KR20140071916A - 주연부 도포 장치, 주연부 도포 방법 및 주연부 도포용 기록 매체 - Google Patents

주연부 도포 장치, 주연부 도포 방법 및 주연부 도포용 기록 매체 Download PDF

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Abstract

기판의 주연부에만 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 효율 좋게 형성할 수 있는 주연부 도포 장치, 주연부 도포 방법 및 주연부 도포용 기록 매체를 제공한다. 주연부 도포 유닛은, 웨이퍼(W)를 회전시키고, 또한 레지스트액 노즐(27)로부터 레지스트액을 토출시키면서, 레지스트액 노즐(27)을 웨이퍼(W)의 주연(Wb)의 외측으로부터 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상으로 이동시키는 스캔 인 제어와, 웨이퍼(W)를 회전시키고, 또한 레지스트액 노즐(27)로부터 레지스트액을 토출시키면서, 레지스트액 노즐(27)을 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상으로부터 웨이퍼(W)의 주연(Wb)의 외측으로 이동시키는 스캔 아웃 제어를 행하고, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 레지스트액이 웨이퍼(W)의 주연(Wb)측으로 이동하는 속도(v3)에 비해 낮은 속도(v2)로 레지스트액 노즐(27)을 이동시킨다.

Description

주연부 도포 장치, 주연부 도포 방법 및 주연부 도포용 기록 매체{PERIPHERY COATING APPARATUS, PERIPHERY COATING METHOD AND STORAGE MEDIUM THEREFOR}
본 발명은, 기판의 주연부에 도포액을 도포하기 위한 장치, 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 공정에서, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)의 주연부에만 레지스트막을 형성하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에는, 웨이퍼의 중앙부에 실리사이드층을 형성하는 처리 방법이 기재되어 있다. 이 처리를 행할 시, 웨이퍼의 주연부에 실리사이드층이 형성되는 것을 방지하기 위하여, 주연부를 레지스트막으로 피복하는 방법이 기재되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 방법에서는, 우선 네거티브형의 레지스트액을 웨이퍼의 표면 전체에 도포하여 레지스트막을 형성하고, 건조시킨다. 이어서, 웨이퍼의 주연부의 레지스트막을 노광하고, 현상 처리를 행한다. 현상 처리에 의해, 웨이퍼의 중앙부의 레지스트막이 용해되고, 웨이퍼에 환상(環狀)의 레지스트막이 형성된다.
일본특허공개공보 2009-295637호
상술한 레지스트막의 형성 방법은 레지스트액의 도포, 건조, 노광, 현상 등의 많은 공정을 거치므로, 반도체 제조 공정의 스루풋을 저하시키는 한 요인이 된다. 이 문제를 해결하기 위하여, 예를 들면 웨이퍼를 회전시키면서 포지형의 레지스트액을 웨이퍼의 주연부에만 도포하는 것이 고려된다. 이러한 방법을 채용하면, 레지스트액의 도포, 건조를 행하는 것만으로 환상의 레지스트막을 형성할 수 있다. 그러나, 웨이퍼의 회전의 원심력 등의 영향에 의해, 레지스트막의 막 두께가 불균일해지는 경우가 있다. 레지스트막에는 높은 보호 기능과 사용 후의 박리 용이성이 요구된다. 이러한 상반되는 요구를 충족시키기 위하여, 레지스트막의 막 두께의 허용 범위는 좁다. 레지스트막의 막 두께가 불균일하면, 레지스트막의 막 두께가 허용 범위 내에 들어가지 않을 우려가 있다.
본 발명은, 기판의 주연부에만 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 효율 좋게 형성할 수 있는 장치, 방법 및 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 주연부 도포 장치는, 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 장치로서, 기판을 수평으로 보지(保持)하여 회전시키는 회전 보지부와, 기판의 상방에 위치하여 하방으로 도포액을 토출하는 도포액 노즐을 가지고, 기판의 표면으로 도포액을 공급하는 도포액 공급부와, 도포액 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 수평 이송부와, 회전 보지부, 도포액 공급부 및 수평 이송부를 제어하는 도포 제어부를 구비하고, 도포 제어부는, 회전 보지부를 제어하여 기판을 회전시키고, 또한 도포액 공급부를 제어하여 도포액 노즐로부터 도포액을 토출시키면서, 수평 이송부를 제어하여 도포액 노즐을 기판의 주연의 외측으로부터 기판의 주연부 상으로 이동시키는 스캔 인 제어와, 회전 보지부를 제어하여 기판을 회전시키고, 또한 도포액 공급부를 제어하여 도포액 노즐로부터 도포액을 토출시키면서, 수평 이송부를 제어하여 도포액 노즐을 기판의 주연부 상으로부터 기판의 주연의 외측으로 이동시키는 스캔 아웃 제어를 행하고, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 도포액이 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 도포액 노즐을 이동시킨다.
이러한 주연부 도포 장치에서는, 도포 제어부가 스캔 인 제어를 행하면, 기판이 회전한 상태에서 도포액 노즐이 도포액을 토출하고, 기판의 주연의 외측으로부터 기판의 주연부 상으로 이동한다. 기판의 회전에 의해, 기판의 주연부 전체가 도포액 노즐의 아래를 통과하므로, 기판의 주연부 전체에 도포액이 도포되고, 환상의 도포막이 형성된다. 도포 제어부가 스캔 아웃 제어를 행하면, 도포액 노즐이 기판의 주연부 상으로부터 기판의 주연의 외측으로 이동하고, 도포액의 도포가 완료된다. 따라서, 기판의 주연부에만 효율 좋게 도포막을 형성할 수 있다. 여기서, 기판의 주연부에 도포된 도포액의 잉여분은, 기판의 회전의 원심력에 의해 기판의 주연측으로 이동한다. 스캔 아웃 제어에서는, 도포액이 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 도포액 노즐이 이동한다. 이 때문에, 도포액의 잉여분은, 도포액 노즐로부터 토출된 도포액에 의해, 기판의 주연의 외측으로 밀려난다. 또한, 도포액 노즐이 낮은 속도로 이동하고, 기판의 주연부 상에 길게 체재한다. 이 때문에, 도포액의 잉여분이 기판의 주연부 상에서 경화되기 시작할 때도, 경화되기 시작한 잉여분이 도포액 노즐로부터 토출된 도포액에 의해 용해되고, 기판의 주연의 외측으로 밀려난다. 이러한 점에서, 도포액의 잉여분이 기판의 주연측에 편재하는 것이 방지된다. 따라서, 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 형성할 수 있다.
