專利名稱：顯影處理方法和顯影處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)表面涂敷抗蝕劑并曝光后的襯底進(jìn)行顯影的顯影處 理方法和顯影處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體設(shè)備的制造中，通常在半導(dǎo)體晶片等襯底上涂敷光致抗 蝕劑，使由此形成的抗蝕劑膜按照規(guī)定的電路圖案曝光，并對(duì)該曝光 圖案進(jìn)行顯影處理，由此在抗蝕劑膜上形成電路圖案。在這種光刻工序中，通常使用在進(jìn)行抗蝕劑的涂敷、顯影的涂敷、 顯影裝置上連接有曝光裝置的系統(tǒng)。作為現(xiàn)有的顯影處理裝置，例如已知旋轉(zhuǎn)類顯影浸潤(rùn)(puddle)方 式的顯影處理裝置，該裝置向正在旋轉(zhuǎn)的襯底上供給顯影液，使顯影 液在整個(gè)襯底上擴(kuò)展，然后一邊降低襯底的轉(zhuǎn)速， 一邊從襯底中心附 近供給顯影液，使顯影液布滿，形成顯影液膜(浸潤(rùn))。另外，在這種顯影處理裝置中，已知為了提高潤(rùn)濕性而在顯影處 理前向襯底表面供給純水的方法(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。另一方面，隨著近年來設(shè)備圖案的微細(xì)化、薄膜化，對(duì)提高曝光 的析像度的要求日益增高。作為提高曝光的析像度的方法之一，已知 液浸曝光方法，該方法用于對(duì)利用現(xiàn)有光源例如氟化氬(ArF)的曝光 技術(shù)進(jìn)行改良而提高析像度，在襯底表面形成有透過光的液層的狀態(tài) 下，進(jìn)行曝光。該液浸曝光技術(shù)在透鏡與襯底的表面之間形成有純水 的液膜的狀態(tài)下，由光源發(fā)出的光通過透鏡，透過液膜向襯底照射， 由此將規(guī)定的抗蝕劑圖案(電路圖案)轉(zhuǎn)印在抗蝕劑上。在該液浸曝光技術(shù)中，有時(shí)使用撥水性高的抗蝕劑(無外涂層抗 蝕劑)或在抗蝕劑之上使用撥水性高的保護(hù)膜(上層保護(hù)膜)。為了不 使純水的水滴殘留在襯底上而使純水穩(wěn)定化從而提高生產(chǎn)率，使用不 需要上層保護(hù)膜的無外涂層抗蝕劑。專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-210059號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書、0050段)例如，上述無外涂層抗蝕劑的疏水性高，所以即使使用專利文獻(xiàn)l 記載的技術(shù)在顯影處理前向襯底表面供給純水，抗蝕劑膜的表面也無 法得到充分的潤(rùn)濕性。其結(jié)果，存在襯底上的顯影液抗水而甩出、即 使增加顯影液的供給量也難以在襯底表面形成顯影液膜(淺灘)的問 題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述情況完成的，其目的在于提供一種顯影處理方 法和顯影處理裝置，其能夠改善疏水化后的襯底上的抗蝕劑膜表面的 潤(rùn)濕性，有效地形成顯影液膜，并且能夠?qū)崿F(xiàn)顯影處理的穩(wěn)定化。為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供一種顯影處理方法， 該方法以使被水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)并向該襯底表面供給顯影液實(shí)施顯 影處理的顯影處理方法為前提，其特征在于在上述顯影處理工序之 前，具備預(yù)濕工序，在該預(yù)濕工序中，從位于旋轉(zhuǎn)的襯底表面的中心 附近的第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè) 的位置的第二噴嘴供給第二液體，由隨著上述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的 外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向 擴(kuò)展。另外，本發(fā)明第二方面的顯影處理方法的特征在于在上述顯影 處理工序之前，具備預(yù)濕工序，在該預(yù)濕工序中，從位于旋轉(zhuǎn)的襯底 表面的中心附近的第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于比第一噴嘴靠向 襯底外周側(cè)的位置的第二噴嘴供給第二液體，并且，使第一噴嘴和第 二噴嘴沿著連接襯底的中心部和外周部的方向移動(dòng)，由隨著上述襯底 的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液 在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。在本發(fā)明中，上述第二液體可以為純水。并且，與上述第二液體 相比，顯影液具有表面張力值或密度大、或者粘性高的特性。并且，在本發(fā)明的顯影處理方法中，上述襯底的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為250rpm 3000rpm。這是因?yàn)槿绻r底的轉(zhuǎn)速小于250rpm，液體(顯影液和純水) 不能充分?jǐn)U展；而如果大于3000rpm，液體就會(huì)在外周破碎，不能形成 預(yù)濕膜。