KR20190118960A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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KR20190118960A
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히로시 미즈노우라
요헤이 사노
신이치로 가와카미
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 설명한다. 기판 처리 장치는, 기판의 표면에, 금속을 함유하는 피막을 형성하도록 구성된 성막부와, 기판의 주연부의 피막을 세정하도록 구성된 피막 세정부와, 제어부를 구비한다. 제어부는, 기판의 표면에 피막을 형성하도록, 성막부를 제어하는 것과, 기판의 주연부의 제1 위치에, 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액을 공급하도록, 피막 세정부를 제어하는 것과, 제1 약액에 의해 용해된 피막이 건조한 후에, 기판의 주연부의 제2 위치이며, 제1 위치보다도 기판의 주연측인 제2 위치에, 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액을 공급하도록, 피막 세정부를 제어하는 것을 실행한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 금속을 포함하는 코팅재의 층(이하, 「금속 함유 피막」이라고 함)을 기판 상에 형성하는 기판 처리 방법을 개시하고 있다.
일본 특허 공개 제2016-29498호 공보
본 개시는, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 개시의 하나의 관점에 관한 기판 처리 장치는, 기판의 표면에, 금속을 함유하는 피막을 형성하도록 구성된 성막부와, 기판의 주연부의 피막을 세정하도록 구성된 피막 세정부와, 제어부를 구비한다. 제어부는, 기판의 표면에 피막을 형성하도록, 성막부를 제어하는 것과, 기판의 주연부의 제1 위치에, 피막을 용해하는 기능을 갖는 제1 약액을 공급하도록, 피막 세정부를 제어하는 것과, 제1 약액에 의해 용해된 피막이 건조한 후에, 기판의 주연부의 제2 위치이며, 제1 위치보다도 기판의 주연측인 제2 위치에, 피막을 용해하는 기능을 갖는 제2 약액을 공급하도록, 피막 세정부를 제어하는 것을 실행한다.
본 개시에 관한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 의하면, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다.
도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.
도 4는 보호막 형성용 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 5는 성막·피막 세정용 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 6은 보호막 세정용 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 7은 컨트롤러의 기능적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은 컨트롤러의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 기판 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 보호막 형성 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 보호막 형성 중의 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 12는 보호막 형성 후의 웨이퍼 주연부를 도시하는 모식도이다.
도 13은 레지스트막 형성 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 레지스트막 형성 중의 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 15는 레지스트막 형성 중의 웨이퍼 주연부를 도시하는 모식도이다.
도 16은 보호막 세정 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 보호막 세정 중의 액 처리 유닛을 도시하는 모식도이다.
도 18은 보호막 세정 후의 웨이퍼 주연부를 도시하는 모식도이다.
도 19는 금속 성분의 잔류량의 비교 결과를 나타내는 그래프이다.
도 20은 보호막의 잔사수의 비교 결과를 나타내는 그래프이다.
도 21은 금속 성분의 잔류량의 비교 결과를 나타내는 그래프이다.
이하에, 본 개시에 관한 실시 형태의 일례에 대해서, 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는 동일 부호를 사용하기로 하고, 중복되는 설명은 생략한다.
[기판 처리 시스템]
도 1에 도시되는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)(기판 처리 장치)은, 도포 현상 장치(2)와, 노광 장치(3)와, 컨트롤러(10)(제어부)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 웨이퍼(W)(기판)의 표면에 형성된 레지스트막의 노광 처리(패턴 노광)를 행한다. 구체적으로는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막(감광성 피막)의 노광 대상 부분에 선택적으로 에너지선을 조사한다. 에너지선으로서는, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저, KrF 엑시머 레이저, g선, i선, 또는 극단 자외선(EUV: Extreme Ultraviolet)을 들 수 있다.
도포 현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 웨이퍼(W)는, 원판 형상을 하고 있어도 되고, 원형의 일부가 결손되어 있어도 되고, 다각형 등 원형 이외의 형상을 하고 있어도 된다. 웨이퍼(W)는, 예를 들어 반도체 기판, 유리 기판, 마스크 기판, FPD(Flat Panel Display) 기판과 그 밖의 각종 기판이어도 된다. 웨이퍼(W)의 직경은, 예를 들어 200mm 내지 450mm 정도이어도 된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도포 현상 장치(2)는, 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, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어 스테이션(12)과, 반입 반출부(13)를 갖는다. 캐리어 스테이션(12)은, 복수의 캐리어(11)를 지지한다. 캐리어(11)는, 적어도 하나의 웨이퍼(W)를 밀봉 상태로 수용한다. 캐리어(11)의 측면(11a)에는, 웨이퍼(W)를 출납하기 위한 개폐 도어(도시하지 않음)가 마련되어 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) 및 처리 블록(5)의 사이에 위치하고 있다. 반입 반출부(13)는, 복수의 개폐 도어(13a)를 갖는다. 캐리어 스테이션(12) 상에 캐리어(11)가 적재될 때는, 캐리어(11)의 개폐 도어가 개폐 도어(13a)에 면한 상태로 된다. 개폐 도어(13a) 및 측면(11a)의 개폐 도어를 동시에 개방함으로써, 캐리어(11) 내와 반입 반출부(13) 내가 연통한다. 반입 반출부(13)는, 반송 암(A1)을 내장하고 있다. 반송 암(A1)은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출해서 처리 블록(5)에 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취해서 캐리어(11) 내로 복귀시킨다.
처리 블록(5)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 모듈(14 내지 17)을 갖는다. 이들 모듈은, 바닥면측에서부터 모듈(17), 모듈(14), 모듈(15), 모듈(16)의 순서대로 배열되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모듈(14 내지 17)은, 각각 복수의 액 처리 유닛(U1)과, 복수의 열처리 유닛(U2)과, 이들 유닛에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A2)을 내장하고 있다. 액 처리 유닛(U1)은, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포해서 도포막을 형성하도록 구성되어 있다. 열처리 유닛(U2)은, 예를 들어 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 냉각판에 의해 냉각해서 열처리를 행하도록 구성되어 있다.
모듈(14)은, 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층 막을 형성하도록 구성되어 있고, BCT 모듈이라고도 불린다. 모듈(14)의 액 처리 유닛(U1)은, 하층 막 형성용 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포하도록 구성되어 있다. 모듈(14)의 열처리 유닛(U2)은, 도포막을 경화시켜 하층 막으로 하기 위한 가열 처리를 행하도록 구성되어 있다. 하층 막으로서는, 예를 들어 반사 방지(SiARC)막을 들 수 있다. 단, 도면에서는 하층 막의 도시를 생략한다.
모듈(15)은, 하층 막 상에 중간 막(하드 마스크)을 형성하도록 구성되어 있고, HMCT 모듈이라고도 불린다. 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)은, 중간 막 형성용 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포하도록 구성되어 있다. 모듈(15)의 열처리 유닛(U2)은, 도포막을 경화시켜 중간 막으로 하기 위한 가열 처리를 행하도록 구성되어 있다. 중간 막으로서는, 예를 들어 SOC(Spin On Carbon)막, 아몰퍼스 카본 막을 들 수 있다. 단, 도면에서는 중간 막의 도시를 생략한다.
모듈(16)은, 중간 막 상에 열경화성이면서 또한 감광성의 레지스트막을 형성하도록 구성되어 있고, COT 모듈이라고도 불린다. 모듈(16)의 액 처리 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용 처리액(레지스트제)을 중간 막 상에 도포하도록 구성되어 있다. 모듈(16)의 열처리 유닛(U2)은, 도포막을 경화시켜 레지스트막으로 하기 위한 가열 처리(PAB: Pre Applied Bake)를 행하도록 구성되어 있다.
모듈(17)은, 노광된 레지스트막의 현상 처리를 행하도록 구성되어 있고, DEV 모듈이라고도 불린다. 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열처리 유닛(U2)을 거치지 않고 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U9, U10)(후술함)간에 직접 반송하는 반송 암(A6)을 또한 내장하고 있다. 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)은, 레지스트막을 부분적으로 제거해서 레지스트 패턴을 형성하도록 구성되어 있다. 모듈(17)의 열처리 유닛(U2)은, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB: Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB: Post Bake) 등을 행하도록 구성되어 있다.
처리 블록(5) 내에서의 캐리어 블록(4)측에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 선반 유닛(U9)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U9)은, 바닥면으로부터 모듈(15)에 걸치도록 마련되어 있고, 상하 방향으로 배열하는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U9)의 근방에는 반송 암(A7)이 마련되어 있다. 반송 암(A7)은, 선반 유닛(U9)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다.
처리 블록(5) 내에서의 인터페이스 블록(6)측에는, 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은 바닥면으로부터 모듈(17)의 상부에 걸치도록 마련되어 있고, 상하 방향으로 배열하는 복수의 셀로 구획되어 있다.
