KR102363198B1 - 액처리 장치 및 액처리 방법 - Google Patents

액처리 장치 및 액처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102363198B1
KR102363198B1 KR1020200010457A KR20200010457A KR102363198B1 KR 102363198 B1 KR102363198 B1 KR 102363198B1 KR 1020200010457 A KR1020200010457 A KR 1020200010457A KR 20200010457 A KR20200010457 A KR 20200010457A KR 102363198 B1 KR102363198 B1 KR 102363198B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid
nozzle
landing area
developer
Prior art date
Application number
KR1020200010457A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200099972A (ko
Inventor
마사히토 가시야마
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20200099972A publication Critical patent/KR20200099972A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102363198B1 publication Critical patent/KR102363198B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254Coating heads with slot-shaped outlet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

현상 장치에 있어서는, 스핀 척에 의하여 흡착 유지되는 기판이 수평 자세로 회전된다. 일방향으로 연속적으로 연장되는 하나의 토출구를 갖는 현상액 노즐로부터 기판에 현상액이 토출된다. 이때, 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 기준 직선에 현상액이 공급되고 또한 기판 상면에 있어서 현상액을 받는 착액 영역이 기준 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되도록 현상액 노즐의 자세가 고정된다. 이 상태에서 현상액 노즐이 기준 직선의 방향으로 이동된다. 착액 영역은, 일단부 및 타단부를 갖는다. 타단부는, 일단부보다 기판의 회전 중심으로부터 이격되고 또한 기판의 회전 방향에 있어서 일단부보다 하류에 위치한다.

Description

액처리 장치 및 액처리 방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS AND LIQUID PROCESSING METHOD}
본 발명은, 기판에 액체를 공급함으로써 소정의 처리를 행하는 액처리 장치 및 액처리 방법에 관한 것이다.
종래, 기판 상에 형성된 레지스트막의 현상 처리를 행하기 위하여 현상 장치가 이용된다. 예를 들면 현상 장치는, 기판을 수평으로 유지하여 연직축의 둘레로 회전시키는 스핀 척과, 기판에 현상액을 공급하는 노즐을 구비한다. 현상 처리 시에는, 스핀 척에 의하여 기판이 회전하는 상태에서, 노즐이 현상액을 토출하면서 기판의 외측으로부터 기판의 중심부 상방으로 이동한다(예를 들면 일본국 특허 제4369325호 참조).
이 경우, 기판 상의 전체에 현상액이 공급되어, 기판 상의 레지스트막을 덮도록 현상액의 액층이 형성된다. 그 상태에서, 기판 상의 레지스트막의 용해 반응이 진행된다. 그 후, 기판 상의 현상액 및 용해한 레지스트가 제거되고, 현상 처리가 종료된다.
상기와 같이, 기판 상의 전체에 현상액 등의 처리액을 공급하는 처리에 있어서는, 기판의 제조 비용을 저감시키기 위하여 처리액의 사용량을 보다 저감시킬 것이 요구된다. 또한, 보다 단시간에 효율적인 처리를 행할 것이 요망된다.
본 발명의 목적은, 처리액의 사용량을 저감시키면서 기판 처리의 효율을 향상시키는 것이 가능한 액처리 장치 및 액처리 방법을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 일 국면에 따른 액처리 장치는, 기판에 처리액을 공급함으로써 소정의 처리를 행하는 액처리 장치이며, 기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축의 둘레로 회전시키는 회전 유지부와, 일방향으로 연속적으로 연장되는 하나의 토출구 또는 일방향으로 단속적으로 배치된 복수의 토출구를 갖고, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판 상면에 처리액을 토출하는 노즐과, 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급계와, 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되며 또한 기판 상면에 있어서 처리액을 받는 착액 영역이 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 이동부를 구비하고, 착액 영역은, 제1 및 제2 단부를 가지며, 제2 단부는, 제1 단부보다 기판의 회전 중심으로부터 이격되고 또한 기판의 회전 방향에 있어서 제1 단부보다 하류에 위치한다.
그 액처리 장치에 있어서는, 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되고 또한 착액 영역이 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 노즐이 직선의 방향으로 이동된다. 착액 영역의 제2 단부는, 제1 단부보다 하류에 위치한다. 이 경우, 기판 상면에 공급된 처리액은, 착액 영역으로부터 기판 상면의 넓은 범위에 걸쳐 신속하게 퍼진다. 그 때문에, 노즐이 직선의 방향으로 이동함으로써, 기판 상면의 전체에 균일한 처리액의 막이 단시간에 형성된다. 따라서, 기판의 처리에 필요한 처리액을 저감시키는 것이 가능해짐과 더불어, 기판의 처리 시간이 단축됨으로써 기판 처리의 효율이 향상된다.
(2) 이동부는, 평면에서 보았을 때 하나의 토출구 또는 복수의 토출구가 직선으로부터 이격된 상태에서 이동하고 또한 하나의 토출구 또는 복수의 토출구로부터 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하여 처리액이 토출되는 상태에서 노즐을 이동시켜도 된다.
이 경우, 기판 상면에는 비스듬한 상방으로부터 처리액이 공급되게 된다. 이때, 평면에서 보았을 때 착액 영역에 있어서 처리액이 공급되는 방향과 기판의 회전 방향이 거의 일치한다. 그것에 의하여, 기판 상면에서는, 착액 영역으로부터 그 착액 영역의 하류측에 원활하게 처리액이 퍼진다. 또한, 착액 영역에 있어서 공급된 처리액의 일부가 기판의 상방으로 튀어 오르는 경우여도, 튀어 오른 액적은 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하는 방향, 즉 노즐로부터 이격된 방향으로 비산한다. 따라서, 기판 상면에서 튀어 오른 처리액의 액적이 노즐에 부착하는 것이 방지되어, 노즐의 오염에 기인하는 파티클의 발생이 방지된다.
(3) 노즐은, 하나의 토출구를 갖고, 하나의 토출구는, 일방향으로 연속적으로 연장되도록 형성된 슬릿이어도 된다.
이 경우, 기판 상면에 형성되는 띠 형상의 착액 영역으로부터 그 착액 영역의 하류측에 처리액이 원활하게 퍼진다.
(4) 이동부는, 착액 영역이 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부까지 이동하도록 노즐을 이동시켜도 된다.
이 경우, 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부에 연속적으로 현상액이 공급된다. 그것에 의하여, 기판 상면의 전체에 균일하게 처리액을 공급할 수 있다.
(5) 이동부는, 착액 영역이 기판의 외주 단부까지 이동한 후, 또한 착액 영역이 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심까지 되돌아가도록 노즐을 이동시켜도 된다.
이 경우, 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부에 연속적으로 처리액이 공급됨으로써, 기판 상면의 전체에 처리액이 공급되어, 기판 상면이 충분히 습윤한 상태가 된다. 그것에 의하여, 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심에 연속적으로 처리액이 공급됨으로써, 기판 상면에 처리액의 액층을 안정적으로 형성하는 것이 가능해진다.