도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 스캔 인 제어를 행할 때에 비해 낮은 속도로 도포액 노즐을 이동시켜도 된다. 도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 기판의 반경과, 1 초당의 기판의 회전수의 2 승과의 곱에 대하여, 0.004%이하의 초속으로 도포액 노즐을 이동시켜도 된다. 도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 4 mm/s 이하의 속도로 도포액 노즐을 이동시켜도 된다. 이들의 경우, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 스캔 인 제어를 행할 때에 비해 높은 회전수로 기판을 회전시켜도 된다. 이 경우, 스캔 아웃 제어에 있어서, 도포액의 잉여분이 기판의 주연측으로 이동하는 속도가 높아진다. 이 때문에, 도포액이 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 대하여, 도포액 노즐이 이동하는 속도를 상대적으로 낮게 하여, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
도포액의 점도가 3 ~ 100 cP여도 된다. 도포액 노즐의 내경이 0.4 ~ 0.8 mm여도 된다. 이들의 경우, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
기판의 주연부 상에서 도포액 노즐이 도포액을 토출하는 방향은, 기판의 회전 중심의 반대측을 향하도록 경사져 있어도 된다. 또한, 기판의 주연부 상에서 도포액 노즐이 도포액을 토출하는 방향은, 수평면에 대하여 15 ~ 90°의 경사각으로 경사져 있어도 된다. 이들의 경우, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
도포액 노즐에 대하여 기판의 회전 중심측에 인접하여 하방으로 가스를 토출하는 가스 노즐을 가지고, 기판의 표면에 가스를 분사하는 가스 분사부를 더 구비하고, 수평 이송부는, 도포액 노즐과 함께 가스 노즐을 수평 방향으로 이동시키고, 도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때 가스 분사부를 제어하고, 가스 노즐로부터 가스를 토출시켜도 된다. 이 경우, 도포액 노즐로부터의 도포액이 도달하는 부분에 대하여 기판의 회전 중심측에 인접하는 부분에 가스가 분사된다. 이 때문에, 도포액 노즐의 통과에 수반하여 도포액의 잉여분이 제거된 부분의 경화가 촉진된다. 따라서, 도포액 노즐의 작용에 의해 얻어진 막 두께의 균일성을 더 확실히 유지할 수 있다.
도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 도포액 노즐이 기판의 주연측으로 이동함에 따라 도포액의 토출 압력을 높게 하도록, 도포액 공급부를 제어해도 된다. 기판의 회전의 원심력에 의해, 도포액의 잉여분은 기판의 주연측에 편재하는 경향이 있다. 이 때문에, 도포액 노즐이 주연측으로 이동함에 따라 도포액의 토출 압력을 높게 함으로써, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
도포 제어부는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 도포액 노즐이 기판의 주연측으로 이동함에 따라 도포액 노즐의 이동 속도를 낮게 하도록 수평 이송부를 제어해도 된다. 이 경우, 도포액 노즐이 주연측으로 이동함에 따라 도포액 노즐의 이동 속도를 낮게 하고, 도포액 노즐의 체재 시간을 길게 함으로써, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
본 발명에 따른 주연부 도포 방법은, 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 방법으로서, 기판을 수평으로 보지하여 회전시키고, 또한 하방으로 개구되는 도포액 노즐로부터 도포액을 토출시키면서, 기판의 주연의 외측으로부터 기판의 주연부 상으로 도포액 노즐을 이동시키는 스캔 인 공정과, 기판을 수평으로 유지하여 회전시키고, 또한 도포액 노즐로부터 도포액을 토출시키면서, 기판의 주연부 상으로부터 기판의 주연의 외측으로 도포액 노즐을 이동시키는 스캔 아웃 공정을 구비하고, 스캔 아웃 공정에서는, 도포액이 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 도포액 노즐을 이동시킨다.
이러한 주연부 도포 방법에서는, 스캔 인 공정을 행하면, 기판이 회전한 상태에서 도포액 노즐이 도포액을 토출하고, 기판의 주연의 외측으로부터 기판의 주연부 상으로 이동한다. 기판의 회전에 의해, 기판의 주연부 전체가 도포액 노즐의 아래를 통과하므로, 기판의 주연부 전체에 도포액이 도포되고, 환상의 도포막이 형성된다. 스캔 아웃 공정을 행하면, 도포액 노즐이 기판의 주연부 상으로부터 기판의 주연의 외측으로 이동하고, 도포액의 도포가 완료된다. 따라서, 기판의 주연부에만 효율 좋게 도포막을 형성할 수 있다. 여기서, 기판의 주연부에 도포된 도포액의 잉여분은, 기판의 회전의 원심력에 의해 기판의 주연측으로 이동한다. 스캔 아웃 공정에서는, 도포액이 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 도포액 노즐이 이동한다. 이 때문에, 도포액의 잉여분은, 도포액 노즐로부터 토출된 도포액에 의해, 기판의 주연의 외측으로 밀려난다. 또한, 도포액 노즐이 낮은 속도로 이동하고, 기판의 주연부 상에 길게 체재한다. 이 때문에, 도포액의 잉여분이 기판의 주연부 상에서 경화되기 시작할 때도, 경화되기 시작한 잉여분이 도포액 노즐로부터 토출된 도포액에 의해 용해되고, 기판의 주연의 외측으로 밀려난다. 이러한 점에서, 도포액의 잉여분이 기판의 주연측에 편재하는 것이 방지된다. 따라서, 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 형성할 수 있다.
스캔 아웃 공정에서는, 스캔 인 공정에 비해 낮은 속도로 노즐을 이동시켜도 된다. 이 경우, 도포액의 잉여분을 더 확실히 기판의 주연의 외측으로 밀 수 있다.
본 발명에 따른 주연부 도포용 기록 매체는, 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 장치에, 상기 주연부 도포 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체이다.
본 발명에 따른 주연부 도포 장치, 주연부 도포 방법 및 주연부 도포용 기록 매체에 의하면, 기판의 주연부에만 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 효율 좋게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 주연부 도포 장치가 적용되는 도포·현상 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1 중의 II-II 선을 따르는 단면도이다.
도 3은 도 2 중의 III-III 선을 따르는 단면도이다.
도 4는 주연부 도포 유닛의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 5는 주연부 도포 유닛의 개략 구성을 도시한 평면도이다.
도 6은 도 4 중의 웨이퍼의 주연부 및 도포액 노즐의 확대도이다.
