KR102257430B1 - 현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판의 일면 상에는, 금속 함유 도포막이 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 유기 도포막이 형성되고, 유기 도포막은 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 유기 도포막에 현상액이 슬릿 노즐에 의해 공급됨으로써, 유기 도포막에 소정의 패턴이 형성된다. 또한, 치환액이 치환 노즐에 의해 유기 도포막의 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급됨으로써, 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 금속 함유 도포막에 소정의 패턴이 형성된다. 린스액이 린스 노즐에 의해 유기 도포막의 패턴 및 금속 함유 도포막의 패턴을 갖는 기판에 공급된다.

Description

현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법
본 발명은, 기판의 현상을 행하는 현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 제조에 있어서의 리소그래피 공정에서는, 기판 상에 레지스트액 등의 도포액이 공급됨으로써 도포막이 형성된다. 도포막이 노광된 후, 현상됨으로써, 도포막에 소정의 패턴이 형성된다. 도포막에 패턴이 형성된 후의 기판에는, 린스 처리가 행해진다. 여기서, 도포막의 패턴의 두께가 크고 또한 폭이 작은 경우에는, 린스 처리에 있어서의 린스액의 표면장력에 의해 패턴의 도괴(倒壞)가 발생하는 경우가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1, 2 참조).
특허 문헌 1에는, 린스액에 이소프로필·알코올을 혼입하여, 린스액의 표면장력을 저하시킴으로써 패턴의 도괴를 방지하는 것이 기재되어 있다. 특허 문헌 2에는, 린스 처리 후, 비중 1.5 이상이며 또한 표면장력 20 dyns/cm 이하의 불소계 불활성 액체를 린스액과 치환함으로써 패턴의 도괴를 방지하는 것이 기재되어 있다.
일본국 특허공개 평7-122485호 공보 일본국 특허공개 평9-82629호 공보
최근, 기판에 형성되는 칩의 고집적화가 진행되고 있다. 이 경우, 도포막의 패턴 폭의 미세화에 수반하여, 패턴의 도괴가 발생하고, 수율이 저하하기 쉬워진다. 그 때문에, 패턴의 도괴를 보다 확실히 방지하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은, 도포막의 패턴의 도괴를 방지하는 것이 가능한 현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 일국면에 따르는 현상 장치는, 기판에 현상 처리를 행하는 현상 장치로서, 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며, 현상 장치는, 현상액을 제1의 유기 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴을 형성하는 현상액 공급부와, 금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 제1의 제거액 공급부와, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 구비한다.
기판의 일면 상에는, 금속 함유 도포막이 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 제1의 유기 도포막이 형성되며, 제1의 유기 도포막은 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 이 현상 장치에 있어서는, 제1의 유기 도포막에 현상액이 현상액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 또한, 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 구성에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(2) 제1의 제거액은, 킬레이트제가 첨가된 수용액, 알칼리성 수용액 또는 산성 수용액을 포함해도 된다. 이 경우, 금속 함유 도포막의 부분을 용이하게 제거할 수 있다.
(3) 킬레이트제는, 유기산, 유기산의 염, 아미노산, 아미노산의 유도체, 무기알칼리, 무기알칼리의 염, 알킬아민, 알킬아민의 유도체, 알카놀아민 및 알카놀아민의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 복수 종을 포함해도 된다. 이 경우, 금속 함유 도포막의 부분을 보다 용이하게 제거할 수 있다.
(4) 본 발명의 다른 국면에 따르는 현상 장치는, 기판에 현상 처리를 행하는 현상 장치로서, 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며, 현상 장치는, 금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 제1의 유기 도포막 및 금속 함유 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴 및 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 제1의 제거액 공급부와, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 구비한다.
기판의 일면 상에는, 금속 함유 도포막이 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 제1의 유기 도포막이 형성되며, 제1의 유기 도포막은 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 이 현상 장치에 있어서는, 제1의 유기 도포막 및 금속 함유 도포막에 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 또한, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 구성에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(5) 제1의 제거액은, 알칼리성 수용액을 포함해도 된다. 이 경우, 제1의 유기 도포막을 현상하면서 금속 함유 도포막의 부분을 용이하게 제거할 수 있다.
(6) 현상 장치는, 기판을 유지함과 더불어, 린스액 공급부에 의해 린스액이 공급된 후의 기판을 회전시키는 회전 유지부를 추가로 구비해도 된다. 이 경우, 린스액이 공급된 기판을 단시간에 건조시킬 수 있다. 또한, 금속 함유 도포막 패턴과 기판의 접합력은 크기 때문에, 기판의 회전에 의해 금속 함유 도포막 패턴에 원심력이 더해졌을 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(7) 현상 장치는, 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 제거액이 공급된 후, 또한 린스액 공급부에 의해 린스액이 공급되기 전의 기판에 제1의 유기 도포막 패턴을 제거하기 위한 제2의 제거액을 공급하는 제2의 제거액 공급부를 추가로 구비해도 된다. 이 경우, 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 후, 불필요해진 제1의 유기 도포막 패턴을 간단한 구성으로 제거할 수 있다.
(8) 기판에는, 일면과 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막이 추가로 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 형성된 금속 함유 도포막 패턴을 이용하여 제2의 유기 도포막을 소정의 패턴으로 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 제2의 유기 도포막을 두껍게 형성함으로써, 두께가 크고 또한 폭이 작은 제2의 유기 도포막의 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
(9) 현상 장치는, 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 제거액이 공급된 후, 또한 린스액 공급부에 의해 린스액이 공급되기 전의 기판에 제2의 유기 도포막을 제거하기 위한 제3의 제거액을 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 제2의 유기 도포막 패턴을 형성하는 제3의 제거액 공급부를 추가로 구비해도 된다.
이 경우, 금속 함유 도포막 패턴으로부터 노출되는 제2의 유기 도포막의 부분이 제3의 제거액에 의해 제거된다. 이것에 의해, 소정의 패턴을 갖는 제2의 유기 도포막 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
(10) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 장치는, 기판을 노광하는 노광 장치에 인접하도록 배치되는 기판 처리 장치로서, 금속을 함유하는 도포액을 금속 함유 도포액으로서 기판의 일면에 공급함으로써 일면 상에 금속 함유 도포막을 형성하는 금속 함유 도포막 형성부와, 감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액을 금속 함유 도포막에 공급함으로써 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막을 형성하는 제1의 유기 도포막 형성부와, 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 제1의 유기 도포막이 노광 장치에 의해 소정의 패턴으로 노광된 기판에 현상 처리를 행하는 본 발명의 일국면 또는 다른 국면에 따르는 현상 장치를 구비한다.
이 기판 처리 장치에 있어서는, 금속 함유 도포막 형성부에 의해 금속 함유 도포액이 기판의 일면에 공급된다. 이것에 의해, 기판의 일면 상에 금속 함유 도포막이 형성된다. 감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액이 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막이 형성된다. 노광 장치에 있어서는, 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 제1의 유기 도포막이 소정의 패턴으로 노광된다.
