KR20010051730A

KR20010051730A - 막을 형성하는 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20010051730A
Application number: KR1020000067985A
Authority: KR
Inventors: 키타노타카히로; 코바야시신지; 에사키유키히코; 모리카와마사테루
Original assignee: 히가시 데쓰로; 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2001-06-25
Also published as: JP2001148338A; US20030118740A1; TW466563B; US6933015B2; JP4090648B2; US6537373B1

Abstract

본 발명은 막을 형성하는 방법 및 그 장치로써, 도포액을 형성하는 방법은 도포액 토출부재로부터 기판의 표면에 도포액을 토출하면서 이 도포액 토출부재를 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동하는 공정과, 상기 기판의 외연부에 대한 도포량을 다른 부분보다도 적게 하게 위해서, 상기 외연부에 대한 상기 도포액의 토출방향을 변경하는 공정을 제공한다.

이것에 의해서 기판의 외연부에 대한 도포량을 적게 할 수 있기 때문에 표면장력에 의해서 발생하는 기판의 외연부에서 도포액이 부풀어 오르는 것을 억제하는 것이 가능하다. 따라서 기판상의 외연부에 있어서도 균일한 도포막이 형성된다.

Description

막을 형성하는 방법 및 그 장치 {METHOD OF FORMING FILM AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은 기판에 막을 형성하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 반도체디바이스의 제조프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 웨이퍼표면에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트도포처리, 웨이퍼패턴을 노광하는 노광처리, 노광 후의 웨이퍼에 대해서 현상을 하는 현상처리 등이 이루어져 웨이퍼에 소정의 회로패턴을 형성한다.

현재, 상기 레지스트 도포처리에 있어서, 레지스트막을 도포하는 방법으로는 스핀코팅법이 주류를 이루고 있다. 이 스핀코팅법에 의하면 웨이퍼의 중심에 레지스트액을 토출하고, 이 웨이퍼를 회전시킨다. 이것에 의해 웨이퍼상에 도포된 레지스트액이 원심력에 의해 확산하고, 웨이퍼전면에 걸쳐서 균일한 레지스트막을 형성할 수가 있다.

그러나, 스핀코팅법은 웨이퍼를 고속으로 회전시키기 때문에 웨이퍼의 주연부에서 대량의 레지스트액이 비산하여 낭비가 되는 레지스트액이 많다. 또, 레지스트액의 비산으로 해당 장치가 오염되기 때문에 자주 세정하지 않으면 안되는 등의 폐해가 발생하고 있다.

여기서, 웨이퍼를 회전시키는 스핀코팅법을 대신해서 레지스트액을 토출하는 노즐과 웨이퍼를 상대적으로 움직이게 하여, 예를 들면 웨이퍼상에 구석구석까지 격자상으로 레지스트액을 도포하는 방법을 생각할 수 있다.

그렇지만, 이른바 글을 쓰는 것과 같은 요령으로 레지스트액을 도포하는 경우, 웨이퍼의 주연부에 도포된 레지스트액이 표면장력에 의해 부풀어 올라 레지스트막이 균일하게 형성되지 않는 것이 걱정된다. 이와 같이 주연부가 부풀은 상태에서 노광을 하면, 이 주연부는 제품으로서 이용할 수 없는 결함부가 되어 수율이 저하한다.

본 발명은 이러한 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기본적으로는 상기한 노즐과 같은 도포액 토출부재와 웨이퍼 등의 기판을 상대적으로 이동 시키면서, 도포액을 토출하도록 하여 기판상에 막을 형성하는 방식을 채택하면서, 기판의 외연부에 있어서도, 균일한 레지스트막이 형성되는 형성방법과, 이와 같은 기능을 구비한 막 형성장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 감안하여 본 발명의 방법은, 도포액 토출부재를 이용하여 기판에 도포액의 막을 형성하는 방법으로써, 상기 도포액 토출부재로부터 기판의 표면에 도포액을 토출하면서, 이 도포액 토출부재를 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동하는 공정과, 상기 기판의 외연부에 대한 도포량을 다른 부분보다도 적게 하기 위해서, 상기 외연부에 대한 상기 도포액의 토출방향을 변경하는 공정을 가진다.

또, 본 발명의 장치는 기판에 도포액을 토출하는 도포액 토출부재를 가지는 기판의 막 형성 장치로써, 상기 도포액 토출부재로부터 상기 기판의 외연부로 토출된 상기 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액을 흡인하는 도포액 흡인수단을 가지고, 상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 표면에 도포액을 토출하면서 상기 기판에 대해서 상대적을 이동가능하다.