并且，在本發(fā)明的顯影處理方法中，在同時(shí)供給上述顯影液和第 二液體之前，具備使第二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方向襯底表面供 給第二液體的工序。此外，本發(fā)明的第三方面提供一種顯影處理裝置，該裝置以使被 水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)、并向該襯底表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯 影處理裝置位前提，其特征在于，具備將襯底保持水平的襯底保持 單元；使上述襯底在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；在上述襯底利用上述 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，向襯底表面供給顯影液的第一噴嘴；位于比 上述第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置，向襯底表面供給第二液體的第 二噴嘴；和控制上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第一噴嘴和第二噴嘴的驅(qū)動(dòng)的控制單 元。上述控制單元使得在向上述襯底供給顯影液的顯影處理之前進(jìn)行 預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使上述襯底旋轉(zhuǎn)， 從位于襯底表面的中心附近的上述第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于 比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的上述第二噴嘴供給第二液體，由 隨著上述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用 該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。本發(fā)明的第四方面提供一種顯影處理裝置，其特征在于，具備 將襯底保持水平的襯底保持單元；使上述襯底在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)；在上述襯底利用上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，向襯底表面供給 顯影液的第一噴嘴；位于比上述第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置，向 襯底表面供給第二液體的第二噴嘴；使上述第一噴嘴和第二噴嘴沿著 連接上述襯底表面的中心部和外周部的方向移動(dòng)的噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)；和 控制上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一噴嘴和第二噴嘴的驅(qū)動(dòng)的控 制單元。上述控制單元使得在向上述襯底供給顯影液的顯影處理之前 進(jìn)行預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，驅(qū)動(dòng)上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使上述襯底旋 轉(zhuǎn)，從位于襯底表面的中心附近的上述第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從 位于比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的上述第二噴嘴供給第二液 體，并且，驅(qū)動(dòng)上述噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使上述第一噴嘴和第二噴嘴沿著連接襯底的中心部和外周部的方向移動(dòng)，由隨著上述襯底的旋轉(zhuǎn)而向 襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液在襯底的旋 轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。在本發(fā)明的顯影處理裝置中，上述第二液體可以為純水。并且，利用上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的襯底的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為250rpm 3000rpm。并且，優(yōu)選利用上述控制單元，在使上述第一噴嘴和第二噴嘴移 動(dòng)、同時(shí)供給顯影液和第二液體之前，使上述第二噴嘴移動(dòng)至襯底的 中心部上方，向襯底表面供給第二液體。根據(jù)本發(fā)明第一方面和第三方面的發(fā)明，在顯影處理工序之前， 從位于旋轉(zhuǎn)的襯底表面的中心附近的第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位 于比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的第二噴嘴供給第二液體，由隨 著襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使 顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展，由此，能夠使顯影液在襯底表面毫無 遺漏地?cái)U(kuò)展，能夠提高襯底表面的潤(rùn)濕性。