현상 장치에 있어서는, 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막에 현상액이 현상액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 구성에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(11) 기판 처리 장치는, 금속 함유 도포막 형성부에 의해 기판의 일면에 금속 함유 도포막이 형성되기 전에, 제2의 유기 도포액을 기판의 일면에 공급함으로써 일면과 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막을 형성하는 제2의 유기 도포막 형성부를 추가로 구비해도 된다.
이 경우, 기판의 일면과 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막이 형성된다. 이것에 의해, 금속 함유 도포막 패턴을 이용하여 제2의 유기 도포막을 소정의 패턴으로 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 제2의 유기 도포막을 두껍게 형성함으로써, 두께가 크고 또한 폭이 작은 제2의 유기 도포막의 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
(12) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 현상 방법은, 기판에 현상 처리를 행하는 현상 방법으로서, 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며, 현상 방법은, 현상액을 현상액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴을 형성하는 단계와, 금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 단계와, 린스액을 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급하는 단계를 포함한다.
기판의 일면 상에는, 금속 함유 도포막이 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 제1의 유기 도포막이 형성되며, 제1의 유기 도포막은 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 이 현상 방법에 의하면, 제1의 유기 도포막에 현상액이 현상액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 또한, 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 방법에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(13) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 현상 방법은, 기판에 현상 처리를 행하는 현상 방법으로서, 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며, 현상 방법은, 금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 및 금속 함유 도포막에 공급함으로써 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴 및 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 단계와, 린스액을 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급하는 단계를 포함한다.
기판의 일면 상에는, 금속 함유 도포막이 형성되고, 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 제1의 유기 도포막이 형성되며, 제1의 유기 도포막은 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 이 현상 방법에 의하면, 제1의 유기 도포막 및 금속 함유 도포막에 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 또한, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 방법에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(14) 현상 방법은, 린스액 공급부에 의해 린스액이 공급된 후의 기판을 회전 유지부에 의해 유지하고 회전시키는 단계를 추가로 포함해도 된다. 이 경우, 린스액이 공급된 기판을 단시간에 건조시킬 수 있다. 또한, 금속 함유 도포막 패턴과 기판의 접합력은 크기 때문에, 기판의 회전에 의해 금속 함유 도포막 패턴에 원심력이 더해졌을 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(15) 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 기판 처리 방법은, 기판을 노광하는 노광 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서, 금속을 함유하는 도포액을 금속 함유 도포액으로서 금속 함유 도포막 형성부에 의해 기판의 일면에 공급함으로써 일면 상에 금속 함유 도포막을 형성하는 단계와, 감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액을 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 금속 함유 도포막에 공급함으로써 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막을 형성하는 단계와, 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 제1의 유기 도포막이 노광 장치에 의해 소정의 패턴으로 노광된 기판에 본 발명의 또 다른 국면에 따르는 현상 방법을 이용하여 현상 처리를 행하는 단계를 포함한다.
이 기판 처리 방법에 의하면, 금속 함유 도포막 형성부에 의해 금속 함유 도포액이 기판의 일면에 공급된다. 이것에 의해, 기판의 일면 상에 금속 함유 도포막이 형성된다. 감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액이 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막이 형성된다. 노광 장치에 있어서는, 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 제1의 유기 도포막이 소정의 패턴으로 노광된다.
현상 방법에 의하면, 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막에 현상액이 현상액 공급부에 의해 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막이 현상되고, 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴이 형성된다. 제1의 제거액이 제1의 제거액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막에 공급된다. 이것에 의해, 제1의 유기 도포막 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막의 부분이 제거되고, 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스액 공급부에 의해 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급된다.
이 방법에 의하면, 제1의 유기 도포막 패턴 및 금속 함유 도포막 패턴이 형성된 기판을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판에 대한 금속 함유 도포막 패턴의 접합력은, 기판에 대한 제1의 유기 도포막 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 제1의 유기 도포막 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
(16) 기판 처리 방법은, 금속 함유 도포막을 형성하는 단계 전에, 제2의 유기 도포액을 제2의 유기 도포막 형성부에 의해 기판의 일면에 공급함으로써 일면과 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막을 형성하는 단계를 추가로 포함해도 된다.
이 경우, 기판의 일면과 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막이 형성된다. 이것에 의해, 금속 함유 도포막 패턴을 이용하여 제2의 유기 도포막을 소정의 패턴으로 형성하는 것이 가능해진다. 또한, 제2의 유기 도포막을 두껍게 형성함으로써, 두께가 크고 또한 폭이 작은 제2의 유기 도포막의 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
본 발명에 의하면, 도포막의 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다.
도 2는, 도 1의 현상 처리 유닛의 처리 대상이 되는 기판의 부분 확대 종단면도이다.
도 3은, 도 1의 현상 처리 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 도 1의 현상 처리 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 도 1의 현상 처리 유닛을 구비한 기판 처리 장치의 모식적 평면도이다.
도 6은, 도 5의 도포 처리부, 도포 현상 처리부 및 세정 건조 처리부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다.
도 7은, 도 5의 열처리부 및 세정 건조 처리부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다.
도 8은, 반송부의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다.
도 9는, 다른 실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다.
도 10은, 도 9의 현상 처리 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시의 형태와 관련되는 현상 장치, 기판 처리 장치, 현상 방법 및 기판 처리 방법에 대해 도면을 이용하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판, 포토마스크용 기판 또는 태양전지용 기판 등을 말한다.
(1) 현상 처리 유닛의 구성
도 1은, 본 발명의 일실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 현상 처리 유닛(스핀디벨로퍼)(139)은, 복수의 치환 노즐(30), 복수의 스핀 척(35), 복수의 린스 노즐(36) 및 복수의 컵(37)을 구비한다. 또한, 현상 처리 유닛(139)은, 현상액을 토출하는 2개의 슬릿 노즐(38) 및 그들 슬릿 노즐(38)을 한방향으로 이동시키는 이동 기구(39)를 구비한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 치환 노즐(30), 스핀 척(35), 린스 노즐(36) 및 컵(37)은, 현상 처리 유닛(139)에 3개씩 설치된다.
각 스핀 척(35)은, 기판(W)을 유지한 상태로, 도시하지 않는 구동 장치(예를 들면, 전동 모터)에 의해 회전 구동된다. 컵(37)은 스핀 척(35)의 주위를 둘러싸도록 설치된다. 각 슬릿 노즐(38)에는, 도시하지 않는 현상액 저류부로부터 현상액 배관을 통하여 현상액이 공급된다. 어느 하나의 슬릿 노즐(38)이 이동 기구(39)에 의해 기판(W)의 상방으로 이동된다. 스핀 척(35)이 회전하면서 슬릿 노즐(38)로부터 현상액이 토출됨으로써, 기판(W)의 현상 처리가 행해진다.
치환 노즐(30)은, 컵(37)의 외측의 대피 위치와 스핀 척(35)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심부의 상방의 처리 위치의 사이에서 회동 가능하게 설치된다. 기판(W)의 현상 처리 후의 치환 처리 시에는, 치환 노즐(30)이 처리 위치로 이동된다. 스핀 척(35)이 회전하면서 치환 노즐(30)로부터 치환액이 토출됨으로써, 기판(W)의 치환 처리가 행해진다.
