KR20040010318A - 현상방법 및 현상장치 및 액처리방법 및 액처리장치 - Google Patents

현상방법 및 현상장치 및 액처리방법 및 액처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 현상처리를 적절하게 행하는 현상방법과 현상장치, 및 액처리장치의 처리균일성을 높인 액처리방법 및 액처리장치를 제공하는 것이다.
처리를 행하는 상기 기판 주변의 제 1 주변역(α)으로부터의 배기, 또 제 1 주변역과 기판 사이의 제 2 주변부(β)으로부터의 배기를 자유롭게 행할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 기판 상의 현상액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있어, 현상처리시의 현상액을, 기판 상의 노광처리된 레지스트에 적절하게 작용시킬 수 있다.

Description

현상방법 및 현상장치 및 액처리방법 및 액처리장치{DEVELOPING METHOD AND DEVICE, AND LIQUID TREATMENT METHOD AND APPARATUS}
본 발명은, 현상방법, 현상장치, 액처리방법 및 액처리장치에 관한 것이다.
기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 전자재료를 형성할 때에 포토레지스트를 사용하는 포토리소그래피(photo lithography)기술을 사용하는 것은 일반적으로 알려져 있다. 이와 같은 기술의 일례로서 예를 들면, 일본국 특개평2-296316호 공보가 있다.
이 기술은 현상처리로서 퍼들(puddle)현상방식을 개시하고 있는 것으로서, 기판의 현상처리가 진행중일 때에 있어서, 상하이동이 자유롭게 구성된 회전스테이지 상에 기판을 유지하지 않고, 회전스테이지에 자유롭게 수수(受授)할 수 있도록구성된, 기판 뒷면에 접촉하는 고무 링(ring)을 구비한 링 지지프레임에 의해 기판을 지지하여 컵 내에서 현상처리를 실시하는 것이었다.
또, 다른 기술의 일례로서는 일본국 특허제3257038호가 있다.
이 기술은, 기판의 현상처리가 진행중일 때에는 스테이지 상에 기판을 유지하지 않고, 회전스테이지에 자유롭게 수수하고, 상하이동이 자유롭게 구성된 기판의 뒷면과 점접촉하는 핀을 구비한 격리수단에 의해 기판을 지지하고, 컵 내에서 온도·습도가 조절된 다운 플로우(down flow)의 환경 속에서 현상처리를 행하는 것이었다.
그러나, 기판에 현상액을 공급한 후에 온도·습도가 조절된 다운 플로우의 분출구에 기판을 근접시키기 때문에, 기판 상에 현상액에 대한 다운 플로우의 작용이 커져 현상액이 흘러넘치게 될 우려가 있다. 이것은 현상처리의 수율을 저하시키는 요인이 되고 있었다. 또, 컵 내에서 기판에 현상액을 공급하여 현상처리를 진행하고, 컵 내로부터 온도·습도 조절된 다운 플로우를 계속하여 배기시키고 있기 때문에, 기판 상의 현상액에 대한 다운 플로우의 영향이 막대하여, 기판 상의 현상액이 다운 플로우의 작용에 의해 현상액이 흘러넘치게 될 우려가 있어, 현상처리의 수율을 저하시키는 요인이 되고 있었다.
또, 회전 스테이지 상으로부터 기판을 격리수단 또는 고무 링을 구비한 지지프레임에 의해 이간시킨 후, 또는 회전 스테이지 상에 기판을 탑재하고 있을 때에, 기판 상의 현상액 또는 린스액 또는 현상액·린스액의 미스트(mist)가 기판 뒷면으로 돌아 들어와 격리수단 또는 고무 링을 구비한 링 지지프레임 또는 회전 스테이지에 부착되어, 이들이 건조처리시에 처리실에 미스트로서 발생하거나, 기판 뒷면에 이들이 부착되기 때문에, 다음의 처리실 또는 기판반송 도중에 미스트가 되어 처리장치 전체를 오염시키게 된다. 따라서, 현상처리의 수율뿐만 아니라, 기판처리 전체에 대한 수율을 저하시키는 요인으로 되어 있었다.
본 발명의 주요 관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 처리를 행하는 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 현상진행 중에는 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기 및 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판을 지지하는 상태에서 현상처리공정을 행하는 때에는 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 기판을 진공흡착하여 유지한 상태에서 린스공정을 행할 때에는 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 처리실 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지하여 상기 기판에 대해 현상액을 공급하는 제 1 공정과, 상기 기판의 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 1과 제 2 공정에 있어서 상기 처리실 내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 처리실 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 지지하여 상기 기판에 대해 현상액을 공급하는 제 1 공정과, 상기 기판의 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정과, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지하여 상기 기판에 대해 린스액을 공급하는 제 3 공정을 구비하고, 상기 제 1 공정 또는/및 제 3 공정과 제 2 공정에 있어서 상기 처리실 내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 처리실 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지한 후, 기판 상의 현상액 농도를 변화시키는 제 1 공정과, 상기 기판 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 1과 제 2 공정에 있어서 상기 처리실 내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 특히 기판 상의 현상액 대한 기류의 영향을 저하시키는 것이 가능하기 때문에, 현상처리를 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 지지 또는 유지하여 상기 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 지지 또는 유지하여 상기 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하는 공정과, 상기 기판 상의 현상액 농도를 변화시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 특히 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하고 있기 때문에, 적절한 양의 현상액을 기판 상에 퍼들되도록 할 수 있음과 동시에 불필요한 현상액을 컵을 통하여 제거할 수 있기 때문에, 기판처리에 있어서의 현상액 작용의 불균일을 억제시킬 수 있어 기판의 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 컵 내의 제 1 영역에서 기판을 둘러 싸서 현상액을 공급하는 공정과, 상기 컵 내의 상기 제 1 영역보다 좁은 제 2 영역에서 기판을 둘러 싸서 린스액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 컵 밖의 영역을 배기하면서 상기 기판 이면측을 지지하여 상기 기판 및 컵에 대하여 현상액을 제공하는 공정과, 상기 컵 내의 영역과 상기 컵 밖의 영역을 동시에 배기하면서 상기 기판의 이면측을 유지하여 상기 기판에 린스액을 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
이와 같은 구성에 의하면, 특히 기판 상의 현상액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있기 때문에, 현상처리에 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서, 상기 기판의 이면측을 지지하는 공정과, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지한 후에 다시 상기 기판의 이면측을 지지하여 상기 기판에 대하여 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법이 제공된다.
이와 같은 구성에 의하면, 특히 기판의 수수를 확실하게 행할 수 있고, 현상처리를 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체의 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 이 제 2 포위체와 상기 제 1 포위체 사이의 영역 및 상기 제 1 포위체 내의 영역을 각각 독립 또는/및 동시에자유롭게 배기시킬 수 있도록 구성된 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 특히 현상액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있기 때문에, 현상처리에 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체의 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 지지기구와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되어 상기 기판을 진공흡착에 의해 유지하는 유지기구와, 상기 지지기구에 의해 상기 기판이 지지되어 있을 때는 상기 제 1 포위체와 상기 제 2 포위체 사이의 영역으로부터 배기시키는 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 특히 기판의 수수를 확실하게 행할 수 있고, 또 기판 상의 현상액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있어, 현상처리를 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 이면측을 지지 또는 유지하여 상기 기판 및 컵에 대하여 현상액을 공급하는 현상액공급기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
이와 같은 구성에 의하면, 특히 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하고 있기 때문에, 적절한 양의 현상액을 기판 상에 퍼들시킬 수 있음과 동시에 불필요한 현상액을 컵을 거쳐 제거할 수 있기 때문에, 기판처리에 있어서의 현상액 작용의 불균일을 억제시킬 수 있어 기판의 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구에 설치되어 상기 기판을 지지하는 지지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 방지부를 구비한 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구의 상기 방지부로부터 상기 기판의 중심부 방향으로 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 방지부를 구비한 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구의 상기 방지부로부터 상기 기판의 중심부 방향으로 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구와, 이 지지기구에 의해 상기 기판이지지되어 현상처리진행 중에는 상기 컵 내로부터의 배기를 정지시키는 제어기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서, 상기 기판의 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체의 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되어 상기 기판을 진공흡착에 의해 유지하는 유지기구와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되고 또 상기 기판의 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구에 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구와, 상기 제 2 포위체와 상기 제 1 포위체 사이의 영역 및 상기 제 1 포위체 내의 영역을 동시 또는 선택적으로 자유롭게 배기할 수 있도록 구성된 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치가 제공된다.
이와 같은 구성에 의하면, 유지기구 및 지지기구에 현상액 또는 린스액 등의 부착을 억제할 수 있기 때문에, 이들이 건조될 때에 미스트로서 발생하는 것을 억제할 수 있게 된다. 따라서 기판의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 방법에 있어서, 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기 및 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 온도·습도가 조절된 기체가 공급되는 처리실내에 배치된 컵 내에서 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는방법에 있어서, 상기 온도·습도 조절된 기체의 공급을 정지시키지 않으면서 상기 기판의 처리중에는 상기 컵 내로부터의 배기를 저하 또는 정지시키고, 상기 컵 밖으로부터 상기 기체를 배기하는 것을 특징으로 하는 액처리방법이 제공된다.
또, 본 발명의 그 다음의 주요관점에 의하면, 처리실내에 배치된 컵 내에서 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 장치에 있어서, 상기 컵의 상하이동의 동작과 연동하여 상기 처리실 내의 기류의 흐름을 변화시키는 기류변동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치가 제공된다.
상기와 같은 구성에 의하면, 특히 기판 상의 처리액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있기 때문에 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 도포·현상장치의 실시형태에 있어서의 전체구조를 나타내는 평면도,
도 2는 도 1에 나타낸 현상처리부(DEV)에 있어서의 일 실시형태를 나타내는 개략단면도,
도 3(a)는 도 2에 나타낸 현상처리부(DEV) 주요부의 지지기구를 설명하는 개략사시도,
도 3(b)는 도 2에 나타낸 현상처리부(DEV) 주요부의 지지기구를 설명하는 개략단면도,
도 4(a)는 도 2에 나타낸 현상처리부(DEV)를 설명하는 개략평면도,
도 4(b)는 현상처리부(DEV)의 주요부를 설명하는 개략단면도,
도 4(c)는 현상처리부(DEV)의 주요부를 설명하는 개략단면도,
도 4(d)는 현상처리부(DEV)의 주요부를 설명하는 개략단면도,
도 5는 도포처리부(COT)에 있어서의 일 실시형태를 나타내는 개략단면도,
도 6은 도 5의 도포처리부(COT)를 설명하는 개략단면도,
도 7(a)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략사시도,
도 7(b)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략단면도,
도 8(a)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 주요부를 나타내는 개략단면도,
도 8(b)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 주요부를 나타내는 개략단면도,
도 9는 현상처리부(DEV)의 다른 컵의 실시형태를 나타내는 개략사시도,
도 10은 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태를 나타내는 개략단면도,
도 11은 도 10의 현상처리부(DEV)를 설명하는 개략평면도,
도 12(a)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략사시도,
도 12(b)는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략단면도,
도 13은 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략단면도,
도 14는 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 있어서의 지지기구를 설명하는 개략단면도,
도 15는 액처리장치에 있어서의 처리액을 수납하는 수납용기의 배치장소에 대하여 설명하는 사시도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 레지스트 처리장치 W : 반도체 웨이퍼(기판)
CU : 카세트 유닛부 IFU : 인터페이스 유닛부
COT : 도포처리부 DEV : 현상처리부
PU : 프로세스 유닛부 30, 100 : 에어 공급기구
31 : 제어기구 35, 104 : 지지기구
37 : 링(ring)부재(액침입방지기구) 32, 102 : 척(chuck)(유지기구)
α: 제 1 주변역 β: 제 2 주변역
60, 110 : 컵(제 1 포위체) 75, 113 : 벽부(제 2 포위체)
이하, 본 발명의 실시형태에 관하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1 은 액처리장치, 예를 들어 레지스트 처리장치인 도포현상장치의 실시형태에 있어서의 전체구조를 나타내는 개략평면도,
이 레지스트 처리장치(1)는, 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)를 복수매 자유롭게 수납이 가능한 카세트(C)를 복수로 자유롭게 탑재할 수 있도록 구성된 카세트 탑재부(U1)와 이 카세트 제치부(U1)의 카세트(C)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 반출입이 자유롭게 구성된 기판반출입기구(2)를 배치하는 기판반출입기구부 (U2)로 구성된 카세트 유닛부(CU)와, 다른 장치, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 노광처리를 행하는 노광장치(3)에 대하여 반도체웨이퍼(W)를 1매씩 건네주는 인도부(4)와 노광장치(3)로부터 반도체웨이퍼(W)를 1매씩 수취하는 수취부(5)와 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 자유롭게 반출입할 수 있도록 구성된 기판반출입기구(6)로 구성된 인터페이스 유닛부(IFU)와, 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 처리를 행하는 처리부, 예를 들어 액처리부로서 레지스트액을 도포하는 도포처리부(COT)와 반도체 웨이퍼(W) 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 현상처리부(DEV)와 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 타이밍에 있어서 반도체 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 상태를 검사하는 검사처리부(7)와 상기 기판반출입기구(2, 6)와의 사이에서 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 자유롭게 반출입할 수 있도록 구성된 기판 수수부(8, 9)와 이들 기판수수부(8, 9)와 도포처리부(COT)·현상처리부(DEV)·검사처리부(7)에 대하여 반도체 웨이퍼(W)를 1매씩 자유롭게 반송할 수 있도록 구성된 기판반송기구(10)로 구성된 프로세스 유닛부(PU)로 주요부가 구성되어 있다.