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面和第四方面的發(fā)明，在顯影處理工 序之前，除了上述第一方面和第三方面的發(fā)明之外，再使第一噴嘴和 第二噴嘴沿著連接襯底的中心部和外周部的方向移動(dòng)，由隨著襯底的 旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液在 襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展，由此，能夠使顯影液在襯底表面毫無遺漏地?cái)U(kuò) 展，能夠提高襯底表面的潤(rùn)濕性。此外，根據(jù)上述發(fā)明，在同時(shí)供給顯影液和第二液體之前，使第 二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方，向襯底表面供給第二液體，由此， 能夠使預(yù)濕工序初期顯影液對(duì)襯底的附著性良好。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，由于如上所述構(gòu)成，所以能夠提高疏水化后的襯底 上的抗蝕劑膜表面的潤(rùn)濕性，能夠有效地形成顯影液膜，并且能夠?qū)?現(xiàn)顯影處理的穩(wěn)定化。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的顯影處理裝置的在涂敷、顯影處理裝置上連接有曝光處理裝置的處理系統(tǒng)整體的示意俯視圖。圖2是上述處理系統(tǒng)的立體示意圖。圖3是表示本發(fā)明的顯影處理裝置的示意剖視圖。圖4是表示上述顯影處理裝置的示意俯視圖。圖5是表示本發(fā)明的預(yù)濕處理的原理的示意俯視圖。圖6是表示本發(fā)明的預(yù)濕工序的第一實(shí)施方式的說明圖。圖7是表示本發(fā)明的預(yù)濕工序的第二實(shí)施方式的說明圖。符號(hào)說明W:半導(dǎo)體晶片(襯底)；40:旋轉(zhuǎn)卡盤(襯底保持單元)；42: 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；50:顯影處理裝置；52:顯影噴嘴(第一噴嘴)；53:純水 噴嘴(第二噴嘴)；56A:噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)；58:沖洗噴嘴；60:控制器(控制單元)；100:顯影液；200:純水(第二液體)；300:純水壁； VI、 V2:開關(guān)閥；V3:切換閥。
具體實(shí)施方式
下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的顯影處理裝置的在涂敷、顯影處理裝置上連接有曝光處理裝置的處理系統(tǒng)整體的示意俯視圖。圖2是上述處 理系統(tǒng)的立體示意圖。上述處理系統(tǒng)具備用于將密閉收納多片例如25片作為被處理襯 底的半導(dǎo)體晶片W(以下稱為晶片W)的載體10搬入搬出的載體站1; 用于對(duì)從該載體站1取出的晶片W實(shí)施抗蝕劑涂敷、顯影處理等的處 理部2;用于在晶片W的表面上形成有透過光的液層的狀態(tài)下對(duì)晶片 W的表面進(jìn)行液浸曝光的曝光部4;和被連接在處理部2與曝光部4 之間來進(jìn)行晶片W的交接的接口部3。載體站1設(shè)置有能夠并排載置多個(gè)載體10的載置部11、從該載置 部11觀察設(shè)置在前方壁面的開關(guān)部12、和用于經(jīng)由開關(guān)部12從載體 10取出晶片W的交接單元Al。接口部3由在處理部2和曝光部4之間前后設(shè)置的第一搬送室3A 和第二搬送室3B構(gòu)成，分別設(shè)置有第一晶片搬送部30A和第二晶片搬送部30B。另外，在載體站l的里側(cè)(靠處理部2的一側(cè))連接有處理部2， 該處理部2用殼體20將其周圍圍住。在該處理部2，從面前側(cè)(靠載 體站1的一側(cè))依次交替排列設(shè)置有主搬送單元A2、 A3，該主搬送單 元用于在使加熱、冷卻系統(tǒng)的單元多層化的擱板單元Ul、 U2、 U3和 液體處理單元U4、 U5各單元之間進(jìn)行晶片的交接。并且，主搬送單 元A2、 A3設(shè)置在由劃分壁21包圍的空間內(nèi)。該劃分壁21由從載體 站1觀察在前后方向配置的擱板單元U1、 U2、 U3側(cè)的一面部、和后 述的例如右側(cè)的液體處理單元U4、 U5側(cè)的一面部以及成為左側(cè)一面 的背面部構(gòu)成。此外，在載體站1與處理部2之間、處理部2與接口 部3之間，設(shè)置有具備在各單元使用的處理液的溫度調(diào)節(jié)裝置或溫濕 度調(diào)節(jié)用的導(dǎo)管等的溫濕度調(diào)節(jié)單元22。擱板單元U1、 U2、 U3構(gòu)成為，將用于進(jìn)行由液體處理單元U4、 U5進(jìn)行的處理的前處理和后處理的各種單元疊層為多層，例如疊層為 10層，其組合包括對(duì)晶片W進(jìn)行加熱(焙烤)的加熱單元(HP)、對(duì) 晶片W進(jìn)行冷卻的冷卻單元(CPL)等。