KR20110138180A - 도포 방법 및 도포 장치 - Google Patents

도포 방법 및 도포 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110138180A
KR20110138180A KR1020110058782A KR20110058782A KR20110138180A KR 20110138180 A KR20110138180 A KR 20110138180A KR 1020110058782 A KR1020110058782 A KR 1020110058782A KR 20110058782 A KR20110058782 A KR 20110058782A KR 20110138180 A KR20110138180 A KR 20110138180A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
prewet
coating
substrate
surface tension
Prior art date
Application number
KR1020110058782A
Other languages
English (en)
Inventor
가쯔노리 이찌노
겐따로오 요시하라
고오스께 요시하라
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20110138180A publication Critical patent/KR20110138180A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/002Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
    • B05D1/005Spin coating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/162Coating on a rotating support, e.g. using a whirler or a spinner
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/10Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
    • B05D3/104Pretreatment of other substrates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명의 과제는, 도포액, 예를 들어 레지스트액의 공급량이 적은 경우라도, 기판의 표면에 균일하게 도포막을 형성할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
도포 방법은, 기판(W)의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 기판을 회전시켜 프리웨트액을 제1 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과, 프리웨트액이 공급된 기판에 도포액(예를 들어, 레지스트액)을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 상기 제1 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 구비한다. 프리웨트액으로서, 도포막 성분(예를 들어, 레지스트 성분)을 용해할 수 있는 용제와, 이 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체를 혼합함으로써 얻은 도포액보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 사용한다. 용제와 고표면 장력 액체를 별개로 준비하여, 프리웨트액을 공급할 때에 용제와 고표면 장력 액체를 혼합한다.

Description

도포 방법 및 도포 장치{COATING METHOD AND COATING APPARATUS}
본 발명은, 전체적으로는 레지스트 등의 도포액의 도포 기술에 관한 것이고, 특히 도포액에 선행하여 기판에 공급되는 프리웨트액의 표면 장력을 조정함으로써 도포액의 피복성을 개선하는 기술에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 공정, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 공정, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 공정 등이 순차 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성되어 있다.
레지스트 도포 공정에서는, 회전 중인 웨이퍼 표면의 중심부에 노즐로부터 레지스트액을 공급하고, 그 레지스트액을 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 확산시킴으로써 웨이퍼의 표면 전체를 레지스트액으로 덮도록 하는, 이른바 스핀 도포법이 많이 사용되고 있다.
최근 반도체 디바이스의 회로의 가일층의 미세화에 수반하여, 레지스트 도포 처리에 있어서의 레지스트막의 박막화가 진행되고 있다. 또한, 레지스트액은 고가이므로, 사용량을 가능한 한 줄일 필요가 있다. 또한, 소량의 레지스트액으로 웨이퍼 표면 전체를 덮는 경우에는, 레지스트액 막 두께의 면내 균일성의 향상이 보다 중요해진다.
적은 레지스트액의 토출량으로 균일한 레지스트 도포를 달성하기 위한 수단으로서, 프리웨트 기술이 알려져 있다. 프리웨트는, 소량의 레지스트액으로 웨이퍼 표면 전체를 균일하게 덮는 것을 용이하게 하기 위해, 레지스트액을 웨이퍼에 공급하기 전에, 웨이퍼 상에 「프리웨트 시너」라 불리는 레지스트를 용해할 수 있는 용제를 공급하는 것이다. 프리웨트를 행함으로써, 소량의 레지스트액을 사용한 경우라도, 레지스트액이 웨이퍼 상에서 균일하게 확산되기 쉬워진다.
그러나 프리웨트를 행한 경우라도, 웨이퍼 표면 전체에 레지스트액을 균일하게 도포할 수 없게 되는 경우가 있다. 예를 들어, 웨이퍼 반경 방향으로 확산되어 가는 레지스트액이 웨이퍼의 주변부에 있어서 분기되어, 반경 방향으로 연장되는 다수의 가늘고 긴 줄이 나타나, 인접하는 라인 사이에는 레지스트가 도포되지 않는다고 하는 현상이 발생한다. 이 현상은,「핑거링」이라 불린다.
적은 레지스트액의 토출량으로 균일한 레지스트 도포를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 웨이퍼의 회전 제어 기술이 있다. 이 레지스트액 공급 및 확산시에 웨이퍼의 회전 속도 및 회전 가속도를 적절하게 시간 제어함으로써, 불필요하게 레지스트액이 기판 밖으로 비산되지 않도록 하고, 또한 높은 원심력을 받는 웨이퍼 외주부에 있어서의 막 두께의 감소 경향을 완화하는 기술이다.
그러나 회전 제어 기술만으로는, 대폭의 레지스트 절약을 달성하는 것은 곤란하다.
일본 특허 출원 공개 제2009-279476호 일본 특허 출원 공개 제2009-078250호 일본 특허 출원 공개 제2003-086489호 일본 특허 출원 공개 제2003-059825호
본 발명은, 레지스트액 등의 도포액의 공급량이 적은 경우라도, 도포액에 의해 기판의 표면을 확실하게 피복할 수 있고, 기판의 표면에 균일하게 도포막을 형성할 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명은, 제1 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제1 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과, 상기 프리웨트액이 공급된 상기 제1 기판에 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 제1 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 구비하고, 상기 도포막 형성 공정은, 상기 제1 기판을 회전시킨 상태에서, 상기 제1 기판의 중심부에 도포액을 공급하는 제1 단계와, 그 후, 상기 제1 기판의 회전 속도를 감소시키고, 계속해서 상기 제1 기판을 회전시키는 제2 단계와, 그 후, 상기 제1 기판의 회전 속도를 증가시켜, 상기 제1 기판 상의 도포액을 건조시키는 제3 단계를 갖고, 상기 제1 단계에 있어서, 상기 도포액을 상기 제1 기판 상에 공급하기 직전에 있어서는, 제1 일정한 회전 속도로 상기 제1 기판을 회전시켜, 상기 도포액의 공급을 개시한 후에 상기 기판의 회전 속도가 연속적으로 점차 증가하도록 하고, 상기 도포액의 토출 종료 전에, 상기 제1 기판의 회전 가속도를 점차적으로 감소시켜, 기판의 회전을 상기 제1 속도보다 빠른 제2 속도에 수렴시키도록 하고, 상기 프리웨트 공정에 있어서, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제와, 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체를 혼합함으로써 얻은 상기 도포액보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 상기 프리웨트액으로서 사용하는 도포 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 제1 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제1 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 상기 제1 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과, 상기 프리웨트액이 공급된 상기 제1 기판에 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 상기 제1 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 구비하고, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제와, 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체를 혼합함으로써 얻은 상기 도포액보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 상기 프리웨트액으로서 사용하는 동시에, 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 별개로 준비하여, 상기 프리웨트액을 공급할 때에 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 혼합하는 도포 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 기판을 보유 지지하여 회전시키는 스핀 척과, 상기 스핀 척에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 도포액을 공급하는 적어도 하나의 도포액 노즐과, 상기 스핀 척에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 프리웨트액을 공급하는 적어도 하나의 프리웨트 노즐과, 상기 도포액 노즐에 도포액을 공급하는 도포액 공급 기구와, 상기 프리웨트 노즐에 프리웨트액을 공급하는 프리웨트액 공급 기구를 구비하고, 상기 프리웨트액 공급 기구는, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제의 공급원과 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체의 공급원에 접속되고, 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 혼합하여 상기 프리웨트 노즐에 공급하는 프리웨트액 공급 제어부를 갖고 있고, 상기 프리웨트액 공급 제어부는 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체의 혼합비를 가변으로 조정할 수 있도록 구성되어 있는 도포 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 고표면 장력 액체를, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제에 첨가함으로써 프리웨트액의 표면 장력을 조정함으로써, 기판 표면에 균일하게 도포액을 도포할 수 있다.
도 1은 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도.
도 2는 도포 현상 처리 시스템의 정면도.
도 3은 도포 현상 처리 시스템의 배면도.
도 4는 레지스트 도포 장치의 구성을 도시하는 개략 종단면도.
도 5는 레지스트 도포 장치의 구성을 도시하는 개략 횡단면도.
도 6은 레지스트 도포 처리의 주된 공정을 나타내는 흐름도.
도 7은 레지스트 도포 처리의 각 공정에 있어서의 웨이퍼의 회전 속도를 프리웨트액 및 레지스트액의 공급 타이밍과 함께 나타내는 그래프.
도 8은 프리웨트액의 표면 장력 조정의 효과의 원리를 설명하는 모식도.
도 9는 실험 1의 결과를 나타내는 그래프다.
도 10은 실험 1의 결과를 나타내는 사진의 사본.
도 11은 실험 2의 결과를 나타내는 표.
도 12는 실험 3의 결과를 나타내는 그래프.
