KR102126591B1

KR102126591B1 - 기판 세정 장치, 기판 세정 방법 및 비일시적인 기억 매체

Info

Publication number: KR102126591B1
Application number: KR1020140062387A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 오오코우치; 고우스케 요시하라; 히로시 이치노미야; 히로시 니시하타; 료우이치로우 나이토우
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2020-06-24
Also published as: JP6007925B2; TW201519966A; KR20140139969A; JP2015008267A; TWI568507B; JP6102807B2; JP2015008273A

Abstract

본 발명의 기판 세정 장치는, 기판을 회전시키면서 기판의 중심부에 세정액 및 가스를 순차 토출하고, 이들을 토출하는 노즐을 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 제1 세정액 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정된 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하며, 세정액의 토출 및 가스의 토출을 행하면서 양 노즐을 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키고, 제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리와, 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리의 차가 서서히 작아지도록 각 노즐이 이동한다.

Description

기판 세정 장치, 기판 세정 방법 및 비일시적인 기억 매체{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS, SUBSTRATE CLEANING METHOD AND NON-TRANSITORY STORAGE MEDIUM}

본 발명은 기판을 회전시키면서 기판의 표면을 세정액에 의해 세정하는 기술 분야에 관한 것이다.

본원은 2013년 5월 28일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2013-112395호, 2014년 1월 29일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-014864호, 및 2014년 3월 20일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2014-058221호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 레지스트 패턴을 형성하기 위한 노광 처리로서, 기판의 표면에 액체를 존재시켜 노광을 행하는 액침(液浸) 노광이 알려져 있다. 액침 노광에 이용되는 레지스트는, 기판의 둘레 단부나 이면으로 돌아 들어가는 것을 억제하기 위해서 발수성이 높은 것이 이용되고 있다. 노광 후의 기판에 대하여 행해지는 현상 처리에 있어서는, 현상액을 기판에 공급하여 예컨대 노광 부분을 용해시키고, 계속해서 기판을 회전시키면서 세정액, 예컨대 순수(純水)를 상기 기판에 공급하여 용해 생성물을 기판의 표면으로부터 씻어내도록 하고 있다. 구체적으로는, 세정액 노즐로부터 세정액을 토출시키면서 상기 세정액 노즐을 기판의 중심부로부터 기판의 둘레 가장자리부를 향해 스캔하는 수법이 알려져 있다.

그러나 레지스트가 형성되어 있는 하지막(下地膜)의 발수성은 낮기(접촉각이 작기) 때문에, 발수성이 높은(접촉각이 큰) 레지스트가 이용된 노광 후의 기판에 있어서는, 노광 부분과 미노광 부분의 접촉각의 차이가 크다. 이 때문에, 현상액을 공급한 후에 세정액을 공급하면, 이른바 「액 흩어짐(droplet breakup)」이라고 하는 현상이 발생하여 기판의 표면에 액적(液滴)이 남기 쉬워진다. 이 액적이 건조되면 잔사(殘渣)가 되어, 반도체 디바이스의 수율의 저하 요인이 된다.

하지막으로서는 유기재로 이루어지는 반사 방지막이 주류였으나, 최근에 와서는 접촉각이 보다 작은 무기재로 이루어지는 반사 방지막이 검토되고 있으며, 이 경우에는 노광 부분과 미노광 부분의 접촉각의 차이가 한층 커져, 잔사가 더욱 발생하기 쉬워진다.

노광 부분과 미노광 부분의 접촉각의 차이가 큰 기판에 대하여 전술한 세정을 행하는 경우에는, 세정액 노즐의 스캔 속도를 느리게 하는 것이 유효하지만, 장치의 스루풋(throughput)의 저하 요인이 된다. 특히 도포, 현상 장치에 있어서는, 시장에서 1시간당 200장 이상의 처리가 요구되고 있기 때문에, 높은 스루풋을 유지하면서 잔사의 저감을 도모할 수 있는 수법이 요망되고 있다.

이것을 해결하는 세정 방법으로서, 일본 특허 제4040074호에서는, 기판에 세정액을 토출한 후, 기판의 중심부에 질소 가스를 토출하여 건조 영역의 코어를 형성한다. 그 후 세정액의 토출 위치를 기판의 외방측으로 이동시키면서, 가스의 토출 위치도 이동시켜, 건조 영역을 외방측으로 넓히는 기술이 기재되어 있으며, 가스의 토출 위치를 이동시킬 때에, 가스 노즐의 이동 속도를 기판의 둘레 가장자리측의 영역에 있어서 빠르게 하는 기술이 기재되어 있다. 일본 특허 공개 제2004-14972호(단락 0044)에는, 기판의 세정을 행할 때에, 기판을 향해 토출하는 액체 및 기체의 혼합체에 포함되는 기체의 유량을 기판의 둘레 가장자리부에 가까워짐에 따라, 변경하는 기술이 기재되어 있다. 또한 일본 특허 제4350989호(도 5, 단락 0050, 0053, 0057)에는, 기판의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라, 가스의 분사각을 크게 해서, 기체의 압력을 약하게 하여, 균일하게 건조시키는 기술이 기재되어 있다. 그리고 일본 특허 제5151629호(도 4~도 6)에는, 하나의 노즐로부터 기판의 소정 영역을 향해 가스를 토출한 후, 동일한 영역을 향해 다른 노즐로부터 가스를 토출하는 기술이 기재되어 있다. 금후에는, 세정의 정밀도가 한층 더 요구될 것으로 예상되며, 잔사의 저감을 도모하기 위해서는, 한층 더 개량이 요청된다.

본 발명은 이러한 사정하에 이루어진 것으로, 그 목적은 기판을 회전시키면서, 기판의 표면을 세정액에 의해 세정할 때에, 세정 처리 후의 액적의 잔류를 억제하여, 잔사를 저감하는 데 있다.

본 발명은, 기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서,

기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,

상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키는 회전 기구와,

상기 기판 유지부에 유지된 기판에 각각 세정액을 공급하기 위한 제1 세정액 노즐 및 제2 세정액 노즐과,

상기 기판 유지부에 유지된 기판에 가스를 토출하는 가스 노즐과,

상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐 및 가스 노즐을 이동시키기 위한 노즐 이동부와,

상기 제1 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 상기 세정액의 토출 위치를 상기 기판의 중심부로부터 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 상기 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 제1 세정액 노즐 및 가스 노즐로부터 각각 세정액 및 가스의 토출을 행하면서 상기 제1 세정액 노즐 및 상기 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계와, 다음으로 상기 제1 세정액 노즐로부터 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고, 제2 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출 및 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 상기 제2 세정액 노즐 및 상기 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계를 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하고,

상기 제2 세정액 노즐은, 토출 위치가 제1 세정액 노즐의 토출 위치의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정되며,

제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d2, 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d3이라고 하면,

제2 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고 있을 때에는, d3<d2이고, 또한 제2 세정액 노즐이 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, d2와 d3의 차가 서서히 작아지도록 구성되어 있다.

다른 양태에 따른 본 발명은, 기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서,

기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,

상기 기판 유지부에 유지된 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 노즐 및 가스를 토출하는 가스 노즐이 유지된 제1 노즐 이동부와,

상기 기판 유지부에 유지된 기판에 가스를 토출하는 가스 노즐이 유지되고, 상기 제1 노즐 이동부와는 별개인 제2 노즐 이동부와,

상기 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 제1 노즐 이동부를 이동시키고, 상기 제1 노즐 이동부의 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 세정액 노즐의 토출 위치가 제1 노즐 이동부의 가스 노즐의 토출 위치보다도 기판의 둘레 가장자리측에 위치한 상태에서 세정액의 토출 및 상기 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 제1 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계와, 다음으로, 제2 노즐 이동부의 가스 노즐로부터의 가스와 상기 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출을 행하면서, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시키는 단계를 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하고,

세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L1, 제2 노즐 이동부의 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L2라고 하면,

상기 제2 노즐 이동부의 가스 노즐로부터 가스를 토출하고 있을 때에는, L2<L1이고, 또한 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부가 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, L1과 L2의 차가 서서히 작아지도록 양 노즐 이동부의 이동 속도가 제어된다.

또한 다른 양태에 따르면, 본 발명은, 기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법에 있어서,

기판을 기판 유지부에 수평으로 유지하는 공정과,

상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키면서, 제1 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 공정과,

계속해서 상기 세정액의 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 가스 노즐로부터 가스를 상기 기판의 중심부에 토출하는 공정과,

계속해서 제1 세정액 노즐 및 가스 노즐로부터 각각 세정액 및 가스의 토출을 행하면서 상기 제1 세정액 노즐 및 상기 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정과,

다음으로 상기 제1 세정액 노즐로부터 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고, 제2 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출 및 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 상기 제2 세정액 노즐 및 상기 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정을 포함하고,

제2 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고 있을 때에는, d3<d2이고, 또한 제2 세정액 노즐이 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, d2와 d3의 차가 서서히 작아진다.

기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 노즐 및 가스를 토출하는 가스 노즐이 유지된 제1 노즐 이동부와, 기판에 가스를 토출하는 가스 노즐이 유지되며, 상기 제1 노즐 이동부와는 별개인 제2 노즐 이동부를 이용하고,

기판을 기판 유지부에 수평으로 유지하는 공정과,

상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키면서, 상기 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 공정과,

계속해서 제1 노즐 이동부를 이동시키고, 상기 제1 노즐 이동부의 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 공정과,

계속해서 세정액 노즐의 토출 위치가 제1 노즐 이동부의 가스 노즐의 토출 위치보다도 기판의 둘레 가장자리측에 위치한 상태에서 세정액의 토출 및 상기 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 제1 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정과,

다음으로, 제2 노즐 이동부의 가스 노즐로부터의 가스와 상기 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출을 행하면서, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시키는 공정을 포함하며,

또한 다른 양태에 따르면, 본 발명은, 상기 기판 세정 방법을 기판 세정 장치에 실행시키도록 기판 세정 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 기억한 비일시적인 기억 매체이다.