치환액으로서, 예를 들면, 알칼리성 치환액 또는 산성 치환액이 이용된다. 알칼리성 치환액은, 예를 들면, 암모니아 및 과산화수소를 포함하는 수용액이다. 알칼리성 치환액은, 예를 들면, TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide：수산화테트라메틸암모늄)이어도 된다. 산성 치환액은, 예를 들면, 희불화수소산을 포함하는 수용액이다. 산성 치환액은, 예를 들면, 황산 및 과산화수소를 포함하는 수용액이어도 되고, 아세트산을 포함하는 수용액이어도 된다.
혹은, 치환액은, 킬레이트제를 포함하는 수용액이어도 된다. 킬레이트제는, 유기산, 유기산의 염, 아미노산, 아미노산의 유도체, 무기알칼리, 무기알칼리의 염, 알킬아민, 알킬아민의 유도체, 알카놀아민 및 알카놀아민의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 복수 종을 포함한다.
린스 노즐(36)은, 컵(37)의 외측의 대피 위치와 스핀 척(35)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심부의 상방의 처리 위치의 사이에서 회동 가능하게 설치된다. 기판(W)의 치환 처리 후의 린스 처리 시에는, 린스 노즐(36)이 처리 위치로 이동된다. 스핀 척(35)이 회전하면서 린스 노즐(36)로부터 린스액이 토출됨으로써, 기판(W)의 린스 처리가 행해진다.
(2) 현상 처리 유닛의 동작
도 2는, 도 1의 현상 처리 유닛(139)의 처리 대상이 되는 기판(W)의 부분 확대 종단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 피처리면에는, 레지스트막으로서 3종류의 도포막(F1, F2, F3)이 형성된다. 구체적으로는, 기판(W)의 피처리면 상에 도포막(F1)이 형성되고, 도포막(F1) 상에 도포막(F2)이 형성되며, 도포막(F2) 상에 도포막(F3)이 형성된다. 도포막(F1~F3)은, 후술하는 도 5~도 8의 기판 처리 장치(100)에 의해 기판(W)의 피처리면 상에 형성된다.
도포막(F1)은, 비감광성의 유기막이며, 본례에서는 SOC(Spin-On-Carbon)막이다. 이하, 도포막(F1)을 유기 도포막(F1)이라고 부른다. 유기 도포막(F1)은, 비교적 큰 두께를 갖는다. 본례에서는, 유기 도포막(F1)의 두께는, 예를 들면, 100nm 이상이고 또한 300nm 이하이다.
도포막(F2)은, 비감광성의 무기막이다. 도포막(F2)에는, 금속 성분 또는 금속 산화물 등의 금속 성분이 조성물로서 함유되어 있다. 본례에서는, 금속 성분으로서, 예를 들면, Sn(주석), HfO2(산화하프늄) 또는 ZrO2(이산화지르코늄)이 도포막(F2)에 함유된다. 이하, 도포막(F2)을 금속 함유 도포막(F2)이라고 부른다. 금속 함유 도포막(F2)은, 비교적 작은 두께를 갖는다. 본례에서는, 금속 함유 도포막(F2)의 두께는, 예를 들면 5nm 이상이고 또한 30nm 이하이다.
도포막(F3)은, 예를 들면, 자외 영역에 있어서 감광성을 갖는 유기막이다. 이하, 도포막(F3)을 유기 도포막(F3)이라고 부른다. 유기 도포막(F3)은, 소정의 패턴으로 노광되어 있다. 본례에서는, 유기 도포막(F3)의 두께는, 예를 들면, 20nm 이상이고 또한 60nm 이하이다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서, 유기 도포막(F1) 및 금속 함유 도포막(F2)은 비감광성을 갖는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 유기 도포막(F3)과는 감광 파장 영역이 다른 경우에는, 유기 도포막(F1) 및 금속 함유 도포막(F2)은 감광성을 가져도 된다.
도 3 및 도 4는, 도 1의 현상 처리 유닛(139)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 현상 처리에 있어서, 도 3 (a)에 나타내는 바와 같이, 슬릿 노즐(38)(도 1)로부터 기판(W)에 현상액(1)이 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 피처리면 상에 현상액(1)의 액층이 형성된다. 다음으로, 도 3 (b)에 나타내는 바와 같이, 린스 노즐(36)(도 1)로부터 기판(W)에 린스액(2)이 공급된다. 이것에 의해, 유기 도포막(F3)의 불필요한 부분 및 현상액(1)이 제거되고, 유기 도포막(F3)에 패턴이 형성된다.
그 후의 치환 처리에 있어서, 도 3 (c)에 나타내는 바와 같이, 치환 노즐(30)(도 1)로부터 기판(W)에 치환액(3)이 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 피처리면 상에 치환액(3)의 액층이 형성되고, 기판(W)의 피처리면에 잔존한 린스액(2)이 치환액(3)으로 치환된다. 그 후, 도 4 (a)에 나타내는 바와 같이, 치환액(3)의 액층이 유지됨으로써, 유기 도포막(F3)으로부터 노출되는 금속 함유 도포막(F2)의 부분이 제거되고, 금속 함유 도포막(F2)에 패턴이 형성된다.
그 후의 린스 처리에 있어서, 도 4 (b)에 나타내는 바와 같이, 린스 노즐(36)(도 1)로부터 기판(W)에 린스액(4)이 공급됨으로써, 치환액(3)이 제거된다. 다음으로, 도 4 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)이 스핀 척(35)(도 1)에 의해 고속(예를 들면, 1000rpm 이하)으로 회전된다. 이것에 의해, 기판(W)에 잔존하는 린스액(4)이 떨쳐지고, 기판(W)이 단시간에 건조된다. 여기서, 금속 함유 도포막(F2)의 패턴과 기판(W)(유기 도포막(F1))의 접합력은 크기 때문에, 기판(W)의 회전에 의해 금속 함유 도포막(F2)의 패턴에 원심력이 더해졌을 경우에도, 금속 함유 도포막(F2)의 패턴은 도괴하는 것이 방지된다.
또한, 도 3 (a)~도 4 (b)의 처리에 있어서는, 기판(W)은 스핀 척(35)에 의해 저속(예를 들면, 10rpm 정도)으로 회전되어도 되고, 정지해 있어도 된다. 기판(W)이 회전되는 경우에는, 현상액(1) 또는 치환액(3)의 액층이 교반됨으로써, 액층의 농도를 전체적으로 균일하게 할 수 있다.
상기의 처리에 의하면, 도 4 (c)에 나타내는 바와 같이, 유기 도포막(F3)의 패턴의 일부에 도괴가 발생할 가능성이 있는데, 금속 함유 도포막(F2)의 패턴에는 도괴는 발생하지 않는다. 그 때문에, 유기 도포막(F3)의 패턴을 제거한 후, 드라이 에칭 등을 이용하여 금속 함유 도포막(F2)의 패턴을 유기 도포막(F1)에 전사함으로써, 두께가 크고 또한 폭이 작은 유기 도포막(F1)의 패턴을 도괴시키지 않고 형성할 수 있다.