인터페이스 블록(6)은, 반송 암(A8)을 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 반송 암(A8)은, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 취출해서 노광 장치(3)에 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취해서 선반 유닛(U10)으로 복귀시키도록 구성되어 있다.
컨트롤러(10)는, 기판 처리 시스템(1)을 부분적 또는 전체적으로 제어한다. 컨트롤러(10)의 상세에 대해서는 후술한다.
[액 처리 유닛의 구성]
도 3 내지 도 6을 참조하여, 액 처리 유닛(U1)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다. 본 실시 형태에서는, 액 처리 유닛(U1)의 일례로서, 모듈(16)의 액 처리 유닛(U1)에 대해서 설명한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 액 처리 유닛(U1)의 각각은, 보호막 형성용 액 처리 유닛(U11)과, 성막·피막 세정용 액 처리 유닛(U12)과, 보호막 세정용 액 처리 유닛(U13)을 포함한다.
보호막 형성용 액 처리 유닛(U11)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 보호 처리부(100)를 갖는다. 보호 처리부(100)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막을 형성하도록 구성되어 있다. 예를 들어 보호 처리부(100)는, 보호막을 형성하기 위한 약액(이하, 「보호액」이라고 함)을 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 도포하도록 구성되어 있다. 또한, 보호막은, 적어도 보호액의 도포 및 가열을 거쳐서 형성되는 것이지만, 이하에서는, 편의상 가열 전후의 막 모두를 「보호막」이라고 한다. 보호 처리부(100)는, 회전 보유 지지부(110)와, 액 공급부(120)와, 노즐 위치 조절부(130)를 갖는다.
회전 보유 지지부(110)는, 수평하게 배치된 웨이퍼(W)를 진공 흡착 등에 의해 보유 지지하고, 전동 모터 등을 동력원으로 해서 연직인 축선 둘레로 회전시키도록 구성되어 있다.
액 공급부(120)는, 회전 보유 지지부(110)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호액을 공급한다. 보호액의 구체예로서는, 예를 들어 페놀계 수지, 나프탈렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 또는 벤젠계 수지 등의 원료가 되는 유기 성분을 포함하는 보호액을 들 수 있다. 액 공급부(120)는, 예를 들어 노즐(121, 122)과, 공급원(123)과, 밸브(124, 125)를 갖는다.
노즐(121, 122)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)로 보호액을 토출한다. 노즐(121)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방에 배치되고, 하방으로 개구되어 있다. 노즐(121)은, 예를 들어 비스듬히 하방(하향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 노즐(122)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 하방에 배치되고, 상방으로 개구되어 있다. 노즐(122)은, 예를 들어 비스듬히 상방(상향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 공급원(123)은, 공급용 보호액을 수용하여, 노즐(121, 122)로 압송한다. 밸브(124, 125)는, 공급원(123)으로부터 노즐(121, 122)에의 보호액의 유로를 각각 개폐한다. 밸브(124)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(123) 및 노즐(121)을 접속하는 관로에 마련되어 있다. 밸브(125)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(123) 및 노즐(122)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
노즐 위치 조절부(130)는, 노즐(121)의 위치를 조절하는 기능을 갖는다. 노즐 위치 조절부(130)는, 전동 모터 등을 동력원으로 해서, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르는 라인을 따라 노즐(121)을 이동시키도록 구성되어 있다.
성막·피막 세정용 액 처리 유닛(U12)은, 도 5에 도시되는 바와 같이, 성막부(200)와, 피막 세정부(300)를 갖는다. 성막부(200)는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에, 금속을 함유하는 레지스트막(피막)을 형성하도록 구성되어 있다. 또한, 레지스트막은, 후술하는 바와 같이 약액의 도포 및 가열을 거쳐서 형성되는 것이지만, 이하에서는, 편의상 가열 전후의 막 모두를 「레지스트막」이라고 한다. 성막부(200)는, 회전 보유 지지부(210)와, 액 공급부(220)와, 노즐 위치 조절부(230)를 갖는다.
회전 보유 지지부(210)는, 수평하게 배치된 웨이퍼(W)를 진공 흡착 등에 의해 보유 지지하고, 전동 모터 등을 동력원으로 해서 연직인 축선 둘레로 회전시키도록 구성되어 있다.
액 공급부(220)는, 회전 보유 지지부(210)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막 형성용 처리액(이하, 「레지스트액」이라고 함)을 도포하도록 구성되어 있다. 액 공급부(220)는, 예를 들어 노즐(221)과, 공급원(222)과, 밸브(223)를 갖는다.
노즐(221)은, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)으로 레지스트액을 토출한다. 노즐(221)은, 웨이퍼(W)의 상방에 배치되고, 하방(예를 들어 연직 하방)으로 개구되어 있다. 공급원(222)은, 공급용 레지스트액을 수용하여, 노즐(221)로 압송한다. 밸브(223)는, 공급원(222)으로부터 노즐(221)에의 레지스트액의 유로를 개폐한다. 밸브(223)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(222) 및 노즐(221)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
노즐 위치 조절부(230)는, 노즐(221)의 위치를 조절하는 기능을 갖는다. 보다 구체적으로, 노즐 위치 조절부(230)는, 전동 모터 등을 동력원으로 해서, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르는 라인을 따라 노즐(221)을 이동시키도록 구성되어 있다.
피막 세정부(300)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 레지스트막을 세정하도록 구성되어 있다. 피막 세정부(300)는, 액 공급부(310, 320)와, 노즐 위치 조절부(330)를 갖는다.
액 공급부(310)는, 회전 보유 지지부(210)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 레지스트막을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액을 공급하도록 구성되어 있다. 제1 약액의 구체예로서는, 예를 들어 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등의 유기 용제를 들 수 있다. 액 공급부(310)는, 예를 들어 노즐(311, 312)과, 공급원(313)과, 밸브(314, 315)를 갖는다.
노즐(311, 312)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)로 제1 약액을 토출한다. 노즐(311)은, 제1 약액의 토출에 의해, 액 공급부(310)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)(제1 위치)에 제1 약액을 공급하도록 배치되어 있다. 위치(P1)는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 단부면(Wb)으로부터 웨이퍼(W)의 중심측에 5mm 정도 근접한 위치를 포함한다. 노즐(311)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방에 배치되고, 하방으로 개구되어 있다. 노즐(311)은, 예를 들어 비스듬히 하방(하향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 이하, 제1 약액의 토출에 의해, 액 공급부(310)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)에 제1 약액을 공급하는 노즐(311)의 배치를 「토출 배치 A」라고 한다. 노즐(312)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 하방에 배치되고, 상방으로 개구되어 있다. 노즐(312)은, 예를 들어 비스듬히 상방(상향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다.
공급원(313)은, 공급용 제1 약액을 수용하여, 노즐(311, 312)로 압송한다. 밸브(314, 315)는, 공급원(313)으로부터 노즐(311, 312)에의 제1 약액의 유로를 각각 개폐한다. 밸브(314)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(313) 및 노즐(311)을 접속하는 관로에 마련되어 있다. 밸브(315)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(313) 및 노즐(312)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
액 공급부(320)는, 회전 보유 지지부(210)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 레지스트막을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액을 공급하도록 구성되어 있다. 제2 약액의 구체예로서는, 예를 들어 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등의 유기 용제를 들 수 있다. 제2 약액은, 제1 약액과 동일한 약액이어도 되고, 제1 약액과 상이한 약액이어도 된다. 액 공급부(320)는, 예를 들어 노즐(321, 322)과, 공급원(323)과, 밸브(324, 325)를 갖는다.
노즐(321, 322)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)로 제2 약액을 토출한다. 노즐(321)은, 제2 약액의 토출에 의해, 액 공급부(320)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P2)(제2 위치)에 제2 약액을 공급하도록 배치된다. 위치(P2)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 있어서, 위치(P1)보다도 주연측의 위치이다. 위치(P2)는, 토출된 제2 약액이 위치(P1)에 도달하지 않는 위치이며, 노즐(321)의 토출구의 크기 또는 제2 약액의 유량 등에 따라서 적절히 설정되어도 된다. 위치(P2)는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 단부면(Wb)으로부터 웨이퍼(W)의 중심측에 3mm 정도 근접한 위치를 포함해도 된다. 노즐(321)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방이며 노즐(311)보다도 주연측에 배치되고, 하방이며 노즐(311)보다도 주연측에 개구되어 있다. 노즐(321)은, 예를 들어 비스듬히 하방(하향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 이하, 제2 약액의 토출에 의해, 액 공급부(320)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P2)에 제2 약액을 공급하는 노즐(321)의 배치를 「토출 배치 B」라고 한다. 노즐(322)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 하방에 배치되고, 상방으로 개구되어 있다. 노즐(322)은, 예를 들어 비스듬히 상방(상향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다.