도 13은 프리웨트액 공급 기구의 변형예를 도시하는 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
우선, 기판에 레지스트를 도포하기 위한 도포 장치가 조립된 도포 현상 처리 시스템의 전체 구성에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도포 현상 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시하는 바와 같이 예를 들어 외부로부터 도포 현상 처리 시스템(1)에 대해 복수매의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 반입출하기 위한 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 공정 중에서 낱장식으로 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)과, 처리 스테이션(3)에 인접하는 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(5)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)에는, 카세트 적재대(10)가 설치되고, 당해 카세트 적재대(10)에는 복수의 카세트(C)를 X 방향(도 1 중의 상하 방향)으로 1열로 적재할 수 있다. 카세트 스테이션(2)에는, 반송로(11) 상을 X 방향을 따라 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(12)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(12)는, 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 배열 방향(Z 방향 ; 연직 방향)으로도 이동 가능하여, 카세트(C) 내의 복수매의 웨이퍼(W)에 대해 선택적으로 액세스할 수 있다. 또한 웨이퍼 반송 장치(12)는, 연직 방향의 축 주위(θ 방향)로 회전 가능하여, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제3 처리 장치군(G3)의 각 처리 장치에 대해 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)은, 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들어 5개의 처리 장치군(G1 내지 G5)을 구비하고 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 부방향(負方向)(도 1 중의 하방향)측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 인터페이스 스테이션(5)측을 향해 제1 처리 장치군(G1)과, 제2 처리 장치군(G2)이 차례로 배치되어 있다. 처리 스테이션(3)의 X 방향 정방향(正方向)(도 1 중의 상방향)측에는, 카세트 스테이션(2)측으로부터 인터페이스 스테이션(5)측을 향해 제3 처리 장치군(G3), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5)이 차례로 배치되어 있다. 제3 처리 장치군(G3)과 제4 처리 장치군(G4) 사이에는, 제1 반송 장치(20)가 설치되어 있다. 제1 반송 장치(20)는, 제1 처리 장치군(G1), 제3 처리 장치군(G3) 및 제4 처리 장치군(G4) 내의 각 장치에 대해 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 제4 처리 장치군(G4)과 제5 처리 장치군(G5) 사이에는, 제2 반송 장치(21)가 설치되어 있다. 제2 반송 장치(21)는, 제2 처리 장치군(G2), 제4 처리 장치군(G4) 및 제5 처리 장치군(G5) 내의 각 장치에 대해 선택적으로 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제1 처리 장치군(G1)에는, 웨이퍼(W)에 소정의 액체를 공급하여 처리를 행하는 액처리 장치, 예를 들어 도포 장치로서의 레지스트 도포 장치(30, 31, 32)와, 노광 처리시의 광의 반사를 방지하는 반사 방지막을 형성하는 보텀 코팅 장치(33, 34)가 아래부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 제2 처리 장치군(G2)에는, 액처리 장치, 예를 들어 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리하는 현상 처리 장치(40 내지 44)가 아래부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 또한, 제1 처리 장치군(G1) 및 제2 처리 장치군(G2)의 최하단에는, 각 처리 장치군(G1, G2) 내의 상기 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 케미컬실(50, 51)이 각각 설치되어 있다.
예를 들어, 도 3에 도시하는 바와 같이 제3 처리 장치군(G3)에는, 웨이퍼(W)를 온도 조절판 상에 적재하여 웨이퍼(W)의 온도 조절을 행하는 온도 조절 장치(60), 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 트랜지션 장치(61), 온도 조절 장치(62 내지 64) 및 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열 처리 장치(65 내지 68)가 아래부터 차례로 9단으로 겹쳐져 있다.
제4 처리 장치군(G4)에는, 예를 들어 온도 조절 장치(70), 레지스트 도포 처리 후에 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 프리 베이크 장치(71 내지 74) 및 현상 처리 후에 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 포스트 베이크 장치(75 내지 79)가 아래부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
제5 처리 장치군(G5)에는, 웨이퍼(W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예를 들어 온도 조절 장치(80 내지 83), 노광 후에 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 노광 후 베이크 장치(84 내지 89)가 아래부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이 제1 반송 장치(20)의 X 방향 정방향측에는, 복수의 처리 장치가 배치되어 있고, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 소수화 처리하기 위한 어드히젼 장치(90, 91)가 아래부터 차례로 2단으로 겹쳐져 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이 제2 반송 장치(21)의 X 방향 정방향측에는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 에지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치(92)가 배치되어 있다.
인터페이스 스테이션(5)에는, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이 X 방향으로 연신하는 반송로(100) 상을 이동하는 웨이퍼 반송 장치(101)와, 버퍼 카세트(102)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(101)는, Z 방향으로 이동 가능하고 또한 θ 방향으로도 회전 가능하여, 인터페이스 스테이션(5)에 인접한 노광 장치(4)와, 버퍼 카세트(102) 및 제5 처리 장치군(G5)의 각 장치에 대해 액세스하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 노광 장치(4)는, 액침 노광 장치로, 웨이퍼(W)의 표면에 액체, 예를 들어 순수(純水)의 액막을 체류시킨 상태에서, 당해 순수의 액막을 개재하여 웨이퍼(W)의 표면의 레지스트막을 노광할 수 있다. 단, 노광 장치(4)는 다른 방식의 노광을 행하는 것이라도 좋다. 또한, 레지스트 도포 현상 시스템의 구성은, 도시예에 한정되는 것은 아니며, 본 명세서에 있어서 설명하는 레지스트의 도포 및 현상을 위한 각종 처리를 실행하는 것이 가능한 임의의 다른 구성을 채용할 수 있다.
다음에, 레지스트 도포 장치(30 내지 32)의 구성에 대해 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 레지스트 도포 장치(30 내지 32)의 구성은 서로 실질적으로 동일하므로, 대표하여 레지스트 도포 장치(30)의 구성에 대해 설명하는 것으로 한다.
레지스트 도포 장치(30)는, 예를 들어 도 4에 도시하는 바와 같이 케이싱(120)을 갖고, 그 케이싱(120) 내의 중앙부에는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시키는 회전 보유 지지부로서의 스핀 척(130)이 설치되어 있다. 스핀 척(130)은, 수평한 상면을 갖고, 당해 상면에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(130) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(130)은, 예를 들어 모터 등을 구비한 척 구동 기구(131)를 갖고, 그 척 구동 기구(131)에 의해 소정의 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동 기구(131)에는, 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있어, 스핀 척(130)은 상하 이동 가능하다. 또한, 스핀 척(130)의 회전 속도는, 후술하는 제어부(160)에 의해 제어되고 있다.
스핀 척(130)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어, 회수하는 컵(132)이 설치되어 있다. 컵(132)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(133)과, 컵(132) 내의 분위기를 배기하는 배기관(134)이 접속되어 있다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 컵(132)의 X 방향 부방향(도 5의 하방향)측에는, Y 방향(도 5의 좌우 방향)을 따라 연신되는 레일(140)이 형성되어 있다. 레일(140)은, 예를 들어 컵(132)의 Y 방향 부방향(도 5의 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y 방향 정방향(도 5의 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(140)에는, 2개의 아암(141, 142)이 장착되어 있다.
제1 아암(141)에는, 제1 레지스트액을 토출하는 제1 레지스트 노즐(143A) 및 제2 레지스트액을 토출하는 제2 레지스트 노즐(143B)이 지지되어 있다. 제1 아암(141)은, 도 5에 도시하는 노즐 구동부(144)에 의해, 레일(140) 상을 이동 가능하다. 이에 의해, 레지스트 노즐(143A, 143B)은, 컵(132)의 Y 방향 정방향측의 외측에 설치된 각각의 대기부(145A, 145B)로부터 컵(132) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있고, 또한 당해 웨이퍼(W)의 표면 상을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 아암(141)은, 노즐 구동부(144)에 의해 승강 가능하여, 레지스트 노즐(143A, 143B)의 높이를 조정할 수 있다. 제1 아암(141)과 노즐 구동부(144)에 의해 레지스트 노즐 이동 기구가 구성되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 레지스트 노즐(143A)에는, 제1 레지스트액 공급원(146A)에 연통되는 제1 공급관(147A)이 접속되어 있다. 또한, 제2 레지스트 노즐(143B)에는, 제2 레지스트액 공급원(146B)에 연통되는 제2 공급관(147B)이 접속되어 있다. 제1 레지스트액 공급원(146A)에는, 제1 레지스트액으로서 예를 들어 표면 장력이 28.8[mN/m]인 ArF 액침 노광용 레지스트(A)가 저류되어 있다. 예를 들어, 제1 레지스트액은, 얇은 레지스트막 예를 들어 150㎚ 이하의 레지스트막을 형성하기 위한 저점도(예를 들어, 2cp 이하)로 조정되어 있다.
제2 레지스트액 공급원(146B)에는 제1 레지스트액과 표면 장력이 다른 제2 레지스트액이 저류되어 있다. 또한, 제2 레지스트액은, 제1 레지스트액과 레지스트 성분이 동일하고, 용제 함유량의 차이에 의해 제1 레지스트액과 표면 장력이 다른 것이라도 좋다. 혹은, 제2 레지스트액은, 제1 레지스트액과 레지스트 성분이 다른 것이라도 좋다.
