KR20160088225A - 액 처리 방법, 액 처리 장치 및 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

기판에 대한 처리액의 도포 상태의 균일성을 높일 수 있는 액 처리 방법, 액 처리 장치 및 액 처리용 기록 매체를 제공한다.
도포 유닛 U1은, 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 보유 지지부(20)와, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 처리액(R)을 공급하는 노즐(32)과, 웨이퍼(W)에 대한 노즐(32)의 위치를 제어하는 제어부(60)를 구비한다. 액 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω1로 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급을 개시하고, 처리액(R)의 공급 위치를 회전 중심 CL1측으로 이동시키는 것, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 도달한 후, 제1 회전수 ω1보다도 큰 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 처리액(R)을 웨이퍼(W)의 외주측에 도포 확산하는 것을 포함한다.

Description

액 처리 방법, 액 처리 장치 및 기록 매체{LIQUID PROCESSING METHOD, LIQUID PROCESSING DEVICE AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 액 처리 방법, 액 처리 장치 및 기록 매체에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서는, 기판에 대한 다양한 액 처리가 실시된다. 액 처리에 있어서, 기판에 도포하는 처리액 중에 기포가 혼입되어 있는 경우가 있다. 처리액 중에 혼입된 기포를 제거하기 위한 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 처리액을 공급하는 공급 배관에 기포 제거용 배관이 설치된 액 처리 장치가 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 평2-119929호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재되는 액 처리 장치에 의해, 처리액 중의 기포를 제거하였다고 해도, 처리액이 기판에 도달할 때에 처리액 중에 기포가 혼입되는 경우가 있다. 이 기포가 기판 상에 잔류하면, 기판 상에 있어서의 처리액의 도포 상태가 불균일해질 우려가 있다.
본 개시는, 기판에 대한 처리액의 도포 상태의 균일성을 높일 수 있는 액 처리 방법, 액 처리 장치 및 액 처리용 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 관한 액 처리 방법은, 기판을 제1 회전수로 회전시키면서, 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 기판의 표면에 처리액의 공급을 개시하고, 처리액의 공급 위치를 회전 중심측으로 이동시키는 것, 처리액의 공급 위치가 회전 중심에 도달한 후, 제1 회전수보다도 큰 제2 회전수로 기판을 회전시킴으로써, 처리액을 기판의 외주측에 도포 확산하는 것을 포함한다.
처리액 중에의 기포의 혼입은, 처리액이 기판에 도달할 때에 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이에 반해 본 개시에 있어서는, 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 기판의 표면에 처리액의 공급이 개시됨으로써, 공급 개시 시의 기포의 혼입은 회전 중심으로부터 편심된 위치에 발생하게 된다. 제2 회전수로 처리액이 도포 확산될 때에, 회전 중심으로부터 편심된 위치에 발생하는 원심력은, 회전 중심 부근에 발생하는 원심력에 비해 크다. 또한, 회전 중심으로부터 편심된 위치로부터 기판의 주연까지의 거리는, 회전 중심으로부터 기판의 주연까지의 거리에 비해 짧다. 따라서, 공급 개시 시에 혼입되는 기포는, 기판의 주연에 도달하기 쉬워지므로, 기판의 표면에 잔류하기 어려워진다.
또한, 처리액의 공급 개시 후에는, 기판이 회전한 상태에서 공급 위치가 회전 중심측으로 이동하므로, 기판의 표면에는, 처리액이 나선 형상으로 도포된다. 또한, 처리액의 공급 위치가 회전 중심에 도달할 때까지의 기판의 회전수는, 처리액을 도포 확산할 때의 제2 회전수보다도 작은 제1 회전수이다. 이로 인해, 나선 형상으로 도포되고 있을 때에 있어서의 처리액의 확산이 억제된다. 이들 내용으로부터, 제2 회전수로 처리액을 도포 확산하는 것에 앞서, 대략 원형의 처리액의 액 저류부가 형성된다. 이에 의해, 기판을 제2 회전수로 회전시킬 때에, 처리액이 기판 전체 주위에 균등하게 확산되기 쉬워진다. 이상과 같이, 기판 상에 있어서의 기포의 잔류가 억제됨과 함께, 처리액이 기판 전체 주위에 확산되기 쉬워지므로, 처리액의 도포 상태의 균일성을 높일 수 있다.
기판의 표면에 있어서, 처리액의 공급 개시 위치보다도 외주측의 영역에, 외주측으로의 처리액의 확산을 촉진하는 액체를 도포하는 것을 더 포함해도 된다. 처리액의 확산을 촉진하는 액체가 도포된 영역에서는, 기판의 표면 상을 처리액이 확산되기 쉬워진다. 이로 인해, 상기 기포가 기판의 주연에 더욱 도달하기 쉬워진다. 따라서, 기판 상에 있어서의 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
회전 중심까지의 거리가, 기판의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치에서 처리액의 공급을 개시해도 된다. 상술한 바와 같이, 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 처리액의 공급을 개시함으로써, 공급 개시 시에 혼입되는 기포는, 기판의 주연에 도달하기 쉬워진다. 한편, 공급 위치를 회전 중심으로부터 지나치게 멀어지게 하면, 제1 회전수로 액 저류부를 형성하는 데 장시간을 필요로 하게 되고, 도포를 완료할 때까지의 처리 시간이 길어진다. 이에 반해, 처리액의 공급 개시 위치를 기판의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치로 함으로써, 처리 시간을 허용 범위로 유지하면서, 기포의 잔류를 억제할 수 있다.
제1 회전수로 기판을 회전시키고 있을 때에는, 제2 회전수로 기판을 회전시키고 있을 때에 비해, 기판의 표면에 단위 시간당 공급되는 처리액의 공급량을 적게 해도 된다. 이 경우, 액 저류부의 형성 중에 있어서의 기포의 혼입이 억제된다. 이로 인해, 기판 상에 있어서의 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
처리액의 공급을 개시할 때에는, 회전 중심측으로 이동하고 있을 때에 공급되는 처리액의 공급량에 비해, 기판의 표면에 단위 시간당 공급되는 처리액의 공급량을 적게 해도 된다. 이 경우, 공급 개시 시에 있어서의 기포의 혼입이 더욱 억제된다. 이로 인해, 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
처리액의 공급을 개시한 후, 처리액의 공급 위치를 회전 중심측으로 이동시키기 전에 기판을 적어도 한 바퀴 회전시켜도 된다. 이 경우, 기판의 표면에 처리액이 환상으로 도포된 후에, 그 내측에 나선 형상으로 처리액이 도포된다. 이로 인해, 액 저류부의 형상이, 보다 원형에 가까운 것으로 된다. 이에 의해, 처리액의 액 저류부가 주위 방향으로 불균일해지는 것이 억제되므로, 기판을 제2 회전수로 회전시킬 때에, 처리액이 기판 전체 주위에 대해 더욱 균등하게 확산되기 쉬워진다.
