KR20120120485A - 도포 장치, 도포 방법 및 기억 매체 - Google Patents

Abstract

기판에 도포액을 도포해서 도포막을 형성하고, 또한 상기 도포막을 가열하는 처리에 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있는 기술을 제공하는 것. 기판의 보유 지지부와, 기판에 도포액을 공급하는 노즐과, 기판 전체에 도포막을 형성하기 위해, 상기 노즐에 대하여 보유 지지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하고, 당해 도포막에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 상기 도포막 전체를 가열하기 위한 전자파 조사부를 구비하도록 도포 장치를 구성한다. 도포막의 형성 후, 가열 처리를 행하기 위해서 기판을 이동시킬 필요가 없으므로, 처리에 필요로 하는 시간을 짧게 해, 처리량의 향상을 도모할 수 있다.

Description

도포 장치, 도포 방법 및 기억 매체{COATING APPARATUS, COATING METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 기판에 도포액을 공급해서 도포막을 형성하는 도포 장치, 도포 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.

반도체 제조 공정의 하나인 포토리소그래피 공정에 있어서는, 도포 모듈을 사용해서 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)의 표면에 레지스트액 등의 각종의 도포액을 도포해서 도포막을 형성하는 공정이 포함된다. 이 도포막의 형성은, 고속 회전하는 웨이퍼의 중심부에 노즐로부터 도포액을 토출하여, 당해 도포액을 원심력에 의해 주연부로 확산시키는, 소위 스핀 코팅에 의해 행해진다. 이렇게 도포막이 형성된 웨이퍼는, 가열 모듈로 반송되어 예를 들어 60 내지 90초 정도 가열 처리를 받는다. 이 열처리에 의해 상기 용제의 휘발이 더욱 진행되는 동시에 도포액 중의 분자끼리가 화학 반응을 일으켜서 서로 결합한다.

그러나, 이 일련의 도포 및 가열 처리에서는 모듈 간에서 웨이퍼를 반송하는 시간을 필요로 하게 되어, 처리량의 향상을 도모하기 어렵다. 또한, 도포 모듈로부터의 웨이퍼의 반출은, 도포막의 유동성이 높으면 행할 수 없기 때문에, 도포 모듈에서는 도포액의 공급 후에 웨이퍼를 회전시켜 도포액 중의 용제를 휘발시키는 처리가 행해진다. 즉, 도포 모듈 및 가열 모듈의 각각에서 용제의 제거 처리를 행하게 된다. 이러한 점에서도 처리량의 향상을 도모하기 어렵다고 하는 문제가 있다. 또한, 웨이퍼가 반송되는 모듈 간의 분위기가 흐트러지면, 웨이퍼에 형성된 도포막에 영향을 주어 버려, 도포막의 성질이 열화되어 버릴 우려가 있다.

특허 문헌 1에는 광 조사에 의해 웨이퍼를 가열해서 용제를 증발시키는 도포 장치에 대해서 기재되어 있다. 그러나 특허 문헌 1에서는 이 광 조사를 행한 도포막의 마무리와, 당해 광 조사를 행하지 않고 기판의 회전에 의해 용제를 휘발시킨 도포막의 마무리를 비교하고 있으므로, 이 광 조사에서는 상기의 가열 모듈에서 행하는 처리에 상당하는 비교적 고온의 가열 처리가 행해지지 않고 있다. 또한, 특허 문헌 2에서는 웨이퍼의 직경 방향으로 가열된 가스를 공급하는 도포 장치에 대해서 기재되어 있다. 그러나 이 특허 문헌 2의 방법에서는, 가스의 토출에 의해 웨이퍼의 주위의 배기류가 흐트러지고, 도포막의 두께가 웨이퍼의 각 부에서 변동되어 버린다.

일본 특허 출원 공개 제2005-322791호(단락 0016) 일본 특허 출원 공개 소61-131529(도 1)

본 발명은 이러한 사정하에 이루어진 것이며, 그 목적은, 기판에 도포액을 도포해서 도포막을 형성하고, 또한 상기 도포막을 가열하는 처리에 필요로 하는 시간을 짧게 할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 도포 장치는, 기판을 수평으로 보유 지지하는 보유 지지부와,

상기 기판의 표면에 도포액을 공급하는 노즐과,

기판 전체에 도포막을 형성하기 위해서, 상기 노즐에 대하여 보유 지지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,

상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하여, 당해 도포막에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 상기 도포막 전체를 가열하기 위한 전자파 조사부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에 본 발명의 도포 장치의 구체적인 형태를 설명한다.

(1) 상기 이동 기구는, 기판의 중심부에 공급된 도포액을 기판의 주연부로 원심력에 의해 확산시키기 위해서 상기 보유 지지부를 연직의 축 주위로 회전시키는 회전 기구이다.

(2) 상기 전자파 조사부는, 회전하는 기판의 직경 방향으로 다른 위치를 가열하도록 전자파를 조사한다.

(3) 상기 전자파 조사부는, 회전하는 기판의 직경 방향으로 다른 위치에 서로 독립된 강도로 전자파를 조사할 수 있게 구성되어,

도포액의 종류 및 기판의 회전 속도의 추이 패턴을 포함하는 복수의 처리 레시피와, 기판의 직경 방향에 있어서의 조사 강도의 비율을 특정하는 복수의 데이터의 대응 관계를 기억한 기억부와,

상기 처리 레시피를 설정하기 위한 설정부와,

상기 설정부에 의해 설정된 처리 레시피와, 상기 대응 관계에 기초하여, 상기 직경 방향에 있어서의 전자파의 조사 강도의 비율을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부가 설치된다.

(4) 상기 전자파 조사부는, 도포막의 형성 후에 기판을 회전시키면서 당해 기판을 제1 온도로 가열하기 위해서 제1 조사 강도로 전자파를 조사하고, 그 후, 기판을 회전시키면서 기판을 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 가열하기 위해서 제2 조사 강도로 전자파를 조사하는 것을 특징으로 한다.

(5) 상기 전자파 조사부는, 발광 다이오드이다.

본 발명의 도포 방법은,

보유 지지부에 의해 기판을 수평으로 보유 지지하는 공정과,

노즐에 의해 상기 기판의 표면에 도포액을 공급하는 공정과,

이동 기구에 의해 상기 노즐에 대하여 보유 지지부를 상대적으로 이동시켜서 기판 전체에 도포막을 형성하는 공정과,

전자파 조사부에 의해, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하여, 당해 도포막에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 상기 도포막 전체를 가열하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

