KR20070039889A - 도포막형성장치 및 도포유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도포막 형성장치 및 도포유니트에 관한 것으로서 기판에 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 도포막형성장치는 기판카세트재치부 도포유니트 현상유니트 전처리/후처리유니트 및 각 유니트간에서 기판을 반송하는 주반송기구를 구비한다. 일필휘지의 요령으로 기판상에 레지스트액을 도포하기 위하여 기판을 Y방향으로 간헐적으로 이동시키고 또한 도포액노즐을 X방향으로 이동시키는 도포부를 도포유니트내에 설치한다. 도포후의 기판을 감압하에서 건조시키기 위한 감압건조부를 도포유니트내에 설치하고 또한 기판주연부에 부착하고 있는 도포막을 제거하기 위하여 장치를 도포유니트내에 설치한다. 감압건조부가 도포유니트의 외측에 있는 경우 주반송기구의 암을 커버물로 덮고 상기의 안을 용제의 분위기로 하는 기술이 제시된다.

기판, 도포액, 도포막, 도포 유니트

Description

도포막형성장치 및 도포유니트{COATING FILM FORMING APPARATUS AND COATING UNIT CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS}

도 1 은 본 발명의 도포막형성장치를 패턴형성장치에 적용한 제 1 의 실시형태를 나타내는 개략평면도이다.

도 2 는 상기 패턴형성장치의 개관(槪觀)을 나타내는 사시도이다.

도 3 은 상기 패턴형성장치의 선반유니트를 나타내는 개략측면도이다.

도 4 는 상기의 실시형태에서 이용되는 도포유니트를 나타내는 평면도이다.

도 5 는 상기의 실시형태에서 이용되는 도포유니트의 내부구성을 나타내는 사시도이다.

도 6 은 상기의 도포유니트에 설치되는 도포부를 나타내는 단면도이다.

도 7 은 상기의 도포유니트에 설치되는 도포부를 나타내는 평면도이다.

도 8 은 상기의 도포유니트에 설치되는 감압건조부를 나타내는 단면도이다.

도 9 는 상기의 도포유니트에 설치되는 도포막제거부를 나타내는 단면도이다.

도 10 은 도포부에 있어서 도포액노즐에서 웨이퍼상에 레지스트액이 도포되는 방식을 나타내는 개략사시도이다.

도 11 은 도포제거부에 있어서 웨이퍼주연부의도포막이 제거되는 방식을 나 타내는 설명도이다.

도 12 는 본 발명의 제 2 실시형태에서 이용되는 도포유니트를 나타내는 측면도이다.

도 13 은 본 발명의 제 2 실시형태에서 이용되는 도포유니트를 나타내는 개략평면도이다.

도 14 는 제 2의 실시형태에서 이용되는 감압건조부의 재치부(도포부의 웨이퍼보지부)를 나타내는 단면도이다.

도 15 는 레지스트액의 도포시에 마스크로 웨이퍼의 주연부를 덮고 있는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 16 은 본 발명의 제 3의 실시형태에 있어서 처리블록을 나타내는 개략평면도이다.

도 17 은 제 3의 실시형태에 있어서 선반유니트를 나타내는 개략측면도이다.

도 18 은 제 3의 실시형태에서 이용되는 주반송기구를 나타내는 사시도이다.

도 19 는 상기의 주반송기구의 주요부를 나타내는 분해사시도이다.

도 20 은 상기의 주반송기구의 커버체의 안을 아래에서 본 상태를 나타내는 횡단평면도이다.

도 21 은 상기의 주반송기구의 커버체의 안을 나타내는 종단측면도이다.

도 22 는 제 4의 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트에 설치되는 감압건조부를 나타내는 단면도이다.

도 23 은 제 5의 실시형태에 있어서 패턴형성장치의 보조반송기구의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 24 는 제 6의 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트를 구비한 도포현성처리시스템의 외관을 나타내는 평면도이다.

도 25 는 도 24의 도포현상처리시스템의 정면도이다.

도 26 은 도 24의 도포현상처리시스템의 배면도이다.

도 27 은 본 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트의 종단면의 설명도이다.

도 28 은 본 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트의 횡단면의 설명도이다.

도 29 는 본 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트의 측면에서 본 설명도로서 레지스트도포가 실행되고 있는 방식을 나타내고 있다.

도 30 은 본 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트의 측면에서 본 설명도로서 웨이퍼의 반입출이 실행되고 있는 방식을 나타내고 있다.

도 31 은 용제분위기의 농도변화를 나타내는 그래프이다.

도 32 는 레지스트액의도포경로를 나타내는 설명도이다.

도 33 은 내벽에 흡기구가 형성된 경우의 내 용기의 종단면의 설명도이다.

도 34 는 본 발명자가 검토한 레지스트액의 도포방법을 나타내는 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

2 : 재치대 3 : 도포부

4 : 감압건조부 5 : 보조반송기구

6 : 웨이퍼보지부 20 : 도포막제거부

21 : 포위부재 22 : 용제노즐

23 : 흡인로부재 26 : CCD카메라

31 : 케이스체 32 : 상판

33 : 간격 34 : 도포액노즐

42 : 덮개 42b : 흡인관

47a : 승강암 53 : 기판대

54 : 암 U1 : 도포유니트

100 : 포장체 MA : 주반송기구

W : 웨이퍼

본 발명은 반도체웨이퍼와 LCD기판(액정디스플레이용 유리기판)등의 피처리기판에 예를들면 레지스트액등의 도포액을 도포하여 도포막을 형성하는 장치 및 도포유니트에 관한다.

반도체디바이스와 LCD 제조프로세스에 있어서는 포트리소그래피로 칭하는 기술에 의한 피처리기판으로의 레지스터패턴을 형성하고 있다. 레지스트패턴을 형성하는 장치는 카세트에 대해서 웨이퍼를 반입출하기 위한 카세트재치부; 레지스트액 을 도포하는 도포유니트; 가열과 냉각등의 처리를 실시하는 열계처리유니트; 현상을 실시하는 현상유니트; 웨이퍼를 반송하는 메인암등을 구비한 도포; 현상장치에 노광장치를 접속하여 구성된다.

종래 상기 도포유니트에 있어서 다시말하면 스핀 코팅법에 의해 레지스트액의 도포가 실시되고 있다. 상기의 방법은 기판의 측편을 전주에 뻗쳐서 둘러싸는 컵내에 회전이 자유로운 스핀척을 설치하고 상기의 스핀척에서 웨이퍼를 수평으로 흡착보지하고 웨이퍼중앙부 위쪽의 노즐에서 레지스트액을 웨이퍼에 공급하는 동시에 웨이퍼를 회전시키는 것에 의해 웨이퍼의 원심력에 의한 레지스트액이 확산하여 웨이퍼전체에 액막을 형성하는 방법이다.

그런데, 형성되는 레지스트패턴의 선폭은 레지스트막의 막두계와 노광파장에 비례한다. 따라서, 근년 요구가 높아져 오고 있는 상기 패턴의 미세화에 대응하기 위해서는 될 수있는 한 액막을 얇게할 필요가 있고 스핀코팅법에 있어서는 웨이퍼의 회전속도를 올리는 것으로 박막화를 도모하고 있다.

그러나, 상기한 방법에서는 웨이퍼를 고속으로 회전시키고 있기 때문에 내주부에 비하여 외주부의 주속도가 커지며 특히 웨이퍼를 대형화 할 때에 외주부에서 공기의 난류가 발생하는 문제가 있다. 상기의 난류는 박막을 변동시키기 때문에 웨이퍼 전체의 막두께 불균일이 되고 패턴의 미세화를 저해하는 요인이 된다.

또한, 상기의 방법은 레지스트액을 웨이퍼의 중앙부에서 주연방향으로 날리도록 하여 확산시키고 있기때문에 당해 주연부에서 컵측으로 비산하여 불필요해지는 레지스트액의 양이 많아져 버린다. 또한, 상기 주연부등의 회로형성영역 이외 의 개소에 도포된 레지스트 액과 비산하여 컵에 부착한 레지스트액이 경화하여 파티클의 요인이 되는 문제등도 생기고 있다.

이와 같은 사정에서 스핀코팅법에 의존하지 않는 수법이 검토되고 있다. 상기의 수법은 도 34에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 위쪽에 설치된 노즐(N)의 가는지름의 토출공에서 레지스트액(RE)를 공급하면서 X방향으로 왕복시키는 동시에 웨이퍼(W)를 Y방향으로 간헐 이송하고 즉 일필휘지의 요령으로 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급하는 것이다. 또한, 상기의 경우 웨이퍼(W)의 주연과 후면에 레지스트액이 부착하는 것을 방지하기 위하여 웨이퍼(W)의 회로형성영역 이외의 부분을 마스크로 덮는 것이 바람직하다.

상기의 수법에서는 웨이퍼(W)를 회전시키지 않기 때문에 상기한 바와 같은 부적절한 경우는 해소되고 적절한 도포가 실시된다. 그러면서 레지스트 성분을 녹이고 있는 신나가 스핀코팅과 같이 떼어내지 않고 웨이퍼상에 그대로 남아 있다. 예를들면 스핀코팅을 실시한 경우에는 예를들면 10%의 정도뿐의 신나가 남지않지만 일필휘지의 수법에서는 실질100%의 신나가 남아있다. 상기의 인하여 레지스트액을 도포 한 후에 웨이퍼를 가열판에 반송하여 건조를 실시하면 신나를 휘발시키는데 장시간이 걸린다. 또한, 레지스트액에 열이 균일하게 전달되기 어렵기 때문에 휘발량이 면내에서 분산하고 레지스트액을 균일하게 도포하였어도 최종적으로 얻어지는 막의 막두께의 균일성이 나빠지게 된다. 또한, 레지스트액의 도포후의 웨이퍼는 휘발양이 많기 때문에 메인암에 의해 가열판까지 반송하는 사이에 면내에서의 휘발양의 분산이 커져 이로 인하여 레지스트막의 막두께의 균일성이 나빠지는 요인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 사정에 근거하여 이루어진 것이고 상기의 목적은 도포액의 공정률이 높고 균일한 도포막을 형성하는 것이 가능한 도포막형성장치 및 도포유니트를 제공하는 것이다.

본 발명의 도포막형성장치는 복수의 기판을 수납한 기판카세트가 재치되는 카세트재치부와 상기의 카세트재치부에 재치된 기판카세트로부터 취출된 기판에 대해서 도포액을 도포하는 도포유니트와 도포액을 도포하는 처리에 대한 전처리 또는 후처리의 적어도 한쪽을 실행하는 복수의 처리유니트와 상기 도포유니트와 처리유니트와의 사이에서 기판을 반송하기 위하여 주반송기구를 구비하고 상기 도포유니트는, (a) 기판을 보지하는 기판보지부와 상기의 기판보지부에 보지된 기판과 대향하여 설치되고 당해 기판에 도포액을 토출하는 도포액노즐과 상기의 도포액노즐에서 도포액을 기판의 표면에 토출하면서 상기 도포액노즐을 기판의 표면을 따라서 상대적으로 이동시키는 구동기구를 포함하는 도포부와, (b) 상기의 도포부에서 도포액이 도포된 기판을 감압분위기하에서 건조시키기 위한 감압건조부를 포함하고 있다. 상기의 발명에 있어서는 도포액노즐로부터 도포액을 예를들면 가는 지름의 선형태로 토출하면서 도포를 실행한다. 또한, 기판의 도포막형성영역 이외의 부분을 덮고 도포액노즐에서의 도폭액을 받는 마스크를 이용하는 것이 바람직하다.

