KR20130006297A - Developing processing apparatus, developing processing method and computer readable storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판의 현상 처리 장치, 현상 처리 방법, 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a development apparatus for a substrate, a development processing method, a program, and a computer storage medium.
예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서의 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라고 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 당해 레지스트막에 소정의 패턴을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등이 순차적으로 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다.For example, in the photolithography process in the manufacturing process of a semiconductor device, for example, a resist coating process for applying a resist liquid on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a "wafer") to form a resist film, and the predetermined resist film is applied to the resist film. An exposure process for exposing the pattern of, a development process for developing the exposed resist film, and the like are sequentially performed to form a predetermined resist pattern on the wafer.
상술한 현상 처리에서는, 예를 들면 웨이퍼 상에 알칼리성의 TMAH 현상액(테트라메틸암모늄 하이드로옥사이드 현상액)을 공급하여, 웨이퍼 표면 상에 현상액의 액막을 형성함으로써, 웨이퍼의 현상 처리가 행해지고 있다(특허 문헌 1).In the above-described development treatment, for example, an alkaline TMAH developer (tetramethylammonium hydroxide developer) is supplied onto the wafer to form a liquid film of the developer on the wafer surface, thereby developing the wafer (Patent Document 1). ).
특허 문헌 1: 일본특허공개공보 2006 - 2604호Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2006-2604
최근, 상술한 레지스트 패턴을 형성할 시에는 반도체 디바이스의 진보된 고집적화를 도모하기 위하여, 당해 레지스트 패턴의 미세화가 요구되고 있다. 또한, 이와 같이 미세한 레지스트 패턴을 높은 치수 정밀도로 형성하기 위하여, 상술한 현상 처리에서 레지스트막을 보다 높은 정밀도로 현상하는 것이 요구되고 있다.In recent years, when forming the resist pattern mentioned above, in order to achieve the high integration of a semiconductor device, refinement | miniaturization of the said resist pattern is calculated | required. In addition, in order to form such a fine resist pattern with high dimensional accuracy, it is required to develop the resist film with higher precision in the above-described development processing.
여기서, 특허 문헌 1에 기재된 현상 처리에서는 알칼리성의 TMAH 현상액이 웨이퍼 상으로 공급되므로, 이 현상액에 의해 노광된 레지스트막이 용해된다. 그러면, 노광 처리에서는 레지스트막이 용해되는 부분(레지스트 패턴의 트렌치 부분)이 노광되기 때문에, 당해 부분에 대응하는 개구부가 형성된 마스크를 이용하여 레지스트막이 노광된다. 이러한 경우, 레지스트 패턴의 트렌치의 미세화에 수반하여 마스크의 개구부도 미세화되므로, 노광 처리에서 마스크의 개구부에서 광의 회절 등이 발생하여 노광 콘트라스트가 부족해진다. 그러면, 레지스트막을 높은 정밀도로 노광 및 현상할 수 없어, 레지스트 패턴의 형상이 원하는 형상이 되지 않는 경우가 있었다.Here, in the development process described in
따라서, 발명자들은 유기 용제를 함유하는 현상액을 이용하는 것을 생각했다. 이 현상액을 웨이퍼 상으로 공급하면, 노광되어 있지 않은 레지스트막이 용해되어, 노광된 레지스트막이 레지스트 패턴으로서 남는다. 이 때문에, 노광 처리의 마스크의 개구부를 크게 할 수 있어, 노광 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.Therefore, the inventors considered using a developing solution containing an organic solvent. When this developer is supplied onto the wafer, the unexposed resist film is dissolved, and the exposed resist film remains as a resist pattern. For this reason, the opening part of the mask of an exposure process can be enlarged, and an exposure contrast can be improved.
그러나, 유기 용제를 함유하는 현상액은 종래의 알칼리성의 현상액보다 쉽게 휘발되는 성질을 가진다. 현상액의 휘발 및 건조가 진행되면, 레지스트 성분이 재차 석출되어, 현상 결함이 발생하는 경우가 있다. 또한, 이러한 현상액의 휘발을 보충하기 위해서는 다량의 현상액이 필요해지는 경우가 있었다.However, a developer containing an organic solvent has a property that volatilizes more easily than a conventional alkaline developer. When volatilization and drying of a developing solution advance, a resist component may precipitate again and a development defect may arise. In addition, in order to compensate for volatilization of such a developer, a large amount of the developer may be required.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 기판 상의 레지스트막을 고정밀도로 현상하여, 당해 레지스트막에 레지스트 패턴을 적절히 형성하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of this point, Comprising: It aims at developing the resist film on a board | substrate with high precision, and forming a resist pattern in the said resist film suitably.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판의 현상 처리 장치로서, 기판을 수용하여 처리하는 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서 기판을 보지(保持)하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 유기 용제를 함유하는 현상액을 공급하는 현상액 공급부와, 상기 처리 용기 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 처리 용기로부터 유출된 처리 가스를 재차 처리 용기 내로 공급하여 순환시키는 가스 순환부를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the said objective, this invention is a development processing apparatus of a board | substrate, The processing container which accommodates and processes a board | substrate, the board | substrate holding part which hold | maintains a board | substrate in the said processing container, and the said board | substrate holding part A developer circulation portion for supplying a developer containing an organic solvent onto the held substrate, a gas supply portion for supplying a processing gas into the processing container, and a gas circulation for supplying and circulating the processing gas flowing out of the processing container into the processing container again. It is characterized by having a wealth.
본 발명에 따르면, 현상액 공급부로부터 기판 상으로 공급되는 현상액은 유기 용제를 함유하므로, 노광되어 있지 않은 레지스트막을 용해하고, 노광된 레지스트막을 레지스트 패턴으로서 형성할 수 있다. 이 때문에, 레지스트 패턴의 원하는 치수가 미세해도, 노광 처리에서의 마스크의 개구부를 크게 할 수 있으므로, 노광 콘트라스트가 향상된다. 따라서, 레지스트막을 높은 정밀도로 현상하여 상기 레지스트막에 형성되는 레지스트 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 현상 처리 장치는 처리 용기 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급부를 구비하고 있으므로, 현상 처리중의 처리 용기 내를 처리 가스로 충전할 수 있다. 이 처리 가스에 의해, 현상액의 휘발을 억제할 수 있다. 또한, 현상 처리 장치는 처리 가스를 순환시키는 가스 순환부를 가지고 있으므로, 처리 용기 내에 처리 가스의 기류를 형성할 수 있다. 이 처리 가스의 기류에 의해, 현상액의 휘발을 더 억제할 수 있다. 이와 같이 현상액의 휘발을 억제할 수 있으므로, 현상 결함을 억제할 수 있다. 또한, 현상액의 휘발을 억제함으로써, 현상액의 공급량을 저감시킬 수도 있다. 또한, 가스 순환부에 의해 처리 가스를 순환시키므로, 상기 처리 가스를 유효하게 이용할 수도 있다. 이상과 같이 본 발명에 따르면, 기판 상의 레지스트막을 고정밀도로 현상하여, 상기 레지스트막에 현상 결함이 억제된 레지스트 패턴을 적절히 형성할 수 있다.According to the present invention, the developer supplied from the developer supplying part onto the substrate contains an organic solvent, so that the unexposed resist film can be dissolved, and the exposed resist film can be formed as a resist pattern. For this reason, even if the desired dimension of a resist pattern is fine, since the opening part of a mask in an exposure process can be enlarged, exposure contrast improves. Therefore, the resist film can be developed with high precision to improve the dimensional accuracy of the resist pattern formed on the resist film. Moreover, since the developing processing apparatus is equipped with the gas supply part which supplies a processing gas into a processing container, the inside of the processing container in the developing process can be filled with a processing gas. By this processing gas, volatilization of the developing solution can be suppressed. In addition, since the developing apparatus has a gas circulation section for circulating the processing gas, the air flow of the processing gas can be formed in the processing container. By the airflow of the processing gas, volatilization of the developing solution can be further suppressed. Thus, since the volatilization of a developing solution can be suppressed, a developing defect can be suppressed. Moreover, the supply amount of a developing solution can also be reduced by suppressing volatilization of a developing solution. Moreover, since a process gas is circulated by a gas circulation part, the process gas can also be used effectively. According to the present invention as described above, the resist film on the substrate can be developed with high precision, and a resist pattern in which development defects are suppressed can be appropriately formed in the resist film.
