CN100485863C - 基板的处理方法及其板的处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，在基板面内均匀地形成期望尺寸的细微的抗蚀剂图形。在溶剂供给装置中设置有溶剂蒸气喷出喷嘴，该溶剂蒸气喷出喷嘴可一边在晶片的表面上移动一边喷出使抗蚀剂图形膨胀的溶剂蒸气。显影处理结束后将形成有抗蚀剂图形的晶片输入到溶剂供给装置中，使溶剂蒸气喷出喷嘴在晶片的表面上移动，从溶剂蒸气喷出喷嘴向晶片的表面上供给溶剂蒸气。由此，向晶片表面上的抗蚀剂图形均等地供给规定量的溶剂蒸气。结果，通过该溶剂蒸气使得抗蚀剂图形均等地膨胀规定的尺寸，在晶片面内均匀地形成最终期望尺寸的抗蚀剂图形。

Description

基板的处理方法及基板的处理装置

技术领域

本发明涉及形成有抗蚀剂图形的基板的处理方法及基板的处理装置。

背景技术

例如，在半导体器件制造工艺中的光刻法工序中，通过进行下述处理，在基板上形成规定的抗蚀剂图形，所述处理包括：在基板上涂敷抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理、对于基板上的抗蚀剂膜使规定的图形曝光的曝光处理、向曝光处理后的基板供给显影液而使抗蚀剂膜显影的显影处理等。

但是，为了进一步提高半导体器件的高功能化，需要抗蚀剂图形的细微化进一步发展。虽然目前由于曝光处理的曝光析像度提高而使抗蚀剂图形的细微化得到发展，但是在使进行曝光处理的曝光机提高析像性能方面也存在界限，从而遇到今后抗蚀剂图形很难进一步细微化的状况。

鉴于此，作为使曝光机的析像性能提高以外的方法，提出了下述方法，即，例如将形成有抗蚀剂图形的基板收容到底部贮存有溶剂材料的容器内，从而将该基板暴露于抗蚀剂溶剂气氛中。根据该方法，抗蚀剂图形因溶剂而溶解流动，所以使抗蚀剂图形的例如窗的面积减少，可使抗蚀剂图形细微化(例如，专利文献1)。

专利文献1：日本特开昭51-150279号公报

但是，在上述方法中，由于基板暴露于容器内的溶剂气氛中，等待气氛中的溶剂蒸气自然地附着到基板上，所以不能严格控制对于基板的溶剂蒸气的供给量。因此，最终形成的抗蚀剂图形的尺寸会出现偏差，例如难以在基板上形成期望线宽的槽或期望直径的接触孔。

此外，根据上述方法，由于将基板输入容器内或从容器内输出时会流入外部气体，或由于容器内产生温度分布，所以，会使容器内的气氛始终流动，不能均匀地保持容器内的溶剂气氛的浓度。因此，有时在基板面内溶剂蒸气的附着量不同，由该溶剂蒸气的附着而引起的抗蚀剂图形的流动量也存在偏差。因此，有时最终形成的抗蚀剂图形的尺寸在基板面内不均匀。

发明内容

本发明是鉴于该点而作出的，目的在于提供下述基板的处理方法及基板的处理装置，即，在基板面内对基板上的抗蚀剂图形均等地供给规定量的溶剂蒸气，在基板面内均匀地形成期望尺寸的细微抗蚀剂图形。

为了实现上述目的，本发明是一种基板的处理方法，对形成有抗蚀剂图形的基板进行处理，其特征在于，向基板的表面上的一部分区域供给抗蚀剂图形的溶剂蒸气，并通过使被供给该溶剂蒸气的区域移动而向基板的整个表面供给前述溶剂蒸气，使前述基板上的抗蚀剂图形膨胀。另外，向该基板表面的溶剂蒸气的供给是在形成抗蚀剂图形后、蚀刻处理前进行的。

根据本发明，由于通过使基板上的抗蚀剂图形的被供给溶剂蒸气的区域移动，而对基板的整个表面供给溶剂蒸气，所以可严格控制向基板供给溶剂蒸气的量。由此，由于可严格控制由溶剂蒸气引起的抗蚀剂图形的膨胀量、即线宽等被狭小化的量，所以可将细微的抗蚀剂图形形成为期望尺寸。此外，由于可在基板面内均等地供给溶剂蒸气，所以可使基板面内的抗蚀剂图形的尺寸均匀。

也可改变被供给前述溶剂蒸气的区域的移动方向，来多次进行向前述基板的整个表面供给溶剂蒸气。在该情况下，由于溶剂蒸气在基板面内被均匀地供给，所以可使由该溶剂蒸气的供给而狭小的抗蚀剂图形的尺寸在基板面内更均匀。

也可在供给前述溶剂蒸气之前，供给使抗蚀剂图形的表面均质化的其他溶剂蒸气。在该情况下，由于向表面被均质化后的抗蚀剂图形供给溶剂蒸气，所以抗蚀剂图形整体对溶剂蒸气会同样地反应而膨胀，因此，能进一步提高抗蚀剂图形的尺寸在基板面内的均匀性。