(6) 이동부는, 노즐의 이동 개시 시에, 착액 영역의 제1 단부가 기판의 회전 중심에 위치하도록 노즐을 위치 결정해도 된다.
이 경우, 기판으로의 처리액의 공급이 개시됨과 더불어, 기판의 중심으로부터 기판의 외주 단부를 향하여 원활하게 처리액을 공급하는 것이 가능해진다.
(7) 본 발명의 다른 국면에 따른 액처리 방법은, 기판에 처리액을 공급함으로써 소정의 처리를 행하는 액처리 방법이며, 기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축의 둘레로 회전시키는 단계와, 일방향으로 연속적으로 연장되는 하나의 토출구 또는 일방향으로 단속적으로 배치된 복수의 토출구를 갖는 노즐에 처리액을 공급하고, 노즐로부터 회전되는 기판 상면에 처리액을 토출하는 단계와, 회전되는 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되며 또한 기판 상면에 있어서 처리액을 받는 착액 영역이 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고, 착액 영역은, 제1 및 제2 단부를 가지며, 제2 단부는, 제1 단부보다 기판의 회전 중심으로부터 이격되고 또한 기판의 회전 방향에 있어서 제1 단부보다 하류에 위치한다.
그 액처리 방법에 있어서는, 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되고 또한 착액 영역이 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 노즐이 직선의 방향으로 이동된다. 착액 영역의 제2 단부는, 제1 단부보다 하류에 위치한다. 이 경우, 기판 상면에 공급된 처리액은, 착액 영역으로부터 기판 상면의 넓은 범위에 걸쳐 신속하게 퍼진다. 그 때문에, 노즐이 직선의 방향으로 이동함으로써, 기판 상면의 전체에 균일한 처리액의 막이 단시간에 형성된다. 따라서, 기판의 처리에 필요한 처리액을 저감시키는 것이 가능해짐과 더불어, 기판의 처리 시간이 단축됨으로써 기판 처리의 효율이 향상된다.
(8) 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 평면에서 보았을 때 하나의 토출구 또는 복수의 토출구가 직선으로부터 이격된 상태에서 이동하고 또한 하나의 토출구 또는 복수의 토출구로부터 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하여 처리액이 토출되는 상태에서 노즐을 이동시키는 것을 포함해도 된다.
이 경우, 기판 상면에는 비스듬한 상방으로부터 처리액이 공급되게 된다. 이때, 평면에서 보았을 때 착액 영역에 있어서 처리액이 공급되는 방향과 기판의 회전 방향이 거의 일치한다. 그것에 의하여, 기판 상면에서는, 착액 영역으로부터 그 착액 영역의 하류측에 원활하게 처리액이 퍼진다. 또한, 착액 영역에 있어서 공급된 처리액의 일부가 기판의 상방으로 튀어 오르는 경우여도, 튀어 오른 액적은 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하는 방향, 즉 노즐로부터 이격된 방향으로 비산한다. 따라서, 기판 상면에서 튀어 오른 처리액의 액적이 노즐에 부착하는 것이 방지되어, 노즐의 오염에 기인하는 파티클의 발생이 방지된다.
(9) 노즐은, 하나의 토출구를 갖고, 하나의 토출구는, 일방향으로 연속적으로 연장되도록 형성된 슬릿이어도 된다.
이 경우, 기판 상면에 형성되는 띠 형상의 착액 영역으로부터 그 착액 영역의 하류측에 처리액이 원활하게 퍼진다.
(10) 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 착액 영역이 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부까지 이동하도록 노즐을 이동시키는 것을 포함해도 된다.
이 경우, 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부에 연속적으로 현상액이 공급된다. 그것에 의하여, 기판 상면의 전체에 균일하게 처리액을 공급할 수 있다.
(11) 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 착액 영역이 기판의 외주 단부까지 이동한 후, 또한 착액 영역이 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심까지 되돌아가도록 노즐을 이동시키는 것을 포함해도 된다.
이 경우, 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부에 연속적으로 처리액이 공급됨으로써, 기판 상면의 전체에 처리액이 공급되어, 기판 상면이 충분히 습윤한 상태가 된다. 그것에 의하여, 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심에 연속적으로 처리액이 공급됨으로써, 기판 상면에 처리액의 액층을 형성하는 것이 가능해진다.
(12) 노즐을 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 노즐의 이동 개시 시에, 착액 영역의 제1 단부가 기판의 회전 중심에 위치하도록 노즐을 위치 결정하는 것을 포함해도 된다.
이 경우, 기판으로의 처리액의 공급이 개시됨과 더불어, 기판의 중심으로부터 기판의 외주 단부를 향하여 원활하게 처리액을 공급하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 현상 장치의 구성을 나타내는 모식적 평면도,
도 2는, 도 1의 M-M선에 있어서의 현상 장치의 모식적 단면도,
도 3은, 도 1의 현상액 노즐의 외관 사시도,
도 4는, 도 3의 화살표 N의 방향으로 본 현상액 노즐의 토출구의 확대도,
도 5는, 도 4의 토출구로부터 현상액이 토출되는 상태를 나타내는 현상액 노즐의 부분 확대도,
도 6 및 도 7은, 도 1의 현상 장치를 이용한 현상 처리의 구체예를 설명하기 위한 도면,
도 8은, 제1~제3 실시예 및 비교예에 관련된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면,
도 9는, 변형예에 따른 현상액 노즐의 외관 사시도,
도 10은, 도 1의 현상 장치를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블록도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액처리 장치 및 액처리 방법에 대하여 도면을 이용하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 액정 표시 장치 혹은 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 또는 태양 전지용 기판 등을 말한다.
[1] 액처리 장치의 기본 구성
액처리 장치의 일례로서, 현상 장치를 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 현상 장치의 구성을 나타내는 모식적 평면도이고, 도 2는 도 1의 M-M선에 있어서의 현상 장치(1)의 모식적 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 현상 장치(1)에 있어서는, 수평면 내에서 서로 직교하는 2개의 방향을 X방향 및 Y방향이라고 정의하고, 연직 방향을 Z방향이라고 정의한다. X방향이란 도 1의 화살표 X의 방향 또는 그의 역방향을 의미하고, Y방향이란 도 1의 화살표 Y의 방향 또는 그의 역방향을 의미하며, Z방향이란 도 1의 화살표 Z의 방향 또는 그의 역방향을 의미한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 현상 장치(1)는, 기판(W)을 수평 자세로 흡착 유지하는 스핀 척(10)을 구비한다. 스핀 척(10)은, 모터(11)(도 2)의 회전축(12)의 선단부에 고정되고, Z방향의 축(회전축(12)의 축심)(VA)의 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 스핀 척(10)의 주위에는, 기판(W)을 둘러싸도록 원형의 내측 컵(13)이 Z방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 또한, 내측 컵(13)을 둘러싸도록, 직사각형의 외측 컵(14)이 설치되어 있다.
