KR20090013071A

KR20090013071A - 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체

Info

Publication number: KR20090013071A
Application number: KR1020080073889A
Authority: KR
Inventors: 다로오 야마모또; 히로후미 다께구찌; 슈우이찌 나가미네
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2009-02-04
Also published as: TWI390363B; JP4900117B2; JP2009033054A; KR101347017B1; US20090033898A1; TW200916983A; US7665918B2

Abstract

본 발명의 과제는 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 현상함에 있어서 안정적으로 기판에 현상액을 공급하는 것이다.

기판 보유 지지부를 각각 구비한 복수의 현상 처리부와, 이들 복수의 현상 처리부에 공통적으로 설치되고, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 현상액을 띠 형상으로 공급하기 위한 제1 현상액 노즐과, 각 현상 처리부에서 제1 현상액 노즐로부터 토출된 현상액의 띠 형상 영역의 일단부측이 기판의 중앙을 향한 상태에서 기판의 표면 전체에 현상액의 액막을 형성하기 위해, 현상액의 공급 위치를 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동하도록 제1 현상액 노즐을 이동시키는 구동 기구와, 제1 현상액 노즐에 의해 현상액의 액막이 형성된 기판의 중심부에, 원 형상 또는 상기 띠 형상 영역보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하는 제2 현상액 노즐을 구비하는 현상 장치를 구성하고, 공정에 따라서 노즐을 구분하여 사용한다.

현상액 노즐, 구동 기구, 기판 보유 지지부, 유량 제어부, 스핀 척

Description

현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체 {DEVELOPING DEVICE, DEVELOPING METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은 그 표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 현상하는 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.

반도체 제조 공정의 하나인 포토레지스트 공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)의 표면에 레지스트를 도포하고, 이 레지스트를 소정의 패턴으로 노광한 후에 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고 있다. 이러한 처리는, 일반적으로 레지스트의 도포, 현상을 행하는 도포, 현상 장치에 노광 장치를 접속한 시스템을 이용하여 행해진다.

종래의 현상 처리로서는, 예를 들어 우선 기판 보유 지지부 상에 웨이퍼를 수평으로 보유 지지하고, 이 웨이퍼의 표면으로부터 약간 띄운 위치에 세공(細孔)인 토출 구멍을 갖는 현상액 노즐을 배치한다. 그 후 웨이퍼를 연직축 주위로 회전시키는 동시에 상기 현상액 노즐로부터 현상액을 토출하면서 웨이퍼의 회전 반경 방향으로 당해 현상액 노즐을 이동시킴으로써, 웨이퍼의 표면에 나선 형상으로 현상액을 도포한다. 그리고 그와 같이 현상액이 도포된 상태에서 소정의 현상 시간 이 경과할 때까지 웨이퍼를 정지 상태로 유지하고, 그런 연후에 린스액을 웨이퍼(W)에 공급하여 현상액을 씻어내는 방법이 알려져 있고, 이 현상 처리는 퍼들(puddle) 방식 현상이라 불리고 있다.

그러나 상기 퍼들 방식 현상에는 사용하는 현상액의 양이 많다고 하는 결점이 있다. 그래서 이 퍼들 방식 대신에, 특허 문헌 1에 기재되는 바와 같이 기판을 회전시키면서 현상액을 당해 기판에 토출하여 현상 처리하는 방식을 행하는 것이 검토되고 있다. 도15의 (a) 및 도15의 (b)를 참조하면서 이 현상 처리에 대해 간단하게 설명한다. 우선 기판 보유 지지부인 스핀 척(22)을 통해 웨이퍼(W)를 연직축 주위로 회전시키는 동시에 도면 중 화살표로 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 중앙부측으로 신장되는 슬릿 형상의 토출구(12)를 구비한 현상액 노즐(13)을 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 중앙부측을 향해 이동시키면서, 토출구(12)로부터 띠 형상으로 현상액(14)을 토출시켜 웨이퍼(W)의 표면에 나선 형상으로 현상액(14)을 공급하고, 그 표면 전체를 현상액(14)의 액막(15)으로 피복한다. 현상액 노즐(13)이 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동하여, 웨이퍼(W) 전체를 현상액(14)으로 덮은 후에도, 상기 액막(15)의 건조를 방지하기 위해 그 웨이퍼(W)의 중심부에 현상액 노즐(13)은 현상액(14)을 계속 공급한다. 잠시 후 웨이퍼(W) 표면의 레지스트에 레지스트 패턴이 현상되면, 도시하지 않은 린스 노즐에 의해 린스액을 토출하여 웨이퍼(W) 표면의 현상액(14)을 씻어냄으로써 현상 처리가 종료된다.

상기한 기판을 회전시키면서 노즐로부터 당해 기판에 현상액을 토출하여 현 상 처리하는 방식에 있어서 웨이퍼(W)에 현상액(14)의 액막(15)을 형성하는 데 있어서는, 상기한 퍼들 방식 현상에 있어서 도포를 행하는 것에 비해 현상액 노즐(13)의 이동 속도를 크게 설정함으로써 현상 처리의 단축화를 도모할 수 있고, 또한 퍼들 방식으로 도포를 행하는 경우보다도 웨이퍼(W) 표면의 현상액(14)의 막 두께가 작아지므로 현상액(14)의 액 절약화가 도모된다고 되어 있다. 그러나 레지스트 재료에 따라서는 현상 결함의 발생을 억제하고자 하는 동시에 양호한 CD(레지스트 패턴의 선폭)의 균일성을 얻고자 하면 프로세스 마진이 좁아져 버리기 때문에, 결과적으로 현상 시간 및 사용하는 현상액량을 충분히 저하시켜 처리를 행할 수 없는 경우가 있으므로 이들 현상 시간 및 현상액량을 저하시키는 것은 여전히 현상 처리를 행하는 면에서의 검토 사항으로 되어 있다.

그런데, 상기한 현상 방식에 있어서 현상 후 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 안정시키기 위해서는 웨이퍼(W) 전체를 액막(15)으로 덮은 후 상기 린스액에 의해 그 액막(15)을 제거할 때까지 10초 내지 20초의 시간이 필요하고, 그 동안은 이미 형성된 액막(15)이 건조되지 않을 정도의 적은 유량으로 현상액을 공급하면 좋고, 상기한 바와 같이 액막(15)을 형성하는 경우와 동일한 유량으로 현상액(14)을 계속 공급하면 현상액(14)의 액 절약화가 충분히 도모되지 않게 되어 버린다.

그래서 현상액 공급관(16)으로부터 현상액 노즐(13)로의 현상액 공급량을 자유롭게 변화시킬 수 있도록 구성하여 웨이퍼 표면 전체에 액막(15)을 형성한 후에는 상기 토출구(12)로부터의 토출 유량을 저하시키는 것이 고려되지만, 현상액 노즐(13)은 소정의 유량의 현상액이 공급됨으로써 토출구(12)의 길이 방향의 각 부에 있어서 토출되는 현상액의 유속과 공급압이 일정해져, 상기한 바와 같이 토출되는 형상이 안정된 띠 형상으로 되므로, 현상액 노즐(13)로의 현상액의 공급량이 그 소정의 유량보다도 저하되면 토출구(12)로부터의 현상액(14)의 토출이 불안정해지고, 그 결과로서 정상적인 현상이 행해지지 않게 되어 현상 결함이 발생하거나 레지스트 패턴이 변동될 우려가 있다.

현재, 1개의 현상 장치에 상기 스핀 척을 포함하는 현상 처리부를 1개 설치하고 그것을 도포, 현상 장치에 복수 설치하는 대신에, 1개의 현상 장치에 복수의 현상 처리부를 설치하고 현상액 노즐(13)을 각 현상 처리부에서 공용의 것으로 하여, 현상 처리의 변동을 억제하거나 각 배관을 공용화하여 간소화하는 것이 검토되어 있고, 이러한 복수의 현상 처리부를 구비한 현상 장치에 있어서도 상기한 바와 같이 현상액의 사용량을 억제하는 것이 과제로 되어 있다. 또한 특허 문헌 1에는 복수회 기판으로의 현상액의 공급을 행하는 기재가 있지만, 상기한 문제를 해결할 수 있는 것은 아니다.

