KR102593787B1 - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 Download PDF

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Abstract

기판의 휨에 따라, 처리액을 사용한 기판 처리를 적절히 행한다.
현상 처리 장치(30)는, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 스핀 척(300)과, 스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 표면에 현상액을 공급하는 현상액 노즐(320)과, 웨이퍼 W의 이면측에 환형으로 설치되고 웨이퍼 W보다 작은 직경을 갖는 링 부재(382)와, 링 부재(382)를 승강시키는 승강부(383)와, 웨이퍼 W의 휨을 계측하는 휨 계측부(340)와, 휨 계측부(340)에 의하여 계측된 휨 정보에 기초하여, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382) 사이가 소정 거리로 되도록 승강부(383)를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND STORAGE MEDIUM FOR COMPUTER}
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.
예를 들어 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막에 소정의 패턴을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.
상술한 현상 처리에서는, 웨이퍼 상에 공급된 현상액이 웨이퍼의 표면으로부터 외연부를 통해 이면으로 돌아 들어가 버리는 경우가 있다. 이와 같이 웨이퍼 이면으로 현상액이 돌아 들어가면 웨이퍼 이면의 오염의 원인으로 되거나, 또한 돌아 들어간 현상액이 주변 장치에 적하, 비산됨으로써 주변 장치의 고장의 원인으로 되거나 한다.
그래서, 현상 처리를 행하는 현상 처리 장치에 있어서는, 웨이퍼 이면에 대하여 현상액이 돌아 들어가 버리는 것을 억제하기 위하여 링 부재가 설치되는 경우가 있다. 링 부재는, 예를 들어 웨이퍼 이면측의 외연부를 따라 웨이퍼 이면에 대하여 근접하여 설치된다. 이것에 의하여, 웨이퍼 이면과 링 부재 사이가, 돌아 들어 온 현상액에 의하여 액 시일되어, 웨이퍼 이면에 대하여 추가로 돌아 들어올려고 하는 현상액을 받아서 흡수할 수 있다. 즉, 웨이퍼 이면으로 현상액이 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이 링 부재는 웨이퍼 이면에 대하여 근접하여 설치될 필요가 있지만, 이 링 부재와 웨이퍼 이면의 거리가 지나치게 크면 액 시일을 형성하지 못해, 현상액의 돌아 들어가기를 충분히 억제하지 못할 우려가 있다.
그래서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 회전 처리 장치(현상 처리 장치)에 있어서는, 웨이퍼의 지지 기구와 동심 형상으로, 그 상단이 나이프 에지형으로 형성된 통체(링 부재)가 승강 기구에 의하여 상하 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고 현상 처리를 행할 때는, 통체의 상단부와 웨이퍼 이면의 간격이, 예를 들어 1㎜ 정도로 근접한 위치로 되도록 통체를 배치함으로써, 현상액의 돌아 들어가기의 억제를 도모하고 있다.
일본 특허 공개 평7-249559호 공보
그런데 현상 처리가 행해지는 웨이퍼에는, 예를 들어 성막이나 에칭 등의 전처리의 영향이나 근년의 3D NAND와 같이 웨이퍼를 적층하는 영향 등, 다양한 요인에 의하여 휨이 발생하고 있는 것이 있다.
예를 들어 웨이퍼가 오목형으로 휘어 있는 경우(웨이퍼의 외연부가 상방으로 휘어 있는 경우), 웨이퍼 이면과 링 부재의 거리가 커진다. 이러한 경우, 링 부재에 의한 웨이퍼 이면으로의 현상액의 돌아 들어가기를 적절히 억제하지 못할 우려가 있다.
한편, 예를 들어 웨이퍼가 볼록형으로 휘어 있는 경우(웨이퍼의 외연부가 하방으로 휘어 있는 경우), 웨이퍼 이면과 링 부재의 거리가 작아진다. 현상 처리에서는, 레지스트막을 현상한 후 웨이퍼 이면에 린스액을 분사하여 당해 웨이퍼 이면의 세정을 행하는데, 웨이퍼 이면과 링 부재의 거리가 작으면, 웨이퍼 이면과 링 부재의 사이에 린스액이 잔존하여 웨이퍼 이면에 액적이 부착될 가능성이 있다. 그리고 그 후, 이와 같이 액적이 부착된 웨이퍼에 대하여 가열 처리가 행해지면, 웨이퍼 이면으로부터 불순물이 혼합된 수증기가 웨이퍼 표면에 흐르고, 그 결과, 웨이퍼 표면에 결함이 발생할 우려가 있다.
그러나 상술한 특허문헌 1에 기재된 장치에서는, 승강 기구에 의하여 통체(링 부재)를 승강시키고 있지만, 웨이퍼의 휨에 따른 링 부재의 승강 제어는 행해지고 있지 않다. 따라서 종래의 현상 처리에는 개선의 여지가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 기판의 휨에 따라, 처리액을 사용한 기판 처리를 적절히 행하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치이며, 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 상기 기판의 이면측에 환형으로 설치되고 상기 기판보다 작은 직경을 갖는 링 부재와, 상기 링 부재를 승강시키는 승강부와, 상기 기판의 휨을 계측하는 휨 계측부와, 상기 휨 계측부에 의하여 계측된 휨 정보에 기초하여, 상기 기판의 이면과 상기 링 부재 사이가 소정 거리로 되도록 상기 승강부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 기판의 휨 정보에 기초하여, 기판의 이면과 링 부재 사이가 소정 거리로 되도록 조절하므로, 기판의 휨에 따라 기판 처리를 적절히 행할 수 있다. 즉, 기판의 이면과 링 부재의 거리를 적절히 유지할 수 있으므로, 이 기판의 이면과 링 부재 사이에 액 시일을 형성하여, 기판의 이면으로의, 웨이퍼 이면으로의 현상액의 돌아 들어가기를 억제할 수 있다. 또한, 예를 들어 처리액에 의한 기판의 처리 후에 린스액에 의한 기판의 이면의 세정을 행하는 경우에도, 기판의 이면과 링 부재 사이에 린스액이 잔존하는 것을 억제하여, 기판의 이면에 액적이 부착되는 것을 억제할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 이면에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 더 구비하고, 상기 제어부는, 상기 처리액에 의한 기판의 처리 후, 상기 린스액에 의한 상기 기판의 이면의 세정을 행할 때, 상기 링 부재를 하강시키도록 상기 승강부를 제어해도 된다.