Y방향에 있어서의 외측 컵(14)의 일 측방에는, 대기 포드(15)가 설치되어 있다. X방향에 있어서 외측 컵(14) 및 대기 포드(15)에 서로 이웃하도록, Y방향으로 연장되는 가이드 레일(16)이 설치되어 있다.
가이드 레일(16)에는, 그 가이드 레일(16)을 따라 Y방향으로 이동 가능하게 제1 구동부(17)가 설치되어 있다. 제1 구동부(17)에는, 제1 아암(18)이 장착되어 있다. 제1 아암(18)은, 제1 구동부(17)로부터 X방향으로 연장된다. 또한, 제1 아암(18)은 제1 구동부(17)에 의하여 구동되고, 가이드 레일(16)을 따라 Y방향으로 이동 가능함과 더불어, Z방향으로 이동 가능하다. 제1 아암(18)의 선단부에는, 현상액 노즐(19)이 설치되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 가이드 레일(16), 제1 구동부(17) 및 제1 아암(18)에 의하여, 스핀 척(10)에 의하여 회전되는 기판(W)에 대한 현상액 노즐(19)의 자세가 고정된다. 또한, 가이드 레일(16), 제1 구동부(17) 및 제1 아암(18)에 의하여, 스핀 척(10)에 의하여 회전되는 기판(W)에 대한 현상액 노즐(19)의 위치 결정 및 이동이 행해진다.
스핀 척(10)에 관하여 X방향에 있어서의 가이드 레일(16)과 반대측의 영역에는, 제2 구동부(31)가 설치되어 있다. 제2 구동부(31)에는, Z방향으로 연장되는 지지축(32)이 장착되어 있다. 지지축(32)에는 제2 아암(33)이 장착되어 있다. 제2 아암(33)은, 지지축(32)으로부터 수평 방향으로 연장된다. 지지축(32)은, 제2 구동부(31)에 의하여 구동되고, 그 축심의 둘레로 회전 가능함과 더불어, Z방향으로 이동 가능하다. 지지축(32)이 회전하면, 제2 아암(33)은 지지축(32)을 중심으로 하여 도 1의 화살표 R1의 방향으로 회전한다. 지지축(32)이 상승하면, 제2 아암(33)은 지지축(32)과 함께 상승한다. 지지축(32)이 하강하면, 제2 아암(33)은 지지축(32)과 함께 하강한다. 제2 아암(33)의 선단부에는, 린스액 노즐(34)이 설치되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 현상 장치(1)는, 현상액 공급계(81) 및 린스액 공급계(82)를 더 구비한다. 또한, 도 2에서는, 린스액 공급계(82)를 설명하기 위하여, 도 1의 린스액 노즐(34) 및 제2 아암(33)의 일부가 도시되어 있다.
현상액 공급계(81)는, 배관, 이음매, 밸브, 펌프, 탱크 등의 하나 또는 복수의 유체 관련 기기를 포함하고, 도시하지 않은 현상액 공급원에 접속되어 있다. 현상액 노즐(19)에는 현상액 공급계(81)로부터 연장되는 배관이 접속되어 있다. 현상액 공급계(81)는, 후술하는 제어부(70)의 제어에 의거하여 현상액 노즐(19)에 현상액을 공급한다. 그것에 의하여, 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)로부터 현상액이 토출된다.
린스액 공급계(82)는, 현상액 공급계(81)와 동일하게, 하나 또는 복수의 유체 관련 기기를 포함하고, 도시하지 않은 린스액 공급원에 접속되어 있다. 린스액 노즐(34)에는 린스액 공급계(82)로부터 연장되는 배관이 접속되어 있다. 린스액 공급계(82)는, 후술하는 제어부(70)의 제어에 의거하여 린스액 노즐(34)에 린스액을 공급한다. 그것에 의하여, 린스액 노즐(34)의 토출구(34a)로부터 린스액이 토출된다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 현상 장치(1)는 제어부(70)를 구비한다. 제어부(70)는, 예를 들면 CPU(중앙 연산 처리 장치) 및 메모리 또는 마이크로컴퓨터를 포함하고, 도 1 및 도 2에 이점쇄선의 화살표로 나타내는 바와 같이, 제1 구동부(17), 제2 구동부(31), 모터(11), 현상액 공급계(81) 및 린스액 공급계(82)의 동작을 제어한다.
제어부(70)의 제어에 의하면, 스핀 척(10)에 의하여 흡착 유지된 기판(W)이 회전하는 상태에서, 회전하는 기판(W)의 상방의 위치까지 현상액 노즐(19)이 이동된다. 계속해서, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)에 현상액이 토출되면서 현상액 노즐(19)이 기판(W)의 상방에서 이동된다(현상 처리). 다음으로, 현상액의 토출이 정지되고, 현상액 노즐(19)이 Y방향에 있어서의 기판(W)의 측방의 위치(대기 포드(15))까지 이동된다. 현상 처리의 구체예에 대하여 후술한다.
그 후, 회전하는 기판(W)의 상방의 위치까지 린스액 노즐(34)이 이동된다. 계속해서, 린스액 노즐(34)로부터 기판(W)에 린스액이 토출된다(세정 처리). 이것에 의하여, 기판(W) 상에 공급된 현상액이 린스액에 의하여 씻겨 나간다. 다음으로, 린스액의 토출이 정지되고, 린스액 노즐(34)이 X방향에 있어서의 기판(W)의 측방의 위치(기판(W)의 바깥쪽의 위치)까지 이동된다. 마지막으로, 기판(W)이 높은 속도로 회전됨으로써, 기판(W)에 부착하는 린스액이 떨쳐 내어져, 기판(W)이 건조된다.
[2] 현상액 노즐(19)의 구성
여기에서, 도 1의 현상액 노즐(19)의 구성을 설명한다. 도 3은 도 1의 현상액 노즐(19)의 외관 사시도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 예의 현상액 노즐(19)은, 소정 형상을 갖는 베이스 부재(190)에 토출구(19a), 액 도입부(19b) 및 유로(19c)가 형성된 구성을 갖는다. 베이스 부재(190)는, 예를 들면 단일 재료로 이루어지는 일체 성형품이어도 되고, 복수의 부품을 조합함으로서 제작되어도 된다.
토출구(19a)는, 일방향으로 연속적으로 연장되는 슬릿이다. 토출구(19a)의 치수에 대해서는 후술한다. 액 도입부(19b)는, 도 2의 현상액 공급계(81)로부터 연장되는 배관을 접속 가능하게 형성되어 있다. 유로(19c)는, 베이스 부재(190)의 내부에서 토출구(19a)와 액 도입부(19b)를 연결하도록 형성되고, 제1 유로부(191) 및 제2 유로부(192)를 포함한다.
