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KR100861046B1 - 기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치 - Google Patents

기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치 Download PDF

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KR100861046B1
KR100861046B1 KR1020067021709A KR20067021709A KR100861046B1 KR 100861046 B1 KR100861046 B1 KR 100861046B1 KR 1020067021709 A KR1020067021709 A KR 1020067021709A KR 20067021709 A KR20067021709 A KR 20067021709A KR 100861046 B1 KR100861046 B1 KR 100861046B1
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KR
South Korea
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solvent vapor
substrate
resist pattern
discharge nozzle
wafer
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KR1020067021709A
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Inventor
유우이치로 이나토미
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은 기판의 처리방법 및 처리장치에 관한 것으로서 원하는 수치의 미세한 레지스트패턴을 기판면내에 있어서 균일하게 형성하는 것을 목적으로 하고 있다. 용제공급장치에 웨이퍼의 표면상을 이동하면서 레지스트패턴을 팽창시키는 용제증기를 토출할 수 있는 용제증기 토출노즐을 설치한다. 그리고 현상처리가 종료하여 레지스트패턴이 형성된 웨이퍼를 용제공급장치에 반입하고 웨이퍼의 표면상에서 용제증기 토출노즐을 이동시켜 용제증기 토출노즐로부터 웨이퍼의 표면상에 용제증기를 공급한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼표면상의 레지스트패턴에 소정량의 용제증기가 균등하게 공급된다. 그 결과, 상기 용제증기로 레지스트패턴이 균등하게 소정의 치수분만 팽창하고, 최종적으로 원하는 치수의 레지스트패턴이 웨이퍼면내에 있어서 균일하게 형성되는 기술이 제공된다.

Description

기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 레지스트 패턴이 형성된 기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치에 관한다.
예를 들면, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서의 포트리소그래피공정에서는 기판상에 레지스트액을 도포해 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 기판상의 레지스트막에 대해 소정의 패턴을 노광하는 노광 처리, 노광 처리된 기판에 현상액을 공급해 레지스트막을 현상하는 현상 처리등을 하여 기판상에 소정의 레지스트 패턴이 형성되고 있다.
그런데, 반도체 디바이스를 보다 고성능화하기 위해서는 레지스트 패턴의 미세화를 진행시킬 필요가 있다. 레지스트 패턴의 미세화는, 종래부터 노광 처리에 있어서의 노광 해상도를 올리는 것에 의해 진행되어 왔지만, 노광 처리를 하는 노광기의 해상 성능을 향상시키기에도 한계가 있어 향후 레지스트 패턴을 한층 더 미세화해 나가는 것은 어려운 상태에 있었다.
거기서, 노광기의 해상 성능을 향상시키는 이외 방법으로서 예를 들면 용제 재료가 바닥부에 저장된 용기내에 레지스트 패턴이 형성된 기판을 수용하고 상기 기판을 레지스트 용제 환경에 노출하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법에 의하면, 레지스트 패턴이 용제에 의해 녹아 유동하므로 레지스트 패턴의 예를 들면 창문의 면적을 감소시켜, 레지스트 패턴을 미세화할 수가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).
특허 문헌 1 : 일본국 특개소51-150279호 공보
그렇지만, 상기 방법에서는 용기내의 용제 환경에 기판을 노출하고 환경중의 용제 증기가 자연스럽게 기판에 부착하는 것을 기다리고 있으므로, 기판에 대한 용제 증기의 공급량은 엄격하게 제어할 수 없었다. 이 때문에, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 치수가 격차지고, 예를 들면 기판상에 원하는 선폭의 홈이나 원하는 지름의 컨택트홀을 형성하는 것은 어려웠다.
또 상기 방법에 의하면 용기내에 기판을 반입출할 때에 바깥 공기가 유입하거나 용기내에 온도 분포가 생기거나 하기 때문에 용기내의 환경은 항상 유동하고 있어, 용기내의 용제 환경의 농도를 균일하게 유지할 수 없었다. 이 때문에 기판면내에 있어서 용제 증기의 부착량이 달라 상기 용제 증기의 부착에 의한 레지스트 패턴의 유동량도 분산하는 경우가 있었다. 이 때문에, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 치수가 기판면내에 있어서 불균일하게 되는 경우가 있었다.
본 발명은 관련된 점에 비추어 이루어진 것이고 기판상의 레지스트 패턴에 대해 소정량의 용제 증기를 기판면내에 있어서 균등하게 공급하고 원하는 치수의 미세한 레지스트 패턴을 기판면내에 있어서 균일하게 형성하는 기판의 처리 방법 및 기판의 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 레지스트 패턴이 형성된 기판을 처리하는 처리 방법으로서, 기판의 표면상의 일부의 영역에 레지스트 패턴의 용제 증기를 공급함과 동시에, 해당 용제 증기가 공급되는 영역을 이동시키는 것에 의해 기판의 표면의 전면에 상기 용제 증기를 공급하고 상기 기판상의 레지스트 패턴을 팽창시키는 것을 특징으로 한다. 또한 이 기판의 표면으로의 용제 증기의 공급은, 레지스트 패턴이 형성된 후 에칭 처리를 하기 전에 행해진다.
본 발명에 의하면 기판상에 있어서의 레지스트 패턴의 용제 증기가 공급되는 영역을 이동시키는 것에 의해 기판의 표면의 전면에 용제 증기가 공급되므로, 기판에의 용제 증기의 공급량을 엄밀하게 제어할 수 있다. 이것에 의해 용제 증기에 의한 레지스트 패턴의 팽창량, 즉 선폭등이 협소화되는 양을 엄밀하게 제어할 수 있으므로, 미세한 레지스트 패턴을 원하는 치수로 형성할 수 있다. 또, 기판면내에 있어서 용제 증기를 균등하게 공급할 수가 있으므로 기판면내에 있어서의 레지스트 패턴의 치수를 균일하게 할 수가 있다.
상기 기판의 표면의 전면으로의 용제 증기의 공급을 상기 용제 증기가 공급되는 영역의 이동 방향을 바꾸어 여러 차례 실시하도록 해도 괜찮다. 관련되는 경우, 용제 증기가 기판면내에 있어서 얼룩 없이 공급되므로, 그 용제 증기의 공급에 의해 좁힐 수 있는 레지스트 패턴의 치수를 기판면내에 있어서 보다 균일하게 할 수가 있다.
상기 용제 증기를 공급하기 전에 레지스트 패턴의 표면을 균질화하는 다른 용제 증기를 공급하도록 해도 괜찮다. 관련되는 경우 표면이 균질화된 레지스트 패턴에 용제 증기가 공급되므로 레지스트 패턴 전체가 용제 증기에 대해 한결같이 반응해 팽창하므로, 레지스트 패턴의 치수의 기판면내의 균일성을 한층 더 향상할 수 있다.
