KR20100088090A - 액처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 도포 노즐로부터 기판으로의 액 적하의 발생을 억제하는 것이다.
상기 도포 노즐(5)이 대기하기 위해, 서로 인접하는 액처리부(3A 내지 3C)끼리의 사이에 중간 대기 위치(62, 63)를 설정하고, 각 액처리부(3A 내지 3C)로 반입된 웨이퍼(W)에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 미리 결정된 웨이퍼(W)의 반입 순서에 따라서, 상기 도포 노즐(5)을 각 액처리부(3A 내지 3C)의 도포 위치로 순차적으로 이동시키는 동시에, 도포액의 공급이 종료된 제1 액처리부와, 다음에 도포액의 공급을 행하는 제2 액처리부 사이에, 도포액의 공급이 행해진 웨이퍼(W)가 놓인 제3 액처리부가 개재될 때에는, 그 웨이퍼(W)가 당해 제3 액처리부로부터 반출될 때까지 상기 제1 액처리부와 제3 액처리부 사이의 중간 대기 위치에서 상기 도포 노즐(5)을 대기시키도록 그 구동을 제어한다.

Description

액처리 장치{LIQUID PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판에 대해 레지스트액이나 현상액 등의 도포액을 공급하는 액처리 장치에 관한 것이다.

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

이때, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 레지스트액의 도포 및 반사 방지막 형성을 행하는 레지스트막 등을 형성하기 위한 블록과, 현상 처리를 행하는 블록을 분리하여, 웨이퍼가 캐리어 블록으로부터 노광 장치를 향하는 반송로와, 노광 장치로부터 캐리어 블록을 향하는 반송로를 각각 독립적으로 형성하여, 처리량을 가일층 향상시키는 장치가 제안되어 있다.

이 장치에서는, 예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 레지스트액의 도포 유닛이나 현상 유닛 등의 웨이퍼(W)에 대해 액처리를 행하는 액처리 장치로서, 각각 공통의 처리 용기(10)의 내부에 복수개, 예를 들어 3개의 액처리부(11 내지 13)를 상기 반송로를 따라서 배열하는 동시에, 공통의 도포 노즐(14)을 상기 반송로를 따라서 이동 가능하게 설치하고, 이 도포 노즐(14)로부터 각각의 액처리부(11 내지 13)에 배치된 웨이퍼에 대해 레지스트액이나 현상액 등의 도포액을 공급하는 구성의 장치가 사용되고 있다.

상기 액처리부(11 내지 13)는, 예를 들어 도 21에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 스핀 척(15) 상에 보유 지지하고, 이 웨이퍼(W)에 대해, 스핀 척(15)의 상방측에 위치하는 도포 노즐(14)로부터 도포액을 적하하여, 이 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 상기 도포액을 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 퍼지게 하는 스핀 코팅이 행해지도록 구성되어 있다. 도 21중 부호 16은 스핀 척(15)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 측방부를 덮는 컵체이다.

그리고, 액처리부(11 내지 13)의 스핀 척(15)에 대해 순차적으로 웨이퍼가 반송되어, 예를 들어 도포 노즐(14)은, 도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 액처리부(11)의 측방에 설정된 대기 영역(16)으로부터, 액처리부(11)에 있어서의 도포 위치(11a)로 이동하여 당해 액처리부(11)의 웨이퍼(W)에 도포액을 도포하고, 계속해서 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 도포 위치(11a)로부터 액처리부(12)에 있어서의 도포 위치(12a)로 이동하여 당해 액처리부(12)의 웨이퍼(W)에 도포액을 도포하고, 계속해서 도 22의 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 도포 위치(12a)로부터 액처리부(13)에 있어서의 도포 위치(13a)로 이동하여 당해 액처리부(13)의 웨이퍼(W)에 도포액을 공급하도록 구성되어 있다.

그리고, 도포 노즐(14)은, 상술한 바와 같이 액처리부(11)로부터 액처리부(13)로 이동하여 이들 액처리부(11 내지 13)에 있어서 도포액 공급을 행한 후, 도 22의 (d)에 도시한 바와 같이, 액처리부(13)로부터 액처리부(11)[혹은 대기 영역(16)]로 복귀되고, 다음에 액처리부(11 내지 13)로 반송된 웨이퍼에 대해 마찬가지로 도포액을 공급하도록 제어되고 있다.

한편, 도포 노즐(14)에서는 당해 노즐(14)을 상기 도포 위치(11a 내지 13a)로 이동시킨 후, 즉시 도포액의 토출을 개시하기 위해, 노즐(14)의 선단 근처까지 도포액을 가득 채워 둘 필요가 있다. 이로 인해, 반송 도중의 위치에서 노즐(14)의 선단으로부터 도포액이 낙하되어 버리는 경우가 있지만, 상기 액처리부(13)로부터 액처리부(11)를 향하는 귀로에서, 예를 들어 도 22의 (d)에 도시한 바와 같이, 이미 도포액이 공급된 웨이퍼(W) 상에 도포액의 액 적하(liquid drip)가 발생하면, 당해 웨이퍼(W)에 대해서는 도포액의 막 두께가 불균일해져, 도포액이 레지스트액이면 노광 불량의 원인으로 되거나, 도포액이 현상액이면 현상 결함이 발생하거나, 레지스트 패턴이 변동되는 등의 현상을 초래해 버려, 수율의 악화로 연결된다고 하는 문제가 있다.

[특허문헌1]일본특허출원공개제2006-203075호(단락0044내지0050,도9등)

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 도포액이 공급된 기판 상으로의 도포 노즐로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 방지하는 액처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 액처리 장치는 기판을 수평으로 보유 지지하여, 연직축 주위로 회전시키는 동시에, 외부의 반송 수단과의 사이에서 기판의 전달을 행하는 기판 보유 지지부를 각각 구비하고, 횡방향으로 일렬로 배열된 n(n은 3이상의 정수)개의 액처리부와,

상기 각 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 도포액을 공급하기 위해, 이들 n개의 액처리부에 공통으로 설치된 도포 노즐과,