제1 유로부(191)는, 대략 일정한 단면 형상을 갖고, 액 도입부(19b)로부터 베이스 부재(190)의 내부에서 소정 거리 연장되도록 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 유로부(191)의 단면은, 예를 들면 원형상 또는 정방형상을 갖는다.
제2 유로부(192)의 단면 형상은, 일단(상류단)으로부터 타단(하류단)에 걸쳐 연속적으로 변화하고 있다. 구체적으로는, 제2 유로부(192)는, 제1 유로부(191)의 단부(하류단)로부터 토출구(19a)에 가까워짐에 따라 단면이 일방향으로 연속적으로 커지도록 형성되어 있다. 그것에 의하여, 제2 유로부(192)의 일단에 있어서의 단면이 원형상 또는 정방형상을 갖는 것에 대하여, 제2 유로부(192)의 타단에 있어서의 단면은 슬릿 형상을 갖는다.
도 4는, 도 3의 화살표 N의 방향으로 본 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)의 확대도이다. 본 실시 형태에 있어서, 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)의 길이 방향의 길이(LS)는 10mm 이상 15mm 이하이며, 예를 들면 12mm이다. 또한, 토출구(19a)의 폭(WS)은 0.2mm 이상 0.4mm 이하이며, 예를 들면 0.2mm 또는 0.3mm이다.
도 5는, 도 4의 토출구(19a)로부터 현상액이 토출되는 상태를 나타내는 현상액 노즐(19)의 부분 확대도이다. 도 5에서는, 현상액 노즐(19) 중 토출구(19a) 및 그 주변 부분의 외관이 나타내어짐과 더불어, 현상액 노즐(19)의 내부를 통과하여 토출구(19a)로부터 토출되는 현상액의 상태가 도트 패턴으로 나타내어진다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 슬릿 형상의 토출구(19a)로부터 토출되는 현상액은, 토출구(19a)의 길이 방향으로 연속적으로 연장되는 띠 형상의 단면을 갖는다.
[3] 현상 처리의 구체예
도 6 및 도 7은, 도 1의 현상 장치(1)를 이용한 현상 처리의 구체예를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 현상 처리 중의 기판(W) 및 현상액 노즐(19)의 상태가 평면도로 나타내어진다. 도 7에 도 6의 Q-Q선단면도가 나타내어진다. 또한, 도 6에서는, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)에 토출되는 현상액의 도시가 생략되어 있다. 본 예의 현상 처리 중에는, 기판(W)은 평면에서 보았을 때 시계 방향으로 회전하고 있는 것으로 한다. 도 6에서는, 기판(W)의 회전 방향이 굵은 실선의 화살표 CW로 나타내어진다.
여기에서, 기판(W)이 수평 자세로 흡착 유지되면서 회전된 상태에서, 기판(W)의 회전 중심(본 예에서는 기판(W)의 중심)을 통과하여 기판(W)의 상면으로 연장되는 가상 직선을 기준 직선(VB)이라고 정의한다. 본 예에서는, 기준 직선(VB)은 Y방향에 평행으로 연장된다. 또한, 본 예에서는, 현상 처리의 대상이 되는 기판(W)은, 그 중심이 도 1의 축(VA) 상에 위치하도록 스핀 척(10)에 의하여 흡착 유지된다. 이 경우, 기준 직선(VB)은 기판(W)의 직경이 된다.
이하의 설명에 있어서, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)에 현상액이 토출됨으로써, 기판(W)의 상면에 있어서 현상액을 받는 영역을 착액 영역이라고 부른다. 착액 영역은, 토출구(19a)의 형상에 대응하여 일방향으로 연속적으로 연장된다. 그것에 의하여, 본 예의 착액 영역은 띠 형상을 갖는다.
본 실시 형태에 따른 현상 장치(1)에 있어서는, 현상 처리가 행해질 때에는, 기준 직선(VB) 상에 현상액 노즐(19)로부터 토출되는 현상액이 공급되도록 기판(W)에 대한 현상액 노즐(19)의 자세가 고정된다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 착액 영역(RA)이 기준 직선(VB)으로부터 경사진 방향으로 연장되도록 기판(W)에 대한 현상액 노즐(19)의 자세가 고정된다. 여기에서, 착액 영역(RA)은, 착액 영역(RA)의 일단부에 대하여 착액 영역(RA)의 타단부가 일단부보다 기판(W)의 회전 중심으로부터 이격된 상태에서, 타단부가 기판의 회전 방향에 있어서 일단부보다 하류에 위치하도록 형성된다. 이때 착액 영역(RA)이 연장되는 방향에 평행한 직선과 기준 직선(VB) 사이의 각도(이하, 노즐 각도라고 부른다.)(α)는, 0°보다 크고 45°보다 작다.
또한, 현상 처리가 행해질 때에는, 토출구(19a)로부터 토출되는 현상액의 진행 방향(이하, 토출 방향이라고 부른다.)이 기판(W)의 상면에 대하여 경사지도록, 현상액 노즐(19)의 자세가 고정된다(도 7 참조). 이때 토출 방향에 평행한 직선과 기판(W)의 상면 사이의 각도(이하, 토출 각도라고 부른다.)(β)는, 30° 이상 60° 이하로 설정되고, 바람직하게는 45°로 설정된다. 또한, 현상 처리가 행해질 때에는, 토출구(19a)의 하단부로부터 기판(W)의 상면까지의 거리(d2)가 5mm 이상 7mm 이하가 되고, 바람직하게는 6mm가 되도록, 현상액 노즐(19)의 자세가 고정된다. 이 경우, 도 6에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)와 기준 직선(VB)이 이격된다. 평면에서 보았을 때 토출구(19a)와 기준 직선(VB) 사이의 거리(d1)는, 예를 들면 5mm 이상 6mm 이하이다.
현상 처리의 개시 시에는, 상기와 같이 현상액 노즐(19)이 기판(W)에 대하여 특정 자세로 고정된 상태에서, 착액 영역(RA)의 일단부가 기판(W)의 회전 중심에 위치하도록 현상액 노즐(19)이 위치 결정된다. 또한, 회전하는 기판(W) 상에 현상액이 공급된다. 그것에 의하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(19)로부터 토출된 현상액이, 착액 영역(RA)에서 받아내어지고, 기판(W)의 회전 방향에 있어서의 하류를 향함과 더불어 기판(W)의 외주 단부를 향하여 퍼지도록 기판(W) 상을 흐른다.
다음으로, 도 6에 흰색의 화살표 a1로 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(19)이, 기판(W)의 외주 단부를 향하여 기준 직선(VB)의 방향으로 소정 속도(예를 들면, 100mm/sec 정도)로 이동된다. 이 이동 시에 있어서, 현상액 노즐(19)의 자세는 현상 처리의 개시 시의 상태로 유지된다. 이 경우, 기판(W)의 회전 중심으로부터 기판(W)의 외주 단부에 연속적으로 현상액이 공급된다. 그것에 의하여, 기판(W)의 상면의 전체에 균일하게 현상액이 공급된다.