상기 처리 가스는 기화한 유기 용제여도 된다.The process gas may be a vaporized organic solvent.
상기 현상 처리 장치는, 상기 처리 용기 내의 처리 가스의 농도를 측정하는 농도 측정기와, 상기 처리 가스의 농도가 소정의 농도가 되도록 상기 가스 공급부를 제어하는 제어부를 가지고 있어도 된다.The developing apparatus may have a concentration measuring device for measuring the concentration of the processing gas in the processing container, and a control unit for controlling the gas supply unit so that the concentration of the processing gas is a predetermined concentration.
상기 현상 처리 장치는, 상기 처리 용기 내로 불활성 가스를 공급하는 다른 가스 공급부를 가지고 있어도 된다.The developing apparatus may have another gas supply unit for supplying an inert gas into the processing container.
상기 처리 가스는 불활성 가스이며, 상기 처리 용기의 내부는 상기 처리 가스에 의해 소정의 압력으로 유지되어 있어도 된다.The processing gas is an inert gas, and the inside of the processing container may be maintained at a predetermined pressure by the processing gas.
상기 현상 처리 장치는, 상기 처리 용기 내의 처리 가스의 압력을 측정하는 압력 측정기와, 상기 처리 가스의 압력이 상기 소정의 압력이 되도록 상기 가스 공급부를 제어하는 제어부를 가지고 있어도 된다.The developing apparatus may have a pressure measuring device for measuring the pressure of the processing gas in the processing container, and a control unit for controlling the gas supply unit so that the pressure of the processing gas becomes the predetermined pressure.
상기 처리 용기 내로서 기판 보지부의 상방에는, 상기 가스 공급부로부터의 처리 가스를 확산시켜 처리 용기 내로 공급하는 가스 확산부가 설치되고, 상기 가스 확산부의 기판 보지부측의 표면에는, 상기 처리 가스가 공급되는 공급구가 복수 형성되어 있어도 된다.A gas diffusion section for diffusing the processing gas from the gas supply section and supplying the processing gas from the gas supply section to the processing container is provided inside the processing container, and the supply of the processing gas is supplied to the surface of the substrate holding section side of the gas diffusion section. Plural spheres may be formed.
상기 가스 공급부에는, 상기 처리 가스의 온도를 조절하는 온도 조절 기구가 설치되어 있어도 된다.The gas supply part may be provided with a temperature control mechanism for adjusting the temperature of the processing gas.
상기 현상 처리 장치는, 상기 처리 용기 내에서 상기 기판 보지부에 보지된 기판의 측방을 둘러싸도록 설치된 컵을 가지고, 상기 가스 순환부는, 상기 컵으로부터 유출된 처리 가스를 상기 처리 용기 내에 순환시켜도 된다.The said developing processing apparatus has the cup provided so that the side of the board | substrate hold | maintained in the said board | substrate holding part may be circulated in the said processing container, and the said gas circulation part may circulate the processing gas which flowed out from the said cup in the said processing container.
상기 현상 처리 장치는, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 현상액의 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 가지고 있어도 된다.The developing apparatus may have a rinse liquid supply unit for supplying a rinse liquid of a developing solution onto the substrate held by the substrate holding unit.
다른 관점에 따른 본 발명은 기판의 현상 처리 방법으로서, 처리 용기 내에 기판을 수용하여 기판 보지부에 기판을 보지한 후, 가스 공급부로부터 상기 처리 용기 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급 공정과, 이 후, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 유기 용제를 함유하는 현상액을 공급하여 현상 처리를 행하는 현상 처리 공정을 가지고, 상기 현상 처리 공정에서, 상기 처리 용기로부터 유출된 처리 가스를 재차 처리 용기 내로 공급하여 순환시키는 것을 특징으로 하고 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for developing a substrate, comprising: a gas supply step of accommodating a substrate in a processing container, holding the substrate in a substrate holding portion, and then supplying a processing gas from a gas supply portion into the processing container; And a developing treatment step of supplying a developing solution containing an organic solvent onto the substrate held by the substrate holding portion to perform a developing treatment. In the developing processing step, the processing gas flowing out of the processing container is supplied into the processing container again. It is characterized by circulating by.
상기 처리 가스는 기화한 유기 용제여도 된다.The process gas may be a vaporized organic solvent.
상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기 내의 처리 가스의 농도는 소정의 농도로 유지되어 있어도 된다.In the developing treatment step, the concentration of the processing gas in the processing container may be maintained at a predetermined concentration.
상기 처리 가스는 불활성 가스이며, 상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기의 내부는 상기 처리 가스에 의해 소정의 압력으로 유지되어 있어도 된다.The processing gas is an inert gas, and the interior of the processing container may be maintained at a predetermined pressure by the processing gas in the developing treatment step.
상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기로 공급되는 처리 가스는 소정의 온도로 조절되어 있어도 된다.The processing gas supplied to the processing container in the developing treatment step may be adjusted to a predetermined temperature.
상기 현상 처리 방법은, 상기 현상 처리 공정 후, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 현상액의 린스액을 공급하는 린스 공정을 가지고 있어도 된다.The developing treatment method may have a rinsing step of supplying a rinse liquid of a developing solution onto the substrate held by the substrate holding portion after the developing treatment step.
상기 린스 공정 중, 상기 처리 용기 내로 불활성 가스를 공급해도 된다.In the rinsing step, an inert gas may be supplied into the processing container.
또한, 다른 관점에 따른 본 발명에 따르면, 상기 현상 처리 방법을 현상 처리 장치에 의해 실행시키기 위하여, 상기 현상 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램이 제공된다.Further, according to the present invention according to another aspect, in order to execute the development processing method by the development processing apparatus, a program operating on a computer of a control unit controlling the development processing apparatus is provided.
또 다른 관점에 따른 본 발명에 따르면, 상기 프로그램을 저장한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a readable computer storage medium storing the program.
본 발명에 따르면, 기판 상의 레지스트막을 고정밀도로 현상하여, 당해 레지스트막에 레지스트 패턴을 적절히 형성할 수 있다.According to the present invention, the resist film on the substrate can be developed with high precision, and a resist pattern can be appropriately formed on the resist film.
도 1은 본 실시예에 따른 현상 처리 장치를 구비한 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 평면도이다.
도 2는 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다.
도 3은 도포 현상 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다.
도 4는 현상 처리 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 5는 현상 처리 장치의 구성의 개략을 도시한 횡단면도이다.
도 6은 현상 처리의 주된 공정을 나타낸 순서도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 현상 처리 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 현상 처리 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.1 is a plan view showing an outline of an internal configuration of a coating and developing treatment system provided with a developing apparatus according to the present embodiment.
2 is a side view showing an outline of an internal configuration of a coating and developing treatment system.
3 is a side view illustrating an outline of an internal configuration of a coating and developing treatment system.