상기 도포 노즐을, 각 액처리부에 있어서의 기판에 도포액을 공급하는 도포 위치와,

당해 도포 노즐이 대기하기 위해, 서로 인접하는 액처리부끼리의 사이에 설정된 (n－1)개의 중간 대기 위치를 지나도록 이동시키는 구동 기구와,

각 액처리부로 반입된 기판에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 미리 결정된 기판의 반입 순서에 따라서, 상기 도포 노즐을 각 액처리부의 도포 위치로 순차적으로 이동시키는 동시에, 도포액의 공급이 종료된 제1 액처리부와, 다음에 도포액의 공급을 행하는 제2 액처리부 사이에, 도포액의 공급이 행해진 기판이 놓인 제3 액처리부가 개재될 때에는, 그 기판이 당해 제3 액처리부로부터 반출될 때까지, 상기 제1 액처리부와 제3 액처리부 사이의 중간 대기 위치에서 상기 도포 노즐을 대기시키도록 상기 구동 기구를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 각 액처리부로의 기판의 반입은, 예를 들어 일렬로 배열된 액처리부의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향해 순서대로 행하도록 해도 좋다. 이때, 상기 제어 수단은 상기 도포 노즐을, 각 액처리부로 반입된 기판에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 액처리부의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향해 각 액처리부의 도포 위치로 왕로 방향으로 순차 이동시키고, 계속해서 액처리부의 다른 쪽으로부터 한쪽을 향해, 액처리부를 넘어 상기 중간 대기 위치마다 정지시키면서 귀로 방향으로 이동시키도록 상기 구동 기구를 제어하도록 해도 좋고, 상기 귀로 방향에 있어서 중간 대기 위치끼리의 사이에서 이동시킬 때의 상기 도포 노즐의 이동 속도는, 상기 왕로 방향에 있어서 이동시킬 때의 상기 도포 노즐의 이동 속도보다도 크게 설정하도록 해도 좋다. 또한, 상기 일렬로 배열된 액처리부의 단부에는 상기 액처리부에 로트의 1번째의 기판이 반입되기 전에, 도포 노즐을 대기시키는 메인 대기부를 설치하도록 해도 좋다.

또한, 상기 도포 노즐에 설치되어, 도포액을 토출하고 있지 않을 때에 도포 노즐의 선단부로부터 도포액을 빨아들이기 위한 석백 밸브(suck-back valve)와, 상기 중간 대기 위치에서 대기하는 도포 노즐의 선단부를 촬상하는 촬상 수단과, 이 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 선단부로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 판단하는 판단 수단을 구비하고, 상기 판단 수단에 의해 도포액의 액 적하가 발생했다고 판단되었을 때에, 상기 석백 밸브에 의해 도포액을 빨아들이도록 해도 좋다.

또한, 상기 중간 대기 위치에는 도포 노즐로부터 도포액의 토출을 행하기 위한 중간 대기부가 설치되도록 해도 좋고, 상기 중간 대기 위치에서 대기하는 도포 노즐의 선단부를 촬상하는 촬상 수단과, 이 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 선단부로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 판단하는 판단 수단을 구비하여, 상기 판단 수단에 의해 도포액의 액 적하가 발생했다고 판단되었을 때에, 상기 메인 대기부 또는 중간 대기부에서 도포 노즐로부터 도포액을 토출시키도록 해도 좋다.

본 발명에 따르면, 도포액이 공급된 기판이 놓인 액처리부의 상방측을 도포 노즐이 이동하지 않도록, 당해 도포 노즐을, 상기 액처리부의 전방측의 중간 대기 위치에서 당해 액처리부로부터 기판이 반출될 때까지 대기시키고, 이후, 다음의 액처리부를 향해 이동시키고 있으므로, 당해 기판으로의 도포 노즐로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 도포 장치를 도시하는 개략 사시도.
도 2는 본 발명에 관한 도포 장치를 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명에 관한 도포 장치를 도시하는 단면도.
도 4는 상기 도포 장치 내의 액처리부와 도포액을 공급하는 공급계를 도시한 구성도.
도 5는 도포액을 공급하는 도포 노즐을 노즐 아암에 설치한 상태를 도시하는 사시도.
도 6은 도포 노즐의 이동 경로를 설명하기 위한 설명도.
도 7은 상기 도포 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 8은 상기 도포 장치의 작용을 설명하기 위한 설명도.
도 9는 상기 도포 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 10은 상기 도포 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.
도 11은 도포 노즐의 다른 이동 경로를 설명하기 위한 설명도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 공정도.
도 13은 본 발명의 다른 실시 형태를 설명하기 위한 공정도.
도 14는 본 발명의 다른 실시 형태의 작용을 설명하기 위한 흐름도.
도 15는 본 발명의 다른 실시 형태의 작용을 설명하기 위한 모식도.
도 16은 본 발명의 다른 실시 형태의 작용을 설명하기 위한 모식도.
도 17은 본 발명의 다른 실시 형태의 작용을 설명하기 위한 모식도.
도 18은 상기 도포 장치를 적용한 도포, 현상 장치의 실시 형태를 도시하는 평면도.
도 19는 상기 도포, 현상 장치의 사시도.
도 20은 상기 도포, 현상 장치의 종단면도.
도 21은 종래의 액처리 장치의 일례를 도시하는 평면도.
도 22는 상기 액처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도.

본 발명에 관한 액처리 장치를, 웨이퍼에 레지스트액을 도포하는 도포 장치에 적용한 실시 형태에 대해 설명한다. 먼저 실시 형태에 관한 도포 장치(2)의 구성의 개요를 설명한다. 도 1은 상기 도포 장치(2)의 개략 사시도, 도 2는 그 평면도이고, 도 3은 그 종단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 도포 장치(2)는 편평한 상자 형상의 하우징(20) 내에 횡방향(도 1 내지 도 3 중 Y방향)으로 일렬로 배열된 n개(n은 3개 이상의 정수)의 액처리부(3)와, 이들 액처리부(3)에 레지스트액이나 시너 등의 도포액을 공급하는 복수개의 노즐부를 구비한 공통의 도포 노즐(5)을 구비하고 있다. 본 예에서는 3개의 액처리부(3A 내지 3C), 즉 1호기의 액처리부(3A), 2호기의 액처리부(3B), 3호기의 액처리부(3C)를 구비하고 있고, 이들 액처리부[3(3A, 3B, 3C)]는 공통의 구성으로 되어 있고, 기판 보유 지지부로서의 스핀 척[31(31a, 31b, 31c)]과, 이들 스핀 척(31)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 설치된 컵체(4)를 구비하고 있다.

이하, 액처리부(3)의 구성에 대해 도 4를 사용하여 설명한다. 상기 스핀 척(31)은 웨이퍼(W)의 이면측 중앙부를 흡인 흡착하여 수평으로 보유 지지하기 위한 기판 보유 지지부로서의 역할을 발휘한다. 이 스핀 척(31)은 축부(32)를 통해 구동 기구(스핀 척 모터)(33)에 접속되어 있고, 웨이퍼(W)를 보유 지지한 상태로 회전 및 승강 가능하게 구성되어 있다. 스핀 척(31)의 측방에는 승강 기구(34a)와 접속된 승강 핀(34)이 웨이퍼(W)의 이면을 지지하여 승강 가능하게 설치되어 있고, 후술하는 외부의 반송 수단[반송 아암(A3)]과의 협동 작용에 의해 스핀 척(31)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 2에 도시한 부호 21은 하우징(20) 벽면에 있어서의 상기 반송 수단에 면하는 위치에 형성된 웨이퍼(W)의 반입출구이다.

상기 컵체(4)는 스핀 코팅 등의 시에 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 비산된 미스트가 하우징(20) 내에 비산되는 것을 억제하는 동시에, 당해 미스트를 도포 장치(2) 밖으로 배출하는 역할을 발휘한다. 이 컵체(4)는 도넛 형상의 외관을 구비하고 있고, 그 내부는 도 4에 도시한 바와 같은 구조로 되어 있다. 또한, 도 3에 도시하는 컵체(4)는 간략화하여 도시하고 있다.