也可在使前述抗蚀剂图形膨胀后，加热基板。在该情况下，可使例如残留于抗蚀剂图形内的多余的溶剂蒸发。

根据本发明的另一观点，本发明提供一种处理装置，对形成有抗蚀剂图形的基板进行处理，具有：溶剂蒸气喷出喷嘴，可将使抗蚀剂图形膨胀的溶剂蒸气朝向基板的表面上的一部分区域喷出；喷嘴移动机构，使喷出前述溶剂蒸气的前述溶剂蒸气喷出喷嘴沿着基板的表面移动。

根据本发明，可通过使向基板的表面的一部分喷出溶剂蒸气的溶剂蒸气喷出喷嘴沿基板的表面移动，在基板的整个表面上供给溶剂蒸气。在该情况下，由于可严格控制向基板的表面的各部分供给溶剂蒸气的量，所以可严格控制由溶剂蒸气引起的抗蚀剂图形的膨胀量、即，抗蚀剂图形的线宽等变狭小的量。结果，可将细微的抗蚀剂图形形成为期望尺寸。此外，由于可在基板面内均等地供给溶剂蒸气，所以可使基板面内的抗蚀剂图形的尺寸均匀。

前述溶剂蒸气喷出喷嘴也可具有：喷出口，朝向基板喷出溶剂蒸气；整流部件，对前述溶剂蒸气整流，以使该溶剂蒸气不会扩散出从前述喷出口喷出前述溶剂蒸气的前述区域。在该情况下，由于可抑制溶剂蒸气从喷出溶剂蒸气的区域扩散，所以可更严格控制向基板的各部分供给溶剂蒸气的量。结果，可严格控制抗蚀剂图形的尺寸。

前述溶剂蒸气喷出喷嘴的主体具有沿前述溶剂蒸气喷出喷嘴的移动方向的正交方向较长的大致长方体形状，前述喷出口形成在前述主体的下表面，沿前述主体的纵长方向形成，以便至少在基板直径的长度范围内能喷出溶剂蒸气，前述整流板也可在前述溶剂蒸气喷出喷嘴的主体的下表面，至少设置在比前述喷出口靠近前述移动方向的前方侧。在该情况下，通过使喷出了溶剂蒸气的溶剂蒸气喷出喷嘴从基板的一端部侧移动到另一端部侧，可向基板的整个表面供给溶剂蒸气。此外，由于可抑制溶剂蒸气向易于被基板吸收的前方侧扩散，所以可更严格控制向基板的各部分供给溶剂蒸气的量。另外，前述整流部件也可相对于前述移动方向，设置在隔着前述喷出口的两侧。

前述溶剂蒸气喷出喷嘴也可在前述主体的下表面，具有使前述溶剂蒸气通向前述移动方向的正交方向侧的开口部。在该情况下，可将从喷出口供给而多余的溶剂蒸气从开口部适当地排出。

也可使前述喷出口形成在前述主体的下表面的前述移动方向的中央部，前述整流部件从前述主体的下表面的前述移动方向的端部朝向下方突出，并且沿着前述主体的纵长方向形成为与前述喷出口对应的长度。

也可在前述溶剂蒸气喷出喷嘴上，设置对被喷出有前述溶剂蒸气的前述基板上的区域的周边供给惰性气体或氮气的气体供给口。通过该气体的供给而形成空气屏，可抑制溶剂蒸气从前述基板上的区域扩散。此外，即使假设溶剂蒸气从前述基板上的区域扩散，也可将该溶剂蒸气稀释化，抑制在前述区域外的抗蚀剂图形的膨胀。

前述气体供给口也可设置在比前述喷出口靠近前述溶剂蒸气喷出喷嘴的移动方向的前方侧，还可以相对于前述移动方向设置在隔着前述喷出口的两侧。此外，前述气体供给口也可设置在前述整流板上。

前述溶剂蒸气喷出喷嘴也可具有喷出用于使抗蚀剂图形的表面均质化的其他溶剂蒸气的其他喷出口。在该情况下，可在向基板上供给溶剂蒸气之前，供给前述其他的溶剂蒸气。结果，在供给溶剂蒸气时，由于抗蚀剂图形整体对溶剂蒸气同样反应而膨胀，所以能进一步在基板面内使最终形成的抗蚀剂图形的尺寸均匀。