[특허 문헌 1]

일본 특허 출원 공개 제2005-210059호 공보(단락 0044 및 도5 등)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 복수의 현상 처리부의 기판 보유 지지부에 보유 지지된, 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 현상함에 있어서 안정적으로 각 기판에 현상액을 공급할 수 있는 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 현상 장치는, 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 수평으로 보유 지지하여 연직축 주위로 회전시키는 기판 보유 지지부를 각각 구비하고, 횡방향으로 배열된 복수의 현상 처리부와, 이들 복수의 현상 처리부에 공통으로 설치되고, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 현상액을 띠 형상으로 공급하기 위한 제1 현상액 노즐과,

이 제1 현상액 노즐을 각 현상 처리부 사이를 반송하는 동시에, 각 현상 처리부에서 당해 제1 현상액 노즐로부터 토출된 현상액의 띠 형상 영역의 일단부측이 기판의 중앙을 향한 상태에서 기판의 표면 전체에 현상액의 액막을 형성하기 위해, 현상액의 공급 위치를 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동하도록 제1 현상액 노즐을 이동시키는 구동 기구와,

제1 현상액 노즐에 의해 현상액의 액막이 형성된 기판의 중심부에, 원 형상 또는 상기 띠 형상 영역보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하여 상기 현상액의 액막의 건조를 방지하는 제2 현상액 노즐을 구비한 것을 특징으로 한다.

제2 현상액 노즐은 각 기판 보유 지지부에 대응하여 복수 설치되고, 서로 독립적으로 각 기판 보유 지지부에 현상액을 공급하도록 되어 있어도 좋고, 제1 현상액 노즐은 편평하게 개구된 제1 토출구를 구비하고 있어도 좋다. 제2 현상액 노즐은 대략 원형으로 개구된 제2 토출구를 구비하고 있어도 좋다. 예를 들어 기판 보유 지지부의 회전과, 제1 현상액 노즐의 이동과, 제1 현상액 노즐 및 제2 현상액 노즐로부터의 현상액의 공급을 제어하는 제어부가 설치되어 있고, 그 경우 상기 제어부는 예를 들어 하나 이상의 현상 처리부에서 제1 현상액 노즐로부터 기판으로 현상액을 공급시킨 후, 제1 현상액 노즐을 다른 현상 처리부로 이동시키고, 그 현상 처리부에서 대기시킨 후에 그 현상 처리부의 기판에 현상액을 공급시키는 기능을 갖는다.

본 발명의 현상 방법은 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 복수의 기판을 횡방향으로 각각 배열된 현상 처리부에 각각 설치된 복수의 기판 보유 지지부에 보유 지지하는 공정과,

하나의 기판 보유 지지부를 통해 기판을 연직축 주위로 회전시키면서, 상기 제1 현상액 노즐로부터 현상액을 띠 형상으로 또한 그 띠 형상 영역의 일단부측이 하나의 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 중앙을 향하도록 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽에 공급하는 현상액 공급 공정과,

계속해서 상기 현상액의 띠 형상 영역의 일단부측이 상기 기판의 중앙을 향한 상태에서 상기 현상액의 공급 위치를 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동시킴으로써, 상기 기판의 표면에 현상액의 액막 을 형성하는 액막 형성 공정과,

그런 연후에 상기 현상액의 액막의 건조를 방지하기 위해 제2 현상액 노즐로부터 상기 기판의 중심부로 원 형상 또는 제1 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하는 동시에, 상기 기판 보유 지지부를 통해 기판을 연직축의 주위로 회전시켜, 그 현상액을 원심력에 의해 기판의 주연부로 신전(伸展)시키는 건조 방지 공정과,

제1 현상액 노즐을, 각 현상 처리부 사이를 반송시키는 공정과,

다른 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판에 대해 상기 현상액 공급 공정, 액막 형성 공정 및 건조 방지 공정을 행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제2 현상액 노즐은 각 기판 보유 지지부에 대응하여 복수 설치되고, 각 제2 현상액 노즐은 서로 독립적으로 각 기판 보유 지지부의 기판에 현상액을 공급해도 좋고, 또한 제1 현상액 노즐이 하나의 현상 처리부의 기판에 현상액을 공급한 후 다른 현상 처리부로 이동하여, 그 현상 처리부의 기판에 현상액을 공급하기 전에 당해 현상 처리부에서 대기하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.

또한 본 발명의 기억 매체는 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판에 대한 현상을 행하는 현상 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체이며,

상기 컴퓨터 프로그램은 상술한 현상 방법을 실시하기 위함인 것을 특징으로 하는 기억 매체.

본 발명의 현상 장치는, 구동 기구에 의해 각 현상 처리부 사이를 반송되어 각 현상 처리부의 기판에 현상액의 액막을 형성하기 위해 기판 표면에 현상액을 띠 형상으로 또한 그 띠 형상 영역의 일단부측이 기판의 중앙을 향하도록 공급하는 제1 현상액 노즐과, 현상액의 액막의 건조를 방지하기 위해 현상액을 공급하기 위해, 기판에 원 형상 또는 제1 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하는 제2 현상액 노즐을 구비하고 있다. 이와 같이 처리에 따라서 현상액 노즐을 구분하여 사용함으로써, 예를 들어 제1 현상액 노즐만을 이용하여 그 노즐로부터의 토출량을 변화시켜 기판에 현상액을 공급하는 경우에 비해 그 기판으로의 현상액의 공급이 불안정해지는 것이 억제된다. 또한 각 노즐마다 그 토출되는 현상액의 형상에 맞추어 기판으로의 현상액의 공급량을 조정할 수 있으므로, 기판에 공급하는 현상액의 액 절약화를 도모할 수 있다.

본 발명의 현상 방법을 실시하는 현상 장치(2)에 대해 현상 장치(2)의 개략 구성도인 도1을 참조하면서 설명한다. 현상 장치(2)는 3개의 현상 처리부(21a, 21b, 21c)와, 복합 노즐부(4a 내지 4c)와, 메인 현상액 노즐(6)을 구비하고 있고, 각 현상 처리부(21a 내지 21c)는 각각 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 흡착하여 수평으로 보유 지지하는 기판 보유 지지부인 스핀 척(22a, 22b, 22c)을 구비하고 있다.

현상 처리부(21a 내지 21c)는 각각 동일하게 구성되어 있고, 여기서는 현상 처리부(21a)를 예로 들어 설명한다. 스핀 척(22a)은 회전축(23)을 통해 회전 구동 기구인 구동 기구(24)와 접속되어 있다. 스핀 척(22a)은 구동 기구(24)를 통해 웨이퍼(W)를 보유 지지한 상태에서 연직축 주위로 회전 및 승강 가능하게 구성되어 있고, 스핀 척(22a)의 회전축 상에 웨이퍼(W)의 중심이 위치하도록 설정되어 있다. 구동 기구(24)는 후술하는 제어부(100)로부터의 제어 신호를 받아 스핀 척(22a)의 회전 속도를 제어한다.