并且，例如如圖2所示，液 體處理單元U4、 U5將底部反射防止膜涂敷單元(BCT) 23、涂敷單 元(COT) 24、顯影單元(DEV) 25等疊層為多層例如5層而構(gòu)成。 其中，底部反射防止膜涂敷單元(BCT) 23用于在抗蝕劑或顯影液等 的藥液收納部之上涂敷反射防止膜，顯影單元25用于向晶片W供給 顯影液進(jìn)行顯影處理。本發(fā)明的顯影處理裝置50設(shè)置于顯影單元 (DEV) 25中。在這種情況下，如圖3和圖4所示，顯影處理裝置50在具有晶片 W的搬入搬出口 51a的外殼51內(nèi)，具有吸引吸附晶片W的背面?zhèn)鹊?中央部并將其保持水平的構(gòu)成襯底保持單元的旋轉(zhuǎn)卡盤40。并且，在 搬入搬出口 51a設(shè)置有能夠開關(guān)的閘門51b。上述旋轉(zhuǎn)卡盤40經(jīng)由軸部41與例如伺服電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42連 接，被構(gòu)成為能夠利用該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42在保持有晶片W的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)。 并且，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42與作為控制單元的控制器60電連接，根據(jù)來自控 制器60的控制信號(hào)控制旋轉(zhuǎn)卡盤40的轉(zhuǎn)速。此外，以包圍被保持在旋轉(zhuǎn)卡盤40上的晶片W的側(cè)方的方式設(shè)置有杯43。該杯43由圓筒狀的外杯43a和上部側(cè)向內(nèi)側(cè)傾斜的筒狀的 內(nèi)杯43b構(gòu)成，通過與外杯43a的下端部連接的例如氣缸等升降機(jī)構(gòu) 44，外杯43a進(jìn)行升降，并且內(nèi)杯43b被形成于外杯43a的下端側(cè)內(nèi) 周面的臺(tái)階部頂上去從而能夠進(jìn)行升降。并且，升降機(jī)構(gòu)44與控制器 60電連接，根據(jù)來自控制器60的控制信號(hào)，使外杯43a進(jìn)行升降。此外，在旋轉(zhuǎn)卡盤40的下方側(cè)設(shè)置有圓形板45，在該圓形板45 的外側(cè)以遍及全周的方式設(shè)置有截面形成為凹部狀的液體接收部46。 在液體接收部46的底面形成有排液排出口 47，從晶片W灑落或者甩 出而被貯存在液體接收部46中的顯影液或沖洗液經(jīng)由該排液排出口 47被排出到裝置的外部。此外，在圓形板45的外側(cè)設(shè)置有截面為角形 的環(huán)部件48。并且，雖圖中未表示，但設(shè)置有貫通圓形板45的例如3 根作為襯底支撐銷的升降銷，通過該升降銷與未圖示的襯底搬送單元 的協(xié)同作用，晶片W被交接到旋轉(zhuǎn)卡盤40。另一方面，在被保持在旋轉(zhuǎn)卡盤40上的晶片W的上方側(cè)，以與 晶片W表面的中央部隔開間隙對(duì)置的方式設(shè)置有作為第一噴嘴的顯影 液供給噴嘴52 (以下稱為顯影噴嘴52)和作為第二噴嘴的預(yù)濕用純水 噴嘴53 (以下稱為純水噴嘴53)，其中，該顯影噴嘴52能夠升降和水 平移動(dòng)，該純水噴嘴53位于比該顯影噴嘴52靠向晶片W的外周側(cè)的 位置，向晶片表面供給第二液體，例如純水。在這種情況下，顯影噴嘴52具有帶狀地噴出(供給)顯影液的狹 縫狀的噴出口 (未圖示)。該噴出口例如以其長(zhǎng)度方向從晶片W的中 心部朝向外周部的方式設(shè)置。此外，噴出口不僅是沿著從晶片W的中 心部朝向外周部的直線(半徑)延伸的情況，也可以與該直線呈少許 角度交叉。顯影噴嘴52和純水噴嘴53被支撐在噴嘴臂54A的一端側(cè)，該噴 嘴臂54A的另一端側(cè)與具備未圖示的升降機(jī)構(gòu)的移動(dòng)基臺(tái)55A連接， 并且，該移動(dòng)基臺(tái)55A被構(gòu)成為，能夠利用例如滾珠絲杠或同步皮帶 等噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A而沿著在X方向延伸的導(dǎo)向部件57A橫向移動(dòng)。 利用這種結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，顯影噴嘴52和純水噴嘴 53沿著從晶片W的中心部朝向外周部的直線(半徑)移動(dòng)。在杯43的一方的外部側(cè)設(shè)置有顯影噴嘴52和純水噴嘴53的待機(jī)部59A，在該待機(jī)部59A中進(jìn)行顯影噴嘴52的噴嘴前端部的洗凈等。在保持在旋轉(zhuǎn)卡盤40上的晶片W的上方側(cè)，以與晶片W的表面 的中央部隔開間隙對(duì)置的方式設(shè)置有噴出(供給)沖洗液例如純水的 沖洗噴嘴58，該沖洗噴嘴58以能夠升降和水平移動(dòng)的方式設(shè)置。該沖洗噴嘴58被支撐在噴嘴臂54B的一端側(cè)，該噴嘴臂54B的另 一端側(cè)與具備未圖示的升降機(jī)構(gòu)的移動(dòng)基臺(tái)55B連接，并且，該移動(dòng) 基臺(tái)55B被構(gòu)成為，能夠利用例如滾珠絲杠或同步皮帶等噴嘴移動(dòng)機(jī) 構(gòu)56B而沿著在X方向延伸的導(dǎo)向部件57B橫向移動(dòng)。