KR20100020421A - 액처리 장치, 액처리 방법 및 기억매체 - Google Patents

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슈이치 나가미네
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사토시 비와
고우지 후지무라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 액처리 장치의 총배기량의 증대를 억제하면서, 기판 유지부의 배열수를 증가시키는 것을 목적으로 한다.
n개(n은 3 이상의 정수)의 컵체(4)를, 각각 제1 댐퍼(72)가 설치된 복수의 개별 배기로(7)와, 이들 복수의 개별 배기로(7)의 하류측에 공통으로 접속되는 공통 배기로(73)를 통해 배기량 E로 흡인 배기함에 있어서, 약액 노즐(5)이 웨이퍼(W)와 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에서는, 해당 컵체측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입(取入)하고, 다른 나머지의 컵체에서는, 해당 컵체측으로부터 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하며, 컵체(4)측 및 분기로(76)측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 제1 댐퍼(72)를 구성한다.

Description

액처리 장치, 액처리 방법 및 기억매체{LIQUID TREATMENT APPARATUS, LIQUID TREATMENT METHOD AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 예컨대 반도체 웨이퍼나 LCD(액정 디스플레이) 기판 등에 대하여 액처리, 예컨대 레지스트의 도포, 노광 후의 현상 처리 등을 행하는 액처리 장치, 액처리 방법 및 기억매체에 관한 것이다.
반도체디바이스나 LCD 기판 등의 제조 프로세스의 하나인 레지스트 패턴을 기판 상에 형성하는 공정은, 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하「웨이퍼」라고 함)에 레지스트막을 형성하고, 포토마스크를 이용하여 이 레지스트막을 노광한 후, 현상 처리를 행하는 것에 의해 원하는 패턴을 얻는, 일련의 공정에 의해 행해지고, 이들 일련의 공정은 종래부터 도포, 현상 장치에 의해 행해지고 있다.
이 도포, 현상 장치는, 레지스트액을 도포하는 도포 유닛, 반사 방지막용 약액을 도포하는 반사 방지막 형성 유닛 등의 액처리 유닛을 구비하고 있고, 높은 작업 처리량을 확보하기 위해, 통상 도포 유닛 및 반사 방지막 형성 유닛이 각각 복수 마련되어 있다.
이들 액처리 유닛은 도 11에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 스핀척(10) 상에 유지하고, 이 웨이퍼의 회전 중심에 대하여, 스핀척(10)의 위쪽에 설치된 노즐(11)로부터 약액인 레지스트액을 적하하며, 이 웨이퍼(W)를 회전시키는 것에 의해, 상기 약액을 회전의 원심력에 의해 웨이퍼의 직경 방향으로 퍼트리는 스핀 코팅이 행해지도록 구성되어 있다. 상기 스핀 코팅에서는, 웨이퍼(W)로부터 바깥쪽으로 미스트가 비산하기 때문에, 스핀척(10) 주위에는 컵체(12)가 마련되고, 이 컵체(12)의 바닥부에는 댐퍼(13)를 구비한 배기로(14)가 접속되어 있으며, 이 배기로(14)를 통해 컵체(12) 안이 흡인 배기되도록 되어 있다.
그런데, 상기 액처리 유닛에서는, 상기 스핀 코팅, 성막 건조, 웨이퍼의 외측 가장자리에 레지스트막의 용매를 공급하고, 이 영역의 불필요한 레지스트막을 제거하는 처리인 에지 커트, 건조 등의 일련의 처리가 행해진다. 이때, 각 액처리 유닛에서는, 회전수가 크고 발생하는 미스트량이 많은 스핀 코팅시에는 고배기량으로 배기하고, 막 두께를 균일하게 형성하기 위해 회전수가 스핀 코팅시보다 작은 성막 건조시에는 저배기량으로 배기하며, 다시 회전수가 커지는 에지 커트시나 건조시에는 고배기량으로 배기하면서 각각의 처리가 행해지고 있다. 여기서, 상기 배기로(14)에서의 댐퍼(13)의 하류측에서는 항상 상기 고배기량에 맞춘 배기량으로 배기되고 있고, 상기 댐퍼(13)의 개방도를 조정함으로써 댐퍼(13)의 상류측에 있어서 저배기량 상태를 형성하며, 이렇게 하여 배기량의 고저의 제어가 행해지도록 되어 있다.
이와 같이 전술한 액처리 유닛에서는 처리에 따라서 배기량을 제어하고 있지만, 근본적으로는 항상 고배기량에 맞춰 배기가 행해지고 있기 때문에, 이러한 액 처리 유닛이 복수대 구비되는 상기 도포, 현상 장치에서는, 장치 전체에서의 액처리 유닛의 총배기량은, (1대의 액처리 유닛의 배기량)×(액처리 유닛의 수)로서 구해지는 양이 된다. 이 점에 대해서 도 11을 이용하여, 액처리 유닛이 3대인 경우를 예로 하고, 액처리 유닛(1A)은 고배기량(Eh), 나머지 2대의 액처리 유닛(1B, 1C)은 저배기량(El)으로 각각 배기하는 경우를 예로서 설명한다.
각 액처리 유닛(1A∼1C)에서는, 각 배기로(14)에서의 댐퍼(13)의 하류측은 고배기량(Eh)으로 배기되고 있다. 그리고, 액처리 유닛(1A)에서는 댐퍼(13)를 폐쇄하여, 댐퍼(13)의 상류측, 즉 컵체(12)의 안도 그대로의 배기량(Eh)으로 배기하고, 액처리 유닛(1B, 1C)에서는 댐퍼(13)를 개방하여 외기를 취입(取入)하며, 이렇게 하여 결과적으로 댐퍼(13)의 상류측인 컵체(12)의 안은 저배기량(El)으로 배기되도록 되어 있다. 이때, 액처리 유닛(1B, 1C)에서 취입되는 외기량은 ([고배기량(Eh)]-[저배기량(El)])에 상당하는 양이다. 이와 같이 액처리 유닛 1대의 배기량은 고배기량(Eh)에 상당하는 배기량이고, 3대의 액처리 유닛이 구비되는 경우에는, 이들 액처리 유닛에서의 총배기량(E)은, 액처리 유닛 3대분의 배기량(E=3×Eh)에 상당하는 양이 된다.
한편, 본 발명자는, 특허문헌 1에 기재되는 바와 같이, 레지스트액의 도포 유닛 및 반사 방지막 형성 유닛을 포함하는 레지스트막을 형성하기 위한 블록과, 현상 처리를 행하는 블록을 분리하여, 웨이퍼가 캐리어 블록으로부터 노광 장치를 향해가는 반송로와, 노광 장치로부터 캐리어 블록을 향해가는 반송로를 각각 독립적으로 형성하고, 작업 처리량을 한층 더 향상시키는 것을 제안하고 있다. 이 장 치에서는, 예컨대 도 12에 도시하는 바와 같이, 상기 반송로를 따라 액처리 유닛의 일부를 이루는 상기 컵체(12)를 횡방향으로 나란히 복수개, 예컨대 3개 배열하고, 공통의 노즐(15)을 상기 반송로를 따라 이동 가능하게 설치하며, 이 노즐(15)을 이동시켜 각각의 컵체(12)의 위쪽에 위치시키고, 이들 컵체(12) 안에 배치된 웨이퍼에 대하여 레지스트액을 공급하도록 되어 있다.