상기의 발명에 의하면 기판에 도포된 도포액에 용제가 많이 남아 있어도 감압상태하에서 건조시키기 때문에 신속하게 건조시키는 것이 가능하고 상기의 경우 가열을 하지않던가 혹은 가열을 한다고 하여도 낮은 온도에서 가열하는 것에 의해 도포막의 면내온도를 균일하게 유지하는 것이 가능하다. 그리고 도포유니트내에 감압건조부를 설치하고 있기때문에 도포 후에 주반송기구를 기다리지 않고 용제휘발이 어느정도 진행되지 않는 동안 신속하게 감압건조가 가능하기 때문에 도포막의 막두께의 면내균일성을 유지가능하다. 상기로 인하여 도포액의 공정률이 높고 또한 균일한 도포막을 형성하는 것이 가능하다. 상기 도포유니트는 감압건조부에서 감압건조된 기판의 주연부의 도포막을 제거하는 도포막제거부를 구비한 구성으로도 좋고, 본 경우 기판보지부와 감압건조부와 도포막제거부와의 사이에서 기판을 반송하는 보조반송기구를 구비한 구성으로 하는 것이 가능하다. 또한 상기 감압건조부는 기판을 재치하는 재치부와 본 재치부에기판이 재치되는 분위기를 밀폐분위기로 하기 위한 밀폐용기와 본 밀폐용기내를 감압하는 감압수단을 포함하는 구성으로 하는 것이 가능하고 본 경우 밀폐용기는 상측부분과 하측부분으로 분할되어 상측부분과 하측부분이 상호 탈접이 자유롭게 설치되어 있는 구성으로 하는 것이 가능하다.

상기 도포막제거부는 보다 구체적으로는 기판을 보지하는 기판보지부와 상기의 기판보지부에 보지된 기판의 주연부가 끼워져있도록 단면이 コ자형의 포위부재와 상기 포위부재에 있어서 기판표면과 대향하도록 설치된 용제노즐과 포위부재로 포위되는 분위기를 흡인하는 흡인수단을 구비한 구성으로 하는 것이 가능하다. 또한, 도포막제거부의 기판보지부에 보지된 기판의 주연부를 광학적으로 검출하는 검출부가 설치되어 상기의 검출부의 검출결과에 근거하여 기판의 방향이 소정의 방향이 되도록 기판보지부를 회전시키도록 하여도 좋다. 또한, 도포유니트에 있어서 주반송기구와의 사이의 기판의 인수인도는 도포막제거부의 기판보지부를 사이에 두고 실시되도록 하여도 좋다.

그리고, 본 발명은 다음과 같이 구성하여도 좋다. 즉, 복수의 기판을 수납한 기판카세트가 재치되는 카세트재치부와 상기의 카세트재치부에 재치된 기판카세트에서 취출된 기판에 대해서 도포액을 도포하는 도포유니트와 도포액을 도포하는 처리에 대한 전처리 또는 후처리의 적어도 한쪽을 실행하는 복수의 처리유니트와 상기 복수의 처리유니트의 하나로서 설치되고 도포유니트에서 도포액이 도포된 기판을 감압분위기하에서 건조시키기 위한 감압건조유니트와 상기 도포유니트와 처리유니트와의 사이에서 기판을 반송하기 위한 주반송기구를 구비하고 상기 도포유니트는 기판을 보지하는 기판보지부와 상기의 기판보지부에 보지된 기판과 대향하여 설치되고 당해 기판에 도포액을 토출하는 도포액노즐과 상기의 도포액노즐에서 도포액을 기판의 표면에 토출하면서 상기 도포액노즐을 기판의 표면을 따라서 상대적으로 이동시키는 구동기구를 포함하고 상기 주반송기구는 기판을 보지하는 보지부재과 상기의 보지부재에 기판이 보지되는 분위기를 용제가 증발되기 어려운 분위기로 하기 위한 분위기형성수단을 포함하는 구성으로 한다. 상기의 발명에서는 상기 감압건조유니트에서 감압건조된 기판의 주연부의 도포막을 제거하는 도포막제거유니트를 처리유니트의 하나로서 설치하여도 좋다. 상기 분위기 형성수단은 예를들면 보지부재에 의해 보지된 기판의 주위를 포위하는 커버체와 예를들면 용제증기를 공급하기 위한 수단을 포함한다. 혹은 분위기형성수단은 소정의 온도분위기 또는 습도분위기의 적어도 한쪽의 분위기로 하기 위한 수단이어도 좋다. 혹은 상기 커 버체를 설치하는 것만으로도 좋다.

상기와 같은 발명에 의하면 도포후의 기판을 주반송기구에 의해 반송할 경우에 도포액으로부터의 용제의 휘발을 억제하는 것이 가능하고 도포막의 막두께의 면내균일성을 유지하는 것이 가능하다. 상기의 경우 상기 주반송기구는 보지부재를 세정하는 세정수단 예를들면 보지부재에 세정액을 공급하는 수단과 보지부재에 건조용의 기체를 공급하는 수단을 포함하도록 하는 것이 바람직하고 또한 주반송수단은 보지부재의 오염을 검출하는 검출수단을 포함하도록 하면 보지부재를 세정하는 타이밍을 파악하는 것이 가능하기때문에 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는 도포액토출수단에서 기판에 도포액을 공급하여 상기의 기판상에 도포막을 형성하는 도포유니트로서 기판을 수납하는 용기와 상기 용기내에 도포액의 용제의 증기를 공급하고 당해 용기내에 소정농도의 용제분위기를 발생시키는 용제분위기 발생수단과 상기 용기내의 분위기를 흡기하는 흡기수단과 상기 용기내의 용제분위기의 농도를 검출하는 센서와 상기 센서에 의해 검출되는 농도에 기초하여 상기 용제분위기 발생수단의 가동과 상기 흡기수단의 가동을 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.

상기의 도포유니트에 의하면 용기내의 용제분위기의 농도는 센서에 의해 검출되고 센서의 검출결과는 제어수단에 입력된다. 여기에서 용기내의 용제분위기의 농도가 소정농도보다도 낮으면 제어수단은 용제분위기발생수단을 가동시켜서 용기내에 소정농도의 용제분위기를 발생시킨다. 한편, 용기내의 용제분위기의 농도가 소정종도보다도 높으면 제어수단은 흡기수단을 가동시켜서 용기내의 분위기를 흡기 시킨다. 따라서, 용제분위기의 농도변동에 신속하게 대응하는 것이 가능하고 용기내의 용제분위기의 농도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

상기의 도포유니트에 의하면 도포액의 공정률이 높고 또한 균일한 도포막을 형성하는 것이 가능하다. 용기내의 용제분위기의 농도변동에 신속하게 대응하는 것이가능하고 용제분위기의 농도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 상기의 결과 박막에서 막두께가 균일한 막형성을 실현하는 것이 가능하고 예를들면 고품질의 반도체디바이스등을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 스루풋의 향상을 도모하는 것이 가능하다. 또한, 용제의 증기를 공급하여 신속하게 소정농도의 용제분위기를 용기내에 발생시키는 것이 가능하고 흡기에 의해 용기내의 용제분위기를 소정농도로 유지하는 것이 가능하다.

상기의 도포유니트에 있어서 상기 용제분위기 발생수단은 상기 용제를 저유하는 탱크와 상기 탱크내의 용제를 가열하는 가열기구를 구비하고 상기 가열기구의 가열은 상기 제어수단에 의해 제어되는 것이 바람직하다. 상기의 구성에 의하면 상기한 바와 같이 용기내의 용제분위기의 농도가 소정농도보다도 낮으면 제어수단이 가열기구의 가열을 강화하여 용제의 증기의 공급량을 증가하는 것이 가능하다. 따라서, 용기내의 용제분위기를 신속하게 소정농도로 하는 것이 가능하다.

또한, 상기 용기의 반입출구를 개폐하는 덮개를 구비하여 당해 덮개에는 상기 도포액공급수단이 이동가능한 간격이 형성되고 당해 간격근방에 흡기구가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기의 구성에 의하면 간격근방에 배치된 흡기구를 통하여 용기내의 분위기를 흡기하는 것이 가능하다. 또한, 상기 흡기수단은 상기 용기에 형성된 흡기구를 구비하여 상기의 흡기구에 의해서도 흡기를 실행하여도 좋다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다.

우선, 본 발명을 레지스트패턴을 형성하는 패턴형식 시스템에 적용한 실시형태에 대해서 설명한다.

(제 1의 실시형태)

먼저 패턴형성장치의 전체의 개략구성에 대해서 도 1 ~ 도 3을 참조하면서 간단하게 기술해둔다. 11은 기판카세트에 있는 웨이퍼카세트를 반입출하기 위한 카세트재치부이고 예를들면 기판인 웨이퍼(W)가 25매 수납된 카세트(C)가 예를들면 자동반송로봇에 의해 재치된다. 카세트재치부(11)에 향한 영역에는 웨이퍼(W)의 수수기구인 수수암(12)가 X, Y, Z방향 및 θ회전(수직축회전의 회전)이 자유롭게 설치되어 있다. 또한 상기의 수수암(12)의 후측에는 예를들면 카세트재치부(11)에서 안쪽을 보고 예를들면 우측에 도포유니트(U1)(도 2 참조) 및 현상유니트(U2)가 배치되고 또한 근접측, 후측에는 선반유니트(U3, U4)가 배치되어 있다.

선반유니트(U3, U4)는 도포유니트(U1)의 전처리 및 후처리를 실행하는 유니트 및 현상유니트(U2)의 전처리 및 후처리를 실행하는 유니트등이 다단으로 적층되어 있는 것으로 예를들면 도 3에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 가열하는 가열유니트(13) 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각유니트(14) 웨이퍼(W) 표면을 소수화처리하는 소수화유니트(15)등이 적층되어 있다. 또한, 가열유니트(13)과 냉각유니트(14)는 예를들면 가열판 과 냉각판 위에 웨이퍼(W)를 배치하도록 구성된다. 또한, 선반유니트(U3, U4)에는 웨이퍼(W)를 수수하기위한 수수대를 구비한 수수부(16)도 조립되어 있다. 도 3에 도시한 선반유니트(U3, U4)의 구성은 설명의 편의상의 것이고 실제의 장치가 상기에 구속되는 것은 아니다. 또한 상기의 예에서는 1개의 도포유니트(U1)에 2개의 현상유니트(U2)를 적층한 예가 도시되어 있다. 또한 도포유니트(U1) 현상유니트(U2)와 선반유니트(U3, U4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위한 예를들면 승강이 자유롭게 전후로 이동이 자유롭게 또한 수직축으로 회전이 자유롭게 구성된 주반송기구(메인암)(MA)가 설치되어 있다. 단 도 2에서는 편의상 주반송기구(MA)는 적혀있지 않다.

상기 각 유니트(U1 ~ U4)를 포함하는 상기의 에리어를 처리블록(PB)로 칭하면 상기의 처리블록(PB)의 후측에는 경계블록(17)을 사이에두고 노광장치(18)이 접속되어 있다. 경계블록(17)은 승강이 자유롭고 전후로 이동이 자유롭고 또한 수직축으로 회전이 자유롭게 구성된 웨이퍼반송암(19)에 의해 노광장치(18)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 것이다.

다음으로 도포유니트(U1)에 대해서 설명하면 도포유니트(U1)은 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 주반송기구(MA)와의 사이에서 기판인 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위하여 일단 웨이퍼(W)가 재치되는 예를들면 진공척기능을 구비한 기판보지부를 이루는 재치대(2)와 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액을 도포하기 위한 도포부(3)과 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)에 대해서 감압상태에서 건조하기위한 감압건조부(4)와 상기 재치대(2) 도포부(3) 및 감압건조부(4)의 사이에서 웨이퍼(W) 를 반송하기 위한 보조반송기구(5)를 구비하고 있고 상기 각부는 웨이퍼반송구(101)이 형성된 포장체(100)내에 수납되어 있다. 포장체(100)내는 주반송기구(MA)가 배치되는 청정기체의 하향류와는 상이한 하향류 예를들면 소정의 온도 습도로 조정된 청정기체의 하향류가 형성되어 있다. 상기 웨이퍼반송구(101)은 예를들면 웨이퍼(W)의 반송시 이외에는 도시않은 셔터로 닫히도록 하여도 좋다.