당해 컵체(4)의 내부 구조를 간단하게 설명하면, 도넛 형상의 컵 본체(41)의 하부측은 액수용부(42)로 되어 있고, 이 액수용부(42)의 저부에는 컵체(4) 내를 통류한 기류를 배기하기 위한, 예를 들어 2개의 배기 포트(43)와, 액수용부(42)에 고인 레지스트액의 드레인을 배출하기 위한 드레인 포트(44)가 설치되어 있다. 상기 배기 포트(43)는 도시하지 않은 배기 덕트에 접속되어 있고, 또한 각 액처리부(3A, 3B, 3C)의 배기 포트(43)와 접속된 배기 덕트는 하우징(20) 외부에서 배기 용력 설비에 접속되어 있다. 또한, 드레인 포트(44)도 도시하지 않은 드레인 관에 접속되어 있고, 드레인을 도포 장치(2) 밖으로 배출할 수 있도록 되어 있다.

다음에, 도포 노즐(5)의 구성에 대해 설명한다. 이 도포 노즐(5)은 스핀 척(31)에 보유 지지된 웨이퍼(W) 표면에 도포액, 본 예에서는 레지스트액을 공급하는 역할을 발휘하는 것으로, 본 예에서는, 예를 들어 농도나 성분이 다른 10종류의 레지스트액과, 웨이퍼(W) 상에서 레지스트액을 퍼지기 쉽게 하기 위한 시너(이하, 이들을 총칭하여 도포액이라고 함)를 공급할 수 있도록 11개의 노즐부(50)를 구비하고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 노즐부(50)는 펜촉과 같은 형상을 한 통 형상체이며, 그 내부에는 유로가 형성되어 있다.

이와 같은 11개의 노즐부(50)는 그 기단부측이 노즐 아암(51)의 노즐 헤드부(52)에 설치되어 있다. 상기 노즐 아암(51)은 상기 노즐 헤드부(52)와, 이 노즐 헤드부(52)를 지지하는 아암부(53)로 구성되어 있고, 노즐 헤드부(52)의 선단부 하면에, 상술한 노즐부(50)의 기부를 삽입함으로써, 각각의 노즐부(50)를 보유 지지할 수 있도록 되어 있다. 이 결과, 11개의 노즐(50)은 선단부를 하향으로 한 상태로 일렬로 배열되고, 또한 그들의 배열 방향이 도 1 내지 도 3에 도시한 도포 노즐(5)의 반송 방향(Y방향)과 일치하도록 배치된다. 한편, 노즐 헤드부(52)의 기부측에는 후술하는 공급계(7)의 공급관(71)이 접속되어 있고, 노즐 헤드부(52) 내부를 통해 노즐부(50)로 도포액을 공급할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 하여 노즐 아암(51)측으로부터 공급된 도포액은 노즐부(50) 내의 유로를 통해 선단부로부터 웨이퍼(W)를 향해 토출되게 된다. 또한, 도 1 내지 도 3에서는 도시의 편의상 노즐부(50)의 개수를 생략하여 도시하고 있다.

상기 노즐 아암(51)의 타단부측은 베이스(22) 상에 설치된 구동 기구(54)에 접속되어 있다. 이 구동 기구(54)는 상기 베이스(22)에 액처리부(3A 내지 3C)의 배열 방향과 평행하게 신장되도록 설치된 가이드(55)를 따라서 횡방향(Y방향)으로 이동할 수 있도록 구성되는 동시에, 노즐 아암(51)을 상승시키도록 구성되어 있다. 또한, 노즐 아암(51)의 길이는 그 선단부에 설치된 노즐부(50)로부터 각 액처리부(3A 내지 3C)의 스핀 척(31) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 대략 중심으로 도포액이 공급되도록 설정되어 있다. 구동 기구(54)의 횡방향 이동 및 노즐 아암(51)의 승강 동작은 후술하는 제어부(8)로부터의 제어 신호를 받아 제어된다. 또한, 도 5에 도시하는 도포 노즐(5)은 촬상 수단인 CCD 카메라(56) 및 광원(57)을 구비하고 있지만, 이들에 대해서는 다른 실시 형태에서 설명한다.

또한, 도포 장치(2)는 도포액의 공급을 행하지 않을 때에 도포 노즐(5)을 적재하여 대기시키기 위한 홈 포지션 위치에 설치된 메인 대기부(61)와, 도포 노즐(5)의 이동 도중에 당해 노즐(5)을 적재하여 대기시키기 위해 인접하는 액처리부(3)끼리의 사이에 설치된 2개의 중간 대기부(62, 63)[제1 중간 대기부(62) 및 제2 중간 대기부(63)]를 구비하고 있다. 상기 홈 포지션 위치라 함은, 예를 들어 일렬로 배열한 액처리부(3A 내지 3C)의 측방의 위치이다. 이들 대기부(61, 62, 63)는 각각 상측이 개방된 컵부(64)를 구비하고, 이 컵부(64)의 개구부는, 예를 들어 도포 노즐(5)의 노즐부(50) 전체의 토출 영역보다도 크게 설정되어 있다.

이와 같이 하여 메인 대기부(61)와, 1호기의 액처리부(3A), 제1 중간 대기부(62), 2호기의 액처리부(3B), 제2 중간 대기부(63), 3호기의 액처리부(3C)는 교대로 일렬로 배열되고, 도포 노즐(5)은 메인 대기부(61) 상의 메인 대기 위치(P0)(도 6 참조)와, 1호기의 액처리부(3A)의 스핀 척(31a) 상의 웨이퍼(W1)에 도포액을 공급하는 제1 도포 위치(P1)와, 제1 중간 대기부(62) 상의 제1 중간 대기 위치(P2)와, 2호기의 액처리부(3B)의 스핀 척(31b) 상의 웨이퍼(W2)에 도포액을 공급하는 제2 도포 위치(P3)와, 제2 중간 대기부(63) 상의 제2 중간 대기 위치(P4)와, 3호기의 액처리부(3C)의 스핀 척(31c) 상의 웨이퍼(W3)에 도포액을 공급하는 제3 도포 위치(P5)를 지나도록 이동된다.

또한, 메인 대기부(61) 및 중간 대기부(62, 63)에 있어서, 도포 노즐(5)의 더미 디스펜스를 행할 수 있도록, 상기 컵부(64)의 하단부측에는 액체 배출로(65)가 접속되어 있다. 또한, 도포 장치(2)의 작용에서 설명한 바와 같이 도포 노즐(5)은 도포 장치(2)에 의한 처리 개시 후, 예를 들어 1개의 로트 등 소정의 복수의 웨이퍼(W)에 대해 처리가 종료될 때까지는 메인 대기부(61)로 복귀되지 않고, 상기 중간 대기부(62, 63)에서 대기한다.