스핀 척(22a)의 주위에는 스핀 척(22a) 상의 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 하여 상방측이 개구되어 있는 컵체(25)가 설치되어 있고, 컵체(25)의 측 둘레면 상단부측은 내측으로 경사진 경사부(26)를 형성하고 있다. 컵체(25)의 저부측(底部側)에는, 도1에 도시하는 바와 같이 예를 들어 오목부 형상을 이루는 액 수용부(31)가 설치되어 있다. 액 수용부(31)는 도시하지 않은 격벽에 의해 웨이퍼(W)의 주연 하방측에 전체 둘레에 걸쳐 외측 영역과 내측 영역으로 구획되어 있다. 외측 영역의 저부에는 저류된 현상액 등의 드레인을 배출하기 위한 도시하지 않는 폐액구(廢液口)가 설치되고, 내측 영역의 저부에는 처리 분위기를 배기하기 위한 배기구(32, 33)가 설치되어 있다. 배기구(32, 33)에는 배기관(34)의 일단부가 접속되고, 배기관(34)의 타단부는 배기 댐퍼(35)를 통해 현상 처리부(21b 및 21c)의 배기관(34)과 합류하여, 예를 들어 현상 장치(2)가 설치된 공장의 배기로에 접속되어 있다. 배기 댐퍼(35)는 제어부(100)로부터의 제어 신호를 받아 컵체(25) 내의 배기량을 제어한다.

도2 및 도3은 도1의 현상 장치(2)를 실제로 구성한 것을 각각 모식적으로 도시한 사시도, 평면도이다. 도면 중 부호 28은, 각 컵체(25) 내에 수평으로 설치된 원형 판으로, 이 원형 판을 상방으로 관통하도록 승강 가능하게 구성된 3개의 승강 핀(29)이 설치되어 있다. 승강 핀(29)은 도시하지 않은 구동부에 의해 현상 장 치(2)에 웨이퍼(W)를 반송하는 도시하지 않은 기판 반송 수단의 동작에 따라서 승강하고, 기판 반송 수단과 이 승강 핀의 협동 작용에 의해 현상 처리부(21a)로 반송된 웨이퍼(W)는 스핀 척(22a)으로 전달된다. 이 승강 핀(29)을 승강시키는 상기 구동부는 제어부(100)에 그 승강 핀(29)의 승강 상태에 따른 신호를 출력하고, 이 신호를 검출함으로써 제어부(100)는 각 현상 처리부(21a 내지 21c)의 컵체(25) 내에 웨이퍼(W)가 반입되어 있는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 따라서 후술하는 바와 같이 각 노즐을 웨이퍼(W)가 반입된 현상 처리부(21a 내지 21c)로 이동시켜 처리를 행한다.

계속해서 복합 노즐부(4a, 4b, 4c)에 대해 설명한다. 이들 복합 노즐부(4a, 4b, 4c)는 각각 현상 처리부(21a, 21b, 21c)의 웨이퍼(W)에 현상액, 순수 및 N₂(질소) 가스를 공급하도록 구성되어 있고, 각 복합 노즐부(4a 내지 4c)는 동일하게 구성되어 있다. 여기서는 우선 복합 노즐부(4a)를 예로 들어 도4도 참조하면서 설명한다.

복합 노즐부(4a)는 서브 현상액 노즐(41a), 순수 노즐(42a) 및 N₂ 가스 노즐(43a)을 구비하고 있고, 이들 각 노즐(41a 내지 43a)은 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 서로 연속 접속되고, 각 노즐(41a, 42a, 43a)은 예를 들어 각각 연직 하방으로 개구된 원형의 세공인 토출구(44a, 45a, 46a)를 각각 구비하고 있다. 서브 현상액 노즐(41a)의 토출구(44a)의 구경(L1)은, 예를 들어 0.1 ㎜ 내지 10 ㎜이다.

도1에 도시하는 바와 같이 서브 현상액 노즐(41a)은 공급로(51)를 통해 현상 액이 저류된 현상액 공급원(5A)에, 순수 노즐(42a)은 공급로(52)를 통해 순수가 저류된 순수 공급원(5B)에, N₂ 가스 노즐(43a)은 공급로(53)를 통해 불활성 가스인 N₂ 가스가 저류된 N₂ 가스 공급원(5C)에 각각 접속되어 있다. 순수는 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하기 전에 그 젖음성을 높이기 위해 공급되는 프리웨트(pre-wet) 처리를 행하기 위한 표면 처리액이고, 또한 현상 후 불필요해진 현상액을 씻어내기 위한 린스액이기도 하다. 공급로(51)에는 유량 제어부(54)가, 공급로(52)에는 유량 제어부(55)가, 공급로(53)에는 유량 제어부(56)가 각각 개재 설치되어 있다. 각 유량 제어부(54 내지 56)는 밸브나 매스 플로우 컨트롤러 등을 포함하고, 제어부(100)로부터의 제어 신호를 기초로 하여 각 노즐(41a 내지 41c)로부터 웨이퍼(W)로의 각 처리액 및 가스의 급단(給斷)을 제어한다.

도4에 도시하는 바와 같이 복합 노즐부(4a)는 아암체(57)의 일단부에 설치되어 있고, 아암체(57)의 타단부는 현상 처리부(21a 내지 21c)의 배열 방향을 향해 형성된 베이스(36) 상에 설치된 구동 기구(58)에 접속되어 있다. 구동 기구(58)는 그 베이스(36)에 형성되고, 현상 처리부(21a 내지 21c)의 배열 방향으로 신장된 가이드(59)를 따라 횡방향으로 이동한다. 도6의 (a) 중 부호 47a 내지 49a는 노즐(41a 내지 43a)에 있어서의 토출구(44a 내지 46a)의 스핀 척(22a)에 적재된 웨이퍼(W)로의 투영 영역으로, 구동 기구(58)에 의해 복합 노즐부(4a)가 이동함으로써 이들 투영 영역(47a 내지 49a)이 웨이퍼(W)의 주연부로부터 웨이퍼(W)의 중심(P) 상으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한 구동 기구(58)는 아암체(57)를 통해 복 합 노즐부(4a)를 연직 방향으로 승강시키도록 구성되어 있다. 이 구동 기구(58)에 의한 아암체(57)의 승강 동작 및 구동 기구(58)의 횡방향으로의 이동은 제어부(100)로부터 송신되는 제어 신호를 기초로 하여 제어되고, 토출구(44a 내지 46a)가 웨이퍼(W)에 현상액, 순수 및 N₂ 가스를 공급할 때 이들 토출구(44a 내지 46a)는 웨이퍼(W)로부터 예를 들어 5 ㎜ 내지 20 ㎜ 떨어진 높이 위치에 배치된다.

복합 노즐부(4b)는 토출구(44b, 45b, 46b)를 각각 구비한 노즐(41b, 42b, 43b)을 구비하고 있고, 복합 노즐부(4c)는 토출구(44c, 45c, 46c)를 각각 구비한 노즐(41c, 42c, 43c)을 구비하고 있다. 복합 노즐부(4a)의 각 토출구와 마찬가지로, 이들 각 토출구(41b, 42b, 43b 및 41c, 42c, 43c)의 대응하는 웨이퍼(W)로의 투영 영역(47b, 48b, 49b 및 47c, 48c, 49c)은 그 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 이동할 수 있도록 되어 있다.

계속해서, 메인 현상액 노즐(6)에 대해 도5도 참조하면서 설명한다. 메인 현상액 노즐(6)은 그 하단부면에 예를 들어 연직 하방으로, 메인 현상액 노즐(6)의 이동 방향을 따라 슬릿 형상으로 개구된 토출구(62)를 구비하고 있다. 이 토출구(62)의 길이 방향은 웨이퍼(W)의 직경에 병행하여 웨이퍼(W)에 띠 형상으로 현상액을 토출하도록 되어 있다. 토출구(62)의 길이 방향의 크기(L2)는 예를 들어 5 ㎜ 내지 15 ㎜이고, 폭 방향의 크기(L3)는 예를 들어 0.1 ㎜ 내지 1 ㎜이다.

도1에 도시하는 바와 같이 메인 현상액 노즐(6)에는 현상액 공급관(64)의 일단부가 접속되어 있다. 현상액 공급관(64)의 타단부는 밸브나 매스 플로우 컨트롤 러 등을 포함한 유량 제어부(65)를 통해 현상액 공급원(5A)에 접속되어 있고, 제어부(100)로부터의 제어 신호를 기초로 유량 제어부(65)가 메인 현상액 노즐(6)로부터 웨이퍼(W)로의 현상액의 급단을 제어한다.