도 7은 스캔 인 공정의 직전의 상태를 도시한 모식도이다.
도 8은 스캔 인 공정의 도중의 상태를 도시한 모식도이다.
도 9는 스캔 인 공정의 직후의 상태를 도시한 모식도이다.
도 10은 스캔 아웃 공정의 도중의 상태를 도시한 모식도이다.
도 11은 스캔 아웃 공정의 직후의 상태를 도시한 모식도이다.
도 12a ~ 도 12c는 레지스트액의 이동 속도에 비해 도포액 노즐의 이동 속도가 높은 경우의 레지스트막 상태를 도시한 모식도이다.
도 13a ~ 도 13c는 레지스트액의 이동 속도에 비해 도포액 노즐의 이동 속도가 낮은 경우의 레지스트막 상태를 도시한 모식도이다.
도 14는 주연부 도포 유닛의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 15는 주연부 도포 유닛의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
도 16은 막 두께의 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
이하에, 본 발명에 따른 주연부 도포 장치의 적합한 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 설명에서 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시예의 주연부 도포 장치는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)의 도포·현상 장치에서 웨이퍼의 주연부에 레지스트액을 도포하는 장치이다. 우선, 이 주연부 도포 장치가 적용되는 도포·현상 장치의 일례에 대하여 설명한다. 도 1 ~ 도 3에 도시된 바와 같이, 도포·현상 장치(1)는 캐리어 블록(S1)과, 캐리어 블록(S1)에 인접하는 처리 블록(S2)과, 처리 블록(S2)에 인접하는 인터페이스 블록(S3)을 구비하고 있다. 이하의 설명에서의 '전후 좌우'는, 인터페이스 블록(S3)측을 전측, 캐리어 블록(S1)측을 후측으로 한 방향을 의미하는 것으로 한다.
캐리어 블록(S1)은, 복수의 캐리어(2)를 설치하기 위한 캐리어 스테이션(3)과, 캐리어 스테이션(3)과 처리 블록(S2)의 사이에 개재되는 반입·반출부(4)를 가지고 있다. 캐리어(2)는 복수매의 웨이퍼(기판)(W)를 밀봉 상태로 수용하고, 캐리어 스테이션(3) 상에 착탈 가능하게 설치된다. 캐리어(2)의 일측면(2a)측에는 웨이퍼(W)를 출입하기 위한 개폐 도어(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 반입·반출부(4)에는, 캐리어 스테이션(3)에 설치된 복수의 캐리어(2)에 각각 대응하는 개폐 도어(4a)가 설치되어 있다. 반입·반출부(4) 내에는, 캐리어 스테이션(3)에 설치된 캐리어(2)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(S2)으로 전달하고, 처리 블록(S2)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(2) 내로 되돌리는 전달 암(A1)이 수용되어 있다.
처리 블록(S2)은, 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층의 반사 방지막을 형성하는 하층 반사 방지막 형성(BCT) 블록(5)과, 하층의 반사 방지막 상에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성(COT) 블록(6)과, 레지스트막 상에 상층의 반사 방지막을 형성하는 상층 반사 방지막 형성(TCT) 블록(7)과, 현상 처리를 행하는 현상 처리(DEV) 블록(8)을 가지고 있다. 이들 블록은, 바닥면측으로부터 DEV 블록(8), BCT 블록(5), COT 블록(6), TCT 블록(7)의 순으로 적층되어 있다.
BCT 블록(5)에는, 반사 방지막 형성용의 약액을 도포하는 도포 유닛(도시하지 않음)과, 가열·냉각 유닛(도시하지 않음)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A2)이 수용되어 있다. TCT 블록(7)에도 마찬가지로, 도포 유닛과 가열·냉각 유닛과 반송 암(A4)이 수용되어 있다. COT 블록(6)에는, 레지스트막 형성용의 약액을 도포하는 도포 유닛(도시하지 않음)과, 가열·냉각 유닛(도시하지 않음)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A3)이 수용되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, DEV 블록(8)에는, 복수의 현상 처리 유닛(U1)과, 복수의 주연부 도포 유닛(주연부 도포 장치)(U5)과, 복수의 가열·냉각 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A5)과, 이들 유닛을 거치지 않고 처리 블록(S2)의 전후 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 암(A6)이 수용되어 있다. 주연부 도포 유닛(U5)은, 현상 처리 유닛(U1)에 의해 현상 처리된 웨이퍼(W)의 주연부에 레지스트액을 도포한다. 복수의 현상 처리 유닛(U1) 및 복수의 주연부 도포 유닛(U5)은 DEV 블록(8)의 우측에서 전후 방향으로 배열되고, 또한 상하 2 단으로 적층되어 있다. 복수의 가열·냉각 유닛(U2)은 DEV 블록(8)의 좌측에서 전후 방향으로 배열되어 있다. 반송 암(A5)은 현상 처리 유닛(U1)과 가열·냉각 유닛(U2)의 사이에 설치되고, 전후 방향 및 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 직접 반송 암(A6)은 DEV 블록(8)의 상부에 설치되고, 전후 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
처리 블록(S2)의 후측에는, 바닥면으로부터 TCT 블록(7)에 걸치도록 선반 유닛(U3)이 설치되어 있다. 선반 유닛(U3)은 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀(C30 ~ C38)로 구획되어 있다. 선반 유닛(U3)의 근방에는 셀(C30 ~ C38) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 승강 가능한 승강 암(A7)이 설치되어 있다. 처리 블록(S2)의 전측에는, 바닥면으로부터 DEV 블록(8)의 상부에 걸치도록 선반 유닛(U4)이 설치되어 있다. 선반 유닛(U4)은 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀(C40 ~ C42)로 구획되어 있다.
인터페이스 블록(S3)은 노광 장치(E1)에 접속된다. 인터페이스 블록(S3)에는, 처리 블록(S2)의 선반 유닛(U4)으로부터 노광 장치(E1)로 웨이퍼(W)를 전달하고, 노광 장치(E1)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U4)으로 되돌리는 전달 암(A8)이 수용되어 있다.
이러한 도포·현상 장치(1)에서는, 우선 복수의 웨이퍼(W)를 수용한 캐리어(2)가 캐리어 스테이션(3)에 설치된다. 이 때, 캐리어(2)의 일측면(2a)은 반입·반출부(4)의 개폐 도어(4a)를 향한다. 이어서, 캐리어(2)의 개폐 도어와 반입·반출부(4)의 개폐 도어(4a)가 모두 개방되고, 전달 암(A1)에 의해 캐리어(2) 내의 웨이퍼(W)가 취출되고, 처리 블록(S2)의 선반 유닛(U3) 중 어느 하나의 셀로 순차적으로 반송된다.