상기 링 부재의 상면은 평탄면을 형성하고 있어도 된다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 링 부재에 가스를 분사하는 가스 공급부를 더 구비하고 있어도 된다.
상기 가스 공급부는 상기 링 부재의 내측에 환형으로 설치되어 있어도 된다.
상기 링 부재는 동심 형상으로 복수 설치되고, 상기 제어부는, 상기 복수의 링 부재에 대하여, 상기 기판의 이면과의 거리가 동일해지도록 상기 승강부를 제어해도 된다.
상기 휨 계측부는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 휨을 계측해도 된다.
상기 휨 계측부는 레이저 변위계이고, 상기 기판 보유 지지부의 상방에 설치되어 있어도 된다.
상기 휨 계측부는 정전 용량 센서 또는 초음파 센서이고, 상기 링 부재의 상부 또는 상기 링 부재를 지지하는 가이드 부재에 설치되어 있어도 된다.
상기 휨 계측부는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되기 전의 상기 기판의 휨을 계측해도 된다.
다른 관점에 의한 본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며, 상기 기판의 휨을 계측하는 휨 계측 공정과, 그 후, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 표면에 처리액 공급부로부터 처리액을 공급하여 당해 기판을 처리하는 처리 공정을 포함하고, 상기 처리 공정에서는, 상기 휨 계측 공정에서 계측된 휨 정보에 기초하여, 상기 기판의 이면측에 환형으로 설치되어 당해 기판보다 작은 직경을 갖는 링 부재를 승강부에 의하여 승강시켜 상기 기판의 이면과 상기 링 부재 사이를 소정 거리로 조절하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 처리 공정 후, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 이면에 린스액 공급부로부터 린스액을 공급하여 당해 이면을 세정하는 이면 세정 공정을 더 포함하고, 상기 이면 세정 공정에서는, 상기 승강부에 의하여 상기 링 부재를 하강시켜도 된다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 처리 공정 후, 가스 공급부로부터 상기 링 부재에 가스를 분사하여, 당해 링 부재에 부착된 액적을 제거하는 액적 제거 공정을 더 포함하고 있어도 된다.
상기 링 부재는 동심 형상으로 복수 설치되고, 상기 처리 공정에서는, 상기 승강부에 의하여 상기 복수의 링 부재를 독립적으로 승강시켜 당해 복수의 링 부재와 상기 기판의 이면의 각각의 거리가 동일해지도록 조절해도 된다.
상기 휨 계측 공정에서는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 휨을 계측해도 된다.
상기 휨 계측 공정에서는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되기 전의 상기 기판의 휨을 계측해도 된다.
또 다른 관점에 의한 본 발명에 의하면, 상기 기판 처리 방법을 기판 처리 장치에 의하여 실행시키도록, 당해 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한, 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판의 휨에 따라, 처리액을 사용한 기판 처리를 적절히 행할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 현상 처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는 본 실시 형태에 따른 현상 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 종단면도이다.
도 5는 본 실시 형태에 따른 현상 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 실시 형태에 있어서의 현상 처리의 각 공정을 모식적으로 도시한 설명도이다.
도 7은 본 실시 형태에 있어서의 링 부재의 동작을 도시하는 설명도이다.
도 8은 도 6의 현상 처리 공정에 있어서 웨이퍼의 일단을 확대하여 도시한 설명도이다.
도 9는 도 6의 현상 처리 공정에 있어서 웨이퍼의 일단을 확대하여 도시한 설명도이다.
도 10은 다른 실시 형태에 따른 현상 처리 장치의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 종단면도이다.
도 11은 도 10의 현상 처리 장치에 있어서의 웨이퍼의 일단을 확대하여 도시한 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<기판 처리 시스템의 구성>
먼저, 본 실시 형태에 따른 현상 처리 장치를 구비한 기판 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은, 기판 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 2 및 도 3은 각각, 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 정면도와 배면도이다. 기판 처리 시스템(1)에서는, 기판으로서의 웨이퍼 W에 소정의 처리를 행한다.
기판 처리 시스템(1)은 도 1에 도시한 바와 같이, 복수 매의 웨이퍼 W를 수용한 카세트 C가 반출입되는 카세트 스테이션(10)과, 웨이퍼 W에 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(11)과, 처리 스테이션(11)에 인접하는 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼 W의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(13)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(10)에는 카세트 적재대(20)가 설치되어 있다. 카세트 적재대(20)에는, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트 C를 반출입할 때 카세트 C를 적재하는 카세트 적재판(21)이 복수 설치되어 있다.
카세트 스테이션(10)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, X 방향으로 연장되는 반송로(22) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(23)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(23)는 상하 방향 및 연직축 둘레(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 카세트 적재판(21) 상의 카세트 C와, 후술하는 처리 스테이션(11)의 제3 블록 G3의 전달 장치 사이에서 웨이퍼 W를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(11)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들어 4개의 블록, 즉, 제1 블록 G1 내지 제4 블록 G4가 설치되어 있다. 예를 들어 처리 스테이션(11)의 정면측(도 1의 X 방향 부 방향측)에는 제1 블록 G1이 설치되고, 처리 스테이션(11)의 배면측(도 1의 X 방향 정 방향측, 도면의 상측)에는 제2 블록 G2가 설치되어 있다. 또한 처리 스테이션(11)의 카세트 스테이션(10)측(도 1의 Y 방향 부 방향측)에는 이미 설명한 제3 블록 G3이 설치되고, 처리 스테이션(11)의 인터페이스 스테이션(13)측(도 1의 Y 방향 정 방향측)에는 제4 블록 G4가 설치되어 있다.