공급원(323)은, 공급용 제2 약액을 수용하여, 노즐(321, 322)로 압송한다. 밸브(324, 325)는, 공급원(323)으로부터 노즐(321, 322)에의 제2 약액의 유로를 각각 개폐한다. 밸브(324)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(323) 및 노즐(321)을 접속하는 관로에 마련되어 있다. 밸브(325)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(323) 및 노즐(322)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
노즐 위치 조절부(330)는, 노즐(311, 321)의 위치를 조절하는 기능을 갖는다. 노즐 위치 조절부(330)는, 전동 모터 등을 동력원으로 해서, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르는 라인을 따라 노즐(311, 321)을 이동시키도록 구성되어 있다.
보호막 세정용 액 처리 유닛(U13)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 보호막 세정부(400)를 갖는다. 보호막 세정부(400)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 보호막을 세정하도록 구성되어 있다. 보호막 세정부(400)는, 회전 보유 지지부(410)와, 액 공급부(420, 430)를 갖는다.
회전 보유 지지부(410)는, 수평하게 배치된 웨이퍼(W)를 진공 흡착 등에 의해 보유 지지하고, 전동 모터 등을 동력원으로 해서 연직인 축선 둘레로 회전시키도록 구성되어 있다.
액 공급부(420)는, 회전 보유 지지부(410)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액을 공급하도록 구성되어 있다. 제3 약액으로서는, 금속 성분에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액이 사용되어도 된다. 제3 약액은, 예를 들어 약산성을 갖는 약액이며, 제3 약액의 구체예로서는, 유기 용제에 산성 성분을 혼합한 약액을 들 수 있다. 산성 성분으로서는, 무기산 또는 유기산을 들 수 있다. 산성 성분의 구체예로서는, 아세트산, 시트르산, 염산 또는 황산 등을 들 수 있다. 액 공급부(420)는, 예를 들어 노즐(421, 422)과, 공급원(423)과, 밸브(424, 425)를 갖는다.
노즐(421, 422)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)로 제3 약액을 토출한다. 노즐(421)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방에 배치되고, 하방으로 개구되어 있다. 노즐(421)은, 예를 들어 비스듬히 하방(하향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 노즐(422)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 하방에 배치되고, 상방으로 개구되어 있다. 노즐(422)은, 예를 들어 비스듬히 상방(상향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 공급원(423)은, 공급용 제3 약액을 수용하여, 노즐(421, 422)로 압송한다. 밸브(424, 425)는, 공급원(423)으로부터 노즐(421, 422)에의 제3 약액의 유로를 각각 개폐한다. 밸브(424)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(423) 및 노즐(421)을 접속하는 관로에 마련되어 있다. 밸브(425)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(423) 및 노즐(422)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
액 공급부(430)는, 회전 보유 지지부(410)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제4 약액을 공급하도록 구성되어 있다. 제4 약액은, 제3 약액과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 약액이 사용되어도 된다. 환언하면, 제3 약액은, 제4 약액과 비교해서 강한 산성을 갖는 약액이 사용되어도 된다. 제3 약액과 제4 약액은, 예를 들어 pH미터에 의해 측정된 pH값에 의해 비교할 수 있다. 이때, 제4 약액은, 수소 이온 농도가 제3 약액의 수소 이온 농도보다도 낮은 약액이면 되고, 제4 약액으로서는, 산성을 나타내는 약액이어도 되고, 중성을 나타내는 약액이어도 되고, 알칼리성을 나타내는 약액이어도 된다. 제4 약액의 구체예로서는, 유기 용제, 또는 유기 용제에 산성 성분을 혼합한 약액을 들 수 있다. 산성 성분으로서는, 무기산 또는 유기산을 들 수 있다. 산성 성분의 구체예로서는, 아세트산, 시트르산, 염산 또는 황산 등을 들 수 있다. 또는, 제3 약액이 유기 용제에 산성 성분이 혼합된 약액이며, 제4 약액이 유기 용제에 산성 성분이 혼합되지 않은 약액이어도 된다. 액 공급부(430)는, 예를 들어 노즐(431, 432)과, 공급원(433)과, 밸브(434, 435)를 갖는다.
노즐(431, 432)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)로 제4 약액을 토출한다. 노즐(431)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방에 배치되고, 하방으로 개구되어 있다. 노즐(431)은, 예를 들어 비스듬히 하방(하향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 노즐(432)은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 하방에 배치되고, 상방(예를 들어 웨이퍼(W)의 외주측의 비스듬히 상방)으로 개구되어 있다. 노즐(432)은, 예를 들어 비스듬히 상방(상향이면서 또한 웨이퍼(W)의 직경 방향 외측)으로 개구되어 있어도 된다. 공급원(433)은, 공급용 제4 약액을 수용하여, 노즐(431, 432)로 압송한다. 밸브(434, 435)는, 공급원(433)으로부터 노즐(431, 432)에의 제4 약액의 유로를 각각 개폐한다. 밸브(434)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(433) 및 노즐(431)을 접속하는 관로에 마련되어 있다. 밸브(435)는, 예를 들어 에어 오퍼레이션 밸브이며, 공급원(433) 및 노즐(432)을 접속하는 관로에 마련되어 있다.
노즐 위치 조절부(440)는, 노즐(421, 431)의 위치를 조절하는 기능을 갖는다. 노즐 위치 조절부(440)는, 전동 모터 등을 동력원으로 해서, 웨이퍼(W)의 상방을 가로지르는 라인을 따라 노즐(421, 431)을 이동시키도록 구성되어 있다.
[컨트롤러의 구성]
컨트롤러(10)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 기능 모듈로서, 판독부(M1)와, 기억부(M2)와, 보호 제어부(M3)와, 성막 제어부(M4)와, 피막 세정 제어부(M5)와, 보호막 세정 제어부(M6)와, 반송 제어부(M7)를 갖는다. 이들 기능 모듈은, 컨트롤러(10)의 기능을 편의상 복수의 모듈로 구획한 것에 지나지 않으며, 컨트롤러(10)를 구성하는 하드웨어가 이러한 모듈로 나뉘어져 있는 것을 반드시 의미하는 것은 아니다. 각 기능 모듈은, 프로그램의 실행에 의해 실현되는 것에 한정되지 않고, 전용의 전기 회로(예를 들어 논리 회로), 또는 이것을 집적한 집적 회로(ASIC: Application Specific Integrated Circuit)에 의해 실현되는 것이어도 된다.
판독부(M1)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(RM)로부터 프로그램을 판독한다. 기록 매체(RM)는, 기판 처리 시스템(1)의 각 부를 동작시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 기록 매체(RM)로서는, 예를 들어 반도체 메모리, 광기록 디스크, 자기 기록 디스크, 광자기 기록 디스크이어도 된다. 기억부(M2)는, 다양한 데이터를 기억한다. 기억부(M2)가 기억하는 데이터로서는, 예를 들어, 판독부(M1)에 있어서 기록 매체(RM)로부터 판독된 프로그램 등을 들 수 있다.
보호 제어부(M3)는, 레지스트막이 형성되기 전의 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막을 형성하도록 액 처리 유닛(U11)의 보호 처리부(100)를 제어한다. 예를 들어 보호 제어부(M3)는, 보호액을 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 도포하도록 보호 처리부(100)를 제어한다. 보호 제어부(M3)는, 웨이퍼(W)를 가열하도록 열처리 유닛(U2)을 제어하는 것을 추가로 실행해도 된다.
성막 제어부(M4)는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막을 형성하도록, 성막부(200)를 제어한다. 예를 들어 성막 제어부(M4)는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트액을 도포하도록 성막부(200)를 제어한다.
피막 세정 제어부(M5)는, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)에 제1 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것과, 제1 약액에 의해 용해된 레지스트막이 건조한 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P2)에 제2 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것을 실행한다. 위치(P1)에 제1 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것은, 예를 들어 노즐(311)이 토출 배치 A인 상태에서, 밸브(314)를 개방해서 노즐(311)로부터 제1 약액을 토출시키도록 피막 세정부(300)를 제어하는 것을 포함한다. 위치(P2)에 제2 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것은, 예를 들어 노즐(321)이 토출 배치 B인 상태에서, 밸브(324)를 개방해서 노즐(321)로부터 제2 약액을 토출시키도록 피막 세정부(300)를 제어하는 것을 포함한다.
보호막 세정 제어부(M6)는, 위치(P2)에 제2 약액이 공급된 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 제3 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U13)의 보호막 세정부(400)를 제어한다. 보호막 세정 제어부(M6)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 제3 약액이 공급된 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 제4 약액을 공급하도록, 액 처리 유닛(U13)의 보호막 세정부(400)를 제어하는 것과, 웨이퍼(W)를 가열하도록 열처리 유닛(U2)을 제어하는 것을 추가로 실행해도 된다.
반송 제어부(M7)는, 액 처리 유닛(U1)(액 처리 유닛(U11 내지 U13)) 및 열처리 유닛(U2)간에서 웨이퍼(W)를 반송하도록 반송 암(A2)을 제어한다.