본 발명은, 세정액 노즐 및 가스 노즐을 이용하여, 기판을 회전시키면서 기판의 중심부에 세정액 및 가스를 순차 토출하고, 양 노즐을 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 제1 세정액 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정된 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고 있다. 그리고 세정액의 토출 및 가스의 토출을 행하면서 양 노즐을 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키며, 제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리와, 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리의 차가 서서히 작아지도록 각 노즐이 이동한다. 이 때문에 기판의 둘레 가장자리측의 영역에 있어서, 가스의 토출 위치가 서서히 액 계면에 가까워진다. 따라서 기판의 둘레 가장자리에 가까운 영역일수록, 가스에 의해 액 계면을 누르는 힘이 서서히 강해져 세정 효과가 높아지고, 세정액의 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있어, 양호한 세정을 행할 수 있다.

또한 다른 양태에 따른 본 발명에서는, 기판을 회전시키면서 기판의 중심부에 세정액 및 건조용의 가스를 순차 토출한 후, 하나의 노즐 이동부에 마련된 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고, 다른 노즐 이동부에 마련된 가스 노즐로부터 가스를 토출하고 있다. 그리고 각 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킬 때에, 이동 속도를 다르게 하여, 가스의 토출 위치가 서서히 액 계면에 가까워지도록 하고 있다. 따라서 기판의 둘레 가장자리에 가까운 영역일수록, 가스에 의해 액 계면을 누르는 힘이 서서히 강해져 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 노즐 아암의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 4는 노즐 아암의 선단부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 제어부의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 6은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 7은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 8은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 9는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 10은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 11은 기판의 세정 공정에 있어서의 웨이퍼의 세정 모습을 도시하는 설명도이다.
도 12는 기판의 세정 공정에 있어서의 웨이퍼의 세정 모습을 도시하는 설명도이다.
도 13은 기판의 세정 공정에 있어서의 웨이퍼의 세정 모습을 도시하는 설명도이다.
도 14는 질소 가스에 의해 액 계면이 눌리는 모습을 도시하는 설명도이다.
도 15는 노즐 아암이 이동했을 때의 세정액 노즐 및 질소 가스 노즐의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 16은 노즐 아암의 이동 거리와 토출 위치로부터 웨이퍼 중심부까지의 거리의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 17은 노즐 아암의 이동 거리와, 액 계면과 질소 가스의 토출 위치와의 거리의 관계를 도시하는 특성도이다.
도 18은 제1 실시형태의 변형예에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 평면도이다.
도 19는 노즐 아암의 선회 각도와 노즐의 웨이퍼 중심부로부터의 거리와의 관계를 도시하는 특성도이다.
도 20은 제2 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 종단면도이다.
도 21은 제2 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 평면도이다.
도 22는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 23은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 24는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 25는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 26은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 27은 본 발명의 실시형태의 다른 예에 따른 기판 세정 장치를 도시하는 측면도이다.
도 28은 본 발명의 실시형태의 다른 예에 따른 기판 세정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 29는 본 발명의 실시형태의 다른 예에 따른 기판 세정 장치의 작용을 설명하는 설명도이다.
도 30은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 31은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 32는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 33은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 34는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 35는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 36은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 37은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 38은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 39는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 40은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 41은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 42는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 43은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 44는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 45는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 46은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 47은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 48은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 49는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 50은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 51은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 52는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 53은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 54는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 55는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 56은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 57은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 58은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 59는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 60은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 61은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 62는 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 63은 기판의 세정 공정에 있어서의 노즐 아암의 위치 및 노즐로부터의 토출의 상태를 도시한 설명도이다.
도 64는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 65는 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.
도 66은 노즐 아암에 설치하는 노즐의 예를 도시하는 설명도이다.

본 발명의 기판 세정 장치를 현상 장치에 적용한 실시형태에 대해서, 도 1~도 4를 이용하여 설명한다. 현상 장치(기판 세정 장치)는, 각형(角型)의 케이스(9) 내에 2개의 컵 모듈(1)이 나란히 배치되어 있다. 컵 모듈(1)은, 웨이퍼(W)를 유지하는 기판 유지부인 스핀 척(11)과, 웨이퍼(W)로부터 비산하는 세정액이나 용해물을 보충하기 위한 컵체(10)를 구비한다. 스핀 척(11)은 회전축(12)을 통해 회전 기구(13) 및 도시하지 않은 승강 기구와 접속되어 있고, 웨이퍼(W)를 유지한 상태에서 회전 및 승강 가능하도록 구성되어 있다. 한편 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)는 상방에서 보아 시계 방향으로 회전되도록 구성되어 있다.

스핀 척(11)의 하방에는 원형판(14) 및 링 부재(15)가 설치되어 있다. 또한 스핀 척(11) 상의 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 상방측이 개구된 컵체(10)가 설치되어 있다. 컵체(10)는, 모두 원통 형상의 외측 컵(16)과, 내측 컵(17)으로 이루어진다. 외측 컵(16)에는, 승강 기구(18)가 설치되어 있으며, 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한 컵체(10)의 하방에는, 환(環) 형상 오목부로 구성된 액 받이부(19)가 설치된다. 웨이퍼(W)로부터 흘러 떨어지거나, 떨쳐 내어져, 컵체(10)에 의해 받아내어진 현상액이나 세정액은, 액 받이부(19)에 유입되고, 액 받이부(19)의 바닥부에 형성된 드레인 배출구(20)로부터 외부로 배출된다.

도 2에 도시하는 바와 같이 케이스(9) 내에는, 컵 모듈(1)마다, 각각의 컵 모듈(1)의 배열 방향(좌우 방향)과 직교하는 방향으로 연장되는 현상용의 노즐 아암(60)과 세정용의 노즐 아암(30)이 설치되어 있다. 현상용의 노즐 아암(60)은, 컵 모듈(1)의 배열 방향(좌우 방향)으로 연장되는 가이드 레일(63)을 따라 도시하지 않은 구동부에 의해 이동할 수 있도록, 또한 도시하지 않은 승강부에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 현상용의 노즐 아암(60)의 선단부에는 현상액 노즐(62)이 설치되고, 현상용의 노즐 아암(60)에 의해 스핀 척(11)의 회전 중심부와 컵 모듈(1)로부터 도 2 중 좌측쪽에 위치하는 노즐 버스(61) 사이에서 이동한다. 현상액 노즐(62)은, 배관(65)을 통해 현상액 공급부(64)와 접속되어 있으며, 현상액 노즐(62)의 선단으로부터 소정의 유량의 현상액을 토출할 수 있도록 구성되어 있다.

또한 세정용의 노즐 아암(이하 「노즐 아암」이라고 기재함)(30)은, 도 3에 도시하는 바와 같이 좌우 방향으로 연장되는 가이드 레일(33)을 따라, 도시하지 않은 구동부에 의해 이동할 수 있도록, 또한 도시하지 않은 승강부에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 노즐 아암(30), 전술한 노즐 아암(30)에 설치된 구동부 및 승강부는 노즐 이동부를 구성하고 있다. 노즐 아암(30)의 선단부에는, 도 4에 도시하는 바와 같이 예컨대 순수 등의 세정액을 토출하는 제1 세정액 노즐(41) 및 제2 세정액 노즐(43)과 건조용의 가스인 예컨대 질소 가스를 토출하는 가스 노즐인 제1 질소 가스 노즐(51) 및 제2 질소 가스 노즐(53)이 설치되어 있다. 이들 노즐(41, 43, 51, 53)은 컵 모듈(1)의 상방 영역과 컵 모듈(1)로부터 도 2 중 우측쪽에 위치하는 대기 영역 사이에서 이동한다. 대기 영역에는, 각 세정액 노즐(41, 43)의 액 받이부인 노즐 버스(21)가 설치되어 있다.

제1 세정액 노즐(41)은, 예컨대 배관(45)을 통해 제1 세정액 공급부(46)에 접속되어 있다. 이 제1 세정액 공급부(46)는 세정액 공급원, 펌프, 밸브 등을 구비하고 있고, 제1 세정액 노즐(41)의 선단으로부터 세정액을 토출할 수 있도록 구성되어 있다. 제2 세정액 노즐(43)도 제1 세정액 노즐(41)과 마찬가지로 배관(47)을 통해 제2 세정액 공급부(48)와 접속되어 있고, 제2 세정액 노즐(43)로부터 세정액을 토출할 수 있다. 제1 질소 가스 노즐(51)은 배관(55)을 통해, 질소 가스 공급원, 펌프, 밸브 등을 구비한 제1 질소 가스 공급부(56)와 접속된다. 제1 질소 가스 노즐(51)로부터는, 질소 가스를 토출할 수 있도록 구성되어 있다. 제2 질소 가스 노즐(53)도 배관(57)을 통해, 질소 가스 공급원, 펌프, 밸브 등을 구비한 제2 질소 가스 공급부(58)와 접속된다.

노즐 아암(30)에 있어서의 제1 세정액 노즐(41), 제2 세정액 노즐(43), 제1 질소 가스 노즐(51) 및 제2 질소 가스 노즐(53)의 배치에 대해서 설명한다. 한편 이하의 설명 중에 있어서, 편의상 제1 세정액 노즐(41) 및 제2 세정액 노즐(43)로부터 토출되는 세정액을 각각 제1 세정액 및 제2 세정액으로 하고, 제1 질소 가스 노즐(51) 및 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 토출되는 질소 가스를 각각 제1 질소 가스 및 제2 질소 가스로 해서 기재한다. 또한 후술하는 「토출 위치」란, 세정액 노즐(41, 43), 또는 가스 노즐(51, 53)로부터 토출된 세정액, 또는 가스가 웨이퍼(W)의 표면에 토출되었을 때의 웨이퍼(W) 상의 토출 영역의 대략 중심부를 가리키고 있다. 또한 토출 위치를 X, Y 좌표로 나타내는 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심부를 원점으로 하여, X방향으로 연장되는 축을 X축, Y방향으로 연장되는 축을 Y축으로 하며, 후술하는 도 6~도 10 중에서는, 우측 및 상측을 「양의 영역」으로 하고 있다.