제1 및 제2 공급관(147A, 147B)에는 각각 밸브(148A, 148B)가 설치되어 있고, 이들 밸브(148A, 148B)의 개폐에 의해, 제1 및 제2 레지스트 노즐(143A, 143B)로부터의 레지스트액의 토출 및 토출 정지를 행할 수 있다.
레지스트 성분이 동일하고 점도만이 다른 2종류 이상의 레지스트를 도포하는 경우에는, 레지스트 노즐은 단 하나만 설치해도 된다. 이 경우, 레지스트액의 저류부와 용제의 저류부에 접속된 용제 함유율 조정 기구(예를 들어, 혼합율 가변 믹서 등)를 통해 상기 하나의 레지스트 노즐에 공급할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「레지스트액의 표면 장력」은 레지스트액 전체의 표면 장력을 의미하는 것이며, 레지스트액 중에 포함되는 용제의 함유율이 변화되면 당연히 그 레지스트액의 표면 장력은 변화된다.
제2 아암(142)에는, 제1 프리웨트 노즐(150A) 및 제2 프리웨트 노즐(150B)이 지지되어 있다. 제2 아암(142)은, 도 5에 도시하는 노즐 구동부(151)에 의해 레일(140) 상을 이동 가능하여, 프리웨트 노즐(150A, 150B)을, 컵(132)의 Y 방향 부방향측의 외측에 설치된 각각의 대기부(152A, 152B)로부터 컵(132) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동시킬 수 있다. 또한, 노즐 구동부(151)에 의해, 제2 아암(142)은 승강 가능하여, 프리웨트 노즐(150A, 150B)의 높이를 조절할 수 있다. 제2 아암(142)과 노즐 구동부(151)에 의해 레지스트 노즐 이동 기구가 구성되어 있다.
제1 및 제2 프리웨트 노즐(150A, 150B)에는, 프리웨트액 공급 기구에 의해 프리웨트액이 공급된다. 프리웨트액 공급 기구는, 고표면 장력 액체(HSTL)의 공급원(154A)과, 레지스트를 용해할 수 있는 용제(이하 「레지스트 용해성 용제」라고도 함)(SOLVENT)의 공급원(용제 공급원)(154B)을 갖고 있다. 또한, 「레지스트 용해성 용제」는, 레지스트액 중에 레지스트 성분의 용매로서 포함되어 있는 용제에 한정되지 않고, 레지스트 성분을 용해할 수 있는 일반적인 용제 중으로부터 선택할 수 있다. 고표면 장력 액체는, 레지스트 용해성 용제보다도 높은 표면 장력을 갖고 있고, 이 의미에서 본 명세서에 있어서「고」표면 장력 액체라 칭해진다. 레지스트 용해성 용제로서는, 예를 들어 OK73[프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME)와 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)의 혼합 용액(혼합비는 7:3) ; 표면 장력은 27.7mN/m ; 도쿄 오오요오 가가꾸 가부시끼가이샤제], CHN(시클로헥사논, 표면 장력은 33.5mN/m)이 예시된다. OK73보다도 높은 표면 장력을 갖는 유체로서는, DIW(순수), GBL(γ-부틸락톤)이 예시된다. 고표면 장력 액체 공급원(154A)은, 제1 라인(155A)을 통해 제1 프리웨트 노즐(150A)에 접속되어 있다. 용제 공급원(154B)은, 제2 라인(155B)을 통해 제2 프리웨트 노즐(150B)에 접속되어 있다.
프리웨트액 공급 기구는, 제1 및 제2 프리웨트 노즐(150A, 150B)로부터의 프리웨트액의 공급 상태를 제어하는 공급 제어부(156)를 더 갖고 있다. 공급 제어부(156)는, 제1 라인(155A)과 제2 라인(155B)을 접속하는 접속 라인(157)과, 접속 라인(157)에의 접속점보다 하류측에 있어서 제2 라인(155B)에 개재 설치된 밸브(158)와, 접속 라인(157)에의 접속점보다 상류측에 있어서 제1 라인(155A)에 개재 설치된 밸브(159)와, 접속 라인(157)에 개재 설치된 밸브(160)를 갖고 있다. 또한, 접속 라인(157)은, 제1 라인(155A)과의 접속점을 넘어 연장되어 드레인 라인(157A)을 이루고, 드레인 라인(157A)은 도시하지 않은 드레인부로 통하고 있다. 드레인 라인(157A)에는, 밸브(161)가 개재 설치되어 있다. 밸브(158, 159, 160, 161)는 바람직하게는 자동 에어 오퍼레이션 밸브이며, 후술하는 제어부(160)에 의해 제어된다. 밸브(158, 159, 160)는, 개폐 기능에 더하여 유량 조정 기능을 갖는 밸브, 바람직하게는 자동 에어 오퍼레이션 밸브이다. 밸브(160, 161)는 개폐 기능만을 갖는 차단 밸브라도 좋다. 또한, 도 4에 도시하는 프리웨트액 공급 기구에 있어서, F는 필터, FM은 플로우 미터이다.
도 4에 도시하는 구성으로부터 명백한 바와 같이, 프리웨트액 공급 기구에 있어서는, 제1 프리웨트 노즐(150A)로부터 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체의 혼합 액체로 이루어지는 프리웨트액이 공급되는 상태와, 제2 프리웨트 노즐(150B)로부터 레지스트 용해성 용제만으로 이루어지는 프리웨트액이 공급되는 상태를 선택적으로 실현할 수 있다. 즉, 밸브(160, 161, 162)를 폐쇄하고, 밸브(158)를 개방함으로써, 제2 프리웨트 노즐(152B)로부터 레지스트 용해성 용제를 프리웨트액으로서 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 또한, 밸브(158, 161)를 폐쇄하고, 밸브(162)를 개방하고, 밸브(159, 160)를 각각 적당한 개방도로 개방함으로써, 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체가 조정된 원하는 혼합비를 갖는 혼합 액체를 프리웨트액으로서 웨이퍼(W)에 공급할 수 있다. 또한, 드레인 라인(157A)의 밸브(161)는, 혼합 액체의 혼합비를 변경하고자 하는 경우 등에, 공급 제어부(156)의 부분에 체류한 혼합 액체를 드레인으로 배출시키기 위해 사용할 수 있다.
또한, 프리웨트액 공급에 사용되는 부재의 명칭에 부여된「제1」,「제2」는, 특허청구범위의 기재와 일치하고 있지 않은 경우도 있는 점에 주의해 주었으면 한다.
또한, 각 노즐과 각 아암의 관계는 도시된 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 레지스트 노즐(143A)과 제2 레지스트 노즐(143B)이 별개의 아암에 의해 지지되어 있어도 된다. 또한, 제1 프리웨트 노즐(150A)과 제2 프리웨트 노즐(150B)이 각각의 아암에 지지되어 있어도 된다. 또한, 모든 노즐을 공통 아암에 의해 지지하는 것도 가능하다.
상술한 스핀 척(130)의 회전 동작, 노즐 구동부(144)에 의한 레지스트 노즐(143A, 143B)의 이동 동작, 밸브(148A, 148B)에 의한 레지스트 노즐(143A, 143B)의 레지스트액의 토출 동작, 노즐 구동부(151)에 의한 제1 및 제2 프리웨트 노즐(150A, 150B)의 이동 동작, 밸브(158 내지 162)에 의한 제1 및 제2 프리웨트 노즐(150A, 150B)의 프리웨트액의 토출 동작은, 제어부(160)에 의해 제어되고 있다. 제어부(160)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 예를 들어 메모리에 기억된 프로그램을 실행함으로써, 레지스트 도포 장치(30)에 있어서의 레지스트 도포 프로세스를 실현할 수 있다. 또한, 레지스트 도포 장치(30)에 있어서의 레지스트 도포 프로세스를 실현하기 위한 각종 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 CD 등의 기억 매체(H)에 기억되어 있었던 것이며, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(160)에 인스톨된 것이 사용되고 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 레지스트 도포 장치(30)에서 행해지는 도포 프로세스를, 도포 현상 처리 시스템(1) 전체에서 행해지는 웨이퍼 처리 프로세스와 함께 설명한다.
우선 도 1에 도시하는 웨이퍼 반송 장치(12)에 의해, 카세트 적재대(10) 상의 카세트(C) 내로부터 미처리 웨이퍼(W)가 1매씩 취출되어, 처리 스테이션(3)에 순차 반송된다. 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 제3 처리 장치군(G3)에 속하는 온도 조절 장치(60)로 반송되어, 소정 온도로 온도 조절된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 예를 들어 보텀 코팅 장치(34)로 반송되어, 반사 방지막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 예를 들어 가열 처리 장치(65), 온도 조절 장치(70)로 순차 반송되어, 각 처리 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 복수의 레지스트 도포 장치(30 내지 32) 중 하나, 예를 들어 레지스트 도포 장치(30)로 반송된다.