컨트롤러(10)의 하드웨어는, 예를 들어 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 컨트롤러(10)는, 하드웨어 상의 구성으로서, 예를 들어 도 8에 도시하는 회로(10A)를 갖는다. 회로(10A)는, 전기 회로 요소(circuitry)로 구성되어 있어도 된다. 회로(10A)는, 구체적으로는, 프로세서(10B)와, 메모리(10C)(기억부)와, 스토리지(10D)(기억부)와, 입출력 포트(10E)를 갖는다. 프로세서(10B)는, 메모리(10C) 및 스토리지(10D)의 적어도 한쪽과 협동해서 프로그램을 실행하고, 입출력 포트(10E)를 통한 신호의 입출력을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. 입출력 포트(10E)는, 프로세서(10B), 메모리(10C) 및 스토리지(10D)와, 기판 처리 시스템(1)의 각종 장치와의 사이에서, 신호의 입출력을 행한다.
본 실시 형태에서는, 기판 처리 시스템(1)은, 하나의 컨트롤러(10)를 구비하고 있지만, 복수의 컨트롤러(10)로 구성되는 컨트롤러 군(제어부)을 구비하고 있어도 된다. 기판 처리 시스템(1)이 컨트롤러 군을 구비하고 있을 경우에는, 상기 기능 모듈이 각각, 하나의 컨트롤러(10)에 의해 실현되어 있어도 되고, 2개 이상의 컨트롤러(10)의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다. 컨트롤러(10)가 복수의 컴퓨터(회로(10A))로 구성되어 있는 경우에는, 상기 기능 모듈이 각각, 하나의 컴퓨터(회로(10A))에 의해 실현되어 있어도 되고, 2개 이상의 컴퓨터(회로(10A))의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다. 컨트롤러(10)는, 복수의 프로세서(10B)를 갖고 있어도 된다. 이 경우, 상기 기능 모듈이 각각, 하나의 프로세서(10B)에 의해 실현되어 있어도 되고, 2개 이상의 프로세서(10B)의 조합에 의해 실현되어 있어도 된다.
[기판 처리 방법]
계속해서, 도 9 내지 도 18을 참조하여, 기판 처리 방법의 일례로서, 컨트롤러(10)가 실행하는 기판 처리의 수순을 설명한다. 먼저, 기판 처리의 개요에 대해서 설명한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(10)는, 먼저 스텝 S01을 실행한다. 스텝 S01은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막을 형성하도록 액 처리 유닛(U11)의 보호 처리부(100)를 제어하는 것을 포함한다. 보다 구체적인 처리 내용에 대해서는 후술한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S02를 실행한다. 스텝 S02는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막을 형성하도록 액 처리 유닛(U12)의 성막부(200)를 제어하는 것과, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)에 제1 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것과, 제1 약액에 의해 용해된 레지스트막이 건조한 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P2)에 제2 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U12)의 피막 세정부(300)를 제어하는 것을 포함한다. 스텝 S02는, 위치(P1)에 제1 약액을 공급하는 것의 후이면서 또한 위치(P2)에 제2 약액을 공급하는 것 전에, 제1 약액에 의해 용해된 레지스트막을 건조시키도록 웨이퍼(W)를 회전시키는 것을 더 포함해도 된다. 보다 구체적인 처리 내용에 대해서는 후술한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S03을 실행한다. 스텝 S03은, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 제3 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U13)의 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 포함한다. 스텝 S03은, 제3 약액을 공급하는 것 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 제4 약액을 공급하도록 액 처리 유닛(U13)의 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 더 포함해도 된다. 보다 구체적인 처리 내용에 대해서는 후술한다.
[보호막 형성 수순]
계속해서, 상기 스텝 S01의 구체적인 처리 내용을 설명한다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 컨트롤러(10)는, 먼저 스텝 S11을 실행한다. 스텝 S11에서는, 반송 제어부(M7)가, 캐리어(11)로부터 반출된 웨이퍼(W)를 액 처리 유닛(U11)에 반입하도록 반송 암(A2)을 제어하고, 당해 웨이퍼(W)를 보유 지지하도록 회전 보유 지지부(110)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S12를 실행한다. 스텝 S12에서는, 보호 제어부(M3)가, 웨이퍼(W)의 회전을 개시하도록 회전 보유 지지부(110)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S13을 실행한다. 스텝 S13에서는, 보호 제어부(M3)가, 회전 보유 지지부(110)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 상방에 노즐(121)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(130)를 제어한다. 그 후, 보호 제어부(M3)는, 밸브(124, 125)를 개방해서 노즐(121, 122)로부터의 보호액(PL)의 토출을 개시하도록 액 공급부(120)를 제어한다(도 11 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 보호액(PL)이 공급되고, 당해 주연부(Wc)에 보호액(PL)의 액막이 형성된다. 그 후, 보호 제어부(M3)는, 밸브(124, 125)를 폐쇄해서 노즐(121, 122)로부터의 보호액(PL)의 토출을 정지하도록 액 공급부(120)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S14를 실행한다. 스텝 S14에서는, 보호 제어부(M3)가, 회전 보유 지지부(110)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 계속시켜 주연부(Wc)에서의 보호액(PL)을 건조시킨다(용제를 휘발시킴). 이에 의해, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)이 형성된다(도 12 참조).
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S15를 실행한다. 스텝 S15에서는, 보호 제어부(M3)가, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키도록 회전 보유 지지부(110)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S16을 실행한다. 스텝 S16에서는, 반송 제어부(M7)가, 액 처리 유닛(U11)으로부터 웨이퍼(W)를 반출해서 열처리 유닛(U2)에 반입하도록 반송 암(A2)을 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S17을 실행한다. 스텝 S17에서는, 보호 제어부(M3)가, 웨이퍼(W)를 가열하도록 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 웨이퍼(W)의 가열에 수반하여, 당해 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 형성된 보호막(PF)이 가열된다. 이에 의해, 보호막(PF)에서의 가교 반응 등이 촉진되어, 보호막(PF)의 강도가 향상된다. 이상에 의해, 컨트롤러(10)는, 보호막 형성용 제어를 완료한다.
[레지스트막 형성 수순]
계속해서, 상기 스텝 S02의 구체적인 처리 내용을 설명한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(10)는, 먼저 스텝 S21을 실행한다. 스텝 S21에서는, 반송 제어부(M7)가, 열처리 유닛(U2)으로부터 웨이퍼(W)를 반출해서 액 처리 유닛(U12)에 반입하도록 반송 암(A2)을 제어하고, 당해 웨이퍼(W)를 보유 지지하도록 회전 보유 지지부(210)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S22를 실행한다. 스텝 S22에서는, 보호 제어부(M3)가, 웨이퍼(W)의 회전을 개시하도록 회전 보유 지지부(210)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S23을 실행한다. 스텝 S23에서는, 성막 제어부(M4)가, 회전 보유 지지부(210)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 회전 중심의 상방에 노즐(221)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(230)를 제어한다. 그 후, 성막 제어부(M4)는, 밸브(223)를 개방해서 노즐(221)로부터의 레지스트액(FL)의 토출을 개시하도록 액 공급부(220)를 제어한다(도 14의 (a) 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트액(FL)이 도포되어, 레지스트액(FL)의 액막이 형성된다. 그 후, 성막 제어부(M4)는, 밸브(223)를 폐쇄해서 노즐(221)로부터의 레지스트액(FL)의 토출을 정지하도록 액 공급부(220)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S24를 실행한다. 스텝 S24에서는, 성막 제어부(M4)가, 회전 보유 지지부(210)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 계속시켜 표면(Wa)에서의 레지스트액(FL)을 건조시킨다(용제를 휘발시킴). 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(MF)이 형성된다(도 15의 (a) 참조).