본 발명의 장치는 전기 흡인수단을 가지지 않고, 상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 외연부에 대한 상기 도포액의 토출방향이 바뀌도록 해도 좋다.

본 발명의 장치는 상기 흡인수단을 대신하여 상기 도포액 토출부재로부터 상기 기판의 외연부에 토출된 도포액이, 상기 기판에 도달하기 전에 상기 도포액에 대해서 소정의 기체를 내뿜는 기체공급수단을 가지고 있어도 좋다.

본 발명에 따르면, 기판의 외연부에 대한 도포액의 토출방향을 변경시킬 수가 있으며, 이것에 의해서 기판의 외연부에 대한 도포량을 적게 할 수가 있기 때문에 포면장력에 의해서 발생하는 기판의 외연부 도포액의 부풀어 오르는 것을 억제할 수가 있다. 따라서 기판상의 외연부에 있어서도 균일한 도포막이 형성되어, 제품으로서 이용할 수 있는 기판상의 범위가 확대되어 수율의 향상을 도모할 수 있다.

도포액 토출부재가 기판의 내측에서 외측으로 이동하여 기판의 외연부를 가로 지르는 경우나, 반대로 외측에서 내측으로 이동하여 기판의 외연부를 가로 지르는 경우에만, 도포액의 토출방향을 변경시켜 줌으로써, 결국, 한 방향으로 이동할 때에만 토출되기 때문에, 기판의 외연부에 대한 도포량은 절반이 된다. 따라서, 기판의 외연부 부풀음 현상이 억제되어 수율향상을 꾀할 수 있다. 또, 그만큼 도포량을 삭감할 수 있으므로 코스트 다운이 된다.

도 1 은 실시형태에 따른 장치를 가지는 도포현상 처리시스템의 외관을 나타낸 평면도이다.

도 2 는 도1의 도포현상 처리시스템의 정면도이다.

도 3 은 도1의 도포현상 처리시스템의 후면도이다.

도 4 는 제1 실시형태에 따른 레지스트 도포장치의 종단면 설명도이다.

도 5 는 제1 실시형태에 따른 레지스트 도포장치의 횡단면 설명도이다.

도 6 은 흡인노즐의 배치를 나타낸 설명도이다.

도 7 은 제1 실시형태에 따른 레지스트 도포장치에서 레지스트액의 도포경로를 나타낸 설명도이다.

도 8 은 노즐로부터 토출된 레지스트액이 흡인노즐로 흡인되는 상태를 나타낸 설명도이다.

도 9 는 레지스트액 도포경로의 다른 예를 나타낸 설명도이다.

도 10 은 레지스트액 도포경로의 또 다른 예를 나타낸 설명도이다.

도 11A, B 는 흡인노즐의 유무에 의한 레지스트막의 상위를 나타낸 설명도이다.

도 12 는 다른 마스크부재를 이용한 경우의 레지스트 도포장치의 종단면 설명도이다.

도 13 은 다른 마스크부재를 이용한 경우의 레지스트 도포장치의 횡단면 설명도이다.

도 14 는 토출방향을 바꿀 수 있는 노즐을 가지는 다른 실시형태의 설명도이다.

도 15 는 노즐에 기체공급노즐을 장착한 다른 실시형태의 설명도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 시스템도 2 : 카세트 스테이션

3 : 처리 스테이션 4 : 인터페이스부

5 : 카세트재치부 7, 50 : 웨이퍼반송체

8 : 반송로 13 : 주반송장치

18, 20 : 현상처리장치 51 : 주변노광장치

G1,G2,G3,G4,G5 : 처리장치군

이하 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다.

도 1은 본 실시형태에 따른 레지스트 도포장치를 가지는 도포현상 처리시스템 1의 평면도이고, 도 2는 도포현상 처리시스템 1의 정면도이며, 도 3은 도포현상 처리시스템 1의 후면도이다.

도포현상 처리시스템 1은, 도1에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 25매의 웨이퍼(W)를 카세트단위로 외부에서 도포현상 처리시스템(1)에 대해서 반입출하거나, 카세트(C)에 대해서 웨이퍼(W)를 반입출하거나 하는 카세트스테이션(2)와, 도포현상 처리공정 가운데서 매엽식으로 소정의 처리를 가하는 각종 처리장치를 다단배치하여 이루어지는 처리스테이션(3)과, 이 처리스테이션(3)에 인접해서 설치되어 있는 도시하지 않은 노광장치와의 사이에서 웨이퍼(W)를 주고 받는 인터페이스부(4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.