처리액의 공급 위치가 회전 중심에 근접하는 것에 따라, 처리액의 공급 위치의 이동 속도를 높게 해도 된다. 이 경우, 상기 액 저류부에 있어서의 액체의 두께의 균일성이 향상되므로, 기판을 제2 회전수로 회전시킬 때에, 처리액이 더욱 확산되기 쉬워진다.
처리액의 공급 위치가 회전 중심에 근접하는 것에 따라, 기판의 회전수를 크게 해도 된다. 이 경우, 상기 액 저류부에 있어서의 액체의 두께의 균일성이 향상되므로, 기판을 제2 회전수로 회전시킬 때에, 처리액이 더욱 확산되기 쉬워진다.
제2 회전수로 기판을 회전시키고 있을 때에는, 제1 회전수로 기판을 회전시키고 있을 때에 비해, 기판에의 처리액의 토출구와 기판의 표면의 거리를 짧게 해도 된다. 기판의 회전수를 제1 회전수로부터 제2 회전수로 올리면, 토출구로부터 기판에 이르는 처리액의 액 기둥이 기판의 회전에 끌려 기울어짐으로써, 기판의 표면에 있어서의 처리액의 도포 상태가 불균일해지는 경우가 있다. 이에 반해, 제2 회전수로 기판을 회전시킬 때에, 처리액의 토출구와 기판의 표면의 거리를 짧게 함으로써, 상기 액 기둥이 기울어지기 어려워지므로, 기판 상에 있어서의 처리액의 도포 상태의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 개시에 관한 액 처리 장치는, 기판을 보유 지지하여 회전시키는 회전 보유 지지부와, 기판의 상방에 배치되는 노즐과, 노즐을 이동시키는 노즐 이동부와, 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와, 기판을 제1 회전수로 회전시키도록 회전 보유 지지부를 제어하고, 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치로 노즐을 이동시키도록 노즐 이동부를 제어하고, 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 기판의 표면에 처리액의 공급을 개시하도록 처리액 공급부를 제어하고, 처리액의 공급 위치를 회전 중심측으로 이동시키도록 노즐 이동부를 제어하는 것, 처리액의 공급 위치가 회전 중심에 도달한 후, 제1 회전수보다도 큰 제2 회전수로 기판을 회전시킴으로써, 처리액을 도포 확산하도록 회전 보유 지지부를 제어하는 것을 실행하는 제어부를 구비한다.
본 개시에 관한 기록 매체는, 상기 액 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것이다.
본 개시에 따르면, 기판에 대한 처리액의 도포 상태의 균일성을 높일 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 사시도.
도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 단면도.
도 3은 도 2 중의 Ⅲ-Ⅲ선을 따르는 단면도.
도 4는 도포 유닛의 개략 구성을 도시하는 모식도.
도 5는 액 처리 방법의 실행 수순을 나타내는 흐름도.
도 6은 기판의 표면에 처리액이 도포되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도.
도 7은 기판의 표면에 처리액이 도포되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 측면도.
도 8은 기판의 표면에 처리액이 도포되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 9는 기판의 표면에 처리액이 도포되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 10은 기판의 표면에 처리액이 도포되어 있는 상태를 모식적으로 도시하는 평면도.
도 11은 기판의 회전수와 처리액의 공급 레이트의 관계를 나타내는 그래프.
도 12는 노즐과 기판을 모식적으로 도시하는 측면도.
도 13은 참고 형태에 관한 액 처리 방법의 실행 수순을 나타내는 흐름도.
도 14는 기판의 회전수와 처리액의 공급 레이트의 관계를 나타내는 그래프.
[기판 처리 시스템]
우선, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)의 개요를 설명한다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 레지스트막(감광성 피막)의 노광 처리를 행한다. 구체적으로는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다.
도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)(기판)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다.
도포·현상 장치(2)는, 도 2 및 도 3에 또한 도시되는 바와 같이, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)을 구비한다. 캐리어 블록(4), 처리 블록(5) 및 인터페이스 블록(6)은 수평 방향으로 배열되어 있다.
캐리어 블록(4)은, 캐리어 스테이션(12)과 반입·반출부(13)를 갖는다. 반입·반출부(13)는 캐리어 스테이션(12)과 처리 블록(5) 사이에 개재한다. 캐리어 스테이션(12)은, 복수의 캐리어(11)를 지지한다. 캐리어(11)는, 예를 들어 원형의 복수매의 웨이퍼(W)를 밀봉 상태에서 수용한다. 캐리어(11)는, 하나의 측면(11a)측에, 웨이퍼(W)를 출납하기 위한 개폐 도어를 갖고 있다. 캐리어(11)는, 측면(11a)이 반입·반출부(13)측에 면하도록, 캐리어 스테이션(12) 상에 착탈 가능하게 설치된다.
반입·반출부(13)는, 캐리어 스테이션(12) 상의 복수의 캐리어(11)에 각각 대응하는 복수의 개폐 도어(13a)를 갖는다. 측면(11a)의 개폐 도어와 개폐 도어(13a)를 동시에 개방함으로써, 캐리어(11) 내와 반입·반출부(13) 내가 연통된다. 반입·반출부(13)는 수수 아암 A1을 내장하고 있다(도 2 및 도 3 참조). 수수 아암 A1은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)에 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(11) 내로 되돌린다.
처리 블록(5)은, 복수의 처리 모듈(14, 15, 16, 17)을 갖는다. 처리 모듈(14, 15, 16, 17)은, 복수의 도포 유닛 U1과, 복수의 열처리 유닛 U2와, 이들 유닛에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암 A3을 내장하고 있다(도 3 참조). 처리 모듈(17)은, 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2를 거치지 않고 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 아암 A6을 더 내장하고 있다(도 2 참조). 도포 유닛 U1은, 레지스트액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포한다.
처리 모듈(14)은, 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2에 의해 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하는 BCT 모듈이다. 처리 모듈(14)의 도포 유닛 U1은, 하층막 형성용의 액체를 웨이퍼(W) 상에 도포한다. 처리 모듈(14)의 열처리 유닛 U2는, 하층막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다.
처리 모듈(15)은, 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2에 의해 하층막 상에 레지스트막을 형성하는 COT 모듈이다. 처리 모듈(15)의 도포 유닛 U1은, 레지스트막 형성용의 액체를 하층막 상에 도포한다. 처리 모듈(15)의 열처리 유닛 U2는, 레지스트막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다.
처리 모듈(16)은, 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2에 의해, 레지스트막 상에 상층막을 형성하는 TCT 모듈이다. 처리 모듈(16)의 도포 유닛 U1은, 상층막 형성용의 액체를 레지스트막 상에 도포한다. 처리 모듈(16)의 열처리 유닛 U2는, 상층막의 형성에 수반하는 각종 열처리를 행한다.