도5에 도시하는 바와 같이 메인 현상액 노즐(6)은 아암체(66)의 일단부에 설치되어 있고, 아암체(66)의 타단부는 베이스(36) 상에 설치된 구동 기구(67)에 접속되어 있다. 구동 기구(67)는 베이스(36)에 현상 처리부(21a 내지 21c)의 배열 방향으로 신장되도록 설치된 가이드(68)를 따라 횡방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 구동 기구(67)는 아암체(66)를 통해 연직 방향으로 메인 현상액 노즐(6)을 승강시킬 수 있다. 이 구동 기구(67)의 횡방향 이동 및 아암체(66)의 승강 동작에 의해 메인 현상액 노즐(6)은 복합 노즐부(4a 내지 4c) 및 그들이 접속된 아암체(57)에 간섭하지 않고, 각 스핀 척(22a 내지 22c)에 보유 지지된 웨이퍼(W) 상으로 이동할 수 있다. 그리고 도6의 (b)에 도시하는 바와 같이 메인 현상액 노즐(6)에 있어서의 토출구(62)의 투영 영역(63)의 일단부가 웨이퍼(W)의 중심(P)을 향한 상태에서 당해 투영 영역(63)이 각 스핀 척(22a 내지 22c)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 직경 위를 지나, 각 웨이퍼(W)의 주연부로부터 중심(P)으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 구동 기구(67)의 횡방향 이동 및 아암체(66)의 승강 동작은 제어부(100)로부터의 제어 신호를 받아 제어되고, 웨이퍼(W)에 현상액을 공급할 때에 토출구(62)는 웨이퍼(W) 표면으로부터 예를 들어 15 ㎜ 내지 20 ㎜ 떨어진 높이 위치에 배치된다.

현상 장치(2)에는 상측이 개구된 컵 형상으로 형성된 3개의 복합 노즐부용 대기부(37a 내지 37c)가 설치되어 있고, 대기부(37a, 37b, 37c)는 각각 복합 노즐부(4a, 4b, 4c)에 대응하고, 각 복합 노즐부(4a 내지 4c)는 이들 대기부(37a 내지 37c) 내에 수용되어 웨이퍼(W)에 대해 처리를 행하지 않을 때에 대기할 수 있도록 되어 있다. 또한 현상 장치(2)에는 상측이 개구된 컵 형상으로 형성된 메인 현상액 노즐(6)에 대응하는 메인 현상액 노즐용 대기부(38)가 설치되어 있고, 메인 현상액 노즐(6)은 대기부(38) 내(홈포지션)에 수용되어 대기할 수 있도록 되어 있다. 단, 현상 장치(2)의 작용으로 설명하는 바와 같이 메인 현상액 노즐(6)은 현상 장치(2)에 의한 처리 개시 후, 예를 들어 1개의 롯트 등 소정의 복수의 웨이퍼(W)에 대해 처리가 종료될 때까지는 대기부(38)로 복귀되지 않고, 각 현상 처리부(21a 내지 21c)의 각 컵체(25)의 주변에서 대기한다.

대기부(37a 내지 37c)와 현상 처리부(21a 내지 21c)는 교대로 1열로 배열되어 있고, 현상 처리부(21a)의 측방에 대기부(38)가 설치되어 있다.

계속해서 제어부(100)에 대해 설명한다. 제어부(100)는 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는 후술하는 작용에서 설명하는 현상 처리가 행해지도록 명령이 짜여진 예를 들어 소프트웨어로 이루어지는 프로그램이 저장되어, 이 프로그램이 제어부(100)에 판독됨으로써 제어부(100)는 웨이퍼의 회전 속도, 각 노즐의 이동, 웨이퍼로의 현상액, 순수 및 N₂ 가스의 공급 등을 제어한다. 이 프로그램은 예를 들어 하드디스크, 콤팩트디스크, 마그네트 옵티칼 디스크 또는 메모리카드 등의 기억 매체에 수납된 상 태에서 프로그램 저장부에 저장된다.

계속해서, 이 현상 장치(2)에 의해 웨이퍼(W)에 일련의 현상 처리를 행하는 순서에 대해 도7 내지 도9를 참조하면서 설명한다. 웨이퍼(W)는 예를 들어 도시하지 않은 기판 반송 수단에 의해 현상 처리부(21a, 21b, 21c)의 순으로 이 반복으로 반입되고, 또한 각 웨이퍼(W)의 표면에는 레지스트가 도포되고, 그 레지스트가 소정의 노광 처리를 받고 있다. 또한 편의상, 현상 처리부(21a, 21b, 21c)로 반입되는 웨이퍼(W)를 각각 웨이퍼(W1, W2, W3)로 한다.

우선 각 컵(25) 내의 배기량이 소정의 배기량으로 되어, 상기 기판 반송 수단에 의해 웨이퍼(W1)가 현상 처리부(21a)로 반입되고, 그 현상 처리부(21a)의 승강 핀(29)과의 협동 작용에 의해 그 웨이퍼(W1)는 스핀 척(22a) 상으로 전달되어 컵(25) 내로 들어가고, 제어부(100)로부터의 제어 신호를 받아 복합 노즐부(4a), 메인 노즐(6)이 각각의 대기부(37a, 38)로부터 웨이퍼(W1) 상으로 이동한다[도7의 (a)].

계속해서 스핀 척(22a)에 의해 웨이퍼(W1)가 예를 들어 1500 rpm으로 회전하고, 복합 노즐부(4a)의 각 노즐(41a 내지 43a)이 웨이퍼(W1)의 표면으로부터 이들의 각 토출구(44a 내지 46a)까지의 높이가 15 ㎜ 내지 20 ㎜로 되는 높이 위치로 이동하는 동시에 순수 노즐(42a)이 웨이퍼(W1)의 중심부 상에 위치하도록 복합 노즐부(4a)가 이동하고, 그런 연후에 순수 노즐(42a)로부터 순수(F)가 토출된다. 토출된 순수(F)는 웨이퍼(W1)의 중심부로부터 원심력의 작용에 의해 주연부로 신전되는 이른바 스핀 코팅에 의해 웨이퍼(W1)를 피복한다[도7의 (b)].

순수(F)의 토출로부터 소정의 시간이 경과하면 순수(F)의 토출이 정지하고, 복합 노즐부(4a)가 웨이퍼(W1) 상을 주연측으로 이동하는 동시에 메인 현상액 노즐(6)이 웨이퍼(W1)의 중심부 상에서, 웨이퍼(W1) 표면으로부터 그 토출구(62)까지의 높이가 예를 들어 15 ㎜ 내지 20 ㎜로 되는 위치로 이동하여, 메인 현상액 노즐(6)로부터 현상액(D)이 유속 100 ml/분 내지 1000 ml/분, 예를 들어 600 ml/분으로 웨이퍼(W1)의 중심부로 공급된다. 웨이퍼(W1) 중심부로 공급된 현상액(D)은 순수(F)의 액막 위를 스핀 코팅에 의해 웨이퍼(W)의 주연부측으로 퍼지고, 순수(F)에 의해 충분히 피복되지 않은 부위도 피복하여 웨이퍼(W1) 표면 전체에 성막된다[도7의 (c)].