제1 세정액 노즐(41)은, 그 토출 위치(R1)가 X=30 ㎜, Y=0 ㎜가 되는 위치에 배치했을 때에, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가, X=15 ㎜, Y=0 ㎜가 되도록 설치된다. 제2 세정액 노즐(43)은, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 X=30 ㎜, Y=0 ㎜에 위치하고 있을 때에, 그 토출 위치(R2)가, 웨이퍼(W)의 중심부를 중심으로, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)를 시계 방향으로 회전시킨 위치, 예컨대, X=26 ㎜, Y=-15 ㎜의 위치가 되도록 설치된다. 제2 질소 가스 노즐(53)은, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가 X=15 ㎜, Y=0 ㎜에 위치하고 있을 때, 그 토출 위치(N2)가, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)를 웨이퍼(W)의 중심부를 중심으로 하여, 반시계 방향으로 회전시킨 위치이며, 그 X축과의 거리가 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)의 X축으로부터의 거리보다도 짧은 위치로 설정된다. 이 예에서는, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)는, 예컨대, X=13 ㎜, Y=7.5 ㎜의 위치에 토출하도록 설정한다. 또한 제2 질소 가스 노즐(53)은, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리의 방향을 향해 토출하도록 설치되어 있고, 제1 세정액 노즐(41), 제2 세정액 노즐(43) 및 제1 질소 가스 노즐(51)은, 바로 아래를 향해 토출하도록 설치되어 있다. 또한 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출하는 선단부의 높이는, 웨이퍼(W)의 표면의 상방 25 ㎜의 높이로 설정되어 있고, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출하는 선단부의 높이는 웨이퍼(W)의 표면의 상방 5 ㎜의 높이로 설정되어 있다.

또한 기판 세정 장치는, 도 5에 도시하는 바와 같이 제어부(5)를 구비한다. 도 5 중의 도면 부호 27은 버스이고, 버스(27)에는 CPU(22), 메모리(23) 및 기판 세정 장치가 행하는 후술하는 동작에 있어서의 각 단계를 실행하기 위한 프로그램(24)이 접속되어 있다. 도 5 중 도면 부호 25는 노즐 이동부에 구비된 구동부이고, 도면 부호 26은 노즐 이동부에 구비된 승강부이다. 이 제어부(5)는, 노즐 아암(30)을 이동시키기 위한 구동부, 승강부, 세정액 공급부(46, 48), 질소 가스 공급부(56, 58) 및 스핀 척(11)을 구동하기 위한 회전 기구(13) 및 컵체(10)의 승강 기구(18) 등을 제어하기 위한 제어 신호를, 상기 프로그램(24)에 기초하여 출력한다. 또한 이 프로그램은, 예컨대 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등의 기억 매체에 수납되어 제어부(5)에 인스톨된다.

계속해서 제1 실시형태의 작용에 대해서 설명한다. 예컨대, 노광 처리를 행한 웨이퍼(W)가, 도시하지 않은 외부의 반송 기구에 의해, 스핀 척(11)에 웨이퍼(W)의 중심부와 회전 중심이 일치하도록 전달된다. 계속해서 외측 컵(16)이 상승된 후, 웨이퍼(W)를 예컨대 1000 rpm의 회전 속도로 회전시키고, 현상액 노즐(62)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리의 상방에 위치시킨다. 그 후 웨이퍼(W)를 회전시킨 채, 현상액 노즐(62)로부터 현상액을 토출하면서 웨이퍼(W)의 외측으로부터 중심부를 향해 이동시키고, 그 후 소정 시간 상기 중심부에 현상액을 계속 공급한다. 현상액이 공급되면, 웨이퍼(W)의 표면의 레지스트막의 예컨대 용해성 부위가 용해되고, 불용해성의 영역이 남는다. 그 후 현상액 노즐(62)과 교체되도록 노즐 아암(30)이 이동하여, 현상액 및 용해물의 제거를 행하기 위한 세정 공정이 행해진다. 이 세정 공정에 대해서 도 6~도 13을 참조하면서 상세히 서술하면, 이 세정 공정은, 이하의 단계에 의해 행해진다. 도 6~도 10은, 노즐 아암(30), 및 각각의 노즐(41, 43, 51, 53)로부터 토출되는 세정액이나 질소 가스의 토출 위치를 모식화하여 나타내고 있으며, 토출이 행해지고 있는 세정액 및 질소 가스의 토출 위치에는, 해칭(hatching)을 하였다.

(단계 1)

먼저 도 6에 도시하는 바와 같이, 노즐 아암(30)이 P0으로 나타내는 위치까지 이동하여, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부에 위치한다. 그 후, 도 11에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 예컨대 1000 rpm의 회전 속도로 회전시키면서, 제1 세정액 노즐(41)로부터 세정액, 예컨대 순수를, 30 ml/초의 유량으로 예컨대 10초간 공급한다. 이에 따라 웨이퍼(W)에 공급된 제1 세정액은 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로부터 둘레 가장자리부를 향해 퍼져, 현상액이 세정액에 의해 씻겨 내어진다.

(단계 2)

계속해서 웨이퍼(W)의 회전을 유지하면서, 제1 세정액 노즐(41)로부터 제1 세정액을 토출한 상태에서, 도 7에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(30)을 X방향을 따라 우측으로 P1까지 이동시켜, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)를 웨이퍼(W)의 중심부에 위치시킨다. 이때, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)는, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 X방향 우측으로 15 ㎜ 떨어져 위치하게 된다. 그리고 도 12에 도시하는 바와 같이 제1 질소 가스 노즐(51)로부터, 웨이퍼(W)의 중심부를 향해 질소 가스를 분무한다.

웨이퍼(W)의 중심부는, 원심력이 작기 때문에, 상기 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 둘레 가장자리측으로 이동해도, 세정액의 표면 장력에 의해 액막이 덮인 상태가 유지된다. 그래서 액막을 향해 질소 가스를 분무함으로써, 액막이 찢어져, 웨이퍼(W)의 표면이 노출된 건조 영역이 형성된다. 이 건조 영역이 형성되면, 액막은, 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력과 액막의 표면 장력에 의해 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 인장된다. 이 때문에 건조 영역은, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)에 대응하는 위치[웨이퍼(W)의 중심부를 중심으로 하여, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)를 지나는 동심원]까지 순식간에 확대되게 된다.

(단계 3)

계속해서 웨이퍼(W)의 회전을 유지하고, 제1 세정액 노즐(41) 및 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 각각 세정액 및 가스를 토출한 채, 도 8에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(30)을 웨이퍼(W)의 X방향 우측으로 15 ㎜ 이동시켜, P2에 위치시킨다. 즉 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 X방향 우측으로 30 ㎜ 떨어진 위치로 이동하고, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 X방향 우측으로 15 ㎜ 떨어진 위치로 이동하며, 이에 따라 건조 영역도 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)에 대응하는 위치까지 확대된다. 이 때문에 단계 3에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(30)의 이동에 의해, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)와 웨이퍼(W)의 중심부 사이의 거리가 증가함에 따라, 액 계면은 서서히 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 방향으로 이동해 간다.

이때, 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)에 대응하는 위치에는, 강한 액류(液流)가 발생하고 있고, 액 계면에 가까운 위치에 질소 가스를 토출함으로써, 액류의 내측 가장자리가 회오리쳐 올라가며, 이 액의 회오리쳐 올라감에 의해, 액적, 생성물을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 밀어내기 때문에, 강한 세정력을 발휘한다.

(단계 4)

노즐 아암(30)이 위치(P2)까지 이동한 후, 도 9에 도시하는 바와 같이 제1 세정액의 토출을 정지하고, 제2 세정액의 토출을 개시하며, 제1 질소 가스의 토출을 정지하고, 제2 질소 가스의 토출을 개시한다. 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)는, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜ 떨어져 위치하고 있을 때, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)와 웨이퍼(W)의 중심부 사이의 거리가 30 ㎜가 되도록, 즉 웨이퍼(W)의 중심부를 중심으로 하는 동일한 원 상에 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1), 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)가 위치하도록 설정되어 있다. 따라서 세정액을 토출하는 노즐을 제1 세정액 노즐(41)로부터 제2 세정액 노즐(43)로 전환한 경우에도, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 액 계면의 위치는 변화하지 않게 된다. 또한 이미 서술한 바와 같이 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜ 떨어져 위치할 때, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 우측으로 15 ㎜ 떨어지도록 설정되어 있다. 그리고, 제2 질소 가스 노즐(53)은, 그때의 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 15 ㎜ 떨어져 위치하도록 설치되어 있다. 따라서 질소 가스를 토출하는 노즐을 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 제2 질소 가스 노즐(53)로 전환한 경우에도, 질소 가스의 토출 위치로부터 액 계면까지의 거리도 변화하지 않게 된다.

또한 제2 질소 가스 노즐(53)은, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 유량과 비교해서 많은 유량의 질소 가스를 토출하며, 도 4에 도시하는 바와 같이 토출구가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측을 향하고 있다. 따라서, 제2 질소 가스 노즐(53)로 전환함으로써 질소 가스의 분무에 의한 액 계면을 누르는 힘이 강해진다. 이때, 질소 가스의 토출 위치와 세정액의 토출 위치가 가까운 경우에는, 가스의 토출의 충격에 의해 세정액의 액 튀김이 발생할 우려가 있다. 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)와 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2) 사이의 거리는, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)와 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1) 사이의 거리보다도 길게 되도록 설정되어 있다. 따라서 제2 질소 가스 노즐(53)로 전환하여, 질소 가스의 유량을 크게 한 경우에도, 액 튀김을 억제할 수 있다.

(단계 5)

계속해서 노즐 아암(30)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측을 향해, X방향으로 15 ㎜/초의 속도로 이동시킨다. 도 10은 노즐 아암(30)이 P2보다도 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까운 P3에 위치하고 있는 상태를 도시하고 있다. 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)로부터 웨이퍼(W)의 중심부까지의 거리(d2)와, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 웨이퍼(W)의 중심부까지의 거리(d3)의 차(d2-d3)는, 도 15에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(30)이 P2에 위치하고 있을 때보다도, P3에 위치하고 있을 때 쪽이 짧아진다.