또한, 상기한 기판반출입기구(2, 6)의 반도체 웨이퍼(W)를 진공흡착하여 유지 또는 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 점접촉 또는 선접촉에 의해 지지하는 아암(11, 12)은, 도면에 있어서의 수직방향(Z1, Z2)과 진퇴방향(Y1, Y2)과 회전방향 (1, 2)으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되고, 아암(11, 12)의 기초대(13, 14)는 아암(11, 12)마다 도면에 있어서의 수평방향(X1, X2)으로 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 또, 프로세스 유닛부(PU)의 기판반송기구(10)의 아암(17)은, 반도체 웨이퍼 (W)의 둘레 가장자리부를 점접촉 또는 선접촉에 의해 지지하도록 구성되고, 도면에 있어서의 수직방향(Z0)과 진퇴방향(Y0)과 회전방향( 0)으로 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 또한, 편의상 기판반출입기구(2, 6) 및 기판반송기구(10)를 상기한 바와 같이 설명하였지만, 다관절(多關節)로봇을 사용하여도 되는 것은물론이고, 기판반출입기구부(U2) 및 인터페이스 유닛부(IFU)에는 상기 기능을 달성할 수 있는 반송기구가 배치되도록 구성되어 있으면 된다.
또, 기판수수부(8, 9)의 각 아래쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 처리실 내와 대략 동일한 온도로 온도조절하는 온도조절부(도시생략)가 복수로 적층되어 배치되어 있고, 또한 이들 복수의 온도조절부의 아래쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 처리가스, 예를 들어 HMDS 가스를 사용하는 처리를 행하는 가스 처리부(도시생략)가 복수로 적층되어 배치되어 있고, 또한 기판수수부(8, 9)의 각 위쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 실온 이상의 온도에서 처리를 행하는 가열처리부(도시생략)가 복수로 적층하여 배치되는 열처리부가 구성되어 있다.
또, 프로세스 유닛부(PU)의 검사처리부(7)에 대하여, 프로세스 유닛부 (PU)의 기판반송기구(10)와 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구(2)는, 반도체 웨이퍼(W)를 각각 자유롭게 반출입 할 수 있게 구성되어 있고, 처리전의 반도체 웨이퍼(W), 상기한 각 처리부 및/또는 노광장치에서 처리된 처리 후의 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 검사, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 막 두께 등을 자유롭게 검사할 수 있게 구성되어 있다.
또, 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구부(U2)와 프로세스 유닛부(PU)와 인터페이스 유닛부(IFU)의 상부에는 필터부(도시생략)가 설치되어 있고, 이들 필터부로부터는 각각의 유닛 내로 온도·습도가 소정치로 설정된 온도·습도 에어를 공급하도록 구성되고, 또한 각각의 유닛의 하부에 설치된 배기구로부터 상기 온도·습도 에어를 소정량으로 각각 배기설정기구에 의해 설정하여 자유롭게 회수할 수 있도록 되어 있어, 각 유닛에 온도·습도 에어의 다운플로우가 형성되도록 구성되어 있다.
또한, 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구부(U2)와 프로세스 유닛부(PU)와 인터페이스 유닛부(IFU)의 각각의 배기설정기구에 의해 각각의 유닛부의 압력은, 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구부(U2)보다 프로세스 유닛부(PU)쪽의 압력이 높도록 설정되어 있고, 또한 인터페이스 유닛부(IFU)보다 프로세스 유닛부(PU)쪽의 압력이 높도록 설정되어 있으며, 또한 인테페이스 유닛부(IFU)보다 노광장치(3)내의 쪽의 압력이 높게 설정되도록 구성되어 있고, 프로세스 유닛부(PU) 내 또는 노광장치 (3) 내에 불필요한 미스트가 들어감으로써 반도체 웨이퍼(W)의 처리에 악영향을 미치는 요인이 되는 것을 억제하도록 되어 있다. 또, 카세트 유닛부(CU)의 분위기 중에 함유되는 산소 및/또는 산성 가스(NOX, SOX, H2S, CO2등) 및/또는 염기성 가스(암모니아, 아민등) 및/또는 습도의 양에 비하여, 프로세스 유닛부(PU) 및/또는 인터페이스 유닛부(IFU)의 분위기 중에 함유되는 양은 실질적으로 적게 설정되어 있다. 이것은, 특히 노광 전 또는 노광 후의 처리에 있어, 이들의 영향을 경감시킴에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 처리의 수율을 향상시키기 위함이다.
또한, 상기한 바와 같이 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구부(U2)와 프로세스 유닛부(PU) 사이 또는 프로세스 유닛부(PU)와 인터페이스 유닛부(IFU) 사이의 분위기를 차단시키도록 각각의 사이에는 벽(20)이 설치되고, 기판수수부(8, 9)와 검사처리부(7)의 기판반출입구(19)는, 반도체 웨이퍼(W)의 반출입 공정 이외에 있어서는 기판반출입구(19)가 예를 들어 덮개과 같은 개폐기구(도시생략)에 의해 자유롭게 개폐될 수 있도록 구성되어, 카세트 유닛부(CU)의 기판반출입기구부(U2)와 프로세스 유닛부(PU)와 인터페이스 유닛부(IFU)의 각각의 분위기를 차단시키도록 구성되어 있다.
또, 프로세스 유닛부(PU)의 도포처리부(COT)는 복수로 적층되도록 구성되어 있고, 또한 현상처리부(DEV)도 마찬가지로 복수로 적층배치되어 있다. 이들 처리부에 대해서도 기판반송기구(10)에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 자유롭게 반출입되도록 구성되어 있다. 또한, 도포처리부(COT) 및/또는 현상처리부(DEV)는, 뒤에서 설명하는 바와 같이 각각 온도·습도가 소정치로 설정되어 있고, 이들 처리부 내의 압력은 이들 처리부 내의 배기상태가 변화하였다고 하여도 프로세스 유닛부(PU) 내 보다 높게 설정되어 있다. 이것은, 액처리부인 도포처리부(COT) 내 및 현상처리부(DEV) 내에 불필요한 미스트가 흘러 들어감으로써 반도체 웨이퍼(W)의 처리에 악영향을 미치는 요인이 되는 것을 억제시키기 위함이다. 또, 도포처리부(COT) 및/또는 현상처리부(DEV) 내의 분위기는, 프로세스 유닛부(PU) 내의 분위기에 비하여 이들 분위기 중에 함유되는 산소 및/또는 산성 가스(NOX, SOX, H2S, CO2등) 및/또는 염기성 가스(암모니아, 아민등) 및/또는 습도의 양이 낮아지도록 설정되어 있다. 이것은, 이들의 영향을 경감시켜 반도체 웨이퍼(W)의 처리의 수율을 향상시키기 위함이다.
다음에 현상처리부(DEV)의 구성에 대하여 도 2, 도 3, 도 4에 의거하여 설명한다.
이 현상처리부(DEV)는, 상부에 처리실 내에 소정치로 설정된 온도·습도조절된 에어를 공급하는 에어공급기구(30)가 설치되어 있고, 처리실 내에 설치된 센서 (30a)의 검출데이터에 의거하여, 제어기구(31)에 의해 소정의 온도 및 습도가 유지되도록 구성되어 있다.
또, 처리실의 아래쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 진공흡착에 의해 유지하는 유지기구로서의 척(32)이 배치되고, 이 척(32)은 회전구동기구, 예를 들어 모터(33)에 의해 자유롭게 회전하도록 구성되어 있다. 또한, 이 척(32)은 본 실시예에 있어서는 상하로 이동하지 않는 구성으로 되어 있다. 척(32)을 상하로 이동시키기 위해서는 모터(33)도 상하로 이동시켜야 하기 때문에, 모터(33)로부터의 열영향이 장치에 미치는 범위가 넓어지게 되어 반도체 웨이퍼(W)에 대한 열영향에 의해 수율이 저하되게 될 우려가 있다. 또, 이 열영향을 억제시키기 위해서는 처리실 하부의 열 억제기구가 시스템의 관점에서 보아 커진 예를 들어, 이와 같은 처리실을 복수로 적층하여 배치시키기 위해서는 처리실의 수직방향의 크기를 아주 얇게 할 필요가 있다. 그러나 이와 같은 배려를 할 필요가 없는 시스템일 경우에는 모터(33) 자체가 이동하도록 구성하여도 되는 것은 물론이다.
또, 척(32) 아래쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지하는 지지기구 (35)가 설치되어 있다. 이 지지기구(35)는 도 3(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 점접촉으로 지지하는 복수의 지지핀(36)과 이 지지핀(36)의 바깥쪽에 설치되어 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 중심부에 현상액 또는린스액 등의 처리액이 진입하는 것을 방지하기 위한 액침입방지기구로서의 링 부재(37)와 이 링 부재(37)와 지지핀(36)을 일체로 하여 지지하는 복수의 지지기둥(38)이 설치되어 있다.
또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 지지핀(36)과 링 부재(37)의 높이와 위치에 대하여 설명하면, 지지핀(36)은 소정의 거리, 예를 들어 현상액 및/또는 린스액 등 처리액의 표면장력에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 이면과 링 부재(37) 사이의 거리를 유지하는 거리, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하지 않는 0.5mm 이상의 거리, 예를 들어 1.5mm 내지 5mm 사이의 거리(도면 중 L)로 되도록 설정되어 있다. 이것은, 링 부재(37)가 직접 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 접촉하지 않도록 하기 위함이다. 또, 지지핀(36)의 반도체 웨이퍼(W)의 이면과 접촉하는 접촉부(38a)는, 지지핀(36)을 형성하는 부재(39)에 비하여 마찰계수가 높고, 또한 열전도율이 낮은 부재이며, 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지할 때에 옆으로 어긋나는 것을 방지 및 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지한 후, 반도체 웨이퍼(W)에 처리액이 공급될 때에 옆으로 어긋나는 것을 방지하는 어긋남방지부재로서, 예를 들어 탄성부재에 의해 형성되어 있다. 열전도율이 낮은 부재를 사용하는 것은, 반도체 웨이퍼(W)의 처리 중에 반도체 웨이퍼(W)로부터 지지핀(36)과의 접촉부로부터 열이 빠져나감으로 인해 면내 균일성이 나빠질 우려가 있기 때문이다. 상기한 접촉부(38a)의 재료로서는, 예를 들어 PEEK·PBI 등의 경질수지 또는 알루미나·지르코니아 등의 세라믹스 또는 파프로 등의 고무재료를 고려할 수 있다.
또한, 링 부재(37)는, 그 머리부(頭部)에 반도체 웨이퍼(W)에 공급된 현상액및/또는 린스액을 반도체 웨이퍼(W)의 이면과의 사이에서 표면장력을 유지하는 액유지부로서의 요철부(凸凹部)(40)(액침입방지부)를 구비하고 있다.　 또한 요철부 (40) 안쪽의 벽은 액의 흐름을 원활하게 중단할 수 있는 경사부(41)를 구비하고 있다. 또한, 표면장력에 의해 유지하는 액유지부로서의 요철부(40)를 편의상 본 실시예에서 소개하고 있으나, 표면장력에 의해 유지할 수 있는 기구이기만 하면 되기 때문에, 그것에 한정되지 않는다.