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S25를 실행한다. 스텝 S25에서는, 피막 세정 제어부(M5)가, 토출 배치 A(제1 약액의 토출에 의해, 액 공급부(310)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)에 제1 약액을 공급하는 배치)에 노즐(311)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(330)를 제어한다. 그 후, 피막 세정 제어부(M5)는, 밸브(314, 315)를 개방해서 노즐(311, 312)로부터의 제1 약액(CS1)의 토출을 개시하도록 액 공급부(310)를 제어한다(도 14의 (b) 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 제1 약액(CS1)이 공급된다. 이때, 노즐(311)이 토출 배치 A의 상태에 있음으로써, 위치(P1)에 제1 약액(CS1)이 공급되어, 당해 위치(P1)에서 레지스트막(MF)이 용해한다. 제1 약액(CS1)에 의해 레지스트막(MF)이 용해할 때, 레지스트막(MF)의 용해 부분으로부터, 금속 성분(M)이 용출하는 경우가 있다(도 15의 (b) 참조). 그 후, 피막 세정 제어부(M5)는, 밸브(314, 315)를 폐쇄해서 노즐(311, 312)로부터의 제1 약액(CS1)의 토출을 정지하도록 액 공급부(310)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S26을 실행한다. 스텝 S26에서는, 성막 제어부(M4)가, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에서의 레지스트막(MF)이며, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)을 건조시키도록, 회전 보유 지지부(210)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 계속시킨다(도 14의 (c) 참조). 회전 보유 지지부(210)가 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 속도는, 예를 들어 1000rpm 이상이면서 또한 3500rpm 이하이어도 되고, 1500rpm 이상 3000rpm 이하이어도 되고, 2000rpm 이상이면서 또한 2500rpm 이하이어도 되고, 2000rpm이어도 된다. 회전 보유 지지부(210)가 웨이퍼(W)를 회전시키는 시간은, 예를 들어 3초 이상 10초 이하이어도 되고, 4초 이상 8초 이하이어도 되고, 5초 이상 7초 이하이어도 되고, 5초이어도 된다. 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)의 건조에 의해, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에서의 위치(P1)보다도 주연측에 잔류한 레지스트막(MF)은, 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)과 분리된 상태가 된다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S27을 실행한다. 스텝 S27에서는, 피막 세정 제어부(M5)가, 토출 배치 B(제2 약액의 토출에 의해, 액 공급부(320)가 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P2)에 제2 약액을 공급하는 배치)에 노즐(321)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(330)를 제어한다. 그 후, 피막 세정 제어부(M5)는, 밸브(324, 325)를 개방해서 노즐(321, 322)로부터의 제2 약액(CS2)의 토출을 개시하도록 액 공급부(320)를 제어한다(도 14의 (d) 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 제2 약액(CS2)이 공급된다. 이때, 노즐(321)이 토출 배치 B의 상태에 있음으로써, 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급되어, 당해 위치(P2)에서 레지스트막(MF)이 용해한다. 제2 약액(CS2)에 의해 레지스트막(MF)이 용해할 때도, 제1 약액(CS1)의 경우와 마찬가지로, 레지스트막(MF)의 용해 부분으로부터, 금속 성분(M)이 용출하는 경우가 있다(도 15의 (c) 참조).
한편, 스텝 S27이 실행되기 전에는, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)이 이미 건조하였으므로, 위치(P1)보다도 주연측의 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)에는 제2 약액(CS2)이 공급되기 어려워진다. 따라서, 웨이퍼(W)의 중심측에서는 레지스트막(MF)의 용해가 억제되어, 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)이 녹아서 금속 성분(M)의 용출원이 되는 것이 방지된다(도 15의 (c) 참조). 그 후, 피막 세정 제어부(M5)는, 밸브(324, 325)를 폐쇄해서 노즐(321, 322)로부터의 제2 약액(CS2)의 토출을 정지하도록 액 공급부(320)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S28을 실행한다. 스텝 S28에서는, 성막 제어부(M4)가, 제2 약액(CS2)에 의해 용해된 레지스트막(MF)을 건조시키도록, 회전 보유 지지부(210)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 계속시킨다(웨이퍼(W)의 표면(Wa)에서의 레지스트액(FL)을 건조시킨다(용제를 휘발시킴).).
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S29를 실행한다. 스텝 S29에서는, 성막 제어부(M4)가, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키도록 회전 보유 지지부(210)를 제어한다. 이상에 의해, 컨트롤러(10)는, 레지스트막 형성용 제어를 완료한다.
[보호막 세정 수순]
계속해서, 상기 스텝 S03의 구체적인 처리 내용을 설명한다. 도 16에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(10)는, 먼저 스텝 S41을 실행한다. 스텝 S41에서는, 반송 제어부(M7)가, 액 처리 유닛(U12)으로부터 웨이퍼(W)를 반출해서 액 처리 유닛(U13)에 반입하도록 반송 암(A2)을 제어하고, 당해 웨이퍼(W)를 유지하도록 회전 보유 지지부(410)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S42를 실행한다. 스텝 S42에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 웨이퍼(W)의 회전을 개시하도록 회전 보유 지지부(410)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S43을 실행한다. 스텝 S43에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 회전 보유 지지부(410)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 회전 중심의 상방에 노즐(421)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(440)를 제어한다. 그 후, 보호막 세정 제어부(M6)는, 밸브(424, 425)를 개방해서 노즐(421, 422)로부터의 제3 약액(CS3)의 토출을 개시하도록 액 공급부(420)를 제어한다(도 17의 (a) 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 제3 약액(CS3)이 공급되어, 보호막(PF)이 용해한다. 그 후, 성막 제어부(M4)는, 밸브(424, 425)를 폐쇄해서 노즐(421, 422)로부터의 제3 약액(CS3)의 토출을 정지하도록 액 공급부(420)를 제어한다.
그런데, 상기 스텝 S27에서 제2 약액(CS2)의 토출이 정지된 후, 레지스트막(MF)이 제거된 경우에도, 보호막(PF)에는 금속 성분(M)이 잔류하는 경우가 있다(도 15의 (d) 참조). 보호막(PF)의 표층에는, 보호막(PF)의 성분과 금속 성분(M)이 결합한 인터 믹싱층이 형성되는 경우도 있다. 스텝 S43에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 제3 약액(CS3)이 공급됨으로써, 보호막(PF)에 부착되어 있던 금속 성분(M)도 제거된다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S44를 실행한다. 스텝 S44에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 회전 보유 지지부(410)에 의해 보유 지지된 웨이퍼(W)의 회전 중심의 상방에 노즐(431)을 배치하도록 노즐 위치 조절부(440)를 제어한다. 그 후, 보호막 세정 제어부(M6)는, 밸브(424, 425)를 개방해서 노즐(421, 422)로부터의 제4 약액(CS4)의 토출을 개시하도록 액 공급부(430)를 제어한다(도 17의 (b) 참조). 이에 의해, 회전 중인 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 상하로부터 제4 약액(CS4)이 공급되어, 보호막(PF)이 용해한다. 그 후, 보호막 세정 제어부(M6)는, 밸브(424, 425)를 폐쇄해서 노즐(421, 422)로부터의 제4 약액(CS4)의 토출을 정지하도록 액 공급부(420)를 제어한다. 이에 의해, 보호막(PF)이 웨이퍼(W)의 단부면(Wb)에 잔존하고 있었을 경우(도 18의 (a) 참조)에도, 보호막(PF)도 충분히 제거된다(도 18의 (b) 참조).
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S45를 실행한다. 스텝 S45에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 회전 보유 지지부(410)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 계속시켜 주연부(Wc)에서의 제3 약액(CS3) 및 제4 약액(CS4)을 건조시킨다(용제를 휘발시킴).
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S46을 실행한다. 스텝 S46에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키도록 회전 보유 지지부(410)를 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S47을 실행한다. 스텝 S47에서는, 반송 제어부(M7)가, 액 처리 유닛(U13)으로부터 웨이퍼(W)를 반출해서 열처리 유닛(U2)에 반입하도록 반송 암(A2)을 제어한다.
이어서, 컨트롤러(10)는 스텝 S48을 실행한다. 스텝 S48에서는, 보호막 세정 제어부(M6)가, 웨이퍼(W)를 가열하도록 열처리 유닛(U2)을 제어한다. 웨이퍼(W)의 가열에 수반하여, 당해 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 형성된 레지스트막(MF)이 가열된다. 이에 의해, 레지스트막(MF)에서의 가교 반응 등이 촉진되어, 레지스트막(MF)의 강도가 향상된다. 그 후, 반송 제어부(M7)가, 열처리 유닛(U2)으로부터 웨이퍼(W)를 반출하도록 반송 암(A2)을 제어한다. 이상에 의해, 컨트롤러(10)는, 보호막 세정용 제어를 완료한다.
[작용]
이상과 같은 본 실시 형태에서는, 제1 약액(CS1)이 위치(P1)에 공급되어 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 레지스트막(MF)이 세정된 후, 제2 약액(CS2)이 위치(P2)에 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 위치(P1)보다도 주연측의 레지스트막(MF)이 세정된다. 제2 약액(CS2)의 공급 전에는, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)이 이미 건조하였으므로, 위치(P1)보다도 주연측의 레지스트막(MF)은, 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)과 분리된 상태로 되어 있다. 그 때문에, 위치(P1)보다도 주연측의 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급됨으로써, 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)에 제2 약액(CS2)이 공급되기 어려워진다. 따라서, 제2 약액(CS2)에 의해 웨이퍼(W)의 중심측의 레지스트막(MF)이 용해해서 금속 성분(M)의 용출원으로 되는 것이 방지된다. 환언하면, 제2 약액(CS2)이 공급되어 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 레지스트막(MF)이 세정되면, 금속 성분(M)의 추가 용출이 억제된 상태에서, 제1 약액(CS1)의 공급 후에 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 잔류한 금속 성분(M)의 대부분을 제거할 수 있다. 이상에 의해, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능하게 된다.