상기 도포부(3)은 전면에 웨이퍼의 반출입구를 이루는 개구부(31a)가 형성된 케이스체(31)과 상기 케이스체(31)의 안에 설치되어 Y방향으로 간헐적으로 이동이 가능한 예를들면 진공척기능을 갖는 웨이퍼보지부(6)을 구비하고 있다. 도 6 및 도 7은 도포부(3)을 나타내는 단면도 및 평면도이고 웨이퍼보지부(6)은 승강기구(61)에 의해 승강축(62)를 사이에 두고 승강이 가능하도록 되어 있다. 상기의 승강기구(61)은 모터(M1)에 의해 구동되는 볼나사부(63)에 의해 가이드부(64)에 가이드되면서 Y방향으로 이동이 가능한 이동대(65)의 위에 배치되어 있다. 또한 웨이퍼보지부(6)에는 도시않지만 예를들면 초음파진동자를 포함하는 진동발생수단을 설치하는 것이 바람직하고 레지스트액을 웨이퍼(W)에 도포한 후 웨이퍼(W)에 진동을 전하는 것에 의해 도포막의 한층의 균일화가 도모된다. 초음파진동자는 예를들면 웨이퍼보지부(6)의 외면에 혹은 내부에 매설하여 취부되는 것이 가능하다.

케이스체(31)의 상판(32)에는 X방향으로 연장된 간격(33)이 형성되고 상기의 간격(33)내에는 상부가 상판(32)의 위에 돌출하는 동시에 하부의 토출공이 상판(32)의 아래측에 위치하도록 도포액노즐(34)가 설치되어 있다. 상기의 도포액노즐(34)는 급액관(34a)를 사이에 두고 도시않은 레지스트액 공급부에 접속되어 있 고 도포액노즐(34)의 토출공은 예를들면 10㎛ ~200㎛으로 매우 가는지름으로 형성되어 있다. 또한, 도포액노즐(34)는 레지스트액의 토출공의 주위에서 용제의 미스트가 토출하도록 구성하는 것이 바람직하고 상기와 같이 하면 용제의휘발을 억제하여 점도를 일정하게 유지하는 이점이 있다.

상판(32)의 위쪽에는 X방향에 따라서 연장되는 가이드부(35)가 지지부(35a)를 사이에 두고 가설되어 있고 도포액노즐(34)는 이동체(36)을 사이에 두고 상기의 가이드부(35)에 따라서 이동가능하도록 취부되어 있다. 상기 이동체(36)은 X방향으로 연장되는 볼나사부(37)와 맞물려 있고 모터(M2)에 의해 볼나사부(37)을 회동시키는 것에 의해 상기의 이동체(36)을 사이에 두고 도포액노즐(34)가 Y방향으로 이동이 가능하게 된다. 또한, 웨이퍼(W)의 이동영역을 케이스체(31)에 의해 둘러싸고 웨이퍼(W)의 배치되는 공간을 될 수 있는 한 최소한으로 막힌 공간으로 하는 것에 의해 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하고 있을 경우에 용제증기가 충만하기 때문에 도포된 레지스트액으로부터의 용제의 휘발을 억제하는 것이 가능하다. 상기의 경우 상판(32)에 온도조정수단을 설치하여 상기 공간의 온도를 될 수 있는 한 일정하게 유지하도록 하는 것이 막두께의 균일성을 높이는 점에서 바람직하다.

상기 도포액노즐(34)를 레지스트액을 토출하면서 X방향으로 이동시키면 웨이퍼(W)의 주연에 레지스트액이 부착하고 또한 후면에도 퍼져버리기 때문에 상기를 방지하기 위하여 예를들면 웨이퍼(W)의 주연부 전체를 덮는 동시에 도포막형성역역인 회로형성영역에 대응하는 개소가 개구하고 있는 마스크(66)이 웨이퍼(W)상에 설치되어 있다. 상기의 마스크(66)은 웨이퍼(W)를 Y방향으로 이동시키는 이동대(65) 에 취부되고 예를들면 웨이퍼(W)의 양측의 외측으로부터 웨이퍼(W)의 표면보다도 약간 높은 위치까지 연장하여 돌출하고 있는 마스크지지부(67)상에 재치되어 있다. 또한 도 5에서는 마스트(66)은 기재되어 있지 않다. 상기와 같이 구성된 도포부 본체는 도 5에서는 전기계통등을 수납한 박스(68)상에 설치하여 적혀있지만 상기의 부분은 예를들면 상기 포장체(100)의 아래에 설치하여도 좋다.

상기 감압건조부(4)는 상기의예에서는 상하로 2단 겹쳐서 설치되어 있다. 그러난 도 5에서는 도의 편의상 상단측의 감압건조부(4)는 횡렬로 적혀 있다. 감압건조부(4)는 도 8에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 재치하는 재치부(41)과 상기의재치부(41)의 주연부와 실재인 O링(42a)를 사이에 두고 기밀하게 접합하고 웨이퍼(W)가 배치되는 분위기를 밀폐분위기로 하기 위한 덮개(42)를 구비하고 있다. 상기의 예에서는 재치부(41) 및 덮개(42)는 각각 특허청구의 범위에서 하측부분에 상당하고 상기에 의해 밀폐용기(40)이 구성된다.

재치부(41)내에는 상기 보조반송기구(5)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 가능하도록 예를들면 3개의 리프트핀(43)이 승강판(44)를 사이에 두고 에어실린더등의 승강부(45)에 의해 승강이 가능하도록 관통하여 설치되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)가 배치되는 분위기가 리프트핀(43)의 관통공(43a)를 사이에 두고 대기측과 연통하는 것을 방지하기 위하여 승강판(44)의 주연부와 재치부(41)과의 사이에는 주름관(Bellows)(46)이 설치되어 있다.

한편 상기 덮개(42)의 예를들면 중앙부에는 흡인관(42b)의 일단부가 접속되고 흡인관(42b)의 타단측에 접속된 흡인펌프(42c)에 의해 밀폐용기(40)내가 예를들 면 (13. 3Pa)정도까지 감압가능하도록 구성된다. 상기의 예에서는 흡인관(42b) 및 흡인 펌프(42c)에 의해 감압수단이 구성된다.

상기 덮개(42)에 밀폐용기(40)을 개폐하기 위하여 즉 덮개(42)를 상승시켜서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하는 위치와 하강시켜서 재치부(41)에 기밀하게 접합되는 위치와의 사이에서 승강하기 위한 승강기구(47)이 설치되어 있고 상기의 승강기구(47)은 예를들면 덮개(42)에 취부된 승강암(47a)와 상기의 승강암(47a)를 작동시키는 에어실린더등의 구동부(47b)등으로 구성된다.

상기 보조반송기구(5)는 도 5에 도시하는 바와 같이 구동축(51)을 승강 및 수직축으로 회전시키는 구동부(52)와 구동축(51)의 상부에 설치된 기판대(53) 상기의 기판대(53)에 따라서 진퇴가 자유로운 암(54)를 구비하고 있다.

여기에서 상기 재치대(2)로 설명을 돌리면 재치대(2)는 회전구동부(2a)에 의해 수직축으로 회전이 가능하도록 구성되고 기술하는 바와 같이 주반송기구(MA)가 도포유니트(U1)에 대해서 웨이퍼(W)를 수수하는 경우의 수수대의 역할을 가지고 있지만 레지스트액이 도포되고 또한 감압건조된 웨이퍼(W)에 대해서 주연부의 도포막(레지스트막)을 제거하는 도포막 제거부(20)의 일부분을 이루고 있다. 상기의 도포막 제거부(20)은 도 5 및 도 9에 도시하는 바와 같이 재치대(2)에 재치된 웨이퍼(W)의 주연부를 양면측으로부터 끼우도록 단면이 コ자형으로 평면이 원호형태의 포위부재(21)을 구비하고 있고 상기의 포위부재(21)의 상면부에는 웨이퍼(W)의 표면과 대향하도록 웨이퍼(W)의 주위 방향에 따라서 복수의 용제노즐(22)(도 5에는 도시없음)가 예를들면 외측으로 향하도록 경사하여 설치되어 있다.

포위부재(21)의 외측면에는 용제노즐(22)에서 웨이퍼(W)의 주연부에 용제가 공급되었을 경우에 용제 및 상기의 용제에 의해 도포막(R)이 용해한 레지스트성분을 흡인가능한 크기로 형성된 흡인로부재(23)이 접속되어 있다. 상기의 흡인로부재(23)에는 기액분리부(23a)를 사이에두고 흡인펌프(23b)가 접속되어 있다. 또한, 상기 포위부재(21)은 슬라이드부(24)의 위로 지지되어 있고 상기의 슬라이드부(24)를 사이에 두고 레일(25)에 가이드되면서 재치대(2)상의 웨이퍼(W)의 지름방향으로 이동가능하도록 구성되어 있다. 슬라이드부(24) 및 레일(25)는 슬라이드기구를 구성하고 있다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 재치대(2)상에 재치된 웨이퍼(W)의 주연부의 이동 영역의 위쪽 위치에 있어서 상기 포위부재(21)과 평면적으로 관여하지 않는 위치에는 웨이퍼(W)의 주연을 광학적으로 검지하는 수단 예를들면 CCD카메라(촬상소자를 이용한 카메라)(26)이 배치되어 있다. 상기의 CCD카메라(26)은 재치대(2)와 동시에 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 실행하는 수단 예를들면 웨이퍼(W)의 주연부에 형성되어 있는 새김눈(V자형의 새김)이 소정의 방향이 되도록 위치맞춤을 실행하는 수단을 이루고 있고 재치대(2)에 의해 웨이퍼(W)를 1회전시켜서 웨이퍼(W)의 윤곽을 검출하여 상기의 결과를 근거하는 새김눈의 위치를 파악하고 새김눈이 소정의 방향이 되도록 재치대(2)를 사이에 두고 웨이퍼(W)의 방향을 맞추도록 하기 위하여 설치되어 있다.

다음으로 상기의 실시형태의 작용에 대해서 기술한다. 도 1 및 도 2에 돌아가면 우선 외부에서 기판인 웨이퍼(W)가 수납된 웨이퍼카세트(C)가 카세트재치부(11)에 반입되고 웨이퍼반송암(12)에 의해 카세트(C)내로부터 웨이퍼(W)가 취출되어 선반유니트(U3)에 설치된 수수부(16)을 사이에 두고 주 반송기구(MA)에 수수된다. 다음으로 선반유니트(3)에 설치된 소수화처리부(15)에 반송되어 여기에서 예를들면 HMDS(Hexamethyldisilizane)가스의 공급에 의해 웨이퍼(W)의 표면이 소수화되고 상기 후 도포유니트(U1)에 반송된다.

이하로 도포유니트(U1)에 있어서의 처리에 대해서 기술한다. 주반송기구(MA)상의 웨이퍼(W)는 포장체(100)의 반송구(101)를 사이에 두고 재치대(2)상에 재치된다. 상기의 경우 포위부재(21)은 외측으로 퇴피하고 있다. 다음으로 재치대(2)를 회전시켜 CCD카메라(26)을 이용하여 기술하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 방향을 맞춘다. 그리고나서 보조반송기구(5)가 재치대(2)상의 웨이퍼(W)를 수취하여 도포부(3)의 웨이퍼보지부(6)과 마스크(66)과의 사이에 웨이퍼(W)를 위치시켜 암(54) 및 웨이퍼보지부(6)의 상대적인 승강동작에 의해 웨이퍼(W)를 웨이퍼보지부(6)의 위로 반송한다.