(3) 기판 처리 장치의 구성
도 5는, 도 1의 현상 처리 유닛(139)을 구비한 기판 처리 장치의 모식적 평면도이다. 도 5 및 이후의 소정의 도면에는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서 서로 직교하는 X방향, Y방향 및 Z방향을 나타내는 화살표를 붙이고 있다. X방향 및 Y방향은 수평면 내에서 서로 직교하고, Z방향은 연직 방향에 상당한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 인덱서 블록(11), 도포 블록(12), 도포 현상 블록(13), 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)을 구비한다. 세정 건조 처리 블록(14A) 및 반입 반출 블록(14B)에 의해, 인터페이스 블록(14)이 구성된다. 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록 노광 장치(15)가 배치된다. 노광 장치(15)에 있어서는, 기판(W)에 노광 처리가 행해진다.
인덱서 블록(11)은, 복수의 캐리어 재치(載置)부(111) 및 반송부(112)를 포함한다. 각 캐리어 재치부(111)에는, 복수의 기판(W)을 다단으로 수납하는 캐리어(113)가 재치된다. 반송부(112)에는, 메인 컨트롤러(114) 및 반송 기구(115)가 설치된다. 메인 컨트롤러(114)는, 기판 처리 장치(100)의 여러 가지 구성 요소를 제어한다. 반송 기구(115)는, 기판(W)을 유지하면서 그 기판(W)을 반송한다.
도포 블록(12)은, 도포 처리부(121), 반송부(122) 및 열처리부(123)를 포함한다. 도포 처리부(121) 및 열처리부(123)는, 반송부(122)를 사이에 두고 대향한다. 반송부(122)와 인덱서 블록(11)의 사이에는, 기판(W)이 재치되는 기판 재치부(PASS1~PASS4)(도 8 참조)가 설치된다. 반송부(122)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(반송 로봇)(127, 128)(도 8 참조)가 설치된다.
도포 현상 블록(13)은, 도포 현상 처리부(131), 반송부(132) 및 열처리부(133)를 포함한다. 도포 현상 처리부(131) 및 열처리부(133)는, 반송부(132)를 사이에 두고 대향한다. 반송부(132)와 반송부(122)의 사이에는, 기판(W)이 재치되는 기판 재치부(PASS5~PASS8)(도 8 참조)가 설치된다. 반송부(132)에는, 기판(W)을 반송하는 반송 기구(137, 138)(도 8 참조)가 설치된다.
세정 건조 처리 블록(14A)은, 세정 건조 처리부(161, 162) 및 반송부(163)를 포함한다. 세정 건조 처리부(161, 162)는, 반송부(163)를 사이에 두고 대향한다. 반송부(163)에는, 반송 기구(141, 142)가 설치된다.
반송부(163)와 반송부(132)의 사이에는, 재치겸버퍼부(P-BF1, P-BF2)(도 8 참조)가 설치된다. 재치겸버퍼부(P-BF1, P-BF2)는, 복수의 기판(W)을 수용 가능하게 구성된다.
또한, 반송 기구(141, 142)의 사이에 있어서, 반입 반출 블록(14B)에 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 후술의 재치겸냉각부(P-CP)(도 8 참조)가 설치된다. 재치겸냉각부(P-CP)는, 기판(W)을 냉각하는 기능(예를 들면, 쿨링 플레이트)을 구비한다. 재치겸냉각부(P-CP)에 있어서, 기판(W)이 노광 처리에 적절한 온도로 냉각된다.
반입 반출 블록(14B)에는, 반송 기구(143)가 설치된다. 반송 기구(143)는, 노광 장치(15)에 대한 기판(W)의 반입 및 반출을 행한다. 노광 장치(15)에는, 기판(W)을 반입하기 위한 기판 반입부(15a) 및 기판(W)을 반출하기 위한 기판 반출부(15b)가 설치된다.
(4) 도포 처리부 및 도포 현상 처리부
도 6은, 도 5의 도포 처리부(121), 도포 현상 처리부(131) 및 세정 건조 처리부(161)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 도포 처리부(121)에는, 도포 처리실(21, 22, 23, 24)이 계층적으로 설치된다. 도포 현상 처리부(131)에는, 현상 처리실(31, 33) 및 도포 처리실(32, 34)이 계층적으로 설치된다. 각 도포 처리실(21~24, 32, 34)에는, 도포 처리 유닛(스핀코터)(129)이 설치된다. 각 현상 처리실(31, 33)에는, 도 1의 현상 처리 유닛(139)이 설치된다.
각 도포 처리 유닛(129)은, 기판(W)을 유지하는 스핀 척(25) 및 스핀 척(25)의 주위를 덮도록 설치되는 컵(27)을 구비한다. 본 실시의 형태에서는, 각 도포 처리 유닛(129)에 2쌍의 스핀 척(25) 및 컵(27)이 설치된다. 스핀 척(25)은, 도시하지 않는 구동 장치(예를 들면, 전동 모터)에 의해 회전 구동된다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 각 도포 처리 유닛(129)은, 도포액을 토출하는 복수의 도포액 노즐(28) 및 그 도포액 노즐(28)을 반송하는 노즐 반송 기구(29)를 구비한다.
도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 도시하지 않는 구동 장치에 의해 스핀 척(25)이 회전됨과 더불어, 복수의 도포액 노즐(28) 중 어느 하나의 도포액 노즐(28)이 노즐 반송 기구(29)에 의해 기판(W)의 상방으로 이동되고, 그 도포액 노즐(28)로부터 도포액이 토출된다. 그것에 의해, 기판(W) 상에 도포액이 도포된다. 또한, 도시하지 않는 엣지 린스 노즐로부터, 기판(W)의 주연부에 린스액이 토출된다. 그것에 의해, 기판(W)의 주연부에 부착되는 도포액이 제거된다.
도포 처리실(22, 24)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 도 2의 유기 도포막(F1)용의 도포액이 도포액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다. 도포 처리실(21, 23)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 도 2의 금속 함유 도포막(F2)용의 도포액이 도포액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다. 도포 처리실(32, 34)의 도포 처리 유닛(129)에 있어서는, 도 2의 유기 도포막(F3)용의 도포액이 도포액 노즐(28)로부터 기판(W)에 공급된다.
도포 처리실(31, 33)에 있어서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 복수의 스핀 척(35)이 X방향으로 나열되고 또한 이동 기구(39)가 X방향으로 이동 가능하게 현상 처리 유닛(139)이 배치된다. 도포 처리실(31, 33)에 있어서는, 도 3 및 도 4에 나타내지는 현상 처리, 치환 처리 및 린스 처리가 기판(W)에 행해진다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 세정 건조 처리부(161)에는, 복수(본례에서는 4개)의 세정 건조 처리 유닛(SD1)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서는, 노광 처리 전의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다.
(5) 열처리부
도 7은, 도 5의 열처리부(123, 133) 및 세정 건조 처리부(162)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 열처리부(123)는, 상방에 설치되는 상단 열처리부(101) 및 하방에 설치되는 하단 열처리부(102)를 갖는다. 상단 열처리부(101) 및 하단 열처리부(102)에는, 복수의 열처리 유닛(PHP) 및 복수의 냉각 유닛(CP)이 설치된다. 열처리 유닛(PHP)에 있어서는, 기판(W)의 가열 처리 및 냉각 처리가 행해진다. 냉각 유닛(CP)에 있어서는, 기판(W)의 냉각 처리가 행해진다.