예를 들어 제1 블록 G1에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수의 액 처리 장치, 예를 들어 웨이퍼 W를 현상 처리하는 현상 처리 장치(30), 웨이퍼 W의 레지스트막 하층에 반사 방지막(이하, 「하부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 웨이퍼 W에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(32), 웨이퍼 W의 레지스트막 상층에 반사 방지막(이하, 「상부 반사 방지막」이라 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 아래로부터 이 순서대로 배치되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 현상 처리 장치(30)가 본 발명의 기판 처리 장치를 구성하고 있다.
예를 들어 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는 각각 수평 방향으로 3개 배열되어 배치되어 있다. 또한 이들 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32), 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다.
예를 들어 제2 블록 G2에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 가열이나 냉각과 같은 열처리를 행하는 열처리 장치(40)나, 레지스트액과 웨이퍼 W의 정착성을 높이기 위하여 소수화 처리를 행하는 소수화 처리 장치(41), 웨이퍼 W의 외주부를 노광하는 주변 노광 장치(42)가 상하 방향과 수평 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 이들 열처리 장치(40), 소수화 처리 장치(41), 주변 노광 장치(42)의 수나 배치에 대해서도 임의로 선택할 수 있다.
예를 들어 제3 블록 G3에는 복수의 전달 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다. 또한 제4 블록 G4에는 복수의 전달 장치(60, 61, 62)가 아래로부터 순서대로 설치되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 블록 G1 내지 제4 블록 G4에 둘러싸인 영역에는 웨이퍼 반송 영역 E가 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역 E에는, 예를 들어 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(70a)을 갖는 웨이퍼 반송 장치(70)가 복수 배치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 웨이퍼 반송 영역 E 내를 이동하여 주위의 제1 블록 G1, 제2 블록 G2, 제3 블록 G3 및 제4 블록 G4 내의 소정의 장치로 웨이퍼 W를 반송할 수 있다.
또한 웨이퍼 반송 영역 E에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제3 블록 G3과 제4 블록 G4 사이에서 직선적으로 웨이퍼 W를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 설치되어 있다.
셔틀 반송 장치(80)는, 예를 들어 도 3의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는, 웨이퍼 W를 지지한 상태에서 Y 방향으로 이동하여 제3 블록 G3의 전달 장치(52)와 제4 블록 G4의 전달 장치(62) 사이에서 웨이퍼 W를 반송할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제3 블록 G3의 X 방향 정 방향측의 옆에는 웨이퍼 반송 장치(90)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 예를 들어 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(90a)를 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 웨이퍼 W를 지지한 상태에서 상하로 이동하여 제3 블록 G3 내의 각 전달 장치로 웨이퍼 W를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(13)에는 웨이퍼 반송 장치(100)와 전달 장치(101)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들어 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(100a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들어 반송 암(100a)에 웨이퍼 W를 지지하여, 제4 블록 G4 내의 각 전달 장치, 전달 장치(101) 및 노광 장치(12)와의 사이에서 웨이퍼 W를 반송할 수 있다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 제어부(200)가 설치되어 있다. 제어부(200)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼 W의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 장치나 반송 장치 등의 구동계 동작을 제어하여, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 현상 처리를 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의, 컴퓨터가 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어부(200)에 인스톨된 것이어도 된다.
<기판 처리 시스템의 동작>
다음으로, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다.
먼저, 복수의 웨이퍼 W를 수납한 카세트 C가 기판 처리 시스템(1)의 카세트 스테이션(10)에 반입되어 카세트 적재판(21)에 적재된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(23)에 의하여 카세트 C내의 각 웨이퍼 W가 순차 취출되어 처리 스테이션(11)의 제3 블록 G3의 전달 장치(53)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제2 블록 G2의 열처리 장치(40)로 반송되어 온도 조절 처리된다. 그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여, 예를 들어 제1 블록 G1의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)로 반송되어 웨이퍼 W 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼 W는 제2 블록 G2의 열처리 장치(40)로 반송되어 가열 처리가 행해진다. 그 후, 웨이퍼 W는 제3 블록 G3의 전달 장치(53)로 복귀된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(90)에 의하여 동일한 제3 블록 G3의 전달 장치(54)로 반송된다. 그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제2 블록 G2의 소수화 처리 장치(41)로 반송되어 소수화 처리가 행해진다.
그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 레지스트 도포 장치(32)로 반송되어 웨이퍼 W 상에 레지스트막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 열처리 장치(40)로 반송되어 프리베이크 처리된다. 그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제3 블록 G3의 전달 장치(55)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 상부 반사 방지막 형성 장치(33)로 반송되어 웨이퍼 W 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 열처리 장치(40)로 반송되어 가열되어 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼 W는 주변 노광 장치(42)로 반송되어 주변 노광 처리된다.
그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제3 블록 G3의 전달 장치(56)로 반송된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(90)에 의하여 전달 장치(52)로 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의하여 제4 블록 G4의 전달 장치(62)로 반송된다. 그 후, 웨이퍼 W는 인터페이스 스테이션(13)의 웨이퍼 반송 장치(100)에 의하여 노광 장치(12)로 반송되어 소정의 패턴으로 노광 처리된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(100)에 의하여 제4 블록 G4의 전달 장치(60)로 반송된다. 그 후, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 열처리 장치(40)로 반송되어 노광 후 베이크 처리된다.
다음으로, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 현상 처리 장치(30)로 반송되어 현상된다. 현상 종료 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(90)에 의하여 열처리 장치(40)로 반송되어 포스트베이크 처리된다.
그 후, 웨이퍼 W는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의하여 제3 블록 G3의 전달 장치(50)로 반송되고, 그 후, 카세트 스테이션(10)의 웨이퍼 반송 장치(23)에 의하여 소정의 카세트 적재판(21)의 카세트 C로 반송된다. 이와 같이 하여 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.
