KR20080077337A - 기판의 처리 방법, 기판의 처리 시스템 및 컴퓨터 독취가능한 기억 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 처리방법, 기판의 처리시스템 및 기억매체에 관한 것으로서 웨이퍼 (W)의 레지스트 패턴상에 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포한다. 그 후 웨이퍼 (W)를 가열해 레지스트 패턴의 표면에 접하는 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분을 순수에 대한 불용성에 변질시킨다. 그 후 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 제거액에 의해 제거한다. 상기 제거 공정에서는 먼저 웨이퍼 (W)를 정지한 상태로 웨이퍼 (W)상에 순수의 액막 (D)를 형성하고 순수의 액막 (D)에 의해 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 상층 부분을 용해한다. 그 후 웨이퍼 (W)를 회전시킨 상태로 웨이퍼 (W)에 순수 (E)를 공급하고, 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 웨이퍼 (W)상으로부터 제거한다. 그 후 순수 (E)가 토출된 건조용 노즐 (182)를 웨이퍼 (W)의 중심부로부터 외주위부에 이동시켜, 웨이퍼 (W)를 회전시켜 웨이퍼 (W)를 건조하는 RELACS 기술을 이용해 레지스트 패턴의 치수를 축소할 때에, 레지스트 패턴의 결함을 저감하는 기술을 제공한다.

Description

기판의 처리 방법, 기판의 처리 시스템 및 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}

본 발명은 기판상에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소하기 위한 기판의 처리 방법과 기판의 처리 시스템과 기판의 처리 방법을 컴퓨터에 실현시키기 위한 프로그램을 기억한 기억 매체에 관한다.

예를 들면 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포트리소그래피 공정에서는 웨이퍼상에 레지스트막을 형성하고 그 레지스트막을 노광해, 현상하고 웨이퍼상에 레지스트 패턴을 형성하는 처리를 하고 있다.

레지스트 패턴을 형성하는 것에 있어 반도체 디바이스의 새로운 고집적화를 도모하기 위해, 레지스트 패턴의 미세화가 요구되고 있어 노광 광원의 단파장화가 진행되고 있다. 그렇지만, 현상, 노광 광원의 단파장화에는 기술적, 코스트적인 한계가 있다. 거기서, 레지스트 패턴의 홀이나 홈의 내벽면에 레지스트 패턴 치수 축소제의 막층을 형성하고, 레지스트 패턴의 홀 지름이나 선폭 등의 치수를 축소하는 기술(RELACS(Resolution　Enhancement　Lithgraphy　Assisted　by　Chemical　Shri nk) 기술)이 제안되고 있다(특허 문헌 1 참조).

상기 RELACS 기술에서는 먼저 웨이퍼 표면의 레지스트 패턴상에 수용성의 레지스트 패턴 치수 축소제 (RELACS제)가 도포된다. 그 후 레지스트 패턴의 홀이나 홈의 내벽면에 접하는 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분이 예를 들면 열에 의해 불용성에 변질된다. 그 후 수용성의 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분이 순수에 의해 제거되어, 레지스트 패턴의 치수가 축소되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2003－234279호 공보

그렇지만, 상술한 것처럼 RELACS 기술에 대해, 마지막에 여분의 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 제거하는 공정은 통상, 웨이퍼를 회전시켜 그 회전한 웨이퍼의 표면에 대유량의 순수를 공급하는 것에 의해 행해진다. 이와 같이, 회전한 웨이퍼에 대량의 순수를 공급해 여분의 레지스트 패턴 치수 축소제를 제거한 경우, 최종적으로 형성된 레지스트 패턴의 표면에 다수의 결함이 생기는 경우가 있었다. 상기 한 요인으로서 순수 공급시의 순수의 웨이퍼에 대한 충격에 의해, 잔류시키는 하층 부분의 레지스트 패턴 치수 축소제가 손상하는 경우가 생기고 있다. 레지스트 패턴의 표면에 많은 결함이 생기면 최종적으로 적정한 치수의 회로 패턴이 형성되지 않게 된다.

본 발명은 관련된 점에 비추어 이루어진 것이고 RELACS 기술을 이용해 레지스트 패턴의 치수를 축소할 때에 최종적인 레지스트 패턴의 표면에 생기는 결함을 저감 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소하기 위한 기판의 처리 방법이며 기판의 레지스트 패턴상에 제거액에 대해서 가용성의 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포하는 도포 공정과 그 후, 레지스트 패턴의 표면에 접하는 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분을 제거액에 대한 불용성에 변질시키는 변질 공정과 그 후, 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소 제가 변질하고 있지 않는 상층 부분을 제거액에 의해 제거하는 제거 공정을 갖고, 상기 제거 공정은 기판을 정지한 상태로 상기 기판상에 제거액의 액막을 형성하고, 상기 제거액의 액막에 의해 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 용해하는 제1의 공정과 그 후, 기판을 회전시킨 상태로 상기 기판에 제거액을 공급하고 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 기판상으로부터 제거하는 제2의 공정과 그 후, 기판을 건조시키는 제3의 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분의 제거 공정에 대해 처음에 기판을 정지한 상태로 기판상의 제거액의 액막을 형성하고 상기 제거액의 액막에 의해 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 용해하므로 제거액의 공급시의 제거액의 기판에 대한 충격을 작게 할 수가 있다. 이 결과, 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분의 손상이 저감 되어 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 표면의 결함을 저감 할 수가 있다.

상기 제 1의 공정은 기판의 지름과 동일하거나 그보다 긴 토출구를 가지는 액막 형성용 노즐이 제거액을 토출하면서 기판의 일단부 위로부터 타단부 위까지 이동하는 것에 의해 행해지도록 해도 괜찮다. 이렇게 함으로써 제거액의 공급시의 제거액의 기판에 대한 충격을 한층 더 작게 할 수가 있다.

상기 제 2의 공정은 회전하는 기판의 중심부에 세정용 노즐이 제거액을 토출함으로써 행해지도록 해도 괜찮다.

상기 제 2의 공정은 기판의 직경과 같거나 그보다 긴 토출구를 가지는 세정 용 노즐이 회전하는 기판의 직경상에 위치하고 기판의 직경상에 제거액을 토출함으로써 행해지도록 해도 괜찮다. 이렇게 함으로써 제2의 공정에 있어서도 제거액의 기판에 대한 충격을 작게 할 수 있으므로 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 표면의 결함을 한층 더 저감 할 수 있다.