카세트스테이션(32)에서는, 재치부가 되는 카세트재치대(5) 위의 소정위치에, 복수의 카세트(C)를 X방향(도 1에서 상하방향)으로 일렬로 재치자재하게 되어 있다. 그리고 이 카세트 배열방향(X방향)과 카세트(C)에 수용된 웨이퍼(W)의 웨이퍼 배열방향(2방향 : 연직방향)에 대해서 이송가능한 웨이퍼 반송체(7)이 반송로(8)을 따라서 이동 자재로 설치되어 있고, 각 카세트(C)에 대해서 선택적으로 억세스할 수 있도록 되어 있다.

웨이퍼반송체(7)은 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 하는 얼라인먼트 기능을 구비하고 있다. 이 웨이퍼반송체(7)은 후술하는 바와 같이 처리스테이션(3)측의 제 3 처리장치군 G3에 속하는 익스텐션장치(32)에 대해서도 억세스할 수 있도록 구성되어 있다.

처리스테이션(3)에서는 그 중심부에 주반송장치(13)이 설치되어 있고, 이 주반송장치(13)의 주변에는 각종 처리장치가 다단으로 배치되어 처리장치군을 구성하고 있다. 이 도포현상 처리시스템(1)에 있어서는, 4개의 처리장치군(G1, G2, G3, G4)가 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 처리장치군(G1, G2) 는 현상처리시스템(1)의 정면측에 배치되고 제 3 처리장치군(G3)는 카세트스테이션(2)에 인접하여 배치되며, 제 4 처리장치군(G4) 는 인터페이스부(4)에 인접하여 배치되어 있다. 그리고 옵션으로 파선으로 나타낸 제 5 처리장치군(G5)를 후면측에 별도 배치가능하게 되어 있다.

제 1 처리장치군(G1)에서는, 예를 들면, 도 2과 같이 본 실시형태에 따른 레지스트 도포장치(17)과, 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 처리하는 현상처리장치(18)이 아래에서 차례로 2단으로 배치되어 있다. 제 2 처리장치군(G2)의 경우도 마찬가지로, 레지스트 도포장치(19)와, 현상처리장치(20)이 아래에서 차례로 2단으로 겹쳐 쌓여져 있다.

제 3 처리장치군(G3)에서는, 예를 들면, 도 3과 같이 웨이퍼(W)를 냉각처리하는 냉각장치(30), 레지스트액과 웨이퍼(W)와의 정착성을 높이기 위한 애드히젼장치(31), 웨이퍼(W)를 대기시키는 익스텐션장치(32), 레지스트액 중의 용제를 건조시키는 프리베이킹장치(33, 34) 및 현상처리후의 가열처리를 가하는 포스트베이킹장치(35, 36) 등이 아래에서 차례로, 예를 들면 7단으로 중첩되어 있다.

제 4 처리장치군(G4)에서는, 예를 들면 냉각장치(40), 재치한 웨이퍼(W)를 자연냉각시키는 익스텐션 냉각장치(41), 익스텐션장치(42), 냉각장치(43), 노광장치 후의 가열처리를 가하는 포스트엑스포우져 베이킹장치(44, 45), 포스트베이킹장치(46, 47)등이 아래에서 차례로 예를 들면 8단으로 중첩되어 쌓여져 있다.

인터페이스부(4)의 중앙부에는 웨이퍼반송체(50)이 설치되어 있다. 이 웨이퍼반송체(50)은 X방향(도 1에서 상하방향), Z방향(수직방향)의 이동과 θ방향(Z축을 중심으로 하는 회전방향)의 회전이 자재로 할 수 있도록 구성되어 있고, 제 4 처리장치군(G4)에 속하는 익스텐션 냉각장치(41), 익스텐션장치(42), 주변노광장치 (51) 및 도시하지 않은 노광장치에 대해서 억세스할 수 있도록 구성되어 있다.