<현상 처리 장치의 구성>
다음으로, 상술한 현상 처리 장치(30)의 구성에 대하여 설명한다. 도 4는, 현상 처리 장치(30)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 5는, 현상 처리 장치(30)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
현상 처리 장치(30)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 기판 보유 지지부로서의 스핀 척(300)이 설치되어 있다. 스핀 척(300)은, 수평인 상면을 가지며, 당해 상면에는, 예를 들어 웨이퍼 W를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의하여 웨이퍼 W를 스핀 척(300) 상에 흡착 보유 지지할 수 있다.
스핀 척(300)은 샤프트(301)를 통하여, 스핀 척(300)의 하방에 설치된 구동부(302)에 접속되어 있다. 이 구동부(302)에 의하여 스핀 척(300)은 소정의 속도로 회전할 수 있고, 또한 스핀 척(300)은 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 이면측에는, 웨이퍼 W를 하방으로부터 지지하여 승강시키기 위한 승강 핀(310)이, 예를 들어 3개 설치되어 있다. 승강 핀(310)은 승강부(311)에 의하여 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(300)의 상방에는, 웨이퍼 W의 표면에 처리액으로서의 현상액을 공급하는, 처리액 공급부로서의 현상액 노즐(320)이 설치되어 있다. 현상액 노즐(320)에는, 현상액 공급원(321)에 연통되는 공급관(322)이 접속되어 있다. 현상액 공급원(321) 내에는 현상액이 저류되어 있다. 공급관(322)에는, 현상액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기 군(323)이 설치되어 있다.
현상액 노즐(320)은 도 5에 도시한 바와 같이, X 방향으로 연장되는 긴 형상의 슬릿 노즐이다. 현상액 노즐(320)의 하단면에는, 예를 들어 웨이퍼 W의 직경보다도 길게 형성된 슬릿형의 토출구(320a)가 형성되어 있다.
현상액 노즐(320)은 암(324)을 통하여 구동부(325)에 접속되어 있다. 암(324)은 구동부(325)에 의하여, Y 방향(도 5의 좌우 방향)으로 연장되는 가이드 레일(326)을 따라, 후술하는 외측 컵(361)의 Y 방향 부방향(도 5의 좌측 방향)측의 외측에 설치된 대기부(327)로부터 웨이퍼 W의 상방까지 이동할 수 있고, 또한 당해 웨이퍼 W의 표면 상을 웨이퍼 W의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한 암(324)은 구동부(325)에 의하여 승강 가능하며, 현상액 노즐(320)의 높이를 조절할 수 있다.
스핀 척(300)의 상방에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면에 현상액의 린스액을 공급하는 린스액 노즐(330)이 설치되어 있다. 린스액 노즐(330)에는, 린스액 공급원(331)에 연통되는 공급관(332)이 접속되어 있다. 린스액 공급원(331) 내에는, 예를 들어 순수(DIW) 등의 린스액이 저류되어 있다. 공급관(332)에는, 린스액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기 군(333)이 설치되어 있다.
린스액 노즐(330)은 도 5에 도시한 바와 같이, 암(334)을 통하여 구동부(335)에 접속되어 있다. 암(334)은 구동부(335)에 의하여, 가이드 레일(326)을 따라, 후술하는 외측 컵(361)의 Y 방향 정방향(도 5의 우측 방향)측의 외측에 설치된 대기부(336)로부터 웨이퍼 W의 상방까지 이동할 수 있고, 또한 당해 웨이퍼 W의 표면 상을 웨이퍼 W의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한 암(334)은 구동부(335)에 의하여 승강 가능하며, 린스액 노즐(330)의 높이를 조절할 수 있다.
스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 외연부 상방에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 휨을 계측하는 휨 계측부(340)가 설치되어 있다. 휨 계측부(340)로는, 예를 들어 레이저 변위계가 사용된다. 휨 계측부(340)는, 스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 360도 회전시켜 웨이퍼 W의 외연부 전체 둘레의 높이 방향의 변위를 측정한다. 또한 휨이 없는 평탄한 웨이퍼 W를 스핀 척(300)으로 보유 지지한 상태의, 당해 웨이퍼의 높이 방향의 기준값을 미리 파악해 둔다. 그리고 휨 계측부(340)에서 측정된 웨이퍼 W의 외연부의 변위와, 기준값의 차로부터, 웨이퍼 W의 휨양을 계측한다. 휨 계측부(340)에서 계측된 웨이퍼 W의 휨 정보는 상술한 제어부(200)에 출력된다.
스핀 척(300)의 하방에는, 웨이퍼 W의 이면의 외주부에 린스액을 분사하는, 린스액 공급부로서의 백 린스 노즐(350)이 복수 설치되어 있다. 백 린스 노즐(350)은, 린스액 공급원(351)에 연통되는 공급관(352)이 접속되어 있다. 린스액 공급원(351) 내에는, 예를 들어 순수(DIW) 등의 린스액이 저류되어 있다. 또한 린스액 공급원(351)은 상술한 린스액 공급원(331)과 공통으로 설치되어 있어도 된다. 공급관(352)에는, 린스액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기 군(353)이 설치되어 있다.
스핀 척(300)의 측방에는, 스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 둘러싸도록 컵체(360)가 설치되어 있다. 컵체(360)는 외측 컵(361)과 내측 컵(362)을 구비하고 있다. 외측 컵(361)은, 상부측이 사각 형상이고 하부측이 원통형을 갖고 있다. 외측 컵(361)의 하부측에는 단차부(361a)가 형성되어 있으며, 이 단차부(361a)에는, 외측 컵(361)을 승강시키기 위한 승강부(363)가 접속되어 있다. 내측 컵(362)은 원통형을 가지며, 그 상부측이 내측으로 경사져 있다. 내측 컵(362)은 외측 컵(361)의 상승 시에, 그 하단면이 단차부(361a)와 맞닿음으로써 상방으로 밀어 올려진다. 이 결과, 웨이퍼 W로부터 현상액을 제거할 때는, 컵체(360(외측 컵(361) 및 내측 컵(362))를 상승시켜, 웨이퍼 W로부터 비산되는 액을 받아 낼 수 있다.