상기 컵체(12)의 바닥부에는 각각 배기로(14)가 접속되고, 컵체(12)의 열을 따라서 배관된 공통의 배기로(16)를 통해 각 컵체(12)가 흡인 배기되도록 되어 있다. 이 구성에서도 도 11에 도시하는 예와 마찬가지로 컵체(12) 안의 배기가 행해지고 있고, 각 배기로(14)에서의 댐퍼(13)의 하류측에서는, 항상 상기 고배기량(Eh)에 맞춰 배기가 행해지며, 컵체(12)의 안을 저배기량(El)으로 배기할 때에는, 상기 댐퍼(13)의 개방도를 조정하는 것에 의해, (Eh-El)에 상당하는 양의 외기를 취입하고, 이 댐퍼(13)의 상류측에서 저배기 상태를 형성하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 액처리 유닛의 총배기량(E)은, [1대의 컵체(12)의 배기량(Eh)]×(컵체의 수)로서 구해지는 양이 된다.
그런데, 작업 처리량 향상을 위해, 컵체의 배열수를 보다 많게 하는 것이 요구되고 있지만, 종래와 같이 컵체의 수에 비례하여 액처리 유닛의 총배기량이 커지면, 상기 미스트에는 유기물이 포함되어 있기 때문에, 이 유기물의 배기량인 유기배기량이 증가하고, 전력 사용량이 증가하며, 더 나아가서는 이산화탄소 배출량의 삭감의 관점에서 바람직하지 않다. 이 때문에, 종래와 같은 정도의 총배기량으로 억제한 상태에서, 컵체의 배열수를 증가시키는 방법의 확립이 요구되고 있다.
여기서, 특허문헌 1에는, 기판 유지부의 회전수에 대응하는 설정 배기량으로써 컵체의 안을 배기함으로써, 항상 예정하는 배기 상태로 컵체 안을 배기하고, 이것에 의해 기판에 대한 미스트의 부착을 억제하면서, 안정된 막 두께의 박막을 형성할 수 있는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이 기술에서도 배기량의 조정은 댐퍼의 개방도 조정에 의해 행하고, 댐퍼의 하류측에서는 항상 고배기 상태에 맞춰 배기를 행하고 있기 때문에, 컵체의 배열수가 증가한 경우에는 결과적으로 총배기량도 증대된다. 따라서, 이 기술을 이용하여도, 전술한 과제를 해결할 수는 없다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-229062호 공보
본 발명은, 이러한 사정 하에 이루어진 것으로, 그 목적은 액처리 장치에서의 총배기량의 증대를 억제하면서, 기판 유지부의 배열수를 증가시키는 것에 있다.
이를 위해, 본 발명의 액처리 장치는, 공통의 케이스 안에 서로 나란히 배열되고, 그 주위를 컵체로 둘러싸도록 마련된 n개(n은 3 이상의 정수)의 기판 유지부를 구비하며, 이 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여, 상기 기판 유지부의 배열 방향으로 이동 가능하게 설치된 공통의 약액 노즐로부터 약액을 공급하면서 이 기판 유지부를 회전시키는 것에 의해, 이 기판에 대하여 약액의 도포를 행하는 액처리 장치에 있어서,
상기 복수의 컵체에 각각 접속되고, 상기 케이스 안에 개구되는 분기로를 구비한 복수의 개별 배기로와,
상기 복수의 개별 배기로의 하류측에 공통으로 접속되며, 그 내부 분위기가 배기량 E로 흡인 배기되는 공통 배기로와,
상기 복수의 개별 배기로에 각각 접속되고, 상기 컵체측으로부터의 외기 취입량과, 상기 분기로측으로부터의 외기 취입량을 조정하기 위한 제1 외기 취입량 조정부와,
상기 약액 노즐이 상기 기판 유지부 상의 기판과 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에 대응하는 상기 제1 외기 취입량 조정부를 제1 상태로, 그리고 다른 나머 지의 컵체에 대응하는 상기 제1 외기 취입량 조정부를 제2 상태로 각각 설정하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부
를 포함하며, 상기 제1 외기 취입량 조정부는, 상기 제1 상태에 있을 때에는, 상기 분기로측으로부터 외기를 취입하지 않고, 해당 컵체측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입하며, 상기 제2 상태에 있을 때에는, 해당 컵체측으로부터 외기를 상기 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하고, 컵체측 및 분기로측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 약액 노즐의 위치에 기초하여, 상기 제1 외기 취입량 조정부를 상기 제1 상태 또는 제2 상태로 설정하도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 공통 배기로에서의 일단측을 상기 케이스 안에 개구되도록 마련하고, 상기 공통 배기로에 취입되는 외기량을 조정하기 위해, 이 공통 배기로에 마련되는 제2 외기 취입량 조정부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때와, 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때와의 사이에서, 상기 제2 외기 취입량 조정부에 의해 외기 취입량을 조정하도록 구성하여도 좋다. 또한, 상기 제어부는, 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때에는 상기 공통 배기로 안에 외기를 취입하지 않고, 상기 약액 노즐이 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하도록, 상기 제2 외기 취입량 조정부를 제어하도록 구성된다. 여기서, 상기 제1 외기 취입량 조정부 및 제2 외기 취입량 조정부로서는 댐퍼 를 이용할 수 있다. 상기 n개의 기판 유지부가 배열되는 수는, 3≤n≤6인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 액처리 방법은, 공통의 케이스 안에 서로 나란히 배열되고, 그 주위를 컵체로 둘러싸도록 마련된 n개(n은 3 이상의 정수)의 기판 유지부를 구비하며, 이 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여, 상기 기판 유지부의 배열 방향으로 이동 가능하게 설치된 공통의 약액 노즐로부터 약액을 공급하면서 이 기판 유지부를 회전시키는 것에 의해, 이 기판에 대하여 약액을 도포하는 액처리 방법에 있어서,
상기 복수의 컵체를, 제1 외기 취입량 조정부가 마련된 복수의 개별 배기로와, 이들 복수의 개별 배기로의 하류측에 공통으로 접속되는 공통 배기로를 통해 배기량 E로 흡인 배기함에 있어서,
상기 약액 노즐이 상기 기판 유지부 상의 기판과 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에서는, 상기 분기로로부터 외기를 취입하지 않고, 해당 컵체측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입하도록 상기 제1 외기 취입량 조정부를 조정하며,
다른 나머지의 컵체에서는, 해당 컵체측으로부터 외기를 상기 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하고, 컵체측 및 분기로측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 상기 제1 외기 취입량 조정부를 조정하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 공통 배기로에서의 일단측을 상기 케이스 안에 개구되도록 마련하고,
상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때와, 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때와의 사이에서, 상기 공통 배기로에 설치된 제2 외기 취입량 조정부에 의해, 상기 공통 배기로 내에 취입되는 외기량을 조정하도록 하여도 좋고, 또한 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하지 않으며, 상기 약액 노즐이 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하도록, 상기 제2 외기 취입량 조정부를 조정하도록 하여도 좋다.