根据本发明，可在基板面内均匀地形成期望尺寸的细微的抗蚀剂图形。

附图说明

图1是表示本实施方式的涂敷显影处理系统的构成的概略的俯视图。

图2是图1的涂敷显影处理系统的主视图。

图3是图1的涂敷显影处理系统的后视图。

图4是表示溶剂供给装置的构成的概略的纵截面的说明图。

图5是表示溶剂供给装置的构成的概略的横截面的说明图。

图6是溶剂蒸气喷出喷嘴的立体图。

图7是从X方向观察的溶剂蒸气喷出喷嘴的纵剖视图。

图8是表示从溶剂蒸气喷出喷嘴喷出有溶剂蒸气的状况的说明图。

图9是表示抗蚀剂图形膨胀后的状况的纵截面的说明图。

图10是从X方向观察在单侧上具有整流板的溶剂蒸气喷出喷嘴的纵剖视图。

图11是从X方向观察具有L字形的整流板的溶剂蒸气喷出喷嘴的纵剖视图。

图12是从X方向观察具有均质化溶剂蒸气的喷出口的溶剂蒸气喷出喷嘴的纵剖视图。

图13是表示从溶剂蒸气喷出喷嘴喷出有均质化溶剂蒸气的状况的说明图。

图14是表示从溶剂蒸气喷出喷嘴喷出有溶剂蒸气的状况的说明图。

附图标记说明

1 涂敷显影处理系统

33 溶剂供给装置

131 溶剂蒸气喷出喷嘴

152 喷出口

P 抗蚀剂图形

W 晶片

具体实施方式

下面，对本发明的优选实施方式进行说明.图1是表示搭载有本发明的基板处理装置的涂敷显影处理系统1的构成的概略的俯视图，图2是涂敷显影处理系统1的主视图，图3是涂敷显影处理系统1的后视图。

如图1所示，涂敷显影处理系统1具有下述的构成，即，一体连接有：盒装卸台(cassette station)2，例如以25张晶片W为一盒，将其相对于涂敷显影处理系统1从外部输入输出，或相对于盒C输入输出晶片W；处理装卸台3，将涂敷显影处理工序中单张式实施规定处理的多个各种处理装置多层配置而形成；接口(interface)部4，与该处理装卸台3邻接设置，在其与未图示的曝光装置之间进行晶片W的交接。

在盒装卸台2中，在盒载置台5上的规定位置，沿X方向(图1的上下方向)将多个盒C自如地载置成一列。在盒装卸台2中，设置有在输送路径6上可朝向X方向移动的晶片输送体7。晶片输送体7沿收容于盒C中的晶片W的晶片排列方向(Z方向、即铅直方向)也移动自如，可针对沿X方向排列的各盒C内的晶片W选择性地访问。

晶片输送体7可沿绕Z轴的θ方向旋转，也可针对属于后述的处理装卸台3侧的第3处理装置组G3的温度调节装置60或转移(transition)装置61进行访问。

与盒装卸台2邻接的处理装卸台3具有多层配置了多个处理装置的、例如5个处理装置组G1～G5。在处理装卸台3的X方向负方向(图1中的下方)侧，从盒装卸台2侧起依次配置有第1处理装置组G1、第2处理装置组G2。在处理装卸台3的X方向正方向(图1中的上方向)侧，从盒装卸台2侧起依次配置有第3处理装置组G3、第4处理装置组G4及第5处理装置组G5。在第3处理装置组G3和第4处理装置组G4之间，设置有第1输送装置10。第1输送装置10可选择性地访问第1处理装置组G1、第3处理装置组G3及第4处理装置组G4内的处理装置来输送晶片W。在第4处理装置组G4和第5处理装置组G5之间，设置有第2输送装置11。第2输送装置11可选择性地访问第2处理装置组G2、第4处理装置组G4及第5处理装置组G5内的处理装置来输送晶片W。

如图2所示，在第1处理装置组G1中，从下方起依次重叠有5层，即：向晶片W供给规定液体来进行处理的液体处理装置，例如向晶片W涂敷抗蚀剂液的抗蚀剂涂敷装置20、21、22；底部涂敷装置23、24，形成曝光处理时防止光反射的作为基底膜的反射防止膜。在第2处理装置组G2中，从下方起依次重叠有5层，即：液体处理装置，例如向晶片W供给显影液而进行显影的显影处理装置30、31、32；和作为本实施方式的基板处理装置的溶剂供给装置33、34。此外，在第1处理装置组G1及第2处理装置组G2的最下层，分别设置有用于向各处理装置组G1及G2内的液体处理装置供给各种处理液的化学室40、41。

例如如图3所示，在第3处理装置组G3中，从下方起依次重叠有9层，即：温度调节装置60、用于进行晶片W的交接的转移装置61、在高精度的温度管理下对晶片W进行温度调节的高精度温度调节装置62、63、64、及以高温加热处理晶片W的高温度热处理装置65、66、67、68。

在第4处理装置组G4中，从下方起依次重叠有10层，即：例如高精度温度调节装置70、对抗蚀剂涂敷处理后的晶片W进行加热处理的预烘焙装置71、72、73、74、及对显影处理后的晶片W进行加热处理的后烘焙装置75、76、77、78、79。

在第5处理装置组G5中，从下方起依次重叠有10层，即：对晶片W进行热处理的多个热处理装置，例如高精度温度调节装置80、81、82、83；对曝光后的晶片W进行加热处理的后曝光烘焙装置84、85、86、87、88、89。

