2 기체 공급원
49c : 공통의 기체 공급원
50a : 제1 온도 조절기
50b : 제2 온도 조절기
52 : 절환 밸브
54 : 모터(제1 냉각기 이동 기구)
100 : 제어부

Claims (22)

1. 피처리 기판에 형성되는 레지스트막의 주연에 광을 조사하여 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법으로서,
   상기 피처리 기판을 수평면 상에서 회전시키는 회전 공정과,
   상기 회전하는 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역을 제외한 외주부에 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제1 냉각 공정과,
   상기 회전하는 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역의 회전 방향 상류측에 상기 제1 냉각 공정에서 사용되는 냉매 가스의 온도 이하의 온도의 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제2 냉각 공정과,
   상기 피처리 기판의 온도를 측정하는 온도 측정 공정을 포함하고,
   상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하에 도달하였을 때에, 상기 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 냉각 공정에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에 상기 온도 측정 공정에 의해 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고,
   상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 노광 처리를 행하고,
   상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제1 냉각 공정과 상기 제2 냉각 공정을 동시에 행하는 급속 냉각 공정을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 급속 냉각 공정에 의한 상기 피처리 기판의 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 행하는 주변 노광 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 냉각 공정과 상기 제2 냉각 공정을 동시에 행하는 급속 냉각 공정에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에, 상기 온도 측정 공정에 의해 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고,
   상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 노광 처리를 행하고,
   상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제2 냉각 공정을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행하는 주변 노광 방법.
6. 제5항에 있어서,
   후속하는 상기 제2 냉각 공정에 의한 상기 피처리 기판의 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하로 될 때까지 행해지는 주변 노광 방법.
7. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉매 기체가, 드라이 에어, 질소 가스, 또는 헬륨 가스 중 어느 하나인 주변 노광 방법.
8. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소정 온도가 42℃ 이하인 주변 노광 방법.
9. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 냉각 공정에서 상기 피처리 기판의 외주부에 접촉시키는 냉매 기체의 온도가 20℃ 내지 25℃이고,
   상기 제2 냉각 공정에서 상기 피처리 기판의 외주부에 접촉시키는 냉매 기체의 온도가 15℃ 내지 20℃인 주변 노광 방법.
10. 피처리 기판에 형성되는 레지스트막의 주연에 광을 조사하여 노광 처리하는 주변 노광 장치로서,
    상기 피처리 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부를 수평면 상에서 회전시키는 구동부와,
    상기 피처리 기판의 주연에 대해 광을 조사하는 광원을 갖는 광원부와,
    상기 피처리 기판의 온도를 측정하는 온도 측정부와,
    상기 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역을 제외한 외주부에 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제1 냉각기와,
    상기 피처리 기판의 레지스트막의 주연의 노광 영역의 회전 방향 상류측에 상기 냉매 기체를 접촉시켜 상기 피처리 기판을 냉각하는 제2 냉각기와,
    상기 제1 냉각기를 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 제1 냉각기 이동 기구와,
    상기 제2 냉각기를 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치와 대기 위치로 이동시키는 제2 냉각기 이동 기구와,
    상기 기판 유지부, 상기 구동부, 상기 광원부, 상기 온도 측정부, 상기 제1, 제2 냉각기 및 상기 제1, 제2 냉각기 이동 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판이 수평으로 유지된 상태에서 상기 기판 유지부가 수평면 상에서 회전하고, 상기 제1 냉각기 및 제2 냉각기가 상기 피처리 기판의 상면 근방 위치로 이동한 상태에서 상기 제1 냉각기 및 상기 제2 냉각기에 의한 상기 피처리 기판의 냉각이 행해지고,