열처리부(123)의 최상부에는, 로컬 컨트롤러(LC1)가 설치된다. 로컬 컨트롤러(LC1)는, 도 5의 메인 컨트롤러(114)로부터의 지령에 의거하여, 도포 처리부(121), 반송부(122) 및 열처리부(123)의 동작을 제어한다.
열처리부(133)는, 상방에 설치되는 상단 열처리부(103) 및 하방에 설치되는 하단 열처리부(104)를 갖는다. 상단 열처리부(103) 및 하단 열처리부(104)에는, 냉각 유닛(CP) 및 복수의 열처리 유닛(PHP)이 설치된다.
열처리부(133)의 최상부에는, 로컬 컨트롤러(LC2)가 설치된다. 로컬 컨트롤러(LC2)는, 도 5의 메인 컨트롤러(114)로부터의 지령에 의거하여, 도포 현상 처리부(131), 반송부(132) 및 열처리부(133)의 동작을 제어한다.
세정 건조 처리부(162)에는, 복수(본례에서는 5개)의 세정 건조 처리 유닛(SD2)이 설치된다. 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서는, 노광 처리 후의 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진다.
(6) 반송부
도 8은, 반송부(122, 132, 163)의 내부 구성을 나타내는 모식적 측면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 반송부(122)는, 상단 반송실(125) 및 하단 반송실(126)을 갖는다. 반송부(132)는, 상단 반송실(135) 및 하단 반송실(136)을 갖는다. 상단 반송실(125)에는 반송 기구(127)가 설치되고, 하단 반송실(126)에는 반송 기구(128)가 설치된다. 또한, 상단 반송실(135)에는 반송 기구(137)가 설치되고, 하단 반송실(136)에는 반송 기구(138)가 설치된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 반송부(112)와 상단 반송실(125)의 사이에는, 기판 재치부(PASS1, PASS2)가 설치되고, 반송부(112)와 하단 반송실(126)의 사이에는, 기판 재치부(PASS3, PASS4)가 설치된다. 상단 반송실(125)과 상단 반송실(135)의 사이에는, 기판 재치부(PASS5, PASS6)가 설치되고, 하단 반송실(126)과 하단 반송실(136)의 사이에는, 기판 재치부(PASS7, PASS8)가 설치된다.
상단 반송실(135)과 반송부(163)의 사이에는, 재치겸버퍼부(P-BF1)가 설치되고, 하단 반송실(136)과 반송부(163)의 사이에는 재치겸버퍼부(P-BF2)가 설치된다. 반송부(163)에 있어서 반입 반출 블록(14B)과 인접하도록, 기판 재치부(PASS9) 및 복수의 재치겸냉각부(P-CP)가 설치된다.
반송 기구(127)는, 도포 처리실(21, 22)(도 6), 기판 재치부(PASS1, PASS2, PASS5, PASS6)(도 8) 및 상단 열처리부(101)(도 7)에 대해서 기판(W)의 수도(受渡)를 행한다. 반송 기구(128)는, 도포 처리실(23, 24)(도 6), 기판 재치부(PASS3, PASS4, PASS7, PASS8)(도 8) 및 하단 열처리부(102)(도 7)에 대해서 기판(W)의 수도를 행한다.
반송 기구(137)는, 현상 처리실(31)(도 6), 도포 처리실(32)(도 6), 기판 재치부(PASS5, PASS6)(도 8), 재치겸버퍼부(P-BF1)(도 8) 및 상단 열처리부(103)(도 7)에 대해서 기판(W)의 수도를 행한다. 반송 기구(138)는, 현상 처리실(33)(도 6), 도포 처리실(34)(도 6), 기판 재치부(PASS7, PASS8)(도 8), 재치겸버퍼부(P-BF2)(도 8) 및 하단 열처리부(104)(도 7)에 대해서 기판(W)의 수도를 행한다.
(7) 기판 처리
도 5~도 8을 참조하면서 기판 처리를 설명한다. 인덱서 블록(11)의 캐리어 재치부(111)(도 5)에는, 미처리의 기판(W)이 수용된 캐리어(113)가 재치된다. 반송 기구(115)는, 캐리어(113)로부터 기판 재치부(PASS1, PASS3)(도 8)에 미처리의 기판(W)을 반송한다. 또한, 반송 기구(115)는, 기판 재치부(PASS2, PASS4)(도 8)에 재치된 처리가 끝난 기판(W)을 캐리어(113)에 반송한다.
도포 블록(12)에 있어서, 반송 기구(127)(도 8)는, 기판 재치부(PASS1)에 재치된 미처리의 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7) 및 도포 처리실(22)(도 6)에 순서대로 반송한다. 다음으로, 반송 기구(127)는, 도포 처리실(22)의 기판(W)을, 열처리 유닛(PHP)(도 7), 냉각 유닛(CP)(도 7), 도포 처리실(21)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 기판 재치부(PASS5)(도 8)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 유기 도포막(F1)(도 2)의 형성에 적절한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음으로, 도포 처리실(22)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 6)에 의해 기판(W) 상에 유기 도포막(F1)이 형성된다. 이어서, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해진 후, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 금속 함유 도포막(F2)(도 2)의 형성에 적절한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음으로, 도포 처리실(21)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 6)에 의해, 기판(W) 상에 금속 함유 도포막(F2)이 형성된다. 그 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS5)에 재치된다.
또한, 반송 기구(127)는, 기판 재치부(PASS6)(도 8)에 재치된 현상 처리, 치환 처리 및 린스 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS2)(도 8)에 반송한다.
반송 기구(128)(도 8)는, 기판 재치부(PASS3)에 재치된 미처리의 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7) 및 도포 처리실(24)(도 6)에 순서대로 반송한다. 다음으로, 반송 기구(128)는, 도포 처리실(24)의 기판(W)을, 열처리 유닛(PHP)(도 7), 냉각 유닛(CP)(도 7), 도포 처리실(23)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 기판 재치부(PASS7)(도 8)에 순서대로 반송한다.
또한, 반송 기구(128)(도 8)는, 기판 재치부(PASS8)(도 8)에 재치된 현상 처리, 치환 처리 및 린스 처리 후의 기판(W)을 기판 재치부(PASS4)(도 8)에 반송한다. 도포 처리실(23, 24)(도 6) 및 하단 열처리부(102)(도 7)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은, 상기의 도포 처리실(21, 22)(도 6) 및 상단 열처리부(101)(도 7)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 각각 동일하다.
도포 현상 블록(13)에 있어서, 반송 기구(137)(도 8)는, 기판 재치부(PASS5)에 재치된 금속 함유 도포막(F2) 형성 후의 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7), 도포 처리실(32)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 재치겸버퍼부(P-BF1)(도 8)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 유기 도포막(F3)(도 2)의 형성에 적절한 온도로 기판(W)이 냉각된다. 다음으로, 도포 처리실(32)에 있어서, 도포 처리 유닛(129)(도 6)에 의해 기판(W) 상에 유기 도포막(F3)이 형성된다. 그 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해지고, 그 기판(W)이 재치겸버퍼부(P-BF1)에 재치된다.
