KR20010007326A - 현상처리방법 및 현상처리장치 - Google Patents

현상처리방법 및 현상처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 현상처리방법 및 현상처리장치에 관한 것으로서, 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 공급하면서 현상액 공급노즐을 기판 상에서 스캔함에 의해 노광 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행할 때, 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하도록 하여 기판상에 현상액을 도포함으로써, 현상처리의 흐트러짐이 적어져 선폭(線幅) 균일성이 높은 현상처리를 수행할 수 있는 기술이 제시된다.

Description

현상처리방법 및 현상처리장치{DEVELOPING METHOD AND DEVELOPING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 노광 후의 현상처리를 수행하는 현상방법 및 현상처리장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조공정에 있어서의 포토리소그래피(photo-lithography)공정을 위한 레지스트 도포·현상처리시스템에 있어서는, 반도체 웨이퍼의 표면에 레지스트 막을 형성하는 레지스트 도포처리와, 레지스트 도포 후의 웨이퍼에 대하여 노광처리를 수행한 후에 당해 웨이퍼를 현상하는 현상처리가 이루어지고 있고, 이들 레지스트 도포처리 및 현상처리는, 각각 이 시스템에 탑재된 레지스트 도포처리 유니트 및 현상처리유니트에 의해 이루어진다.
현상처리유니트는, 반도체 웨이퍼를 흡착하여 보지시키는 스핀척과, 스핀척 상에 반도체 웨이퍼에 현상액을 공급하는 현상액 공급노즐을 갖추고 있다. 그리고, 종래의 현상유니트에 사용되는 현상액 공급노즐로서는, 반도체 웨이퍼의 직경보다도 길이가 긴 장척(長尺)모양의 노즐본체를 갖추고, 그 바닥면에 다수의 토출구가 일렬로 정렬된 상태로 형성되어 있는 것이 사용되고 있다. 이와 같은 현상액 공급노즐을 사용하여 현상액을 반도체 웨이퍼 상에 도포하기 위해서는, 먼저 현상액 공급노즐을 스핀척에 보지되어 있는 반도체 웨이퍼 상방의 반도체 웨이퍼 직경에 겹치는 위치로까지 이동시켜, 그 상태에서 현상액 공급노즐 내의 공간으로 소정 압력으로 현상액을 공급하여 토출구로부터 현상액을 반도체 웨이퍼에 토출시키면서 반도체 웨이퍼를 적어도 1/2 회전시킨다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼의 전면에 균일한 현상액 퍼들(puddle)을 형성한다.
그러나, 이와 같이 하여 현상액을 도포하는 경우에는, 반도체 웨이퍼의 중심부와 가장자리부가 서로 회전속도가 다르게 되어, 중심부는 가장자리부에 비하여 회전속도가 늦어지기 때문에, 가장자리부 보다도 중심부 쪽이 현상액의 공급량이 많아지게 된다. 그 결과, 웨이퍼의 중심부와 가장자리부에 있어서 현상처리가 균일하게 진행하지 않아 회로 패턴의 선폭 균일성이 나빠지게 될 우려가 있다.
이와 같은 반도체 웨이퍼의 중심부와 가장자리부에 있어서의 현상액 토출량의 차이를 해소하기 위하여, 현상액 공급노즐을 반도체 웨이퍼 상에서 스캔시키면서 현상액을 토출함으로써 반도체 웨이퍼 상에 현상액을 도포하는 스캔방식이 채용되기 시작하고 있다. 그러나, 상기 스캔방식에서는, 스캔 개시시와 종료시에 있어서 현상처리가 항상 균일하게 진행하는 것은 아니기 때문에, 회로패턴의 선폭 균일성이 언제나 충분하다고는 할 수 없다. 또한, 이와 같은 스캔방식에 의해 현상액을 공급하는 경우에는, 반도체 웨이퍼가 원형으로 되어 있기 때문에, 반도체 웨이퍼의 외측부분에도 현상액이 공급됨으로써 그 만큼의 현상액이 낭비되어진다.
본 발명의 목적은, 현상처리의 불균일이 적고, 선폭 균일성이 높은 현상처리방법 및 현상처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 낭비되는 현상액의 양을 줄일 수 있는 현상처리방법 및 현상처리장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 관점에 의하면 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출하면서, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시킴으로써, 노광 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법이고, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 스캔하도록 하여 기판 상에 현상액을 도포하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 2 관점에 의하면, 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법이고, 기판 상에 현상액을 대상으로 토출하는 현상액 공급노즐과, 현상액을 상기 현상액 공급노즐에 공급하는 현상액 공급기구와, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 이동기구와, 현상액 공급노즐로부터 현상액을 대상으로 토출시키면서 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하도록 상기 현상액 공급기구로부터 상기 현상액 공급노즐로의 현상액의 공급 및 상기 이동기구에 의한 상대이동을 제어하는 제어기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치가 제공된다.
상기 본 발명의 제 1 및 제 2 관점에 의하면, 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하도록 하여 기판 상에 현상액을 도포하기 때문에, 1회의 스캔에 의해 기판 상에 형성된 현상액 퍼들이 2회 이후의 스캔시의 현상액 토출에 의해 교반되는 효과를 얻을 수 있어 현상액 처리를 균일하게 수행할 수 있기 때문에, 선폭 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 관점에 의하면, 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법이고, 현상액 공급노즐 내를 복수의 현상액 저류(貯流)실로 분할하여, 이들 현상액 저류실로부터 현상액 토출량을 각각 제어하면서, 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 토출하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 관점에 의하면, 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리장치이고, 그 내부가 현상액을 저류하는 복수의 현상액 저류실로 분할되어, 이들 현상액 저류실로부터 현상액을 토출하는 현상액 공급노즐과, 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 이동기구와, 상기 현상액 공급노즐의 복수의 저류실에 각각 현상액을 공급하는 현상액 공급기구와, 상기 현상액 공급노즐의 복수의 현상액 저류실로부터 각각 소정량의 현상액이 토출되도록 상기 현상액 공급기구로부터 각 현상액 저류실로의 현상액의 공급을 제어하는 제어기구를 구비하고, 상기 이동기구에 의해 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대이동을 발생시키면서 상기 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 공급하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치가 제공된다.
