KR100843275B1 - 현상 장치 및 현상 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현상장치 및 현상방법에 관한 것으로서, 레지스트도막이 상측이 되도록 기판을 실질적으로 수평으로 보지하는 기판보지부와, 이 기판보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상노즐과, 2차원 평면시야에서 사이즈가 기판과 동등하거나 또는 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 현상액에 대해서 친수성의 메쉬를 갖고, 현상노즐에서 공급되는 현상액을 메쉬의 개구에 통과시키고, 메쉬와의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류억제부재와 이 액류억제부재를 이동가능하게 지지하고 메쉬를 기판의 레지스트도막과 대향시키고, 또 메쉬를 현상액의 액막의 표면과 접촉시키거나 또는 액막안에 침전시키는 이동기구를 가지는 기술을 제공한다.

Description

현상 장치 및 현상 방법{DEVELOPMENT APPARATUS AND DEVELOPMENT METHOD}

본 발명은 패턴 노광된 레지스트도막을 현상 하는 현상 장치 및 현상 방법에 관한다.

반도체 디바이스의 포트리소그래피 프로세스에서는 도포 현상 장치를 노광장치에 조합한 시스템이 이용되고 있다. 도포 현상 장치의 현상노즐은 처리의 균일성 향상을 위해서 반도체 웨이퍼(W)의 직경과 동일하거나 또는 그것보다 긴 직선 모양의 토출구를 구비하고 있다. 이 리니어 토출구가 웨이퍼(W)상의 레지스트 도막에 근접하도록 현상 노즐을 배치하고, 정지 상태의 웨이퍼(W)를 향해 현상액을 토출함과 동시에 웨이퍼(W)의 일단측으로부터 타단 측에 향하여 현상 노즐을 스캔 이동시킨다. 이것에 의해 레지스트도막 위에 예를 들면 두께 3 mm 정도의 현상액의 액막이 형성된다. 이 현상액의 액막을 실은 상태를 소정 시간 계속함으로 레지스트 도막이 현상되고(정지 현상) 소정의 회로 패턴이 형성된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 린스액으로 세정되어 건조된다.

그런데, 현상액을 웨이퍼(W)상에 액활성하는 동안은 표면장력의 작용에 의하고 웨이퍼(W)상에 이미 존재하는 현상액과 노즐로부터 토출된지 얼마 안된 새로운 현상액이 서로 연결된 상태로 있다. 이 때, 노즐은 이동 상태로 있어, 웨이퍼(W)는 정지 상태로 있기 때문에 현상액의 요동 반환(관성력의 작용)에 의해 웨이퍼(W)상의 현상액의 액막에 액흐름(작은 유동)를 일으키는 경우가 있다. 이 액흐름이 웨이퍼(W)상의 현상액에 생기면 적지만 웨이퍼면내에 있어서 현상액 농도(레지스트 용해 성분의 농도)에 격차를 일으킨다. 그 결과, 현상 반응의 진행이 웨이퍼면내에서 불균일하게 되어 레지스트 해상도에 격차를 일으키기 때문에 최종적으로 형성되는 패턴전체폭의 웨이퍼면내 균일성이 저하할 우려가 있다.

이러한 현상액의 액막안에 있어서 액흐름을 억제하는 수법의 하나로서 일본국 특개 2OO3-100589호 공보(단락 0015~0018, 도 4 참조)가 제안되고 있다. 이 종래 기술에서는 도 1에 나타나는 바와 같이 복수의 구멍 (11)이 개구하는 판 (12)를 웨이퍼(W)와 대향해 배치하고 이들의 구멍 (11)을 개재하여 현상액을 노즐 (1)로부터 웨이퍼(W)상에 공급한다. 이것에 의하면 정지 상태로 있는 판 (12)상에서 현상액의 요동 반환이 일어나므로 웨이퍼(W)상에서는 현상액의 액흐름이 생기지 않게 된다.

그러나, 이 종래 기술에는 이하에 말하는 것 같은 문제점이 있다.

복수의 구멍 (11) 가운데에는 표면장력의 작용에 의해 현상액이 통과할 수 없는 구멍 (11)이 포함되는 경우가 있다. 이 때문에 판 (12)의 면내로 보면 현상액이 통과하는 구멍 (11)과 현상액이 통과하지 않는 구멍 (11)의 분포가 가능하게 되어, 결과적으로 웨이퍼 (W) 면내에 균일한 두께의 현상액의 액막을 형성할 수 없는 경우가 있다. 이러한 현상액의 두께의 불균일에 의해 생기는 선폭 정밀도의 격차는종래의 룰에서는 특히 문제로 되지 않았다. 그러나, 최근, 디바이스 회로의 미세화 가 점점 진행되고 있는 것에 수반하여 보다 가는 선폭으로 조밀한 패턴을 형성하고 싶은 유저로부터의 요청이 높아지고 있다.

본 발명의 목적은, 기판상의 도포막에 현상액을 공급할 때에, 현상액의 액막안에 액흐름이 생기는 것을 억제하면서 면내 균일성이 높은 두께의 현상액의 액막을 웨이퍼상에 형성할 수가 있는 현상 장치 및 현상 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명와 관련되는 현상 장치는 기판상의 패턴노광된 레지스트 도막을 현상 하는 현상 장치에 있어서, 상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하는 기판 보지부(2)와 상기 기판 보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상 노즐(3)과 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 한편 다수의 통로를 갖고, 한편 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬(51)를 갖고, 상기 현상 노즐로부터 공급되는 현상액을 상기 메쉬의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류 억제 부재(5)와 상기 액류억제 부재를 이동 가능하게 지지하고, 상기 메쉬를 상기 기판의 레지스트 도막과 대향시키고 또한 상기 메쉬를 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉시킬지 또는 상기 액막안에 침전시키는 이동 기구(52A, 52B, 53A, 53B, 54)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

액류억제 부재의 메쉬에 대한 현상액의 접촉각은 예를 들면 30도 미만이라도 좋다. 또, 현상액이 공급되는 기판의 표면에 도포된 도포액은 현상액에 대해서 요수성을 가지고 있고 또한 기판의 표면에 형성하는 현상액의 두께는 0.5 mm~3 mm 도 좋다.

또한 메쉬는 현상액에 대해서 친수성을 가지는 제1의 메쉬부와 상기 제 하나의 메쉬부보다 윗쪽측에 설치되어 상기 제1의 메쉬부보다 친수성이 작은 제2의 메쉬스부를 가진다. 이 경우, 제2의 메쉬부에 대한 현상액의 접촉각은 70도 이상으로서도 좋다.

메쉬는, 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어와 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어를 갖고, 상기 제1의 와이어의 직경은 상기 제2의 와이어의 직경보다 크다. 이 경우에, 상기 현상 노즐기판의 유효 영역의 폭에 상당하는 길이가 토출구를 갖고, 한편 상기 현상노즐을 기판의 한쪽측으로부터 다른쪽측까지 이동시키는 노즐 이동 기구를 구비하고 있고, 상기 제1의 와이어는 상기 현상노즐의 이동 방향과 동일한 방향으로 연장하고, 상기 제2의 와이어는 상기 현상 노즐의 이동 방향으로 교차하는 방향으로 연장하고 있다.

또, 메쉬는 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어군과 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어군을 가지고 있고 상기 제 1 및 제2의 와이어군의 어느쪽이든 한쪽 또는 양쪽 모두에 선직경의 커다란 대직경 와이어를 포함하고, 상기 대직경 와이어가 소정의 갯수별로 군데 군데 배치되고 있다.

또, 메쉬는 기판과 대향하는 측의 구멍보다 기판과 대향하지 않는 측의 구멍 쪽이 크다.

또한 기판 보지부에 보지된 기판의 외주를 둘러싸도록 설치되어 적어도 상기 메쉬보다 현상액에 대한 친수성이 작은 보조판을 가진다. 이 경우에, 보조판에 대한 현상액의 접촉각은 40도~70도인 것이 바람직하다.

또한 액류억제 부재를 세정하기 위한 세정 수단을 가지는 것이 바람직하다. 전용의 세정 수단으로 의해 액류억제 부재를 세정함으로써 또한 액류억제 부재를 청정한 상태로 유지할 수가 있다.

본 발명과 관련되는 현상 방법은 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상 하는 현상 방법에 있어서, (a) 상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 유지하고, (b) 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 상기 현상액에 대해로 친수성의 메쉬를 가지는 액류억제 부재를 준비하고, 이 액류억제 부재를 상기 기판에 대해서 위치 조정하고, (c) 현상액을 상기 메쉬의 통로에 통과시켜, 상기 메쉬와 상기 기판과의 사이에 현상액의 액막을 형성하고, 상기 메쉬가 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉하거나 또는 상기 액막안에 침전하는 상태를 소정 시간 보지하고, 이것에 의해 상기 레지스트 도막을 현상하는 것을 특징으로 한다.

공정(b)에서는 상기 현상액의 액막의 두께가 0.5 mm~3 mm가 되도록 현상액의 공급량을 조정함과 동시에 상기 기판에 대해서 상기 액류억제 부재의 위치를 조정할 수가 있다.

또한 공정(c)의 후에, 상기 액류억제 부재를 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 상기 액류억제 부재로부터 린스액을 제거할 수가 있다.

또한 공정(c)의 후에, 기판을 린스액으로 세정하고 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거할 수가 있다.

또한 공정(c)의 후에, 상기 액류억제 부재를 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 상기 액류억제 부재로부터 린스액을 제거함과 동시에 기판을 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거할 때에, 상기 액류억제 부재로부터의 린스액의 제거와 기판으로부터의 린스액을 제거를 동시 병행적으로 실시한다.

또한 공정 (c) 후에, 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 현상액을 제거하고, 상기 기판을 린스액으로 세정하고, 또한 상기 기판에 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거할 수가 있다.

레지스트 도막은 보호막으로 덮히고 공정 (a)전에 액침노광(이머젼)된 것이다. 이 경우에 공정(c) 전에 액류억제 부재를 이용해 상기 보호막을 제거할 수가 있다.

도 1은 종래의 현상 방법의 개요를 나타내는 사시도이다.

도 2는, 도포 현상 장치의 개요를 나타내는 평면도이다.