컵체(360)의 하방에는, 컵체(360)에서 회수된 액체를 회수하여 배출하기 위한 액 수용부(370)가 설치되어 있다. 액 수용부(370)의 저면에는, 액 수용부(370) 내의 기체 및 액체를 배출하는 배출관(371)이 접속되며, 배출관(371)의 하류측에 설치된 기액 분리기(도시하지 않음)를 통하여 기액 분리가 행해진다. 기액 분리 후의 배액은 (도시하지 않은) 배액 탱크에 회수된다.
스핀 척(300)의 하방에는 원형판(380)이 설치되어 있으며, 원형판(380)의 외측에는, 단면 형상이 산형인 환형 가이드 부재(381)가 설치되어 있다. 가이드 부재(381)는, 웨이퍼 W로부터 흘러 내린 현상액이나 린스액을, 원형판(380)의 외측에 설치된 액 수용부(370)로 가이드한다.
가이드 부재(381)의 정상부에는 환형의 링 부재(382)가 설치되어 있다. 링 부재(382)는 웨이퍼 W보다 작은 직경을 갖고 있으며, 웨이퍼 W의 이면 외연부측에 설치되어 있다. 구체적으로는, 링 부재(382)는 웨이퍼 W의 외측면으로부터, 예를 들어 65㎜의 위치에 배치되어 있다. 링 부재(382)는, 웨이퍼 W의 이면에 대향하는 상단부가 나이프 에지 형상을 갖고 있으며, 소위 나이프 에지 링을 구성하고 있다. 또한 링 부재(382)의 상면(382a)은 평탄면으로 되어 있다.
가이드 부재(381)와 링 부재(382)에는 승강부(383)가 접속되어 있다. 이 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)는 승강 가능하며, 웨이퍼 W의 이면에 대하여 근접, 이격 가능하게 구성되어 있다. 승강부(383)는, 가이드 부재(381)와 링 부재(382)를 승강할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 압전 소자나 모터 등의 액추에이터가 사용된다.
또한, 예를 들어 링 부재(382)가 가이드 부재(381)와는 별도로 설치되어 있는 경우에는, 승강부(383)는 링 부재(382)만을 승강시키도록 해도 된다.
링 부재(382)는, 현상액 노즐(320)로부터 웨이퍼 W의 표면에 공급된 현상액이 당해 표면으로부터 이면으로 돌아 들어가는 것을 억제하기 위하여 사용된다. 구체적으로는, 현상 시에 있어서, 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)를 웨이퍼 W의 이면에 근접시켜 배치하여, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a)을 소정 거리로 한다. 그렇게 하면, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이에서 현상액에 의한 액 시일이 형성되고, 이것에 의하여 웨이퍼 W의 이면에 대하여 추가로 돌아 들어올려고 하는 현상액을 받아서 흡수할 수 있다. 또한 이 액 시일을 적절히 형성하기 위하여, 상술한 바와 같이 상면(382a)은 평탄면으로 되어 있다.
현상 시에 있어서의 링 부재(382)의 위치는 제어부(200)에서 제어된다. 제어부(200)에서는, 휨 계측부(340)에서 계측된 웨이퍼 W의 휨 정보에 기초하여, 웨이퍼 W의 휨 상태에 관계없이 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 항상 소정 거리로 되도록 링 부재(382)의 위치를 제어한다. 예를 들어 제어부(200)에서는, 휨이 없는 평탄한 웨이퍼 W에 대한 링 부재(382)의 기준 위치를 미리 파악해 둔다. 그리고 웨이퍼 W의 휨 정보, 즉, 휨양을, 링 부재(382)의 기준 위치로부터의 차분으로서 이용하여, 링 부재(382)의 위치를 산출한다.
또한 웨이퍼 W의 이면에 대한 현상액의 돌아 들어가기의 용이성은, 현상액의 종류, 웨이퍼 W의 이면 표면 상태 등에 따라 변화된다. 예를 들어 웨이퍼 W 상에 공급되는 현상액에 활성제가 첨가되어 있는 경우에는, 활성제가 첨가되어 있지 않은 경우에 비하여 돌아 들어가기가 발생하기 어렵다. 또한, 예를 들어 웨이퍼 W의 이면의 접촉각이 커서 당해 이면의 소수성이 강해져 있으면, 소수성이 약한 경우와 비교하여 돌아 들어가기가 발생하기 쉬워진다. 이들 현상액의 종류나 웨이퍼 W의 이면 표면 상태 등에 따른 고정 조건에 대해서도 미리 제어부(200)에 설정 등록을 함으로써, 고려되도록 하는 것이 바람직하다.
<현상 처리 장치의 동작>
다음으로, 이상과 같이 구성된 현상 처리 장치(30)를 사용하여 행해지는 현상 처리에 대하여 설명한다. 도 6은, 현상 처리의 각 공정을 모식적으로 도시한 설명도이다.
먼저, 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(70a)에 의하여 웨이퍼 W가 현상 처리 장치(30)에 반입된다. 반입된 웨이퍼 W는 반송 암(70a)으로부터 미리 승강하여, 대기하고 있던 승강 핀(310)에 전달된다. 계속해서, 승강 핀(310)이 하강하여 웨이퍼 W는 스핀 척(300)에 보유 지지된다.
그 후, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이 스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 360도 회전시켜, 휨 계측부(340)에 의하여 웨이퍼 W의 외연부 전체 둘레의 변위를 측정하여 웨이퍼 W의 휨이 계측된다. 휨 계측부(340)에서 계측된 웨이퍼 W의 휨 정보는 제어부(200)에 출력된다.
