显影装置和显影方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够高均匀性地对基板供给显影液、抑制成品率的降低的显影装置、显影方法和存储介质。显影装置包括：基板保持部，其水平地保持表面涂布有抗蚀剂并被曝光后的基板；表面处理液雾化机构，其使用于提高显影液对上述基板的浸润性的表面处理液雾化；第一喷雾喷嘴，其将已雾化的上述表面处理液向上述基板喷雾；和显影液喷出喷嘴，其向已喷雾上述表面处理液的基板喷出显影液进行显影。雾化的表面处理液与保持液状的表面处理液相比，对基板的表面张力较低，所以在基板上的聚集受到抑制，能够容易地向基板整体供给，能够提高上述浸润性。其结果为，因为能够高均匀性地向基板供给显影液，成品率的降低能够得到抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对表面涂布有抗蚀剂并被进一步曝光的基板进行显影处理的显影装 置、显影方法和存储介质。
技术介绍
在半导体制造工序之一的光致抗蚀工序中，对半导体晶片(以下称晶片)的表面 涂布抗蚀剂，在对该抗蚀剂以规定的图案曝光后进行显影，形成抗蚀图案。一般使用对进行 抗蚀剂的涂布、显影的涂布、显影装置连接曝光装置而成的系统进行这样的处理。在该涂布、显影装置，设置有对涂布了抗蚀剂的晶片供给显影液进行显影的显影 组件(显影装置)。显影组件具备基板保持部和显影处理部，该基板保持部用于保持晶片， 该基板处理部具备排液机构和排气机构，包含按照将保持在该基板保持部的晶片包围的方 式设置的杯体。另外，在显影组件设置有用于对晶片供给显影液的显影液喷出喷嘴和对晶 片供给纯水的纯水喷出喷嘴。对上述显影装置中的处理工序进行简单说明，首先例如从纯水喷出喷嘴向通过上 述基板保持部而绕着铅垂轴旋转的晶片的中心部供给纯水，该纯水由于离心力从上述中心 部向边缘部扩散。由此使晶片表面浸润，提高显影时的显影液的浸润性，即进行所谓预湿处 理。作为该预湿有时使用显影液的情况来代替纯水，这种情况下该显影液不是用于显影目 的，而是用于在形成上述液膜时提高晶片表面的浸润性的目的。在预湿处理后，从显影液喷出喷嘴向晶片表面喷出显影液，并使该显影液喷出喷 嘴在晶片W的直径方向移动，涡旋状地对晶片供给显影液。被供给的显影液在被预湿的晶 片表面浸润扩散，形成液膜。之后，从纯水喷出喷嘴向晶片供给纯水，上述显影液从晶片上 被冲洗去除。不过，作为曝光装置的曝光，浸液曝光变得广为使用，跟随该趋势，为抑制在浸液 曝光时使用的液体的影响，抗蚀剂的高疏水性化得到发展。不过，在对像这样具有高疏水性 的抗蚀剂进行显影时，在进行上述预湿和上述液膜的形成时，显影液和纯水会由于其表面 张力而集中在浸润性良好的部分。使用晶片W的示意图即图16进行具体说明。在开始上述预湿、纯水在晶片W表面 从中心部向边缘部扩散时，图中附加斜线表示的被纯水浸润的区域200的浸润性较高，而 没有被供给纯水的区域201的浸润性依然较低。这样，如果在晶片W形成有浸润性较高的 区域200，则即使接着向晶片W供给纯水，该纯水也会由于其表面张力而集中在区域200，通 过该区域200从晶片W的边缘部流出而下落。其结果为，预湿在区域201仍未被纯水浸润 的情况下结束。并且，即使在预湿结束后供给显影液，显影液虽然在浸润性较高的区域200 扩散，但与预湿的纯水相同地由于其表面张力而无法遍及区域201，其结果为，在显影液未 遍及的区域201未被显影的情况下，处理结束。另外，为实现吞吐量的提高，晶片有大型化的趋势，例如目前正在研究使用450mm 的晶片，但是在这样使用大型的晶片时，会产生较多上述未被显影液浸润的地方，显影缺陷可能会更容易发生。代替上述一边使晶片旋转一边供给显影液的方法，存在下述显影方法使晶片处 于静止状态，使具备覆盖晶片的直径的缝状的喷出口的显影液喷出喷嘴从晶片的一端向另 一端移动，同时供给显影液，形成该显影液的液膜，之后将晶片W保持在静止状态。不过， 若抗蚀剂的疏水性变高，即使使用该方法，由于上述的理由，形成均勻的液膜可能会变得较 难。而且，为了在这些显影方法中形成均勻的液膜，考虑增加对晶片供给的显影液的量，但 显影处理所需要的时间会变长，吞吐量降低，成本变高。在专利文献1中记载了将显影液的细雾进行喷雾的显影装置，但对上述的问题没有涉及，不能够解决该问题。 专利文献1 日本特开2000-232058
技术实现思路
本专利技术在这样的情况下完成，其目的在于提供一种能够对基板高均勻性地供给显 影液、抑制成品率的降低的显影装置、显影方法和存储介质。本专利技术的显影装置的特征在于，包括基板保持部，其将表面涂布有抗蚀剂并被曝 光后的基板水平地保持；表面处理液雾化机构，其将用于提高显影液对上述基板的浸润性 的表面处理液雾化；第一喷雾喷嘴，其将已雾化的上述表面处理液向上述基板喷雾；和显 影液喷出喷嘴，其向已喷雾上述表面处理液的基板喷出显影液进行显影。代替设置上述显影液喷出喷嘴，可具备雾化机构，其用于将显影液雾化；和第二 喷雾喷嘴，其用于对上述基板喷雾已雾化的显影液进行显影，或具备清洗液喷出喷嘴，其 用于对被供给上述显影液的基板供给清洗液，对基板进行清洗；和控制部，其对上述显影液 喷出喷嘴或上述第二喷雾喷嘴以及上述清洗液喷出喷嘴的动作进行控制，上述控制部输出 控制信号，使下述两步骤重复进行从显影液喷出喷嘴或第二喷雾喷嘴向基板供给显影液 的步骤，和接着从清洗液喷出喷嘴喷出清洗液的步骤。上述基板表面对水的静态接触角为 80°以上。本专利技术的显影方法的特征在于，包括将表面涂布有抗蚀剂并被曝光后的基板水 平地进行保持的工序；将用于提高显影液的浸润性的表面处理液雾化的工序；从第一喷雾 喷嘴向上述基板喷雾已雾化的表面处理液的工序；和从显影液喷出喷嘴向已喷雾上述表面 处理液的基板喷出显影液进行显影的工序。另外，代替实施从显影液喷出喷嘴向已喷雾上述表面处理液的基板喷出显影液进 行显影的工序，可包括雾化显影液的工序；和从第二喷雾喷嘴向上述基板喷雾已雾化的 显影液进行显影的工序，可以使下述两工序重复进行从显影液喷出喷嘴或第二喷雾喷嘴 向基板供给显影液的工序，和接着从清洗液喷出喷嘴向基板喷出清洗液清洗基板的工序。另外，本专利技术的存储介质存储有对基板进行显影处理的显影装置所使用的计算机 程序，其特征在于，上述计算机程序是用于实施上述显影方法的。本专利技术的显影装置包括表面处理液雾化机构，其将用于提高显影液对基板的浸 润性的表面处理液雾化；和喷雾喷嘴，其将已雾化的上述表面处理液向上述基板喷雾。雾化 的表面处理液与保持液状的表面处理液相比，对基板的表面张力较低，所以在基板上的聚 集受到抑制，能够容易地向基板整体供给，能够提高上述浸润性。其结果为，因为能够高均勻性地向基板供给显影液，所以显影缺陷得到抑制，成品率的降低能够得到抑制。附图说明图1是本专利技术的实施方式的显影装置的纵截面图。图2是上述显影装置的俯视图。图3是设置于上述显影装置的显影液喷出喷嘴和喷雾喷嘴的立体图。图4是表示显影液喷出喷嘴和喷雾喷嘴移动的情况的说明图。图5是表示上述显影装置的显影工序的作用图。图6是表示上述显影装置的显影工序的作用图。图7是表示上述显影装置的其它的显影工序的作用图。图8是表示上述显影装置的其它的显影工序的作用图。图9是表示根据上述显影工序晶片表面发生变化的情况的示意图。图10是表示其它显影装置的纵截面图。图11是上述显影装置的横截面图。图12是表示上述显影装置的显影液喷雾喷嘴的结构的立体图。图13是具备上述显影装置的涂布、显影装置的俯视图。图14是上述涂布、显影装置的立体图。图15是上述涂布、显影装置的纵截面图。图16是表示被显影的晶片的表面的示意图。符号说明W 晶片1、7显影装置11旋转卡盘31显影液喷出喷嘴40、70 雾化部41显影雾喷雾喷嘴51纯水喷出喷嘴100控制部具体实施例方式参照图1和图2，对实施本专利技术的显影方法的显影装置1进行说明。该显影装置1 设置有作为基板保持部的旋转卡盘11，其用于吸附晶片W的背面侧中央部，将其保持为水 平姿势。旋转卡盘11通过旋转轴12与驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显影装置，其特征在于，包括：基板保持部，其水平地保持表面涂布有抗蚀剂并被曝光后的基板；表面处理液雾化机构，其将用于提高显影液对所述基板的浸润性的表面处理液雾化；第一喷雾喷嘴，其使已雾化的所述表面处理液向所述基板喷雾；和显影液喷出喷嘴，其用于向已喷雾所述表面处理液的基板喷出显影液进行显影。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：有马裕，吉田勇一，山本太郎，吉原孝介，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]