상기 제 3의 공정은, 기판을 회전시킨 상태로 건조용 노즐이 제거액을 토출하면서 기판의 중심부로부터 외주위부까지 이동하는 것에 의해 행해지도록 해도 괜찮다.

상기 제 3의 공정에서는 기판의 주변 환경의 습도가 40 %이하에 유지되도록해도 괜찮다.

다른 관점에 의한 본 발명은 기판에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소하기 위한 기판의 처리 시스템이며 기판의 레지스트 패턴상에 제거액에 대해서 가용성의 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포하는 도포 장치와, 레지스트 패턴의 표면에 접하는 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분을 제거액에 대한 불용성에 변질시키는 변질 장치와, 상기 레지스트 패턴 치수 축소제가 변질하고 있지 않는 상층 부분을 제거액에 의해 제거하는 제거 장치를 갖고, 상기 제거 장치는 기판을 유지하고 회전 가능한 회전 유지 부재와 정지한 기판상에 제거액을 공급하고 기판상에 제거액의 액막을 형성하고 상기 제거액의 액막에 의해 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 용해시키는 액막 형성용 노즐과 회전한 기판상에 제거액을 공급하여 기판상의 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 기판상으로부터 제거하는 세정용 노즐을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 액막 형성용 노즐은 기판의 지름과 같거나 그보다 긴 토출구를 갖고, 제거액을 토출하면서 기판의 일단부 위로부터 타단부 위까지 이동 가능해도 좋다.

상기 세정용 노즐은 기판의 중심부에 제거액을 토출 가능해도 좋다.

상기 세정용 노즐은, 기판의 직경과 동일하거나 그보다 긴 토출구를 갖고 기판의 직경상에 위치한 상태로 기판의 직경상에 제거액을 토출 가능해도 좋다.

기판을 회전시켜 기판을 건조시킬 때에 기판에 제거액을 공급하는 건조용 노즐을 갖고 상기 건조용 노즐은 제거액을 토출하면서 기판의 중심부로부터 외주위부까지 이동 가능해도 좋다.

상기 제거 장치는 회전 유지 부재에 유지된 기판의 주변 환경의 습도를 40 %이하에 조정하는 습도 조정 장치를 가지도록 해도 괜찮다.

다른 관점에 의한 본 발명에 의하면 상술의 기판의 처리 방법을 기판의 처리 시스템에 의해 실행시키기 위해서 상기 기판의 처리 시스템을 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 기억한 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체가 제공된다.

본 발명에 의하면 RELACS 기술을 이용해 레지스트 패턴의 치수를 축소할 때의 레지스트 패턴의 결함을 저감 할 수 있어 제품 비율을 향상할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시의 형태에 관한 기판의 처리 방법이 실시되는 기판 처리 시스템 (1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이며, 도 2는, 기판 처리 시스템 (1)의 정면도이며, 도 3은, 기판 처리 시스템 (1)의 배면도이다.

기판 처리 시스템 (1)은, 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 복수매의 웨이퍼 (W)를 카셋트 단위로 외부로부터 기판 처리 시스템 (1)에 대해서 반입출하거나 카셋트 (C)에 대해서 웨이퍼 (W)를 반입출하거나 하는 카셋트 스테이션 (2)와 일련의 웨이퍼 처리중의 각종 처리를 매수별 양식에 실시하는 복수의 처리 장치를 다단에 구비하고 있는 처리 스테이션 (3)을 일체에 접속한 구성을 가지고 있다.

카셋트 스테이션 (2)에는 카셋트 재치대 (10)이 설치되고 상기 카셋트 재치대 (10)은 복수의 카셋트 (C)를 X방향(도 1중의 상하 방향)으로 일렬에 재치 자유롭게 이루어져 있다.

카셋트 스테이션 (2)에는 반송로 (11)상을 X방향을 향해 이동 가능한 웨이퍼 반송체 (12)가 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체 (12)는 카셋트 (C)에 수용된 웨이퍼 (W)의 배열 방향(상하 방향)에도 이동 자유롭고, X방향으로 배열된 각 카셋트 (C)내의 각 웨이퍼 (W)에 대해서 선택적으로 액세스 할 수 있다.

웨이퍼 반송체 (12)는 수직축 주위의 θ방향으로 회전 가능하고, 후술 하는 처리 스테이션 (3)측의 제3의 처리 장치군 (G3)에 속하는 익스텐션 장치 (32)에 대해서도 액세스 할 수 있다.

처리 스테이션 (3)에는 그 중심부에 주반송 장치 (13)이 설치되고 있고 상기 주반송 장치 (13)의 주변에는, 각종 처리 장치가 다단에 배치되어 처리 장치군이 구성되어 있다. 상기 기판 처리 시스템 (1)에는 4개의 처리 장치군 (G1, G2, G3, G4)가 배치되고 있고 제1및 제2의 처리 장치 (G1, G2)는 기판 처리 시스템 (1)의 정면 측에 배치되고, 제3의 처리 장치군 (G3)은 주반송 장치 (13)의 카셋트 스테이션 (2) 측에 배치되고, 제4의 처리 장치군 (G4)는, 제3의 처리 장치군 (G3)의 주반송 장치 (13)을 사이에 둔 반대 측에 배치되고 있다. 또한 옵션으로서 파선으로 나타낸 제5의 처리 장치군 (G5)를 배면측에 별도 배치 가능하게 되어 있다. 주반송 장치 (13)은 이러한 처리 장치군 (G1~G5)내에 배치되고 있다. 후술 하는 각종 처리 장치에 대해서 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.

제1의 처리 장치군 (G1)에는, 예를 들면 도 2에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)상에 소정의 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포하는 도포 장치 (20)과 여분의 레지스트 패턴 치수 축소제를 제거하는 제거 장치 (21)이 아래로부터 차례로 2단에 배치되고 있다. 제2의 처리 장치군 (G2)도 동일하게 도포 장치 (22)와 제거 장치 (23)이 아래로부터 차례로 2단에 쌓여져 있다.

제3의 처리 장치군 (G3)에는 예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)를 소정의 온도에 조절하는 온조장치 (30, 31), 웨이퍼 (W)를 일시적으로 대기시키는 익스텐션 장치 (32), 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴 치수 축소제를 제거액에 대한 불용성에 변질시키는 변질 장치로서의 가열 장치 (33, 34) 등이 아래로부터 차례로 예를 들면 5단에 겹쳐져 있다.