또한, 지지기구(35)는 도 2에 나타내는 바와 같이 지지기구의 이동기구, 예를 들어 에어 실린더(50)에 의해 상하이동 자유롭게 구성되어 있다.
또, 지지기구(35)의 안쪽에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 반도체 웨이퍼(W) 둘레 가장자리부방향을 향하여, 또는 상기 링 부재 (37)의 요철부(40)에 대하여 린스액, 예를 들어 순수를 공급하는 린스액　이면 공급기구로서의 이면 노즐(51)이 복수개 설치되어 있다.
또, 척(32) 주위에는 척(32)에 유지된 반도체 웨이퍼(W)를 둘러 싸도록 설치된 제 1 포위체로서의 컵(60)이 설치되고, 이 컵(60) 내의 아래쪽 위치에는 상기한 에어 공급기구(30)로부터의 에어 중의 적어도 일부를 회수 및 현상액 또는 린스액을 회수하는 기액회수구(70)가 설치된 배기기구로서의 기액회수기구(71)에 의해 회수처리된다. 또한, 기액회수기구(71)는 에어 회수량을 소정량으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 컵(60) 내로부터 배기하는 영역[제 2 주변역(β)]을 소정량으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 컵(60)은 컵 이동기구 (도시생략)에 의해 상하로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 컵(60)의 주위에는 이 컵(60)을 둘러싸도록 설치된 제 2 포위체로서의 처리실의 벽을 형성하는 벽부(75)가 배치되고, 컵(60)과 벽부(75) 사이의 아래쪽 위치에는, 기류의 흐름을 정류시키는 복수의 회수구(73)를 구비한 정류기구(74)를 거쳐, 상기한 에어 공급기구(30)로부터의 에어 중의 적어도 일부를 회수 및 현상액 또는 린스액을 회수하는 기액회수구(76)가 설치된 배기기구로서의 기액회수기구(77)에 의해 회수처리된다. 또한, 기액회수기구(77)는 에어의 회수량을 소정량으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 컵(60)과 벽부(75) 사이로부터 배기하는 영역[제 1 주변역(α)]를 소정량으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 벽부(75)에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 기판반송기구(10)의 아암(17)이 처리실내로 진입·퇴출하는 반출입구(80)가 설치되어 있고, 또한 이 반출입구(80)를 개폐하여 처리실내와 다운 플로우(DF)가 형성된 기판반송기구(10)의 배치공간과의 분위기를 차단시키는 개폐기구로서의 덮개(81)가 설치되어 있다. 또한, 처리실내의 압력과 기판반송기구(10) 배치공간의 압력관계는, 처리실내의 압력이 높도록 설정되어 있다. 이것은, 기판반송기구(10)의 배치공간으로부터 처리실내로 파티클(particle)등의 진입을 방지하기 위함이다. 따라서, 기판반송기구(10)의 배치공간내에 설치된 센서(82)의 검출데이터에 의거하여 제어기구(31)에 의해, 에어 공급기구(30)로부터의 에어 공급량 또는/및 기액회수기구(77)의 에어 회수량 또는/및 기액회수기구(71)의 에어 회수량을 제어한다. 또한, 기판반송기구(10)의 아암(17)이 처리실내로 진입할 때, 덮개(81)가 개방되어처리실내의 압력이 저하한다. 이 압력의 변화는 센서(82)에 의해 검출되나, 처리실내의 압력이 일시적으로 저하하였다고 하여도 그 저하된 압력이 로세스 유닛부(PU)내의 압력보다 높을 경우에는, 제어기구(31)는 처리실내의 압력변동요인, 예를 들어 에어 공급기구 (30)로부터의 에어의 공급량·기액회수기구(77)로부터의 에어의 회수량·기액회수기구(71)로부터의 에어 회수량의 요인 중에서 적어도 하나의 요인은, 실질적으로 반도체 웨이퍼(W)의 처리중의 설정치와 비교하여 변화시킬 필요가 없다. 또, 덮개(81)가 개방되어 처리실내의 압력이 프로세스 유닛(PU)내의 압력과 대략 동일한 경우 또는 소정 압력만큼의 차를 유지하고 싶은 경우에는, 덮개(81)의 개방 전에 에어공급기구(30)로부터의 에어의 공급량은 변화시키지 않고, 기액회수기구(77)로부터의 에어의 회수량·기액회수기구(71)로부터의 에어 회수량의 요인 중 적어도 하나의 요인을 변화시켜 둔다. 즉, 회수량을 저하 또는 정지시켜 대응시키는 것이 바람직하다. 그 이유로서는, 상기 압력변동요인을 변화시키면, 반도체 웨이퍼(W)의 처리중에 설정되는 값에 도달하기까지의 시간을 필요로 하여, 처리의 스루풋을 저하시키기 때문이다.
또, 처리실내에는 도 2 및 도 4(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)에 처리액으로서의 현상액을 공급하는 현상액 공급기구로서의 현상노즐(90)과, 반도체 웨이퍼(W)에 처리액으로서의 린스액, 예를 들어 순수 또는/및 순수에 계면활성제가 첨가된 수용액을 공급하는 린스액 공급기구로서의 린스노즐(91)이 설치되어 있다.
또, 현상노즐(90)은, 컵(60)과 반도체 웨이퍼(W)에 현상액을 동시에 공급할수 있도록 컵(60) 내경(內徑)의 크기(92)보다 소정 거리(93) 큰 영역에 현상액을 토출하는 토출구(94)를 구비하고 있다. 또한, 이 현상노즐(90)은, 이동기구(도시생략)에 의해 도면 중 X5의 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되고, 현상토출개시는 적어도 컵(60) 상(X51)으로부터 토출개시하고, 토출종점위치는 적어도 반도체 웨이퍼(W)의 종점측(X53)까지 이동[바람직하게는 컵(60) 상(X54) 위치]하여, 반도체 웨이퍼(W) 상에 현상액 퍼들(puddle)을 자유롭게 형성시킬 수 있도록 구성되어 있다.
이 액 퍼들에 있어서의 컵(60)과 척(32)의 위치관계에 대해서는 도 4(b), (c)에 나타내는 바와 같이, 컵(60) 상으로부터 현상노즐(90)에 의해 토출되는 현상액(95)은 X5방향으로 수평이동하나, 컵(60) 높이와 척(32)에 유지 또는 지지기구 (35)에 의해 지지된 반도체 웨이퍼(W) 처리면과의 높이위치와의 관계는, 반도체 웨이퍼(W) 처리면이 컵(60)의 높이와 대략 동일한 높이이거나 그 이상의 높이 (V10)에 설정되고, 컵(60)과 척(32)에 유지 또는 지지기구(35)에 의해 지지된 반도체 웨이퍼(W)와의 거리(X10)로, 컵(60) 또는/및 척(32) 또는 지지기구(35)의 상대적 이동에 의해 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 이들 거리, 즉 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60)의 거리(V10, X10)는, 현상노즐(90)로부터 토출되는 현상액의 표면장력에 의해 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이에서 현상액이 유지되어 잔존하지 않도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 또, 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이의 거리(V10, X10)가 너무 크면 반도체 웨이퍼(W)에 대해서만 직접 현상액을 공급하는 것과 동일하게 되기 때문에, 이것도 바람직하지 않다. 즉, 현상노즐(90)이 X5방향으로 이동할 때, 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이에서 일단 현상노즐(90)로부터 토출되는 현상액을 표면장력에 의해 일시적으로 유지하나, 현상노즐(90)의 이동에 따라 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이에서 현상액을 표면장력에 의해 유지할 수 없는 거리[즉, 현상노즐(90)로부터 현상액이 공급될 때는 일시적으로 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이에서 현상액을 표면장력에 의해 유지하고 있으나, 현상노즐(90)의 이동에 따라 현상액이 공급되지 않게 되는 부위에 있어서는 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60)의 각각의 표면장력에 의해 서로 현상액을 끌어당겨 반도체 웨이퍼(W)와 컵(60) 사이에서 현상액을 유지할 수 없을 정도의 거리]에 설정하는 것이 바람직하다(현상액의 종류에 의해 이들 거리는 적절하게 설정된다). 이에 의하여, 현상처리에 불필요한 양의 현상액은 컵(60)의 경사부(60a)를 흘러 떨어지거나 컵(60) 내로 떨어져 회수되어, 반도체 웨이퍼(W) 상에 현상액이 적절한 양으로 퍼들형성된다. 또, 다른 실시예로서 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 높이보다 컵(60)의 높이가 대략 동일 이상의 높이(V100), 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)에 퍼들된 현상액(600) 높이 이상으로 높게 설정되어 있다. 이와 같이 설정하여 상기하는 효과를 발생시킬 수도 있다. 또한, 척(32)에 대하여 사용하여도 되는 것은 물론이다. 또, 이와 같이, 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 높이보다 컵(60)의 높이가 대략 동일 이상의 높이(V100)로 설정되어 있기 때문에, 컵(60) 바깥으로부터의 배기에 있어서의 기류의 영향이 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 퍼들된 현상액에 작용하는 것을 보다 억제시킬 수 있어, 처리 수율을 개선시킬 수 있다.
또, 처리실내에는 도 2 및 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 아암이동기구로서의 아암(98)이 축부(97)를 지지점으로 하여 회전방향(θ5)으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되고, 또한 아암(98)의 선단부에는 반도체 웨이퍼(W)에 처리액으로서의 린스액, 예를 들어 순수 또는 계면활성제를 소정량 함유하는 순수를 공급하는 린스노즐(91)이 설치되어, 아암(98)의 이동에 의해 린스노즐(91)로부터 린스액 등이 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 중심부 근방으로 자유롭게 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
다음에 도포처리부(COT)의 구성에 대하여 도 5에 의거하여 설명한다.
이 도포처리부(COT)는, 상부에 처리실내에 소정치로 설정된 온도·습도가 조절된 에어를 공급하는 에어공급기구(100)가 설치되어 있고, 처리실내에 설치된 센서(101)의 검출데이터에 의거하여 제어기구(31)에 의해 소정의 온도 및 습도가 유지되도록 구성되어 있다.
또, 처리실의 아래쪽 위치에는, 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 진공흡착하여 유지하는 유지기구로서의 척(102)이 배치되고, 이 척(102)은 회전구동기구, 예를 들어 모터(103)에 의해 자유롭게 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 이 척(102)은 본 실시예에 있어서 상하로 이동하지 않는 구성으로 되어 있다. 척(102)을 상하로 이동시킴에 있어서는 모터(103)도 상하로 이동하여야 하기 때문에, 모터(103)의 열영향이 장치에 미치는 범위가 넓어지게 되어 반도체 웨이퍼(W)로의 열영향에 의해 수율이 떨어질 우려가 있다. 또, 열영향을 억제하기 위해서는 처리실 하부의 열억제기구가 시스템의 관점에서 보아 커진다. 예를 들어, 이와 같은 처리실을 복수로 적층하여 배치시키기 위해서는 처리실 수직방향의 크기를 아주얇게 할 필요가 있다. 그러나, 이와같은 배려를 할 필요가 없는 시스템일 경우에는 모터(103) 자체를 이동시키는 구성으로 하여도 되는 것은 물론이다.
또, 척(102) 아래쪽 위치에는 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지하는 지지기구 (104)가 설치되어 있다. 이 지지기구(104)는, 반도체 웨이퍼의 이면을 점접촉에 의해 지지하는 복수의 지지핀(105)을 구비하고, 이들을 일체로 하여 상하방향으로 이동하는 이동기구, 예를 들어 에어 실린더(106)에 의해 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 지지기구(104)의 안쪽에는, 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 반도체 웨이퍼 (W) 둘레 가장자리부방향을 향하여 용제액, 예를 들어 시너를 공급하는 용제액 이면공급기구로서의 이면 노즐(107)이 복수개 설치되어 있다.
