KR102628747B1 - 현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 기억 매체 Download PDF

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Abstract

현상 처리의 진행의 정도가 기판 상의 위치에 따라 변동되는 것의 억제에 유효한 현상 처리 장치를 제공한다.
현상 처리 장치(20)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 회전 유지부(30)와, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대향하는 접액면(43) 및 이것에 개구하는 토출구(42)를 포함하는 노즐(41)을 갖는 현상액 공급부(40)와, 컨트롤러(100)를 포함하고, 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)가 회전하고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시키는 제어와, 그 실행 후, 접액면(43)을 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동시키는 제어와, 그 실행 중에, 접액면(43)의 중심이 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키는 제어를 실행한다.

Description

현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 기억 매체{DEVELOPMENT PROCESSING APPARATUS, DEVELOPMENT PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 개시는 현상 처리 장치, 현상 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 기판의 표면에 대향하는 접촉부를 포함하는 현상액노즐을 이용하여, 기판의 표면의 일부에 액 저장소를 형성하는 공정과, 접촉부가 액 저장소에 접촉한 상태로 액 저장소에 현상액을 공급하면서, 회전하고 있는 기판의 중앙부 및 둘레 가장자리부의 일방측으로부터 타방측으로 현상액 노즐을 이동시키는 공정을 포함하는 현상 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2016-58712호 공보
본 개시는 현상 처리의 진행의 정도가 기판 상의 위치에 의해 변동되는 것을 억제하는 데 유효한 현상 처리 장치 및 현상 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일측면에 따른 현상 처리 장치는, 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와, 회전 유지부에 유지된 기판의 표면에 대향하는 접액면 및 접액면에 개구하는 토출구를 포함하는 노즐을 갖는 제1 공급부와, 제어부를 포함하고, 제어부는, 회전 유지부가 기판을 회전시키고 있을 때에, 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 접액면을 기판의 표면의 현상액에 접촉시키면서 노즐을 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시키도록 제1 공급부를 제어하는 스캔 인 제어와, 스캔 인 제어의 실행 후, 회전 유지부가 기판을 회전시키고 있을 때에, 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 접액면을 기판의 표면의 현상액에 접촉시키면서 노즐을 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동시키도록 제1 공급부를 제어하는 스캔 아웃 제어와, 스캔 아웃 제어의 실행 중에, 접액면의 중심이 기판의 외주에 접근함에 따라 기판의 회전 속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부를 제어하는 감속 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
이 현상 처리 장치에 따르면, 스캔 인 제어 및 스캔 아웃 제어의 실행에 의해, 기판의 표면에 현상액이 2회 도포된다. 1회째의 도포에 의해, 기판의 표면에 대한 현상액의 접촉각이 저하하기 때문에, 2회째의 도포에 있어서 현상액이 원활하게 발라진다.
1회째의 도포에 있어서는 노즐이 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동하기 때문에, 현상액은 기판의 외주측으로부터 먼저 도포된다. 한편, 2회째의 도포에 있어서는 노즐이 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동하기 때문에, 현상액은 기판의 회전 중심측으로부터 먼저 도포된다. 이 때문에, 1회째의 도포와 2회째의 도포의 조합에 의해, 현상액의 도포 타이밍의 차이에 기인하는 현상 처리의 진행도(진행의 정도)의 차이가 생기기 어려워진다. 또한, 2회째의 도포에 있어서는, 노즐이 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동함으로써, 오래된 현상액을 외측으로 밀어내면서 새로운 현상액이 발라진다.
스캔 아웃 제어의 실행 중에는, 접액면의 중심이 기판의 외주에 접근함에 따라 기판의 회전 속도를 서서히 저하시키는 감속 제어가 실행된다. 회전 속도의 저하에 의해, 현상액의 과도한 뿌리침이 방지되어, 기판의 표면에 적절한 액막이 형성된다. 또한, 기판의 회전 속도가 서서히 저하하기 때문에, 급감속에 기인하는 풀백(외주측으로 퍼지고 있던 현상액이 회전 중심측으로 되돌아가는 현상)이 억제되어, 현상액이 보다 원활하게 발라진다.
이상으로부터, 균일성이 높은 현상액의 액막을 형성할 수 있다. 따라서, 이 현상 처리 장치는, 현상 처리의 진행의 정도가 기판 상의 위치에 의해 변동되는 것을 억제하는 데 유효하다.
감속 제어에 있어서, 제어부는, 접액면의 중심이 기판의 외주에 접근함에 따라 기판의 회전의 감속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 노즐로부터 토출된 현상액에 작용하는 원심력을 적절히 조절하여, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
감속 제어에 있어서, 제어부는, 접액면 내의 어느 한 점이 기판의 표면에 대하여 일정한 속도로 이동하도록 회전 유지부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 노즐로부터 토출된 현상액에 작용하는 원심력을 보다 적절하게 조절하여, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
스캔 아웃 제어에 있어서, 제어부는, 감속 제어에 있어서의 기판의 회전 속도의 변화량과 비교하여, 스캔 인 제어의 종료 시부터 감속 제어의 개시 시까지의 동안에 있어서의 기판의 회전 속도의 변화를 작게 하도록 회전 유지부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 감속 제어의 개시 시에 있어서의 기판의 회전 속도를, 스캔 인 제어의 종료 시에 있어서의 기판의 회전 속도에 가까운 높이로 함으로써, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
감속 제어에 있어서, 제어부는, 스캔 인 제어의 실행 시와 비교하여 긴 시간에 걸쳐 기판의 회전 속도의 감속을 계속하도록 회전 유지부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 기판의 회전 속도를 보다 완만하게 감속시킴으로써, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
스캔 아웃 제어에 있어서, 제어부는, 접액면의 중심이 기판의 회전 중심으로부터 떨어져 외주측을 향하는 도중에 토출구로부터의 현상액의 토출을 개시하도록 제1 공급부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 기판의 회전 중심에 있어서의 현상 처리의 진행을 억제할 수 있다.