메인 현상액 노즐(6)로부터 현상액(D)의 토출이 개시된 후 소정의 시간이 경과하면, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 예를 들어 700 rpm으로 되어, 현상액(D)을 토출하면서 메인 현상액 노즐(6)이 웨이퍼(W)의 외측 방향으로 이동하고[도7의 (d)], 예를 들어 웨이퍼(W1)로의 현상액의 공급 위치와 웨이퍼(W) 중심과의 거리가 웨이퍼(W1)의 반경의 1/3 정도로 되면, 메인 현상액 노즐(6)의 현상액(D)의 공급이 정지한다. 현상액(D)의 공급 정지 후에도 메인 현상액 노즐(6)은 웨이퍼(W1)의 외측 방향으로 이동을 계속하여, 예를 들어 웨이퍼(W1)의 외측 테두리 상으로부터 약간 외측인 영역에서 정지한다[도7의 (e)].

계속해서 웨이퍼(W1)의 회전 속도가 예를 들어 1200 rpm으로 되고, 메인 현상액 노즐(6)이 현상액(D)을 유속 100 ml/분 내지 1000 ml/분 예를 들어 600 ml/분으로 토출하면서 웨이퍼(W1)의 외측으로부터 중심부측으로 이동하고, 현상액(D)은 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 중심부측으로 나선 형상으로 공급된다. 웨이퍼(W1)로 공급된 현상액(D)은 회전하고 있는 웨이퍼(W1)의 원심력의 작용에 의해 이미 웨이퍼(W1) 표면에 성막된 현상액(D)의 막 표면을 외측으로 적셔 퍼지고, 중앙에 오목부를 갖는 현상액(D)의 막이 형성되고, 그 오목부의 직경은 메인 현상액 노즐(6)이 웨이퍼(W1)의 중심부측으로 이동함에 따라 점차 좁아져 간다[도8의 (a)].

메인 현상액 노즐(6)이 이동을 계속하여, 그 토출구(62)의 웨이퍼(W1)로의 투영 영역 내에 웨이퍼(W1)의 중심이 수용되고, 웨이퍼(W1) 중심에 현상액(D)이 공급되어 상기 오목부가 없어지면, 메인 현상액 노즐(6)에 의한 현상액(D)의 토출이 정지한다[도8의 (b)]. 그리고 메인 현상액 노즐(6)은 현상 처리부(21b)로 이동하여, 예를 들어 그 현상 처리부(21b)의 컵체(25)의 외측 부근에서 대기하는 동시에, 서브 현상액 노즐(41a)이 웨이퍼(W1)의 중심부 상에 위치하도록 복합 노즐부(4a)가 웨이퍼(W)의 중심부로 이동한다. 그리고 메인 현상액 노즐(6)로부터 현상액(D)의 토출이 정지한 후 현상액의 액막이 건조할 때까지의 예를 들어 2초 이내에, 그 서브 현상액 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W1)의 중심부에 유속 100 ml/분 내지 1000 ml/분, 예를 들어 250 ml/분으로 현상액(D)이 공급된다[도8의 (c) 및 도8의 (d)]. 서브 현상액 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W1)의 중심부로 공급된 현상액(D)은 이미 형성되어 있는 현상액(D)의 액막의 표면을 원심력에 의해 주연부측으로 퍼지게 되어 그 액막의 건조를 방지한다.

예를 들어 서브 현상액 노즐(41a)이 현상액(D)을 토출한 후 소정의 시간, 예를 들어 10 내지 20초 경과하면 현상액(D)의 토출이 정지하고, 순수 노즐(42a)이 웨이퍼(W1)의 중심으로 이동하여 순수(F)가 웨이퍼(W1)의 중심부로 토출된다. 토출된 순수(F)는 회전하는 웨이퍼(W)의 원심력의 작용에 의해 표면을 따라 외측으로 퍼지고, 웨이퍼(W1) 표면의 레지스트 용해 성분을 포함하는 현상액(D)을 씻어내어 웨이퍼(W1)의 표면이 세정된다.

또한, 예를 들어 이때 도시하지 않은 반송 기구에 의해 웨이퍼(W2)가 현상 처리부(21b)의 스핀 척(22b) 상으로 반입되고, 승강 핀(29)이 승강하여 웨이퍼(W2)가 컵(25)으로 반입되면, 그 컵(25)의 외측에서 대기하고 있던 메인 현상액 노즐(6)이 웨이퍼(W2) 상으로 이동하여 현상 처리부(21a)로 반송된 웨이퍼(W1)와 동일한 순서로 현상 처리가 개시된다[도8의 (e)]. 또한 메인 현상액 노즐(6)이 현상 처리부(21b)로 이동하였을 때 이미 웨이퍼(W2)가 그 현상 처리부(21b)의 컵체(25) 내로 반입되어 있는 경우는, 메인 현상액 노즐(6)은 대기하지 않고 웨이퍼(W2) 상으로 이동하는 동시에 복합 노즐부(4b)가 대기부(42b)로부터 웨이퍼(W) 상으로 이동하여 현상 처리가 개시된다.

한편 현상 처리부(21a)에 있어서 순수(F)의 토출 개시로부터 소정의 시간이 경과하면 순수(F)의 공급이 정지하고, 웨이퍼(W1)의 회전 속도가 예를 들어 2000 rpm으로 되는 동시에 웨이퍼(W1)의 중심부 상으로 N₂ 가스 노즐(43a)이 이동하여 웨이퍼(W1)의 중심부에 N₂ 가스가 공급된다. 이 N₂ 가스 공급과 컵(25) 내의 배기에 의해 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연측을 향해 기류가 형성되고, 이 기류와 원심력의 작용에 의해, 웨이퍼(W1)에 부착된 액은 웨이퍼(W1)로부터 제거되어 웨이퍼(W1) 가 건조된다[도9의 (a)].

웨이퍼(W1)의 건조가 종료되면, N₂ 가스 노즐(43a)로부터의 N₂ 가스의 공급이 정지되고, 복합 노즐부(4a)가 대기부(37a)로 이동하여 대기 상태로 되고, 스핀 척(21a)의 회전이 정지하여 도시하지 않은 반송 기구와 승강 핀(29)의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W1)가 컵(25) 내로부터 현상 장치(2)의 외부로 반출된다[도9의 (b)]. 제2 현상 처리부(21b)에서는, 계속해서 제1 현상 처리부(21a)에 있어서의 처리와 마찬가지로 웨이퍼(W2)의 처리가 행해지고, 웨이퍼(W2)에 대해 순수 노즐(42b)에 의한 순수의 공급 → 메인 현상액 노즐(6)에 의한 웨이퍼(W) 중심으로의 현상액의 공급 → 메인 현상액 노즐(6)을 주연으로 이동시키면서의 현상액의 공급 → 메인 현상액 노즐을 웨이퍼(W) 외주 테두리로부터 중심으로 이동시키면서의 현상액의 공급이 종료되면, 메인 현상액 노즐(6)은 현상 처리부(21c)로 이동하여 예를 들어 그 현상 처리부(21c)의 컵체(25)의 외측 부근에서 대기한다[도9의 (c) 및 도9의 (d)].

제2 현상 처리부(21b)의 웨이퍼(W)에는 계속해서 순수 공급에 의한 현상액의 제거 → 건조가 행해지고, 건조 처리가 종료되면 복합 노즐부(4b)가 대기부(37b)로 복귀된다. 또한 제3 현상 처리부(21c)에 웨이퍼(W3)가 반입되면, 메인 현상액 노즐(6)이 상술한 대기 위치로부터 웨이퍼(W3) 상으로 이동하는 동시에 복합 노즐부(4c)가 대기 위치(37c)로부터 웨이퍼(W) 상으로 이동하여, 제1 현상 처리부(21a)의 웨이퍼(W1)와 마찬가지로 일련의 현상 처리가 행해진다[도9의 (e)].