전달 암(A1)에 의해 선반 유닛(U3) 중 어느 하나의 셀로 반송된 웨이퍼(W)는, 승강 암(A7)에 의해 BCT 블록(5)에 대응하는 셀(C33)로 순차적으로 반송된다. 셀(C33)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A2)에 의해 BCT 블록(5) 내의 각 유닛으로 반송되고, 이 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층 반사 방지막이 형성된다.
하층 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A2)에 의해 셀(C33) 상의 셀(C34)로 반송된다. 셀(C34)로 반송된 웨이퍼(W)는, 승강 암(A7)에 의해 COT 블록(6)에 대응하는 셀(C35)로 반송된다. 셀(C35)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A3)에 의해 COT 블록(6) 내의 각 유닛으로 반송되고, 이 웨이퍼(W)의 하층 반사 방지막 상에 레지스트막이 형성된다.
레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A3)에 의해 셀(C35) 상의 셀(C36)로 반송된다. 셀(C36)로 반송된 웨이퍼(W)는, 승강 암(A7)에 의해 TCT 블록(7)에 대응하는 셀(C37)로 반송된다. 셀(C37)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A4)에 의해 TCT 블록(7) 내의 각 유닛으로 반송되고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 상층 반사 방지막이 형성된다.
상층 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A4)에 의해 셀(C37) 상의 셀(C38)로 반송된다. 셀(C38)로 반송된 웨이퍼(W)는, 승강 암(A7)에 의해 직접 반송 암(A6)에 대응하는 셀(C32)로 반송되고, 직접 반송 암(A6)에 의해 선반 유닛(U4)의 셀(C42)로 반송된다. 셀(C42)로 반송된 웨이퍼(W)는, 인터페이스 블록(S3)의 전달 암(A8)에 의해 노광 장치(E1)로 전달되고, 레지스트막의 노광 처리가 행해진다. 노광 처리 후의 웨이퍼(W)는, 전달 암(A8)에 의해 셀(C42) 아래의 셀(C40, C41)로 반송된다.
셀(C40, C41)로 반송된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A5)에 의해 DEV 블록(8) 내의 각 유닛으로 반송되고, 현상 처리가 행해지고, 웨이퍼(W)의 표면 상에 레지스트 패턴이 형성된다. 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A5)에 의해 주연부 도포 유닛(U5)으로 반송되고, 웨이퍼(W)의 표면의 주연부에 레지스트액이 도포된다. 주연부 도포 유닛(U5)에 의해 주연부에 레지스트액이 도포된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A5)에 의해 가열·냉각 유닛(U2)으로 반송되고, 가열·냉각된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주연부에 레지스트막이 형성된다(이하, 이 레지스트막을 주연 레지스트막이라고 함). 주연 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 암(A5)에 의해 선반 유닛(U3) 중 DEV 블록(8)에 대응한 셀(C30, C31)로 반송된다. 셀(C30, C31)로 반송된 웨이퍼(W)는, 전달 암(A1)이 액세스 가능한 셀로 승강 암(A7)에 의해 반송되고, 전달 암(A1)에 의해 캐리어(2) 내로 되돌려진다.
또한, 도포·현상 장치(1)의 구성은 일례에 지나지 않는다. 도포·현상 장치는 도포 유닛, 현상 처리 유닛, 주연부 도포 유닛 등의 액처리 유닛과, 가열·냉각 유닛 등의 전처리·후처리 유닛을 구비하는 것이면 되고, 이들 각 유닛의 개수 또는 종류, 레이아웃 등은 적절히 변경 가능하다.
이어서, 주연부 도포 유닛(주연부 도포 장치)(U5)에 대하여 더 상세히 설명한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 주연부 도포 유닛(U5)은 웨이퍼(W)를 수평으로 보지하여 회전시키는 회전 보지부(11)와, 웨이퍼(W)를 승강시키는 승강부(12)와, 레지스트액 노즐(도포액 노즐)(27)로부터 레지스트액을 공급하는 레지스트액 공급부(도포액 공급부)(13)와, 레지스트액 노즐(27)을 수평 방향으로 이동시키는 수평 이송부(14)와, 제어부(35)를 구비하고 있다.
회전 보지부(11)는 회전부(15)와 척(16)을 가진다. 회전부(15)는 상방으로 돌출되는 회전축(15a)을 포함하고, 전동 모터 등의 동력원(도시하지 않음)에 의해 회전축(15a)을 회전시킨다. 척(16)은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)이 상방에 면하도록 수평으로 배치된 웨이퍼(W)의 중심부를 지지하고, 흡인 흡착 등에 의해 보지한다.
승강부(12)는, 회전축(15a)을 둘러싸도록 수평으로 배치된 원환 형상의 승강 디스크(17)와, 승강 디스크(17)의 주연부로부터 상방으로 돌출된 복수의 승강 핀(17a)과, 승강 디스크(17)를 승강시키는 승강 실린더(18)를 가지고 있다. 복수의 승강 핀(17a)은 회전축(15a)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 승강부(12)는 승강 핀(17a)을 상승시키고, 반송 암(A5)으로부터 승강 핀(17a)의 선단부 상에 웨이퍼(W)를 수취하고, 승강 핀(17a)을 하강시켜 척(16) 상에 웨이퍼(W)를 설치한다. 또한, 승강부(12)는 승강 핀(17a)을 상승시키고, 승강 핀(17a)의 선단부에서 척(16) 상의 웨이퍼(W)를 밀어 올리고, 웨이퍼(W)를 상승시켜 반송 암(A5)으로 전달한다.
회전부(15)의 주위에는, 웨이퍼(W) 상으로부터 외측으로 털어내져 낙하하는 액체를 받는 수용기인 컵(19)이 설치되어 있다. 컵(19)은 회전부(15)를 둘러싸는 원환형상의 저판(20)과, 저판(20)의 외연부를 따라 상방으로 돌출된 원통 형상의 외벽(21)과, 저판(20)의 내연을 따라 상방으로 돌출된 원통 형상의 내벽(22)을 가지고 있다. 외벽(21)의 전체 부분은, 척(16)에 보지된 웨이퍼(W)의 주연(Wb)에 대하여, 평면에서 봤을 때 외측에 위치한다. 외벽(21)의 상단부에는, 상방을 향함에 따라 내경이 작아지는 경사 벽부(21a)가 형성되어 있다. 경사 벽부(21a)의 상단(21b)은, 척(16)에 보지된 웨이퍼(W)에 비해 상방에 위치한다. 내벽(22)의 전체 부분은, 척(16)에 보지된 웨이퍼(W)의 주연(Wb)에 대하여, 평면에서 봤을 때 내측에 위치한다. 내벽(22)의 상단(22a)은, 척(16)에 보지된 웨이퍼(W)보다 하방에 위치한다.