如图1所示，在第1输送装置10的X方向的正方向侧(图中的上侧)配置有多个处理装置，例如，如图3所示，从下方起依次配置有4层，即：用于对晶片W进行疏水化处理的粘附装置90、91、和对晶片W进行加热的加热装置92、93。如图1所示，在第2输送装置11的X方向的正方向侧(图中的上侧)，配置有例如只选择性地使晶片W的缘部曝光的周边曝光装置94。

在接口部4中，设置有例如如图1所示在朝向X方向延伸的输送路径100上移动的晶片输送体101和缓冲盒102。晶片输送体101可沿Z方向(垂直方向)移动，且可沿θ方向旋转，能对与接口部4邻接的未图示的曝光装置、缓冲盒102及第5处理装置组G5进行访问而输送晶片W。

下面，对上述的溶剂供给装置33的构成进行详细说明。图4是表示溶剂供给装置33的构成的概略的纵截面的说明图，图5是表示溶剂供给装置33的构成的概略的横截面的说明图。如图4所示，溶剂供给装置33具有外壳(casing)33a，在该外壳33a内的中央部，设置有保持晶片W的作为保持部件的旋转夹具120。旋转夹具120具有水平的上表面，在该上表面上，例如设置有吸引晶片W的吸引口(未图示)。可通过来自该吸引口的吸引，将晶片W吸附到旋转夹具120上。

在旋转夹具120上，例如设置有使旋转夹具120旋转并升降的夹具驱动机构121。夹具驱动机构121例如具有：使旋转夹具120以规定速度旋转的马达等旋转驱动部(未图示)、和使旋转夹具120升降的马达或压力缸等升降驱动部(未图示)。通过该夹具驱动机构121，可使旋转夹具120上的晶片W在规定时刻升降、或以规定速度旋转。

在旋转夹具120的周围，设置有用于对晶片W周边的气氛进行排气的容器122。容器122形成为例如底面被封闭了的大致圆筒状。在底面122a处，连接有例如与工厂的排气装置(未图示)连通的排气管123，可将容器122内的气氛排向下方侧。

如图5所示，例如在容器122的X方向的负方向(图5中的下方向)侧，形成有沿Y方向延伸的轨道130。轨道130例如从容器122的Y方向的负方向(图5中的左方向)侧的外方延伸到容器122的Y方向的正方向(图5中的右方向)侧的端部附近。在轨道130上，安装有支承溶剂蒸气喷出喷嘴131的臂132。臂132例如通过驱动部133可在轨道130上沿Y方向自如地移动，可将溶剂蒸气喷出喷嘴131从设置于容器122的外方的待机部134移动到容器122内的晶片W上。臂132例如通过前述驱动部133也可在上下方向上自如地移动，可使溶剂蒸气喷出喷嘴131升降。另外，在本实施方式中，由轨道130、臂132及驱动部133构成喷嘴移动机构。

溶剂蒸气喷出喷嘴131例如如图5及图6所示，主体131a具有比晶片W的直径尺寸稍长的大致长方体状，以纵长方向朝向X方向的方式支承在臂132上。如图4及图7所示，在主体131a的上表面上连接有溶剂供给管141，所述溶剂供给管141例如与设置于外壳33a的外部的溶剂蒸气供给源140连通。在溶剂蒸气供给源140中，贮存有用于使在晶片W上形成的抗蚀剂图形膨胀的溶剂蒸气，例如NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMSO(二甲基亚砜)、GBL(γ-丁内酯)、丙酮、IPA(异丙醇)、PEGMA(甲基丙烯酸聚乙二醇酯)、环己酮、乳酸乙酯等有机溶剂。在溶剂供给管141上，设置有开闭阀142，可通过该开闭阀142控制溶剂蒸气的供给时刻。

如图7所示，在溶剂蒸气喷出喷嘴131的主体131a内，形成有与溶剂供给管141连通的压力调整室150。压力调整室150形成在主体131a的纵长方向的两端部间。压力调整室150能暂时贮存从溶剂供给管141导入的溶剂蒸气，并将溶剂蒸气的供给压力设成一致。压力调整室150的下表面通过溶剂通路151与在主体131a的下表面开口的喷出口152连通。喷出口152例如在主体131a的下表面的中央部的位置处，如图6所示，沿主体131a的纵长方向形成为例如比晶片W的直径更长的狭缝状。因此，溶剂蒸气喷出喷嘴131可对从溶剂供给管141导入的溶剂蒸气在压力调整室150中进行压力调整，此后将该溶剂蒸气从喷出口152朝向下方喷出。

如图7所示，在溶剂蒸气喷出喷嘴131的下表面的Y方向的两端部，分别设置有作为整流部件的整流板160。例如如图6所示，整流板160形成在主体131a的纵长方向的两端部间。如图7所示，整流板160的纵截面为从主体131a的下表面朝向下方突出的大致三角形状。整流板160具有内侧的垂直面160a、和法线朝向俯角方向的外侧的倾斜面160b。整流板160可抑制从喷出口152喷出的溶剂蒸气向主体131a的Y方向的外方扩散，使溶剂蒸气滞留于两个整流板160之间的区域。如图6所示，在主体131a的下表面的X方向侧的两端部，没有整流板，而形成有开口部162。从喷出口152喷出而剩余的溶剂蒸气可以从该开口部162排出。