또, 척(102)의 주위에는 척(102)에 유지된 반도체 웨이퍼를 둘러싸도록 설치된 제 1 포위체로서의 컵(110)이 설치되고, 이 컵 내의 아래쪽 위치에는 상기한 에어 공급기구(100)로부터의 에어 중의 적어도 일부를 회수 및 도포 또는 린스액을 회수하는 기액회수구(111)가 설치된 배기기구로서의 기액회수기구(112)에 의해 회수처리된다. 또한, 기액회수기구(112)는 에어의 회수량을 소정의 양으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 컵(110) 내로부터 배기되는 영역[제 2 주변역(β)]을 소정의 양으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 컵(110)은 컵 이동기구(도시생략)에 의해 상하로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 컵(110)의 주위에는 이 컵(110)을 둘러싸도록 설치된 제 2 포위체로서의처리실의 벽을 형성하는 벽부(113)가 설치되고, 컵(110)과 벽부(113) 사이의 아래쪽 위치에는 기류의 흐름을 정류시키는 복수의 회수구(114)를 구비한 정류기구(115)를 거쳐, 상기한 에어 공급기구(100)로부터의 에어 중의 적어도 일부를 회수하는 기체회수구(116)가 설치된 배기기구로서의 기체회수기구(117)에 의해 회수처리된다. 또한, 기체회수기구(117)는 에어 회수량을 소정의 양으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 컵(110)과 벽부(113) 사이로부터 배기되는 영역[제 1 주변역(α)]을 소정의 양으로 자유롭게 설정할 수 있도록 구성되어 있다.
또, 벽부(113)에는, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 기판반송기구(10)의 아암 (17)이 처리실내로 진입·퇴피하는 반출입구(120)가 설치되어 있고, 또한 이 반출입구(120)를 개폐시킴으로써 처리실내와 다운 플로우(DF)가 형성된 기판반송기구(10)의 배치공간 사이의 분위기를 차단하기 위한 개폐기구로서의 덮개(121)가 설치되어 있다. 또한, 처리실내의 압력과 기판반송기구(10) 배치공간의 압력은, 처리실내의 압력이 높도록 설정되어 있다. 이것은, 기판반송기구(10)의 배치공간으로부터 처리실내로 파티클 등의 진입을 방지하기 위함이다. 따라서, 기판반송기구(10)의 배치공간내에 설치된 센서(82)의 검출데이터에 의거하여 제어기구(31)에 의해, 에어 공급기구(100)로부터의 에어 공급량 또는/및 기체회수기구(117)의 에어 회수량 또는/및 기액회수기구(112)의 에어 회수량을 제어한다. 또한, 기판반송기구(10)의 아암 (17)이 처리실내로 진입할 때, 덮개(121)가 개방되어 처리실내의 압력이 저하한다. 이 압력의 변화는 센서(101)에 의해 검출되나, 처리실내의 압력이 일시적으로 저하하였다고 하여도 그 저하된 압력이 프로세스 유닛부(PU)내의 압력보다 높을 경우에는, 제어기구(31)는 처리실내의 압력변동요인, 예를 들어 에어 공급기구(100)로부터의 에어 공급량·기체회수기구(117)로부터의 에어 회수량·기액회수기구(112)로부터의 에어 회수량의 요인 중에서 적어도 하나의 요인은, 실질적으로 반도체 웨이퍼 (W)의 처리중의 설정치와 비교하여 변화시킬 필요가 없다. 또, 덮개(121)가 개방되어 처리실내의 압력이 프로세스 유닛(PU)내의 압력과 대략 동일하게 되는 경우 또는 소정 압력만큼의 차를 유지하고 싶은 경우에는, 덮개(121)의 개방 전에 에어공급기구(100)로부터의 에어 공급량을 변화시키지 않고, 기체회수기구(117)로부터의 에어 회수량·기액회수기구(112)로부터의 에어 회수량의 요인 중 적어도 하나의 요인을 변화시켜둔다. 즉, 회수량을 저하 또는 정지시켜 대응시키는 것이 바람직하다. 이 이유로서는, 상기 압력변동요인을 변화시키면, 반도체 웨이퍼(W)의 처리중에 설정되는 값에 도달하기까지의 시간을 필요로 하여, 처리의 스루풋을 저하시키기 때문이다.
또, 처리실내에는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 아암 이동기구로서의 아암(130)이 축부(131)를 지지점으로 하여 회전방향(θ10)으로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성되고, 또한 아암(130)의 선단부에는 반도체 웨이퍼(W)에 처리액으로서 복수 종류의 도포액, 예를 들어 레지스트액을 공급하는 레지스트노즐군(132)이 배치되어, 아암(130)의 이동에 의해 레지스트노즐군(132)의 선택된 특정 레지스트노즐 (134)로부터 레지스트액이 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 중심근방에 공급될 수 있도록 구성되어 있다. 또, 아암(130)은, 레지스트노즐군(132) 중의 선택된 특정의레지스트노즐(134)의 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 중심근방으로의 공급을 일정 위치에 유지시키기 위하여 신축(도면 중 133 방향) 자유롭게 구성되어 있다.
또, 처리실내에는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 아암이동기구로서의 아암(140)이 축부(141)를 지지점으로 하여 회전방향(θ11)으로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 또한 아암(140)의 선단부에는 반도체 웨이퍼(W)에 처리액으로서 용제액, 예를 들어 시너액을 공급하는 용제노즐(142)이 설치되어, 아암(140)의 이동에 의해 용제노즐(142)로부터 용제액이 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 둘레 가장자리부에 공급될 수 있도록 구성되어 있다. 이 용제액에 의해 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 도포된 레지스트막 중, 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 레지스트막을 박리하도록 구성되어 있다.
다음에 이상과 같이 구성된 레지스트 처리장치(1)의 처리동작에 대하여 설명한다.
먼저, 미처리 반도체 웨이퍼(W)를 복수매 수납하고 있는 카세트(C)는 카세트 유닛부(CU)의 카세트 탑재부(U1)에 작업자 또는 카세트 반송로봇에 의해 배치된다.
그 후, 기판반출입부(U2)의 기판반출입기구(2)에 의해 카세트(C)로부터 1매의 반도체 웨이퍼(W)가 반출되어, 기판반출입기구(2)에서 일단 반도체 웨이퍼(W)가 위치맞춤된 후, 반도체 웨이퍼(W)는 프로세스 유닛부(PU)의 기판수수부(8)로 건네진다.
그 후, 프로세스 유닛부(PU)의 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의해 반도체 웨이퍼(W)는 가스처리부로 반송되어 그 처리부에서 소수화처리(疎水化處理)되고,그 후 온도조절부에서 소정의 온도, 예를 들어 도포처리부(COT)에 있어서의 처리온도로 설정된 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의해 도포처리부(COT)로 반송된다.
도포처리부(COT)에 있어서의 기판반송기구(10) 아암(17)의 반도체 웨이퍼 (W)의 수수공정으로서는, 먼저 반도체 웨이퍼(W)를 지지하고 있는 기판반송기구 (10)의 아암(17)이 도포처리부(COT) 내의 반도체 웨이퍼(W)의 수수위치에 진입한 후, 에어 실린더(106)에 의해 지지핀(105)이 상승되어 반도체 웨이퍼(W)를 지지함과 동시에, 기판반송기구(10)의 아암(17)으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 이간시켜 건네어지게 된다. 이 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)은 도포처리부(COT) 밖으로 퇴피되고, 덮개(121)에 의해 반출입구(120)가 닫히게 되어, 처리실내는 기밀상태로 된다. 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 지지핀(105)은 에어 실린더(106)에 의해 하강되어, 지지핀 (105)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 척(102) 상으로 인도되어 척(102) 상에서 진공흡착에 의해 유지된다. 이때, 진공흡착의 진공센서(vacuum sensor)에 의해 소정의 압력을 유지하고 있는지의 여부를 감지하여, 도포처리부(COT) 내에 반도체 웨이퍼(W)가 인도되었음을 실질적으로 확인한다. 이 확인 후, 실질적인 도포처리공정을 진행시킨다.
또한, 이 사이의 반송공정 중, 에어 공급기구(100)로부터의 에어의 회수는 기체회수기구(117)로부터만 회수되고 기액회수기구(112)로부터는 회수되지 않거나, 기체회수기구(117)로부터의 회수량이 기액회수기구(112)로부터의 회수량보다 크게 되도록 설정된다. 이에 의해, 에어 공급기구(100)로부터의 에어는 컵 (110)내로흡입되지 않고 컵(110) 밖[제 1 주변역(α)]으로부터 회수되기 때문에, 컵(110) 내의 반도체 웨이퍼(W)에 대한 파티클의 부착을 저감시킬 수 있어, 반도체 웨이퍼(W)에 대한 처리의 수율을 향상시킬 수 있다.
다음에 도포처리공정은, 컵(110)이 상승된 후 컵(110) 내의 척(102) 상에 유지된 반도체 웨이퍼(W)는 척(102)에 의해 회전되고, 아암(130)의 이동에 의해 레지스트 노즐군(132) 내의 선택된 특정 레지스트 노즐(134)로부터 반도체 웨이퍼(W) 처리면내의 중심근방에 레지스트액을 공급한다. 또한, 편의상 여기에서는, 반도체 웨이퍼를 회전시킨 후 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트액을 공급하고 있으나, 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트액을 공급한 후에 컵(110)을 상승시켜 반도체 웨이퍼(W)를 회전, 또는 컵(110)을 상승시켜 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트액을 공급한 후에 반도체 웨이퍼(W)를 회전시켜도 된다. 이와 같이 하여, 레지스트액의 막이 반도체 웨이퍼(W) 상에 형성된다.
이 도포처리공정 중에 있어서는, 에어 공급기구(100)로부터의 에어의 회수는 기체회수기구(117)와 기액회수기구(112)로부터 회수된다. 이 때의 기액회수기구 (112)로부터의 배기량은 상기된 반송공정중과 비교하여 크게 된다. 즉, 반도체 웨이퍼(W) 상의 레지스트액을 회전에 의해 컵(110) 방향으로 비산시키기 때문에, 이 비산되는 레지스트액을 하방향{컵(110) 내로부터 배기하는 영역[제 2 주변역(β)]}으로 흡입하여 배기할 필요가 있기 때문이다. 그러나, 처리실내는 일정의 압력을 유지할 필요가 있기 때문에(이와 같이, 처리실내를 일정 압력으로 유지시켜 두지 않으면, 압력변동이 레지스트막 두께의 균일성에 중대한 영향을 미치게 된다)컵(110) 내로부터 배기하는 배기량의 증가분만큼 컵(110) 외[제 1 주변역(α)]로부터 배기하는 배기량을 저감시킬 필요가 있다. 이와 같이, 기체회수기구(117)의 배기량은 제어기구(31)에 의해 제어된다.
또한, 도포처리공정중 컵(110)을 상승시키는 것은, 에어 공급기구(100)의 에어분출구에 더욱 근접시켜 컵(110) 내에 에어 공급기구(100)의 에어만으로 한정시켜 도입하여, 컵(110) 밖의 에어가 컵(110) 내로 말려들어가는 것을 억제시키기 위함이다. 즉, 이와같이 하여 처리실내의 기류의 흐름을 변화시켜 처리전과 처리중에서의 필요한 기류를 설정시키고 있다. 이와 같이 설정함에 의해, 컵 밖으로부터의 불필요한 파티클 등이 컵(110) 밖으로부터 배기 등의 변화에 따라 컵(110) 내로 침입하는 것을 방지하여, 반도체 웨이퍼(W)의 처리의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
다음에 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 도포된 레지스트막 내, 반도체 웨이퍼(W) 둘레 가장자리부의 레지스트막을 박리하는 공정[에지 리무버(edge remover)공정]은, 아암(140)이 회전방향( 11)으로 이동하고, 회전하는 반도체 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 레지스트막에 대하여 용제노즐(142)로부터 용제가 공급되어 불필요한 레지스트막이 제거된다. 이 공정에 있어서, 이면노즐(107)로부터도 시너가 토출되어, 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 부착되는 불필요한 레지스트를 제거한다. 또한, 컵 상태와 에어 공급기구(100)로부터의 에어 공급량·기체회수기구(117)로부터의 배기량·기액회수기구(112)로부터의 배기량의 동작은 상기한 도포처리공정과 동일한 값으로 계속 설정되도록 한다.