내벽(22)으로 둘러싸인 공간의 상부는 커버판(23)에 의해 폐색되어 있고, 회전축(15a) 및 승강 핀(17a)은 커버판(23)에 삽입 관통되어 있다. 커버판(23)의 주연부에는, 내벽(22)으로부터 외벽(21)측으로 돌출된 우산 형상부(23a)가 형성되어 있다. 우산 형상부(23a)의 외주에는, 외벽(21)과 내벽(22)의 사이를 구획하도록 하방으로 연장되는 통 형상의 구획 벽(24)이 설치되어 있다. 구획 벽(24)의 하단부와 저판(20)은 이간되어 있다. 저판(20)에는 액체 배출용의 액체 배출홀부(20a)와, 기체 배출용의 기체 배출홀부(20b)가 형성되어 있다. 액체 배출홀부(20a)에는 액체 배출용의 배액관(25)이 접속되어 있다. 기체 배출홀부(20b)에는 기체 배출용의 배기관(26)이 삽입되어 있다. 배기관(26)의 상단부는 구획 벽(24)의 하단부의 근방에 위치하고 있다. 웨이퍼(W) 상으로부터 외측으로 털어내진 액체는, 외벽(21) 및 우산 형상부(23a)에 의해, 외벽(21)과 구획 벽(24)의 사이로 유도되고, 배액관(25)을 통하여 배출된다. 구획 벽(24)과 내벽(22)의 사이에는 액체로부터 발생한 가스가 진입하고, 그 가스가 배기관(26)을 통하여 배출된다.
레지스트액 공급부(13)는 하방으로 레지스트액을 토출하는 레지스트액 노즐(27)과, 레지스트액 노즐(27)로 레지스트액을 압송하는 레지스트액 공급원(28)을 가지고 있다. 레지스트액 노즐(27)과 레지스트액 공급원(28)의 사이에는 밸브(29)가 개재되어 있다. 레지스트액 공급부(13)가 공급하는 레지스트액의 점도는 예를 들면 3 ~ 100 cP(mPa·s)이다. 수평 이송부(14)는, 외벽(21)의 외측에서 수평 방향으로 연장되는 가이드 레일(30)과, 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 이동체(31)과, 이동체(31)로부터 척(16)측으로 연장되는 암(32)을 가지고 있다. 암(32)은 척(16)에 보지된 웨이퍼(W)의 상방에 걸치도록 연장되어 있다. 레지스트액 노즐(27)은 암(32)의 선단부에 고정되어 있고, 가이드 레일(30)에 평행하고 웨이퍼(W)의 중심을 통과하는 가상선(L1)의 상방에 위치한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 레지스트액 노즐(27)은 하방으로 개구되는 토출홀(27a)을 가지고 있고, 토출홀(27a)의 중심축선을 따라 하방으로 레지스트액을 토출한다. 토출홀(27a)의 내경(d)은 예를 들면 0.4 ~ 0.8 mm이다. 토출홀(27a)의 중심축선은 경사져 있고, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상에서 레지스트액 노즐(27)이 레지스트액을 토출하는 토출 방향(DR)은, 웨이퍼(W)의 회전 중심(CL)의 반대측을 향하도록 경사져 있다. 수평면에 대한 토출 방향(DR)의 경사각(θ1)은 15 ~ 90°인 것이 바람직하고, 15 ~ 45°인 것이 보다 바람직하고, 30 ~ 45°인 것이 특히 바람직하다.
제어부(도포 제어부)(35)는 제어용의 컴퓨터이며, 레지스트액 도포 조건의 설정 화면을 표시하는 표시부(도시하지 않음)와, 레지스트액 도포 조건을 입력하는 입력부(도시하지 않음)와, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로부터 프로그램을 판독하는 판독부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 기록 매체에는, 제어부(35)에 주연부 도포 제어를 실행시키는 프로그램이 기록되어 있고, 이 프로그램이 제어부(35)의 판독부에 의해 판독된다. 기록 매체로서는 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 플래쉬 메모리, 플렉시블 디스크, 메모리 카드 등을 들 수 있다. 제어부(35)는, 입력부에 입력된 레지스트액 도포 조건과, 판독부에 의해 판독된 프로그램에 따라, 회전 보지부(11), 승강부(12), 레지스트액 공급부(13), 수평 이송부(14)를 제어하고, 주연부 도포 처리를 실행한다. 이하에, 제어부(35)로 제어되는 주연부 도포 유닛(U5)의 동작 순서에 대하여 설명한다.
주연부 도포 처리를 행할 때를 제외하고, 제어부(35)는 수평 이송부(14)를 제어하여, 레지스트액 노즐(27)을 웨이퍼(W)의 주연(Wb)의 외측에 위치시킨다. 주연부 도포 처리를 행할 때는, 제어부(35)는 우선 승강부(12)를 제어하여 승강 핀(17a)을 상승시킨다. 승강 핀(17a)이 상승한 상태에서, 상술한 반송 암(A5)에 의해 웨이퍼(W)가 주연부 도포 유닛(U5) 내로 반입된다. 웨이퍼(W)는, 회전 보지부(11)의 상방에 수평으로 배치된다. 현상 처리 유닛(U1)에서의 현상 처리에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에는 레지스트 패턴이 형성되어 있다. 반송 암(A5)은 웨이퍼(W)를 하강시켜 승강 핀(17a) 상에 재치(載置)하고, 주연부 도포 유닛(U5) 내로부터 퇴피한다. 반송 암(A5)의 퇴피가 완료되면, 제어부(35)는, 승강부(12)를 제어하여 승강 핀(17a)을 하강시킴으로써 웨이퍼(W)를 척(16) 상에 설치하고, 회전 보지부(11)를 제어하여 척(16)에 웨이퍼(W)를 보지시킨다.