스캔 인 제어에 있어서, 제어부는, 접액면의 중심이 기판의 회전 중심에 도달하기 전에 토출구로부터의 현상액의 토출을 정지하도록 제1 공급부를 제어하여도 좋다. 이 경우, 기판의 회전 중심에 있어서의 현상 처리의 진행을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
현상 처리 장치는, 회전 유지부에 유지된 기판의 표면에 현상액과는 상이한 프리웨트액을 공급하는 제2 공급부를 더 포함하고, 제어부는, 스캔 인 제어의 실행 전, 회전 유지부가 기판을 회전시키고 있을 때에, 프리웨트액을 기판의 표면에 공급하도록 제2 공급부를 제어하는 프리웨트 제어를 추가로 실행하도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 스캔 인 제어에 있어서, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따른 현상 처리 방법은, 기판을 유지하여 회전시키는 단계와, 접액면 및 접액면에 개구하는 토출구를 포함하는 노즐의 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 회전하는 기판의 표면의 현상액에 접액면을 접촉시키면서 노즐을 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시키는 단계와, 노즐을 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시킨 후, 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 회전하는 기판의 표면의 현상액에 접액면을 접촉시키면서 노즐을 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동시키는 단계와, 노즐이 토출구로부터 현상액을 토출하면서 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동하고 있을 때에, 접액면의 중심이 기판의 외주에 접근함에 따라 기판의 회전 속도를 저하시키는 단계를 포함한다.
본 개시의 또 다른 측면에 따른 기억 매체는, 상기 현상 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다.
본 개시에 따르면, 현상 처리의 진행의 정도가 기판 상의 위치에 따라 변동되는 것을 억제하는 데 유효한 현상 처리 장치 및 현상 처리 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1 중 II-II선을 따르는 단면도이다.
도 3은 도 2 중 III-III선을 따르는 단면도이다.
도 4는 현상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 모식도이다.
도 5는 노즐의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 6은 제어부의 하드웨어 구성을 예시하는 모식도이다.
도 7은 현상 처리 순서의 흐름도이다.
도 8은 프리웨트 제어 순서의 흐름도이다.
도 9는 프리웨트 제어의 실행 중에 있어서의 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 10은 스캔 인 제어 순서의 흐름도이다.
도 11은 스캔 인 제어의 실행 중에 있어서의 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 12는 스캔 아웃 제어 및 감속 제어 순서의 흐름도이다.
도 13은 스캔 아웃 제어의 실행 중에 있어서의 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 14는 세정·건조 제어 순서의 흐름도이다.
도 15는 세정·건조 제어의 실행 중에 있어서의 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.
이하, 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복하는 설명을 생략한다.
〔기판 처리 시스템〕
기판 처리 시스템(1)은, 기판에 대하여, 감광성 피막의 형성, 그 감광성 피막의 노광 및 그 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상의 기판은, 예컨대 반도체의 웨이퍼(W)이다. 감광성 피막은, 예컨대 레지스트막이다. 기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 포함한다. 노광 장치(3)는, 웨이퍼(W)(기판) 상에 형성된 레지스트막(감광성 피막)의 노광 처리를 행한다. 구체적으로는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)(기판)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다.
〔기판 처리 장치〕
이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 도포·현상 장치(2)는, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 컨트롤러(100)(제어부)를 포함한다.
캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내에의 웨이퍼(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 웨이퍼(W)의 도출을 행한다. 예컨대 캐리어 블록(4)은, 웨이퍼(W)용의 복수의 캐리어(11)를 지지 가능하고, 전달 아암(A1)을 내장하고 있다. 캐리어(11)는, 예컨대 원형의 복수매의 웨이퍼(W)를 수용한다. 전달 아암(A1)은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)에 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(11) 내에 복귀시킨다.
처리 블록(5)은, 복수의 처리 모듈(14, 15, 16, 17)을 갖는다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 처리 모듈(14, 15, 16, 17)은, 복수의 액 처리 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 거치지 않고 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 아암(A6)을 더 내장하고 있다. 액 처리 유닛(U1)은, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 공급한다. 열 처리 유닛(U2)은, 예컨대 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행한다.
처리 모듈(14)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 처리 모듈(14)의 액 처리 유닛(U1)은, 하층막 형성용의 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한다. 처리 모듈(14)의 열 처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(15)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 하층막 상에 레지스트막을 형성한다. 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액을 하층막 위에 도포한다. 처리 모듈(15)의 열 처리 유닛(U2)은, 레지스트막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(16)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 처리 모듈(16)의 액 처리 유닛(U1)은, 상층막 형성용의 액체를 레지스트막 위에 도포한다. 처리 모듈(16)의 열 처리 유닛(U2)은, 상층막의 형성에 따른 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해, 노광 후의 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)은, 노광이 끝난 웨이퍼(W)의 표면 상에 현상액을 도포한 후, 이것을 린스액에 의해 씻어 버림으로써, 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 열 처리 유닛(U2)은, 현상 처리에 따른 각종 열 처리를 행한다. 열 처리의 구체예로서는, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB: Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB: Post Bake) 등을 들 수 있다.
처리 블록(5) 내에 있어서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 아암(A7)이 마련되어 있다. 승강 아암(A7)은, 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다.
처리 블록(5) 내에 있어서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U11)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다.
인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 예컨대 인터페이스 블록(6)은, 전달 아암(A8)을 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 전달 아암(A8)은, 선반 유닛(U11)에 배치된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)에 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U11)에 복귀시킨다.