다음으로, 착액 영역(RA)의 타단부가 기판(W)의 외주 단부에 도달하면, 도 6에 흰색의 화살표 a2로 나타내는 바와 같이, 현상액 노즐(19)이, 기판(W)의 중심을 향하여 기준 직선(VB)에 평행으로 소정 속도(예를 들면, 100mm/sec 정도)로 이동된다. 이 이동 시에 있어서도, 현상액 노즐(19)의 자세는 현상 처리의 개시 시의 상태로 유지된다.
이 경우, 미리 기판(W)의 상면 전체가 충분히 습윤하고 있으므로, 기판(W)의 외주 단부로부터 기판(W)의 회전 중심에 연속적으로 현상액이 공급됨으로써, 기판(W)의 상면에 현상액의 액층을 안정적으로 형성하는 것이 가능해진다.
그 후, 착액 영역(RA)의 일단부가 기판(W)의 회전 중심에 도달하면, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)으로의 현상액의 공급이 정지되고, 세정 처리가 행해진다.
또한, 본 실시 형태에 따른 현상 처리에 있어서는, 처리 대상이 되는 기판(W)의 직경은 300mm이며, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)에 공급되는 현상액의 유량은, 예를 들면 400ml/min 정도로 설정된다. 또한, 스핀 척(10)에 의한 기판(W)의 회전 속도는, 예를 들면 1200rpm 정도로 설정된다.
[4] 도 6 및 도 7의 현상 처리에 관한 시뮬레이션
이하의 설명에서는, 현상 처리에 있어서 현상액의 토출 개시로부터 현상액이 기판(W)의 상면 전체를 덮을 때까지의 시간을 커버 시간이라고 부른다. 본 발명자는, 도 6의 노즐 각도(α)를 복수의 값으로 설정하면서 제1~제3 실시예 및 비교예에 관련된 시뮬레이션을 행함으로써, 노즐 각도(α)와 커버 시간의 관계를 조사했다.
제1, 제2 및 제3 실시예에 관련된 시뮬레이션에 있어서는, 노즐 각도(α)를 3°, 7° 및 10°로 설정한 점을 제외하고 공통의 조건으로 현상 처리를 행했을 때의 커버 시간을 구했다. 비교예에 관련된 시뮬레이션에 있어서는, 노즐 각도(α)를 0°로 설정한 점을 제외하고, 제1~제3 실시예에 관련된 시뮬레이션과 동일한 조건으로 현상 처리를 행했을 때의 커버 시간을 구했다.
제1~제3 실시예 및 비교예에 관련된 시뮬레이션에 있어서는, 공통의 조건으로서 토출 각도(β)를 45°로 설정하고, 스핀 척(10)에 의한 기판(W)의 회전 속도를 1200rpm으로 설정했다. 또한, 현상액 노즐(19)로부터 기판(W)에 공급되는 현상액의 유량을 400ml/min로 설정하고, 현상액 노즐(19)의 이동 속도를 100mm/sec로 설정했다. 또한, 현상액 노즐(19)은, 현상액의 토출 개시로부터 0.15sec 경과 후에 이동을 개시하는 것으로 했다.
제1, 제2 및 제3 실시예에 관련된 시뮬레이션에 의하여 얻어진 커버 시간은, 각각 0.582sec, 0.582sec 및 0.608sec였다. 한편, 비교예에 관련된 시뮬레이션에 의하여 얻어진 커버 시간은, 0.632sec였다.
상기의 시뮬레이션 결과에 의하면, 노즐 각도(α)가 0°보다 크고 10° 이하인 범위에서는, 노즐 각도(α)가 0°인 경우에 비하여 커버 시간이 짧다. 커버 시간이 짧은 것은, 현상액 노즐(19)로부터 토출되어 기판(W) 상에 공급되는 현상액이, 기판(W)의 상면에서 보다 균일하게 퍼지는 것을 의미한다. 따라서, 노즐 각도(α)를 0°보다 크게 설정함으로써, 현상 처리에 필요로 하는 현상액의 양을 저감시키는 것이 가능함과 더불어, 현상 처리를 보다 단시간에 행하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.
도 8은, 제1~제3 실시예 및 비교예에 관련된 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 도 8에서는, 노즐 각도(α)와 커버 시간의 관계가 그래프에 의하여 나타내어진다. 세로축은 커버 시간을 나타내고, 가로축은 노즐 각도(α)를 나타낸다.
도 8의 그래프에 있어서는, 제1~제3 실시예 및 비교예에 관련된 시뮬레이션 결과에 의하여 얻어지는 4개의 점이, 노즐 각도 0°, 3°, 7° 및 10°에 대응하는 커버 시간으로서 나타내어진다. 또한, 도 8의 그래프에 있어서는, 노즐 각도 0°, 3°, 7° 및 10°의 사이의 각도에 대응하는 커버 시간을 보간하는 곡선이 나타내어져 있다. 이 시뮬레이션 결과 및 보간 곡선에 의하면, 노즐 각도(α)는, 약 3°~약 7°의 범위 내에 있는 경우에 커버 시간이 현저하게 작아진다고 생각된다. 따라서, 노즐 각도(α)는 3° 이상 7° 이하인 것이 바람직하다.
[5] 효과
(a) 상기의 현상 장치(1)에 있어서는, 현상 처리 시에, 기준 직선(VB) 상에 현상액 노즐(19)로부터 토출되는 현상액이 공급되고 또한 착액 영역(RA)이 기준 직선(VB)으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 현상액 노즐(19)이 기준 직선(VB)의 방향으로 이동된다. 또한, 착액 영역(RA)은, 착액 영역(RA)의 일단부에 대하여 착액 영역(RA)의 타단부가 일단부보다 기판(W)의 회전 중심으로부터 이격된 상태에서, 타단부가 기판의 회전 방향에 있어서 일단부보다 하류에 위치하도록 형성된다. 이 경우, 현상 처리 시에 기판(W)의 상면에 공급되는 현상액은, 착액 영역(RA)으로부터 기판(W)의 상면의 넓은 범위에 걸쳐 신속하게 퍼진다. 그 때문에, 현상액 노즐(19)이 기준 직선(VB)의 방향으로 이동함으로써, 기판(W)의 상면의 전체에 균일한 현상액의 막이 단시간에 형성된다. 따라서, 기판(W)의 처리에 필요한 현상액을 저감시키는 것이 가능해짐과 더불어, 기판(W)의 현상 처리에 필요로 하는 시간이 단축됨으로써 기판 처리의 효율이 향상된다.