처리 모듈(17)은, 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2에 의해, 노광 후의 레지스트막의 현상 처리를 행하는 DEV 모듈이다. 현상 유닛은, 노광 완료의 웨이퍼(W)의 표면 상에 현상액을 도포한 후, 이것을 린스액에 의해 씻어냄으로써, 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 열처리 유닛은, 현상 처리에 수반하는 각종 열처리를 행한다. 열처리는, 예를 들어 현상 처리 전의 가열 처리(PEB:Post Exposure Bake) 또는, 현상 처리 후의 가열 처리(PB:Post Bake) 등이다.
처리 블록(5) 내에 있어서, 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛 U10이 설치되어 있고, 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛 U11이 설치되어 있다(도 2 및 도 3 참조). 선반 유닛 U10은, 바닥면으로부터 처리 모듈(16)에 걸치도록 설치되어 있고, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛 U10의 근방에는 승강 아암 A7이 설치되어 있다. 승강 아암 A7은, 선반 유닛 U10의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다. 선반 유닛 U11은 바닥면으로부터 처리 모듈(17)의 상부에 걸치도록 설치되어 있고, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다.
인터페이스 블록(6)은, 수수 아암 A8을 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 수수 아암 A8은, 선반 유닛 U11에 배치된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)에 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛 U11로 되돌린다.
기판 처리 시스템(1)은, 다음에 나타내는 수순으로 도포·현상 처리를 실행한다. 우선, 수수 아암 A1이 캐리어(11) 내의 웨이퍼(W)를 선반 유닛 U10에 반송한다. 이 웨이퍼(W)를, 승강 아암 A7이 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하고, 반송 아암 A3이 처리 모듈(14) 내의 각 유닛에 반송한다. 처리 모듈(14)의 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2는, 반송 아암 A3에 의해 반송된 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 하층막의 형성이 완료되면, 반송 아암 A3이 웨이퍼(W)를 선반 유닛 U10으로 되돌린다.
다음으로, 선반 유닛 U10으로 되돌려진 웨이퍼(W)를, 승강 아암 A7이 처리 모듈(15)용의 셀에 배치하고, 반송 아암 A3이 처리 모듈(15) 내의 각 유닛에 반송한다. 처리 모듈(15)의 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2는, 반송 아암 A3에 의해 반송된 웨이퍼(W)의 하층막 상에 레지스트막을 형성한다. 레지스트막의 형성이 완료되면, 반송 아암 A3이 웨이퍼(W)를 선반 유닛 U10으로 되돌린다.
다음으로, 선반 유닛 U10으로 되돌려진 웨이퍼(W)를, 승강 아암 A7이 처리 모듈(16)용의 셀에 배치하고, 반송 아암 A3이 처리 모듈(16) 내의 각 유닛에 반송한다. 처리 모듈(16)의 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2는, 반송 아암 A3에 의해 반송된 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 상층막의 형성이 완료되면, 반송 아암 A3이 웨이퍼(W)를 선반 유닛 U10으로 되돌린다.
다음으로, 선반 유닛 U10으로 되돌려진 웨이퍼(W)를, 승강 아암 A7이 처리 모듈(17)용의 셀에 배치하고, 직접 반송 아암 A6이 선반 유닛 U11에 반송한다. 이 웨이퍼(W)를 수수 아암 A8이 노광 장치(3)에 송출한다. 노광 장치(3)에 있어서의 노광 처리가 완료되면, 수수 아암 A8이 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로부터 수용하고, 선반 유닛 U11로 되돌린다.
다음으로, 선반 유닛 U11로 되돌려진 웨이퍼(W)를, 처리 모듈(17)의 반송 아암 A3이 처리 모듈(17) 내의 각 유닛에 반송한다. 처리 모듈(17)의 도포 유닛 U1 및 열처리 유닛 U2는, 반송 아암 A3에 의해 반송된 웨이퍼(W)의 레지스트막의 현상 처리 및 이에 수반하는 열처리를 행한다. 레지스트막의 현상이 완료되면, 반송 아암 A3은 웨이퍼(W)를 선반 유닛 U10에 반송한다.
다음으로, 선반 유닛 U10에 반송된 웨이퍼(W)를, 승강 아암 A7이 수수용의 셀에 배치하고, 수수 아암 A1이 캐리어(11) 내로 되돌린다. 이상으로, 도포·현상 처리가 완료된다.
[액 처리 장치]
계속해서, 액 처리 장치의 일례로서, 도포 유닛 U1의 구성에 대해 상세하게 설명한다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 도포 유닛 U1은, 회전 보유 지지부(20)와, 처리액 공급부(30)와, 프리웨트액 공급부(40)와, 노즐 이동부(50)와, 제어부(60)를 구비하고 있다.
회전 보유 지지부(20)는, 보유 지지부(22)와, 회전부(24)와, 승강부(26)를 갖고, 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시킨다. 보유 지지부(22)는, 예를 들어 수평으로 보유 지지된 웨이퍼(W)의 중심부를 하방으로부터 흡착 유지한다. 회전부(24)는, 예를 들어 모터 등의 동력원에 의해, 보유 지지부(22)를 연직의 축선 주위로 회전시킨다. 승강부(26)는 보유 지지부(22)를 승강시킨다.
보유 지지부(22)는 컵(28) 내에 수용되어 있다. 컵(28)은 상방을 향해 개구되어 있다. 컵(28)은 웨이퍼(W) 상으로부터 떨쳐내어진 처리액을 수용한다. 컵(28)의 저부(28a)에는 배액구(28b)가 형성되어 있고, 배액구(28b)에는 배액 덕트(도시하지 않음)가 접속되어 있다.
처리액 공급부(30)는, 처리액 공급원(31)과, 노즐(32)과, 밸브(33)를 갖고 있다. 처리액 공급원(31)은, 관로(34)를 통해 노즐(32)에 접속되어 있다. 처리액 공급원(31)은 펌프(도시하지 않음)에 의해 처리액을 노즐(32)에 압송한다. 처리액은, 예를 들어 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트액이다. 레지스트액의 점도는, 예를 들어, 20∼220cp이다.
노즐(32)은 보유 지지부(22)의 상방에 배치된다. 노즐(32)은 하방에 개구되는 토출구(32a)를 갖고 있으며, 처리액 공급원(31)으로부터 공급된 처리액을 하방에 토출한다. 밸브(33)는 관로(34)에 설치되어 있다. 밸브(33)는 관로(34)의 개방도를 조절한다.
이상의 구성에 있어서, 처리액 공급원(31)으로부터 노즐(32)에 처리액이 압송되면, 처리액이 노즐(32)로부터 하방에 토출되고, 보유 지지부(22)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 공급된다.