레지스트 도포 장치에 있어서의 도포 처리의 일련의 공정에 대해, 레지스트 도포 장치(30)에 있어서의 도포 처리의 주된 공정을 나타내는 흐름도인 도 6, 각 공정에 있어서의 웨이퍼(W)의 회전 속도를 나타내는 그래프인 도 7을 참조하여 설명한다.
우선, 레지스트 도포 장치(30)에 반입 후, 웨이퍼(W)는, 도 4에 도시하는 바와 같이 스핀 척(130)에 흡착 유지된다.
여기서, 지금부터 도포하려고 하는 레지스트액이 전술한 ArF 액침 노광용 레지스트(A)인 것으로 한다. 이 레지스트액의 표면 장력은 28.8[mN/m]이다. 그리고 용제 공급원(154B)에 저류되어 있는 레지스트 용해성 용제는 전술한 OK73인 것으로 한다. OK73의 표면 장력은 27.7[mN/m]로, 레지스트액의 표면 장력보다도 작다. 이 상황은, 이후에 상세하게 서술하는 원리에 따르면, 핑거링이 발생하기 쉬운 상황이다. 이 경우, OK73에 고표면 장력 액체를 혼합하여, OK73보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 제작하고, 이것을 프리웨트액으로서 웨이퍼에 공급한다.
즉, 제2 아암(142)에 의해 대기부(152A)에 있던 제1 프리웨트 노즐(150A)이 웨이퍼(W)의 중심부의 상방까지 이동한다. 그리고 밸브(158, 161)가 폐쇄된 상태에서, 밸브(162)가 개방되고, 밸브(159, 160)가 소정의 개방도로 개방된다.
밸브(159, 160)의 개방도는, 그 결과로서 얻어지는 혼합 액체의 표면 장력이 레지스트액의 표면 장력인 28.8[mN/m]을 상회하는 적당한 값, 예를 들어 30.4[mN/m]로 되도록 조정된다. 또한, 후술하는 각 실험예에 나타낸 실험 결과에 기초하여 미리 프로세스 레시피에 있어서 레지스트 용해성 용제 및 고표면 장력 액체와의 혼합비를 정해 두고, 당해 프로세스 레시피에 기초하여 제어부(160)가 프리웨트액 공급 제어부(156)를 자동 제어하도록 도포 장치(30 내지 32)를 구성할 수 있다.
웨이퍼(W)가 정지하고 있는 상태에서, 제1 프리웨트 노즐(150A)로부터 상기한 혼합 액체로 이루어지는 프리웨트액이 소정량, 웨이퍼의 중심부에 공급된다(도 6의 프리웨트액 토출 공정 S1). 그 후, 도 7에 나타내는 바와 같이 스핀 척(130)에 의해 웨이퍼(W)가 예를 들어 500rpm 정도의 제1 속도(V1)로 회전되고, 웨이퍼(W) 상의 프리웨트액이 웨이퍼(W)의 표면의 전체면에 확산되어, 웨이퍼(W)의 표면 전체가 프리웨트액에 의해 젖은 상태로 된다(도 6의 프리웨트액 확산 공정 S2). 프리웨트액 확산 공정(S2) 동안, 제1 프리웨트 노즐(150A)은 웨이퍼(W) 상으로부터 퇴피되고, 제1 아암(141)에 의해 대기부(145A)에 있던 제1 레지스트 노즐(143A)이 웨이퍼(W)의 중심부의 상방까지 이동한다.
그 후, 밸브(148A)가 개방되어, 도 7에 나타내는 바와 같이 제1 레지스트 노즐(143A)로부터 레지스트액의 토출이 개시되어, 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액이 공급되기 시작한다. 이와 같이 하여, 레지스트액 도포 공정 S3(레지스트막 형성 공정의 제1 단계)이 개시된다. 이 레지스트액 도포 공정 S3에서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 제1 속도(V1)로부터, 고속의 예를 들어 2000 내지 4000rpm 정도의 제2 속도(V2)까지 높아진다. 레지스트액 도포 공정 S3의 개시 전에 제1 속도(V1)였던 웨이퍼(W)의 회전은, 그 후 속도가 연속적으로 매끄럽게 변동되도록 서서히 가속된다. 이때, 웨이퍼(W)의 회전의 가속도는, 예를 들어 0으로부터 점차 증가한다. 그리고 레지스트액 도포 공정 S3의 종료시에는, 웨이퍼(W)의 회전 가속도가 점차 감소되어, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 제2 속도(V2)에 매끄럽게 수렴된다. 이와 같이 하여, 레지스트액 도포 공정 S3시에 있어서는, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 제1 속도(V1)로부터 제2 속도(V2)로, 도 7의 그래프상에서 S자 형상으로 추이하도록 변동된다. 레지스트액 도포 공정 S3에서는, 웨이퍼(W)의 중심부에 공급된 레지스트액이 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면의 전체면에 확산되어, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트액이 도포된다.
또한, 레지스트액 도포 공정 S3에 있어서의 제1 레지스트 노즐(143A)에 의한 레지스트액의 토출을 평탄화 공정 S4의 도중까지 계속해도 된다. 또한 이때, 레지스트액의 토출을 종료시킬 때에, 제1 레지스트 노즐(143A)을 이동시켜 레지스트액의 토출 위치를 웨이퍼(W)의 중심부로부터 어긋나게 해도 된다.
레지스트액 도포 공정 S3이 소정 시간 계속되어 그것이 종료되면, 도 7에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 회전이 저속인 예를 들어 300rpm 정도의 제3 속도(V3)로 감속되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트액이 고르게 되어 평탄화된다[도 6의 평탄화 공정 S4(레지스트막 형성 공정의 제2 단계)].
평탄화 공정 S4가 소정 시간 계속되어 그것이 종료되면, 도 7에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 회전이 중속인 예를 들어 1500rpm 정도의 제4 속도(V4)로 가속되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트액이 건조된다[도 6의 건조 공정 S5(레지스트막 형성 공정의 제3 단계)]. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W) 상에 얇은 레지스트막(포토레지스트막)이 형성된다.
웨이퍼(W)의 건조 종료 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지되어, 스핀 척(130) 상으로부터 웨이퍼(W)가 반출되어, 일련의 레지스트 도포 처리가 종료된다.
레지스트 도포 처리 후, 웨이퍼(W)는 제1 반송 장치(20)에 의해 예를 들어 프리 베이크 장치(71)로 반송되어, 프리 베이크된다. 계속해서 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(21)에 의해 주변 노광 장치(92), 온도 조절 장치(83)로 순차 반송되어, 각 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(5)의 웨이퍼 반송 장치(101)에 의해 노광 장치(4)로 반송되어, 액침 노광된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(101)에 의해 예를 들어 노광 후 베이크 장치(84)로 반송되고, 노광 후 베이크되고, 그 후 제2 반송 장치(21)에 의해 온도 조절 장치(81)로 반송되어 온도 조절된다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 현상 처리 장치(40)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 현상된다. 현상 후, 웨이퍼(W)는, 제2 반송 장치(21)에 의해 포스트 베이킹 장치(75)로 반송되어 포스트 베이크된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 온도 조절 장치(63)로 반송되어 온도 조절된다. 그리고 웨이퍼(W)는, 제1 반송 장치(20)에 의해 트랜지션 장치(61)로 반송되고, 웨이퍼 반송 장치(12)에 의해 카세트(C)로 복귀되어, 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
또한, 도포 현상 처리 시스템의 프로세스 스케줄에 따라서는, 어느 웨이퍼(W)에 대해 제1 레지스트 노즐(143A)을 사용하여 제1 레지스트액{상기 실시 형태에서는 표면 장력이 28.8[mN/m]인 ArF 액침 노광용 레지스트(A)}의 도포가 행해진 후, 다른 웨이퍼(W)에 대해 제2 레지스트 노즐(143B)을 사용하여 제1 레지스트액과 다른 제2 레지스트액의 도포를 행하는 것이 생각된다. 도포 프로세스의 전체의 흐름은 제1 레지스트액과 제2 레지스트액에서 동일하게 할 수 있다. 이때, 제2 레지스트액의 표면 장력이 제1 레지스트액의 표면 장력보다도 낮은 것이면, 제2 레지스트액의 표면 장력과 OK73의 표면 장력차에 따라서, 제1 프리웨트 노즐(150A)로부터 고표면 장력 액체의 함유율이 낮은 혼합 액체로 이루어지는 프리웨트액을 공급해도 되고, 혹은 제2 프리웨트 노즐(150B)로부터 고표면 장력 액체를 혼합하고 있지 않은 OK73만으로 이루어지는 프리웨트액을 공급해도 된다. 또한, 제2 레지스트액의 표면 장력이 제1 레지스트액의 표면 장력보다도 높은 것이면, 제2 레지스트액의 표면 장력과 OK73의 표면 장력차에 따라서, 제1 프리웨트 노즐(150A)로부터 고표면 장력 액체의 함유율이 높은 혼합 액체로 이루어지는 프리웨트액을 공급할 수 있다.