기판에 대한 도포 처리를 행하는 도포 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체이며,

상기 컴퓨터 프로그램은, 상술한 도포 방법을 실시하기 위한 것인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 도포액을 기판에 도포하기 위한 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하는 전자파 조사부가 설치되고, 상기 전자파에 의해 상기 도포액에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 도포막 전체가 가열된다. 따라서, 기판에 도포액의 도포를 행하는 장치와 도포액이 도포된 기판의 가열 처리를 행하는 장치 사이에서 상기 기판을 반송할 필요가 없으므로, 처리에 필요로 하는 시간의 단축화를 도모할 수 있어, 처리량을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 레지스트 도포 장치를 도시하는 종단 단면도이다.
도 2는 상기 레지스트 도포 장치의 평면도이다.
도 3은 상기 레지스트 도포 장치의 가열부를 도시하는 평면도 및 제어계나 처리 레시피를 설명하는 블록도이다.
도 4는 상기 가열부에 포함되는 LED의 종단 측면도이다.
도 5는 막 두께 분포와 각 LED로부터의 조사 강도의 분포의 대응의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 6은 막 두께 분포와 각 LED로부터의 조사 강도의 분포의 대응의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 7은 막 두께 분포와 각 LED로부터의 조사 강도의 분포의 대응의 개략을 도시하는 설명도이다.
도 8은 상기 레지스트 도포 장치에 의한 도포 처리의 흐름도이다.
도 9는 상기 도포 처리의 흐름도이다.
도 10은 상기 도포 처리의 흐름도이다.
도 11은 상기 도포 처리의 흐름도이다.
도 12는 상기 도포 처리에 있어서의 기판의 회전 속도의 변화 및 LED로부터의 조사 강도의 변화를 도시하는 그래프 도면이다.
도 13은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 14는 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 15는 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 16은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 17은 LED가 설치된 아암의 사시도이다.
도 18은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 19는 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 20은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 21은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 22는 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 23은 다른 LED의 구성을 도시하는 종단 측면도이다.
도 24는 다른 LED의 구성을 도시하는 종단 측면도이다.
도 25는 다른 LED의 구성을 도시하는 종단 측면도이다.
도 26은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 27은 LED의 배치의 다른 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 28은 LED의 배치를 설명하기 위한 설명도이다.
도 29는 다른 레지스트 도포 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 30은 상기의 레지스트 도포 장치를 포함하는 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 31은 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 32는 상기 도포, 현상 장치의 종단 측면도이다.

본 발명의 도포 장치에 관한 레지스트 도포 장치(1)에 대해서 도 1, 도 2를 참조하면서 설명한다. 이 레지스트 도포 장치(1)에서는, 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포한 후에 가열 처리를 행하기 위해서, 장치를 구성하는 각 부는 이 가열 처리에 대하여 내열성을 갖도록 구성된다. 도 1, 도 2는 각각 레지스트 도포 장치(1)의 종단 측면, 횡단 평면을 나타내고 있다. 도 1 중의 11은 하우징이며, 웨이퍼(W)의 반입출구(12)를 구비하고 있다. 반입출구(12)는, 셔터(13)에 의해 웨이퍼(W)의 반송시 이외는 폐쇄된다. 또한, 도시 내용을 이해하기 쉽게 하기 위해서 도 1에 있어서의 반입출구(12) 및 셔터(13)의 위치는 도 2에 있어서의 위치와 바꾸어서 나타내고 있다.

하우징(11) 내의 상부에는 급기 포트(14)와, 팬 필터 유닛(FFU)(15)이 설치되어, 급기 포트(14)로부터 팬 필터 유닛(15)에 공급된 에어가 청정화되어 하방으로 공급된다. 하우징(11) 내의 하부에는 제1 배기 포트(16)가 설치된다. 이들 급기 포트(14)와 제1 배기 포트(16)에 의해 하우징(11) 내에 하강 기류가 형성된다.

하우징(11) 내에는 기판의 보유 지지부를 이루는 스핀 척(21)이 설치되어 있다. 스핀 척(21)은, 진공 흡착에 의해 웨이퍼(W)를 수평으로 보유 지지하도록 구성되어 있고, 회전 모터 등을 포함하는 회전 기구인 회전 구동부(22)에 의해 연직 주위로 회전할 수 있게 되어 있다. 스핀 척(21)의 외측에는 액체 배출을 가이드하기 위한 가이드 링(23)이 설치되어 있다. 이 가이드 링(23)은, 스핀 척(21)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 주연부의 하방으로부터 외주측을 향해서 하강하도록 경사져 있고, 이 가이드 링(23)의 외주연은 하방측으로 굴곡해서 연장되어 있다. 상기 스핀 척(21)의 주위에는, 당해 스핀 척(21) 및 가이드 링(23)을 둘러싸는 컵(24)이 설치되어 있다.

이 컵(24)은, 그 측 주위면과 상기 가이드 링(23)의 외주연 사이에 액체 배출로(25)를 형성하도록 설치되어 있다. 컵(24)의 하방측은, 가이드 링(23)의 외주연 부분과 함께 굴곡로를 형성해서 기액 분리부를 구성하고 있다. 또 상기 컵(24)의 저부의 내측 영역에는 제2 배기 포트(26)가 형성되어 있고, 상기 제2 배기 포트(26)에 의해 스핀 척(21)에 적재된 웨이퍼(W)의 주위의 분위기가 배기된다. 이들 제2 배기 포트(26) 및 상기 제1 배기 포트(16)로부터의 배기에 의해, 웨이퍼(W)의 가열 시에 발생한 레지스트의 기화 성분은 웨이퍼(W)의 주위로부터 제거된다. 상기 컵(24)의 저부의 외측 영역에는 컵(24) 내의 액체 배출을 제거하기 위한 액체 배출 포트(27)가 형성되어 있다.

컵(24) 내에는 도시하지 않은 3개의 승강 핀이, 스핀 척(21)을 둘러싸는 위치에 승강 가능하게 설치되어 있다. 하우징(11)의 외부에는 반입출구(12)를 통해서 웨이퍼(W)를 하우징(11)의 내외에서 반송하는 도시하지 않은 반송 아암이 설치되어 있고, 이 반송 아암과 스핀 척(21) 사이에 있어서의 웨이퍼(W)의 전달은, 상기 승강 핀을 통해서 행해진다. 또한, 이 반송 아암과 스핀 척(21)의 웨이퍼(W)의 전달은, 도시하지 않은 승강 기구에 의해 스핀 척(21)을 승강시킴으로써 행할 수 있도록 해도 된다.

또한, 스핀 척(21)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 하방에는, 이면측으로부터 웨이퍼(W)를 가열하는 이면측 가열부(31)가 설치되어 있다. 이 이면측 가열부(31)는, 스핀 척(21)의 외측 또한 가이드 링(23)의 내측의 영역에 설치되어 있다. 도 3에는 이면측 가열부(31)와, 후술하는 표면측 가열부(41)의 평면도를 도시하고 있다. 이면측 가열부(31)는, 스핀 척(21)의 회전축을 중심으로 해서 동심원 형상으로 배열된 다수의 LED(발광 다이오드)(32)를 구비하고 있다.

상기 회전축으로부터 같은 거리에 설치된 각 LED(32)를 같은 열에 속하는 LED로 한다. 그리고, 설명의 편의상, LED(32)의 각 열에 내측으로부터 외측을 향해서 부호를 부여하여, 각각 열[P1, P2, P3…P(m-1), Pm(m은 정수)]이라고 기재한다. 열(Pm)은 가장 외측의 열이며, 웨이퍼(W)의 주연부 하방에 위치하고 있다. 도 3에서는 각 LED(32)에 대해서 속하는 열의 부호를 기재하고 있지만, 모든 LED(32)에 대해서 상기 열의 부호를 나타내면, 도면이 번잡화하기 때문에 일부의 LED(32)에 대해서만 속하는 열의 부호를 나타내고 있다. 이 예에서는 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 보아서, 이웃하는 각 열(P)은 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 각 열(P) 내의 이웃하는 각 LED(32)는 등 간격으로 배치되어 있다.