4 is a longitudinal cross-sectional view showing an outline of the configuration of the developing apparatus.
5 is a cross sectional view showing an outline of a configuration of a developing apparatus.
6 is a flowchart showing the main steps of the development treatment.
7 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of a developing apparatus according to another embodiment.
8 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of a developing apparatus according to another embodiment.
이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 현상 처리 장치를 구비한 도포 현상 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시한 평면도이다. 도 2 및 도 3은 도포 현상 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. 1 is a plan view showing an outline of an internal configuration of a coating and developing
도포 현상 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 예를 들면 외부와의 사이에서 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 반입출되는 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 처리 중에 매엽식으로 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 가지고 있다.As shown in FIG. 1, the coating and developing
카세트 스테이션(2)에는 카세트 재치대(載置臺)(10)가 설치되어 있다. 카세트 재치대(10)에는 복수, 예를 들면 4 개의 카세트 재치판(11)이 설치되어 있다. 카세트 재치판(11)은 수평 방향인 X 방향(도 1 중 상하 방향)으로 일렬로 나란히 설치되어 있다. 이들 카세트 재치판(11)에는 도포 현상 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입출할 시, 카세트(C)를 재치할 수 있다.The
카세트 스테이션(2)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, X 방향으로 연장되는 반송로(20) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(21)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(21)는 상하 방향 및 수직축 중심(θ 방향)으로도 이동 가능하며, 각 카세트 재치판(11) 상의 카세트(C)와 후술하는 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의 전달 장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
처리 스테이션(3)에는 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들면 4 개의 블록(G1, G2, G3, G4)이 설치되어 있다. 예를 들면, 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는 제 1 블록(G1)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는 제 2 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는 제 3 블록(G3)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 인터페이스 스테이션(5)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는 제 4 블록(G4)이 설치되어 있다.The
예를 들면, 제 1 블록(G1)에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 액처리 장치, 예를 들면 웨이퍼(W)를 현상 처리하는 현상 처리 장치(30), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 하층에 반사 방지막(이하, '하부 반사 방지막'이라고 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(32), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 상층에 반사 방지막(이하, '상부 반사 방지막'이라고 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 장치(33)가 아래로부터 차례로 적층되어 있다.For example, as shown in FIG. 3, in the first block G1, a plurality of liquid processing apparatuses, for example, a developing
예를 들면, 현상 처리 장치(30)와 레지스트 도포 장치(32)는 각각 수평 방향으로 3 개, 상하 방향으로 2 층으로 나란히 배치되어 있다. 또한, 예를 들면 하부 반사 방지막 형성 장치(31)와 상부 반사 방지막 형성 장치(33)는 각각 수평 방향으로 3 개 나란히 배치되어 있다. 또한, 현상 처리 장치(30), 하부 반사 방지막 형성 장치(31), 레지스트 도포 장치(32) 및 상부 반사 방지막 형성 장치(33)의 수 및 배치는 임의로 선택할 수 있다.For example, the developing
예를 들면, 제 2 블록(G2)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 열처리를 행하는 열처리 장치(40) 및 웨이퍼(W)를 소수화 처리하는 애드히젼 장치(41), 웨이퍼(W)의 외주부를 노광하는 주변 노광 장치(42)가 상하 방향과 수평 방향으로 나란히 설치되어 있다. 열처리 장치(40)는 웨이퍼(W)를 재치하여 가열하는 열판과, 웨이퍼(W)를 재치하여 냉각하는 냉각판을 가져, 가열 처리와 냉각 처리의 양방을 행할 수 있다. 또한, 열처리 장치(40), 애드히젼 장치(41) 및 주변 노광 장치(42)의 수 및 배치는 임의로 선택할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, in the second block G2, the
예를 들면, 제 3 블록(G3)에는 복수의 전달 장치(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)가 아래로부터 차례로 설치되어 있다. 또한, 제 4 블록(G4)에는 복수의 전달 장치(60, 61, 62)가 아래로부터 차례로 설치되어 있다.For example, in the 3rd block G3, some
도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 블록(G1) ~ 제 4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 예를 들면 웨이퍼 반송 장치(70)가 배치되어 있다.As shown in FIG. 1, the wafer conveyance area | region D is formed in the area | region enclosed by the 1st block G1-the 4th block G4. In the wafer transfer region D, for example, a
웨이퍼 반송 장치(70)는, 예를 들면 Y 방향, X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는 웨이퍼 반송 영역(D) 내를 이동하여, 주위의 제 1 블록(G1), 제 2 블록(G2), 제 3 블록(G3) 및 제 4 블록(G4) 내의 소정의 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.The
웨이퍼 반송 장치(70)는, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이 상하로 복수대 배치되고, 예를 들면 각 블록(G1 ~ G4)의 동일 정도의 높이의 소정의 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, a plurality of
또한, 웨이퍼 반송 영역(D)에는 제 3 블록(G3)과 제 4 블록(G4)의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 설치되어 있다.Moreover, the
셔틀 반송 장치(80)는, 예를 들면 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 Y 방향으로 이동하고, 제 3 블록(G3)의 전달 장치(52)와 제 4 블록(G4)의 전달 장치(62)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.The
도 1에 도시한 바와 같이, 제 3 블록(G3)의 X 방향 정방향측의 근처에는 웨이퍼 반송 장치(90)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 예를 들면 X 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 상하로 이동하여, 제 3 블록(G3) 내의 각 전달 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
인터페이스 스테이션(5)에는 웨이퍼 반송 장치(100)와 전달 장치(101)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들면 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 장치(100)는, 예를 들면 반송 암에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제 4 블록(G4) 내의 각 전달 장치, 전달 장치(101) 및 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.The