제4의 처리 장치군 (G4)에는 예를 들면 온조장치 (40, 41), 익스텐션 장치 (42), 가열 장치 (43, 44)등이 아래로부터 차례로 예를 들면 5단에 쌓여져 있다.

다음에, 상술의 도포 장치 (20, 22)의 구성에 대해 자세하게 설명한다. 도 4 는, 도포 장치 (20)의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이며, 도 5는, 도포 장치 (20)의 횡단면의 설명도이다.

도포 처리 장치 (20)은 예를 들면 내부를 폐쇄 가능한 케이싱 (70)을 가지고 있다. 케이싱 (70)내의 중앙부에는 웨이퍼 (W)를 유지하고 회전시키는 스핀 척 (71)을 구비하고 있다. 스핀 척 (71)은 수평인 상면을 갖고 상기 상면에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되고 있다. 상기 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼 (W)를 스핀 척 (71)상에 흡착 유지할 수 있다.

스핀 척 (71)은 예를 들면 모터 등을 구비한 척 구동 기구 (72)에 의해, 소정의 속도에 회전할 수 있다. 또, 척 구동 기구 (72)에는 실린더 등의 승강 구동원이 설치되고 있고 스핀 척 (71)은 상하 이동 가능하다.

스핀 척 (71)의 주위에는 웨이퍼 (W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 수취하여 회수하는 컵 (73)이 설치되고 있다. 컵 (73)의 하면에는 회수한 액체를 배출하는 배출관 (74)와 컵 (73)내의 환경을 배기하는 배기관 (75)가 접속되고 있다.

도 5에 나타나는 바와 같이 컵 (73)의 X방향 부방향(도 5의 아래방향) 측에는, Y방향(도 5의 좌우 방향)에 따라 연장하는 레일 (80)이 형성되고 있다. 레일 (80)은 예를 들면 컵 (73)의 Y방향 부방향(도 5의 좌방향) 측의 바깥쪽으로부터 Y방향 정방향(도 5의 우측향) 측의 바깥쪽까지 형성되고 있다. 레일 (80)에는 예를 들면 2 개의 아암 (81, 82)가 장착되고 있다.

제1의 아암 (81)에는, 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 치수 축소제를 토출하는 제1의 노즐 (83)이 지지를 받고 있다. 제1의 아암 (81)은, 도 5에 나타내는 노즐 구동부 (84)에 의해, 레일 (80)상을 이동 자유롭고, 제1의 노즐 (83)을 컵 (73)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부 (85)로부터 컵 (73)내의 웨이퍼 (W)의 중심부 윗쪽까지 이동시킬 수가 있다. 또, 제1의 아암 (81)은 노즐 구동부 (84)에 의해 승강 자유롭고 제1의 노즐 (83)의 높이를 조정할 수 있다.

제1의 노즐 (83)에는 도 4에 나타나는 바와 같이 축소제 공급원 (86)에 연통하는 공급관 (87)이 접속되고 있다. 본 실시의 형태에 대해서는 예를 들면 축소제공급원 (86)에는 수용성이며, 열에 의해 레지스트와 반응해 제거액으로서의 순수에 대한 불용성에 변질하고 또한 그 변질 후에 에칭재에 대한 내성을 가지는 레지스트 패턴 치수 축소제(RELACS제)가 저장되고 있다. 구체적으로는 레지스트 패턴 치수 축소별로는, 예를 들면 RELACS　R602(AZ　일렉트로닉 머티리얼즈 회사 제조)가 이용된다.

제2의 아암 (82)에는, 순수를 토출하는 제2의 노즐 (90)이 지지를 받고 있다. 제2의 아암 (82)는 예를 들면 도 5에 나타내는 노즐 구동부 (91)에 의해 레일 (80)상을 이동 자유롭고, 제2의 노즐 (90)을 컵 (73)의 Y방향 부방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부 (92)로부터 컵 (73)내의 웨이퍼 (W)의 중심부 윗쪽까지 이동시킬 수가 있다. 또, 노즐 구동부 (91)에 의해 제2의 아암 (82)는 승강 자유롭고, 제2의 노즐 (90)의 높이도 조절할 수 있다.

제2의 노즐 (90)에는, 도 4에 나타나는 바와 같이 순수 공급원 (93)에 연통하는 공급관 (94)가 접속되고 있다.

예를 들면 케이싱 (70)의 천정면의 중앙부에는 급기관 (100)이 접속되고 있다. 급기관 (100)에는 온습도 조정 장치 (101)이 접속되고 있다. 온습도 조정 장치 (101)에 의해 온도와 습도가 조정된 기체를 케이싱 (70)내에 공급함으로써, 케이싱 (70)내를 소정의 온도와 습도의 환경에 조정할 수 있다.

또한 도포 장치 (22)의 구성은 상술의 도포 장치 (20)과 동일하므로 설명을 생략 한다.

다음에, 제거 장치 (21, 23)의 구성에 대해 설명한다. 도 6은, 제거 장치 (21)의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다. 도 7은, 제거 장치 (21)의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.

제거 장치 (21)은 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 내부를 폐쇄 가능한 케이싱 (110)을 가지고 있다. 케이싱 (110)의 중앙부에는, 웨이퍼 (W)를 유지하고 회전시키는 회전 유지 부재로서의 스핀 척 (120)을 구비하고 있다. 스핀 척 (120)은 수평인 상면을 갖고 상기 상면에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되고 있다. 상기 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼 (W)를 스핀 척 (120)상에 흡착할 수 있다.

스핀 척 (120)에는, 예를 들면 모터 등을 구비한 척 구동 기구 (121)에 의해, 소정의 속도에 회전할 수 있다. 또, 척 구동 기구 (121)에는 실린더 등의 승강 구동원이 설치되고 있어 스핀 척 (120)은 상하 이동 가능하다.

스핀 척 (120)의 주위에는 웨이퍼 (W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 수취하여 회수하는 컵 (122)가 설치되고 있다. 컵 (122)는, 예를 들면 스핀 척 (120) 의 주위를 둘러싸는 내컵 (123)과 상기 내컵 (123)의 또 외주를 둘러싸는 외컵 (124)와 내컵 (123)과 외컵 (124)의 하면을 가리는 하측 컵 (125)를 별개에 구비하고 있다. 내컵 (123)과 외컵 (124)에 의해, 주로 웨이퍼 (W)의 바깥쪽에 비산하는 액체를 받을 수가 있고 하측 컵 (125)에 의해 내컵 (123)과 외컵 (124)의 내벽이나 웨이퍼 (W)로부터 낙하하는 액체를 회수할 수가 있다.