상기 본 발명의 제 3 관점 및 제 4 관점에 있어서는, 현상액 공급노즐을 복수의 현상액 처리실로 분할하여, 이들 현상액 저류실로부터의 현상액 토출량을 각각 제어하면서 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 토출하기 때문에, 현상액의 토출이 불필요한 부분, 예를들어 기판으로부터 떨어진 위치에 있는 부분으로의 현상액의 공급을 감소 또는 정지시키는 것이 가능하여 현상액의 낭비를 줄일 수 있으므로 전체적으로 현상액 소비량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예와 관련된 현상처리유니트가 탑재된 반도체 웨이퍼의 도포현상처리시스템의 전체구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예와 관련된 현상처리유니트가 탑재된 반도체 웨이퍼의 도포현상처리시스템의 전체구성을 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예와 관련된 현상처리유니트가 탑재된 반도체 웨이퍼의도포현상시스템의 전체구성을 나타내는 배면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 현상처리유니트의 전체구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 현상처리유니트를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 현상처리유니트에 사용되는 현상액 공급노즐을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예와 관련된 현상액 공급방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8은 현상액 공급노즐을 스캔하였을 때에 있어서의 그 웨이퍼 상의 위치와 패턴 길이와의 관계를 스캔 회수에 따라 나타낸 그래프이다.
도 9는 현상액 공급노즐의 스캔 회수와 선폭의 면내 레인지(range) 및 크리티컬 디멘션(critical dimension)(CD)과의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 1 변형동작례를 나타내는 개략정면도이다.
도 11은 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 2 변형동작례를 나타내는 개략정면도이다.
도 12는 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 3 변형동작례를 나타내는 그래프이다.
도 13은 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 4 변형동작례를 나타내는 그래프이다.
도 14는 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 5 변형동작례를 나타내는 개략평면도이다.
도 15는 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 제 6 변형동작례를 나타내는 개략평면도이다.
도 16은 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 세정기구에 관한 일례를 나타내는 단면도이다.
도 17은 상기 실시예에 있어서 현상액 공급노즐의 변형례를 나타내는 개략정면도이다.
도 18은 현상액 공급노즐로부터 현상액을 토출하면서 현상액 공급노즐을 스캔시킬 경우에 있어서의 현상처리유니트를 상방에서 본 모식적 평면도이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 관련된 현상액 공급노즐을 나타내는 부분 단면사시도이다.
도 20은 본 발명의 제 2 실시예와 관련된 현상액 공급노즐 및 공급기구를 나타내는 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예와 관련된 현상액 공급방법을 설명하기 위한 도이다.
도 22는 현상액 공급노즐의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1 : 도포현상처리시스템 10 : 카세트 스테이션
11 : 처리스테이션 12 : 인터페이스부
20 : 카세트 재치대 20a : 위치결정돌기
21 : 웨이퍼 반송기구 21a : 반송아암
22 : 반송기구 22a : 반송로
23 : 주변노광장치 24 : 웨이퍼 반송체
25 : 안내레일 46 : 반송장치
47 : 반송기대 48 : 보지부재
49 : 통상지지체 50 : 유니트 바닥판
52 : 스핀척(회전수단) 54 : 구동모터(회전수단)
58 : 플랜지 부재 60 : 승강이동수단
62 : 승강가이드수단 70 : 창문
86, 86', 186 : 현상액 공급노즐 88 : 현상액 공급관
88a : 제 1 현상액 공급관 88b : 제 2 현상액 공급관
88c : 제 3 현상액 공급관(공급수단)
89 : 현상액 공급부(현상액 공급기구) 92, 104 : 노즐스캔아암
94 : 가이드레일 96 : 수직지지부재
102 : 린스노즐 110, 110' : 제어부(제어기구)
111 : Y축 구동기구(이동기구) 112 : Z축 구동기구
115 : 대기위치 120 : 노즐세정기구
130a∼130c : 현상액 저류(貯流)실
131 : 측벽 132a∼132c : 개폐밸브 133a∼133c : 유량제어장치
186 : 현상액 공급노즐 187 : 현상액 토출구
201 : 회전기구 204 : 세정액 분출기구
205 : 히터 AD : 어드히젼 유니트
ALIM : 얼라인먼트 유니트 COL : 쿨링유니트
COT : 레지스트 도포유니트 CP : 컵
CR : 웨이퍼 카세트 DEV : 현상처리유니트
EXT : 엑스텐션 유니트 EXTCOL : 엑스텐션·쿨링유니트
HP : 핫플레이트 유니트 W : 반도체 웨이퍼
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 액처리장치의 한 실시예에 관련된 현상처리유니트가 탑재된 레지스트 도포현상처리시스템을 나타내는 개략평면도이고, 도 2는 그 정면도, 도 3은 그 배면도이다.
상기 레지스트 도포현상처리시스템(1)은, 반송 스테이지인 카세트 스테이션(10)과, 복수의 처리유니트를 갖추는 처리스테이션(11)과, 처리스테이션(11)에 인접하여 설치되는 노광장치(도시생략)와의 사이에서 웨이퍼를 주고받기 위한 인터페이스부(12)를 구비하고 있다.
상기 카세트 스테이션(10)은, 피처리체로서의 반도체 웨이퍼(W)(이하, 간단히 웨이퍼로 칭함)를 복수장, 예를들어 25장 단위로 웨이퍼 카세트(CR)에 탑재된 상태로 다른 시스템으로부터 이 시스템으로 반입 또는 이 시스템으로부터 다른 시스템으로 반출하거나, 웨이퍼 카세트(CR)와 처리스테이션(11) 사이에서 웨이퍼의 반송을 수행하기 위한 것이다.
상기 카세트 스테이션(10)에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이 카세트 재치대(20) 상에 도 내의 X방향을 따라 복수(도에서는 4개)의 위치결정돌기(20a)가 형성되어 있어, 상기 위치결정돌기(20a)의 위치에 웨이퍼 카세트(CR)가 각각의 웨이퍼 출입구를 처리스테이션(11) 측으로 향하게 하여 일렬로 재치가 가능하도록 되어 있다. 웨이퍼 카세트(CR)에 있어서는 웨이퍼(W)가 수직방향(Z방향)으로 배열되어 있다. 또한, 카세트 스테이션(10)은, 웨이퍼 카세트 재치대(20)와 처리스테이션(11) 사이에 위치하는 웨이퍼 반송기구(21)를 갖추고 있다. 상기 웨이퍼 반송기구(21)는, 카세트 배열방향(X방향) 및 그 내부 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(Z방향)으로 이동이 가능한 웨이퍼 반송용 아암(21a)을 갖추고 있고, 상기 반송아암(21a)에 의해어느 한쪽의 웨이퍼 카세트(CR)에 대하여 선택적으로 진입이 가능하도록 되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송용 아암(21a)은, θ방향으로 회전이 가능하도록 구성되어 있고, 후술하는 처리스테이션(11) 측의 제 3 처리유니트군(G3)에 속하는 얼라인먼트 유니트(ALIM) 및 엑스텐션 유니트(EXT)에도 진입이 가능하도록 되어 있다.