또한, 상술한 도포 장치(2)는 웨이퍼(W)에 도포된 레지스트막의 주연부를 제거하기 위한 에지 비드 리무버(Edge Bead Remover : EBR) 노즐(66)을 구비하고 있다. 이 EBR 노즐(66)은 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 주연부를 제거하기 위해, 린스액을 웨이퍼(W) 주연부에 공급하는 역할을 발휘한다. 이 EBR 노즐(66)은 각각의 액처리부(3A 내지 3C)에 설치되어 있고, 그 EBR 아암(67) 선단부에 린스액을 토출하는 도시하지 않은 노즐부를 설치하여 구성되어 있다. 이 EBR 아암(67)은 그 기단부측이 구동 기구(68)에 설치되고, 베이스(22)에 횡방향(Y방향)을 따라서 설치된 가이드(69)를 따라서, 스핀 척(31)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부에 린스액을 공급하는 공급 위치와, 스핀 척(31)의 외측의 대기 위치 사이에서 횡방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

이 EBR 노즐(66)은 상술한 도포 노즐(5)의 이동이나, 외부의 반송 수단에 의한 스핀 척(31)으로의 웨이퍼(W)의 전달을 방해하지 않도록, 그 길이나 설치 개소가 결정되어 있고, 본 예에서는, 예를 들어 도포 노즐(5)의 가이드(55)와 EBR 노즐(66)의 가이드(69)가 스핀 척(31)을 사이에 두고 서로 평행하게 설치되어 있다. 또한, 도면 중 부호 60은 상기 대기 위치에 설치된 EBR 노즐(66)의 대기부이다.

다음에, 도포 노즐(5)에 도포액을 공급하는 공급계(7)의 구성에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다. 상기 공급계(7)는, 예를 들어 도포액을 모아 둔 도시하지 않은 공급 탱크와, 이 공급 탱크에 가스를 공급하여 그 내부를 가압함으로써 공급 탱크 내의 도포액을 도포 장치(2)를 향해 송액하기 위한 도시하지 않은 가압부를 포함하는 도포액 공급 기구(70)(도포액 공급부)를 도포액의 종류에 대응하는 수만큼 구비하고 있다.

각각의 도포액 공급 기구(70)는 도포액의 공급/중단을 절환하기 위한 에어 오퍼레이티드 밸브(72)와, 도포액을 공급하고 있지 않을 때에 노즐부(50)의 선단부로부터 도포액을 빨아들이기 위한 석백 밸브(73)를 통해 공급관(71)에 의해 각 노즐부(50)에 접속되어 있고, 10종류의 레지스트액과 시너를 절환하여 공급할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이 도포 장치(2)나 도포 노즐(5)의 구동 기구(54)나 공급계(7)는 각 기기의 동작을 통괄 제어하는 제어부(8)와 접속되어 있다. 또한, 제어부(8)는 본 실시 형태에 관한 도포 장치(2)를 구비하는 도포, 현상 장치 전체의 동작을 통괄 제어하는 기능도 겸비하고 있다. 상기 제어부(8)는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는 후술하는 작용에서 설명하는 레지스트액의 도포 처리가 행해지도록 명령이 짜여진, 예를 들어 소프트웨어로 이루어지는 프로그램이 저장되고, 이 프로그램이 제어부(8)에 판독됨으로써 제어부(8)는 웨이퍼의 회전 속도, 웨이퍼로의 도포액의 공급 등을 제어한다.

또한, 제어부(8)에는 후술하는 바와 같이 도포 노즐(5)의 이동을 제어하는 도포 노즐 제어 프로그램(81)도 저장되어 있다. 이 도포 노즐 제어 프로그램(81)은 각 액처리부(3A 내지 3C)로의 웨이퍼(W)의 반입이나 반출의 타이밍, 레지스트액의 도포 처리의 타이밍에 맞추어, 도포 노즐(5)의 이동을 제어하는 프로그램이다. 이들 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크 또는 메모리 카드 등의 기억 매체에 수납된 상태로 프로그램 저장부에 저장된다.

이상의 구성에 기초하여 우선 도포 장치(2)에 의해 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 동작에 대해 1호기의 액처리부(3A)를 예로 들어 간단하게 설명한다. 외부의 반송 수단에 의해 반입출구(21)로부터 하우징(20) 내로 반입된 로트의 1번째의 웨이퍼(W1)는 당해 반송 수단과 승강 핀(34)의 협동 작용에 의해, 액처리부(3A)의 스핀 척(31a)으로 전달된다. 그리고, 도포 노즐(5)을, 시너를 공급하는 노즐부(50)가 웨이퍼(W1)의 대략 중앙 상방에 위치하도록 이동시키고, 그 위치에서 노즐 아암(51)을 강하시켜 도포 위치에 배치한다. 그 후 정지되어 있는 웨이퍼(W1) 상에 노즐부(50)로부터 시너를 공급한 후, 당해 처리에서 도포하는 레지스트액의 노즐부(50)가 웨이퍼(W1)의 대략 중앙 상방에 위치하도록 노즐 아암(51)을 횡방향으로 이동시킨다. 이 이동 동작과 병행하여, 스핀 척(31a)을, 예를 들어 고속 회전시켜, 그 회전 중의 웨이퍼(W1) 상에 레지스트액을 공급, 정지하여 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 넓히는 스핀 코팅을 행한다.

계속해서 스핀 척(31a)을 저속으로 회전시켜, 스핀 코팅한 레지스트막의 막 두께를 균일하게 하고, 계속해서 다시 고속 회전시킴으로써 코팅한 레지스트액의 떨쳐내기(shake off) 건조를 행한다. 그 사이, 도포 노즐(5)은 로트의 2번째의 웨이퍼(W2)가 반입되는 2호기의 액처리부(3B)측으로 이동시켜, 제1 중간 대기부(62)에서 대기시킨다.

한편, 떨쳐내기 건조가 완료된 웨이퍼(W1)에 대해서는 대응하는 EBR 노즐(66)을 웨이퍼(W1)의 주연부까지 반송하고, 여기에 린스액을 도포하여 스핀 척(31a)을 회전시킴으로써 웨이퍼(W1) 주연부에 도포한 레지스트막을 제거한 후, 레지스트막의 경우와 마찬가지로 린스액의 떨쳐내기 건조를 행하여 일련의 액처리를 완료한다. EBR 노즐(66)을 대기부(60)까지 퇴피시킨 후, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W1)는 반입 시와는 역의 순서로 외부의 반송 수단으로 전달되어, 도포 장치(2)로부터 반출된다. 이와 같이 하여 각 액처리부(3)에는 미리 결정된 웨이퍼의 반입 순서에 따라서 웨이퍼가, 예를 들어 24초 간격으로 순차적으로 반송되어, 동일한 처리가 행해진다.