프리웨트액 공급부(40)는, 프리웨트액 공급원(41)과, 노즐(42)과, 밸브(43)를 갖고 있다. 프리웨트액 공급원(41)은, 관로(44)를 통해 노즐(42)에 접속되어 있다. 프리웨트액 공급원(41)은, 펌프(도시하지 않음)에 의해, 프리웨트액을 노즐(42)에 압송한다. 프리웨트액은, 처리액의 확산을 촉진하는 액체이다. 프리웨트액으로서, 예를 들어 처리액에 비해 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 대한 습윤성이 우수한 액체를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 액체로서, 예를 들어 시너를 들 수 있다.
노즐(42)은 보유 지지부(22)의 상방에 배치된다. 노즐(42)은 하방에 개구되어 있고, 프리웨트액 공급원(41)으로부터 공급된 프리웨트액을 하방에 토출한다. 밸브(43)는 관로(44)에 설치되어 있다. 밸브(43)는 관로(44)의 개방도를 조절한다.
이상의 구성에 있어서, 프리웨트액 공급원(41)으로부터 노즐(42)에 프리웨트액이 압송되면, 프리웨트액이 노즐(42)로부터 하방에 토출되고, 보유 지지부(22)에 보유 지지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 공급된다.
노즐 이동부(50)는, 가이드 레일(51)과, 이동체(52, 53)와, 구동부(54∼56)를 갖고 있다.
가이드 레일(51)은 컵(28)의 주위에 있어서, 수평 방향을 따르도록 배치되어 있다. 이동체(52)는 가이드 레일(51)에 설치되어 있다. 이동체(52)는 노즐(32)을 보유 지지하는 아암(52a)을 갖는다. 이동체(53)는 가이드 레일(51)에 설치되어 있다. 이동체(53)는 노즐(42)을 보유 지지하는 아암(53a)을 갖는다.
구동부(54)는 가이드 레일(51)을 따라 이동체(52)를 이동시킴으로써, 노즐(32)을 이동시킨다. 구동부(55)는 아암(52a)을 승강시킴으로써, 노즐(32)을 승강시킨다. 구동부(56)는 가이드 레일(51)을 따라 이동체(53)를 이동시킴으로써, 노즐(42)을 이동시킨다. 구동부(54∼56)는, 예를 들어 전동 모터 등을 동력원으로 하여 구성되어 있다.
제어부(60)는, 반송 제어부(61)와, 회전 제어부(62)와, 제1 공급 위치 제어부(63)와, 제2 공급 위치 제어부(64)와, 제1 공급량 제어부(65)와, 제2 공급량 제어부(66)를 갖는다.
반송 제어부(61)는, 도포 유닛 U1 내에의 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행하도록, 보유 지지부(22), 승강부(26) 및 반송 아암 A3을 제어한다. 회전 제어부(62)는, 웨이퍼(W)를 회전시키도록, 회전부(24)를 제어한다. 제1 공급 위치 제어부(63)는, 노즐(32)을 이동시키도록 구동부(54)를 제어하고, 노즐(32)을 승강시키도록, 구동부(55)를 제어한다. 제2 공급 위치 제어부(64)는, 노즐(42)을 이동시키도록 구동부(56)를 제어한다. 제1 공급량 제어부(65)는, 노즐(32)로부터 공급되는 처리액의 공급량을 조정하도록, 처리액 공급원(31)과 밸브(33)를 제어한다. 제2 공급량 제어부(66)는, 노즐(42)로부터 공급되는 프리웨트액의 공급량을 조정하도록, 프리웨트액 공급원(41) 및 밸브(43)를 제어한다.
제어부(60)는, 예를 들어 1개 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 이 경우, 제어부(60)의 각 요소는, 제어용 컴퓨터의 프로세서, 메모리 및 모니터 등의 협동에 의해 구성된다. 또한, 제어부(60)의 각 요소를 구성하는 하드웨어는, 반드시 프로세서, 메모리 및 모니터에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제어부(60)의 각 요소는, 그 기능에 특화된 전기 회로에 의해 구성되어 있어도 되고, 당해 전기 회로를 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 된다.
제어용 컴퓨터를 제어부(60)로서 기능시키기 위한 프로그램은, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 있어도 된다. 즉, 기록 매체에는, 액 처리 장치에 사용되고, 후술하는 액 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 소프트웨어가 기록되어 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 플래시 메모리, 플렉시블 디스크 및 메모리 카드 등이다.
[액 처리 방법]
다음으로, 액 처리 방법의 일례로서, 도포 유닛 U1에 의한 처리액의 도포 수순에 대해 설명한다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 우선, 제어부(60)는 스텝 S01을 실행한다. 스텝 S01에서는, 반송 제어부(61)가, 웨이퍼(W)를 도포 유닛 U1에 반입하도록, 보유 지지부(22), 승강부(26) 및 반송 아암 A3을 제어한다. 구체적으로, 반송 제어부(61)는, 보유 지지부(22)를 컵(28) 외부까지 상승시키도록 승강부(26)를 제어하고, 웨이퍼(W)를 보유 지지부(22) 위에 적재하도록 반송 아암 A3을 제어하고, 적재된 웨이퍼(W)를 흡착하도록 보유 지지부(22)를 제어하고, 웨이퍼(W)를 컵(28) 내부까지 하강시키도록 승강부(26)를 제어한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S02를 실행한다. 스텝 S02에서는, 회전 제어부(62)가, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω1로 회전시키도록, 회전부(24)를 제어한다. 제1 회전수 ω1은, 예를 들어 0rpm을 초과하고 120rpm 이하이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S03을 실행한다. 스텝 S03에서는, 제2 공급 위치 제어부(64)가, 처리액(R)의 공급 개시 위치(후술)보다도 웨이퍼(W)의 외주측의 위치로 노즐(42)을 이동시키도록 구동부(56)를 제어한다. 그 후, 제2 공급량 제어부(66)가, 노즐(42)로부터 프리웨트액(S)이 토출되도록 프리웨트액 공급원(41) 및 밸브(43)를 제어한다[도 6의 (a)]. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 있어서, 처리액(R)의 공급 개시 위치보다도 외주측의 영역에 프리웨트액이 도포된다(도 8 참조). 프리웨트액(S)의 단위 시간당 공급량은, 예를 들어 25∼125ml/sec이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S04를 실행한다. 스텝 S04에서는, 제1 공급 위치 제어부(63)가, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치로 노즐(32)을 이동시키도록, 구동부(54)를 제어한다. 예를 들어, 제1 공급 위치 제어부(63)는, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1까지의 거리가 웨이퍼(W)의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치까지 노즐(32)을 이동시키도록, 구동부(54)를 제어한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S05, S06을 실행한다. 스텝 S05에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 노즐(32)로부터 처리액(R)을 토출시키도록, 처리액 공급원(31) 및 밸브(33)를 제어한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급이 개시된다[도 6의 (a) 참조].