이어서 제어부(35)는, 도 7 ~ 도 9에 도시된 바와 같이 스캔 인 제어를 행한다(스캔 인 공정). 즉, 회전 보지부(11)를 제어하여 웨이퍼(W)를 회전수(ω1)로 회전시키고, 또한 레지스트액 공급부(13)를 제어하여 레지스트액 노즐(27)로부터 레지스트액을 토출시킨다. 이 상태에서, 수평 이송부(14)를 제어하여 레지스트액 노즐(27)을 웨이퍼(W)의 주연(Wb)의 외측으로부터 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상으로 속도(v1)로 이동시킨다. 웨이퍼(W)의 회전에 의해, 주연부(Wc) 전체가 레지스트액 노즐(27)의 아래를 통과하므로, 주연부(Wc) 전체에 레지스트액이 도포되고, 환상의 도포막이 형성된다. 여기서 주연부(Wc)는, 예를 들면 주연(Wb)으로부터 15 mm 이내의 범위인 것이 바람직하고, 10 mm 이내의 범위인 것이 보다 바람직하고, 5 mm 이내의 범위인 것이 특히 바람직하다.
이어서 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 스캔 아웃 제어를 행한다(스캔 아웃 공정). 즉, 회전 보지부(11)를 제어하여 웨이퍼(W)를 회전수(ω2)로 회전시키고, 또한 레지스트액 공급부(13)를 제어하여 레지스트액 노즐(27)로부터 레지스트액을 토출시킨다. 이 상태에서, 수평 이송부(14)를 제어하여 레지스트액 노즐(27)을 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상으로부터 웨이퍼(W)의 주연(Wb)의 외측으로 속도(v2)로 이동시킨다. 이에 의해, 레지스트액의 도포가 완료된다. 이와 같이 하여, 주연부(Wc)에만 효율 좋게 환상의 주연 레지스트막(R)이 형성된다.
이어서, 레지스트액 공급부(13)를 제어하여 레지스트액의 토출을 정지시킨다. 회전 보지부(11)를 제어하여 웨이퍼(W)를 정지시키고, 척(16)에 의한 웨이퍼(W)의 보지를 해제시키고, 승강부(12)를 제어하여 승강 핀(17a)을 상승시킨다. 웨이퍼(W)가 승강 핀(17a)과 함께 상승하면, 웨이퍼(W)의 하방으로 반송 암(A5)이 진입한다. 반송 암(A5)은, 상승하여 승강 핀(17a)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하고, 주연부 도포 유닛(U5) 내로부터 반출한다. 이상으로 주연부 도포 처리가 완료된다.
여기서, 스캔 아웃 공정에서의 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)에 대하여 설명한다. 이동 속도(v2)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상의 레지스트액이 웨이퍼(W)의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮다. 도 12a ~ 도 12c는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상의 레지스트액이 웨이퍼(W)의 주연(Wb)측으로 이동하는 속도에 비해 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도가 높은 경우에 발생하는 현상을 도시한 모식도이다. 도 13a ~ 도 13c는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc) 상의 레지스트액이 웨이퍼(W)의 주연(Wb)측으로 이동하는 속도에 비해 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도가 낮은 경우에 발생하는 현상을 도시한 모식도이다. 도 12a 및 도 13a는, 스캔 아웃 공정의 개시 시에서의 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)를 나타내고, 도 12b 및 도 13b는, 스캔 아웃 공정의 도중에서의 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)를 나타내고, 도 12c 및 도 13c는, 스캔 아웃 공정의 완료 시에서의 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)를 나타낸다.
도 12a 및 도 13a의 시점에서 도포된 레지스트액의 잉여분은, 웨이퍼(W)의 회전의 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 주연(Wb)측으로 속도(v3)로 이동한다. 가령, 레지스트액의 잉여분의 이동 속도(v3)에 비해 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)가 높으면, 도 12b 및 도 12c에 도시된 바와 같이, 레지스트액 노즐(27)은, 주연(Wb)측으로 이동하는 레지스트액을 추월하여 주연(Wb)의 외측으로 이동한다. 레지스트액 노즐(27)이 주연(Wb)의 외측으로 이동한 후, 주연부(Wc) 상에서는, 레지스트액의 잉여분이 주연(Wb)측에 편재하고, 주연 레지스트막(R)의 두께가 주연(Wb)측을 향함에 따라 두꺼워진다.
이에 대하여, 레지스트액의 잉여분의 이동 속도(v3)에 비해 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)가 낮으면, 도 13b 및 도 13c에 도시된 바와 같이, 레지스트액 노즐(27)은, 주연(Wb)측으로 이동하는 레지스트액을 추종하면서 이동한다. 이 때문에, 레지스트액의 잉여분은, 레지스트액 노즐(27)로부터 토출된 레지스트액에 의해, 주연(Wb)의 외측으로 밀려난다. 또한, 레지스트액 노즐(27)이 낮은 속도로 이동하고, 주연부(Wc) 상에 길게 체재한다. 이 때문에, 레지스트액의 잉여분이 주연부(Wc) 상에서 경화되기 시작할 때도, 경화되기 시작한 잉여분이 레지스트액 노즐(27)로부터 토출된 레지스트액에 의해 용해되고. 주연(Wb)의 외측으로 밀려난다. 이러한 점에서, 레지스트액의 잉여분이 주연(Wb)측에 편재하는 것이 방지된다. 따라서, 막 두께가 충분히 균일한 레지스트막을 형성할 수 있다.
또한, 레지스트액의 이동 속도(v3)를 실측하는 것은 어렵다. 이동 속도(v3)의 실측 대신에, 이동 속도(v2)를 어느 정도의 값으로 하면 이동 속도(v3)를 하회하는지를 다음의 수단에 의해 추정할 수 있다. 복수의 웨이퍼(W)를 준비하고, 각 웨이퍼(W)에 주연부 도포 처리를 행한다. 웨이퍼(W)를 교환할 때마다, 스캔 아웃 공정에서의 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)를 조금씩 줄인다. 각 웨이퍼(W)에 형성된 주연 레지스트막(R)에 대하여, 주연(Wb)측의 막 두께와 중심(CL)측의 막 두께를 측정하고, 이들 막 두께차를 산출한다. 그러면, 이동 속도(v2)가 소정치 이하가 되는 것을 경계로 막 두께차가 급격히 낮아지는 것이 확인되고, 이 소정치 이하이면 레지스트액의 이동 속도(v3)를 하회하는 것이 추정된다. 예를 들면, 본 발명자 등은 직경 300 mm의 웨이퍼를 1500 rpm로 회전시키고, 일반적인 레지스트액을 도포할 경우에, 소정치는 4 mm/s인 것을 발견했다.