계속해서, 본 발명에 있어서의 도포 노즐(5)의 움직임에 대해 도 6 내지 도 9를 참조하면서 설명한다. 웨이퍼는 외부의 반송 수단에 의해, 로트의 1번째의 웨이퍼(W1)로부터 차례로 1호기의 액처리부(3A) → 2호기의 액처리부(3B) → 3호기의 액처리부(3C)의 순서로 각 액처리부(3A 내지 3C)로 반복해서 반입된다. 그리고, 도포 노즐(5)은, 도 6에 도시한 바와 같이 왕로에서는 메인 대기 위치(P0) → 제1 도포 위치(P1) → 제1 중간 대기 위치(P2) → 제2 도포 위치(P3) → 제2 중간 대기 위치(P4) → 제3 도포 위치(P5)까지 각각의 위치에 정지하면서 이동하고, 계속해서 귀로에서는 상기 제2 중간 대기 위치(P4)에 일단 정지한 후, 그 사이의 2호기의 액처리부(3B)를 넘어 제1 중간 대기 위치(P2)로 이동하고, 다음에 1호기의 액처리부(3A)로 반입되는 로트의 4번째의 웨이퍼(W4)(도시하지 않음)에 도포액을 공급할 때에는, 메인 대기 위치(P0)로는 복귀되지 않고, 당해 제1 중간 대기 위치(P2)로부터 직접 제1 도포 위치(P1)로 이동한다.

계속해서, 도 7 내지 도 9를 사용하여 본 발명의 작용에 대해 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도포 노즐(5)을 각 액처리부(3A 내지 3C)로 반입된 웨이퍼(W)에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 미리 결정된 웨이퍼(W)의 반입 순서에 따라서, 각 액처리부의 도포 위치로 순차적으로 이동시키는 동시에, 도포액의 공급이 종료된 제1 액처리부와, 다음에 도포액의 공급을 행하는 제2 액처리부 사이에, 도포액의 공급이 행해진 기판이 놓인 제3 액처리부가 개재될 때에는, 그 웨이퍼(W)가 당해 제3 액처리부로부터 반출될 때까지, 상기 제1 액처리부와 제3 액처리부 사이의 중간 대기 위치에서 상기 도포 노즐을 대기시키도록 상기 구동 기구(54)를 제어하는 것이므로, 이 점에 대해 설명한다.

도 8은 도포 노즐(5)의 위치와, 액처리부(3A 내지 3C)의 처리 상태를 시계열(타이밍 a 내지 타이밍 g)에 따라서 도시한 것이다. 도포 노즐(5)의 위치(P0 내지 P5)는 도 6에 도시하는 위치이고, 액처리부(3A 내지 3C)의 처리 상태에서는 스핀 척(31) 상에 웨이퍼(W)가 놓여 있는 모습을 도시하고 있고, 사선으로 나타내는 부위가 당해 웨이퍼(W)에 도포 노즐(5)로부터 도포액을 공급하고 있는 상태, 점선으로 나타내는 부위가 이들 액처리부(3A 내지 3C)로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 작업을 실행하고 있는 상태를 각각 도시하고 있다. 또한, 도 8의 타이밍 a 내지 타이밍 i는 도 9 및 도 10에 도시하는 (a) 내지 (i)와 일치하고 있다.

본 실시 형태에서는, 우선 타이밍 a[도 9의 (a)]는 어떤 로트의 웨이퍼(W)에 대한 레지스트액의 도포 처리를 개시하기 직전의 모습을 도시하고, 도포 노즐(5)은 메인 대기 위치(P0)에 위치하고 있고, 각 액처리부(3A 내지 3C)의 스핀 척(31a 내지 31c)에는 웨이퍼(W)가 아직 반송되어 있지 않은 상태이다.

계속해서, 타이밍 b[도 9의 (b)]에서는 어떤 로트의 1번째의 웨이퍼(W1)가 1호기의 액처리부(3A)의 스핀 척(31a)으로 반송되는 동시에, 도포 노즐(5)은 제1 도포 위치(P1)로 이동하여, 당해 스핀 척(31a) 상의 웨이퍼(W)에 대해 도포액의 공급을 행한다(스텝 S1). 여기서 실제로는, 웨이퍼(W1)가 스핀 척(31a) 상으로 반송되는 타이밍과, 도포 노즐(5)이 이동하는 타이밍과, 도포 노즐(5)로부터의 도포액의 공급 개시의 타이밍 사이에는 각각 타임 래그가 발생하고 있지만, 편의상 상기 타이밍 b는 이들 타이밍의 어긋남을 포함하는 것으로서 설명한다.

계속해서 타이밍 c[도 9의 (c)]에서는 도포액의 공급이 종료된 도포 노즐(5)이 제1 중간 대기 위치(P2)로 이동하여 정지하고(스텝 S2), 타이밍 d[도 9의 (d)]에서는 상기 로트의 2번째의 웨이퍼(W2)가 2호기의 액처리부(3B)의 스핀 척(31b)으로 반송되는 동시에, 도포 노즐(5)은 제2 도포 위치(P3)로 이동하여, 당해 스핀 척(31b) 상의 웨이퍼(W2)에 대해 도포액의 공급을 행한다(스텝 S3). 계속해서 타이밍 e[도 9의 (e)]에서는 도포액의 공급이 종료된 도포 노즐(5)이 제2 중간 대기 위치(P4)로 이동하여 정지한다(스텝 S4).

그리고, 타이밍 f[도 10의 (f)]에서는 상기 로트의 3번째의 웨이퍼(W3)가 3호기의 액처리부(3C)의 스핀 척(31c)으로 반송되는 동시에, 도포 노즐(5)은 제3 도포 위치(P5)로 이동하여 당해 스핀 척(31c) 상의 웨이퍼(W3)에 대해 도포액의 공급을 행한다(스텝 S5). 계속해서 타이밍 g[도 10의 (g)]에서는 도포액의 공급이 종료된 도포 노즐(5)이 귀로 방향으로 이동하여, 제2 중간 대기 위치(P4)로 복귀되어 정지한다(스텝 S6). 이 타이밍에서는, 진행 방향의 전방측에 있는 2호기의 액처리부(3B)의 스핀 척(31b) 상에는 이미 도포액이 공급된 웨이퍼(W2)가 적재되어 있으므로, 도포 노즐(5)은 당해 제2 중간 대기 위치(P4)에서 상기 웨이퍼(W2)가 2호기의 액처리부(3B)로부터 반출될 때까지 대기한다{타이밍 h[도 10의 (h-1)]}. 그리고, 당해 웨이퍼(W2)가 당해 액처리부(3B)로부터 반출된 후(스텝 S7), 도 10의 (h-2)에 도시한 바와 같이, 도포 노즐(5)은 제1 중간 대기 위치(P2)로의 이동을 개시하여, 당해 중간 대기 위치(P2)에서 정지한다(스텝 S8).

계속해서, 타이밍 i[도 10의 (i)]에서는 상기 로트의 4번째의 웨이퍼(W4)가 1호기의 액처리부(3A)의 스핀 척(31a)으로 전달되는 동시에, 도포 노즐(5)은 제1 도포 위치(P1)로 이동하여, 당해 스핀 척(31a) 상의 웨이퍼(W4)에 대해 도포액의 공급을 행한다(스텝 S9). 이후, 상술한 도 9의 (c) 내지 도 10의 (i)의 공정을 반복해서 행하여, 당해 로트의 모든 웨이퍼(W)에 대해 순차적으로 도포액의 도포를 행하여, 당해 로트의 최후의 웨이퍼로의 도포 처리가 종료된 후, 도포 노즐(5)은 메인 대기 위치(P0)로 복귀된다. 이와 같은 도포 노즐(5)의 이동의 제어는 제어부(8)의 도포 노즐 제어 프로그램(81)에 의해, 구동 기구(54)를 통해 행해진다.