(b) 상기의 현상 장치(1)에 있어서는, 현상 처리 중에, 현상액 노즐(19)로부터 토출되는 현상액의 토출 방향이 기판(W)의 상면에 대하여 경사져 있다. 그것에 의하여, 평면에서 보았을 때 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)와 기준 직선(VB)이 이격되어 있다. 또한, 상기의 현상 장치(1)에 있어서는, 평면에서 보았을 때 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)로부터 기판(W)의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하여 현상액이 토출되고 있다.
이 경우, 기판(W)의 상면에서는, 착액 영역(RA)에 있어서 현상액이 공급되는 방향과 기판(W)의 회전 방향이 거의 일치함으로써, 착액 영역(RA)으로부터 그 착액 영역(RA)의 하류측에 원활하게 현상액이 퍼진다. 또한, 착액 영역(RA)에 있어서 공급된 현상액의 일부가 기판(W)의 상방으로 튀어 오르는 경우여도, 튀어 오른 액적은 기판(W)의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하는 방향, 즉 현상액 노즐(19)로부터 이격된 방향으로 비산한다. 그것에 의하여, 기판(W)의 상면에서 튀어 오른 현상액의 액적이 현상액 노즐(19)에 부착하는 것이 방지되어, 현상액 노즐(19)의 오염에 기인하는 파티클의 발생이 방지된다.
[6] 현상액 노즐(19)의 변형예
본 실시 형태에 있어서, 현상액 노즐(19)은, 일방향으로 단속적으로 배치된 복수의 토출구를 갖도록 구성되어도 된다. 도 9는, 변형예에 따른 현상액 노즐(19)의 외관 사시도이다. 도 9의 현상액 노즐(19)에 대하여, 도 3의 현상액 노즐(19)과는 상이한 점을 설명한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 변형예에 따른 현상액 노즐(19)에 있어서는, 유로(19c)가, 주유로(主流路)(193) 및 복수(본 예에서는 5개)의 부유로(副流路)(194a, 194b, 194c, 194d, 194e)를 포함하는 분기 유로의 구성을 갖는다. 주유로(193)의 상류단은 액 도입부(19b)에 접속되고, 주유로(193)의 하류단은 부유로(194a~194e)의 상류단에 접속되어 있다. 또한, 부유로(194a, 194b, 194c, 194d, 194e)의 하류단에는, 복수(본 예에서는 5개)의 토출관(pa, pb, pc, pd, pe)이 설치되어 있다. 5개의 토출관(pa, pb, pc, pd, pe)의 하류단이 5개의 토출구(195a, 195b, 195c, 195d, 195e)를 구성한다.
이 경우, 현상액 노즐(19)로부터 토출되는 현상액은, 5개의 토출구(195a, 195b, 195c, 195d, 195e)가 늘어서는 방향으로 단속적으로 연장되는 단면을 갖는다. 그것에 의하여, 현상 처리가 행해질 때에는, 상기의 예와 거의 동일한 형상을 갖는 착액 영역(RA)이 형성된다. 따라서, 본 변형예에 따른 현상액 노즐(19)을 이용하여 상기의 현상 처리를 행하는 경우에도, 상기의 예와 동일한 효과를 얻을 수 있다고 생각된다.
[7] 도 1의 현상 장치(1)를 구비하는 기판 처리 장치
도 10은, 도 1의 현상 장치(1)를 구비한 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 블록도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 노광 장치(500)에 인접하여 설치되고, 제어 장치(110), 반송 장치(120), 도포 처리부(130), 현상 처리부(140) 및 열처리부(150)를 구비한다.
제어 장치(110)는, 예를 들면 CPU 및 메모리, 또는 마이크로컴퓨터를 포함하고, 반송 장치(120), 도포 처리부(130), 현상 처리부(140) 및 열처리부(150)의 동작을 제어한다. 반송 장치(120)는, 기판(W)을 도포 처리부(130), 현상 처리부(140), 열처리부(150) 및 노광 장치(500)의 사이에서 반송한다.
도포 처리부(130)는, 액처리 장치의 다른 예로서, 복수의 도포 장치(2)를 포함한다. 각 도포 장치(2)에 있어서는, 기판(W) 상에 레지스트막을 형성하는 도포 처리가 행해진다. 본 예의 각 도포 장치(2)는, 상기의 현상 장치(1)와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다.
구체적으로는, 각 도포 장치(2)는, 스핀 척(210), 처리액 노즐(211), 처리액 공급계(212) 및 이동부(213)를 포함한다. 스핀 척(210)은, 예를 들면 도 1의 스핀 척(10)과 동일한 구성을 갖고, 기판(W)을 수평 자세로 흡착 유지하면서 도시하지 않은 모터에 의하여 연직축의 둘레로 회전시킨다. 처리액 노즐(211)은, 예를 들면 도 3 또는 도 9의 현상액 노즐(19)과 동일한 구성을 갖고, 스핀 척(210)에 의하여 회전되는 기판(W) 상에 레지스트막용 처리액(레지스트액)을 토출한다. 이동부(213)는, 예를 들면 도 1의 가이드 레일(16), 제1 구동부(17) 및 제1 아암(18)을 포함한다. 이동부(213)는, 상기의 도 6 및 도 7의 예와 동일하게, 기판(W)의 회전 중심을 통과하는 기준 직선(VB)의 직선 상에 레지스트액이 공급되고 또한 착액 영역(RA)이 기준 직선(VB)으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서 처리액 노즐(211)을 기준 직선(VB)의 방향으로 이동시킨다. 처리액 공급계(212)는, 처리액 노즐(211)에 레지스트액을 공급한다.
이와 같은 구성에 의하여, 각 도포 장치(2)에 있어서는, 상기의 현상 처리와 기본적으로 동일한 방법으로 도포 처리가 행해진다. 그것에 의하여, 상기의 현상 장치(1)의 예와 동일하게, 도포 처리에 있어서 필요한 레지스트액의 양이 저감됨과 더불어 도포 처리의 시간이 단축된다. 도포 처리에 의하여 레지스트막이 형성된 기판(W)에는, 노광 장치(500)에 있어서 노광 처리가 행해진다.
현상 처리부(140)는, 복수의 현상 장치(1)를 포함한다. 각 현상 장치(1)는, 노광 장치(500)에 의한 노광 처리 후의 기판(W)에 현상액을 공급함으로써, 기판(W)의 현상 처리를 행한다. 열처리부(150)는, 도포 처리부(130)의 도포 장치(2)에 의한 도포 처리, 현상 처리부(140)에 의한 현상 처리, 및 노광 장치(500)에 의한 노광 처리의 전후에 기판(W)의 열처리를 행한다.
도 10의 기판 처리 장치(100)에 있어서는, 현상 장치(1)에 있어서 현상액의 사용량이 저감됨과 더불어 현상 처리가 단시간에 행해진다. 또한, 도포 장치(2)에 있어서 레지스트액의 사용량이 저감됨과 더불어 도포 처리가 단시간에 행해진다. 따라서, 기판(W)의 제조 비용이 저감된다.