이어서, 이 레지스트 도포장치(17)에 대해서 상술한다. 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 케이싱(60)내에 처리중의 웨이퍼를 예를 들면, 흡착하여 지지하는 재치대(61)이 설치되어 있다. 이 재치대(61)은 구동기구(62)에 의해서 상하로 구동하며 회전이 자유롭다. 또, 도시하지 않은 광학센서에 의해 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 프래트(orientation flat)부나 노치부를 검출하고, 웨이퍼(W)를 소정위치로 회전시켜서 얼라인먼트 가능하게 되어 있다. 재치대(61)은 도 5와 같이 구동기구(62) 자체가 X방향(도6에서 상하방향)으로 배치된 레일(63) 위를 이동이 자유롭게 되어 있고, 도시하지 않은 제어장치에 의해 X방향의 동작이 제어된다. 또 이 재치대(61)에는 재치대 (61)의 측방과 아래방향을 포위하여 웨이퍼(W)에서 낙하한 레지스트액을 회수하는 컵(64)가 장착되어 있다.

또, 도 4와 같이 재치대(61)의 위쪽에는 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급하는 도포액 토출부재로서의 노즐(65)가 설치되어 있다. 이 노즐(65)는 지지부재(66)에 의해서 지지되어 있고, 이 지지부재(66)은 Y방향(도4에서 좌우방향)으로 배치된 레일(68) 위를 이동이 자유롭게 있다. 또 레일(68)은 X방향으로 케이싱(60)의 내측벽을 따라서 X방향으로 배치된 2개의 레일(69) 위를 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 그리고, 이 노즐(68)과 지지부재(66)은 도시하지 않은 제어장치에 의해, 그 동작이 제어된다. 따라서 노즐(65)는 도시하지 않은 제어장치에 의해 그 속도, 동작 타이밍 등이 제어되며 X, Y방향으로 이동이 자유롭게 되어 있다.

또, 상기 레일(68)에는 레지스트액이 웨이퍼(W) 바깥으로 낙하하는 것을 방지하는 2개의 마스크부재(70, 71)이 상기 노즐(65)를 사이에 두고 각각 이동자재로 매달리어 있다. 이 2개의 마스크부재(70, 71)은 레일(68)에서 아래쪽으로 늘어나고 재치대(61)에 재치되는 웨이퍼(W)보다도 위(上) 위치에서 상호 마주 향하도록 하여 내측으로 휘어지고, 수평부(70a, 71a)를 가지고 있다. 이 수평부(70a, 71a)는 낙하한 레지스트액을 받아 내며, 이 레지스트액이 주위로 비산하지 않도록 단면이 오목한 모양(凹狀)으로 구성되어 있다.

또, 2개의 마스크부재(70, 71)은 웨이퍼(W)를 재치한 재치대(61)의 X방향으로의 이동에 따라서 각각이 항상 웨이퍼(W)의 양단부 위에 위치하도록 레일(68) 위를 이동제어되고 있다. 따라서 마스크부재(70, 71)은 노즐(65)와 동일 X좌표에서 웨이퍼(W)의 양단부 위에 위치하고, 노즐(65)에서 웨이퍼(W)의 외부로 토출된 레지스트액을 상기 수평부(70a, 71a)에서 차단하여 받아내어, 케이싱 내의 오염을 방지하고 있다.

상술한 2개의 마스크부재(70, 71)의 각각의 수평부(70a, 71a)측면에는 도 6과 같이 노즐(65)에서 웨이퍼(W)의주연부로 토출된 레지스트액을 흡인하는 흡인노즐(72, 73)이 고정되어 설치되어 있다. 이 흡인노즐(72, 73)은 마스크부재(70, 71)의 수평부(70a, 71a)의 앞끝에서 약간 내측, 0.1mm ∼ 10mm, 바람직하게는 1mm ∼ 5mm의 범위내에서, 예를들면 1mm 정도로 토출되는 레지스트액을 흡인할 수 있도록, 그 방향이 설정되어 있다. 따라서 이 흡인노즐(72, 73)은 마스크부재(70, 71)과 연동하여 X, Y방향으로 동작하고, 후술하는 소정의 타이밍으로 노즐(65)로부터 토출된 레지스트액을 흡인하여, 배액관(74)를 통해서 배출하도록 되어 있다.

여기서, 상술한 흡인노즐(72, 73)은 마스크부재(70, 71)에 고정하여 설치하였지만, 노즐(65)측에 고정하여 노즐(65)에서 토출한 직후의 레지스트액을 흡인해도 좋다. 그러나 고속이동을 해야하는 노즐(65)에 흡인노즐(72, 73)을 장착하면, 노즐(65)의 구동기구에 커다란 부하가 걸리기 때문에, 소비전력의 낭비라는 관점에서 마스크부재(70, 71)에 고정하여 설치하는 것이 바람직하다. 또 흡인노즐(72, 73)을 레일(68)에 단독으로 매달아 놓고, 노즐(65)에서 토출된 레지스트액을 흡인하도록 해도 좋다.