여기서 노즐 아암(30)의 이동에 따르는 상기 d2, d3의 각 변화에 대해서 설명한다. 노즐의 토출 위치를 이미 서술한 X-Y 좌표 평면(x≥0으로 함)로 나타낸다. 노즐 아암(30)이 P2로부터 x방향을 따라 우측으로 거리 k 이동한 경우의 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2) 및 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)의 각 노즐의 좌표는, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이,

노즐 아암(30)이 P2에 위치할 때의 N2=(Na, Nb)

노즐 아암(30)이 P2에 위치할 때의 R2=(Ra, Rb)

노즐 아암(30)이 거리 k 이동한 후의 N2=(Na+k, Nb)

노즐 아암(30)이 거리 k 이동한 후의 R2=(Ra+k, Rb)

가 된다. 따라서 이동 거리를 x로 둔 경우의 d2 및 d3은,

노즐 아암(30)이 P3에 위치할 때의 d2=√[(Ra+x)²+Rb²]

노즐 아암(30)이 P3에 위치할 때의 d3=√[(Na+x)²+Nb²]가 된다.

노즐 아암(30)을 X방향을 따라 우측으로 이동시켰을 때의 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d2)는, 도 16의 (b) 중의 (1)과 같은 그래프를 그린다. 또한 노즐 아암(30)을 X방향을 따라 우측으로 이동시켰을 때의 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d3)를 고려하면, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)는, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)보다도 X축에 가까운 위치에 있으며, 보다 웨이퍼(W)의 중심부에 가까운 위치에 있다. 따라서 d3은 d2보다도 이동 전(x=0)의 웨이퍼(W)의 중심부까지의 거리는 작아지고, X방향 우측으로 d2와 동일한 거리를 이동했을 때에, 증가율이 커진다. 이 때문에 노즐 아암(30)의 이동 거리(x)와 노즐의 토출 위치의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d3)를 나타내는 그래프는, 도 16의 (b)의 (2)와 같은 그래프를 그린다. 따라서 제2 세정액 노즐(43)로부터 세정액을 토출하고, 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 질소 가스를 토출한 채, 노즐 아암(30)을 X방향을 따라 우측으로 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리를 향해 이동시킨 경우에, 세정액의 토출 위치의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d2)와, 질소 가스의 토출 위치의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d3)의 차(d2-d3)는, 노즐 아암(30)의 이동에 따라 서서히 짧아진다.

전술한 바와 같이 웨이퍼(W)를 회전시키면서 세정액을 공급하고 있기 때문에, 세정액의 액 계면의 위치는, 세정액의 토출 위치의 약간 내측이 되는 원주를 따른 위치가 된다. 이 때문에, 상기 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)로부터 웨이퍼의 중심부까지의 거리(d2)와 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 웨이퍼의 중심부까지의 거리(d3)의 차가, 질소 가스의 토출 위치로부터 액 계면까지의 거리가 된다. 도 17은, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 액 계면까지의 거리와 액 계면과 질소 가스의 토출 위치 사이의 이격 거리(d2-d3)의 변화를 도시하는 특성도이다. 도 17에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(30)이 P2의 위치(액 계면이 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜의 위치)로 이동할 때까지는, 제1 세정액 노즐(41) 및 제1 질소 가스 노즐(51)을 사용하여 세정을 행하고 있기 때문에, 액 계면과 질소 가스의 토출 위치의 거리는 변하지 않고 일정하다. 계속해서 노즐 아암(30)이 P2(액 계면이 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜의 위치)에 도달한 후에는, 세정액 및 가스의 토출이 제2 세정액 노즐(43) 및 제2 질소 가스 노즐(53)로 전환된다. 이 때문에 그 후에, 노즐 아암(30)이 X축을 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, 액 계면과 질소 가스의 토출 위치는 서로 서서히 가까워져 가게 된다.

웨이퍼의 둘레 가장자리쪽의 영역에 있어서 질소 가스의 공급 위치를 액 계면에 가까이한 경우의 작용에 대해서 검토한다. 웨이퍼(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, 세정액을 웨이퍼의 둘레 방향으로 흘러가게 하여 웨이퍼(W)의 표면을 세정하는 경우에, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리쪽의 부위일수록, 세정액이 웨이퍼(W)의 중심부측으로부터 밀려오기 때문에, 세정액의 액막이 두꺼워진다. 세정액의 액막이 두꺼워지면, 흐르기 어려워지기 때문에 액 잔류나 액 흩어짐이 발생하기 쉬워진다. 전술한 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜ 이상 떨어진 영역에서는, 질소 가스의 토출 유량을 크게 하고 있다. 이 때문에, 질소 가스에 의해 액 계면을 둘레 가장자리 방향으로 누르는 힘이 강해지고 있다. 또한 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜ 이상 떨어진 영역에서는, 노즐 아암(30)이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라, 질소 가스의 토출 위치가 액 계면에 가까워지고 있다. 이 때문에 질소 가스에 의한 액 계면을 누르는 힘이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라 서서히 커진다. 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리쪽의 영역에서는, 액 계면이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라, 세정액의 양은 서서히 증가하지만, 액 계면을 웨이퍼의 둘레 가장자리 방향으로 누르는 힘도 커지기 때문에, 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있다.

전술한 실시형태에서는, 제1 세정액 노즐(41) 및 제1 질소 가스 노즐(51)을 이용하여, 웨이퍼(W)를 회전시키면서 웨이퍼(W)의 중심부에 세정액 및 질소 가스를 순차 토출하고, 양 노즐(41, 51)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 이동시키고 있다. 또한 그 후, 제1 세정액 노즐(41)의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정된 제2 세정액 노즐(43)로 세정액의 토출을 전환하고, 또한 제2 질소 가스 노즐(53)로 질소 가스의 토출을 전환한다. 그리고 세정액의 토출 및 가스의 토출을 행하면서 양 노즐(43, 53)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측을 향해 이동시킴으로써, 질소 가스의 토출 위치를 서서히 액 계면에 가까이하고 있다. 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까운 영역일수록, 질소 가스에 의해 액 계면을 누르는 힘이 강해져 세정 효과가 높아지고, 세정액의 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있어, 양호한 세정을 행할 수 있다.

그리고 노즐 아암(30)의 이동 도중에 제2 세정액 노즐(43) 및 제2 질소 가스 노즐(53)을 이용하도록 하고 있다. 제2 질소 가스 노즐(53)은 질소 가스의 토출 유량이 많기 때문에 액 계면을 누르는 힘이 강해지고, 세정액의 토출 위치와 질소 가스의 토출 위치 사이의 거리도 떼어 놓을 수 있기 때문에, 액 튀김을 억제할 수 있다.

또한 전술한 실시형태에서는, 공통의 노즐 아암(30)에 제1 세정액 노즐(41), 제2 세정액 노즐(43), 제1 질소 가스 노즐(51) 및 제2 질소 가스 노즐(53)을 설치하고 있다. 이 때문에, 각 노즐의 구동계를 공통으로 할 수 있으므로 기판 세정 장치의 비용을 낮게 할 수 있으며, 또한 노즐 아암(30)이나 구동계의 설치 스페이스가 좁아진다. 또한 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 질소 가스의 토출 위치와, 세정액의 액 계면 사이의 거리는, 후술하는 바와 같이, 9 ㎜~17 ㎜의 범위인 것이 바람직하고, 사전에 시뮬레이션을 행함으로써, 질소 가스의 토출 위치와, 세정액의 액 계면 사이의 거리가 이 범위에서 변화하도록, 각각의 노즐의 위치를 설정하는 것이 바람직하다.

또한 노즐 아암(30)이 P1의 위치에 있을 때에, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)와, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가, 웨이퍼의 중심부를 중심으로 한 동일한 동심원 상에 위치하도록 설정되어 있지 않아도 된다. 또한 노즐 아암(30)이 P1에 위치하고 있을 때에, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)는, 그때의 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)보다 웨이퍼(W)의 중심부에 가까운 위치여도 좋다.

또한 본 발명은, 제2 질소 가스 노즐(53)을 설치하는 것에 한정되는 것은 아니며, 단계 4 이후의 공정에 있어서, 제1 질소 가스 노즐(51)을 사용하여 웨이퍼(W)의 세정을 행하도록 해도 좋다. 이 경우에 있어서도 세정액의 액 계면이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라, 질소 가스의 토출 위치를 액 계면에 가까이할 수 있다. 따라서 액 계면이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 가까워짐에 따라, 액 계면을 누르는 힘을 강하게 할 수 있기 때문에, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 제1 세정액 노즐(41), 제2 세정액 노즐(43), 제1 질소 가스 노즐(51), 제2 질소 가스 노즐(53)은, 각각 따로따로 독립적으로 이동 가능한 노즐 이동부에 설치되어 있어도 좋다. 또한 제2 질소 가스 노즐(53)을 설치하지 않고 제1 질소 가스 노즐(51)만을 이용하여, 단계 4 이후의 공정에 있어서도 웨이퍼(W)의 세정을 행하도록 해도 좋다. 또한 본 발명은, 기판의 물의 접촉각이 큰 경우에 효과가 크며, 예컨대 물의 접촉각이 65°이상인 레지스트막의 표면을 세정하는 경우에 보다 효과가 크다.

또한 제1 실시형태에 있어서는, 단계 4에 있어서, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출을 정지하고, 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 질소 가스를 토출하고 있으나, 단계 4 및 단계 5에 있어서, 제2 세정액 노즐(43) 및 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 각각 세정액 및 가스를 토출하고 있을 때에 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 예컨대 적은 유량의 가스를 토출하고 있는 경우라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

[제1 실시형태의 변형예]

또한 제1 실시형태의 변형예로서, 노즐 아암(30)은, 선회 아암에 설치되어 있어도 좋다. 즉 제1 실시형태에서는, 노즐 아암(30)을 X방향을 따라 이동시킴으로써, 각 노즐을 직선을 따라 이동시키고 있으나, 각 노즐을 원호 궤적을 그리도록 이동시켜도 좋다. 도 18은 이러한 예를 도시하며, 노즐 아암(30)으로서 도 18 중, O1을 회전 중심으로 하여 선회하는 구성의 것을 이용하고 있다. 구동부는, 아암을 선회시키는 도시하지 않은 회전부로 되고, 또한 도시하지 않은 승강부가 설치되며, 노즐 아암(30)은 승강 가능하게 구성된다. 따라서 노즐 아암(30), 구동부 및 승강부가 노즐 이동부가 된다. 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)와 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)는, 웨이퍼(W)의 중심부를 지나는 원호 궤적상에 마련된다. 이 실시형태의 경우에는, 단계 2에서 노즐 아암(30)을 선회시킴으로써, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 15 ㎜ 떨어지도록 이동되고, 이때 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가 웨이퍼(W)의 중심부에 위치하게 된다.