이와 반대로 케이스체(31)의 개구부(31a)에서 볼때 케이스체(31)의 안쪽(도 4 및 도 7에 있어서 우측)의 웨이퍼(W)의 단부를 전단부로 하면 예를들면 웨이퍼(W)의 전단부가 도포노즐(34)의 X방향의 탐지영역의 바로아래에 위치하도록 웨이퍼보지부(6)이 위치한다. 그리고 여기로부터 웨이퍼보지부(6)이 볼나사부(63)에 의해 가이드부(64)에 가이드되면서 케이스체(31)의 안쪽으로 향하여 Y방향으로 간헐적으로 이동한다. 한편, 도포액노즐(34)는 웨이퍼(W)의 간헐 이동의 타이밍에 대응하여 X방향으로 왕복이동한다. 즉, 웨이퍼(W)가 정지하고 있을 때는 도포액노 즐(34)가 일단측으로부터 타단측으로 도포액을 웨이퍼(W)상에 토출하면서 이동하고 이어서 웨이퍼(W)가 웨이퍼보지부(6)에 의해 소정량만 Y방향으로 이동한다. 도포액 노즐(34)는 타단측으로 반환하고 일단측으로 향하여 도포액을 웨이퍼(W)상에 토출하면서 이동한다. 도 10은 상기의 방식을 나타내는 설명도이고 도포액노즐(34)에서의 레지스트액(RE)이 일필휘지의 요령으로 도포되어 있다. 또한, 도 10의 중에서 W1은 위치맞춤용의 새김눈이다. 웨이퍼(W)의 회로형성영역의 주연의 윤곽은 말하자면 계단형의 라인으로 되어 있고 마스크(66)의 개구부(66a)는 상기에 맞춘 형태로 되어 있지만 예를들면 개구부(66a)의 테두리쪽이 상기 윤곽보다도 약간 외측이 되도록 형성되어 있다.

이리하여 웨이퍼(W)의 회로형성영역의 전면에 레지스트액이 도포되어 액막이 형성된다. 상기 후 예를들면 상기 초음파진동자에 의해 웨이퍼(W)에 초음파를 인가하고 액막을 이루어 막두께를 균일화한다. 도포공정이 완료하면 웨이퍼보지부(6)이 앞의 수수위치까지 후퇴하고 웨이퍼보지부(6)상의 웨이퍼(W)가 보조반송기구(5)에 수수되어 감압건조부(4)의 재치부(41)상에 반송된다. 재치부(41)로 웨이퍼(W)의 반송은 재치부(41)에서 상기 리프트핀(43)을 돌출시켜 놓고 상기 상에 웨이퍼(W)를 암(54)로부터 수수하고 리프트핀(43)을 하강시키는 것에 의해 실행된다.

계속하여 덮개(42)를 승강기구(47)에 의해 하강시켜 재치부(41)의 주연부에 밀접시켜서 밀폐용기(40)을 형성하고 밀폐용기(40)내 즉 웨이퍼(W)의 재치되어 있는 분위기를 밀폐분위기로 한다. 상기 후 흡인펌프(42c)에 의해 흡인관(42b)를 사 이에 두고 밀폐용기(40)내를 흡인하여 예를들면 13.3Pa의 감압분위기로 한다. 상기에 의해 웨이퍼(W)상의 레지스트액안의 용제(신나)가 왕성하게 휘발하고 단시간으로 웨이퍼(W)표면을 건조시키는 것이 가능하다. 감압건조가 수료한 후 도시않은 가스공급관을 사이에두고 예를들면 건조한 공기와 질소가스등으로 밀폐용기(40)내를 비우고 대기압으로 돌아가서 덮개(42)를 상승시켜서 보조반송기구(5)에 의해 재치부(41)상의 웨이퍼(W)를 도포막제거부(20)에 있어서 재치대(2)에 반송한다. 또한, 본 예에서는 재치부(41)에는 온도조절부를 설치하지 않지만 후 기술의 실시형태와 같이 소정온도로 유지하는 냉각수단을 설치하여도 좋고 혹은 가열부를 설치하여 감압시에 어느정도 높지않은 온도로 가열하도록 하여도 좋다.

웨이퍼(W)의 반송시에는 포위부재(21)은 후퇴한 위치에 있지만 웨이퍼(W)가 재치대(2)에 반송되면 포위부재(21)이 전진하여 도 9에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부를 둘러싼다. 그리고 웨이퍼(W)를 회전시키는 동시에 흡인로부재(23)에서 흡인하면서 용제노즐(22)로부터 용제를 웨이퍼(W)의 표면주연부에 토출시켜 예를들면 도 11에 도시하도록 포위부재(21)을 외측으로 이동시킨다. 웨이퍼(W)주연부의 도포막(레지스트막)은 용제에 의해 용해하고 용제의 도포력과 흡인작용에 의해 용제와 상기 용해한 용해성분(레지스트성분)이 흡인로부재(23)내에 흡인되어 간다. 또한 회로형성영역에서 도포막의 돌출의 정도등에 따라서는 용제공급중에 있어서 필히 포위부재(21)을 외측으로 슬라이드시키지 않아도 좋다.

그래서, 웨이퍼(W)의 주연부의 도포막을 제거한 후 주반송기구(MA)가 재치대(2)상의 웨이퍼(W)를 수취하고 예를들면 후처리부에 상당하는 가열유니트(13)에 반송하고 여기에서 도포막안에 아직 남아 있는 용제를 휘발시킨다. 또한 감압건조부(4)에 의해 충분하게 건조시킨 경우에는 상기의 가열공정을 생략하여도 좋다. 가열처리 후의 웨이퍼(W)는 냉각유니트(14)에서 냉각되고 상기 후 주반송기구(MA)에 의해 선반유니트(U4)의 수수부(16)을 사이에 두고 경계블록(17)의 수수암(19)에 수수되어 상기 수수암(19)에 의해 노광장치(18)에 보내지고 패턴에 대응하는 마스크를 사이에 두고 노광이 실행된다. 노광후의 웨이퍼(W)는 상기 수수암(19) 및 상기 선반유니트(U4)의 수수부(16)을 사이에 두고 주반송기구(MA)에 넘겨진다.

상기 후의 웨이퍼(W)는 예를들면 가열유니트(13)에서 소정온도로 가열되고 계속하여 냉각유니트(14)에서 소정온도로 냉각되고 이어서 현상유니트(U2)에 보내져 현상처리되어 레지스트패턴이 형성된다. 상기 후 주반송기구(MA)에 의해 현상유니트(U2)내의 웨이퍼(W)가 취출되어 선반유니트(U3)의 수수부(16)을 사이에 두고 수수 암(12)에 수수되어 카세트재치부(11)상의 카세트(C)내로 되돌려진다.

상기 기술의 실시형태에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. 즉 도포액노즐(34)에 의해 말하자면 일필휘지의 요령으로 레지스트액을 웨이퍼(W)상에 도포하고 있기 때문에 스핀코팅법에 비하여 레지스트액의 공정을 비약적으로 향상시키는 것이 가능한 동시에 웨이퍼(W)의 회전에 의한 공기의 난류의 발생이라는 것도 일어나지 않기 때문에 도포막(레지스트액의 액막)의 막두께의 균일성등이 높은 효과가 있다. 그리고 웨이퍼(W)상의 레지스트액에는 레지스트 성분을 녹이고 있는 용제가 실질적으로 그대로 남아 있지만 감압건조부(4)에 의해 건조하고 있기 때문 에 신속하게 용제가 휘발한다. 또한 가열판에 의하여 웨이퍼(W)를 가열건조시키면 기술하는 바와 같이 용제의 양의 다량으로 인해 면내에서 열의 도전방법의 분산이 크지만 감압에 의한 용제를 휘발시키면 상기와 같은 개념은 없고 상기의 결과 도포부(3)에서 도포된 레지스트액의 액막의 막두께의 균일성을 손실하는 점이 없이 건조시키는 것이 가능하고 막두께에 대해서 면내균일성이 높은 도포막(레지스트막)을 구하는 것이 가능하다.

또한, 도포유니트(U1)내에 감압건조부(4)를 설치하고 있기 때문에 도포후의 웨이퍼(W)를 주반송기구(MA)를 대기하지 않고 감압건조부(4)에 반송가능하다. 도포후의 웨이퍼(W)는 용제의 양이 다량이기 때문에 상기의 상태로 방치하면 온도의 불균일성을 근저로 휘발량의 분산으로 액막의 막두께의 면내균일성에 영향을 주는 위험이 있지만 상기의 실시형태에 의하면 도포후에 웨이퍼(W)가 방치되어 있는 시간을 단축하는 것이 가능하기 때문에 상기의 점에서도 레지스트막의 막두께에 대해서 높은 면내균일성이 얻어진다.

또한, 도포유니트(U1)내에 도포막제거부(20)을 설치하여 감압건조후의 웨이퍼(W)에 대해서 주연부의 도포막을 제거하도록 하고 있기 때문에 레지스트막이 웨이퍼(W)의 주연(테두리 부분)에 부착한 것에 의한 막의 박리를 방지가능하다. 또한 도포막제거부(20)을 도포유니트(U1)에 설치하지 않고 선반유니트(U3)(U4)에 조립하도록 하여도 좋다. 레지스트액의 도포시에는 마스크(66)을 이용하고 있지만 회로형성영역(도포막 형성영역)보다도 외측까지 도포액을 도포하도록 하고 있기 때문에 특히 회로형성영역을 웨이퍼(W)의 주연에 인접하였을 경우에는 주연가까이의 부분까지 레지스트액이 도포되는 것이 되고 따라서 도포막제거부(20)을 설치하는 것은 유효하다. 그리고 또한 도포막 제거부(20)에 있어서 재치대(2)를 도포유니트(U1)과 주반송기구(MA)와의 사이의 웨이퍼(W)의 수수부의 역할을 갖고 있기 때문에 별도의 도포막제거부를 설치하는 것에 비하여 스페이스절약화가 도모된다.

(제 2의 실시형태)

상기의 실시형태는 도포유니트(U1)에 설치된 감압건조부(4)의 재치부(41)과 도포부(3)의 웨이퍼보지부(6)을 겸용하도록 한 것이다. 도 12 및 도 13은 각각 제 2의 실시형태에 있어서 도포유니트(U1)을 나타내는 측면도 및 평면도이다. 상기의 예에서는 웨이퍼보지부의 부호를(7)로 나타내면 도포부(3)의 웨이퍼보지부(7)을 Y방향으로 이동시키기 때문에 볼나사부(63) 및 가이드부(64)는 케이스체(31)의 개구부(31a)로부터 외측으로 나오고 감압건조를 실행하는 에리어까지 돌출하고 있다. 웨이퍼보지부(7)은 웨이퍼(W)보다도 사이즈가 큰 원주대(円柱臺)로서 형성되어 있고 기술의 실시형태의 감압건조부(4)의 재치부(41)과 같이 덮개(42)에 의해 웨이퍼보지부(재치부)(7)의 주연부가 기밀하게 접합되어 기밀용기를 구성하도록 되어 있다.

웨이퍼보지부(7)의 내부에는 온도조정부인 예를들면 펠티어(Peltier)소자로 이루는 냉각수단(71)이 재치면의 아래에 설치되고 상기에 의해 웨이퍼(W)의 온도가 소정의 온도로 냉각된다. 웨이퍼보지부(7)의 주앙부에는 도 14에 도시하는 바와 같이 예를들면 리프트대(71)가 설치되어 있다. 상기의 리프트대(72)는 재치면에 형성된 요(凹)부(73)내에 수납되어 있지만 주반송기구(MA)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수할 경우에는 승강부(74)에 의해 승강판(75) 및 승강축(76)을 사이에 두고 상승한다. 상기의 경우에 있어서도 밀폐용기(40)내의 기밀상태를 유지하기 위하여 승강판(75)와 웨이퍼보지부(7)과의 사이에 주름관(Bellows)(Bellows)(77)이 설치되어 있다. 또한 상기의 웨이퍼보지부(7)은 주반송기구(MA)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하는 수수부의 역할도 가지고 있다.