상기 실시 형태에 따르면, 레지스트액 도포 공정 S3에 있어서, 개시 전에 제1 속도(V1)였던 웨이퍼(W)의 회전을, 개시 후에 그 속도가 연속적으로 변동되도록 점차 가속시키고, 종료시에는 웨이퍼(W)의 회전의 가속도를 점차 감소시켜, 웨이퍼(W)의 회전을 제2 속도(V2)에 수렴시키도록 하였으므로, 소량의 레지스트액을 도포한 경우라도 도포 불균일을 억제할 수 있다. 따라서, 레지스트액의 사용량을 줄일 수 있어, 보다 얇은 막을 형성할 수 있다. 또한, 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 이와 같이 웨이퍼 회전 속도를 변동시킴으로써 삭감할 수 있는 레지스트의 사용량은 10% 정도인 것이, 실험에 의해 확인되어 있다.
종래와 같이 레지스트 토출시에 웨이퍼(W)의 회전 속도를 일거에 상승시켜, 웨이퍼(W)를 처음부터 고속 회전시킨 경우, 레지스트액(R)이 웨이퍼(W)의 중심부에 공급된 직후에, 당해 레지스트액(R)에 강한 원심력이 가해진다. 이로 인해, 레지스트액(R)이 외측 방향으로 불규칙하게 확산되어, 레지스트액(R)이 소량인 경우에 특히 핑거링이 발생하기 쉬워진다. 한편, 본 실시 형태와 같이, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 S자 형상으로 제어한 경우, 레지스트액이 웨이퍼(W)의 중심부에 공급된 직후에는, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 저속인 상태에서 그다지 변동되지 않으므로, 강한 원심력이 가해지지 않아, 레지스트액(R)이 외측 방향으로 균등하게 확산된다. 또한, 그 후 웨이퍼(W)의 회전 속도가 연속적으로 변동되므로, 웨이퍼(W) 상의 레지스트액(R)이 매끄럽게 확산되어, 레지스트액이 소량이라도 핑거링이 발생하지 않는 것이라 생각된다.
또한, 이러한 레지스트 도포시의 웨이퍼 회전 속도의 변동에 의한 레지스트 절약 기술에 대해서는, 본건 특허 출원과 발명자가 일부 공통되고, 또한 양수인(출원인)이 공통되는 특허 출원, 일본 특허 출원 제2008-131495호에 관한 공개 특허 공보, 일본 특허 출원 공개 제2009-279476호에 상세하게 기재되어 있으므로, 본원 명세서에 있어서는 이 이상의 설명은 행하지 않는다.
또한, 상기 실시 형태에 따르면, 레지스트액의 표면 장력보다도 높은 표면 장력의 프리웨트액을 사용함으로써, 레지스트액의 공급량이 동일하며 또한 웨이퍼 회전 속도[특히 제2 속도(V2)]가 동일한 조건하에서, 핑거링 발생의 가능성을 대폭 저감할 수 있다. 그 결과, 소량의 레지스트액에 의해, 얇고 또한 균일한 레지스트막을 형성할 수 있다. 상기한 웨이퍼 회전 속도를 변동시키는 기술과, 이 프리웨트액의 표면 장력을 조정하는 기술을 조합함으로써, 레지스트액의 사용량을 더 삭감하는 것이 가능해진다. 또한, 이 프리웨트액의 표면 장력을 조정하는 기술에 의해 삭감할 수 있는 레지스트액의 사용량은, 조건에도 따르지만 약 60 내지 70%로 매우 크다.
또한, 상술한 프리웨트액의 표면 장력을 조정하는 기술에 기초하는 레지스트액의 사용량의 삭감 효과는 매우 크기 때문에, 상술한 프리웨트액의 표면 장력을 조정하는 기술과 상술한 웨이퍼의 회전 속도를 변동시키는 기술을 병용하는 것은 바람직한 것이지만, 경우에 따라서는 병용하지 않는 것도 생각된다.
발명자는, 프리웨트액의 표면 장력 조정에 의해 상기한 유리한 효과가 발생하는 이유를 이하와 같이 생각하고 있다.
도 8의 (a)는, 레지스트액(PR)의 표면 장력이 프리웨트액(PW)의 표면 장력보다도 큰 경우에 대해, 도면 중 백색 화살표로 나타내는 바와 같이 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 확산되는 레지스트액(PR)과 프리웨트액(PW)의 계면(I)의 상황을 모식적으로 도시하고 있다[또한, 레지스트액(PR)과 프리웨트액(PW)의 경계부에서는 양자의 상호 용해가 있으므로, 명료한 계면은 존재하지 않지만, 설명의 편의상「계면(I)」라 칭하고 있음]. 이 경우, 표면 장력차에 의해, 레지스트액(PR)은 계면(I)의 전방에서 융기된다. 그리고 반경 방향 외측 방향의 원심력을 받고 있는 레지스트액(PR)의 융기부는, 도면 중 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 주위 방향의 도처에서 국소적으로 프리웨트액(PW)과의 계면(I)을 타고 넘어, 프리웨트액(PW)의 액막의 표면 상으로 진행한다. 이에 의해 핑거링이 발생하는 것이라 생각된다.
도 8의 (a)와 같은 상황이 발생하는 구체적 사례로서, 레지스트액으로서 표면 장력이 28.8[mN/m]인 ArF 액침 노광용 레지스트(A), 프리웨트액으로서 표면 장력이 27.4[mN/m]인 OK73의 조합이 있다. 이 경우, 도포 레시피의 최적화(구체적으로는, 레지스트액 도포 타이밍, 웨이퍼 회전 속도 등의 조정)를 행해도, 핑거링을 발생시키지 않기 위해서는 레지스트액은 최저라도 약 0.60㎖는 공급해야 한다.
이에 대해, 프리웨트액(PW)의 표면 장력이 레지스트액(PR)의 표면 장력보다도 큰 경우에는, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이 계면(I)의 근방에 있어서 프리웨트액(PW)이 융기된다. 이 경우, 프리웨트액(PW)의 융기부는, 반경 방향 외측 방향의 원심력을 받고 있으므로, 레지스트액(PR)과의 계면(I)을 타고 넘는 것까지는 이르지 않고, 그대로 반경 방향 외측으로 이동해 간다. 이로 인해, 핑거링이 발생하지 않는 것이라 생각된다. 이때 레지스트는 웨이퍼 중심부로부터 주연부에 이르기까지 동심원 형상으로 균일하게 확산된다.
도 8의 (b)와 같은 상황이 발생하는 구체적 사례로서, 레지스트액으로서 표면 장력이 28.8[mN/m]인 ArF 액침 노광용 레지스트(A), 프리웨트액으로서 표면 장력이 33.5[mN/m]인 CHN의 조합이 있다. 이 경우, 도포 레시피의 최적화를 행하면, 레지스트액을 적어도 0.25 내지 0.35㎖ 정도 공급하면 핑거링은 발생하지 않는다. 물론, 도 8의 (b)와 같은 상황이 발생하는 구체적 사례에는, 상기 실시 형태와 같이 하여 표면 장력이 조정된 프리웨트액을 사용한 경우가 포함된다.
레지스트액의 표면 장력과 프리웨트액의 표면 장력이 거의 동등한 경우에는, 레지스트액측에도 프리웨트액측에도 상술한 바와 같은 현저한 융기는 발생하지 않는다. 그러나 레지스트액의 표면 장력이 프리웨트액의 표면 장력보다도 작은 경우와 비교하면, 핑거링이 발생하기 쉬운 상황이기는 하다. 이러한 상황으로 되는 구체적 사례로서는, ArF 드라이(액침 노광용이 아닌 통상 노광용) 레지스트액과 OK73 프리웨트액의 조합이 있다. 이 경우, 도포 레시피의 최적화를 행하면, 레지스트액을 적어도 0.35 내지 0.40㎖ 정도 공급하면 핑거링은 발생하지 않는다.
또한, 레지스트액의 표면 장력과 프리웨트액의 표면 장력의 관계에 관계없이, 충분히 많은 레지스트액을 공급하면, 핑거링은 발생하지 않는다. 가령 도 8의 (a)와 같은 상황이 발생하였다고 해도, 레지스트액의 양이 충분히 많으면, 레지스트액은 균등하게 프리웨트액과의 계면을 타고 넘기 때문이라고 추정된다.
상기한 것으로부터 확실하게 말할 수 있는 것은, 프리웨트액의 표면 장력이 레지스트액의 표면 장력보다도 큰 것이 핑거링 방지를 위해 바람직하다고 하는 것이다. 프리웨트액의 표면 장력을 레지스트액의 표면 장력보다 어느 정도 크게 할지에 대해서는, 레지스트액의 목표 토출량, 도포 레시피, 레지스트액의 조성, 프리웨트액, 고표면 장력 액체의 조성 등의 각종 조건을 감안하여 결정해야 한다.
실시예
다음에 구체적 실험예에 기초하여, 발명의 유리한 효과에 대해 설명한다.