도 3은 도포 현상 장치의 개요를 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 현상 장치를 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 발명의 현상 장치를 나타내는 블럭 단면도이다.

도 6은 액류억제 부재를 세정하는 세정 수단을 나타내는 블럭 단면도이다.

도 7A는 액류억제 부재를 나타내는 평면도이다.

도 7B는 액류억제 부재의 일부를 확대해 나타내는 사시도이다.

도 8은 기판의 이면으로의 현상액의 회입부착을 방지하기 위한 가스 분사 기구를 나타내는 단면도이다.

도 9는 가스 분사 기구를 나타내는 평면도이다.

도 10은 본 발명의 현상 방법을 나타내는 공정도이다.

도 11A는, 현상 개시시에 있어서의 노즐, 메쉬 및 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.

도 11B는 현상중에 있어서의 노즐, 메쉬 및 웨이퍼의 상태를 나타내는 모식도이다.

도 12는 다른 실시 형태의 액류억제 부재를 나타내는 사시도이다.

도 13은 다른 실시 형태의 액류억제 부재의 일부를 확대해 나타내는 사시도이다.

도 14는 다른 실시 형태의 액류억제 부재를 나타내는 단면도이다.

도 15는 다른 실시 형태의 액류억제 부재 및 현상 노즐을 나타내는 사시도이다.

도 16은 다른 실시 형태의 액류억제 부재를 나타내는 평면도이다.

도 17은 다른 실시 형태의 액류억제 부재를 나타내는 평면도이다.

도 18은 다른 실시 형태의 액류억제 부재를 나타내는 사시도이다.

도 19는 다른 실시 형태의 현상 방법을 나타내는 공정도이다.

도 20은 다른 실시 형태의 현상 방법을 나타내는 공정도이다.

이하, 첨부의 도면을 참조해 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 설명한다.

본 발명의 현상 장치는 도 2 및 도 3에 나타내는 도포 현상 장치 속에 현상 유니트 (DEV)로서 구성되고 있다. 도 안의 부호 B1은 예를 들면 13매의 반도체 웨이퍼(W)가 수납된 캐리어 (C)를 반입 반출하기 위한 캐리어 재치부이다. 캐리어 재치부 (B1)은 복수개의 캐리어 (C)를 재치 가능한 재치부 (80)을 구비한 캐리어 스테이션 (8)과 캐리어 스테이션 (8)로부터 볼때 전방의 벽면에 설치되는 개폐부 (81)과 개폐부 (81)을 개재하여 캐리어 (C)로부터 웨이퍼 (W)를 꺼내기 위한 서브 반송 아암 기구 (A1)을 구비하고 있다.

캐리어 재치부 (B1)의 X방향의 안측에는 처리부 (B2)가 접속되고 있고 처리부 (B2)는 몸체 (82)에 의해 주위를 둘러싸고 있다. 이 처리부 (B2)에는 캐리어 재치부 (B1)측으로부터 차례로 가열·냉각계 유니트를 다단적층한 선반 유니트 (U1, U2, U3)과 후술 하는 도포·현상 유니트를 포함한 각 처리 유니트간의 웨이퍼 (W)의 수수를 실시하는 주반송 아암 기구 (A2,A3)가 교대로 나열하여 설치되고 있다. 즉 선반 유니트 (U1, U2, U3) 및 주반송 아암 기구 (A2,A3)는 X방향으로 직렬로 나열하여 배치되고 또한 각 유니트 (U1, U2, U3) 상호간의 접속 부위에는 웨이퍼 반송용의 개구부(도시하지 않음)가 각각 형성되고 있고 웨이퍼(W)는 이들의 개구부를 개재하여 처리부 (B1)내를 일단측의 선반 유니트 (U1)로부터 타단 측의 선반 유니 트 (U3)까지 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 또, 주반송 아암 기구 (A2,A3)은 X방향의 전후에 배치되는 선반 유니트 (U1, U2, U3)측의 일면부와 후술 하는 예를 들면 우측의 액처리 유니트 (U4, U5)측의 일면부와 좌측의 일면을 이루는 배후부로 구성되는 구획벽 (83)에 의해 포위되는 공간내에 놓여져 있다. 또한 도 안의 부호 (84, 85)는 각 유니트로 이용되는 처리액의 온도 조절 장치나 온습도 조절용의 덕트 등을 구비한 온습도 조절 유니트이다.

액처리 유니트 (U4, U5)는 도 3에 나타나는 바와 같이 도포액(레지스트액)이나 현상액등과 같은 약액이 저장된 약액 수납부 (86) 위에, 도포 유니트 (COT), 현상 유니트 (DEV) 및 반사 방지막형성 유니트 (BARC)를 예를 들면 5단으로 적층 겹친 구성으로 되어 있다. 또, 선반 유니트 (U1, U2, U3)은 액처리 유니트 (U4, U5)로 행해지는 처리의 사전 처리 및 후 처리를 행하기 위한 각종 유니트를 복수단 예를들면 10단으로 적층한 구성으로 되어 있고 그 조합은 웨이퍼 (W)를 가열(베이크)하는 가열 유니트, 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 유니트등이 포함된다.

처리부 (B2)에 있어서의 선반 유니트 (U3)의 안쪽측에, 예를 들면 제1의 반송실 (87) 및 제2의 반송실 (88)로 이루어지는 인터페이스부 (B3)을 개재하여 노광부 (B4)가 접속되고 있다. 인터페이스부 (B3)의 내부에는 처리부 (B2)와 노광부 (B4)의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수를 행하기 위한 2개의 수수 수단 (A4,A5)의 그 밖에, 선반 유니트 (U6) 및 버퍼 캐리어 (C2)가 설치되고 있다.

다음에, 도포 현상 장치내에 있어서의 웨이퍼 (W)의 흐름의 일례를 간단하게 설명한다.

먼저 외부로부터 캐리어 (C1)이 재치대 (80) 위에 재치되면 개폐부 (81)과 함께 캐리어 (C1)의 덮개가 벗겨져 서브 반송 아암 기구 (A1)에 의해 웨이퍼(W)가 나온다. 그 다음에, 웨이퍼(W)는 선반 유니트 (U1)의 일단을 이루는 수수 유니트를 개재하여 주반송 아암 기구 (A2)로 수수되고 선반 유니트 (U1~U3)내의 하나의 선반으로 도포 처리의 사전 처리로서 예를 들면 반사 방지막형성 처리, 냉각 처리를 한다. 그 다음에, 도포 유니트 (COT)에 레지스트막이 형성되면 웨이퍼(W)는 선반 유니트 (U1~U3)의 하나의 선반을 이루는 가열 유니트로 베이킹 가열되고 또한 냉각된 후 선반 유니트 (U3)의 수수 유니트를 경유해 인터페이스부 (B3)로 반입된다. 이 인터페이스부 (B3)에 있어서 웨이퍼(W)는 예를 들면 수수 수단 (A4) →선반 유니트 (U6) → 수수 수단(A5)라는 경로로 노광부 (B4)로 반송되어 레지스트 도막이 패턴 노광된다. 노광후, 웨이퍼(W)는 세정·건조되고 주반송 아암 기구 (A2)까지 반송되어 현상 유니트 (DEV)에서 현상된다. 현상 후, 웨이퍼(W)는 세정·건조되어 주반송 아암 기구 (A2,A3)에 의해 반송되고 또한 서브 반송 아암 기구 (A1)에 의해 재치대 (80)상의 원래의 캐리어 (C1)에 되돌려진다

다음에, 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 현상 장치에 대해서 도 4~도 9를 참조하면서 설명한다.

현상 장치의 각종 기구 (28,32,35,38,53A,53B,121,132,134)는 프로세스레시피등의 데이터베이스를 가지는 콘트롤러 (90)에 의해 동작이 통괄적으로 제어되도록 되어 있다. 또, 현상 장치의 각처에는 온도, 습도, 압력, 위치를 각각 검출하기 위한 각종 센서(도시하지 않음)가 장착되고 각각으로부터 검출 신호를 콘트롤러 (90)에 보내도록 되어 있다.

도 4 및 도 5중의 부호 2는 웨이퍼(W)를 수평 자세로 보지하기 위한 버큠 척이다. 도시하지 않는 버큠구멍이 버큠척 (2)의 상면에 개구하고 웨이퍼 (W)의 이면 중앙부가 진공 흡착되도록 되어 있다. 이 버큠구멍은 흡인로를 개재하여 펌프 (121)의 흡입로에 연통하고 있다.

버큠척 (2)에 보지된 웨이퍼(W)를 전방 및 하부로부터 둘러싸도록 박스형 구형의 컵 어셈블리 (21,액받이부)가 설치되고 있다. 이 컵 어셈블리 (21)의 바닥부웨이퍼 (W) 로부터 넘쳐 흘러 떨어진 현상액이나 린스액등의 드레인액을 배출하기 위한 배출구 (22)가 개구하고 있다. 컵 어셈블리 (21)은 고정 컵 (122), 내주 컵 (123), 외주 컵 (124) 및 외주판 (140)을 구비하고 있다. 고정 컵 (122)는 도시하지 않은 베이스 프레임에 고정되어 그 안쪽에 내주 컵 (123)을 가지고 있다. 외주 컵 (124)는 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이 XY평면에 있어서 대략 정방형 형상을 이루고 실린더 (134)에 의해 승강 가능하게 지지를 받고 있다.

도 8에 나타나는 바와 같이 내주 컵 (123)의 상면에는 웨이퍼(W)의 이면에 평행한 수평면 (123a)와 상기 수평면 (123a)의 외측의 단부로부터 외측으로 향하여 바로 하강하는 경사면 (123b)가 형성되고 있다. 내주 컵 (123)의 수평면 (123a)에는 윗쪽으로 향해 가스를 내뿜는 가스 분사 기구의 가스 분출구 (130)이 개구하고 있다. 이들의 가스 분출구 (130)은 그 수가 60개이고 직경이 1 mm 정도이다. 60개의 가스 분출구 (130)은 도 9에 나타나는 바와 같이 수평면 (123a)의 동심원상에 있어서 중심각 6˚의 피치로 중심 배분 배치되고 있다.