상기 레지스트 패턴을 팽창시킨 후에 기판을 가열하도록 해도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 레지스트 패턴내에 잔존하는 여분의 용제를 증발시킬 수가 있다.
본 발명의 별개인 관점에 의하면 본 발명은 레지스트 패턴이 형성된 기판을 처리하는 처리 장치로서, 레지스트 패턴을 팽창시키는 용제 증기를 기판의 표면상의 일부의 영역으로 향해 토출할 수 있는 용제 증기 토출 노즐과 상기 용제 증기를 토출한 상기 용제 증기 토출 노즐을 기판의 표면을 따라 이동시키는 노즐 이동 기구를 구비하고 있다.
본 발명에 의하면 기판의 표면의 일부에 용제 증기를 토출하고 있는 용제 증기 토출 노즐을 기판의 표면을 따라 이동시키는 것에 의해 기판의 표면의 전면에 용제 증기를 공급할 수가 있다. 관련되는 경우, 기판의 표면의 각 부분으로의 용제 증기의 공급량을 엄밀하게 제어할 수 있으므로 용제 증기에 의한 레지스트 패턴의 팽창량, 즉 레지스트 패턴의 선폭등이 좁아지는 양을 엄밀하게 제어할 수 있다. 이 결과 미세한 레지스트 패턴을 원하는 치수로 형성할 수가 있다. 또, 기판면내에 있어서 용제 증기를 균등하게 공급할 수가 있으므로 기판면내에 있어서의 레지스트 패턴의 치수를 균일하게 할 수가 있다.
상기 용제 증기 토출 노즐은 용제 증기를 기판을 향해 토출하는 토출구와 상기 토출구로부터 용제 증기가 토출되고 있는 상기 영역으로부터 해당 용제 증기가 확산하지 않게 상기 용제 증기를 정류하는 정류 부재를 가지고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우, 용제 증기를 토출하고 있는 영역으로부터 용제 증기가 확산하는 것을 억제할 수 있으므로 기판의 각 부분으로의 용제 증기의 공급량을 보다 엄격하게 제어할 수 있다. 이 결과, 레지스트 패턴의 치수를 엄격하게 제어할 수 있다.
상기 용제 증기 토출 노즐은 본체가 상기 용제 증기 토출 노즐의 이동 방향과 직각 방향으로 긴 대략 직방체 형상을 갖고, 상기 토출구는 상기 본체의 하면에 형성되어 적어도 기판의 직경의 길이를 넘어 용제 증기를 토출할 수 있도록 상기 본체의 긴 방향을 따라 형성되고 있고 상기 정류판은, 상기 용제 증기 토출 노즐의 본체의 하면에 있어서 상기 토출구에서 상기 이동 방향의 적어도 전방 측에 설치되고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우, 용제 증기를 토출한 용제 증기 토출 노즐을 기판의 일단부측으로부터 타단부측까지 이동시키는 것에 의해 기판의 표면의 전면에 용제 증기를 공급할 수가 있다. 또, 용제 증기가, 기판에 흡수되기 쉬운 전방 측에 확산하는 것을 억제할 수 있으므로, 기판의 각 부분으로의 용제 증기의 공급량을 보다 엄격하게 제어할 수 있다. 또한 상기 정류 부재는 상기 이동 방향에 대해서 상기 토출구를 사이에 둔 양측으로 설치되고 있어도 괜찮다.
상기 용제 증기 토출 노즐은 상기 본체의 하면에 있어서 상기 이동 방향의 직각 방향 측에 상기 용제 증기를 환기시키는 개구부를 가지고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우, 토출구로부터 공급되고 남은 용제 증기를 개구부로부터 매우 적합하게 배출할 수가 있다.
상기 토출구는 상기 본체의 하면의 상기 이동 방향의 중앙부에 형성되고 상기 정류 부재는 상기 본체의 하면의 상기 이동 방향의 단부로부터 아래쪽으로 향해 돌출하며, 상기 본체의 긴 방향을 따라 상기 토출구에 대응하는 길이에 형성되고 있어도 괜찮다.
상기 용제 증기 토출 노즐에는 상기 용제 증기가 토출되고 있는 상기 기판상의 영역의 주변에 대해 불활성 가스 또는 질소 가스를 공급하는 가스 공급구가 설치되고 있어도 괜찮다. 이 가스의 공급에 의해 에어 커튼을 형성하고 용제 증기가 상기 기판상의 영역으로부터 확산하는 것을 억제할 수 있다. 또, 만일 용제 증기가 상기 기판상의 영역으로부터 확산해도 해당 용제 증기를 희석화해 상기 영역외에서의 레지스트 패턴의 팽창을 억제할 수가 있다.
상기 가스 공급구는, 상기 토출구에서 상기 용제 증기 토출 노즐의 이동 방향의 전방 측에 설치되고 있어도 괜찮고, 상기 이동 방향에 대해서 상기 토출구를 사이에 둔 양측으로 설치되고 있어도 괜찮다. 또, 상기 가스 공급구는 상기 정류판에 설치되고 있어도 괜찮다.
상기 용제 증기 토출 노즐은, 레지스트 패턴의 표면을 균질화 시키기 위한 다른 용제 증기를 토출한 다른 토출구를 가지고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우, 기판상에 용제 증기를 공급하기 전에 상기 다른 용제 증기를 공급할 수가 있다. 이 결과, 용제 증기의 공급시에 레지스트 패턴 전체가 용제 증기에 대해 한결같이 반응하여 한결같이 팽창하므로, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴의 치수를 기판면내에 있어서 한층 더 균일하게 할 수 있다.
도 1은 본 실시의 형태에 있어서의 도포 현상 처리 시스템의 구성의 개략을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 정면도이다.
도 3은 도 1의 도포 현상 처리 시스템의 배면도이다.
도 4는 용제 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 5는 용제 공급 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다.
도 6은 용제 증기 토출 노즐의 사시도이다.
도 7은 X방향으로부터 본 용제 증기 토출 노즐의 종단면도이다.
도 8은 용제 증기 토출 노즐로부터 용제 증기를 토출하고 있는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 9는 레지스트 패턴이 팽창한 모습을 나타내는 종단면의 설명도이다.
도 10은 정류판을 한쪽측에 구비한 용제 증기 토출 노즐을 X방향으로부터 본 종단면도이다
도 11은 L자형의 정류판을 구비한 용제 증기 토출 노즐을 X방향으로부터 본 종단면도이다.
도 12는 균질화 용제 증기의 토출구를 구비한 용제 증기 토출 노즐을 X방향으로부터 본 종단면도이다.
도 13은 용제 증기 토출 노즐로부터 균질화 용제 증기를 토출하고 있는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 용제 증기 토출 노즐로부터 용제 증기를 토출하고 있는 모습을 나타내는 설명도이다.