도 4는 LED(32)의 종단 측면도를 나타내고 있다. LED(32)는 상방을 향해서 개방된 통형상체(321)와, 통형상체(321) 내에 설치된 광원(322)과, 통형상체(321)의 개구부를 막는 실드 부재(323)를 구비하고 있다. 광원(322)은, 웨이퍼(W)의 재료인 실리콘의 흡수 파장 대역인 적외선을 발한다. 실드 부재(323)는, 광원(322)에 레지스트액이 부착되는 것을 방지하기 위해서 설치되어 있고, 상기 적외선은, 이 실드 부재(323)를 투과해서 웨이퍼(W)의 이면에 조사된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 적외선이 조사된 영역이 가열된다.

도 3으로 복귀하여, 각 LED(32)는 점등 컨트롤러(30)에 접속되어 있다. 후술하는 제어부(6)로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여, 점등 컨트롤러(30)는 열(P)마다 LED(32)에 공급하는 전류값을 조정하고, 각 LED(32)는 이 공급 전류에 따른 강도로 적외선을 조사한다. 즉, 같은 열(P)에 속하는 LED(32)는 서로 같은 강도로 적외선을 조사하고, 다른 열에 속하는 LED(32) 사이에서는 서로 같은 강도 또는 다른 강도로 웨이퍼(W)에 적외선을 조사할 수 있다. 각 LED(32)는 바로 위로 적외선을 조사하기 때문에, LED(32)의 각 열(P)의 위치와, 웨이퍼(W)가 가열되는 영역은 서로 대응한다.

LED(32)는 냉각 재킷(33) 상에 설치되어 있고, 이 냉각 재킷(33)에는 도 1에 나타낸 바와 같이 온도 조절수의 유로(34)가 설치되어 있다. 이 온도 조절수에 의해 냉각 재킷(33)을 통해서 하측 LED(32)가 온도 조절된다. 그것에 의해, LED(32)가 사용에 의해 과도하게 발열하여, 후술하는 웨이퍼(W)의 온도 제어의 정밀도가 저하하는 것이 방지된다.

스핀 척(21)에 적재된 웨이퍼(W)의 상방에는 표면측 가열부(41)가 설치되어 있다. 이 표면측 가열부(41)는 이면측 가열부(31)와 대략 동일하게 구성되어 있어, 이하 이 이면측 가열부(31)와의 차이점을 중심으로 설명한다. 표면측 가열부(41)는 다수의 LED(42)를 구비하고, 각 LED(42)는 스핀 척(21)의 회전축을 중심으로 해서 동심원 형상으로 배열되어 있다. 단, 도 3에 도시한 예에서는 가장 회전축에 가까운 위치에 있는 LED(42)는 2개만, 즉 회전축을 끼우도록 설치되어 있다.

상기의 LED(32)와 마찬가지로 상기 회전축으로부터 같은 거리에 설치된 각LED(42)를 같은 열에 속하는 LED로 한다. 그리고, 설명의 편의상, LED(42)의 각 열에 내측으로부터 외측을 향해서 부호를 부여하여, 도 3에 나타낸 바와 같이 각각 열[(Q1), Q2, Q3…Q(n-1), Qn(n은 정수)]이라고 기재한다. 열(Q1)은 상기의 회전축을 끼우는 2개의 LED(42)로 이루어지고, 스핀 척(21) 상에 설치되어 있다. 또 열(Qn)은 가장 외측의 열이며, 웨이퍼(W)의 주연부 상방에 위치하고 있다. 이면측 가열부(31)의 열(P)과 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 보아 이웃하는 각 열(Q)은 등 간격으로 설정되어 있고, 각 열(Q)에 있어서의 이웃하는 각 LED(42)는 등 간격으로 설정되어 있다.

LED(42)는, 통형상체(321)가 하방을 향해서 개구함으로써 하방에 적외선을 조사하는 것을 제외하고 LED(32)와 동일한 구성이다. 도 4에서는 LED(42)의 각 부에 LED(32)의 각 부와 동일한 부호를 부여하여, 설명을 생략한다. 또한, 상기 광원(322)으로부터 조사되는 적외선에 대해서 보충하면, 이 적외선은 웨이퍼(W)에 공급된 레지스트액을 투과하여, 웨이퍼(W)에 흡수되어, 당해 웨이퍼(W)를 가열하는 파장 영역을 구비한다. 단, 상기 적외선은, 레지스트액에 흡수되어 당해 레지스트액을 직접 가열하는 파장 영역을 구비하고 있어도 된다.

도 3으로 복귀하여, 각 LED(42)는 상기 점등 컨트롤러(30)에 접속되어 있다. 이면측 가열부(31)와 마찬가지로 점등 컨트롤러(30)는, 열(Q)마다 각 LED(42)에의 전류값의 공급을 조정하고, 각 LED(42)는 이 공급 전류에 따른 강도로 웨이퍼(W)의 표면에 적외선을 조사한다. 각 LED(42)는 바로 위로 적외선을 조사하기 때문에, LED(42)의 열(Q)의 위치와, 웨이퍼(W)가 가열되는 영역은 서로 대응한다. 각 LED(42)는, 냉각 재킷(43) 상에 설치되어 있다. 이 냉각 재킷(43)은 냉각 재킷(33)과 마찬가지로 온도 조절수의 유로(44)를 구비하여, LED(42)를 냉각해서, 웨이퍼(W)의 온도 제어의 정밀도가 저하하는 것을 방지한다.

레지스트 도포 장치(1)는, 웨이퍼(W) 표면에 레지스트액을 공급하는 레지스트액 노즐(51A)을 구비하고 있다. 이 레지스트액 노즐(51A)은, 레지스트액 공급관(52A) 및 나타내지 않은 밸브나 유량 조정부 등을 포함하는 공급 기기군을 통해서 레지스트액 공급원(53A)에 접속되어 있다. 레지스트액 노즐(51A)은, 도 2에 나타낸 바와 같이 수평 방향으로 신장한 아암(54A)을 통해서 이동 기구(55A)에 접속되어 있다. 상기 아암(54A)은 이동 기구(55A)에 의해 횡방향을 따라 설치된 가이드 레일(50)을 따라, 컵(24)의 외측에 설치된 대기 위치(56A)로부터 웨이퍼(W) 상으로 이동할 수 있음과 동시에 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 레지스트 도포 장치(1)는 웨이퍼(W) 표면에 용제 예를 들어 시너를 공급하기 위한 용제 노즐(51B)을 구비하고 있다. 시너는, 웨이퍼(W) 상에서의 레지스트액의 젖음 확산성을 향상시키는 프리웨트 처리를 행하기 위해서 사용된다. 용제 노즐(51B)은, 용제 공급관(52B) 및 나타내지 않은 밸브나 유량 조정부 등을 포함하는 공급 기기군을 통해서 용제 공급원(53B)에 접속되어 있다. 이러한 차이를 제외하고, 용제 노즐(51B)은, 레지스트액 노즐(51A)과 동일하게 구성되어 있으며, 아암(54A)에 상당하는 아암(54B)을 통해서 이동 기구(55B)에 접속된다. 이동 기구(55B)는, 이동 기구(55A)와 마찬가지로 용제 노즐(51B)을 상하 방향 및 횡방향으로 이동시킨다.