본 실시 형태에서, 컨트롤러(10)는, 위치(P1)에 제1 약액(CS1)이 공급된 후이면서 또한 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급되기 전에, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)을 건조시키도록, 웨이퍼(W)를 회전시키는 것을 추가로 실행해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(W)의 회전에 수반하여 레지스트막(MF)의 주위에 기류가 발생하므로, 레지스트막(MF)의 건조를 재촉할 수 있다. 또한, 레지스트막(MF)을 건조시키기 위한 다른 기기(송풍기 또는 가열기 등)가 불필요하므로, 장치의 간략화를 도모할 수 있다.
본 실시 형태에서, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하는 보호 처리부(100)와, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 보호막(PF)을 세정하도록 구성된 보호막 세정부(400)를 더 구비하고, 컨트롤러(10)는, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 레지스트막(MF)이 형성되기 전에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하도록 보호 처리부(100)를 제어하는 것과, 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급된 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액(CS3)을 공급하도록 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 추가로 실행해도 된다.
그런데, 금속 성분(M)의 제거 성능의 향상을 도모하기 위해서, 예를 들어 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)으로서, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 한편, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액에 노출됨으로써 웨이퍼(W)가 침식될 우려가 있다. 이에 반해, 본 실시 형태에 따르면, 제1 약액(CS1)의 공급에 앞서 보호막(PF)이 형성되고, 당해 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액(CS3)의 공급에 앞서 제2 약액(CS2)이 공급된다. 그 때문에, 제1 약액(CS1)의 공급 시 및 제2 약액(CS2)의 공급 시에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)가 보호막(PF)에 의해 보호된다. 따라서, 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)으로서, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액을 사용한 경우에도, 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)에 의한 웨이퍼(W)의 침식을 억제할 수 있다. 또한, 레지스트막(MF)의 형성에 앞서 보호막(PF)이 형성되고, 제3 약액(CS3)의 공급에 앞서 제2 약액(CS2)이 공급됨으로써, 보호막(PF)을 제거한 후에 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 대폭 저감할 수 있다.
본 실시 형태에서, 컨트롤러(10)는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 제3 약액(CS3)이 공급된 후에, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 제거하기 위한 제4 약액(CS4)이며, 제3 약액(CS3)과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 제4 약액(CS4)을 공급하도록, 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 추가로 실행하고 있어도 된다. 강한 산성을 갖는 약액(즉, 수소 이온 농도가 비교적 높은 약액)은, 금속 성분(M)에 대한 높은 세정성도 기대된다. 한편, 강한 산성을 갖는 약액은 보호막(PF)에 대한 제거 성능이 낮은 경우가 있다. 그래서, 본 실시 형태와 같이, 제4 약액(CS4)으로서 제3 약액(CS3)과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 약액이 사용됨으로써(즉, 제3 약액(CS3)으로서, 제4 약액(CS4)과 비교해서 강한 산성을 갖는 약액이 사용됨으로써), 비교적 강한 산성을 갖는 제3 약액(CS3)에 의해 금속 성분(M)을 충분히 제거하면서, 비교적 약한 산성을 갖는 제4 약액(CS4)에 의해 보호막(PF)도 충분히 제거할 수 있다.
[변형예]
금회 개시된 실시 형태 및 변형예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들어, 액 처리 유닛(U1)은, 금속을 함유하는 레지스트막(MF) 이외의 피막 형성용 모듈의 액 처리 유닛(U1)에도 적용 가능하다. 금속을 함유하는 레지스트막(MF) 이외의 피막의 구체예로서는, 예를 들어 금속을 함유하는 하드 마스크(메탈 하드 마스크) 등을 들 수 있다. 이 경우, 액 처리 유닛(U1)은, 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)이어도 된다.
성막·피막 세정용 액 처리 유닛(U12)이 송풍기를 구비하고, 컨트롤러(10)가, 스텝 S26에서 송풍기에 의해 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에 가스(예를 들어, 공기 또는 질소 등)를 분사하도록 액 처리 유닛(U12)을 제어함으로써, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)을 건조시켜도 된다. 또는, 성막·피막 세정용 액 처리 유닛(U12)이 열원을 구비하여, 컨트롤러(10)가, 스텝 S26에서 열원에 의해 웨이퍼(W)의 표면(Wa)을 가열하도록 액 처리 유닛(U12)을 제어함으로써, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 레지스트막(MF)을 건조시켜도 된다.
제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)으로서 동일한 약액을 사용하는 경우, 피막 세정부(300)는, 액 공급부(310, 320) 중 어느 한쪽을 갖고 있지 않아도 된다. 이때, 노즐 위치 조절부(330)에 의한 노즐(311) 또는 노즐(321)의 위치 조절에 의해, 액 공급부(310) 또는 액 공급부(320)이 위치(P1), 위치(P2)에 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)을 공급해도 된다.
액 공급부(310)는, 노즐(312) 및 밸브(315)를 갖고 있지 않아도 된다. 액 공급부(320)는, 노즐(322) 및 밸브(325)를 갖고 있지 않아도 된다.
액 공급부(430)는, 노즐(431, 432) 중 어느 한쪽을 갖고 있지 않아도 된다. 액 공급부(430)가 노즐(431)을 갖고 있지 않은 경우, 액 공급부(430)는 밸브(434)를 갖고 있지 않아도 된다. 액 공급부(430)가 노즐(432)을 갖고 있지 않은 경우, 액 공급부(430)는 밸브(435)를 갖고 있지 않아도 된다.
컨트롤러(10)는, 보호막 세정 처리(스텝 S03)에 있어서, 스텝 S47, S48의 처리를, 스텝 S46의 후가 아니라, 스텝 S41 전에 실행해도 된다. 환언하면, 보호막(PF)이 세정되기 전에 레지스트막(MF)이 가열되어도 된다.
[예시]
그런데, 금속 함유 피막은, 기판 처리에서의 다양한 상황에서 활용 가능하다. 예를 들어, 금속 함유 피막을 레지스트막으로서 사용함으로써, 노광 처리에 대한 감도 향상이 기대된다. 또한, 금속 함유막을 소위 하드 마스크로서 사용함으로써, 에칭 내성의 향상이 기대된다. 그러나, 금속 함유 피막의 이용 시에는, 기판 자체 및 당해 기판에 접하는 기기의 금속 오염을 억제할 필요가 있다.
금속 오염을 억제할 목적으로, 기판 보유 지지 등을 위하여 기기가 접촉하기 쉬운 기판의 주연부에, 피막을 제거하기 위한 약액(예를 들어 피막을 용해시키는 기능을 갖는 약액)을 공급하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 본원 발명자들이 예의 연구한 결과, 기판의 주연부에 피막을 용해시키는 기능을 갖는 약액을 공급하는 것만으로는, 당해 약액의 공급 후에도, 당해 약액에 의해 용해된 피막으로부터 금속 성분이 용출하고, 용출한 금속 성분의 일부가 기판의 주연부에 잔류하는 경우가 있다는 새로운 지견을 얻었다. 그래서, 이하에, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 예시한다. 하기에 있어서, 설명의 편의상, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이기로 한다.
예 1. 본 개시의 하나의 예에 관한 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)의 표면(Wa)에, 금속을 함유하는 피막(MF)을 형성하도록 구성된 성막부(200)와, 기판(W)의 주연부(Wc)의 피막(MF)을 세정하도록 구성된 피막 세정부(300)와, 제어부(10)를 구비한다. 제어부(10)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 피막(MF)을 형성하도록, 성막부(200)를 제어하는 것과, 기판(W)의 주연부(Wc)의 제1 위치(P1)에, 피막(MF)을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액(CS1)을 공급하도록, 피막 세정부(300)를 제어하는 것과, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 피막(MF)이 건조한 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)의 제2 위치(P2)이며, 제1 위치(P1)보다도 기판(W)의 주연측인 제2 위치(P2)에, 피막(MF)을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액(CS2)을 공급하도록, 피막 세정부(300)를 제어하는 것을 실행한다.