내컵 (123)은, 예를 들면 대략 원통형에 형성되고 그 상단부는 내측 윗쪽으로 향해 경사하고 있다. 내컵 (123)은 예를 들면 실린더 등의 승강 구동부 (126)에 의해 상하 이동할 수 있다. 외컵 (124)는 예를 들면 도 7에 나타나는 바와 같이 평면으로부터 볼 때 사각형의 대략 통 형상에 형성되고 있다. 외컵 (124)는 도 6에 나타나는 바와 같이 예를 들면 실린더 등의 승강 구동부 (127)에 의해 상하 이동 할 수 있다. 하측 컵 (125)에는 회수한 액체를 배출하는 배출관 (128)과 컵 (122)내의 환경을 배기하는 배기관 (129)가 접속되고 있다.

스핀 척 (120)의 주위에는 예를 들면 환 형상 부재 (130)이 설치되고 있다. 환 형상 부재 (130)은 예를 들면 웨이퍼 (W)의 이면에 근접하는 정상부를 갖추고 있어 그 정상부에서 웨이퍼 (W)의 이면을 전해지는 액체를 차단할 수 있다.

도 7에 나타나는 바와 같이 컵 (122)의 X방향 부방향(도 7의 아래방향) 측에는, Y방향(도 7의 좌우 방향)에 따라 연장하는 레일 (140)이 형성되고 있다. 레일 (140)은 예를 들면 컵 (122)의 Y방향 부방향(도 7의 좌방향) 측의 바깥쪽으로부터 컵 (122)의 Y방향 정방향(도 7의 우측향) 측의 바깥쪽까지 형성되고 있다. 레일 (140)에는 예를 들면 2 개의 아암 (141, 142)가 장착되고 있다.

제1의 아암 (141)에는 도 7에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)상에 제거액을 토출하여 제거액의 액막을 형성하기 위한 액막 형성용 노즐 (143)이 지지를 받고 있다. 제1의 아암 (141)은 노즐 구동부 (144)에 의해 레일 (140)상을 이동 자유롭고, 액막 형성용 노즐 (143)을 컵 (122)의 Y방향 부방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부 (145)로부터 컵 (122)내의 웨이퍼 (W)의 윗쪽까지 이동시켜, 웨이퍼 (W)의 표면상을 이동시킬 수가 있다. 또, 제1의 아암 (141)은 노즐 구동부 (144)에 의해 승강 자유롭고, 액막 형성용 노즐 (143)의 높이를 조정할 수 있다.

액막 형성용 노즐 (143)은 예를 들면 도 8에 나타나는 바와 같이 X방향에 따라 가늘고 긴 형상을 가지고 있다. 액막 형성용 노즐 (143)의 상부에는 제거액 공급원 (150)에 연통하는 공급관 (151)이 접속되고 있다. 액막 형성용 노즐 (143)의 하부에는 긴 방향에 따라 웨이퍼 (W)의 직경 치수와 동일하거나 그것보다 긴 슬릿형상의 토출구 (143a)가 형성되고 있다. 액막 형성용 노즐 (143)은 상부의 공급관 (151)로부터 도입된 제거액을 액막 형성용 노즐 (143)의 내부를 통과시켜 하부의 각 토출구 (143a)로부터 일정하게 토출할 수 있다. 또한 본 실시의 형태에 대해서는 예를 들면 제거액 공급원 (150)에 제거액으로서 순수가 저장되고 있다.

제2의 아암 (142)에는, 도 7에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)의 중심으로 제거액을 토출하는 웨이퍼 (W)를 세정하기 위한 세정용 노즐 (160)이 지지를 받고 있다. 제2의 아암 (142)는 노즐 구동부 (161)에 의해 레일 (140)상을 이동 자유롭고, 세정용 노즐 (160)을 컵 (122)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부 (162)로부터 컵 (122)내의 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽까지 이동시킬 수가 있다. 또, 제2의 아암 (142)는 노즐 구동부 (161)에 의해 승강 자유롭고 세정용 노즐 (160)의 높이를 조정할 수 있다.

세정용 노즐 (160)은 도 6에 나타나는 바와 같이 예를 들면 대략 원통형에 형성되고 아래쪽에 향해 제거액을 토출할 수 있다. 세정용 노즐 (160)에는 제거액 공급원 (170)에 연통하는 공급관 (171)이 접속되고 있다. 본 실시의 형태에 대해서는 예를 들면 제거액 공급원 (170)에는 순수가 저장되고 있다.

도 7에 나타나는 바와 같이 컵 (122)의 X방향 정방향(도 7의 윗방향) 측에는, Y방향에 따라 연장하는 레일 (180)이 형성되고 있다. 레일 (180)은 예를 들면 컵 (122)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽으로부터 컵 (122)의 Y방향 부방향측의 바깥쪽까지 형성되고 있다. 레일 (180)에는 예를 들면 제3의 아암 (181)이 장착되고 있다. 제3의 아암 (181)에는 웨이퍼 (W)의 건조시에 제거액을 토출하는 건조용 노즐 (182)가 지지를 받고 있다. 제3의 아암 (181)에는 도 7에 나타내는 노즐 구동부 (183)에 의해, 레일 (180)상을 이동 자유롭고 건조용 노즐 (182)를 컵 (122)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽에 설치된 대기부 (184)로부터 컵 (122)내의 웨이퍼 (W)의 윗쪽까지 이동시키고 웨이퍼 (W)의 표면상을 이동시킬 수가 있다. 또, 제3의 아암 (181)은 노즐 구동부 (183)에 의해 승강 자유롭고 건조용 노즐 (182)의 높이를 조정할 수 있다.

건조용 노즐 (182)는 도 6에 나타나는 바와 같이 예를 들면 대략 원통형상에 형성되고 아래쪽에 향해 제거액을 토출 할 수 있다. 건조용 노즐 (182)에는 제거액 공급원 (190)에 연통하는 공급관 (191)이 접속되고 있다. 본 실시의 형태에 대해서 는 예를 들면 제거액 공급원 (190)에는 순수가 저장되고 있다.