또한, 레지스트액의 도포시에 이용되는 웨이퍼(W)의 주연부를 덮는 마스크는 주연부 전체를 덮는 타이프이지 않고 도 15에 도시하는 바와 같이 X방향으로 서로 대향하여 설치되는 동시에 도포액노즐(34)의 스캔영역을 커버가능한 크기로 있고 또한 주연부를 부분적으로 덮는 마스크(78)이 이용된다. 상기의 마스크(78)은 예를들면 케이스체(31)내를 관통하는 지지부재(79)에 의해 X방향으로 진퇴가능하도록 구성되고 패턴형성영역의 폭에 응하여 X방향의 위치가 제어된다.

상기의 같은 실시형태에서는 주반송기구(MA)로부터 웨이퍼(W)가 웨이퍼보지부(7)에 수수되어 케이스체(31)내에 반입된다. 그리고 도포부(3)에서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는 웨이퍼보지부(7)에 의해 케이스체(31)의 외측으로 반출되고 다음으로 덮개(42)가 하강하여 웨이퍼보지부(7)상의 웨이퍼(W)가 배치되어 있는 분위기를 밀폐분위기로 하고 기술하는 바와 같이 밀폐용기(40)내가 감압되어 웨이퍼(W)상의 도포액의 용제의 휘발이 촉진되어 건조처리된다. 상기 후 웨이퍼보지부(7)에서 주반송기구(MA)에 웨이퍼(W)가 수수된다.

상기와 같이 구성하는 것에 의해 도포부(3)과 감압건조부(4) 도포부(3)과 감 압건조부(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 보조반송기구(5)가 불필요하게 되고 도포유니트(U1)가 소형화 할수 있다. 또한, 웨이퍼보지부(7)에 배치된 웨이퍼(W)는 냉각수단에 의해 소정의 온도로 냉각되어 가기 때문에 레지스트액의 액막의 막두께의 면내균일성이 좋다. 또한, 상기의 예에 있어서 도포유니트(U1)내에 기술하는 도포막제거부(20)을 설치하여도 좋다.

(제 3의 실시형태)

상기의 실시형태는 감압건조부를 도포유니트(U1)의 안에 설치하지 않고 선반유니트(U3)(U4)안에 처리유니트로서 설치한 것이다. 도 16 및 도 17은 상기와 같은 실시형태에 있어서 패턴형성장치의 처리블록을 나타내는 개략평면도 및 개략측면도이고 17a는 감압건조 유니트 18a는 도포막제거유니트이다. 여기에서는 가열유니트(13)등의 수를 확보하기 위하여 선반유니트(U3, U4)의 외에 선반유니트(U5)를 추가하고 있는 예를 나타내고 있다. 도포부(3)에 있어서는 웨이퍼보지부(6)이 케이스체(31)로부터 주반송기구(MA)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 실행되는 수수영역까지 반출가능하도록 구성되어 있다.

상기의 실시형태에서는 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는 주반송기구(MA)에 의해 도포유니트(U1)으로부터 취출되어 감압건조유니트(U3)까지 반송되지만 상기의 반송중에 레지스트액안의 용제의 휘발을 억제하기위하여 주반송기구(MA)에 장치가 되어 있다. 이하에 상기의 주반송기구(MA)의 구조에 대해서 기술하면 주반송기구(MA)는 도 18 및 도 19에 나타나는 바와 같이 웨이퍼보지부재인 암(8)을 수납하는 동시에 암(8)의 진퇴를 위한 개구부(81a)가 전면에 형성된 박스형의 커버 체(81)을 구비하고 있다. 상기의 커버체(81)의 안에는 예를들면 3매의 암(8)을 진퇴가 자유롭게 지지하는 기판대(82)가 수납되어 있다. 각 암(8)은 내주가 웨이퍼(W)의 외주에 적합하는 절삭링형부분을 구비하고 있고 상기 내주에 웨이퍼(W)의 하면주연부를 보지하는 돌기부(8a)가 주방향 3개소로 설치되어 있다.

상기 커버체(81)은 도 19에 도시하는 바와 같이 수직으로 배치된 한쌍의 안내 레일(83, 84)에 승강이 자유롭게 지지되어 있고 상기 안내레일(83, 84)를 회전구동부(85)에 의해 회전이 가능하도록 구성하는 거에 의해 암(8)은 진퇴의 자유 승강의 자유 수직축으로 회전의 자유가 된다.

상기 커버체(81)의 안에는 웨이퍼(W)가 배치되는 분위기를 용제분위기로 하도록 예를들면 암(8)에 보지되는 웨이퍼(W)의 위측에서 당해 웨이퍼(W)와 대향하도록 용제증기공급수단을 이루는 샤워부(9)가 배치되어 있다. 상기의 샤워부(9)는 예를들면 아래면측으로 다수의 공(9a)를 구비한 통기부재로서 구성되어 있고 가스공급관(91)을 사이에 두고 가스공급원(92)에 접속되어 있다.

또한, 커버체(81)의 안에는 예를들면 상기 샤워부(9)의 외주에 따라서 암(8)의 형태로 대응하도록 일부가 절삭된 링형태로 형성되고 아래면측으로 다수의 공(93a)를 구비한 세정액공급수단을 이루는 용제공급부재(93)이 설치되어있다. 상기의 용제공급부재(93)은 용제공급관(94)를 사이에 두고 용제공급원(95)에 접속되어 있다. 또한 커버체(81)의 안에는 예를들면 상기 용제공급부재(93)의 외주를 둘러싸도록 형성되고 아래면측으로 다수의 공(96a)를 구비한 건조용 기체공급부재(96)이 설치되어 있다. 상기의 건조용 기체공급부재(96)은 기체공급 관(98)을 사이에 두고 기체공급원 예를들면 온풍공급원(97)에 접속되어 있다. 상기의 예에서는 용제공급부재(93) 및 건조용 기체공급부재(96)은 세정수단을 이루는 것이다.

또한, 상기 커버체(81)의 바닥면의 후측으로는 암(8)을 세정할 때에 용제 및 용해성분을 배출하기 위한 예를들면 드레인관(99)가 접속되어 있다. 커버체(81)내에는 암(8)의 이동로 예를들면 암(8) 중앙의 돌기부(8a)의 이동로와 대향하는 위치에 암(8)의 더러움을 검출하는 검출수단인 CCD카메라(촬상소자를 가진 카메라)(200a)가 설치되어 있고 예를들면 카메라(200a)에서 촬상된 화상정보에 근거하여 도시않은 제어부에 의해 세정이 필요한 정도로 오염되어 있다고 판단할 경우에 알람을 발생하도록 되어 있다.

상기와 같은 실시형태에서는 주반송기구(MA)의 암(8)이 도포유니트(U1)에서 웨이퍼(W)를 수취하여 커버체(81)내에 후퇴하면 웨이퍼(W)는 샤워부(9)에서 공급된 용제증기의 분위기로 배치되기 때문에 레지스트액의 액막에서의 용제의 휘발이 억제되고 기술하는 바와 같이 면내에 있어서 증발량의 분산이 작아지기 때문에 액막의 막두께의 균일성이 유지된다. 용제증기는 커버체(81)의 안으로 상시 공급하여도 좋고 혹은 도포유니트(U1)에 웨이퍼(W)를 취하기 어려운 직전에서 공급하도록 하여도 좋지만 적어도 웨이퍼(W)의 반송중은 공급하도록 한다.

그리고, 예를들면 레지스트액이 웨이퍼(W) 후면으로 뻗쳐나가 상기가 암(8)의 돌기부에 부착하고 상기의 부착량이 일정량을 넘어서 CCD카메라(200a)를 사이에 두고 알람이 발생하도록 하면 오퍼레이터의 지시에 의하거나 혹은 제어부에서의 지 시에 의해 용제공급부재(93)에서 알람(8)의 예를들면 내주연부에 용제(신나 용액)이 공급되어 레지스트액이 경화한 막이 용해되어 제거된다. 이어서 건조용 기체공급부재(96)에서 건조용기체 예를들면 온풍이 암(8)에 내뿜어지고 암(8)이 건조되어 세정공정이 완료한다. 상기와 같이 주반송기구(MA)에 세정수단을 설치하는 것에 의해 주반송기구(MA)의 세정이 용이해진다.

또한, 상기 커버체(81)에 개구부(81a)를 개폐하는 셔터를 설치하고 암(8)이 후퇴한 후 셔터를 닫히도록 하여도 좋다. 또한, 용제증기의 공급대신에 온도 습도의 적어도 한쪽이 조정된 기체 예를들면 공기를 기체공급기체에서 커버체(81)의 안에 공급하도록 하여도 좋고 상기의 경우에도 커버체(81)의 안의 온도 혹은 습도를 소정의 값으로 조정하는 것에 의해 웨이퍼(W)로부터의 용제증기의 휘발을 억제하는 것이 가능하다. 상기와 같은 기체 공급부재와 상기 용제공급부재(93)은 커버체(81)내에 있어서 용제증기의 휘발을 억제하는 분위기로 하기위한 분위기형성수단을 이루는 것이지만 상기의 분위기형성수단은 커버체(81)만으로 구성하여도 좋다.

(제 4 실시형태)

상기의 실시형태는 도포유니트(U1)에 설치된 감압건조부(4)의 내부에 레지스트액의 용제의 증기를 공급가능한 구성으로 되어 있다. 이하로 상기의 실시형태의 감압건조부(4)의 구조에 대해서 기술하면 도 22에 도시하는 바와 같이 덮개(42)의 상면에 레지스트액의 용제의 증기를 감압건조부(4)의 내부로 향하여 공급하는 용제증기공급관(150)이 접속되어 있다. 또한, 감압건조부(4)의 내부에 있어서 재치부(41)에 재치된 웨이퍼(W)의 위쪽에는 적당한 간역을 두고 조절판(151)이 배치되어 있다. 그외의 구성은 먼저 도 5등에서 설명한 제 1의 실시형태와 같은 형태이고 재치부(41)의 주연부에 O링(42a)를 사이에 두고 덮개(42)를 기밀하게 접합하는 것에 의한 웨이퍼(W)가 배치되는 분위기를 밀폐분위기로 가능한 구성으로 되어 있다.

또한, 재치부(41)내에는 리프트핀(43)이 승강판(44)를 사이에 두고 승강부(45)에 의해 승강가능하도록 관통하여 설치되고 승강판(44)의 주연부와 재치부(41)과의 사이에는 주름관(Bellows)(46)이 설치되어 있다. 또한, 덮개(42)의 중앙부에 흡인관(42b)의 일단부가 접속되어 흡인펌프(42c)에 의해 밀폐용기(40)내를 감압가능하다. 덮개(42)는 승강기구(47)에 의해 승강되고 승강기구(47)은 덮개(42)에 취부된 승강암(47a)와 승강암(47a)를 작동시키는 구동부(47b)등으로 구성된다.

상기와 같은 실시형태에서는 기술하는 바와 같이 도포부(3)에서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는 보조반송기구(5)에 의해 감압건조부(4)의 재치부(41)상에 반송된다. 이와 같은 재치부(41)로 웨이퍼(W)의 반송은 재치부(41)에서 상기 리프트핀(43)을 돌출시켜 놓고 상기 상으로 웨이퍼(W)를 암(54)에서 수수하고 리프트핀(43)을 하강시키는 것에 의해 실행된다.

계속하여 덮개(42)를 승강기구(47)에 의해 하강시켜서 재치부(41)의 주연부에 밀접시켜서 밀폐용기(40)을 형성하고 밀폐용기(40)내 즉 웨이퍼(W)의 재치되어 있는 분위기를 밀폐분위기로 한다.