**주요부위를 나타내는 도면부호의 설명**
1 도포 현상 처리 시스템
33 용제 공급 장치
131 용제 증기 토출 노즐
152 토출구
P 레지스트 패턴
W 웨이퍼
이하, 본 발명의 바람직한 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 1은, 본 발명에 관련되는 기판의 처리 장치가 탑재된 도포 현상 처리 시스템 (1)의 구성의 개략을 나타내는 평면도이고, 도 2는, 도포 현상 처리 시스템 (1)의 정면도이고, 도 3은, 도포 현상 처리 시스템 (1)의 배면도이다.
도포 현상 처리 시스템 (1)은 도 1에 나타나는 바와 같이 예를 들면 25매의 웨이퍼 (W)를 카셋트 단위로 외부로부터 도포 현상 처리 시스템 (1)에 대해서 반입출하거나 카셋트 (C)에 대해서 웨이퍼 (W)를 반입출하거나 하는 카셋트 스테이션 (2)와 도포 현상 처리 공정 중에서 매엽식으로 소정의 처리를 가하는 복수의 각종 처리 장치를 다단 배치하여 이루어지는 처리 스테이션 (3)과 이 처리 스테이션 (3)에 인접해 설치되고 있는 도시하지 않는 노광 장치와의 사이에 웨이퍼 (W)의 수수 를 하는 인터페이스부 (4)를 일체로 접속한 구성을 가지고 있다.
카셋트 스테이션 (2)에서는 카셋트 재치대 (5)상의 소정의 위치에 복수의 카셋트 (C)를 X방향(도 1중의 상하 방향)으로 일렬로 재치 자유롭게 되고 있다. 카셋트 스테이션 (2)에는 반송로 (6)상을 X방향을 향해 이동 가능한 웨이퍼 반송체 (7)이 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체 (7)은 카셋트 (C)에 수용된 웨이퍼 (W)의 웨이퍼 배열 방향(Z방향;연직 방향)으로도 이동 자유롭고, X방향으로 배열된 각 카셋트 (C)내의 웨이퍼 (W)에 대해서 선택적으로 액세스 가능하다.
웨이퍼 반송체 (7)은 Z축 주위의θ방향으로 회전 가능하고 후술하는 처리 스테이션 (3)측의 제3의 처리 장치군 (G3)에 속하는 온도 조절 장치 (60)이나 트랜지션 장치 (61)에 대해서도 액세스 할 수 있다.
카셋트 스테이션 (2)에 인접하는 처리 스테이션 (3)은 복수의 처리 장치가 다단으로 배치된, 예를 들면 5개의 처리 장치군 (G1~G5)를 구비하고 있다. 처리 스테이션 (3)의 X방향 부방향(도 1중의 아래방향) 측에는 카셋트 스테이션 (2)측으로부터 제 1의 처리 장치군 (G1), 제2의 처리 장치군 (G2)가 차레로 배치되고 있다. 처리 스테이션 (3)의 X방향 정방향(도 1중의 윗방향) 측에는 카셋트 스테이션 (2)측으로부터 제3의 처리 장치군 (G3), 제4의 처리 장치군 (G4) 및 제5의 처리 장치군 (G5)가 차례로 배치되고 있다. 제3의 처리 장치군 (G3)와 제4의 처리 장치군 (G4)의 사이에는 제1의 반송 장치 (10)이 설치되고 있다. 제1의 반송 장치 (10)은 제1의 처리 장치군 (G1), 제3의 처리 장치군 (G3) 및 제4의 처리 장치군 (G4)내의 처리 장치에 선택적으로 액세스 해 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다. 제4의 처리 장치 군 (G4)와 제5의 처리 장치군 (G5)의 사이에는, 제2의 반송 장치 (11)이 설치되고 있다. 제2의 반송 장치 (11)은 제2의 처리 장치군 (G2), 제4의 처리 장치군 (G4) 및 제5의 처리 장치군 (G5)내의 처리 장치에 선택적으로 액세스 해 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
도 2에 나타나는 바와 같이 제1의 처리 장치군 (G1)에는 웨이퍼 (W)에 소정의 액체를 공급해 처리를 실시하는 액처리 장치 예를 들면 웨이퍼 (W)에 레지스트액을 도포하는 레지스트 도포 장치 (20,21,22), 노광 처리시의 빛의 반사를 방지하는 기초막으로서의 반사 방지막을 형성하는 보텀 코팅 장치 (23,24)가 아래로부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 제2의 처리 장치군 (G2)에는 액처리 장치, 예를 들면 웨이퍼 (W)에 현상액을 공급해 현상하는 현상 처리 장치 (30,31,32)와 본 실시의 형태에 관련되는 기판의 처리 장치로서의 용제 공급 장치 (33,34)가 아래로부터 차례로 5단으로 겹쳐져 있다. 또, 제1의 처리 장치군 (G1) 및 제2의 처리 장치군 (G2)의 최하단으로는 각 처리 장치군 (G1 및 G2)내의 액처리 장치에 각종 처리액을 공급하기 위한 화학실 (40,41)이 각각 설치되고 있다.
예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 제3의 처리 장치군 (G3)에는 온도 조절 장치 (60), 웨이퍼 (W)의 수수를 행하기 위한 트랜지션 장치 (61), 정밀도가 높은 온도 관리하에서 웨이퍼 (W)를 온도 조절하는 고정밀도 온도 조절 장치 (62,63,64) 및 웨이퍼 (W)를 고온으로 가열 처리하는 고온도 열처리 장치 (65,66,67,68)이 아래로부터 차례로 9단으로 겹쳐져 있다.
제4의 처리 장치군 (G4)에서는 예를 들면 고정밀도 온도 조절 장치 (70), 레 지스트 도포 처리 후의 웨이퍼 (W)를 가열 처리하는 프리베이킹 장치 (71,72,73,74) 및 현상 처리 후의 웨이퍼 (W)를 가열 처리하는 포스트베이킹 장치 (75,76,77,78,79)가 아래로부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
제5의 처리 장치군 (G5)에서는 웨이퍼 (W)를 열처리하는 복수의 열처리 장치, 예를 들면 고정밀도 온도 조절 장치 (80,81,82,83), 노광 후의 웨이퍼 (W)를 가열 처리하는 포스트익스포져베이킹 장치 (84,85,86,87,88,89)가 아래로부터 차례로 10단으로 겹쳐져 있다.
도 1에 나타나는 바와 같이 제1의 반송 장치 (10)의 X방향의 정방향측(도중의 위쪽)에는, 복수의 처리 장치가 배치되고 있고 예를 들면 도 3에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)를 소수화 처리하기 위한 애드히젼 장치 (90,91), 웨이퍼 (W)를 가열하는 가열 장치 (92,93)이 아래로부터 차례로 4단으로 겹쳐져 있다. 도 1에 나타나는 바와 같이 제2의 반송 장치 (11)의 X방향의 정방향측(도중의 위쪽)에는, 예를 들면 웨이퍼 (W)의 엣지부만을 선택적으로 노광하는 주변 노광 장치 (94)가 배치되고 있다.