또한, 레지스트 도포 장치(1)는, 후술하는 당해 장치의 일련의 동작을 제어하는 예를 들어 컴퓨터로 이루어지는 제어부(6)를 구비하고 있다. 이 제어부(6)는, 도 3에 도시하는 바와 같이 CPU(61), 처리 레시피 저장부(62) 및 설정부(63)가 접속되는 버스(64)에 의해 구성된다. 또한, 제어부(6)는 프로그램(65)을 구비하고 있다. 프로그램(65)은 상기 회전 구동부(22), 공급 기기군 및 각 LED(32, 42)의 점등 등의 동작을 제어하기 위한 스텝 군이 포함된다. 당해 프로그램(65) 및 처리 레시피 저장부(62)에 포함되는 처리 레시피는, 예를 들어 플렉시블 디스크(FD), 메모리 카드, 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 하드 디스크 등의 기억 매체에 저장되어, 제어부(6)에 인스톨된다. 제어부(6)는, 처리 레시피 저장부(62)에 인스톨된 처리 레시피에 기초하여, 프로그램(65)에 준하여, 당해 레지스트 도포 장치(1)의 동작을 제어한다.

처리 레시피는, 레지스트 도포 장치(1)에 있어서의 처리를 행하기 위해서 필요한 파라미터를 설정하기 위한 정보가 기입된 데이터이며, 도포 처리마다 처리 레시피가 존재한다. 도 3에서는 모식적으로 k개(k는 정수)의 처리 레시피(1 내지 k)가 기억부인 처리 레시피 저장부(62)에 저장되어 있는 상태를 나타내고 있다. 파라미터로서는 레지스트의 종류, 회전 속도의 추이 패턴(프로파일), 레지스트의 토출량, 레지스트 토출의 타이밍, 컵 내의 배기량, 프리웨트를 위한 용제의 토출량, 용제의 토출의 타이밍 등이다. 이들 도포 처리를 행하기 위한 파라미터를 도포 처리 파라미터라고 기재한다. 또한, 회전 속도의 추이 패턴이란 기준이 되는 시점 예를 들어 웨이퍼(W)가 스핀 척(21)에 보유 지지된 시점을 기준으로 해서 각 시각과 기판의 회전 속도의 관계, 즉 웨이퍼(W)의 회전 속도의 시간적 추이를 나타내는 데이터(예를 들어 후술의 도 12를 참조)이다.

그리고, 상기 처리 레시피는, 각 도포 처리 파라미터에 대응시켜져서 각각 기억된 가열 처리 파라미터를 포함하고 있다. 이 가열 처리 파라미터는, 구체적으로는, 이면측 가열부(31)의 각 열(P)의 조사 강도의 비율 및 표면측 가열부(41)의 각 열(Q)의 조사 강도의 비율이다.

즉, 도포 처리 파라미터가 상이하면, 각 열(P1 내지 Pm) 및 각 열(Q1 내지 Qn)의 조사 강도의 비율이 상이하도록 처리가 행해진다. 일례로서, 도 3 중의 처리 레시피(1)에서는 P1:P2:Pm:Q1:Q2:Qn=85:82:71:80:78:71의 강도 비율로 조사가 행해지는 것으로 한다. 그리고, 처리 레시피(1)란 다른 도포 처리 파라미터를 포함하는 레지스트 및 회전 속도의 추이 패턴으로 처리를 행하는 처리 레시피(k)에서는, P1:P2:Pm:Q1:Q2:Qn=90:88:74:82:80:74의 강도 비율로 조사가 행해지는 것으로 하고 있다.

이렇게 처리 레시피마다 조사 강도의 비율을 바꾸는 이유에 대해서 설명한다. 도 5는, 스핀 코팅법에 의해 형성된 레지스트막(R)의 막 두께 분포를 모식적으로 나타내고 있고, 이 도 5에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 향해서 직경 방향으로 보아, 차례로 볼록 형상 영역(L1), 오목 형상 영역(L2), 볼록 형상 영역(L3)이 형성된다. 이러한 막 두께 분포로 되는 이유는 추측이지만, 이하와 같이 생각된다. 스핀 코팅법의 경우, 웨이퍼(W)의 중앙부에 있는 레지스트액에 작용하는 원심력은 작기 때문에, 막 두께는 커진다고 생각되지만, 웨이퍼(W)의 주연부를 향하면 레지스트액에 작용하는 원심력이 커, 막 두께가 작아진다. 또한 웨이퍼(W)의 주연부를 향하면 원심력은 더욱 커지지만, 그 한편, 레지스트액이 중앙부로부터 주연부로 확산하는 과정에 있어서 용제의 휘발에 의해 레지스트액이 고농도화되어, 막 두께가 커진다.

그리고, 이러한 레지스트액의 거동은, 도포 처리 파라미터가 상이하면 약간 변화된다. 즉, 각 영역(L1, L2, L3)의 직경 방향의 폭 및 각 영역에 있어서의 레지스트의 막 두께의 크기는 처리 레시피마다 변화된다. 따라서, 이 실시 형태에서는, 막 두께 분포에 따라 막 두께가 큰 영역일수록 적외선의 조사 강도를 크게 하여, 고온으로 가열한다. 고온으로 가열되는 영역은, 저온으로 가열되는 영역보다도 레지스트액 중에 포함되는 성분의 기화가 촉진되어, 가열 처리전에 비해 가열 처리 후의 막 두께의 저하량이 커진다. 도 5 및 후술의 도 7에서는, 화살표의 선의 종류로 LED의 각 열의 조사 강도를 나타내고 있으며, 실선의 화살표＞쇄선의 화살표＞점선의 화살표의 순으로 조사 강도가 크다. 그것에 의해, 도 6에 나타낸 바와 같이 처리 후의 레지스트막(R)을 평탄화시킨다. 또한, 이 예에서는 이면측 가열부(31)로부터 스핀 척(21)에 보유 지지되는 웨이퍼(W)의 중앙부로 적외선의 조사가 행해지지 않으므로, 표면측 가열부(41)의 상기 중앙부에 적외선을 조사하는 LED(42)의 출력은, 다른 LED(42, 32)의 출력에 비교해서 크게 설정되어 있다.

처리 레시피와 LED의 조사 강도의 분포의 관계의 일례에 대해서 서술한다. 예를 들어 레지스트액의 점도가 높으면, 둘레 방향으로 확산되기 어렵기 때문에 상기 도 5에 나타낸 바와 같이 오목 형상 영역(L2)은 웨이퍼(W)의 중앙부측으로 모이기 쉬워진다. 반대로, 레지스트액(R1)의 점도가 낮으면, 도 7에 나타낸 바와 같이 막 두께 분포의 오목 형상 영역(L2)은 웨이퍼(W)의 주연측으로 모이기 쉬워진다. 처리 레시피에 있어서의 그 밖의 항목인, 예를 들어 웨이퍼(W)의 회전 속도나 레지스트액의 토출 시간에 대해서도, 웨이퍼(W)의 회전 속도가 낮을수록 혹은 레지스트액의 토출 시간이 짧을수록, 도 5에 나타낸 바와 같이 오목 형상 영역(L2)은 웨이퍼(W)의 중심 부근으로 되고, 반대로 상기 회전 속도가 높을수록 혹은 상기 토출 시간이 길수록, 도 7에 나타낸 바와 같이 오목 형상 영역(L2)이 주연부 부근으로 된다.