그 후 각 현상 처리부(21a → 21b → 21c)의 순으로 웨이퍼(W)가 반입되고, 메인 현상액 노즐(6)이 이들 현상 처리부(21a 내지 21c) 사이를 차례로 이동하는 동시에 그 현상액 노즐(6)이 이동한 현상 처리부(21)에 대응하는 복합 노즐부(4)가 대기부(37)로부터 웨이퍼(W) 상으로 이동하여 웨이퍼(W)에 현상 처리가 행해진다. 그리고 미리 설정된 소정의 매수의 웨이퍼(W)에 대해 메인 현상액 노즐(6)에 의한 현상액의 공급이 종료되면 메인 현상액 노즐(6)은 대기부(38)로 복귀되고, 계속해서 그 마지막 웨이퍼(W)에 대응하는 복합 노즐부(4)에 의한 일련의 처리가 행해진다. 그리고 처리 종료 후, 그 복합 노즐부(4)가 대응하는 대기부(37)로 복귀되고, 그 마지막 웨이퍼(W)가 현상 장치(2)의 외부로 반송되어 현상 장치(2)에 의한 처리가 종료된다.

이 현상 장치(2)에 따르면, 각 현상 처리부(21a 내지 21c)에 있어서 각 현상 처리부(21a 내지 21c)에서 공용되는 메인 현상액 노즐(6)에 의해 각 현상 처리부(21a 내지 21c)의 웨이퍼(W)에 띠 형상으로 현상액을 공급하여 현상액막을 형성한 후, 그 띠 형상 영역보다도 좁은 원형 영역에 현상액을 공급하는 서브 현상액 노즐(41a 내지 41c)에 의해 그 현상액막이 건조되지 않도록 그 막을 형성하는 유량보다도 적은 유량으로 현상액을 공급하고 있다. 이와 같이 웨이퍼(W)에 공급하는 현상액의 유량에 따라서 현상액을 토출하는 노즐을 구분하여 사용함으로써, 메인 현상액 노즐(6)로부터의 현상액의 공급 유량을 적게 하여 상기 현상액막의 건조를 방지하기 위해 현상액을 공급하는 경우에 비해 현상액의 토출을 안정시켜, 현상 결함이 발생하는 것이 억제된다. 그리고 서브 현상액 노즐(41a 내지 41c)로부터의 유량을 메인 현상액 노즐(6)로부터의 유량보다도 작게 함으로써 웨이퍼(W)에 공급 하는 현상액의 양의 저하를 도모할 수 있고, 따라서 현상 처리의 비용이 상승하는 것을 억제할 수 있다.

또한 현상 장치(2)에 있어서는 각 현상 처리부(21a 내지 21c) 사이에서 메인 현상액 노즐(6)이 공용되므로, 현상 처리부(21a 내지 21c)에 각각 메인 현상액 노즐(6)을 설치하는 경우에 비해 제조 비용의 저하를 도모할 수 있고, 또한 메인 현상액 노즐에 현상액을 공급하는 현상액 공급로도 간소화할 수 있으므로, 제조의 시간 및 비용의 저하를 도모할 수 있다. 또한 현상액 공급로가 공통화됨으로써, 각 현상 처리부에 대해 각각 현상액 공급로를 설치하는 경우에 비해 공급로의 상태에 따라서 현상액의 토출 상태가 각 현상 처리부(21a 내지 21c)에서 변동되는 것이 억제된다.

상술한 실시 형태에 있어서는 순수의 액막을 웨이퍼(W)에 형성한 후, 또한 웨이퍼(W) 중심에 현상액을 웨이퍼(W)로 공급하여 액막을 형성하고 있고, 이후에 메인 현상액 노즐(6)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 중심부측으로 현상액을 공급하였을 때에, 그 현상액이 웨이퍼(W) 표면을 적시기 쉽게 되어 있으므로 웨이퍼(W)에 균일하게 퍼진다. 따라서 현상 결함의 발생이나 레지스트 패턴의 크기(CD)의 변동 등을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한 현상액막을 형성하는 데 있어서, 메인 현상액 노즐(6)은 현상액을 공급하면서 웨이퍼(W)의 주연부측으로부터 중심부측으로 이동되는 것에 제한되지 않고, 웨이퍼(W)의 중심부측으로부터 주연부측으로 이동되어도 좋다.

또한 상기 실시 형태는, 순수 공급 후 메인 현상액 노즐(6)에 의해 웨이 퍼(W) 중심부로 현상액을 공급한 후에 메인 현상액 노즐(6)을 주연부측으로 이동시키면서 현상액을 토출하고 있다. 이에 의해 웨이퍼(W) 중심부로부터 떨어진 웨이퍼(W)의 주연부측에도 보다 확실하게 현상액이 구석구석까지 미쳐, 상술한 바와 같이 메인 현상액 노즐(6)에 의해 주연부측으로부터 중심부측을 향해 현상액을 공급하였을 때에 그 현상액의 웨이퍼 주연측에 있어서의 젖음성이 향상되므로, 그 주연부측에 있어서의 현상 결함 및 CD의 변동이 보다 억제된다. 즉 여기서의 현상액의 공급은 현상을 목적으로 한 것이 아니라, 웨이퍼(W)의 표면의 젖음성을 개선하는 프리웨트로서 행하고 있다. 이와 같이 메인 현상액 노즐(6)에 의해 주연부측으로부터 중심부측으로 현상액을 공급하기 전에, 웨이퍼(W)에 순수 및 현상액을 공급해 두는 것은 예를 들어 액침 노광에 이용되는 발수성(撥水性)의 레지스트 높은 레지스트가 웨이퍼에 도포되고, 현상액이 그 레지스트 표면을 적시기 어려운 경우에 특히 유효하다. 액침 노광이라 함은, 노광 장치에 있어서 노광을 행하는 렌즈와 웨이퍼 사이에 액체를 공급하고, 렌즈로부터 웨이퍼에 공급되는 노광 빔을 굴절시킴으로써 높은 해상도가 얻어지도록 노광을 행하는 노광 처리이다. 그런데 순수 공급 후의 웨이퍼(W) 중심부로의 현상액의 공급 및 중심부로부터 주연부를 향한 현상액의 공급은 이와 같이 웨이퍼(W) 표면이 현상액에 의해 젖으면 좋기 때문에, 서브 현상액 노즐(41a 내지 41c)에 의해 행해도 좋다.

또한 상기 실시 형태에 있어서는 현상액보다도 먼저 웨이퍼(W)에 순수를 공급하여 프리웨트를 행하고 있다. 이에 의해 현상액의 젖음성을 높여, 현상액의 액량을 적게 해도 웨이퍼(W)의 표면에 현상액을 보다 확실하게 구석구석까지 미치게 할 수 있으므로 바람직하다.

메인 현상액 노즐(6)로부터의 현상액이 웨이퍼(W)에 띠 형상으로 공급되면 좋으므로, 토출구(62)는 편평 개구부로서 예를 들어 편평 원, 편평 사각이면 좋다. 또한 예를 들어 복수의 원형의 구멍이 제1 현상액 노즐(62)의 이동 방향으로 연속되는 형상의 토출구를 설치해도 좋고, 노즐의 길이 방향으로 직경 길이가 신장되는 타원상으로 설치해도 좋고, 노즐의 길이 방향으로 대각선이 신장되는 마름모 형상으로 형성해도 좋다. 또한 서브 현상액 노즐(42a 내지 42c)의 토출구(45a 내지 45c)로부터 현상액이 웨이퍼(W)에 안정적으로 공급되면, 토출구(45a 내지 45c)가 상기한 바와 같이 대략 원형으로 형성되지 않아도 본 발명의 권리 범위에 포함되고, 예를 들어 토출구(45a 내지 45c)는 웨이퍼(W)에 토출구(62)의 길이 방향의 크기보다도 그 길이 방향의 크기가 작은 슬릿 형상으로 형성되고, 웨이퍼(W)에 띠 형상으로 현상액을 공급하게 되어서 있어도 좋고 정원(正圓)이라도 좋다. 또한 토출구(45a 내지 45c)의 웨이퍼(W)로의 투영 영역이 원형이나 직사각 형상으로 되지 않아도 좋다. 또한 서브 현상액 노즐(42a 내지 42c)이 복수의 토출구를 구비하는 구성이라도 좋다.