도 5에 나타나는 바와 같이 각 가스 분출구 (130)은 내주 컵 (123)의 내부에 링상태로 형성된 헤더 (131)에 연통하고 있다. 헤더 (131)은 급기관 (133)을 개재하여 가스 공급원 (132)에 연통하고 있다. 가스 공급원 (132)에는 건조 에어가 수용되고 있다.

외주판 (140)은 척 (2)에 보지된 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 설치되고있다. 이 외주판 (140)은 내주 컵 (123)과 외주 컵 (124)의 사이에 배치되고 있다. 외주판 (140)은 척 (2)에 보지된 웨이퍼(W)와 일평면(획일)으로 위치하는 수평부 (140a)와 상기 수평부 (140a)의 외주 단부로부터 하부로 연장되지 않고 수직부 (140b)를 구비하고 있는 이들의 수평부 (140a) 및 수직부 (140b)는 후술 하는 바와 같이 간격 (142)를 지나 웨이퍼(W)의 이면측으로 회입하려고 하는 액 (70)을 드레인 배출구 (22)쪽으로 이끄는 역할을 가지는 것이다. 건조 에어는 헤더 (131)에 있어서 압력이 균일화된 후에 가스송풍구(130)으로부터 웨이퍼(W)의 이면에 분사되고 웨이퍼(W)의 이면→ 외주판 수평부 (140a)→ 수직부 (140b)를 따라 흘러 최종적으로 배출구 (22)로부터 드레인관 (126)을 통하여 외부에 흐르기 시작한다.

또한 본 실시 형태에서는 가스 분사 기구에 의해 웨이퍼(W) 이면으로의 액의 부착을 방지하고 있지만 한층 더 이면 세정 노즐을 추가 설치해 이면 세정 노즐로부터 린스액을 웨이퍼(W)의 이면에 분사하여 세정 하도록 해도 좋다. 이 경우는, 건조 에어가 바깥쪽뿐만이 아니라 안쪽으로도 향해 불기 시작하도록 가스 분사 기구의 가스 분출구 (130)을 변경하여 웨이퍼(W) 이면의 전면에 건조 에어가 분사하도록 할 수가 있다.

내주 컵 (123)의 내측의 중공부에는 도 5에 나타나는 바와 같이 예를 들면 3개의 지지핀 (26)이 설치되고 있다. 이들의 지지핀 (26)은 가동 베이스 (27)상에 설치해 실린더 (28)에 의해 가동 페이스 (27)과 함께 동시에 승강되어 주반송 아암 기구 (A2,A3)의 사이로 웨이퍼(W)를 수수하도록 되어 있다.

도 4에 나타나는 바와 같이 3개의 노즐 (3,33,36)이 컵 어셈블리 (21)로부터 멀어진 홈 위치에서 대기하고 있다. 제1의 노즐 (3)은 현상 노즐이다. 제2의 노즐 (33)은 린스노즐이다. 제3의 노즐 (36)은 건조 노즐이다. 이들의 노즐 (3,33,36)은 수평 아암 (4,41,42)를 개재하여 이동 기체 (43,44,45)에 의해 각각 가동으로 지지를 받아 홈 위치로부터 사용 위치(컵 어셈블리 (21)의 윗쪽의 위치)까지의 구간을 가이드 레일 (46)을 따라서 이동되도록 되어 있다. 가이드 레일 (46)은 X방향으로 늘어나고 리니어가이드이고 이 레일 (46)상을 이동 기본 (43,44,45)의 슬라이더가 슬라이드 이동함으로써 노즐 (3,33,36)이 각각 이동된다.

현상 노즐 (3)은 가요성의 플렉시블 튜브 (31)을 개재하여 현상액 공급원 (32)에 연통하고 또한 이동 기체 (43)에 의해 X·Y·Z의 각 방향으로 이동 가능하게 지지를 받고 있다. 현상 노즐 (3)은 웨이퍼(W)의 유효 영역(디바이스 형성 영역)의 폭과 동일하거나 또는 이 폭보다 긴 직선 모양의 토출구 (30)을 구비하고 있다. 토출구 (30)은 일열 또는 복수열의 세공이 소정 피치 간격으로 배열된 것으로 할 수가 있지만, 혹은 한결같은 폭의 슬릿으로 할 수도 있다. 본 실시 형태에서는 노즐의 토출구 (30)를 일렬의 세공으로 하고 있다. 현상액 공급원 (32)는 도시하지 않는 압력 제어 밸브를 내장하고 있다. 또, 플렉서블 튜브 (31)의 적소에는 도시하 지 않는 매스 플로우 콘트롤러(MFC)가 설치되어 노즐 (3)에 보내지는 현상액의 유량이 제어되도록 되어 있다. 이들의 압력 제어 밸브, MFC 및 이동 기체 (43)은 도 5에 나타나는 바와 같이 콘트롤러 (90)에 의해 동작이 각각 제어되도록 되어 있다.

린스 노즐 (33)은 가요성의 플렉시블 튜브 (34)를 개재하여 순수 공급원 (35)에 연통하고, 한편 이동 기체 (44)에 의해 X·Y·Z의 각 방향으로 이동 가능하게 지지를 받고 있다. 린스노즐 (33)의 토출구도 상기 현상노즐 (3)과 동일하게 일렬의 세공으로 하고 있다. 순수 공급원 (35)는 도시하지 않는 압력 제어 밸브를 내장하고 있다. 또, 플렉시블 튜브 (34)의 적소에는 도시하지 않은 매스 플로우 콘트롤러(MFC)가 설치되고 노즐 (33)에 보내지는 순수의 유량이 제어되도록 되어 있다. 이들의 압력 제어 밸브, MFC 및 이동 기체 (44)도 상기와 동일하게 콘트롤러 (90)에 의해 동작이 각각 제어되도록 되어 있다.

건조 노즐 (36)은 가요성의 플렉시블 튜브 (37)을 개재하여 건조 에어 공급원 (38)에 연통하고 또한 이동 기체 (45)에 의해 (X·Y·Z)의 각 방향에 이동 가능하게 지지를 받고 있다. 건조 노즐 (36)의 토출구도 상기 현상 노즐 (3)과 동일하게 일렬의 세공으로 하고 있다. 건조 에어 공급원 (38)은 도시하지 않는 압력 제어 밸브를 내장하고 있다. 또, 플렉시블 튜브 (37)의 적소에는 도시하지 않는 매스 플로우 콘트롤러(MFC)가 설치되어 노즐 (36)에 보내지는 건조 에어의 유량이 제어되도록 되어 있다. 이들의 압력 제어 밸브, MFC 및 이동 기체 (45)도 상기와 동일하게콘트롤러 (90)에 의해 동작이 각각 제어되도록 되어 있다. 노즐 (36)으로부터 건조 에어를 분사하여 웨이퍼(W)의 상면으로부터 액을 비산시켜 제거 하도록 되어 있 다. 또한 건조 노즐 (36) 대신에 펌프나 이젝터에 연통하는 흡인 노즐을 이용해 웨이퍼(W)의 상면으로부터 액을 흡인 제거하도록 해도 좋다.

이들의 현상 노즐 (3)은 린스노즐 (33), 건조 노즐 (36)은, 수평 아암 (4,41,42)의 선단 측에 각각 독립으로 지지를 받고 있다. 각 아암 (4,41,42)의 기단측은 이동 기체 (43,44,45)에 각각 지지되고 있다. 또, 각 이동 기체 (43,44,45)는 도시하지 않는 승강기구를 구비하고 있고 승강기구에 의해 각 노즐 (3,33,36)이 각각 독립하여 Z방향으로 승강되도록 되어 있다. 또, 각 이동 기체 (43,44,45)는 가이드 레일 (46)에 계합하는 도시하지 않는 슬라이더 기구를 구비하고 있고 슬라이더 기구에 의해 각 노즐 (3,33,36)이 각각 독립하여 X방향으로 슬라이드 이동되도록 되어 있다. 이것에 의해 각 노즐 (3,33,36)은 홈 위치로부터 사용 위치까지의 구간을 가이드 레일 (46)을 따라 이동된다. 또한 각 이동 기체 (43, 44, 45)는 도시하지 않는 실린더 기구를 구비하고 있고 실린더 기구에 의해 각 노즐 (3,33,36)이 각각 독립하여 Y방향으로 슬라이드 이동되도록 되어 있다.

또한 본 실시 형태에서는 3개의 이동 기체 (43,44,45)가 단일의 가이드 레일 (46)을 공유하고 있지만, 이동 기체 (43,44,45)마다 전용의 가이드 레일을 1개씩 설치하고, 각 이동 기체 (43,44,45)를 다른 레일상에 슬라이드 이동시키도록 해도 좋다.

액류억제 부재 (5)는, 도 4에 나타나는 바와 같이 컵 어셈블리 (21)으로부터 멀어진 홈 위치에서 대기하고 있다. 이 홈 위치는 컵 어셈블리 (21)을 사이에 끼워 노즐 (3,33,36)의 홈 위치반대 측에 있다. 액류억제 부재 (5)는, 홈 위치로부터 사 용 위치까지의 구간을 가이드 레일 (54)에 따라서 이동되도록 되어 있다. 가이드 레일 (54)는 X방향으로 늘어나고 리니어가이드이고 이 레일 (54)상을 이동 기체 (53A, 53B)의 슬라이더가 슬라이드 이동함으로써 액류억제부재 (5)가 이동된다.

액류억제 부재 (5)는 사용 위치에 있어서, 웨이퍼 (W)의 상면에 형성되는 현상액의 액막의 표면과 접하는 높이로 위치 맞춤된다. 현상액의 두께의 목표치 예를 들면 0.5~3.0 mm이므로, 이동 기체 (53A. 53B)의 승강기구의 동작을 제어함으로써, 이 목표치에 대응 하는 높이에 액류억제 부재 (5)를 위치 맞춘다.