이 지견에 기초하여, 이동 속도(v2)는 4 mm/s 이하여도 된다. 이동 속도(v3)는 원심 가속도에 의해 변동할 가능성이 있다. 따라서, 이동 속도(v2)를 원심 가속도에 대한 비율로 규정하면, 원심 가속도에 따라 적절한 이동 속도(v2)를 설정 가능해진다. 원심 가속도를, 웨이퍼(W)의 반경과 1 초당의 회전수의 2 승과의 곱으로 산출할 경우, 4 mm/s라고 하는 상기 소정치는, 원심 가속도에 대하여 약 0.004%의 초속이다. 따라서 이동 속도(v2)는, 웨이퍼(W)의 반경과 1 초당의 회전수의 2 승과의 곱에 대하여 0.004% 이하의 초속이어도 된다. 이들의 경우, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다. 또한, 이동 속도(v2)를 스캔 인 공정에서의 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v1)에 비해 낮게 설정하는 것으로도, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다.
또한, 스캔 아웃 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수(ω2)는, 스캔 인 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수(ω1)에 비해 높아도 된다. 이 경우, 스캔 아웃 공정에서, 레지스트액이 주연(Wb)측으로 이동하는 속도가 높아진다. 이 때문에, 레지스트액이 주연(Wb)측으로 이동하는 속도에 대하여, 레지스트액 노즐(27)이 이동하는 속도를 상대적으로 낮게 하여, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이, 주연부 도포 유닛(U5)에 의하면, 주연부(Wc) 상의 레지스트액의 잉여분을 주연(Wb)의 외측으로 밀어, 막 두께가 충분히 균일한 주연 레지스트막을 형성할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이, 레지스트액 노즐(27)에 의한 레지스트액의 토출 방향(DR)은 수직 방향에 직교하고, 또한 레지스트액 노즐(27)의 이동 방향에 직교하는 방향에서 봤을 때, 웨이퍼(W)의 회전 중심(CL)의 반대측을 향하고 있다. 이에 의해, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 레지스트액 노즐(27)의 토출 방향(DR)은, 주연부(Wc)의 이동 방향을 향하도록 경사져 있어도 된다. 도 14는, 웨이퍼(W)가 도면 상에서 봤을 때 시계방향으로 회전하고 있는 경우를 예시하고 있고, 주연부(Wc)는 도시 하방으로 이동하고 있다. 이 때문에, 토출 방향(DR)은 도시 하방을 향하도록 경사져 있다. 이 경우, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다. 레지스트액 노즐(27)의 이동 방향에 대한 토출 방향(DR)의 경사각(θ2)은, 평면에서 봤을 때 0 ~ 90°인 것이 바람직하고, 0 ~ 60°인 것이 보다 바람직하고, 5 ~ 45°인 것이 특히 바람직하다.
제어부(35)는 스캔 아웃 제어를 행할 시, 레지스트액 노즐(27)이 주연(Wb)측으로 이동함에 따라 레지스트액의 토출 압력을 높게 하도록 레지스트액 공급부(13)를 제어해도 된다. 웨이퍼(W)의 회전의 원심력에 의해, 레지스트액의 잉여분은 주연(Wb)측에 편재하는 경향이 있다. 이 때문에, 레지스트액 노즐(27)이 주연(Wb)측으로 이동함에 따라 레지스트액의 토출 압력을 높게 함으로써, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다.
제어부(35)는, 스캔 아웃 제어를 행할 때, 레지스트액 노즐(27)이 주연(Wb)측으로 이동함에 따라 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)를 낮게 하도록 수평 이송부(14)를 제어해도 된다. 레지스트액 노즐(27)이 주연(Wb)측으로 이동함에 따라 이동 속도(v2)를 낮게 하고, 레지스트액 노즐(27)의 체재 시간을 길게 함으로써, 레지스트액의 잉여분을 더 확실히 주연(Wb)의 외측으로 밀 수 있다.
주연부 도포 유닛(U5)은, 도 15에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 표면에 가스를 분사하는 가스 분사부(36)를 구비하고 있어도 된다. 가스 분사부(36)는, 하방으로 가스를 토출하는 가스 노즐(37)과, 가스 노즐(37)로 가스를 압송하는 가스 공급원(38)을 가지고 있다. 가스 노즐(37)과 가스 공급원(38)의 사이에는 밸브(39)가 개재되어 있다. 가스 노즐(37)은, 레지스트액 노즐(27)에 대하여 웨이퍼(W)의 회전 중심(CL)측에 인접하고 있다. 수평 이송부(14)는, 레지스트액 노즐(27)과 함께 가스 노즐(37)을 수평 방향으로 이동시킨다. 제어부(35)는, 스캔 아웃 제어를 행할 때 가스 분사부(36)를 제어하고, 가스 노즐(37)로부터 가스를 토출시킨다. 이 경우, 레지스트액 노즐(27)로부터의 레지스트액이 도달하는 부분에 대하여 회전 중심(CL)측에 인접하는 부분에 가스가 분사된다. 이 때문에, 레지스트액 노즐(27)의 통과에 수반하여 레지스트액의 잉여분이 제거된 부분의 경화가 촉진된다. 따라서, 레지스트액 노즐(27)의 작용에 의해 얻어진 막 두께의 균일성을, 더 확실히 유지할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 반드시 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 도포액은 레지스트액에 한정되지 않고, 기판의 주연부에 레지스트액 이외의 도포액을 도포하는 장치에도 본 발명을 적용 가능하다. 일례로서, 기판의 주연부에 접착제를 도포하는 장치 등을 들 수 있다.
이하에, 본 발명의 실험예 및 비교예를 나타내지만, 본 발명은, 여기서 나타내는 실험예에 한정되는 것은 아니다.
(1) 실험예 1
실험예 1로서, 직경 300 mm의 웨이퍼(W)의 주연(Wb)으로부터 3 mm의 범위에 주연부 도포 처리를 실시했다. 스캔 인 공정에서, 웨이퍼(W)의 회전수(ω1)를 250 rpm으로 하고, 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v1)를 10 mm/s로 했다. 스캔 아웃 공정에서, 웨이퍼(W)의 회전수(ω2)를 1500 rpm으로 하고, 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)를 1 mm/s로 했다.