如图4或图7所示，在溶剂蒸气喷出喷嘴131的主体131a的上部，连接有与气体供给源170连通的气体供给管171。在气体供给源170中，贮存有例如氮气或惰性气体。在气体供给管170上，设置有开闭阀172，气体供给管170可在规定的时刻开闭。

如图7所示，气体供给管171与例如通过主体131a的内部的气体通路180连通.气体通路180例如沿上下方向通过主体131a的Y方向的两端，并通过整流板160的内部，进而通过整流板160的内部，与在整流板160的倾斜面160b上开口的气体供给口181连通。气体供给口181例如形成为相对于主体131a朝向外侧的俯角方向(斜下方)喷出气体。气体供给口181例如如图6所示，在主体131a的纵长方向的两端部间形成为狭缝状。通过来自气体供给口181的气体供给，可将整流板160的外侧的周边保持为氮气或惰性气体的气氛。

在溶剂供给装置33的外壳33a的上表面，连接有与未图示的供气装置连通的供气管190，可向外壳33a内供给规定的气体，例如氮气或惰性气体。通过该供气和利用上述排气管123的排气，在外壳33a内形成通过容器122内的下降气流，可将容器122内保持为清洁的气氛。

另外，溶剂供给装置34例如具有与溶剂供给装置33同样的构成，因此省略其说明。

接着，对上述溶剂供给装置33的过程、和在涂敷显影处理系统1中进行的光刻法工序的过程一并进行说明。

首先，通过晶片输送体7，从盒载置台5上的盒C内取出一张晶片W，输送到第3处理装置组G3的温度调节装置60中。输送到温度调节装置60中的晶片W被温度调节成规定温度，然后通过第1输送装置10输送到底部涂敷装置23中，形成反射防止膜。形成了反射防止膜的晶片W通过第1输送装置10依次输送到加热装置92、高温度热处理装置65、高精度温度调节装置70中，在各装置中被实施规定的处理，然后，在抗蚀剂涂敷装置20中，在晶片W上形成抗蚀剂膜。

形成了抗蚀剂膜的晶片W通过第1输送装置被输送到预烘焙装置71中，接着通过第2输送装置11依次被输送到周边曝光装置94、高精度温度调节装置83，在各装置中被实施规定的处理。此后，晶片W通过接口部4的晶片输送体101被输送到未图示的曝光装置中，在该曝光装置中，对晶片W上的抗蚀剂膜曝光规定图形。曝光处理结束后的晶片W通过晶片输送体101被输送到例如后曝光烘焙装置84中，实施加热处理后，通过第2输送装置11被输送到高精度温度调节装置81中而进行温度调节。然后，该晶片W被输送到显影处理装置30中，将晶片W上的抗蚀剂膜显影。在该显影处理中，例如熔解抗蚀剂膜的曝光部分，在抗蚀剂膜上形成图形。显影处理结束后的晶片W例如通过第2输送装置11被输送到后烘焙装置75中，实施加热处理，然后被输送到高精度温度调节装置63中进行温度调节。这样，在晶片W上形成了规定尺寸的抗蚀剂图形。在晶片W上形成抗蚀剂图形后，通过第1输送装置10将晶片W输送到溶剂供给装置33中。

在此，对在溶剂供给装置33中进行的溶剂供给处理进行详细的说明。例如如图4所示，在溶剂供给装置33的外壳33a内，例如通过从供气管190的供气和从排气管123的排气，而始终形成下降气流，使得容器122内保持为清洁的气氛。在晶片W被输入到溶剂供给装置33内并保持在旋转夹具120上之后，如图5所示，待机于待机部134的溶剂蒸气喷出喷嘴131向Y方向正方向侧移动，俯视观察时从晶片W的Y方向负方向侧的端部移动到近前的开始位置P1(图5中用虚线表示)。然后，溶剂蒸气喷出喷嘴131下降，使得整流板160的下端部靠近晶片W的表面。

然后，例如开闭阀142被打开，溶剂蒸气供给源140的溶剂蒸气导入到溶剂蒸气喷出喷嘴131中，该溶剂蒸气通过溶剂蒸气喷出喷嘴131内，从喷出口152开始喷出。借助该喷出，将溶剂蒸气供给到溶剂蒸气喷出喷嘴131的下面的由两个整流板160所夹的区域。此外，开闭阀172也被打开，开始从整流板160的气体供给口181喷出气体供给源170的例如氮气。通过该氮气的喷出，整流板160的外侧周边保持为氮气气氛。