[실험예 1]
실험에는 12인치 웨이퍼(W)를 사용하였다. 레지스트액으로서 전술한 ArF 액침 노광용 레지스트(A)(표면 장력 : 28.8[mN/m])를, 레지스트 용해성 용제로서 전술한 OK73(표면 장력 : 27.7[mN/m])을, 그리고 고표면 장력 액체로서 DIW(표면 장력: 약 72[mN/m])를 사용하였다. 프리웨트액 및 레지스트액의 공급은, 도 7을 참조하여 설명한 실시 형태와 동일한 수순으로 행하였다. 또한, 레지스트 도포 공정 S3에 있어서의 제2 속도(V2)는 2000rpm으로 하였다. 프리웨트액으로서, DIW 함유율[DIW량/(OK73량+DIW량)(체적비)]이, 0%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 100%로 되도록 조정한 것을 준비하였다. 프리웨트액의 공급량은 2.5㎖로 하였다. 각 DIW 함유율마다, 레지스트액의 토출량을 0.3㎖로부터 단계적으로 증대시켜 가, 웨이퍼를 피복할 수 있는 레지스트액의 토출량의 최소치를 조사하였다.
도 9의 그래프는 그 결과를 나타내고 있다. 그래프 횡축은 DIW의 함유율, 그래프 좌측 종축은 웨이퍼(W)를 피복할 수 있는 레지스트액 토출량의 최소치(그래프 중, 세로 막대로 나타냄), 그래프 우측 종축은 DIW의 함유율에 대응하는 프리웨트액의 표면 장력(그래프 중, 백색 사각형으로 나타냄)이다. 도 9의 그래프로부터 명백한 바와 같이, DIW의 함유율이 15 내지 25%에 있어서, 가장 양호한 도포성을 확인할 수 있고, 이때 레지스트액 토출량은 0.40㎖까지 삭감할 수 있었다. 또한, DIW 함유율이 10% 이상인 경우, 프리웨트액의 표면 장력은 레지스트액의 표면 장력을 상회하고 있다. 또한, DIW 함유율의 증대에 대한 표면 장력의 증대는 대략 직선인 것을 확인할 수 있었다. 이것은, 원하는 표면 장력의 프리웨트액을 얻기 위해 필요한 DIW 함유량을 계산에 의해 구하기 쉬운 것을 의미한다.
도 10은 레지스트액의 토출량을 0.40㎖로 일정하게 하고, DIW 함유율을 0%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 50%, 100%로 변화시켜 갔을 때의 레지스트의 도포 상황을 나타내는, 사진의 사본이다. DIW 함유율이 0%일 때에는 핑거링이 현저하고, DIW 함유율이 10%일 때에도 웨이퍼 최외주부에 핑거링이 약간 확인되었다. DIW 함유율이 15%, 20%, 25%일 때에는 핑거링은 전혀 확인되지 않았다. DIW 함유율이 30%로 되면 웨이퍼 최외주부에 핑거링이 약간 확인되게 되고, 50%로 되면 핑거링이 명료하게 확인되게 되었다. DIW 함유율이 100%로 되면 심한 핑거링이 확인되었다.
또한, DIW 함유율이 지나치게 높아지면 핑거링이 발생하는 것에 대해서는 이하와 같이 생각된다. 고표면 장력 액체인 DIW의 함유율이 지나치게 높아져 프리웨트액의 표면 장력이 지나치게 높아지면, 프리웨트액과 레지스트액의 계면에서의 거동이 불안정해지는 것은 아닐지 생각된다. 구체적으로는, 예를 들어 도 8의 (b)에 있어서 프리웨트액(PW)의 융기가 지나치게 커져, 융기가 무너져 레지스트액(PR)측으로 이동하여, 레지스트액의 균일성이 손상되는 것이 생각된다. 또한, DIW와 같이 레지스트액과 충분한 상호 용해성이 없는 고표면 장력 유체를 사용한 경우, 고표면 장력 액체의 함유율이 지나치게 높아지면, 상호 용해성에 기초하여 본래 기대 되고 있는 프리웨트 효과를 잃게 되는 것이라 생각된다. 따라서, 레지스트액의 종류, 레지스트액 도포 조건, 레지스트 용해성 용제 및 고표면 장력 액체의 종류에 의존하여, 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체의 혼합비의 적정한 범위가 변화되는 것이라 생각된다.
[실험예 2]
프리웨트액의 표면 장력 조정의 유무에 의한 레지스트액의 피복성의 차이를 확인하는 시험을 행하였다. 프리웨트액으로서 OK73에 DIW를 혼합하여 DIW 함유율[DIW량/(OK73량+DIW량)(체적비)]이 0%(비교예), 20%(실시예)로 되도록 조정한 것을 준비하였다. 레지스트액 도포 공정 S3에 있어서, 제2 속도(V2)는 2000rpm, 3000rpm, 4000rpm으로 하였다. 다른 조건은, 실험예 1과 동일하다. 레지스트액의 토출량을 0.3㎖로부터 단계적으로 증대시켜 가, 각각 제2 속도(V2)에 대해 핑거링의 발생을 방지할 수 있는 레지스트액의 토출량의 최소치를 조사하였다.
그 결과를 도 11의 표에 나타낸다. 표 중「○」는 핑거링의 발생이 없어 웨이퍼 전체 표면에 레지스트가 균일하게 도포된 것을 의미하고 있고,「×」는 핑거링이 발생한 것을 의미하고 있다. 실시예에서는, 제2 속도(V2)에 관계없이, 레지스트액의 토출량이 적어도 0.4㎖ 있으면 핑거링의 발생이 없어, 웨이퍼 표면에 균일한 도포를 행할 수 있었다. 이에 대해 비교예에서는, 핑거링의 발생의 방지를 위해서는 레지스트액의 토출량이 적어도 1.05㎖ 필요하고, 또한 제2 속도(V2)가 높아질수록 필요한 레지스트액의 토출량이 증대되었다.
[실험예 3]
레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체의 다른 조합에 대해서도 검토하였다.
레지스트 용해성 용제로서 OK73 및 CHN(표면 장력 : 33.5mN/m)의 2종류를 사용하고, 고표면 장력 액체로서 GBL(표면 장력: 약 45mN/m)을 사용하였다. 또한 CHN도 레지스트의 용제로서 비교적 자주 사용되는 물질이며, 그 자체를 프리웨트액으로서 사용할 수 있는 물질이다.
상기 2종류의 레지스트의 용제에 대해, GBL 함유율[GBL량/(용제량+GBL량), 체적비]이 0%, 20%, 40%, 60%, 100%로 되도록 혼합하여, GBL 함유율의 변화에 대한 혼합 액체의 표면 장력의 변화를 조사하였다. 그 결과를 도 12의 그래프에 나타낸다. 상기 2종류의 레지스트 용해성 용제 중 어느 것에 있어서도, GBL 함유율의 증대에 대한 표면 장력의 증대는 비교적 직선으로, 선형 근사를 충분한 신뢰성(R 제곱값이 모두 0.9 이상)으로 행할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이것은, 원하는 표면 장력의 프리웨트액을 얻기 위해 필요한 GBL 함유량을 계산에 의해 구하기 쉬운 것을 의미한다.
또한, 도 12의 그래프로부터 명백한 바와 같이、 CHN의 표면 장력(33.5mN/m)은 ArF 액침 노광용 레지스트(A)의 표면 장력(28.8[mN/m])보다 높기 때문에, 레지스트액이 ArF 액침 노광용 레지스트(A)인 경우, CHN은 단체(單體)로 사용 가능하다. 그러나 ArF 액침 노광용 레지스트(A)보다도 표면 장력이 높은 레지스트액을 사용하는 경우에는, CHN에의 GBL의 혼합은 유효한 것이라 생각된다.
[실시 형태의 효과]
상기한 프리웨트액의 표면 장력 조정 기술에 따르면, 이하의 유리한 효과가 얻어진다.
(1) 프리웨트액의 표면 장력을 레지스트액의 표면 장력보다 높게 조정함으로써, 핑거링의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 적은 양의 레지스트액이라도 균일한 레지스트막을 제작할 수 있다.
(2) 1종류의 레지스트 용해성 용제와 1종류의 고표면 장력 액체를 별개로 준비하여, 프리웨트액을 공급할 때에 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체를 적당한 혼합비로 혼합함으로써, 다양한 레지스트액에 대응하는 프리웨트액을 용이하게 그자리에서 제작할 수 있다. 이에 의해, 미리 다양한 표면 장력을 갖는 프리웨트액을 준비해 둘 필요가 없어지고, 나아가서는 도포 장치에 다수의 처리액 저류부를 설치할 필요가 없어진다.
(3) 상기 (2)에 나타낸 이점은, 하나의 도포 장치가 여러 종류(예를 들어, 3종 이상)의 레지스트액을 도포하도록 구성되어 있는 경우에 보다 현저해진다. 또한, 전술한 실시 형태에 있어서, 제1 레지스트액 및 제2 레지스트액을 각각 토출하는 제1 및 제2 레지스트 노즐에 더하여, 다른 하나 또는 복수의 레지스트 노즐 예를 들어 제3 레지스트액을 토출하는 제3 레지스트 노즐을 더 설치해도 되는 것은 물론이다.