또한, 본 발명의 기억매체는, 기판에 대하여 약액을 도포하는 액처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억매체로서, 상기 프로그램은, 상기 액처리 방법을 실행하도록 단계군이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 컵체로 그 주위를 둘러싼 n개(n은 3 이상의 정수)의 기판 유지부를 구비한 액처리 장치에 있어서, 상기 복수의 컵체를, 제1 외기 취입량 조정부가 마련된 복수의 개별 배기로와, 이들 복수의 개별 배기로의 하류측에 공통으로 접속되는 공통 배기로를 통해 배기량 E로 흡인 배기함에 있어서, 상기 약액 노즐이 상기 기판 유지부 상의 기판과 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에서는, 해당 컵체측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입하고, 다른 나머지 컵체에서는, 해당 컵체측으로부터 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하며, 컵체측 및 분기로측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 제1 외기 취입량 조정부를 구성하고 있다. 이 때문에, n개(n은 3 이상의 정수) 이상의 기판 유지부를 배열하는 경우라도, 액처리 장치의 총배기량의 증대를 억제하면서, 기판 유지부의 배열수를 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 기판, 예컨대 웨이퍼(W)에 대하여 레지스트액의 도포 처리를 행하기 위한 도포 장치에 본 발명의 액처리 장치를 적용한 경우를 예로서 설명한다. 도 1 중 도면부호 2는 상기 액처리 장치이고, 이 액처리 장치(2) 안에는, n개(n은 3 이상의 정수), 이 예에서는 4개의 액처리부(21∼24)가 횡방향(도면 중 Y축 방향)으로 나란히 배열된 상태로 공통의 케이스(20) 안에 마련된다. 이들 액처리부(21∼24)는 같은 구성이기 때문에, 도 2에서 액처리부(21)를 예로서 상세한 설명을 진술한다.
도 2 중 도면부호 3은 웨이퍼(W)의 이면측 중앙부를 흡인 흡착하여 수평으로 유지하기 위한 기판 유지부를 이루는 스핀척이다. 이 스핀척(3)은, 축부(31)를 통해 구동 기구(32)에 접속되어 있고, 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 이 구동 기구(32)에 의해 회전 및 승강 가능하게 구성되어 있다. 이 스핀척(3)에 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 외측에는, 상부측이 개구된 컵체(4)가 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 마련되어 있다. 컵체(4)의 측부 둘레면 상단측은 내측으로 경사져 있고, 컵체(4)의 바닥부측에는 오목부 형태를 이루는 액 수용부(41)가 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 아래쪽에 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있다. 이 액 수용부(41)는, 구획 부재(42)에 의해 외측 영역(41a)과 내측 영역(41b)으로 구획되어 있고, 외측 영역(41a)의 바닥부에는 저류된 도포액 등의 드레인을 배출하기 위한 배액구(43)가 마련되며, 또한 내측 영역의 바닥부에는, 예컨대 2개의 배기구(44, 45)가 마련되어 있다.
웨이퍼(W)의 아래쪽에는 원형판(46)이 더 마련되어 있고, 이 원형판(46)의 외측을 둘러싸도록 링 부재(47)가 마련되어 있다. 이 링 부재(47)의 외측 단부면에는 아래쪽으로 연장되는 단부판(48)이 상기 외측 영역(41a) 내에 진입하도록 하여 마련되어 있고, 도포액이 단부판(48) 및 링 부재(47)의 표면에 전해져서 외측 영역(41a) 내에 안내되도록 구성되어 있다. 또한, 도시는 생략되어 있지만, 웨이퍼(W)의 이면측을 지지하여 승강 가능한 승강핀이 원형판(46)을 상하로 관통하게 설치되어 있고, 이 승강핀과 외부의 반송 수단과의 협동 작용에 의해 스핀척(3)과 상기 반송 수단 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 되어 있다.
도 1을 다시 참조하면, 도 1 중 도면부호 5는, 4개의 액처리부(21∼24)에 대하여 약액을 공급하기 위한 공통의 약액 노즐이고, 그 선단측에는, 약액인 레지스트액이 토출되는 세공(細孔)의 토출구를 구비한 노즐부(51)가 형성되어 있다. 이 약액 노즐(5)은 도 3에도 도시된 바와 같이, 구동부(55), 예컨대 모터에 접속된 이동 기구(52)에 의해 Z 방향으로 승강 가능하고, 액처리 장치(2)의 길이 방향(Y 방향)으로 설치된 가이드 레일(53)을 따라 Y축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도면 중 도면부호 54는, 일단측의 액처리부(21)의 외측에 마련된 상기 약액 노즐(5)의 대기 영역이다. 그리고, 약액 노즐(5)은, 예컨대 상기 이동 기구(52)에 의해, 상기 대기 영역과, 스핀척(3) 상에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 약액을 도포하는 도포 위치 사이에서 이동 가능하게 구성되고, 약액 노즐(5)이 상기 도포 위치에 위치할 때에는, 상기 노즐부(51)의 토출구가 웨이퍼(W)의 회전 중심에 대하여 약액을 토출하도록 구성되어 있다. 이 도포 위치는 본 발명의 설정 위치에 상당한다. 이 약액 노즐(5)은, 후술하는 제어부(8)에 의해 그 구동이 제어되도록 되어 있다.
또한, 도 1 중 도면부호 25는, 액처리 장치(2)의 천장부에 부착된 필터 유닛이고, 도면부호 26은 액처리 장치(2)의 바닥면에 마련된 배기부이다. 상기 배기부(26)로부터 소정의 배기량으로 배기하고, 상기 필터 유닛(25)으로부터 소정 유량의 청정 기체를 공급함으로써, 액처리 장치(2) 안에 청정 기체의 하강류(downflow)가 형성되도록 되어 있다. 또한, 도면 중 도면부호 27은, 액처리 장치(2)에 있어서 외부의 반송 수단의 이동 영역에 면하는 면에 형성된 웨이퍼(W)의 반입출구이다.
또한, 도면 중 도면부호 61∼64는, 스핀척(3)에 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 도포막인 레지스트막의 용제를 공급하기 위한 에지 커트 기구이고, 이들 에지 커트기구(61∼64)는 동일한 구성이기 때문에, 에지 커트 기구(61)를 예로 들어 도 2에 기초하여 설명한다. 이 에지 커트 기구(61)는, 상기 액처리부(21)의 근방에 마련되어 있고, L자형으로 굴곡된 용제 노즐(65)과, 이 용제 노즐(65)을 수직 방향으로 승강 및 회전 가능하게 구동시키는 구동부(66)를 구비하고 있다. 용제 노즐(65)은, 스핀척(3) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부에 상기 용제를 공급하는 처리 위치(도 2 참조)와, 컵체(4)의 외측의 대기 위치(도 1 참조) 사이에서 상기 구동부(66)에 의해 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도면 중 도 면부호 67은, 스핀척(3)에 유지된 웨이퍼(W)의 이면측에 세정액을 공급하기 위한 세정 노즐이다. 이들 약액 노즐(5),용제 노즐(65), 세정 노즐(67)은 각각 도시하지 않은 공급계를 통해 약액인 레지스트액, 도포막인 레지스트막의 용제, 세정액의 공급원에 접속되어 있다.
각 컵체(4)의 바닥부의 내측 영역에 마련된 2개의 배기구(44, 45)에는 각각 배기로(7A, 7B)가 접속되어 있고, 이들 배기로(7A, 7B)는 도중에 접합되어, 하나의 개별 배기로(7)로서 구성되어 있다. 이 개별 배기로(7)에는 배기량 조정 기구(71)가 개재되어 있고, 이 배기량 조정 기구(71)는 그 내부에 제1 외기 취입량 조정부를 이루는 제1 댐퍼(72)를 구비하고 있다. 여기서, 도 1에서는 배기로(7) 시스템을 생략하여 도시하고 있다.