예를 들면 케이싱 (110)의 천정면에는, 온도와 습도가 조정된 기체를 케이싱 (110)내에 공급하는 기체 공급부 (200)이 설치되고 있다. 기체 공급부 (200)은 예를 들면 기체 유입실 (200a)와 그 하면에 설치된 다수의 기체 공급 구멍 (200b)를 갖고 하부로 향해 케이싱 (110)내의 전체에 기체를 공급할 수 있다. 기체 공급부 (200)에는 기체의 온도와 습도를 조정하여 상기 기체를 기체 공급부 (200)에 공급하는 온습도 조정부 (201)이 급기관 (202)에 의해 접속되고 있다. 본 실시의 형태에 대해서는 예를 들면 기체 공급부 (200), 온습도 조정부 (201) 및 급기관 (202)에 의해 습도 조정 장치가 구성되어 있다.

또한 제거 장치 (23)의 구성은 상술의 제거 장치 (21)과 동일하므로 설명을 생략 한다.

다음에, 상술의 가열 장치 (33, (34, 43, 44))의 구성에 대해 설명한다. 예를 들면 가열 장치 (33)은, 도 9에 나타나는 바와 같이 케이싱 (33a)내에, 상측에 위치하여 상하 이동자유로운 덮개 (210)과 아래 쪽에 위치하는 덮개 (210)과 일체로 이루어져 처리실 (K)를 형성하는 열판수용부 (211)을 가지고 있다.

덮개 (210)은 하면이 개구한 대략 원통 형상을 가지고 있다. 덮개 (210)의 상면 중앙부에는, 배기부 (210a)가 설치되고 있다. 처리실 (K)내의 환경은 배기부 (210a)로부터 균일하게 배기된다.

열판수용부 (211)의 중앙부에는 열판 (220)이 설치되고 있다. 열판 (220)은 예를 들면 대략 원반상에 형성되고 있다. 열판 (220)의 내부에는 급전에 의해 발열 하는 히터 (221)이 내장되어 있고 열판 (220)을 소정의 온도에 가열할 수 있다.

예를 들면 열판 (220)의 하부에는, 웨이퍼 (W)를 하부로부터 지지하고 승강시키기 위한 승강 핀 (230)이 설치되고 있다. 승강 핀 (230)은 승강 구동 기구 (231)에 의해 상하 이동 할 수 있다. 열판 (220)의 중앙부 부근에는 열판 (220)을 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍 (232)가 형성되어 있고 승강 핀 (230)은 열판 (220)의 하부로부터 상승해 관통 구멍 (232)를 통과하여 열판 (220)의 윗쪽에 돌출할 수 있다.

열판수용부 (211)은 예를 들면 열판 (220)을 수용해 열판 (220)의 외주위부를 지지하는 환상의 지지 부재 (240)과 그 지지 부재 (240)의 외주위를 둘러싸는 대략 통 형상의 서포트 링 (241)을 구비하고 있다.

또한 가열 장치 (34, 43, 44)의 구성에 대해서는 상기 가열 장치 (33)과 동일하므로 설명을 생략 한다.

상기 기판 처리 시스템 (1)으로 행해지는 웨이퍼 처리는 예를 들면 도 1에 나타나는 바와 같이 카셋트 스테이션 (2)에 설치된 제어부 (250)에 의해 제어되고 있다. 제어부 (250)은 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 격납부를 가지고 있다. 그 프로그램 격납부에는 상술의 각종 처리 장치나 웨이퍼 반송 장치 등의 동작을 제어하고 후술 하는 소정의 레시피의 웨이퍼 처리를 실행하는 프로그램 (P)가 격납되고 있다. 상기 프로그램 (P)는 예를 들면 컴퓨터에 독취 가능한 기억 매체 (H)에 기억되어 있는 것으로서 그 기억 매체로부터 제어부 (250)에 인스톨 된 것이 이용된다.

다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템 (1)으로 행해지는 웨이퍼 처 리에 대해 설명한다. 도 10은 웨이퍼 처리의 주된 공정을 나타내는 플로차트(flow chart)이다.

상기 기판 처리 시스템 (1)에서는 포트리소그래피 공정에 의해 미리 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼 (W)가 처리된다. 먼저, 레지스트 패턴이 형성된 복수매의 웨이퍼 (W)가 미리 카셋트 (C)에 수용되고 있어 카셋트 (C)가, 기판 처리 시스템 (1)의 카셋트 재치대 (10)상에 재치된다. 카셋트 (C)내의 웨이퍼 (W)는 웨이퍼 반송체 (12)에 의해 꺼내지고 제3의 처리 장치군 (G3)의 익스텐션 장치 (32)에 반송된다. 그 후 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (13)에 의해 예를 들면 온조장치 (30)에 반송되고 소정 온도에 온도 조절되어 그 후 도포 장치 (20)에 반송된다.

도포 장치 (20)에 반입 후 웨이퍼 (W)는, 도 4에 나타나는 바와 같이 스핀 척 (71)에 흡착 유지된다. 이어서 제2의 노즐 (90)이 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽까지 이동하고, 웨이퍼 (W)의 중심부에 소정량의 순수가 공급된다. 그 후, 웨이퍼 (W)가 회전되어 웨이퍼 (W)상의 순수를 원심력에 의해 넓힐 수 있다. 이 때, 순수는, 웨이퍼 (W)의 표면의 전체에 퍼지지 않고 웨이퍼 (W)의 중심부 부근에 원형의 웅덩이 형상으로 펼 수 있다. 다음에, 제1의 노즐 (83)이 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽까지 이동하고, 웨이퍼 (W)의 중심부의 순수상에 소정량의 레지스트 패턴 치수 축소제가 공급된다. 이 후, 웨이퍼 (W)의 회전 속도가 상승되어 레지스트 패턴 치수 축소제가 웨이퍼 (W)의 표면의 전체에 펼 수 있다. 이렇게 해 도 11에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴 (P)의 요철의 표면상에 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)가 도포된다(도 10에 나타내는 도포 공정 S1).

다음에, 웨이퍼 (W)의 회전 속도가 조정되고 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)가 소정의 막두께에 조정된다. 그 후, 웨이퍼 (W)의 회전 속도가 올라가고 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)가 건조된다. 이렇게 하여, 일련의 도포 처리가 종료한다.