상기 처리스테이션(11)은, 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 도포·현상을 수행할 때의 일련의 처리를 실시하기 위한 복수의 처리장치를 갖추고, 이들이 소정 위치에 다단으로 설치되어 있어, 이들에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 한장씩 처리된다. 상기 처리스테이션(11)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 중심부에 반송로(22a)를 갖추고, 그 내부에 주 웨이퍼 반송기구(22)가 설치되고, 웨이퍼 반송로(22a)의 주변에 전 처리유니트가 배치되어 있다. 이들 복수의 처리유니트는, 복수의 처리유니트군으로 나뉘어져 있고, 각 처리유니트군은 복수의 처리유니트가 연직방향을 따라 다단으로 배치되어 있다.
주 웨이퍼 반송기구(22)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 통상지지체(49)의 내측에 웨이퍼 반송장치(46)를 상하방향(Z방향)으로 승강이 자유롭도록 장비되어 있다. 통상지지체(49)는, 모터(도시생략)의 회전구동력에 의해 회전이 가능하도록 되어 있고, 이에 의해 웨이퍼 반송장치(46)도 일체적으로 회전이 가능하도록 되어 있다.
웨이퍼 반송장치(46)는, 반송기대(47)의 전후방향으로 이동이 자유로운 복수개의 보지부재(48)를 갖추고, 이들 보지부재(48)에 의해 각 처리유니트 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받기를 실현하고 있다.
또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 있어서는 4개의 처리유니트군(G1, G2, G3, G4)이 웨이퍼 반송로(22a)의 주위에 실제로 배치되어 있고, 처리유니트군(G5)은 필요에 따라 배치가 가능하도록 되어 있다.
이들 중에서, 제 1 및 제 2 처리유니트군(G1, G2)은 시스템 정면(도 1에서 앞쪽)측에 병렬로 배치되고, 제 3 처리유니트군(G3)은 카세트 스테이션(10)에 인접하여 배치되고, 제 4 처리유니트군(G4)은 인터페이스부(12)에 인접하여 설치되어 있다. 또한, 제 5 처리유니트군(G5)은 배면부에 배치가 가능하도록 되어 있다.
이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이 제 1 처리유니트군(G1)에서는 컵(CP)내에서 웨이퍼(W)를 스핀척(도시생략)에 재치하여 소정의 처리를 수행하는 2대의 스피너(spinner)형 처리유니트가 상하 2단으로 배치되어 있고, 본 실시예에 있어서는 웨이퍼(W)에 레지스트를 도포하는 레지스트 도포유니트(COT) 및 레지스트의 패턴을 현상하는 현상유니트(DEV)가 밑에서부터 차례로 2단으로 중첩되어 있다. 제 2 처리유니트군(G2)도 마찬가지로, 2단의 스피너형 처리유니트로서의 레지스트 도포유니트(COT) 및 현상유니트(DEV)가 밑에서부터 차례로 2단으로 중첩되어 있다.
이와 같이 레지스트 도포유니트(COT) 등을 하단측에 배치하는 이유는, 레지스트액의 폐액이 기구적으로나 메인터넌스(maintenance) 상으로도 현상액의 폐액 보다 본질적으로 복잡하여, 이와 같이 도포유니트(COT) 등을 하단에 배치함으로써 그 복잡성이 완화되기 때문이다. 그러나, 필요에 따라 레지스트 도포유니트(COT) 등을 상단에 배치하는 것도 가능하다.
제 3 처리유니트군(G3)에 있어서는, 도 3에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)를 재치대(SP)에 얹어 소정의 처리를 수행하는 오븐형의 처리유니트가 다단으로 중첩되어 있다. 즉, 냉각처리를 수행하는 쿨링유니트(COL), 레지스트의 정착성을 높이기 위한 이른바 소수화처리를 수행하는 어드히젼 유니트(AD), 위치결정을 수행하는 얼라인먼트 유니트(ALIM), 웨이퍼(W)의 반입반출을 수행하는 엑스텐션 유니트(EXT), 노광처리전 및 노광처리후, 더 나아가서는 현상처리 후에 웨이퍼에 대하여 가열처리를 수행하는 4개의 핫플레이트 유니트(HP)가 밑에서부터 차례로 8단으로 중첩되어 있다. 얼라인먼트 유니트(ALIM) 대신에 쿨링유니트(COL)를 설치하여, 쿨링유니트(COL)에 얼라인먼트 기능을 갖추게 하여도 좋다.
제 4 처리유니트군(G4)도 오븐형의 처리유니트가 다단으로 중첩되어 있다. 즉, 쿨링유니트(COL), 쿨링유니트 플레이트를 갖춘 웨이퍼 반입반출부인 엑스텐션·쿨링유니트(EXTCOL), 엑스텐션 유니트(EXT), 쿨링유니트(COL) 및 4개의 핫플레이트 유니트(HP)가 밑에서부터 차례로 8단으로 중첩되어 있다.
이와 같이 처리온도가 낮은 쿨링유니트(COL), 엑스텐션·쿨링유니트(EXTCOL)를 하단에 배치하고, 처리온도가 높은 핫플레이트 유니트(HP)를 상단에 배치함으로써, 유니트 사이의 열적인 상호간섭을 적게할 수 있다.
상술한 바와 같이, 주 웨이퍼 반송기구(22)의 배부측에 제 5 처리유니트군(G5)을 설치할 수 있지만, 제 5 처리유니트군(G5)을 설치하는 경우에는, 안내레일(25)을 따라 주 웨이퍼 반송기구(21)로부터 보다 측방으로 이동이 가능하도록 되어 있다. 따라서, 제 5 처리유니트군(G5)을 설치하는 경우에도, 이것을 안내레일(25)을 따라 슬라이드 시킴으로써 공간이 확보되기 때문에, 주 웨이퍼 반송기구(21)에 대하여 배후로부터 메인터넌스 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 이 경우에, 이와 같은 직선상의 이동에 한정되지 않고, 회동시킴에 의해서도 마찬가지로 공간의 확보를 꾀할 수 있다. 또한, 상기 제 5 처리유니트군(G5)으로서는, 기본적으로 제 3 및 제 4 처리유니트군(G3, G4)과 마찬가지로, 오븐형의 처리유니트가 다단으로 적층된 구조를 갖추고 있는 것을 사용할 수 있다.
상기 인터페이스부(12)는, 깊이방향(X방향)에 관해서도 처리스테이션(11)과 마찬가지의 길이를 갖추고 있다. 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 인터페이스부(12)의 정면부에는, 이동성 픽업카세트(CR)와 정치(定置)형 버퍼카세트(BR)가 2단으로 배치되고, 배면부에는 주변노광장치(23)가 배설되고, 중앙부에는 웨이퍼 반송체(24)가 배설되어 있다. 상기 웨이퍼 반송체(24)는 X방향, Z방향으로 이동하여 양 카세트(CR, BR) 및 주변노광장치(23)에 진입이 가능하도록 되어 있다. 또한, 상기 웨이퍼 반송체(24)는 θ방향으로 회전이 가능하고, 처리스테이션(11)의 제 4 처리유니트군(G4)에 속하는 엑스텐션 유니트(EXT) 및 인접하는 노광장치측의 웨이퍼 주고받음대(도시생략)에도 진입이 가능하도록 되어 있다.