스텝 S05에 있어서, 단위 시간당 노즐(32)로부터 웨이퍼(W)에 공급되는 처리액(R)의 양(이하, 「공급 레이트」라 함)은, 이후의 처리에 있어서 필요해지는 공급 레이트에 비해 작게 설정되어 있다. 따라서 스텝 S06에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 처리액(R)의 공급 레이트를 올리도록, 처리액 공급원(31) 및 밸브(33) 중 적어도 한쪽을 제어한다. 도 11의 (a)는, 공급 레이트의 경시 변화를 예시하는 그래프이다. 이 그래프에 있어서는, 시각 t1이 스텝 S06의 실행 시를 나타내고 있다. 또한, 제1 공급량 제어부(65)는, 밸브(33)를 서서히 개방함으로써, 공급 레이트를 완만하게 상승시켜도 된다. 이상의 공급 레이트는, 예를 들어 처리액(R)의 점도 등에 기초하여 적절히 설정된다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S07을 실행한다. 스텝 S07에서는, 제어부(60)가, 웨이퍼(W)가 적어도 한 바퀴 회전하는 것을 대기한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에는 처리액(R)이 환상으로 도포된다(도 8 참조).
다음으로, 제어부(60)는, 스텝 S08을 실행한다. 스텝 S08에서는, 제1 공급 위치 제어부(63)는, 노즐(32)을 회전 중심 CL1측으로 이동시키도록, 구동부(54)를 제어한다[도 6의 (b) 참조]. 이에 의해, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1측으로 이동하므로, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에는 처리액(R)이 나선 형상으로 도포된다(도 9 참조). 노즐(32)이 회전 중심 CL1까지 이동할 때의 이동 속도는, 본 예에서는, 예를 들어 4㎜/sec이다.
스텝 S08에 있어서, 회전 제어부(62)는, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라, 웨이퍼(W)의 회전수를 크게 하도록, 회전부(24)를 제어해도 된다. 이때, 회전 제어부(62)는, 노즐(32)의 바로 아래에 있어서의 웨이퍼(W)의 이동 속도(선 속도)가 일정해지도록, 회전부(24)를 제어해도 된다. 또한, 스텝 S08에 있어서, 제1 공급 위치 제어부(63)는, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라, 당해 공급 위치의 이동 속도를 높게 하도록, 구동부(54)를 제어해도 된다. 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라 웨이퍼(W)의 회전수를 크게 하는 제어와, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라 당해 공급 위치의 이동 속도를 높게 하는 제어를 조합하여 실행해도 된다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S09를 실행한다. 스텝 S09에서는, 제어부(60)는, 노즐(32)이 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1에 도달하는 것을 대기한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S10을 실행한다(도 10 참조). 스텝 S10에서는, 제1 공급 위치 제어부(63)는, 노즐(32)의 토출구(32a)와 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 거리를 짧게 하도록, 구동부(55)를 제어한다[도 6의 (c) 참조]. 예를 들어, 토출구(32a)와 표면(Wa)의 거리는, 스텝 S10의 실행 전에 있어서 4∼6㎜이며, 스텝 S10의 실행 후에 있어서 2∼4㎜이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S11을 실행한다. 스텝 S11에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)의 회전수를 제2 회전수 ω2로 변경하도록 회전부(24)를 제어한다. 도 11의 (b)는, 웨이퍼(W)의 회전수의 경시 변화를 예시하는 그래프이다. 이 그래프에 있어서는, 시각 t2가 스텝 S11의 실행 시를 나타내고 있다. 이 그래프에 나타내는 바와 같이, 제2 회전수 ω2는 제1 회전수 ω1보다도 크다. 이로 인해, 처리액(R)이 웨이퍼(W)의 외주측에 도포 확산된다[도 6의 (d) 참조]. 제2 회전수 ω2는, 예를 들어 1500∼4000rpm이다. 또한, 상술한 바와 같이, 스텝 S10에 있어서, 노즐(32)의 토출구(32a)가 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 근접되어 있다. 이로 인해, 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에는, 제1 회전수 ω1로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에 비해, 토출구(32a)와 표면(Wa)의 거리가 짧다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S12를 실행한다. 스텝 S12에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 처리액(R)의 공급 레이트를 올리도록, 처리액 공급원(31)을 제어한다. 도 11의 (a)에 나타내는 그래프에 있어서는, 시각 t3이 스텝 S12의 실행 시를 나타내고 있다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S13을 실행한다. 스텝 S13에서는, 제어부(60)는, 미리 설정된 기준 시간 T1의 경과를 대기한다. 기준 시간 T1은, 예를 들어 처리액(R)이 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 충분히 확산되도록 설정되어 있다. 기준 시간 T1은, 본 예에서는, 예를 들어 1초이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S14, S15를 실행한다. 스텝 S14에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)의 회전수를 제3 회전수 ω3으로 변경하도록 회전부(24)를 제어한다[도 7의 (a) 참조]. 도 11의 (b)에 있어서는, 시각 t4가 스텝 S14의 실행 시를 나타내고 있다. 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제3 회전수 ω3은 제2 회전수 ω2보다도 작다. 일례로서, 제3 회전수 ω3은, 스텝 S11에 있어서의 제1 회전수 ω1과 동등하게 설정되어 있다.
스텝 S15에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 처리액(R)의 공급을 정지하도록 처리액 공급원(31) 및 밸브(33)를 제어한다[도 7의 (b) 참조]. 도 11의 (a)에 있어서는, 시각 t5가 스텝 S15의 실행 시를 나타내고 있다.
또한, 스텝 S15의 실행 시 또는 실행 후에, 제1 공급 위치 제어부(63)는, 노즐(32)의 토출구(32a)와 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 거리를 스텝 S10의 실행 전으로 되돌리도록 구동부(55)를 제어해도 된다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S16을 실행한다. 스텝 S16에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)를 제4 회전수 ω4로 회전시키도록, 회전부(24)를 제어한다[도 7의 (c) 참조]. 도 11의 (b)에 있어서는, 시각 t6이 스텝 S16의 실행 시를 나타내고 있다. 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제4 회전수 ω4는 제3 회전수 ω3보다도 크고, 제2 회전수 ω2보다 작다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S17을 실행한다. 스텝 S17에서는, 제어부(60)는, 미리 설정된 기준 시간 T2의 경과를 대기한다[도 7의 (c) 참조]. 기준 시간 T2는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상의 액막을 건조시킬 수 있도록 설정되어 있다. 기준 시간 T2는, 예를 들어, 20∼60초이다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 도포막이 형성된다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S18을 실행한다. 스텝 S18에서는, 반송 제어부(61)가, 웨이퍼(W)를 도포 유닛 U1로부터 반출하도록 보유 지지부(22), 승강부(26) 및 반송 아암 A3을 제어한다. 구체적으로는, 반송 제어부(61)는, 보유 지지부(22)를 컵(28) 외부까지 상승시키도록 승강부(26)를 제어하고, 웨이퍼(W)의 흡착을 해제하도록 보유 지지부(22)를 제어하고, 웨이퍼(W)를 보유 지지부(22) 상으로부터 수취하여 반출하도록 반송 아암 A3을 제어하고, 보유 지지부(22)를 컵(28) 내부까지 하강시키도록 승강부(26)를 제어한다.