본 예에서는, 도포액의 공급이 종료된 제1 액처리부가 3호기의 액처리부(3C), 다음에 도포액의 공급을 행하는 제2 액처리부가 1호기의 액처리부(3A), 도포액의 공급이 행해진 웨이퍼(W)가 놓인 제3 액처리부가 2호기의 액처리부(3B)에 각각 상당한다. 그리고, 2호기의 액처리부(3B)에 도포액의 공급이 행해진 웨이퍼(W2)가 놓여 있으므로, 당해 웨이퍼(W2)가 당해 2호기의 액처리부(3B)로부터 반출될 때까지, 상기 3호기의 액처리부(3C)와 2호기의 액처리부(3B) 사이의 제2 중간 대기 위치(P4)에서 상기 도포 노즐(5)을 대기시키는 제어가 행해지고 있다.

상술한 실시 형태에 따르면, 상술한 바와 같이 2호기의 액처리부(3B)에 도포액의 공급이 행해진 웨이퍼(W2)가 놓여 있을 때에는, 당해 웨이퍼(W2)가 당해 2호기의 액처리부(3B)로부터 반출될 때까지, 상기 도포 노즐(5)을 2호기의 액처리부(3B)의 앞의 제2 중간 대기 위치(P4)에서 대기시키고 있으므로, 도포액이 공급된 웨이퍼(W)의 상방측을 도포 노즐(5)이 이동하는 일이 없다. 이로 인해, 도포 노즐(5)의 선단 근처까지 도포액이 가득 차게 되어, 이동 중에 도포액의 액 적하가 발생하기 쉬운 상태라도, 상기 도포액이 공급된 웨이퍼(W)로의 도포 노즐(5)로부터의 액 적하의 발생을 방지할 수 있다. 이에 의해, 도포액의 막 두께가 불균일해져, 노광 불량의 원인으로 되는 등의 것이 억제되어, 불량품의 발생이 방지되고, 수율 향상에 공헌할 수 있다.

또한, 액처리부가 4개인 경우에는, 도 11에 도시한 바와 같이 3호기의 액처리부(3C)와 4호기의 액처리부(3D) 사이에 제3 중간 대기부를 설치하여, 왕로에서는 메인 대기 위치(P0) → 제1 도포 위치(P1) → 제1 중간 대기 위치(P2) → 제2 도포 위치(P3) → 제2 중간 대기 위치(P4) → 제3 도포 위치(P5) → 제3 중간 대기부 상의 제3 중간 대기 위치(P6) → 4호기의 액처리부(3D)에 있어서의 제4 도포 위치(P7)까지 순서대로 이동하고, 계속해서 귀로에서는 제3 중간 대기 위치(P6) → 제2 중간 대기 위치(P4) → 제1 중간 대기 위치(P2)의 경로로 차례로 이동한다. 이때 귀로에서는, 예를 들어 3호기의 액처리부(3C)와 2호기의 액처리부(3B)에 도포액이 공급된 웨이퍼(W)가 놓여 있으므로, 제3 중간 대기 위치(P6)에서 3호기의 액처리부(3C)로부터 도포액이 공급된 웨이퍼(W3)가 반출될 때까지 대기하고, 당해 웨이퍼(W3)의 반출 후, 제2 중간 대기 위치(P4)를 향한 이동을 개시한다. 또한, 제2 중간 대기 위치(P4)에서 2호기의 액처리부(3B)로부터 도포액이 공급된 웨이퍼(W2)가 반출될 때까지 대기하고, 당해 웨이퍼(W2)의 반출 후, 제1 중간 대기 위치(P2)를 향한 이동을 개시한다.

이상에 있어서 본 발명에서는, 상기 도포 노즐(5)을 귀로 방향에 있어서 중간 대기 위치끼리의 사이에서 이동시킬 때의 도포 노즐(5)의 이동 속도가, 당해 도포 노즐(5)을 왕로 방향에 있어서 이동시킬 때의 이동 속도보다도 커지도록 설정해도 좋다. 이에 의해, 중간 대기 위치에서 도포액이 공급된 웨이퍼(W)의 반출을 대기하였다고 해도, 이 대기 시간만큼의 시간의 증가를 도포 노즐(5)의 이동 시간을 단축함으로써 보상할 수 있으므로, 처리량의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은, 예를 들어 3개의 액처리부(3A 내지 3C)를 횡방향으로 일렬로 배열했을 때에, 배열 방향의 일측에 1호기의 액처리부(3A)를 설치하고, 배열 방향의 타측에 2호기의 액처리부(3B)를 설치하고, 이들의 정중앙에 3호기의 액처리부(3C)를 배치하고,

웨이퍼(W)의 반입을 1호기의 액처리부(3A) → 2호기의 액처리부(3B) → 3호기의 액처리부(3C)의 순서에 따라서 반복해서 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 즉, 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 1호기의 액처리부(3A)에 로트의 1번째의 웨이퍼(W1)를 전달하고, 계속해서 도 12의 (b)에 도시한 바와 같이, 2호기의 액처리부(3B)에 로트의 2번째의 웨이퍼(W2)를 전달하고, 도 12의 (c)에 도시한 바와 같이, 3호기의 액처리부(3C)에 로트의 3번째의 웨이퍼(W3)가 전달된다.

이 경우에는, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 1호기의 액처리부(3A)(제1 액처리부)에서 로트의 4번째의 웨이퍼(W)에 대해 도포 노즐(5)에 의한 도포액의 공급이 행해진 후, 도포 노즐(5)을 2호기의 액처리부(3B)(제2 액처리부)의 도포 위치로 이동하지만, 이들 사이에 배열된 3호기의 액처리부(3C)(제3 액처리부)에는 도포액이 공급된 로트의 3번째의 웨이퍼(W3)가 놓여 있으므로, 도포 노즐(5)은 상기 1호기의 액처리부(3A)와 3호기의 액처리부(3C) 사이의 제1 중간 대기 위치에서 당해 웨이퍼(W3)의 반출을 대기하고, 상기 웨이퍼(W3)의 반출이 종료된 후, 도포 노즐(5)의 이동을 개시한다. 계속해서 도포 노즐(5)은, 예를 들어 도 13의 (b)에 도시하는, 3호기의 액처리부(3C)와 2호기의 액처리부(3B) 사이의 제2 중간 대기 위치를 통과하여, 제3 액처리부(3C)의 제3 도포 위치(P5)로 이동된다.

계속해서 본 발명의 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 도 4 및 도 5로 설명을 되돌리면, 도포 노즐(5)은 노즐부(50)의 선단부를 촬상하는 촬상 수단으로서, 예를 들어 CCD 카메라 등의 카메라(56)를 구비하는 동시에, 촬상되는 노즐부(50) 조명용 광원(57)이 설치되어 있다. 도 5 중 부호 58은 상기 카메라(56)의 고정 부재이다. 그리고, 제어부(8)는 카메라(56)로부터 취득한 촬상 결과에 기초하여 각 노즐부(50) 선단부로부터의 도포액의 액 적하가 발생한 것을 판단하여, 그 판단 결과에 기초하여 도포 노즐(5)에 소정의 처치 동작을 실행시키는 기능을 더 구비하고 있다.