이 후, 컵의 상태와 에어 공급기구(100)로부터의 에어·기체회수기구(117)·기액회수기구(112)의 동작은 상기한 반송공정과 동일한 상태로 설정되고, 반송공정과 반대의 순서에 의해 지지핀(105)으로부터 기판반송기구(10)의 아암(17)에 반도체 웨이퍼(W)가 건네어져 도포처리부(COT)에서의 처리가 종료한다.
이 후, 반도체 웨이퍼(W)는 기판수수부(8, 9) 위쪽 위치에 배치되고 선택된 소정의 열처리부에서 열처리된 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의해 기판수수부 (8, 9)의 아래쪽 위치에 배치되고 선택된 소정의 온도조절처리부에서 소정의 온도로 설정된 후, 기판수수부(9)를 거쳐 인터페이스 유닛부(IFU)로 건네어지고, 또한 인터페이스 유닛부(IFU)로부터 노광장치(3)로 건네어져 반도체 웨이퍼(W)에 대한 노광처리가 실시된다.
노광처리가 실시된 반도체 웨이퍼(W)는 인터페이스 유닛부(IFU)에 건네어지고, 그 후 기판수수부(9)를 거쳐 프로세스 유닛부(PU)로 되돌려진다.
또한, 그 후에 반도체 웨이퍼(W)는 기판수수부(8, 9) 위쪽 위치에 배치된 선택된 소정의 열처리부에서 열처리(157nm 파장의 노광을 사용하는 레지스트막의 경우에 있어서는 특히 열처리부의 처리실내가 습도 45% 이하, 바람직하게는 10% 이하, 더욱 바람직하게는 5% 이하이고 0%가 아닌 클린 에어 또는 질소를 공급하면서 이들의 습도를 유지함과 동시에 소정의 압력으로 설정하여 열처리를 행한다)된 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의해 기판수수부(8, 9)의 아래쪽 위치에 배치된 선택된 소정의 온도조절부에서 소정의 온도로 설정된 후, 현상처리부(DEV)에 반송된다.
현상처리부(DEV)에 있어서의 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의한 반도체 웨이퍼(W)의 수수공정으로서는, 먼저, 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 기판반송기구 (10)의 아암(17)이 현상처리부(DEV) 내의 반도체 웨이퍼(W) 수수위치에 진입한 후, 에어 실린더(50)에 의해 지지기구(35)의 지지핀(36)이 상승하여, 반도체 웨이퍼(W)를 지지함과 동시에 기판반송기구(10)의 아암(17)으로부터 반도체 웨이퍼(W)를 이간시킴으로써 건네어지게 된다. 이 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)은 현상처리부 (DEV) 밖으로 퇴피되고, 덮개(81)에 의해 반출입구(80)가 닫히게 되어, 처리실내는 기밀상태로 된다. 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 지지핀(36)은 에어 실린더(50)에 의해 하강되고, 지지핀(36)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 척(32) 상으로 인도되어 척(32) 상에서 진공흡착에 의해 유지된다. 이때, 진공흡착의 진공센서(도시생략)에 의해 소정 의압력을 유지하고 있는지의 여부를 감지하여, 현상처리부(DEV) 내에 반도체 웨이퍼 (W)가 인도되었음을 실질적으로 확인한다. 이 확인 후, 실질적인 현상처리공정을 진행한다. 이와 같이 상기한 진공센서에 의해 실질적으로 현상처리부(DEV) 내에 반도체 웨이퍼(W)가 인도되었음을 확인하지 않으면, 만일 반도체 웨이퍼(W)가 인도되지 않은 상태에서 다음 공정의 동작으로 진행하였을 경우, 반도체 웨이퍼(W)가 파손되거나 처리가 적절하게 진행되지 않을 우려가 있다.
또한, 이 사이의 반송공정 중, 에어 공급기구(30)로부터의 에어의 회수는 기액회수기구(77)로부터만 회수되고 기액회수기구(71)로부더는 회수되지 않거나, 기액회수기구(77)로부터의 회수량이 기액회수기구(71)로부터의 회수량보다 크게 되도록 설정된다. 이에 의해, 에어 공급기구(30)로부터의 에어는 컵(60) 내로 흡입되지 않고 컵(60) 밖[제 1 주변역(α)]으로부터 회수되기 때문에, 컵(60) 내의 반도체 웨이퍼(W)에 대한 파티클의 부착을 저감시킬 수 있어, 반도체 웨이퍼(W)에 대한 처리의 수율을 향상시킬 수 있다. (이상 반송공정) 이 반송공정 후, 반도체 웨이퍼(W)를 지지핀(36) 상에 지지하여 현상액을 퍼들시키는 공정의 경우는, 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 척(32)으로부터 에어 실린더(50)에 의해 지지핀(36)이 상승되고, 척(32)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 다시 지지핀(36) 상에 인도되어, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 컵(60)과 지지핀(36) 상의 반도체 웨이퍼(W)와의 위치관계를 설정하도록 지지핀(36)과 컵(60)을 상대적으로 이동시켜, 실질적인 현상처리공정으로 이행한다.
다음에 현상처리공정은, 컵(60) 상으로부터 현상액(95)을 현상노즐(90)로부터 토출시키면서 현상노즐(90)을 X5 방향으로 수평이동시키고, 컵(60)과 반도체 웨이퍼 (W)에 현상액을 동시에 공급하여 반도체 웨이퍼(W) 상에 현상액을 소정량으로 퍼들시켜, 현상처리를 진행시킨다. 이 액처리를 행한 후, 에어 공급기구(30)로부터의 에어의 영향을 저감시키기 위하여 컵(60)을 상승시킨다{즉, 컵(60)의 머리부는 반도체 웨이퍼(W) 처리면보다 높게, 바람직하게는 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들시킨 현상액의 액면(液面)보다 높게, 또는/및 반도체 웨이퍼(W)에 현상액을 퍼들시키는 위치보다 높게 설정된다. 즉, 반도체 웨이퍼(W)는 컵(60) 내에 수납된다]. 이에 의해, 처리실내의 기류를 변화시킴으로써 에어 공급기구(30)로부터의 에어는 컵(60) 내로 흡입되지 않고, 반도체 웨이퍼(W)의 위쪽 영역에서 컵(60) 밖으로의기류의 흐름이 발생하여 컵(60) 밖[제 1 주변역(α)]으로부터 회수되기 때문에, 컵(60) 내의 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들된 현상액에 대한 기류의 영향, 그리고 기류 중에 함유되는 파티클의 부착을 저감시킬수 있어, 반도체 웨이퍼(W)에 대한 처리의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 공정 중, 에어 공급기구(30)로부터의 에어 회수에 있어서의 기액회수기구(77)와 기액회수기구(71)의 동작은 반송공정과 동일한 동작으로 유지시켜 둔다. (이상, 현상 1 공정)
또, 상기 반송공정 후, 반도체 웨이퍼(W)를 척(32)에 지지하여 현상액을 퍼들시키는 공정의 경우는, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 컵(60)과 지지핀(36) 상의 반도체 웨이퍼(W)와의 위치관계를 설정하도록 지지핀(36)과 컵(60)을 상대적으로 이동시켜, 실질적인 현상처리공정으로 이행한다.
이 현상처리공정은, 컵(60) 상으로부터 현상액(95)을 현상노즐(90)에 의해 토출시키면서 현상노즐(90)을 X5 방향으로 수평이동시켜, 컵(60)과 반도체 웨이퍼 (W)에 현상액을 동시에 공급하여 반도체 웨이퍼(W) 상에 현상액을 소정량으로 퍼들시킨다.
이 후, 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 척(32)으로부터 에어 실린더(50)에 의해 지지핀(36)이 상승하고, 척(32)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 다시 지지핀(36) 상에 인도되어 반도체 웨이퍼(W)의 현상처리를 계속하여 진행시킨다.
또한, 상기 공정에 있어서, 에어 공급기구(30)로부터의 에어의 영향을 저감시키기 위하여 컵(60)을 상승시킨다[즉, 컵(60)의 머리부는 반도체 웨이퍼(W) 처리면보다 높게, 바람직하게는 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들시킨 현상액의 액면보다 높게, 또는/및 반도체 웨이퍼(W)에 현상액을 퍼들시키는 위치보다 높게 설정된다. 즉, 반도체 웨이퍼(W)는 컵(60) 내에 수납된다]. 이에 의해, 처리실내의 기류를 변화시킴에 의해 에어 공급기구(30)로부터의 에어는 컵(60) 내로 흡입되지 않고, 반도체 웨이퍼(W)의 위쪽 영역에서 컵(60) 밖으로의 기류의 흐름이 발생하여 컵(60) 밖(제 1 주변역)으로부터 회수되기 때문에, 컵(60) 내의 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들된 현상액에 대한 기류의 영향, 그리고 기류 중에 함유되는 파티클의 부착을 저감시킬 수 있어, 반도체 웨이퍼(W)에 대한 처리의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 공정 중, 에어 공급기구(30)로부터의 에어 회수에 있어서의 기액회수기구(77)와 기액회수기구(71)의 동작은 반송공정과 동일한 동작으로 유지시켜 둔다.(이상, 현상 2 공정)
상기 현상 1 공정의 경우도 현상 2 공정의 경우도 마찬가지로, 이 후, 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 지지핀(3)을 에어 실린더(50)에 의해 하강시키고, 지지핀 (36)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 척(32) 상으로 인도되어 척(32) 상에서 진공흡착에 의해 유지된다.
또한, 상기 현상 1 공정의 경우를 선택하는 것은, 특히 현상 2 공정에 비하여 반도체 웨이퍼(W)를 점접촉에 의해 지지하고 있기 때문에 면적인 접촉보다 반도체 웨이퍼(W)에 대한 접촉역과 비접촉역의 온도의 불균일을 보다 억제할 수 있어, 반도체 웨이퍼(W) 수율을 향상시킬 수 있다. 또, 반도체 웨이퍼(W)에 처리액을 공급할 때, 처리액이 반도체 웨이퍼(W)의 이면으로 돌아 들어가 반도체 웨이퍼(W)의 이면 중심부로 진입하는 것을 저지하기 때문에, 보다 깨끗한 상태에서 처리실내 또는 반도체 웨이퍼(W)를 유지할 수 있다. 또, 상기 현상 2 공정의 경우를 선택하는 것은, 특히 현상 1 공정에 비하여 처리액 공급시에 있어서 반도체 웨이퍼(W)를 면접촉하고 있기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)로의 처리액의 액량·처리액 노즐과 반도체 웨이퍼(W) 사이 현상액의 표면장력에 의한 끌어당김 등에 의한 반도체 웨이퍼(W)의 옆으로 어긋나는 것을 보다 억제할 수 있다. 또, 반도체 웨이퍼(W)를 회전시켜 처리액을 공급하고 싶은 경우 등, 예를 들어 처리액 노즐의 처리액 공급역이 반도체 웨이퍼(W) 직경의 거리 이하일 경우에, 유효하게 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 퍼들을 형성시킬 수 있다.
이 후, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액이 넘치지 않는 회전수로 척(32)을 회전시켜, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액이 넘치지 않는 양으로 린스노즐(91)로부터 순수 또는/및 계면활성제가 첨가된 수용액을 공급하여, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액 농도를 소정치로 희석시킨다(현상액 희석공정). 이와 같이 현상액을 희석시키는 이유는, 현상액 중에 용해된 용해생성물의 영향에 의해 부분적으로 반도체 웨이퍼 상의 현상액 중의 용해생성물의 불균일이 발생하는 것을 저감시켜, 부분적인 임계치수 변동의 발생을 억제할 수 있기 때문이다.
이 후, 린스노즐(91)로부터 순수를 공급하고, 척(32)에서 반도체 웨이퍼(W)를 고속회전시켜 반도체 웨이퍼(W) 상으로부터 현상액을 치환시킴과 동시에 뿌리침에 의하여 건조시킨다.(린스 공정) 이 공정에 있어서는, 에어 공급기구(30)로부터의 에어의 회수는 기액회수기구(77)와 기액회수기구(71)로부터 회수된다. 이 때의 기액회수기구(71)로부터의 배기량은 상기된 반송공정 중에 비하여 크다. 즉, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액은 회전에 의해 컵(60) 방향으로 비산하기 때문에, 이 비산하는 현상액을 하방향[컵(60) 내로부터 배기하는 영역(제 2 주변역)]으로 인입하도록 배기할 필요가 있기 때문이다. 그러나, 처리실내는 일정의 압력을 유지할 필요가 있기 때문에(이와 같이, 처리실내를 일정 압력으로 유지시켜 두지 않으면, 압력변동이 현상처리의 균일성에 중대한 영향을 미치게 된다), 컵(60) 내로부터 배기하는 배기량의 증가분만큼 컵(60) 밖[제 1 주변역(α)]으로부터 배기하는 배기량을 저감시킬 필요가 있다. 이와 같이, 기액회수기구(77)의 배기량은 제어기구(31)에 의해 제어된다.