이와 같이 구성되는 레지스트 도포현상처리시스템(1)에 있어서는, 먼저 카세트 스테이션(10)에 있어서 웨이퍼 반송기구(21)의 웨이퍼 반송용 아암(21a)이 카세트 재치대(20) 상의 미처리 웨이퍼를 수용하고 있는 웨이퍼 카세트(CR)에 진입하여 상기 카세트(CR)로부터 한장의 웨이퍼(W)를 꺼내어 제 3 처리유니트군(G3)의 엑스텐션 유니트(EXT)로 반송한다.
웨이퍼(W)는, 상기 엑스텐션 유니트(EXT)로부터 주 웨이퍼 반송기구(22)의 웨이퍼 반송장치(46)에 의해 처리스테이션(11)으로 반입된다. 그리고, 제 3 처리유니트군(G3)의 얼라인먼트 유니트(ALIM)에 의해 얼라인먼트된 후, 어드히젼 처리유니트(AD)로 반입되어 레지스트 정착성을 높이기 위한 소수화처리(HMDS처리)가 이루어진다. 상기 처리는 가열을 동반하기 때문에 그 후 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송장치(46)에 의해 쿨링유니트(COL)로 반송되어 냉각된다.
어드히젼 처리가 종료되어 쿨링유니트(COL)에서 냉각된 웨이퍼(W)는, 계속해서 웨이퍼 반송장치(46)에 의해 레지스트 도포유니트(COT)로 반송되고, 그곳에서 도포막이 형성된다. 도포처리가 종료된 후, 웨이퍼(W)는 처리유니트군(G3, G4)의 어느 하나의 핫플레이트 유니트(HP) 내에서 프리베이크(pre-bake)처리되고, 그 후 어느 하나의 쿨링유니트에서 냉각된다.
냉각된 웨이퍼(W)는, 제 3 처리유니트군(G3, G4)의 얼라인먼트 유니트(ALIM)로 반송되고, 그곳에서 얼라인먼트된 후, 제 4 처리유니트군(G4)의 엑스텐션 유니트(EXT)를 매개로 하여 인터페이스부(12)로 반송된다.
인터페이스부(12)에서는, 주변노광장치(23)에 의해 주변노광되어 불필요한 레지스트가 제거되고, 그 후 웨이퍼(W)는 인터페이스부(12)에 인접하여 설치된 노광장치(도시생략)로 반송되어, 그곳에서 소정의 패턴을 따라 웨이퍼(W)의 레지스트막에 노광처리가 이루어진다.
노광 후의 웨이퍼는 다시 인터페이스부(12)로 되돌려져 웨이퍼 반송체(24)에 의해 제 4 처리유니트군(G4)에 속하는 엑스텐션 유니트(EXT)로 반송된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송장치(46)에 의해 어느 하나의 핫플레이트(HP)로 반송되어 포스트 엑스포져 베이크(post exposure bake)처리가 이루어지고, 다음에 쿨링플레이트(COL)에 의해 냉각된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 현상유니트(DEV)로 반송되고, 그곳에서 노광패턴의 현상이 이루어진다. 현상종료 후, 웨이퍼(W)는 어느 하나의 핫플레이트(HP)로 반송되어 포스트 베이크 처리가 이루어지고, 다음 쿨링플레이트(COL)에 의해 냉각된다. 이와 같은 일련의 처리가 종료된 후, 제 3 처리유니트군(G3)의 엑스텐션 유니트(EXT)를 매개로 하여 카세트 스테이션(10)으로 되돌려져 어느 하나의 카세트(CR)로 수용된다.
다음, 제 1 실시예에 관련된 현상처리유니트(DEV)에 관하여 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5는 현상처리유니트(DEV)의 전체구성을 나타내는 개략단면도 및 개략평면도이다.
상기 현상유니트(DEV)의 중앙부에는 환상(環狀)의 컵(CP)이 배치되고, 컵(CP) 내측에는 스핀척(52)이 배치되어 있다. 스핀척(52)은 진공흡착에 의해 웨이퍼(W)를 고정보지한 상태에서 구동모터(54)에 의해 회전구동된다. 구동모터(54)는 유니트 바닥판(50)의 개구에 승강이동이 가능하도록 배치되어, 예를들어 알루미늄에 의해 형성되는 캡모양의 플랜지(flange)부재(58)를 매개로 하여, 예를들어 에어실린더에 의해 형성되는 승강이동수단(60) 및 승강가이드수단(62)과 결합되어 있다. 구동모터(54)의 측면에는, 예를들어 스텐레스강철(SUS)에 의해 형성되는 통상(筒狀)의 냉각재킷(64)이 설치되고, 플랜지부재(58)는 이 냉각재킷(64)의 상반부를 덮듯이 설치되어 있다.
현상액 도포시, 플랜지부재(58)의 하단은 유니트 바닥판(50) 개구의 외주부근에서 유니트 바닥판(50)에 밀착되고, 이에 의해 유니트 내부가 밀폐된다. 스핀척(52)은 주 웨이퍼 반송기구(22)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받기를 수행할 때에는, 승강구동기구(60)가 구동모터(54) 또는 스핀척(52)을 상방으로 들어올림으로써 플랜지부재(58)의 하단이 유니트 바닥판(50)으로부터 뜨도록 되어 있다. 덧붙여 설명하면, 현상처리유니트(DEV)의 프레임에는 웨이퍼 보지부재(48)가 들어올 수 있는 창문(70)이 형성되어 있다.
웨이퍼(W)의 표면에 현상액을 공급하기 위한 현상액 공급노즐(86)은, 장척(長尺) 모양을 형성하고, 그 기름한 방향을 수평으로 하여 배치되고, 현상액 공급관(88)을 매개로 하여 현상액 공급부(89)에 접속되어 있다. 상기 현상액 공급노즐(86)은, 노즐스캔아암(92)의 선단부에 탈착이 가능하도록 설치되어 있다. 상기 스캔아암(92)은 유니트 바닥판(50) 위에 한방향(Y방향)으로 깔려진 가이드 레일(94) 상에서 수평으로 이동이 가능한 수직지지부재(96)의 상단부에 설치되어 있고, 방향구동기구(111)에 의해 수직지지부재(96)와 일체적으로 Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한, 현상액 공급노즐(86)은 Z축 구동기구(112)에 의해 상하방향(Z방향)으로 이동이 가능하도록 되어 있다.