并且，在杯43 的一方的外部側(cè)設(shè)置有沖洗噴嘴58的待機(jī)部59B。顯影噴嘴52經(jīng)由插設(shè)有開關(guān)閥VI的顯影液供給管路70與顯影液 供給源71連接。純水噴嘴53與分支管路74連接，該分支管路74經(jīng) 由切換閥V3與連接沖洗噴嘴58和純水供給源73的純水供給管路72 連接。并且，在純水供給管路72上插設(shè)有開關(guān)閥V2。上述噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A、 56B、開關(guān)閥V1、 V2和切換閥V3分別 與上述控制器60電連接，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在控制器60中的控制信號(hào)， 進(jìn)行顯影噴嘴52和純水噴嘴53的水平移動(dòng)、沖洗噴嘴58的水平移動(dòng)、 開關(guān)閥VI、 V2的開關(guān)驅(qū)動(dòng)和切換閥V3的轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)。通過上述控制器60的控制，能夠在向晶片W供給顯影液的顯影 處理之前進(jìn)行預(yù)濕處理。即，如圖5所示進(jìn)行預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處 理中，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42，使晶片W旋轉(zhuǎn)，從位于晶片表面的中心附近 的顯影噴嘴52噴出(供給)顯影液100，同時(shí)從位于比顯影噴嘴52 靠向晶片W外周側(cè)的位置的純水噴嘴53噴出(供給)純水200，由此， 由隨著晶片W的旋轉(zhuǎn)而向晶片W的外周側(cè)流動(dòng)的純水200形成壁300， 利用該壁300使顯影液100在晶片W的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。下面，參照?qǐng)D6和圖7具體說明預(yù)濕處理。圖6是表示預(yù)濕處理 的第一實(shí)施方式的說明圖。在第一實(shí)施方式中，首先，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 42，使晶片W旋轉(zhuǎn)。此時(shí)晶片W的轉(zhuǎn)速在250rpm 3000rpm的范圍 內(nèi)，例如為1500rpm。在使晶片W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu) 56A，將純水噴嘴53移動(dòng)至晶片W的中心部的上方位置(參照?qǐng)D6(a))。 接著，從純水噴嘴53向晶片表面的中心部噴出(供給)純水200 (參 照?qǐng)D6(b))。由此，能夠使預(yù)濕工序的初期顯影液對(duì)晶片W的附著性良好。接著，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，將顯影噴嘴52移動(dòng)至晶片W的 中心部的上方位置，從顯影噴嘴52向晶片表面的中心部噴出(供給) 顯影液100 (參照?qǐng)D6 (c))。在這種狀態(tài)下，由于也從位于比顯影噴 嘴52靠向晶片W外周側(cè)的位置的純水噴嘴53噴出(供給)純水200， 所以能夠如上所述進(jìn)行預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，由隨著晶片W的 旋轉(zhuǎn)而向晶片W的外周側(cè)流動(dòng)的純水200形成壁300，利用該壁300 使顯影液100在晶片W的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展(參照?qǐng)D5)。圖7是表示預(yù)濕處理的第二實(shí)施方式的說明圖。在第二實(shí)施方式 中，與第一實(shí)施方式同樣，首先，驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42，使晶片W旋轉(zhuǎn)。 在使晶片W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，將純水噴嘴53 移動(dòng)至晶片W的中心部的上方位置(參照?qǐng)D7 (a))。接著，從純水噴 嘴53向晶片表面的中心部噴出(供給)純水200 (參照?qǐng)D7 (b))。接 著，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，將顯影噴嘴52移動(dòng)至晶片W的中心部 的上方位置，從顯影噴嘴52向晶片表面的中心部噴出(供給)顯影液 100 (參照?qǐng)D7 (c))。在這種狀態(tài)下，也從位于比顯影噴嘴52靠向晶 片W外周側(cè)的位置的純水噴嘴53噴出(供給)純水200。在該狀態(tài)下， 驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，使顯影噴嘴52和純水噴嘴53沿著從晶片W 的中心部朝向外周部的直線(半徑)移動(dòng)(參照?qǐng)D7 (d))。