CN101158820A - 基板的显影处理方法及基板的显影处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种方法,其消除了在基板上的显影液置换为清洗液时,显影液在基板表面内不同的位置产生浓度差的问题,并可防止在抗蚀膜表面上产生污垢状缺陷的问题,还可减少显影液用量。其通过旋转卡盘将基板保持在水平姿势,并通过旋转电动机使其绕铅直轴周围旋转的同时,从喷嘴喷出显影液向基板表面的抗蚀膜上供给显影液而进行显影处理,然后,继续使基板旋转,通过离心力使抗蚀膜上的显影液飞散而除去,接下来,从喷嘴喷出纯水向抗蚀膜上供给清洗液进行清洗处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种向半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、光掩模用玻璃基板、光盘用基板等的基板的表面上形成的曝光后的抗蚀膜上供给显影液而进行显影处理的基板的显影处理方法及显影处理装置。
背景技术
半导体装置的制造过程等中,是通过经过如下各工序在基板表面的抗蚀膜上形成电路图案,即,利用光刻技术,在硅晶片等基板表面上涂布光致抗蚀剂,并使用曝光机在基板表面的抗蚀膜上印制电路图,再用显影液将曝光后的抗蚀膜显影。其中,在显影工序中,例如,将基板保持在水平姿势而使其绕铅直轴周围旋转,同时,从直线型喷嘴顶端的喷出口向基板的中心部持续喷出显影液,在基板表面的抗蚀膜的整个表面上均匀扩散地涂布显影液,象这样来显影基板表面上形成的曝光后的抗蚀膜。此外,近年来,广泛使用如下的显影方法来替代该显影方法:对于保持水平姿势的静止状态的基板,使下端表面上具有狭缝状喷出口的狭缝喷嘴向与狭缝状喷出口正交的方向直线移动的同时,从狭缝状喷出口向基板表面的抗蚀膜上喷出显影液,在抗蚀膜的整个表面上盛装膜状的显影液而使抗蚀膜显影(所谓的浸置式显影)。就通过这些显影处理在抗蚀膜上形成的图案的线宽而言,前者的显影方法是通过从直线型喷嘴向基板上持续喷出显影液的时间来控制,浸置式显影是通过在基板上盛装液体的时间来控制。因此,前者的显影方法中,只要经过预设的显影液的喷出时间,则停止对基板上供给显影液,与此同时,向基板表面上所形成的显影处理后的抗蚀膜上供给纯水等清洗液进行清洗处理,接下来,通过旋转式干燥的方式对基板进行干燥处理。此外,浸置式显影中,如日本专利申请特开平10-20508号公报中所公开的,只要经过预设的盛装液体后的静止时间(在液体盛上状态下低速旋转基板时是低速旋转时间),就高速旋转基板并向基板上供给清洗液进行清洗处理,接下来,通过旋转式干燥的方式对基板进行干燥处理。
然而,现有技术中,显影工序和清洗工序之间一空出时间,显影液中溶出的抗蚀膜的树脂成分则形成浮渣(渣滓)残留在抗蚀膜上,从而在抗蚀膜上产生大量的显影缺陷。因此,如上所述,在前者的显影方法中,只要经过预设的显影液的喷出时间,就停止对基板上供给显影液,与此同时,向基板上供给清洗液进行清洗处理,将抗蚀膜上的显影液立即置换为清洗液。然而,近年来广泛使用的化学增幅型抗蚀剂中,并未报告显影液中溶出的抗蚀剂的树脂成分变为浮渣的例子,另一方面,较多地报告了在抗蚀膜表面上产生污垢状的缺陷(称为卫星、猫抓等)等的问题。产生该污垢状缺陷是由于在抗蚀膜残留显影液的原因,从显影工序向清洗工序过渡而将显影液置换为纯水等清洗液时,显影液在基板表面内不同的位置会产生浓度差。因此,可以认为是该目前为止最好的方法自身存在问题,即,在显影工序后立即将显影液置换为清洗液这样的方法自身存在问题。
此外,前者的显影方法中的以往的观点中,从向基板喷出显影液开始到停止喷出显影液并在基板上将显影液置换为清洗液的时间为显影时间,基于这样的观点,通过调整该时间来对抗蚀膜的图案线宽进行控制。因此,在向清洗工序转移之前,都持续向抗蚀膜上喷出显影液。因此,显影液用量过多。
发明内容
鉴于上述情况而作出了本发明,其目的在于提供一种基板的显影处理方法以及能够适宜实施该方法的基板的显影处理装置,该基板的显影处理方法消除了在将基板上的显影液置换为清洗液时,显影液在基板表面内的不同的位置会产生浓度差的问题,可防止在抗蚀膜表面上产生污垢状的缺陷,此外,还可减少显影液的用量。