또한, 반송 기구(137)(도 8)는, 세정 건조 처리 블록(14A)에 인접하는 열처리 유닛(PHP)(도 7)으로부터 노광 처리 후에, 또한 열처리 후의 기판(W)을 꺼낸다. 반송 기구(137)는, 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7), 현상 처리실(31)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 기판 재치부(PASS6)(도 8)에 순서대로 반송한다.
이 경우, 냉각 유닛(CP)에 있어서, 현상 처리에 적절한 온도로 기판(W)이 냉각된 후, 현상 처리실(31)에 있어서, 현상 처리 유닛(139)에 의해 기판(W)의 현상 처리, 치환 처리 및 린스 처리가 행해진다. 그 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서, 기판(W)의 열처리가 행해지고, 그 기판(W)이 기판 재치부(PASS6)에 재치된다.
반송 기구(138)(도 8)는, 기판 재치부(PASS7)에 재치된 금속 함유 도포막 형성 후의 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7) 및 도포 처리실(34)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 재치겸버퍼부(P-BF2)(도 8)에 순서대로 반송한다.
또한, 반송 기구(138)(도 8)는, 인터페이스 블록(14)에 인접하는 열처리 유닛(PHP)(도 7)으로부터 노광 처리 후에, 또한 열처리 후의 기판(W)을 꺼낸다. 반송 기구(138)는, 그 기판(W)을 냉각 유닛(CP)(도 7), 현상 처리실(33)(도 6), 열처리 유닛(PHP)(도 7) 및 기판 재치부(PASS8)(도 8)에 순서대로 반송한다. 현상 처리실(33), 도포 처리실(34) 및 하단 열처리부(104)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용은, 상기의 현상 처리실(31), 도포 처리실(32) 및 상단 열처리부(103)에 있어서의 기판(W)의 처리 내용과 각각 동일하다.
세정 건조 처리 블록(14A)에 있어서, 반송 기구(141)(도 5)는, 재치겸버퍼부(P-BF1, P-BF2)(도 8)에 재치된 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD1)(도 6) 및 재치겸냉각부(P-CP)(도 8)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD1)에 있어서 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진 후, 재치겸냉각부(P-CP)에 있어서 노광 장치(15)(도 5)에 의한 노광 처리에 적절한 온도로 기판(W)이 냉각된다.
반송 기구(142)(도 5)는, 기판 재치부(PASS9)(도 8)에 재치된 노광 처리 후의 기판(W)을 세정 건조 처리 유닛(SD2)(도 7) 및 상단 열처리부(103) 또는 하단 열처리부(104)의 열처리 유닛(PHP)(도 7)에 순서대로 반송한다. 이 경우, 세정 건조 처리 유닛(SD2)에 있어서 기판(W)의 세정 및 건조 처리가 행해진 후, 열처리 유닛(PHP)에 있어서 노광 후 베이크(PEB) 처리가 행해진다.
반입 반출 블록(14B)에 있어서, 반송 기구(143)(도 5)는, 재치겸냉각부(P-CP)(도 8)에 재치된 노광 처리 전의 기판(W)을 노광 장치(15)의 기판 반입부(15a)(도 5)에 반송한다. 또한, 반송 기구(143)(도 5)는, 노광 장치(15)의 기판 반출부(15b)(도 5)로부터 노광 처리 후의 기판(W)을 꺼내고, 그 기판(W)을 기판 재치부(PASS9)(도 8)에 반송한다.
본 실시의 형태에 있어서는, 상단에 설치된 도포 처리실(21, 22, 32), 현상 처리실(31) 및 상단 열처리부(101, 103)에 있어서의 기판(W)의 처리와, 하단에 설치된 도포 처리실(23, 24, 34), 현상 처리실(33) 및 하단 열처리부(102, 104)에 있어서의 기판(W)의 처리를 병행하여 행할 수 있다. 그것에 의해, 푸트프린트를 증가시키지 않고, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
(8) 효과
본 실시의 형태와 관련되는 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 도포 처리실(22, 24)의 도포 처리 유닛(129)에 의해 기판(W)의 일면 상에 유기 도포막(F1)이 형성된다. 또한, 도포 처리실(21, 23)의 도포 처리 유닛(129)에 의해 유기 도포막(F1) 상에 금속 함유 도포막(F2)이 형성된다. 또한, 도포 처리실(32, 34)의 도포 처리 유닛(129)에 의해 금속 함유 도포막(F2) 상에 감광성의 유기 재료로 이루어지는 유기 도포막(F3)이 형성된다. 유기 도포막(F3)은 노광 장치(15)에 의해 소정의 패턴으로 노광된다.
현상 처리실(31, 33)의 현상 처리 유닛(139)에 있어서는, 유기 도포막(F3)에 현상액이 슬릿 노즐(38)에 의해 공급된다. 이것에 의해, 유기 도포막(F3)이 현상되고, 유기 도포막(F3)에 소정의 패턴이 형성된다. 또한, 치환액이 치환 노즐(30)에 의해 유기 도포막(F3)의 패턴 및 금속 함유 도포막(F2)에 공급된다. 이것에 의해, 유기 도포막(F3)의 패턴으로부터 노출되는 금속 함유 도포막(F2)의 부분이 제거되고, 금속 함유 도포막(F2)에 소정의 패턴이 형성된다. 그 후, 린스액이 린스 노즐(36)에 의해 유기 도포막(F3)의 패턴 및 금속 함유 도포막(F2)의 패턴을 갖는 기판(W)에 공급된다.
이 구성에 의하면, 유기 도포막(F3)의 패턴 및 금속 함유 도포막(F2)의 패턴이 형성된 기판(W)을 린스액에 의해 세정할 수 있다. 여기서, 기판(W)에 대한 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 접합력은, 기판(W)에 대한 유기 도포막(F3)의 패턴의 접합력보다 크다. 그 때문에, 금속 함유 도포막(F2)의 패턴은, 보다 큰 표면장력이 더해졌을 경우에도, 도괴하지 않고 잔존하는 것이 가능하다. 따라서, 상기의 세정에 있어서 린스액의 표면장력에 의해 유기 도포막(F3)의 패턴이 도괴하는 경우에도, 금속 함유 도포막(F2)의 패턴이 도괴하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 형성된 금속 함유 도포막(F2)의 패턴을 이용하여 유기 도포막(F1)을 소정의 패턴으로 형성하는 것이 가능해진다. 여기서, 유기 도포막(F1)은 비교적 큰 두께를 가지므로, 두께가 크고 또한 폭이 작은 유기 도포막(F1)의 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.
(9) 다른 실시의 형태
상기 실시의 형태와 관련되는 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 유기 도포막(F3)의 패턴의 제거, 및 유기 도포막(F1)으로의 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 전사는 행해지지 않는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 기판 처리 장치(100)에 있어서, 유기 도포막(F3)의 패턴의 제거, 및 유기 도포막(F1)으로의 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 전사가 행해져도 된다.