컨트롤러(100)는, 예컨대 이하의 순서로 도포·현상 처리를 실행하도록 도포·현상 장치(2)를 제어한다. 먼저 컨트롤러(100)는, 캐리어(11) 내의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 반송하도록 전달 아암(A1)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 하층막이 형성된 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 하층막 상에 레지스트막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 상층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17)용의 셀에 배치하도록 승강 아암(A7)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U11)에 반송하도록 직접 반송 아암(A6)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)에 송출하도록 전달 아암(A8)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로부터 받아 들여 선반 유닛(U11)에 복귀시키도록 전달 아암(A8)을 제어한다.
다음에 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U11)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17) 내의 각 유닛에 반송하도록 반송 아암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막에 현상 처리를 실시하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 그 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)에 복귀시키도록 반송 아암(A3)을 제어하여, 이 웨이퍼(W)를 캐리어(11) 내에 복귀시키도록 승강 아암(A7) 및 전달 아암(A1)을 제어한다. 이상으로 도포·현상 처리가 완료한다.
또한, 기판 처리 장치의 구체적인 구성은, 이상에 예시한 도포·현상 장치(2)의 구성에 한정되지 않는다. 기판 처리 장치는, 현상 처리용의 액 처리 유닛(U1)[처리 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)]과, 이것을 제어 가능한 컨트롤러(100)를 포함하고 있으면 어떠한 것이라도 좋다.
〔현상 처리 장치〕
계속해서, 도포·현상 장치(2)가 포함하는 현상 처리 장치(20)에 대해서 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 현상 처리 장치(20)는, 전술한 처리 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)과, 컨트롤러(100)를 포함한다. 액 처리 유닛(U1)은, 회전 유지부(30)와, 현상액 공급부(40)(제1 공급부)와, 린스액 공급부(50)(제2 공급부)를 갖는다.
회전 유지부(30)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시킨다. 예컨대 회전 유지부(30)는, 유지 기구(31)와 회전 기구(32)를 갖는다. 유지 기구(31)는, 수평으로 배치된 웨이퍼(W)의 중심부를 지지하고, 그 웨이퍼(W)를 예컨대 진공 흡착 등에 의해 유지한다. 회전 기구(32)는, 예컨대 전동 모터 등을 동력원으로서 내장하고, 연직인 회전 중심(RC)을 중심으로 하여 유지 기구(31)를 회전시킨다. 이에 의해, 회전 중심(RC)을 중심으로 하여 웨이퍼(W)가 회전한다.
현상액 공급부(40)는, 유지 기구(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 현상액을 공급한다. 현상액은, 노광 후의 레지스트막의 제거 대상 부분을 제거하기 위한 처리액이다. 레지스트막의 제거 대상 부분은, 노광 처리 후에 있어서 현상액에 대하여 가용(可溶)인 부분이다. 현상액이 포지티브형인 경우에는, 노광 처리에 있어서 노광된 부분이 현상액에 대하여 가용이다. 현상액이 네거티브형인 경우에는, 노광 처리에 있어서 노광되지 않은 부분이 현상액에 대하여 가용이다. 포지티브형의 현상액의 구체예로서는, 알칼리 용액을 들 수 있다. 네거티브형의 현상액의 구체예로서는, 유기 용제를 들 수 있다. 현상액 공급부(40)는, 예컨대 노즐(41)과, 탱크(44)와, 펌프(46)와, 밸브(47)와, 노즐 반송 기구(48)를 갖는다.
노즐(41)은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 향하여 현상액을 토출한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 노즐(41)은, 유지 기구(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대향하는 접액면(43)과, 접액면(43)에 개구하는 토출구(42)를 포함한다. 예컨대 노즐(41)은, 원형의 접액면(43)을 가지고, 토출구(42)는 접액면(43)의 중앙부에 개구하고 있다. 접액면(43)의 면적은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 면적에 비해서 작다. 접액면(43)의 면적은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 면적에 비해서 예컨대 1∼11％이고, 1∼3％여도 좋다. 노즐(41)은, 예컨대 PTFE 등의 수지 재료에 의해 구성 가능하다. 또한, 노즐(41)은, 접액면(43)에 점재하는 복수의 토출구(42)를 포함하고 있어도 좋다.
도 4로 되돌아가서, 노즐(41)은, 관로(45)를 통해 탱크(44)에 접속되어 있다. 탱크(44)는 현상액을 수용한다. 펌프(46) 및 밸브(47)는 관로(45)에 마련되어 있다. 펌프(46)는, 예컨대 벨로우즈 펌프이고, 탱크(44)로부터 노즐(41)에 현상액을 압송한다. 밸브(47)는, 예컨대 에어 오퍼레이션 밸브이고, 관로(45) 내의 개방도를 조절한다. 밸브(47)를 제어함으로써, 노즐(41)로부터 현상액을 토출하는 상태와, 노즐(41)로부터 현상액을 토출하지 않는 상태의 전환이 가능하다. 또한, 펌프(46) 및 밸브(47) 중 적어도 한쪽을 제어함으로써, 노즐(41)로부터의 현상액의 토출량(단위 시간당의 토출량)을 조절하는 것도 가능하다.
노즐 반송 기구(48)는, 노즐(41)의 위치를 조절한다. 보다 구체적으로, 노즐 반송 기구(48)는, 접액면(43)을 하방을 향하게 한 상태로, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르도록 노즐(41)을 반송하여, 노즐(41)을 승강시킨다. 예컨대 노즐 반송 기구(48)는, 전동 모터 등을 동력원으로 하여 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르도록 노즐(41)을 반송하는 기구와, 전동 모터 등을 동력원으로 하여 노즐(41)을 승강시키기 위한 기구를 갖는다.