그리하면 먼저 덮개(42)의 상면에 접속된 용제증기공급관(150)으로부터 레지스트액의 용제증기가 감압건조부(4)의 내부로 향하여 공급된다. 이 경우 용제증기공급관(150)으로부터 공급된 레지스트액의 용제증기는 조절판(151)을 우회하고 나서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)의 상면에 도달하기 때문에 용제증기공급관(150)에서 공급된 레지스트액의 용제증기가 웨이퍼(W)의 상면에 직접 내뿜어지는 경우없이 웨이퍼(W)의 상면 전체로 레지스트액의 용제증기가 얼룩없이 균일하게 공급된다. 이와 같이 감압건조부(4)에 있어서 우선 용제증기분위기를 유지하는것에 의한 기술하는 바와 같이 도포부(3)에서 말하자면 일필휘지의 요령으로 도포되는 레지스트액을 웨이퍼(W)의 상면전체로 골고루 퍼지게 할수 있고 액막을 만들어 막두께를 더 한층 균일화하는 것이 가능하다.

상기 후 용제증기공급관(150)에서 레지스트 액의 용제증기의 공급을 정지하고 흡인펌프(42c)에 의해 밀폐용기(40)내를 흡인하고 감압분위기로 한다. 상기에 의해 웨이퍼(W)상의 레지스트액중의 용제(신나)가 왕성하게 휘발하고 단시간으로 웨이퍼(W)의 표면을 건조시키는 것이 가능하다.

상기의 실시형태의 형태에 의하면 도포부(3)에서 즉 일필휘지의 요령으로 도포되는 레지스트액을 용제증기의 분위기하에서 웨이퍼(W)의 상면전체로 골고루 퍼지게하는 것에 의해 막두께를 더 한층 균일화(레벨링)하는 것이 가능하다.

또한, 상기에서 설명한 바와 같이 용제증기를 덮개(42)의 상면에서 공급하는 경우는 재치부(41)에 재치된 웨이퍼(W)의 상면과의 사이에 조절판(151)을 설치하면 좋다. 상기의 경우 웨이퍼(W)의 상면과 조절판과의 간격은 용제증기가 웨이퍼(W) 의 상면에 얼룩없이 퍼지도록 거리에 적정하게 조정하면 좋다.

또한, 용제증기를 덮개(42)의 상면에서 공급하는 것에 한정되지 않고 감압건조부(4)의 내부를 향하여 아래쪽 혹은 옆쪽에서 공급하여도 좋고 공급방향을 적정하게 조합시키도록 하여도 좋다. 또한, 웨이퍼(W)의 위쪽에 배치된 조절판(151)의 하면 전체에서 용제증기를 웨이퍼(W)의 상면으로 향하여 공급하도록 구성하여도 좋다.

(제 5의 실시형태)

상기의 실시형태는 기술하는 바와 같이 도포부(3)에서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)를 보조반송기구(5)에 의해 감압건조부94)에 반송하는 도중에 웨이퍼(W)를 레지스트액의 용제증기의 분위기하로 두는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 이하로 상기의 실시형태의 보조반송기구(5)의 구조에 대해서 기술하면 보조반송기구(5) 자체의 구성(도 23)은 먼저 도 5등에서 설명한 제 1 의 실시형태와 대략 같은 형태이고 보조반송기구(5)는 구동축(51)을 승강 및 수직축으로 회전시키는 구동부(52)와 구동축(51)의 상부에 설치된 기판대(53)과 상기의 기판대(53)에 따라서 진퇴가 자유로운 암(54)를 구비하고 있다.

단, 상기의 실시형태의 보조반송기구(5)에서는 구동축(51)의 위쪽으로 장착되는 기판대(53) 및 암(54)의 주위에 웨이퍼(W)를 수납가능한 크기의 케이싱(160)을 취부하고 있다. 케이싱(160)은 구동부(52)의 가동에 의해 기판대(53) 및 암(54)와 일체적으로 승강 및 수직축으로 회전하도록 되어 있다. 또한, 케이싱(160)의 전면에는 웨이퍼(W)가 통과가능한 크기를 가진 개구부(161)이 형성 되어 있다. 그외 도시는 하지 않지만 케이싱(160)내에 레지스트액의 용제증기를 공급하기 위한 용제증기 공급수단도 구비하고 있다.

이와 같은 실시형태에서는 기술하는 바와 같이 도포부(3)에서 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는 보조반송기구(5)의 암(54)에 의해 도포부(3)에서 취출된다. 그리고, 암(54)가 케이싱(160)내에 끌어들이는 것에 의해 웨이퍼(161)을 통과하여 케이싱(160)내에 수납된다. 케이싱(160)내에는 용제증기 공급수단(도시 없음)에 의해 레지스트액의 용제증기분위기로 유지되어 있고 상기와 같이 케이싱(160)내에 수납된 웨이퍼(W)의 상면 전체에 레지스트액의 용제증기가 얼룩없이 균일하게 공급된다. 이와 같이 케이싱(160)내에 있어서 용제증기 분위기로 유지하는 것에 의해 기술하는 바와 같이도포부(3)에서 즉 일필휘지의 요령으로 도포되는 레지스트액을 웨이퍼(W)의 상면전체로 골고루 퍼지도록 할 수가 있고 액막을 만들어 막두께를 더 한층 균일화하는 것이 가능하다.

상기 후 암(54)가 케이싱(160)내에서 돌출하는 것에 따라서 웨이퍼(W)는 개구부(161)을 통과하여 케이싱(160)내로부터 나오고 감압건조부(4)의 재치부941)상에 반송된다. 이어서 덮개(42)가 하강하여 밀폐용기(40)이 형성되고 흡인펌프(42c)에 의해 밀폐용기(40)안이 흡인되어 감압분위기로 된다. 상기에 의해 단시간으로 웨이퍼(W)의 표면이 건조되게 된다.

상기의 실시형태의 형태에 의하면 도포부(3)에서 즉 일필휘지의 요령으로 도포되는 레지스트액을 보조반송기구(5)에 의해 감압건조부(4)에 반송하는 도중에 용제증기의 분위기하에서 웨이퍼(W)의 상면전체로 골고루 퍼지게 하는 것에 의해 막 두께를 더 한층 균일화(레벨링)하는 것이 가능해진다.

또한, 케이싱(160) 전면의 개구부(161)에 셔터를 설치하고 케이싱(160)내에 웨이퍼(W)를 끌어들일 경우에 셔터를 닫히도록 구성하여도 좋다. 상기와 같이 하면 케이싱(160)내에 있어서 웨이퍼(W)를 밀폐분위기로 유지하는 것이 가능하고 용제증기의 분위기하에 웨이퍼(W)를 안정하게 유지하는 것이 가능해진다.

( 제 6의 실시형태)

다음으로 본 발명의 실시형태에 있어서 레지스트도포 유니트에 대해서 설명한다. 도 24는 본 실시형태에 있어서 레지스트 도포유니트를 가지는 도포현상처리시스템(패턴형성 시스템)(200)의 평면도이고 도 25는 도포현상처리시스템(200)의 정면도이고 도 26은 도포현상처리 시스템(200)의 배면도이다.

도포현상처리시스템(200)은 도 24에 도시하는 바와 같이 예를들면 25매의 웨이퍼(W)를 카세트단위로 외부에서 도포현상처리시스템(200)에 대해서 반입출하거나 카세트(C)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하거나 하는 카세트재치부(202)와 도포현상처리공정 안에서 다단식(枚葉式)으로 소정의 처리를 실시하는 각종 처리유니트를 다단배치하여 이루는 처리 스테이션(203)과 상기의 처리스테이션(203)에 인접하여 설치되어 있는 도시않은 노광장치와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 하는 경계블록(204)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.

카세트재치부(202)에서는 재치부가 되는 카세트재치대(205)상의 소정의 위치에 복수의 카세트(C)를 X방향(도 24안의 상하방향)으로 일렬로 재치가 자유롭게 되어 있다. 그리고 상기의 카세트 배열방향(X방향)과 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W) 의 웨이퍼배열방향(Z방향 : 수직방향)에 대해서 이송가능한 수수암(207)이 반송로(108)에 따라서 이동이 자유롭게 설치되어 있고 각 카세트(C)에 대해서 선택적으로 엑세스가능하도록 되어 있다.

수수암(207)은 웨이퍼(W)의 위치맞춤을 실행하는 정렬(Alignment)(Alignment)기능을 구비하고 있다. 상기의 수수암(207)은 다음 기술하도록 처리스테이션(203)측의 제 3의 처리유니트군(G3)에 속하는 연장(Extention)장치(232)에 대해서도 엑세스가능하도록 구성되어 있다.

처리스테이션(203)에서는 상기의 중심부에 주반송기구(메인암)(213)이 설치되어 있고 상기의 주반송기구(213)의 주변에는 각종처리유니트가 다단으로 배치되어 처리유니트군을 구성하고 있다. 당해 도포현상처리시스템(200)에 있어서는 4개의 처리유니트군(G1, G2, G3, G4)가 배치되어 있고 제 1 및 제 2의 처리유니트군(G1, G2)는 현상처리시스템(200)의 정면측에 배치되고 제 3의 처리유니트군(G3)은 카세트재치부(202)에 인접하여 배치되고 제 4의 처리유니트(G4)는 경계블록(204)에 인접하여 배치되어 있다. 또한 옵션으로서 파선으로 표시한 제 5의 처리유니트군(G5)를 배면측으로 별도배치가 가능하게 되어 있다. 상기 주반송기구(213)은 상기의 처리유니트군(G1 ~ G5)에 배치되어 있는 다음 기술하는 각종처리 유니트에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출이 가능하다.

제 1의 처리장치군(G1)에서는 예를들면 도 25에 나타나는 바와 같이 본 실시형태에 있어서 레지스트도포유니트(217)과 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 처리하는 현상처리유니트(218)이 아래로 부터 순차로 2단으로 배치되어 있다. 제 2의 처 리장치군(G2)의 경우도 상기와 같이 레지스트도포유니트(219)와 현상처리유니트(220)에서 아래순으로 2단으로 적층되어 있다.

제 3의 처리장치군(G3)에서는 예를들면 도 26에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 냉각처리하는 쿨링유니트(230) 레지스트액과 웨이퍼(W)와의 정착성을 높이기 위한 에드히젼 유니트(Adhesion Unit)(231) 웨이퍼(W)를 대기시키는 확장(Extention)장치(232) 레지스트액중의 용제를 감압건조시키는 진공드라잉유니트(Bacuum Drying Unit)(233) 프리베킹(Prebaking)유니트(234) 및 현상 처리후의 가열처리를 실시하는 포스트베킹((Post Baking)유니트(235, 236)등이 아래순으로부터 예를들면 7단으로 겹쳐져 있다.

제 4의 처리장치군(G4)에서는 예를들면 쿨링유니트(240); 재치한 웨이퍼(W)를 자연냉각시키는 확장 ·쿨링유니트(241); 확장유니트(Extention Unit)(242); 쿨링유니트(243); 노광처리 후의 가열처리를 실행하는 포스트 엑스포져 베킹(Post-Exposure Baking)(244, 245); 포스트 베킹유니트(246, 247)등이 아래로부터 순차로 예를들면 8단으로 적층되어 있다.

경계블록(204)의 중앙부에는 웨이퍼반송암(250)이 설치되어 있다. 상기의 웨이퍼반송암(250)은 X방향(도 24중의 상하방향) Z방향(수직방향)의 이동과 θ방향(Z축을 중심으로 하는 회전방향)의 회전이 자유로울 수 있도록 구성되어 있고 제 4의 처리장치군(G4)에 속하는 확장 ·쿨링유니트(241) 확장유니트(242) 주변노광유니트(251) 및 도시않은 노광장치에 대해서 엑세스가능하도록 구성되어 있다.