이상, 도포 유닛 U1에 의한 처리액의 도포 수순에 대해 설명하였지만, 상술한 각 스텝은, 적절히 순서를 바꾸어 실시해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 개시에 관한 액 처리 방법은, 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω1로 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급을 개시하고, 처리액(R)의 공급 위치를 회전 중심 CL1측으로 이동시키는 것, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 도달한 후, 제1 회전수 ω1보다도 큰 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 처리액(R)을 웨이퍼(W)의 외주측에 도포 확산하는 것을 포함한다.
처리액(R) 중에의 기포의 혼입은, 처리액(R)이 웨이퍼(W)에 도달할 때에 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이에 반해, 상술한 바와 같이, 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급이 개시됨으로써, 공급 개시 시의 기포의 혼입은 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에 발생하게 된다. 제2 회전수 ω2로 처리액이 도포 확산될 때에, 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에 발생하는 원심력은, 회전 중심 CL1 부근에 발생하는 원심력에 비해 크다. 또한, 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치로부터 웨이퍼(W)의 주연까지의 거리는, 회전 중심 CL1로부터 웨이퍼(W)의 주연까지의 거리에 비해 짧다. 따라서, 공급 개시 시에 혼입되는 기포는, 웨이퍼(W)의 주연에 도달하기 쉬워지므로, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 잔류하기 어려워진다.
처리액(R)의 공급 개시 후에는, 웨이퍼(W)가 회전한 상태에서 공급 위치가 회전 중심 CL1측으로 이동하므로, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에는, 처리액(R)이 나선 형상으로 도포된다. 또한, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 도달할 때까지의 웨이퍼(W)의 회전수는, 처리액(R)을 도포 확산할 때의 제2 회전수 ω2보다도 작은 제1 회전수 ω1이다. 이로 인해, 나선 형상으로 도포되어 있을 때에 있어서의 처리액(R)의 확산이 억제된다. 이들 내용으로부터, 제2 회전수 ω2로 처리액(R)을 도포 확산하는 것에 앞서, 대략 원형의 처리액(R)의 액 저류부가 형성된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 제2 회전수 ω2로 회전시킬 때에, 처리액(R)이 웨이퍼(W) 전체 주위에 균등하게 확산되기 쉬워진다. 이상과 같이, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 기포의 잔류가 억제됨과 함께, 처리액(R)이 웨이퍼(W) 전체 주위에 확산되기 쉬워지므로, 처리액(R)의 도포 상태의 균일성을 높일 수 있다.
웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 있어서, 처리액(R)의 공급 개시 위치보다도 외주측의 영역에, 외주측에의 처리액(R)의 확산을 촉진하는 액체를 도포하는 것을 더 포함해도 된다. 처리액(R)의 확산을 촉진하는 액체가 도포된 영역에서는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상을 처리액(R)이 확산되기 쉬워진다. 이로 인해, 상기 기포가 웨이퍼(W)의 주연에 더욱 도달하기 쉬워진다. 따라서, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
회전 중심 CL1까지의 거리가, 웨이퍼(W)의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치에서 처리액(R)의 공급을 개시해도 된다. 상술한 바와 같이, 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서 처리액(R)의 공급을 개시함으로써, 공급 개시 시에 혼입되는 기포는, 웨이퍼(W)의 주연에 도달하기 쉬워진다. 한편, 공급 위치를 회전 중심 CL1로부터 지나치게 멀어지게 하면, 제1 회전수 ω1로 액 저류부를 형성하는 데 장시간을 필요로 하게 되고, 도포를 완료할 때까지의 처리 시간이 길어진다. 이에 반해, 처리액(R)의 공급 개시 위치를 웨이퍼(W)의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치로 함으로써, 처리 시간을 허용 범위로 유지하면서, 기포의 잔류를 억제할 수 있다.
제1 회전수 ω1로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에는, 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에 비해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 단위 시간당 공급되는 처리액(R)의 공급량을 적게 해도 된다. 이 경우, 액 저류부의 형성 중에 있어서의 기포의 혼입이 억제된다. 이로 인해, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
처리액(R)의 공급을 개시할 때에는, 회전 중심 CL1측으로 이동하고 있을 때에 공급되는 처리액(R)의 공급량에 비해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 단위 시간당 공급되는 처리액(R)의 공급량을 적게 해도 된다. 이 경우, 공급 개시 시에 있어서의 기포의 혼입이 더욱 억제된다. 이로 인해, 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 제1 공급량 제어부(65)가, 밸브(33)의 마개 개방 속도를 제어하고, 처리액(R)의 공급 레이트를 완만하게 상승시켜도 된다. 이에 의해, 공급 레이트의 변화가 완만해지므로, 공급 개시 시에 있어서의 기포의 혼입이 더욱 억제된다. 이로 인해, 기포의 잔류를 더욱 억제할 수 있다.
처리액(R)의 공급을 개시한 후, 처리액(R)의 공급 위치를 회전 중심 CL1측으로 이동시키기 전에 웨이퍼(W)를 적어도 한 바퀴 회전시켜도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)이 환상으로 도포된 후에, 그 내측에 나선 형상으로 처리액(R)이 도포된다. 이로 인해, 액 저류부의 형상이, 보다 원형에 가까운 것으로 된다. 이에 의해, 처리액(R)의 액 저류부가 주위 방향으로 불균일해지는 것이 억제되므로, 웨이퍼(W)를 제2 회전수 ω2로 회전시킬 때에, 처리액(R)이 웨이퍼(W) 전체 주위에 대해 더욱 균등하게 확산되기 쉬워진다.
처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라, 처리액(R)의 공급 위치의 이동 속도를 높게 해도 된다. 이 경우, 상기 액 저류부에 있어서의 액체의 두께의 균일성이 향상되므로, 웨이퍼(W)를 제2 회전수 ω2로 회전시킬 때에, 처리액(R)이 더욱 확산되기 쉬워진다.
처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 근접하는 것에 따라, 웨이퍼(W)의 회전수를 크게 해도 된다. 이 경우, 상기 액 저류부에 있어서의 액체의 두께의 균일성이 향상되므로, 웨이퍼(W)를 제2 회전수 ω2로 회전시킬 때에, 처리액(R)이 더욱 확산되기 쉬워진다.
