KR20220112812A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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츠토무 츠츠이
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판을 처리하는 기판 처리 방법이며, (A) 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과, (B) 상기 (A) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치로부터, 당해 기판의 중심측을 향해, 제1 위치에서 반환하여, 다시 당해 주위 단부 위치로 복귀되도록 이동시키는 공정과, (C) 상기 (B) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치로부터, 당해 기판의 중심측을 향해, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치에서 반환하여, 다시 당해 주위 단부 위치로 복귀되도록 이동시키는 공정과, (D) 상기 (C) 공정 후, 상기 기판을 다시 가열하는 공정을 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템
본 개시는, 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 오리엔테이션 플랫부를 갖는 웨이퍼의 외주연에 형성된 포토레지스트막을 제거하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 웨이퍼를 그 중심점을 회전축으로 하여 회전시켜, 그 외주연에 용제를 도포한다.
일본 특허 공개 평8-107053호 공보
본 개시에 관한 기술은, 기판 표면에 형성된 도포막의 주연부를 제거할 때, 도포막의 형성에 사용된 도포액의 점도가 높고 또한 도포막의 두께가 큰 경우에도, 기판 표면의 주연 영역에 잔사가 발생하지 않도록 한다.
본 개시의 일 양태는, 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며, (A) 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과, (B) 상기 (A) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치로부터, 당해 기판의 중심측을 향해, 제1 위치에서 반환하여, 다시 당해 주위 단부 위치로 복귀되도록 이동시키는 공정과, (C) 상기 (B) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치로부터, 당해 기판의 중심측을 향해, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치에서 반환하여, 다시 당해 주위 단부 위치로 복귀되도록 이동시키는 공정과, (D) 상기 (C) 공정 후, 상기 기판을 다시 가열하는 공정을 포함한다.
본 개시에 의하면, 기판 표면에 형성된 도포막의 주연부를 제거할 때, 도포막의 형성에 사용된 도포액의 점도가 높고 또한 도포막의 두께가 큰 경우에도, 기판 표면의 주연 영역에 잔사가 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 웨이퍼 처리 시스템의 정면측의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 웨이퍼 처리 시스템의 배면측의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 도포 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 5는 도포 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도이다.
도 6은 열처리 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
도 7은 열처리 장치의 구성의 개략을 도시하는 횡단면도이다.
도 8은 도 1의 웨이퍼 처리 시스템에 있어서의 웨이퍼 처리의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 웨이퍼 처리 시의 웨이퍼 외주 영역의 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템이 갖는 열처리 장치의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 일반적으로, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 하는 경우가 있다.)에 대하여, 웨이퍼 표면에 레지스트액을 공급하여 레지스트막을 형성하는 처리 등을 포함하는 포토리소그래피 처리를 행하여, 당해 웨이퍼 상에 원하는 형상의 레지스트 패턴을 형성하고 있다.
또한, 레지스트 패턴을 형성할 때, 표면에 레지스트막이 형성된 웨이퍼에 용제를 공급하여 웨이퍼 주연 영역의 레지스트막을 제거하는 처리(EBR(Edge Bead Removal) 처리)가 행해진다. EBR 처리는, 예를 들어 웨이퍼를 반송하는 반송 장치에 있어서의 웨이퍼와의 접촉부가 오염되는 것을 방지하는 것 등을 목적으로 하여 행해진다.
특허문헌 1에서는, 웨이퍼의 외주연에 형성된 포토레지스트막을 제거할 때, 전술한 바와 같이, 웨이퍼를 그 중심점을 회전축으로 하여 회전시켜, 그 외주연에 용제를 도포하고 있다.
그런데, 통상 사용되는 점도가 낮은 레지스트액 대신에, 폴리이미드액과 같은 고점도의 도포액을 사용하여, 웨이퍼 상에 두꺼운 도포막을 형성하는 것이 생각되고 있다. 예를 들어, 웨이퍼 표면에 폴리이미드액을 토출하여 폴리이미드막을 형성하고, 포토리소그래피 처리에 의해 폴리이미드막 상에 회로 패턴을 형성하고, 그 후, 폴리이미드막을 웨이퍼로부터 박리하여 플렉시블 회로 기판으로서 사용하는 것 등이 생각되고 있다.
상술한 바와 같이 고점도의 도포액을 사용하여 웨이퍼 상에 두꺼운 도포막을 형성하는 경우도, EBR 처리가 행해진다. 단, 이 경우, EBR 처리 전에 웨이퍼를 가열하여, 웨이퍼 표면 상의 도포액의 유동성을 없앨 필요, 즉, 웨이퍼 표면 상의 도포막을 고화할 필요가 있다. 그러나, 본 발명자들이 예의 조사한 바에 의하면, 웨이퍼의 가열 처리 시간을 너무 길게 하면, EBR 처리 후의 웨이퍼 주연 영역에 도포액의 잔사가 발생하는 경우가 있다. 또한, 웨이퍼의 가열 처리 시간이 적절해도, EBR 처리로서, 특허문헌 1과 같이, 단순히, 웨이퍼를 그 중심점을 회전축으로 하여 회전시켜, 그 외주연에 용제를 도포하는 것만으로는, 마찬가지로, EBR 처리 후의 웨이퍼 주연 영역에 도포액의 잔사가 발생하는 경우가 있다.
그래서, 본 개시에 관한 기술은, 기판 표면에 형성된 도포막의 주연부를 제거할 때, 도포막의 형성에 사용된 도포액의 점도가 높고 또한 도포막의 두께가 큰 경우에도, 기판 표면의 주연 영역에 잔사가 발생하지 않도록 한다.
이하, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 번호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
(제1 실시 형태)
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 도 2 및 도 3은 각각, 도 1의 웨이퍼 처리 시스템(1)의 정면측 및 배면측의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 복수매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 반입출되는 카세트 스테이션(2)과, 웨이퍼(W)에 미리 정해진 처리를 실시하는 복수의 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(3)을 갖고 있다. 그리고, 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 카세트 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다. 또한, 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 당해 웨이퍼 처리 시스템(1)의 제어를 행하는 제어 장치(4)를 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)은, 예를 들어 카세트 반입출부(10)와 웨이퍼 반송부(11)로 나뉘어 있다. 예를 들어, 카세트 반입출부(10)는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 Y방향 부방향(도 1의 좌측 방향)측의 단부에 마련되어 있다. 카세트 반입출부(10)에는 카세트 적재대(12)가 마련되어 있다. 카세트 적재대(12) 상에는, 복수, 예를 들어 4개의 적재판(13)이 마련되어 있다. 적재판(13)은, 수평 방향의 X방향(도 1의 상하 방향)으로 일렬로 나란히 마련되어 있다. 이들 적재판(13)에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입출할 때, 카세트(C)를 적재할 수 있다.
웨이퍼 반송부(11)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 X방향으로 연장되는 반송로(20) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(21)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(21)는, 상하 방향 및 연직축 주위(θ방향)로도 이동 가능하고, 각 적재판(13) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제3 블록 G3의 전달 장치 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예를 들어 제1 내지 제3의 3개의 블록 G1, G2, G3이 마련되어 있다. 예를 들어, 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X방향 부방향측)에는 제1 블록 G1이 마련되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X방향 정방향측)에는 제2 블록 G2가 마련되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측(도 1의 Y방향 부방향측)에는 제3 블록 G3이 마련되어 있다.
제1 블록 G1에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제거 장치를 적용한 도포 장치(30)가 복수 마련되어 있다. 도포 장치(30)는, 예를 들어 상하 방향과 수평 방향으로 나란히 마련되어 있다. 또한, 도포 장치(30)의 수나 배치는 임의로 선택할 수 있다.
도포 장치(30)에서는, 예를 들어 도포액을 사용하여 웨이퍼(W) 상에 도포막을 형성하는 스핀 코팅이 행해진다. 스핀 코팅에서는, 예를 들어 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상으로 도포액을 토출함과 함께, 웨이퍼(W)를 회전시켜, 도포액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다. 또한, 도포 장치(30)에서는, 웨이퍼(W)의 주연 영역 상의 도포막을 제거하는 처리도 행해진다. 또한, 도포 장치(30)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.
예를 들어 제2 블록 G2에는, 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열 처리 등을 행하는 열처리 장치(40, 41)가 상하 방향과 수평 방향으로 나란히 마련되어 있다. 이들 열처리 장치(40, 41)의 수나 배치에 대해서도 임의로 선택할 수 있다. 또한, 열처리 장치(40)의 구체적인 구성에 대해서는 후술한다.
제3 블록 G3에는, 복수의 전달 장치(50)가 마련되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 제1 블록 G1 내지 제3 블록 G3에 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역 D가 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역 D에는, 예를 들어 웨이퍼 반송 장치(60)가 배치되어 있다.
웨이퍼 반송 장치(60)는, 예를 들어 Y방향, 전후 방향, θ방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(60a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(60)는, 웨이퍼 반송 영역 D 내를 이동하여, 주위의 제1 블록 G1, 제2 블록 G2 및 제3 블록 G3 내의 각 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(60)는, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이 상하로 복수대 배치되어, 예를 들어 각 블록 G1 내지 G3의 동일 정도의 높이의 장치로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 제3 블록 G3의 X방향 정방향측에는 웨이퍼 반송 장치(61)가 마련되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(61)는, 예를 들어 전후 방향, θ방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암(61a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(61)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 상하로 이동하여, 제3 블록 G3 내의 각 전달 장치(50)로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
상술한 제어 장치(4)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터이고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 장치의 구동계의 동작 등을 제어하여, 후술하는 웨이퍼 처리를 행하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 당해 기억 매체로부터 제어 장치(4)에 인스톨된 것이어도 된다.
다음으로, 상술한 도포 장치(30)의 구성에 대하여 설명한다. 도 4 및 도 5는 각각, 도포 장치(30)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도 및 횡단면도이다.
도포 장치(30)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 내부를 밀폐 가능한 처리 용기(100)를 갖고 있다. 처리 용기(100)의 웨이퍼 반송 장치(60)측의 측면에는, 웨이퍼(W)의 반입출구(도시하지 않음)가 형성되고, 당해 반입출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
처리 용기(100) 내의 중앙부에는, 기판 보유 지지부로서의 스핀 척(110)이 마련되어 있다. 스핀 척(110)은, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 것이고, 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 스핀 척(110)은, 수평한 상면을 갖고, 당해 상면에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(110) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(110)의 하방에는, 회전 기구로서의 척 구동부(111)가 마련되어 있다. 척 구동부(111)는, 예를 들어 모터 등을 구비하고 있고, 스핀 척(110)을 원하는 속도로 회전시킬 수 있고, 이로써, 스핀 척(110)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 원하는 속도로 회전시킬 수 있다. 또한, 척 구동부(111)에는, 예를 들어 실린더 등의 승강 구동원이 마련되어 있고, 이로써 스핀 척(110)이 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(110)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어, 회수하는 컵(112)이 마련되어 있다. 컵(112)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(113)과, 컵(112) 내의 분위기를 진공화하여 배기하는 배기관(114)이 접속되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이 컵(112)의 X방향 부방향(도 5 중 하측 방향)측에는, Y방향(도 5 중 좌우 방향)을 따라 연신되는 레일(120, 121)이 형성되어 있다. 레일(120, 121)은, 예를 들어 컵(112)의 Y방향 부방향(도 5 중 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y방향 정방향(도 5 중 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(120, 121)에는 각각, 제1 암(122), 제2 암(123)이 설치되어 있다.
제1 암(122)에는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 도포액으로서, 폴리이미드막을 형성하기 위한 폴리이미드액을 토출하여 웨이퍼(W) 상에 공급하는 PI 토출 노즐(124)이 지지되어 있다. PI 토출 노즐(124)로부터 웨이퍼(W)로 공급되는 폴리이미드액의 점도는 높고, 구체적으로는 1000cp 이상이다.
제1 암(122)은, 도 5에 도시하는 노즐 구동부(125)에 의해, 레일(120) 상을 이동 가능하다. 이로써, PI 토출 노즐(124)은, 컵(112)의 Y방향 정방향측의 외측에 설치된 대기부(126)로부터 컵(112) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있다. 또한, 제1 암(122)은, 노즐 구동부(125)에 의해 승강 가능하고, PI 토출 노즐(124)의 높이를 조절할 수 있다.
PI 토출 노즐(124)에는, 폴리이미드액의 공급원(도시하지 않음)이 접속되어 있다. 또한, PI 토출 노즐(124)과 상기 폴리이미드액의 공급원 사이의 공급관(도시하지 않음)에는, 폴리이미드액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군이 마련되어 있다.
제2 암(123)에는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 토출부로서의 용제 토출 노즐(127)이 지지되어 있다. 용제 토출 노즐(127)은, 웨이퍼(W)의 표면 상에 형성된 폴리이미드막의 주연부를 제거하는 제거액으로서, 폴리이미드막의 용제를 토출하여 웨이퍼(W) 상에 공급한다. 용제 토출 노즐(127)로부터 토출되는 용제는, 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈이다.
제2 암(123)은, 도 5에 도시하는 이동 기구로서의 노즐 구동부(128)에 의해, 레일(121) 상을 이동 가능하다. 이로써, 용제 토출 노즐(127)은, 컵(112)의 Y방향 부방향측의 외측에 설치된 대기부(129)로부터 컵(112) 내의 웨이퍼(W)의 주연 영역 상방까지 이동할 수 있다. 또한, 제2 암(123)은, 노즐 구동부(128)에 의해 승강 가능하고, 용제 토출 노즐(127)의 높이를 조절할 수 있다.
용제 토출 노즐(127)에는, 용제의 공급원(도시하지 않음)이 접속되어 있다. 또한, 용제 토출 노즐(127)과 상기 용제의 공급원 사이의 공급관(도시하지 않음)에는, 용제의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군이 마련되어 있다.
또한, PI 토출 노즐(124)이, 연직 방향 하방을 향해, 즉, 수평면에 대하여 수직으로, 폴리이미드액을 토출하는 것에 비해, 용제 토출 노즐(127)은, 수평면에 대하여 비스듬히 제거액을 토출한다. 또한, 용제 토출 노즐(127)은, 그 토출구가, 웨이퍼(W)의 외측을 향하도록 기울어져 있다.
계속해서, 열처리 장치(40)의 구성에 대하여 설명한다. 도 6 및 도 7은 각각, 열처리 장치(40)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도 및 횡단면도이다.
예를 들어 열처리 장치(40)는, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 하우징(130) 내에, 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(131)와, 웨이퍼(W)를 냉각 처리하는 냉각부(132)를 구비하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이 하우징(130)의 냉각부(132) 근방의 양측면에는, 웨이퍼(W)를 반입출하기 위한 반입출구(133)가 형성되어 있다.
가열부(131)는, 도 6에 도시한 바와 같이 상측에 위치하여 상하 이동 가능한 덮개체(140)와, 하측에 위치하고 그 덮개체(140)와 일체로 되어 처리실 S를 형성하는 열판 수용부(141)를 구비하고 있다.
덮개체(140)는, 하면이 개구된 대략 통 형상을 갖고, 후술하는 열판(142) 상에 적재된 웨이퍼(W)의 상면을 덮는다. 덮개체(140)의 상면 중앙부에는, 배기부(140a)가 형성되어 있다. 처리실 S 내의 분위기는, 배기부(140a)로부터 배기된다.
열판 수용부(141)의 중앙에는, 웨이퍼(W)가 적재되고, 해당 적재된 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(142)이 마련되어 있다. 열판(142)은, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있고, 열판(142)의 상면, 즉 웨이퍼(W)의 탑재면을 가열하는 히터(150)가 그 내부에 마련되어 있고, 열판(142)을 설정 온도로 조정할 수 있다. 히터(150)로서는, 예를 들어 전기 히터가 사용된다.
열판 수용부(141)에는, 열판(142)을 두께 방향으로 관통하는 승강 핀(151)이 마련되어 있다. 승강 핀(151)은, 실린더 등의 승강 구동부(152)에 의해 승강 가능하고, 열판(142)의 상면에 돌출되어 후술하는 냉각판(170)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
또한, 열판(142)과 냉각판(170) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해질 때, 덮개체(140)는 상승된다. 또한, 열판(142)에 웨이퍼(W)가 전달되고, 열판(142)에서 웨이퍼(W)를 가열할 때는, 덮개체(140)는 하강되어, 처리실 S를 형성한다.
열판 수용부(141)는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 열판(142)을 수용하여 열판(142)의 외주부를 보유 지지하는 환 형상의 보유 지지 부재(160)와, 그 보유 지지 부재(160)의 외주를 둘러싸는 대략 통 형상의 서포트 링(161)을 갖고 있다.
가열부(131)에 인접하는 냉각부(132)에는, 예를 들어 웨이퍼(W)를 적재하여 냉각하는 냉각판(170)이 마련되어 있다. 냉각판(170)은, 예를 들어 도 7에 도시한 바와 같이 대략 사각형의 평판 형상을 갖고, 가열부(131)측의 단부면이 원호 형상으로 만곡되어 있다. 냉각판(170)의 내부에는, 예를 들어 펠티에 소자 등의 냉각 부재(도시하지 않음)가 내장되어 있어, 냉각판(170)을 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각판(170)은, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 지지 암(171)에 지지되고, 그 지지 암(171)은, 가열부(131)측의 X방향을 향해 연신되는 레일(172)에 설치되어 있다. 냉각판(170)은, 지지 암(171)에 설치된 구동 기구(173)에 의해 레일(172) 상을 이동할 수 있다. 이로써, 냉각판(170)은, 가열부(131)측의 열판(142)의 상방까지 이동할 수 있다.
냉각판(170)에는, 예를 들어 도 7의 X방향을 따른 2개의 슬릿(174)이 형성되어 있다. 슬릿(174)은, 냉각판(170)의 가열부(131)측의 단부면으로부터 냉각판(170)의 중앙부 부근까지 형성되어 있다. 이 슬릿(174)에 의해, 가열부(131)측으로 이동한 냉각판(170)과, 열판(142) 상의 승강 핀(151)의 간섭이 방지된다. 도 6에 도시한 바와 같이 냉각부(132) 내에 위치하는 냉각판(170)의 하방에는, 승강 핀(175)이 마련되어 있다. 승강 핀(175)은, 승강 구동부(176)에 의해 승강할 수 있다. 승강 핀(175)은, 냉각판(170)의 하방으로부터 상승하여 슬릿(174)을 통과하여, 냉각판(170)의 상방으로 돌출되어, 예를 들어 반입출구(133)로부터 하우징(130)의 내부로 진입하는 웨이퍼 반송 장치(60)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
또한, 열처리 장치(41)의 구성은 열처리 장치(40)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 열처리 장치(40)와 열처리 장치(41)에서는, 사용되는 타이밍이 다르지만, 열판(142)의 설정 온도는 대략 동일하다. 구체적으로는, 열처리 장치(40)와 열처리 장치(41) 사이에 있어서의, 열판(142)의 설정 온도의 차는 10℃ 이하이다.
계속해서, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다. 도 8은, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼 처리의 일례를 설명하는 흐름도이다. 도 9는, 웨이퍼 처리 시의 웨이퍼 외주 영역의 상태를 도시하는 도면이다.
(폴리이미드막 형성 공정)
먼저, 예를 들어 제어 장치(4)의 제어 하, 웨이퍼(W) 상에 폴리이미드액이 공급되어 웨이퍼 표면 상에 폴리이미드막이 형성된다(스텝 S1).
구체적으로는, 먼저, 처리 대상의 웨이퍼(W)가, 카세트 적재대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되어, 처리 스테이션(3)의 제1 블록 G1의 도포 장치(30)로 반송되고, 스핀 척(110)에 흡착 유지된다. 또한, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 처리 대상의 웨이퍼(W)는, 예를 들어 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이 베어 실리콘 기판의 표면 상에 SiN막이 형성된 것이다.
계속해서, 대기부(126) 상의 PI 토출 노즐(124)이, 제어 장치(4)의 제어 하, 스핀 척(110)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 중심부의 상방까지 이동한다. 그 후, 스핀 척(110)에 의해 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, PI 토출 노즐(124)로부터 폴리이미드액이 토출되어 당해 웨이퍼(W)의 표면 상에 공급된다. 공급된 폴리이미드액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 전면에 확산되어, 당해 웨이퍼(W)의 표면 상에 폴리이미드막이 형성된다. 여기서는, 후술하는 제2 가열 공정 후의 폴리이미드막의 막 두께가 10㎛ 이상이 되도록, 폴리이미드막이 형성된다.
또한, 도 9의 (A)에 도시한 바와 같이, 이 폴리이미드막 형성 공정에 있어서, 폴리이미드막 F는, 웨이퍼(W)의 주위 단부 부근에 있어서 융기되도록 형성된다.
(제1 가열 공정)
계속해서, 제어 장치(4)의 제어 하, 폴리이미드막이 형성된 웨이퍼(W)가 열처리 장치(40)에 있어서 가열된다(스텝 S2).
구체적으로는, 도포 장치(30)에서의 폴리이미드막의 형성 후, 웨이퍼(W)가, 열처리 장치(40)로 반송되고, 설정 온도로 온도 조정된 열판(142) 상에 적재되어, 가열된다. 이로써, 폴리이미드막이, 목표의 열경화 상태보다도 낮은 경화 상태가 되어 용제에 대하여 적당히 용해되기 쉬워진다. 이 가열 공정에서는, 예를 들어 후술하는 제1 EBR 공정 및 제2 EBR 공정에 있어서 폴리이미드막의 형상이 무너지지 않을 정도, 즉, 웨이퍼 표면 상의 폴리이미드액의 유동성이 없어질 정도의 시간에 걸쳐서 가열된다.
또한, 제1 가열 공정에서 웨이퍼(W)의 가열에 사용되는 열처리 장치(40)의 열판(142)의 설정 온도는, 예를 들어 100℃ 내지 150℃이다.
(제1 EBR 공정)
다음으로, 도포 장치(30)에 있어서, 웨이퍼 표면의 주연 영역 상의 폴리이미드막의 제거 처리가 행해진다(스텝 S3). 구체적으로는, 도포 장치(30)에 있어서, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제 S의 토출처를, 웨이퍼(W)의 표면의 주위 단부 위치 P0과는 다른 제1 위치 P1로부터 당해 주위 단부 위치 P0까지의 범위를 이동시킨다. 더 구체적으로는, 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제 S의 토출처를, 웨이퍼(W)의 표면의 주위 단부 위치 P0으로부터, 웨이퍼 중심측을 향하도록 이동시킨 후, 웨이퍼 주연 영역 내의 제1 위치 P1에서 반환하여, 다시 주위 단부 위치 P0으로 복귀되도록 이동시킨다.
더 구체적으로는, 열처리 장치(40)에서의 가열 후, 웨이퍼(W)가, 도포 장치(30)로 반송되어, 스핀 척(110)에 흡착 유지된다. 계속해서, 스핀 척(110)에 의해 웨이퍼(W)가 회전됨과 함께, 대기부(129) 상의 용제 토출 노즐(127)이, 스핀 척(110)에 흡착 유지된 웨이퍼(W)의 주연 영역 근방의 상방까지 이동된다. 그 후, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제의 토출이 개시되고, 용제 S의 토출처가 웨이퍼(W)의 외측으로부터 주위 단부 위치 P0을 거쳐서 제1 위치 P1에 이르도록, 용제 토출 노즐(127)이 웨이퍼(W)의 중심부를 향해 일정 속도로 연속적으로 이동된다. 그리고, 용제의 토출처가 제1 위치 P1에 이르면, 용제 토출 노즐(127)은, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 미리 정해진 시간, 그 이동이 정지된다. 또한, 상기 제1 위치 P1은, 폴리이미드막의 제거 폭이 원하는 값이 되도록 설정된다.
다음으로, 용제의 토출처가 주위 단부 위치 P0을 거쳐서 웨이퍼(W)의 외측으로 복귀되도록, 용제 토출 노즐(127)이 웨이퍼(W)의 외측을 향해 이동된다. 먼저, 용제의 토출처가, 후술하는 제2 위치 P2로부터 웨이퍼 중심측의 제3 위치 P3에 이르기까지, 용제 토출 노즐(127)은, 미리 정해진 거리 이동될 때마다, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 미리 정해진 시간, 그 이동이 정지된다. 상기 미리 정해진 거리, 즉 용제 토출 노즐(127)의 정지 간격은, 예를 들어 0.5㎜ 내지 1.0㎜이고, 또한 제2 위치 P2와 제3 위치 P3 사이의 거리는, 예를 들어 상기 정지 간격과 동등하다. 또한, 용제 토출 노즐(127)은, 용제의 토출처가 제3 위치 P3에서 미리 정해진 시간 정지된 후, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 용제의 토출처가 웨이퍼(W)의 외측에 이르기까지, 일정 속도로 연속적으로 이동된다.
이와 같이 하여, 제1 EBR 공정에서는, 용제 S의 토출처를 주위 단부 위치 P0으로 복귀되도록 이동시킬 때, 제2 EBR 공정과 용제의 토출 범위가 중복되는 부분에 대해서는, 용제 토출 노즐(127)을 일정 속도로 연속적으로 이동시키고, 중복되지 않는 부분에 대해서는, 단계적으로 용제 토출 노즐(127)을 이동시키고 있다.
또한, 제1 EBR 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수는, 예를 들어 1000 내지 2000rpm이고, 용제 토출 노즐(127)로부터 토출되는 용제의 유량은 10 내지 20ml/min이다.
(용제의 제거 공정)
스텝 S3의 폴리이미드막의 주연부의 제거 후, 도포 장치(30)에 있어서, 웨이퍼(W) 상의 용제액의 제거가 행해진다(스텝 S4). 구체적으로는, 웨이퍼 표면으로의 용제의 공급을 정지한 상태에서, 제1 EBR 공정이나 후술하는 제2 EBR 공정보다 높은 회전수로, 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
더 구체적으로는, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제의 토출이 정지되고, 당해 용제 토출 노즐(127)이 대기부(129) 상으로 이동됨과 함께, 스핀 척(110)의 회전수가 증가되어, 웨이퍼(W)의 회전수가 미리 정해진 회전수까지 상승되고, 그 상태에서, 미리 정해진 시간 유지된다. 이로써, 도 9의 (C)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연 영역 상에 존재하는, 폴리이미드막의 용해물을 포함하는 용제 S가, 웨이퍼(W)로부터 떨쳐내어져 제거된다.
또한, 본 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수는, 예를 들어 제1 EBR 공정이나 제2 EBR 공정 시의 1.5 내지 2.5배, 즉 1500 내지 5000rpm이다.
(제2 EBR 공정)
다음으로, 도포 장치(30)에 있어서, 웨이퍼 표면의 주연 영역 상의 폴리이미드막의 제거 처리가 다시 행해진다(스텝 S5). 구체적으로는, 도포 장치(30)에 있어서, 도 9의 (D)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제 S의 토출처를, 제1 위치 P1보다도 외측의 제2 위치 P2로부터 주위 단부 위치 P0까지의 범위를 이동시킨다. 더 구체적으로는, 웨이퍼(W)가 회전된 상태에서, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제 S의 토출처를, 웨이퍼(W)의 표면의 주위 단부 위치 P0으로부터, 웨이퍼(W)의 중심측을 향하도록 이동시킨 후, 제1 위치 P1보다도 외측의 제2 위치 P2에서 반환하여, 다시 주위 단부 위치 P0으로 복귀되도록 이동시킨다.
더 구체적으로는, 스핀 척(110)에 의한 웨이퍼(W)의 회전수가 저하됨과 함께, 대기부(129) 상의 용제 토출 노즐(127)이, 웨이퍼(W)의 주연 영역 근방의 상방까지 이동된다. 그 후, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제의 토출이 개시되고, 용제의 토출처가 웨이퍼(W)의 외측으로부터 주위 단부 위치 P0을 거쳐서 제2 위치 P2에 이르도록, 용제 토출 노즐(127)이 웨이퍼(W)의 중심부를 향해 일정 속도로 연속적으로 이동된다. 그리고, 용제의 토출처가 제2 위치 P2에 이르면, 용제 토출 노즐(127)은, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 미리 정해진 시간, 그 이동이 정지된다. 또한, 상기 제2 위치 P2는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 직경이 300㎜인 경우, 웨이퍼(W)의 에지, 즉 측단부면으로부터 1.0 내지 1.5㎜의 위치이다.
다음으로, 용제의 토출처가 주위 단부 위치 P0을 거쳐서 웨이퍼(W)의 외측으로 복귀되도록, 용제 토출 노즐(127)이 웨이퍼(W)의 외측을 향해 이동된다. 먼저, 용제의 토출처가, 제2 위치 P2보다 외측의 제4 위치 P4에 이르기까지, 용제 토출 노즐(127)은, 미리 정해진 거리 이동될 때마다, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 미리 정해진 시간, 그 이동이 정지된다. 상기 미리 정해진 거리, 즉 용제 토출 노즐(127)의 정지 간격은, 예를 들어 0.5㎜ 내지 1.0㎜이다. 또한, 용제 토출 노즐(127)은, 제거액의 토출처가 제4 위치 P4에서 미리 정해진 시간 정지된 후, 용제의 토출이 계속된 상태에서, 용제의 토출처가 웨이퍼(W)의 외측에 이르기까지, 일정 속도로 연속적으로 이동된다.
본 공정 이전의 공정이 종료된 시점에서, 웨이퍼(W)에 있어서의 도포막의 제거 영역인 웨이퍼 주연 영역 내의 외측 부분에, 폴리이미드막 F가 남아 있었다고 해도, 즉, 잔류 폴리이미드막 F1이 존재했다고 해도, 본 공정에서 당해 잔류 폴리이미드막 F1을 제거할 수 있다.
또한, 제2 EBR 공정은, 상술한 것으로부터 명확한 바와 같이, 제1 EBR 공정과 대략 마찬가지의 공정이지만, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제의 토출처의 경로에 있어서의 반환 위치가 다르다.
또한, 제2 EBR 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수는, 제1 EBR 공정 시와 대략 동일하며, 예를 들어 1000 내지 2000rpm이고, 제1 EBR 공정 시의 웨이퍼(W)의 회전수와의 차는, 예를 들어 300rpm 이하이다. 또한, 제2 EBR 공정에 있어서, 용제 토출 노즐(127)로부터 토출되는 용제의 유량은 10 내지 20ml/min이다.
(건조 공정)
스텝 S5의 폴리이미드막의 주연부의 제거 후, 도포 장치(30)에 있어서, 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행해진다(스텝 S6). 구체적으로는, 웨이퍼 표면으로의 용제의 공급을 정지한 상태에서, 제1 EBR 공정이나 제2 EBR 공정보다 높은 회전수로, 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
더 구체적으로는, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제의 토출이 정지되고, 당해 용제 토출 노즐(127)이 대기부(129) 상으로 이동됨과 함께, 스핀 척(110)의 회전수가 증가되어, 웨이퍼(W)의 회전수가 미리 정해진 회전수까지 상승되고, 그 상태에서, 미리 정해진 시간 유지된다. 이로써, 도 9의 (E)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)가 건조되고, 또한 당해 웨이퍼(W)의 주연 영역 상에, 폴리이미드막 F가 존재하지 않는 상태가 된다.
또한, 본 공정에서의 웨이퍼(W)의 회전수는, 예를 들어 1500 내지 5000rpm이다.
(제2 가열 공정)
계속해서, 제어 장치(4)의 제어 하, 건조된 웨이퍼(W)가 열처리 장치(41)에 있어서 가열된다(스텝 S6).
구체적으로는, 도포 장치(30)에서의 웨이퍼(W)의 건조 후, 웨이퍼(W)가, 열처리 장치(41)로 반송되어, 설정 온도로 온도 조정된 열판(142) 상에 적재되어, 가열된다. 여기서는, 폴리이미드막이, 더 경화되어, 미리 정해진 막 두께가 되도록 가열이 행해진다.
또한, 제2 가열 공정에서 웨이퍼(W)의 가열에 사용되는 열처리 장치(41)의 열판(142)의 설정 온도는, 제1 가열 공정에서 웨이퍼(W)의 가열에 사용되는 열처리 장치(40)의 열판과 마찬가지로, 예를 들어 100℃ 내지 150℃이다.
제2 가열 공정 후, 웨이퍼(W)는 카세트(C)로 복귀된다. 이로써, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
또한, 카세트(C)로 복귀된 웨이퍼(W)는, 예를 들어 다른 웨이퍼 처리 시스템에 있어서, 포토리소그래피 처리에 의해 폴리이미드막 상에 회로 패턴이 형성된다. 그리고, 웨이퍼 상의 폴리이미드막은 당해 웨이퍼(W)로부터 박리되어 플렉시블 회로 기판으로서 사용된다.
계속해서, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리의 효과에 대하여 설명한다.
고점도의 도포액을 사용하여 웨이퍼(W) 상에 두꺼운 도포막을 형성하여, 종래의 EBR 처리를 행하는 경우, 당해 EBR 처리 전에 웨이퍼의 가열 처리가 필요하다. 왜냐하면, 가열 처리에 의해 도포막을 경화시키지 않으면, EBR 공정에서 형성되는 도포막의 측단부의 형상이 그 후 손상되기 때문이다. 그러나, 본 발명자들이 예의 조사한 바에 의하면, 웨이퍼의 가열 처리의 시간을 너무 길게 하면, EBR 처리 후의 웨이퍼 주연 영역에 도포액의 잔사가 발생하는 경우가 있었다. 또한, 본 발명자들이 예의 조사한 바에 의하면, 종래의 EBR 처리를 행하기 전과 후로 나누어 웨이퍼의 가열 처리를 행한 경우, EBR 처리 전의 가열 시간 등을 적절하게 설정함으로써, EBR 공정에서 형성되는 도포막의 측단부의 형상이 손상되는 일 없이, 상기 도포액의 잔사가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이 판명되었다. 그러나, 상술한 바와 같이 적절하게 설정했다고 해도, EBR 처리 전의 가열 처리 후로부터 EBR 처리 개시 전까지의 시간의 길이 등에 따라서는, 웨이퍼(W)의 도포막의 제거 영역 내에 있어서의 외측 부분에 도포액의 잔사가 발생하는 경우가 있었다. 상술한, 웨이퍼(W)의 도포막의 제거 영역 내에 있어서의 외측 부분이란, 예를 들어 웨이퍼(W)의 직경이 300㎜인 경우, 웨이퍼(W)의 에지, 즉 측단부면으로부터 0.8 내지 1.2㎜의 부분이다. 또한, EBR 처리 전의 가열 처리 후로부터 EBR 개시 전까지의 시간이 길면 잔사가 발생하는 이유로서는, 예를 들어 EBR 처리 전의 가열 처리 직후의 도포막이 습윤 상태였다고 해도, EBR 처리 개시까지의 사이에 도포막이 건조되어 고화되어 버리는 것 등이 생각된다.
상술한 점을 감안하여, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리에는, 폴리이미드액의 공급에 의해 폴리이미드막이 표면에 형성된 웨이퍼를 가열하는 제1 가열 공정과, 제1 가열 공정 후, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 용제 토출 노즐(127)로부터의 용제 S의 토출처를, 웨이퍼(W)의 표면의 주위 단부 위치 P0과는 다른 제1 위치 P1로부터 당해 주위 단부 위치 P0까지의 범위에서 변화시키는 제1 EBR 공정과, 제1 EBR 공정 후, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 용제의 토출처를 제1 위치 P1보다도 외측의 제2 위치 P2로부터 주위 단부 위치 P0까지의 범위에서 변화시키는 제2 EBR 공정과, 제2 EBR 공정 후, 웨이퍼(W)를 다시 가열하는 제2 가열 공정이 포함되어 있다.
즉, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리는, 상기 제1 EBR 공정 및 제2 EBR 공정을 포함하는 EBR 처리의 전과 후로, 웨이퍼를 가열하는 공정을 나누어, 상기 제1 가열 공정과 상기 제2 가열 공정으로 하고 있다. 그리고, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리는, EBR 처리에, 상기 제1 EBR 공정 및 제2 EBR 공정을 포함하고 있고, 웨이퍼(W)의 폴리이미드막의 제거 영역 내에 있어서의 외측 부분에 중점적으로 용제를 토출하도록 하고 있다. 따라서, 상기 제1 가열 공정과 상기 제2 가열 공정의 시간을 적절하게 설정하고 있으면, 상기 제1 가열 공정 후로부터 EBR 처리 개시 전까지의 시간, 즉 상기 제1 가열 공정 후로부터 제1 EBR 처리 개시 전까지의 시간 등의 길이 등에 관계 없이, 폴리이미드액의 잔사가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리에는, 상기 제1 EBR 공정 후이며 상기 제2 EBR 공정 전에, 웨이퍼(W)의 표면으로의 제거액의 공급을 정지한 상태에서, 상기 제1 EBR 공정 및 상기 제2 EBR 공정보다 높은 회전수로 웨이퍼를 회전시키는 공정이 포함되어 있다. 이로써, 제1 EBR 공정에서 발생한 폴리이미드막의 용해물을 포함하는 용제가, 웨이퍼(W)로부터 떨쳐내어져 제거되기 때문에, 예를 들어 웨이퍼 표면에 있어서의 제2 위치 P2보다도 웨이퍼 중심부측, 즉 내측의 영역 등에, 상기 용해물을 포함하는 용제에 기인한 잔사가 발생하는 일이 없다.
또한, 상기 제1 EBR 공정 후에 행해지는 상기 제2 EBR 공정에서는, 폴리이미드액의 토출처의 이동 경로의 반환 위치가, 상기 제1 EBR 공정에서의 동 반환 위치인 제1 위치 P1보다 내측의, 제2 위치 P2이다. 따라서, 상기 제1 EBR 공정에서 형성된 폴리이미드막의 단부가 제2 EBR 공정에서 용해되어 잔사물로서 웨이퍼 상에 남는 경우 등이 없다.
또한, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리에서는, 상기 제1 가열 공정과 상기 제2 가열 공정에서, 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(142)의 온도는 대략 동일하다. 따라서, 상술한 바와 같이 대략 동일한 온도의 열판(142)을 복수 마련해 두고 복수의 웨이퍼(W)를 순차 처리하는 경우에, 이어서 빈 열판(142)에서 처리할 수 있다. 그밖에, 주변 환경에 대한 온도 영향에 관하여 각 열판(142)에서 동일한 조건이 되기 때문에, 인접하는 복수 열판(142) 사이의 상호의 열영향을 억제하는 것이나, 어느 열판(142)에서 처리되는 경우라도 웨이퍼(W)의 반송로 내의 분위기가 웨이퍼(W)에 미치는 열영향을 고르게 하는 것이 용이해진다. 또한, 상술한 예와는 달리, 제1 가열 공정과 제2 가열 공정을 동일한 열판(142)에서 실시하는 경우, 열판(142)의 온도를 변경하는 시간이 짧기 때문에, 신속한 처리가 가능하다. 특별히 온도차가 없는 경우, 열판(142)의 온도를 변경할 필요가 없기 때문에, 더 신속한 처리가 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리에서는, 상기 제1 EBR 공정에서는, 용제 S의 토출처를 제1 위치 P1로부터 주위 단부 위치 P0으로 복귀되도록 이동시킬 때, 상기 제2 EBR 공정과 용제의 토출 범위가 중복되는 부분에 대해서는, 용제 토출 노즐(127)을 일정 속도로 연속적으로 이동시키고 있다. 그리고, 중복되지 않는 부분에 대해서는, 용제 토출 노즐(127)을 단계적으로 이동시키고 있다. 따라서, 상기 제1 EBR 공정에 있어서, 용제 S의 토출처를 제1 위치 P1로부터 주위 단부 위치 P0으로 복귀되도록 이동시킬 때 용제 토출 노즐(127)을 항상 단계적으로 이동시키는 경우에 비해, 상기 제1 EBR 공정과 상기 제2 EBR 공정을 포함하는 EBR 처리 전체에 필요로 하는 시간을 삭감할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 10은, 제2 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템이 갖는 열처리 장치(40a)의 구성의 개략을 도시하는 종단면도이다.
제1 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리 시스템과 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리 시스템에서는, 열처리 장치의 구성이 다르다.
본 실시 형태에 있어서의 웨이퍼 처리 시스템이 갖는 열처리 장치(40a)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 전술한 열처리 장치(40)와 달리, 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 처리 상태를 감시하기 위한 감시 수단으로서, 압력 센서(200)가, 처리실 S를 구성하는 덮개체(140)에 마련되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 웨이퍼 처리 시스템에 있어서의 웨이퍼 처리에는, 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태를 감시하는 공정이 더 포함된다. 구체적으로는, 제1 가열 공정에 있어서, 당해 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태가 압력 센서(200)를 사용하여 감시된다. 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태에 따라, 폴리이미드액의 용매의 휘발량이 바뀌고, 그 결과, 처리실 S 내의 압력이 바뀌기 때문이다.
제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태의 감시 결과는, 예를 들어 당해 웨이퍼보다 나중에 처리되는 웨이퍼(W)에 대한, 제1 가열 공정에서의 처리 조건(예를 들어, 열처리 시간)의 보정에 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 열처리 개시로부터 미리 정해진 경과된 시점에서, 압력 센서(200)에 의해 검출된 압력이 적정값보다 낮고, 제1 가열 공정에서의 열처리가 부족한 경우는, 나중에 처리되는 웨이퍼(W)의, 제1 가열 공정에서의 열처리 시간이 길어지도록 보정된다. 또한, 상술한 적정값은, 예를 들어 폴리이미드막의 목표 막 두께 등에 따라 미리 설정되어 기억부(도시하지 않음)에 기억되어 있다.
또한, 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태의 감시 결과를, 당해 웨이퍼(W)에 대한 제1 EBR 공정 및 제2 EBR 공정 중 적어도 어느 한쪽의 처리 조건(예를 들어, 용제 공급 시간)의 보정에 사용해도 된다. 제1 EBR 공정에서는, 용제 토출 노즐(127)이 미리 정해진 거리 이동될 때마다 용제의 토출이 계속된 상태에서 미리 정해진 시간 고정되는 기간이 있다. 따라서, 예를 들어 웨이퍼(W)의 열처리 종료 시에 압력 센서(200)에서 검출된 압력이 적정값보다 낮고, 제1 가열 공정에서의 열처리의 시간이 짧은 경우는, 제1 EBR 공정에서의 상기 미리 정해진 시간, 즉 1개소에서의 용제 공급 시간이 짧아지도록 보정된다.
또한, 감시된 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태가 적정하지 않은 경우, 구체적으로는, 압력 센서에서 검출된 값이 적정 범위 내에 들어가 있지 않은 경우, 그 취지를 통보하도록 해도 된다. 이 경우, 표시 장치(도시하지 않음)를 사용한 화면 표시에 의해 통보해도 되고, 음향 장치(도시하지 않음) 등을 사용한 소리(음성을 포함함)에 의해 통보해도 되고, 조명 장치 등을 사용한 광에 의해 통보해도 되고, 그 밖의 통보 양태여도 된다.
또한, 이상에서는, 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태를, 제1 가열 공정에 사용하는 열처리 장치(40a)의 덮개체(140)에 마련한 압력 센서(200)에서의 검지 결과에 기초하여 감시하고 있었다.
이것 대신에, 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태를, 열판(142) 등에 마련된 중량 센서에서의 검출 결과에 기초하여 감시해도 된다. 제1 가열 공정에서의 웨이퍼(W)의 열처리 상태에 따라, 폴리이미드액의 용매의 휘발량이 바뀌고, 그 결과, 열판(142) 상의 웨이퍼의 중량이 바뀌기 때문이다.
또한, 이상에서는, 도포액으로서 폴리이미드액을 사용하고 있었다. 단, 본 개시에 관한 기술은, 폴리이미드액을 사용하는 경우뿐만 아니라, 점도가 1000cP 이상으로 높은 다른 도포액을 사용하여 막 두께가 10㎛ 이상인 두꺼운 도포막을 형성하는 경우에도 유용하다.
이상에서는, 웨이퍼(W) 상에 폴리이미드막을 형성하는 처리를 행하는 도포 장치(30)에 있어서, 웨이퍼(W)의 주연 영역 상의 도포막을 제거하는 처리도 행하고 있었다. 이것 대신에, 웨이퍼(W)의 주연 영역 상의 도포막을 제거하는 처리를 행하는 장치를, 웨이퍼(W) 상에 폴리이미드막을 형성하는 처리를 행하는 장치와는 별체로서 마련하도록 해도 된다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기한 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
또한, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며,
(A) 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과,
(B) 상기 (A) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치와는 다른 제1 위치로부터 당해 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
(C) 상기 (B) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치로부터 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
(D) 상기 (C) 공정 후, 상기 기판을 다시 가열하는 공정과,
(E) 상기 (B) 공정 후이며 상기 (C) 공정 전에, 상기 기판의 표면으로의 제거액의 공급을 정지한 상태에서, 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정보다 높은 회전수로 상기 기판을 회전시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
상기 (1)에 의하면, 기판 표면에 형성된 도포막의 주연부를 제거할 때, 도포막의 형성에 사용된 도포액의 점도가 높고 또한 도포막의 두께가 큰 경우에도, 기판 표면의 주연 영역에 잔사가 발생하지 않도록 할 수 있다.
(2) 상기 (A) 공정과 상기 (D) 공정에 있어서의 기판의 온도는 대략 동일한, 상기 (1)에 기재된 기판 처리 방법.
(3) 상기 (B) 공정과 상기 (C) 공정에 있어서의 기판의 회전수는 대략 동일한, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 기판 처리 방법.
(4) (E) 상기 (A) 공정에서의 상기 기판의 처리 상태를 감시하는 공정을 더 포함하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 방법.
(5) 후속의 상기 기판에 대한 상기 (A) 공정에서의 처리 조건은, 상기 처리 상태의 감시 결과에 기초하여 보정되는, 상기 (4)에 기재된 기판 처리 방법.
(6) 상기 (A) 공정에 이어지는 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정 중 적어도 어느 한쪽에서의 처리 조건은, 당해 (A) 공정에서의 상기 처리 상태의 감시 결과에 기초하여 보정되는, 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 기판 처리 방법.
(7) 상기 도포액의 점도는 1000cp 이상인, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 방법.
(8) 상기 도포막의 막 두께는 10㎛ 이상인, 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 방법.
(9) 상기 도포막은, 상기 기판으로부터 박리되어, 가요성 회로 기판으로서 사용되는, 상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 기판 처리 방법.
(10) 기판을 처리하는 기판 처리 시스템이며,
기판을 가열하는 열판을 갖는 복수의 가열 장치와,
기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 회전시키는 회전 기구와, 제거액을 토출하는 토출부와, 상기 토출부를 이동시키는 이동 기구를 갖는, 제거 장치와,
제어 장치를 구비하고,
상기 제어 장치는,
(A) 하나의 상기 가열 장치에 있어서, 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과,
(B) 상기 (A) 공정 후, 상기 제거 장치에 있어서, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 토출부로부터의 상기 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치와는 다른 제1 위치로부터 당해 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
(C) 상기 (B) 공정 후, 상기 제거 장치에 있어서, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치로부터 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
(D) 상기 (C) 공정 후, 다른 상기 가열 장치에 있어서, 상기 기판을 다시 가열하는 공정과,
(E) 상기 (B) 공정 후이며 상기 (C) 공정 전에, 상기 기판의 표면으로의 제거액의 공급을 정지한 상태에서, 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정보다 높은 회전수로 상기 기판을 회전시키는 공정
이 실행되도록, 상기 복수의 가열 장치 및 상기 제거 장치를 제어하도록 구성되고,
상기 하나의 가열 장치와 상기 다른 가열 장치에서, 상기 열판의 설정 온도가 대략 동일한, 기판 처리 시스템.
1: 웨이퍼 처리 시스템
4: 제어 장치
30: 도포 장치
40, 40a: 열처리 장치
41: 열처리 장치
110: 스핀 척
111: 척 구동부
127: 용제 토출 노즐
128: 노즐 구동부
142: 열판
F: 폴리이미드막
P0: 주위 단부 위치
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
S: 용제
W: 웨이퍼

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 방법이며,
    (A) 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과,
    (B) 상기 (A) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치와는 다른 제1 위치로부터 당해 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
    (C) 상기 (B) 공정 후, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치로부터 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
    (D) 상기 (C) 공정 후, 상기 기판을 다시 가열하는 공정과,
    (E) 상기 (B) 공정 후이며 상기 (C) 공정 전에, 상기 기판의 표면으로의 제거액의 공급을 정지한 상태에서, 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정보다 높은 회전수로 상기 기판을 회전시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (A) 공정과 상기 (D) 공정에 있어서의 기판의 온도는 대략 동일한, 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (B) 공정과 상기 (C) 공정에 있어서의 기판의 회전수는 대략 동일한, 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, (F) 상기 (A) 공정에서의 상기 기판의 처리 상태를 감시하는 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서, 후속의 상기 기판에 대한 상기 (A) 공정에서의 처리 조건은, 상기 처리 상태의 감시 결과에 기초하여 보정되는, 기판 처리 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 (A) 공정에 이어지는 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정 중 적어도 어느 한쪽에서의 처리 조건은, 당해 (A) 공정에서의 상기 처리 상태의 감시 결과에 기초하여 보정되는, 기판 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포액의 점도는 1000cp 이상인, 기판 처리 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포막의 막 두께는 10㎛ 이상인, 기판 처리 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도포막은, 상기 기판으로부터 박리되어, 가요성 회로 기판으로서 사용되는, 기판 처리 방법.
  10. 기판을 처리하는 기판 처리 시스템이며,
    기판을 가열하는 열판을 갖는 복수의 가열 장치와,
    기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지된 기판을 회전시키는 회전 기구와, 제거액을 토출하는 토출부와, 상기 토출부를 이동시키는 이동 기구를 갖는, 제거 장치와,
    제어 장치를 구비하고,
    상기 제어 장치는,
    (A) 하나의 상기 가열 장치에 있어서, 도포액의 공급에 의해 도포막이 표면에 형성된 상기 기판을 가열하는 공정과,
    (B) 상기 (A) 공정 후, 상기 제거 장치에 있어서, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 토출부로부터의 상기 제거액의 토출처를, 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치와는 다른 제1 위치로부터 당해 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
    (C) 상기 (B) 공정 후, 상기 제거 장치에 있어서, 상기 기판을 회전시키면서, 상기 제거액의 토출처를, 상기 제1 위치보다도 외측의 제2 위치로부터 당해 기판의 표면의 주위 단부 위치까지의 범위를 이동시키는 공정과,
    (D) 상기 (C) 공정 후, 다른 상기 가열 장치에 있어서, 상기 기판을 다시 가열하는 공정과,
    (E) 상기 (B) 공정 후이며 상기 (C) 공정 전에, 상기 기판의 표면으로의 제거액의 공급을 정지한 상태에서, 상기 (B) 공정 및 상기 (C) 공정보다 높은 회전수로 상기 기판을 회전시키는 공정
    이 실행되도록, 상기 복수의 가열 장치 및 상기 제거 장치를 제어하도록 구성되고,
    상기 하나의 가열 장치와 상기 다른 가열 장치에서, 상기 열판의 설정 온도가 대략 동일한, 기판 처리 시스템.
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