由此，能 夠如上所述進(jìn)行預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，由隨著晶片W的旋轉(zhuǎn)而 向晶片W的外周側(cè)流動(dòng)的純水200形成壁300，利用該壁300使顯影 液100在晶片W的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展(參照?qǐng)D5)。也可以在將顯影噴嘴 52和純水噴嘴53移動(dòng)至晶片W的外周側(cè)后， 一邊噴出(供給)顯影 液100和純水200， 一邊使顯影噴嘴52和純水噴嘴53沿著從晶片W 的外周側(cè)朝向晶片W的中心部的直線(半徑)移動(dòng)(參照?qǐng)D7 (e))。在上述實(shí)施方式中，顯影液100的表面張力值大于被用作第二液 體的純水200。并且，與純水200相比，顯影液100具有密度大、粘性 高等特性，所以能夠提高晶片表面的潤(rùn)濕性。也可以使用純水以外的液體作為第二液體，但是優(yōu)選為在與顯影 液的關(guān)系上具有上述特性的液體，即，與顯影液相比，表面張力值小、 密度小或粘度低等。燥處理等這一系列處理。g卩，首先，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56A，將顯影 噴嘴52移動(dòng)至晶片表面的中心部的上方位置，從顯影噴嘴52向旋轉(zhuǎn) 的晶片W的表面噴出(供給)顯影液IOO，在這種狀態(tài)下，使顯影噴 嘴52沿著從晶片W的中心部朝向外周部的直線(半徑)移動(dòng)，進(jìn)行 顯影處理。在該顯影處理后，驅(qū)動(dòng)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)56B,將沖洗噴嘴58 移動(dòng)至晶片表面的中心部的上方位置，從沖洗噴嘴58向旋轉(zhuǎn)的晶片W 的表面噴出(供給)沖洗液，即噴出純水，沖走晶片表面的含有抗蝕 劑溶解成分的顯影液，進(jìn)行晶片表面的沖洗處理。在進(jìn)行沖洗處理后， 通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)42的驅(qū)動(dòng)使晶片W高速旋轉(zhuǎn)，例如使轉(zhuǎn)速為2000rpm， 進(jìn)行甩出晶片表面液體的旋轉(zhuǎn)干燥處理。下面，參照?qǐng)Dl和圖2，簡(jiǎn)單說明使用上述涂敷、顯影裝置對(duì)晶片 W進(jìn)行處理的順序。在此，對(duì)于在晶片W的表面形成底部反射防止膜(BARC)并在其上層涂敷無外涂層抗蝕劑的情況進(jìn)行說明。首先，當(dāng) 收納有例如25片晶片W的載體10被載置在載置部11上時(shí)， 一起取 下開關(guān)部12和載體10的蓋體，利用交接單元A1取出晶片W。接著， 晶片W通過構(gòu)成擱板單元U1的一層的交接單元(未圖示)向主搬送 單元A2交接，作為涂敷處理的前處理，例如在單元(BCT) 23在其 表面形成底部反射防止膜(BARC)。然后，利用主搬送單元A2搬送 至構(gòu)成擱板單元U1 U3的一個(gè)擱板的加熱處理部，進(jìn)行預(yù)焙(CLHP)， 再進(jìn)行冷卻，然后利用主搬送單元A2將晶片W搬入涂敷單元(COT) 24內(nèi)，在晶片W的整個(gè)表面以薄膜狀涂敷無外涂層抗蝕劑。然后，利 用主搬送單元A2搬送至構(gòu)成擱板單元U1 U3的一個(gè)擱板的加熱處理 部，進(jìn)行預(yù)焙(CLHP)，再進(jìn)行冷卻，然后經(jīng)由擱板單元U3的交接單 元向接口部3搬送。在該接口部3中，利用第一搬送室3A和第二搬送 室3B的第一晶片搬送部30A和第二晶片搬送部30B搬送至曝光部4， 曝光單元(未圖示)以與晶片W的表面對(duì)置的方式配置來進(jìn)行液浸曝 光。結(jié)束液浸曝光后的晶片W以相反的路徑被搬送至主搬送單元A3, 并被搬入顯影單元(DEV) 25。被搬入顯影單元(DEV) 25的晶片W 通過顯影處理裝置50如上所述進(jìn)行預(yù)濕處理。即，在該預(yù)濕處理中， 從位于晶片表面的中心部側(cè)的顯影噴嘴52噴出(供給)顯影液IOO，同時(shí)從位于比顯影噴嘴52靠向晶片W外周側(cè)的位置的純水噴嘴53噴出(供給)純水200，由隨著晶片W的旋轉(zhuǎn)而向晶片W的外周側(cè)流動(dòng) 的純水200形成壁300，利用該壁300使顯影液100在晶片W的旋轉(zhuǎn) 方向擴(kuò)展。在進(jìn)行該預(yù)濕處理之后，進(jìn)行顯影處理一沖洗處理一干燥 處理這一系列處理，形成規(guī)定的抗蝕劑圖案。然后，晶片W利用主搬送單元A3從顯影單元(DEV) 25搬出， 經(jīng)由主搬送單元A2、交接單元Al返回載置部11上的原來的載體10， 結(jié)束一系列的涂敷、顯影處理。在上述實(shí)施方式中，對(duì)于在晶片W的表面形成底部反射防止膜 (BARC)并在其表面上形成有抗蝕劑層的情況進(jìn)行了說明，但是即使 在沒有底部反射防止膜(BARC)的情況下，也能夠得到與上述實(shí)施方 式同樣的效果。此時(shí)的處理順序按照抗蝕劑涂敷工序一預(yù)焙工序一液 浸曝光工序一后曝光焙烤工序一顯影工序(預(yù)濕處理一顯影處理一沖 洗處理一干燥處理)的順序進(jìn)行處理。在上述實(shí)施方式中，對(duì)于將本發(fā)明的顯影處理裝置用于涂敷有無 外涂層抗蝕劑的晶片W的顯影處理的情況進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明也 適用于涂敷有無外涂層抗蝕劑以外的通常的抗蝕劑的晶片W的顯影處 理。并且，本發(fā)明還適用于具有撥水性高的上層保護(hù)膜的晶片w的顯影處理。