노즐 반송 기구(48)는, 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)을 통과하는 경로를 따라 노즐(41)을 반송하여도 좋고, 회전 중심(RC)에 대하여 어긋난 경로를 따라 노즐(41)을 반송하여도 좋다. 노즐 반송 기구(48)는, 직선형의 경로를 따라 노즐(41)을 반송하여도 좋고, 굽은 경로를 따라 노즐(41)을 반송하여도 좋다.
린스액 공급부(50)는, 유지 기구(31)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에, 현상액과는 상이한 린스액을 공급한다. 린스액은, 현상액을 씻어 버리기 위해 이용된다. 또한, 린스액은, 현상액의 공급 전에 표면(Wa)에 도포되는 프리웨트액으로서도 이용된다. 린스액은, 예컨대 순수(純水)이다. 린스액 공급부(50)는, 예컨대 노즐(51)과, 탱크(52)와, 펌프(54)와, 밸브(55)와, 노즐 반송 기구(56)(위치 조절부)를 갖는다.
노즐(51)은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 향하여 린스액을 토출한다. 노즐(51)은, 관로(53)를 통해 탱크(52)에 접속되어 있다. 탱크(52)는 린스액을 수용한다. 펌프(54) 및 밸브(55)는 관로(53)에 마련되어 있다. 펌프(54)는, 예컨대 벨로우즈 펌프이고, 탱크(52)로부터 노즐(51)에 린스액을 압송한다. 밸브(55)는, 예컨대 에어 오퍼레이션 밸브이고, 관로(53) 내의 개방도를 조절한다. 밸브(55)를 제어함으로써, 노즐(51)로부터 린스액을 토출하는 상태와, 노즐(51)로부터 린스액을토출하지 않는 상태의 전환이 가능하다. 또한, 펌프(54) 및 밸브(55) 중 적어도 한쪽을 제어함으로써, 노즐(51)로부터의 린스액의 토출량을 조절하는 것도 가능하다.
노즐 반송 기구(56)는, 예컨대 전동 모터 등을 동력원으로 하여 노즐(51)을 반송한다. 구체적으로, 노즐 반송 기구(56)는, 노즐(51)의 토출구를 하방을 향하게 한 상태로, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르도록 노즐(51)을 반송한다.
컨트롤러(100)는, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 스캔 인 제어와, 스캔 인 제어의 실행 후, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 스캔 아웃 제어와, 스캔 아웃 제어의 실행 중에, 접액면(43)의 중심이 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 감속 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
예컨대 컨트롤러(100)는, 기능상의 구성(이하, 「기능 모듈」이라고 함)으로서, 프리웨트 제어부(111)와, 스캔 인 제어부(112)와, 스캔 아웃 제어부(113)와, 감속 제어부(114)와, 세정·건조 제어부(115)를 갖는다.
프리웨트 제어부(111)는, 프리웨트 제어를 실행한다. 프리웨트 제어는, 웨이퍼(W)를 유지한 유지 기구(31)를 회전 기구(32)에 의해 회전시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것과, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 린스액을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 공급하도록 린스액 공급부(50)를 제어하는 것을 포함한다.
스캔 인 제어부(112)는, 전술한 스캔 인 제어를 실행한다. 스캔 인 제어는, 웨이퍼(W)를 유지한 유지 기구(31)를 회전 기구(32)에 의해 회전시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것과, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 것을 포함한다. 스캔 인 제어부(112)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 도달하기 전에 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 정지하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다.
스캔 아웃 제어부(113)는, 전술한 스캔 아웃 제어를 실행한다. 스캔 아웃 제어는, 웨이퍼(W)를 유지한 유지 기구(31)를 회전 기구(32)에 의해 회전시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것과, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 것을 포함한다. 스캔 아웃 제어부(113)는, 전술한 감속 제어에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 변화량과 비교하여, 스캔 인 제어의 종료 시부터 감속 제어의 개시 시까지의 동안에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 변화를 작게 하도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 예컨대, 스캔 아웃 제어부(113)는, 감속 제어의 개시 시까지의 웨이퍼(W)의 회전 속도를, 스캔 인 제어의 종료 시에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도와 동등하게 유지하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 스캔 아웃 제어부(113)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)으로부터 떨어져 외주(Wb)측을 향하는 도중에 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다.
감속 제어부(114)는, 스캔 아웃 제어의 실행 중에, 전술한 감속 제어를 실행한다. 감속 제어는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것을 포함한다. 또한, 서서히 저하시키는 것은, 복수 단계로 단계적으로 저하시키는 것을 포함한다. 감속 제어부(114)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전의 감속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 예컨대 감속 제어부(114)는, 접액면(43) 내의 어느 한 점[예컨대 접액면(43)의 중심점]이 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대하여 일정한 속도로 이동하도록[즉, 표면(Wa)에 대한 상기 한 점의 선속도가 일정해지도록] 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 감속 제어부(114)는, 스캔 인 제어의 실행 시간과 비교하여 긴 시간에 걸쳐 웨이퍼(W)의 회전 속도의 감속을 계속하도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다.
세정·건조 제어부(115)는, 현상 처리 후에 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 세정하고, 건조시키는 세정·건조 제어를 실행한다. 세정·건조 제어는, 웨이퍼(W)를 회전시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것과, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 린스액을 공급하도록 린스액 공급부(50)를 제어하는 것과, 린스액의 공급이 완료한 후에, 웨이퍼(W)의 회전을 계속시키도록 회전 유지부(30)를 제어하는 것을 포함한다.
컨트롤러(100)는, 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 예컨대 컨트롤러(100)는, 도 6에 나타내는 회로(120)를 갖는다. 회로(120)는, 하나 또는 복수의 프로세서(121)와, 메모리(122)와, 스토리지(123)와, 입출력 포트(124)와, 타이머(125)를 갖는다. 입출력 포트(124)는, 회전 유지부(30), 현상액 공급부(40) 및 린스액 공급부(50) 등과의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다. 타이머(125)는, 예컨대 일정 주기의 기준 펄스를 카운트함으로써 경과 시간을 계측한다.