액류억제 부재 (5)는, 도 7A에 나타나는 바와 같이 평면각 형상의 예를 들면 폭(외주변으로부터 내주면까지의 길이) 10~30 mm, 예를 들면 두께 10~30 mm의 외곽 (50)을 구비하고 있다. 이 외곽 (50)의 내측 개구 영역에는 웨이퍼(W)의 유효 영역과 동일하거나 혹은 유효영역보다 큰 메쉬 (51)이 웨이퍼(W)의 표면과 대향해설치되고 있다. 메쉬 (51), 예를 들면 선괴 0.1~1.0 mm의 와이어를 전후방향(X방향) 및 좌우(Y방향)에 간격을 두고 배열함으로써 그물망상으로 형성되어 서로 이웃이 되는 와이어에 의해 둘러싸인 영역(개구부)의 폭 및 길이는 예를 들면 O. 2~1.Omm로 설정되어 있다. 여기에서는 작도의 편의상 메쉬 (51)의 개구부를 실제보다 넓게 표시되어 있다. 또한 도 7A와 도 7B에는 메쉬 (51)의 개구부의 형상을 정방형으로 표시하고 있지만, 개구부는 반드시 정방형으로 하지 않아도 좋고, 예를 들면 직사각형으로 하는 것도 있고 또 마름모 형태나 삼각형으로 하는 경우도 있다 즉 예를 들면 선직경 O. 1~1. O mm의 와이어를 이용해 개구부의 크기를 상기 한 것과 동등하게 형성한 것이면 와이어의 배열 방향은 특히 한정되지 않는다.

또한 메쉬 (51)은, 그 면내에서 두께 방향의 굴곡이 없거나 혹은 있다고 하더라도 0.3 mm이하로 억제하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 메쉬 (51)을 현상액의 표면에 면내 균일하게 접촉시킬 수가 있다. 또, 와이어는 단면이 원형의 것에 한정되지 않고 예를 들면 단면이 타원, 각형, 삼각형에 형성되어 있어도 좋다.

메쉬 (51)에는, 예를 들면 PE(폴리에틸렌), PFA(퍼플로알콕시에틸렌) 및 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)로 이루어지는 군 가운데 선택되는 1종 또는 2종 이상의 수지 재료가 이용된다. 한층 더 메쉬 (51)의 와이어 표면은 현상액의 접촉각이 예를 들면 30도 미만이 되도록 표면 처리(예를 들면 친수화 처리)되고 있다. 이 친수화 처리는 예를 들면 플라즈마 조사, UV 조사등에 의해 행해지지만, 선택한 재질이 상기 소정의 접촉각을 가지고 있으면 특히 친수화 처리를 실시할 필요는 없다. 또, 메쉬 (51)의 재질은 수지에만 한정되는 것은 아니지만, 현상액이 알칼리성이기 때문에 알칼리에 대해서 내식성을 가지는 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 또, 외곽 (50)에는 메쉬 (51)과 동일한 재료가 선택된다.

액류억제 부재 (5)는 외곽 (50)의 한측 주변의 이면과 이 한측 주변과 대향하는 위치인 다른측 주변의 이면과 한 쌍의 아암 (52A, 52B)에 의해 탈착 자유롭게 지지를 받고 있다. 아암 (52A, 52B)의 기단측은 이동 기체 (53A, 53B)에 의해 지지를 받고 있다. 이동 기체 (53A, 53B)는 도시하지 않는 승강기구를 내장하고 있어, 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 수평 자세로 승강되도록 되어 있다. 또, 이동 기체 (53A, 53B)는, 가이드 레일 (54)를 따라 도시하지 않는 구동기구에 의해 슬라이드 이동되도록 되어 있다.

본 실시 형태에서는 한 쌍의 아암 (52A, 52B), 이동기체 (53A, 53B) 및 가이드 레일 (54)는 액류억제 부재 (5)를 사용 위치와 홈 위치의 사이에 이동시키는 이동 기구를 구성하고 있는 액류억제 부재 (5)의 홈 위치는, 액류억제 부재 (5)를 세정하기 위한 세정 위치이기도 하다. 단, 세정 위치는 홈 위치와 반드시 일치시키지 않으면 안 되는 것은 아니고, 세정 위치가 홈 위치와 다르게 되어 있어도 좋다. 예를 들면, 액류억제 부재 (5)를 웨이퍼(W)의 윗쪽의 위치에서 대기시키는 경우에는 이 홈 위치와는 다른 곳에 세정 위치를 설치할 필요가 있다.

다음에, 액류억제 부재 (5)를 세정하기 위한 세정기구에 대해서 설명한다.

도 4 및 도 6에 나타나는 바와 같이 액류억제 부재 (5)의 홈 위치에는 세정 컵 (55), 세정 노즐 (6) 및 건조 노즐 (63)이 설치되고 있다. 이들의 세정 컵 (55), 세정 노즐 (6) 및 건조 노즐 (63)은 세정기구를 구성하는 것이다. 세정 컵 (55)는 사방에 측벽을 갖고 상부가 개구하는 박스 모양을 이루고, XY평면 시야에 서 액류억제 부재 (5)보다 한층 크다. 액류억제 부재 (5), 한 쌍의 아암 (52A, 52B)으로 수평 지지를 받은 상태로, 세정 컵 (55)의 바로 윗쪽에 배치되어 세정 노즐 (6)으로부터 분사되는 린스액에 의해 세정된다. 세정 컵 (55)의 바닥부에는 배출구 (55A)가 설치되고 세정 폐액이 배출구 (55a)를 개재하여 드레인 탱크(도시두)에 배출되도록 되어 있다.

세정노즐 (6)은 가요성의 플렉시블 튜브 (61)을 개재하여 순수 공급원 (62)에 연통하고, 한편 이동 기체 (68A)에 의해 X·Y·Z의 각 방향에 이동 가능하게 지지를 받고 있다. 노즐의 토출구 (60)은 복수열의 세공 또는 슬릿구멍으로 하고 있 다. 순수 공급원 (62)는 도시하지 않는 압력 제어 밸브를 내장하고 있다. 또, 플렉시블 튜브 (61)의 적소에 도시하지 않는 매스 플로우 콘트롤러(MFC)가 설치되어 세정 노즐 (6)에 보내지는 순수의 유량이 제어되도록 되어 있다. 이들의 압력 제어 밸브, MFC 및 이동 기체 (68A)는 콘트롤러 (90)에 의해 동작이 각각 제어되도록 되어 있다.

건조 노즐 (63)은 가교성의 플렉시블 튜브 (65)를 개재하여 건조 에어 공급원 (66)에 연통하고, 한편 이동 기체 (68B)에 의해 X·Y·Z의 각방향에 이동 가능하게 지지를 받고 있다. 노즐의 토출구 (64)는 일렬의 세공으로 하고 있다. 건조 에어 공급원 (66)에 도시하지 않는 압력 제어 밸브를 내장하고 있다. 또, 플렉시블 튜브 (65)의 적소에는 도시하지 않는 매스플로우 콘트롤러(MFC)가 설치되어 건조 노즐 (63)에 보내지는 건조 에어의 유량이 제어되도록 되어 있다. 이들의 압력 제어 밸브, MFC 이동 기체 (68B)는 콘트롤러 (90)에 의해 동작이 각각 제어되도록 되어 있다.

이들의 세정 노즐 (6) 및 건조 노즐 (63)은 아암 (67A, 67B)에 의해 각각 독립해 지지를 받고 있다. 아암 (67A, 67B)의 기단측은 이동 기체 (68A, 68B)로 각각 접속되고 있다. 또한 각각의 이동 기체 (68A, 68B)는 도시하지 않는 승강기구를 구비하고 있어 이것에 의해 노즐 (6,63)을 각각 독립하여 승강시키도록 되어 있다. 또, 이동 기체 (68A, 68B)는 장치 바닥부에 설치된 가이드레일 (69)에 의해 지지를 받고 있어 도시하지 않는 구동 기구에 의해 각각 독립해 슬라이드 이동 가능하게 지지를 받고 있다.

콘트롤러 (90)은, 소정의 프로세스 레시피를 데이터베이스로서 가지고 있어 이것에 의거하여 현상 장치 각부의 동작을 제어하도록 되어 있다. 예를 들면 레지스트의 종류에 응하여 현상액의 액막의 두께의 목표치를 바꾸는 경우, 그 현상액의 두께의 목표치에 따라 액류억제 부재 (5)의 높이의 설정값이 정해지므로, 그 높이 설정값데이터를 콘트롤러 (90)에 기억하게 한다. 콘트롤러 (90)은, 예를 들면 로트의 선두에 해당하는 웨이퍼(W)를 처리할 때에 이 데이터를 독출하여 액류억제 부재 (5)의 높이를 조정할 수가 있다.

다음에, 도 4~도 11B를 참조해 레지스트 도막의 패턴 노광 잠상을 본 발명의 장치를 이용해 현상하는 방법에 대해서 설명한다.

노광후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해 현상 유니트 (DEV)내에 반입하고, 버큠척 (2)에 의해 웨이퍼(W)를 수평 보지한다(공정 S1). 이 때, 각 노즐 (3,33,36) 및 액류억제 부재 (5)는 각각의 홈 위치에 있다.

액류억제 부재 (5)를 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드 이동시켜, 사용 위치에서 하강시켜, 웨이퍼(W)의 상면과의 이간 거리가 0.5~3.0 mm가 되는 높이에 위치 맞춤 한다(공정 S2). 그 다음에, 현상 노즐 (3)을 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드 이동시켜 사용 위치까지 하강시켜 액류억제 부재 (5)의 상면으로부터 예를 들면 0.2~10 mm 떨어진 위치로서, 한편 웨이퍼(W)의 일단 주변의 작게 외측의 토출 개시 위치에 위치 맞춘다.

그 다음에, 도 11A에 나타나는 바와 같이 노즐 (3)에서 현상액 (70)을 웨이퍼 (W)상에 토출함과 동시에, 노즐 (3)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로 향해 소정의 이동 속도로 스캔 이동시킨다. 현상액 (70)은 예를 들면 그 토출압, 자중, 가속도등의 상승이 뒤따라 메쉬 (51)의 그물망 개구로부터 스며나오도록 통과하고, 웨이퍼(W)의 표면에 공급된다. 이것에 의해 도 11B에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)와 메쉬 (51)의 간격에 현상액 (70)의 액막이 형성된다. 이 액막이 형성된 상태를 소정 시간 보지함으로써, 레지스트 도막의 패턴 잠상이 현상된다(공정 S3). 본 실시예의 현상액에는 테트라 ·메틸·암모늄·하이드로 옥사이드는 TMAH;N(CH₃)₄ OH)의 2.38 질량 %수용액을 이용했다. 이것이 이외의 다른 현상액으로서 코린 현상액(N(CH₃) ₃(C₂H₄OH),NMD-W(토쿄 오우카 주식회사의 상품명), NMD-3(토쿄 오우카 주식회사의 상품명), ADl0(타마 화학공업 주식회사의 상품명) 가운데의 어느쪽을 이용할 수도 있다.

현상 처리 후, 현상 노즐 (3)은 현상액의 토출을 정지한 후에 홈 위치와는 반대 측에 퇴피한다. 그 다음에, 린스 노즐 (33)이 홈 위치로부터 사용 위치로 이동하고, 웨이퍼 (W)에 대해서 위치 맞춤된다. 노즐 (33)으로부터 린스액을 토출함과 동시에 노즐 (33)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단을 향하여 스캔 이동시킨다. 린스액도 현상액과 동일하게 메쉬 (51)을 통과하여 웨이퍼(W)에 공급되고 이것에 의해 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 부착한 현상액이 린스액으로 치환된다(공정 S4). 또한 1회의 세정에서는 현상액의 치환이 충분하지 않은 경우, 린스 노즐 (33) 을 왕복시켜 세정을 2회 행하여도 좋고 또 세정을 3~6회 반복하도록 해도 괜찮다. 세정 후, 린스액의 토출을 정지시켜 린스 노즐 (33)을 홈 위치반대 측에 일 시적으로 퇴피시킨다.

한편, 린스 노즐 (33)으로부터의 세정액의 공급과 동시에, 가스 분사 기구 (130~132)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 건조에어를 분사하여 웨이퍼(W)의 이면으로 세정액의 회입부착을 방지한다. 또한 웨이퍼 (W) 이면으로의 건조 에어의 분사 타이밍은 린스 노즐 (33)에서의 세정액의 토출 개시 다음도 좋고, 린스노즐 (33)으로부터의 세정액의 토출 종료후도 좋고 건조 노즐 (36)으로부터의 건조 에어의 분사 개시와 동시 또는 개시 다음도 좋다.

그 다음에 액류억제 부재 (5)를 홈 위치에 퇴피시킨다(공정 S5). 홈 위치에 있어서 액류억제 부재 (5)의 세정 처리를 한다. 액류억제 부재 (5)는 아암 (52A, 52B)에 지지를 받은 상태로 세정 컵 (55)내에 배치된다. 그 다음에, 세정 노즐 (6)으로부터 세정액을 토출함과 동시에, 세정 노즐 (6)을 액류억제 부재 (5)로부터 약간 띄운 상태로 슬라이드 이동시킨다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 세정된다. 그 다음에, 건조 노즐 (63)으로부터 건조 에어를 액류억제 부재 (5)에 토출함과 동시에 건조 노즐 (63)을 액류억제 부재 (5)의 표면으로부터 약간 띄운 상태로 스캔 이동시킨다. 이 건조 에어는 소망한 온도 및 습도에 조정되고 있다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 건조된다(공정 S8). 또한 건조 에어 대신에 건조 질소 가스를 이용해도 좋다.

액류억제 부재 (5)의 퇴피 후, 건조 노즐 (36)이 홈 위치로부터 사용 위치 로 이동하고 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤된다. 건조 노즐 (36)을 X방향으로 스캔 이동시킴과 동시에 노즐 (36)으로부터 건조 에어를 웨이 퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 분사하여 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)를 건조시킨다(공정 S6). 건조 노즐 (36)을 홈 위치에 되돌린다. 또한 전술한 액류억제 부재 (5)의 건조 공정 S8은 웨이퍼(W)의 건조 공정 S6과 동시 병행적으로 실행되는 것이 바람직하다. 건조 후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해 현상 유니트 (DEV)로부터 반출한다(공정 S7). 또한 웨이퍼 (W)는 캐리어 (C1)에 수납되어 캐리어 (C1)과 함께 도포 현상 장치로부터 반출된다. 웨이퍼(W)의 반출 후, 현상 노즐 (3) 및 린스노즐 (33)을 각각 일시 퇴피 위치에서 홈 위치에 되돌린다.

본 실시 형태에 의하면, 메쉬 (51)에 의해 웨이퍼(W)상의 현상액의 표면을 눌러 보지할 수가 있으므로 현상액에 액흐름 현상(유동)이 발생하는 것을 억제할 수가 있다. 그 결과, 현상액의 농도가 면내에서 균일한 상태를 유지할 수가 있어 선폭의 면내 균일성이 향상한다.

본 실시 형태에 의하면 메쉬 (51)은 현상액의 젖는 성질이 양호해서 현상액을 신속하고 또한 균일하게 통과시킬 수가 있다. 이 때문에 웨이퍼(W) 표면에 균일한 두께의 현상액막을 형성할 수가 있어 면내 균일성이 높은 현상 처리를 할 수가 있다.

최근, 디바이스 회로의 미세화가 점점 진행되고 있기 때문에, 레지스트패턴의 선폭이 가늘어짐과 동시에 패턴 밀도가 높아지고 또한 이것에 수반해 노광의 빛도 파장의 짧은 것이 선택되는 경향에 있다. 그 때문에, 지금까지 사용되고 있던 레지스트에서는 바닥부까지 노광의 빛이 투과하지 못하고 노광 불량이 발생하는 경우가 우려되는 것으로부터 더욱 빛이 투과 하기 쉬운 투명도가 높은 레지스트를 도 포해 대응하는 검토가 진행되고 있다. 투명도가 높은 레지스트안 현상액에 대해 친수성 예를들면 현상액의 접촉각이 80도 이상 있는 것이 많아 그 때문에 상기 한 것처럼 박막화하려고 하면 웨이퍼(W)의 표면에 긁혀져 면내 균일한 두께로 액활성하지 못하고, 따라서, 이러한 친수성의 레지스트에 대해서는 박막화를 도모하는 것이 어렵다고 하는 우려가 있다.

본 실시 형태의 액류억제 부재 (5)에서는 메쉬 (51)을 현상액에 대해서 30도 미만의 친수성을 가지는 재질로 했으므로, 현상액을 XY면내에 용이하게 넓힐 수가 있고 웨이퍼상에 소량의 현상액을 액활성하였다 해도, 그 면내에서 현상액이 도포되는 부위와 도포되지 않는 부위의 분포가 생기는 것이 적다. 현상액은 예를 들면 리사이클이 곤란하다고 하는 이유로부터 일반적으로 고가이기 때문에, 예를 들면 액막의 두께의 목표값을 0.5 mm로 설정해 현상액의 소비량을 삭감, 코스트 저감이 된다고 하는 이점이 있다.

또한 메쉬 (51)을 선직경이 작은 와이어로 만드는 것으로 현상액의 액활성시에 있어서 메쉬 (51)의 개구부의 내측까지 표면장력에 의해 현상액이 채워졌다고 해도 와이어가 있는 부위와의 사이에 현상액의 두께에 차이가 생기는 것이 적다. 이 때문에, 예를 들면 O. 5 mm로 한 박막 상태로 현상액을 형성했다고 해도 웨이퍼(W)의 면내에서 두께가 균일한 현상액을 형성할 수가 있으므로, 한층 더 현상액의 소비량을 삭감할 수가 있다.

또한 액류억제 부재 (5)는 와이어의 선직경 및 개구부의 크기(메쉬의 구멍)가 서로 다른 복수의 액류억제 부재 (5)를 준비해 두어, 예를 들면 웨이퍼(W)에 공 급하는 현상액의 종류에 따라 이들 액류억제 부재 (5)를 바꾸도록 해도 괜찮다. 구체적으로는 예를 들면 표면장력이 작은 현상액의 경우에는 구멍이 큰 액류억제 부재 (5)를 이용하도록 하고, 반대로 표면장력이 큰 현상액의 경우에는 구멍이 작은 액류억제 부재 (5)를 이용도록 한다.

또, 상술의 실시 형태에 있어서는, 액류억제 부재 (5)를 후퇴시키는 타이밍은 린스 노즐 (33)에 의해 웨이퍼(W)를 세정한 후에 한정되지 않고 웨이퍼(W)에 현상액을 공급한 다음에 린스액을 공급하기 전에 후퇴 시키도록 해도 괜찮다. 이 경우에도 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서는, 메쉬 (51)은 수지만 형성된 구성에 한정되지 않고, 예를 들면 도 12에 나타나는 바와 같이 예를 들면 수지로 형성된 와이어의 내부에 저항 발열체 예를 들면 스텐레스, 니크롬선등의 금속선 (7)을 통하게 두어 배선(미도시)을 개재하여 전해(도시하지 않음)로부터 금속선 (7)에 전류를 공급해 예를 들면 줄열의 작용에 의해 메쉬 (51)을 가열하도록 해도 괜찮다. 가열 온도는 예를 들면 현상 반응이 촉진되는 온도 예를들면 40~60℃로 설정한다. 이 경우에서도 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있고 또한 금속선 (7)의 표면을 수지로 코팅하여 메쉬 (51)을 형성하도록 해도 좋고 혹은 도전성이 있는 재질(예를 들면 도전성 세라믹스)로 형성하여도 좋다.

또한 메쉬 (51)을 가열하는 구성에 한정되지 않고, 예를들면 메쉬 (51)에 소정의 전압을 인가하여 전계를 형성하도록 해도 좋다. 이 전계에 의해 현상액안의 레지스트 용해 성분이 끌려가고 레지스트 용해 성분을 웨이퍼 (W)에서 떨어질 수 있으므로, 현상 반응이 XY면내에서 불균일하게 진행하는 것을 억제할 수가 있다. 즉, 레지스트 용해 성분은 그 극성에 의해 대전한 상태로 현상액안에 존재하고 있으므로, 이와 같이 메쉬 (51)에 예를 들면 인력의 작용이 구해지도록 전계를 갖게함으로 이들의 거동을 제어할 수가 있다. 또, 예기치 못한 사태에 의해 현상액안에 파티클이 혼입한 경우에서도 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 도 7A에 나타나는 바와 같이 액류억제 부재 (5)의 외곽 (50)에 초음파 발진자 (75a, 75b)를 달아, 이들을 소정의 타이밍으로 진동시키도록 해도 좋다. 이 경우, 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면에 현상액을 액활성한 후, 일정시간 예를 들면 10 초간 정지시켜, 그 후에 초음파 발진자 (75a, 75b)를 예를 들면 10 초간 진동시킨다. 이와 같이 소정의 타이밍으로 메쉬 (51)을 진동시키는 것으로, 웨이퍼 (W)상의 현상액의 교반 할 수가 있어 레지스트의 용해 성분의 농도의 균일화가 도모되고 패턴의 해상 속도를 높일 수가 있다.

상기의 실시 형태에서는 메쉬 (51)의 표면의 모두를 친수성으로 하였지만 본 발명은 이것에만 한정되지 않는다. 예를 들면 도 13에 나타나는 바와 같이 메쉬 (51)의 상측 반원면을 소수화 처리함으로써, 현상액의 접촉각이 예를 들면 70도 이상의 소수화면 (71, 제2의 메쉬부)을 형성할 수 있다. 또한 하측 반원면의 친수화면( 제1의 메쉬부)은 기술과 같이 접촉각을 30도 미만으로 설정한다. 이와 같이 하여도 현상액의 액흐름을 억제해 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 친수성을 가지는 하면 측에 인입되도록 하는 현상액을 소수화면이 윗쪽으로부터 뒤로 밀도록 하여 이면 측에 통과시킬 수가 있고 또한 일단 통과한 현상 액은 소수화면에 타고 웨이퍼(W) 표면에 눌려지므로, 보다 확실히 현상액의 액흐름을 억제할 수가 있다. 또한 메쉬 (51)의 상면을 소수화 처리해 소수화면 (71)을 형성하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면 도 14에 나타나는 바와 같이 친수화 처리된 제1의 메쉬 (51A, 제1의 메쉬부)와 이 제1의 메쉬 (51A)의 윗쪽에 소수화 처리된 제2의 메쉬 (51B, 제2의 메쉬부)를 나열하여 설치한 구성으로서도 좋다.

또한 본 발명에 있어서, 메쉬 (51)은 선직경이 같은 와이어를 전후방향(X방향) 및 좌우 방향(Y방향)으로 나열한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 15에 나타나는 바와 같이 현상 노즐 (3)의 스캔 방향(Y방향)으로 성장하는 와이어의 선직경을 좌우 방향의 것에 비해 크게 설정하도록 해도 좋다. 이와 같이 해도 현상액의 액흐름을 억제해 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다. 한층 더 본 발명에와이어의 모든 선직경을 크게 함으로써 메쉬 (51)의 강도를 높일 수가 있으므로, 그 중앙부에 느슨해짐이 생기는 것을 억제할 수가 있다. 또한 노즐 이동 방향(Y방향)으로 성장하는 와이어의 모든 선직경을 크게 하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면 몇 개로부터 수십개 걸러서 선직경의 큰 와이어를 배치하도록 해도 괜찮다. 즉, X방향 및 Y방향의 어느쪽이든 한쪽 또는 양쪽 모두안에 선직경이 큰 대직경 와이어를 포함하고, 상기 대직경 와이어를 소정의 갯수(예를 들면 3개 마다) 마다 군데 군데 배치할 수가 있다.

그리고 또한 본 발명에 있어서는, 상기와 같이 현상노즐 (3) 의 스캔 이동 방향으로 성장하는 와이어의 선직경을 크게 하는 구성에 한정되지 않고 현상노즐 ( 3)의 길이 방향으로 늘어나는 와이어의 선직경을 크게 하도록 해도 좋다.

또한 도 16에 나타나는 바와 같이 선직경의 큰 와이어의 배치 간격을 전후방향과 좌우 방향으로 바꾸도록 해도 괜찮다. 구체적으로는, 예를들면 스캔 방향에서는 선직겨이 큰 와이어의 배치 간격을 좁게 설정하고, 폭 방향에서는 배치 간격을 넓게 설정하는 것이 일례로서 들고 있다. 이 경우에서도 메쉬 (51)의 강도를 확보해 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명에 있어서는 메쉬 (51)의 개구부의 크기, 즉 메쉬의 구멍을 면내에서 균일하게 하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면 구멍이 큰 부위와 구멍이 작은 부위의 분포를 면내에서 설치한 구성도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면 도 17에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)의 외측에 대응하는 부위의 구멍을 웨이퍼(W)의 표면과 대향하는 부위의 구멍보다 크게 설정한다. 이러한 구성으로서도 현상액의 액흐름을 억제해 상술의 경우 같은 효과를 얻을 수 있다. 또한 본예의 경우는 웨이퍼(W)의 외측에 위치하는 부위의 구멍을 크게 함으로써 웨이퍼(W)의 외측에는 돌출한 토출구 (30)으로부터의 현상액이 신속하게 메쉬 (51)을 통과해 낙하한다. 즉 웨이퍼 (W)의 외측에 있는 메쉬 (51)의 표면에 현상액이 부착해 남은 상태가 되는 것을 억제하는 것이 가능하므로 이 외측에 있는 현상액에 웨이퍼(W)표면의 현상액이 끌려가 액흐름이 생기는 것이 적다.

또한 본 발명에 있어서는, 예를 들면 도 18에 나타나는 바와 같이 액류억제 부재 (5)와 동일하거나 또는 이보다 큰 사이즈의 보조판 (73)을 설치하도록 해도 괜찮다. 보조판 (73)은, 외주 형상이 각형으로 그 중앙부분이 원형으로 잘려져 있다. 이 보조판 (73)의 원형 절단부에 웨이퍼(W)가 들어가 웨이퍼(W)의 외주 단면과 보조판 (73)(원형 절단부의 내주 단면)의 사이에 간격이 형성된다. 이 상태로 보조판 (73)과 웨이퍼(W)는 면하나가 되고 웨이퍼(W)의 주위를 보조판 (73)이 둘러싸게 되므로, 웨이퍼(W)로부터 넘쳐 흘러 떨어지려고 하는 액이 보조판 (73)에 의해 받게 된다. 이 보조판 (73)은 친수화 처리를 실시함으로 현상액에 대해로 예를 들면 40~70도의 접촉각을 가지도록 표면 처리되고 있다.

이러한 보조판 (73)을 이용해도 상술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있을 뿐만이 아니라 한층 더 웨이퍼 (W) 외측에는 돌출한 토출구 (30)으로부터 토출된 현상액을 보조판 (71)으로 받아들이는 것으로, 낙하하는 현상액에 웨이퍼 (W) 표면의 현상액이 끌려가 액막에 액흐름이 생기는 것을 억제할 수가 있다. 단, 보조판 (73) 표면에 대한 접촉각이 너무 작으면 보조판 (73)의 장력이 부족하여 보조판 (73) 표면에서 액흐름이 생겨 이 흐름에 웨이퍼(W)표면의 현상액이 끌려가 버리는 경우가 있다. 반대로 접촉각이 너무 크면 보조판 (73)의 장력이 너무 강해 웨이퍼(W) 표면의 현상액이 끌려가 버린다. 이러한 이유로부터 보조판 (73)의 표면장력 40~70도로 설정하는 것이 바람직하다.

다음에, 도 19를 참조해 본 발명의 다른 실시 형태의 현상 방법으로 그 다음에 설명한다. 노광 후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해 현상 유니트 (DEV)내에 반입하고, 버큠척 (2)에 의해 웨이퍼(W)를 수평 보지한다(공정 S21). 이 때, 각 노즐 (3,33,36) 및 액류억제 부재 (5)는 각각의 홈 위치에 있다.

다음 액류억제 부재 (5)를 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드 이동시키고, 사용 위치에서 하강시켜 웨이퍼(W)의 상면과의 이간 거리가 0.5~3.0 mm가 되는 높이에 위치 맞춤한다(공정 S22). 그 다음에, 현상 노즐 (3)을 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드 이동시켜, 사용 위치에서 하강시키고 액류억제 부재 (5)의 상면으로부터 예를 들면 0.2~1.0 mm 떨어진 위치로서 ,또한 웨이퍼 (W)의 일단 주변의 약간 외측의 토출 개시 위치에 위치 맞춘다.

그 다음에, 도 11A에 나타나는 바와 같이 노즐 (3)으로부터 현상액 (70)을 웨이퍼(W)상에 토출함과 동시에, 노즐 (3)을 웨이퍼(W)의 일단에서 타단으로 향해 소정의 이동 속도로 스캔 이동시킨다. 이것에 의해 도 11B에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)와 매쉬 (51)의 간격에 현상액 (70)의 액막이 형성된다. 이 액막이 형성된 상태를 소정 시간 보지함으로써 레지스트 도막의 패턴잠상이 현상된다(공정 S23). 본 실시예의 현상액에는 NMD-W(토쿄 오우카 주식회사의 상품명)를 이용하였다.

현상 처리 후, 현상 노즐 (3)은 현상액의 토출을 정지한 후에 홈 위치와는 반대 측에 일시적으로 퇴피한다. 건조 노즐 (36)이 홈 위치사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해로 위치 맞춤된다. 건조 노즐 (36)을 X방향으로 스캔 이동시킴과 동시에, 노즐 (36)에서 건조 에어를 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 분사하여 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)로부터 현상액을 분사하여 제거한다(공정 S24). 건조 노즐 (36)을 홈 위치에 되돌린다.

그 다음에, 린스노즐 (33)이 홈 위치사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤된다. 노즐 (33)으로부터 린스액을 토출함과 동시에, 노즐 (33)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로 향해 스캔 이동시킨다. 린스액인 메쉬 (51)을 통과해 웨이퍼(W)에 공급되어 이것에 의해 웨이퍼 (W) 및 액류억제 부재 (5)에 부착한 현상액이 린스액으로 치환된다 (공정 S25). 세정 후, 린스액의 토출을 정지시켜, 린스 노즐 (33)을 홈 위치와는 반대측에 일시적으로 퇴피시킨다.

그 다음에, 건조 노즐 (36)이 홈 위치로부터 사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤된다. 건조 노즐 (36)을 X방향으로 스캔 이동시킴과 동시에, 노즐 (36)으로부터 건조 에어를 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 분사하고 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)를 함께 건조시킨다(공정 S26-1). 건조 노즐 (36)을 홈 위치에 되돌린다(공정 S26-2).

한편, 린스 노즐 (33)으로부터의 세정액의 공급과 동시에, 가스 분사 기구 (130~132)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 건조 에어를 분사하여 웨이퍼(W)의 이면으로의 세정액의 회입부착을 방지한다. 또한 웨이퍼 (W)이면으로의 건조 에어의 분사 타이밍은 린스 노즐 (33)의 세정액의 토출 개시 후도 좋고, 린스 노즐 (33)으로부터의 세정액의 토출 종료후도 좋고, 건조 노즐 (36)으로부터의 건조 에어의 분사 개시와 동시 또는 개시 다음도 좋다.

그 다음에, 액류억제 부재 (5)를 홈 위치에 퇴피시킨다(공정 S27-1). 홈 위치에 있어서 액류억제 부재 (5)의 세정 처리를 한다. 액류억제 부재 (5)는 아암 (52A, 52B)에 지지를 받은 상태로 세정 컵 (55)내에 배치된다 그 다음에, 세정노즐 (6)으로부터 세정액을 토출함과 동시에, 세정 노즐 (6)을 액류억제 부재 (5)로부터 약간 띄운 상태로 슬라이드 이동시킨다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 세정된 다. 그 다음에, 건조 노즐 (63)으로부터 건조 에어를 액류억제 부재 (5)에 토출함과 동시에, 건조 노즐 (63)을 액류억제 부재 (5)의 표면으로부터 약간 뜬 상태로 스캔이동시킨다. 이 건조 에어는 원하는 온도 및 습도로 조정되고 있다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 건조진다(공정 S27-2).

건조 후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해 현상 유니트 (DEV)로부터 반출하는(공정 S28),또한 웨이퍼(W)는 캐리어 (C1)에 수납되어 캐리어 (C1)과 함께 도포 현상 장치로부터 반출된다. 웨이퍼(W)의 반출후, 현상 노즐 (3) 및 린스 노즐 (33)을 각각 일시 퇴피 위치에서 홈 위치에 되돌린다.

다음에, 도 20을 참조해 본 발명의 다른 실시 형태의 현상 방법을 설명한다.

웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A2)에 의해 도포 유니트 (COT)내에 반입하고, 스핀 코팅법에 의해 웨이퍼 (W) 에 레지스트를 도포하고, 소정 막두께의 레지스트 도막을 형성하는(공정 S31). 또한 다른 도포 유니트 (COT)에 웨이퍼(W)를 반송하고, 레지스트막 위에 소정 성분의 프로세스액을 도포하고, 소정 막두께의 보호막을 형성한다(공정 S32). 이 보호막은, 다음의 액침노광(이머젼) 시에 있어서 레지스트막을 보호하기 위한 것이다.

소정의 프리 베이킹 공정을 거친 후에, 웨이퍼(W)를 노광부 (B4)에 반송하고, 액침노광(공기-존)에 의해 레지스트막을 패턴 노광한다(공정 S33). 액침 노광(이머젼)은 예를 들면 주식회사 니콘의 홈 페이지(http://www.nikon.co.jp/main/jpn/whatsnews/2003/immersion_03.htm)에서 그 기술의 개요가 소개되고 있다.

액침노광(이머젼) 후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해 현상 유니트 (DEV)내에 반입하고, 버큠척 (2)에 웨이퍼 (W)를 수평 보지한다(공정 S34). 이 때, 각 노즐 (3,33,36) 및 액류억제 부재 (5)는 각각의 홈 위치에 있다.

액류억제 부재 (5)를 홈 위치사용 위치까지 슬라이드 이동시켜, 사용 위치까지 하강, 웨이퍼(W)의 상면의 이간 거리가 0.5~3.0 mm가 되는 높이에 위치 맞춤 한다(공정 S35). 그 다음에, 현상노즐 (3)을 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드이동시켜, 사용 위치에서 하강시켜, 액류억제 부재 (5)의 상면으로부터 예를 들면 0.2~1.0 mm 떨어진 위치로서, 또한 웨이퍼(W)의 일단 주변의 약간 외측의 토출 개시 위치에 위치 맞춘다.

그 다음에, 도 11A에 나타나는 바와 같이 노즐 (3)으로부터 현상액 (70)웨이퍼 (W) 상에 토출함과동시에, 노즐 (3)을 웨이퍼 (W)의 일단으로부터 타단으로 향해 소정의 이동 속도로 스캔 이동시킨다. 이것에 의해 도 11B에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)와 메쉬 (51)의 간격에 현상액 (70)의 액막이 형성되고 이 액막이 형성된 상태를 소정 시간 보지함으로써, 보호막이 제거된다(공정 S36).

그 다음에, 린스 노즐 (33)이 홈 위치로부터 사용 위치 로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤되고 노즐 (33)으로부터 린스액을 토출함과 동시에, 노즐 (33)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로 향해 스캔 이동시킨다. 린스액은 메쉬 (51)을 통과하여 웨이퍼(W)에 공급되고 이것에 의해 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 부착한 현상액이 린스액으로 치환된다 (공정 S37). 세정 후, 린스액의 토출을 정지시켜 린스 노즐 (33)을 홈 위치와는 반대 측에 일시 적으로 퇴피시킨다.

그 다음에, 건조 노즐 (36)이 홈 위치사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤된다. 건조노즐 (36)을 X방향으로 스캔 이동시킴과 동시에, 노즐 (36)으로부터 건조 에어를 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 분사하여 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)를 함께 건조시킨다(공정 S38). 건조 노즐 (36)을 홈 위치에 되돌린다.

그 다음에, 현상 노즐 (3)을 홈 위치로부터 사용 위치까지 슬라이드 이동시키고 사용 위치까지 하강시켜 액류억제 부재 (5)의 상면으로부터 예를 들면 0.2~1.0 mm 떨어진 위치에서 또한 웨이퍼(W)의 일단 주변의 약간 외측의 토출 개시 위치에 위치 맞춘다. 그 다음에, 도 11A에 나타나는 바와 같이 노즐 (3)으로부터 현상액 (70)을 웨이퍼(W)상에 토출함과 동시에, 노즐 (3)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로 향하여 소정의 이동 속도로 스캔 이동시킨다. 이것에 의해 도 11B에 나타나는 바와 같이 웨이퍼(W)와 메쉬 (51)의 간격에 현상액 (70)의 액막이 형성 있다. 이 액막이 형성된 상태를 소정 시간 보지함으로써, 레지스트막의 패턴잠상이 현상된다(공정 S39). 본 실시예의 현상액에는 AD10(타마 화학공업 주식회사의 상품명)를 이용했다.

현상 처리 후, 현상노즐 (3)은 현상액의 토출을 정지한 후에, 홈 위치와는 반대측에 일시적으로 퇴피한다.린스노즐 (33)이 홈 위치로부터 사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해 위치 맞춤된다. 노즐 (33)으로부터 린스액을 토출함과 동시에 노즐 (33)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로 향해 스 캔 이동시킨다. 린스액은 메쉬 (51)을 통과해 웨이퍼 (W)에 공급되고 이것에 의해 웨이퍼 (W) 및 액류억제 부재 (5)에 부착한 현상액이 린스액으로 치환된다(공정 S40). 세정 후, 린스액의 토출을 정지시키고, 린스 노즐 (33)을 홈 위치와는 반대 측에 일시적으로 퇴피시킨다.

그 다음에, 건조 노즐 (36)이나 홈 위치로부터 사용 위치로 이동하고, 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 대해서 위치 맞춤된다. 건조 노즐 (36)을 X방향으로 스캔 이동시킴과 동시에, 노즐 (36)으로부터 건조 에어를 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 분사하여 웨이퍼(W) 및 액류억제 부재 (5)에 부착한 린스액을 불어 날린다(공정 S41). 건조 노즐 (36)을 홈 위치에 퇴피시킨다.

그 다음에, 액류억제 부재 (5)를 홈 위치에 퇴피시킨다(공정 S43). 홈 위치 에서 액류억제 부재 (5)의 세정 처리를 한다. 액류억제 부재 (5)는 아암 (52A, 52B)에 지지를 받은 상태로 세정 컵 (55)내에 배치된다. 그 다음에, 세정 노즐 (6)으로부터 세정액을 토출함과 동시에 세정 노즐 (6)을 액류억제 부재 (5)로부터 약간 띄운 상태로 슬라이드 이동시킨다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 세정된다. 그 다음에, 건조노즐 (63) 로부터 건조 에어를 액류억제 부재 (5)에 토출함과 동시에, 건조 노즐 (63)을 액류억제 부재 (5)의 표면으로부터 약간 띄운 상태로 스캔 이동시킨다. 이 건조 에어는 원하는 온도 및 습도로 조정되고 있다. 이것에 의해 액류억제 부재 (5)가 건조된다(공정 S44).

건조 후, 웨이퍼(W)를 주반송 아암 기구 (A3)에 의해, 현상 유니트 (DEV)로부터 반출한다(공정 S45). 또한 웨이퍼(W)는, 캐리어 (C1)에 수납되어 캐리어 (C1) 과 함께 도포 현상 장치로부터 반출된다. 웨이퍼(W)의 반출 후, 현상노즐 (3) 및 린스 노즐 (33)을 각각 일시 퇴피 위치에서 홈 위치에 되돌린다.

본 발명은, 현상액의 표면을 누르는 높이 위치에 액류억제 부재 (5)를 배치하는 경우에만 한정되지 않는다. 예를 들면 현상액의 액막안에 메쉬 (51)의 일부 혹은 전부가 침수하는 높이에 액류억제 부재 (5)를 배치할 수도 있다. 이 경우에서도 상기 기술과 같은 효과를 얻을 수 있다. 단, 장치내를 흐르는 약한 기류에 의해 현상액의 액 흐름(유동) 현상이 생기는 경우가 있으므로, 현상액의 표면과 접하는 높이에 액류억제 부재 (5)의 위치를 설정 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 있어서는 액류억제 부재 (5)는 평면각 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 원형, 타원 혹은 다각형으로서도 좋다. 또, 외곽 (50)을 병풍 형상으로 형성해 액류억제 부재 (5)를 접히기 가능한 구성도 좋고, 또한 롤형상으로 둥글리도록 하여 대기시의 점유 면적을 작게 하도록 해도 괜찮다.

또한 본 발명에 있어서는 현상노즐 (3)을 웨이퍼(W)의 일단으로부터 타단으로향하여 스캔 하는 구성에 한정되지 않고, 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 현상 노즐 (3)을 배치해 두어, 토출구 (30)으로부터 현상액을 토출함과 동시에 웨이퍼(W)와 액류억제 부재 (5)를 일체적으로 수직축 주위에 180˚회전시켜 액활성하도록 해도 좋다. 이 경우에도 상기 기술의 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다. 또, 현상 처리하는 기판은 반도체 웨이퍼 이외의 기판, 예를 들면 LCD 기판, 포토마스크용 레틸클 기판도 좋다.

본 발명에 의하면 기판에 공급되는 현상액의 표면과 접하던가 또는 액안에 침수하는 높이 위치에 현상액에 대해서 친수성을 가지는 메쉬를 포함한 액류억제 부재를 설치한 구성으로 함으로써 기판과 액류억제 부재의 틈새에 있는 현상액의 액막에 액흐름 현상(유동)이 발생하는 것을 억제할 수가 있다. 또한 친수성이기 때문에 현상액의 젖는 성질이 좋고, 이 때문에 액류억제 부재의 면내에서 균일하게 현상액을 통과시킬수 있으므로, 기판의 표면에 두께가 균일한 현상액의 액막을 형성할 수가 있다. 그 결과로서 현상 후의 기판의 표면에는 선폭에 대해서 면내 균일성이 높은 마스크패턴을 형성할 수가 있다.

Claims (20)

1. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 장치에 있어서,

   상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하는 기판 보지부와

   상기 기판보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상 노즐과,

   이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성을 갖는 제 1의 메쉬부와, 상기 제 1의 매쉬부보다 상측에 설치되고 상기 제 1의 매쉬부보다 친수성이 작은 제 2의 매쉬부를 갖고, 상기 현상 노즐로부터 공급되는 현상액을 상기 메쉬부의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬부와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류억제부재와,

   상기 액류억제부재를 이동 가능하게 지지하고, 상기 메쉬부를 상기 기판의 레지스트 도막과 대향시키고, 또 상기 메쉬부를 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉시키거나 또는 상기 액막안에 침전시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
2. 청구항 1의 장치에 있어서,

   상기 제 2의 메쉬부에 대한 현상액의 접촉각은 70도 이상인 것을 특징으로 하는 현상장치.
3. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 장치에 있어서,

   상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하는 기판 보지부와

   상기 기판보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상 노즐과,

   이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬부를 갖고, 상기 현상 노즐로부터 공급되는 현상액을 상기 메쉬부의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬부와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류억제부재와,

   상기 액류억제부재를 이동 가능하게 지지하고, 상기 메쉬부를 상기 기판의 레지스트 도막과 대향시키고, 또 상기 메쉬부를 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉시키거나 또는 상기 액막안에 침전시키는 이동 기구를 구비하고,

   상기 메쉬부는, 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어와 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어를 갖고, 상기 제1의 와이어의 직경은 상기 제2의 와이어의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 현상장치.
4. 청구항 3의 장치에 있어서,

   상기 현상 노즐은 기판의 유효 영역의 폭에 상당하는 길이의 토출구를 갖고 또한,

   상기 현상 노즐을 기판의 한쪽측으로부터 다른쪽측까지 이동시키는 노즐 이동 기구를 구비하고,

   상기 제1의 와이어는 상기 현상 노즐의 이동 방향과 동일한 방향으로 연장하고, 상기 제2의 와이어는 상기 현상노즐의 이동 방향으로 교차하는 방향으로 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
5. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 장치에 있어서,

   상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 유지하는 기판 보지부와

   상기 기판보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상 노즐과,

   이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고 또한 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬를 갖고, 상기 현상 노즐로부터 공급되는 현상액을 상기 메쉬의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류억제 부재와,

   상기 액류억제 부재를 이동 가능하게 지지하고, 상기 메쉬를 상기 기판의 레지스트 도막과 대향시키고, 또 상기 메쉬를 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉시키거나 또는 상기 액막안에 침전시키는 이동 기구를 구비하고,

   상기 메쉬는 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어군과 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어군을 갖고,

   상기 제 1 및 제2의 와이어군의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 선직경이 큰 대직경 와이어를 포함하고, 상기 대직경 와이어가 소정의 갯수별로 군데 군데 배치되고 있는 것을 특징으로 하는 현상장치.
6. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 장치에 있어서,

   상기 레지스트 도막이 상측이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하는 기판 보지부와

   상기 기판보지부에 보지된 기판의 상면에 현상액을 공급하는 현상 노즐과,

   이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 기판과 마주 보는 측의 구멍 열림 보다도 기판과 마주 보지 않는 측의 구멍 열림이 크고, 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬부를 갖고, 상기 현상 노즐로부터 공급되는 현상액을 상기 메쉬부의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬부와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하는 액류억제부재와,

   상기 액류억제부재를 이동 가능하게 지지하고, 상기 메쉬부를 상기 기판의 레지스트 도막과 대향시키고, 또 상기 메쉬부를 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉시키거나 또는 상기 액막안에 침전시키는 이동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 현상장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판 보지부에 보지된 기판의 외주를 둘러싸도록 설치되고 적어도 상기 메쉬보다 현상액에 대한 친수성이 작은 보조판을 가지는 것을 특징으로 하는 현상장치.
8. 청구항 7의 장치에 있어서,

   상기 보조판에 대한 현상액의 접촉각은 40도~70도인 것을 특징으로 하는 현상장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 액류억제부재를 세정하기 위한 세정 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 현상장치.
10. 삭제
11. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 메쉬부의 부재는 도전성을 갖는 부재를 포함하고,

    상기 도전성 부재에 소정의 전압을 인가해서 전계를 형성하는 수단을 더 포함하는 현상장치.
12. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 방법에 있어서,

    (a) 상기 레지스트 도막이 위쪽이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하고,

    (b) 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성을 갖는 제 1의 메쉬부와, 상기 제 1의 매쉬부보다 상측에 설치되고 상기 제 1의 매쉬부 보다 친수성이 작은 제 2의 매쉬부를 갖는 액류억제부재를 준비하고, 이 액류억제부재를 상기 기판에 대해서 위치 조정하고,

    (c) 현상액을 상기 메쉬부의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬부와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하고, 상기 메쉬부가 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉하거나 또는 상기 액막안에 침전하는 상태를 소정 시간 보지하고, 이것에 의해 상기 레지스트 도막을 현상하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
13. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 방법에 있어서,

    (a) 상기 레지스트 도막이 위쪽이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하고,

    (b) 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어와 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어를 갖고, 상기 제1의 와이어의 직경은 상기 제2의 와이어의 직경보다 크고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬를 가지는 액류억제부재를 준비하고, 이 액류억제부재를 상기 기판에 대해서 위치 조정하고,

    (c) 현상액을 상기 메쉬의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하고, 상기 메쉬가 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉하거나 또는 상기 액막안에 침전하는 상태를 소정 시간 보지하고, 이것에 의해 상기 레지스트 도막을 현상하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
14. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 방법에 있어서,

    (a) 상기 레지스트 도막이 위쪽이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하고,

    (b) 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 제1의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제1의 와이어군과 상기 제1의 와이어에 교차하도록 제2의 방향으로 간격을 두고 배열된 복수 라인의 제2의 와이어군을 갖고, 상기 제 1 및 제2의 와이어군의 어느 한쪽 또는 양쪽 모두에 선직경이 큰 대직경 와이어를 포함하고, 상기 대직경 와이어가 소정의 갯수별로 군데 군데 배치되고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬를 가지는 액류억제부재를 준비하고, 이 액류억제부재를 상기 기판에 대해서 위치 조정하고,

    (c) 현상액을 상기 메쉬의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하고, 상기 메쉬가 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉하거나 또는 상기 액막안에 침전하는 상태를 소정 시간 보지하고, 이것에 의해 상기 레지스트 도막을 현상하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
15. 기판상의 패턴 노광된 레지스트 도막을 현상하는 현상 방법에 있어서,

    (a) 상기 레지스트 도막이 위쪽이 되도록 상기 기판을 실질적으로 수평으로 보지하고,

    (b) 이차원 평면 시야에서의 사이즈가 상기 기판과 동등하거나 또는 상기 기판보다 크고, 또한 다수의 개구를 갖고, 또한 기판과 마주 보는 측의 구멍 열림 보다도 기판과 마주 보지 않는 측의 구멍 열림이 크고, 또한 상기 현상액에 대해서 친수성의 메쉬를 가지는 액류억제부재를 준비하고, 이 액류억제부재를 상기 기판에 대해서 위치 조정하고,

    (c) 현상액을 상기 메쉬의 개구에 통과시키고, 상기 메쉬와 상기 기판의 사이에 현상액의 액막을 형성하고, 상기 메쉬가 상기 현상액의 액막의 표면과 접촉하거나 또는 상기 액막안에 침전하는 상태를 소정 시간 보지하고, 이것에 의해 상기 레지스트 도막을 현상하는 것을 특징으로 하는 현상 방법.
16. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

    또한 상기 공정 (c) 후에, 상기 액류억제부재를 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 상기 액류억제 부재로부터 린스액을 제거하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
17. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

    또한 상기 공정(c) 후에, 기판을 린스액로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
18. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

    또한 상기 공정 (c)의 후에, 상기 액류억제부재를 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 상기 액류억제 부재로부터 린스액을 제거함과 동시에, 기판을 린스액으로 세정하고, 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거할 때,

    상기 액류억제 부재로부터의 린스액의 제거와 기판에서 린스액을 제거를 동시 병행적으로 실시하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
19. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

    또한 상기 공정 (c) 후에, 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 현상액을 제거하고, 상기 기판을 린스액으로 세정하고, 또한 상기 기판에 건조 가스를 분사하여 기판으로부터 린스액을 제거하는 것을 특징으로 하는 현상방법.
20. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 레지스트 도막은 보호막으로 덮히고 상기 공정 (a)의 전에 액침노광(에머젼)된 것이고,

    상기 공정 (c)의 전에 상기 액류억제 부재를 이용해 상기 보호막을 제거하는 것을 특징으로 하는 현상방법.

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