이어서, 상술한 현상 처리 장치(30)의 구성에 대하여 설명한다. 현상 처리 장치(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 내부를 밀폐할 수 있는 처리 용기(110)를 가지고 있다. 처리 용기(110)의 내부는 후술하는 초산 부틸 가스의 인화점 이상의 분위기가 될 경우가 있기 때문에, 처리 용기(110)는 방폭(防爆) 사양으로 한다. 또한, 처리 용기(110)의 일측면에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반입출구(111)가 형성되고, 반입출구(111)에는 개폐 셔터(112)가 설치되어 있다.Next, the structure of the above-mentioned developing
처리 용기(110)의 저면(底面)에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 당해 처리 용기(110)의 내부의 분위기를 배기하기 위한 배기관(113)이 접속되어 있다. 배기관(113)은 밸브(114)를 개재하여, 예를 들면 진공 펌프 등의 부압(負壓) 발생 장치(도시하지 않음)에 연통하고 있다.As shown in FIG. 4, the
처리 용기(110) 내의 천장면에는 가스 확산부(120)가 설치되어 있다. 가스 확산부(120)에는 공급관(121)을 개재하여, 처리 용기(110) 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급부로서의 처리 가스 공급부(122)가 접속되어 있다. 본 실시예에서는 처리 가스로서 기화한 유기 용제, 예를 들면 초산 부틸 가스가 이용된다. 처리 가스 공급부(122)는 그 내부에 액체 형상의 초산 부틸을 저류하고 있다. 처리 가스 공급부(122)에서는 내부에 질소 가스가 공급됨으로써 액체 형상의 초산 부틸이 기화하여, 초산 부틸 가스가 생성된다. 또한, 공급관(121)에는 처리 가스 공급부(122)에서 생성된 초산 부틸 가스의 흐름을 제어하는 밸브(123)가 설치되어 있다. 또한, 공급관(121)에서 후술하는 순환로(150)로부터 처리 가스 공급부(122)측에는 초산 부틸 가스가 처리 가스 공급부(122)로 역류하는 것을 방지하는 역류 방지 밸브(124)가 설치되어 있다.The
또한, 가스 확산부(120)에는 공급관(125)을 개재하여, 처리 용기(110) 내를 퍼지하기 위한 퍼지 가스를 공급하는 다른 가스 공급부로서의 퍼지 가스 공급부(126)가 접속되어 있다. 본 실시예에서는 퍼지 가스로서 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스가 이용된다. 퍼지 가스 공급부(126)는 그 내부에 질소 가스를 저류하고 있다. 또한, 공급관(125)에는 퍼지 가스 공급부(126)로부터의 질소 가스의 흐름을 제어하는 밸브(127)가 설치되어 있다. 또한, 공급관(121)과 공급관(125)은 그 하류측에서 합류하고, 상기 가스 확산부(120)에 접속되어 있다.In addition, the
가스 확산부(120)의 내부에는 처리 가스 공급부(122)로부터 공급된 초산 부틸 가스 및 퍼지 가스 공급부(126)로부터 공급된 질소 가스가 도입되는 내부 공간(128)이 형성되어 있다. 가스 확산부(120)의 하면(웨이퍼(W)측의 표면)에는 내부 공간(128)으로 도입된 초산 부틸 가스 및 질소 가스를 처리 용기(110) 내로 공급하는 복수의 공급구(129)가 형성되어 있다. 복수의 공급구(129)는 가스 확산부(120)의 하면 전체에 균일하게 분포하도록 형성되어 있다. 그리고, 가스 확산부(120)는 내부 공간(128) 내의 초산 부틸 가스 및 질소 가스가 복수의 공급구(129)를 거쳐 공급되어, 처리 용기(110)의 내부 전체에 확산되도록 배치되어 있다. 또한, 가스 확산부(120)를 개재함으로써, 후술하는 스핀 척(140)에 보지(保持)된 웨이퍼(W) 상으로도 초산 부틸 가스 및 질소 가스를 균일하게 공급할 수 있다.In the
처리 용기(110)에는 당해 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 농도를 측정하는 농도 측정기(130)가 설치되어 있다. 농도 측정기(130)의 측정 결과는 농도 제어부(131)에 출력된다. 농도 제어부(131)에서는 측정 결과에 기초하여 초산 부틸 가스의 농도가 소정의 농도, 예를 들면 1% ~ 20%가 되도록, 예를 들면 밸브(123) 및 밸브(114) 혹은 후술하는 가스 순환부(151) 및 밸브(153) 등을 제어한다. 또한, 소정의 농도는, 예를 들면 처리 용기(110) 내의 현상액의 휘발 속도가 상압 하의 현상액의 휘발 속도에 대하여, 예를 들면 10% 이하가 되도록 설정된다. 또한, 소정의 농도는 레지스트의 종류 및 유기 용제의 종류에 의해 설정되는 것이다.The
처리 용기(110)의 내부로서 가스 확산부(120)의 하방에는 웨이퍼(W)를 보지하여 회전시키는 기판 보지부로서의 스핀 척(140)이 설치되어 있다. 스핀 척(140)은 수평인 상면을 가지고, 당해 상면에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(140) 상에 흡착 보지할 수 있다.The
스핀 척(140)은, 예를 들면 모터 등을 구비한 척 구동부(141)를 가지고, 이 척 구동부(141)에 의해 소정의 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동부(141)에는 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있어, 스핀 척(140)은 상하 이동 가능하게 되어 있다.The
스핀 척(140)의 하방에는 단면 형상이 산 형상인 가이드 링(142)이 설치되어 있고, 이 가이드 링(142)의 주연부는 하방측으로 굴곡져 연장되어 있다. 스핀 척(140), 스핀 척(140)에 보지된 웨이퍼(W) 및 가이드 링(142)의 주위에는 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아 회수하는 컵(143)이 설치되어 있다.Below the
이 컵(143)은 상면에 스핀 척(140)이 승강할 수 있도록 웨이퍼(W)보다 큰 개구부가 형성되어 있고, 또한 측주면(側周面)과 가이드 링(142)의 주연부와의 사이에 배출로를 이루는 간극(144)이 형성되어 있다. 컵(143)의 하부는 가이드 링(142)의 주연 부분과 함께 굴곡로를 형성하여 기액(氣液) 분리부를 구성하고 있다.The
컵(143)의 저부(底部)의 내측 영역에는 컵(143) 내(처리 용기(110) 내)의 초산 부틸 가스를 순환시키기 위한 순환로(150)가 접속되어 있다. 순환로(150)는 컵(143)의 저부에 대하여 복수 개소에 형성되어 있어도 되고, 환상(環狀)으로 형성되어 있어도 된다. 순환로(150)는 초산 부틸 가스의 공급관(121)에 접속되어 있다. 또한, 순환로(150)에는 컵(143) 내의 초산 부틸 가스를 공급관(121)에 순환시키고 또한 처리 용기(110) 내에 순환시키기 위한 가스 순환부(151)가 설치되어 있다. 가스 순환부(151)에는, 예를 들면 팬이 이용된다.The
또한, 컵(143)의 저부의 내측 영역에는 컵(143) 내의 분위기를 배기하기 위한 배기관(152)이 접속되어 있다. 배기관(152)은 밸브(153)를 개재하여, 예를 들면 진공 펌프 등의 부압 발생 장치(도시하지 않음)에 연통하고 있다.In addition, an
또한, 컵(143)의 저부의 외측 영역에는 당해 컵(143)으로 회수한 액체를 배출하기 위한 배액관(154)이 접속되어 있다. 배액관(154)은 회수한 폐액을 일단 저류하는 폐액 용기(155)에 연통하고 있다. 또한, 폐액 용기(155)는 밸브(도시하지 않음)를 개재하여 도포 현상 처리 시스템(1)의 외부의 폐액 회수 장치(도시하지 않음)에 연통하고 있다.In addition, a
처리 용기(110)의 내부로서 스핀 척(140)의 상방에는 웨이퍼(W) 상으로 현상액을 공급하는 현상액 공급부로서의 현상액 노즐(160)이 배치되어 있다. 현상액 노즐(160)에는 현상액 공급원(161)에 연통하는 공급관(162)이 접속되어 있다. 현상액 공급원(161) 내에는 유기 용매, 예를 들면 초산 부틸을 함유하는 현상액, 이른바 유기 현상액이 저류되어 있다. 공급관(162)에는 현상액의 흐름을 제어하는 밸브(163)가 설치되어 있다.A developing
또한, 처리 용기(110)의 내부로서 스핀 척(140)의 상방에는 웨이퍼(W) 상으로 현상액의 린스액을 공급하는 린스액 공급부로서의 린스액 노즐(164)이 배치되어 있다. 린스액 노즐(164)에는 린스액 공급원(165)에 연통하는 공급관(166)이 접속되어 있다. 린스액 공급원(165) 내에는 현상액의 린스액이 저류되어 있다. 본 실시예에서는 린스액으로서, 예를 들면 MIBC(메틸 아밀알코올)이 이용된다. MIBC은 레지스트에 데미지를 주지 않고 현상액 중의 유기 용제를 치환하여 배출할 수 있다. 또한, 공급관(166)에는 린스액의 흐름을 제어하는 밸브(167)가 설치되어 있다.Further, a rinse
현상액 노즐(160)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 암(168)을 개재하여 노즐 구동부(169)에 접속되어 있다. 암(168)은 노즐 구동부(169)에 의해 처리 용기(110)의 Y 방향(도 5의 좌우 방향)으로 연장되는 가이드 레일(170)을 따라, 컵(143)의 Y 방향 정방향(도 5의 우측향)측의 외방에 설치된 대기부(171)로부터 컵(143) 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, 암(168)은 노즐 구동부(169)에 의해 승강 가능하며, 현상액 노즐(160)의 높이를 조정할 수 있다.As shown in FIG. 5, the developing
마찬가지로, 린스액 노즐(164)도 암(172)을 개재하여 노즐 구동부(173)에 접속되어 있다. 암(172)은 노즐 구동부(173)에 의해 상기 가이드 레일(170)을 따라, 컵(143)의 Y 방향 부방향(도 5의 좌방향)측의 외방에 설치된 대기부(174)로부터 컵(143) 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, 암(172)은 노즐 구동부(173)에 의해 승강 가능하며, 린스액 노즐(164)의 높이를 조정할 수 있다.Similarly, the rinse