또한 본 실시 형태에서는, 휨 계측부(340)에 의한 휨 계측은 웨이퍼 W별로 매엽으로 행해진다. 단, 휨 계측의 타이밍은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 로트별로 해도 되고, 이러한 경우, 로트의 선두의 웨이퍼 W에 대하여 휨이 계측된다. 또는 웨이퍼 처리의 처리 레시피가 변화될 때마다 웨이퍼 W의 휨을 계측해도 된다.
제어부(200)에서는, 웨이퍼 W의 휨 정보에 기초하여, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1로 되는, 링 부재(382)의 위치를 산출한다. 산출된 링 부재(382)의 위치는 승강부(383)에 출력되고, 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)가 당해 위치에 배치된다. 즉, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W가 오목형으로 휘어 있는 경우(웨이퍼 W의 외연부가 상방으로 휘어 있는 경우), 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)를 상승시킨다. 한편, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W가 볼록형으로 휘어 있는 경우(웨이퍼 W의 외연부가 하방으로 휘어 있는 경우), 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)를 하강시킨다. 또한 본 실시 형태에서는, 거리 H1은, 예를 들어 1.0㎜±0.2㎜이다.
또한, 예를 들어 웨이퍼 W의 휨이 전체 둘레에 있어서 균일하지 않은 경우, 즉, 웨이퍼 W의 외연부의 휨양이 둘레 방향으로 불균일하여 외연 위치에 따라 휨 상태가 변화되는 경우에는, 가장 휨이 작았던 개소에 있어서의 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1로 되도록 링 부재(382)의 위치가 제어된다. 또한 본 실시 형태에서는, 최소의 거리 H1은, 예를 들어 1.0㎜±0.2㎜이다.
그 후, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 암(324)에 의하여 대기부(327)의 현상액 노즐(320)을 웨이퍼 W의 외연부(일단부)의 상방까지 이동시킨다. 그리고 현상액 노즐(320)의 토출구(320a)로부터 표면 장력에 의하여 현상액 D를 노출시킨다. 그 후, 현상액 노즐(320)을 하강시켜 현상액 D를 웨이퍼 W의 표면에 접촉시킨 상태에서, 현상액 노즐(320)을 웨이퍼 W의 직경 방향으로 이동시킨다. 이때, 토출구(320a)로부터 노출되는 현상액 D는 표면 장력의 작용에 의하여 웨이퍼 W의 표면에 순차 공급된다.
그리고 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이 현상액 노즐(320)을 웨이퍼 W의 외연부(타단부)까지 이동시켜, 웨이퍼 W의 표면 전체에 현상액 D가 공급되어 패들이 형성된다. 이 현상액 D의 패들에 의하여 웨이퍼 W 상의 레지스트막이 현상된다.
이와 같이 현상액 D를 사용하여 현상 처리를 행할 때, 도 8에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면에 공급된 현상액 D는 웨이퍼 W의 외연부를 통해 이면으로 돌아 들어가 버린다. 그리고 현상액 D가, 후술하는 이면 세정에 있어서의 세정 범위 외, 즉, 웨이퍼 W의 이면의 내측까지 돌아 들어가 버리면, 웨이퍼 W의 이면의 오염의 원인으로 되어 버린다. 이 점, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1로 유지되어 있기 때문에, 현상액 D는 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이에 받아져 액 시일(액막) Ds를 형성한다. 이 액 시일 Ds에 의하여, 웨이퍼 W의 이면으로 현상액 D가 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.
또한 링 부재(382)의 상면(382a)은 평탄면을 형성하고 있기 때문에 액 시일 Ds의 폭이 넓어져, 액 시일 Ds에 의한 돌아 들어가기 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 휨 계측부(340)에서 계측된 웨이퍼 W의 휨 정보에 기초하여 링 부재(382)의 위치가 조절되고 있기 때문에, 설령 웨이퍼 W에 휨이 발생하고 있던 경우에도 현상액 D의 웨이퍼 W의 이면측으로의 돌아 들어가기를 적절히 억제할 수 있다.
다음으로, 현상액 D에 의한 현상이 종료되면, 암(324)에 의하여 현상액 노즐(320)을 대기부(327)로 이동시킨 후, 도 6의 (d)에 도시한 바와 같이 암(334)에 의하여 대기부(336)의 린스액 노즐(330)을 웨이퍼 W의 중심부의 상방까지 이동시킨다. 그 후, 스핀 척(300)에 의하여 웨이퍼 W를 회전시키면서 린스액 노즐(330)로부터 웨이퍼 W의 표면에 린스액 R1을 공급한다. 공급된 린스액 R1은 원심력에 의하여 웨이퍼 W의 표면 전체면으로 확산되어, 당해 표면이 세정된다.
이와 같이 린스액 R1을 사용하여 세정 처리를 행할 때도 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이는 거리 H1로 유지되어 있으며, 현상액 D의 액 시일 Ds가 형성되어 있다. 이 액 시일 Ds에 의하여, 이것에 의하여 웨이퍼 W의 표면에 공급된 린스액 R1이 이면으로 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다.
계속해서, 소정 시간 경과 후, 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이 스핀 척(300)에 의한 웨이퍼 W의 회전을 계속하고, 또한 린스액 노즐(330)로부터의 린스액 R1의 공급을 계속한 그대로의 상태에서, 백 린스 노즐(350)로부터의 린스액 R2에 의한 웨이퍼 W의 이면의 세정을 개시한다
웨이퍼 W의 이면 세정 시에는 먼저, 도 9에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H2로 되도록 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)를 하강시킨다. 본 실시 형태에서는, 거리 H2는, 예를 들어 거리 H1에 있어서의 높이 위치로부터 1.0㎜ 정도 하강한 위치이다. 계속해서, 백 린스 노즐(350)로부터 웨이퍼 W의 이면의 외주부에 린스액 R2를 분사한다.