다음으로 상기 기술한 레지스트도포유니트(217)의 구성에 대해서 설명하지만 여기에서는 레지스트액을 토출하는 레지스트액 토출수단이 웨이퍼(W)에 대해서 상대적으로 이동하면서 레지스트액을 도포한다. 즉, 일필휘지의 요령의 도포방식을 실시가능한 레지스트도포 유니트를 채용한다.

레지스트도포유니트(217)의 케이싱(260)내에는 도 27 ~ 30에 나타나는 바와 같이 Y방향( 도 28중의 상하방향)에 길고 좁은 박스형의 외용기(261)이 설치되어 있고 상기의 외용기(261)은 상면이 개구하고 있다. 상기의 외용기(261)내에는 상기의 안에서 웨이퍼(W)를 처리하는 내용기(262)가 설치되어 있다. 내용기(262)내는 본 발명에 있어서 용제분위기발생수단(263)에 의해 용제의 증기가 공급되어 소정농도의 용제분위기로 충만되는 동시에 본 발명에 있어서 흡기수단(264)에 의해 상기의 용제분위기가 흡기되도록 되어 있다.

내용기(262)내에는 웨이퍼(W)를 흡착하여 보지하는 재치대(265)가 설치되어 있고 상기의 아래쪽에는 상기의 재치대(265)를 회전 및 승강이 자유롭게하는 회전승강구동기구(266)이 설치되어 있다. 또한, 상기의 재치대(265)에는 예를들면 초음파진동자(267)이 취부되어 있고 재치대(265)를 고주파수로 진동시키는 것이 가능하다.

내용기(262)는 외용기(261)의 바닥면상에 설치된 Y방향으로 신장하는 2개의 레일(270)상을 내용기구동기구(271)에 의해 이동이 자유롭게 구성되어 있다. 또한, 내용기(262)의 상면에 형성된 반입출구(262a)를 개폐하는 덮개(272)가 설치되어 있다. 덮개(272)는 도시않은 승강기구에 의해 승강이 자유롭다. 따라서 웨이퍼(W)를 내용기(262)에 반입 반출하는 경우에는 도 30에 도시하는 바와 같이 내 용기(262)가 외용기(261)의 Y방향 정방향측( 도 30안의 우측)의 반송부(L)에 이동하는 동시에 승강기구에 의해 덮개(2720를 상승시켜서 반입출구(262a)를 개방시킨다. 그리고 상기 회전승강구동기구(266)에 의해 재치대(265)를 내용기(262)의 위쪽으로 상승시킨다. 상기의 상태에 있어서 주반송기구(213)이 케이싱(260)내에 진입하면 재치대(265)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 실행하도록 되어 있다. 한편, 웨이퍼(W)를 도포처리하는 경우에는 도 29에 도시하는 바와 같이 내용기(262)가 외용기(261)의 Y방향 마이너스방향측(도 29중의 좌측)의 처리부(R)에 이동하는 동시에 승강기구에 의해 덮개(272)를 하강시켜서 반입출구(262a)를 덮고 내용기(262)내를 소정의 분위기로 유지하기 쉽도록한다. 또한 내용기구동기구(271)은 웨이퍼(W)에 대해서 레지스트액을 도포중에 있어서 내용기(262)를 소정의 타이밍으로 소정의 거리만 Y방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

덮개(272)에는 온도조절가능한 발열체(275)가 내장되고 내용기(262)내의 다음 기술하는 용제분위기가 덮개(272) 하면에 결로하는 것을 방지하고 있다. 또한, 덮개(272)에는 X방향으로 신장하는 간격(272a) 상기의 간격(272a)내를 X방향으로 이동하는 토출노즐(276)이 설치되어 있다. 토출노즐(276)은 아래쪽의 웨이퍼(W)에 레지스트액을 토출가능하다. 또한, 토출노즐(276)은 홀더(280)에 고정되고 상기의 홀더(280)은 X방향으로 신장하는 타이밍벨트(281)에 취부되어 있다. 상기의 타이밍벨트(281)은 덮개(272)상에 설치된 도르래(Pulley)(282, 283)에 걸려있고 도르래(282)는 도시않은 모터등의 회전기구에 의해 정전(正轉) 반전(反轉)된다. 상기의 결과 타이밍벨트(281)에 의해 상기의 토출노즐(276)은 덮개(272)의 간격(272a)내를 왕복이동가능하다. 따라서, 토출노즐(276)이 아래쪽의 웨이퍼(W)에 대해서 상대적으로 이동하면서 레지스트액을 토출하고 또한 내용기(262)가 Y방향으로 간헐적으로 이동하는것에 의한 즉 일필휘지의 요령으로 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급하는 것이 가능하다.

또한, 웨이퍼(W)상을 덮는 웨이퍼(W)의 도포범위를 한정하는 마스크부재(285)가 웨이퍼(W) 위쪽으로 설치되어 있고 상기의 마스크부재(285)는 내용기(262)의 내측벽에 설치되어 있는 마스크지지부재(286)으로 지지된다. 또한, 마스크부재(285)는 도시않은 반송기구에 의해 X방향으로 반송이 가능하게 되어 있다. 따라서, 마스크부재(285)를 외용기(261)의 X방향 마이너스방향측(도 28 중의 좌방향)의 세정부에 대기시켜 놓고 웨이퍼(W)를 가지는 내용기(262)가 처리부(R)에 이동한 후에 상기 반송기구에 의해 마스크부재(285)를 내용기 (262)내의 마스크지지부재(286)상에 반입하는 것이 가능해진다.

용제분위기발생수단(263)은 용제를 저유하는 용제탱크(290)을 구비하고 있다. 각 용제탱크(290)은 내용기(262)의 바닥면에 설치되어 있다. 각 용제탱크(290)에는 탱크내의 용제를 가열하기 위한 히터(291)이 취부되어 있다. 히터(291)은 제어부(292)에 접속되어 제어부(292)의 급전에 의해 발열한다. 또한, 내용기(262)에 용제분위기의 농도를 검출하는 농도센서(293)이 취부되어 있다. 농도센서(293)은 제어부(292)에 접속되어 있고 검출결과를 제어부(292)에 입력하도록 되어 있다. 따라서, 제어부(292)는 농도센서(293)에서 검출되는 농도에 기초하여 각 히터(291)에 공급하는 전력량을 조정하고 히터(291)의 가열을 제어하도록 구성되어 있다. 예를들면 용제분위기의농도가 소정농도보다 낮으면 제어부(292)는 히터(291)의 발열량을 증가시켜서 용제탱크(290)내에서 용제를 활발하게 증발시킨다. 한편, 용제분위기의 농도가 소정농도보다 높으면 제어부(292)는 히터(291)을 전부 작동시키지 않거나 혹은 히터(291)의 발열량을 저하시켜서 용제의 증발을 억제하도록 되어 있다.

흡기수단(264)는 덮개(272)에 설치된 흡기관(295, 296)을 복수 구비하고 있다. 각 흡기관(295)는 덮개(272)상에서 비슷한간격으로 배치되고 반송부(L)측에서 간격(272a)측으로 연장하고 있다. 각 흡기관(296)도 덮개(272)상에서 비슷한간격으로 배치되고 처리부(R)측에서 간격(272a)측으로 연장하고 있다. 흡기관(295, 96)은 어느것도 위와 같은 구성을 가지고 있기 때문에 흡기관(295)를 예를 들어 설명하면 각 흡기관(295)는 간격(272a)에 있어서 토출노즐(276)의 왕복이동으로 조절이 되지않는 위치에 흡기구(297)을 개구시키고 있다. 각 흡기관(295)에는 개폐변(298)이 개입되어 상기 개폐변(298)은 상기 제어부(292)에 접속되어 있다. 따라서, 개폐변(298)의 개폐는 제어부(292)에 의해 제어된다. 예를들면 용제분위기의 농도가 소정농도보다 높아지면 제어부(292)는 각 개폐변(298)을 열고 각 흡기관(295)를 통하여 용제분위기를 흡기하고 내용기(262)내의 용제분위기를 소정농도로 한다. 한편, 예를들면 용제분위기의 농도가 소정농도보다 낮아지면 제어부(292)는 각 개폐변(298)을 닫아 각 흡기관(295)에 의한 흡기는 실행되지 않도록 한다. 도 19 및 도 30에 도시하는 바와 같이 각 흡기관(296)에 개입된 개폐 변(299)의 개폐도 제어부(292)에 의해 제어된다. 상기 흡기관(295, 296)는 공장의 배기계에 통하고 있다.

다음으로 이상과 같이 구성되고 있는 레지스트도포유니트(217)의 작용에 대해서 도포현상처리시스템(200)에서 실행되는 포트리소그래피공정의 프로세와 함게 설명한다.

먼저, 수수암(207)이 카세트(C)에서 미처리의 웨이퍼(W)를 1매 취출하고 제 3의 처리장치군(G3)에 속하는 에드히젼유니트(Adhension Unit)(231)에 반입한다. 그리고 레지스트액의 밀착성을 향상시키는 예를들면 HMDS를 도포된 웨이퍼(W)는 주반송기구(213)에 의해 쿨링유니트(23)에 반송되고 소정의 온도로 냉각된다. 상기 후 웨이퍼(W)는 레지스트도포유니트(217) 및 (219)에 반송된다.

상기의 레지스트도포 유니트(217) 및 (219)에서 후기 기술하는 즉 일필휘지의 요령으로 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는 상기 후 주반송기구(213)에 의해 진공드라잉유니트(233) 프리베킹유니트(234) 쿨링유니트(240)으로 순차반송된다. 상기 후 웨이퍼(W)는 각 처리유니트에 있어서 노광처리 현상처리등의 일련의 소정의 처리가 실행되고 도포현상처리가 종료한다.

상기 기술한 레지스트도포유니트(217)의 작용에 대해서 자세히 설명하면 우선 쿨링유니트(230)에 있어서 소정의 온도로 냉각된 1매째의 웨이퍼(W)가 주반송기구(213)에 의해 레지스트도포유니트(217)의 케이싱(260)내에 반입된다. 상기의 경우 도 30에 도시한 바와 같이 외용기(261)내의 내용기(262)는 미리 반송부(L)에서 대기하고 있다. 또한, 덮개(272)의 상승에 의해 반입출구(262a)는 개방되어 있다. 상기의 웨이퍼(W)는 주반송기구(213)에 의해 직접재치대(265)에 재치되고 흡착보지된다. 여기에서 도시않은 정렬(Alignment)기구에 의해 웨이퍼(W)에의 노치(Notch) 및 오리엔테이션 플랫(Orientation Flat)은 검출되고 회전승강구동기구(266)에 의해 웨이퍼(W)는 소정의 위치에 위치가 결정된다. 다음으로 도 29에 도시한 바와 같이 내용기구동기구(271)에 의해 내용기(262)를 처리부(R)에 이동시킨다. 또한, 덮개(272)의 하강에 의해 반입출구(262a)를 처리부(R)에 이동시킨다. 또한 덮개(272)의 하강에 의해 반입출구(262a)가 덮혀진다. 상기 후 세정부에 대기되어 있던 마스크부재(285)가 도시않은 반송기구에 의해 외용기(261)외에서 내용기(262)내에 반송되고 마스크지지부재(286)상에 재치된다.

내용기(262)내의 용제분위기의 농도변황의예를 도 31에 나타낸다. 예를들면 도 31에 도시하는 바와 같이 우선 도포전(도 31안의 시각 T₀ )에는 내용기(262)내의 용제분위기의 농도는 예를들면 0 혹은 소정농도보다도 낮다.