따라서, 처리 레시피를 설정하는 때에는, 예를 들어 미리 가열 처리 파라미터를 포함하지 않는 처리 레시피를 사용해서 레지스트액을 웨이퍼(W)에 도포하고, 얻어진 레지스트막(R)에 대해서 막 두께 측정기에 의해 웨이퍼(W)의 면 내의 막 두께 분포를 구하고, 이 막 두께 분포에 기초하여 가열 처리 파라미터를 설정하게 된다.

다음에, 상술한 실시 형태에 있어서의 작용에 대해서, 도 8 내지 도 12를 참조하면서 설명한다. 도 8 내지 도 11은 본 실시 형태의 작용 플로우를 설명하는 개요도이다. 도 12는 웨이퍼(W)의 회전 속도의 시간적 추이 패턴을 나타내는 그래프이며, 이하에 서술하는 동작이 실행되기 전에, 예를 들어 오퍼레이터에 의해 설정부(63)로부터 처리 레시피가 선택되어 있어, 프로그램이 그 처리 레시피의 내용을 판독해서 당해 내용에 대응하는 스텝이 순차 실행되게 된다.

우선, 도시하지 않은 반송 아암에 의해 웨이퍼(W)가 하우징(11) 내로 반입되어, 도시하지 않은 승강 핀을 통해서 그 이면측의 중심부가 스핀 척(21)에 흡착 유지된다. 다음에, 대기 위치(56B)에 있던 용제 노즐(51B)을 웨이퍼(W)의 중심부 위로 이동시킨 후, 용제 노즐(51B)에 의해 웨이퍼(W)에 시너(T)를 공급한다.

그 후, 스핀 척(21)에 의해 웨이퍼(W)를 예를 들어 500rpm의 회전 속도로 회전시켜, 웨이퍼(W) 상의 시너(T)를 웨이퍼(W)의 표면 전체로 확산시킨다. 이 사이에, 용제 노즐(51B)은 대기 위치(56B)로 복귀되고, 대기 위치(56A)에 있던 레지스트액 노즐(51A)을 웨이퍼(W)의 중심부 위로 이동시킨다(도 8). 웨이퍼(W)의 회전 속도를 일단 저하시킨 후, 레지스트액 노즐(51A)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액(R1)의 토출이 개시되고(도 9), 이때, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 예를 들어 2000rpm인 V1까지 상승시킨다. 웨이퍼(W)의 중앙부에 공급된 레지스트액(R1)은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전체로 확산되어, 레지스트막(R)이 형성된다[도 12 중 레지스트액 도포 공정(S1)].

레지스트액(R1)의 토출을 종료한 후, 레지스트액(R1)의 토출 개시로부터 예를 들어 1 내지 3초 경과하면, 회전 속도가 V1로부터 저속의 예를 들어 100rpm인 V2로 감속되어, 웨이퍼(W) 위로 확산된 레지스트막(R)은 대략 고르게 되어 평탄화된다[도 10 및 도 12 중 평탄화 공정(S2)]. 또한, 회전 속도를 V1로부터 V2로 감속하기 시작하는 시점과 레지스트액(R1)의 토출 정지의 타이밍이 동시이어도 된다. 이 평탄화 공정(S2)은 예를 들어 1 내지 2초간 실행되어, 레지스트막(R)의 유동성이 저하한다. 이 평탄화 공정(S2)의 종료 시점에서는, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막(R)은 대략은 평탄화되어 있지만, 도 5 및 도 7에서도 설명한 바와 같이 요철의 분포가 형성되어 있다. 도 10에는 화살표의 끝의 원 내에 이 평탄화 공정 종료시의 레지스트막(R)의 상태를 나타내고 있고, 당해 레지스트막(R)에는 용제(R0)가 비교적 많이 포함되고, 그 용제(R0) 중에는 폴리머(R2)가 분산해서 존재한다.

다음에, 웨이퍼(W)는 중속의 예를 들어 1500rpm 정도의 회전 속도(V3)로 가속되는 동시에 표면측 가열부(41)의 각 열(Q)의 LED(42) 및 이면측 가열부(31)의 각 열(P)의 LED(32)로부터, 도 11에 화살표로 나타낸 바와 같이 적외선이 조사된다[도 12 중 가열 공정(S3)]. 이들 각 열(P, Q)로부터의 적외선의 조사는, 이미 선택된 처리 레시피에 설정되어 있는 강도비로 행해진다. 그리고, 도 12의 하측의 그래프에 나타낸 바와 같이 강도비를 유지한 채 각 LED(32, 42)의 출력 레벨이 점차 상승한다. 웨이퍼(W)의 회전에 의해 형성되는 기류의 작용과 적외선의 조사에 의한 웨이퍼(W)의 가열에 의해, 레지스트막(R) 중에 있어서 용제(R0)의 휘발이 진행된다.

각 LED(32, 42)의 출력이 소정의 레벨로 되면, 출력 레벨의 상승이 정지하고, 웨이퍼(W)는 소정의 온도 예를 들어 100℃ 내지 120℃로 가열된다. 그것에 의해, 용제(R0)의 휘발이 더욱 진행되고, 도 11의 원 내에 나타낸 바와 같이 폴리머(R2)끼리의 결합이 형성된다. 또한, 레지스트막(R)의 막 두께가 큰 영역은 작은 영역에 비교해서 높은 온도로 가열됨으로써, 상기 용제를 포함하는 각종 성분의 휘발량이 커짐으로써, 당해 레지스트막(R)이 평탄화된다. 적외선의 조사 개시로부터 예를 들어 20초 내지 30초 경과 후, 상기 적외선의 조사가 정지하는 동시에 웨이퍼(W)의 회전이 정지되고, 스핀 척(21) 위로부터 도시하지 않은 승강 핀 및 반송 아암을 통해서 하우징(11)의 밖으로 반출된다.

상술한 레지스트 도포 장치(1)에서는, 상술한 바와 같이, 레지스트액이 웨이퍼(W) 전체에 공급된 후, 웨이퍼(W)가 스핀 척(21)에 보유 지지된 상태 그대로 LED(32, 42)에 의해 레지스트막(R)의 분자끼리의 결합 반응이 일어나는 온도로 레지스트막(R)을 가열하고 있다. 따라서, 레지스트액의 도포 후, 상기 가열을 행하기 위한 장치에 웨이퍼(W)를 반송해서 처리를 행할 필요가 없으므로 처리량의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 그렇게 장치 간의 반송 공정을 행하지 않도록 함으로써, 장치간의 분위기의 영향에 의해 레지스트막의 막질의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 이 예에서는, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에, 당해 웨이퍼(W)의 직경 방향 및 둘레 방향을 따라 다수의 LED(32, 42)를 배치하고 있으므로, 보다 확실하게 처리 시간의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 레지스트 도포 장치(1)에서는 처리 레시피마다 각 LED의 조사 강도의 분포를 설정하여, 웨이퍼(W)의 면내에서 균일성 높게 레지스트막의 막 두께를 제어할 수 있기 때문에 유리하다.