예를 들어, 제어부(8)에서는 도포 노즐(5)의 노즐부(50)에 액 적하가 발생하고 있을 때에 소정의 처리를 실행하는 액 적하 처리 프로그램(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 이 액 적하 처리 프로그램은 도포 노즐(5)의 노즐부(50)에 액 적하가 발생하고 있는지 여부를 판단하여, 액 적하가 발생하는 노즐을 식별하는 기능을 갖는 판단 수단이나, 판단 수단에 의한 판단에 기초하여 대처 작업을 실행하기 위한 실행 수단 등을 구비하고 있다. 여기서, 본 실시 형태에 있어서 「액 적하」라고 함은, 노즐부(50)의 선단면으로부터 하방으로 도포액이 노출된 상태를 의미한다.

본 실시 형태의 작용에 대해 도 14 내지 도 17을 사용하여 간단하게 설명한다. 도포 노즐(5)은 중간 대기 위치에서 대기하고 있을 때에, 노즐부(50)의 선단이 상기 카메라(56)에 의해 촬상되고, 이에 의해 노즐부(50) 선단부의 화상 정보를 취득하여(스텝 S11), 판단 수단에 의해 이 화상 정보(촬상 결과)에 기초하여, 액 적하가 발생하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S12). 여기서, 본 실시 형태에 있어서 「액 적하」라고 함은, 도 15에 도시한 바와 같이 노즐부(50)의 선단면으로부터 하방으로 도포액(R)이 노출된 상태를 의미하고 있고, 노즐부(50)의 선단면으로부터 하방측으로 도포액(R)이 노출되어 있으면 액 적하가 발생하고 있다고 판단한다. 그리고, 액 적하가 발생하고 있지 않으면 처리를 속행하고, 액 적하의 발생이 인정되면 상기 판단 수단에 의해 액 적하가 발생하고 있는 노즐부(50)를 특정한다(스텝 S13). 이 노즐부(50)의 특정은, 예를 들어 취득한 화상 정보를 X-Y 좌표 상에 전개하여, 액 적하가 확인된 위치에 기초하여 그 노즐부(50)를 식별함으로써 행해진다.

계속해서, 판단 수단에 의해 액 적하가 발생하고 있는 노즐부(50)가 다음의 도포 처리에 사용하는 노즐부(50)인지 여부를 판단하여(스텝 S14), 다음의 도포 처리에 사용하지 않는 노즐부(50)이면, 실행 수단에 의해 석백 밸브의 흡인량을 크게 하여, 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이 노즐부(50)의 선단부의 도포액(R)의 흡인에 의한 도입을 실행하여(스텝 S15), 처리를 속행한다.

한편, 다음의 도포 처리에 사용하는 노즐부(50)이면, 실행 수단에 의해 당해 중간 대기부에 있어서, 예를 들어 도 17에 도시한 바와 같이 소정량의 도포액의 토출(더미 디스펜스)을 실행하고(스텝 S16), 그 후처리를 속행한다. 이 일련의 작업에 대해서는 중간 대기부에서 대기하고 있을 때에 실행된다.

본 실시 형태에 따르면, 중간 대기부(62, 63)에서 도포 노즐(5)에 액 적하의 발생이 인정된 경우에, 도포 노즐(5)을 이동시키기 전에, 석백이나 더미 디스펜스 등의 대처 작업이 행해지므로, 도포 노즐(5)의 이동 중에 목적 외의 위치에서의 도포액의 적하를 미연에 방지할 수 있으므로, 불량품의 발생이 방지되어 수율 향상에 공헌할 수 있다. 이때, 도포 노즐(5)이 중간 대기 위치에서 대기하고 있는 시간에, 액 적하의 발생의 유무의 확인 작업이나, 액 적하 발생 시에 있어서의 대처 작업을 행하고 있으므로, 도포 노즐(5)의 대기 시간을 유효하게 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 처리에 사용하는 노즐부(50)에 대해서는 더미 디스펜스를 행하고 있지만, 이는 도포 처리 시에 있어서의 도포액의 토출량을 안정시키기 위해서이다. 단, 도포 처리에 사용하는 노즐부(50)에 대해서도 석백을 행하도록 해도 좋다.

또한, 본 실시 형태에서는 더미 디스펜스를 중간 대기부(62, 63)에서 행하고 있지만, 메인 대기부(61)에 도포 노즐(5)을 복귀시켜 행하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 중간 대기부(62, 63)에는 반드시 더미 디스펜스용 컵부(64)나 액체 배출로(65)를 설치할 필요는 없다. 또한, 상기 액 적하의 발생의 유무나, 액 적하가 발생한 노즐의 특정은 경고나 알람을 발하고, 촬상한 화상 정보에 기초하여 오퍼레이터가 행하고, 오퍼레이터에 의해 석백이나 더미 디스펜스의 지시를 행하도록 해도 좋다.

다음에, 도포, 현상 장치에 상술한 도포 장치(2)를 적용한 일례에 대해 간단하게 설명한다. 도 18은 도포, 현상 장치에 노광 장치가 접속된 시스템의 평면도이고, 도 19는 상기 시스템의 사시도이다. 또한, 도 20은 상기 시스템의 종단면도이다. 이 장치에는 캐리어 블록(S1)이 설치되어 있고, 그 적재대(91) 상에 적재된 밀폐형의 캐리어(C)로부터 전달 아암(D1)이 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(S2)으로 전달하고, 처리 블록(S2)으로부터 전달 아암(D1)이 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(C)로 복귀시키도록 구성되어 있다.

상기 처리 블록(S2)은 도 19에 도시한 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, 하부로부터 차례로 적층하여 구성되어 있다.

제2 블록(BCT층)(B2)과 제4 블록(TCT층)(B4)은 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 도포액을 스핀 코팅에 의해 도포하는 본 실시 형태에 관한 도포 장치(2)와, 이 도포 장치(2)에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열ㆍ냉각계의 처리 유닛군과, 상기 도포 장치(2)와 처리 유닛군 사이에 설치되어, 이들 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A2, A4)에 의해 구성되어 있다. 제3 블록(COT층)(B3)에 대해서도 상기 도포액이 레지스트액인 것을 제외하면 동일한 구성이다.

한편, 제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는, 예를 들어 하나의 DEV층(B1) 내에 현상 유닛이 2단으로 적층되어 있다. 그리고, 당해 DEV층(B1) 내에는 이들 2단의 현상 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송 아암(A1)이 설치되어 있다.