현상액 공급노즐(86)은, 도 6에 나타낸 바와 같이 그 하면에 복수의 토출구(87)를 갖추고 있고, 토출된 현상액이 전체적으로 보아 띠모양으로 되도록 되어 있다. 현상액의 도포시에는, 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액을 웨이퍼(W) 상에 띠모양으로 토출시키면서 Y축 이동기구(11)에 의해 현상액 공급노즐(86)을 가이드레일(65)을 따라 이동시켜 웨이퍼 상을 스캔시킨다. 본 실시예에서는, 현상액 공급노즐(86)이 웨이퍼(W) 상을 2회 이상 스캔시키기 위하여 현상액 공급노즐(86)이 왕복이동하도록 되어 있다. 덧붙여 설명하면, 현상액 공급노즐(86)은 현상액을 토출하면서 왕복이동하기 때문에, 어느 방향에서 스캔을 하더라도 현상액을 웨이퍼(W)를 향하여 토출할 수 있도록, 웨이퍼(W)에 대하여 수직으로 현상액을 토출하도록 구성되어 있다.
현상처리유니트(DEV)에 있어서의 구동계의 동작은 제어부(10)에 의해 제어된다. 즉, 구동모터(54) 및 Y축 이동기구(111) 및 Z축 이동기구(112)는 제어부(110)의 지령에 의해 구동된다. 또한, 현상액 공급부(89)로부터의 현상액의 공급도 제어부(110)에 의해 제어된다. 그리고, 본 실시예에서는 현상액 도포시에는 현상액 공급부(89)로부터의 현상액의 공급을 제어하여 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액을 토출하면서 Y축 구동기구(111)의 동작을 제어하여 현상액 공급노즐(86)을 축방향을 따라 2회 이상 스캔시킨다.
현상처리유니트(DEV)는, 세정액을 토출하기 위한 린스노즐(102)을 갖추고 있다. 상기 린스노즐(102)은 가이드 레일(94) 상을 Y방향으로 이동이 자유롭도록 설치된 노즐스캔아암(104)의 선단에 설치되어 있다. 이에 의해, 현상액에 의한 현상처리종료 후, 웨이퍼(W) 상으로 이동하여 세정액을 웨이퍼(W)에 토출하도록 되어 있다.
현상액 공급노즐(86)은, 노즐 대기부(115)(도 5)에서 대기하도록 되어 있고, 상기 대기부(115)에는 노즐(86)을 세정하는 노즐세정기구(120)가 설치되어 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 현상처리유니트(DEV)에 있어서의 현상처리의 동작을 설명하기로 한다.
소정의 패턴이 노광되어 포스트 엑스포져 베이크 처리 및 냉각처리된 웨이퍼(W)가 주 웨이퍼 반송기구(22)에 의해 컵(CP)의 바로 위로까지 반송되어 승강구동기구(60)에 의해 상승된 스핀척(52)에 진공흡착된다.
다음, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐이 웨이퍼(W) 한측의 단부(A) 상방에 위치하도록 하고, 상기 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액(L)을 띠모양으로 토출시키면서 Y축 이동기구(111)에 의해 현상액 공급노즐(86)을 웨이퍼의 다른 측 단부(B) 상방위치로까지 이동시켜 1회째의 스캔이 종료된다. 다음, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액(L)을 띠모양으로 토출시키면서 Y축 이동기구(111)에 의해 현상액 공급노즐(86)을 단부(B) 상방위치로부터 단부(A) 상방위치로까지 이동시켜, 2회째의 스캔이 종료된다. 이와 같이 현상액 공급노즐(86)의 왕복운동을 소정 회수로 수행하여 현상액 공급노즐(86)을 2회 이상의 소정 회수로 스캔시킴으로써 현상액 퍼들을 형성한다. 이와 같이, 현상액 노즐(86)을 2회 이상으로 스캔시킴으로써 1회째의 스캔에 의해 웨이퍼(W) 상에 형성된 현상액 퍼들이 2회째 이후의 스캔시의 현상액 토출에 의해 교반되어 이 교반효과에 의해 현상처리를 균일하게 수행할 수 있어 선폭 균일성을 향상시킬 수 있다.
이 경우, 2회째 이후의 스캔시에 현상액 공급노즐(86)로부터의 현상액의 토출량을 감소시키던가, 스캔 도중의 어떠한 시기에서 토출하지 않도록 제어부를 제어하여도 좋다. 이에 의해,선폭의 균일성을 향상시키면서 현상액 토출량을 삭감할 수 있다.
또한, 2회째 이후의 스캔시, 그 스캔 개시 전에 웨이퍼(W)를 소정 각도(30∼60°)로 회전시키도록(예를들어, 2회째의 스캔시에 웨이퍼를 30°회전시키고, 3회째의 스캔시에 웨이퍼를 30°더 회전시킨다), 제어부(10)에 의해 구동모터(54)를 제어하도록 하여도 좋다. 이에 의해, 현상액을 웨이퍼(W) 상에서보다 균등하게 퍼지도록 할 수 있어 선폭 균일성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 하여 현상액을 도포한 후, 웨이퍼(W) 상에 현상액 퍼들이 형성된 상태로 소정시간 정지되어, 자연대류에 의해 현상처리가 진행된다. 소정시간이 경과된 후, 웨이퍼(W)가 스핀척(52)에 의해 회전되어 현상액이 떨쳐져 떨어지고, 다음 린스 노즐(102)이 웨이퍼(W) 상방으로 이동되어, 린스노즐(102)로부터 세정액이 토출되어 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 현상액이 씻겨지게 된다.
그 후, 스핀척(52)이 고속으로 회전되어 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 현상액 및 세정액이 날라감으로써 웨이퍼(W)가 건조된다. 이에 의해, 일련의 현상처리가 종료된다.
그 후, 현상액의 교반에 의해 현상액에 흡착된 현상액 공급노즐(86)을 대기위치(115)로 이동시켜 노즐 세정기구(노즐 배스(nozzle bath))(120)에 위치시킨다. 그 리고, 여기서 현상액 공급노즐(86)의 선단에 세정액을 공급하여 세정한다.
다음, 본 실시예를 적용하여 실제로 현상을 수행한 결과에 관하여 설명하기로 한다. 여기서는, 상기의 도 6에 나타낸 형상의 현상액 공급노즐(86)을 사용하여 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액을 토출시키면서, 현상액 공급노즐(86)을 Y축 이동기구(111)에 의해 복수회에 걸쳐 스캔하여 웨이퍼(W) 상에 현상액을 도포하였다.
구체적으로는 이하의 순서로 실시하였다.
먼저, 현상액 공급노즐(86)을 웨이퍼(W) 가장자리로부터 5mm 떨어진 위치에 대기시키고, 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액의 더미 디스펜스(dummy dispense)를 수행하고, 현상액을 0.68∼2.0/min 로만 토출하였다.