在图5所示的开始位置P1处开始喷出溶剂蒸气和氮气后，溶剂蒸气喷出喷嘴131沿Y方向从开始位置P1水平移动到晶片W的Y方向正方向侧的外方的停止位置P2(在图5中用虚线表示)。在该移动期间，如图8所示，溶剂蒸气从喷出口152喷出到在整流板160和晶片W之间所夹的空间H，该溶剂蒸气被供给到晶片W上的一部分的大致为长方形的供给区域R中。然后，通过溶剂蒸气喷出喷嘴131的移动，该供给区域R从晶片W的一端部移动到另一端部，向晶片W的整个表面供给溶剂蒸气。而且，在溶剂蒸气喷出喷嘴131移动时，通过氮气的供给，溶剂蒸气喷出喷嘴131前后的整流板160的外侧被保持为氮气气氛，从而抑制了空间H内的溶剂蒸气流到整流板160的外侧。通过这样的向晶片W表面的溶剂蒸气的供给，如图9所示，形成于晶片W的表面的抗蚀剂图形P膨胀，例如线宽和孔的直径D变窄到期望的尺寸。这样，在晶片W上形成了期望尺寸的细微的抗蚀剂图形P。另外，线宽或孔的直径的变窄量预先通过实验等求出，例如在上述曝光处理中对从该量逆算后的尺寸的图形进行曝光。

移动到停止位置P2后的溶剂蒸气喷出喷嘴131会停止溶剂蒸气和氮气的喷出，返回到待机部134。然后，晶片W从旋转夹具120交接到第2输送装置11，从溶剂供给装置33输出。于是，一系列的溶剂供给处理结束。

溶剂供给处理结束后的晶片W例如被输送到高温度热处理装置66中，实施加热处理。通过该加热处理蒸发多余的溶剂，使抗蚀剂图形P固化。然后，晶片W在高精度温度调节装置64中进行了温度调节后，通过第1输送装置10被输送到转移装置61中，此后，通过晶片输送体7返回盒C。于是，涂敷显影处理系统1中的一系列光刻法工序结束。

根据以上的实施方式，由于从溶剂蒸气喷出喷嘴131向晶片W上的一部分的供给区域R供给溶剂蒸气，并且使该溶剂蒸气喷出喷嘴131移动而移动供给区域R，所以，可对晶片W上的抗蚀剂图形P的各部分供给期望量的溶剂蒸气。结果，可严格控制由溶剂蒸气引起的抗蚀剂图形P的膨胀量，最终形成期望尺寸的抗蚀剂图形。此外，由于在晶片W面内被均匀地供给期望量的溶剂蒸气，所以抗蚀剂图形P的尺寸在晶片面内变得均匀。因此，在晶片面内均匀地形成期望尺寸的细微的抗蚀剂图形P。

根据上述实施方式，由于在溶剂蒸气喷出喷嘴131的下表面安装有整流板160，所以抑制了从喷出口152喷出的溶剂蒸气从溶剂蒸气喷出喷嘴131的下面朝向溶剂蒸气喷出喷嘴131的行进方向扩散。结果，可严格控制向晶片W上的各部分供给的溶剂蒸气的量，在晶片面内均匀地供给溶剂蒸气。

此外，由于在溶剂蒸气喷出喷嘴131的下表面的X方向侧的两端部，形成了开口部162，所以可适当地将供给到空间H内而剩余的溶剂蒸气从不影响抗蚀剂图形P的一侧方排出。

进而，由于在整流板160上安装有气体供给口181，所以，可在溶剂蒸气喷出喷嘴131的移动中将氮气供给到整流板160的外侧，并将整流板160的外侧周边保持为氮气气氛。由此，使氮气起到空气屏的作用，可抑制溶剂蒸气从两个整流板160之间的空间H流出。此外，即使假设溶剂蒸气从空间H泄漏，也可将该溶剂蒸气稀释化，抑制多余的抗蚀剂图形P的膨胀。

由于将气体供给口181形成为，相对于整流板160朝向外侧喷出氮气，所以可防止喷出后的氮气倒流入整流板160的内侧而妨碍抗蚀剂图形P的膨胀。

虽然在以上的实施方式中，只进行一次向晶片整个面的溶剂蒸气的供给，但是也可改变供给区域R的移动方向而进行多次。例如，在上述实施方式中，也可在溶剂蒸气喷出喷嘴131移动到停止位置P2后，溶剂蒸气喷出喷嘴131一边供给溶剂蒸气，一边在晶片表面上从停止位置P2移动到开始位置P1。由此，晶片W面内的溶剂蒸气的供给量进一步均匀，从而会进一步提高抗蚀剂图形P的尺寸的均匀性。另外，在该例中，也可在溶剂蒸气喷出喷嘴131暂时回到开始位置P1、通过旋转夹具120使晶片W旋转180°后，溶剂蒸气喷出喷嘴131一边再次喷出溶剂蒸气，一边从开始位置P1移动到停止位置P2。