또한 단계 3에 있어서는, 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜ 떨어지도록 이동된다. 이때 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)는, 액 계면에 가까워지지만, 가까워지는 거리는 극히 얼마 안 되기 때문에, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)와 액 계면 사이의 거리는 거의 변화하지 않아 일정하게 취급할 수 있다. 또한 단계 4에 있어서 세정액 및 질소 가스를 각각 제2 세정액 노즐(43) 및 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 토출하도록 전환한 후, 단계 5에서는, 노즐 아암(30)을 선회시켜, 각각의 노즐을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 이동시킨다.

노즐 아암(30)을 선회시킴에 따른 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리와, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)와 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리의 차의 관계에 대해서 설명한다. 도 18 중 V는, 노즐 아암(30)의 회전축(O1)과 웨이퍼의 중심부 사이의 거리, u 및 θ는 소정의 토출 위치를 나타내는 파라미터이며, 도 18 중에서는, 노즐 아암(30)이 P4의 위치에 있을 때의 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)의 파라미터를 나타낸다. u는 회전축(O1)을 중심으로 하여, 웨이퍼(W)의 중심부를 지나는 원호 궤적으로부터의 벗어나는 거리이고(원호 궤적의 외측으로의 벗어남을 +, 중심측으로의 벗어남을 -로 함), θ는 노즐 아암(30)의 회전 각도이다[노즐이 회전축(O1)과 웨이퍼(W)의 중심부를 잇는 직선상에 위치하는 경우를 0으로 하고, 시계 방향의 회전 방향을 +로 하고 있다].

회전축(O1)이 웨이퍼의 영역보다 밖에 있어, 노즐을 웨이퍼(W)의 중심부로부터 둘레 가장자리로 이동시키면 θ는, 0도~90도의 범위에서 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리에 도달한다. 노즐 아암(30)을 선회시켰을 때의 노즐 아암(30)에 설치된 노즐의 토출 위치로부터 웨이퍼 중심부까지의 거리(d)의 변화를 고려하면,

d=√[u²+2uV+2V²-2V(u+V)cosθ]가 된다.

따라서 노즐 아암(30)을 선회시켰을 때의 노즐의 토출 위치와 웨이퍼의 중심부 사이의 거리는, 노즐 아암(30)의 회전축(O1)과 웨이퍼(W)의 중심부 사이의 거리(V), 회전 각도(θ), 원호 궤적으로부터의 벗어나는 거리(u)에 의해 결정된다.

따라서 도 18에 도시하는 바와 같은 아암을 선회시켰을 때의 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d2)의 변화는, 도 19 중의 (3)으로 나타내는 실선으로 표시된다. 또한 아암을 선회시켰을 때의 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(d3)의 변화는, 도 19 중의 (4)로 나타내는 실선으로 표시된다. 이 때문에, 아암을 선회시켜 노즐 아암(30)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 방향으로 선회시킴에 따라, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)의 웨이퍼(W)의 중심부와의 거리(d2)와, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)와 웨이퍼(W)의 중심부 사이의 거리(d3)의 차(d2-d3)는 서서히 짧아지게 된다. 이 때문에, 노즐 아암(30)이 웨이퍼의 둘레 가장자리를 향해 이동함에 따라, 액 계면과 질소 가스의 토출 위치 사이의 거리는 서서히 가까워져, 액 계면을 누르는 힘이 강해진다. 따라서 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있다.

[제2 실시형태]

또한 제2 실시형태에 따른 기판 세정 장치로서, 2개의 노즐 아암을 구비하도록 구성해도 좋다. 제2 실시형태는, 예컨대 도 20, 도 21에 도시하는 바와 같이 제2 세정액 노즐(43)을 구비하지 않은 것을 제외하고, 제1 실시형태에 나타낸 노즐 아암(30)과 동일하게 구성된 제1 노즐 아암(38)과, 다른 질소 가스 노즐(59)을 구비한 제2 노즐 아암(39)을 구비한다. 도면 중 도면 부호 60은, 현상용의 노즐 아암이고, 도면 부호 61은 현상액용의 노즐 버스이며, 도면 부호 63은 가이드 레일이다. 제2 노즐 아암(39)은, 노즐 아암(30)과 동일하게 구성된 구동부, 승강부에 의해 지지되며, 제1 노즐 아암(38)의 가이드 레일(33)과 평행하게 연장되는 가이드 레일(69)을 따라 이동하도록 구성되어 있다. 제2 노즐 아암(39)은, 웨이퍼(W) 상의 제1 노즐 아암(38)이 이동하는 영역과는 상이한 영역, 예컨대 웨이퍼(W)의 중심부로부터 X방향을 따라 좌측의 영역을 이동하도록 구성되어 있다. 또한 다른 질소 가스 노즐(59)은, 제1 질소 가스 노즐(51) 및 제2 질소 가스 노즐(53)과 마찬가지로 배관(70)을 통해 다른 질소 가스 공급부(71)와 접속되어 있다.

제2 실시형태에 따른 기판 세정 장치에 의한 웨이퍼(W)의 세정 처리를 도 22~도 26을 이용하여 설명한다. 단계 1 및 단계 3은, 도 22, 도 23에 도시하는 바와 같이 제1 실시형태에 나타낸 단계 1~단계 3과 동일한 공정이며, R1, N1이 순차 웨이퍼(W)의 중심부에 위치하도록 제1 노즐 아암(38)이 이동한다. 제2 노즐 아암(39)은, 다른 질소 가스 노즐(59)로부터 토출되는 질소 가스의 토출 위치(N3)가 예컨대 웨이퍼(W)의 중심부로부터, X방향을 따라 도면 중의 좌측 방향으로 60 ㎜의 위치가 되는 지점에서 대기시켜 둔다.

(단계 4)

도 24에 도시하는 바와 같이 제1 세정액 노즐(41)의 토출 위치(R1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 30 ㎜에 위치하고, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출 위치(N1)가 웨이퍼(W)의 중심부로부터 15 ㎜에 위치한 후, 질소 가스를 토출하는 노즐을 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 제2 질소 가스 노즐(53)로 전환한다.

(단계 5)

그 후 제1 노즐 아암(38)을, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)의 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리(이 예에서는, 60 ㎜)와, 다른 질소 가스 노즐(59)의 토출 위치(N3)와 웨이퍼(W)의 중심부로부터의 거리가 동일해지는 위치까지 이동시킨다. 이 동안에 제2 세정액의 토출과, 제2 질소 가스의 토출이 행해지고 있으며, 제2 질소 가스 노즐(53)은, 제1 질소 가스 노즐(51)보다도 유량이 크기 때문에, 단계 5에서는, 단계 1~단계 3에 비해서 액 계면을 강한 힘으로 누를 수 있다.

(단계 6)

그 후, 질소 가스를 토출하는 노즐을 다른 질소 가스 노즐(59)로 전환하고, 제1 노즐 아암(38) 및 제2 노즐 아암(39)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 방향으로 이동시킨다. 도 25는, 질소 가스의 토출을 제2 질소 가스 노즐(53)로부터 다른 질소 가스 노즐(59)로 전환한 후의 상태를 도시하고 있다. 이때 제1 노즐 아암(38)은, 도 26에 도시하는 바와 같이 X방향을 따라, 우측으로 이동하지만, 제2 노즐 아암(39)은, X방향을 따라 좌측으로 이동한다. 또한 제2 노즐 아암(39)의 이동 속도는, 제1 노즐 아암(38)보다 빠른 속도로 설정된다. 이 때문에 세정액의 토출 위치로부터 웨이퍼(W)의 중심부까지의 거리(L1)와 질소 가스의 토출 위치로부터 웨이퍼(W)의 중심부까지의 거리(L2)의 차가 서서히 작아진다. 일례를 들면 L2-L1이 17 ㎜로부터 9 ㎜까지 가까워진다. 그 결과, 다른 질소 가스 노즐(59)의 토출 위치(N3)는, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 가까워짐에 따라 액 계면에 근접하기 때문에, 질소 가스가 액 계면을 누르는 힘이 서서히 증가하게 된다. 이 때문에 액 잔류나 액 흩어짐이 억제되어, 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 제2 노즐 아암(39)의 다른 질소 가스 노즐(59)로부터 가스를 토출하면서 상기 제2 노즐 아암(39)을 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리측으로 이동시키고 있을 때는, 제1 노즐 아암(38)의 질소 가스 노즐(51, 53)로부터 가스를, 예컨대 적은 유량으로 토출하는 경우도 기술적 범위에 포함된다.

여기서 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 있어서, 웨이퍼(W)의 중심부에 세정액을 공급한 후에 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 상기 중심부에 질소 가스를 분무할 때의 바람직한 예에 대해서 서술한다. 배경 기술의 난에서 서술한 바와 같이, 레지스트와 하지(下地)와의 접촉각의 차가 큰 경우에 하지 옆에 액이 잔류하기 쉽고, 액 잔류가 발생하면 잔사 결함(잔사가 존재함에 따른 현상 결함)의 요인이 된다. 예컨대 하지에 실리콘산화막을 사용하는 경우에는, 상기 접촉각의 차가 상당히 커지기 때문에, 이러한 경우에도 액 잔류를 한층 더 억제할 수 있도록 세정 처리를 행하는 것이 바람직하다. 웨이퍼(W)의 중심부 부근에 주목하면, 이 부분은 원심력이 약하기 때문에 액 잔류가 발생하기 쉽다. 그래서 웨이퍼(W)의 중앙부에 있어서 제1 질소 가스의 토출 시간을 길게 하는 것도 유효한 수법이기는 하지만, 처리 시간이 길어져, 스루풋의 저하의 요인이 될 우려가 있다.