스토리지(123)는, 예컨대 하드 디스크 등, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체를 갖는다. 기억 매체는, 후술하는 현상 처리 순서를 현상 처리 장치(20)에 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 기억 매체는, 불휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 등의 취출 가능한 매체여도 좋다. 메모리(122)는, 스토리지(123)의 기억 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(121)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기록한다. 프로세서(121)는, 메모리(122)와 협동하여 상기 프로그램을 실행함으로써, 전술한 각 기능 모듈을 구성한다.
또한, 컨트롤러(100)의 하드웨어 구성은, 반드시 프로그램에 의해 각 기능 모듈을 구성하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대 컨트롤러(100)의 각 기능모듈은, 전용의 논리 회로 또는 이것을 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 좋다.
〔현상 처리 순서〕
계속해서, 현상 처리 방법의 일례로서, 현상 처리 장치(20)가 실행하는 현상 처리 순서를 설명한다. 이 현상 처리 순서는, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 것과, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 회전하는 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접액면(43)을 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동시키는 것과, 노즐(41)을 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동시킨 후, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 회전하는 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접액면(43)을 접촉시키면서 노즐(41)을 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동시키는 것과, 노즐(41)이 토출구(42)로부터 현상액을 토출하면서 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동하고 있을 때에, 접액면(43)의 중심이 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 저하시키는 것을 포함한다.
예컨대, 이 현상 처리 순서는, 도 7에 나타내는 단계 S01, S02, S03, S04를 포함한다. 단계 S01에서는, 컨트롤러(100)가 전술한 프리웨트 제어를 실행한다. 단계 S02에서는, 컨트롤러(100)가 전술한 스캔 인 제어를 실행한다. 단계 S03에서는, 컨트롤러(100)가 전술한 스캔 아웃 제어 및 감속 제어를 실행한다. 단계 S04에서는, 컨트롤러(100)가 전술한 세정·건조 제어를 실행한다. 이하, 각 단계의 내용을 상세하게 예시한다.
(프리웨트 제어)
도 8은 단계 S01의 내용을 예시하는 흐름도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S11을 실행한다. 단계 S11에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 웨이퍼(W)의 회전을 개시하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 예컨대 프리웨트 제어부(111)는, 유지 기구(31)가 웨이퍼(W)를 유지한 상태로, 회전 기구(32)에 의한 유지 기구(31)의 회전을 개시하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 이후, 프리웨트 제어부(111)는, 미리 설정된 회전 속도(ω1)로 웨이퍼(W)의 회전을 계속하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 회전 속도(ω1)는, 예컨대 1000∼2000 rpm이고, 1200∼1800 rpm이어도 좋고, 1400∼1600 rpm이어도 좋다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S12, S13, S14를 순서대로 실행한다. 단계 S12에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 노즐 반송 기구(56)에 의해 노즐(51)을 이동시켜 린스액의 공급용의 제1 위치에 배치하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 제1 위치는, 예컨대 노즐(51)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 위치하도록 설정되어 있다. 단계 S13에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 린스액(RF)의 공급을 개시하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다(도 9 참조). 예컨대 프리웨트 제어부(111)는, 밸브(55)를 개방하여 탱크(52)로부터 노즐(51)에의 린스액(RF)의 공급을 개시하고, 노즐(51)로부터 표면(Wa)에의 린스액(RF)의 토출을 개시하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 단계 S14에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 미리 설정된 프리웨트 시간의 경과를 대기한다. 프리웨트 시간은, 린스액이 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 전역에 골고루 미치록 설정되어 있다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S15, S16을 순서대로 실행한다. 단계 S15에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 린스액의 공급을 정지하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 예컨대 프리웨트 제어부(111)는, 밸브(55)를 폐쇄하여 탱크(52)로부터 노즐(51)에의 린스액의 공급을 정지하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 단계 S16에서는, 프리웨트 제어부(111)가, 노즐 반송 기구(56)에 의해 노즐(51)을 이동시켜 웨이퍼(W)의 상방으로부터 후퇴시키도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 이상으로 프리웨트 제어가 완료하여, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 린스액(RF)의 액막이 형성된다.
(스캔 인 제어)
도 10은 상기 단계 S02의 내용을 예시하는 흐름도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S21을 실행한다. 단계 S21에서는, 스캔 인 제어부(112)가, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 미리 설정된 회전 속도(ω2)로 조정하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 회전 속도(ω2)는, 회전 속도(ω1)보다 낮은 값으로 설정되어 있다. 회전 속도(ω2)는, 예컨대 400∼1200 rpm이고, 600∼1000 rpm이어도 조혹, 700∼900 rpm이어도 좋다.
다음에, 컨트롤러(100)는, 단계 S22, S23을 순서대로 실행한다. 단계 S22에서는, 스캔 인 제어부(112)가, 노즐 반송 기구(48)에 의해 노즐(41)을 이동시켜 스캔 인 개시용의 제2 위치에 배치하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 제2 위치는, 접액면(43)의 중심이 표면(Wa)의 외주부[외주(Wb)의 근방 부분] 상에 위치하도록 설정되어 있다. 단계 S23에서는, 스캔 인 제어부(112)가, 현상액(DF)의 공급을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다[도 11의 (a) 참조]. 예컨대 스캔 인 제어부(112)는, 밸브(47)를 개방하여 탱크(44)로부터 노즐(41)에의 현상액(DF)의 공급을 개시하고, 토출구(42)로부터의 현상액(DF)의 토출을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다.