인터페이스부 (4)에는 예를 들면 도 1에 나타나는 바와 같이 X방향을 향해 연장하는 반송로 (100)상을 이동하는 웨이퍼 반송체 (101)과 버퍼 카셋트 (102)가 설치되고 있다. 웨이퍼 반송체 (101)은 Z방향(수직 방향)으로 이동 가능하고 또한 θ방향으로도 회전 가능하고, 인터페이스부 (4)에 인접한 도시하지 않는 노광 장치와 버퍼카셋트 (102) 및 제5의 처리 장치군 (G5)에 대해서 액세스해 웨이퍼 (W)를 반송할 수 있다.
다음에, 상술한 용제 공급 장치 (33)의 구성에 대해서 자세하게 설명한다. 도 4는 용제 공급 장치 (33)의 구성의 개략을 나타내는 종단면의 설명도이고, 도 5는 용제 공급 장치 (33)의 구성의 개략을 나타내는 횡단면의 설명도이다. 도 4에 나타나는 바와 같이 용제 공급 장치 (33)은, 케이싱 (33a)를 갖고, 상기 케이싱 (33a)내의 중앙부에는 웨이퍼 (W)를 보지하는 보지 부재로서의 스핀 척 (120)이 설치되고 있다. 스핀 척 (120)은, 수평인 상면을 갖고 상기 상면에는 예를 들면 웨이퍼 (W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 설치되고 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해 웨이퍼 (W)를 스핀척 (120)상에 흡착할 수 있다.
스핀 척 (120)에는, 예를 들면 스핀 척 (120)을 회전 및 승강시키기 위한 척 구동 기구 (121)이 설치되고 있다. 척 구동 기구 (121)은 예를 들면 스핀 척 (120)을 소정 속도로 회전시키는 모터 등의 회전 구동부(도시하지 않음)나, 스핀 척 (120)을 승강시키는 모터 또는 실린더 등의 승강 구동부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 척 구동 기구 (121)에 의해 스핀 척 (120)상의 웨이퍼 (W)를 소정의 타이밍으로 승강하거나 소정의 속도로 회전시킬 수가 있다.
스핀 척 (120)의 주위에는 웨이퍼 (W) 주변의 환경을 배기하기 위한 컵 (122)가 설치되고 있다. 컵 (122)는 예를 들면 바닥면이 폐쇄된 대략 원통형상으로 형성되고 있다. 바닥면 (122a)에는, 예를 들면 공장의 배기 장치(도시하지 않음)에 연통한 배기관 (123)이 접속되고 있고 컵 (122)내의 환경을 하부 측에 배기할 수 있다.
도 5에 나타나는 바와 같이 예를 들면 컵 (122)의 X방향의 부방향(도 5중의 아래방향) 측에는, Y방향을 따라 늘어나는 레일 (130)이 형성되고 있다. 레일 (130)은, 예를 들면 컵 (122)의 Y방향의 부방향(도 5안의 좌방향) 측의 바깥쪽으로부터 컵 (122)의 Y방향의 정방향(도 5안의 우방향) 측의 단부 부근까지 형성되고 있다. 레일 (130)에는 용제 증기 토출 노즐 (131)을 지지하는 아암 (132)가 장착되고 있다. 아암 (132)는, 예를 들면 구동부 (133)에 의해 레일 (130)상을 Y방향으로 이동 자유롭게, 용제 증기 토출 노즐 (131)을 컵 (122)의 바깥쪽에 설치된 대기부 (134)로부터 컵 (122)내의 웨이퍼 (W)상까지 이동할 수가 있다. 아암 (132)는 예를 들면 상기 구동부 (133)에 의해 상하 방향으로도 이동 자유롭고, 용제 증기 토출 노즐 (131)을 승강시킬 수가 있다. 또한 본 실시의 형태에 있어서는, 레일 (130), 아암 (132) 및 구동부 (133)에 의해 노즐 이동 기구가 구성되고 있다.
용제 증기 토출 노즐 (131)은 예를 들면 도 5 및 도 6에 나타나는 바와 같이 본체 (131a)가 웨이퍼 (W)의 직경 치수보다 약간 긴 대략 직방체 형상을 갖고, 긴 방향이 X방향으로 향하도록 아암 (132)에 지지를 받고 있다. 본체 (131a)의 상면에는 도 4 및 도 7에 나타나는 바와 같이 예를 들면 케이싱 (33a)의 외부에 설치된 용제 증기 공급원 (140)에 연통하는 용제 공급관 (141)이 접속되고 있다. 용제 증기 공급원 (140)에는 웨이퍼 (W)상에 형성된 레지스트 패턴을 팽창시키기 위한 용제 증기, 예를 들면 NMP(n-메틸피롤리돈), DMSO(디메틸 술폭시드), GBL(감마-부틸롤락톤), 아세톤, IPA(이소프로필 알콜) , PEGMA, 시클로헥사논, 유산 에틸등의 유기용제가 저장되고 있다. 용제 공급관 (141)에는, 개폐 밸브 (142)가 설치되고 있어 이 개폐 밸브 (142)에 의해 용제 증기의 공급 타이밍을 제어할 수 있다.
도 7에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (131)의 본체 (131a)내에는 용제 공급관 (141)에 연통하는 압력 조정실 (150)이 형성되고 있다. 압력 조정실 (150)은 본체 (131a)의 긴 방향의 양단부 사이에 걸쳐 형성되고 있다. 압력 조정실 (150)은 용제 공급관 (141)로부터 도입된 용제 증기를 일시적으로 저장해 용제 증기의 공급 압력을 한결같이 할 수가 있다. 압력 조정실 (150)의 하면은 용제 통로 (151)에 의해 본체 (131a)의 하면에 개구되는 토출구 (152)에 연통하고 있다. 토출구 (152)는 예를 들면 본체 (131a)의 하면의 중앙부의 위치에, 도 6에 나타나는 바와 같이 본체 (131a)의 긴 방향을 따라 예를 들면 웨이퍼 (W)의 직경보다 긴 슬릿 형상으로 형성되고 있다. 따라서 용제 증기 토출 노즐 (131)은 용제 공급관 (141)로부터 도입된 용제 증기를 압력 조정실 (150)에 있어서 압력 조정하고 그 후 해당 용제 증기를 토출구 (152)로부터 하부로 향해 토출할 수가 있다.
도 7에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면의 Y방향의 양단부에는, 각각 정류 부재로서의 정류판 (160)이 설치되고 있다. 정류판 (160)은, 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 본체 (131a)의 긴 방향의 양단부 사이에 걸쳐 형성되고 있다. 정류판 (160)은, 도 7에 나타나는 바와 같이 그 종단면이 본체 (131a)의 하면으로부터 하부로 향해 돌출하는 대략 삼각형 형상이다. 정류판 (160)은 내측의 수직면 (160a)와 법선이 부각(俯角)방향을 향한 외측의 경사면 (160b)를 가지고 있다. 정류판 (160)은 토출구 (152)로부터 토출된 용제 증기가 본체 (131a)의 Y방향의 바깥쪽에 확산하는 것을 억제하고 용제 증기를 2개의 정류판 (160)의 사이의 영역에 체류시킬 수가 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이 본체 (131a)의 하 면의 X방향측의 양단부에는 정류판이 없고 개구부 (162)가 형성되고 있다. 토출구 (152)로부터 토출되고 남은 용제 증기는 이 개구부 (162)로부터 배출할 수가 있다.
도 4 또는 도 7에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (131)의 본체 (131a)의 상부에는, 가스 공급원 (170)에 연통하는 가스 공급관 (171)이 접속되고 있다. 가스 공급원 (170)에는 예를 들면 질소 가스 또는 불활성 가스가 저장되고 있다. 가스 공급관 (170)에는, 개폐 밸브 (172)가 설치되고 있고 가스 공급관 (170)은 소정의 타이밍으로 개폐할 수 있다.
가스 공급관 (171)은 도 7에 나타나는 바와 같이 예를 들면 본체 (131a)의 내부를 통과하는 가스 통로 (180)에 연통하고 있고. 가스 통로 (180)은, 예를 들면 본체 (131a)의 Y방향의 양단을 상하로 통하여 정류판 (160)의 내부를 통과하고 또한 정류판 (160)의 내부를 지나, 정류판 (160)의 경사면 (160b)에 개구된 가스 공급구 (181)에 연통하고 있다. 가스 공급구 (181)은 예를 들면 본체 (131a)에 대해서 외측의 부각방향(경사 아래쪽)을 향해 가스가 토출되도록 형성되고 있다. 가스 공급구 (181)은 예를 들면 도 6에 나타나는 바와 같이 본체 (131a)의 긴 방향의 양단부 사이에 걸쳐 슬릿 형상으로 형성되고 있다. 가스 공급구 (181)로부터의 가스의 공급에 의해 정류판 (160)의 외측의 주변을 질소 가스 또는 불활성 가스 환경으로 유지할 수가 있다.
용제 공급 장치 (33)의 케이싱 (33a)의 상면에는, 도시하지 않는 급기장치에 연통하는 급기관 (190)이 접속되고 있고 케이싱 (33a)내에 소정의 기체, 예를 들면 질소 가스나 불활성 가스를 공급할 수 있다. 이 급기와 상술의 배기관 (123)에 의 한 배기에 의해 케이싱 (33a)내에 컵 (122)내를 통과하는 하강기류를 형성하고 컵 (122)내를 청정한 환경으로 유지할 수 있다.
또한 용제 공급 장치 (34)는 예를 들면 용제 공급 장치 (33)과 같은 구성을 가지고 있어 그 설명은 생략 한다.
다음에, 상기 용제 공급 장치 (33)에 있어서의 프로세스를 도포 현상 처리 시스템 (1)으로 행해지는 포트리소그래피공정의 프로세스와 함께 설명한다.
먼저, 웨이퍼 반송체 (7)에 의해 카셋트 재치대 (5)상의 카셋트 (C)내로부터 웨이퍼 (W)가 한 장 꺼내져 제3의 처리 장치군 (G3)의 온도 조절 장치 (60)에 반송된다. 온도 조절 장치 (60)에 반송된 웨이퍼 (W)는 소정 온도로 온도 조절되어 그 후 제 1의 반송 장치 (10)에 의해 보텀 코팅 장치 (23)에 반송되어 반사 방지막이 형성된다. 반사 방지막이 형성된 웨이퍼 (W)는 제1의 반송 장치 (10)에 의해 가열 장치 (92), 고온도 열처리 장치 (65), 고정밀도 온도 조절 장치 (70)에 차례로 반송되어 각 장치로 소정의 처리가 실시되고 그 후 레지스트 도포 장치 (20)에 있어서 웨이퍼 (W)상에 레지스트막이 형성된다.
레지스트막이 형성된 웨이퍼 (W)는 제1의 반송 장치 (10)에 의해 프리베이킹 장치 (71)에 반송되고 이어서 제2의 반송 장치 (11)에 의해 주변 노광 장치 (94), 고정밀도 온도 조절 장치 (82)에 차례로 반송되어, 각 장치에 있어서 소정의 처리가 실시된다. 그 후 웨이퍼 (W)는, 인터페이스부 (4)의 웨이퍼 반송체 (101)에 의해 도시하지 않는 노광 장치에 반송된다. 이 노광 장치에 있어서, 웨이퍼 (W)상의 레지스트막에 소정 패턴이 노광된다. 노광 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 웨이퍼 반 송체 (101)에 의해 예를 들면 포스트익스포져베이킹 장치 (84)에 반송되고 가열 처리가 실시된 후, 제2의 반송 장치 (11)에 의해 고정밀도 온도 조절 장치 (81)에 반송되어 온도 조절된다. 그 후의 웨이퍼 (W)는 현상 처리 장치 (30)에 반송되어 웨이퍼 (W)상의 레지스트막이 현상된다. 이 현상 처리에 있어서, 예를 들면 레지스트막의 노광 부분이 용해해 레지스트막에 패턴이 형성된다. 현상 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 예를 들면 제2의 반송 장치 (11)에 의해 포스트베이킹 장치 (75)에 반송되어 가열 처리가 실시되고 그 후 고정밀도 온도 조절 장치 (63)에 반송되고 온도 조절된다. 이렇게 해 웨이퍼 (W)상에는 소정의 치수의 레지스트 패턴이 형성된다. 웨이퍼 (W)상에 레지스트 패턴이 형성되면 웨이퍼 (W)는, 제1의 반송 장치 (10)에 의해 용제 공급 장치 (33)에 반송된다.
여기서, 용제 공급 장치 (33)에 있어서 행해지는 용제 공급 처리에 대해서 자세하게 설명한다. 예를 들면 도 4에 나타나는 바와 같이 용제 공급 장치 (33)의 케이싱 (33a)내에는, 예를 들면 급기관 (190)으로부터의 급기와 배기관 (123)으로부터의 배기에 의해 상시 하강기류가 형성되어 컵 (122)내는 청정한 환경으로 유지되고 있다. 웨이퍼 (W)가 용제 공급 장치 (33)내에 반입되어 스핀 척 (120)상에 보지되면 도 5에 나타난 바와 같이 대기부 (134)로 대기하고 있던 용제 증기 토출 노즐 (131)이 Y방향 정방향측에 이동하고 평면으로부터 볼때 웨이퍼 (W)의 Y방향 부방향측의 단부에서 앞의 개시 위치 (P1,도 5에 점선으로 나타낸다)까지 이동한다. 그 후, 용제 증기 토출 노즐 (131)이 하강하고 정류판 (160)의 하단부가 웨이퍼 (W)의 표면에 접근할 수 있다.
그 후, 예를 들면 개폐 밸브 (142)가 개방되어 용제 증기 공급원 (140)의 용제 증기가 용제 증기 토출 노즐 (131)에 도입되어 해당 용제 증기가 용제 증기 토출 노즐 (131)내를 통과하고 토출구 (152)로부터 토출되기 시작한다. 이 토출에 의해 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면의 2개의 정류판 (160)에 끼워진 영역에 용제 증기가 공급된다. 또, 개폐 밸브 (172)도 개방되어 가스 공급원 (170)의 예를 들면 질소 가스가 정류판 (160)의 가스 공급구 (160)으로부터 토출되기 시작한다. 이 질소 가스의 토출에 의해 정류판 (160)의 외측 주변이 질소 가스 환경으로 유지된다.
도 5에 나타내는 개시 위치 (P1) 에 있어서 용제 증기와 질소 가스의 토출이 개시되면 용제 증기 토출 노즐 (131)은 Y방향을 따라 개시 위치 (P1)로부터 웨이퍼 (W)의 Y방향 정방향측의 바깥쪽의 정지 위치 (P2, 도 5에 점선으로 나타낸다)까지 수평으로 이동한다. 이 이동하는 사이, 도 8에 나타나는 바와 같이 용제 증기가 토출구 (152)에서 2개의 정류판 (160)과 웨이퍼 (W)의 사이에 끼워진 공간 (H)에 토출되어 해당 용제 증기가 웨이퍼 (W)상의 일부의 대략 직사각형 형상의 공급 영역 (R)에 공급된다. 그리고, 용제 증기 토출 노즐 (131)의 이동에 의해 해당 공급 영역 (R)이 웨이퍼 (W)의 일단부로부터 타단부까지 이동하고 웨이퍼 (W)의 표면의 전면에 용제 증기가 공급된다. 또, 용제 증기 토출 노즐 (131)의 이동시, 질소 가스의 공급에 의해 용제 증기 토출 노즐 (131)의 전후의 정류판 (160)의 외측은 질소 가스 환경으로 유지되고 공간 (H)내의 용제 증기가 정류판 (160)의 외측으로 유출하는 것이 억제된다. 이러한 웨이퍼 (W)표면으로의 용제 증기의 공급에 의해 도 9에 나타나는 바와 같이 웨이퍼 (W)의 표면에 형성되고 있는 레지스트 패턴 (P)가 팽창하고 예를 들면 선폭이나 홀의 지름 (D)가 원하는 치수까지 좁아진다. 이리하여 웨이퍼 (W)상에는 원하는 치수의 미세한 레지스트 패턴 (P)가 형성된다. 또한 선폭이나 홀의 지름이 좁아지는 양은, 미리 실험 등에 의해 구해 두어 예를 들면 상술의 노광 처리에 있어서는 그 양으로부터 역산한 치수의 패턴이 노광된다.
정지 위치 (P2)까지 이동한 용제 증기 토출 노즐 (131)은 용제 증기와 질소 가스의 토출이 정지되어 대기부 (134)에 되돌려진다. 그 후, 웨이퍼 (W)는 스핀 척 (120)으로부터 제2의 반송 장치 (11)로 수수되고 용제 공급 장치 (33)으로부터 반출된다. 이렇게 하여 일련의 용제 공급 처리가 종료한다.
용제 공급 처리가 종료한 웨이퍼 (W)는 예를 들면 고온도 열처리 장치 (66)에 반송되어 가열 처리가 실시된다. 이 가열 처리에 의해 여분의 용제가 증발되어 레지스트 패턴 (P)가 경화된다. 그 후 웨이퍼 (W)는 고정밀도 온도 조절 장치 (64)에 있어서 온도 조절된 후, 제1의 반송 장치 (10)에 의해 트랜지션 장치 (61)에 반송되어 그 후 웨이퍼 반송체 (7)에 의해 카셋트 (C)에 되돌려진다. 이렇게 하여 도포 현상 처리 시스템 (1)에 있어서의 일련의 포트리소그래피공정이 종료한다.
이상의 실시의 형태에 의하면 용제 증기 토출 노즐 (131)로부터 웨이퍼 (W)상의 일부의 공급 영역 (R)에 용제 증기를 공급함과 동시에, 해당 용제 증기 토출 노즐 (131)을 이동시켜 공급 영역 (R)을 이동시켰으므로, 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴 (P)의 각 부분에 대해 원하는 양의 용제 증기를 공급할 수 있다. 이 결과, 용제 증기에 의한 레지스트 패턴 (P)의 팽창량이 엄밀하게 제어되어 최종적으로 원하는 치수의 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 또, 원하는 양의 용제 증기가 웨이퍼 (W)면내에 있어서 균등하게 공급되므로, 레지스트 패턴 (P)의 치수가 웨이퍼면내에 있어서 균일하게 된다. 따라서, 원하는 치수의 미세한 레지스트 패턴 (P)가 웨이퍼면내에 있어서 균등하게 형성된다.
상기 실시의 형태에 의하면 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면에 정류판 (160)을 장착하였으므로, 토출구 (152)로부터 토출된 용제 증기가 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면으로부터 용제 증기 토출 노즐 (131)의 진행 방향을 향해 확산하는 것이 억제된다. 이 결과, 웨이퍼 (W)상의 각 부분에 공급되는 용제 증기의 양이 엄밀하게 제어되어 용제 증기를 웨이퍼면내에 있어서 균등하게 공급할 수가 있다.
또 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면의 X방향측의 양단부에 개구부 (162)를 형성했으므로, 공간 (H)내에 공급되고 남은 용제 증기를 레지스트 패턴 (P)에 영향을 주지 않는 쪽으로부터 매우 적절하게 배출할 수 있다.
또한 정류판 (160)에는, 가스 공급구 (181)을 장착하였으므로, 용제 증기 토출 노즐 (131)의 이동중에 질소 가스를 정류판 (160)의 외측에 공급하고 정류판 (160)의 외측 주변을 질소 가스 환경으로 유지할 수가 있다. 이렇게함으로써 질소 가스가 에어 커튼의 역할을 완수하고 용제 증기가 2개의 정류판 (160)간의 공간 (H)로부터 유출하는 것을 억제할 수 있다. 또, 만일 용제 증기가 공간 (H)로부터 누설해도 해당 용제 증기를 희석화하고 불필요한 레지스트 패턴 (P)의 팽창을 억제할 수 있다.
가스 공급구 (181)을 질소 가스가 정류판 (160)에 대해서 외측으로 향해 토출하도록 형성했으므로 토출된 질소 가스가 반대로 정류판 (160)의 내측으로 유입 해 레지스트 패턴 (P)의 팽창을 저해하는 것을 방지할 수 있다.
이상의 실시의 형태에서는 웨이퍼 전면으로의 용제 증기의 공급을 1회 행할 뿐이었지만, 공급 영역 (R)의 이동 방향을 바꾸어 여러 차례 행해도 괜찮다. 예를 들면 상술의 실시의 형태에 있어서 용제 증기 토출 노즐 (131)이 정지 위치 (P2) 로 이동한 후, 용제 증기 토출 노즐 (131)이 용제 증기를 공급하면서 웨이퍼 표면상을 정지 위치 (P2)로부터 개시 위치 (P1)까지 이동해도 괜찮다. 이렇게 함으로써 웨이퍼 (W)면내에 있어서의 용제 증기의 공급량이 한층 더 균일하게 되어, 레지스트 패턴 (P)의 치수의 균일성이 한층 더 향상한다. 또한 이 예에 있어서, 용제 증기 토출 노즐 (131)이 일단 개시 위치 (P1)까지 돌아오고, 스핀 척 (120)에 의해 웨이퍼 (W)를 180˚회전시킨 후, 다시 용제 증기 토출 노즐 (131)이 용제 증기를 토출하면서 개시 위치 (P1)로부터 정지 위치 (P2)까지 이동해도 괜찮다.
이상의 실시의 형태에서는 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면의 양단부에 각각 정류판 (160)이 설치되고 있었지만, 도 10에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (131)의 진행 방향측의 단부에만 정류판 (160)이 설치되고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우도 토출구 (152)로부터 토출된 용제 증기가 용제 증기 토출 노즐 (131)에서 전방 측에 확산하는 것이 억제된다. 용제 증기 토출 노즐 (131)의 전방 측에 있는 팽창전의 레지스트 패턴 (P)는 소량의 용제 증기에도 민감하게 반응하므로, 이 영역에 용제 증기가 불규칙하게 확산하는 것을 억제하는 것에 의해 웨이퍼 표면을 이동하는 공급 영역 (R)에 대한 용제 증기 공급량이 안정되어 원하는 치수의 레지스트 패턴 (P)를 균일하게 형성할 수 있다. 또한 이 경우, 질소 가스 또는 불활성 가스를 공급하는 가스 공급구 (181)을 용제 증기 토출 노즐 (131)의 하면의 후방측의 단부 부근에 형성해도 좋다.
이상의 실시의 형태에 있어서의 정류판 (160)은, X방향으로부터 본 종단면이 대략 삼각형 형상으로 형성되고 있었지만, 도 11에 나타나는 바와 같이 종단면이 대략 L자형으로 형성되고 있어도 괜찮다. 관련되는 경우, 예를 들면 정류판 (200)은, 본체 (131a)의 하면에 있어서의 Y방향의 양단부에서 하부로 향해 형성된 수직부 (200a)와 수직부 (200a)의 하단부에서 외측으로 향해 수평으로 형성된 수평부 (200b)를 가진다. 수직부 (200a)와 수평부 (200b)의 내부에는 질소 가스가 통과하는 가스 통로 (180)이 통과하고 수평부 (200b)의 외측의 첨단부에 가스 공급구 (181)이 개구하고 있다. 그리고, 용제 증기 토출 노즐 (131)은, 수평부 (200b)를 웨이퍼 (W)의 표면에 근접한 상태로, 용제 증기를 토출한 Y방향으로 이동한다. 관련되는 경우, 2개의 정류판 (200)의 안쪽의 용제 증기가 수평부 (200b)에 의해 차단되므로 종단면이 대략 삼각형 형상의 경우에 비해서도, 용제 증기의 정류판 (200)외로의 확산을 보다 확실히 억제할 수 있다. 또한 이 예에 있어서, 가스 공급구 (181)은 수평부 (200b)의 하면측에 개구하고 있어도 괜찮다.
도 12에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (210)은 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴 (P)의 표면을 균질화하는 다른 용제 증기를 공급하는 서브 토출구 (211)을 구비하고 있어도 괜찮다. 또한 상기 다른 용제 증기는, 이하 「균질화 용제 증기」라고 한다.
예를 들면, 서브 토출구 (211)은, 용제 증기 토출 노즐 (210)의 본체 (210a) 의 하면의 중앙부에 서브 토출구 (211)에 병렬로 설치된다. 서브 토출구 (211)은, 예를 들면 토출구 (152)에서 Y방향 부방향 측에 설치된다. 서브 토출구 (211)은, 예를 들면 본체 (210a)의 긴 방향의 양단부 사이에 걸쳐 슬릿 형상으로 형성되고 있다. 서브 토출구 (211)은 본체 (210a)내의 용제 통로 (212)를 통해서 압력 조정실 (213)에 연통하고 있다. 압력 조정실 (213)은, 본체 (210a)의 상면에 접속된 용제 공급관 (214)에 연통하고 또한 용제 공급관 (214)는 용제 증기 공급원 (215)에 연통하고 있다.
용제 증기 공급원 (215)에는, 예를 들면 균질화 용제 증기, 예를 들면 토출구 (152)로부터 토출되는 용제 증기보다 분자량이 작다, 예를 들면 아세톤, NMP(n-메틸피롤리돈), DMSO(디메틸 술폭시드), GBL(감마-부틸롤락톤), IPA(이소프로필 알코올) , PEGMA, 시클로헥사논, 유산 에틸 등이 저장되고 있다. 용제 공급관 (214)에는, 개폐 밸브 (216)이 설치되고 있다. 관련되는 구성으로부터, 용제 증기 공급원 (215)의 균질화 용제 증기를, 용제 공급관 (214)를 통해서 용제 증기 토출 노즐 (210)내에 도입하고 용제 증기 토출 노즐 (210)의 하면의 서브 토출구 (211)로부터 토출할 수가 있다. 또한 용제 증기 토출 노즐 (210)의 다른 부분의 구성은 상술의 용제 증기 토출 노즐 (131)과 같다.
그리고, 용제 공급 처리 시에는, 상술의 실시의 형태와 동일하게 개시 위치 (P1)에 위치 한 용제 증기 토출 노즐 (210)의 서브 토출구 (211)로부터, 균질화 용제 증기가 토출된다. 도 13에 나타나는 바와 같이 용제 증기 토출 노즐 (210)은, 서브 토출구 (211)로부터 균질화 용제 증기를 토출하면서, 웨이퍼 (W)의 Y방향 정 방향측의 바깥쪽의 정지 위치 (P2)까지 이동한다. 이렇게 함으로써 웨이퍼 (W)상에 균질화 용제 증기가 공급되어 레지스트 패턴 (P)의 표면이 개질되어, 예를 들면 해당 표면의 친수성의 분자와 소수성의 분자의 분포가 균일화된다. 그 후, 정지 위치 (P2)에 있어서, 균질화 용제 증기의 토출이 정지되어 대신에 레지스트 패턴 (P)의 팽창을 위한 상기 용제 증기가 토출구 (152)로부터 토출되기 시작한다. 용제 증기 토출 노즐 (210)은 도 14에 나타나는 바와 같이 토출구 (152)로부터 용제 증기를 토출하면서, 정지 위치 (P2)로부터 개시 위치 (P1)까지 이동한다. 이 때, 상술의 실시의 형태와 동일하게 웨이퍼 (W)의 표면 전면에 용제 증기가 공급되어 레지스트 패턴 (P)가 팽창된다.
이 예에 의하면, 웨이퍼 (W)상의 레지스트 패턴 (P)의 표면을 균질화하고 나서, 레지스트 패턴 (P)의 팽창을 위한 용제 증기를 공급할 수가 있다. 그 결과, 팽창을 위한 용제 증기가 예를 들면 레지스트 패턴 (P)의 표면에 대해 한결같이 흡착되어 레지스트 패턴 (P)를 웨이퍼면내에 있어서 한결같이 팽창시킬 수가 있다. 따라서, 최종적으로 형성되는 레지스트 패턴 (P)의 치수의 면내 균일성을 한층 더 향상할 수가 있다.
또한 상기예에 있어서는, 팽창을 위한 용제 증기와 균질화 용제 증기를 같은 용제 증기 토출 노즐 (210)로부터 공급할 수 있도록 하고 있었지만, 각 용제 증기를 공급하는 용제 증기 토출 노즐을 각각 갖추어, 다른 용제 증기 토출 노즐을 이용해 공급해도 괜찮다.
이상의 실시의 형태는 본 발명의 일례를 나타내는 것이고, 본 발명은 이 예 에 한정하지 않고 여러 가지의 모양을 취할 수 있는 것이다. 본 발명과 동일한 범위내에 있어서, 또는 균등의 범위내에 있어서, 도시한 실시 형태에 대해서 여러 가지의 변경을 부가하는 것이 가능하다. 예를 들면 상기 실시의 형태로 기재한 정류판 (160,200), 용제 증기 토출 노즐 (131,210)은, 다른 형상이나 길이를 가지는 것 으로서도 좋다. 상기 실시의 형태는, 웨이퍼 (W)로의 용제 증기의 공급을 전용의 용제 공급 장치 (33)으로 행하고 있었지만, 기존의 다른 처리 장치, 예를 들면 현상 처리 장치 (30)에 용제 공급 장치 (33)과 같은 기능을 마련하고 해당 처리 장치 에 있어서 용제 증기의 공급을 실시해도 괜찮다. 이상의 실시의 형태는 레지스트 패턴 (P)가 형성된 웨이퍼 (W)에 용제 증기를 공급하는 예였지만, 본 발명은, 웨이퍼 이외의 예를 들면 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크레틸클등의 다른 기판에 용제 증기를 공급하는 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명은, 원하는 치수의 미세한 레지스트 패턴을 기판면내에 있어서 균일하게 형성 할 때 유용하다.
본 발명에 의하면, 원하는 치수의 미세한 레지스트 패턴을 기판면내에 있어서 균일하게 형성할 수 있다.

Claims (15)

  1. 레지스트 패턴이 형성된 기판을 처리하는 기판의 처리 방법으로서,
    기판의 표면상의 일부의 영역에 레지스트 패턴의 용제 증기를 공급함과 동시에, 상기 용제 증기가 공급되는 영역을 이동시키는 것에 의해 기판의 표면의 전면에 상기 용제 증기를 공급하고 기판상의 레지스트 패턴을 팽창시키는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  2. 청구항 1의 기판의 처리 방법에 있어서,
    상기 기판의 표면의 전면으로의 용제 증기의 공급은, 상기 용제 증기가 공급되는 영역의 이동 방향을 바꾸어 여러 차례 실시하는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  3. 청구항 1의 기판의 처리 방법에 있어서,
    상기 용제 증기를 공급하기 전에 레지스트 패턴의 표면을 균질화하는 다른 용제 증기를 공급하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법.
  4. 청구항 1의 기판의 처리 방법에 있어서,
    상기 레지스트 패턴을 팽창시킨 후에, 기판을 가열하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리방법
  5. 레지스트 패턴이 형성된 기판을 처리하는 처리 장치로서,
    레지스트 패턴을 팽창시키는 용제 증기를 기판의 표면상의 일부의 영역으로 향해 토출할 수 있는 용제 증기 토출 노즐과,
    상기 용제 증기를 토출한 상기 용제 증기 토출 노즐을 기판의 표면을 따라 이동시키는 노즐 이동 기구를 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  6. 청구항 5의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 용제 증기 토출 노즐은 용제 증기를 기판을 향해 토출하는 토출구와 상기 토출구로부터 상기 용제 증기가 토출되고 있는 영역으로부터 상기 용제 증기가 확산하지 않게 상기 용제 증기를 정류하는 정류 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  7. 청구항 6의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 용제 증기 토출 노즐은, 본체가 상기 용제 증기 토출 노즐의 이동 방향의 직각 방향으로 긴 직방체 형상을 갖고,
    상기 토출구는 상기 본체의 하면에 형성되고 기판의 직경의 길이를 넘어 용제 증기를 토출할 수 있도록 상기 본체의 긴 방향을 따라 형성되고 있고,
    상기 정류판은 상기 용제 증기 토출 노즐의 본체의 하면에 있어서 상기 토출구에서 상기 이동 방향의 전방 측에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  8. 청구항 7의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 정류 부재는, 상기 이동 방향에 대해 상기 토출구를 사이에 둔 양측으로 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  9. 청구항 8의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 용제 증기 토출 노즐은, 상기 본체의 하면에 있어서 상기 이동 방향의 직각 방향 측에 상기 용제 증기를 환기시키는 개구부를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  10. 청구항 7의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 토출구는 상기 본체의 하면의 상기 이동 방향의 중앙부에 형성되고,
    상기 정류 부재는 상기 본체의 하면의 상기 이동 방향의 단부로부터 아래쪽으로 향해 돌출하고, 또한 상기 본체의 긴 방향을 따라 상기 토출구에 대응하는 길이로 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  11. 청구항 6의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 용제 증기 토출 노즐에는, 상기 용제 증기가 토출되고 있는 상기 기판상의 영역의 주변에 대해서 불활성 가스 또는 질소 가스를 공급하는 가스 공급구가 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  12. 청구항 11의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 가스 공급구는 상기 토출구에서 상기 용제 증기 토출 노즐의 이동 방향의 전방 측에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  13. 청구항 11의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 가스 공급구는 상기 용제 증기 토출 노즐의 이동 방향에 대해 상기 토출구를 사이에 둔 양측으로 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  14. 청구항 11의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 가스 공급구는 상기 정류판에 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
  15. 청구항 5의 기판의 처리 장치에 있어서,
    상기 용제 증기 토출 노즐은 레지스트 패턴의 표면을 균질화 시키기 위한 다른 용제 증기를 토출한 다른 토출구를 더 가지는 것을 특징으로 하는 기판의 처리장치.
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