在以上的实施方式中，虽然在溶剂蒸气喷出喷嘴131的下表面的两端部分别设置了整流板160，但是也可如图10所示，仅在溶剂蒸气喷出喷嘴131的行进方向侧的端部设置整流板160。在该情况下，也会抑制从喷出口152喷出的溶剂蒸气扩散到溶剂蒸气喷出喷嘴131的前方侧。由于位于溶剂蒸气喷出喷嘴131的前方侧的膨胀前的抗蚀剂图形P即使与少量的溶剂蒸气也会敏感地发生反应，所以通过抑制溶剂蒸气向该区域不规则的扩散，可相对于在晶片表面移动的供给区域R稳定溶剂蒸气供给量，从而均匀地形成期望尺寸的抗蚀剂图形P。另外，在该情况下，也可将供给氮气或惰性气体的气体供给口181形成在溶剂蒸气喷出喷嘴1131的下表面的后方侧的端部附近。

以上的实施方式中的整流板160，从X方向观察的纵截面形成为大致三角形，但是也可如图11所示，将纵截面形成为大致L字形。在该情况下，例如整流板200具有：从主体131a的下表面的Y方向的两端部朝向下方形成的垂直部200a、从垂直部200a的下端部朝向外侧水平形成的水平部200b。在垂直部200a和水平部200b的内部，穿设有氮气通过的气体通路180，在水平部200b的外侧的前端部开设有气体供给口181。而且，溶剂蒸气喷出喷嘴131在水平部200b接近晶片W的表面的状态下喷出溶剂蒸气、沿Y方向移动。在该情况下，由于通过水平部200b遮断两个整流板200的内侧的溶剂蒸气，所以与纵截面为大致三角形的情况相比，能更可靠地抑制溶剂蒸气向整流板200外的扩散。另外，在本例中，气体供给口181也可开设在水平部200b的下表面侧。

如图12所示，溶剂蒸气喷出喷嘴210也可具有用于供给使晶片W上的抗蚀剂图形P的表面均质化的其他溶剂蒸气的辅助喷出口211。另外，前述其他溶剂蒸气以下称为“均质化溶剂蒸气”。

例如，辅助喷出口211与喷出口152并排设置在溶剂蒸气喷出喷嘴210的主体210a的下表面的中央部。辅助喷出口211设置在例如比喷出口152靠近Y方向负方向侧。辅助喷出口211例如在主体210a的纵长方向的两端部间形成为狭缝状。辅助喷出口211通过主体210a内的溶剂通路212而与压力调整室213连通。压力调整室213与连接于主体210a的上表面的溶剂供给管214连通，进而，溶剂供给管214与溶剂蒸气供给源215连通。

在溶剂蒸气供给源215中，贮存有例如均质化溶剂蒸气，其分子量比例如从喷出口152喷出的溶剂蒸气小，例如丙酮、NMP(N-甲基吡咯烷酮)、DMSO(二甲基亚砜)、GBL(γ-丁内酯)、IPA(异丙醇)、PEGMA(甲基丙烯酸聚乙二醇酯)、环己酮、乳酸乙酯等。在溶剂供给管214上设置有开闭阀216。根据该构成，溶剂蒸气供给源215的均质化溶剂蒸气可通过溶剂供给管214而导入到溶剂蒸气喷出喷嘴210内，并从溶剂蒸气喷出喷嘴210的下表面的辅助喷出口211喷出。另外，溶剂蒸气喷出喷嘴210的其他部分的构成与上述溶剂蒸气喷出喷嘴131一样。

而且，在溶剂供给处理时与上述实施方式一样，从位于开始位置P1处的溶剂蒸气喷出喷嘴210的辅助喷出口211喷出均质化溶剂蒸气。如图13所示，溶剂蒸气喷出喷嘴210一边从辅助喷出口211喷出均质化溶剂蒸气，一边移动到晶片W的Y方向正方向侧的外方的停止位置P2。由此，均质化溶剂蒸气被供给到晶片W上，使抗蚀剂图形P的表面改质，例如使该表面的亲水性分子和疏水性分子的分布均匀化。此后，在停止位置P2停止均质化溶剂蒸气的喷出，取而代之，从喷出口152开始喷出用于使抗蚀剂图形P膨胀的前述溶剂蒸气。溶剂蒸气喷出喷嘴210如图14所示，一边从喷出口152喷出溶剂蒸气，一边从停止位置P2移动到开始位置P1。此时，与上述实施方式一样，晶片W的整个表面被供给溶剂蒸气，使得抗蚀剂图形P膨胀。

根据该例，可使晶片W上的抗蚀剂图形P的表面均质化后，供给用于使抗蚀剂图形P膨胀的溶剂蒸气。结果，用于膨胀的溶剂蒸气例如可相对于抗蚀剂图形P的表面同样地被吸附，在晶片面内使抗蚀剂图形P同样地膨胀.因此，可进一步提高最终形成的抗蚀剂图形P的尺寸在面内的均匀性。

另外，在上述例中，可将用于膨胀的溶剂蒸气和均质化溶剂蒸气都从溶剂蒸气喷出喷嘴210进行供给，但是也可分别具有供给各溶剂蒸气的溶剂蒸气喷出喷嘴，使用各自的溶剂蒸气喷出喷嘴进行供给。