또한, 도 10의 도포 처리부(130)에 있어서는, 기판(W)에 반사 방지막이 형성되어도 된다. 이 경우, 열처리부(150)는, 기판(W)과 반사 방지막의 밀착성을 향상시키기 위한 밀착 강화 처리를 행해도 된다. 또한, 도포 처리부(130)에 있어서는, 레지스트막이 형성된 기판(W)에, 레지스트막을 보호하기 위한 레지스트 커버막이 형성되어도 된다. 이들의 경우, 도포 처리부(130)에 있어서, 기판(W)에 반사 방지막을 형성하는 도포 장치, 기판(W)에 레지스트 커버막을 형성하는 도포 장치는, 각각 상기의 현상 장치(1) 및 도포 장치(2)와 동일한 구성을 가져도 된다.
[8] 다른 실시 형태
(a) 상기 실시 형태에 따른 현상 장치(1)에 있어서는, 린스액 노즐(34)이 현상액 노즐(19)과 동일한 구성을 가져도 된다. 이 경우, 현상 처리 후의 세정 처리에 필요한 린스액을 저감시키는 것이 가능해짐과 더불어, 기판(W)의 세정 처리에 필요로 하는 시간이 단축됨으로써 기판 처리의 효율이 향상된다.
(b) 상기 실시 형태에 따른 현상 장치(1)에 있어서는, 린스액 노즐(34)이 현상액 노즐(19)과는 별체로 구성되지만, 린스액 노즐(34)과 현상액 노즐(19)은 일체적으로 구성되어도 된다.
(c) 상기 실시 형태에 따른 현상 장치(1)에 있어서는, 현상 처리가 행해질 때에, 현상액의 토출 방향이 기판(W)의 상면에 대하여 경사지도록 현상액 노즐(19)의 자세가 고정되지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 현상 처리가 행해질 때에는, 현상액의 토출 방향이 기판(W)의 상면에 대하여 직교하도록, 현상액 노즐(19)의 자세가 고정되어도 된다.
(d) 상기 실시 형태에 따른 현상 장치(1)에 있어서는, 현상 처리 중에 착액 영역(RA)이 기판(W)의 회전 중심으로부터 기판(W)의 외주 단부로 이동한 후, 착액 영역(RA)이 기판(W)의 외주 단부로부터 기판(W)의 회전 중심으로 이동하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
현상 처리에 있어서는, 착액 영역(RA)이 기판(W)의 회전 중심으로부터 기판(W)의 외주 단부로만 이동하도록 현상액 노즐(19)의 동작이 제어되어도 된다. 혹은, 착액 영역(RA)이 기판(W)의 외주 단부로부터 기판(W)의 회전 중심으로만 이동하도록 현상액 노즐(19)의 동작이 제어되어도 된다.
(e) 상기 실시 형태는, 본 발명을 현상 장치(1) 및 도포 장치(2)에 적용한 예이지만, 이것에 한정되지 않고, 세정 장치 등의 다른 액처리 장치에 본 발명을 적용해도 된다.
[9] 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응
이하, 청구항의 각 구성 요소와 실시 형태의 각 요소의 대응의 예에 대하여 설명하지만, 본 발명은 하기의 예에 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 현상 장치(1) 및 도포 장치(2)가 액처리 장치의 예이고, 스핀 척(10, 210)이 회전 유지부의 예이며, 도 3의 현상액 노즐(19)의 토출구(19a)가 하나의 토출구의 예이고, 도 9의 현상액 노즐(19)의 복수의 토출구(195a, 195b, 195c, 195d, 195e)가 복수의 토출구의 예이며, 착액 영역(RA)의 일단부가 착액 영역의 제1 단부의 예이고, 착액 영역(RA)의 타단부가 착액 영역의 제2 단부의 예이다.
또한, 도 3 및 도 9의 현상액 노즐(19) 및 도 10의 처리액 노즐(211)이 노즐의 예이고, 도 2의 현상액 공급계(81) 및 도 10의 처리액 공급계(212)가 처리액 공급계의 예이며, 기준 직선(VB)이 기판 상면의 직선의 예이고, 도 1의 가이드 레일(16), 제1 구동부(17) 및 제1 아암(18) 그리고 도 10의 이동부(213)가 이동부의 예이다.
청구항의 각 구성 요소로서, 청구항에 기재되어 있는 구성 또는 기능을 갖는 다른 다양한 요소를 이용할 수도 있다.

Claims (12)

  1. 기판에 처리액을 공급함으로써 소정의 처리를 행하는 액처리 장치로서,
    기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축의 둘레로 회전시키는 회전 유지부와,
    일방향으로 연속적으로 연장되는 하나의 토출구 또는 상기 일방향으로 단속적으로 배치된 복수의 토출구를 갖고, 상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판 상면에 처리액을 토출하는 노즐과,
    상기 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급계와,
    상기 회전 유지부에 의하여 회전되는 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 상기 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되며 또한 기판 상면에 있어서 상기 처리액을 받는 착액 영역이 상기 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서, 상기 착액 영역이 기판 상면에 있어서 상기 직선의 방향으로 이동하도록, 상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 이동부를 구비하고,
    상기 착액 영역은, 제1 및 제2 단부를 가지며, 상기 제2 단부는, 상기 제1 단부보다 상기 기판의 회전 중심으로부터 이격되고 또한 기판의 회전 방향에 있어서 상기 제1 단부보다 하류에 위치하는, 액처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이동부는, 평면에서 보았을 때 상기 하나의 토출구 또는 상기 복수의 토출구가 상기 직선으로부터 이격된 상태에서 또한 상기 하나의 토출구 또는 상기 복수의 토출구로부터 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하여 처리액이 토출되는 상태에서 상기 노즐을 이동시키는, 액처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 하나의 토출구를 갖고,
    상기 하나의 토출구는, 상기 일방향으로 연속적으로 연장되도록 형성된 슬릿인, 액처리 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 착액 영역이 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부까지 이동하도록 상기 노즐을 이동시키는, 액처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 착액 영역이 기판의 외주 단부까지 이동한 후, 또한 상기 착액 영역이 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심까지 되돌아가도록 상기 노즐을 이동시키는, 액처리 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 이동부는, 상기 노즐의 이동 개시 시에, 상기 착액 영역의 상기 제1 단부가 기판의 회전 중심에 위치하도록 상기 노즐을 위치 결정하는, 액처리 장치.