도 9는, 다른 실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛의 구성을 나타내는 모식적 평면도이다. 다른 실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛(139X)에 대해서, 도 1의 현상 처리 유닛(139)과 다른 점을 설명한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태와 관련되는 현상 처리 유닛(139X)은, 복수의 치환 노즐(40)을 추가로 구비한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 치환 노즐(40)은, 현상 처리 유닛(139X)에 3개씩 설치된다.
치환 노즐(40)은, 컵(37)의 외측의 대피 위치와 스핀 척(35)에 의해 유지되는 기판(W)의 중심부의 상방의 처리 위치의 사이에서 회동 가능하게 설치된다. 치환 처리 시에는, 치환 노즐(40)이 처리 위치로 이동된다. 스핀 척(35)이 회전하면서 치환 노즐(40)로부터 치환액이 토출됨으로써, 기판(W)의 치환 처리가 행해진다. 치환 노즐(40)로부터 토출되는 치환액으로서, 예를 들면 황산 및 과산화수소를 포함하는 수용액이 이용된다.
도 10은, 도 9의 현상 처리 유닛(139X)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 10 (a)~(c)의 치환 처리는, 도 4 (a)의 치환 처리와 도 4 (b)의 린스 처리의 사이에 행해진다. 도 4 (a)의 치환 처리 후, 도 10 (a)에 나타내는 바와 같이, 치환 노즐(40)(도 9)로부터 기판(W)에 치환액(5)이 공급된다. 이것에 의해, 기판(W)의 피처리면 상에 치환액(5)의 액층이 형성되고, 기판(W)의 피처리면에 잔존한 치환액(3)이 치환액(5)으로 치환된다. 그 후, 도 10 (b)에 나타내는 바와 같이, 치환액(5)의 액층이 유지됨으로써, 유기 도포막(F3)이 제거된다.
또한, 유기 도포막(F1)에 적절한 열처리가 행해지고 있는 경우에는, 웨트 에칭에 의해 유기 도포막(F1)에 패턴을 형성했을 경우에도, 패턴의 도괴가 발생하기 어렵다. 거기서, 본례에서는, 도 10 (b)의 공정 후, 도 10 (c)에 나타내는 바와 같이, 치환액(5)의 액층이 더욱 유지됨으로써, 금속 함유 도포막(F2)으로부터 노출되는 유기 도포막(F1)의 부분이 제거되고, 유기 도포막(F1)에 패턴이 형성된다. 그 후, 도 4 (b)의 린스 처리가 행해진다. 이것에 의해, 치환액(5)이 제거되게 된다.
현상 처리 유닛(139X)에 있어서는, 유기 도포막(F3)의 패턴의 제거, 및 유기 도포막(F1)으로의 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 전사가 행해지는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 현상 처리 유닛(139X)에 있어서는, 유기 도포막(F3)의 패턴의 제거가 행해지고, 유기 도포막(F1)으로의 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 전사가 행해지지 않아도 된다. 이 경우, 도 10 (b)의 치환 처리 후, 도 10 (c)의 치환 처리가 행해지지 않고 도 4 (b)의 린스 처리가 행해진다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 유기 도포막(F3)의 패턴의 제거, 및 유기 도포막(F1)으로의 금속 함유 도포막(F2)의 패턴의 전사를 행하기 위한 치환 노즐(40)이 현상 처리 유닛(139X)에 설치되는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 치환 노즐(40)은 현상 처리 유닛(139X)에 설치되지 않고, 기판 처리 장치(100)의 다른 유닛에 설치되어도 된다.
(10) 변형예
(a) 상기 실시의 형태에 있어서는, 현상 처리 유닛(139, 139X)은 기판(W)에 현상액을 공급하는 슬릿 노즐(38)을 갖는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 치환 노즐(30)로부터 공급되는 치환액으로서 TMAH 또는 KOH(potassium hydroxide：수산화칼륨) 등의 알칼리성 수용액이 이용되는 경우, 치환액에 의해 기판(W)에 포지티브 톤 현상 처리를 행할 수 있다. 이 경우, 현상 처리 유닛(139, 139X)은 슬릿 노즐(38)을 갖지 않아도 된다. 또한, 이 구성에 있어서는, 도 3 (a), (b)의 현상 처리가 생략된다. 이 구성은, 상기 다른 국면에 따르는 발명 및 또 다른 국면에 따르는 발명에 상당한다.
(b) 상기 실시의 형태에 있어서는, 기판(W)과 금속 함유 도포막(F2)의 사이에 유기 도포막(F1)이 형성되는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 금속 함유 도포막(F2)의 패턴을 이용하여 기판(W)을 처리 가능한 경우에는, 유기 도포막(F1)이 형성되지 않아도 된다.
(11) 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 요소의 대응 관계
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시의 형태의 각 요소의 대응의 예에 대해 설명하는데, 본 발명은 하기의 예로 한정되지 않는다.
상기의 실시의 형태에서는, 기판(W)이 기판의 예이고, 현상 처리 유닛(139, 139X)이 현상 장치의 예이며, 금속 함유 도포막(F2)이 금속 함유 도포막의 예이고, 유기 도포막(F3, F1)이 각각 제1 및 제2의 유기 도포막의 예이다. 슬릿 노즐(38)이 현상액 공급부의 예이고, 치환 노즐(30)이 제1의 제거액 공급부의 예이며, 린스 노즐(36)이 린스액 공급부의 예이고, 스핀 척(35)이 회전 유지부의 예이다.
치환 노즐(40)이 제2 및 제3의 제거액 공급부의 예이고, 노광 장치(15)가 노광 장치의 예이며, 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 장치의 예이고, 도포 처리실(21, 23)의 도포 처리 유닛(129)이 금속 함유 도포막 형성부의 예이다. 도포 처리실(32, 34)의 도포 처리 유닛(129)이 제1의 유기 도포막 형성부의 예이고, 도포 처리실(22, 24)의 도포 처리 유닛(129)이 제2의 유기 도포막 형성부의 예이다.
청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 여러 가지 요소를 이용할 수도 있다.
산업상 이용가능성
본 발명은, 여러 가지 처리액을 이용한 기판 처리에 유효하게 이용할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기판에 현상 처리를 행하는 현상 장치로서,
    상기 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 상기 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며,
    현상액을 상기 제1의 유기 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴을 형성하는 현상액 공급부와,
    금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 제1의 제거액 공급부와,
    상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 구비하는 현상 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1의 제거액은, 킬레이트제가 첨가된 수용액, 알칼리성 수용액 또는 산성 수용액을 포함하는 현상 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 킬레이트제는, 유기산, 유기산의 염, 아미노산, 아미노산의 유도체, 무기알칼리, 무기알칼리의 염, 알킬아민, 알킬아민의 유도체, 알카놀아민 및 알카놀아민의 유도체로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 복수 종을 포함하는 현상 장치.