以上的实施方式表示本发明的一例，本发明并不限于该例，可采取各种方式。在与本发明相同的范围内、或均等的范围内，可对图示的实施方式施加各种变更。例如，上述实施方式中所述的整流板160、200、溶剂蒸气喷出喷嘴131、210也可具有其他的形状或尺寸。上述实施方式在专用的溶剂供给装置33中进行向晶片W的溶剂蒸气的供给，但是也可以在已经存在的其他处理装置，例如显影处理装置30中，设置与溶剂供给装置33同样的功能，在该处理装置中进行溶剂蒸气的供给。以上的实施方式是对形成了抗蚀剂图形P的晶片W供给溶剂蒸气的例子，但是本发明也可用于向晶片以外的例如FPD(平板显示)、光掩模用的掩模标线片(mask reticule)等其他基板供给溶剂蒸气的情况。

工业上的可利用性

本发明在基板面内均匀地形成期望尺寸的细微的抗蚀剂图形时使用。

Claims (14)

1.一种基板的处理方法，对形成有抗蚀剂图形的基板进行处理，向基板的表面上的一部分区域供给抗蚀剂图形的溶剂蒸气，并通过使供给该溶剂蒸气的区域移动而对基板的整个表面供给前述溶剂蒸气，使基板上的抗蚀剂图形膨胀，其特征在于，

具有在供给前述溶剂蒸气之前，供给使抗蚀剂图形的表面均质化的其他溶剂蒸气的工序。

2.如权利要求1所述的基板的处理方法，其特征在于，

改变供给前述溶剂蒸气的区域的移动方向，多次进行向前述基板的整个表面供给溶剂蒸气。

3.如权利要求1所述的基板的处理方法，其特征在于，

具有在使前述抗蚀剂图形膨胀之后，加热基板的工序。

4.一种基板的处理装置，对形成有抗蚀剂图形的基板进行处理，其特征在于，

具有：溶剂蒸气喷出喷嘴，可将使抗蚀剂图形膨胀的溶剂蒸气朝向基板的表面上的一部分区域喷出；和喷嘴移动机构，使喷出前述溶剂蒸气的前述溶剂蒸气喷出喷嘴沿着基板的表面移动；

前述溶剂蒸气喷出喷嘴具有：喷出口，朝向基板喷出溶剂蒸气；和整流板，对前述溶剂蒸气整流，以使该溶剂蒸气不会扩散出从前述喷出口喷出前述溶剂蒸气的区域。

5.如权利要求4所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述溶剂蒸气喷出喷嘴的主体具有沿前述溶剂蒸气喷出喷嘴的移动方向的正交方向较长的大致长方体形状，

前述喷出口形成在前述主体的下表面，沿前述主体的纵长方向形成，以便至少在基板的直径的长度范围内能喷出溶剂蒸气，

前述整流板在前述溶剂蒸气喷出喷嘴的主体的下表面，至少设置在比前述喷出口靠近前述移动方向的前方侧。

6.如权利要求5所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述整流板相对于前述移动方向，设置在隔着前述喷出口的两侧。

7.如权利要求6所述的基板的处理装置，其特征在于，

在前述主体的下表面上，形成有使前述溶剂蒸气通向前述移动方向的正交方向侧的开口部。

8.如权利要求5所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述喷出口形成在前述主体的下表面的前述移动方向的中央部，

前述整流板从前述主体的下表面的前述移动方向的端部朝向下方突出，并且沿着前述主体的纵长方向形成为与前述喷出口对应的长度。

9.如权利要求4所述的基板的处理装置，其特征在于，

在前述溶剂蒸气喷出喷嘴上，设置有对被喷出有前述溶剂蒸气的前述基板上的区域的周边供给惰性气体或氮气的气体供给口。

10.如权利要求9所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述气体供给口设置在比前述喷出口靠近前述溶剂蒸气喷出喷嘴的移动方向的前方侧。

11.如权利要求9所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述气体供给口，相对于前述溶剂蒸气喷出喷嘴的移动方向设置在隔着前述喷出口的两侧。

12.如权利要求9所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述气体供给口设置在前述整流板上。

13.如权利要求4所述的基板的处理装置，其特征在于，

前述溶剂蒸气喷出喷嘴还具有喷出用于使抗蚀剂图形的表面均质化的其他溶剂蒸气的其他喷出口。

14.一种基板的处理装置，对形成有抗蚀剂图形的基板进行处理，其特征在于，

具有：溶剂蒸气喷出喷嘴，可将使抗蚀剂图形膨胀的溶剂蒸气朝向基板的表面上的一部分区域喷出；和喷嘴移动机构，使喷出前述溶剂蒸气的前述溶剂蒸气喷出喷嘴沿着基板的表面移动；

前述溶剂蒸气喷出喷嘴还具有喷出用于使抗蚀剂图形的表面均质化的其他溶剂蒸气的其他喷出口。

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