상기의 가열 공정(S3)에 있어서, 웨이퍼(W)를 회전 속도(V3)로 회전시켜서 레지스트막(R) 중의 용제(R0)를 제거하고, 그 후에 각 LED에 의해 가열 처리를 행해도 된다. 이와 같이 해도 장치 간에 있어서의 웨이퍼(W)의 반송이 필요없기 때문에 처리량의 향상을 도모할 수 있지만, 상기와 같이 회전에 의해 발생하는 기류에 의한 건조와, LED의 가열을 병행해서 행함으로써 처리량을 보다 높게 할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 이 레지스트 도포 장치(1)에서는 다수의 LED에 의해, 웨이퍼(W)의 둘레 방향 및 직경 방향으로 조사 영역이 배열되므로, LED에 의한 가열 처리 시에 웨이퍼(W)를 회전시키지 않아도 된다. 이 경우, 적외선이 조사되지 않는 LED의 조사 영역과 조사 영역 사이는 웨이퍼(W)의 전열에 의해 가열된다.

또한, 회전 속도를 V2로부터 V3으로 변경한 초기에서는, 레지스트막(R)에는 용제(R0)가 많이 포함되기 때문에 유동성이 비교적 높고, 이 단계에 있어서도 회전의 원심력의 작용에 의해 웨이퍼(W)의 면내에서 레지스트막(R)의 두께가 약간 고르게 된다. 급격하게 레지스트막(R)을 가열해서 용제를 휘발시키면, 이 회전에 의한 고르게 함이 일어나기 어려워져, 막 두께 분포의 균일성이 저하해 버리므로 상기의 가열 공정(S3)에서는, 서서히 각 LED(32, 42)의 조사 강도를 크게 하고 있다. 또한, 조사 강도는 단계적으로 상승시켜도 된다.

상기의 LED(32, 42)에 의한 가열 처리 개시의 타이밍으로서는, 처리 시간을 단축화하는 관점으로부터 빨리 행할수록 유효하지만, 레지스트액 도포 공정(S1), 평탄화 공정(S2) 중에 가열 처리가 행해지면, 레지스트막(R)의 주연으로 의 확산 및 평탄화를 방해할 우려가 있으므로, 상기와 같이 평탄화 공정(S2)의 종료와 동시에 행하거나, 혹은 웨이퍼(W)의 회전 속도를 V3으로 상승시킨 후에 행하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 실시 형태에서, 가열 처리 파라미터에 대해서는, 도포 처리 파라미터를 저장하고 있는 기억 영역과는 다른 기억 영역에 도포 처리 파라미터와 대응시켜서 기입해 두고, 처리 레시피를 선택하여, 도포 처리 파라미터가 결정되었을 때에 그 기억 영역으로부터 가열 처리 파라미터를 판독하도록 해도 된다.

LED(32)의 배치의 예로서는 상기의 예에 한정되지 않는다. 도 13 내지 도16은, LED 배치의 다른 예를 나타낸 모식도이다. 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이 평면에서 보아 스핀 척(21)을 사이에 두고 좌우 양측에, 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라서 직선 형상으로 배치해도 되고, 도 14에 도시한 바와 같이 좌우의 어느 한쪽에 상기 직경 방향으로 직선 형상으로 배치해도 된다. 또한, 도 15에 나타낸 바와 같이 평면에서 보아 십자 형상으로 배치해도 되고, 도 16에 나타낸 바와 같이 스핀 척(21)으로부터 방사상으로 확산되도록 배치해도 된다.

LED(42)는 도 17에 나타낸 바와 같이 아암(54A)에 설치되어 있어도 되고, 이 예에서는 아암(54A)의 하방에 당해 아암(54A)의 길이 방향을 따라 배열되어 있다. 이렇게 아암(54A)에 LED(42)를 설치한 경우, 레지스트액을 웨이퍼(W)에 공급한 후, 도 18에 개략적으로 나타낸 바와 같이 아암(54A)은 LED(42)가 웨이퍼(W)의 반경 위에 위치하도록 이동하여, 적외선의 조사가 행해진다.

도 19 내지 도 21에서는 LED(42)의 또 다른 배치 예를 나타내고 있다. 도 19에 도시한 예에서는 LED(42)를 회전하는 웨이퍼(W)의 직경을 따라 배열하고 있다. 도 20에 나타낸 예에서는 LED(42)를 상기 웨이퍼(W)의 반경 상에 배열하고 있다. 도 21에서는 아암(54A) 및 냉각 재킷(43)에 각각 LED(42)를 설치하고, 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따른 영역이 가열되도록 구성하고 있다. 상술의 각 도면에서 설명한 LED(32, 42)의 배치는 서로 조합해서 구성할 수 있다. 예를 들어 LED(32)는 도 15에 나타낸 바와 같이 십자 형상으로 배치하고, LED(42)는 도 18에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 반경 위에 직선 형상으로 배치해도 된다.

도 13 내지 도 21에 나타낸 LED(32, 42)의 배치에서는, 상술한 실시 형태의 작용에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)의 회전 중에 적외선의 조사를 행하고, 상기 회전에 의해 웨이퍼(W)의 둘레 방향으로 적외선이 조사되는 영역이 이동함으로써 웨이퍼(W) 전체를 가열한다. 이렇게 스핀 척(21)의 회전을 이용함으로써, 장치에 탑재하는 LED의 수를 억제하고, 장치의 저비용화를 도모할 수 있다. 이렇게 웨이퍼(W) 전체를 가열할 수 있으면 되기 때문에, LED(32, 42)의 배치로서는, 직선 형상으로 배치하는 것에 한정되지 않고, 도 22에 나타낸 바와 같이 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치해도 된다. 도 22 중의 점선은, 각 LED(42)가 각각 웨이퍼(W)의 중심으로부터 이격되어 있는 것을 명확하게 하기 위한 가상선이다. 또한, 웨이퍼(W) 표면측으로부터 조사되는 적외선은 스핀 척(21)에 차단되지 않기 때문에, 이면측의 LED(32)를 사용하지 않고, 웨이퍼(W) 표면측의 LED(42)만을 사용해서 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행해도 된다. 또한, 도 13 내지 도 22의 각 도면은 LED(32, 42)의 배열 방향을 개략적으로 나타낸 것이기 때문에, LED(32, 42)의 수는 이 예에 한정되지 않는다.

LED(32) 및 LED(42)의 조사구의 형상으로서는 상술의 예에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 조사구는 도 23에 나타낸 바와 같이 광원(322)으로부터 멀어짐에 따라 직경 확장되도록 구성해도 되고, 반대로 도 24에 나타낸 바와 같이 직경 축소되도록 구성해도 된다. 또한, 도 25에 나타낸 바와 같이 단차부(324)를 구비하고, 이 단차부(324)에 의해 기부측[광원(322)측]에서는 구경이 작고, 개구 단부측에서는 구경이 커지도록 구성해도 된다.

