專利名稱：顯影裝置和顯影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對形成有抗蝕劑膜、被曝光處理后的基板進行顯影處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在作為半導(dǎo)體制造工序之一的光致抗蝕劑工序中，在作為基板的半導(dǎo)體晶圓(以 下稱為晶圓)表面形成抗蝕劑膜，以規(guī)定的圖案對該抗蝕劑膜進行曝光之后，向晶圓供給 顯影液而進行顯影，形成抗蝕劑圖案。作為進行顯影處理的方法，例如有使晶圓保持在作為 基板保持部的旋轉(zhuǎn)吸盤上、使該晶圓繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)的同時一邊使顯影液噴嘴從晶圓的周 緣部的上方向中央部的上方移動、一邊噴出顯影液而進行顯影處理的方法(專利文獻1)。另一方面，在曝光機中，公知有為了提高曝光的析像度，例如在晶圓表面形成有純 水的液膜的狀態(tài)下進行曝光的浸液曝光。在該浸液曝光中，為了提高曝光機浸液部(透鏡 頂端)的掃描的追隨性，確保與以往的曝光裝置相同的處理率，一直研究在抗蝕劑膜表面 形成有防水性高的保護膜，或不形成保護膜而形成防水性高的抗蝕劑膜。而且，這些膜的防 水性有進一步增強的傾向。不過，若晶圓表面的防水性提高，則在顯影處理時難以使顯影液 在晶圓表面均勻地擴散，因此，有可能圖案更加微細化時，使顯影缺陷的程度增大。在專利文獻1和專利文獻2中，記載有在向旋轉(zhuǎn)著的基板涂敷顯影液時、向旋轉(zhuǎn)著 的基板供給顯影液、并在持續(xù)供給顯影液的狀態(tài)下使基板的旋轉(zhuǎn)沿相反方向旋轉(zhuǎn)的顯影方 法。但是，在晶圓表面的防水性高的情況下，特別難以使顯影液在接近晶圓的周緣部位均勻 地擴散，而無法解決上述的課題。專利文獻1 日本特開2006-60084號公報專利文獻2 日本特開2002-758M號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于這樣的情況而提出的，提供一種即使曝光后基板表面的防水性高、 也能以高的均勻性對基板整個表面進行顯影處理、能夠降低顯影缺陷的顯影裝置、顯影方 法和實施該方法的存儲介質(zhì)。本發(fā)明的顯影裝置是對形成有抗蝕劑膜、被曝光后的基板供給顯影液而進行顯影 的顯影裝置，其特征在于，包括基板保持部，其用于水平地保持基板；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其用于使該基板保持部繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)；擴散輔助液噴嘴，其向基板供給對上述抗蝕劑膜沒有顯影作用、用于輔助顯影液 擴散的擴散輔助液；顯影液噴嘴，其用于向基板供給顯影液；控制部，其輸出控制信號以執(zhí)行以下的步驟為了在保持于上述基板保持部的基 板的中央部形成上述擴散輔助液的積液，從上述擴散輔助液噴嘴向基板的中心部噴出擴散 輔助液的步驟；接著，為了使顯影液在基板整個表面擴展、從抗蝕劑膜產(chǎn)生溶解物，一邊利用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板正轉(zhuǎn)，一邊從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液的步驟；之后， 利用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板反轉(zhuǎn)的步驟；之后，從顯影液噴嘴向基板噴出顯影液來對抗蝕劑 膜進行顯影的步驟。此外，上述顯影裝置也可以采取以下的結(jié)構(gòu)。1.上述擴散輔助液是純水。2.在從一邊使基板正轉(zhuǎn)一邊向基板的中心部開始噴出顯影液的時刻起7秒以內(nèi) 進行使上述基板反轉(zhuǎn)的步驟。3.在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下通過一邊從顯影液噴嘴噴出顯影液一邊使顯影液的噴 出位置從基板的周緣部向基板的中心部移動來進行上述顯影的步驟。本發(fā)明的顯影方法是對形成有抗蝕劑膜、被曝光后的基板供給顯影液而進行顯影 的顯影方法，包括將基板水平地保持在基板保持部的步驟；從擴散輔助液噴嘴向保持于上述基板保持部的基板的中心部噴出對上述抗蝕劑 膜沒有顯影作用的擴散輔助液、在基板的中央部形成用于輔助顯影液擴散的擴散輔助液的 積液的步驟；
接著，為了使顯影液在基板整個表面擴展、從抗蝕劑膜產(chǎn)生溶解物、一邊利用上述 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板正轉(zhuǎn)、一邊從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液的步驟；之后，一邊利用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板反轉(zhuǎn)、一邊從顯影液噴嘴向基板的中心部噴 出顯影液的步驟；之后，從顯影液噴嘴向基板噴出顯影液、對抗蝕劑膜進行顯影的步驟。本發(fā)明為對曝光后的基板供給顯影液而進行顯影的顯影裝置，在基板的中心部預(yù) 先形成沒有顯影作用的擴散輔助液的積液，一邊向基板的中心部噴出顯影液一邊使基板正 轉(zhuǎn)，接著使該基板反轉(zhuǎn)，進行所謂的預(yù)濕。因此，顯影液隨著擴散輔助液在基板整個面擴展， 從圖案部位產(chǎn)生溶解物而附著在非圖案部位。因此，基板表面的接觸角(防水性的程度) 變小，顯影時的顯影液變得容易在基板整個面均勻地擴展，其結(jié)果，即使曝光后的基板的表 面的防水性高，也能以高的均勻性對基板整個表面進行顯影處理，從而能減少顯影缺陷。


圖1是本發(fā)明的實施方式的顯影裝置的縱剖視圖。圖2是上述顯影裝置的俯視圖。圖3是上述顯影裝置用的顯影液噴嘴的立體圖。圖4是控制上述顯影裝置的控制部的示意圖。圖5是表示晶圓的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向與時間的關(guān)系的說明圖。圖6是說明顯影處理前的前處理工序的說明圖。圖7是示意性地表示抗蝕劑由于顯影液的作用而溶解、溶解物溶出的狀態(tài)的示意 圖。圖8是說明顯影處理工序的說明圖。圖9是表示預(yù)濕后的晶圓的表面的示意圖。
具體實施例方式圖1和圖2表示本發(fā)明的實施方式的顯影裝置，在該顯影裝置的中央具有作為吸 附保持基板例如晶圓W的基板保持部的旋轉(zhuǎn)吸盤11。該旋轉(zhuǎn)吸盤11經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸12與設(shè)于 下方的例如作為電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部13連接。該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部13與升降部組合，能使旋轉(zhuǎn) 吸盤11升降。此外，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部13構(gòu)成為能夠使旋轉(zhuǎn)軸12正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。在此，正轉(zhuǎn)和反 轉(zhuǎn)這樣的用語不是特指順時針旋轉(zhuǎn)、逆時針旋轉(zhuǎn)中的任一方，而是為了便于說明依次進行 順時針旋轉(zhuǎn)、逆時針旋轉(zhuǎn)中的一方以及另一方的旋轉(zhuǎn)而使用。在顯影裝置中以圍繞被保持在旋轉(zhuǎn)吸盤11上的晶圓W的方式設(shè)有杯狀體20。該 杯狀體20由外杯21和內(nèi)杯22構(gòu)成，杯狀體20的上方側(cè)開口。上述外杯21的上部側(cè)是四 邊形狀，下部側(cè)是圓筒狀。此外，在外杯21的下端部形成有臺階部23。而且，上述外杯21 能利用設(shè)于下方的升降部M升降。上述內(nèi)杯22是圓筒狀，上部側(cè)向內(nèi)側(cè)傾斜，并且下端面 在上述外杯21升降時與臺階部23抵接，從而被向上方推壓。此外，在被保持在旋轉(zhuǎn)吸盤11上的晶圓W的下方側(cè)設(shè)有圓形板25，在圓形板25的 外側(cè)呈環(huán)狀地設(shè)有縱截面形狀為山形的引導(dǎo)構(gòu)件26。上述引導(dǎo)構(gòu)件沈是用于向后述的液 體收納部27引導(dǎo)從晶圓W灑落的顯影液、清洗液的構(gòu)件。此外，在圓形板25的外側(cè)在整個 圓周上設(shè)有在縱截面上形成為凹部形狀的液體收納部27。在該液體收納部27的底面，從下 方連接有廢液管觀。此外，雖未圖示，然而廢液管觀與廢液罐連接，在其中途設(shè)有氣液分 離器，進行排氣和廢液的分離。在顯影裝置中設(shè)有從下方貫穿圓形板25的例如3根升降銷 14，該升降銷14能夠通過與未圖示的基板輸送臂的協(xié)同作用將晶圓W交接給旋轉(zhuǎn)吸盤11。此外，在顯影裝置中設(shè)有顯影液噴嘴30和清洗液噴嘴40，這些噴嘴30和40能夠 在保持于旋轉(zhuǎn)吸盤11上的晶圓W的上方側(cè)和待命部之間移動。如圖3所示，在上述顯影液 噴嘴30的下端面設(shè)有例如長度Ll為8 15mm、寬度L2為0. 1 Imm的帶狀的噴出口 30a。顯影液噴嘴30經(jīng)由顯影液供給管30a與顯影液供給源31、包括液體供給控制設(shè)備 (閥、泵等)的顯影液供給系統(tǒng)32連接。此外，如圖2所示，顯影液噴嘴30被支承在作為支 承構(gòu)件的噴嘴臂33的一端上，該噴嘴臂33的另一端經(jīng)由未圖示的升降機構(gòu)與移動基體34 連接。該移動基體34能夠沿在X方向上延伸的導(dǎo)軌35移動。此外，圖中附圖標記36是顯 影液噴嘴30的待命部，在該待命部36進行顯影液噴嘴30的頂端部的清洗等。清洗液噴嘴40是用于向晶圓W噴出清洗液例如純水的噴嘴，經(jīng)由清洗液供給管 40a與清洗液供給源41、包括清洗液供給控制設(shè)備(閥、泵等)的清洗液供給系統(tǒng)42連接。 此外，如圖2所示，清洗液噴嘴40被支承在噴嘴臂43的一端上，經(jīng)由未圖示的升降機構(gòu)與 移動基體44連接，該移動基體44能夠沿著導(dǎo)軌35在X方向上移動。圖中附圖標記45是 清洗液噴嘴40的待命部。圖1和圖4中的附圖標記50表示用于控制顯影裝置的各部的控制部50，該控制 部50例如是由CPTO1、存儲于程序存儲部52中的程序52a、存儲器53、數(shù)據(jù)總線M等構(gòu)成 的計算機。上述程序5 中編輯有步驟群，基于工藝制程程序控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部13、顯影液供 給系統(tǒng)32、清洗液供給系統(tǒng)42和噴嘴驅(qū)動系統(tǒng)55，如后所述那樣對晶圓W進行顯影處理工序。接著，說明用上述的顯影裝置對晶圓W進行顯影的方法。被搬入顯影裝置的晶圓 W形成有防水性高的抗蝕劑膜，或在抗蝕劑膜上形成有防水性高的保護膜，而且由曝光裝置實施浸液曝光。因此，晶圓W表面的水的靜接觸角例如為85度以上。首先，顯影裝置的外 杯21和內(nèi)杯22向下方位移，成為以圖1的實線所示的狀態(tài)，在顯影液噴嘴30和清洗液噴 嘴40被配置在噴嘴待命部36、45的狀態(tài)下，由未圖示的輸送臂將晶圓W輸送到顯影裝置 內(nèi)。該晶圓W在輸送臂和升降銷的協(xié)同作用下被載置并吸附保持在旋轉(zhuǎn)吸盤11上。接著，在顯影處理前進行前工序。由于晶圓W表面的防水性高，在顯影時供給顯影 液的情況下顯影液難以在晶圓W的整個表面擴展，因此該前工序是減小晶圓W的接觸角、使 顯影液容易擴展的、所謂預(yù)濕工序。在此，圖5是使晶圓W的轉(zhuǎn)速的曲線和純水以及顯影液 的噴出狀態(tài)相對應(yīng)的說明圖。首先，將清洗液噴嘴40設(shè)定在與晶圓W的中心部相對的位置， 一邊使晶圓W正轉(zhuǎn)，例如沿逆時針以IOrpm旋轉(zhuǎn)，一邊例如用4秒向晶圓W噴出后述的用于 輔助顯影液擴散的作為擴散輔助液的純水(參照圖5)。接著，使清洗液噴嘴40從晶圓W的 中心部上方移動到稍微偏離的位置，并且使預(yù)先位于晶圓W的中心部上方附近的顯影液噴 嘴30移動到晶圓W的中心部上方。顯影液噴嘴30的噴出口是如上所述那樣的狹縫狀，例 如以噴出口的長度方向的中點位于晶圓W的中心部上方的方式設(shè)定顯影液噴嘴30的位置。 從清洗液噴嘴40自晶圓W的中心部上方退避的時刻起直到顯影液噴嘴30的噴出口的中點 移動到晶圓W的中心部上方的時間例如是0. 5秒。之后，例如用1秒的時間從顯影液噴嘴30向晶圓W的中心部噴出顯影液，并且在 晶圓W的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使轉(zhuǎn)速從IOrpm上升到1500rpm。轉(zhuǎn)速上升的時 刻例如為來自顯影液噴嘴30的顯影液剛到達晶圓W之后。由于晶圓W的高速旋轉(zhuǎn)，欲使晶 圓W的中心部的純水的積液朝向周緣擴展。在此，晶圓W表面具有高的防水性，但是由于積 液，能夠在晶圓W的中心部預(yù)先確保較多的純水量，所以純水欲均勻地擴展。而且，來自顯 影液噴嘴30的顯影液附在該純水上與純水一起擴展，或因為在擴展的純水的液膜上移動， 所以均勻地擴散開。即，該純水作為用于使顯影液均勻地擴散的擴散輔助液而發(fā)揮作用。使顯影液在晶圓W表面擴展(擴散)后，使晶圓W從正轉(zhuǎn)切換為反轉(zhuǎn)。在該例子 中，晶圓W的旋轉(zhuǎn)方向從逆時針旋轉(zhuǎn)切換為順時針旋轉(zhuǎn)，例如以1500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。顯影 液即使在晶圓W反轉(zhuǎn)時也從顯影液噴嘴30向晶圓W的中心部噴出，在該例子中，在從正轉(zhuǎn) 時向反轉(zhuǎn)切換的階段，停止噴出。接著，進入顯影工序，對在此之前所述的前工序即預(yù)濕工序中的各操作的意義等 如上所述。在噴出顯影液之前供給純水的理由是，若不向晶圓供給純水液而噴出顯影液，則 因為晶圓W的防水性大，所以會產(chǎn)生顯影液的液面破裂成股，顯影液分流地擴展到晶圓的 周緣。因此，通過供給純水來抑制液面破裂成股，提供一個顯影液容易擴展的環(huán)境。純水的 供給量例如是6cc以上，晶圓W的轉(zhuǎn)速是低速的IOrpm，因此，如圖6的(a)所示，在晶圓W 的中央部形成有液積。從清洗液噴嘴40噴出純水時的晶圓W的轉(zhuǎn)速只要是在能夠形成純 水的積液的范圍內(nèi)即可，旋轉(zhuǎn)也可以停止。利用顯影液預(yù)先將晶圓W整個表面潤濕(進行預(yù)濕)的理由如下。申請人經(jīng)研究 得知，通常來自抗蝕劑膜的溶解物是通過顯影處理后的清洗處理、隨著與抗蝕劑膜接觸的 液體接近PH7而從曝光部位61溶出的溶解物，然而該溶解物6在顯影初始階段就從抗蝕劑 的表層溶出而附著在晶圓W表面，由此晶圓W表面的接觸角降低。因此，如圖7的(a)所示， 由于顯影液在晶圓W表面擴展，進行了曝光的抗蝕劑曝光部位(圖案部)61的表層被溶解， 產(chǎn)生溶解物6。由于此時顯影液與曝光部位接觸時間短，所以僅抗蝕劑的表層被溶解。
另外，在向晶圓W的中心部供給顯影液時，若晶圓W的旋轉(zhuǎn)方向始終是一個方向， 則溶解物6附著在晶圓W表面的狀態(tài)偏向一方。在晶圓W開始高速旋轉(zhuǎn)時，由于該加速溶 解物6整體而言在一個方向上受力，從作為抗蝕劑的曝光部位的例如圖案部向作為抗蝕劑 的未曝光部位的非圖案部飛出，但是，一旦附著于非圖案部的溶解物6由于其附著力強而 難以移動。關(guān)于該形態(tài)示意地進行說明，在圖7的(a)的例子中，在與產(chǎn)生有溶解物6的曝光 部位61的表層相鄰的右側(cè)的未曝光部位62的抗蝕劑表面附著有溶解物6。但是，因為溶解 物6的粘接性大于晶圓W的離心力，而且一旦附著則其附著力強，所以溶解物6在未曝光部 位62上的附著產(chǎn)生偏向(偏向一方)，例如露出未曝光部位62的右側(cè)區(qū)域表面，形成接觸 角大的狀態(tài)。因此，如上所述那樣切換晶圓W的旋轉(zhuǎn)方向，對溶解物6作用相反方向的力， 使其從圖案部向非圖案部飛出，由此緩和或消除溶解物6的附著狀態(tài)的上述偏向，在晶圓W 整個表面上降低接觸角。上述溶解物6在顯影的初始階段、具體而言從涂敷顯影液起例如 經(jīng)過7秒不溶出，所以需要在該時間內(nèi)切換晶圓W的旋轉(zhuǎn)方向，對溶解物6作用使其從圖案 部向非圖案部飛出的力。接著，說明顯影工序。首先，使顯影液噴嘴30從進行了預(yù)濕的晶圓W的中心部上 的位置向晶圓W的周緣部上方移動。然后，使晶圓W的轉(zhuǎn)速例如為500rpm，如圖8的(a)所 示那樣從顯影液噴嘴30向晶圓W噴出顯影液。在保持噴出該顯影液的狀態(tài)下使顯影液噴 嘴30從晶圓W的周緣部上方向中心部上方移動。即，使顯影液的噴出點從晶圓W的周緣部 向中心部移動。使顯影液噴嘴30從晶圓W的周緣部的上方向中央部的上方移動所需的時 間例如是2秒左右。這樣，向晶圓W表面呈帶狀且渦流狀地供給顯影液，所以能無間隙地在 晶圓W表面涂敷顯影液；如上所述那樣，晶圓W表面是潤濕性良好的狀態(tài)，所以顯影液均勻 地遍及晶圓W整個表面地進行顯影處理。如圖8的(b)所示，顯影液噴嘴30在晶圓W的中 央部的上方以規(guī)定的時間例如5秒噴出顯影液，之后停止噴出動作而向待命部退避(動態(tài) 顯影)。還可以在停止了噴出動作之后使晶圓W的旋轉(zhuǎn)停止例如45秒而進行靜止顯影。接著，在顯影液噴嘴30退避的同時，清洗液噴嘴40向晶圓W的中央部的上方移 動。從清洗液噴嘴40向晶圓W的中央部噴出純水，清洗晶圓W表面。此時的晶圓W的轉(zhuǎn)速 例如是500rpm，被噴出的純水從晶圓W的中心向周緣擴展，顯影液被沖走。此時，晶圓W表 面接近PH7，如上所述，溶解物6從曝光部位61溶出而被純水沖走。之后，停止純水的供給， 使純水噴嘴40向待命部45退避，利用升降機構(gòu)使外杯21和內(nèi)杯22上升，使晶圓W以例如 2000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)干燥規(guī)定時間。之后，晶圓W由輸送臂從顯影裝置搬出，顯影處理結(jié)束。根據(jù)上述的實施方式，在晶圓W的中心部預(yù)先形成有無顯影作用、用于輔助顯影 液擴散的作為擴散輔助液的純水的積液，一邊向晶圓W的中心部噴出顯影液一邊使晶圓W 正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，進行所謂預(yù)濕。因此，顯影液隨著擴散輔助液向晶圓W的整個面擴展，從圖案部 位產(chǎn)生溶解物6而附著在非圖案部位。由此，晶圓W表面的接觸角(防水性的程度)減小， 在顯影時顯影液變得容易在晶圓W的整個面上均勻地擴展，其結(jié)果，即使曝光后的晶圓W的 表面的防水性高，也能以高的均勻性對晶圓W整個表面進行顯影處理，能降低顯影缺陷。此外，因為利用預(yù)濕工序改善了晶圓W的潤濕性，所以在進行顯影處理的顯影液 的噴出時，能抑制液體從晶圓W飛濺出，所以能防止顯影組件的污染，而且減少顯影液的使 用量。此外，容易在晶圓W表面載滿顯影液，此時能夠以少的顯影液量載滿該晶圓W表面。8
在上述的實施方式中，在預(yù)濕工序(前工序)時，在晶圓W從正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)切換的階 段，停止顯影液的噴出。這是因為，若在晶圓W的旋轉(zhuǎn)停止時也供給顯影液，則在晶圓W面 內(nèi)的顯影液的供給分布發(fā)生變化，所以不好。在該情況下的所謂“切換的階段”，不僅限于晶 圓W的旋轉(zhuǎn)停止的時間段，也包括在其前后晶圓W的轉(zhuǎn)速減速的階段和加速的階段?？墒?， 例如在晶圓W從正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)的切換在相當短的時間內(nèi)進行、顯影液的供給分布的不均勻性 程度被認為小等的情況下，在“切換的階段”也可以噴出顯影液。作為在預(yù)濕時用于形成積液的、沒有顯影作用的擴散輔助液，如上所述優(yōu)選純水， 但是例如是在使用極稀薄的顯影液的情況下，在不影響顯影后基板加工的情況下，也能夠 使用實質(zhì)上沒有顯影作用的擴散輔助液，這種情況也包含于權(quán)利要求書的技術(shù)范圍內(nèi)。而且，本發(fā)明需要在晶圓W的中央部形成擴散輔助液的積液，但是其意思不只限 于在晶圓W的中央部形成積液。例如并不是意味著排除了在晶圓W的整個面形成積液的情 況，當然也包括在晶圓W的整個面形成積液的情況。因此，可以說在晶圓W的至少中央部形 成擴散輔助液的積液。在上述的實施方式中，使顯影液噴嘴30為前工序(預(yù)濕工序)用的噴嘴和顯影工 序用的噴嘴而共用，但是也可以使兩噴嘴專用化(分別作為獨立的噴嘴)。在該情況下，前 工序用的噴嘴的形狀例如是圓柱狀，噴出口的形狀為口徑例如是Imm 5mm的圓形。顯影 工序用的噴嘴使用上述的顯影液噴嘴30。此外，在預(yù)濕后進行的顯影工序不限于圖8所示的方法，例如也可以是如下的方 法遍及與晶圓W的直徑相同或更寬的長度，使用形成有噴出口的長條的顯影液噴嘴，使該 顯影液噴嘴一邊噴出顯影液一邊從晶圓W的一端側(cè)向另一端側(cè)移動，從而在晶圓W上涂敷 顯影液。此外，在上述的實施方式的顯影方法之外也可以使用以下的方法。該方法是改變 了上述的前工序(預(yù)濕工序)的一部分的方法，其他的部分與上述的實施方式的顯影方法 相同，所以以不同的部分為主進行說明。在該例子的預(yù)濕工序中，如上所述，使晶圓W逆時針旋轉(zhuǎn)，向該晶圓W噴出純水，形 成純水的積液。接著，在使晶圓W逆時針旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下噴出顯影液。之后，停止顯影液的噴 出，使晶圓W從逆時針旋轉(zhuǎn)切換為順時針旋轉(zhuǎn)，不噴出顯影液地持續(xù)晶圓W的旋轉(zhuǎn)。S卩，該 例子的關(guān)于晶圓W旋轉(zhuǎn)的順序與圖5相同，但是在顯影液的噴出順序上與上述的實施方式 不同，即、在使晶圓W順時針旋轉(zhuǎn)之后(反轉(zhuǎn)之后)也停止噴出顯影液。反轉(zhuǎn)時不噴出顯影液的理由是，由于抗蝕劑的種類不同，也存在溶解物容易溶解 于顯影液、而難以附著在未曝光部位62的抗蝕劑。因此，在該情況下，使晶圓W逆時針旋轉(zhuǎn)， 使顯影液擴展而使溶解物6附著后，為了盡可能地防止溶解于顯影液，在晶圓W的旋轉(zhuǎn)為順 時針旋轉(zhuǎn)時不噴出顯影液，用殘留在晶圓W表面的顯影液進行使溶解物6擴展的處理。通過這樣進行預(yù)濕工序，能夠抑制溶解物6被顯影液過多地溶解，使溶解物6能在 晶圓W表面均勻地擴展。由于，減小晶圓W表面的接觸角，顯影時的顯影液變得容易在晶圓 W的整個面均勻地擴展，其結(jié)果，即使曝光后的晶圓W的表面的防水性高，也能以高的均勻 性對晶圓W整個表面進行顯影處理，能降低顯影缺陷。接著，說明為了確認本發(fā)明的方法的效果而進行實驗的實驗結(jié)果。例如圖9的(a) 表示晶圓只沿反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)而進行了前工序(預(yù)濕工序)后的晶圓W的表面的狀態(tài)，圖9的(b)表示上述的實施方式中的前工序(預(yù)濕工序)后的晶圓W的表面的狀態(tài)。用宏觀缺 陷檢查裝置測量這些晶圓W的表面。另外，圖9中的“點”表示附著在晶圓表面的溶解物。 可知，在圖9的(a)中，溶解物的擴展在晶圓W表面偏向而不均勻地擴展，但是在圖9的(b) 中，溶解物在晶圓W表面均勻地擴展。因此可知，利用本發(fā)明的實施方式的顯影方法，溶解 物在晶圓W表面均勻地擴展。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，其是對形成有抗蝕劑膜、并被曝光后的基板供給顯影液而進行顯影 的顯影裝置，其特征在于，包括基板保持部，其用于水平地保持基板； 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，其用于使該基板保持部繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)；擴散輔助液噴嘴，其向基板供給對上述抗蝕劑膜沒有顯影作用、用于輔助顯影液擴散 的擴散輔助液；顯影液噴嘴，其用于向基板供給顯影液；控制部，其輸出控制信號以執(zhí)行以下的步驟為了在保持于上述基板保持部的基板的 中央部形成上述擴散輔助液的積液、從上述擴散輔助液噴嘴向基板的中心部噴出擴散輔助 液的步驟；接著，為了使顯影液在基板整個表面擴展、并從抗蝕劑膜產(chǎn)生溶解物、一邊利用 上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板正轉(zhuǎn)、一邊從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液的步驟；之后，利 用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板反轉(zhuǎn)的步驟；之后，從顯影液噴嘴向基板噴出顯影液來對抗蝕劑膜 進行顯影的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯影裝置，其特征在于， 上述擴散輔助液是純水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯影裝置，其特征在于，在從一邊使基板正轉(zhuǎn)一邊向基板的中心部開始噴出顯影液的時刻起7秒以內(nèi)進行使 上述基板反轉(zhuǎn)的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的顯影裝置，其特征在于， 在使基板反轉(zhuǎn)時，從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯影裝置，其特征在于， 在將基板從正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)切換時，停止噴出顯影液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的顯影裝置，其特征在于，在使基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下通過一邊從顯影液噴嘴噴出顯影液一邊使顯影液的噴出位置 從基板的周緣部向基板的中心部移動來進行上述顯影的步驟。
7.—種顯影方法，其是對形成有抗蝕劑膜、并被曝光后的基板供給顯影液而進行顯影 的顯影方法，其特征在于，包括將基板水平地保持在基板保持部的步驟；從擴散輔助液噴嘴向保持于上述基板保持部的基板的中心部噴出對上述抗蝕劑膜沒 有顯影作用的擴散輔助液、在基板的中央部形成用于輔助顯影液的擴散的擴散輔助液的積 液的步驟；接著，為了使顯影液在基板整個表面擴展、并從抗蝕劑膜產(chǎn)生溶解物、一邊利用旋轉(zhuǎn)機 構(gòu)使基板正轉(zhuǎn)、一邊從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液的步驟； 之后，利用上述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使基板反轉(zhuǎn)的步驟；之后，從顯影液噴嘴向基板噴出顯影液來對抗蝕劑膜進行顯影的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯影方法，其特征在于， 上述擴散輔助液是純水。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的顯影方法，其特征在于，在從顯影液噴嘴向基板的中心部開始噴出顯影液的時刻起7秒以內(nèi)進行使上述基板反轉(zhuǎn)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9任一項所述的顯影方法，其特征在于， 在使上述基板反轉(zhuǎn)時，從顯影液噴嘴向基板的中心部噴出顯影液。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯影方法，其特征在于， 在將基板從正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)切換時，停止噴出顯影液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯影裝置和顯影方法，即使基板表面的防水性高，也能在基板整個表面形成顯影膜，能降低顯影缺陷。在進行晶圓(W)的顯影處理之前，作為前工序，從純水噴嘴(40)向晶圓(W)的中央部噴出用于使顯影液在晶圓(W)表面容易擴展的作為擴散輔助液的純水而形成積液。接著，一邊使晶圓W高速旋轉(zhuǎn)，一邊向晶圓(W)的中央部噴出用于預(yù)濕的顯影液，并使該顯影液擴展。抗蝕劑被該顯影液溶解而溶出溶解物(6)，但是在該溶解物(6)溶出的期間例如7秒以內(nèi)使晶圓(W)的旋轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)，使溶解物(6)在晶圓(W)整個表面擴展，使晶圓(W)的防水性降低。之后，對旋轉(zhuǎn)著的晶圓(W)噴出顯影液，使顯影液在晶圓(W)表面擴展。
文檔編號G03F7/30GK102043354SQ201010513518
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者井關(guān)智弘, 吉原孝介, 吉田勇一, 竹口博史 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社