제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에는, 제1 회전수 ω1로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있을 때에 비해, 웨이퍼(W)에의 처리액(R)의 토출구(32a)와 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 거리 h를 짧게 해도 된다. 도 12는 토출구(32a)로부터 웨이퍼(W)에 이르는 처리액(R)의 액 기둥을 예시하는 모식도이다. 도 12의 (a)는, 제1 회전수 ω1로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있는 상태를 나타내고 있고, 도 12의 (b)는, 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시키고 있는 상태를 나타내고 있다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 회전수를 제1 회전수 ω1로부터 제2 회전수 ω2로 올리면, 토출구(32a)로부터 웨이퍼(W)에 이르는 처리액(R)의 액 기둥이 웨이퍼(W)의 회전에 끌려 기울어짐으로써, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 있어서의 처리액(R)의 도포 상태가 불균일해지는 경우가 있다. 이에 반해, 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시킬 때에, 처리액(R)의 토출구(32a)와 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 거리 h를 짧게 함으로써, 상기 액 기둥이 기울어지기 어려워지므로, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 처리액(R)의 도포 상태의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)에의 처리액(R)의 공급량이 부족하지 않는 범위에서, 노즐(32)의 내경을 가늘게 하는 것도, 처리액(R)에의 기포의 혼입을 억제하는 데 유효하다. 노즐(32)의 내경을 가늘게 하면, 노즐(32) 내면과 레지스트액의 접촉 면적이 적어진다. 이로 인해, 노즐(32) 내에 있어서의 흐름의 흐트러짐이 발생하기 어려워지므로, 기포의 혼입이 억제된다.
또한, 노즐(32)의 내주면을 평활화하는 것도, 노즐(32)의 내경을 가늘게 하는 것과 마찬가지의 관점에서, 처리액(R)에의 기포의 혼입을 억제하는 데 유효하다. 또한, 처리액(R)의 위치를 최대한 노즐(32)의 단부면 근방에 유지한 상태로부터, 처리액(R)의 공급을 개시하는 것도, 처리액(R)에의 기포의 혼입을 억제하는 데 유효하다.
본 개시에 관한 도포 유닛 U1은, 웨이퍼(W)를 보유 지지하여 회전시키는 회전 보유 지지부(20)와, 웨이퍼(W)의 상방에 배치되는 노즐(32)과, 노즐(32)을 이동시키는 노즐 이동부(50)와, 노즐(32)에 처리액(R)을 공급하는 처리액 공급부(30)와, 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω1로 회전시키도록 회전 보유 지지부(20)를 제어하고, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치로 노즐(32)을 이동시키도록 노즐 이동부(50)를 제어하고, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에서 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급을 개시하도록 처리액 공급부(30)를 제어하고, 처리액(R)의 공급 위치를 회전 중심 CL1측으로 이동시키도록 노즐 이동부(50)를 제어하는 것, 처리액(R)의 공급 위치가 회전 중심 CL1에 도달한 후, 제1 회전수 ω1보다도 큰 제2 회전수 ω2로 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 처리액(R)을 도포 확산하도록 회전 보유 지지부(20)를 제어하는 것을 실행하는 제어부(60)를 구비한다.
본 개시에 관한 기록 매체는, 상기한 액 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 것이다.
[참고예]
이하, 참고 형태에 대해 설명한다. 이 참고 형태는, 상술한 실시 형태와는 다른 방법으로, 웨이퍼(W) 상에의 기포의 잔류를 억제하는 것이다. 본 참고 형태는, 상기 실시 형태와 마찬가지의 도포 유닛 U1로 실현 가능하다. 이로 인해, 본 참고 형태에 관한 도포 유닛의 구성은, 상기 실시 형태와 마찬가지인 것으로 하고, 처리액(R)의 도포 수순에 대해서만 설명한다.
본 참고 형태에 있어서의 제어부(60)는, 도 13에 나타내어지는 바와 같이, 우선 스텝 S21을 실행한다. 스텝 S21에서는, 상술한 스텝 S01과 마찬가지로, 반송 제어부(61)가, 웨이퍼(W)를 도포 유닛 U1에 반입하도록 보유 지지부(22), 승강부(26) 및 반송 아암 A3을 제어한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S22를 실행한다. 스텝 S22에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω21로 회전시키도록, 회전부(24)를 제어한다. 제1 회전수 ω21은, 예를 들어 0rpm을 초과하고 120rpm 이하이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S23을 실행한다. 스텝 S23에서는, 제2 공급 위치 제어부(64)가, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1로부터 편심된 위치에 노즐(42)을 이동시키도록 구동부(56)를 제어한다. 그 후, 제2 공급량 제어부(66)가, 노즐(42)로부터 프리웨트액(S)이 토출되도록, 프리웨트액 공급원(41) 및 밸브(43)를 제어한다. 이에 의해, 웨이퍼의 회전 중심 CL1을 둘러싸는 영역에 프리웨트액이 도포된다. 프리웨트액(S)의 단위 시간당 공급량은, 예를 들어 25∼125ml/sec이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S24를 실행한다. 스텝 S24에서는, 제1 공급 위치 제어부(63)가, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1의 상방으로 노즐(32)을 이동시키도록, 구동부(54)를 제어한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S25를 실행한다. 스텝 S25에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 노즐(32)로부터 처리액(R)을 토출시키도록, 처리액 공급원(31) 및 밸브(33)를 제어한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 있어서 회전 중심 CL1 상의 위치에 처리액(R)의 공급이 개시된다. 스텝 S25에 있어서, 처리액(R)의 공급 레이트는, 본 예에서는, 예를 들어 1ml/sec이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S26을 실행한다. 스텝 S26에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 처리액(R)의 공급 레이트를 내리도록, 처리액 공급원(31) 및 밸브(33) 중 적어도 한쪽을 제어한다. 도 14의 (a)는, 공급 레이트의 경시 변화를 나타내는 그래프이다. 이 그래프에 있어서는, 시각 t21이 스텝 S26의 실행 시를 나타내고 있다. 스텝 S26의 실행 후에 있어서의 처리액(R)의 공급 레이트는, 본 예에서는, 예를 들어 0.5ml/sec이다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S27을 실행한다. 스텝 S27에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)의 회전수를 제2 회전수 ω22로 변경하도록 회전부(24)를 제어한다. 도 14의 (b)는, 웨이퍼(W)의 회전수의 경시 변화를 나타내는 그래프이다. 이 그래프에 있어서는, 시각 t22가 스텝 S27의 실행 시를 나타내고 있다. 이 그래프에 나타내는 바와 같이, 제2 회전수 ω22는 제1 회전수 ω21보다도 크다. 제2 회전수 ω22는, 예를 들어 1500∼4000rpm이다. 또한, 시각 t22는 예를 들어 시각 t21과 동등하게 설정되어 있어도 된다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S28을 실행한다. 스텝 S28에서는, 제어부(60)는, 미리 설정된 기준 시간 T3의 경과를 대기한다. 기준 시간 T3은, 예를 들어 처리액(R)이 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상에 충분히 확산되도록 설정되어 있다. 기준 시간 T3은, 본 예에서는, 예를 들어 2초이다. 스텝 S28은, 상술한 스텝 S13에 상당한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S29를 실행한다. 스텝 S29에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)의 회전수를 제3 회전수 ω23으로 변경하도록 회전부(24)를 제어한다. 도 14의 (b)에 있어서는, 시각 t23이 스텝 S29의 실행 시를 나타내고 있다. 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제3 회전수 ω23은 제2 회전수 ω22보다도 작다. 일례로서, 제3 회전수 ω23은, 스텝 S22에 있어서의 제1 회전수 ω21과 동등하게 설정되어 있다. 스텝 S29는, 상술한 스텝 S14에 상당한다.