이 후, 컵의 상태와 에어 공급기구(30)로부터의 에어 공급량·기액회수기구 (77)로부터의 배기량·기액회수기구(71)로부터의 배기량의 동작은 상기한 반송공정과 동일한 상태로 설정되고, 반송공정의 반대순서에 의해 지지핀(36)으로부터 기판반송기구(10)의 아암(17)으로 반도체 웨이퍼(W)가 인도되어 현상처리부(DEV)의 처리가 종료된다.
이 후, 반도체 웨이퍼(W)는 기판수수부(8, 9)의 위쪽 위치에 배치되고 선택된 소정의 열처리부에서 열처리된 후, 기판반송기구(10)의 아암(17)에 의해 기판수수부 (8, 9)의 아래쪽 위치에 배치되고 선택된 소정 온도조절처리부에서 소정의 온도로 설정된 후, 기판수수부(8)를 거쳐 카세트 유닛부(CU) 기판반출입기구부(U2)의 기판반출입기구(2)에 의해 카세트(C)로 반도체 웨이퍼(W)가 반입되어 일련의 처리가 종료된다.
다음에 본 실시예의 현상처리방법의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙임으로써, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 현상처리방법에 있어서는, 현상액을 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들형성시킨 후 처리실내의 기류의 변화를 변화시키기 위하여 컵을 상하로 이동시키고, 그 후 현상처리공정의 후반부에서 현상액의 농도를 변화시키고 있었으나, 현상액 농도는 일반적으로 2.38%등의 한 종류의 현상액을 반도체 공장에서 사용하고 있다.
그러나, 장치(device)에 따라서는 레지스트 패턴의 미세화에 의해, 그 농도에서는 현상액 속도가 너무 빨라진다고 하는 예측불허의 사태가 발생하고 있다. 따라서, 현상처리의 전반부에 있어서, 반도체 웨이퍼(W) 상에 퍼들된 현상액의 농도를 희석시키는 방법을 다음에서 설명한다.
이와 같은 필요가 있을 때, 상기한 현상 1 공정의 경우에는, 반도체 웨이퍼 (W) 상에 현상액을 소정량으로 퍼들시킨 후, 그 상태를 유지하여 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액이 넘치지 않는 양으로 린스노즐(91)로부터 순수 또는/및 순수에 계면활성제가 첨가된 수용액을 공급하여, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액의 농도를 소정치로 희석시킨다.
또, 현상 2 공정에 있어서는 컵(60)과 반도체 웨이퍼(W)에 현상액을 동시에 공급하여, 반도체 웨이퍼(W) 상에 현상액을 소정량으로 퍼들시킨 후에, 그 상태를 유지하여 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액이 넘치지 않을 정도의 회전수로 척(32)을 회전시키고, 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액이 넘치지 않을 양으로 린스노즐(91)로부터 순수 또는/및 순수에 계면활성제가 첨가된 수용액을 공급하여, 웨이퍼 상의현상액 농도를 소정치로 희석시킨다.
그 후, 반도체 웨이퍼(W)를 유지하는 척(32)으로부터 에어 실린더(50)에 의해 지지핀(36)은 상승되고, 척(32)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 다시 지지핀(36)으로 인도되어, 반도체 웨이퍼(W)의 현상처리를 계속하여 진행시킨다. 따라서, 현상액을 희석한 후에 컵(60)을 이동시켜 처리실 내의 기류를 변화시킨다.
이와 같은 현상 1 공정, 현상 2 공정의 경우에 있어서도, 상기한(현상액 희석공정)을 더 추가 시켜도 좋다. 또, 상기한 바와 같은 현상액 희석공정을 행하지 않는 다른 처리로서, 예를 들어 지지핀(36)으로부터 반도체 웨이퍼(W)는 척(32)으로 인도되어져 척(32) 상에 진공흡착에 의해 유지된 후, 척(32)을 제 1 회전수로 회전시켜 반도체 웨이퍼(W) 상의 현상액을 일단 회전에 의해 떨구거나, 또는 소정량의 현상액이 잔존하는 상태, 즉 현상액이 완전히 건조되기 전에 린스액을 상기 제 1 회전수보다 낮은 제 2 회전수로 회전하는 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 공급하고, 그 후 제 1 회전수보다 높거나 대략 동일한 제 3 회전수에 의해 반도체 웨이퍼 (W)를 회전시켜 건조시키는 린스건조공정을 행하여도 되고, 적절하게 반도체 웨이퍼 (W)에 형성된 레지스트막에 대응하여 처리할 수 있음은 물론이다.
다음에 도 7에 의거하여 본 실시예의 지지기구(35)의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙이고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이 지지기구(35)는 도 7(a), 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (W)의 이면을 부분적인 선접촉에 의해 지지한다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼(W) 동심원주상에 등간격으로 배치된 복수의 지지부재(200)와 이 지지부재(200)의 바깥쪽에 설치된 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 중심부에 현상액 또는 린스액의 처리액이 진입하는 것을 방지하기 위한 액침입방지기구로서의 링 부재(37)를 일체로 하여 지지하는 복수의 지지기둥(38)이 설치되어 있다. 또, 지지기구(35)의 링 부재(37)와 지지부재(200)는, 반도체 웨이퍼(W) 중심방향을 향하여[링 부재(37)로부터 지지부재 (200)를 향하여] 높이가 낮아지도록 경사부(41)가 설치되어 있다. 이와 같이 구성됨으로써, 요철부(40)에 부착하는 린스액 또는 현상액, 또는 이면노즐(51)로부터 토출되어 링부재(37) 등을 세정하는 린스액이 지지기구(35)의 적어도 반도체 웨이퍼 (W)와 접촉하는 접촉부(201)에 린스액 또는 현상액이 부착하는 것을 억제하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 처리중의 반도체 웨이퍼(W) 또는 다음의 반도체 웨이퍼(W)에 린스액 또는 현상액이 부착하는 것을 억제할 수 있어, 이에 의한 반도체 웨이퍼(W)의 부분적 온도변화, 또는　반도체 웨이퍼(W)에 부착된 린스액 또는 현상액이 건조시스템 내에서 파티클을 발생시키는 것을 억제하여, 반도체 웨이퍼(W)의 수율을 더욱 향상시킬 수 있다.
더우기, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 지지부재(200)와 링 부재(37)의 높이 및 위치관계는, 지지부재(200)가 소정의 거리, 예를 들어 0.5mm 내지 5mm 사이의 거리(도면 중 L)로 되도록 설정되어 있다. 이것은 링 부재(37)가 직접 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 접촉하지 않도록 하기 위함이다. 또, 지지부재(200)의 반도체 웨이퍼(W)의 이면과 접촉하는 접촉부(201)는, 지지부재(200)를 형성하는 부재(39)에 비하여 마찰계수가 크고 열전도율이 낮은 부재이고 또 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지할 때에 옆으로 어긋나는 것을 방지 및 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지한 후 반도체 웨이퍼(W)에 처리액이 공급되었을 때에 옆으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 어긋남 방지부재로서, 예를 들어 탄성부재의 의해 형성되어 있다. 열전도율이 낮은 부재를 선택하는 이유는, 반도체 웨이퍼(W)의 처리중 반도체 웨이퍼(W)로부터의 지지부재(200)와의 접촉부로부터 열이 빠져 나가는 등의 영향에 의해 면내 균일성이 소외될 우려가 있기 때문이다. 상기한 접촉부(201)의 재질로서는, 예를 들어 PEEK·PBI 등의 경질수지 또는 알루미나·지르코니아 등의 세라믹스 또는 파프로 등의 고무재를 고려할 수 있다.
본 실시형태에서는, 지지부재(200)에 있어서 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 복수의 부분적 선접촉에 의해 지지하도록 구성하고 있기 때문에 점접촉에 비하여 반도체 웨이퍼(W)의 수평상태를 보다 유지시킬 수 있고, 따라서 링 부재(37)와 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 거리를 보다 근접시킬 수 있게 되어, 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 중심부에 처리액이 진입하는 것을 억제할 수 있다.
또, 점접촉에 비하여 반도체 웨이퍼(W)의 이면을 지지하는 마찰이 늘어나기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)가 옆으로 어긋나는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 지지부재(200)의 선접촉이 너무 커지게 되는 링형상으로 하면, 반도체 웨이퍼(W)의 처리에 있어서 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 링형상의 얼룩이 발생할 우려가 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 처리 얼룩이 발생하지 않을 정도의 선접촉으로 설정시켜 둘 필요가 있다. 그러나, 상기의 예로서 지지부재(200)를 링형상으로 하는 것은 바람직하지 않다고 기재하였으나, 링형상이어도 좋은 사양일 경우에는 당연히 링형상을 부정하지 않는다.
다음에 본 실시예의 지지기구(35)와 이면노즐(51)의 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이면노즐(51)로부터 순수를 토출하는 공정은, 현상처리공정 후, 링 부재(37)의 요철부(40)에 표면장력을 이용하여 유지된 현상액 또는 현상액 희석공정 후, 링 부재(37)의 요철부(40)에 표면장력을 이용하여 유지된 현상액 또는/및 순수 등을 세정 제거 또는 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 현상액 등을 씻어 내기 위하여 사용되나, 처리액을 반도체 웨이퍼(W)에 공급하기 전, 즉 현상처리공정 전에 이면노즐 (51)로부터 링부재(37)의 요철부(40)에 순수를 토출하고, 링 부재(37)와 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 사이에 표면장력을 이용하여 일단 순수막(純水膜)을 형성하여 둔다. 이와 같이 하면, 현상처리공정 후에 링 부재(37)와 반도체 웨이퍼(W)의 이면 사이의 현상액의 농도를 저하시키게 되기 때문에, 세정이 용이하게 되고 세정시간의 단축화·미스트 등의 저감을 도모할 수 있다.
다음에 도 8(a), 도 8(b)에 의거하여 본 실시형태의 기액회수기구(71, 77, 112)와 기체회수기구(117)와 컵(60, 110)의 관계에 있어서의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 편의상 현상처리부(DEV)를 참고로 하여 설명하기로 한다.
도 8(a)에 나타낸 바와 같이 컵(60)은 이 컵(60)을 상하로 이동시키는 컵 이동기구, 예를 들어 에어 실린더(209)에 접속되어 자유롭게 상하이동할 수 있도록 구성되어 있고, 컵(60)과 컵(60) 밖의 영역을 배기/배액하는 기액회수기구(77)[COT에 있어서는 기체회수기구(117)] 사이에 벽(210)이 배치되어 있고, 이 벽(210)에는 도 8(b)에 나타내는 바와 같이 에어 실린더(209)에 의해 컵(60) 상을 이동할 때에 연동하여 컵(60) 내의 분위기를 기액회수기구(77)[COT에 있어서는 기체회수기구(117)]에 통류시켜 기체의 흐름(212)을 형성하기 위한 통류구(通流口)(211)가 설치되는 기체변동기구로 구성되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 기액회수기구(71)의 기구를 제거할 수 있다. 또 COT에 있어서는 기체회수기구(117)에 액회수기능을 추가하여 기액회수기구(112)를 제거할 수 있기 때문에, 시스템을 소형화할 수 있는 이점이 있다. 또한 하나의 배기기구로 처리실내를 제어할 수 있기 때문에, 에어 공급기구(30, 100)로부터의 에어에 관련된 처리실내의 압력유지의 제어가 용이하게 되어, 처리실내에서의 반도체 웨이퍼(W)의 처리에의 영향을 저감시킬 수 있기 때문에 처리의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 기체변동기구는 컵의 이동에 연동하여 기류의 변동을 일으키는 것이면 상기 실시예에 한정되지 않고, 예를 들어 컵의 이동에 연동 또는 컵의 이동에 의거하여 컵 내로부터의 배기가 행하여지는 것이면 물리적인 것이어도 되고, 또 전기적으로 행하여지는 것이면 실시예에 제한되지 않는 것은 물론이다. 또, 이와 같이 구성함으로써, 제 1 주변역으로부터의 배기량과 제 1 주변역으로부터의 배기와 제 2 주변역으로부터의 배기의 배기량을 대략 동일하게 하고 싶은 경우, 기계적으로 컵(60)을 상하이동시킨다고 하여도 항상 배기의 전체량은 일정하기 때문에, 제어가 용이하고 시스템의 소형화를 도모할 수 있다. 또, 제 1 주변역의 배기면적과 제 2 주변역의 배기면적은 상이한, 예를 들어 제 1 주변역의 배기면적 > 제 2 주변역의 배기면적과 같은 관계에 있어서, 배기계가 하나로 되고 기계적으로 컵(60)의 상하이동에 연동하고 있기 때문에 제어가 더욱 용이하게 되어, 처리실내의 압력 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 기판처리의 수율을 향상시킬 수 있다.　또, 제 1 주변역의 배기시간과 제 2 주변역의 배기시간은 상이한, 예를 들어 제 1 주변역으로부터의 배기시간 > 제 2 주변역으로부터의 배기시간과 같은 관계에 있어서, 배기계가 하나로 되고 기계적으로 컵(60)의 상하이동에 연동하고 있기 때문에 제어가 더욱 용이하게 되어, 처리실내의 압력 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 기판처리의 수율을 향상시킬 수 있다.