또한, 처리 블록(S2)에는, 도 18 및 도 20에 도시한 바와 같이 선반 유닛(U1)이 설치되고, 이 선반 유닛(U1)의 각 부에는 처리 블록(S2)의 전달 아암(D2)에 의해 액세스되는 동시에, 선반 유닛(U1)의 일부에는 캐리어 블록(S1)의 전달 아암(D1)이 액세스되도록 구성되어 있다. 그리고, 캐리어 블록(S1)으로부터의 웨이퍼(W)는 상기 선반 유닛(U1)의 하나의 전달 유닛, 예를 들어 제2 블록(BCT층)(B2)의 대응하는 전달 유닛(CPL2)으로, 상기 전달 아암(D1)에 의해 순차적으로 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 가열ㆍ냉각계의 처리 유닛군)으로 반송하고, 이들 유닛에서 웨이퍼(W)에는 반사 방지막이 형성된다.

그 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(BF2), 전달 아암(D2), 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(CPL3) 및 반송 아암(A3)을 통해 제3 블록(COT층)(B3)으로 반입되어 레지스트막이 형성된다. 또한, 웨이퍼(W)는 반송 아암(A3) → 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(BF3) → 전달 아암(D2)을 경유하여 선반 유닛(U1)에 있어서의 전달 유닛(CPL11)으로 전달된다. 또한, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 제4 블록(TCT층)(B4)에서 반사 방지막이 더 형성되는 경우도 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)는 전달 유닛(CPL4)을 통해 반송 아암(A4)으로 전달되어, 반사 방지막이 형성된 후, 반송 아암(A4)에 의해 전달 유닛(TRS4), 전달 아암(D2)을 통해 전달 유닛(CPL11)으로 반송된다.

한편, DEV층(B1) 내의 상부에는 상기 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(CPL11)으로부터 선반 유닛(U2)에 설치된 전달 유닛(CPL12)으로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용의 반송 수단인 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 레지스트막이나 또는 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는 상기 전달 유닛(CPL11)으로부터 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 유닛(CPL12)으로 직접 반송되어, 인터페이스 블록(S3)으로 도입되게 된다. 또한, 도 20 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.

계속해서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(D3)에 의해 노광 장치(S4)로 반송되고, 여기서 소정의 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U2)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(U1)의 전달대(TRS1)로 전달된다. 그리고, 전달 아암(D1)을 통해 원래의 캐리어(C)로 복귀된다. 또한, 도 18에 있어서 선반 유닛(U3)에는 각각 가열부와 냉각부를 적층한 열계 유닛군이 설치되어 있다.

이상에 있어서, 본 발명의 도포 노즐은 반드시 촬상 수단이나 조명을 구비할 필요는 없고, 이들 촬상 수단이나 조명은 중간 대기 위치에서 도포 노즐의 선단부를 촬상할 수 있는 구성이면, 그 형상이나 설치 위치는 적절하게 설정 가능하다. 또한, 본 발명의 도포액에는 레지스트액 외에, 현상액, 반사 방지막 형성용 약액, 보호막 형성용 약액, 층간 절연막 형성용 약액, 세정액 등이 포함되고, 액처리부로서는, 현상 처리부나 반사 방지막 형성 처리부, 보호막 형성용 액처리부, 층간 절연막 형성용 액처리부, 세정 처리용 액처리부 등에 적용할 수 있다.

W : 웨이퍼
2 : 도포 장치
3(3A, 3B, 3C) : 액처리부
4 : 컵체
5 : 도포 노즐
7 : 공급계
8 : 제어부
31 : 스핀 척
51 : 노즐 아암
50 : 노즐부
54 : 구동 기구
61 : 메인 대기부
62, 63 : 중간 대기부
66 : EBR 노즐
81 : 도포 노즐 제어 프로그램

Claims (8)

1. 기판을 수평으로 보유 지지하여, 연직축 주위로 회전시키는 동시에, 외부의 반송 수단과의 사이에서 기판의 전달을 행하는 기판 보유 지지부를 각각 구비하고, 횡방향으로 일렬로 배열된 n(n은 3이상의 정수)개의 액처리부와,
   상기 각 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판의 표면에 도포액을 공급하기 위해, 이들 n개의 액처리부에 공통으로 설치된 도포 노즐과,
   상기 도포 노즐을, 각 액처리부에 있어서의 기판에 도포액을 공급하는 도포 위치와, 당해 도포 노즐이 대기하기 위해, 서로 인접하는 액처리부끼리의 사이에 설정된 (n－1)개의 중간 대기 위치를 지나도록 이동시키는 구동 기구와,
   각 액처리부로 반입된 기판에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 미리 결정된 기판의 반입 순서에 따라서, 상기 도포 노즐을 각 액처리부의 도포 위치로 순차적으로 이동시키는 동시에, 도포액의 공급이 종료된 제1 액처리부와, 다음에 도포액의 공급을 행하는 제2 액처리부 사이에, 도포액의 공급이 행해진 기판이 놓인 제3 액처리부가 개재될 때에는, 그 기판이 당해 제3 액처리부로부터 반출될 때까지 상기 제1 액처리부와 제3 액처리부 사이의 중간 대기 위치에서 상기 도포 노즐을 대기시키도록 상기 구동 기구를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 액처리부로의 기판의 반입은 일렬로 배열된 액처리부의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향해 순서대로 행해지는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 도포 노즐을, 각 액처리부로 반입된 기판에 대해 도포액의 공급을 행하기 위해, 액처리부의 한쪽으로부터 다른 쪽을 향해 각 액처리부의 도포 위치로 왕로 방향으로 순차적으로 이동시키고, 계속해서 액처리부의 다른 쪽으로부터 한쪽을 향해, 액처리부를 넘어 상기 중간 대기 위치마다 정지시키면서 귀로 방향으로 이동시키도록 상기 구동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 도포 노즐을 상기 귀로 방향에 있어서 중간 대기 위치끼리의 사이에서 이동시킬 때의 도포 노즐의 이동 속도는 당해 도포 노즐을 왕로 방향에 있어서 이동시킬 때의 이동 속도보다도 큰 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일렬로 배열된 액처리부의 단부에는 상기 액처리부의 어느 하나에 로트의 1번째의 기판이 반입되기 전에, 도포 노즐을 대기시키는 메인 대기부가 설치되는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포 노즐에 설치되어, 도포액을 토출하고 있지 않을 때에 도포 노즐의 선단부로부터 도포액을 빨아들이기 위한 석백 밸브와,
   상기 중간 대기 위치에서 대기하는 도포 노즐의 선단부를 촬상하는 촬상 수단과,
   이 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 선단부로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 판단하는 판단 수단을 구비하고,
   상기 판단 수단에 의해 도포액의 액 적하가 발생했다고 판단되었을 때에, 상기 석백 밸브에 의해 도포액을 빨아들이는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 대기 위치에는 도포 노즐로부터 도포액의 토출을 행하기 위한 중간 대기부가 설치되는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 중간 대기 위치에서 대기하는 도포 노즐의 선단부를 촬상하는 촬상 수단과,
   이 촬상 수단에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 선단부로부터의 도포액의 액 적하의 발생을 판단하는 판단 수단을 구비하고,
   상기 판단 수단에 의해 도포액의 액 적하가 발생했다고 판단되었을 때에, 상기 메인 대기부 또는 중간 대기부에서 도포 노즐로부터 도포액을 토출시키는 것을 특징으로 하는, 액처리 장치.

Images