스텝 S30에서는, 제1 공급량 제어부(65)가, 처리액(R)의 공급을 정지하도록 처리액 공급원(31) 및 밸브(33)를 제어한다. 도 14의 (a)에 있어서는, 시각 t24가 스텝 S30의 실행 시를 나타내고 있다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S31을 실행한다. 스텝 S31에서는, 회전 제어부(62)가, 웨이퍼(W)를 제4 회전수 ω24로 회전시키도록, 회전부(24)를 제어한다. 도 14의 (b)에 있어서는, 시각 t25가 스텝 S31의 실행 시를 나타내고 있다. 도 14의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제4 회전수 ω24는 제3 회전수 ω23보다도 크고, 제2 회전수 ω22보다 작다. 스텝 S30은, 상술한 스텝 S16에 상당한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S32를 실행한다. 스텝 S32에서는, 제어부(60)는, 미리 설정된 기준 시간 T4의 경과를 대기한다. 기준 시간 T4는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 상의 액막을 건조시킬 수 있도록 설정되어 있다. 기준 시간 T4는, 예를 들어 20∼60초이다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 도포막이 형성된다. 스텝 S32는, 상술한 스텝 S17에 상당한다.
다음으로, 제어부(60)는 스텝 S33을 실행한다. 스텝 S33에서는, 반송 제어부(61)가, 상술한 스텝 S18과 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 도포 유닛 U1로부터 반출하도록 보유 지지부(22), 승강부(26) 및 반송 아암 A3을 제어한다.
이상 설명한 바와 같이, 액 처리 방법의 참고예는, 웨이퍼(W)를 제1 회전수 ω21로 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 회전 중심 CL1 상의 위치에서 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 처리액(R)의 공급을 개시하는 것, 제1 회전수 ω21보다도 큰 제2 회전수 ω22로 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 처리액(R)을 웨이퍼(W)의 외주측에 도포 확산하는 것을 포함한다. 제2 회전수 ω22로 처리액(R)을 도포 확산할 때에는, 제1 회전수 ω21로 처리액(R)을 공급할 때에 비해, 처리액(R)의 공급 레이트를 내리고 있다. 이로 인해, 처리액(R)의 소비량을 억제하면서, 제2 회전수 ω22로 처리액을 도포 확산하는 시간을 길게 할 수 있다. 이에 의해, 기판 상에 있어서의 기포의 잔류를 억제할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 반드시 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.
20 : 회전 보유 지지부
22 : 보유 지지부
24 : 회전부
26 : 승강부
28 : 컵
30 : 처리액 공급부
31 : 처리액 공급원
32 : 노즐
33 : 밸브
40 : 프리웨트액 공급부
41 : 프리웨트액 공급원
42 : 노즐
43 : 밸브
50 : 노즐 이동부
60 : 제어부
U1 : 도포 유닛
W : 웨이퍼

Claims (11)

  1. 기판을 제1 회전수로 회전시키면서, 상기 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 상기 기판의 표면에 처리액의 공급을 개시하고, 상기 처리액의 공급 위치를 상기 회전 중심측으로 이동시키는 것,
    상기 처리액의 공급 위치가 상기 회전 중심에 도달한 후, 상기 제1 회전수보다도 큰 제2 회전수로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 처리액을 상기 기판의 외주측에 도포 확산하는 것을 포함하는, 액 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판의 표면에 있어서, 상기 처리액의 공급 개시 위치보다도 상기 기판의 외주측의 영역에, 상기 처리액의 확산을 촉진하는 액체를 도포하는 것을 더 포함하는, 액 처리 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전 중심까지의 거리가, 상기 기판의 반경에 대해 0％를 초과하고 40％ 이하인 위치에서 상기 처리액의 공급을 개시하는, 액 처리 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 회전수로 상기 기판을 회전시키고 있을 때에는, 상기 제2 회전수로 상기 기판을 회전시키고 있을 때에 비해, 상기 기판의 표면에 단위 시간당 공급되는 상기 처리액의 공급량을 적게 하는, 액 처리 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액의 공급을 개시할 때에는, 상기 회전 중심측으로 이동하고 있을 때에 비해, 상기 기판의 표면에 단위 시간당 공급되는 상기 처리액의 공급량을 적게 하는, 액 처리 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액의 공급을 개시한 후, 상기 처리액의 공급 위치를 상기 회전 중심측으로 이동시키기 전에 상기 기판을 적어도 한 바퀴 회전시키는, 액 처리 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액의 공급 위치가 상기 회전 중심에 근접하는 것에 따라, 상기 처리액의 공급 위치의 이동 속도를 높게 하는, 액 처리 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액의 공급 위치가 상기 회전 중심에 근접하는 것에 따라, 상기 기판의 회전수를 크게 하는, 액 처리 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 회전수로 상기 기판을 회전시키고 있을 때에는, 상기 제1 회전수로 상기 기판을 회전시키고 있을 때에 비해, 상기 기판에의 상기 처리액의 토출구와 상기 기판의 상기 표면의 거리를 짧게 하는, 액 처리 방법.
  10. 기판을 보유 지지하여 회전시키는 회전 보유 지지부와,
    상기 기판의 상방에 배치되는 노즐과,
    상기 노즐을 이동시키는 노즐 이동부와,
    상기 노즐에 처리액을 공급하는 처리액 공급부와,
    상기 기판을 제1 회전수로 회전시키도록 상기 회전 보유 지지부를 제어하고, 상기 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치에 상기 노즐을 이동시키도록 상기 노즐 이동부를 제어하고, 상기 기판의 회전 중심으로부터 편심된 위치에서 상기 기판의 표면에 상기 처리액의 공급을 개시하도록 상기 처리액 공급부를 제어하고, 상기 처리액의 공급 위치를 상기 회전 중심측으로 이동시키도록 상기 노즐 이동부를 제어하는 것, 상기 처리액의 공급 위치가 상기 회전 중심에 도달한 후, 상기 제1 회전수보다도 큰 제2 회전수로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 처리액을 도포 확산하도록 상기 회전 보유 지지부를 제어하는 것을 실행하는 제어부를 구비하는, 액 처리 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 기재된 액 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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