또한, 도 2 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 액처리부(21∼24)의 개별 배기로(7)의 기단측은 공통 배기로(73)에 접속되어 있다. 이 공통 배기로(73)는 케이스(20) 안에 마련되어 있고, 그 일단측은 케이스(20) 안에 개구되며, 타단측은 상기 배기부(26)에 접속되고, 이 공통 배기로(73)의 내부는 배기량 E로 흡인 배기되고 있다. 또한, 공통 배기로(73) 안에는, 그 일단측과, 이 일단측에 가장 가까운 액처리부, 이 예에서는 액처리부(21)의 개별 배기로(7)가 접속된 영역 사이에, 제2 외기 취입량 조정부를 이루는 제2 댐퍼(75)가 개재되어 있다.
여기서 배기량 조정 기구(71)에 대해서 설명하면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 배기량 조정 기구(71)는, 배기량 조정실(70) 내부에 마련된 제1 외기 취입량 조정부를 이루는 제1 댐퍼(72)와, 배기량 조정실(70)에 접속된 외기 취입용 분 기로(76)를 구비하고 있다. 이 분기로(76)의 일단측은 케이스(20) 안에 개구되어 있고, 상기 제1 댐퍼(72)는 컵체(4)측으로부터의 외기 취입량과, 상기 분기로(76)측으로부터의 외기 취입량을 조정하기 위한 수단이다. 이 예에서는 외기란 케이스(20) 안의 분위기를 말한다. 이 실시형태에서는 배기량 조정 기구(71)로서, 개별 배기로(7)에 배기량 조정실(70)을 마련하고, 그 내부에 제1 댐퍼(72)를 설치하며, 배기량 조정실(70)에 분기로(76)를 설치하는 구성으로 했지만, 개별 배기로(7)의 내부에 직접 제1 댐퍼(72)를 설치하고, 개별 배기로(7) 자체에 분기로(76)를 설치하는 구성으로 하여도 좋다.
상기 제1 외기 취입량 조정부는 제1 상태와 제2 상태에 각각 설정되도록 구성되어 있다. 예컨대, 상기 제1 외기 취입량 조정부로서 제1 댐퍼(72)를 이용하는 경우에는, 상기 제1 상태와 제2 상태는 각각 댐퍼(72)의 개방도에 의해 설정되고, 예컨대 제1 댐퍼(72)는 제1 상태인 제1 위치와, 제2 상태인 제2 위치 사이에서 2단계로 그 개방도가 조정되도록 되어 있다. 상기 제1 위치는, 예컨대 도 2에 실선으로 도시하는 바와 같이 배기량 조정실(70)과 분기로(76)의 접속 부위에 있어서 분기로(76)의 개구 영역(76a)을 폐쇄하고, 상기 외기의 취입을 막는 위치이며, 제1 댐퍼(72)를 이 제1 위치에 설정하면, 컵체(4)측으로부터만 외기를 취입하는 상태가 형성된다. 한편, 상기 제2 위치는 도 2에 점선으로 도시하는 바와 같이, 분기로(76)의 상기 개구 영역(76a)을 어느 정도 개방하는 위치이고, 제1 댐퍼(72)를 이 제2 위치에 설정하면, 컵체(4)측 뿐만 아니라, 분기로(76)측으로부터도 외기를 취입하는 상태가 형성된다.
그리고, 이 예에서는, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 제1 댐퍼(72)가 상기 제1 위치에 있을 때에는, 상기 분기로(76)측으로부터 외기를 취입하지 않고, 이 컵체(4)측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입하며, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 제1 댐퍼(72)가 상기 제2 위치에 있을 때에는, 이 컵체(4)측으로부터 외기를 상기 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하고, 또한 컵체(4)측 및 분기로(76)측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 구성되어 있다. 그리고, 이때 분기로(76)측으로부터는, 외기를 취입량 {E-E1-(n-1)×E2}/(n-1)로 취입하게 된다.
여기서, 외기 취입량은 바꿔 말하면 배기량이 되기 때문에, 제1 취입량(E1)은 제1 배기량(E1), 제2 취입량(E2)은 제2 배기량(E2), 취입량 (E-E1)/(n-1)은 배기량 (E-E1)/(n-1)에 각각 상당한다.
또한 상기 제2 댐퍼(75)는 상기 공통 배기로(73) 안으로의 외기 취입량을 조정하기 위해, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 2단계로 그 개방도를 조정하도록 구성되어 있다. 상기 제1 위치란, 상기 공통 배기로(73)의 일단측을 폐쇄하여, 외기의 취입을 막는 위치이고, 제2 위치란, 상기 공통 배기로(73)의 일단측을 개방하여, 외기를 취입하는 위치이다. 이들 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)에는, 각각의 개방도를 조정하기 위한 구동부(77, 78)가 각각 접속되어 있고, 이들 구동부(77, 78)는 제어부(8)에 의해 제어되도록 되어 있다.
여기서, 이 액처리 장치(2)에서의 웨이퍼(W)의 처리에 대해서 간단히 설명한다. 레지스트 도포의 이전 공정이 행해진 웨이퍼(W)는 반입출구(27)를 통해 도시 하지 않은 반송 수단에 의해 케이스(20) 안의 액처리부(21)에 반송된다. 그리고 액처리부(21)에서는, 상기 승간핀과 상기 반송 수단과의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)가 스핀척(3) 상에 수평으로 유지된다. 이어서, 약액 노즐(5)을 대기 영역(54)으로부터 이 액처리부(21)에서의 상기 도포 위치까지 이동시키고, 여기에서부터 웨이퍼(W) 표면의 회전 중심에 약액을 적하하며, 스핀척(3)을 예컨대 1000 rpm 정도의 회전수로 회전시킨다. 이렇게 하여 약액을 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 퍼트리는 레지스트 도포 공정(약액 도포 공정)을 행한다.
이어서, 웨이퍼(W)를 예컨대 2500 rpm 정도의 회전수로 회전시키는 것에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 도포된 약액의 막 두께를 조정하면서 건조시키는 성막 건조 공정을 행한다. 그리고 나서, 용제 노즐(65)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면측 둘레 가장자리부에 레지스트막의 용제를 공급하고, 웨이퍼(W)의 이면측에 세정 노즐(67)로부터 세정액을 공급하면서, 스핀척(3)을 예컨대 1000 rpm의 회전수로 회전시킨다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 불필요한 레지스트막을 제거하는 에지 커트 공정과, 웨이퍼(W)의 이면측을 세정하는 세정 공정을 동시에 행한다. 그 후에, 스핀척(3)을 2000 rpm의 회전수로 회전시킴으로써, 상기 용제 및 세정액을 털어내 웨이퍼(W)를 건조시키는 건조 공정을 행한다.
이와 같이 액처리부(21)에서 일련의 공정이 행해진 처리 후의 웨이퍼(W)는 상기 반송 수단에 의해 반출입구(27)를 통해 케이스(20)로부터 반출되고, 다음 공정에 반송된다. 그리고, 이 예에서는 4개의 액처리부(21∼24)가 마련되어 있기 때문에, 처리 전의 웨이퍼(W)는 상기 반송 수단에 의해, 액처리부(21), 액처리 부(22), 액처리부(23), 액처리부(24)에 대하여 순차 전달되고, 각 액처리부(21∼24)에서는, 웨이퍼(W)가 전달된 순으로, 전술한 레지스트액 도포 공정→성막 건조 공정→에지 커트 공정(이면 세정 공정을 포함함. 이하에서도 마찬가지로, 에지 커트 공정은 이면 세정 공정을 동시에 행하는 것으로 함)→건조 공정이 순차 실시되고, 처리가 완료된 웨이퍼(W)는, 상기 반송 수단에 의해, 액처리부(21), 액처리부(22), 액처리부(23), 액처리부(24)로부터 순차적으로 액처리 장치(2)의 외부로 반출된다.