상기의 제1 실시 형태에서는, 인접하는 LED(32)의 간격 및 인접하는 LED(42)의 간격을 서로 등 간격으로 설정했지만, 이렇게 등 간격으로 설정하는 것에는 한정되지 않는다. 도 26, 도 27은, LED(32), LED(42)가 등 간격으로 설정되어 있지 않은 배치의 일례이다. 도 28은, 도 26의 LED(32)와 도 27의 LED(42)를 겹쳐 본 도면이다. 이렇게 겹치게 하면, 각 LED는 웨이퍼(W)에 대하여 서로 등 간격으로 배치되어, 각 LED의 출력을 균일하게 설정함으로써 웨이퍼(W)의 면 내를 균일성 높게 가열할 수 있다. 이들 도 26, 도 27에 도시한 바와 같이 LED를 배치한 경우에도 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 각 LED의 조사 강도가 각각 상이하도록 설정해도 된다.

레지스트막을 형성하는 도포 장치에 대해서 설명했지만 도포액에 대해서는 레지스트액에 한정되지 않고, 반사 방지막 형성용의 약액이어도 된다. 그렇게 반사 방지막 형성용의 약액을 도포하는 경우에는, 적외선의 조사에 의해 상기 약액 중의 용제가 제거되는 동시에, 약액 중의 반사 방지막을 구성하는 분자끼리가 화학 반응을 일으켜서, 가교되어 서로 결합하는 온도로 가열된다. 또한, 상기의 각 예에서는 스핀 코팅에 의해 레지스트막(R)을 형성하고 있지만, 이러한 성막 방법에 한정되지 않는다. 예를 들어 레지스트액 노즐(51A)을 구동 기구에 접속하여, 레지스트액을 토출시키면서 웨이퍼(W)에 대하여 수평 방향으로 이동시키고, 웨이퍼(W) 전체에 레지스트액을 도포해서 레지스트막을 형성해도 된다.

웨이퍼(W) 및 도포액의 가열원으로서는 예를 들어 할로겐 램프이어도 되지만, LED는 발열량이 할로겐 램프보다도 작기 때문에, 가열 시에 웨이퍼(W)의 온도를 정밀도 높게 제어할 수 있어, 상기와 같이 막 두께의 균일성을 높게 할 수 있다. 또한, 이 장치에 있어서 가열원으로서는, 웨이퍼(W) 또는 도포액이 흡수하는 파장을 갖고, 상기 도포액을 가열하거나, 혹은 웨이퍼(W)를 통해서 도포액을 가열할 수 있는 전자파를 조사하는 것이 사용된다. 따라서, 상기 가열원은, LED나 할로겐 램프와 같이 적외선을 조사하는 것에는 한정되지 않고, 예를 들어 마이크로파를 조사하도록 구성해도 된다.

도 29는, 마이크로파에 의해 웨이퍼(W) 표면의 레지스트액 및 웨이퍼(W)를 구성하는 실리콘을 가열하는 레지스트 도포 장치의 일례이다. 이 레지스트 도포 장치(7)의 하우징(71)에는 마그네트론(72)이 설치된다. 하우징(71)의 내벽은 예를 들어 금속에 의해 구성되어, 마그네트론(72)로부터 방사된 마이크로파를 반사한다. 이에 의해 마이크로파가 컵(24) 내의 스핀 척(21) 상의 웨이퍼(W) 전체에 공급된다. 또한, 컵(24) 내의 배기 포트 및 액체 배출 포트의 도시는 생략하고 있다.

하우징(71)에는 노즐 반송구(73)가 설치되고, 당해 노즐 반송구(73)는 마이크로파가 하우징(71) 밖으로 방사되는 것을 방지하는 셔터(74)에 의해 개폐 가능하게 구성된다. 하우징(71) 밖에는 아암(54A)의 기단부측에 접속되고, 당해 아암(54A)을 회전시키는 회전 기구(75)가 설치되어 있다. 그리고, 레지스트액 노즐(51A)은, 회전 기구(75)에 의해 노즐 반송구(73)를 통해서 하우징(71)의 내외를 이동 가능하게 구성된다. 웨이퍼(W)에 레지스트 도포 후, 노즐 및 배관 중의 레지스트액이 가열되지 않도록 레지스트액 노즐(51A)은 하우징(71) 밖으로 퇴피하고, 웨이퍼(W)의 가열 처리가 행해진다. 균일성 높게 가열하기 위해서, 가열 처리중 웨이퍼(W)는 예를 들어 스핀 척(21)에 의해 회전된다.

다음에 도포, 현상 장치에 상술한 레지스트 도포 장치(1)를 적용한 일례에 대해서 간단하게 설명한다. 도 30은 도포, 현상 장치(101)에 노광 장치(C4)가 접속된 시스템의 평면도이며, 도 31은 동 시스템의 사시도이다. 또 도 32는 동 시스템의 종단면도이다. 이 장치에는 캐리어 블록(C1)이 설치되어 있고, 그 적재대(102) 상에 적재된 밀폐형의 캐리어(C)로부터 전달 아암(103)이 웨이퍼(W)를 취출해서 처리 블록(C2)에 전달하고, 처리 블록(C2)으로부터 전달 아암(103)이 처리 완료된 웨이퍼(W)를 수취해서 캐리어(C)에 복귀시키도록 구성되어 있다.

상기 처리 블록(C2)은, 도 31에 나타내는 바와 같이 이 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 보호막의 형성을 행하기 위한 제4 블록(ITC층)(B4)이, 밑에서부터 순서대로 적층해서 구성되어 있다.

제3 블록(COT층)(B3)은, 도포 유닛(104)을 구비하고 있다. 도포 유닛(104)은, 웨이퍼(W)를 처리하는 레지스트 도포 모듈(105)이 3군데 설치되고, 각 도포 모듈(105)은 웨이퍼(W)에 독립하여 처리를 행한다. 이 도포 모듈(105)이 상기의 레지스트 도포 장치(1)에 상당한다. 또한, 제3 블록(B3)에는 레지스트 도포 후에 주연 노광을 행하는 주연 노광 모듈(106)과, 각 모듈에서 웨이퍼(W)를 전달하는 반송 아암(A3)이 설치된다. 도면 중(107)은, 반송 아암(A3)의 가이드이다.

제2 블록(BCT층)(B2) 및 제4 블록(ITC층)(B4)은, 도포 유닛(104)의 도포 모듈(105)에 있어서 각각 반사 방지막을 형성하기 위한 약액 및 노광 장치(C4)에 있어서의 액침 노광 시에 레지스트막을 보호하는 보호막 형성용의 약액을 공급하는 것을 제외하고 제3 블록(COT층)(B3)과 동일하게 구성된다. 또한, 제2 블록(B2) 및 제4 블록(B4)은, 반송 아암(A3)에 상당하는 반송 아암(A2, A4)을 구비하고 있다.

한편, 제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는 도 32에 나타내는 바와 같이 하나의 DEV층(B1) 내에 도포 유닛(104)에 대응하는 현상 유닛이 2단으로 적층되어 있다. 그리고 당해 DEV층(B1) 내에는, 상기의 반송 아암(A2 내지 A4)에 대응하는 반송 아암(A1)이 설치되어, 이들 2단의 현상 유닛에 웨이퍼(W)를 반송한다. 즉 2단의 현상 유닛에 대하여 반송 아암(A1)이 공통화되어 있는 구성으로 되어 있다. 또한, 반송 아암(A1)의 가이드(107)에 따라 노광 후의 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 모듈이 설치되어 있다.