다음에 도 9에 의거하여 본 실시예의 현상처리부(DEV)의 컵(60)에 대하여 다른 실시예를 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이 컵(220)은, 각진 형상(角狀)으로 형성된 각진 형상부(221)와, 이 각진 형상부(221)의 안쪽에 설치된 머리부(225)를 돌출시킨 원통형상의 통체부(筒體部) (223)에 의해 구성되어 있다. [컵(60)에 각진 형상부(221)에 부속시킨 형상] 각진 형상부(221)는, 현상노즐(90)로부터 토출된 현상액 또는 린스노즐(91)로부터 토출된 순수등의 처리액을 회수하는 회수구(222)를 구비하고 있고, 이 회수구(222)로부터 회수된 처리액은 액회수기구(226)에 의해 회수되도록 구성되어 있다. 또한, 각진 형상부(221)에 의해 둘러 싸이는 영역(제 1 영역)은 통체부(223)에 의해 둘러 싸이는 영역(제 2 영역)에 비하여 그 면적이 크게 설정되어 있다.
이와 같이 컵(220)을 구성하고 있기 때문에, 각진 형상부(221)에서 현상노즐 (90)로부터 토출된 현상액 또는 린스노즐(91)로부터 토출된 순수를 회수할 수 있는 기액회수기구(77)를 기체만을 회수하는 기구로 하여, 그 분리기구를 줄임에 의해 시스템을 소형화할 수 있다. 또, 제 1 주변역(α)을 형성하는 벽부(75)에 대하여 현상액 또는 순수 등의 부착을 억제할 수 있어 처리실내를 보다 깨끗하게 할 수 있기 때문에, 미스트·파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또, 각진 형상부(221)에 부착된 현상액은 린스노즐(91)로부터 토출되는 순수에 의해 세정하면 된다.
이와 같은 컵(220)에서의 처리는, 상기한 바와 같이 처리순서와 동일한 처리가 가능하다. 즉, 반도체 웨이퍼(W) 처리면은 머리부(225)와 동일한 높이 또는 그 이상으로 설정되고[이 때, 각진 형상부(221)에 의해 둘러 싸이는 영역으로서 제 1 영역에서], 현상노즐(90)을 수평이동하여 반도체 웨이퍼(W) 처리면과 컵(220)의 머리부(225)에 동시에 현상액을 공급하여, 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 현상액을 퍼들시킨다. 또한, 머리부(225)와 반도체 웨이퍼(W)의 위치관계는 컵(60)의 위치관계와 동일하게 설정되고, 머리부(225)의 형상도 컵(60)의 머리부형상과 동일하게 규정시켜 두면, 상기한 효과와 동일한 효과가 발생한다. 또, 반도체 웨이퍼(W) 처리면의 높이보다 머리부(225)의 높이가 높게 설정되어도 상기한 효과를 발생시킬 수 있기 때문에, 이와 같이 설정하면, 머리부(225) 밖으로부터의 배기에 있어서의 기류의 영향이 반도체 웨이퍼(W) 처리면에 퍼들된 현상액에 작용하는 것을 보다 억제할 수 있어, 처리의 수율을 향상시킬 수 있다.
이 후, 상기한 바와 같이, 컵(220)을 상승시켜 통체부(223)에 둘러 싸여진 영역(제 2 영역)에 반도체 웨이퍼(W)를 배치하여 현상처리를 진행시키면 된다. 이와 같이, 컵(220)에는 통체부(223)에 각진 형상부(221)가 더 설치된 구조로 되어 있기 때문에, 제 1 주변역(α)으로부터의 배기가 통체부(223)로부터 먼 방향에서 배기되기 때문에, 통체부(223) 내의 반도체 웨이퍼(W)는 처리실내 기류의 영향을 더욱 더 받지 않게 된다. 이에 의해, 반도체 웨이퍼(W)의 수율이 향상되게 된다. 또한, 본 실시형태에 있어서 컵(220)의 제 1 영역을 각진 형상체로 하였으나 원통형상으로 하여도 되고, 이 형태에 한정되지 않고 통상부(223)에 둘러 싸여진 면적(제 2 영역)이 각진 형상부(221)에 의해 둘러 싸이는 영역의 면적(제 1 영역)보다 작게 설정되도록 구성되어 있으면 좋은 것은 물론이다.
다음에 도 10, 도 11에 의거하여 본 실시예의 현상처리부(DEV)의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 실시형태에 있어서는, 정류기구(74)의 상부에 포위체로서의 벽(250)을 구비하고, 상기한 컵(60)과 벽부(75)와의 사이로부터 배기하는 영역[제 1 주변역 (α)]을 분할하도록 구성되어 있다. 즉, 컵(60) 내로부터 배기하는 영역[제 2 영역 (β)]에 대하여, 컵(60)과 벽(250) 사이의 영역[제 1 주변역(α1)], 벽(250)과 벽부 (75) 사이의 영역[제 1 주변역(α2)]에 설정되도록 구성되어 있다. 이 벽(250)은, 컵(60)의 머리부로부터 소정의 간격(도면 중 W2)으로 높게 설정되어 있다. 이에 의해, 현상노즐(90)로부터의 현상액 또는 린스노즐(91)로부터의 순수 등이 처리실벽 (75)에 직접 부착되는 것을 방지하고 있다. 따라서, 벽(250)은 액비산방지기구로서의 제 2 컵으로서의 기능을 구비하고 있다.
이와 같이, 현상노즐(90)로부터의 현상액 또는 린스노즐(91)로부터의 순수 등이 처리실벽(75)에 직접 부착되는 것을 방지하고 있기 때문에, 처리실내 세정 등의 메인티넌스 등에 있어서 벽(250)을 탈착이 가능하도록 하여 두면, 이 벽(250) 만을 세정 또는 교환할 수 있기 때문에 메인티넌스의 시간을 단축시킬 수 있다. 또, 덮개(81)에도 현상노즐(90)로부터의 현상액 또는 린스노즐(91)로부터의 순수 등이 부착되는 것을 방지하고 있기 때문에, 덮개(81)에 부착된 현상액 등이 건조되어 덮개(81)의 개폐시에 비산하여 처리실내에 파티클로서 반도체 웨이퍼(W)에 부착되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 벽(250)은 컵(60)의 머리부로부터 소정의 간격(도면 중 W2)으로 설정하였으나, 어느 정도 컵(60)으로부터 떨어뜨려 두면, 즉 현상노즐(90)로부터의 현상액 또는 린스노즐(91)로부터의 순수등이 처리실벽(75)에 직접 부착하는 것의 억제가 가능하면, 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기한 지지기구(35)는 지지부재(200)와 링 부재(37)를 일체로 하여 설명하였으나, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 지지부재(200)와 링 부재(37)의 관계는 상기한 바와 같이 하고 각각 별개체로 설치하여, 지지부재(200)와 링부재(37)를 각각 독립하여 상하로 이동하는 상하 이동기구로서 적절하게 동작시켜 소정의 처리를 행하여도 되는 것은 물론이고, 상기한 지지부재(200)와링부재(37)의 효과를 달성시킬 수 있는 것이면 다른 방법이어도 되는 것은 물론이다.
다음에 도 12에 의거하여 본 실시예에 있어서의 지지기구(35)의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 지지기구(35)는 도 12(a), 도 12(b)에 나타내는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (W)의 이면을 부분적인 선접촉에 의해 지지하는 복수의 지지부재(200)와 이 지지부재(200)의 바깥쪽에 설치된 반도체 웨이퍼(W)의 이면의 중심부에 현상액 또는 린스액 등의 처리액이 진입하는 것을 방지하기 위한 액침입방지기구로서의 링부재(37)와 이 링부재(37)를 일체로 하여 지지하는 복수의 지지기둥(38)이 설치되어 있다.
링부재(37)의 요철부(40)에는 린스액을 공급하는 액공급구(420)가 설치되고, 이 액공급구(420)에는 배관(413)을 거쳐 린스액 공급원(415)으로부터 린스액이 자유롭게 공급될 수 있도록 구성되어 있다. 또, 링부재(37)에는 적어도 링부재(37)와 경사부(41)에 대하여 린스액 공급원(415)으로부터 린스액, 예를 들어 세정액을 공급, 예를 들어 스프레이 공급하는 세정노즐(411)을 복수개 구비하고 있다. 또, 경사부(41)는 그 중앙부(410)가 산형상(山狀)으로 형성되고, 그 표면에는 링부재(37)의 측벽과 동일하게 액의 흐름을 막는 홈(412)이 설치되어 있다.
이와 같이 지지기구(35)를 구성시킴으로써, 린스액을 공급하는 액공급구 (420)의 효과로서는, 이면노즐(51)로부터의 공급에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 이면과의 사이에 형성하는 수막(水膜)에 비하여 보다 확실하게 행할 수 있다고 하는 점이다. 이 경우, 이면노즐(51)과 병용하여도 되고, 액공급구(420)로부터의 린스액만으로 액막을 형성하도록 하여도 된다. 또, 현상처리 후에 있어서의 요철부(40)·린스부재(37)의 세정을 보다 확실하게 행하게 된다. 또, 액공급구 (420)·세정노즐 (411)로부터 린스액을 분출하고 또 그 액을 홈(412)에 의해 효과적으로 액흐름을 끊을 수 있게 되어, 보다 확실하게 보다 빨리 링부재(37)의 세정을 행할 수 있어, 링부재(37)에 부착된 미스트가 링부재(37)가 건조되었을 때에 파티클로서 발생하는 것을 억제할 수 있어, 반도체 웨이퍼(W)의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 세정노즐 (411) 또는/및 이면노즐(51)로부터의 린스액이 반도체 웨이퍼(W)의 이면에 접촉하는 접촉부(201)에 부착하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 처리 중의 반도체 웨이퍼(W) 또는 다음의 반도체 웨이퍼(W)에 린스액 또는 현상액이 부착하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 그것에 의한 반도체 웨이퍼(W)의 부분적인 온도변화 또는 반도체 웨이퍼(W)에 부착된 린스액 또는 현상액이 건조하여 시스템 내에 파티클을 발생시키는 것을 억제할 수 있어, 웨이퍼의 수율을 더욱 향상시킬 수 있기 때문이다.
다음에 도 13에 의거하여 본 실시예에 있어서의 지지기구(35)의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 지지기구(35)는 도 13에 나타내는 바와 같이, 링부재(37)에 복수개 설치된 세정노즐(411)로부터는, 상기한 린스액 공급원(415)에 의해 린스액이 공급된다.또, 지지기구(35)에는, 기체공급기구(416)로부터 기체, 예를 들어 클린 에어 또는 질소 등의 기체를 분출하는 기체노즐(417)이 복수(도면 중에는 편의상 하나로 표시)개 설치되어 있다.