도포 처리가 종료후, 웨이퍼 (W)는 예를 들면 주반송 장치 (13)에 의해 도 9에 나타내는 가열 장치 (33)에 반송된다. 가열 장치 (33)에 반입 후, 웨이퍼 (W)는 미리 상승해 대기하고 있는 승강 핀 (230)에 수수되고 그 승강 핀 (230)이 하강하여 웨이퍼 (W)가 열판 (220)상에 재치된다. 이렇게 해, 웨이퍼 (W)가 열판 (220)에 의해 가열된다. 상기 가열에 의해 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)가 경화하고 도 12에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (P)의 요철 상면에 가까운 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B1)이 레지스트 패턴 (P)와 화학적으로 반응하여, 그 하층 부분 (B1)이 제거액으로서의 순수에 대해서 불용성에 변질한다(도 10의 변질 공정 S2). 또한 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 상층 부분 (B2)는 수용성을 유지하고 있다. 소정 시간 경과 후, 승강 핀 (230)이 다시 상승되고 웨이퍼 (W)의 가열이 종료한다.

가열 처리의 종료후 웨이퍼 (W)는 주반송 장치 (13)에 의해 예를 들면 냉각 처리 장치 (40)에 반송되어 예를 들면 상온에 되돌려진 후, 도 6에 나타내는 제거 장치 (21)에 반입된다. 이 때, 제거 장치 (21)내에는 기체 공급부 (200)으로부터, 상온 예를 들면 23 ℃에서 습도 40 %이하의 기체인 청정 에어가 공급되고 있고 케이싱 (110)내의 전체의 습도가 40 %이하에 유지되고 있다.

도 13은, 제거 장치 (21)에서 행해지는 제거 공정 (S3)의 플로차트(flow chart)이다. 웨이퍼 (W)는 제거 장치 (21)에 반입되면 스핀 척 (120)에 유지된다. 다음에, 액막 형성용 노즐 (143)이 웨이퍼 (W)의 일단부 위의 개시 위치 (P1;도 7에 나타낸다)까지 이동한다. 그 후, 액막 형성용 노즐 (143)으로부터 순수가 토출되기 시작한다. 그 후, 도 14(a)에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)가 정지한 상태에서 액막 형성용 노즐 (143)이 토출구 (143a)로부터 순수를 토출하면서, 웨이퍼 (W)의 일단부 위의 개시 위치 (P1)로부터 웨이퍼 (W)의 표면상을 통하여 웨이퍼 (W)의 타단부 위의 종료 위치 (P2; 도 7에 나타낸다)까지 이동한다. 이렇게 해, 도 15에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)상에 순수의 액막 (D)가 형성된다. 이것에 의해, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 변질하고 있지 않는 상층 부분 (B2)가 액막 (D)내에 용해한다(도 13의 액막 형성 공정 (S3a)).

그 후, 액막 형성용 노즐 (143)이 대기부 (145)에 되돌려지고 다음에 세정용 노즐 (160)이 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽으로 이동한다. 그 후, 도 14(b)에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)가 예를 들면 800 rpm 정도의 속도로 회전되고 세정용 노즐 (160)으로부터 웨이퍼 (W)의 중심부에 순수 (E)가 공급된다. 이것에 의해, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 상층 부분 (B2)가 웨이퍼 (W)상으로부터 제거되고 웨이퍼 (W)가 세정된다(도 13의 세정 공정 (S3b)).

소정 시간 웨이퍼 (W)가 세정 된 후, 세정용 노즐 (160)이 대기부 (162)에 되돌려지고 다음에 건조용 노즐 (182)가 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽으로 이동한다. 그 후, 도 14(c)에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)의 회전 속도가 예를 들면 2000 rpm 정도로 상승된다. 이 때, 건조용 노즐 (182)가 순수 (E)를 토출하면서, 웨이퍼 (W)의 중심부의 윗쪽으로부터 외주위부의 윗쪽까지 이동한다. 이것에 의해, 웨이퍼 (W)의 표면에서 수분이 제거되어 웨이퍼 (W)가 건조된다(도 13의 건조 공정 (S3c)).

이렇게 해, 도 16에 나타나는 바와 같이 레지스트 패턴 (P)의 함몰의 내벽면에 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B1)이 남겨지고, 레지스트 패턴 (P)의 치수가 축소된다.

제거 처리의 종료 후, 웨이퍼 (W)는 예를 들면 주반송 장치 (13)와 웨이퍼 반송체 (12)에 의해 처리 스테이션 (3)으로부터 카셋트 스테이션 (2)의 카셋트 (C)에 되돌려진다. 이렇게 하여 일련의 웨이퍼 처리가 종료한다.

이상의 실시의 형태에 의하면 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 제거 공정 (S3)에 있어서 웨이퍼 (W)상에 순수의 액막 (D)를 형성하였으므로 순수 공급시의 순수의 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)에 대한 충격이 작아지고, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B2)의 손상을 저감 할 수 있다. 이것에 의해, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴 (P)의 결함을 저감 할 수 있다. 여기서, 제거 공정 (S3)에 대해 순수의 액막 (D)를 형성한 경우의 효과를 실증하는 실험 결과를 나타낸다.

도 17(a)는 제거 공정 (S3)에 대해 액막 형성 공정 (S3a)를 실시한 경우의 최종적인 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴을 촬영한 사진이다. 도 17(b)는, 제거 공정 (S3)에 있어서 액막 형성 공정 (S3a)를 실시하지 않고 세정 공정 (S3b)로부터 행한 경우의 최종적인 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴을 촬영한 사진이다. 도 16의 사진안의 흑점은 결함을 나타내고 있다. 도 17(a)의 액막 형성 공정 (S3a)를 실시한 경우, 결함수가 65개였다. 도 17(b)의 액막 형성 공정 (S3a)를 실시하지 않은 경우, 결함수가 319개였다. 이와 같이, 상기 실험으로부터 막 형성 공정 (S3a)를 실시한 경우에 레지스트 패턴의 결함이 현저하게 저감 되고 있는 것이 확인할 수 있다.

이상의 실시의 형태에서는, 제거 공정 (S3)의 액막 형성 공정 (S3a)에 있어서 웨이퍼 (W)가 정지한 상태에서 슬릿 형상의 토출구 (143a)를 가지는 액막 형성용 노즐 (143)이 순수를 토출하면서, 웨이퍼 (W)의 일단부 위로부터 타단부 위까지 이동해, 순수의 액막 (D)를 형성했으므로 순수의 웨이퍼 (W)에 대한 충격을 지극히 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B2)의 손상을 더 저감 하고 있다.