이와 같이 웨이퍼 W의 이면에 린스액 R2를 분사하기 전에 링 부재(382)를 소정 위치까지 하강시키고 있으므로, 린스액 R2가 링 부재(382)에 간섭되어 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 그리고 이와 같이 링 부재(382)에 린스액 R2가 잔존하지 않으므로, 웨이퍼 W의 이면에 액적이 부착되는 것을 억제할 수 있으며, 그 결과, 종래와 같이 액적에 기인한 웨이퍼 W의 표면 결함을 억제할 수 있다.
그 후, 린스액 R1에 의한 웨이퍼 W의 표면 세정과 린스액 R2에 의한 웨이퍼 W의 이면 세정이 충분히 행해진 후, 도 6의 (f)에 도시한 바와 같이, 린스액 노즐(330)로부터의 린스액 R1의 공급을 정지함과 함께, 백 린스 노즐(350)로부터의 린스액 R2의 공급을 정지한다. 그리고 스핀 척(300)에 의하여 웨이퍼 W의 회전을 계속하여, 웨이퍼 W의 표면에 공급된 린스액 R1을 원심 탈액하여 제거하고, 당해 표면을 건조시킨다.
그 후, 암(334)에 의하여 린스액 노즐(330)을 대기부(336)로 이동시킨 후, 웨이퍼 반송 장치(70)의 반송 암(70a)에 의하여 웨이퍼 W가 현상 처리 장치(30)로부터 반출된다. 이와 같이 하여 일련의 웨이퍼 W에 대한 현상 처리가 종료된다.
이상의 실시 형태에 의하면, 현상액 D에 의한 현상 중, 휨 계측부(340)에서 계측된 웨이퍼 W의 휨 정보에 기초하여, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1로 되도록 링 부재(382)의 위치가 조절되고 있기 때문에, 설령 웨이퍼 W에 휨이 발생하고 있던 경우에도 현상액 D의 웨이퍼 W의 이면측으로의 돌아 들어가기를 적절히 억제할 수 있다.
또한 린스액 R2에 의한 이면 세정 중, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H2로 되도록 링 부재(382)를 하강시키고 있으므로, 린스액 R2가 링 부재(382)에 간섭되어 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 또한 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1이더라도 그 거리 H1은 적절하기 때문에, 이면 세정 종료 후에 링 부재(382)에 린스액 R2가 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 단, 본 실시 형태와 같이 링 부재(382)를 하강시킴으로써, 린스액 R2가 링 부재(382)에 잔존하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
<다른 실시 형태>
다음으로, 본 발명의 다른 실시 형태에 대하여 설명한다.
상기 실시 형태의 현상 처리 장치(30)에 있어서, 도 10에 도시한 바와 같이 링 부재(382)에 에어 가스를 분사하는, 가스 공급부로서의 가스 노즐(400)이 더 설치되어 있어도 된다. 가스 노즐(400)은, 예를 들어 링 부재(382)의 내측에 있어서 가이드 부재(381) 상에 환형으로 설치되어 있다. 가스 노즐(400)에는, 전체 둘레에 걸쳐 가스 분출구(도시하지 않음)가 형성되어, 링 부재(382)의 전체 둘레에 에어 가스를 분사할 수 있도록 되어 있다.
이러한 경우, 예를 들어 도 6의 (e)에 도시한 바와 같이, 린스액 R2에 의한 웨이퍼 W의 이면 세정이 종료된 후에, 도 11에 도시한 바와 같이, 만일 링 부재(382)에 린스액 R2의 액적이 잔존하더라도, 가스 노즐(400)로부터 분사된 에어 가스에 의하여 당해 린스액 R2의 액적이 불어 날려져 제거된다. 따라서 링 부재(382)에 대한 액적의 잔존을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한 가스 노즐(400)로부터의 에어 가스의 분사는, 도 6의 (f)에 도시한 웨이퍼 W의 표면의 건조 후에 행해도 되고, 또는 당해 표면의 건조 중에 행해도 된다.
또한, 예를 들어 린스액 R2에 의한 웨이퍼 W의 이면 세정이 불충분한 경우, 링 부재(382) 상에 현상액 D가 잔존하는 경우도 있을 수 있다. 이와 같은 경우에 대응하여 가스 노즐(400)로부터의 에어 가스의 분사는, 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이에 형성된 현상액 D의 액 시일 Ds를 제거하기 위하여 행해져도 된다.
상기 실시 형태에서는, 레이저 변위계인 휨 계측부(340)에 의하여 웨이퍼 W의 휨을 측정하고 있지만, 웨이퍼 W의 휨 측정 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 휨 계측부(340)로서 카메라를 사용하여 웨이퍼 W의 외연부를 촬상하고, 촬상 화상으로부터 웨이퍼 W의 휨양을 산출해도 된다.
또한 휨 계측부(340)는, 스핀 척(300)에 보유 지지된 웨이퍼 W의 외연부 하방에 설치되어 있어도 된다. 이러한 경우, 휨 계측부(340)로는, 예를 들어 정전 용량 센서 또는 초음파 센서가 사용된다. 또한 휨 계측부(340)는 링 부재(382)의 상면(382a) 또는 가이드 부재(381) 상에 있어서 복수 설치된다.
또한 휨 계측부(340)에 의한 웨이퍼 W의 휨 계측은, 현상액 D에 의하여 현상을 행하기 전, 보다 상세하게는 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이가 거리 H1로 되도록 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)가 배치되기 전에 행해지고 있었지만, 승강부(383)에 의한 링 부재(382)의 승강 중에 행해져도 된다. 이러한 경우, 휨 계측부(340)에 의하여 웨이퍼 W의 이면과 링 부재(382)의 상면(382a) 사이의 거리를 측정하면서, 당해 거리가 최적의 거리 H1로 되도록 승강부(383)에 의하여 링 부재(382)를 승강시킨다.
또한 휨 계측부(340)는 현상 처리 장치(30)의 외부에 설치되어 있어도 된다. 이러한 경우, 휨 계측부(340)는 기판 처리 시스템(1)의 내부의 임의의 위치에 배치된다. 그리고 현상 처리 장치(30)에 있어서 현상 처리가 행해지기 전에 휨 계측부(340)에서 웨이퍼 W의 휨을 계측한다.