이어서, 이상과 같이 구성된 레지스트 도포장치(17)에 있어서의 웨이퍼(W)의 프로세스를 일련의 도포현상 처리프로세스와 함께 설명한다.

우선, 웨이퍼반송체(7)이 카세트 C에서 미처리 웨이퍼(W) 1매를 꺼내고, 제 3 처리장치군(G3)에 속하는 애드히젼장치(31)에 반입한다. 그리고, 거기서 HMDS 등의 밀착강화제가 도포된 웨이퍼(W)는 주반송장치(31)에 의해서, 냉각장치(30)에 반송되어 소정의 온도로 냉각된다. 이후, 웨이퍼(W)는 본 실시형태에 따른 레지스트 도포장치(17, 19)에 반송된다.

이어서, 레지스트 도포장치(17)에서의 웨이퍼(W)의 작용에 대해서 상세하게 설명한다. 우선, 전처리가 종료한 웨이퍼(W)가 주반송장치(13)에 의해서 레지스트 도포장치(17)내로 반입된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 구동기구(62)에 의해 미리 상승하여 대기하고 있던 재치대(61)에 흡작지지되고, 구동기구(62)에 의해 하강하여, 컵(64)내의 소정 위치에서 정지한다. 이후, 구동기구(62)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키고, 도시하지 않은 광학센서에 의해 웨이퍼(W)의 노치부를 검출하고, 웨이퍼를 소정 위치로 얼라인먼트한다.

얼라인먼트가 종료한 웨이퍼(W)는 도시하지 않은 제어장치에 의해 구동기구(62)의 이동에 따라서 레일(63) 위를 소정 도포개시위치, 예를 들면 도 7에 나타낸 바와 같이 노즐(65)가 스타트지점까지 이동하여 대기한다. 한편 레지스트액을 토출하는 노즐(65)는 통상 레일(68)을 따라서 Y방향으로만 이동하여 소정 위치에서 대기하고 있고, 웨이퍼(W)의 레서피(recipe)가 변경되는 경우에 X방향으로 이동한다.

이후, 웨이퍼(W)로 레지스트액의 도포가 개시되면, 노즐(65)가 웨이퍼(W)상에 일정량의 레지스트액(예를들면, 토출액이 직경 10 ∼ 200㎛이 되는 양)을 도포하면서, Y방향으로 늘어난 레일(68)을 따라서 소정 속도로 이동한다. 그리고, 노즐(65)가 웨이퍼(W)의 주연부를 가로 질러, 마스크부재(70)위에 도달한 시점에서 일단 정지한다. 이 상태에서 도시하지 않은 제어장치에 의해 웨이퍼(W)가 구동기구(62)의 이동에 따라서 X방향으로 보내지고, 웨이퍼(W)를 소정거리로 떨어 뜨린다. 이때, 예를들면 마스크부재(70)은 그 수평부 70a 앞끝이 항상 웨이퍼(W)의 단부보다 조금 내측의 웨이퍼(W) 위에 위치하도록 Y방향으로 이동된다. 그리고, 노즐(65)를 재차 역방향으로 이동시키면서 레지스트액을 토출한다. 이상과 같이 노즐(65)를 왕복이동시키면서 반환단부에서 일단 정지시키고, 그동안에 웨이퍼(W)를 간헐적으로 X방향으로 이동시켜 줌으로써, 도 7과 같이 웨이퍼(W) 전면에 레지스트액이 도포된다.

또, 상술한 왕복이동에 있어서, 도 8과 같이 노즐(65)가 웨이퍼(W)의 주연부 위를 통과할 때에 마스크부재(70, 71)측면의 흡인노즐(72, 73)에 의해 노즐(65)에서 토출된 레지스트액을 흡인하여 웨이퍼(W)의 주연부에 도포되는 양을 감소시킨다.