이상의 실시의 형태에서는 제거 공정 (S3)의 세정 공정 (S3b)에 있어서 회전하고 있는 웨이퍼 (W)의 중심부에 세정용 노즐 (160)에 의해 순수를 공급하였으므로 웨이퍼 (W)의 세정을 신속하게 실시할 수가 있다.

또, 제거 공정 (S3)의 건조 공정 (S3c)에 있어서 웨이퍼 (W)를 회전시킨 상태에서 건조용 노즐 (182)가 순수를 토출하면서 웨이퍼 (W)의 중심부상으로부터 외주위부상까지 이동하였으므로 웨이퍼 (W)의 중심부로부터 외주위부로 향해 한 방향에 건조가 진행되므로, 웨이퍼 (W)의 표면의 건조가 얼룩없이 신속히 행해진다. 또한 건조 공정 (S3c)에 있어서 반드시 건조용 노즐 (182)를 이용할 필요는 없고, 단지 웨이퍼 (W)를 고속 회전시켜, 웨이퍼 (W)를 건조시켜도 괜찮다.

또, 상기 실시의 형태에서는 건조 공정 (S3c)시에 웨이퍼 (W)의 주변 환경의 습도가 40 %이하에 유지되고 있으므로 웨이퍼 (W)의 표면의 건조가 신속히 행해진다. 이것에 의해서도 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴 (P)의 결함을 저감 할 수 있다. 도 18은 건조 공정 (S3c)시의 웨이퍼 (W)의 주변 환경의 습도를 바꾼 경우의 최종적인 레지스트 패턴의 결함수를 비교한 실험 결과이다. 상기 실험에서는 건조 공정 (S3c)시의 웨이퍼 (W)의 주변 환경의 습도를 50 %, 45 %, 40 %로 바꾸어 레지스트 패턴의 결함수를 조사했다. 도 18의 표로부터 웨이퍼 (W)의 주변 환경의 습도를 내림에 따라 결함 개수가 감소하고 습도를 40 %로 한 경우에 목표 값인 30개를 밑도는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 건조 공정 (S3c)시에 웨이퍼 (W)의 주변 환경의 습도를 40 %이하로 함으로써 레지스트 패턴 (P)의 결함을 충분히 저감 할 수 있는 것을 확인할 수 있다.

이상의 실시의 형태에서는 제거 공정 (S3)의 세정 공정 (S3b)에 대해 세정용 노즐 (160)이 대략 원통형상에 형성되고 웨이퍼 (W)의 중심부에만 순수를 공급하고 있지만, 세정용 노즐 (160)이 액막 형성용 노즐 (143)과 동일하게 도 19에 나타나는 바와 같은 대략 직방체 형상을 갖고, 하면에 웨이퍼 (W)의 직경과 동일하거나 그보다 긴 슬릿 형상의 토출구 (160a)를 구비하고 있어도 좋다. 그리고, 제거 공정 (S3)의 세정 공정 (S3b)시에는 도 20에 나타나는 바와 같이 세정용 노즐 (160)이 웨이퍼 (W)의 직경상으로 이동한다. 그 후, 웨이퍼 (W)가 예를 들면 저속의 100 rpm 정도에서 회전되고 세정용 노즐 (160)의 토출구 (160a)로부터 웨이퍼 (W)의 직경상에 순수가 공급된다. 이것에 의해, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 상층 부 분 (B2)가 순수와 함께 웨이퍼 (W)상으로부터 제거되고 웨이퍼 (W)가 세정된다. 관련되는 경우에 있어서 세정 공정 (S3b)에 있어서도 상술의 대략 원통형의 세정용 노즐에 비해, 순수 공급시의 순수의 웨이퍼 (W)에 대한 충격이 완화되므로, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B2)의 손상이 더 저감되고 레지스트 패턴 (P)의 결함이 저감 된다.

도 21은, 세정 공정 (S3b)에 있어서 도 19의 세정용 노즐 (160)을 이용한 경우의 최종적인 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴을 촬영한 실험 사진이다. 도 19의 세정용 노즐 (160)을 이용하지 않은 경우의 레지스트 패턴상의 결함이 65개인(도 17(b)에 나타낸다. ) 것에 대한 것이고, 도 19의 세정용 노즐 (160)을 이용한 경우의 결함수는 5개였다. 이와 같이 상기 실험으로부터 세정 공정 (S3b)에 대해 도 19의 세정용 노즐 (160)을 이용한 경우에 레지스트 패턴의 결함이 더 저감 되고 있는 것을 확인할 수 있다.

　이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시의 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 관련된 예로 한정되지 않는다. 당업자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주내에 있어, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도 할 수 있는 것은 분명하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예를 들면, 이상의 실시의 형태에서는 기판 처리 시스템 (1)에 대해 레지스트 패턴의 치수를 축소하는 웨이퍼 처리만을 하고 있었지만, 레지스트 패턴을 형성하는 포트리소그래피 공정도 실시하도록 해도 괜찮다. 관련되는 경우, 기판 처리 시스템 (1)내에 처리 스테이션 (3)에 웨이퍼 (W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리 장치나 웨이퍼 (W)상의 레지스트막을 현상하는 현상 처리 장치 등을 설치하고 또 레지스트막을 노광하는 노광 장치를 처리 스테이션 (3)에 인접하여 설치하도록 해도 괜찮다.

이상의 실시의 형태에서는 도포 처리 후에, 레지스트 패턴 치수 축소제 (B)의 하층 부분 (B1)을 가열하는 것에 의해 변질시키고 있었지만 빛에 의해 변질시켜도 괜찮다.

또, 상기 실시의 형태에서는 제거액으로서 순수를 이용하고 있었지만 다른 액체를 이용해도 괜찮다.

또 본 발명은 웨이퍼 (W) 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크(photomask)용의 마스크레틸클 등에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소할 때의 기판 처리에도 적용할 수 있다.

본 발명은, RELACS 기술을 이용해 레지스트 패턴의 치수를 축소하는 경우에 대해 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 결함을 저감 할 때에 유용하다.

도 1은 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.

도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 정면도이다.

도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 배면도이다.

도 4는 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.

도 5는 도포 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.

도 6은 제거 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.

도 7은 제거 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.

도 8은 액막 형성용 노즐의 사시도이다.

도 9는 가열 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.

도 10은 웨이퍼 처리의 주된 공정을 나타내는 플로우도이다.