상기 더미 디스펜스 후, Y축 이동기구(111)에 의해 현상액 공급노즐(86)을 웨이퍼(W) 상으로 스캔시켰다. 이 때의 이동속도는 25∼150mm/sec이었다.
상기 1회째의 스캔을 종료한 후, Y축 이동기구(111)에 의해 현상액 공급노즐(86)이 2회째의 스캔을 수행하도록 하였다. 그 후, 마찬가지로 현상액 공급노즐(86)을 3∼4회에 걸쳐 스캔시켰다.
상기 스캔을 종료한 후, 현상액 공급노즐(86)을 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 5mm 떨어진 위치로 이동시키고, 0.5초 동안 더미 디스펜스를 실시한 후 현상액의 토출을 정지시키고 그 후 노즐세정기구(노즐배스)(120)로 되돌렸다.
실험결과를 도 8에 나타내었다. 도 8은 스캔시에 있어서의 웨이퍼(W) 상의 위치와 패턴길이(즉, 선폭)와의 관계를 나타내고 있다. 도 8에 확실하게 나타낸 바와 같이, 1회째의 스캔시에 있어서는 웨이퍼 면내에서 흐트러짐이 보여지고, 또한 스캔개시시와 종료시에서의 패턴길이(선폭)의 차이가 크게 나타나지만, 스캔의 회수가 증대됨에 따라 흐트러짐이 감소하고, 또한 스캔 개시시와 종료시에 있어서의 패턴 길이(선폭)의 차이가 적어지고 있다. 이와 같이, 현상액 공급노즐(86)을 2회 이상 스캔시킴으로써, 또한 스캔 회수를 증대시킬수록 선폭의 흐트러짐이 적어지도록 억제할 수 있어 선폭 균일성이 향상된다는 것을 확인하였다.
다른 실험결과를 도 9에 나타내었다. 도 9는 스캔 회수와 선폭의 면내 레인지 및 크리티컬 디멘션(CD)과의 관계를 나타내는 도이다. 도 9에 의해 나타낸 바와 같이, 스캔 회수가 증대함에 따라 선폭의 레인지가 적어지고, 4회째의 스캔에서는 실제 사용함에 있어 문제가 적은 면내 레인지로 억제시키는 것이 가능하다는 것을 확인하였다. 또한, 스캔의 회수가 증대됨에 따라, 특히 3회째의 스캔 이후에는 크리티컬 디멘션(CD)이 극도로 적어져, 실제 사용에 있어 문제가 적은 크리티컬 디멘션(CD)으로 억제시키는 것이 가능하다는 것을 확인하였다.
또한, 상술한 실시예에 있어서, 도 10B에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)을 2회째 이후에 스캔할 때의 현상액 공급노즐과 웨이퍼(W)와의 간격(D2)(예를들어 0.5mm정도)은, 도 10A에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)을 1회째에 스캔할 때의 현상액 공급노즐(86)과 웨이퍼(W)와의 간격(D1)(예를들어 1.5mm정도) 보다도 좁게 되도록 현상액 공급노즐(86)을 승강시켜도 좋다. 이에 의해, 2회째 이후의 현상액 공급노즐(86)에 의한 현상액의 교반효과를 높이는 것이 가능하다.
또한, 도 11A에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)을 1회째 스캔할 때의 현상액 공급노즐(86)과 웨이퍼(W)가 이루는 각도(θ1)가 현상액 공급노즐의 진행방향에 대하여 예를들어 45°전후로 되고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)을 2회째 스캔할 때에 현상액 공급노즐(86)과 웨이퍼(W)가 이루는 각도(θ2)가 현상액 공급노즐(86)의 진행방향에 대하여 예를들어 45°전후로 되도록 회전기구(201)에 의해 현상액 공급노즐(86)을 회전시키도록 하여도 좋다. 이에 의해서도 현상액 공급노즐(86)에 의한 현상액의 교반효과를 높일 수 있다.
또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)의 이동속도는 1회째 스캔시에 비하여 2회째 스캔시가 빠르게 하여도 좋다. 이에 의해, 현상액 공급노즐(86)에 의한 현상액의 교반효과를 높일 수 있다. 그리고, 3회 이상 스캔하는 경우에는 그 후 더욱 스캔속도를 빠르게 하는 것이 바람직하다.
또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)의 현상액의 토출량은 1회째 스캔시에 비하여 2회째 스캔시가 적도록 하여도 좋다. 이에 의해서도, 현상액 공급노즐(86)에 의한 현상액의 교반효과를 높일 수 있다. 그리고, 3회 이상 스캔하는 경우에는 그 후에 더욱 토출량을 적게 하는 것이 좋다.
또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 1회째 현상액 공급노즐(86)의 스캔을 수행한 후, 웨이퍼(W)보다 외측 위치(202)에서 일단 예를들어 2∼3초 동안 정지하고, 그 후 2회째 현상액 공급노즐(86)의 스캔을 수행하도록 하여도 좋다. 이와 같은 정지시간을 갖춤으로써, 액이 떨어지는 경우 그 위치(202)에서 떨어질 가능성이 높아, 액이 떨어짐으로 인한 웨이퍼(W)의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 1회째의 현상액 공급노즐(86)의 스캔시에 있어서의 반환위치를 웨이퍼(W)의 일단부(203)로 하고, 곧바로 반환하여 2회째의 현상액 공급노즐(86)의 스캔을 개시하도록 하면, 현상액 공급노즐(86)로부터 연속적으로 현상액을 토출하도록 할 수 있다. 이에 의해, 액이 떨어지게 되는 현상을 방지할 수 있다.
또한 도 16에 나타낸 바와 같이, 노즐 세정기구(120)에 있어서 현상액 공급노즐(86)을 향하여 세정액, 예를들어 순수한 물을 분출하는 세정액 분출기구(204)를 설치하고, 세정시에 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액을 토출시키면서 세정액을 분출시키도록 하여도 좋다. 이에 의해, 용해 생성물을 강력히 제거할 수 있고, 또한 세정액이 현상액 공급노즐(86) 내로 역류하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)로부터 소정의 간격을 띄워 일체적으로 히터를 설치하고, 현상액 공급노즐(86) 진행방향(206)의 뒷측에 히터(205)가 배치되도록 한다. 이에 의해, 현상액 공급노즐(86)로부터 토출된 현상액이 히터(205)의 열에 의해 대류가 발생하여, 용해 생성물이 섞임으로써 균일하게 현상을 수행할 수 있다.
또한, 2회째 이후의 스캔시에는 백 린스(back rinse)를 동시에 수행하여도 좋다.