權(quán)利要求
1.一種顯影處理方法，其為使被水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)并向該襯底表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯影處理方法，其特征在于在所述顯影處理工序之前，具備預(yù)濕工序，在該預(yù)濕工序中，從位于旋轉(zhuǎn)的襯底表面的中心附近的第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的第二噴嘴供給第二液體，由隨著所述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于 所述第二液體是純水。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的表面張力值大于所述第二液體的表面張力值。
4. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的密度大于所述第二液體的密度。
5. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的粘性高于所述第二液體的粘性。
6. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于所述襯底的轉(zhuǎn)速為250rpm 3000rpm。
7. 如權(quán)利要求1所述的顯影處理方法，其特征在于 在同時(shí)供給所述顯影液和所述第二液體之前，具備使所述第二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方向襯底表面供給所述第二液體的工序。
8. —種顯影處理方法，其為使被水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)并向該襯底 表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯影處理方法，其特征在于-在所述顯影處理工序之前，具備預(yù)濕工序，在該預(yù)濕工序中，從 位于旋轉(zhuǎn)的襯底表面的中心附近的第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于 比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的第二噴嘴供給第二液體，并且， 使第一噴嘴和第二噴嘴沿著連接襯底的中心部和外周部的方向移動(dòng)， 由隨著所述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利 用該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。
9. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于 所述第二液體是純水。
10. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的表面張力值大于所述第二液體的表面張力值。
11. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的密度大于所述第二液體的密度。
12. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于 所述顯影液的粘性高于所述第二液體的粘性。
13. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于所述襯底的轉(zhuǎn)速為250rpm 3000rpm。
14. 如權(quán)利要求8所述的顯影處理方法，其特征在于 在同時(shí)供給所述顯影液和所述第二液體之前，具備使所述第二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方向襯底表面供給所述第二液體的工序。
15. —種顯影處理裝置，其為用于使被水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)并向該 襯底表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯影處理裝置，其特征在于，具 備將襯底保持水平的襯底保持單元； 使所述襯底在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；在所述襯底利用所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，向襯底表面供給顯影液的第一噴嘴；位于比所述第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置，向襯底表面供給第 二液體的第二噴嘴；和控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第一噴嘴和第二噴嘴的驅(qū)動(dòng)的控制單元，其中， 所述控制單元使得在向所述襯底供給顯影液的顯影處理之前進(jìn)行 預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使所述襯底旋轉(zhuǎn)， 從位于襯底表面的中心附近的所述第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于 比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的所述第二噴嘴供給第二液體，由 隨著所述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用 該壁使得顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。