다음에 상기 제어부(8)에 관해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5에서, 도면부호 80은 버스이고, 이 버스(80)에는 기억부 및 CPU 등이 접속되어 있지만, 도 5에서는 이들을 기능적으로 표현하고, 블록화하여 나타내고 있다. 댐퍼용 프로그램(81)은, 약액 노즐(5)의 위치에 기초하여, 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 구동부(77, 78)에 개방도 지령을 출력하도록 구성되어 있다. 이 실시형태에서, 제1 댐퍼(72)는 액처리부(21∼24)마다 설치되어 있기 때문에, 설명의 편의상, 액처리부(21∼24)를 각각 1호기(21)∼4호기(24)라 하고, 액처리부(21)에서는 제1 댐퍼(72a), 액처리부(22)에서는 제1 댐퍼(72b), 액처리부(23)에서는 제1 댐퍼(72c), 액처리부(24)에서는 제1 댐퍼(72d)라 한다.
상기 댐퍼용 프로그램(81)은, 기억매체, 예컨대 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크(MO) 등에 저장되고, 제어부(8)인 컴퓨터에 인스톨되며, 프로그램 저장부에 저장된다. 구체적으로 설명하면, 전술한 액처리 장치(2)의 각 액처리부(21∼24)에서는, 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 처리 목적에 따라서, 컵체(4) 안에 「제1 취입량(E1)」, 「제2 취입량(E2)」의 2가지 외기 취입 상태를 형성하도록 배기가 행해지고 있다. 이 제1 취입량(E1)은 제2 취입량(E2)보다 큰 양으로 설정되어 있고, 취입량이 많다는 것은 배기량이 큰 것을 의미하고 있다.
여기서, 제1 취입량(E1)이란, 전술한 레지스트 도포 공정시에 있어서, 컵체(4) 안에 취입하는 외기량이다. 이 공정에서는, 웨이퍼(W)의 중심부에 공급된 약액을 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 퍼트리고, 또한 불필요한 약액을 털어내 비산시키기 때문에, 발생하는 미스트량이 많으며, 이 미스트를 배기하기 위해, 큰 외기 취입량(배기량)이 요구된다.
또한, 제2 취입량(E2)이란, 액도포 공정 이외의 공정, 즉 성막 건조 공정, 에지 커트 공정, 건조 공정시에 있어서, 컵체(4) 안에 취입되는 외기량이다. 상기 성막 건조 공정에서는, 발생하는 미스트량이 레지스트 도포 공정에 비해 적고, 웨이퍼(W)의 면내에 균일한 막 두께의 도포막을 형성하기 위해서는, 저배기 상태로 설정하는 것이 바람직하다.
고배기 상태에서는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리 영역이 빠르게 건조되고, 이 둘레 가장자리 영역의 막 두께가 커져 버리기 때문이다. 또한, 상기 에지 커트 공정이나 건조 공정에서도 미스트 발생량이 레지스트 도포 공정에 비해 적기 때문에, 저배기 상태로 처리하여도 충분히 미스트가 배기된다.
그리고, 본 발명에서는, 댐퍼용 프로그램(81)에 의해, 약액 노즐(5)이 액처리부에 대하여 웨이퍼(W)와 대향하는 위치의 컵체(4), 보다 구체적으로는 약액 노즐(5)이 액처리부에 대하여 상기 도포 위치에 있는 한 컵체(4)에 대해서는, 제1 댐 퍼(72)의 개방도는 상기 제1 위치에 설정되고, 다른 컵체(4)에 대해서는, 제1 댐퍼(72)의 개방도는 상기 제2 위치에 설정된다. 이와 같이 하면 전술한 바와 같이 제1 댐퍼(72)의 제1 위치 및 제2 위치가 설정되어 있기 때문에, 상기 한 컵체(4)에 대해서는, 전술한 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 이 컵체(4)측으로부터 제1 취입량(E1)으로 외기가 취입되도록 배기가 행해진다.
한편 상기 다른 컵체(4)에 대해서는, 컵체(4) 안과, 분기로(76)를 통해 케이스(20) 안의 분위기도 배기되기 때문에, 전술한 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 이 컵체(4)측으로부터 제2 취입량(E2)으로 외기가 취입되고, 개별 배기로(7)의 제1 댐퍼(72)의 하류측에서는, 컵체(4)측 및 분기로(76)측 모두로부터 취입량 (E-E1)/(n-1)로 외기가 취입되도록 배기가 행해진다.
구체적으로는, 액처리부가 4개인 경우에는, 제1 배기량(E1)은 예컨대 2.0 ㎥/min∼3.0 ㎥/min 정도, 바람직하게는 2.4 ㎥/min 정도로 설정되고, 제2 배기량(E2)은, 예컨대 1.0 ㎥/min∼2.0 ㎥/min 정도, 바람직하게는 1.5 ㎥/min 정도로 설정된다. 이와 같은 레지스트막의 형성 처리에서는 제1 취입량(E1)과 제2 취입량(E2)의 적합한 배기량이 존재하기 때문에, 이들 배기량을 감안하여 액처리부의 적합한 배열수가 설정된다. 이때, 액처리부의 배열수가 적으면 작업 처리량의 향상을 도모하기 어렵고, 액처리부의 배열수가 너무 많으면 약액 노즐의 부담이 너무 커져, 작업 처리량의 저하를 초래할 우려가 있기 때문에, 이들을 고려하면 액처리부의 개수 n은, 3≤n≤6인 것이 바람직하다.
또한, 제2 댐퍼(75)에 대해서는, 약액 노즐(5)이 어느 하나의 액처리부에 대 해서 웨이퍼(W)와 대향하는 위치, 보다 구체적으로는 상기 약액 노즐(5)이 어느 하나의 액처리부에 있어서 상기 도포 위치에 있을 때에는, 이 댐퍼(75)를 제1 위치[공통 배기로(73)의 일단측을 폐쇄하는 위치]에 설정하고, 약액 노즐(5)이 어느 액처리부에 대해서도 웨이퍼(W)와 대향하는 위치, 보다 구체적으로는 상기 약액 노즐(5)이 어느 액처리부에 있어서도 상기 도포 위치에 있지 않을 때에는, 이 댐퍼(75)를 제2 위치[공통 배기로(73)의 일단측을 개방하는 위치]에 설정하도록, 댐퍼용 프로그램(81)으로부터 제2 댐퍼(75)의 구동부(78)에 개방도 지령을 출력한다. 여기서, 이 제2 댐퍼(75)가 제2 위치에 설정되는 것은, 약액 노즐(5)이 대기 영역에 있을 때나, 약액 노즐(5)이 이동하고 있을 때이다.
댐퍼용 프로그램(81)에 의한 제1 및 제2 댐퍼(72, 75)의 전환 타이밍에 대해서는 처리에 따라서 적절히 설정되지만, 이 예에서는, 약액 노즐(5)이 상기 액처리부에 있어서 상기 도포 위치에 있는지의 여부를 기준으로 하여 판단된다. 즉, 상기 약액 노즐(5)이 상기 도포 위치에 왔을 때에, 이 액처리부에서는 제1 댐퍼(72)가 제2 위치로부터 제1 위치로 전환되고, 제2 댐퍼(75)가 제1 위치로 전환된다. 또한 약액 노즐(5)이 상기 도포 위치로부터 벗어났을 때에 이 액처리부에서는 제1 댐퍼(72)가 제1 위치로부터 제2 위치로 전환되고, 제2 댐퍼(75)가 제2 위치로 전환된다.