여기에서 내용기(262)내의 용제분위기의 농도는 농도센서(293)에 의해 검출된다. 그리고, 농도센서(293)에서 제어부(292)에 검출결과가 입력된다. 제어부(292)는 농도센서(293)에 의해 검출되는 농도에 기초하여 공급하는 전력량을 산출하고 히터(291)에 대해서 급전을 실행한다. 그리고 히터(291)은 용제탱크(290)내의 용제를 가열하고 용제의 증기를 공급하여 내용기(262)내에 소정노도의 용제분위기를 단시간으로 발생시킨다(도 31안의 시각 T₁). 상기 후 제어부(292)는 히터(291)에 대한 급전을 정지한다. 정지 후 덮개(272)에 의해 상 면이 덮혀져 있는 내용기(262)내에서는 용제분위기의 농도가 일정하게 유지되기 쉬운 상태로 된다. 이와 같이 제어부(292)에 의한 히터(291)을 가열제어하기 때문에 용제분위기의 농도가 낮아져도 상기에 대응하여 히터(291)의 가열을 강화하여 용제의 증기의 공급량을 증가하는 것이 가능하다. 따라서, 내용기(262)내의 용제분위기를 신속하게 소정농도로 하는 것이 가능하다.

예를들면 내용기(262)내에 있어서 토출노즐(276)은 웨이퍼(W)에 대해서 상대적으로 이동하면서 레지스트액을 도포하고 웨이퍼(W)상에 레지스트막을 형성한다. 레지스트액의 도포경로의 예를 도 32에 도시한다. 예를들면 도 32에 도시하는 바와 같이 우선 토출노즐(276)은 START 위치에서 X방향 플러스방향(도 32의 우측방향)에 소정의 속도로 이동하면서 레지스트액을 좁은 지름의 선형태로 성형하면서 도중에 잘리지 않고 웨이퍼(W)상에 토출한다. 토출 중 레지스트액의 액류의 선폭은 일정하다. 소정농도의 용제분위기가 충만된 내용기(262)내에서는 레지스트액중에 포함되어 있는 용제가 증발하는 것을 강력하게 억제하는 것이 가능하고 레지스트액의 점도를 적절하게 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 레지스트액의 액류가 도중에 잘리는 사태를 방지하는 것이 가능하다.

상기 후 토출노즐(276)은 웨이퍼(W)의 직경분보다도 긴 거리 즉 상당히 웨이퍼(W)단부에서 외측으로 나온 위치까지 나가고 마스크부재(285)상에서 일단 정지한다. 상기의 경우도 레지스트액은 토출되면서 상기의 웨이퍼(W)이외의 장소에 토출된 레지스트액을 마스크부재(285)에 의해 인식하여 배액된다. 그리고, 내용기구동기구(271)에 의해 내용기(262)가 Y방향으로 소정거리 벗어나고 웨이퍼(W)도 Y방향 에 벗어난다. 상기 후 토출노즐(276)은 되돌아가 계속하여 레지스트액을 도포하면서 X방향 마이너스방향으로 이동하고 상기와 같이 하여 웨이퍼(W) 외측까지 나아가 정지한다. 그리고, 웨이퍼(W)가 소정거리 Y방향으로 벗어나고 다시 토출노즐(276)은 되돌아가 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포한다.

이상의 공정을 반복하여 토출노즐(276)이 도 32에 도시하는 END위치까지 온 곳에서 토출을 정지하고 도포가 종료한다. 상기에 의해 토출노즐(276)의 행로는 도 32에 도시한바로 이루고 웨이퍼(W)의 전면에 즉 일필휘지의 요령으로 레지스트액이 도포된다. 상기 후 재치대(265)에 취부되어 있는 고주파진동자(267)에 의해 웨이퍼(W)가 진동되고 웨이퍼(W)상의 레지스트액이 평탄화된다. 그리고 최종적으로 웨이퍼(W)상의 도포범위에는 레지스트액이 얼룩없이 도포되고 소정의 막두께의 레지스트막이 형성된다.

여기에서 레지스트액중에 포함되어 있는 용제는 조금씩 증발하고 있다. 이로 인하여 레지스트도포가 진행하는 것에 따라서 내용기(262)내의 용제분위기의 농도가 서서히 높아져 간다. 예를들면 내용기(262)내의 용제분위기의 농도가 소정농도보다도 높아지면 상기는 농도센서(293)에 의해 검출된다. 그리고 농도센서(293)에서 제어부(292)에 검출결과가 입력된다. 제어부(292)에 의해 개폐변(298, 299)가 개방되어 흡기관(295, 296)에 의한 흡기가 실행된다 (도 31중의 시각 T₂). 상기에 의해 내용기(262)내에서 여분의 용제분위기가 흡입되고 도 31 중의 실선으로 나타난 그래프선(A1)으로 도시하는 바와 같이 용제분위기는 소정농도로 유지된다. 상기의 결과 레지스트액의 유동성을 적절하게 유지하는 것이 가능하고 상당히 일정한 선폭으로 레지스트액의 액류를 도포하고 박막으로 막두께가 균일한 레지스트막을 형성하는 것이 가능해진다. 이와 반대로 흡기관(295, 296)에 의한 흡기가 실행되지 않으면 용제분위기의 농도는 도 31안의 점선으로 나타난 그래프선(B1)에 도시하는 바와 같이 우측위로 상승하고 만다.

레지스트액의 도포종료후 마스크부재(285)가 도시않은 반송기구에 의해 외용기(261)내에서 반출된다. 상기 후 다시 도 30에 도시한 바와 같이 내용기(262)를 반송부(L)에 이동시킨다. 반입출구(262a)는 개방되고 1매째의 웨이퍼(W)는 주반송기구(213)에 의해 케이싱(260)내에서 반출된다. 그리고 다음공정이 실행되는 진공드라잉유니트(233)에 반송되어 감압건조처리된다. 다음으로 2매째의 웨이퍼(W)가 재치대(265)에 재치된다. 이리하여 1매째의 웨이퍼의 반출 2매째의 웨이퍼(W)의 반입이 실행된다(도 31안의 시각 T₁ ~ T₄). 상기와 같이 2매째의 웨이퍼(W)가 수납된 내용기(262)를 처리부(R)에 이동시킨다. 반입출구(262a)는 덮혀지고 2회째의 레지스트도포가 실행된다.

상기에서 웨이퍼(W)의 반입출이 실행될 때에는 반입출구(262a)는 개방되어 있기 때문에 내용기(262)내에서 용제분위기가 외부로 확산한다. 이로 인하여 도 31에 도시하는 바와 같이 내용기(262)내의 용제분위기의 농도는 저하한다. 그러나 상기의 경우도 제어부(292)에 의해 히터(291)은 가열제어되기 때문에 내용기(262)내의 용제분위기를 신속하게 소정농도로 하는 것이 가능하다 (도 31안의 시각 T₅). 그리고, 도포중에 내용기(262)내의 용제분위기가 소정농도보다도 높아지는 것 같으면 흡기관(295, 296)에 의한 흡기가 실행된다.

본 발명의 실시형태의 레지스트도포유니트(217)에 의하면 내용기(262)내의 용제분위기의 농도가 소정농도보다도 낮아지면 제어부(292)는 용제분위기발생수단(263)을 가동시켜 내용기(262)내에 소정농도의 용제분위기를 단시간으로 발생시킨다. 한편, 내용기(262)내의 용제 분위기의 농도가 소정농도보다도 높아지는 것 같으면 흡기수단(264)를 가동시켜서 내용기(262)내의 용제분위기를 흡기시킨다. 따라서, 웨이퍼반입출 후의 농도저하 와 레지스트도포진행에 따르는 농도상승등의 용제분위기의 농도변동에 신속하게 대응하는 것이 가능하고 내용기(262)내의 용제분위기의 농도를 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 상기의 결과 박막에서 막두께가 균일한 레지스트막을 형성하는 것이 가능해진다. 또한 처리공정의 향상의 도모가 가능하다.

또한, 본 발명의 실시형태에 있어서 레지스트도포유니트의 일례에 대해서 설명하였지만 본 발명의 레지스트도포유니트는 상기의 예에 한정되지 않고 각종의 형태를 잡을수 있는 것이다. 예를들면 도 33에 도시하는 바와 같이 내용기(262)의 내벽에 직접흡기구(300, 301)이 형성되어 흡기구(300)에 흡기관(302)가 흡기구(301)에 흡기관(303)이 각각 접속되어도 좋다. 상기의 구성에 의해서도 흡기가 실행된다.

또한, 상기 기술한 실시형태에서는 즉 일필휘지의 요령으로 레지스트액을 도포하고 있지만 그 외의 방식을 예를들면 웨이퍼(W)를 회전시켜서 레지스트액을 도 포하는 스핀코팅방식등으로 도포하는 경우에도 본 발명의 레지스트도포유니트는 응용가능하다.

이상에 있어서 본 발명에서 처리되는 기판은 LCD기판이어도 좋고 또한 도포액으로서는 레지스트액에 한정되는 것이 아니고 예를들면 층간절연막용의 액체; 고도전성막용의 액체; 강유전체막용의 액체; 은페이스트등이어도 좋다. 또한 상기 기술의 실시형태에서는 도포액의 도포의 전후에 전처리(소수화, 냉각) 및 후처리를 실행하고 있지만 본 발명에서는 도포처리의 전처리 혹은 후처리의 한 방식만 실행하는 경우의 장치에 대해서도 적용가능하다.

또한, 이상의 실시형태에서는 성막에 필요한 도포액으로서 레지스트액을 들었지만 상기에 한정되지는 않는다. 다른 도포액으로서 층간절연막용의 도포액; 고도전성막용의 도포액; 강유전체막용의 도포액; 금속막용의 도포액등을 들수있다. 또한 웨이퍼(W)이외의 기판 예를들면 LCD기판의 막형성장치에도 응용된다.

본 발명은 기술한 실시형태에 한정되지는 않는다. 상기의 실시형태는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 제시한 것이고 상기의 실시형태에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니고 본 발명의 정신에 의해 각종의 개량 개변등이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기의 발명에 의하면 기판에 도포된 도포액에 용제가 많이 남아 있어도 감압상태하에서 건조시키기 때문에 신속하게 건조시키는 것이 가능하고 낮은 온도에서 가열하는 것에 의해 도포막의 면내온도를 균일하게 유지하는 것이 가능하고 도포유니트내에 감압건조부를 설치하고 있기때문에 도포 후에 주반송기구를 기다리지 않고 용제휘발이 어느정도 진행하지 않는 동안 신속하게 감압건조가 가능하기 때문에 도포막의 막두께의 면내균일성을 유지가능하다. 이로 인하여 도포액의 공정률이 높고 또한 균일한 도포막을 형성하는 것이 가능하다.

Claims (4)

1. 도포액토출수단에서 기판에 도포액을 공급하여 상기의 기판상에 도포막을 형성하는 도포유니트에 있어서,

   기판을 수납하는 용기와,

   상기 용기내에 도포액의 용제의 증기를 공급하고 당해 용기내에 소정농도의 용제분위기를 발생시키는 용제분위기발생수단과,

   상기 용기내의 분위기를 흡기하는 흡기수단과,

   상기 용기내의 용제분위기의 농도를 검출하는 센서와,

   상기 센서에 의해 검출되는 농도에 기초하여 상기 용제분위기발생수단의 가동과 상기 흡기수단의 가동을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도포유니트.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 용제분위기발생수단은,

   상기 용제를 저유하는 탱크와,

   상기 탱크내의 용제를 가열하는 가열기구를 구비하고,

   상기 가열기구의 가열은 상기 제어수단에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 도포유니트.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 용기의 반입출구를 개폐하는 덮개를 구비하고,

   당해 덮개에는 상기 도포액공급수단이 이동가능한 간격이 형성되고,

   당해 간격근방에 흡기구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 도포유니트.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 흡기수단은,

   상기 용기에 형성된 흡기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 도포유니트.

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