    상기 피처리 기판의 온도가 소정의 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 노광 처리를 행하는 주변 노광 장치.
11. 삭제
12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 제1 냉각기에 의해 상기 피처리 기판을 냉각한 후에, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고,
    상기 피처리 기판의 온도가 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 상기 노광 처리를 행하고,
    상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우는, 상기 제1 냉각기와 상기 제2 냉각기를 동시에 사용하는 급속 냉각을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행하는 주변 노광 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 상기 급속 냉각을 행하는 주변 노광 장치.
14. 제10항에 있어서,
    상기 제어부로부터의 신호에 기초하여, 상기 제1 냉각기와 상기 제2 냉각기를 동시에 사용하는 급속 냉각을 행한 후에, 상기 피처리 기판의 온도를 측정하고,
    상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하인 경우에는, 상기 광원부에 의한 상기 노광 처리를 행하고,
    상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도보다 높은 경우에는, 상기 제2 냉각기에 의한 제2 냉각을 행한 후에, 상기 노광 처리를 행하는 주변 노광 장치.
15. 제14항에 있어서,
    후속하는 상기 제2 냉각은, 상기 피처리 기판의 온도가 상기 소정 온도 이하로 될 때까지 행해지는 주변 노광 장치.
16. 제10항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 냉각기는, 상기 피처리 기판의 노광 영역을 제외한 외주를 둘러싸는 원호 형상의 기체 유로의 일단부가 개방되는 냉각기 본체와, 상기 냉각기 본체의 내주벽에 소정의 간격을 두고 형성되고, 상기 피처리 기판의 측면 및 상기 레지스트막의 상방에 상기 냉매 기체를 토출하는 토출구와, 상기 냉각기 본체에 제1 공급관을 통해 접속되는 제1 기체 공급원과, 상기 제1 공급관에 개재하여 설치되어 상기 제1 기체 공급원으로부터 공급되는 기체를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 제1 온도 조절기를 구비하고,
    상기 제2 냉각기는, 상기 피처리 기판의 주연의 측부 및 상하부를 간극을 두고 덮는 열전도성을 갖는 냉각 기체와, 상기 냉각 기체의 상부편에 접촉되어 기체를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 냉각 소자와, 상기 냉각 기체에 제2 공급관을 통해 접속되는 제2 기체 공급원을 구비하는 주변 노광 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 냉각기 본체는, 상기 기판 유지부를 개재하여 대향하는 제1 냉각기 본체와 제2 냉각기 본체로 이루어지고,
    상기 제1 기체 공급원은, 상기 제1 온도 조절기를 개재하여 설치한 상기 제1 공급관을 통해 상기 제1 냉각기 본체 및 상기 제2 냉각기 본체에 접속되고,
    상기 제1 냉각기 이동 기구는, 상기 제1 냉각기 본체 및 상기 제2 냉각기 본체에 설치되는 주변 노광 장치.
18. 제10항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 냉각기는, 상기 피처리 기판의 노광 영역을 제외한 외주를 둘러싸는 원호 형상의 기체 유로의 일단부가 개방되는 냉각기 본체와, 상기 냉각기 본체의 하부에 소정의 간격을 두고 형성되고, 상기 레지스트막의 상방에 상기 냉매 기체를 토출하는 토출구와, 상기 냉각기 본체에 제1 공급관을 통해 접속되는 제1 기체 공급원과, 상기 제1 공급관에 개재하여 설치되어 기체를 소정의 온도 이하로 냉각하는 제1 온도 조절기를 구비하고,
    상기 제2 냉각기는, 상기 피처리 기판의 주연의 측부 및 상하부를 간극을 두고 덮는 열전도성을 갖는 냉각 기체와, 상기 냉각 기체의 상부편에 접촉되어 기체를 상기 소정 온도 이하로 냉각하는 냉각 소자와, 상기 냉각 기체에 제2 공급관을 통해 접속되는 제2 기체 공급원을 구비하는 주변 노광 장치.
19. 제16항에 있어서,
    상기 제1 기체 공급원과 상기 제2 기체 공급원을 공통의 기체 공급원으로 함과 함께, 상기 제1 공급관에 있어서의 상기 제1 온도 조절기의 일단에 분기관을 통해 상기 제2 공급관을 접속하고, 상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관의 분기부에, 상기 제1 공급관과 상기 제2 공급관 중 한쪽 또는 양쪽에 기체가 흐르도록 절환되는 절환 밸브를 설치하여 이루어지는 주변 노광 장치.
20. 제10항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉매 기체가, 드라이 에어, 질소 가스, 또는 헬륨 가스 중 어느 하나인 주변 노광 장치.
21. 제10항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소정 온도가 42℃ 이하인 주변 노광 장치.
22. 제10항 및 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 냉각기로부터 토출되는 상기 냉매 기체의 온도는 20℃ 내지 25℃이고,
    상기 제2 냉각기로부터 토출되는 상기 냉매 기체의 온도는 15℃ 내지 20℃인 주변 노광 장치.

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