여기서, 약액 노즐(5)이 상기 도포 위치에 있는지의 여부에 대해서는, 예컨대 미리 각 액처리부에 있어서 약액 노즐(5)의 상기 도포 위치에 있을 때의 위치 데이터를 파악해 두고, 약액 노즐(5)이 이 위치에 있는지의 여부를 판단하도록 하 여도 좋으며, 노즐의 구동부(55)측에서 약액 노즐(5)이 상기 도포 위치에 있는가를 파악하고, 이것에 기초하여 댐퍼용 프로그램(71)에서 제1 및 제2 댐퍼(72, 75)의 개방도를 제어하여도 좋다. 예컨대, 상기 구동부(55)의 모터를 인코더에 접속시키고, 이것에 의해 약액 노즐(5)의 위치 데이터를 파악하여도 좋다.
이어서, 전술한 액처리 유닛의 작용과 중복되는 부분도 있지만, 액처리 유닛 안에서 행해지는 배기량의 제어에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 도 6의 (a)는, 아이들(idle) 상태를 도시하고 있다. 이 아이들 상태란, 약액 노즐(5)이 대기 영역(54)에 있고, 1호기(21)∼4호기(24)의 액처리부 중 어디에도 웨이퍼(W)가 반송되어 있지 않은 상태이다. 이 아이들 상태에서, 4대의 액처리부에서는 모든 제1 댐퍼(72)를 상기 제2 위치에 설정하여, 4대의 컵체(4)측으로부터 제2 취입량(E2)으로 외기를 취입하며, 제2 댐퍼(75)를 제2 위치에 설정하여, 공통 배기로(73)의 일단측을 개방한다. 이와 같이 하면 4대의 컵체(4)에 있어서 제1 댐퍼(72)의 하류측에서는 E3=(E-E1)/(n-1)의 취입량으로 외기를 취입하도록 배기되지만, 액처리 장치(2)의 공통 배기로(73)에서는 항상 총배기량(E)으로 배기되고 있기 때문에, 4개의 컵체(4)를 취입량 E3=(E-E1)/(n-1)로 배기하면 총배기량(E)이 변동되도록, 제2 댐퍼(75)를 개방하여 공통 배기로(73)의 내부에 외기를 취입하고, 총배기량(E)의 조정을 행하고 있다.
이 때의 배기량의 구체적인 수치에 대해서 일례를 들면, 총배기량(E)이 10.0 ㎥/min, 설정되는 제2 취입량(E2)이 1.5 ㎥/min, 분기로(76)에 의한 외기 취입량(Em1)은 각각 0.6 ㎥/min, 상기 공통 배기로(73)에 의한 외기 취입량(Em2)은 1.0 ㎥/min, 그 외의 외기 취입량(배기량)은 0.4 ㎥/min이다. 여기서, 그 외의 외기 취입량(배기량)은, 예컨대 약액 노즐(5)의 이동 기구(52) 등을 통해 행해지는 외기 취입량의 총량이다.
도 6의 (b)는, 1호기(21)의 액처리부에 있어서 레지스트 도포 공정을 실시하는 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 약액 노즐(5)이 1호기(21)에 대하여 약액을 도포하는 도포 위치에 있기 때문에, 이 1호기(21)에서는 제1 댐퍼(72)가 제1 위치로 전환되고, 제2 댐퍼(75)가 제1 위치로 전환된다. 이와 같이 하면, 1호기(21)에서는 컵체(4)측으로부터 제1 취입량(E1)으로 배기되고, 2호기(22)∼4호기(24)에서는 컵체(4)측으로부터 제2 취입량(E2)으로 배기된다. 여기서, 제1 및 제2 댐퍼(72, 75)의 전환 타이밍은, 전술한 바와 같다.
이 때의 배기량의 구체적인 수치에 대해서 일례를 들면, 총배기량(E)이 10.0 ㎥/min, 설정되는 제1 취입량(E1)이 3.3 ㎥/min, 제2 취입량(E2)이 1.5 ㎥/min, 분기로(76)에 의한 외기 취입량(Em1)은 각각 0.6 ㎥/min, 상기 공급 배기로(73)에 의한 외기 취입량(Em2)은 0 ㎥/min, 그 외의 외기 취입량은 0.4 ㎥/min이다.
이어서, 도 7의 (a)에서는, 약액 노즐(5)이 1호기(21)의 액처리부로부터 2호기(22)의 액처리부에 이동하고, 2호기(22)에 있어서 레지스트 도포 공정을 실시하는 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 약액 노즐(5)이 2호기(22)에 대하여 약액을 도포하는 도포 위치에 있기 때문에, 이 2호기(22)에서는 제1 댐퍼(72)가 제1 위치로 전환되고, 제2 댐퍼(75)가 제1 위치에 설정된다. 이와 같이 하면, 2호기(22)에서는 컵체(4)측으로부터 제1 취입량(E1)으로 배기되고, 1호기(21), 3호 기(23), 4호기(24)에서는 컵체(4)측으로부터 제2 취입량(E2)으로 배기된다. 이 때의 외기 취입량의 구체적인 수치에 대해서는, 도 6의 (b)에 도시하는 예와 같다.
마지막으로 도 7의 (b)에서는, 약액 노즐(5)이 2호기(22)의 액처리부로부터 3호기(23)의 액처리부로 이동할 때의 배기 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 전술한 아이들 상태와 마찬가지로, 약액 노즐(5)이 어느 액처리부의 도포 위치에도 존재하지 않기 때문에, 4대의 액처리부(21∼24)에 있어서는 전체적으로 제1 댐퍼(72)를 상기 제2 위치에 설정하고, 제2 댐퍼(75)를 제2 위치에 설정하여 공통 배기로(73)의 일단측을 개방한다. 이 때의 배기량의 구체적인 수치에 대해서는, 도 6의 (a)에 도시하는 예와 같다.
전술한 실시형태에 의하면, n개의 액처리부를 횡방향으로 배열하고, 공통의 약액 노즐(5)을 이용하여 액처리부에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 약액을 도포하고 있기 때문에, 복수의 액처리부가 마련된다고 해도, 고배기량[제1 취입량(E1)]으로 배기가 요구되는 레지스트 도포 공정을 실시하는 액처리부는 하나가 된다. 따라서, 레지스트 도포 공정을 실시하는 액처리부에서는, 컵체(4)측으로부터 제1 취입량(E1)으로 외기를 취입하고, 나머지 액처리부에서는 컵체(4)측으로부터 제2 취입량(E2)으로 외기를 취입하며, 컵체(4)측 및 분기로(76)측으로부터 외기를 취입량(E-E1)/(n-1)으로 취입하도록 제1 댐퍼(72)를 구성함으로써, 액처리부의 개수를 증가하여도, 종래에 비해 총배기량의 증대를 억제할 수 있다.
여기서, 총배기량(E)과 제1 취입량(E1)[제1 배기량(E1)]은 E=(n-1)×E1의 관계에 있고, 상기 제1 취입량(E1)은 스핀 코팅시에 요구되는 고배기량에 상당한다. 이 때문에, n개의 컵체(4)를 구비한 액처리 장치에서 요구되는 총배기량(E)은, 종래에서는 전술한 바와 같이 E=n×E1인데 비하여, 본 발명에서는 E=(n-1)×E1의 배기량이면 족하기 때문에, 종래의 구성으로는 3개의 컵체(4)를 배열한 경우에 상당하는 총배기량으로, 4개의 컵체(4)의 배기를 조달할 수 있다. 이와 같이 액처리 장치(2)의 총배기량(E)에 대해서는 변경하지 않고, 액처리부의 개수를 증가시킬 수 있기 때문에, 이러한 의미에서 액처리부의 개수를 증가시켜도, 종래에 비해 총배기량의 증대를 억제할 수 있다.