또한, 이상의 구성에서는 현상액을 공급하는 현상액 노즐(160)과 린스액을 공급하는 린스액 노즐(164)이 각각의 암에 지지되어 있었지만, 동일한 암에 지지되고, 이 암의 이동의 제어에 의해 현상액 노즐(160)과 린스액 노즐(164)의 이동과 공급 타이밍을 제어해도 된다.Moreover, in the above structure, although the developing
이상의 도포 현상 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제어부(200)가 설치되어 있다. 제어부(200)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는 현상 처리 장치(30)에서의 웨이퍼(W)의 현상 처리를 실행하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 이에 더하여, 프로그램 저장부에는 카세트 스테이션(2), 처리 스테이션(3), 노광 장치(4), 인터페이스 스테이션(5) 간의 웨이퍼(W)의 반송 및 처리 스테이션(3)에서의 구동계의 동작 등을 제어하여, 도포 현상 처리 시스템(1)에서의 웨이퍼 처리를 실행하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 이 프로그램은, 예를 들면 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉서블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로, 이 기억 매체(H)로부터 제어부(200)에 인스톨된 것이어도 된다. 또한, 상술한 농도 제어부(131)는 이 제어부(200)의 일부로서 구성되어 있어도 되고, 농도 제어부(131)와 제어부(200)는 따로 설치되어 있어도 된다.As shown in FIG. 1, the
이어서, 이상과 같이 구성된 도포 현상 처리 시스템(1)을 이용하여 행해지는 웨이퍼(W)의 처리 방법에 대하여 설명한다.Next, the processing method of the wafer W performed using the coating-
우선, 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 카세트 스테이션(2)의 소정의 카세트 재치판(11)에 재치된다. 이 후, 웨이퍼 반송 장치(21)에 의해 카세트(C) 내의 각 웨이퍼(W)가 순차적으로 취출되고, 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의, 예를 들면 전달 장치(53)로 반송된다.First, the cassette C containing the plurality of wafers W is placed on a predetermined
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되어, 온도 조절된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 1 블록(G1)의 하부 반사 방지막 형성 장치(31)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되어, 가열되어 온도 조절되고, 이 후 제 3 블록(G3)의 전달 장치(53)로 되돌려진다.Subsequently, the wafer W is conveyed to the
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 동일한 제 3 블록(G3)의 전달 장치(54)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 애드히젼 장치(41)로 반송되어, 애드히젼 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열처리 장치(40)로 반송되어, 온도 조절된다.Next, the wafer W is conveyed by the
이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 1 블록(G1)의 레지스트 도포 장치(32)로 반송되고, 회전 중의 웨이퍼(W) 상에 레지스트액을 도포하여, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 또한, 레지스트액에는, 예를 들면 화학 증폭형의 레지스트액이 이용된다.Thereafter, the wafer W is conveyed by the
이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되어, 프리베이크 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(55)로 반송된다.Thereafter, the wafer W is transferred to the
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 1 블록(G1)의 상부 반사 방지막 형성 장치(33)로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되고, 가열되어 온도 조절된다.Subsequently, the wafer W is conveyed to the upper antireflection
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 주변 노광 장치(42)로 반송되어, 주변 노광 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(56)로 반송된다.Subsequently, the wafer W is conveyed to the
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 전달 장치(52)로 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의해 제 4 블록(G4)의 전달 장치(62)로 반송된다.Next, the wafer W is conveyed by the
이 후, 웨이퍼(W)는 인터페이스 스테이션(5)의 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(4)로 반송되어, 노광 처리된다.Thereafter, the wafer W is conveyed to the
이어서, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(4)로부터 제 4 블록(G4)의 전달 장치(60)로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되어, 노광 후 베이크 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 1 블록(G1)의 현상 처리 장치(30)로 반송되어, 현상 처리된다. 또한, 이 현상 처리 장치에서의 웨이퍼(W)의 현상 처리에 대해서는 후술에서 상세히 설명한다.Subsequently, the wafer W is conveyed from the
이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열처리 장치(40)로 반송되어, 포스트베이크 처리된다.Thereafter, the wafer W is transferred to the
이 후, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 장치(50)로 반송되고, 이 후 카세트 스테이션(2)의 웨이퍼 반송 장치(21)에 의해 소정의 카세트 재치판(11)의 카세트(C)로 반송된다. 이리 하여, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.Thereafter, the wafer W is conveyed by the
이어서, 상술한 현상 처리 장치(30)에서 웨이퍼(W) 상의 레지스트막을 현상하는 일련의 현상 처리에 대하여 설명한다. 도 6은 웨이퍼(W)의 현상 처리의 주된 공정을 나타낸 순서도이다.Next, a series of development treatments for developing the resist film on the wafer W in the
현상 처리 장치(30)로 반입된 웨이퍼(W)는, 우선 스핀 척(140)에 흡착 보지된다(도 6의 공정(S1)). 이 후, 셔터(112)를 닫아 처리 용기(110) 내를 밀폐한다. 이어서, 밸브(123)를 열어, 처리 가스 공급부(122)로부터 처리 용기(110) 내로 초산 부틸 가스를 공급한다(도 6의 공정(S2)). 이 때, 처리 가스 공급부(122)로부터의 초산 부틸 가스는 가스 확산부(120)의 복수의 공급구(129)로부터 처리 용기(110) 내로 공급되므로, 당해 처리 용기(110)의 내부 전체에 확산된다. 또한, 초산 부틸 가스는 스핀 척(140)에 보지된 웨이퍼(W)에 대하여 균일하게 공급된다.The wafer W carried in to the developing
처리 가스 공급부(122)로부터의 초산 부틸 가스의 공급은 농도 측정기(130)와 농도 제어부(131)에 의해 제어된다. 즉, 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 농도가 농도 측정기(130)에 의해 측정된다. 그리고, 농도 제어부(131)에서 측정 결과에 기초하여 가스 농도가 소정의 농도, 예를 들면 1% ~ 20%가 되도록 밸브(123)가 제어된다(도 6의 공정(S3)). 이와 같이, 처리 용기(110) 내의 가스 농도가 소정의 농도로 제어됨으로써, 당해 처리 용기(110) 내로 공급되는 현상액의 휘발 속도가 상압 하의 현상액의 휘발 속도에 대하여 10% 이하가 되어, 당해 현상액의 휘발이 억제된다. 또한, 초산 부틸 가스가 처리 용기(110)의 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여, 당해 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 압력은 부압으로 되어 있는 것이 바람직하다.The supply of butyl acetate gas from the process
