[发明专利]显影装置及显影方法

说明书

技术领域

本发明涉及使基板表面曝光了的抗蚀剂显影的显影装置及显影方法。

背景技术

在作为半导体制造工序之一的光致抗蚀工序中，在半导体晶片(以下称为“晶片”)的表面涂敷抗蚀剂，使该抗蚀剂以既定的图形曝光后，显影并形成抗蚀剂图形。这样的处理，一般在进行抗蚀剂的涂敷/显影的涂敷/显影装置上，使用连接有曝光装置的系统来进行。

JP2001-327909A中公开的显影装置，如图16所示，具有显影液喷嘴11，在该显影液喷嘴11的下表面，沿其纵长方向设置喷出口，所述喷出口由晶片W直径以上长度的狭缝构成。显影液喷嘴11，通过一边从对置于晶片W的喷出口喷出显影液，一边从晶片W的一端向另一端移动，来向晶片W的整个表面供给显影液，其中所述晶片W保持在水平静止于旋转吸盘1的状态。

使用图17简单说明使用上述显影装置对晶片W显影的一连串的工序。首先，将晶片W以水平姿势保持在旋转吸盘1上，其中所述晶片W在其表面上具有曝光完毕的抗蚀剂膜，然后如上所述，使显影液喷嘴11从晶片W的表面一端向另一端移动，向晶片W的表面供给显影液D(图17(a))。到达上述另一端的显影液喷嘴11停止喷出显影液D而避开(图17(b))。然后，在晶片W的表面盛放显影液D的状态下，放置既定时间，进行静止显影(图17(c))。然后，漂洗液喷嘴12配置在晶片W的中央部上方(图17(d))，利用旋转吸盘1使晶片W绕铅直轴旋转，并且从漂洗液喷嘴12向晶片W的中央供给漂洗液R例如纯水(图17(e))。之后，停止供给漂洗液，漂洗液喷嘴12避开，最后使晶片W高速旋转而进行自旋干燥完成显影处理(图17(f))。从开始从显影液喷嘴11喷出显影液到开始供给漂洗液的时间，即显影液和抗蚀剂接触而处于实质进行反应的状态的时间成为实质的显影时间，该显影时间在现有技术中典型的是60秒。

然而在上述显影方法中，存在如下问题。即，根据抗蚀剂的种类时间稍微变化，但是一般的，若从供给显影液D后经过18～20秒，则如图18示意所示，溶解在显影液D中的抗蚀剂溶解成份13开始从抗蚀剂14的表层部基于浓度梯度扩散。该抗蚀剂溶解成份13的运动是没有规则性的不均一运动。因此抗蚀剂的溶解变得不均一。若为了排除由不均一的抗蚀剂溶解成份13运动产生的影响，早供给漂洗液来去除含有抗蚀剂溶解成份的显影液，则对溶解速度慢的抗蚀剂不能确保充分的显影时间，有时产生例如抗蚀剂的底部14b侧不显影而残留的显影不足。

发明内容

本发明基于这样的问题而提出，其目的在于提供一种显影装置及显影方法，即便在处理例如溶解速度相互不同的各种抗蚀剂的情况下，也能抑制抗蚀剂溶解成份的影响而获得线宽均一的图形。

为了达成上述目的，本发明提供一种显影装置，具备：基板保持部，大致水平地保持具有曝光了的抗蚀剂的基板；显影液供给喷嘴，形成有喷出口，该喷出口在与基板有效区域的宽度大致相等或更长的长度上延伸，用于向基板供给显影液；稀释液供给喷嘴，形成有喷出口，该喷出口在与基板有效区域的宽度大致相等或更长的长度上延伸，用于向基板供给稀释液；温度调整部，用于对应显影处理的基板上的抗蚀剂的种类或限定抗蚀剂图形的几何学特征而调整应从显影液供给喷嘴供给的显影液的温度；驱动装置，用于使显影液供给喷嘴和稀释液供给喷嘴从基板的一端移动至另一端；和用于以下述方式控制稀释液供给喷嘴动作的机构，即，在从显影液供给喷嘴向上述基板表面供给显影液后，在既定的时机向基板表面供给稀释液。稀释液可以是浓度低的显影液。

再者，本发明提供一种显影方法，其特征在于，具备：使用喷嘴在基板上曝光了的抗蚀剂膜表面涂敷显影液的工序；在涂敷显影液之前进行显影液的温度调整的工序；将涂敷有显影液的基板放置预先设定的时间而进行显影反应，并使欲利用显影而去除的区域的抗蚀剂溶解的工序；其后，向基板表面供给用于稀释显影液的稀释液的工序；和其后向基板供给清洗液，进行基板清洗的工序；调整显影液的温度，以便在将基板放置上述预先设定的时间时，欲利用显影去除的区域的抗蚀剂只溶解必要部分。在该显影方法中，优选的是，借助具有下述喷出口的喷嘴进行显影液的涂敷，该喷出口在与基板有效区域的宽度大致相等或更长的长度上延伸。再者，优选的是，借助具有下述喷出口的喷嘴进行稀释液的供给，该喷出口在与基板有效区域的宽度大致相等或更长的长度上延伸。