다음으로, 작업 처리량 향상의 관점에서, 1대의 액처리 장치(2)에 구비되는 액처리부의 배열수를 증가시키는 것이 요청되어 있지만, 본 발명과 같이 액처리부를 증가시켜도 액처리 장치(2)에서의 총배기량(E)의 증대를 억제시킬 수 있으면, 유기 배기량의 증가를 막은 상태로 높은 작업 처리량을 확보할 수 있기 때문에, 액처리 장치로서의 상품 가치를 높일 수 있다.
이에 비하여, 하나의 액처리부에 하나의 약액 노즐을 구비하는 구성에서는, 복수의 액처리부가 마련되는 경우, 2개 이상의 액처리부에서 레지스트 도포 공정이 행해지는 경우가 있고, 이 경우에는 고배기량으로 배기해야 하는 액처리부가 2개 이상으로 되기 때문에, 나머지 액처리부에 대해서는 저배기량으로 배기했다고 해도, 컵체의 배열수를 늘린 경우에는, 결과적으로 총배기량은 증대된다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 상기 외기 취입량의 제어는, 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 개방도 조정에 의해 행하고 있지만, 전술한 바와 같이 약액 노즐(5)의 위치에 기초하여 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 개방도를 제어하고 있기 때문에 제어가 용이하다.
또한, 제2 댐퍼(75)에 의해, 공통 배기로(73)의 일단측 개구를 개폐하는 제어를 행하도록 했기 때문에, 상기 아이들시나 약액 노즐(5)이 이동하고 있는 동안 등에, 모든 컵체(4) 안에 제2 취입량(E2)을 형성하도록 배기를 행하고 있을 때에도, 공통 배기로(73) 안으로의 외기 취입량을 조정하는 것에 의해, 상기 총배기량(E)의 변동을 억제할 수 있다. 이 때문에, 각 컵(4) 사이에 있어서 제2 취입량(E2)의 변동을 억제할 수 있어, 안정된 배기 상태를 확보할 수 있다.
이와 같이 제2 댐퍼(75)를 설치함으로써, 제1 댐퍼(72)의 개방도를 2단계로 조정하도록 하여도, 총배기량(E)의 변동을 억제할 수 있기 때문에, 구성 요소를 적게 할 수 있고, 배기량 제어의 파라미터를 적게 할 수 있어, 간이한 구성으로 제어가 용이한 액처리 장치가 된다.
이상에 있어서, 각 약액 노즐(5)의 위치에 따른 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 개방도의 전환은, 처리 레시피에, 각각의 공정과, 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 개방도를 대응하게 기재하여 제어하도록 하여도 좋고, 약액 노즐(5)의 위치와 제1 댐퍼(72) 및 제2 댐퍼(75)의 개방도를 대응시킨 데이터 테이블을 작성하여, 이것에 기초하여 제어하도록 하여도 좋다.
이어서, 상기 액처리 장치를 구비한 도포, 현상 장치에, 노광부(노광 장치)를 접속한 레지스트 패턴 형성 시스템의 일례에 대해서 간단히 설명한다. 도 8은 상기 시스템의 평면도이고, 도 9는 동 시스템의 사시도이다. 이 장치에는, 캐리어 블록(S1)이 마련되어 있고, 이 블록(S1)에서는, 적재대(101) 상에 놓인 밀폐형의 캐리어(100)로부터 전달 아암(C)이 웨이퍼(W)를 빼내며, 이 블록(S1)에 인접한 처리 블록(S2)에 전달하고, 상기 전달 아암(C)이, 처리 블록(S2)에서 처리된 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취하여 상기 캐리어(100)에 복귀시키도록 구성되어 있다.
상기 처리 블록(S2)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 이 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 제1 블록(DEV층)(B1), 레지스트막의 하층 측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제2 블록(BCT층)(B2), 레지스트액의 도포 처리를 행하기 위한 제3 블록(COT층)(B3), 레지스트막의 상층 측에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제4 블록(TCT층)(B4)을 아래부터 순서대로 적층하여 구성되어 있다.
상기 제2 블록(BCT층)(B2)과 제4 블록(TCT층)(B4)은, 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 약액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 본 발명의 액처리 장치와, 이 액처리 장치에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열·냉각계의 처리 유닛군과, 상기 도포 처리 장치와 처리 유닛군 사이에 설치되고, 이들 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하는 반송 아암(A2, A4)을 구비하고 있다. 제3 블록(COT층)(B3)에 있어서는, 상기 약액이 레지스트액이고, 소수화 처리 유닛이 구비되는 것을 제외하면 같은 구성이다. 한편, 제1 처리 블록(DEV층)(B1)에 대해서는, 예컨대 하나의 DEV층(B1) 안에 현상 유닛이 2단으로 적층되어 있다. 그리고, 이 DEV층(B1) 안에는, 이들 2단의 현상 유닛에 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 공통의 반송 아암(A1)이 설치되어 있다. 또한, 처리 블록(S2)에는, 도 8 및 도 10에 도시하는 바와 같이, 선반 유닛(U1)이 마련되고, 이 선반 유닛(U1)의 각 부분끼리의 사이에서는, 상기 선반 유닛(U1)의 근방에 설치된 승강 가능한 전달 아암(D1)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다.
이러한 레지스트 패턴 형성 장치에서는, 캐리어 블록(S1)으로부터의 웨이퍼(W)가 상기 선반 유닛(U1)의 하나의 전달 유닛, 예컨대 제2 블록(BCT층)(B2)의 대응하는 전달 유닛(CPL2)에 전달 아암(C)에 의해 순차 반송되고, 여기에서부터 웨이퍼(W)는 전달 유닛(CPL3) 및 반송 아암(A3)을 통해 제3 블록(COT층)(B3)에 반입되며, 소수화 처리 유닛에 있어서 웨이퍼 표면이 소수화된 후, 액처리 장치(2)에서 레지스트막이 형성된다. 레지스트막 형성 후의 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A3)에 의해, 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(BF3)에 전달된다.
그 후, 이 경우에 웨이퍼(W)는 전달 유닛(BF3)→전달 아암(D1)→전달 유닛(CPL4)을 통해 반송 아암(A4)에 전달되고, 레지스트막 상에 반사 방지막이 형성된 후, 반송 아암(A4)에 의해 전달 유닛(TRS4)에 전달된다. 또한, 레지스트막 상의 반사 방지막을 형성하지 않는 경우나, 웨이퍼(W)에 대하여 소수화 처리하는 대신에, 제2 블록(BCT층)(B2)에서 반사 방지막이 형성되는 경우도 있다.
한편, DEV층(B1) 안의 상부에는, 선반 유닛(U1)에 설치된 전달 유닛(CPL11)으로부터 선반 유닛(U2)에 설치된 전달 유닛(CPL12)에 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용 반송 수단인 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 레지스트막이나 나아가 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 전달 아암(D1)에 의해 전달 유닛(BF3, TRS4)을 통해 전달 유닛(CPL11)에 전달되고, 여기에서부터 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 유닛(CPL12)에 직접 반송되며, 인터페이스 블록(S3)에 취입된다. 또한, 도 10 중 부호 CPL이 붙여져 있는 전달 유닛은, 온도 조절용 냉각 유닛을 겸하고 있고, 부호 BF가 붙여져 있는 전달 유닛은, 복수매의 웨이퍼(W)를 놓을 수 있는 버퍼 유닛을 겸하고 있다.