  7. 기판에 처리액을 공급함으로써 소정의 처리를 행하는 액처리 방법으로서,
    기판을 수평 자세로 유지하면서 연직축의 둘레로 회전시키는 단계와,
    일방향으로 연속적으로 연장되는 하나의 토출구 또는 상기 일방향으로 단속적으로 배치된 복수의 토출구를 갖는 노즐에 처리액을 공급하고, 상기 노즐로부터 상기 회전되는 기판 상면에 처리액을 토출하는 단계와,
    상기 회전되는 기판의 회전 중심을 통과하는 기판 상면의 직선 상에 상기 노즐로부터 토출되는 처리액의 일부가 공급되며 또한 기판 상면에 있어서 상기 처리액을 받는 착액 영역이 상기 직선으로부터 경사진 방향으로 연장되는 상태에서, 상기 착액 영역이 기판 상면에 있어서 상기 직선의 방향으로 이동하도록, 상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 착액 영역은, 제1 및 제2 단부를 가지며, 상기 제2 단부는, 상기 제1 단부보다 상기 기판의 회전 중심으로부터 이격되고 또한 기판의 회전 방향에 있어서 상기 제1 단부보다 하류에 위치하는, 액처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 평면에서 보았을 때 상기 하나의 토출구 또는 상기 복수의 토출구가 상기 직선으로부터 이격된 상태에서 또한 상기 하나의 토출구 또는 상기 복수의 토출구로부터 기판의 회전 방향에 있어서의 하류를 향하여 처리액이 토출되는 상태에서 상기 노즐을 이동시키는 것을 포함하는, 액처리 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 하나의 토출구를 갖고,
    상기 하나의 토출구는, 상기 일방향으로 연속적으로 연장되도록 형성된 슬릿인, 액처리 방법.
  10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 착액 영역이 기판의 회전 중심으로부터 기판의 외주 단부까지 이동하도록 상기 노즐을 이동시키는 것을 포함하는, 액처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 착액 영역이 기판의 외주 단부까지 이동한 후, 또한 상기 착액 영역이 기판의 외주 단부로부터 기판의 회전 중심까지 되돌아가도록 상기 노즐을 이동시키는 것을 포함하는, 액처리 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 노즐을 상기 직선의 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 노즐의 이동 개시 시에, 상기 착액 영역의 상기 제1 단부가 기판의 회전 중심에 위치하도록 상기 노즐을 위치 결정하는 것을 포함하는, 액처리 방법.
KR1020200010457A 2019-02-15 2020-01-29 액처리 장치 및 액처리 방법 KR102363198B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019025659A JP7308048B2 (ja) 2019-02-15 2019-02-15 液処理装置および液処理方法
JPJP-P-2019-025659 2019-02-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200099972A KR20200099972A (ko) 2020-08-25
KR102363198B1 true KR102363198B1 (ko) 2022-02-15

Family

ID=72042023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200010457A KR102363198B1 (ko) 2019-02-15 2020-01-29 액처리 장치 및 액처리 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10824074B2 (ko)
JP (1) JP7308048B2 (ko)
KR (1) KR102363198B1 (ko)
CN (1) CN111580355B (ko)
TW (1) TWI745830B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022178694A (ja) * 2021-05-20 2022-12-02 株式会社Screenホールディングス 塗布処理方法および塗布処理装置
JP2022178623A (ja) * 2021-05-20 2022-12-02 株式会社Screenホールディングス 塗布処理方法および塗布処理装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160372340A1 (en) 2015-06-18 2016-12-22 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus
JP2017175002A (ja) 2016-03-24 2017-09-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04369325A (ja) * 1991-06-14 1992-12-22 Nippon Tungsten Co Ltd Ptcセラミック素子を用いた薄形パネルヒータ
JP3465146B2 (ja) * 1994-09-29 2003-11-10 東京エレクトロン株式会社 現像装置
US5962070A (en) 1997-09-25 1999-10-05 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate treating method and apparatus
JPH11111603A (ja) 1997-10-07 1999-04-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板現像方法及びその装置
JP2000292937A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Sony Corp 現像装置および現像方法
JP4369325B2 (ja) * 2003-12-26 2009-11-18 東京エレクトロン株式会社 現像装置及び現像処理方法
JP5317504B2 (ja) 2008-03-24 2013-10-16 株式会社Sokudo 現像装置および現像方法
JP5323374B2 (ja) 2008-03-24 2013-10-23 株式会社Sokudo 現像装置および現像方法
JP5538102B2 (ja) * 2010-07-07 2014-07-02 株式会社Sokudo 基板洗浄方法および基板洗浄装置
JP6064875B2 (ja) * 2013-11-25 2017-01-25 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体
JP6545464B2 (ja) * 2015-01-07 2019-07-17 株式会社Screenホールディングス 現像方法
US10332761B2 (en) * 2015-02-18 2019-06-25 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus
JP6789038B2 (ja) * 2016-08-29 2020-11-25 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP7073658B2 (ja) * 2017-09-25 2022-05-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理装置、及び記憶媒体
JP6933960B2 (ja) * 2017-11-15 2021-09-08 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160372340A1 (en) 2015-06-18 2016-12-22 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus
JP2017175002A (ja) 2016-03-24 2017-09-28 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
CN111580355A (zh) 2020-08-25
US10824074B2 (en) 2020-11-03
JP2020136394A (ja) 2020-08-31
TW202101533A (zh) 2021-01-01
KR20200099972A (ko) 2020-08-25
JP7308048B2 (ja) 2023-07-13
US20200264512A1 (en) 2020-08-20
TWI745830B (zh) 2021-11-11
CN111580355B (zh) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6770424B2 (en) Wafer track apparatus and methods for dispensing fluids with rotatable dispense arms
JP2892476B2 (ja) 帯状液体ノズル及び液処理装置及び液処理方法
US7419316B2 (en) Developing treatment apparatus
KR102363198B1 (ko) 액처리 장치 및 액처리 방법
KR100803147B1 (ko) 도포장치 및 이를 이용한 처리액의 도포 방법
US8857449B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR101355278B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JPH1076205A (ja) 液処理方法及びその装置
US20060121741A1 (en) Device for supplying a solution onto a substrate and method for supplying the solution onto the substrate by using the same
TWI475327B (zh) 塗佈裝置及塗佈方法
TWI395622B (zh) 處理液供應單元、使用處理液供應單元的基板處理裝置及方法
KR20010112595A (ko) 현상처리방법 및 현상처리장치
JP3177728B2 (ja) 処理装置及び処理方法
JP2001196301A (ja) 液処理装置
TW202135948A (zh) 液處理裝置及處理液的溫度調整方法
JP5183562B2 (ja) 塗布膜形成装置及び塗布膜形成方法
JP2009081224A (ja) 枚葉式洗浄装置
JP2002100556A (ja) 基板現像装置
KR20110089302A (ko) 근접 헤드에 의해 전달된 거품의 컨파인먼트
JP5323775B2 (ja) 基板処理装置
JP3210893B2 (ja) 処理装置および処理方法
JP2004193538A (ja) 現像装置及び現像方法
JP3290773B2 (ja) 処理装置および処理方法
JP2004095707A (ja) 液処理装置
JP2004319625A (ja) 現像処理方法及び現像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant