KR101529741B1 - 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체 - Google Patents

현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 현상액을 기판에 균일성 높게 공급하여 수율의 저하를 억제할 수 있는 현상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액을 무화시키는 표면 처리액 무화 수단과, 무화된 상기 표면 처리액을 상기 기판에 분무하는 제1 분무 노즐과, 상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 행하기 위한 현상액 토출 노즐을 구비하도록 현상 장치를 구성한다. 무화된 표면 처리액은 액상 상태의 표면 처리액에 비하여 기판에 대한 표면 장력이 낮으므로, 기판 상에서 응집되는 것이 억제되어, 용이하게 기판 전체에 공급할 수 있어 기판의 습윤성을 높일 수 있다. 그 결과로, 현상액을 균일성 높게 기판에 공급할 수 있어 수율의 저하를 억제할 수 있다.

Description

현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체{DEVELOPING DEVICE, DEVELOPING METHOD AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 그 표면에 레지스트가 도포되고, 추가로 노광된 기판을 현상 처리하는 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 제조 공정의 하나인 포토레지스트 공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 함)의 표면에 레지스트를 도포하고, 이 레지스트를 미리 정해진 패턴으로 노광한 후에 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고 있다. 이러한 처리는, 일반적으로 레지스트의 도포, 현상을 행하는 도포, 현상 장치에 노광 장치를 접속한 시스템을 이용하여 행해진다.
이 도포, 현상 장치에는 레지스트가 도포된 웨이퍼에 현상액을 공급하여 현상하는 현상 모듈(현상 장치)이 설치되어 있다. 현상 모듈은, 웨이퍼를 유지하는 기판 유지부와, 배액 수단 및 배기 수단을 구비하고, 그 기판 유지부에 유지된 웨이퍼를 둘러싸도록 설치된 컵체를 갖는 현상 처리부를 포함하고 있다. 또한, 현상 모듈에는 웨이퍼에 현상액을 공급하기 위한 현상액 토출 노즐과, 웨이퍼에 순수를 공급하는 순수 토출 노즐이 설치되어 있다.
상기 현상 장치에 있어서의 처리 공정에 대해서 간단히 설명하면, 먼저, 예컨대 상기 기판 유지부를 통하여 수직축 주위로 회전하는 웨이퍼의 중심부에 순수 토출 노즐로부터 순수가 공급되고, 원심력에 의해 그 순수가 상기 중심부로부터 둘레 가장자리부로 퍼진다. 이것에 의해 웨이퍼 표면을 적셔 현상 시의 현상액의 습윤성을 높이는, 소위 프리웨트(prewet) 처리를 행한다. 이 프리웨트 처리로서는 순수 대신에 현상액을 이용하는 경우가 있고, 이 경우 상기 현상액은, 현상 목적이 아니라 상기 액막을 형성할 때에 웨이퍼 표면의 습윤성을 높일 목적으로 이용된다.
프리웨트 처리 후, 현상액 토출 노즐로부터 웨이퍼 표면에 현상액을 토출시키고, 그 현상액 토출 노즐을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동시켜 웨이퍼에 소용돌이형으로 현상액을 공급한다. 공급된 현상액은, 프리웨트 처리된 웨이퍼의 표면을 넓게 적셔 액막을 형성한다. 그 후, 순수 토출 노즐로부터 웨이퍼에 순수가 공급되고, 상기 현상액이 웨이퍼(W)로부터 씻겨져 제거된다.
그런데 노광 장치에 의한 노광으로는 액침 노광이 널리 행해지고 있고, 그 경향에 따라, 액침 노광 시에 이용되는 액체의 영향을 억제하기 위해서 레지스트의 고발수성화가 진행되고 있다. 그러나, 이와 같이 높은 발수성을 갖는 레지스트를 현상할 때에는, 상기 프리웨트 처리를 행하거나 상기 액막을 형성할 때에, 현상액이나 순수가 그 표면 장력에 의해 조금이라도 습윤성이 좋은 부분에 모이게 된다.
웨이퍼(W)의 모식도인 도 16을 이용하여 구체적으로 설명한다. 상기 프리웨트 처리가 시작되어 웨이퍼(W)의 표면에서 중심부로부터 둘레 가장자리부를 향해 순수가 퍼질 때에, 도면 중 사선으로 나타낸 순수로 젖은 영역(200)은 습윤성이 높아지지만, 순수가 공급되지 않는 영역(201)은 여전히 습윤성이 낮다. 이와 같이 웨이퍼(W)에 습윤성이 높은 영역(200)이 형성되면, 계속해서 웨이퍼(W)에 순수가 공급되어도, 그 표면 장력에 의해 순수는 영역(200)에 모이고, 이 영역(200)을 통과하여 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 흘러내린다. 그 결과로, 영역(201)은 순수로 젖지 않은 채 프리웨트 처리가 종료된다. 그리고, 프리웨트 처리의 종료 후에 현상액이 공급되어도, 현상액은 습윤성이 높은 영역(200)에서는 퍼지지만, 프리웨트 처리의 순수와 마찬가지로 그 표면 장력에 의해 영역(201)에는 골고루 미치지 않고, 결과적으로 현상액이 골고루 미치지 않은 영역(201)은 현상되지 않고 처리가 끝나게 된다.
또한, 처리량의 향상을 도모하기 위해서 웨이퍼가 대형화하는 경향이 있고, 현재에는 예컨대 직경 450 ㎜의 웨이퍼를 이용하는 것이 검토되고 있지만, 그와 같이 대형의 웨이퍼를 이용한 경우에는, 전술한 바와 같이 현상액으로 젖지 않는 지점도 많이 발생하여 현상 결함이 보다 일어나기 쉽게 될 우려가 있다.
상기한 바와 같이 웨이퍼를 회전시키면서 현상액을 공급하는 대신에 웨이퍼를 정지 상태로 두고, 웨이퍼의 직경을 커버하는 슬릿 형상의 토출구를 구비한 현상액 토출 노즐을 웨이퍼의 일단으로부터 타단으로 이동시키면서 현상액을 공급하여 현상액의 액막을 형성하고, 그 후 웨이퍼(W)를 정지 상태로 유지하는 현상 방법도 있다. 그러나 레지스트의 발수성이 높아지면, 이 방법을 이용하더라도 상기한 이유로 균일한 액막을 형성하는 것이 어렵게 될 우려가 있다. 그리고, 이들 현상 방법에서 균일한 액막을 형성하기 위해서 웨이퍼에 공급하는 현상액의 양을 늘리는 것도 생각할 수 있지만, 현상 처리에 필요한 시간이 길어져서 처리량이 저하하게 되어 고비용으로 되어 버린다.
특허문헌 1에는 현상액의 미스트를 분무하는 현상 장치에 대해서 기재되어 있지만, 기술한 문제에 대해서는 기재되어 있지 않아 그 문제를 해결할 수 없다.
일본 특허 공개 제2000-232058호
본 발명은 이러한 사정 하에 이루어진 것으로서, 그 목적은, 현상액을 기판에 균일성 높게 공급하여 수율의 저하를 억제할 수 있는 현상 장치, 현상 방법 및 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 현상 장치는, 표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 연직축 둘레로 회전 가능하게 또한 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
상기 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액을 저류하는 탱크부와, 이 탱크부 내의 표면 처리액에 초음파를 인가하여, 입경이 3 ㎛ 이하인 미스트를 생성하여 무화하기 위한 진동자가 설치되어 있고, 상기 미스트를 반송하는 캐리어 가스를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급부에 접속된 표면 처리액 무화 수단과,
무화된 상기 표면 처리액을 상기 기판에 분무하는 제1 분무 노즐과,
상기 기판 유지부에 유지된 기판의 중앙부와 둘레부의 사이에서 상기 제1 분무 노즐을 이동시키기 위한 이동 기구와,
상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 행하기 위한 현상액 토출 노즐과,
상기 제1 분무 노즐을 기판의 중앙부와 둘레부 사이에서 이동시키면서, 상기 기판 유지부 상에서 회전하는 기판의 표면에, 상기 제1 분무 노즐로부터 무화된 표면 처리액을 분무하도록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 표면 처리액 무화 수단은, 캐리어 가스 공급부로부터 무화부에 공급되는 캐리어 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 유량 제어부에 대하여 캐리어 가스의 유량에 관한 제어 신호를 출력하여도 좋다.
상기 현상액 토출 노즐이 설치되는 대신에,
현상액을 무화하는 현상액 무화 수단과,
상기 기판에 무화된 현상액을 분무하여 현상을 행하기 위한 제2 분무 노즐을 포함하여도 좋다. 이 경우에, 상기 제1 분무 노즐로부터 분무되는 표면 처리액은 기판 현상액을 포함하고, 상기 제2 분무 노즐로부터 분무되는 현상액의 농도는, 상기 표면 처리액에 포함되는 현상액의 농도보다 높아도 좋다.
또한, 상기 현상액이 공급된 기판에 세정액을 공급하여 기판을 세정하기 위한 세정액 토출 노즐과,
상기 현상액 토출 노즐 또는 상기 제2 분무 노즐과, 상기 세정액 토출 노즐의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 현상액 토출 노즐 또는 제2 분무 노즐로부터 기판에 현상액을 공급하는 단계와, 계속해서 세정액 토출 노즐로부터 세정액을 토출하는 단계를 반복하여 행하도록 제어 신호를 출력하여도 좋다. 상기 기판의 표면의 물에 대한 정적 접촉각은 80° 이상이다.
본 발명의 현상 방법은, 표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 수평으로 유지하고, 연직축 둘레로 회전시키는 공정과,
상기 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액에 초음파를 인가하여, 입경이 3㎛ 이하인 미스트로 무화하는 공정과,
상기 미스트를 캐리어 가스로 운반하여, 제1 분무 노즐에 공급하는 공정과,
상기 기판의 중앙부와 둘레부의 사이에서 상기 제1 분무 노즐을 이동시키면서, 상기 제1 분무 노즐로부터 회전하는 기판에 무화된 표면 처리액을 분무하는 공정과,
현상액 토출 노즐로부터 상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미스트를 반송하는 캐리어 가스의 유량을 제어하는 공정을 포함하여도 좋다.
또한, 현상액 토출 노즐로부터 상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 실시하는 공정을 행하는 대신에,
현상액을 무화하는 공정과,
제2 분무 노즐로부터 상기 기판에 무화된 현상액을 분무하여 현상을 행하는 공정을 포함하여도 좋다. 이 경우에, 제1 분무 노즐로부터 분무되는 표면 처리액은 기판 현상액을 포함하고, 상기 제2 분무 노즐로부터 분무되는 현상액의 농도는, 상기 표면 처리액에 포함되는 현상액의 농도보다 높아도 좋다.
또한, 현상액 토출 노즐 또는 제2 분무 노즐로부터 기판에 현상액을 공급하는 공정과, 이어서, 세정액 토출 노즐로부터 기판에 세정액을 토출하여 기판을 세정하는 공정을 반복적으로 실행하여도 좋다.
또한, 본 발명의 기억 매체는, 기판에 대한 현상 처리를 행하는 현상 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램은, 전술한 현상 방법을 실시하기 위한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 현상 장치는, 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액을 무화시키는 표면 처리액 무화 수단과, 무화된 상기 표면 처리액을 상기 기판에 분무하는 분무 노즐을 구비하고 있다. 무화된 표면 처리액은, 액상 상태의 표면 처리액에 비하여 기판에 대한 표면 장력이 낮으므로, 기판 상에서의 응집이 억제되기 때문에, 용이하게 기판 전체에 공급할 수 있어 상기 습윤성을 높일 수 있다. 그 결과로, 현상액을 균일성 높게 기판에 공급할 수 있기 때문에, 현상 결함을 억제하여 수율의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 현상 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 현상 장치의 평면도이다.
도 3은 상기 현상 장치에 설치된 현상액 토출 노즐 및 분무 노즐의 사시도이다.
도 4는 현상액 토출 노즐 및 분무 노즐이 이동하는 모습을 나타낸 설명도이다.
도 5는 상기 현상 장치에 의한 현상 공정을 나타낸 작용도이다.
도 6은 상기 현상 장치에 의한 현상 공정을 나타낸 작용도이다.
도 7은 상기 현상 장치에 의한 다른 현상 공정을 나타낸 작용도이다.
도 8은 상기 현상 장치의 다른 현상 공정을 나타낸 작용도이다.
도 9는 상기 현상 공정에 의해 웨이퍼 표면이 변화되는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 10은 다른 현상 장치를 나타낸 종단 측면도이다.
도 11은 상기 현상 장치의 횡단 측면도이다.
도 12는 상기 현상 장치의 현상액 분무 노즐의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 13은 상기 현상 장치를 구비한 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 14는 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 15는 상기 도포, 현상 장치의 종단 평면도이다.
도 16은 현상되는 웨이퍼의 표면을 나타낸 모식도이다.
본 발명의 현상 방법을 실시하는 현상 장치(1)에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 이 현상 장치(1)에는, 웨이퍼(W)의 이면측 중앙부를 흡착시켜 수평 자세로 유지하기 위한 기판 유지부인 스핀 척(11)이 설치되어 있다. 스핀 척(11)은 회전축(12)을 통하여 구동 기구(13)와 접속되어 있고, 스핀 척(11)의 회전축 상에 웨이퍼(W)의 중심이 위치하도록 설정되어 있다. 또한, 스핀 척(11)은 구동 기구(13)를 통하여 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 수직축 주위로 회전 및 승강 가능하게 구성되어 있고, 현상 처리 중에 있어서의 그 회전 속도는 후술하는 제어부(100)로부터 출력되는 제어 신호에 기초하여 제어된다.
스핀 척(11) 상의 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 하여 상방측이 개구되는 컵체(21)가 설치되어 있다. 이 컵체(21)는, 상부측이 사각형이고 하부측이 원통형인 외컵(22)과, 상부측이 내측으로 경사진 통형상의 내컵(23)으로 이루어지고, 외컵(22)의 하단부에 접속된 승강부(24)에 의해 외컵(22)이 승강하며, 또한, 내컵(23)은 외컵(22)의 하단측 내주면에 형성된 단차부로 밀어 올려져 승강 가능하게 구성되어 있다.
스핀 척(11)의 하방측에는 원형판(25)이 설치되어 있고, 이 원형판(25)의 외측에는 단면이 오목부 형상으로 형성된 액 수용부(26)가 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 액 수용부(26)의 바닥면에는 드레인 배출구(27)가 형성되어 있고, 웨이퍼(W)로부터 흘러 넘치거나 또는 비산되어 액 수용부(26)에 저류된 현상액이나 린스액은 이 드레인 배출구(27)를 통해 장치의 외부로 배출된다. 또한, 원형판(25)의 외측에는 단면이 산 형상인 링 부재(28)가 설치되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 원형판(25)을 관통하는 예컨대 3개의 기판 지지핀인 승강핀이 설치되어 있고, 이 승강핀과 도시하지 않은 기판 반송 수단의 협동 작용에 의해 현상 장치(1)로 반송된 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)에 전달된다.
현상 장치(1)는 현상액 토출 노즐(31), 제1 분무 노즐인 현상 미스트 분무 노즐(41) 및 순수 토출 노즐(51)을 구비하고 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 현상액 토출 노즐(31)의 하단에는, 수직 아래쪽으로 개구되고, 웨이퍼(W)의 표면에 대향하도록 형성된 슬릿 형상의 토출구(32)가 마련되어 있고, 스핀 척(11)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 띠 형상으로 현상액을 토출시킨다. 이 토출구(32)의 길이 방향은 상기 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로부터 중앙부측을 향하도록 형성되어 있다. 그 길이 방향의 크기(L1)는 예컨대 8 ㎜∼15 ㎜이며, 폭 방향의 크기(L2)는 예컨대 0.1 ㎜∼1 ㎜이다. 또한, 웨이퍼(W)에 현상액을 토출시킬 때의 토출구(32)와 웨이퍼(W) 사이의 거리는 예컨대 1 ㎜∼20 ㎜이다.
현상액 토출 노즐(31)에는 현상액 공급관(33)의 일단이 접속되고, 그 타단은 밸브나 매스플로우 컨트롤러 등에 의해 구성되는 유량 제어부(34)를 개재시켜 현상액 공급원(35)에 접속되어 있다. 유량 제어부(34)가 제어부(100)로부터 출력되는 제어 신호(d)를 수신함으로써 상기 토출구(32)로부터 웨이퍼(W)로의 현상액의 공급/정지가 제어된다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 현상 미스트 분무 노즐(41)의 하단에는 수직 아래쪽으로 개구되고, 웨이퍼(W)의 표면에 대향하도록 형성된 원형의 세공 형상의 토출구(42)가 마련되어 있고, 스핀 척(11)에 의해 유지된 웨이퍼(W)에 무화된 현상액(이하, 현상 미스트라 기재함)을 분무한다. 토출구(42)의 직경(L3)은 예컨대 10 ㎜∼30 ㎜이다. 현상 미스트 분무 노즐(41)에는 미스트 공급관(43)의 일단이 접속되고, 그 타단은 밸브(V1), 무화부(40) 및 유량 제어부(44)를 이 순서로 개재시켜 상기 현상액 공급원(35)에 접속되어 있다.
또한, 무화부(40)에는 가스 공급관(45)의 일단이 접속되고, 가스 공급관(45)의 타단은 유량 제어부(46)를 통하여 불활성 가스, 예컨대 N2 가스가 저류된 N2 가스 공급원(47)에 접속되어 있다. 유량 제어부(44, 46)는 밸브나 매스플로우 컨트롤러 등에 의해 구성되며, 제어부(100)로부터 출력되는 제어 신호(c, b)에 따라 하류측으로의 현상액, N2 가스의 유량을 제어한다. 밸브(V1)는 제어부(100)로부터 출력되는 제어 신호(e)에 따라 그 개폐가 제어된다.
무화부(40)는 현상액 공급원(35)으로부터 공급된 현상액을 저류하는 탱크와, 제어부(100)로부터 출력되는 제어 신호(f)에 따라 그 탱크에 저류된 현상액에 예컨대 초음파를 인가하여 현상 미스트를 생성시키기 위한 진동자를 구비하고 있다. 이 현상 미스트의 입자 직경은 예컨대 3 ㎛ 이하이며, 이 무화부(40)에서 생성된 현상 미스트는, 무화부(40)에 공급되는 캐리어 가스인 상기 N2 가스에 의해 미스트 공급관(43)을 하류측으로 통과하고, 그 N2 가스와 함께 분무 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)에 공급된다.
순수 토출 노즐(51)은, 그 하단에 수직 아래쪽으로 개구되어 웨이퍼(W)에 순수를 공급하는 토출구(52)를 구비하고 있다. 순수 토출 노즐(51)에는 순수 공급관(53)의 일단이 접속되고, 순수 공급관(53)의 타단은 밸브나 매스플로우 컨트롤러 등에 의해 구성되는 유량 제어부(54)를 통하여 순수 공급원(55)에 접속되어 있다. 유량 제어부(54)가 제어부(100)로부터의 제어 신호(a)를 수신함으로써 상기 토출구(52)로부터 웨이퍼(W)로의 순수의 공급/정지가 제어된다. 순수 토출 노즐(51)의 토출구(52)는, 현상 미스트 분무 노즐의 토출구(42)와 마찬가지로 원형의 세공 형상으로 형성되어 있다.
현상액 토출 노즐(31), 현상 미스트 분무 노즐(41), 순수 토출 노즐(51)은 노즐 아암(15a, 15b, 15c)의 일단측에 각각 지지되어 있고, 노즐 아암(15a, 15b, 15c)의 타단측은 도시하지 않은 승강 기구를 구비한 이동 기체(16a, 16b, 16c)에 접속되어 있다. 또한, 이동 기체(16a, 16c)는 가로 방향으로 신장되는 가이드 부재(17a)를 따라, 이동 기체(16b)는 상기 가이드 부재(17a)와 병렬로 배치된 가이드 부재(17b)를 따라 각각 가로 방향으로 이동할 수 있다.
상기 이동 기체(16a∼16c)에 의해 스핀 척(11)에 배치된 웨이퍼(W)에 대한 각 노즐(31, 41, 51)의 토출구(32, 42, 52)의 투영 영역은, 각각 웨이퍼(W)의 직경 상에서 이 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 이동할 수 있다. 도 4의 (a)는 현상 처리를 행할 때에 상기 현상액 토출 노즐(31)의 토출구(32)의 투영 영역(32a)이 이동하는 모습을 도시한 것으로서, 도 4의 (b)는 프리웨트 처리를 행할 때에 상기 현상 미스트 분무 노즐(41)의 토출구(42)의 투영 영역(42a)이 이동하는 모습을 나타낸 것이다. 도면 중의 P는 웨이퍼(W)의 중심을 나타내고 있다.
도 2에 있어서 부호 18a, 18b, 18c는 현상액 토출 노즐(31), 현상 미스트 분무 노즐(41), 순수 토출 노즐(51)의 각각의 대기부로서, 외컵(22)의 외측에 설치되어 있다. 각 노즐(31, 41, 51)은 웨이퍼(W)에 처리를 행하지 않을 때에 이들 대기부(18a∼18c)에서 대기한다.
계속해서 제어부(100)에 대해서 설명한다. 제어부(100)는, 예컨대 컴퓨터로 이루어지고, 도시되지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는 후술하는 작용에서 설명하는 현상 처리가 행해지도록 명령이 짜여진 예컨대 소프트웨어로 이루어진 프로그램이 저장되며, 이 프로그램이 제어부(100)에 의해 판독됨으로써 제어부(100)는 웨이퍼의 회전 속도, 노즐의 이동, 웨이퍼에 대한 현상액, 현상 미스트 및 순수의 공급 등을 제어한다. 이 프로그램은, 예컨대 하드디스크, 컴팩트디스크, 광자기 디스크 또는 메모리카드 등의 기억 매체에 수납된 상태로 프로그램 저장부에 저장된다.
이 현상 장치(1)에 반입되는 웨이퍼(W)의 표면에는 발수성 레지스트막이 형성되어 있고, 상기 레지스트막은 미리 정해진 패턴에 따라 노광 처리되고 있다. 이 레지스트의 물에 대한 정적 접촉각은 예컨대 80° 이상이다. 또한, 이 웨이퍼(W)의 크기는 예컨대 300 ㎜∼450 ㎜이다.
현상 장치(1)에 의해 웨이퍼(W)에 일련의 현상 처리를 행하는 절차에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다.
(스텝 S1: 웨이퍼의 반입)
먼저, 도시되지 않는 기판 반송 수단에 의해 이미 설명한 웨이퍼(W)가 현상 장치(1)에 반송되면, 이 기판 반송 수단과 도시하지 않은 승강핀의 협동 작용에 의해 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)에 전달되고, 계속해서, 외컵(22) 및 내컵(23)이 상승 위치로 설정된다. 계속해서, 스핀 척(11)이 미리 정해진 회전수, 예컨대 50 rpm∼100 rpm으로 회전하고, 현상 미스트 분무 노즐(41)이 대기부(18b)로부터 웨이퍼(W)의 중심부 상에 위치한다[도 5의 (a)]. 한편, 무화부(40)에서는 저류된 현상액에 초음파가 인가되어 현상 미스트(M)가 생성된다.
(스텝 S2: 현상 미스트에 의한 프리웨트 개시)
N2 가스가 무화부(40)에 공급되고, 이와 동시에 밸브(V1)가 개방된다. 무화부(40)의 현상 미스트(M)는 N2 가스에 의해 현상 미스트 분무 노즐(41)에 공급되며, 이 현상 미스트 분무 노즐(41)을 통해 N2 가스와 함께 웨이퍼(W)에 공급된다.
(스텝 S3: 웨이퍼 전체에 대한 프리웨트)
현상 미스트 분무 노즐(41)이 웨이퍼(W)의 중심부 상에서 둘레 가장자리부 상으로 이동하여, 웨이퍼(W) 전체에 현상 미스트(M)가 공급되어 프리웨트 처리가 행해진다[도 5의 (c)]. 웨이퍼(W)에 공급된 현상 미스트(M)는 안개 형상, 즉 작은 입자 형상이기 때문에, 그 레지스트에 대한 표면 장력이 현상액에 비하여 낮으므로, 웨이퍼(W)의 면내의 레지스트에 있어서 습윤성이 높은 지점에 응집되는 것이 억제되기 때문에, 웨이퍼(W) 면내 전체에 높은 균일성으로 공급되어, 웨이퍼(W) 표면 전체의 습윤성이 높아진다.
(스텝 S4: 현상액 공급 개시)
밸브(V1)가 폐쇄되어 현상 미스트 분무 노즐(41)로부터 현상 미스트(M) 및 N2 가스의 공급이 정지되고, 현상 미스트 분무 노즐(41)이 대기부(18b)로 되돌아가는 동시에, 대기부(18a)로부터 현상액 토출 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 상으로 이동한다. 웨이퍼(W)의 회전수가 예컨대 100 rpm이 되고, 현상액 토출 노즐(31)이 그 둘레 가장자리부 상에 띠 형상으로 현상액(D)을 토출시킨다[도 5의 (d)].
(스텝 S5: 현상액의 액막 형성)
현상액 토출 노즐(31)은, 현상액(D)을 공급하면서 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동하고, 현상액(D)은 웨이퍼(W)의 외측으로부터 내측을 향해 나선형으로 웨이퍼(W)의 표면에 공급된다. 그리고, 현상액 토출 노즐(31)은, 현상액(D)을 토출시킨 상태에서 웨이퍼(W)의 중심부 상에서 정지되고, 웨이퍼(W)의 회전수가 예컨대 2000 rpm이 되며, 웨이퍼(W)에 공급된 현상액(D)은, 현상 미스트(M)가 부착되어 습윤성이 높아진 웨이퍼(W) 표면에서, 회전하고 있는 웨이퍼(W)의 원심력의 작용에 의해 간극 없이 젖으면서 퍼지고, 그 표면 전체에 현상액(D)의 액막(E)이 형성되어[도 5의 (e)], 현상액(D)이 레지스트에 침투된다.
(스텝 S6: 현상액 공급 정지)
현상액 토출 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 중심부 상에서 정지되고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후, 현상액(D)의 공급이 정지되고, 현상액 토출 노즐(31)이 대기부(18a)로 되돌아가며, 순수 토출 노즐(51)이 대기부(18c)로부터 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동한다[도 5의 (f)].
(스텝 S7: 웨이퍼의 세정)
순수 토출 노즐(51)로부터 웨이퍼(W)에 세정액으로서의 순수(F)가 토출되고, 순수(F)는 회전하는 웨이퍼(W)의 원심력의 작용에 의해 웨이퍼(W)의 표면을 따라 외측으로 퍼진다. 이 순수(F)의 공급에 의해 레지스트막에 있어서, 현상액(D)에 의해 변질된 용해성 부분이 웨이퍼(W)의 표면으로부터 씻겨지고, 레지스트막에는 패턴을 형성하는 불용해성 부분이 남는다[도 6의 (g)].
(스텝 S8: 건조 처리)
순수(F)의 토출 개시로부터 미리 정해진 시간이 경과한 후, 이 순수(F)의 공급이 정지되고, 순수 토출 노즐(51)이 대기부(18c)로 되돌아가는 한편, 그 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 순수(F)가 비산되어 웨이퍼(W)가 건조된다[도 5의 (h)]. 그 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지되고, 외컵(22) 및 내컵(23)이 하강하여 도시하지 않은 기판 반송 수단에 의해 웨이퍼(W)가 반출되고, 현상 처리가 종료된다.
이 현상 장치(1)는, 웨이퍼(W)에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위해서 프리웨트 처리에서 이용되는 현상액을 무화시켜 현상 미스트를 생성하는 무화부(40)와, 상기 현상 미스트를 상기 웨이퍼(W)에 분무하는 현상 미스트 분무 노즐(41)을 구비하고 있다. 무화된 현상액은, 액상 상태의 현상액에 비하여 웨이퍼(W)에 대한 표면 장력이 낮으므로, 웨이퍼(W) 상에서 응집되는 것이 억제되기 때문에, 용이하게 그 표면 전체에 공급되어 상기 습윤성을 높일 수 있다. 그 결과로, 현상액을 균일성 높게 웨이퍼(W)에 공급할 수 있기 때문에, 정상적으로 현상되지 않는 지점이 발생하는 것을 억제하여 수율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 현상액을 많이 공급하여 그 표면 전체에 골고루 미치게 하는 것보다도, 현상액의 절약에 따른 저비용화 및 현상액을 공급하는 시간의 단축화에 따른 처리량의 향상을 도모할 수 있다.
그런데, 본 발명의 발명자는, 레지스트에 있어서 현상액에 대한 용해성 부분이, 그 현상액에 접촉하는 것만으로는 액 속에 용출되지 않고 레지스트막의 표면에 머무른 상태이며, 현상액 공급 후에, 웨이퍼(W)에 상기한 바와 같이 세정액으로서, 예컨대 물이 가해졌을 때에 액 속에 용출되어, 현상이 진행되는 경향이 있는 것을 검증하였다. 레지스트의 재료 조성으로부터 생각할 수 있는 현상 시간보다 실제로 필요한 현상 시간이 긴 경우가 있는데, 이 경우에는 그러한 경향이 영향을 끼쳐 현상액이 레지스트의 깊이 방향을 향해 침투할 때까지 시간이 걸리고, 또한 패턴이 미세해지면 이러한 경향이 크게 나타나기 때문인 것으로 생각하고 있다. 이러한 경향에 대응하여 현상액의 소비량을 억제하고, 현상 처리에 필요한 시간이 길어지는 것을 억제하기 위해서, 이미 설명한 현상 장치(1)에 의해 웨이퍼(W)에 현상액과 물을 교대로 반복하여 공급하는 현상 방법에 대해서 도 7 내지 도 9를 참조하면서 이하에서 설명한다.
도 7 및 도 8은 현상 처리의 공정도이고, 도 9는 웨이퍼(W)의 종단 측면의 변화를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 9의 (a)는 현상 장치(1)에 반송되었을 때의 현상 전의 웨이퍼(W)를 나타내고 있고, 도면에 있어서 부호 61은 레지스트막, 62는 현상액에 대한 불용해성 부분, 63은 현상액에 대한 용해성 부분을 각각 나타내고 있다.
이미 설명한 스텝 S1∼S4에 따라, 프리웨트 처리 후에 현상액 토출 노즐(31)로부터 현상액의 공급이 시작되고, 현상액 토출 노즐(31)이 현상액(D)을 토출시키면서 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동하여, 스텝 S5와 마찬가지로 중심부 상에 위치하면, 웨이퍼(W)의 회전수가 상승하여 웨이퍼(W)에 공급된 현상액(D)이 젖으면서 퍼져, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 현상액(D)의 액막(E)이 형성된다[스텝 T1: 도 7의 (a)].
현상액 토출 노즐(31)은 웨이퍼(W)의 중심부 상에서 정지되고, 그 후, 순수 토출 노즐(51)이 대기부(18c)로부터 웨이퍼(W)의 중심부 상을 향해 이동하며, 현상액(D)의 토출이 정지된다[스텝 T2: 도 7의 (b)].
그리고, 현상액 토출 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 상으로 이동하고, 순수 토출 노즐(51)이 웨이퍼(W)의 중심부 상에 위치하며, 이 순수 토출 노즐(51)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 순수(F)가 토출되고 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로 퍼진다[스텝 T3: 도 7의 (c)]. 도 9의 (b)는, 이 때의 웨이퍼(W)의 표면 상태를 나타낸 것으로서, 도면에 있어서 부호 64는 용해된 레지스트 성분이다. 이와 같이 현상액(D)에 닿은 용해성 부분(63)의 표면이 액 속에 용출되어 레지스트막(61)으로부터 씻겨져 제거된다.
순수의 토출이 미리 정해진 시간 계속된 후, 그 토출이 정지되고, 순수 토출 노즐(51)은 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 상으로 이동하며, 웨이퍼(W)의 순수가 비산된다[스텝 T4: 도 7의 (d)]. 그리고, 순수 토출 정지로부터 미리 정해진 시간이 경과한 후에, 웨이퍼(W)의 회전수가 저하되고, 현상액 토출 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부 상에 현상액(D)을 재차 토출하며(스텝 T5: 도 7의 (e)], 토출을 계속하면서 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 향한다. 스텝 T1과 마찬가지로, 현상액 토출 노즐(31)이 중심부 상에 위치하는 동시에 웨이퍼(W)의 회전수가 상승하여 현상액(D)이 젖으면서 퍼지고, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 현상액(D)의 액막(E)이 재차 형성된다[스텝 T6: 도 7의 (f)].
현상액 토출 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 중심부 상으로 이동하고 나서 미리 정해진 시간이 경과한 후, 현상액(D)의 공급이 정지되고, 현상액 토출 노즐(31)이 대기부(18a)로 이동하며, 순수 토출 노즐(51)이 웨이퍼(W)의 중심부 상에 위치하고, 이 순수 토출 노즐(51)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 순수(F)가 토출되며, 순수(F)가 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부로 퍼진다[스텝 T7: 도 8의 (g)]. 도 9의 (c)는, 이 때의 웨이퍼(W)의 표면을 모식적으로 나타낸 것으로서, 이 도면에 도시된 바와 같이 현상액(D)에 닿은 용해성 부분(63)이 액 속에 용출되어 레지스트 패턴(65)이 형성되고, 용해된 성분(64)은 순수(F)에 의해 레지스트막(61)으로부터 씻겨져 제거된다. 웨이퍼(W)의 표면이 세정된 후에는 이미 설명한 스텝 S8에 따라 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행해진다.
이러한 현상 방법에 따르면, 이미 설명한 실시형태에 있어서의 미현상 지점의 발생이 억제된다고 하는 효과에 더하여, 현상액에 접촉한 용해성 부분의 표면을 제거한 후, 새롭게 현상액을 공급하여 그 현상액에 접촉한 용해성 부분의 표면을 제거하고 있기 때문에, 그 용해성 부분에 효율적으로 현상액을 접촉시킬 수 있다. 따라서 이미 설명한 바와 같이 현상액의 사용량의 저감을 도모할 수 있고, 현상 처리에 필요한 시간을 줄일 수 있다. 또한, 높은 해상도로 현상을 행할 수 있다. 이 실시형태에서 나타내는 횟수 이상으로 현상액과 순수의 공급을 반복하여 행할 수도 있다.
계속해서 다른 현상 방법을 행하는 현상 장치(7)에 대해서, 현상 장치(1)와의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 이 현상 장치(7)는 현상 미스트 공급관(73)에 접속된 현상 미스트 분무 노즐(71)을 구비하고 있고, 현상 미스트 공급관(73)의 상류측은 무화부(70), 유량 제어부(74)를 통하여 유량 제어부(44)의 상류측에서 미스트 공급관(43)에 접속되어 있다.
무화부(70)는 무화부(40)와 동일하게 구성되고, 이 무화부(70)에는 가스 공급관(75)의 일단이 접속되어 있다. 가스 공급관(75)의 타단은 유량 제어부(76)를 통하여 가스 공급관(45)의 유량 제어부(46)의 상류측에 접속되어 있다. 유량 제어부(74, 76)는 이미 설명한 유량 제어부(44, 46)와 동일하게 구성되어 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 현상 미스트 분무 노즐(71)은, 현상액 토출 노즐(31) 대신에 노즐 아암(15a)을 통하여 이동 기체(16a)에 접속되어 있고, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 아래쪽으로 개구된 슬릿 형상의 토출구(72)를 구비하고 있다. 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 현상 미스트 분무 노즐(71)이 웨이퍼(W) 상에서 가로 방향으로 이동할 때에, 웨이퍼(W) 전체에 현상 미스트(M)를 공급할 수 있도록 토출구(72)의 길이 방향의 길이는 웨이퍼(W)의 직경보다 크게 형성되어 있다.
이 현상 장치(7)에 의한 현상 방법의 일례로서는, 예컨대 이미 설명한 실시형태의 스텝 S1∼S3을 행하여 웨이퍼(W)를 프리웨트 처리한 후, 스핀 척(11)에 의한 웨이퍼(W)의 회전을 정지시킨다. 그 후, 현상 미스트 분무 노즐(71)을 웨이퍼(W)의 일단측에 위치시키고, 현상 미스트(M)를 분무시키면서 웨이퍼(W)의 타단측으로 이동시켜, 웨이퍼(W) 전체에 현상 미스트(M)를 공급한다. 여기서 분무되는 현상 미스트(M)는, 예컨대 프리웨트 처리에서 분무되는 현상 미스트(M)보다도 높은 농도의 것으로서, 웨이퍼(W)를 현상시키기에 충분한 것으로 한다.
프리웨트 처리에 의해 현상 미스트(M)에 대한 웨이퍼(W)의 표면의 친화성이 높아지기 때문에, 현상 미스트 분무 노즐(71)로부터 공급된 현상 미스트(M)가 그 표면에 효율적으로 부착되어 웨이퍼(W) 표면에서의 현상 미스트(M)의 농도가 높아지고, 웨이퍼(W)의 표면이 변질되어 현상이 행해진다. 그 후, 스텝 S7에 따라 웨이퍼(W)가 세정되어 레지스트의 용해성 부분이 제거되고, 스텝 S8에 따라 웨이퍼(W)의 건조가 행해진다.
이 현상 장치(7)에 있어서도 이미 설명한 실시형태와 같이 현상 미스트 분무 노즐(71)을 통한 현상 미스트(M)의 공급과, 순수 토출 노즐(51)을 통한 순수의 토출을 반복하여 행할 수도 있다. 또한, 현상을 행하기 위하여 현상 미스트를 공급하는 노즐의 형상으로서는 상기한 예로 한정되는 것은 아니지만, 상기한 예의 현상 미스트 분무 노즐(71)의 형상은, 대부분의 현상 미스트를 웨이퍼(W)의 넓은 영역에 공급할 수 있기 때문에, 이와 같이 미스트에 의해 현상 처리를 행하는 데에 유효하다. 또한, 프리웨트 처리시와 마찬가지로 웨이퍼(W)를 회전시키면서 현상 미스트를 공급하여도 좋다. 또한, 프리웨트 처리에 이용되는 표면 처리액으로서는 현상액으로 한정되지 않고, 예컨대 순수나 순수와 현상액의 혼합액이라도 좋다.
이하, 상기한 현상 장치(1)가 내장된 도포, 현상 장치(101)에 대해서 설명한다. 도 13은 도포, 현상 장치(101)에 예컨대 액침 노광을 행하는 노광 장치(C4)가 접속된 레지스트 패턴 형성 시스템의 평면도를 나타내고 있고, 도 14는 이 시스템의 사시도이다. 또한, 도 15는 도포, 현상 장치(101)의 종단면도이다. 이 도포, 현상 장치(101)에는 캐리어 블록(C1)이 설치되어 있고, 그 배치대(111) 상에 배치된 밀폐형의 캐리어(110)로부터 전달 아암(112)이 웨이퍼(W)를 꺼내어 처리 블록(C2)으로 전달하고, 처리 블록(C2)으로부터 전달 아암(112)이 처리된 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(110)로 되돌리도록 구성되어 있다. 캐리어(110)는 다수매의 웨이퍼(W)를 포함하고, 각 웨이퍼(W)는 순차적으로 처리 블록(C2)으로 반송된다.
상기 처리 블록(C2)은, 도 14에 도시된 바와 같이 이 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 제1 블록(DEV층)(B1), 레지스트막의 하층에 형성되는 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 제2 블록(BCT층)(B2), 레지스트막의 도포를 행하기 위한 제3 블록(COT층)(B3), 레지스트막의 상층측에 형성되는 보호막의 형성을 행하기 위한 제4 블록(ITC층)(B4)을, 아래에서부터 차례로 적층시킨 구성으로 되어 있다.
처리 블록(C2)의 각 층은 평면에서 보아 동일하게 구성되어 있다. 제3 블록(COT층)(B3)을 예를 들어 설명하면, COT층(B3)은 도포막으로서 레지스트막을 형성하기 위한 레지스트막 형성 모듈과, 이 레지스트막 형성 모듈에서 행해지는 처리의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열·냉각계의 처리 모듈군을 구성하는 선반 유닛(U1∼U4)과, 상기 레지스트막 형성 모듈과 가열·냉각계의 처리 모듈군 사이에 설치되고, 이들 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(A3)에 의해 구성되어 있다.
상기 선반 유닛(U1∼U4)은 반송 아암(A3)이 이동하는 반송 영역(R1)을 따라 배열되며, 각각 상기한 가열 모듈, 냉각 모듈이 적층됨으로써 구성된다. 가열 모듈은 배치된 웨이퍼를 가열하기 위한 가열판을 구비하고, 냉각 모듈은 배치된 웨이퍼를 냉각시키기 위한 냉각판을 구비한다.
제2 블록(BCT층)(B2), 제4 블록(ITC층)(B4)에 대해서는, 상기 레지스트막 형성 모듈에 해당하는 반사 방지막 형성 모듈, 보호막 형성 모듈이 각각 설치되고, 이들 모듈에서 레지스트 대신에 처리액으로서 반사 방지막 형성용 약액, 보호막 형성용 약액이 각각 웨이퍼(W)에 공급되는 것을 제외하면 COT층(B3)과 동일한 구성이다.
제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는, 하나의 DEV층(B1) 내에 레지스트막 형성 모듈에 대응하는 현상 모듈(113)이 2단으로 적층되어 있고, 각 현상 모듈(113)은, 이미 설명한 현상 장치(1 또는 7)에 해당하는 3기의 현상 처리부와, 이들 현상 처리부가 포함되며, 각 현상 처리부에 공통되는 케이스를 구비하고 있다. 또한, DEV층(B1)에는 현상 모듈(113)의 전처리 및 후처리를 행하기 위한 가열·냉각계의 처리 모듈군을 구성하는 선반 유닛(U1∼U4)이 설치되어 있다. 그리고, DEV층(B1) 내에는 이들 2단의 현상 모듈과, 상기 가열·냉각계의 처리 모듈과 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송 아암(A1)이 설치되어 있다. 즉, 2단의 현상 모듈에 대하여 반송 아암(A1)이 공통화되어 있는 구성으로 되어 있다. 이 반송 아암(A1)이 상기한 기판 반송 수단에 해당한다.
처리 블록(C2)에는 도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이 선반 유닛(U5)이 더 설치되고, 캐리어 블록(C1)으로부터의 웨이퍼(W)가 상기 선반 유닛(U5)의 하나의 전달 유닛, 예컨대 제2 블록(BCT층)(B2)이 대응하는 전달 유닛(CPL2)으로 순차 반송된다. 제2 블록(BCT층)(B2) 내의 반송 아암(A2)은, 상기 전달 유닛(CPL2)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 각 유닛(반사 방지막 형성 모듈 및 가열·냉각계의 처리 유닛군)으로 반송하고, 이들 유닛에 의해 웨이퍼(W)에 반사 방지막이 형성된다.
그 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(BF2), 전달 아암(D1), 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(CPL3)에 반송되고, 그곳에서, 예컨대 23℃로 온도 조정된 후, 반송 아암(A3)을 통해 제3 블록(COT층)(B3)으로 반입되며, 레지스트막 형성 모듈에 의해 레지스트막이 형성된다. 웨이퍼(W)는 반송 아암(A3)→선반 유닛(U5)의 전달 유닛(BF3)에 또한 전달된다. 또한, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 제4 블록(ITC층)(B4)에서 보호막이 추가로 형성되는 경우도 있다. 이 경우는, 웨이퍼(W)는 전달 유닛(CPL4)을 통해 반송 아암(A4)에 전달되고, 보호막이 형성된 후 반송 아암(A4)에 의해 전달 유닛(TRS4)에 전달된다.