상기 실시 형태의 현상 처리 장치(30)에는 링 부재(382)가 1중으로 설치되어 있었지만, 동심 형상으로 복수 설치되어 있어도 된다. 복수의 링 부재(382)는 각각 독립적으로 승강 가능하게 구성된다. 예를 들어 웨이퍼 W의 휨 상태에 따라 링 부재(382)의 높이 위치를 개별적으로 조절할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W가 오목형으로 휘어 있는 경우, 외측의 링 부재(382)의 위치를 높게 하고 내측의 링 부재(382)의 위치를 낮게 한다. 한편, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W가 볼록형으로 휘어 있는 경우, 외측의 링 부재(382)의 위치를 낮게 하고 내측의 링 부재(382)의 위치를 높게 한다. 그리고 복수의 링 부재(382)에 대하여, 웨이퍼 W의 이면과의 거리를 동일하게 한다. 이러한 경우, 복수의 링 부재(382)에 있어서 액 시일 Ds를 형성할 수 있어, 웨이퍼 W의 표면에 공급된 현상액 D의 이면으로의 돌아 들어가기를 보다 확실히 억제할 수 있다.
상기 실시 형태의 현상 처리 장치(30)에서는, 슬릿 노즐인 현상액 노즐(320)을 사용하여, 웨이퍼 W를 회전시키지 않고 웨이퍼 W의 표면에 현상액 D의 액 패들을 형성하는, 소위 정지 현상을 행하고 있었지만, 회전 현상을 행해도 된다. 회전 현상에서는, 예를 들어 스핀 척(300)에 의하여 웨이퍼 W를 회전시키면서 웨이퍼 W의 중심부에 현상액 D를 공급하고, 원심력에 의하여 현상액 D를 웨이퍼 W의 표면 전체면으로 확산시켜 현상을 행한다. 이와 같은 회전 현상에 있어서도, 본 발명의 구성을 적용함으로써 상술한 효과를 향수할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이와 같은 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명은, 처리액을 사용한 기판 처리에 유용하며, 특히 현상액을 사용한 현상 처리에 유용하다.
1: 기판 처리 시스템
30: 현상 처리 장치
200: 제어부
300: 스핀 척
320: 현상액 노즐
330: 린스액 노즐
340: 휨 계측부
350: 백 린스 노즐
381: 가이드 부재
382: 링 부재
383: 승강부
400: 가스 노즐
D: 현상액
Ds: 액 시일
R1, R2: 린스액
W: 웨이퍼

Claims (17)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치이며,
    상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판의 이면측에 환형으로 설치되고 상기 기판보다 작은 직경을 갖는 링 부재와,
    상기 링 부재를 승강시키는 승강부와,
    상기 링 부재에 가스를 분사하는 가스 공급부와,
    상기 기판의 휨을 계측하는 휨 계측부와,
    상기 휨 계측부에 의하여 계측된 휨 정보에 기초하여, 상기 기판의 이면과 상기 링 부재 사이가 소정 거리로 되도록 상기 승강부를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 가스 공급부는 상기 링 부재의 내측에 환형으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 휨을 계측하는 휨 계측부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 휨 계측부에 의하여 계측된 휨 정보에 기초하여, 상기 기판의 이면과 상기 링 부재 사이가 소정 거리로 되도록 상기 승강부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 이면에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 처리액에 의한 기판의 처리 후, 상기 린스액에 의한 상기 기판의 이면의 세정을 행할 때, 상기 링 부재를 하강시키도록 상기 승강부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 링 부재의 상면은 평탄면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 링 부재는 동심 형상으로 복수 설치되고,
    상기 제어부는, 상기 복수의 링 부재에 대하여, 상기 기판의 이면과의 거리가 동일해지도록 상기 승강부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 휨 계측부는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 휨을 계측하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 휨 계측부는 레이저 변위계이고, 상기 기판 보유 지지부의 상방에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 휨 계측부는 정전 용량 센서 또는 초음파 센서이고, 상기 링 부재의 상부 또는 상기 링 부재를 지지하는 가이드 부재에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 휨 계측부는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되기 전의 상기 기판의 휨을 계측하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며,
    상기 기판의 휨을 계측하는 휨 계측 공정과,
    그 후, 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 표면에 처리액 공급부로부터 처리액을 공급하여 당해 기판을 처리하는 처리 공정을 포함하고,
    상기 처리 공정에서는, 상기 휨 계측 공정에서 계측된 휨 정보에 기초하여, 상기 기판의 이면측에 환형으로 설치되고 당해 기판보다 작은 직경을 갖는 링 부재를 승강부에 의하여 승강시켜 상기 기판의 이면과 상기 링 부재 사이를 소정 거리로 조절하고,
    상기 처리 공정 후, 상기 링 부재의 내측에 환형으로 설치되어 있는 가스 공급부로부터 상기 링 부재에 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리 공정 후, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 이면에 린스액 공급부로부터 린스액을 공급하여 당해 이면을 세정하는 이면 세정 공정을 더 포함하고,
    상기 이면 세정 공정에서는, 상기 승강부에 의하여 상기 링 부재를 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 처리 공정 후, 상기 가스 공급부로부터 상기 링 부재에 가스를 분사하여, 당해 링 부재에 부착된 액적을 제거하는 액적 제거 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 링 부재는 동심 형상으로 복수 설치되고,
    상기 처리 공정에서는, 상기 승강부에 의하여 상기 복수의 링 부재를 독립적으로 승강시켜 당해 복수의 링 부재와 상기 기판의 이면의 각각의 거리가 동일해지도록 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 휨 계측 공정에서는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 상기 기판의 휨을 계측하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 휨 계측 공정에서는, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되기 전의 상기 기판의 휨을 계측하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  17. 제11항 또는 제12항에 기재된 기판 처리 방법을 기판 처리 장치에 의하여 실행시키도록, 당해 기판 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 저장한, 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
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