이와 같이 지지기구(35)를 구성함으로써, 현상처리 후에 있어서의 현상노즐 (411)로부터의 세정 후의 건조공정을, 보다 확실하고 보다 빠르게 행할 수 있어, 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 14에 의거하여 본 실시예에 있어서의 지지기구(35)의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 지지기구(35)는 도 14에 나타내는 바와 같이, 링부재(37)에 복수개 설치된 세정노즐(411)로부터는, 상기한 린스액 공급원(415)에 의해 밸브(VA1)를 거쳐 린스액이 공급되고, 또 린스노즐(411)에는 밸브(VA2)를 거쳐 기체공급기구(416)로부터의 기체, 예를 들어 클린 에어 또는 질소 등의 기체을 자유롭게 분출할 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같이, 세정노즐(411)로부터는 밸브(VA1, 2)의 변환에 의해 적절하게 세정액과 기체가 선택적으로 자유롭게 토출될 수 있도록 구성되어 있어, 세정노즐 (411)로부터 세정액을 토출한 후 기체를 토출하면 세정노즐(411) 자체에 부착된 세정액도 날려 보낼 수 있어, 세정 후의 건조공정을 보다 확실하게 행할 수 있기 때문에 처리의 스루풋이 향상된다. 또, 세정노즐과 기체노즐을 따로따로 설치할 필요가 없기 때문에 링부재(37)의 시스템을 간소화시켜 소형화를 도모할 수 있다.
다음에 도 15에 의거하여 본 실시예의 레지스트 처리장치(1)에 있어서의 액처리장치로서의 도포처리부(COT) 및/또는 현상처리부(DEV)에 사용하는 처리액, 예를 들어 레지스트액 또는 현상액을 수납하는 수납용기의 배치장소에 대한 실시형태를 설명한다. 또한, 상기한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
수납용기(499)는 도 15에 나타내는 바와 같이, 인터페이스 유닛부(IFU)의 아래쪽 위치에 배치되어 있다. 이 배치위치는, 기판수수부(8, 9)의 기판반출입구 (19) 하부로부터 수직방향 거리(V100)의 아래쪽에 배치된 노광장치(3)와 기판을 수수하는 인도부(渡部)(4) 또는 수취부(受取部)(5)로부터 수직방향 거리(V101)의 아래쪽에 설정되어 있다.
이 배치위치에 설정되는 것은, 처리액, 예를 들어 레지스트액 또는 현상액이 열영향에 의해 열화하는 등의 영향을 아주 억제하기 위함이다. 즉, 기판반출입구 (19)의 아래쪽 위치에 두는 이유로서는 프로세스 유닛부(PU)내의 열처리부 등으로부터의 열이 만일 기판반출입구(19)를 거쳐 전달되는 것을 억제하기 위함이고, 노광장치(3)와 기판을 수수하는 인도부(4) 또는 수취부(5)의 아래쪽에 배치하는 것은 노광장치(3)로부터의 열이 만일 인도부(4) 또는 수취부(5)를 거쳐 전달되는 것을 억제하기 위함이고, 또 기판반출입부(19) 또는 인도부(4) 또는 수취부(5)로부터의 열전달은 이것들을 설치한 벽의 아래쪽보다는 위쪽에 영향을 주기 때문에, 벽으로부터의 열을 억제할 수 있기 때문이다. 또, 인터페이스 유닛부(IFU) 내는 적어도 기판반출입부(19) 또는 인도부 또는 수취부(5)에 대하여 온도조절된 다운플로우(DF)가 직접 작용하도록 구성되고, 기판반출입구(19) 또는 인도부(4) 또는 수취부(5)로부터의 열전달을 완화하도록 구성되어 있다.
이와 같이, 인터페이스 유닛부(IFU)와 프로세스 유닛부(PU)를 나누는 벽으로부터의 열을 더욱 억제하기 위하여, 프로세스 유닛부(PU) 내의 처리부, 예를 들어 복수의 현상처리부(DEV)[복수의 도포처리부(COT)]의 배기는 일괄적으로 카세트 유닛부(CU)측에 각각의 블럭으로 집합된 블럭별의 배기경로(501, 502)가 형성되어 있다. 마찬가지로, 프로세스 유닛부(PU) 내의 열처리부(도시생략)에 있어서도 카세트 유닛부(CU)측에 각각의 블럭 또는 처리온도가 같은 종류인 열처리부별로 집합된 배기경로가 형성되도록 구성되어 있다.
또, 도포처리부(COT) 및/또는 현상처리부(DEV)에서 실질적으로 사용하는 처리액, 예를 들어 레지스트 또는 현상액을 수납하는 수납용기의 배치장소로서, 예를 들어 복수의 현상처리부(DEV)[복수의 도포처리부(COT)]의 아래쪽 위치(504, 505)를 고려할 수 있다. 이 경우, 블럭별의 배기경로(501, 502)를 바로 아래 영역 및 이들 배기경로(501, 502)가 설치되는 벽과 접촉하여 수납용기가 배치되는 것은 바람직하지 않다. 블럭별 배기경로(501, 502)의 바로 밑으로부터 수평방향의 거리분(H100, H101)(열영향이 문제되지 않는 거리) 만큼 거리를 두고 배치하는 것이 바람직하다.
또, 본 액처리장치(1)의 열원으로서의 장치 전체를 제어하는 제어장치의 배치위치로서는, 인터페이스 유닛부(IFU)와 프로세스 유닛부(PU)에 배치하는 것이 바람직하지 않고, 카세스 유닛부(CU)에 배치하는 것이 바람직하다. 또, 이 배치위치로서는 프로세스 유닛(PU)의 각 처리부로의 열의 전달, 또는 프로세스 유닛부(PU)를 거쳐 인터페이스 유닛부(IFU)로의 열의 전달을 제어하기 위하여, 기판수수부(8, 9)의 기판반출입구(19) 상부로부터 수직방향 거리(V102) 위쪽에 설정되어 있다.
상기한 바와 같이, 장치 내의 열영향을 고려함으로써, 처리액의 열화 등을 제어함과 동시에, 기판의 열영향을 제어하여 기판의 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 상기한 기판으로서 반도체 웨이퍼를 사용하여 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 LCD기판 등의 유리기판이어도 되고, CD 등의 디스크기판이어도 되는 것은 물론이다. 또, 처리액으로서는 현상·도포에 한정하지 않고 세정장치등에 사용하여도 되고, 처리액을 사용하는 방법 또는 장치액이면 이것에 한정되지 않는 것 또한 말할 필요도 없다.
본 발명은, 주로 처리를 행하는 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기, 또 제 1 주변역과 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 기판 상의 현상액에 대한 기류의 영향을 저감시킬 수 있고, 현상처리에 행하는 현상액을 적절하게 기판 상의 노광처리된 레지스트에 작용시킬 수 있기 때문에, 기판 처리의 균일성이 향상하여 기판처리에 관한 수율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 가진다.

Claims (23)

  1. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    처리를 행하는 상기기판 주위의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  2. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판의 현상진행 중에는, 상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기 및 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  3. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판을 지지하는 상태에서 현상처리를 행할 때에는 상기 기판 주위의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 기판을 진공흡착하여 유지하는 상태에서 린스공정을 행할 때에는 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  4. 처리실내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판 이면측을 진공흡착에 의해 유지하고 상기 기판에 대하여 현상액을공급하는 제 1 공정과, 상기 기판 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 1과 제 2 공정에 있어서 상기 처리실내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  5. 처리실내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판 이면측 지지하고 상기 기판에 대하여 현상액을 공급하는 제 1 공정과, 상기 기판 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정과, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지하고 상기 기판에 대하여 린스액을 공급하는 제 3 공정을 구비하고, 상기 제 1 공정 또는/및 제 3 공정과 제 2 공정에 있어서, 상기 처리실내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  6. 처리실내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판 이면측을 진공흡착에 의해 유지하고 상기 기판에 대하여 현상액을 공급한 후, 기판 상의 현상액 농도를 변화시키는 제 1 공정과, 상기 기판 이면측을 지지하여 현상처리를 진행시키는 제 2 공정을 구비하고, 상기 제 1과 제 2 공정에 있어서 상기 처리실내의 기류의 흐름을 변화시키는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  7. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판 이면측을 지지 또는 유지하고 상기 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  8. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판 이면측을 지지 또는 유지하고 상기 기판 및 컵에 대하여 동시에 현상액을 공급하는 공정과, 상기 기판 상의 현상액 농도를 변화시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  9. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 컵 내의 제 1 영역에서 기판을 둘러싸 현상액을 공금하는 공정과, 상기 컵 내의 상기 제 1 영역보다 좁은 제 2 영역에서 기판을 둘러 싸 린스액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  10. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 컵 밖의 영역을 배기하면서 상기 기판의 이면측을 지지하고 상기 기판 및 컵에 대하여 현상액을 공급하는 공정과, 상기 컵 내의 영역과 상기 컵 밖의 영역을 동시에 배기하면서 상기 기판의 이면측을 유지하고 상기 기판에 린스액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  11. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 방법에 있어서,
    상기 기판의 이면측을 지지하는 공정과, 상기 기판의 이면측을 진공흡착에 의해 유지한 후에 다시 상기 기판의 이면측을 지지하고 상기 기판에 대하여 현상액을 공급하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
  12. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 이 제 2 포위체와 상기 제 1 포위체 사이의 영역 및 상기 제 1 포위체 내의 영역을 각각 독립 및/또는 동시에 자유롭게 배기할 수 있도록 구성된 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  13. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되어 상기 기판을 지지하는 지지기구와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되어 상기 기판을 진공흡착에 의해 유지하는 유지기구와, 상기 지지기구에 의해 상기 기판이 지지되고 있을 때는 상기 제 1 포위체와 상기 제 2 포위체 사이의 영역으로부터 배기하는 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 포위체는 상하로 자유롭게 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 현상장치.
  15. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판의 이면측을 지지 또는 유지하고 상기 기판 및 컵에 대하여 현상액을 공급하는 현상액 공급기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  16. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판의 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구가 설치되어 상기 기판을 지지하는 지지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  17. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 방지부를 구비한 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구의 상기 방지부로부터 상기 기판의 중심부 방향으로 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  18. 컵 내에서 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 방지부를 구비한 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구의 상기 방지부로부터 상기 기판의 중심부 방향으로 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구와, 이 지지기구에 의해 상기 기판이 지지되고 현상처리 진행중에는 상기 컵내로부터의 배기를 정지시키는 제어기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  19. 기판 상의 노광처리된 레지스트를 현상하는 장치에 있어서,
    상기 기판 주위에 배치되는 제 1 포위체와, 이 제 1 포위체의 주위에 배치되는 제 2 포위체와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되고 상기 기판을 진공흡착에 의해 유지하는 유지기구와, 상기 제 1 포위체 내에 배치되고 또 상기 기판 이면측에 배치되어 현상액이 상기 기판 이면의 중심부에 진입하는 것을 방지하는 방지부를 구비한 액진입방지기구와, 이 액진입방지기구에 설치되어 상기 기판을 지지하는 복수의 지지기구와, 상기 제 2 포위체와 상기 제 1 포위체 사이의 영역 및 상기 제 1 포위체 내의 영역을 동시 또는 선택적으로 자유롭게 배기할 수 있도록 구성된 배기기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  20. 제 16항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액진입방지기구는 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
  21. 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리방법에 있어서,
    상기 기판 주변의 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정과, 상기 제 1 주변역과 상기 기판 사이의 제 2 주변역으로부터 배기 및 제 1 주변역으로부터 배기하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  22. 온도·습도가 제어된 기체가 공급되는 처리실내에 배치된 컵 내에서 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리방법에 있어서,
    상기 온도·습도가 제어된 기체의 공급을 정지시키지 않으면서 상기 기판의 처리중에는 상기 기판 내로부터의 배기를 저하 또는 정지시키고, 상기 컵 외로부터 상기 기체를 배기하는 것을 특징으로 하는 액처리방법.
  23. 처리실내에 배치된 컵 내에서 기판에 처리액을 공급하여 처리를 행하는 액처리장치에 있어서,
    상기 컵의 상하 이동의 동작과 연동하여 상기 처리실내의 기류의 흐름을 변화시키는 기류변동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 액처리장치.
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