한편, DEV층(B1) 내의 상부에는, 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 유닛(CPL11)으로부터 선반 유닛(U6)에 설치된 전달 유닛(CPL12)으로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용 반송 수단인 셔틀 아암(115)이 설치되어 있다. 레지스트막이나 보호막이 추가로 형성된 웨이퍼(W)는, 전달 아암(D1)을 통해 전달 유닛(BF3, TRS4)으로부터 전달 유닛(CPL11)에 전달되고, 여기서 셔틀 아암(115)에 의해 선반 유닛(U6)의 전달 유닛(CPL12)으로 직접 반송되어 인터페이스 블록(C3)에 수용되게 된다. 또한, 도 15에 있어서 CPL이 붙은 전달 유닛은 온도 조절용 냉각 유닛을 겸하고 있고, BF가 붙은 전달 유닛은 복수매의 웨이퍼(W)를 배치할 수 있는 버퍼 유닛을 겸하고 있다.
계속해서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(116)에 의해 노광 장치(C4)로 반송되고, 여기서, 미리 정해진 노광 처리가 행해진 후, 선반 유닛(U6)의 전달 유닛(TRS6)에 배치되어 처리 블록(C2)으로 복귀된다. 복귀된 웨이퍼(W)는, 제1 블록(DEV층)(B1)에서 현상 처리가 행해지고, 반송 아암(A1)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 유닛(TRS1)으로 전달된다. 그 후, 전달 아암(112)을 통해 캐리어(110)로 복귀된다.
W : 웨이퍼
1, 7 : 현상 장치
11 : 스핀 척
31 : 현상액 토출 노즐
40, 70 : 무화부
41 : 현상 미스트 분무 노즐
51 : 순수 토출 노즐
100 : 제어부

Claims (12)

  1. 표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 연직축 둘레로 회전 가능하게 또한 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액을 저류하는 탱크부와, 이 탱크부 내의 표면 처리액에 초음파를 인가하여, 입경이 3 ㎛ 이하인 미스트를 생성하여 무화하기 위한 진동자가 설치되어 있고, 상기 미스트를 반송하는 캐리어 가스를 공급하기 위한 캐리어 가스 공급부에 접속된 표면 처리액 무화 수단과,
    무화된 상기 표면 처리액을 상기 기판에 분무하는 제1 분무 노즐과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 중앙부와 둘레부의 사이에서 상기 제1 분무 노즐을 이동시키기 위한 이동 기구와,
    상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 행하기 위한 현상액 토출 노즐과,
    상기 제1 분무 노즐을 기판의 중앙부와 둘레부 사이에서 이동시키면서, 상기 기판 유지부 상에서 회전하는 기판의 표면에, 상기 제1 분무 노즐로부터 무화된 표면 처리액을 분무하도록 제어 신호를 출력하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 현상액이 공급된 기판에 세정액을 공급하여 기판을 세정하기 위한 세정액 토출 노즐과,
    상기 현상액 토출 노즐 또는 제2 분무 노즐과, 상기 세정액 토출 노즐의 동작을 제어하는 제어부
    를 포함하며,
    상기 제어부는, 현상액 토출 노즐 또는 제2 분무 노즐로부터 기판에 현상액을 공급하는 단계와, 계속해서 세정액 토출 노즐로부터 세정액을 토출하는 단계를 반복하여 행하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 표면 처리액 무화 수단은, 캐리어 가스 공급부로부터 무화부에 공급되는 캐리어 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 유량 제어부에 대하여 캐리어 가스의 유량에 관한 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 현상액 토출 노즐이 설치되는 대신에,
    현상액을 무화하는 현상액 무화 수단과,
    상기 기판에 무화된 현상액을 분무하여 현상을 행하기 위한 제2 분무 노즐
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 분무 노즐로부터 분무되는 표면 처리액은, 기판 현상액을 포함하고,
    상기 제2 분무 노즐로부터 분무되는 현상액의 농도는, 상기 표면 처리액에 포함되는 현상액의 농도보다 높은 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 표면의 물에 대한 정적 접촉각은 80° 이상인 것을 특징으로 하는 현상 장치.
  7. 표면에 레지스트가 도포되고, 노광된 후의 기판을 수평으로 유지하고, 연직축 둘레로 회전시키는 공정과,
    상기 기판에 대한 현상액의 습윤성을 높이기 위한 표면 처리액에 초음파를 인가하여, 입경이 3㎛ 이하인 미스트로 무화하는 공정과,
    상기 미스트를 캐리어 가스로 운반하여, 제1 분무 노즐에 공급하는 공정과,
    상기 기판의 중앙부와 둘레부의 사이에서 상기 제1 분무 노즐을 이동시키면서, 상기 제1 분무 노즐로부터 회전하는 기판에 무화된 표면 처리액을 분무하는 공정과,
    현상액 토출 노즐로부터 상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 행하는 공정
    을 포함하고,
    현상액 토출 노즐 또는 제2 분무 노즐로부터 기판에 현상액을 공급하는 공정과,
    이어서, 세정액 토출 노즐로부터 기판에 세정액을 토출하여 기판을 세정하는 공정을 반복적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 미스트를 반송하는 캐리어 가스의 유량을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 현상액 토출 노즐로부터 상기 표면 처리액이 분무된 기판에 현상액을 토출하여 현상을 실시하는 공정을 행하는 대신에,
    현상액을 무화하는 공정과,
    제2 분무 노즐로부터 상기 기판에 무화된 현상액을 분무하여 현상을 행하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 분무 노즐로부터 분무되는 표면 처리액은, 기판의 현상액을 포함하고,
    상기 제2 분무 노즐로부터 분무되는 현상액의 농도는, 상기 표면 처리액에 포함되는 현상액의 농도보다 높은 것을 특징으로 하는 현상 방법.
  11. 삭제
  12. 기판에 대한 현상 처리를 행하는 현상 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제7항 또는 제8항에 기재한 현상 방법을 실시하기 위한 것을 특징으로 하는 기억 매체.
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