처리 용기(110) 내의 분위기가 소정의 가스 농도의 초산 부틸 가스로 치환되면, 암(168)에 의해 대기부(171)의 현상액 노즐(160)이 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동한다. 이 후, 스핀 척(140)에 의해 웨이퍼(W)를 소정의 회전수로 회전시키면서, 현상액 노즐(160)로부터 웨이퍼(W) 상으로 현상액이 공급된다. 그리고, 공급된 현상액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전체 면으로 확산된다. 소정 시간 경과 후, 웨이퍼(W) 상의 노광된 레지스트막은 현상액에 의해 현상된다(도 6의 공정(S4)). 즉, 현상액에 의해 노광되어 있지 않은 레지스트막이 용해되고, 노광된 레지스트막이 레지스트 패턴으로서 남는다.When the atmosphere in the
또한, 이 공정(S4)에서, 컵(143) 내(처리 용기(110) 내)의 초산 부틸 가스는 가스 순환부(151)에 의해 순환로(150)를 거쳐 공급관(121)으로 순환된다. 즉, 처리 용기(110) 내로 공급된 초산 부틸 가스는 배기되지 않고 재이용된다. 또한, 공정(S4)에서는 원칙적으로 밸브(123)를 닫아 초산 부틸 가스의 공급을 정지하고, 또한 밸브(114, 153)를 닫아 처리 용기(110)와 컵(143)으로부터의 배기도 정지한다. 그리고, 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 농도는 소정의 농도로 유지되어 있다. 또한, 공정(S4)에서도 농도 측정기(130)에 의해 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 농도는 측정되어 있고, 예를 들면 외적 요인 등으로 당해 가스 농도가 소정의 농도로부터 벗어날 경우에는 초산 부틸 가스의 공급 또는 배기를 행하여 처리 용기(110) 내의 가스 농도를 제어한다.In addition, in this process S4, butyl acetate gas in the cup 143 (in the processing container 110) is circulated by the
또한, 공정(S4)에서는 상술한 바와 같이 컵(143) 내에서 순환로(150)에의 초산 부틸 가스의 기류가 발생되고 있다. 이 기류에 의해, 웨이퍼(W) 상으로부터 발생하는 미스트가 처리 용기(110) 내에 비산하는 것이 억제된다. 또한, 이 초산 부틸 가스의 기류에 의해, 웨이퍼(W) 상으로부터 비산하는 액체가 컵(143)의 내측면에 부착하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 컵(143)의 메인터넌스의 빈도를 저감시킬 수 있다. 또한, 공정(S4)에서는 컵(143) 내에서 회수된 폐액은 폐액 용기(155) 내에 일단 저류된다. 즉, 폐액 용기(155)가 설치됨으로써, 처리 용기(110) 내의 분위기를 제어하면서, 컵(143) 내의 폐액을 회수할 수 있다.In the step S4, as described above, the air flow of the butyl acetate gas to the
이와 같이, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 현상되면, 암(168)에 의해 현상액 노즐(160)이 웨이퍼(W)의 중심부 상방으로부터 대기부(171)로 이동한다. 동시에, 암(172)에 의해 대기부(174)의 린스액 노즐(164)이 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동한다. 이 후, 웨이퍼(W)를 회전시키고, 또한 린스액 노즐(164)로부터 린스액이 웨이퍼(W)의 중심부로 공급되어, 웨이퍼(W)의 린스 처리가 행해진다(도 6의 공정(S5)).As described above, when the resist film on the wafer W is developed, the
또한, 이 공정(S5)에서는 밸브(123)를 닫고 또한 가스 순환부(151)를 정지하여, 처리 용기(110) 내로의 초산 부틸 가스의 공급을 정지한다. 동시에, 밸브(127)를 열어, 퍼지 가스 공급부(126)로부터 처리 용기(110) 내로 질소 가스를 공급한다(도 6의 공정(S6)). 또한 밸브(114, 153)를 열어, 배기관(113, 152)으로부터 처리 용기(110)와 컵(143) 내의 분위기를 배기한다. 이리 하여, 처리 용기(110) 내의 분위기가 질소 가스로 치환된다. 또한, 공정(S5)의 린스 처리 중에 처리 용기(110) 내의 분위기를 질소 가스로 치환하는 것은, 처리 용기(110) 내에 잔존하는 초산 부틸 가스에 의해, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 현상이 진행되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, in this process S5, the
또한, 공정(S5)에서는 폐액 용기(155)의 하류측의 밸브(도시하지 않음)를 열어, 폐액 용기(155)에 저류된 폐액이 도포 현상 처리 시스템(1)의 외부의 폐액 회수 장치로 회수된다.In addition, in step S5, the valve (not shown) downstream of the
웨이퍼(W)의 린스 처리 후, 린스액 노즐(164)로부터의 린스액의 공급을 정지하고, 또한 웨이퍼(W)를 가속 회전시켜, 웨이퍼(W) 상의 린스액을 털어내기 건조시켜 제거한다(도 6의 공정(S7)). 이 후, 처리 용기(110) 내는 대기 개방되고, 웨이퍼(W)는 현상 처리 장치(30)로부터 반출된다(도 6의 공정(S8)). 이리 하여, 일련의 웨이퍼(W)의 현상 처리가 종료된다.After the rinse processing of the wafer W, the supply of the rinse liquid from the rinse
이상의 실시예에 따르면, 공정(S4)에서 현상액 노즐(160)로부터 웨이퍼(W) 상으로 공급되는 현상액은 유기 용제를 함유하므로, 노광되어 있지 않은 레지스트막을 용해하고, 노광된 레지스트막을 레지스트 패턴으로서 형성할 수 있다. 이 때문에, 레지스트 패턴의 원하는 치수가 미세해도, 노광 처리에서의 마스크의 개구부를 크게 할 수 있으므로, 노광 콘트라스트가 향상된다. 따라서, 레지스트막을 높은 정밀도로 현상하여 당해 레지스트막에 형성되는 레지스트 패턴의 치수 정밀도를 향상시킬 수 있다.According to the above embodiment, the developer supplied from the
또한, 공정(S4)에서, 농도 측정기(130)와 농도 제어부(131)에 의해 처리 용기(110) 내의 분위기를 소정의 농도의 초산 부틸 가스의 분위기로 유지할 수 있으므로, 현상액 노즐(160)로부터 웨이퍼(W) 상으로 공급되는 현상액의 휘발을 억제할 수 있다. 또한, 처리 용기(110) 내로 공급되는 초산 부틸 가스는 가스 확산부(120)를 거쳐 공급되므로, 처리 용기(110) 전체에 확산된다. 이 때문에, 처리 용기(110) 내의 분위기가 균일하게 소정의 농도의 초산 부틸 가스의 분위기가 된다. 또한, 초산 부틸 가스는 스핀 척(140)에 보지된 웨이퍼(W) 상으로 균일하게 공급된다. 따라서, 현상액의 휘발을 억제하여 현상 결함을 억제할 수 있다. 또한, 현상액의 휘발을 억제함으로써, 현상액의 공급량을 저감시킬 수도 있다.In addition, in the step S4, since the atmosphere in the
또한, 공정(S4)에서 가스 순환부(151)에 의해 컵(143) 내(처리 용기(110) 내)의 초산 부틸 가스가 공급관(121)으로 순환되므로, 초산 부틸 가스의 기류의 흐름을 형성할 수 있고, 이 기류에 의해 현상액의 휘발을 더 억제할 수 있다. 또한, 초산 부틸 가스를 유효하게 이용할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W) 상에 레지스트 패턴을 적절히 형성할 수 있다.In addition, since the butyl acetate gas in the cup 143 (in the processing container 110) is circulated to the
또한, 공정(S5)의 웨이퍼(W)의 린스 처리 중, 공정(S6)에서 처리 용기(110) 내의 분위기가 질소 가스로 치환되므로, 초산 부틸 가스에 의해 웨이퍼(W) 상의 레지스트막이 과잉으로 현상되지 않는다. 따라서, 웨이퍼(W) 상에 레지스트 패턴을 보다 적절히 형성할 수 있다.In addition, during the rinsing process of the wafer W in the step S5, the atmosphere in the
이상의 실시예의 현상 처리 장치(30)에는, 도 7에 도시한 바와 같이, 처리 용기(110) 내로 공급되는 초산 부틸 가스의 온도를 조절하는 온도 조절 기구(250), 예를 들면 히터가 설치되어 있어도 된다. 온도 조절 기구(250)는 공급관(121)에 설치되어 있다. 또한, 온도 조절 기구(250)는 본 실시예에 한정되지 않고, 임의의 장소에 설치해도 된다. 예를 들면, 온도 조절 기구(250)는 가스 확산부(120)에 설치해도 되고, 처리 가스 공급부(122)에 설치해도 된다.In the
이러한 경우, 초산 부틸 가스의 온도가 소정의 온도로 조절되므로, 당해 초산 부틸 가스가 냉각되어 액화하고, 공급관(121) 내 또는 가스 확산부(120) 내가 결로하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 처리 용기(110) 내의 초산 부틸 가스의 가스 농도를 소정의 농도로 적절히 유지할 수 있고, 현상액의 휘발도 적절히 억제할 수 있다. 또한, 현상 처리 장치(30)의 메인터넌스의 빈도를 저감시킬 수도 있다.In this case, since the temperature of the butyl acetate gas is adjusted to a predetermined temperature, the butyl acetate gas is cooled and liquefied, and condensation in the
이상의 실시예에서는 처리 가스로서 초산 부틸 가스를 이용하고 있었지만, 다른 처리 가스를 이용해도 된다. 예를 들면, 초산 부틸 가스 이외의 기화한 유기 용제, 예를 들면 2 헵타논 등을 이용해도 된다.Although butyl acetate gas was used as a process gas in the above Example, you may use another process gas. For example, vaporized organic solvents other than butyl acetate gas, for example, 2 heptanone, etc. may be used.