이러한 관점에서 보면, 유효한 수법의 일례로서, 제1 질소 가스 노즐(51)의 토출하는 선단부의 높이를 웨이퍼(W)의 표면의 상방, 예컨대 5 ㎜의 높이로 설정하는 예를 들 수 있다. 이 경우에는, 제1 질소 가스 노즐(51)의 선단부로부터 웨이퍼(W)의 표면까지의 거리가 짧아지고, 제1 질소 가스 노즐(51)로부터 토출된 질소 가스가 웨이퍼(W)의 표면에 도달할 때까지의 가스의 확산을 억제할 수 있어, 보다 강한 전단 응력으로 액 계면을 누를 수 있다.

그리고 질소 가스의 전단 응력을 높인 다음, 질소 가스를 전반은 저유량으로 공급하여 건조 코어(액의 중앙부의 건조 영역)를 형성한 후에, 후반은 고유량으로 공급하여 건조 코어를 넓히도록 한다. 이러한 수법에 따르면, 웨이퍼(W)의 중심부의 액 잔류가 보다 한층 억제된다. 저유량의 시간과 고유량의 시간은 동일한 것에 한정되지 않는다. 구체예에 대해서는 후술하는 실시예의 난에 기재하고 있다.

또한 웨이퍼(W)의 중심부 이외의 영역에 있어서의 액 잔류를 억제하기 위한 유효한 수법에 대해서 기재한다. 이 수법의 하나로서, 제1 실시형태에 있어서의 제2 질소 가스 노즐(53)을 예로 들면, 도 27에 도시하는 바와 같이 제2 질소 가스 노즐(53)을, 질소 가스의 토출 방향의 수평면에 대한 각도(θ2)가 예컨대 45도의 각도가 되도록 설치한다. 질소 가스의 토출 방향이란, 토출구로부터 토출되는 가스류(流)의 중심이 향하고 있는 방향이다.

제2 질소 가스 노즐(53)로부터 질소 가스를 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 비스듬히 토출하면, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 액 계면에 가해지는 전단 응력은, 질소 가스를 웨이퍼(W)에 대하여 수직으로 토출한 경우에 있어서 웨이퍼(W) 표면에 형성되는 액 계면에 가해지는 전단 응력보다도 커진다. 제2 질소 가스 노즐(53)의 질소 가스의 토출 방향의 수평면에 대한 각도(θ2)가 45도인 경우의 액 계면에 가해지는 전단 응력은, 각도(θ2)가 90도인 경우에 액 계면에 가해지는 전단 응력보다도 1.5배의 강도가 된다. 이와 같이 제2 질소 가스 노즐(53)의 질소 가스의 토출 방향을 수평면에 대하여 45도로 설정해서 액 계면에 가해지는 전단 응력을 크게 하면, 노즐 아암(30)의 스캔 속도를 빠르게 한 경우에도 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있다.

제2 질소 가스 노즐(53)의 질소 가스의 토출 방향을 수평면에 대하여 90도로 설정한 경우에 있어서도, 질소 가스의 유량을 크게 함으로써 액면에 대하여 큰 전단 응력을 얻을 수 있으나, 액 튀김이나 미스트 발생의 우려가 있다. 따라서 제2 질소 가스 노즐(53)의 질소 가스의 토출 방향을 비스듬하게 설정하는 것이 유효하며, 특히 수평면에 대하여 45도로 설정하는 것이 유리하다.

또한 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)와 액의 내측 가장자리(액 계면) 사이의 거리에 대해서 잔사 저감을 위한 적절한 거리는, 웨이퍼(W) 상의 레지스트의 종류, 하지막의 재질, 세정 처리의 레시피 등에 따라 달라진다. 이 때문에, 세정 처리의 처리 종별 중의 파라미터로서 상기 거리를 추가하고, 처리 종별이 선택됨으로써 상기 거리가 결정되도록 하는 것이 바람직하다. 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)와 액의 내측 가장자리 사이의 거리는, 질소 가스의 토출 방향을 수평면으로부터 비스듬히 한 경우, 예컨대 질소 가스의 토출 방향을 수평면에 대하여 45도로 설정한 경우에는, 제2 질소 가스 노즐(53)의 높이를 조정함으로써 변경할 수 있다.

예컨대 도 28에 도시하는 바와 같이 제2 질소 가스 노즐(53)의 선단부의 웨이퍼(W)의 표면으로부터의 높이가 h1일 때 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)까지의 거리가 예컨대 d11이 된다.

그리고 도 29에 도시하는 바와 같이 제2 질소 가스 노즐(53)의 선단부의 웨이퍼(W)의 표면으로부터의 높이가 h2가 되도록 노즐 아암(30)을 상승시키면, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)는, 웨이퍼(W)의 표면을 제2 질소 가스 노즐(53)의 선단부가 기울어지는 방향으로 이동한다. 한편 제2 세정액 노즐(43)은, 바로 아래로 토출하도록 설치하고 있기 때문에, 노즐 아암(30)을 승강시켜도 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)는 변하지 않는다. 따라서 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)는, 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)에 가까워져, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)까지의 거리는 d12가 된다. 이와 같이 노즐 아암(30)을 승강시킴으로써, 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 제2 세정액 노즐(43)의 토출 위치(R2)까지의 거리를 변경할 수 있다. 한편, 제2 세정액 노즐(43)의 세정액의 토출 방향은, 바로 아래를 향하고 있지 않아도 되며, 예컨대 제2 질소 가스 노즐(53)의 가스의 토출 방향과 상이한 각도(수평면에 대한 각도)이면, 비스듬해도 좋다.

그래서 도 27에 도시하는 바와 같이 미리 웨이퍼(W)의 세정 처리의 종별에 대응하여, 사전에 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)로부터 액 계면의 내측 가장자리까지의 적절한 거리를 구하고, 제어부(5)에 있어서의 메모리(23)에, 웨이퍼(W)의 세정 처리의 종별(레시피)과, 노즐 아암(30)의 높이의 설정값을 대응시킨 데이터를 기억해 둔다. 그리고 제어부(5)에 의해 메모리로부터 웨이퍼(W)의 세정 처리의 종별에 대응한 노즐 아암(30)의 높이를 읽어내고, 승강부(26)에 노즐 아암(30)을 승강시키는 제어 신호를 출력한다. 따라서 웨이퍼(W)의 로트에 따라 세정 처리의 종별이 선택되었을 때, 노즐 아암(30)의 높이도 정해진다. 세정 처리의 종별은, 파라미터가 노즐 아암(30)의 높이만인 경우여도 좋고, 이 경우, 노즐 아암(30)의 높이가 복수 설정되어 있는 경우, 각 높이가 세정 처리의 종별이 된다.

이와 같이 구성함으로써, 웨이퍼(W)의 세정 처리의 종별에 대응하여, 제2 질소 가스의 토출 위치(N2)로부터 액 계면의 내측 가장자리까지를 적절한 거리로 설정할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 중심부 이외의 영역에 있어서도 세정액의 액 잔류나 액 흩어짐을 억제할 수 있어, 양호한 세정을 행할 수 있다.

질소 가스의 토출 방향과 수평면과의 각도(θ2)는, 예컨대 30도~60도로 설정함으로써 전단 응력을 강하게 할 수 있으나, 각도(θ2)를 45도±5도로 설정했을 때에 전단 응력이 강해져, 한층 더 큰 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 일 형태를 나타내는 제1 실시형태에서는, 제1 세정액 노즐(41)(토출 위치를 R1로 표시하고 있음), 제2 세정액 노즐(43)(토출 위치를 R2로 표시하고 있음), 제1 질소 가스 노즐(51)(토출 위치를 N1로 표시하고 있음) 및 제2 질소 가스 노즐(53)(토출 위치를 N2로 표시하고 있음)을 이용하여, 도 16의 (b) 및 도 17에 도시되는 특성을 확보하고 있다. 즉, 제1 실시형태에서는, 1개의 노즐 아암(30)을 이용하여, 상기 노즐 아암(30)의 가이드 레일이 연장되는 방향인 X방향으로 이동시켰을 때에, 액 계면과 N₂ 가스의 토출(공급) 위치와의 관계를 도 17에 도시되는 관계가 되도록 4개의 노즐(41, 43, 51, 53)의 배치 레이아웃을 설정하고 있다.

그러나, 액 계면과 N₂ 가스의 토출(공급) 위치와의 관계를 도 17에 도시되는 관계로 하기 위해서는, 4개의 노즐(41, 43, 51, 53)의 레이아웃과, 사용하는 노즐 아암의 개수 및 이동 방향과의 조합에 의해, 제1 실시형태에서 기재한 구성 이외의 구성이어도 달성할 수 있다. 예컨대 2개의 노즐 아암을 이용하여, 한쪽의 노즐 아암에 각 노즐(41, 43, 51, 53) 중 2개를, 다른쪽의 노즐 아암에 나머지 2개를 배치하고, 양 노즐 아암을 이동시킴으로써, 제1 실시형태와 동일한 움직임을 하도록 해도 좋다. 이 경우, 양방의 노즐 아암을 서로 멀어지도록 이동시켜도 좋으며, 한쪽의 노즐 아암을 X방향으로, 다른쪽의 노즐 아암을 Y방향으로 이동시켜 제1 실시형태의 움직임과 동일하게 되도록 배치 레이아웃을 설정해도 좋다. 이들의 예를 이하에 열거한다.

먼저 1개의 노즐 아암(30)을 이용하여 일방향으로 이동시키는 경우, 도 6에 도시하는 노즐(41, 43, 51, 53)의 레이아웃, 즉 토출 위치(R1, R2, N1, N2)의 레이아웃을 R1을 중심으로 90도 회전시킨 레이아웃으로 하고, 노즐 아암(30)을 Y방향으로 이동시켜도 좋다. 이 경우, 노즐 아암(30)에는, Y방향의 이동 기구가 조합되게 된다.

다음으로 노즐(41, 43, 51, 53)을 2개의 노즐 아암(30A, 30B)으로 분산시키는 예에 대해서 서술한다. 설명의 번잡화를 피하기 위해서, 노즐(41, 43, 51, 53)의 레이아웃으로서 기재하는 대신에, 각 노즐(41, 43, 51, 53)의 토출 위치(R1, R2, N1, N2)를 이용하여 기재하기로 한다. 예컨대 「제1 세정액 노즐(41)을, 그 토출 위치(R1)가 도면과 같이 위치하도록 노즐 아암에 설치한다」라고 하는 표현을 「R1을 도면과 같이 노즐 아암에 위치시킨다」라고 하는 표현으로 해서 간략화한다.