다음, 제 2 실시예에 있어서의 현상처리유니트(DEV)에 관하여 설명하기로 한다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 현상액 공급노즐(86)로부터 현상액을 띠모양으로 토출시키면서 웨이퍼(W) 상을 스캔시킬 경우, 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 삐져나온부분(도 18에 해칭으로 나타낸 부분)에서는 현상액 공급노즐(86)로부터 토출되는 현상액이 낭비된다.
이와 같은 점으로부터, 본 실시예에서는 도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이 내부가 복수의 격벽(131)에 의해, 복수의 현상액 저류실(130a, 130b, 130c)로 분할된 현상액 공급노즐(86')을 사용하여, 각 현상액 저류실로부터 복수의 토출구(87')를 매개로 하여 현상액을 토출하도록 하고 있다. 이들 현상액 저류실 중에서 노즐(86')의 중앙에는 현상액 저류실(130a)이 위치하고, 그 양 외측에는 2개의 현상액 저류실(130b)이 위치하고, 또한 그들의 외측에는 2개의 현상액 저류실(130c)이 위치하고 있으며, 중앙의 현상액 저류실(130a)은 제 1 존(ZONE), 중간의 현상액 저류실(130B)은 제 2 존, 가장자리의 현상액 저류실(130C)은 제 3 존으로 되어 있다.
그리고, 각 존마다 현상액 공급관이 접속되어 있다. 즉, 제 1 존의 중앙 현상액 저류실(130a)에는 제 1 현상액 공급관(88a)이, 제 2 존의 중간 현상액 저류실(130b)에는 제 2 현상액 공급관(88b)이, 제 3 존의 가장자리 현상액 저류실(130c)에는 제 3 현상액 공급관(88c)이 각각 접속되어 있다. 또한, 이들 제 1 로부터 제 3 현상액 공급관(88a∼88c)에는 각각 예를들어 에어 오퍼레이션 밸브에 의해 형성되는 개폐밸브(132a∼132c), 및 예를들어 매스 플로우 콘트롤러(LMFC)에 의해 형성되는 유량제어장치(133a∼133c)가 사이에 설치되어 있다. 그리고, 이들 유량제어밸브(133a∼133c) 및 유량제어장치(133a∼133c)는 제어부(110')에 의해 제어된다. 이들 현상액 공급관(88a∼88c)은, 유량제어장치(133a∼133c) 상류측에서 하나의 공급관(88')으로 되어 현상액 공급부(89)로 접속되어 있다.
이와 같이 구성된 현상액 공급노즐(86')로부터 현상액을 대상으로 토출하면서, 상기 노즐(86')을 웨이퍼(W) 상에서 스캔하는 경우, 스캔 개시 직후에는 현상액 공급노즐(86)의 일부가 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 삐져나온다. 종래의 현상액 공급노즐에서는 이 벗어나온 부분으로부터도 현상액이 토출되어 그만큼 현상액이 낭비된다.
그러나, 본 실시예에서는, 제어부(110')에 의해 상기 삐져나온 부분에 대응하는 존의 개폐밸브 또는 유량제어장치를 제어하여, 삐져나온 부분에 대응하는 존의 현상액 저류실로부터의 현상액을 감소시키거나 토출시키지 않는다. 구체적으로는, 스캔 직후는, 도 21의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제 2 존 및 제 3 존이 웨이퍼(W)로 부터 벗어나 있기 때문에, 제어부(110')에 의해 개폐밸브(132b, 132c)를 닫거나 또는 유량제어장치(133b, 133c)를 제어하여, 제 2 존의 현상액 저류실(130b) 및 제 3 존의 현상액 저류실(130c)로부터 현상액의 토출을 정지시키거나, 토출량을 감소시켜 제 1 존에 대응하는 현상액 저류실(130a)로부터만 통상의 양으로 현상액을 토출시킨다. 그리고, 도 21의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제 3 존만이 웨이퍼(W)로부터 벗어난 상태로 되는 위치로까지 현상액 공급노즐(86')을 스캔시킬 경우에는, 제 2 존에 대응하는 현상액 저류실(130b)로부터의 현상액 토출량을 통상의 상태로 하여, 제 3 존의 현상액 저류실(130c)로부터의 현상액의 토출을 정지시킨 채, 또는 토출량을 감소시킨 채로 둔다. 또한, 현상액 공급노즐(86')을 스캔시키면, 최초에 제 3 존이 웨이퍼(W)로부터 벗어나고 다음에 제 2 존도 벗어나지만, 이 경우에도 마찬가지로 제 3 존의 현상처리실(130c) 또는/및 제 2 존의 현상액 저류실(130b)로부터의 현상액의 토출을 정지시키거나 토출량을 감소시키면 된다.
이와 같이, 복수의 현상액 저류실(130a∼130c)을 설치한 현상액 공급노즐(86')을 사용하고, 이들을 복수의 존으로 나누어 현상액 저류실(130a∼130c)로부터의 현상액의 토출량을 각 존마다 제어하기 때문에, 불필요한 부분에서의 현상액의 낭비를 적게할 수 있어 결과적으로 전체의 현상액 소비량을 억제할 수 있다.
상기 제 2 실시예에 있어서, 현상액 저류실의 개수 및 존의 개수는 한정되는 것이 아니다. 이 분할 수를 많이 함으로써 정도가 높은 제어를 수행할 수 있다. 또한, 이와 같이 복수의 현상액 저류실을 갖추는 현상액 공급노즐(86')을 사용하고, 이 노즐을 제 1 실시예와 마찬가지로 2회 이상 스캔을 하면, 현상액의 소비량을 억제하면서 선폭의 균일성을 높일 수 있다.
덧붙여 설명하면, 본 발명은 상기 2개의 실시예에 한정되지 않고 여러가지로 변형이 가능하다. 예를들어 현상액 공급노즐은 상기에 한정되는 것이 아니고, 예를들어 도 22에 나타낸 바와 같이 슬릿모양의 현상액 토출구(187)를 갖추는 현상액 공급노즐(186)을 사용하여도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는 현상액 공급노즐을 기판 상에서 스캔을 수행하는 것으로 하였지만, 현상액 공급노즐을 이동시키지 않고 기판을 이동시킴으로써 결과적으로 현상액 공급노즐을 스캔시킨 것과 마찬가지의 상태를 형성하여도 좋다. 또한, 반도체 웨이퍼용의 도포현상처리시스템에 갖추어진 현상유니트에 관하여 설명하였지만, 현상장치 단독으로 사용되는 것이어도 좋고, 또한 반도체 웨이퍼 이외의 다른 피처리기판, 예를들어 LCD기판 용의 현상장치에도 발명을 적용시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 현상액 공급노즐이 기판상을 2회 이상 스캔하도록 하여 기판 상에 현상액을 도포하기 때문에, 1회째의 스캔에 의해 형성된 현상액의 퍼들이 2회째 이후 스캔시의 현상액의 토출에 의해 교반되는 효과를 얻을 수 있고, 현상처리를 균일하게 수행할 수 있어 선폭의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 현상액 공급노즐 내를 복수의 현상액 저류실로 분할하고, 이들 현상액 저류실로부터의 현상액 토출량을 각각 제어하면서 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 토출하기 때문에, 현상액의 토출이 불필요한 부분, 예를들어 기판으로부터 떨어진 부분으로의 현상액의 공급을 감소 또는 정지시키는 것이 가능하여 현상액의 낭비를 없앨 수 있으므로 전체적으로 현상액 소비량을 억제시킬 수 있다.