이 기판 처리 장치(1)에 의하면, 제1 약액(CS1)이 제1 위치(P1)에 공급되어 기판(W)의 주연부(Wc)의 피막(MF)이 세정된 후, 제2 약액(CS2)이 제2 위치(P2)에 공급됨으로써, 기판(W)의 주연부(Wc)의 제1 위치(P1)보다도 주연측의 피막(MF)이 세정된다. 제2 약액(CS2)의 공급 전에는, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 피막(MF)이 이미 건조하였으므로, 제1 위치(P1)보다도 주연측의 피막(MF)은 기판(W)의 중심측의 피막(MF)과 분리된 상태로 되어 있다. 그 때문에, 제1 위치(P1)보다도 주연측의 제2 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급됨으로써, 기판(W)의 중심측의 피막(MF)에 제2 약액(CS2)이 공급되기 어려워진다. 따라서, 제2 약액(CS2)에 의해 기판(W)의 중심측의 피막(MF)이 용해하여 금속 성분(M)의 용출원이 되는 것이 방지된다. 환언하면, 제2 약액(CS2)이 공급되어 기판(W)의 주연부(Wc)의 피막(MF)이 세정되면, 금속 성분(M)의 추가 용출이 억제된 상태에서, 제1 약액(CS1)의 공급 후에 기판(W)의 주연부(Wc)에 잔류한 금속 성분(M)의 대부분을 제거할 수 있다. 이상에 의해, 금속 함유 피막의 이용에 수반하는 금속 오염을 억제하는 것이 가능하게 된다.
예 2. 예 1에 관한 장치(1)에 있어서, 제어부(10)는, 제1 위치(P1)에 제1 약액(CS1)이 공급된 후이면서 또한 제2 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급되기 전에, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 피막(MF)을 건조시키도록, 기판(W)을 회전시키는 것을 추가로 실행해도 된다. 이 경우, 기판(W)의 회전에 수반하여 피막(MF)의 주위에 기류가 발생하므로, 피막(MF)의 건조를 재촉할 수 있다. 또한, 피막(MF)을 건조시키기 위한 다른 기기(송풍기 또는 가열기 등)가 불필요하므로, 장치의 간략화를 도모할 수 있다.
예 3. 예 1 또는 예 2에 관한 장치(1)에 있어서, 기판(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하는 보호 처리부(100)와, 기판(W)의 주연부(Wc)의 보호막(PF)을 세정하도록 구성된 보호막 세정부(400)를 더 구비하고, 제어부(10)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 피막(MF)이 형성되기 전에, 기판(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하도록 보호 처리부(100)를 제어하는 것과, 제2 위치(P2)에 제2 약액(CS2)이 공급된 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액(CS3)을 공급하도록 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 추가로 실행해도 된다.
그런데, 금속 성분(M)의 제거 성능의 향상을 도모하기 위해서, 예를 들어 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)으로서, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액을 사용하는 것을 생각할 수 있다. 한편, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액에 노출됨으로써 기판(W)이 침식될 우려가 있다. 이에 반해, 예 3의 장치(1)에 의하면, 제1 약액(CS1)의 공급에 앞서 보호막(PF)이 형성되고, 당해 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액(CS3)의 공급에 앞서 제2 약액(CS2)이 공급된다. 그 때문에, 제1 약액(CS1)의 공급 시 및 제2 약액(CS2)의 공급 시에, 기판(W)의 주연부(Wc)가 보호막(PF)에 의해 보호된다. 따라서, 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)으로서, 금속 성분(M)에 대하여 높은 세정성을 갖는 약액을 사용한 경우에도, 제1 약액(CS1) 및 제2 약액(CS2)에 의한 기판(W)의 침식을 억제할 수 있다. 또한, 피막(MF)의 형성에 앞서 보호막(PF)이 형성되고, 제3 약액(CS3)의 공급에 앞서 제2 약액(CS2)이 공급됨으로써, 보호막(PF)을 제거한 후에 기판(W)의 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 대폭 저감할 수 있다.
예 4. 예 3에 관한 장치(1)에 있어서, 제어부(10)는, 기판(W)의 주연부(Wc)에 제3 약액(CS3)이 공급된 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 제거하기 위한 제4 약액(CS4)이며, 제3 약액(CS3)과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 제4 약액(CS4)을 공급하도록, 보호막 세정부(400)를 제어하는 것을 추가로 실행하고 있어도 된다. 강한 산성을 갖는 약액(즉, 수소 이온 농도가 비교적 높은 약액)은, 금속 성분(M)에 대한 높은 세정성도 기대된다. 한편, 강한 산성을 갖는 약액은, 보호막(PF)에 대한 제거 성능이 낮은 경우가 있다. 그래서, 예 4의 장치(1)와 같이, 제4 약액(CS4)으로서 제3 약액(CS3)과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 약액이 사용됨으로써(즉, 제3 약액(CS3)으로서, 제4 약액(CS4)과 비교해서 강한 산성을 갖는 약액이 사용됨으로써), 비교적 강한 산성을 갖는 제3 약액(CS3)에 의해 금속 성분(M)을 충분히 제거하면서, 비교적 약한 산성을 갖는 제4 약액(CS4)에 의해 보호막(PF)도 충분히 제거할 수 있다.
예 5. 본 개시의 다른 예에 관한 기판 처리 방법은, 기판(W)의 표면(Wa)에, 금속을 함유하는 피막(MF)을 형성하는 것과, 기판(W)의 주연부(Wc)의 제1 위치(P1)에 피막(MF)을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액(CS1)을 공급하는 것과, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 피막(MF)이 건조한 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)의 제2 위치(P2)이며, 제1 위치(P1)보다도 기판(W)의 주연측인 제2 위치(P2)에, 피막(MF)을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액(CS2)을 공급하는 것을 포함한다. 예 5에 관한 기판 처리 방법에 의하면, 예 1의 장치(1)와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
예 6. 예 5에 관한 방법에 있어서, 제1 위치(P1)에 제1 약액(CS1)을 공급하는 것의 후이면서 또한 제2 위치(P2)에 제2 약액(CS2)을 공급하는 것 전에, 제1 약액(CS1)에 의해 용해된 피막(MF)을 건조시키도록, 기판(W)을 회전시키는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 예 2의 장치(1)와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
예 7. 예 5 또는 예 6에 관한 방법에 있어서, 기판(W)의 표면(Wa)에 피막(MF)을 형성하는 것 전에, 기판(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하는 것과, 제2 위치(P2)에 제2 약액(CS2)을 공급하는 것 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액(CS3)을 공급하는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 예 3의 장치(1)와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
예 8. 예 7에 관한 방법에 있어서, 기판(W)의 주연부(Wc)에 제3 약액(CS3)을 공급하는 것 후에, 기판(W)의 주연부(Wc)에, 보호막(PF)을 용해시키는 기능을 갖는 제4 약액(CS4)이며, 제3 약액(SC3)과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 제4 약액(CS4)을 공급하는 것을 더 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 예 4의 장치(1)와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
예 9. 본 개시의 다른 예에 관한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(RM)는, 예 5 내지 8 중 어느 것에 기재된 방법을 기판 처리 장치(1)에 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 이 경우, 예 5 내지 8 중 어느 것의 방법과 마찬가지의 작용 효과를 갖는다. 본 명세서에서, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(RM)에는, 일시적이지 않은 유형의 매체(non-transitory computer recording medium)(예를 들어, 각종 주기억 장치 또는 보조 기억 장치)나, 전파 신호(transitory computer recording medium)(예를 들어, 네트워크를 통해서 제공 가능한 데이터 신호)가 포함된다.
[실시예]
이하, 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
이하의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다. 먼저, 스텝 S11 내지 S17을 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하였다. 이어서, 상술한 스텝 S21 내지 S29를 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에의 레지스트막(MF)의 형성, 및 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 레지스트막(MF)의 세정을 행하였다. 이어서, 스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S43을 생략한 수순을 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 보호막(PF)의 세정, 및 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 레지스트막(MF)의 가열을 행하였다.
(비교예 1)
이하의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다. 먼저, 스텝 S11 내지 S17을 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에 보호막(PF)을 형성하였다. 이어서, 상술한 스텝 S21 내지 S29 중 스텝 S26, S27을 생략한 수순을 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 표면(Wa)에의 레지스트막(MF)의 형성, 및 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 레지스트막(MF)의 세정을 행하였다. 이어서, 스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S43을 생략한 수순을 실행함으로써, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 보호막(PF)의 세정, 및 웨이퍼(W)의 표면(Wa)의 레지스트막(MF)의 가열을 행하였다.
(금속 성분의 잔류량의 평가 방법)
실시예 1 및 비교예 1의 웨이퍼(W)에 대하여, 이하의 수순으로 금속 성분(M)의 잔류량을 평가하였다. 먼저, 수평형 기판 검사 장치에서 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)의 최표면을 산으로 접액하고, 접액에 의해 얻어진 액을 전량 회수하여 측정 시액으로 하였다. 이 측정 시액을 유도 결합 플라스마 질량 분석법(ICP-MS)에 의해 측정하였다. 측정으로 얻어진 질량을 원자수로 변환하고, 접액한 면적으로 제산함으로써 단위 면적당 원자수로 환산하였다. 실시예 1 및 비교예 1에서는, 웨이퍼(W)의 주연부(Wc)에서의 단부면(Wb) 및 이면(Wd)(도 18의 (b) 참조) 각각의 금속 성분(M)의 잔류량을 평가하였다.