  4. 기판에 현상 처리를 행하는 현상 장치로서,
    상기 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 상기 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며,
    금속을 제거하고 또한 상기 제1의 유기 도포막을 현상하기 위한 제1의 제거액을 상기 제1의 유기 도포막 및 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 제1의 제거액 공급부와,
    상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 구비하는 현상 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1의 제거액은, 알칼리성 수용액을 포함하는 현상 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    기판을 유지함과 더불어, 상기 린스액 공급부에 의해 상기 린스액이 공급된 후의 기판을 회전시키는 회전 유지부를 추가로 구비하는 현상 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 제거액 공급부에 의해 상기 제1의 제거액이 공급된 후, 또한 상기 린스액 공급부에 의해 상기 린스액이 공급되기 전의 기판에 상기 제1의 유기 도포막 패턴을 제거하기 위한 제2의 제거액을 공급하는 제2의 제거액 공급부를 추가로 구비하는 현상 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    기판에는, 상기 일면과 상기 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막이 추가로 형성되어 있는, 현상 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1의 제거액 공급부에 의해 상기 제1의 제거액이 공급된 후, 또한 상기 린스액 공급부에 의해 상기 린스액이 공급되기 전의 기판에 상기 제2의 유기 도포막을 제거하기 위한 제3의 제거액을 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 제2의 유기 도포막 패턴을 형성하는 제3의 제거액 공급부를 추가로 구비하는 현상 장치.
  10. 기판을 노광하는 노광 장치에 인접하도록 배치되는 기판 처리 장치로서,
    금속을 함유하는 도포액을 금속 함유 도포액으로서 기판의 일면에 공급함으로써 상기 일면 상에 금속 함유 도포막을 형성하는 금속 함유 도포막 형성부와,
    감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액을 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 상기 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막을 형성하는 제1의 유기 도포막 형성부와,
    상기 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 상기 제1의 유기 도포막이 상기 노광 장치에 의해 소정의 패턴으로 노광된 기판에 현상 처리를 행하는 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 현상 장치를 구비하는 기판 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 금속 함유 도포막 형성부에 의해 기판의 상기 일면에 상기 금속 함유 도포막이 형성되기 전에, 제2의 유기 도포액을 기판의 상기 일면에 공급함으로써 상기 일면과 상기 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막을 형성하는 제2의 유기 도포막 형성부를 추가로 구비하는 기판 처리 장치.
  12. 기판에 현상 처리를 행하는 현상 방법으로서,
    상기 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 상기 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며,
    현상액을 현상액 공급부에 의해 상기 제1의 유기 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴을 형성하는 단계와,
    금속을 제거하기 위한 제1의 제거액을 제1의 제거액 공급부에 의해 상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 단계와,
    린스액을 린스액 공급부에 의해 상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급하는 단계를 포함하는 현상 방법.
  13. 기판에 현상 처리를 행하는 현상 방법으로서,
    상기 기판의 일면 상에는, 금속을 함유하는 도포액의 막이 금속 함유 도포막으로서 형성되고, 상기 금속 함유 도포막 상에 감광성의 유기 재료에 의해 형성되고 또한 소정의 패턴으로 노광된 제1의 유기 도포막이 형성되며,
    금속을 제거하고 또한 상기 제1의 유기 도포막을 현상하기 위한 제1의 제거액을 제1의 제거액 공급부에 의해 상기 제1의 유기 도포막 및 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 소정의 패턴을 갖는 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 소정의 패턴을 갖는 금속 함유 도포막 패턴을 형성하는 단계와,
    린스액을 린스액 공급부에 의해 상기 제1의 유기 도포막 패턴 및 상기 금속 함유 도포막 패턴을 갖는 기판에 공급하는 단계를 포함하는 현상 방법.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 린스액 공급부에 의해 상기 린스액이 공급된 후의 기판을 회전 유지부에 의해 유지하고 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 현상 방법.
  15. 기판을 노광하는 노광 장치를 이용한 기판 처리 방법으로서,
    금속을 함유하는 도포액을 금속 함유 도포액으로서 금속 함유 도포막 형성부에 의해 기판의 일면에 공급함으로써 상기 일면 상에 금속 함유 도포막을 형성하는 단계와,
    감광성 재료에 의해 형성되는 제1의 유기 도포액을 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 상기 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 상기 금속 함유 도포막에 공급함으로써 상기 금속 함유 도포막 형성부에 의해 형성된 상기 금속 함유 도포막 상에 제1의 유기 도포막을 형성하는 단계와,
    상기 제1의 유기 도포막 형성부에 의해 형성된 상기 제1의 유기 도포막이 상기 노광 장치에 의해 소정의 패턴으로 노광된 기판에 청구항 12 또는 청구항 13에 기재된 현상 방법을 이용하여 현상 처리를 행하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 금속 함유 도포막을 형성하는 단계 전에, 제2의 유기 도포액을 제2의 유기 도포막 형성부에 의해 기판의 상기 일면에 공급함으로써 상기 일면과 상기 금속 함유 도포막의 사이에 제2의 유기 도포막을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 기판 처리 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109897A (ja) 2001-07-26 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd 現像処理方法および現像処理装置
JP2010237614A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成用基板の製造方法、パターン形成用基板、及びパターン形成方法
JP2012071516A (ja) 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp レジストパターンの形成方法およびそれを利用した基板の加工方法
JP2012209299A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2893159B2 (ja) 1993-10-20 1999-05-17 東京エレクトロン株式会社 処理方法及び処理装置
JP3394310B2 (ja) * 1994-02-10 2003-04-07 株式会社日立製作所 パターン形成方法
JP2875193B2 (ja) 1995-09-13 1999-03-24 株式会社ソルテック レジストパターン形成方法
KR100240022B1 (ko) * 1996-11-21 2000-01-15 윤종용 반도체장치 제조용 현상 장치 및 그의 제어방법
JP4980644B2 (ja) * 2005-05-30 2012-07-18 東京エレクトロン株式会社 塗布方法及び塗布装置
US9176377B2 (en) * 2010-06-01 2015-11-03 Inpria Corporation Patterned inorganic layers, radiation based patterning compositions and corresponding methods
JP2012124309A (ja) * 2010-12-08 2012-06-28 Tokyo Electron Ltd 現像方法、現像装置、およびこれを備える塗布現像処理システム
JP2014194989A (ja) * 2013-03-28 2014-10-09 Shibaura Mechatronics Corp パターン膜の形成装置及び方法
JP6007155B2 (ja) * 2013-07-30 2016-10-12 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び現像処理装置
JP6282058B2 (ja) * 2013-08-06 2018-02-21 東京応化工業株式会社 有機溶剤現像液
US9310684B2 (en) * 2013-08-22 2016-04-12 Inpria Corporation Organometallic solution based high resolution patterning compositions
JP6119544B2 (ja) * 2013-10-04 2017-04-26 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003109897A (ja) 2001-07-26 2003-04-11 Tokyo Electron Ltd 現像処理方法および現像処理装置
JP2010237614A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成用基板の製造方法、パターン形成用基板、及びパターン形成方法
JP2012071516A (ja) 2010-09-29 2012-04-12 Fujifilm Corp レジストパターンの形成方法およびそれを利用した基板の加工方法
JP2012209299A (ja) 2011-03-29 2012-10-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置

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