도 30은, 한쪽의 노즐 아암(30A)에 N1, N2를 위치시키고, 다른쪽의 노즐 아암(30B)에 R1, R2를 위치시킨 예이며, R1이 웨이퍼(W)의 중심부에 위치하고 있는 상태를 도시하고 있다. 도 31은, N1이 웨이퍼(W)의 중심부에 위치하도록 양 노즐 아암(30A, 30B)이 이동한 상태를 도시하고 있으며, 도 32는, 세정액 및 질소 가스의 토출을 R1, N1로부터 R2, N2로 전환하는 위치를 도시하고 있다. 도 30~도 32는, 각각 도 6~도 8에 대응하고 있다.

또한 도 33은, 한쪽의 노즐 아암(30A)에 N1, N2를 위치시키고, 다른쪽의 노즐 아암(30B)에 R1, R2를 위치시킨 예인데, 양 노즐 아암(30A, 30B)의 Y방향의 위치가 상이하다. 도 33~도 35는, 양 노즐 아암(30A, 30B)이 순차 이동한 상태를 도시하고 있으며, 각각 도 6~도 8에 대응하고 있다. 이와 같이 양 노즐 아암(30A, 30B)을 X방향으로 배열한 상태에서 X방향으로 이동시켜, 제1 실시형태와 동일한 작용을 얻기 위한 R1, R2, N1, N2의 다른 레이아웃으로서는, 도 36~도 49를 들 수 있다.

도 50은, 한쪽의 노즐 아암(30A)에 R2, N2를 위치시키고, 다른쪽의 노즐 아암(30B)에 R1, N1을 위치시킨 예인데, R1, N1을 Y방향으로 떼어 놓아 위치시키고 있다. 이 경우에는, 한쪽의 노즐 아암(30B)을 Y방향[노즐 아암(30)의 가이드 레일(33)이 연장되는 방향과 직교하는 방향]으로 이동시키고 있다. 도 50~도 52는, 양 노즐 아암(30A, 30B)이 순차 이동한 상태를 도시하고 있으며, 각각 도 6~도 8에 대응하고 있다. 이와 같이 양 노즐 아암(30A, 30B)의 한쪽을 Y방향으로 이동시키고, 다른쪽을 X방향으로 이동시켜 제1 실시형태와 동일한 작용을 얻기 위한 R1, R2, N1, N2의 다른 레이아웃으로서는, 도 53~도 59를 들 수 있다.

또한 1개의 노즐 아암이며, X방향, Y방향의 양 방향으로 이동 가능한 노즐 아암을 이용하여 제1 실시형태의 작용을 얻는 수법에 대해서 서술한다. 도 60은 1개의 노즐 아암(80)에 하나의 세정액 노즐과 하나의 질소 가스 노즐을 설치한 예이며, 세정액 노즐 및 질소 가스 노즐의 토출 위치를 각각 N, R로서 나타내고 있다. 즉, 이 예에서는, 노즐 아암(80)을 X방향, Y방향으로 이동시킴으로써, R이 R1 및 R2를 겸용하고, N이 N1, N2를 겸용하고 있게 된다. 도 60~도 62는, 노즐 아암(80)이 순차 이동한 상태를 도시하고 있으며, 각각 도 6~도 8에 대응하고 있다. 이 예에 있어서는, 토출 위치를 R로 나타내는 하나의 세정액 노즐이 도 62에 도시하는 위치까지 제1 세정액 노즐(41)로서 기능하고, 도 62에 도시하는 위치로부터 이후의 이동 단계에서는 제2 세정액 노즐(43)로서 기능하며, 예컨대 도 63에 도시하는 바와 같이 노즐 아암(80)이 Y축 방향으로 이동하게 된다.

또한, 도 64는, 2개의 노즐 아암(30, 80)을 이용하여, 한쪽의 노즐 아암(30)에는, 제1 실시형태와 동일한 작용이 얻어지도록 R1, R2, N1, N2를 배치하고 있다. 그리고 다른쪽의 노즐 아암(80)에는, 제2 실시형태에서 기재한 다른 질소 가스 노즐(59)을 설치하고 있다(토출 위치가 N3으로서 나타나 있음). 이 예에서는, 한쪽의 노즐 아암(30)의 이동 패턴은, 제1 실시형태와 동일하지만, 제2 실시형태에서 기재한 바와 같이 N2가 예컨대 웨이퍼(W)의 중심부로부터 60 ㎜의 위치가 되었을 때에, N2로부터 N3으로 전환한다. 따라서 이 예에서는 다른쪽의 노즐 아암(80)의 이동 속도는, 제2 실시형태에서 기재한 바와 같이, 한쪽의 노즐 아암(30)의 이동 속도보다도 빠르다. 한편, 다른쪽의 노즐 아암(80)의 이동 속도는, 한쪽의 노즐 아암(30)의 이동 속도와 동일해도 좋다.

도 64의 예는, 노즐 아암(30, 80)을 X방향으로 이동시키는 예인데, 노즐 아암(30, 80)을 Y방향으로 이동시키는 경우에는, R1, R2, N1, N2, N3의 레이아웃은, 도 65와 같이 나타난다. 또한 노즐 아암(30, 80)을 제1 실시형태의 변형예로서 나타낸 바와 같이 회전시키는 경우에는, R1, R2, N1, N2, N3의 레이아웃은, 도 66과 같이 나타난다.

[실시예 1]

본 발명을 평가하기 위해서 제1 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 이용해서, 평가 패턴을 이용하여 노광한 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하고, 실시예 및 비교예에 따른 세정 처리를 행한 후 패턴의 결함의 계수(計數)를 행하였다. 실시예에 이용한 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 레지스트막과 반사 방지막의 접촉각 차는 37.8°이다. 세정 처리 중인 웨이퍼의 회전 속도는 750 rpm으로 설정하고, 노즐 아암(30)의 이동 속도는 10 ㎜/초로 설정하였다. 또한 비교예로서, 실시예와 동일한 구성의 기판 세정 장치를 이용하여, 단계 2의 종료 후, 세정액 노즐 및 질소 가스 노즐의 전환을 행하지 않고, 제1 세정액 및 제1 질소 가스를 웨이퍼를 향해 토출한 상태에서 노즐 아암(30)을 X방향을 따라 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리를 향해 이동시켜, 웨이퍼의 세정을 행하였다. 이 경우 가스의 토출 위치로부터 액 계면까지의 거리는 일정하다. 비교예에서는, 2561개의 패턴의 결함을 확인할 수 있었으나, 실시예에서는, 패턴의 결함은 8개로 경감되어, 본 발명의 세정 효과가 높은 것을 확인할 수 있었다.

[평가 시험]

질소 가스의 토출 위치와 세정액의 액 계면 사이의 이격 거리가, 웨이퍼(W)의 세정 효과에 초래하는 영향을 조사하기 위해서 이하의 평가 시험을 행하였다. 기판 세정 장치는, 노즐 아암(30)에 설치하는 제1 질소 가스 노즐(51)의 위치를 변경함으로써, 액 계면과 질소 가스의 토출 위치 사이의 거리를 이하와 같이 7가지로 설정하고, 제1 세정액 노즐(41) 및 제1 질소 가스 노즐(51)만을 이용해서, 평가 패턴을 이용하여 노광한 웨이퍼(W)에 현상액을 공급한 후, 세정을 행하였다. 웨이퍼(W)의 세정 후, 건조 처리를 행하고 웨이퍼의 중심부로부터 12 ㎝~15 ㎝의 영역에 존재하는 패턴의 결함의 수를 계수하였다. 결과는 이하의 표 1과 같다.

이격 거리	7㎜	9㎜	11㎜	13㎜	15㎜	17㎜	19㎜
패턴의 결함	264	6	8	5	13	10	52

패턴의 결함의 수를 충분히 억제하기 위해서는, 질소 가스 토출 위치와 액 계면 사이의 거리는, 9 ㎜~17 ㎜의 범위로 설정하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

[실시예 2]

본 발명을 평가하기 위해서 제1 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 이용해서, 평가 패턴을 이용하여 노광한 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하고, 제1 질소 가스 노즐(51)의 선단부의 높이를 웨이퍼(W)의 상방 25 ㎜와 5 ㎜로 설정하여 세정 처리를 행하며, 패턴을 형성하여 웨이퍼(W)의 표면을 검사하였다. 웨이퍼(W)의 중심부로부터 3 ㎝ 이내에 있어서의 잔사 결함(현상 결함)의 계수를 행하였다. 제1 질소 가스 노즐(51)의 선단부의 높이를 웨이퍼(W)의 상방 25 ㎜로 설정한 경우의 결함은 8개이고, 제1 질소 가스 노즐(51)의 선단부의 높이를 웨이퍼(W)의 상방 5 ㎜로 설정한 경우의 결함은 3개였다. 제1 질소 가스 노즐(51)의 선단부의 높이를 낮게 설정함으로써 웨이퍼(W)의 중심부 부근의 액 잔류를 감소시킬 수 있다고 말할 수 있다.

[실시예 3]

수평면에 대하여 45도의 각도로 토출되는 질소 가스의 토출 위치와 세정액의 액 계면 사이의 거리가, 웨이퍼(W)의 세정 효과에 초래하는 영향을 조사하기 위해서 이하의 평가 시험을 행하였다. 기판 세정 장치는, 노즐 아암(30)에 설치하는 제2 질소 가스 노즐(53)을 수평면으로부터 45도의 각도로 설치하고, 그 설치 위치를 웨이퍼(W)의 중심측으로 이동시켰다. 제2 질소 가스 노즐(53)의 토출 위치(N2)와 세정액의 액 계면 사이의 거리를 A ㎜, A+1 ㎜, A+2 ㎜의 3가지로 설정한 결과, 상기 거리가 A+1 ㎜일 때에는 A ㎜보다도 결함이 대략 3배가 되고, A+2 ㎜일 때에는 대략 6배가 되었다. 따라서 거리를 변경함으로써 세정 효과가 변하는 것이 이해된다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.