Claims (27)

  1. 노광 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법에 있어서,
    (a) 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출하면서, 상기 현상액 공급노즐이, 기판 상을 상기 기판 한쪽의 단부측에서부터 다른쪽 단부측으로까지 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과 기판과의 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 공정과,
    (b) 상기 공정(a) 후, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과 기판과의 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(a)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판과의 사이에서 상대적 이동과, 상기 공정(b)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판과의 사이에서의 상대적 이동에 의해, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 왕복이동하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b)공정에서는, 상기 현상액 공급노즐로부터의 현상액의 공급량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (b)공정에서는, 상기 현상액 공급노즐로부터 현상액이 토출되지 않는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(a)와 상기 공정(b) 사이에서 기판을 소정의 각도로 회전시키는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(b)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이의 간격은, 상기 공정(a)에 있어서의 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이의 간격 보다도 좁게 되도록 상기 현상액 공급노즐 및 기판 중 적어도 한쪽을 승강하는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(b)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판이 이루는 각도는, 상기 공정(a)에 있어서의 상기 현상액 공급노즐과 기판이 이루는 각도와 다르도록 상기 현상액 공급노즐 및 기판 중 적어도 한쪽을 회전시키는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(b)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판의 상대적 이동속도가 상기 공정(a)에 있어서 상기 현상액 공급노즐과 기판의 상대적 이동속도 보다도 빠르게 되도록 상기 현상액 공급노즐 및 기판 중 적어도 한쪽의 이동속도를 가변시키는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(b)에 있어서 상기 현상액 공급노즐로부터의 현상액 토출량이 상기 공정(a)에 있어서의 상기 현상액 공급노즐로부터의 현상액 토출량보다 적어지도록, 상기 현상액 공급노즐로부터의 현상액 토출량을 가변시키는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(a)와 상기 공정(b) 사이에서 상기 현상액 공급노즐의 이동을 일단 정지하는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐의 정지시간이 적어도 2초인 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 공정(b) 후에, 상기 공급노즐로부터 현상액을 토출시키면서 상기 현상액 공급노즐에 세정액을 분출하여 상기 현상액 공급노즐을 세정하는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  13. 노광 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법에 있어서,
    (a) 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출하면서, 상기 현상액 공급노즐이, 기판상을 상기 기판 한쪽 단부측에서부터 다른쪽 단부측으로까지 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐을 이동시키는 공정과,
    (b) 상기 현상액 공급노즐로부터 띠모양으로 토출된 현상액에 열이 가해지도록 가열기구를 상기 현상액 공급노즐과 함께 이동시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  14. 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리장치에 있어서,
    기판 상에 현상액을 띠모양으로 토출하는 현상액 공급노즐과,
    현상액을 상기 현상액 공급노즐에 공급하는 현상액 공급기구와,
    상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 이동기구와,
    현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출하면서, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하도록 상기 현상액 공급기구로부터 상기 현상액 공급노즐로의 현상액의 공급 및 상기 이동기구에 의한 상대적 이동을 제어하는 제어기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 이동기구는, 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 왕복이동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어기구는, 2회째 이후의 스캔시에, 현상액의 토출량을 전회보다 감소하거나 토출되지 않도록 상기 현상액 공급기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    기판을 회전시키기 위한 회전기구를 더 구비하고,
    상기 제어기구는, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상에 현상액을 띠모양으로 토출시키면서 기판을 2회 이상 스캔할 때, 2회 이후의 스캔시에 그 스캔 개시전에 기판을 소정의 각도로 회전시키도록 상기 회전수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐로부터 현상액을 토출하면서, 상기 현상액 공급노즐에 세정액을 분출하여 상기 현상액 공급노즐을 세정하는 세정기구를 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐로부터 띠모양으로 토출된 현상액에 열이 가해지도록 상기 현상액 공급노즐과 함께 이동하는 가열기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  20. 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리방법에 있어서,
    복수의 현상액 저류(貯流)실로 분할된 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 토출하는 공정과,
    상기 각 현상액 저류실로부터의 현상액 토출량을 각각 제어하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출시키면서, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔하도록 상기 현상액 공급노즐과의 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 공정을 갖추는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔할 때, 기판으로부터 벗어난 위치에 존재하는 현상액 저류실로부터의 현상액 토출량을 감소시키거나, 또는 토출하지 않은 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하는 것을 특징으로 하는 현상처리방법.
  24. 노광처리 후의 기판에 현상액을 도포하여 현상처리를 수행하는 현상처리장치에 있어서,
    그 내부가 현상액을 저류하는 복수의 현상액 저류실로 분할되고, 이들 현상액 저류실로부터 현상액을 토출하는 현상액 공급노즐과,
    상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시키는 이동기구와,
    상기 현상액 공급노즐의 복수의 현상액 저류실에 각각 현상액을 공급하는 현상액 공급기구와,
    상기 현상액 공급노즐의 복수의 현상액 저류실로부터 각각 소정량의 현상액이 토출되도록 상기 현상액 공급기구로부터 각 현상액 저류실로의 현상액의 공급을 제어하는 제어기구를 구비하고,
    상기 이동기구에 의해 상기 현상액 공급노즐과 기판 사이에서 상대적 이동을 발생시키면서, 상기 현상액 공급노즐로부터 기판 상에 현상액을 공급하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 제어기구는, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔할 때, 기판으로부터 벗어난 위치에 존재하는 현상액 저류실로부터의 현상액 토출량을 감소시키거나 토출되지 않도록, 상기 현상액 공급기구로부터 각 현상액 저류실로의 현상액의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 제어기구는, 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 스캔할 때, 기판으로부터 떨어진 위치에 존재하는 현상액 저류실로부터 현상액 토출량을 감소시키거나 또는 토출하지 않도록 상기 현상액 공급기구로부터 각 현상액 저류실에의 현상액의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
  27. 청구항 24에 있어서,
    상기 제어기구는, 현상액 공급노즐로부터 현상액을 띠모양으로 토출시키면서 상기 현상액 공급노즐이 기판 상을 2회 이상 스캔하도록 상기 현상액 공급기구로부터 각 현상액 저류실로의 현상액의 공급 및 이동기구에 의한 상대이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 현상처리장치.
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