16. 如權(quán)利要求15所述的顯影處理裝置，其特征在于 所述第二液體是純水。
17. 如權(quán)利要求15所述的顯影處理裝置，其特征在于 利用所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的襯底的轉(zhuǎn)速為250rpm 3000rpm。
18. 如權(quán)利要求15所述的顯影處理裝置，其特征在于 所述控制單元在使所述第一噴嘴和第二噴嘴移動(dòng)、同時(shí)供給顯影液和第二液體之前，使所述第二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方，向襯 底表面供給第二液體。
19. 一種顯影處理裝置，其為用于使被水平保持的襯底旋轉(zhuǎn)，并向 該襯底表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯影處理裝置，其特征在于， 具備將襯底保持水平的襯底保持單元； 使所述襯底在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；在所述襯底利用所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，向襯底表面供給顯 影液的第一噴嘴；位于比所述第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置，向襯底表面供給第二液體的第二噴嘴；使所述第一噴嘴和第二噴嘴沿著連接所述襯底表面的中心部和外 周部的方向移動(dòng)的噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)；和控制所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一噴嘴和第二噴嘴的驅(qū)動(dòng) 的控制單元，其中，所述控制單元使得在向所述襯底供給顯影液的顯影處理之前進(jìn)行 預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使所述襯底旋轉(zhuǎn)， 從位于襯底表面的中心附近的所述第一噴嘴供給顯影液，同時(shí)從位于 比第一噴嘴靠向襯底外周側(cè)的位置的所述第二噴嘴供給第二液體，并 且，驅(qū)動(dòng)所述噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述第一噴嘴和第二噴嘴沿著連接襯 底的中心部和外周部的方向移動(dòng)，由隨著所述襯底的旋轉(zhuǎn)而向襯底的 外周側(cè)流動(dòng)的第二液體形成壁，利用該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方 向 擴(kuò)展。
20. 如權(quán)利要求19所述的顯影處理裝置，其特征在于 所述第二液體是純水。
21. 如權(quán)利要求19所述的顯影處理裝置，其特征在于利用所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的襯底的轉(zhuǎn)速為250卬m 3000rpm。
22. 如權(quán)利要求19所述的顯影處理裝置，其特征在于 所述控制單元在使所述第一噴嘴和第二噴嘴移動(dòng)、同時(shí)供給顯影液和第二液體之前，使所述第二噴嘴移動(dòng)至襯底的中心部上方，向襯 底表面供給第二液體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯影處理方法和顯影處理裝置。所述顯影處理方法是使被旋轉(zhuǎn)卡盤(40)水平保持的晶片(W)旋轉(zhuǎn)并向該晶片表面供給顯影液實(shí)施顯影處理的顯影處理方法，其中，在顯影處理工序之前，進(jìn)行預(yù)濕處理，在該預(yù)濕處理中，從位于旋轉(zhuǎn)的襯底表面的中心附近的顯影噴嘴(52)供給顯影液(100)，同時(shí)從位于比顯影噴嘴靠向晶片外周側(cè)的位置的純水噴嘴(53)供給作為第二液體的純水(200)，由隨著晶片的旋轉(zhuǎn)而向襯底的外周側(cè)流動(dòng)的純水形成壁(300)，利用該壁使顯影液在襯底的旋轉(zhuǎn)方向擴(kuò)展。由此，能夠改善疏水化后的襯底上的抗蝕劑膜表面的潤(rùn)濕性，有效地形成顯影液膜，并且能夠?qū)崿F(xiàn)顯影處理的穩(wěn)定化。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101609269SQ200910149129
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者吉原孝介, 山本太郎, 竹口博史 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社