다음에, 컨트롤러(100)는, 단계 S24, S25, S26을 순서대로 실행한다. 단계 S24에서는, 스캔 인 제어부(112)가, 노즐 반송 기구(48)에 의해 회전 중심(RC)측으로의 노즐(41)의 이동을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 이후, 스캔 인 제어부(112)는, 미리 설정된 이동 속도(v1)로 노즐(41)의 이동을 계속하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다[도 11의 (b) 참조]. 이동 속도(v1)는, 예컨대 15∼100 ㎜/s이고, 20∼70 ㎜/s여도 좋다. 단계 S25에서는, 스캔 인 완료용의 제3 위치에 노즐(41)이 도달하는 것을 스캔 인 제어부(112)가 대기한다. 제3 위치는, 접액면(43) 내의 어느 한 점[예컨대 접액면(43)의 중심점]이 회전 중심(RC) 상에 위치하도록 설정되어 있다. 단계 S26에서는, 스캔 인 제어부(112)가, 노즐 반송 기구(48)에 의한 노즐(41)의 이동을 정지시키도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 이상으로 스캔 인 제어가 완료하여, 표면(Wa)에 현상액(DF)이 도포된다[도 11의 (c) 참조]. 또한, 스캔인 제어부(112)는, 노즐(41)이 제3 위치에 도달하기 전에, 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 정지하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다.
(스캔 아웃 제어 및 감속 제어)
도 12는 상기단계 S03의 내용을 예시하는 흐름도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S31을 실행한다. 단계 S31에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 미리 설정된 회전 속도(ω3)로 조정하도록 회전 유지부(30)를 제어한다[도 13의 (a) 참조]. 회전 속도(ω3)는, 이후의 감속 제어에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 변화량과 비교하여, 상기 회전 속도(ω2)와의 차가 작아지도록 설정되어 있다. 예컨대, 회전 속도(ω3)는, 회전 속도(ω2)와 동일하여도 좋다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S32, S33을 순서대로 실행한다. 단계 S32에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 노즐 반송 기구(48)에 의해 외주(Wb)측으로의 노즐(41)의 이동을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 이후, 스캔 아웃 제어부(113)는, 미리 설정된 이동 속도(v2)로 노즐(41)의 이동을 계속하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다[도 13의 (b) 참조]. 이에 의해, 스캔 인 제어에 있어서 도포된 현상액(DF1)을 외주측으로 밀어내면서 새로운 현상액(DF2)이 발라진다[도 13의 (b) 및(c) 참조]. 이동 속도(v2)는, 상기 이동 속도(v1)보다 낮은 값으로 설정되어 있다. 이에 의해, 스캔 아웃 제어 및 감속 제어의 실행 시간은 스캔 인 제어의 실행 시간보다 길어진다. 이동 속도(v2)는, 스캔 아웃 제어 및 감속 제어의 실행 시간이 스캔 인 제어의 실행 시간의 2∼10배가 되도록 설정되어 있어도 좋다. 이동 속도(v2)는, 예컨대 5∼15 ㎜/s이다. 단계 S33에서는, 감속 제어부(114)가, 웨이퍼(W)의 회전 속도의 감속을 개시하도록 회전 유지부(30)를 제어한다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S34를 실행한다. 단계 S34에서는, 노즐(41)이 스캔 아웃 완료용의 제4 위치에 노즐(41)이 도달하였는지의 여부를 스캔 아웃 제어부(113)가 확인한다. 제4 위치는, 예컨대 상기 제2 위치와 마찬가지로, 접액면(43)의 중심이 표면(Wa)의 외주부 상에 위치하도록 설정되어 있다. 단계 S34에 있어서, 노즐(41)이 제4 위치에 도달하지 않는다고 판정한 경우, 컨트롤러(100)는 단계 S35를 실행한다. 단계 S35에서는, 감속 제어부(114)가, 웨이퍼(W)의 회전의 감속도를 미리 정해진 피치로 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 그 후, 컨트롤러(100)는 처리를 단계 S34로 복귀시킨다. 이후, 노즐(41)이 제4 위치에 도달할 때까지는, 감속도를 서서히 저하시키면서 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키는 것이 반복된다. 단계 S35에 있어서의 감속도의 저하 피치는, 예컨대, 접액면(43) 내의 어느 한 점[예컨대 접액면(43)의 중심점]의 표면(Wa)에 대한 선속도가 실질적으로 일정해지도록 설정되어 있다.
단계 S34에 있어서, 노즐(41)이 제4 위치에 도달하였다고 판정한 경우, 컨트롤러(100)는 단계 S36, S37, S38, S39를 순서대로 실행한다. 단계 S36에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 노즐 반송 기구(48)에 의한 노즐(41)의 이동을 정지시키도록 현상액 공급부(40)를 제어한다[도 13의 (c) 참조]. 단계 S37에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 현상액의 공급을 정지하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 예컨대 스캔 아웃 제어부(113)는, 밸브(47)를 폐쇄하여 탱크(44)로부터 노즐(41)에의 현상액의 공급을 정지하도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 단계 S38에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 노즐 반송 기구(48)에 의해 노즐(41)을 이동시켜 웨이퍼(W)의 상방으로부터 후퇴시키도록 현상액 공급부(40)를 제어한다. 단계 S39에서는, 스캔 아웃 제어부(113)가, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 이상으로 스캔 아웃 제어가 완료하여, 표면(Wa)에 현상액(DF2)의 퍼들이 형성된다[도 13의 (d) 참조]. 또한, 스캔 인 제어의 완료 시점에서 토출구(42)로부터의 현상액의 토출이 정지하고 있는 경우, 스캔 아웃 제어부(113)는, 노즐(41)이 제3 위치로부터 떨어져 제4 위치를 향하는 도중에 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다.
(세정·건조 제어)
도 14는 상기 단계 S04의 내용을 예시하는 흐름도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(100)는, 먼저 단계 S51을 실행한다. 단계 S51에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 현상 시간의 경과를 대기한다. 현상 시간은, 현상 처리의 진행의 정도를 적정화하도록 미리 설정되어 있다.