Claims

기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서,
기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판에 각각 세정액을 공급하기 위한 제1 세정액 노즐 및 제2 세정액 노즐과,
상기 기판 유지부에 유지된 기판에 가스를 토출하는 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐과,
상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐, 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐을 이동시키기 위한 노즐 이동부와,
상기 제1 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 상기 세정액의 토출 위치를 상기 기판의 중심부로부터 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 상기 제1 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 제1 세정액 노즐 및 제1 가스 노즐로부터 각각 세정액 및 가스의 토출을 행하면서 상기 제1 세정액 노즐 및 상기 제1 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계와, 다음으로 상기 제1 세정액 노즐로부터 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고, 제2 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출 및 제2 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 상기 제2 세정액 노즐 및 상기 제2 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계를 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부
를 구비하고,
상기 제2 세정액 노즐은, 토출 위치가 제1 세정액 노즐의 토출 위치의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정되며,
제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d2, 제2 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d3이라고 하면,
제2 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고 있을 때에는, d3<d2이고, 제2 세정액 노즐이 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, d2와 d3의 차가 서서히 작아지도록 구성되어 있는 것인 기판 세정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐, 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐은, 공통의 노즐 이동부에 설치되어 있는 것인 기판 세정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐, 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐 중 적어도 하나의 노즐이 설치되어 있는 노즐 이동부는, 다른 노즐이 설치되어 있는 노즐 이동부와는 별개로 독립적으로 이동 가능한 것인 기판 세정 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐은 상기 제1 가스 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설치되는 것인 기판 세정 장치.
제4항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량은, 상기 제1 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량보다도 크게 설정되어 있는 것인 기판 세정 장치.
제4항에 있어서, 상기 제2 세정액 노즐 및 제2 가스 노즐은, 승강 기구에 의해 승강 가능한 공통의 노즐 이동부에 설치되고,
상기 제2 가스 노즐의 가스의 토출 방향은, 수평면에 대하여 30도~60도의 범위로 기울어져 있으며,
기판의 세정 처리의 종별과 기판에 대한 제2 가스 노즐의 토출구의 높이를 대응시킨 데이터를 기억하는 기억부를 구비하고, 복수의 세정 처리의 종별 중에서 선택된 세정 처리의 종별에 대응하는 제2 가스 노즐의 토출구의 높이를 상기 기억부 중에서 읽어내어 상기 승강 기구에 제어 신호를 출력하는 제어부를 갖는 것인 기판 세정 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐의 가스의 토출 방향은, 수평면에 대하여 45도±5도인 것인 기판 세정 장치.
기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치로서,
기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 노즐 및 가스를 토출하는 제1 가스 노즐이 유지된 제1 노즐 이동부와,
상기 기판 유지부에 유지된 기판에 가스를 토출하는 다른 가스 노즐이 유지되고, 상기 제1 노즐 이동부와는 별개인 제2 노즐 이동부와,
상기 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 제1 노즐 이동부를 이동시키고, 상기 제1 노즐 이동부의 제1 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 단계와, 계속해서 세정액 노즐의 토출 위치가 제1 노즐 이동부의 제1 가스 노즐의 토출 위치보다도 기판의 둘레 가장자리측에 위치한 상태에서 세정액의 토출 및 상기 제1 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 제1 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 단계와, 다음으로, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터의 가스와 상기 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출을 행하면서, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시키는 단계를 실행하도록 제어 신호를 출력하는 제어부
를 구비하고,
세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L1, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L2라고 하면,
상기 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터 가스를 토출하고 있을 때에는, L2<L1이고, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부가 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, L1과 L2의 차가 서서히 작아지도록 양 노즐 이동부의 이동 속도가 제어되는 것인 기판 세정 장치.
제8항에 있어서, 상기 제1 노즐 이동부에 유지된 제1 가스 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어난 위치에 제2 가스 노즐이 설치되고, 상기 제2 가스 노즐은, 상기 제1 가스 노즐의 토출 위치가 기판의 중심부로부터 기판의 둘레 가장자리측으로 이동한 후이며, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터 가스를 토출하기 전에, 기판의 둘레 가장자리측으로 이동하면서 가스를 토출하기 위해서 이용되고,
상기 제2 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리는, 상기 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리보다도 짧은 것인 기판 세정 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량은, 상기 제1 노즐 이동부에 유지된 제1 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량보다도 크게 설정되어 있는 것인 기판 세정 장치.
기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법에 있어서,
기판을 기판 유지부에 수평으로 유지하는 공정과,
상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키면서, 제1 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 상기 세정액의 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 제1 가스 노즐로부터 가스를 상기 기판의 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 제1 세정액 노즐 및 제1 가스 노즐로부터 각각 세정액 및 가스의 토출을 행하면서 상기 제1 세정액 노즐 및 상기 제1 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정과,
다음으로 상기 제1 세정액 노즐로부터 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고, 제2 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출 및 제2 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 상기 제2 세정액 노즐 및 상기 제2 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정
을 포함하고,
상기 제2 세정액 노즐은, 토출 위치가 제1 세정액 노즐의 토출 위치의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정되며,
제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d2, 제2 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d3이라고 하면,
제2 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고 있을 때에는, d3<d2이고, 제2 세정액 노즐이 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, d2와 d3의 차가 서서히 작아지는 것인 기판 세정 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐, 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐은, 공통의 노즐 이동부에 설치되어 있는 것인 기판 세정 방법.
제11항에 있어서, 상기 제1 세정액 노즐, 제2 세정액 노즐, 제1 가스 노즐 및 제2 가스 노즐 중 적어도 하나의 노즐이 설치되어 있는 노즐 이동부는, 다른 노즐이 설치되어 있는 노즐 이동부와는 별개로 독립적으로 이동 가능한 것인 기판 세정 방법.
제11항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐은 상기 제1 가스 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설치되는 것인 기판 세정 방법.
제14항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량은, 상기 제1 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량보다도 크게 설정되어 있는 것인 기판 세정 방법.
기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법에 있어서,
기판에 세정액을 공급하기 위한 세정액 노즐 및 가스를 토출하는 제1 가스 노즐이 유지된 제1 노즐 이동부와, 기판에 가스를 토출하는 다른 가스 노즐이 유지되며, 상기 제1 노즐 이동부와는 별개인 제2 노즐 이동부를 이용하고,
기판을 기판 유지부에 수평으로 유지하는 공정과,
상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키면서, 상기 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 제1 노즐 이동부를 이동시키고, 상기 제1 노즐 이동부의 제1 가스 노즐로부터 가스를 상기 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 세정액 노즐의 토출 위치가 제1 노즐 이동부의 제1 가스 노즐의 토출 위치보다도 기판의 둘레 가장자리측에 위치한 상태에서 세정액의 토출 및 상기 제1 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 제1 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정과,
다음으로, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터의 가스와 상기 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출을 행하면서, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시키는 공정
을 포함하고,
세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L1, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 L2라고 하면,
상기 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터 가스를 토출하고 있을 때에는, L2<L1이고, 제1 노즐 이동부 및 제2 노즐 이동부가 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, L1과 L2의 차가 서서히 작아지도록 양 노즐 이동부의 이동 속도가 제어되는 것인 기판 세정 방법.
제16항에 있어서, 상기 제1 노즐 이동부에 유지된 제1 가스 노즐의 이동 궤적으로부터 벗어난 위치에 제2 가스 노즐이 설치되고,
상기 제1 가스 노즐의 토출 위치가 기판의 중심부로부터 기판의 둘레 가장자리측으로 이동한 후이며, 제2 노즐 이동부의 다른 가스 노즐로부터 가스를 토출하기 전에, 상기 제1 노즐 이동부를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시키면서 상기 제2 가스 노즐로부터 가스를 토출하는 공정을 더 포함하며,
상기 제2 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리는, 상기 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리보다도 짧은 것인 기판 세정 방법.
제17항에 있어서, 상기 제2 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량은, 상기 제1 노즐 이동부에 유지된 제1 가스 노즐에 있어서의 가스의 토출 유량보다도 크게 설정되어 있는 것인 기판 세정 방법.
제11항에 있어서, 상기 기판 유지부에 유지된 기판은, 물의 접촉각이 65도 이상인 레지스트막을 이용하여 노광되고, 그 후에 현상액이 공급된 후의 기판인 것인 기판 세정 방법.
기판을 회전시키면서 세정액 및 가스를 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 방법을, 기판 세정 장치에 의해 실행시키도록 기판 세정 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 기억한 비일시적인 기억 매체로서,
상기 기판 세정 방법은,
기판을 기판 유지부에 수평으로 유지하는 공정과,
상기 기판 유지부를 연직축 둘레로 회전시키면서, 제1 세정액 노즐로부터 세정액을 기판의 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 상기 세정액의 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측으로 이동시킨 후, 제1 가스 노즐로부터 가스를 상기 기판의 중심부에 토출하는 공정과,
계속해서 제1 세정액 노즐 및 제1 가스 노즐로부터 각각 세정액 및 가스의 토출을 행하면서 상기 제1 세정액 노즐 및 상기 제1 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정과,
다음으로 상기 제1 세정액 노즐로부터 제2 세정액 노즐로 세정액의 토출을 전환하고, 제2 세정액 노즐로부터의 세정액의 토출 및 제2 가스 노즐로부터의 가스의 토출을 행하면서 상기 제2 세정액 노즐 및 상기 제2 가스 노즐의 각 토출 위치를 기판의 둘레 가장자리측을 향해 이동시키는 공정
을 포함하고,
상기 제2 세정액 노즐은, 토출 위치가 제1 세정액 노즐의 토출 위치의 이동 궤적으로부터 벗어나는 위치에 설정되며,
제2 세정액 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d2, 제2 가스 노즐의 토출 위치로부터 기판의 중심부까지의 거리를 d3이라고 하면,
제2 세정액 노즐로부터 세정액을 토출하고 있을 때에는, d3<d2이고, 제2 세정액 노즐이 기판의 둘레 가장자리측으로 이동함에 따라, d2와 d3의 차가 서서히 작아지는 것인 비일시적인 기억 매체.