(4) 고표면 장력에 DIW를 사용하면, 저렴하게 표면 장력 조정을 행할 수 있다. 또한, DIW는 도포 현상 시스템의 다양한 유닛에서 사용되므로, 고표면 장력 액체의 공급 전용의 DIW 공급원을 설치할 필요는 없다.
(5) 장치의 사용자의 부담을 경감할 수 있다. 예를 들어, 프리웨트액으로서 OK73을 원칙적으로 사용하고 있는 사용자에게 있어서, 그것을 예를 들어 CHN 등의 다른 프리웨트액으로 변경하게 되면, 액의 전환을 위한 공정수, 액의 전환에 수반하여 필요해지는 품질 확인 시험의 공정수가 필요해진다. 이에 대해, 고표면 장력 액체 첨가에 의해 표면 장력을 조정하는 것으로 하면, 기초로 되는 프리웨트액을 변경할 필요가 없는 점 및 상기 품질 확인 시험을 용이하게 행할 수 있다고 하는 점에 있어서, 사용자의 부담은 상당히 작아진다.
(6) 상기 실시 형태의 도포 장치와 같이, 고표면 장력 액체를 포함하지 않는 레지스트 용해성 용제를 프리웨트액으로서 토출하는 노즐과, 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체의 혼합 액체를 토출하기 위한 노즐을 별개로 함으로써, 고표면 장력 액체를 포함하지 않는 순도가 높은 레지스트의 용제를 웨이퍼에 공급할 수 있다.
이상, 실시 형태 및 실시예(실험예)에 기초하여 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 상술한 것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어 프리웨트액 공급 기구는, 도 13에 도시하는 바와 같은 것이라도 좋다. 즉, 단 하나의 프리웨트 노즐(150')에, 레지스트 용해성 용제의 공급원(154B)과 고표면 장력 액체의 공급원(154A)을 혼합 기구(프리웨트액 공급 제어부)(156')를 통해 접속하여, 프리웨트 노즐(150')에, 레지스트 용해성 용제만으로 이루어지는 프리웨트액 또는 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체의 혼합 액체(혼합비 가변)로 이루어지는 프리웨트액을 공급할 수 있도록 해도 된다. 또한, 도 12에 있어서, 부호 FCV는 유량 조정 밸브、 SV는 차단 밸브, DR은 드레인, 각 부재를 접속하는 실선은 액체가 흐르는 라인이다.
또한, 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체를 혼합한 상태에서 보존해도 문제없는 것이면, 웨이퍼에의 공급 전에 미리 레지스트 용해성 용제와 고표면 장력 액체를 혼합하여 미리 프리웨트액을 조정해 두는 것도 가능하다.
또한, 상기한 실시 형태에서는, 도포액은 레지스트액이었지만, 이것에 한정 되는 것은 아니며, 상기한 실시 형태에 관한 기술은, 레지스트액 이외의 도포액, 예를 들어 반사 방지막, SOG(Spin On Glass)막, SOD(Spin On Dielectric)막을 형성하기 위한 도포액의 도포에도 적용할 수 있다. 또한, 도포 대상은, 웨이퍼(W)에 한정되는 것은 아니며, 웨이퍼 이외의 예를 들어 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용 마스크 레티클 등의 다른 기판이라도 좋다.
상기한 실시 형태는, 반도체 장치 제조에 있어서의 다양한 도포 처리에 있어서 유용하다.
W : 웨이퍼(기판)
30 : 레지스트 도포 장치(도포 장치)
130 : 스핀 척
143A, 143B : 제1 및 제2 레지스트 노즐(도포액 노즐)
152A, 152B : 제1 및 제2 프리웨트 노즐
154A : 고표면 장력 유체의 공급원
154B : 용제의 공급원
156 : 프리웨트액 공급 제어부
155A, 155B : 제1 및 제2 라인
157 : 접속 라인
158, 159, 160 : 유량 조정 밸브

Claims (17)

  1. 제1 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제1 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과,
    상기 프리웨트액이 공급된 상기 제1 기판에 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 제1 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 구비하고,
    상기 도포막 형성 공정은,
    상기 제1 기판을 회전시킨 상태에서, 상기 제1 기판의 중심부에 도포액을 공급하는 제1 단계와,
    그 후, 상기 제1 기판의 회전 속도를 감소시키고, 계속해서 상기 제1 기판을 회전시키는 제2 단계와,
    그 후, 상기 제1 기판의 회전 속도를 증가시켜, 상기 제1 기판 상의 도포액을 건조시키는 제3 단계를 갖고,
    상기 제1 단계에 있어서, 상기 도포액을 상기 제1 기판 상에 공급하기 직전에 있어서는, 제1 일정한 회전 속도로 상기 제1 기판을 회전시켜, 상기 도포액의 공급을 개시한 후에 상기 기판의 회전 속도가 연속적으로 점차 증가하도록 하고, 상기 도포액의 토출 종료 전에, 상기 제1 기판의 회전 가속도를 점차적으로 감소시켜, 기판의 회전을 상기 제1 속도보다 빠른 제2 속도에 수렴시키도록 하고,
    상기 프리웨트 공정에 있어서, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제와, 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체를 혼합함으로써 얻은 상기 도포액보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 상기 프리웨트액으로서 사용하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 별개로 준비하여, 상기 프리웨트액을 공급할 때에 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제2 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제2 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과,
    상기 프리웨트액이 공급된 상기 제2 기판에 상기 제1 기판에 공급한 도포액과 표면 장력이 다른 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 제2 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 더 구비하고,
    상기 제1 기판에 대한 상기 프리웨트 공정 및 상기 도포막 형성 공정과, 상기 제2 기판에 대한 상기 프리웨트 공정 및 상기 도포막 형성 공정은 동일한 도포 장치에 의해 실행되고,
    상기 제2 기판에 대한 상기 프리웨트 공정에 있어서 사용되는 상기 프리웨트액의 표면 장력은, 상기 제1 기판에 대한 상기 프리웨트 공정에 있어서 사용되는 상기 프리웨트액의 표면 장력과 다르고, 이들 표면 장력이 다른 프리웨트액은, 동일한 용제 및 동일한 고표면 장력 액체를 다른 혼합비로 혼합함으로써 얻어진 것인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면 장력 액체가 GBL(γ-부틸락톤)인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면 장력 액체가 순수인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 PGME(프로필렌글리콜모노메틸에테르)와 PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트)의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 CHN(시클로헥사논)인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  8. 제1 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제1 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 상기 제1 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과,
    상기 프리웨트액이 공급된 상기 제1 기판에 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 상기 제1 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 구비하고,
    도포막 성분을 용해할 수 있는 용제와, 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체를 혼합함으로써 얻은 상기 도포액보다도 표면 장력이 높은 혼합 액체를 상기 프리웨트액으로서 사용하는 동시에, 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 별개로 준비하여, 상기 프리웨트액을 공급할 때에 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제2 기판의 중심에 프리웨트액을 공급하는 동시에 상기 제2 기판을 회전시켜 상기 프리웨트액을 기판의 표면 전체에 확산시키는 프리웨트 공정과,
    상기 프리웨트액이 공급된 상기 제2 기판에 상기 제1 기판에 공급한 도포액과 표면 장력이 다른 도포액을 공급하고, 이것을 건조시킴으로써 제2 기판의 표면에 도포막을 형성하는 도포막 형성 공정을 더 구비하고,
    상기 제1 기판에 대한 상기 프리웨트 공정 및 상기 도포막 형성 공정과, 상기 제2 기판에 대한 상기 프리웨트 공정 및 상기 도포막 형성 공정은 동일한 도포 장치에 의해 실행되고,
    상기 제2 기판에 대한 상기 프리웨트 공정에 있어서 사용되는 상기 프리웨트액의 표면 장력은, 상기 제1 기판에 대한 상기 프리웨트 공정에 있어서 사용되는 상기 프리웨트액의 표면 장력과 다르고, 이들 표면 장력이 다른 프리웨트액은, 동일한 용제 및 동일한 고표면 장력 액체를 다른 혼합비로 혼합함으로써 얻어진 것인 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
  10. 기판을 보유 지지하여 회전시키는 스핀 척과,
    상기 스핀 척에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 도포액을 공급하는 적어도 하나의 도포액 노즐과,
    상기 스핀 척에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 프리웨트액을 공급하는 적어도 하나의 프리웨트 노즐과,
    상기 도포액 노즐에 도포액을 공급하는 도포액 공급 기구와,
    상기 프리웨트 노즐에 프리웨트액을 공급하는 프리웨트액 공급 기구를 구비하고,
    상기 프리웨트액 공급 기구는, 도포막 성분을 용해할 수 있는 용제의 공급원과 상기 용제보다도 표면 장력이 높은 고표면 장력 액체의 공급원에 접속되고, 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체를 혼합하여 상기 프리웨트 노즐에 공급하는 프리웨트액 공급 제어부를 갖고 있고, 상기 프리웨트액 공급 제어부는 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체의 혼합비를 가변으로 조정할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 도포 장치는, 상기 적어도 하나의 프리웨트 노즐로서, 제1 프리웨트 노즐 및 제2 프리웨트 노즐을 갖고 있고,
    상기 프리웨트액 공급 기구는,
    일단부가 상기 용제의 공급원에 접속되는 동시에 타단부가 상기 제1 프리웨트 노즐에 접속된 제1 라인과,
    일단부가 상기 고표면 장력 액체의 공급원에 접속되는 동시에 타단부가 상기 제2 프리웨트 노즐에 접속된 제2 라인과,
    상기 제2 라인과 상기 제1 라인을 접속하는 접속 라인과,
    상기 프리웨트액 공급 제어부는, 상기 제1 프리웨트 노즐로부터 상기 용제만으로 이루어지는 프리웨트액이 공급되는 제1 상태와, 상기 제2 프리웨트 노즐로부터 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체의 혼합 액체로 이루어지는 프리웨트액이 공급되는 제2 상태를 선택적으로 실현할 수 있고, 또한 상기 제2 상태에 있어서 상기 용제와 상기 고표면 장력 액체의 혼합비를 가변으로 조정할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 프리웨트액 공급 제어부는, 상기 제1 라인에 설치된 제1 유량 조정 밸브, 상기 제2 라인에 설치된 제2 유량 조정 밸브 및 상기 접속 라인에 설치된 제3 유량 조정 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  13. 제10항 내지 제12항에 있어서, 상기 도포액 공급 기구는, 상기 적어도 하나의 도포액 노즐을 통해, 서로 표면 장력이 다른 적어도 2종류의 도포액을 상기 스핀 척에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 공급할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  14. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면 장력 액체가 GBL(γ-부틸락톤)인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  15. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고표면 장력 액체가 순수인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  16. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 PGME(프로필렌글리콜모노메틸에테르)와 PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트)의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