예를 들면, 노즐(65)가 웨이퍼(W)의 내측에서 외측으로 이동하여 주연부를 통과할 때(이것을 '왕로' 라 한다)에 흡인노즐(72)에 의해 레지스트액을 흡인한다. 그리고 노즐(65)가 마스크부재(70)위의 소정위치 P(도 7에 나타냄)에서 정지한 것을 트리거로 하여 흡인노즐(72)의 흡인을 OFF로 하고, 그 대신에 반대측의 흡인노즐(73)을 ON으로 한다. 따라서 노즐(65)가 반환하여 웨이퍼(W)의 외측에서 내측으로 이동하여 주연부를 통과할 때 (이것을 '복로' 라 한다)에는 흡인노즐(72)가 OFF 상태이기 때문에 레지스트액은 흡인되지 않고, 그대로 토출된다. 따라서 웨이퍼(W) 주연부에 대한 도포량이 왕로, 복로 모두 토출했을 때와 비교해서 절반이 된다. 한편, 노즐(65)가 웨이퍼의 반대측 소정위치 Q(도 7에 나타냄)에 도달하고 정지했을 때에는, 이 노즐(65)의 정지를 트리거로 하여, 이번에는 흡인노즐(73)을 OFF로 하고, 흡인노즐(72)를 ON으로 한다. 그 결과, 마스크부재(71)측의 웨이퍼(W) 주연부에서도 레지스트액이 왕로에서만 흡인되어 도포량이 절반이 된다. 여기서 도 7에 흡인동작을 한 장소를 ○표로 나타냈다.

또, 상술한 흡인노즐(72, 73)의 ON, OFF를 역으로 하고, 레지스트액을 상기 복로에서만 흡인하고, 왕로에 토출하도록 해도 좋다. 이와 같이 2개의 흡인노즐(72, 73)의 어느 한 쪽이 ON일 때에, 다른 한쪽을 OFF로 해 줌으로써, 극히 단순한 제어회로에 의해 레지스트액의 흡인동작을 실행할 수 있는데다가, 저가의 제어회로를 사용하기 때문에 코스트 다운도 된다. 또, 흡인노즐(72, 73)에 의해 흡인된 레지스트액은 배액관(74)를 통해서 레지스트 도포장치(17) 바깥으로 배액된다. 따라서 주위로 레지스트액이 비산하는 일은 없다.

여기서, 레지스트액의 도포경로로써, 도 9에 나타낸 바와 같이 상술한 경로로 도포한 후, 예를 들면 웨이퍼(W)를 90도 회전시켜서 2회 도포해도 좋다. 이 경우도 상술한 바와 같이, 흡인노즐(72, 73)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 도포량을 조절한다. 이렇게 해서, 이른바 격자상으로 도포하는 것도 가능하다.

또, 도 10과 같이 소용돌이 모양의 경로로 해도 좋다. 이 경우, 예를들면 구동기구(62)에 의해, 웨이퍼(W)를 저속 (예를 들면 20 ∼ 30 rpm)으로 회전시키면서, 노즐(65)를 이 웨이퍼(W)의 중심에서 X방향으로 이동시키는 것으로 도포를 한다. 이 때도 웨이퍼(W) 위의 도포가 진행되어 웨이퍼(W)의 주연부상에 노즐(65)가 도달했을 때에, 흡인노즐(72, 73)에 의해 토출하는 레지스트액을 흡인하여 웨이퍼(W) 주연부의 도포량을 감소시킨다. 이 경우에는 웨이퍼(W)의 주연부에 가까워짐에 따라서 점차 흡인량을 증대하도록 제어하면 균일성이 더욱 향상한다.

이후, 레지스트액의 도포가 종료한 웨이퍼(W)는, 반입시와 마찬가지로 구동기구(62)에 의해 상승되어 주반송장치(13)에 넘겨진다. 이어서, 주반송장치(13)에 의해 프리베이킹장치(33, 34)에 반송되고 건조된다. 이후, 각 처리장치에서 노광처리, 현상처리 등의 일련의 소정처리가 행해지고, 도포현상처리가 종료한다.

이상의 실시형태와 같이 노즐(65)를 이동시키면서 레지스트액을 도포하고, 웨이퍼(W)의 주연부에 대해서 노즐(65)에서 토출하는 레지스트액을 흡인노즐(72, 73)으로 흡인시키는 것에 의해, 도 11A, B와 같이 웨이퍼(W) 주연부의 도포량을 감소시켜서 표면장력에 의해 발생되는 웨이퍼(W) 주연부의 레지스트액의 부풀어 오르는 것을 억제할 수가 있다. 따라서 이른바 글로 쓰는 것과 같은 요령으로 레지스트를 도포하는 방법에서 걱정되었던 문제가 해결되어, 결과적으로 레지스트막이 소정 막두께가 되는 부분이 증가하고, 그만큼 제품으로 사용할 수 있는 웨이퍼(W)의 범위가 확대되어 수율이 향상한다.

여기서, 상기 마스크부재(70, 71)을 대신하여, 형상이 사각형인 평판으로, 웨이퍼(W)의 도포영역에 대응하여 열려 있는 마스크부재(81)을 사용해도 좋다. 이 경우의 레지스트 도포장치(80)은 도 12, 13에 나타낸 바와 같이, 마스크부재(81)이 웨이퍼(W) 윗면에 평행하여, 사각형의 컵(82)의 내측에 설치된 지지부재(83)에 지지되도록 구성되어 있다. 또, 흡인노즐(85, 86)은 레일(68)에 이동자재로 장착되어 있고, 그 앞끝은 웨이퍼(W) 주연부 위방향으로 노즐(65)보다도 아래쪽에 위치하고 있다. 그리고 상술한 제 1 실시형태와 동일하게 하여, 흡인노즐(85, 86)은 항상 웨이퍼(W) 주연부 위에 위치하고, 소정 타이밍으로 노즐(65)에서 토출된 레지스트액을 흡인하다. 그 결과, 웨이퍼(W) 주연부에 대한 레지스트액의 도포량을 절반으로 할 수가 있기 때문에, 웨이퍼(W) 주연부에 발생하는 레지스트액의 부풀림현상이 억제된다.

상기 실시형태에서는 노즐(65)에서 토출되는 레지스트액을 흡인노즐(72, 73) 등으로 흡인하는 것으로 토출량을 조절하고 있지만, 노즐자체의 방향을 바꾸어서 조절해도 좋다. 즉, 도14에 나타낸 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 레지스트액의 도포량을 감소시키는 장치로서, 레지스트액을 토출하는 노즐(90) 자체의 방향을 변경이 자유롭도록 해도 좋다. 이 경우에는 제 1 실시형태에서 설명한 것처럼 노즐(90)의 방향을 웨이퍼(W)의 외측으로 향하게 하여, 웨이퍼(W)의 주연부의 도포량을 감소시킨다. 여기서, 노즐(90)의 방향을 바꾸는 타이밍으로서, 예를들면 제 1 실시형태와 마찬가지로 왕로 또는 복로 어는 한 쪽으로 하는 것을 조작할 수 있다. 이렇게 함으로써 상기 실시형태와 동일하게, 웨이퍼(W)의 주연부의 도포량이 반감하여 웨이퍼(W) 주연부의 레지스트액의 부풀림현상을 억제할 수 있다.

또, 다른 실시형태로서, 노즐(65)에서 토출된 레지스트액에, 예를 들면 질소가스나 기타 불활성기체 등을 내 뿜어서, 레지스트액을 웨이퍼(W)의 외부로 불어 날려서, 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 레지스트액의 도포량을 감소시켜도 좋다. 예를 들면, 도 15와 같이 동일 X좌표상에 노즐(65)를 사이에 두고 2개의 질소가스를 공급하는 기체공급 노즐(100, 101)을 설치해 둔다. 그리고 도 15중의 화살표로 표시된 부부분과 같이 노즐(65)가 웨이퍼(W)의 내측에서 외측으로 이동할 때는 기체공급노즐(100)에서 내 뿜어서, 노즐(65)에서 토출된 레지스트액을 외측으로 날려 버림으로서 도포량을 감소시킨다. 또, 이 역 방향으로 노즐(65)가 이동할 때는, 기체공급노즐(101)에 의해서 레지스트액을 날려버려서 도포량을 감소시킨다. 이와 같이 레지스트액에 기체를 내 뿜는 타이밍은 제 1 실시형태와 동일하게, 왕로 또는 복로에 있어서, 노즐(65)가 웨이퍼(W)의 주연부 위를 통과할 때로 설정해도 좋다. 이것에 의해서 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 도포량이 감소하고, 표면장력에 의해서 웨이퍼(W) 주연부 레지스트액의 부풀음 현상이 억제된다.

앞에서 설명한 실시형태는, 반도체 디바이스 제조프로세스의 포토리소그래피 공정에 있어서의 웨이퍼 레지스트막 형성장치에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 반도체 웨이퍼 이외의 기판, 예를들면 LCD 기판의 막형성장치에서도 응용할 수 있다.

이상에서 설명한 실시형태는, 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 확실히 하는 의도하에서 이루어진 것으로, 본 발명은 그러한 구체예에 한정해서 협의로 해석되는 것이 아니라 본 발명의 정신과 청구항에 설명된 범위에서, 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 노즐을 이동시키면서 레지스트액을 도포하고, 웨이퍼(W)의 주연부에 대해서 노즐에서 토출하는 레지스트액을 흡인노즐로 흡인시킴으로써, 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 도포량을 감소시켜서, 표면장력에 의해 발생하는 웨이퍼(W) 주연부에서 레지스트액의 부풀어 오르는 것을 억제할 수가 있기 때문에, 그만큼 제품으로 사용할 수 있는 웨이퍼(W)의 범위가 확대되어 수율이 향상된다는 효과가 있다.

또, 상기 노즐에서 토출되는 레지스트액을 흡인노즐으로 흡인하여 토출량을 조절하는 방법이외에도 노즐자체의 방향을 바꾸어서 조절하여 웨이퍼(W)의 주연부에 대한 도포량을 감소시킬 수도 있다.

또, 상기 노즐에서 토출된 레지스트액을 질소나 기타 불활성기체 등을 내 뿜어서 레지스트액을 바깥으로 날려 버려서, 웨이퍼(W) 주연부에 대한 레지스트액의 도포량을 감소시킬 수 있가 있어서 웨이퍼(W) 주연부에서 레지스트액이 부풀어 오르는 것을 억제할 수가 있다.

Claims

도포액 토출부재를 이용하여 기판에 도포액의 막을 형성하는 방법에서,

상기 도포액 토출부재에서 기판의 표면으로 도포액을 토출하면서, 이 도포액 토출부재를 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동하는 공정과,

상기 기판의 외연부에 대한 도포량을 다른 부분보다도 적게하기 위해서, 상기 외연부에 대한 상기 도포액의 토출방향을 변경하는 공정을 포함하는 막을 형성하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 도포액 토출처리부재에 의해 토출된 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에 상기 도포액을 흡인하고, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 도포액 토출부재 자체의 방향을 변경시켜서 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법
청구항 1에 있어서,

상기 도포액 토출부재에 의해 토출된 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액에 대해서 소정의 기체를 내 뿜어서, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 상대적으로 이동하는 공정은, 상기 기판에 도포액을 토출하면서 상기 도포액 토출부재가 상기 기판의 외연부를 가로 질러서 상기 기판 위를 왕복하는 공정에서,

상기 도포액 토출부재가 상기 기판에 도포액을 토출하면서 상기 기판의 내측에서 외측으로 이동하고, 상기 기판의 외연부를 가로 지를 때에만, 상기 도포액의 토출방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 도포액 토출부재에 의해 토출된 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액을 흡인하고, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 도포액 토출부재 자체의 방향을 변경시켜서 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 도포액 토출부재에 의해 토출된 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액에 대해서 소정의 기체를 내 뿜어서, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 상대적으로 이동하는 공정은, 상기 기판에 도포액을 토출하면서 상기 도포액 토출부재가 상기 기판의 외변부를 가로질러서 상기 기판 위를 왕복하는 공정에서,

상기 도포액 토출부재가 상기 기판에 도포액을 토출하면서 상기 기판의 외측에서 내측으로 이동하고, 상기 기판의 외연부를 가로지를 때에만, 상기 도포액의 토출방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 도포액 토출부재에 의해 토출된 도포제가 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액을 흡인하고, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 도포액 토출부재 자체의 방향을 변경시켜서 토출방향을 변경시키는 막을 형성하는 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 도출액 토출부재에 의해 토출된 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액에 대해서 소정의 기체를 내 뿜어서, 상기 도포액의 토출방향을 변경시키는 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 방법.
기판에 도포액을 토출하는 도포액 토출부재를 가지는 기판의 막형성 장치에서,

상기 도포액 토출부재에서 상기 기판의 외연부에 대해서 토출된 상기 도포액이 상기 기판에 도달하기 전에, 상기 도포액을 흡인하는 도포액 흡인수단을 가지며,

상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 표면에 도포액을 토출하면서 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 장치.
기판에 도포액을 토출하는 도포액 토출부재를 가지는 기판의 막형성 장치에서,

상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 외연부에 대한 상기 도포액의 토출방향이 변경가능하고,

상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 표면에 토출액을 토출하면서 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 장치.
기판에 도포액을 토출하는 도포액 토출부재를 가지는 기판의 막형성장치에서,

상기 도포액 토출부재에서 상기 기판의 외연부에 대해서 토출된 도포액이, 상기 기판에 도달하기 전에 상기 도포액에 대해서 소정의 기체를 내 뿜는 기체공급수단을 가지며,

상기 도포액 토출부재는 상기 기판의 표면에 도포액을 토출하면서 상기 기판에 대해서 상대적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 막을 형성하는 장치.