(금속 성분의 잔류량의 평가 결과)
도 19의 (a)에 도시된 바와 같이, 이면(Wd), 단부면(Wb) 및 이면(Wd)+단부면(Wb)의 어느 경우든, 비교예 1에 비하여, 실시예 1이 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 더 삭감할 수 있음이 확인되었다.
(실시예 2)
스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S43을 생략하지 않고, 스텝 S44를 생략하도록 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다.
(비교예 2)
스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S43을 생략하지 않고, 스텝 S44를 생략하도록 변경한 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다.
(금속 성분의 잔류량의 평가 결과)
실시예 2 및 비교예 2의 웨이퍼(W)에 대하여, 실시예 1 및 비교예 1과 마찬가지의 수순으로 금속 성분(M)의 잔류량을 평가하였다. 그 결과, 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이, 단부면(Wb) 및 이면(Wd)+단부면(Wb)에 있어서, 비교예 2에 비하여, 실시예 2가 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 더 삭감할 수 있음이 확인되었다.
(실시예 3)
스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S43을 생략하지 않고 스텝 S44로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다. 즉, 실시예 3에서는, 스텝 S44를 2회 행하였다. 1회째의 스텝 S44에서 제4 약액(CS4)의 공급 시간은 13초로 하였다. 2회째의 스텝 S44에서 제4 약액(CS4)의 공급 시간은 5초로 하였다.
(실시예 4)
스텝 S41 내지 S48 중 스텝 S44를 생략하지 않고 스텝 S43으로 변경한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다. 즉, 실시예 4에서는, 스텝 S43을 2회 행하였다. 1회째의 스텝 S43에서 제3 약액(CS3)의 공급 시간은 13초로 하였다. 2회째의 스텝 S43에서 제3 약액(CS3)의 공급 시간은 5초로 하였다.
(실시예 5)
스텝 S41 내지 S48 중 어느 스텝도 변경 및 생략하지 않고 실행한 것 이외는, 실시예 1 내지 4와 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다. 스텝 S43에서 제3 약액(CS3)의 공급 시간은 13초로 하였다. 스텝 S44에서 제4 약액(CS4)의 공급 시간은 5초로 하였다.
(보호막의 잔사의 평가 방법)
실시예 3 내지 5의 웨이퍼(W)에 대하여, 이하의 수순으로 보호막(PF)의 잔사를 평가하였다. 먼저, 웨이퍼 단부 전용의 매크로 검사 장치에서, 보호막(PF)을 도포하기 전의 웨이퍼(W)의 단부면(Wb)의 이미지(촬상 화상)와, 보호막(PF)을 세정한 후의 웨이퍼(W)의 단부면(Wb)(도 18의 (b) 참조)의 이미지(촬상 화상)를 취득하였다. 이어서, 취득한 각 이미지를 비교하여, 증가된 잔사의 개수를 카운트하였다. 실시예 3 내지 5에서는, 3매의 웨이퍼(W)에 대하여, 각각의 보호막(PF)의 잔사를 평가하였다.
(보호막의 잔사의 평가 결과)
도 20에 도시된 바와 같이, 1매째, 2매째 및 3매째의 어느 경우든, 실시예 3이 주연부(Wc)(단부면(Wb))에 잔류하는 보호막(PF)의 잔사를 가장 삭감할 수 있는 것으로 확인되었다. 이에 대해, 실시예 5의 경우도 실시예 3과 동일 정도로 주연부(Wc)(단부면(Wb))에 잔류하는 보호막(PF)의 잔사를 삭감할 수 있음이 확인되었다. 또한, 실시예 4의 경우, 1매째, 2매째 및 3매째의 어느 경우든, 실시예 3 및 실시예 5와 비교해서 보호막(PF)의 잔사수가 현저하게 많았기 때문에, 계측할 수 없었다.
(실시예 6)
실시예 3과 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다.
(실시예 7)
실시예 4와 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다.
(실시예 8)
실시예 5와 마찬가지의 수순으로 웨이퍼(W)에 금속 함유의 레지스트막(MF)을 형성하였다.
(금속 성분의 잔류량의 평가 결과)
실시예 6 내지 8의 웨이퍼(W)에 대하여, 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2와 마찬가지의 수순으로 금속 성분(M)의 잔류량을 평가하였다. 그 결과, 도 21에 도시된 바와 같이, 이면(Wd), 단부면(Wb) 및 이면(Wd)+단부면(Wb)의 어느 경우든, 실시예 7이 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 가장 삭감할 수 있는 것으로 확인되었다. 이에 반해, 실시예 6의 경우에는, 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 가장 많이 잔류시키고 있는 것으로 확인되었다. 한편, 실시예 8의 경우에는, 실시예 6과 동일 정도로 주연부(Wc)에 잔류하는 금속 성분(M)을 삭감할 수 있음이 확인되었다.
이상으로, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 실시예 5 및 실시예 8과 같이, 스텝 S41 내지 S48 중 어느 스텝도 변경 및 생략하지 않고 실행한 경우에는, 보호막(PF)의 잔사수 및 금속 성분(M) 양쪽을 삭감할 수 있는 것으로 확인되었다.
1 : 기판 처리 시스템(기판 처리 장치)
2 : 도포 현상 장치(기판 처리 장치)
10 : 컨트롤러(제어부) 100 : 보호 처리부
200 : 성막부 300 : 피막 세정부
400 : 보호막 세정부 P1 : 위치(제1 위치)
P2 : 위치(제2 위치) CS1 :제1 약액
CS2 : 제2 약액 CS3 : 제3 약액
CS4 : 제4 약액 MF : 레지스트막(피막)
PF : 보호막 RM : 기록 매체
W : 웨이퍼(기판) Wa : 표면
Wc : 주연부

Claims (9)

  1. 기판의 표면에, 금속을 함유하는 피막을 형성하도록 구성된 성막부와,
    상기 기판의 주연부의 상기 피막을 세정하도록 구성된 피막 세정부와,
    제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판의 표면에 상기 피막을 형성하도록, 상기 성막부를 제어하는 것과,
    상기 기판의 주연부의 제1 위치에, 상기 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액을 공급하도록, 상기 피막 세정부를 제어하는 것과,
    상기 제1 약액에 의해 용해된 상기 피막이 건조한 후에, 상기 기판의 주연부의 제2 위치이며, 상기 제1 위치보다도 상기 기판의 주연측인 상기 제2 위치에, 상기 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액을 공급하도록, 상기 피막 세정부를 제어하는 것을 실행하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 위치에 상기 제1 약액이 공급된 후이면서 또한 상기 제2 위치에 상기 제2 약액이 공급되기 전에, 상기 제1 약액에 의해 용해된 상기 피막을 건조시키도록, 상기 기판을 회전시키는 것을 추가로 실행하는, 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에 보호막을 형성하는 보호 처리부와,
    상기 기판의 주연부의 상기 보호막을 세정하도록 구성된 보호막 세정부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판의 표면에 상기 피막이 형성되기 전에, 상기 기판의 주연부에 상기 보호막을 형성하도록 상기 보호 처리부를 제어하는 것과,
    상기 제2 위치에 상기 제2 약액이 공급된 후에, 상기 기판의 주연부에, 상기 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액을 공급하도록 상기 보호막 세정부를 제어하는 것을 추가로 실행하는, 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판의 주연부에 상기 제3 약액이 공급된 후에, 상기 기판의 주연부에, 상기 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제4 약액이며, 상기 제3 약액과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 상기 제4 약액을 공급하도록, 상기 보호막 세정부를 제어하는 것을 추가로 실행하는, 장치.
  5. 기판의 표면에, 금속을 함유하는 피막을 형성하는 것과,
    상기 기판의 주연부의 제1 위치에, 상기 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제1 약액을 공급하는 것과,
    상기 제1 약액에 의해 용해된 상기 피막이 건조한 후에, 상기 기판의 주연부의 제2 위치이며, 상기 제1 위치보다도 상기 기판의 주연측인 상기 제2 위치에, 상기 피막을 용해시키는 기능을 갖는 제2 약액을 공급하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 위치에 상기 제1 약액을 공급하는 것의 후이면서 또한 상기 제2 위치에 상기 제2 약액을 공급하는 것 전에, 상기 제1 약액에 의해 용해된 상기 피막을 건조시키도록, 상기 기판을 회전시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기판의 표면에 상기 피막을 형성하는 것 전에, 상기 기판의 주연부에 보호막을 형성하는 것과,
    상기 제2 위치에 상기 제2 약액을 공급하는 것 후에, 상기 기판의 주연부에, 상기 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제3 약액을 공급하는 것을 더 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판의 주연부에 상기 제3 약액을 공급하는 것 후에, 상기 기판의 주연부에, 상기 보호막을 용해시키는 기능을 갖는 제4 약액이며, 상기 제3 약액과 비교해서 수소 이온 농도가 낮은 상기 제4 약액을 공급하는 것을 더 포함하는, 방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 기판 처리 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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