또한, 처리 가스로서 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스(또는 아르곤 가스)를 이용해도 된다. 이러한 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 현상 처리 장치(30)의 가스 확산부(120)에는 공급관(300)을 개재하여, 처리 용기(110) 내로 질소 가스를 공급하는 처리 가스 공급부(301)가 접속되어 있다. 처리 가스 공급부(301)는 그 내부에 질소 가스를 저류하고 있다. 또한, 공급관(300)에는 처리 가스 공급부(301)로부터의 질소 가스의 흐름을 제어하는 밸브(302)가 설치되어 있다. 또한, 공급관(300)에는 순환로(150)가 접속되어 있다. 그리고, 공급관(300)에서 순환로(150)로부터 처리 가스 공급부(301)측에는 질소 가스가 처리 가스 공급부(301)로 역류하는 것을 방지하는 역류 방지 밸브(303)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 상기 실시예의 공급관(121), 처리 가스 공급부(122), 밸브(123), 역류 방지 밸브(124), 공급관(125), 퍼지 가스 공급부(126), 밸브(127)가 생략된다.In addition, an inert gas such as nitrogen gas (or argon gas) may be used as the processing gas. In this case, as shown in FIG. 8, the processing
또한, 처리 용기(110)에는 당해 처리 용기(110) 내의 질소 가스의 압력을 측정하는 압력 측정기(310)가 설치되어 있다. 압력 측정기(310)의 측정 결과는 압력 제어부(311)에 출력된다. 압력 제어부(311)에서는 측정 결과에 기초하여 질소 가스의 압력이 소정의 압력, 예를 들면 대기압보다 100 Pa 높은 압력이 되도록, 예를 들면 밸브(302) 또는 가스 순환부(151) 등을 제어한다. 또한, 소정의 압력은, 예를 들면 처리 용기(110) 내의 현상액의 휘발 속도가 상압 하의 현상액의 휘발 속도에 대하여, 예를 들면 10% 이하가 되도록 설정된다. 또한, 본 실시예에서는 상기 실시예의 농도 측정기(130)와 농도 제어부(131)가 생략된다.Moreover, the
또한, 현상 처리 장치(30)의 그 외의 구성은 상기 실시예의 현상 처리 장치(30)의 구성과 동일하므로 설명을 생략한다.In addition, since the other structure of the image
이러한 경우, 공정(S2)에서 밸브(302)를 열어 처리 가스 공급부(301)로부터 처리 용기(110) 내로 질소 가스를 공급한다. 또한, 공정(S2) 및 공정(S3)에서 처리 가스 공급부(301)로부터의 질소 가스의 공급은 압력 측정기(310)와 압력 제어부(311)에 의해 제어된다. 즉, 처리 용기(110) 내의 질소 가스의 압력이 압력 측정기(310)에 의해 측정된다. 그리고, 압력 제어부(311)에서 처리 용기(110) 내의 압력이 소정의 압력, 예를 들면 대기압보다 100 Pa 높은 압력이 되도록 제어된다. 이와 같이, 처리 용기(110) 내의 가스 압력이 정압으로 제어됨으로써, 당해 처리 용기(110) 내로 공급되는 현상액의 휘발이 억제된다. 이 후 공정(S4)에서, 처리 용기(110) 내의 가스 압력을 소정의 압력으로 유지한 상태에서, 현상액 노즐(160)로부터 웨이퍼(W) 상으로 현상액을 공급하여, 레지스트막을 현상한다. 이 공정(S4)에서도 컵(143) 내(처리 용기(110) 내)의 질소 가스는 가스 순환부(151)에 의해 순환로(150)를 거쳐 공급관(300)으로 순환된다.In this case, the
또한, 이 외의 공정(S1, S5 ~ S8)은 상기 실시예의 공정(S1, S5 ~ S8)과 동일하므로 설명을 생략한다.In addition, since other process S1, S5-S8 is the same as the process S1, S5-S8 of the said Example, description is abbreviate | omitted.
본 실시예에 의해서도, 공정(S4)에서 처리 용기(110) 내의 가스 압력이 대기압보다 높은 소정의 압력으로 되어 있으므로, 웨이퍼(W) 상으로 공급되는 현상액의 휘발을 억제할 수 있다. 따라서, 현상 결함을 억제할 수 있고, 또한 현상액의 공급량을 저감시킬 수도 있다.Also in this embodiment, since the gas pressure in the
또한, 본 실시예의 현상 처리 장치(30)에도 도 7에 도시한 온도 조절 기구(250)를 설치하여, 처리 용기(110)로 공급하는 질소 가스의 온도를 조절해도 된다. 온도 조절 기구(250)는 공급관(300)에 설치해도 되고, 혹은 가스 확산부(120) 또는 처리 가스 공급부(301)에 설치해도 된다. 이와 같이, 처리 용기(110) 내의 분위기 온도를 조절함으로써, 웨이퍼(W) 상의 레지스트막의 현상을 보다 효율 좋게 행할 수 있다.In addition, the
이상의 실시예에서는, 공정(S4)에서 회전 중의 웨이퍼(W) 상의 중심부로 현상액 노즐(160)로부터 현상액을 공급하여 웨이퍼(W) 상에 확산시키고 있었지만, 현상액의 공급 방법은 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 취할 수 있다. 예를 들면, 회전 중의 웨이퍼(W)에 대하여, 웨이퍼(W)의 외주부로부터 중심부로 현상액 노즐(160)을 이동시키면서 현상액을 공급해도 되며, 이러한 경우, 현상액 노즐(160)로부터 공급된 현상액은 나선 형상으로 웨이퍼(W) 상으로 공급된다. 또한, 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경보다 긴 슬릿 형상의 공급구를 구비한 현상액 노즐을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동시키면서 현상액을 공급해도 된다. 모든 경우에서, 웨이퍼(W)의 표면 전체 면에 현상액이 공급되어, 레지스트막이 적절히 현상된다.In the above embodiment, the developer was supplied from the
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에서 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 본 예에 한정되지 않고 다양한 태양을 취할 수 있다. 본 발명은 기판이 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판일 경우에도 적용할 수 있다.As mentioned above, although the preferred embodiment of this invention was described with reference to an accompanying drawing, this invention is not limited to this example. It is apparent to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. The present invention is not limited to this example and can take various aspects. The present invention can also be applied when the substrate is other substrates such as FPDs (flat panel displays) other than wafers and mask reticles for photomasks.