(2) 비교예 1
비교예 1로서, 직경 300 mm의 웨이퍼(W)의 주연(Wb)으로부터 3 mm의 범위에 주연부 도포 처리를 실시했다. 스캔 인 공정에서, 웨이퍼(W)의 회전수(ω1)를 250 rpm으로 하고, 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v1)를 10 mm/s로 했다. 스캔 아웃 공정에서, 웨이퍼(W)의 회전수(ω2)를 1500 rpm으로 하고, 레지스트액 노즐(27)의 이동 속도(v2)를 10 mm/s로 했다.
(3) 막 두께의 평가
실험예 1 및 비교예 1에서 주연부 도포 처리가 행해진 웨이퍼(W)에 대하여, 웨이퍼(W)의 회전 중심(CL)으로부터 146 ~ 149 mm의 위치에서의 주연 레지스트막(R)의 막 두께를 측정했다. 측정 결과를 도 16에 나타낸다. 도 16 중의 선(L2)으로 나타난 바와 같이, 비교예 1에서 주연부 도포 처리가 행해진 웨이퍼(W)에서는, 회전 중심(CL)측으로부터 주연(Wb)측을 향함에 따라 막 두께가 두꺼워지고 있고, 주연(Wb)측의 막 두께와 회전 중심(CL)측의 막 두께의 차는, 평균 막 두께에 대하여 약 36%에 이르고 있었다. 이에 대하여, 도 16 중의 선(L3)으로 나타난 바와 같이, 실험예 1에서 주연부 도포 처리가 행해진 웨이퍼(W)에서는, 주연 레지스트막(R)의 막 두께는 대략 균일했다. 이에 의해, 본 발명에 의하면, 막 두께가 충분히 균일한 도포막을 형성할 수 있는 것이 확인되었다.
11 : 회전 보지부
13 : 레지스트액 공급부(도포액 공급부)
14 : 수평 이송부
27 : 레지스트액 노즐(도포액 노즐)
35 : 제어부(도포 제어부)
36 : 가스 분사부
37 : 가스 노즐
CL : 회전 중심
DR : 토출 방향
U5 : 주연부 도포 유닛(주연부 도포 장치)
W : 웨이퍼(기판)
Wb : 주연
Wc : 주연부

Claims (15)

  1. 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 장치로서,
    상기 기판을 수평으로 보지하여 회전시키는 회전 보지부와,
    상기 기판의 상방에 위치하여 하방으로 상기 도포액을 토출하는 도포액 노즐을 가지고, 상기 기판의 표면으로 상기 도포액을 공급하는 도포액 공급부와,
    상기 도포액 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 수평 이송부와,
    상기 회전 보지부, 상기 도포액 공급부 및 상기 수평 이송부를 제어하는 도포 제어부를 구비하고,
    상기 도포 제어부는,
    상기 회전 보지부를 제어하여 상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 도포액 공급부를 제어하여 상기 도포액 노즐로부터 상기 도포액을 토출시키면서, 상기 수평 이송부를 제어하여 상기 도포액 노즐을 상기 기판의 주연의 외측으로부터 상기 기판의 주연부 상으로 이동시키는 스캔 인 제어와,
    상기 회전 보지부를 제어하여 상기 기판을 회전시키고, 또한 상기 도포액 공급부를 제어하여 상기 도포액 노즐로부터 상기 도포액을 토출시키면서, 상기 수평 이송부를 제어하여 상기 도포액 노즐을 상기 기판의 주연부 상으로부터 상기 기판의 주연의 외측으로 이동시키는 스캔 아웃 제어를 행하고,
    상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 도포액이 상기 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 스캔 인 제어를 행할 때에 비해 낮은 속도로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 기판의 반경과, 1 초당의 상기 기판의 회전수의 2 승과의 곱에 대하여, 0.004% 이하의 초속으로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 4 mm/s 이하의 속도로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 스캔 인 제어를 행할 때에 비해 높은 회전수로 상기 기판을 회전시키는 주연부 도포 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포액의 점도가 3 ~ 100 cP인 주연부 도포 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포액 노즐의 내경이 0.4 ~ 0.8 mm인 주연부 도포 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부 상에서 상기 도포액 노즐이 상기 도포액을 토출하는 방향은, 상기 기판의 회전 중심의 반대측을 향하도록 경사져 있는 주연부 도포 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 주연부 상에서 상기 도포액 노즐이 상기 도포액을 토출하는 방향은, 수평면에 대하여 15 ~ 90°의 경사각으로 경사져 있는 주연부 도포 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포액 노즐에 대하여 상기 기판의 회전 중심측에 인접하여 하방으로 가스를 토출하는 가스 노즐을 가지고, 상기 기판의 표면에 가스를 분사하는 가스 분사부를 더 구비하고,
    상기 수평 이송부는, 상기 도포액 노즐과 함께 상기 가스 노즐을 수평 방향으로 이동시키고,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때 상기 가스 분사부를 제어하고, 상기 가스 노즐로부터 가스를 토출시키는 주연부 도포 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 도포액 노즐이 기판의 주연측으로 이동함에 따라 상기 도포액의 토출 압력을 높게 하도록, 상기 도포액 공급부를 제어하는 주연부 도포 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포 제어부는, 상기 스캔 아웃 제어를 행할 때, 상기 도포액 노즐이 기판의 주연측으로 이동함에 따라 상기 도포액 노즐의 이동 속도를 낮게 하도록 상기 수평 이송부를 제어하는 주연부 도포 장치.
  13. 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 방법으로서,
    상기 기판을 수평으로 보지하여 회전시키고, 또한 하방으로 개구되는 도포액 노즐로부터 상기 도포액을 토출시키면서, 상기 기판의 주연의 외측으로부터 상기 기판의 주연부 상으로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 스캔 인 공정과,
    상기 기판을 수평으로 보지하여 회전시키고, 또한 상기 도포액 노즐로부터 상기 도포액을 토출시키면서, 상기 기판의 주연부 상으로부터 상기 기판의 주연의 외측으로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 스캔 아웃 공정을 구비하고,
    상기 스캔 아웃 공정에서는, 상기 도포액이 상기 기판의 주연측으로 이동하는 속도에 비해 낮은 속도로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 스캔 아웃 공정에서는, 상기 스캔 인 공정에 비해 낮은 속도로 상기 도포액 노즐을 이동시키는 주연부 도포 방법.
  15. 기판의 주연부에 도포액을 도포하는 주연부 도포 장치에, 제 13 항 또는 제 14 항에 기재된 주연부 도포 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 주연부 도포용 기록 매체.
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