도 11은 레지스트 패턴 치수 축소제가 도포된 웨이퍼의 확대 종단면도이다.

도 12는 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분이 변질한 상태를 나타내는 웨이퍼의 확대 종단면도이다.

도 13은 웨이퍼 처리의 제거 공정의 플로우도이다.

도 14(a)는, 레지스트 패턴 치수 축소제상에 순수의 액막을 형성하고 있는 상태를 나타내는 설명도이다. 도 14(b)는, 웨이퍼상에 순수를 공급하여 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 제거하고 있는 상태를 나타내는 설명도이다. 도 14(c)는, 건조용 노즐을 웨이퍼의 중심부로부터 외주위부에 이동시키면서 웨이퍼를 회전시켜, 웨이퍼를 건조하고 있는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 15는 레지스트 패턴 치수 축소제상에 순수의 액막이 형성된 상태를 나타내는 웨이퍼의 확대 종단면도이다.

도 16은 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분이 제거된 상태를 나타내는 웨이퍼의 확대 종단면도이다.

도 17(a)는 액막 형성 공정을 실시한 경우의 레지스트 패턴상의 결함을 나타내는 사진이다. 도 17(b)는 액막 형성 공정을 실시하지 않는 경우의 레지스트 패턴상의 결함을 나타내는 사진이다.

도 18은 건조 공정시의 습도를 바꾸었을 경우의 레지스트 패턴상의 결함 개수를 비교한 실험 결과를 나타내는 표이다.

도 19는 슬릿 형상의 토출구를 가지는 세정용 노즐의 사시도이다.

도 20은 세정용 노즐을 웨이퍼의 직경상에 배치한 상태를 나타내는 설명도이다.

도 21은 도 19의 세정용 노즐을 이용해 세정 공정을 실시한 경우의 레지스트 패턴상의 결함을 나타내는 사진이다.

** 주요부위를 나타내는 도면부호의 설명**

　1　　기판 처리 시스템

　20　도포 장치

　21　제거 장치

　33　가열 장치

　143　액막 형성용 노즐

　160　세정용 노즐

　182　건조용 노즐

　B　　레지스트 패턴 치수 축소제

　B1　하층 부분

　D　　순수의 액막

　E　　순수

　W　　웨이퍼

Claims (13)

1. 기판에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소하기 위한 기판의 처리 방법으로서,

   기판의 레지스트 패턴상에 제거액에 대해서 가용성의 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포하는 도포 공정과,

   　그 후, 레지스트 패턴의 표면에 접하는 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분을 제거액에 대한 불용성에 변질시키는 변질 공정과,

   　그 후, 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 변질하고 있지 않는 상층 부분을 제거액에 의해 제거하는 제거 공정을 갖고,

   　상기 제거 공정은,

   　기판을 정지한 상태로 상기 기판상에 제거액의 액막을 형성하여 상기 제거액의 액막에 의해 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 용해하는 제1의 공정과,

   　그 후, 기판을 회전시킨 상태로 상기 기판에 제거액을 공급하여 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 기판상으로부터 제거하는 제2의 공정과,

   　그 후, 기판을 건조시키는 제3의 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1의 공정은, 기판의 지름과 같거나 그보다 긴 토출구를 가지는 액막 형성용 노즐이 제거액을 토출하면서 기판의 일단부 위로부터 타단부 위까지 이동하는 것에 의해 행해지고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 제 2의 공정은 회전하는 기판의 중심부에 세정용 노즐이 제거액을 토출하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 제 2의 공정은 기판의 직경과 같거나 그보다 긴 토출구를 가지는 세정용 노즐이 회전하는 기판의 직경상에 위치하고, 기판의 직경상에 제거액을 토출하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
5. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 3의 공정은 기판을 회전시킨 상태로 건조용 노즐이 제거액을 토출하면서, 기판의 중심부로부터 외주위부까지 이동하는 것에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
6. 청구항 1 내지 청구항 5중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 3의 공정에서는 기판의 주변 환경의 습도가 40 %이하에 유지되는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 방법.
7. 기판에 형성된 레지스트 패턴의 치수를 축소하기 위한 기판의 처리 시스템으로서,

   기판의 레지스트 패턴상에 제거액에 대한 가용성의 레지스트 패턴 치수 축소제를 도포하는 도포 장치와,

   레지스트 패턴의 표면에 접하는 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 하층 부분을 제거액에 대한 불용성에 변질시키는 변질 장치와,

   상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 변질하고 있지 않는 상층 부분을 제거액에 의해 제거하는 제거 장치를 갖고,

   상기 제거 장치는,

   기판을 유지하고 회전 가능한 회전 유지 부재와,

   정지한 기판상에 제거액을 공급하고 기판상에 제거액의 액막을 형성하고 상기 제거액의 액막에 의해 그 후 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 용해시키는 액막 형성용 노즐과,

   회전한 기판상에 제거액을 공급하여 기판상의 상기 레지스트 패턴 치수 축소제의 상층 부분을 기판상으로부터 제거하는 세정용 노즐을 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 액막 형성용 노즐은 기판의 지름과 같거나 그보다 긴 토출구를 갖고, 제거액을 토출하면서 기판의 일단부 위로부터 타단부 위까지 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,

   상기 세정용 노즐은 기판의 중심부에 제거액을 토출 가능한 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,

    상기 세정용 노즐은, 기판의 직경과 같거나 그보다 긴 토출구를 갖고, 기판의 직경상에 위치한 상태로 기판의 직경상에 제거액을 토출 가능한 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
11. 청구항 7 내지 청구항 10중 어느 한 항에 있어서,

    기판을 회전시켜 기판을 건조시킬 때에 기판에 제거액을 공급하는 건조용 노즐을 갖고,

    상기 건조용 노즐은 제거액을 토출하면서 기판의 중심부로부터 외주위부까지 이동 가능한 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
12. 청구항 7 내지 청구항 11중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제거 장치는, 회전 유지 부재에 유지된 기판의 주변 환경의 습도를 40 %이하에 조정하는 습도 조정 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리 시스템.
13. 청구항 1 내지 청구항 6중 어느 한항에 기재의 기판의 처리 방법을 기판의 처리 시스템에 의해 실행시키기 위해서 상기 기판의 처리 시스템을 제어하는 제어부의 컴퓨터상에서 동작하는 프로그램을 기억한 컴퓨터 독취 가능한 기억 매체.

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