1 : 도포 현상 처리 시스템
30 : 현상 처리 장치
110 : 처리 용기
120 : 가스 확산부
122 : 처리 가스 공급부
126 : 퍼지 가스 공급부
129 : 공급구
130 : 농도 측정기
131 : 농도 제어부
140 : 스핀 척
143 : 컵
150 : 순환로
151 : 가스 순환부
160 : 현상액 노즐
164 : 린스액 노즐
200 : 제어부
250 : 온도 제어 기구
301 : 처리 가스 공급부
310 : 압력 측정기
311 : 압력 제어부
W : 웨이퍼1: Coating development processing system
30: developing apparatus
110: processing container
120 gas diffusion unit
122: process gas supply unit
126: purge gas supply unit
129: supply port
130: concentration meter
131 concentration control
140: spin chuck
143: cup
150: circuit
151: gas circulation
160: developer nozzle
164 rinse liquid nozzle
200:
250: temperature control mechanism
301 processing gas supply unit
310: pressure gauge
311: pressure control unit
W: Wafer
Claims (18)
기판을 수용하여 처리하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에서 기판을 보지(保持)하는 기판 보지부와,
상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 유기 용제를 함유하는 현상액을 공급하는 현상액 공급부와,
상기 처리 용기 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 처리 용기로부터 유출된 처리 가스를 재차 처리 용기 내로 공급하여 순환시키는 가스 순환부를 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.As a developing apparatus for a substrate,
A processing container for receiving and processing a substrate;
A substrate holding part for holding a substrate in the processing container;
A developer supplying part for supplying a developer containing an organic solvent onto the substrate held by the substrate holding part;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing container;
And a gas circulation section for supplying and circulating the processing gas flowing out of the processing container into the processing container again.
상기 처리 가스는 기화한 유기 용제인 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.The method of claim 1,
The processing gas is an evaporated organic solvent.
상기 처리 용기 내의 처리 가스의 농도를 측정하는 농도 측정기와,
상기 처리 가스의 농도가 소정의 농도가 되도록 상기 가스 공급부를 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.The method of claim 2,
A concentration meter for measuring the concentration of the processing gas in the processing container;
And a control unit for controlling the gas supply unit so that the concentration of the processing gas becomes a predetermined concentration.
상기 처리 용기 내로 불활성 가스를 공급하는 다른 가스 공급부를 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.The method of claim 2,
And another gas supply unit for supplying an inert gas into the processing container.
상기 처리 가스는 불활성 가스이며,
상기 처리 용기의 내부는 상기 처리 가스에 의해 소정의 압력으로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.The method of claim 1,
The processing gas is an inert gas,
An interior of the processing container is maintained at a predetermined pressure by the processing gas.
상기 처리 용기 내의 처리 가스의 압력을 측정하는 압력 측정기와,
상기 처리 가스의 압력이 상기 소정의 압력이 되도록 상기 가스 공급부를 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.The method of claim 5, wherein
A pressure measuring device for measuring the pressure of the processing gas in the processing container;
And a control unit for controlling the gas supply unit so that the pressure of the processing gas becomes the predetermined pressure.
상기 처리 용기 내로서 기판 보지부의 상방에는, 상기 가스 공급부로부터의 처리 가스를 확산시켜 처리 용기 내로 공급하는 가스 확산부가 설치되고,
상기 가스 확산부의 기판 보지부측의 표면에는, 상기 처리 가스가 공급되는 공급구가 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Above the substrate holding part in the processing container, a gas diffusion part for diffusing the processing gas from the gas supply part and supplying it into the processing container is provided.
The developing processing apparatus characterized in that a plurality of supply ports to which the processing gas is supplied are formed on the surface of the substrate holding portion side of the gas diffusion portion.
상기 가스 공급부에는, 상기 처리 가스의 온도를 조절하는 온도 조절 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The gas supply unit is provided with a temperature regulating mechanism for adjusting the temperature of the processing gas.
상기 처리 용기 내에서 상기 기판 보지부에 보지된 기판의 측방을 둘러싸도록 설치된 컵을 가지고,
상기 가스 순환부는, 상기 컵으로부터 유출된 처리 가스를 상기 처리 용기 내에 순환시키는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
It has a cup provided to surround the side of the board | substrate hold | maintained in the said board | substrate holding part in the said processing container,
The gas circulation unit circulates the processing gas flowing out of the cup into the processing container.
상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 현상액의 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And a rinse liquid supply unit for supplying a rinse liquid of the developer onto the substrate held by the substrate holding unit.
처리 용기 내에 기판을 수용하여 기판 보지부에 기판을 보지한 후, 가스 공급부로부터 상기 처리 용기 내로 처리 가스를 공급하는 가스 공급 공정과,
이 후, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 유기 용제를 함유하는 현상액을 공급하여 현상 처리를 행하는 현상 처리 공정을 가지고,
상기 현상 처리 공정에서, 상기 처리 용기로부터 유출된 처리 가스를 재차 처리 용기 내로 공급하여 순환시키는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.As a development treatment method of a substrate,
A gas supply step of accommodating the substrate in the processing container and holding the substrate in the substrate holding portion, and then supplying the processing gas from the gas supply portion into the processing container;
Thereafter, it has a development treatment step of supplying a developing solution containing an organic solvent onto the substrate held by the substrate holding portion to perform development.
In the developing treatment step, the developing gas flowing out from the processing container is supplied to the processing container again and circulated.
상기 처리 가스는 기화한 유기 용제인 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.The method of claim 11,
The process gas is a developing treatment method characterized in that the evaporated organic solvent.
상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기 내의 처리 가스의 농도는 소정의 농도로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.13. The method of claim 12,
And the concentration of the processing gas in the processing container is maintained at a predetermined concentration in the developing processing step.
상기 처리 가스는 불활성 가스이며,
상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기의 내부는 상기 처리 가스에 의해 소정의 압력으로 유지되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.The method of claim 11,
The processing gas is an inert gas,
In the developing treatment step, the inside of the processing container is maintained at a predetermined pressure by the processing gas.
상기 현상 처리 공정에서 상기 처리 용기로 공급되는 처리 가스는 소정의 온도로조절되어 있는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.15. The method according to any one of claims 11 to 14,
The processing gas supplied to the processing container in the developing processing step is regulated to a predetermined temperature.
상기 현상 처리 공정 후, 상기 기판 보지부에 보지된 기판 상으로 현상액의 린스액을 공급하는 린스 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.15. The method according to any one of claims 11 to 14,
And a rinsing step of supplying a rinse liquid of a developing solution onto the substrate held by the substrate holding portion after the developing treatment step.
상기 린스 공정 중, 상기 처리 용기 내로 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 현상 처리 방법.17. The method of claim 16,
During the rinsing step, an inert gas is supplied into the processing container.
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