  17. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가 CHN(시클로헥사논)인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
KR1020110058782A 2010-06-18 2011-06-17 도포 방법 및 도포 장치 KR20110138180A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-139410 2010-06-18
JP2010139410A JP5384437B2 (ja) 2010-06-18 2010-06-18 塗布方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110138180A true KR20110138180A (ko) 2011-12-26

Family

ID=44514178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110058782A KR20110138180A (ko) 2010-06-18 2011-06-17 도포 방법 및 도포 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110312190A1 (ko)
EP (1) EP2397232A1 (ko)
JP (1) JP5384437B2 (ko)
KR (1) KR20110138180A (ko)
CN (1) CN102289151B (ko)
SG (1) SG177102A1 (ko)
TW (1) TW201217069A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160135903A (ko) * 2015-05-18 2016-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 장치
KR20160135905A (ko) * 2015-05-18 2016-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 장치
US10079142B2 (en) 2015-05-29 2018-09-18 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014050803A (ja) 2012-09-07 2014-03-20 Toshiba Corp 回転塗布装置および回転塗布方法
KR102167485B1 (ko) * 2012-09-13 2020-10-19 호야 가부시키가이샤 마스크 블랭크의 제조 방법 및 전사용 마스크의 제조 방법
EP2954039A4 (en) * 2013-02-08 2016-07-06 Us Government SEMICONDUCTOR QUANTIC POINT COATINGS FOR ENHANCED VISIBILITY OF ELECTRODES AND PIPETTES
JP6279878B2 (ja) * 2013-10-31 2018-02-14 東京応化工業株式会社 太陽電池の製造方法
CN104076609A (zh) * 2014-07-11 2014-10-01 上海先进半导体制造股份有限公司 光刻胶的涂胶工艺
TWI626999B (zh) * 2014-09-25 2018-06-21 Fujifilm Corp Method of manufacturing pattern forming body
US10421867B2 (en) * 2015-03-16 2019-09-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Priming material for substrate coating
KR101909188B1 (ko) * 2016-06-24 2018-10-18 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
CN106065495B (zh) * 2016-08-17 2018-10-23 上海大族新能源科技有限公司 扩散源涂覆装置
JP6785595B2 (ja) * 2016-08-18 2020-11-18 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法
CN110221522B (zh) * 2018-03-02 2023-01-06 长鑫存储技术有限公司 润湿溶剂的筛选方法
TWI804635B (zh) * 2018-06-27 2023-06-11 日商東京威力科創股份有限公司 基板洗淨方法、基板洗淨系統及記憶媒體
JP7105158B2 (ja) * 2018-09-20 2022-07-22 株式会社Screenホールディングス 膜形成方法および膜形成装置
CN109270794A (zh) * 2018-11-27 2019-01-25 德淮半导体有限公司 光刻预湿设备以及光刻预湿方法
KR20220050991A (ko) 2019-09-27 2022-04-25 후지필름 가부시키가이샤 프리웨트액, 레지스트막 형성 방법, 패턴 형성 방법, 키트
CN113113348B (zh) * 2020-01-10 2023-06-02 长鑫存储技术有限公司 隔离结构的制造方法和喷涂装置
CN113448173B (zh) * 2020-05-25 2022-03-01 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种涂布方法和涂布系统
CN111842016A (zh) * 2020-06-22 2020-10-30 上海工程技术大学 一种能够回收前驱体溶液的旋转涂膜装置
JP2022086043A (ja) * 2020-11-30 2022-06-09 株式会社リコー 液体組成物セット、多孔質樹脂製造装置、及び多孔質樹脂製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6391800B1 (en) * 1999-11-12 2002-05-21 Motorola, Inc. Method for patterning a substrate with photoresist
JP2002324745A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd レジスト膜形成方法
KR100857972B1 (ko) * 2001-06-07 2008-09-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 도포막 형성방법 및 도포막 형성장치
JP3811100B2 (ja) 2001-06-07 2006-08-16 東京エレクトロン株式会社 塗布膜形成方法および塗布膜形成装置
JP2003086489A (ja) * 2001-09-11 2003-03-20 Toshiba Corp 平面表示素子の製造方法
US7601441B2 (en) * 2002-06-24 2009-10-13 Cree, Inc. One hundred millimeter high purity semi-insulating single crystal silicon carbide wafer
JP2007251056A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Fujifilm Corp 圧電アクチュエータの製造方法、液体吐出ヘッドの製造方法、画像形成装置の製造方法、圧電アクチュエータ構造体、液体吐出ヘッドおよび画像形装置
JP2007299941A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Tokyo Electron Ltd レジスト塗布方法、レジスト塗布装置及び記憶媒体
JP4803591B2 (ja) * 2006-06-01 2011-10-26 東京エレクトロン株式会社 溶剤供給方法
JP4805769B2 (ja) * 2006-09-14 2011-11-02 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法
JP5133641B2 (ja) * 2007-09-27 2013-01-30 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、塗布処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP5091764B2 (ja) 2008-05-20 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び塗布処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160135903A (ko) * 2015-05-18 2016-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 장치
KR20160135905A (ko) * 2015-05-18 2016-11-29 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 장치
US10079142B2 (en) 2015-05-29 2018-09-18 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate

Also Published As

Publication number Publication date
CN102289151B (zh) 2014-07-16
TW201217069A (en) 2012-05-01
JP5384437B2 (ja) 2014-01-08
US20110312190A1 (en) 2011-12-22
JP2012000589A (ja) 2012-01-05
CN102289151A (zh) 2011-12-21
EP2397232A1 (en) 2011-12-21
SG177102A1 (en) 2012-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110138180A (ko) 도포 방법 및 도포 장치
KR101332138B1 (ko) 도포 처리 방법, 도포 처리 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체
KR100861046B1 (ko) 기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치
KR20110113135A (ko) 도포 처리 방법, 컴퓨터 기억 매체 및 도포 처리 장치
US8043657B2 (en) Coating treatment method
US8851011B2 (en) Coating treatment method, coating treatment apparatus, and computer-readable storage medium
US7977039B2 (en) Rinse treatment method, developing treatment method and developing apparatus
US20120238106A1 (en) Coating method and coating apparatus
US20100151126A1 (en) Substrate coating method and substrate coating apparatus
US20070009839A1 (en) Pattern forming method, film forming apparatus and pattern forming apparatus
US11065639B2 (en) Coating treatment method, computer storage medium and coating treatment apparatus
TWI540613B (zh) 塗布膜形成方法、塗布膜形成裝置、基板處理裝置及記憶媒體
JP2011023671A (ja) 現像装置、レジストパターンの形成方法及び記憶媒体
JP4733192B2 (ja) 塗布処理方法及び塗布処理装置
JP5023171B2 (ja) 塗布処理方法、その塗布処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体及び塗布処理装置
JP2011159997A (ja) 基板の塗布処理方法
TW202020574A (zh) 基板處理方法及基板處理系統
US20070183051A1 (en) Antireflection film forming method, and substrate treating apparatus
JP2007310111A (ja) 基板の現像処理方法および基板の現像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid