專利名稱：基板的處理方法及其板的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成有抗蝕劑圖形的基板的處理方法及基板的處理裝置。
背景技術(shù)：
例如，在半導(dǎo)體器件制造工藝中的光刻法工序中，通過進(jìn)行下述處理，在基板上形成規(guī)定的抗蝕劑圖形，所述處理包括在基板上涂敷抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜的抗蝕劑涂敷處理、對(duì)于基板上的抗蝕劑膜使規(guī)定的圖形曝光的曝光處理、向曝光處理后的基板供給顯影液而使抗蝕劑膜顯影的顯影處理等。
但是，為了進(jìn)一步提高半導(dǎo)體器件的高功能化，需要抗蝕劑圖形的細(xì)微化進(jìn)一步發(fā)展。雖然目前由于曝光處理的曝光析像度提高而使抗蝕劑圖形的細(xì)微化得到發(fā)展，但是在使進(jìn)行曝光處理的曝光機(jī)提高析像性能方面也存在界限，從而遇到今后抗蝕劑圖形很難進(jìn)一步細(xì)微化的狀況。
鑒于此，作為使曝光機(jī)的析像性能提高以外的方法，提出了下述方法，即，例如將形成有抗蝕劑圖形的基板收容到底部貯存有溶劑材料的容器內(nèi)，從而將該基板暴露于抗蝕劑溶劑氣氛中。根據(jù)該方法，抗蝕劑圖形因溶劑而溶解流動(dòng)，所以使抗蝕劑圖形的例如窗的面積減少，可使抗蝕劑圖形細(xì)微化(例如，專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本特開昭51-150279號(hào)公報(bào)但是，在上述方法中，由于基板暴露于容器內(nèi)的溶劑氣氛中，等待氣氛中的溶劑蒸氣自然地附著到基板上，所以不能嚴(yán)格控制對(duì)于基板的溶劑蒸氣的供給量。因此，最終形成的抗蝕劑圖形的尺寸會(huì)出現(xiàn)偏差，例如難以在基板上形成期望線寬的槽或期望直徑的接觸孔。
此外，根據(jù)上述方法，由于將基板輸入容器內(nèi)或從容器內(nèi)輸出時(shí)會(huì)流入外部氣體，或由于容器內(nèi)產(chǎn)生溫度分布，所以，會(huì)使容器內(nèi)的氣氛始終流動(dòng)，不能均勻地保持容器內(nèi)的溶劑氣氛的濃度。因此，有時(shí)在基板面內(nèi)溶劑蒸氣的附著量不同，由該溶劑蒸氣的附著而引起的抗蝕劑圖形的流動(dòng)量也存在偏差。因此，有時(shí)最終形成的抗蝕劑圖形的尺寸在基板面內(nèi)不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于該點(diǎn)而作出的，目的在于提供下述基板的處理方法及基板的處理裝置，即，在基板面內(nèi)對(duì)基板上的抗蝕劑圖形均等地供給規(guī)定量的溶劑蒸氣，在基板面內(nèi)均勻地形成期望尺寸的細(xì)微抗蝕劑圖形。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是一種基板的處理方法，對(duì)形成有抗蝕劑圖形的基板進(jìn)行處理，其特征在于，向基板的表面上的一部分區(qū)域供給抗蝕劑圖形的溶劑蒸氣，并通過使被供給該溶劑蒸氣的區(qū)域移動(dòng)而向基板的整個(gè)表面供給前述溶劑蒸氣，使前述基板上的抗蝕劑圖形膨脹。另外，向該基板表面的溶劑蒸氣的供給是在形成抗蝕劑圖形后、蝕刻處理前進(jìn)行的。
根據(jù)本發(fā)明，由于通過使基板上的抗蝕劑圖形的被供給溶劑蒸氣的區(qū)域移動(dòng)，而對(duì)基板的整個(gè)表面供給溶劑蒸氣，所以可嚴(yán)格控制向基板供給溶劑蒸氣的量。由此，由于可嚴(yán)格控制由溶劑蒸氣引起的抗蝕劑圖形的膨脹量、即線寬等被狹小化的量，所以可將細(xì)微的抗蝕劑圖形形成為期望尺寸。此外，由于可在基板面內(nèi)均等地供給溶劑蒸氣，所以可使基板面內(nèi)的抗蝕劑圖形的尺寸均勻。
也可改變被供給前述溶劑蒸氣的區(qū)域的移動(dòng)方向，來多次進(jìn)行向前述基板的整個(gè)表面供給溶劑蒸氣。在該情況下，由于溶劑蒸氣在基板面內(nèi)被均勻地供給，所以可使由該溶劑蒸氣的供給而狹小的抗蝕劑圖形的尺寸在基板面內(nèi)更均勻。
也可在供給前述溶劑蒸氣之前，供給使抗蝕劑圖形的表面均質(zhì)化的其他溶劑蒸氣。在該情況下，由于向表面被均質(zhì)化后的抗蝕劑圖形供給溶劑蒸氣，所以抗蝕劑圖形整體對(duì)溶劑蒸氣會(huì)同樣地反應(yīng)而膨脹，因此，能進(jìn)一步提高抗蝕劑圖形的尺寸在基板面內(nèi)的均勻性。
也可在使前述抗蝕劑圖形膨脹后，加熱基板。在該情況下，可使例如殘留于抗蝕劑圖形內(nèi)的多余的溶劑蒸發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，本發(fā)明提供一種處理裝置，對(duì)形成有抗蝕劑圖形的基板進(jìn)行處理，具有溶劑蒸氣噴出噴嘴，可將使抗蝕劑圖形膨脹的溶劑蒸氣朝向基板的表面上的一部分區(qū)域噴出；噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使噴出前述溶劑蒸氣的前述溶劑蒸氣噴出噴嘴沿著基板的表面移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，可通過使向基板的表面的一部分噴出溶劑蒸氣的溶劑蒸氣噴出噴嘴沿基板的表面移動(dòng)，在基板的整個(gè)表面上供給溶劑蒸氣。在該情況下，由于可嚴(yán)格控制向基板的表面的各部分供給溶劑蒸氣的量，所以可嚴(yán)格控制由溶劑蒸氣引起的抗蝕劑圖形的膨脹量、即，抗蝕劑圖形的線寬等變狹小的量。結(jié)果，可將細(xì)微的抗蝕劑圖形形成為期望尺寸。此外，由于可在基板面內(nèi)均等地供給溶劑蒸氣，所以可使基板面內(nèi)的抗蝕劑圖形的尺寸均勻。
前述溶劑蒸氣噴出噴嘴也可具有噴出口，朝向基板噴出溶劑蒸氣；整流部件，對(duì)前述溶劑蒸氣整流，以使該溶劑蒸氣不會(huì)擴(kuò)散出從前述噴出口噴出前述溶劑蒸氣的前述區(qū)域。在該情況下，由于可抑制溶劑蒸氣從噴出溶劑蒸氣的區(qū)域擴(kuò)散，所以可更嚴(yán)格控制向基板的各部分供給溶劑蒸氣的量。結(jié)果，可嚴(yán)格控制抗蝕劑圖形的尺寸。
前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的主體具有沿前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的移動(dòng)方向的正交方向較長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體形狀，前述噴出口形成在前述主體的下表面，沿前述主體的縱長(zhǎng)方向形成，以便至少在基板直徑的長(zhǎng)度范圍內(nèi)能噴出溶劑蒸氣，前述整流板也可在前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的主體的下表面，至少設(shè)置在比前述噴出口靠近前述移動(dòng)方向的前方側(cè)。在該情況下，通過使噴出了溶劑蒸氣的溶劑蒸氣噴出噴嘴從基板的一端部側(cè)移動(dòng)到另一端部側(cè)，可向基板的整個(gè)表面供給溶劑蒸氣。此外，由于可抑制溶劑蒸氣向易于被基板吸收的前方側(cè)擴(kuò)散，所以可更嚴(yán)格控制向基板的各部分供給溶劑蒸氣的量。另外，前述整流部件也可相對(duì)于前述移動(dòng)方向，設(shè)置在隔著前述噴出口的兩側(cè)。
前述溶劑蒸氣噴出噴嘴也可在前述主體的下表面，具有使前述溶劑蒸氣通向前述移動(dòng)方向的正交方向側(cè)的開口部。在該情況下，可將從噴出口供給而多余的溶劑蒸氣從開口部適當(dāng)?shù)嘏懦觥?br> 也可使前述噴出口形成在前述主體的下表面的前述移動(dòng)方向的中央部，前述整流部件從前述主體的下表面的前述移動(dòng)方向的端部朝向下方突出，并且沿著前述主體的縱長(zhǎng)方向形成為與前述噴出口對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
也可在前述溶劑蒸氣噴出噴嘴上，設(shè)置對(duì)被噴出有前述溶劑蒸氣的前述基板上的區(qū)域的周邊供給惰性氣體或氮?dú)獾臍怏w供給口。通過該氣體的供給而形成空氣屏，可抑制溶劑蒸氣從前述基板上的區(qū)域擴(kuò)散。此外，即使假設(shè)溶劑蒸氣從前述基板上的區(qū)域擴(kuò)散，也可將該溶劑蒸氣稀釋化，抑制在前述區(qū)域外的抗蝕劑圖形的膨脹。
前述氣體供給口也可設(shè)置在比前述噴出口靠近前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的移動(dòng)方向的前方側(cè)，還可以相對(duì)于前述移動(dòng)方向設(shè)置在隔著前述噴出口的兩側(cè)。此外，前述氣體供給口也可設(shè)置在前述整流板上。
前述溶劑蒸氣噴出噴嘴也可具有噴出用于使抗蝕劑圖形的表面均質(zhì)化的其他溶劑蒸氣的其他噴出口。在該情況下，可在向基板上供給溶劑蒸氣之前，供給前述其他的溶劑蒸氣。結(jié)果，在供給溶劑蒸氣時(shí)，由于抗蝕劑圖形整體對(duì)溶劑蒸氣同樣反應(yīng)而膨脹，所以能進(jìn)一步在基板面內(nèi)使最終形成的抗蝕劑圖形的尺寸均勻。
根據(jù)本發(fā)明，可在基板面內(nèi)均勻地形成期望尺寸的細(xì)微的抗蝕劑圖形。


圖1是表示本實(shí)施方式的涂敷顯影處理系統(tǒng)的構(gòu)成的概略的俯視圖。
圖2是圖1的涂敷顯影處理系統(tǒng)的主視圖。
圖3是圖1的涂敷顯影處理系統(tǒng)的后視圖。
圖4是表示溶劑供給裝置的構(gòu)成的概略的縱截面的說明圖。
圖5是表示溶劑供給裝置的構(gòu)成的概略的橫截面的說明圖。
圖6是溶劑蒸氣噴出噴嘴的立體圖。
圖7是從X方向觀察的溶劑蒸氣噴出噴嘴的縱剖視圖。
圖8是表示從溶劑蒸氣噴出噴嘴噴出有溶劑蒸氣的狀況的說明圖。
圖9是表示抗蝕劑圖形膨脹后的狀況的縱截面的說明圖。
圖10是從X方向觀察在單側(cè)上具有整流板的溶劑蒸氣噴出噴嘴的縱剖視圖。
圖11是從X方向觀察具有L字形的整流板的溶劑蒸氣噴出噴嘴的縱剖視圖。
圖12是從X方向觀察具有均質(zhì)化溶劑蒸氣的噴出口的溶劑蒸氣噴出噴嘴的縱剖視圖。
圖13是表示從溶劑蒸氣噴出噴嘴噴出有均質(zhì)化溶劑蒸氣的狀況的說明圖。
圖14是表示從溶劑蒸氣噴出噴嘴噴出有溶劑蒸氣的狀況的說明圖。
附圖標(biāo)記說明1 涂敷顯影處理系統(tǒng)33 溶劑供給裝置131 溶劑蒸氣噴出噴嘴152 噴出口P 抗蝕劑圖形W 晶片具體實(shí)施方式
下面，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是表示搭載有本發(fā)明的基板處理裝置的涂敷顯影處理系統(tǒng)1的構(gòu)成的概略的俯視圖，圖2是涂敷顯影處理系統(tǒng)1的主視圖，圖3是涂敷顯影處理系統(tǒng)1的后視圖。
如圖1所示，涂敷顯影處理系統(tǒng)1具有下述的構(gòu)成，即，一體連接有盒裝卸臺(tái)(cassette station)2，例如以25張晶片W為一盒，將其相對(duì)于涂敷顯影處理系統(tǒng)1從外部輸入輸出，或相對(duì)于盒C輸入輸出晶片W；處理裝卸臺(tái)3，將涂敷顯影處理工序中單張式實(shí)施規(guī)定處理的多個(gè)各種處理裝置多層配置而形成；接口(interface)部4，與該處理裝卸臺(tái)3鄰接設(shè)置，在其與未圖示的曝光裝置之間進(jìn)行晶片W的交接。
在盒裝卸臺(tái)2中，在盒載置臺(tái)5上的規(guī)定位置，沿X方向(圖1的上下方向)將多個(gè)盒C自如地載置成一列。在盒裝卸臺(tái)2中，設(shè)置有在輸送路徑6上可朝向X方向移動(dòng)的晶片輸送體7。晶片輸送體7沿收容于盒C中的晶片W的晶片排列方向(Z方向、即鉛直方向)也移動(dòng)自如，可針對(duì)沿X方向排列的各盒C內(nèi)的晶片W選擇性地訪問。
晶片輸送體7可沿繞Z軸的θ方向旋轉(zhuǎn)，也可針對(duì)屬于后述的處理裝卸臺(tái)3側(cè)的第3處理裝置組G3的溫度調(diào)節(jié)裝置60或轉(zhuǎn)移(transition)裝置61進(jìn)行訪問。
與盒裝卸臺(tái)2鄰接的處理裝卸臺(tái)3具有多層配置了多個(gè)處理裝置的、例如5個(gè)處理裝置組G1～G5。在處理裝卸臺(tái)3的X方向負(fù)方向(圖1中的下方)側(cè)，從盒裝卸臺(tái)2側(cè)起依次配置有第1處理裝置組G1、第2處理裝置組G2。在處理裝卸臺(tái)3的X方向正方向(圖1中的上方向)側(cè)，從盒裝卸臺(tái)2側(cè)起依次配置有第3處理裝置組G3、第4處理裝置組G4及第5處理裝置組G5。在第3處理裝置組G3和第4處理裝置組G4之間，設(shè)置有第1輸送裝置10。第1輸送裝置10可選擇性地訪問第1處理裝置組G1、第3處理裝置組G3及第4處理裝置組G4內(nèi)的處理裝置來輸送晶片W。在第4處理裝置組G4和第5處理裝置組G5之間，設(shè)置有第2輸送裝置11。第2輸送裝置11可選擇性地訪問第2處理裝置組G2、第4處理裝置組G4及第5處理裝置組G5內(nèi)的處理裝置來輸送晶片W。
如圖2所示，在第1處理裝置組G1中，從下方起依次重疊有5層，即向晶片W供給規(guī)定液體來進(jìn)行處理的液體處理裝置，例如向晶片W涂敷抗蝕劑液的抗蝕劑涂敷裝置20、21、22；底部涂敷裝置23、24，形成曝光處理時(shí)防止光反射的作為基底膜的反射防止膜。在第2處理裝置組G2中，從下方起依次重疊有5層，即液體處理裝置，例如向晶片W供給顯影液而進(jìn)行顯影的顯影處理裝置30、31、32；和作為本實(shí)施方式的基板處理裝置的溶劑供給裝置33、34。此外，在第1處理裝置組G1及第2處理裝置組G2的最下層，分別設(shè)置有用于向各處理裝置組G1及G2內(nèi)的液體處理裝置供給各種處理液的化學(xué)室40、41。
例如如圖3所示，在第3處理裝置組G3中，從下方起依次重疊有9層，即溫度調(diào)節(jié)裝置60、用于進(jìn)行晶片W的交接的轉(zhuǎn)移裝置61、在高精度的溫度管理下對(duì)晶片W進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)的高精度溫度調(diào)節(jié)裝置62、63、64、及以高溫加熱處理晶片W的高溫度熱處理裝置65、66、67、68。
在第4處理裝置組G4中，從下方起依次重疊有10層，即例如高精度溫度調(diào)節(jié)裝置70、對(duì)抗蝕劑涂敷處理后的晶片W進(jìn)行加熱處理的預(yù)烘焙裝置71、72、73、74、及對(duì)顯影處理后的晶片W進(jìn)行加熱處理的后烘焙裝置75、76、77、78、79。
在第5處理裝置組G5中，從下方起依次重疊有10層，即對(duì)晶片W進(jìn)行熱處理的多個(gè)熱處理裝置，例如高精度溫度調(diào)節(jié)裝置80、81、82、83；對(duì)曝光后的晶片W進(jìn)行加熱處理的后曝光烘焙裝置84、85、86、87、88、89。
如圖1所示，在第1輸送裝置10的X方向的正方向側(cè)(圖中的上側(cè))配置有多個(gè)處理裝置，例如，如圖3所示，從下方起依次配置有4層，即用于對(duì)晶片W進(jìn)行疏水化處理的粘附裝置90、91、和對(duì)晶片W進(jìn)行加熱的加熱裝置92、93。如圖1所示，在第2輸送裝置11的X方向的正方向側(cè)(圖中的上側(cè))，配置有例如只選擇性地使晶片W的緣部曝光的周邊曝光裝置94。
在接口部4中，設(shè)置有例如如圖1所示在朝向X方向延伸的輸送路徑100上移動(dòng)的晶片輸送體101和緩沖盒102。晶片輸送體101可沿Z方向(垂直方向)移動(dòng)，且可沿θ方向旋轉(zhuǎn)，能對(duì)與接口部4鄰接的未圖示的曝光裝置、緩沖盒102及第5處理裝置組G5進(jìn)行訪問而輸送晶片W。
下面，對(duì)上述的溶劑供給裝置33的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說明。圖4是表示溶劑供給裝置33的構(gòu)成的概略的縱截面的說明圖，圖5是表示溶劑供給裝置33的構(gòu)成的概略的橫截面的說明圖。如圖4所示，溶劑供給裝置33具有外殼(casing)33a，在該外殼33a內(nèi)的中央部，設(shè)置有保持晶片W的作為保持部件的旋轉(zhuǎn)夾具120。旋轉(zhuǎn)夾具120具有水平的上表面，在該上表面上，例如設(shè)置有吸引晶片W的吸引口(未圖示)?？赏ㄟ^來自該吸引口的吸引，將晶片W吸附到旋轉(zhuǎn)夾具120上。
在旋轉(zhuǎn)夾具120上，例如設(shè)置有使旋轉(zhuǎn)夾具120旋轉(zhuǎn)并升降的夾具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)121。夾具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)121例如具有使旋轉(zhuǎn)夾具120以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部(未圖示)、和使旋轉(zhuǎn)夾具120升降的馬達(dá)或壓力缸等升降驅(qū)動(dòng)部(未圖示)。通過該夾具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)121，可使旋轉(zhuǎn)夾具120上的晶片W在規(guī)定時(shí)刻升降、或以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)夾具120的周圍，設(shè)置有用于對(duì)晶片W周邊的氣氛進(jìn)行排氣的容器122。容器122形成為例如底面被封閉了的大致圓筒狀。在底面122a處，連接有例如與工廠的排氣裝置(未圖示)連通的排氣管123，可將容器122內(nèi)的氣氛排向下方側(cè)。
如圖5所示，例如在容器122的X方向的負(fù)方向(圖5中的下方向)側(cè)，形成有沿Y方向延伸的軌道130。軌道130例如從容器122的Y方向的負(fù)方向(圖5中的左方向)側(cè)的外方延伸到容器122的Y方向的正方向(圖5中的右方向)側(cè)的端部附近。在軌道130上，安裝有支承溶劑蒸氣噴出噴嘴131的臂132。臂132例如通過驅(qū)動(dòng)部133可在軌道130上沿Y方向自如地移動(dòng)，可將溶劑蒸氣噴出噴嘴131從設(shè)置于容器122的外方的待機(jī)部134移動(dòng)到容器122內(nèi)的晶片W上。臂132例如通過前述驅(qū)動(dòng)部133也可在上下方向上自如地移動(dòng)，可使溶劑蒸氣噴出噴嘴131升降。另外，在本實(shí)施方式中，由軌道130、臂132及驅(qū)動(dòng)部133構(gòu)成噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
溶劑蒸氣噴出噴嘴131例如如圖5及圖6所示，主體131a具有比晶片W的直徑尺寸稍長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體狀，以縱長(zhǎng)方向朝向X方向的方式支承在臂132上。如圖4及圖7所示，在主體131a的上表面上連接有溶劑供給管141，所述溶劑供給管141例如與設(shè)置于外殼33a的外部的溶劑蒸氣供給源140連通。在溶劑蒸氣供給源140中，貯存有用于使在晶片W上形成的抗蝕劑圖形膨脹的溶劑蒸氣，例如NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMSO(二甲基亞砜)、GBL(γ-丁內(nèi)酯)、丙酮、IPA(異丙醇)、PEGMA(甲基丙烯酸聚乙二醇酯)、環(huán)己酮、乳酸乙酯等有機(jī)溶劑。在溶劑供給管141上，設(shè)置有開閉閥142，可通過該開閉閥142控制溶劑蒸氣的供給時(shí)刻。
如圖7所示，在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的主體131a內(nèi)，形成有與溶劑供給管141連通的壓力調(diào)整室150。壓力調(diào)整室150形成在主體131a的縱長(zhǎng)方向的兩端部間。壓力調(diào)整室150能暫時(shí)貯存從溶劑供給管141導(dǎo)入的溶劑蒸氣，并將溶劑蒸氣的供給壓力設(shè)成一致。壓力調(diào)整室150的下表面通過溶劑通路151與在主體131a的下表面開口的噴出口152連通。噴出口152例如在主體131a的下表面的中央部的位置處，如圖6所示，沿主體131a的縱長(zhǎng)方向形成為例如比晶片W的直徑更長(zhǎng)的狹縫狀。因此，溶劑蒸氣噴出噴嘴131可對(duì)從溶劑供給管141導(dǎo)入的溶劑蒸氣在壓力調(diào)整室150中進(jìn)行壓力調(diào)整，此后將該溶劑蒸氣從噴出口152朝向下方噴出。
如圖7所示，在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下表面的Y方向的兩端部，分別設(shè)置有作為整流部件的整流板160。例如如圖6所示，整流板160形成在主體131a的縱長(zhǎng)方向的兩端部間。如圖7所示，整流板160的縱截面為從主體131a的下表面朝向下方突出的大致三角形狀。整流板160具有內(nèi)側(cè)的垂直面160a、和法線朝向俯角方向的外側(cè)的傾斜面160b。整流板160可抑制從噴出口152噴出的溶劑蒸氣向主體131a的Y方向的外方擴(kuò)散，使溶劑蒸氣滯留于兩個(gè)整流板160之間的區(qū)域。如圖6所示，在主體131a的下表面的X方向側(cè)的兩端部，沒有整流板，而形成有開口部162。從噴出口152噴出而剩余的溶劑蒸氣可以從該開口部162排出。
如圖4或圖7所示，在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的主體131a的上部，連接有與氣體供給源170連通的氣體供給管171。在氣體供給源170中，貯存有例如氮?dú)饣蚨栊詺怏w。在氣體供給管170上，設(shè)置有開閉閥172，氣體供給管170可在規(guī)定的時(shí)刻開閉。
如圖7所示，氣體供給管171與例如通過主體131a的內(nèi)部的氣體通路180連通。氣體通路180例如沿上下方向通過主體131a的Y方向的兩端，并通過整流板160的內(nèi)部，進(jìn)而通過整流板160的內(nèi)部，與在整流板160的傾斜面160b上開口的氣體供給口181連通。氣體供給口181例如形成為相對(duì)于主體131a朝向外側(cè)的俯角方向(斜下方)噴出氣體。氣體供給口181例如如圖6所示，在主體131a的縱長(zhǎng)方向的兩端部間形成為狹縫狀。通過來自氣體供給口181的氣體供給，可將整流板160的外側(cè)的周邊保持為氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣氛。
在溶劑供給裝置33的外殼33a的上表面，連接有與未圖示的供氣裝置連通的供氣管190，可向外殼33a內(nèi)供給規(guī)定的氣體，例如氮?dú)饣蚨栊詺怏w。通過該供氣和利用上述排氣管123的排氣，在外殼33a內(nèi)形成通過容器122內(nèi)的下降氣流，可將容器122內(nèi)保持為清潔的氣氛。
另外，溶劑供給裝置34例如具有與溶劑供給裝置33同樣的構(gòu)成，因此省略其說明。
接著，對(duì)上述溶劑供給裝置33的過程、和在涂敷顯影處理系統(tǒng)1中進(jìn)行的光刻法工序的過程一并進(jìn)行說明。
首先，通過晶片輸送體7，從盒載置臺(tái)5上的盒C內(nèi)取出一張晶片W，輸送到第3處理裝置組G3的溫度調(diào)節(jié)裝置60中。輸送到溫度調(diào)節(jié)裝置60中的晶片W被溫度調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度，然后通過第1輸送裝置10輸送到底部涂敷裝置23中，形成反射防止膜。形成了反射防止膜的晶片W通過第1輸送裝置10依次輸送到加熱裝置92、高溫度熱處理裝置65、高精度溫度調(diào)節(jié)裝置70中，在各裝置中被實(shí)施規(guī)定的處理，然后，在抗蝕劑涂敷裝置20中，在晶片W上形成抗蝕劑膜。
形成了抗蝕劑膜的晶片W通過第1輸送裝置被輸送到預(yù)烘焙裝置71中，接著通過第2輸送裝置11依次被輸送到周邊曝光裝置94、高精度溫度調(diào)節(jié)裝置83，在各裝置中被實(shí)施規(guī)定的處理。此后，晶片W通過接口部4的晶片輸送體101被輸送到未圖示的曝光裝置中，在該曝光裝置中，對(duì)晶片W上的抗蝕劑膜曝光規(guī)定圖形。曝光處理結(jié)束后的晶片W通過晶片輸送體101被輸送到例如后曝光烘焙裝置84中，實(shí)施加熱處理后，通過第2輸送裝置11被輸送到高精度溫度調(diào)節(jié)裝置81中而進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。然后，該晶片W被輸送到顯影處理裝置30中，將晶片W上的抗蝕劑膜顯影。在該顯影處理中，例如熔解抗蝕劑膜的曝光部分，在抗蝕劑膜上形成圖形。顯影處理結(jié)束后的晶片W例如通過第2輸送裝置11被輸送到后烘焙裝置75中，實(shí)施加熱處理，然后被輸送到高精度溫度調(diào)節(jié)裝置63中進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。這樣，在晶片W上形成了規(guī)定尺寸的抗蝕劑圖形。在晶片W上形成抗蝕劑圖形后，通過第1輸送裝置10將晶片W輸送到溶劑供給裝置33中。
在此，對(duì)在溶劑供給裝置33中進(jìn)行的溶劑供給處理進(jìn)行詳細(xì)的說明。例如如圖4所示，在溶劑供給裝置33的外殼33a內(nèi)，例如通過從供氣管190的供氣和從排氣管123的排氣，而始終形成下降氣流，使得容器122內(nèi)保持為清潔的氣氛。在晶片W被輸入到溶劑供給裝置33內(nèi)并保持在旋轉(zhuǎn)夾具120上之后，如圖5所示，待機(jī)于待機(jī)部134的溶劑蒸氣噴出噴嘴131向Y方向正方向側(cè)移動(dòng)，俯視觀察時(shí)從晶片W的Y方向負(fù)方向側(cè)的端部移動(dòng)到近前的開始位置P1(圖5中用虛線表示)。然后，溶劑蒸氣噴出噴嘴131下降，使得整流板160的下端部靠近晶片W的表面。
然后，例如開閉閥142被打開，溶劑蒸氣供給源140的溶劑蒸氣導(dǎo)入到溶劑蒸氣噴出噴嘴131中，該溶劑蒸氣通過溶劑蒸氣噴出噴嘴131內(nèi)，從噴出口152開始噴出。借助該噴出，將溶劑蒸氣供給到溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下面的由兩個(gè)整流板160所夾的區(qū)域。此外，開閉閥172也被打開，開始從整流板160的氣體供給口181噴出氣體供給源170的例如氮?dú)狻Ｍㄟ^該氮?dú)獾膰姵?，整流?60的外側(cè)周邊保持為氮?dú)鈿夥铡?br> 在圖5所示的開始位置P1處開始噴出溶劑蒸氣和氮?dú)夂?，溶劑蒸氣噴出噴?31沿Y方向從開始位置P1水平移動(dòng)到晶片W的Y方向正方向側(cè)的外方的停止位置P2(在圖5中用虛線表示)。在該移動(dòng)期間，如圖8所示，溶劑蒸氣從噴出口152噴出到在整流板160和晶片W之間所夾的空間H，該溶劑蒸氣被供給到晶片W上的一部分的大致為長(zhǎng)方形的供給區(qū)域R中。然后，通過溶劑蒸氣噴出噴嘴131的移動(dòng)，該供給區(qū)域R從晶片W的一端部移動(dòng)到另一端部，向晶片W的整個(gè)表面供給溶劑蒸氣。而且，在溶劑蒸氣噴出噴嘴131移動(dòng)時(shí)，通過氮?dú)獾墓┙o，溶劑蒸氣噴出噴嘴131前后的整流板160的外側(cè)被保持為氮?dú)鈿夥眨瑥亩种屏丝臻gH內(nèi)的溶劑蒸氣流到整流板160的外側(cè)。通過這樣的向晶片W表面的溶劑蒸氣的供給，如圖9所示，形成于晶片W的表面的抗蝕劑圖形P膨脹，例如線寬和孔的直徑D變窄到期望的尺寸。這樣，在晶片W上形成了期望尺寸的細(xì)微的抗蝕劑圖形P。另外，線寬或孔的直徑的變窄量預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出，例如在上述曝光處理中對(duì)從該量逆算后的尺寸的圖形進(jìn)行曝光。
移動(dòng)到停止位置P2后的溶劑蒸氣噴出噴嘴131會(huì)停止溶劑蒸氣和氮?dú)獾膰姵?，返回到待機(jī)部134。然后，晶片W從旋轉(zhuǎn)夾具120交接到第2輸送裝置11，從溶劑供給裝置33輸出。于是，一系列的溶劑供給處理結(jié)束。
溶劑供給處理結(jié)束后的晶片W例如被輸送到高溫度熱處理裝置66中，實(shí)施加熱處理。通過該加熱處理蒸發(fā)多余的溶劑，使抗蝕劑圖形P固化。然后，晶片W在高精度溫度調(diào)節(jié)裝置64中進(jìn)行了溫度調(diào)節(jié)后，通過第1輸送裝置10被輸送到轉(zhuǎn)移裝置61中，此后，通過晶片輸送體7返回盒C。于是，涂敷顯影處理系統(tǒng)1中的一系列光刻法工序結(jié)束。
根據(jù)以上的實(shí)施方式，由于從溶劑蒸氣噴出噴嘴131向晶片W上的一部分的供給區(qū)域R供給溶劑蒸氣，并且使該溶劑蒸氣噴出噴嘴131移動(dòng)而移動(dòng)供給區(qū)域R，所以，可對(duì)晶片W上的抗蝕劑圖形P的各部分供給期望量的溶劑蒸氣。結(jié)果，可嚴(yán)格控制由溶劑蒸氣引起的抗蝕劑圖形P的膨脹量，最終形成期望尺寸的抗蝕劑圖形。此外，由于在晶片W面內(nèi)被均勻地供給期望量的溶劑蒸氣，所以抗蝕劑圖形P的尺寸在晶片面內(nèi)變得均勻。因此，在晶片面內(nèi)均勻地形成期望尺寸的細(xì)微的抗蝕劑圖形P。
根據(jù)上述實(shí)施方式，由于在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下表面安裝有整流板160，所以抑制了從噴出口152噴出的溶劑蒸氣從溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下面朝向溶劑蒸氣噴出噴嘴131的行進(jìn)方向擴(kuò)散。結(jié)果，可嚴(yán)格控制向晶片W上的各部分供給的溶劑蒸氣的量，在晶片面內(nèi)均勻地供給溶劑蒸氣。
此外，由于在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下表面的X方向側(cè)的兩端部，形成了開口部162，所以可適當(dāng)?shù)貙⒐┙o到空間H內(nèi)而剩余的溶劑蒸氣從不影響抗蝕劑圖形P的一側(cè)方排出。
進(jìn)而，由于在整流板160上安裝有氣體供給口181，所以，可在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的移動(dòng)中將氮?dú)夤┙o到整流板160的外側(cè)，并將整流板160的外側(cè)周邊保持為氮?dú)鈿夥?。由此，使氮?dú)馄鸬娇諝馄恋淖饔?，可抑制溶劑蒸氣從兩個(gè)整流板160之間的空間H流出。此外，即使假設(shè)溶劑蒸氣從空間H泄漏，也可將該溶劑蒸氣稀釋化，抑制多余的抗蝕劑圖形P的膨脹。
由于將氣體供給口181形成為，相對(duì)于整流板160朝向外側(cè)噴出氮?dú)?，所以可防止噴出后的氮?dú)獾沽魅胝靼?60的內(nèi)側(cè)而妨礙抗蝕劑圖形P的膨脹。
雖然在以上的實(shí)施方式中，只進(jìn)行一次向晶片整個(gè)面的溶劑蒸氣的供給，但是也可改變供給區(qū)域R的移動(dòng)方向而進(jìn)行多次。例如，在上述實(shí)施方式中，也可在溶劑蒸氣噴出噴嘴131移動(dòng)到停止位置P2后，溶劑蒸氣噴出噴嘴131一邊供給溶劑蒸氣，一邊在晶片表面上從停止位置P2移動(dòng)到開始位置P1。由此，晶片W面內(nèi)的溶劑蒸氣的供給量進(jìn)一步均勻，從而會(huì)進(jìn)一步提高抗蝕劑圖形P的尺寸的均勻性。另外，在該例中，也可在溶劑蒸氣噴出噴嘴131暫時(shí)回到開始位置P1、通過旋轉(zhuǎn)夾具120使晶片W旋轉(zhuǎn)180°后，溶劑蒸氣噴出噴嘴131一邊再次噴出溶劑蒸氣，一邊從開始位置P1移動(dòng)到停止位置P2。
在以上的實(shí)施方式中，雖然在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的下表面的兩端部分別設(shè)置了整流板160，但是也可如圖10所示，僅在溶劑蒸氣噴出噴嘴131的行進(jìn)方向側(cè)的端部設(shè)置整流板160。在該情況下，也會(huì)抑制從噴出口152噴出的溶劑蒸氣擴(kuò)散到溶劑蒸氣噴出噴嘴131的前方側(cè)。由于位于溶劑蒸氣噴出噴嘴131的前方側(cè)的膨脹前的抗蝕劑圖形P即使與少量的溶劑蒸氣也會(huì)敏感地發(fā)生反應(yīng)，所以通過抑制溶劑蒸氣向該區(qū)域不規(guī)則的擴(kuò)散，可相對(duì)于在晶片表面移動(dòng)的供給區(qū)域R穩(wěn)定溶劑蒸氣供給量，從而均勻地形成期望尺寸的抗蝕劑圖形P。另外，在該情況下，也可將供給氮?dú)饣蚨栊詺怏w的氣體供給口181形成在溶劑蒸氣噴出噴嘴1131的下表面的后方側(cè)的端部附近。
以上的實(shí)施方式中的整流板160，從X方向觀察的縱截面形成為大致三角形，但是也可如圖11所示，將縱截面形成為大致L字形。在該情況下，例如整流板200具有從主體131a的下表面的Y方向的兩端部朝向下方形成的垂直部200a、從垂直部200a的下端部朝向外側(cè)水平形成的水平部200b。在垂直部200a和水平部200b的內(nèi)部，穿設(shè)有氮?dú)馔ㄟ^的氣體通路180，在水平部200b的外側(cè)的前端部開設(shè)有氣體供給口181。而且，溶劑蒸氣噴出噴嘴131在水平部200b接近晶片W的表面的狀態(tài)下噴出溶劑蒸氣、沿Y方向移動(dòng)。在該情況下，由于通過水平部200b遮斷兩個(gè)整流板200的內(nèi)側(cè)的溶劑蒸氣，所以與縱截面為大致三角形的情況相比，能更可靠地抑制溶劑蒸氣向整流板200外的擴(kuò)散。另外，在本例中，氣體供給口181也可開設(shè)在水平部200b的下表面?zhèn)取?br> 如圖12所示，溶劑蒸氣噴出噴嘴210也可具有用于供給使晶片W上的抗蝕劑圖形P的表面均質(zhì)化的其他溶劑蒸氣的輔助噴出口211。另外，前述其他溶劑蒸氣以下稱為“均質(zhì)化溶劑蒸氣”。
例如，輔助噴出口211與噴出口152并排設(shè)置在溶劑蒸氣噴出噴嘴210的主體210a的下表面的中央部。輔助噴出口211設(shè)置在例如比噴出口152靠近Y方向負(fù)方向側(cè)。輔助噴出口211例如在主體210a的縱長(zhǎng)方向的兩端部間形成為狹縫狀。輔助噴出口211通過主體210a內(nèi)的溶劑通路212而與壓力調(diào)整室213連通。壓力調(diào)整室213與連接于主體210a的上表面的溶劑供給管214連通，進(jìn)而，溶劑供給管214與溶劑蒸氣供給源215連通。
在溶劑蒸氣供給源215中，貯存有例如均質(zhì)化溶劑蒸氣，其分子量比例如從噴出口152噴出的溶劑蒸氣小，例如丙酮、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMSO(二甲基亞砜)、GBL(γ-丁內(nèi)酯)、IPA(異丙醇)、PEGMA(甲基丙烯酸聚乙二醇酯)、環(huán)己酮、乳酸乙酯等。在溶劑供給管214上設(shè)置有開閉閥216。根據(jù)該構(gòu)成，溶劑蒸氣供給源215的均質(zhì)化溶劑蒸氣可通過溶劑供給管214而導(dǎo)入到溶劑蒸氣噴出噴嘴210內(nèi)，并從溶劑蒸氣噴出噴嘴210的下表面的輔助噴出口211噴出。另外，溶劑蒸氣噴出噴嘴210的其他部分的構(gòu)成與上述溶劑蒸氣噴出噴嘴131一樣。
而且，在溶劑供給處理時(shí)與上述實(shí)施方式一樣，從位于開始位置P1處的溶劑蒸氣噴出噴嘴210的輔助噴出口211噴出均質(zhì)化溶劑蒸氣。如圖13所示，溶劑蒸氣噴出噴嘴210一邊從輔助噴出口211噴出均質(zhì)化溶劑蒸氣，一邊移動(dòng)到晶片W的Y方向正方向側(cè)的外方的停止位置P2。由此，均質(zhì)化溶劑蒸氣被供給到晶片W上，使抗蝕劑圖形P的表面改質(zhì)，例如使該表面的親水性分子和疏水性分子的分布均勻化。此后，在停止位置P2停止均質(zhì)化溶劑蒸氣的噴出，取而代之，從噴出口152開始噴出用于使抗蝕劑圖形P膨脹的前述溶劑蒸氣。溶劑蒸氣噴出噴嘴210如圖14所示，一邊從噴出口152噴出溶劑蒸氣，一邊從停止位置P2移動(dòng)到開始位置P1。此時(shí)，與上述實(shí)施方式一樣，晶片W的整個(gè)表面被供給溶劑蒸氣，使得抗蝕劑圖形P膨脹。
根據(jù)該例，可使晶片W上的抗蝕劑圖形P的表面均質(zhì)化后，供給用于使抗蝕劑圖形P膨脹的溶劑蒸氣。結(jié)果，用于膨脹的溶劑蒸氣例如可相對(duì)于抗蝕劑圖形P的表面同樣地被吸附，在晶片面內(nèi)使抗蝕劑圖形P同樣地膨脹。因此，可進(jìn)一步提高最終形成的抗蝕劑圖形P的尺寸在面內(nèi)的均勻性。
另外，在上述例中，可將用于膨脹的溶劑蒸氣和均質(zhì)化溶劑蒸氣都從溶劑蒸氣噴出噴嘴210進(jìn)行供給，但是也可分別具有供給各溶劑蒸氣的溶劑蒸氣噴出噴嘴，使用各自的溶劑蒸氣噴出噴嘴進(jìn)行供給。
以上的實(shí)施方式表示本發(fā)明的一例，本發(fā)明并不限于該例，可采取各種方式。在與本發(fā)明相同的范圍內(nèi)、或均等的范圍內(nèi)，可對(duì)圖示的實(shí)施方式施加各種變更。例如，上述實(shí)施方式中所述的整流板160、200、溶劑蒸氣噴出噴嘴131、210也可具有其他的形狀或尺寸。上述實(shí)施方式在專用的溶劑供給裝置33中進(jìn)行向晶片W的溶劑蒸氣的供給，但是也可以在已經(jīng)存在的其他處理裝置，例如顯影處理裝置30中，設(shè)置與溶劑供給裝置33同樣的功能，在該處理裝置中進(jìn)行溶劑蒸氣的供給。以上的實(shí)施方式是對(duì)形成了抗蝕劑圖形P的晶片W供給溶劑蒸氣的例子，但是本發(fā)明也可用于向晶片以外的例如FPD(平板顯示)、光掩模用的掩模標(biāo)線片(mask reticule)等其他基板供給溶劑蒸氣的情況。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明在基板面內(nèi)均勻地形成期望尺寸的細(xì)微的抗蝕劑圖形時(shí)使用。
權(quán)利要求
1.一種基板的處理方法，對(duì)形成有抗蝕劑圖形的基板進(jìn)行處理，其特征在于，向基板的表面上的一部分區(qū)域供給抗蝕劑圖形的溶劑蒸氣，并通過使被供給該溶劑蒸氣的區(qū)域移動(dòng)而對(duì)基板的整個(gè)表面供給前述溶劑蒸氣，使基板上的抗蝕劑圖形膨脹。
2.如權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于，改變被供給前述溶劑蒸氣的區(qū)域的移動(dòng)方向，多次進(jìn)行向前述基板的整個(gè)表面供給溶劑蒸氣。
3.如權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于，具有在供給前述溶劑蒸氣之前，供給使抗蝕劑圖形的表面均質(zhì)化的其他溶劑蒸氣的工序。
4.如權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于，具有在使前述抗蝕劑圖形膨脹之后，加熱基板的工序。
5.一種基板的處理裝置，對(duì)形成有抗蝕劑圖形的基板進(jìn)行處理，其特征在于，具有溶劑蒸氣噴出噴嘴，可將使抗蝕劑圖形膨脹的溶劑蒸氣朝向基板的表面上的一部分區(qū)域噴出；和噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使噴出前述溶劑蒸氣的前述溶劑蒸氣噴出噴嘴沿著基板的表面移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述溶劑蒸氣噴出噴嘴具有噴出口，朝向基板噴出溶劑蒸氣；和整流部件，對(duì)前述溶劑蒸氣整流，以使該溶劑蒸氣不會(huì)擴(kuò)散出從前述噴出口噴出前述溶劑蒸氣的區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的主體具有沿前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的移動(dòng)方向的正交方向較長(zhǎng)的大致長(zhǎng)方體形狀，前述噴出口形成在前述主體的下表面，沿前述主體的縱長(zhǎng)方向形成，以便至少在基板的直徑的長(zhǎng)度范圍內(nèi)能噴出溶劑蒸氣，前述整流板在前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的主體的下表面，至少設(shè)置在比前述噴出口靠近前述移動(dòng)方向的前方側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述整流部件相對(duì)于前述移動(dòng)方向，設(shè)置在隔著前述噴出口的兩側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述溶劑蒸氣噴出噴嘴在前述主體的下表面，具有使前述溶劑蒸氣通向前述移動(dòng)方向的正交方向側(cè)的開口部。
10.如權(quán)利要求7所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述噴出口形成在前述主體的下表面的前述移動(dòng)方向的中央部，前述整流部件從前述主體的下表面的前述移動(dòng)方向的端部朝向下方突出，并且沿著前述主體的縱長(zhǎng)方向形成為與前述噴出口對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度。
11.如權(quán)利要求6所述的基板的處理裝置，其特征在于，在前述溶劑蒸氣噴出噴嘴上，設(shè)置有對(duì)被噴出有前述溶劑蒸氣的前述基板上的區(qū)域的周邊供給惰性氣體或氮?dú)獾臍怏w供給口。
12.如權(quán)利要求11所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述氣體供給口設(shè)置在比前述噴出口靠近前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的移動(dòng)方向的前方側(cè)。
13.如權(quán)利要求11所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述氣體供給口，相對(duì)于前述溶劑蒸氣噴出噴嘴的移動(dòng)方向設(shè)置在隔著前述噴出口的兩側(cè)。
14.如權(quán)利要求11所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述氣體供給口設(shè)置在前述整流板上。
15.如權(quán)利要求5所述的基板的處理裝置，其特征在于，前述溶劑蒸氣噴出噴嘴還具有噴出用于使抗蝕劑圖形的表面均質(zhì)化的其他溶劑蒸氣的其他噴出口。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在基板面內(nèi)均勻地形成期望尺寸的細(xì)微的抗蝕劑圖形。在溶劑供給裝置中設(shè)置有溶劑蒸氣噴出噴嘴，該溶劑蒸氣噴出噴嘴可一邊在晶片的表面上移動(dòng)一邊噴出使抗蝕劑圖形膨脹的溶劑蒸氣。顯影處理結(jié)束后將形成有抗蝕劑圖形的晶片輸入到溶劑供給裝置中，使溶劑蒸氣噴出噴嘴在晶片的表面上移動(dòng)，從溶劑蒸氣噴出噴嘴向晶片的表面上供給溶劑蒸氣。由此，向晶片表面上的抗蝕劑圖形均等地供給規(guī)定量的溶劑蒸氣。結(jié)果，通過該溶劑蒸氣使得抗蝕劑圖形均等地膨脹規(guī)定的尺寸，在晶片面內(nèi)均勻地形成最終期望尺寸的抗蝕劑圖形。
文檔編號(hào)H01L21/304GK1947224SQ20058001239
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月20日
發(fā)明者稻富裕一郎 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社