이어서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(B)에 의해 노광 장치(S4)에 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U2)의 전달 유닛(TRS6)에 놓여져서 처리 블록(S2)에 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는, 제1 블록(DEV층)(B1)에서 현상 처리가 행해지고, 반송 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U1)에 있어서 전달 아암(C)의 액세스 범위의 전달대에 반송되며, 전달 아암(C)을 통해 캐리어(100)에 복귀된다. 또한, 도 8에서 U3는 각 가열부와 냉각부 등을 적층한 처리 유닛군이다.
본 발명의 액처리 장치는, 반사 방지막 형성 처리를 행하는 액처리 장치나, 현상 처리를 행하는 현상 처리 장치에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액처리 장치의 일 실시형태를 도시하는 평면도와 단면도.
도 2는 상기 액처리 장치에 마련되는 액처리부의 일부를 도시하는 단면도.
도 3은 상기 액처리 장치에 마련되는 약액 노즐을 도시하는 사시도.
도 4는 상기 액처리 장치에 마련되는 제1 댐퍼의 작용을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 상기 액처리 장치에 마련되는 배기계를 도시하는 설명도.
도 6은 상기 액처리 장치에서 행해지는 액처리 방법을 도시하는 공정도.
도 7은 상기 액처리 장치에서 행해지는 액처리 방법을 도시하는 공정도.
도 8은 상기 액처리 장치가 구비되는 레지스트 패턴 형성 장치를 도시하는 평면도.
도 9는 상기 레지스트 패턴 형성 장치를 도시하는 사시도.
도 10은 상기 레지스트 패턴 형성 장치를 도시하는 단면도.
도 11은 종래의 액처리 장치에서의 배기계를 도시하는 설명도.
도 12는 종래의 액처리 장치에서의 배기계를 도시하는 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
W: 반도체 웨이퍼
2: 액처리 장치
21∼24: 액처리부
3: 스핀척
4: 컵체
5: 약액 노즐
61∼64: 에지 커트 기구
7A, 7B, 7: 배기로
71: 배기량 조정 기구
72: 제1 댐퍼
73: 공통 배기로
74: 배기 수단
75: 제2 댐퍼
76: 분기로
77, 78: 구동부
8: 제어부

Claims (11)

  1. 공통의 케이스 안에 서로 나란히 배열되고, 그 주위를 컵체로 둘러싸도록 마련된 n개(n은 3 이상의 정수)의 기판 유지부를 구비하며, 이 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여, 상기 기판 유지부의 배열 방향으로 이동 가능하게 설치된 공통의 약액 노즐로부터 약액을 공급하면서 상기 기판 유지부를 회전시키는 것에 의해, 상기 기판에 대하여 약액을 도포하는 액처리 장치에 있어서,
    상기 복수의 컵체에 각각 접속되고, 상기 케이스 안에 개구되는 분기로를 구비한 복수의 개별 배기로와,
    상기 복수의 개별 배기로의 하류측에 공통으로 접속되며, 그 내부 분위기가 배기량 E로 흡인 배기되는 공통 배기로와,
    상기 복수의 개별 배기로에 각각 접속되고, 상기 컵체측으로부터의 외기 취입량(取入量)과, 상기 분기로측으로부터의 외기 취입량을 조정하기 위한 제1 외기 취입량 조정부와,
    상기 약액 노즐이 상기 기판 유지부 상의 기판과 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에 대응하는 상기 제1 외기 취입량 조정부를 제1 상태로, 그리고 다른 나머지의 컵체에 대응하는 상기 제1 외기 취입량 조정부를 제2 상태로 각각 설정하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부
    를 포함하며, 상기 제1 외기 취입량 조정부는, 상기 제1 상태에 있을 때에는, 상기 분기로측으로부터 외기를 취입하지 않고, 해당 컵체측으로부터 외기를 제 1 취입량(E1)으로 취입하며, 상기 제2 상태에 있을 때에는, 해당 컵체측으로부터 외기를 상기 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하고, 컵체측 및 분기로측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 약액 노즐의 위치에 기초하여, 상기 제1 외기 취입량 조정부를 상기 제1 상태 또는 제2 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공통 배기로에서의 일단측은 상기 케이스 안에 개구되어 있고,
    상기 공통 배기로에 취입되는 외기량을 조정하기 위해, 상기 공통 배기로에 마련되는 제2 외기 취입량 조정부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때와, 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때와의 사이에서, 상기 제2 외기 취입량 조정부에 의해 외기 취입량을 조정하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때에는 상기 공통 배기로 내에 외기를 취입하지 않고, 상기 약액 노즐이 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하도록, 상기 제2 외기 취입량 조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 외기 취입량 조정부는 댐퍼인 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제2 외기 취입량 조정부는 댐퍼인 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 n개의 기판 유지부가 배열되는 수는, 3≤n≤6인 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
  8. 공통의 케이스 안에 서로 나란히 배열되고, 그 주위를 컵체로 둘러싸도록 마련된 n개(n은 3 이상의 정수)의 기판 유지부를 구비하며, 이 기판 유지부에 유지된 기판에 대하여, 상기 기판 유지부의 배열 방향으로 이동 가능하게 설치된 공통의 약액 노즐로부터 약액을 공급하면서 상기 기판 유지부를 회전시키는 것에 의해, 상기 기판에 대하여 약액의 도포를 행하는 액처리 방법에 있어서,
    상기 복수의 컵체를, 제1 외기 취입량 조정부가 마련된 복수의 개별 배기로와, 이들 복수의 개별 배기로의 하류측에 공통으로 접속되는 공통 배기로를 통해 배기량 E로 흡인 배기함에 있어서,
    상기 약액 노즐이 상기 기판 유지부 상의 기판과 대향하는 설정 위치에 있는 한 컵체에 있어서는, 상기 분기로로부터 외기를 취입하지 않고, 상기 컵체측으로부터 외기를 제1 취입량(E1)으로 취입하도록 상기 제1 외기 취입량 조정부를 조정하며, 다른 나머지 컵체에 있어서는, 상기 컵체측으로부터 외기를 상기 제1 취입량(E1)보다 작은 제2 취입량(E2)으로 취입하고, 컵체측 및 분기로측 모두의 외기 취입량이 (E-E1)/(n-1)이 되도록 상기 제1 외기 취입량 조정부를 조정하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공통 배기로에서의 일단측은 상기 케이스 안에 개구되어 있고,
    상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때와, 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때와의 사이에서, 상기 공통 배기로에 마련된 제2 외기 취입량 조정부에 의해, 상기 공통 배기로 내에 취입되는 외기량을 조정하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 약액 노즐이 한 컵체에 대하여 상기 설정 위치에 있을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하지 않고, 상기 약액 노즐이 어느 컵체에 대해서도 상기 설정 위치에 있지 않을 때에는 상기 공통 배기로에 외기를 취입하도록, 상기 제2 외기 취입량 조정부를 조정하는 것을 특징으로 하는 액처리 방법.
  11. 기판에 대하여 약액을 도포하는 액처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억매체로서,
    상기 프로그램은, 제8항 내지 제10항 중 어느 하나에 기재된 액처리 방법을 실행하도록 단계군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는 기억매체.
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