또한 메인 현상액 노즐(6)은 상기 실시 형태와 같이 대기시키는 것에 한정되지 않는다. 도10을 참조하면서 다른 대기 방법에 대해 설명한다. 상기 실시 형태와 마찬가지로 현상 처리가 진행되고, 현상 처리부(21a)에 있어서 메인 현상액 노즐(6)이 현상액(D)을 토출하면서 웨이퍼(W1)의 주연부측으로부터 중심부측으로 이동하여 현상액(D)의 공급이 정지한 후, 서브 현상액 노즐(41a)로부터 웨이퍼(W1)의 중심부에 현상액(D)이 공급되는 동시에 메인 현상액 노즐(6)이 대기부(38)로 복귀된다[도10의 (a) 및 도10의 (b)]. 그리고 다음 웨이퍼(W2)가 현상 처리부(21b)의 컵체(25) 내로 들어가면, 메인 현상액 노즐(6)은 대기부(38)로부터 현상 처리부(21b)의 웨이퍼(W2) 상으로 이동하는 동시에 복합 노즐부(4b)가 대기부(37b)로부터 웨이퍼(W2) 상으로 이동하여 현상 처리가 개시된다[도10의 (c) 및 도10의 (d)]. 현상 처리부(21b, 21c)의 웨이퍼(W2, W3)에 대해서도 마찬가지로, 각각 현상액의 액막 형성 처리가 행해지고 그 처리가 종료되면, 메인 현상액 노즐(6)이 대기부(38)로 복귀되고, 그 후 다음 웨이퍼(W)가 현상 처리부(21a 내지 21c) 중 어느 하나의 컵체(25) 내로 들어가면 메인 현상액 노즐(6)은 그 컵체(25)로 이동한다. 이와 같이 메인 현상 노즐(6)을 이동시켜도 상기한 실시 형태와 동일한 효과가 얻어지지만, 상기한 실시 형태의 쪽이, 웨이퍼(W)가 반송된 현상 처리부(21)로 메인 현상 노즐(6)이 보다 빠르게 이동할 수 있으므로 스루풋(throughput)의 향상이 도모되어 보다 바람직하다.

상기 실시 형태에 있어서, 메인 현상액 노즐(6)은 웨이퍼(W) 중심(P)에 현상액을 공급하기 위해 도6의 (b)와 같은 그 토출구(62)의 투영 영역(63)에 웨이퍼(W)의 중심(P)이 수용되는 위치로 이동하지 않아도, 예를 들어 도11의 (a)에 도시하는 바와 같이 그 투영 영역(63)이 웨이퍼(W)의 중심(P)에 접하는 위치로 이동시키도록 해도 좋다. 또한 도11의 (b)에 도시하는 바와 같이 투영 영역(63)의 단부가 중심(P)에 걸리지 않는 상태에서 현상액을 웨이퍼(W)에 공급하고, 현상액의 웨이퍼(W) 상에 있어서의 젖어 퍼짐을 이용하여 현상액을 웨이퍼(W)의 중심(P) 상에 공 급해도 좋고, 이 경우도 특허청구범위에서 말하는「기판의 중심부에 현상액을 공급하는」것에 포함되고, 이 경우의 투영 영역(63)의 단부와 중심(P)과의 거리(L4)는 10 ㎜ 이하이다. 이들과 같은 구성으로 하면 웨이퍼(W)의 중심부에 있어서 현상액을 겹쳐 도포하는 것이 억제되어 사용하는 현상액을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한 서브 현상액 노즐(41a 내지 41c)에 대해서도 현상액의 젖어 퍼짐에 의해 웨이퍼(W)의 중심에 그 현상액이 공급되면 그 투영 영역(47a 내지 47c) 중에 웨이퍼(W)의 중심(P)이 포함되지 않는 상태에서 현상액을 공급하도록 되어 있어도 좋다.

또한 상기 실시 형태에 있어서, 메인 현상액 노즐(6)을 주연부로부터 중심부로 이동하면서 웨이퍼(W)에 현상액을 나선 형상으로 공급하는 데 있어서는 인접하는 띠 형상의 현상액이 겹쳐 있어도 간극 없이 전면에 깔리거나, 혹은 약간 간극이 있어도 기판에 공급된 현상액이 웨이퍼(W) 상을 퍼져 웨이퍼(W) 전체에 현상액의 액막이 형성되면 좋다.

또한 복합 노즐부(4)도 메인 현상액 노즐(6)과 마찬가지로 1개만 설치하여 각 현상 처리부(21a 내지 21c) 사이에서 공용하도록 해도 좋다. 단, 상기한 실시 형태에 나타내는 바와 같이 각 현상 처리부(21a 내지 21c)에 1개씩 설치됨으로써 현상 처리부(21a 내지 21c) 사이에서 병행하여 현상 처리를 행할 수 있으므로, 스루풋이 향상되기 때문에 바람직하다.

다음에 도포, 현상 장치에 상술한 현상 장치(2)를 적용한 일례에 대해 간단하게 설명한다. 도12는 도포, 현상 장치에 노광 장치가 접속된 시스템의 평면도이 고, 도13은 도포, 현상 장치에 노광 장치가 접속된 시스템의 사시도이다. 또한 도14는 도포, 현상 장치에 노광 장치가 접속된 시스템의 종단면도이다. 이 장치에는 캐리어 블록(S1)이 설치되어 있고, 그 적재대(101) 상에 적재된 밀폐형 캐리어(H)로부터 전달 아암(C)이 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(S2)으로 전달하고, 처리 블록(S2)으로부터 전달 아암(C)이 처리된 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(H)로 복귀시키도록 구성되어 있다.

상기 처리 블록(S2)은, 도13에 도시하는 바와 같이 본 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 제1 블록(DEV층)(B1), 레지스트막의 하층측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제2 블록(BCT층)(B2), 레지스트막의 도포를 행하기 위한 제3 블록(COT층)(B3), 레지스트막의 상층측에 형성되는 반사 방지막의 형성을 행하기 위한 제4 블록(TCT층)(B4)을, 아래부터 차례로 적층하여 구성되어 있다.

제2 블록(BCT층)(B2)과 제4 블록(TCT층)(B4)은 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 약액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 도포 유닛과, 이 도포 유닛에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열·냉각계의 처리 유닛군과, 상기 도포 유닛과 처리 유닛군 사이에 설치되고 이들 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A2, A4)으로 구성되어 있다. 제3 블록(COT층)(B3)에 대해서도 상기 약액이 레지스트액인 것을 제외하면 동일한 구성이다.

한편, 제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는 하나의 DEV층(B1) 내에 현상 유닛(DU)이 2단으로 적층되어 있다. 이 현상 유닛(DU)은 상술한 현상 장치(2)에 상당하는 것이다. 그리고 당해 DEV층(B1) 내에는 이들 2단의 현상 유닛(DU)으로 웨 이퍼(W)를 반송하기 위한 반송 아암(A1)이 설치되어 있다. 즉 2단의 현상 유닛(DU)에 대해 반송 아암(A1)이 공통화되어 있는 구성으로 되어 있다.

또한 처리 블록(S2)에는, 도12 및 도14에 도시하는 바와 같이 선반 유닛(U5)이 설치되고, 캐리어 블록(S1)으로부터의 웨이퍼(W)는 상기 선반 유닛(U5) 중 하나의 전달 유닛, 예를 들어 제2 블록(BCT층)(B2)의 대응하는 전달 유닛(CPL2)에 전달되고, 이어서 상기 선반 유닛(U5)의 근방에 설치된 승강 가능한 제1 전달 아암(D1)에 의해 순차 반송된다. 제2 블록(BCT층)(B2) 내의 반송 아암(A2)은 이 전달 유닛(CPL2)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 각 유닛(반사 방지막 유닛 및 가열·냉각계의 처리 유닛군)으로 반송하고, 이들 유닛에서 웨이퍼(W)에는 반사 방지막이 형성된다.