또한 처리 블록(C2)에는, 도 30 및 도 32에 나타내는 바와 같이 선반 유닛(U5)이 설치되고, 캐리어 블록(C1)으로부터의 웨이퍼(W)는 상기 선반 유닛(U5)의 하나의 전달 모듈, 예를 들어 제2 블록(BCT층)(B2)이 대응하는 전달 모듈(CPL2)로 반송되어, 상기 선반 유닛(U5)의 근방에 설치된 승강 가능한 제1 전달 아암(D1)에 의해 순차 반송된다. 제2 블록(BCT층)(B2) 내의 반송 아암(A2)은, 이 전달 모듈(CPL2)로부터 웨이퍼(W)를 수취해서 도포 모듈(105)에 반송하여, 웨이퍼(W)에 반사 방지막이 형성된다.

그 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF2), 전달 아암(D1), 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(CPL3) 및 반송 아암(A3)을 통해서 제3 블록(COT층)(B3)에 반입되어, 레지스트막이 형성된다. 그 후 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A3)에 의해 주연 노광 모듈(106)로 반송되어, 주연 노광 처리를 받는다. 또한 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A3)→선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF3)→전달 아암(D1)을 거쳐 선반 유닛(U5)에 있어서의 전달 모듈(CPL4)로 전달된다. 또한, 웨이퍼(W)는 전달 모듈(CPL4)을 통해 반송 아암(A4)에 의해 제4 블록(ITC층)(B4)에 반입되어 보호막이 형성된 후, 반송 아암(A4)에 의해 전달 모듈(TRS4)로 전달된다.

한편 DEV층(B1) 내의 상부에는, 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 모듈(CPL11)로부터 선반 유닛(U6)에 설치된 전달 모듈(CPL12)에 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 셔틀(109)이 설치되어 있다. 보호막이 형성된 웨이퍼(W)는, 전달 아암(D1)을 통해서 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(CPL11)에서 셔틀(109)로 전달되어, 선반 유닛(U6)의 전달 모듈(CPL12)로 반송되어, 인터페이스 블록(C3)에 도입된다. 또한 도 32 중의 CPL이 붙여져 있는 전달 모듈은 온도 조절용의 냉각 유닛을 겸하고 있고, BF가 붙여져 있는 전달 모듈은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 유닛을 겸하고 있다.

계속해서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(113)에 의해 노광 장치(C4)로 반송되고, 여기에서 액침 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U6)의 전달 모듈(TRS6)에 적재되어 처리 블록(C2)으로 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는, 제1 블록(DEV층)(B1)의 반송 아암(A1)에 의해 가열 모듈→현상 모듈의 순서대로 반송되어 현상 처리를 받고, 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(TRS1)로 전달된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 전달 아암(103)을 통해서 캐리어(C)로 복귀된다. 이렇게 웨이퍼(W)는, 제2 내지 제4 단위 블록(B2 내지 B4)에 있어서의 각 도포 모듈에서 처리된 후, 가열 모듈로 반송되는 일 없이, 후단의 모듈로 반송된다. 따라서, 처리량의 향상을 도모할 수 있다. 단, 본 발명에서는, 도포 모듈에서 처리 후, 가열 모듈에의 반송 및 당해 가열 모듈에서의 가열 처리를 금지하는 것은 아니다.

W : 웨이퍼
1 : 레지스트 도포 장치
21 : 스핀 척
31 : 이면측 가열부
32 : LED
41 : 이면측 가열부
42 : LED
51A : 레지스트액 노즐
6 : 제어부

Claims (12)

1. 기판을 수평으로 보유 지지하는 보유 지지부와,
   상기 기판의 표면에 도포액을 공급하는 노즐과,
   기판 전체에 도포막을 형성하기 위해서, 상기 노즐에 대하여 보유 지지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,
   상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하여, 당해 도포막에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 상기 도포막 전체를 가열하기 위한 전자파 조사부를 구비한 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동 기구는, 기판의 중심부에 공급된 도포액을 기판의 주연부로 원심력에 의해 확산시키기 위해서, 상기 보유 지지부를 연직의 축 주위로 회전시키는 회전 기구인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 전자파 조사부는, 회전하는 기판의 직경 방향으로 다른 위치를 가열하도록 전자파를 조사하는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전자파 조사부는, 회전하는 기판의 직경 방향으로 다른 위치에 서로 독립된 강도로 전자파를 조사할 수 있게 구성되어,
   도포액의 종류 및 기판의 회전 속도의 추이 패턴을 포함하는 복수의 처리 레시피와, 기판의 직경 방향에 있어서의 조사 강도의 비율을 특정하는 복수의 데이터의 대응 관계를 기억한 기억부와,
   상기 처리 레시피를 설정하기 위한 설정부와,
   상기 설정부에 의해 설정된 처리 레시피와, 상기 대응 관계에 기초하여, 상기 직경 방향에 있어서의 전자파의 조사 강도의 비율을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어부가 설치되는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자파 조사부는, 도포막의 형성 후에 기판을 회전시키면서 당해 기판을 제1 온도로 가열하기 위해서 제1 조사 강도로 전자파를 조사하고, 그후, 기판을 회전시키면서 기판을 상기 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 가열하기 위해서 제2 조사 강도로 전자파를 조사하는 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자파 조사부는, 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
7. 보유 지지부에 의해 기판을 수평으로 보유 지지하는 공정과,
   노즐에 의해 상기 기판의 표면에 도포액을 공급하는 공정과,
   이동 기구에 의해 상기 노즐에 대하여 보유 지지부를 상대적으로 이동시켜서 기판 전체에 도포막을 형성하는 공정과,
   전자파 조사부에 의해, 상기 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 향해서 전자파를 조사하여, 당해 도포막에 포함되는 분자가 서로 결합하는 온도로 상기 도포막 전체를 가열하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 도포막을 형성하는 공정은,
   기판의 중심부에 공급된 도포액을 기판의 주연부로 원심력에 의해 확산시키기 위해서 상기 보유 지지부를 연직의 축 주위로 회전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 도포막 전체를 가열하는 공정은, 회전하는 기판의 직경 방향으로 다른 영역에 전자파를 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 도포막 전체를 가열하는 공정은,
    도포액의 종류 및 기판의 회전 속도의 추이 패턴을 포함하는 처리 레시피를 설정하는 공정과,
    미리 기억부에 기억된 도포액의 종류 및 기판의 회전 속도의 추이 패턴을 포함하는 복수의 처리 레시피와, 기판의 직경 방향에 있어서의 조사 강도의 비율을 특정하는 복수의 데이터의 대응 관계에 기초하여, 설정한 처리 레시피에 대응하는 상기 조사 강도의 비율을 결정하는 공정과,
    결정한 조사 강도의 비율로 기판의 직경 방향으로 다른 위치에 각각 전자파를 조사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포막 전체를 가열하는 공정은,
    도포막의 형성 후에 기판을 회전시키면서 당해 기판을 제1 온도로 가열하는 공정과, 계속해서, 기판을 회전시키면서, 기판을 제1 온도보다도 높은 제2 온도로 가열하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 도포 방법.
12. 기판에 대한 도포 처리를 행하는 도포 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체이며,
    상기 컴퓨터 프로그램은 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 도포 방법을 실시하기 위한 것인 것을 특징으로 하는, 기억 매체.

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