다음에, 컨트롤러(100)는 단계 S52, S53, S54, S55, S56, S57을 순서대로 실행한다. 단계 S52에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 노즐 반송 기구(56)에 의해 노즐(51)을 이동시켜 세정용의 제5 위치에 배치하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 제5 위치는, 예컨대 상기 제1 위치와 마찬가지로, 노즐(51)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 위치하도록 설정되어 있다. 단계 S53에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 웨이퍼(W)의 회전을 개시하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 이후, 세정·건조 제어부(115)는, 미리 설정된 회전 속도(ω4)로 웨이퍼(W)의 회전을 계속하도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 회전 속도(ω4)는, 예컨대 500∼2000 rpm이고, 1000∼1500 rpm이어도 좋다. 단계 S54에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 린스액(RF)의 공급을 개시하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다[도 15의 (a) 참조]. 단계 S55에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 린스 시간의 경과를 대기한다. 린스 시간은, 현상액(DF2) 및 현상 처리에 의한 용해물을 충분히 씻어 버릴 수 있도록 설정되어 있다[도 15의 (b) 참조]. 단계 S56에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 린스액(RF)의 공급을 정지하도록 린스액 공급부(50)를 제어한다. 단계 S57에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 노즐(51)을 웨이퍼(W)의 상방으로부터 후퇴시키도록 린스액 공급부(50)를 제어한다.
다음에, 컨트롤러(100)는, 단계 S58, S59, S61을 순서대로 실행한다. 단계 S58에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 회전 속도(ω4)로부터 회전 속도(ω5)로 변화시키도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 회전 속도(ω5)는, 회전 속도(ω4)보다 큰 값으로 설정되어 있다. 회전 속도(ω5)는, 예컨대 1500∼4500 rpm이고, 2000∼4000 rpm이어도 좋다. 단계 S59에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 건조 시간의 경과를 대기한다. 건조 시간은, 표면(Wa) 상의 잔액을 충분히 제거할 수 있도록 설정되어 있다[도 15의 (c) 참조]. 단계 S61에서는, 세정·건조 제어부(115)가, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키도록 회전 유지부(30)를 제어한다. 이상으로 세정·건조 제어가 완료한다.
〔본 실시형태의 효과〕
이상에 설명한 바와 같이, 현상 처리 장치(20)는, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 회전 유지부(30)와, 회전 유지부(30)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대향하는 접액면(43) 및 접액면(43)에 개구하는 토출구(42)를 포함하는 노즐(41)을 갖는 현상액 공급부(40)와, 컨트롤러(100)를 포함하고, 컨트롤러(100)는, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 스캔 인 제어와, 스캔 인 제어의 실행 후, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 토출구(42)로부터 현상액을 토출시켜, 접액면(43)을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 현상액에 접촉시키면서 노즐(41)을 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동시키도록 현상액 공급부(40)를 제어하는 스캔 아웃 제어와, 스캔 아웃 제어의 실행 중에, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어하다 감속 제어를 실행하도록 구성되어 있다.
이 현상 처리 장치(20)에 따르면, 스캔 인 제어 및 스캔 아웃 제어의 실행에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 현상액이 2회 도포된다. 1회째의 도포에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대한 현상액의 접촉각이 저하하기 때문에, 2회째의 도포에 있어서 현상액이 원활하게 발라진다.
1회째의 도포에 있어서는 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측으로부터 회전 중심(RC)측으로 이동하기 때문에, 현상액은 웨이퍼(W)의 외주(Wb)측부터 먼저 도포된다. 한편, 2회째의 도포에 있어서는 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동하기 때문에, 현상액은 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)측부터 먼저 도포된다. 이 때문에, 1회째의 도포와 2회째의 도포의 조합에 의해, 현상액의 도포 타이밍의 차이에 기인하는 현상 처리의 진행도(진행의 정도)의 차이가 생기기 어려워진다. 또한, 2회째의 도포에 있어서는, 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)측으로부터 외주(Wb)측으로 이동함으로써, 오래된 현상액을 외측으로 밀어내면서 새로운 현상액이 발라진다.
스캔 아웃 제어의 실행 중에는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전 속도를 서서히 저하시키는 감속 제어가 실행된다. 회전 속도의 저하에 의해, 현상액의 과도한 뿌리침이 방지되어, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 적절한 액막이 형성된다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 서서히 저하하기 때문에, 급감속에 기인하는 풀백[외주(Wb)측으로 퍼져 있던 현상액이 회전 중심(RC)측으로 되돌아가는 현상]이 억제되어, 현상액이 보다 원활하게 발라진다.
이상으로부터, 균일성이 높은 현상액의 액막을 형성할 수 있다. 따라서, 이 현상 처리 장치(20)는, 현상 처리의 진행의 정도가 웨이퍼(W) 상의 위치에 의해 변동되는 것을 억제하는 데 유효하다.
감속 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 외주(Wb)에 접근함에 따라 웨이퍼(W)의 회전의 감속도를 서서히 저하시키도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 노즐(41)로부터 토출된 현상액에 작용하는 원심력을 적절하게 조절하여, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
감속 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 접액면(43) 내의 어느 한 점이 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대하여 일정한 속도로 이동하도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 노즐(41)로부터 토출된 현상액에 작용하는 원심력을 보다 적절하게 조절하여, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
스캔 아웃 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 감속 제어에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 변화량과 비교하여, 스캔 인 제어의 종료 시부터 감속 제어의 개시 시까지의 동안에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 변화를 작게 하도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 감속 제어의 개시 시에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도를, 스캔 인 제어의 종료 시에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도에 가까운 높이로 함으로써, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
감속 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 스캔 인 제어의 실행 시간과 비교하여 긴 시간에 걸쳐 웨이퍼(W)의 회전 속도의 감속을 계속하도록 회전 유지부(30)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 보다 완만하게 감속시킴으로써, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
스캔 아웃 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)으로부터 떨어져 외주(Wb)측을 향하는 도중에 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 개시하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 있어서의 현상 처리의 진행을 억제할 수 있다.
스캔 인 제어에 있어서, 컨트롤러(100)는, 접액면(43)의 중심이 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 도달하기 전에 토출구(42)로부터의 현상액의 토출을 정지하도록 현상액 공급부(40)를 제어하여도 좋다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 회전 중심(RC)에 있어서의 현상 처리의 진행을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
현상 처리 장치(20)는, 회전 유지부(30)에 유지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 현상액과는 상이한 린스액을 공급하는 린스액 공급부(50)를 더 포함하고, 컨트롤러(100)는, 스캔 인 제어의 실행 전, 회전 유지부(30)가 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에, 린스액을 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 공급하도록 린스액 공급부(50)를 제어하는 프리웨트 제어를 추가로 실행하도록 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 스캔 인 제어에 있어서, 현상액을 보다 원활하게 바를 수 있다.
이상, 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 개시는 반드시 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 처리 대상의 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 예컨대 유리 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 등이어도 좋다.
20…현상 처리 장치, 30…회전 유지부,
40…현상액 공급부(제1 공급부), 41…노즐,
42…토출구, 43…접액면,
50…린스액 공급부(제2 공급부), 100…컨트롤러(제어부),
DF, DF1, DF2…현상액, RC…회전 중심,
RF…린스액(프리웨트액), W…웨이퍼(기판),
Wa…표면, Wb…외주,
ω1, ω2, ω3, ω4, ω5…회전 속도

Claims (10)

  1. 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와,
    상기 회전 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 대향하는 접액면 및 상기 접액면에 개구하는 토출구를 포함하는 노즐을 갖는 제1 공급부와,
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 회전 유지부가 상기 기판을 회전시키고 있을 때에, 상기 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 상기 접액면을 상기 기판의 표면의 상기 현상액에 접촉시키면서 상기 노즐을 상기 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시키도록 상기 제1 공급부를 제어하는 스캔 인 제어와,
    상기 스캔 인 제어의 실행 후, 상기 회전 유지부가 상기 기판을 회전시키고 있을 때에, 상기 토출구로부터 상기 현상액을 토출시켜, 상기 접액면을 상기 기판의 표면의 상기 현상액에 접촉시키면서 상기 노즐을 상기 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동시키도록 상기 제1 공급부를 제어하는 스캔 아웃 제어와,
    상기 스캔 아웃 제어의 실행 중에, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 외주에 접근함에 따라 상기 기판의 회전 속도를 서서히 저하시키도록 상기 회전 유지부를 제어하는 감속 제어를 실행하도록 구성된 것인, 현상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감속 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 외주에 접근함에 따라 상기 기판의 회전의 감속도를 서서히 저하시키도록 상기 회전 유지부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감속 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접액면 내의 어느 한 점이 상기 기판의 표면에 대하여 일정한 속도로 이동하도록 상기 회전 유지부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스캔 아웃 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 감속 제어에 있어서의 상기 기판의 회전 속도의 변화량과 비교하여, 상기 스캔 인 제어의 종료 시부터 상기 감속 제어의 개시 시까지의 동안에 있어서의 상기 기판의 회전 속도의 변화를 작게 하도록 상기 회전 유지부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감속 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 스캔 인 제어의 실행 시간과 비교하여 긴 시간에 걸쳐 상기 기판의 회전 속도의 감속을 계속하도록 상기 회전 유지부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스캔 인 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 회전 중심에 도달하기 전에 상기 토출구로부터의 상기 현상액의 토출을 정지하도록 상기 제1 공급부를 제어하고,
    상기 스캔 아웃 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 회전 중심으로부터 떨어져 외주측을 향하는 도중에 상기 토출구로부터의 상기 현상액의 토출을 개시하도록 상기 제1 공급부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스캔 인 제어에 있어서, 상기 제어부는, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 회전 중심에 도달하기 전에 상기 토출구로부터의 상기 현상액의 토출을 정지하도록 상기 제1 공급부를 제어하는 것인, 현상 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 상기 현상액과는 상이한 프리웨트액을 공급하는 제2 공급부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 스캔 인 제어의 실행 전, 상기 회전 유지부가 상기 기판을 회전시키고 있을 때에, 상기 프리웨트액을 상기 기판의 표면에 공급하도록 상기 제2 공급부를 제어하는 프리웨트 제어를 추가로 실행하도록 구성된 것인, 현상 처리 장치.
  9. 기판을 유지하여 회전시키는 단계와,
    접액면 및 상기 접액면에 개구하는 토출구를 포함하는 노즐의 토출구로부터 현상액을 토출시켜, 회전하는 기판의 표면의 상기 현상액에 상기 접액면을 접촉시키면서 상기 노즐을 상기 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시키는 단계와,
    상기 노즐을 상기 기판의 외주측으로부터 회전 중심측으로 이동시킨 후, 상기 토출구로부터 상기 현상액을 토출시켜, 회전하는 기판의 표면의 현상액에 상기 접액면을 접촉시키면서 상기 노즐을 상기 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동시키는 단계와,
    상기 노즐이 상기 토출구로부터 상기 현상액을 토출하면서 상기 기판의 회전 중심측으로부터 외주측으로 이동하고 있을 때에, 상기 접액면의 중심이 상기 기판의 외주에 접근함에 따라 상기 기판의 회전 속도를 저하시키는 단계를 포함하는 현상 처리 방법.
  10. 제9항에 기재된 현상 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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