그 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(BF2), 전달 아암(D1), 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(CPL3) 및 반송 아암(A3)을 통해 제3 블록(COT층)(B3)에 반입되어 레지스트막이 형성된다. 또한 웨이퍼(W)는 반송 아암(A3) → 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(BF3) → 전달 아암(D1)을 거쳐서 선반 유닛(U5)에 있어서의 전달 유닛(CPL11)에 전달된다. 또한 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 제4 블록(TCT층)(B4)에서 또한 반사 방지막이 형성되는 경우도 있다. 이 경우는, 웨이퍼(W)는 전달 유닛(CPL4)을 통해 반송 아암(A4)으로 전달되고, 반사 방지막이 형성된 후 반송 아암(A4)에 의해 전달 유닛(TRS4)에 전달된다.

한편 DEV층(B1) 내의 상부에는, 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 유닛(CPL11)으로부터 선반 유닛(U6)에 설치된 전달 유닛(CPL12)에 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위 한 전용 반송 수단인 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 레지스트막이나 또한 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는 전달 아암(D1)을 통해 전달 유닛(BF3, TRS4)으로부터 수취하여 전달 유닛(CPL11)으로 전달되고, 여기서 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U6)의 전달 유닛(CPL12)으로 직접 반송되어 인터페이스 블록(S3)으로 취입되는 것으로 된다. 또한 도14 중의 CPL이 부여되어 있는 전달 유닛은 온도 조절용 냉각 유닛을 겸하고 있고, BF가 부여되어 있는 전달 유닛은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 유닛을 겸하고 있다.

이어서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(B)에 의해 예를 들어 상기한 액침 노광이 행해지는 노광 장치(S4)로 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U6)의 전달 유닛(TRS6)에 적재되어 처리 블록(S2)으로 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는 제1 블록(DEV층)(B1)에서 현상 처리가 행해지고, 반송 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달대(TRS1)에 전달된다. 그 후, 전달 아암(C)을 통해 캐리어(H)로 복귀된다. 또한 도12에 있어서 U1 내지 U4는 각각 가열부와 냉각부를 적층한 열계(熱系) 유닛군이다.

도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 개략도.

도2는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 사시도.

도3은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 평면도.

도4는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치에 설치된 복합 노즐부의 사시도.

도5는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치에 설치된 메인 현상액 노즐의 사시도.

도6은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 메인 현상액 노즐 및 복합 노즐부의 각 노즐의 투영 영역이 이동하는 모습을 도시한 설명도.

도7은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치에 의한 현상 공정을 도시한 작용도.

도8은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치에 의한 현상 공정을 도시한 작용도.

도9는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치에 의한 현상 공정을 도시한 작용도.

도10은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 다른 현상 공정을 도시한 작용도.

도11은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치의 메인 현상액 노즐의 투영 영역이 이동하는 모습을 도시한 설명도.

도12는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치가 적용된 도포, 현상 장치의 평면도.

도13은 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치가 적용된 도포, 현상 장치의 사시도.

도14는 본 발명의 실시 형태에 관한 현상 장치가 적용된 도포, 현상 장치의 종단 평면도.

도15는 종래의 현상 방법을 도시한 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

W : 웨이퍼, D : 현상액, F : 순수, 4a 내지 4c : 복합 노즐부, 6 : 메인 현상액 노즐, 21a 내지 21c : 현상 처리부, 22a 내지 22c : 스핀 척, 41a 내지 41c : 서브 현상액 노즐, 42a 내지 42c : 순수 노즐, 43a 내지 43c : N₂ 가스 노즐, 54 내지 56 : 유량 제어부, 100 : 제어부

Claims

레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 수평으로 보유 지지하여 연직축 주위로 회전시키는 기판 보유 지지부를 각각 구비하고, 횡방향으로 배열된 복수의 현상 처리부와,

이들 복수의 현상 처리부에 공통적으로 설치되고, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 현상액을 띠 형상으로 공급하기 위한 제1 현상액 노즐과,

이 제1 현상액 노즐을 각 현상 처리부 사이를 반송하는 동시에, 각 현상 처리부에서 당해 제1 현상액 노즐로부터 토출된 현상액의 띠 형상 영역의 일단부측이 기판의 중앙을 향한 상태에서 기판의 표면 전체에 현상액의 액막을 형성하기 위해, 현상액의 공급 위치를 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동하도록 제1 현상액 노즐을 이동시키는 구동 기구와,

제1 현상액 노즐에 의해 현상액의 액막이 형성된 기판의 중심부에, 원 형상 또는 상기 띠 형상 영역보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하여 상기 현상액의 액막의 건조를 방지하는 제2 현상액 노즐을 구비한 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항에 있어서, 제2 현상액 노즐은 각 기판 보유 지지부에 대응하여 복수 설치되고, 서로 독립적으로 각 기판 보유 지지부에 현상액을 공급하는 것을 특징으 로 하는 현상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 현상액 노즐은 편평 형상으로 개구된 제1 토출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 현상액 노즐은 대략 원형으로 개구된 제2 토출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기판 보유 지지부의 회전과, 제1 현상액 노즐의 이동과, 제1 현상액 노즐 및 제2 현상액 노즐로부터의 현상액의 공급을 제어하는 제어부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어부는 하나의 현상 처리부에서 제1 현상액 노즐로부터 기판에 현상액을 공급시킨 후, 제1 현상액 노즐을 다른 현상 처리부로 이동시키고, 그 현상 처리부에서 대기시킨 후에 그 현상 처리부의 기판에 현상액을 공급시키는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액의 유량은 제1 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액의 유량보다도 작은 것을 특징으로 하는 현상 장치.
레지스트가 도포되고, 노광된 후의 복수의 기판을 횡방향으로 각각 배열된 현상 처리부에 각각 설치된 복수의 기판 보유 지지부에 보유 지지하는 공정과,

하나의 기판 보유 지지부를 통해 기판을 연직축 주위로 회전시키면서, 상기 제1 현상액 노즐로부터 현상액을 띠 형상으로 또한 그 띠 형상 영역의 일단부측이 하나의 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 중앙을 향하도록 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽에 공급하는 현상액 공급 공정과,

계속해서 상기 현상액의 띠 형상 영역의 일단부측이 상기 기판의 중앙을 향한 상태에서 상기 현상액의 공급 위치를 기판의 표면에 있어서의 중앙부 및 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동시킴으로써, 상기 기판의 표면에 현상액의 액막을 형성하는 액막 형성 공정과,

그런 연후에, 상기 현상액의 액막의 건조를 방지하기 위해 제2 현상액 노즐로부터 상기 기판의 중심부에 원 형상 또는 제1 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액보다도 길이가 짧은 띠 형상으로 현상액을 공급하는 동시에, 상기 기판 보유 지지부를 통해 기판을 연직축의 주위로 회전시켜, 그 현상액을 원심력에 의해 기판의 주연부로 신전시키는 건조 방지 공정과,

제1 현상액 노즐을, 각 현상 처리부 사이를 반송시키는 공정과,

다른 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판에 대해 상기 현상액 공급 공정, 액막 형성 공정 및 건조 방지 공정을 행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
제8항에 있어서, 제2 현상액 노즐은 각 기판 보유 지지부에 대응하여 복수 설치되고, 각 제2 현상액 노즐은 서로 독립적으로 각 기판 보유 지지부의 기판에 현상액을 공급하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서, 제2 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액의 유량은 제1 현상액 노즐로부터 공급되는 현상액의 유량보다도 작은 것을 특징으로 하는 현상 방법.
레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판에 대한 현상을 행하는 현상 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체이며,

상기 컴퓨터 프로그램은 제8항 또는 제9항에 기재된 현상 방법을 실시하기 위함인 것을 특징으로 하는 기억 매체.