技术方案1的发明是一种基板的显影处理方法,其包括,显影工序,该显影工序在使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转的同时,向形成于基板表面上的曝光后的抗蚀膜上供给显影液以对抗蚀膜进行显影处理;清洗工序,该清洗工序在使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转的同时,向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上供给清洗液以进行清洗处理;及干燥工序,该干燥工序使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转,使形成于基板表面上的清洗处理后的抗蚀膜干燥,其特征在于,在上述显影工序后,具有继续使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转,通过离心力使基板表面上的显影液飞散而除去的显影液除去工序,在该显影液除去工序后进行上述清洗工序。
技术方案2的发明,是在技术方案1所述的显影处理方法中,在上述显影工序中,使显影液的供给位置从基板的中心部到周缘部进行扫描。
技术方案3的发明,是在技术方案1或技术方案2所述的显影处理方法中,在上述显影液除去工序中,向旋转的基板的中心部供给干燥用气体。
技术方案4的发明,是在技术方案1或技术方案2所述的显影处理方法中,在上述显影液除去工序中,向旋转的基板的中心部供给干燥用气体,使干燥用气体的供给位置从基板的中心部到周缘部进行扫描。
技术方案5的发明是一种基板的显影处理装置,其具有,基板保持装置,该基板保持装置将基板保持在水平姿势;基板旋转装置,该基板旋转装置使通过该基板保持装置保持的基板绕铅直轴周围旋转;显影液喷出喷嘴,该显影液喷出喷嘴向曝光后的抗蚀膜上喷出显影液,该曝光后的抗蚀膜形成于通过上述基板保持装置保持的基板的表面上;清洗液喷出喷嘴,该清洗液喷出喷嘴向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出清洗液,其特征在于,具有分别控制上述基板旋转装置、上述显影液喷出喷嘴、以及上述清洗液喷出喷嘴的控制装置,从而达到:通过上述基板旋转装置使基板旋转的同时,从上述显影液喷出喷嘴向形成于基板表面上的曝光后的抗蚀膜上喷出显影液以对抗蚀膜进行显影处理,其后,继续使基板旋转,通过离心力使基板表面上的显影液飞散而除去,接下来,从上述清洗液喷出喷嘴向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出清洗液进行清洗处理。
技术方案6的发明,是在技术方案5所述的显影处理装置中,上述显影液喷出喷嘴,在从其喷出口向基板表面上喷出显影液的同时,从喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描。
技术方案7的发明,是在技术方案5或技术方案6所述的显影处理装置中,还具有向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出干燥用气体的气体喷出喷嘴。
技术方案8的发明,是在技术方案7所述的显影处理装置中,上述气体喷出喷嘴,在从其喷出口向基板表面上喷出干燥用气体的同时,从喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描。
根据技术方案1的发明的基板的显影处理方法,通过在显影工序后继续使基板旋转,基板表面上的显影液因离心力而被飞散除去。因此,基板表面的抗蚀膜上残留的显影液变少或者抗蚀膜上不存在显影液。在该状态下,向基板表面的抗蚀膜上供给清洗液进行清洗处理,则抗蚀膜上的显影液则被迅速置换为清洗液,因此,显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的时间和区域变得非常小,或者,在开始清洗处理的时间点抗蚀膜上没有显影液,由此,则显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的问题不会发生。其结果是,因抗蚀膜上残留有显影液而在抗蚀膜表面上产生污垢状缺陷的问题得到抑制或者不再存在。
另一方面,即使基板表面的抗蚀膜上残留的显影液变少,也会因为抗蚀膜上存在显影液,所以到进行清洗处理为止显影反应依然会进行,此外,即使抗蚀膜上不存在显影液,只要抗蚀膜内部存在显影液,到进行清洗处理为止显影反应依然会进行。这样,因在停止向基板表面的抗蚀膜上喷出显影液后使基板旋转的期间,显影反应也依然进行,所以即使不像现有技术那样继续向基板表面的抗蚀膜上供给显影液,也可通过调整向清洗工序移交的时间,对抗蚀膜的图案线宽进行控制。
因此,根据技术方案1的发明的基板的显影处理方法,可防止在基板表面的抗蚀膜上产生污垢状的缺陷,此外,还可减少显影液的用量。
技术方案2的发明的基板的显影处理方法中,通过使显影液的供给位置从基板中心部到周缘部进行扫描,使显影液的膜厚从基板中心部向周缘部逐渐变薄。因此,可缩短显影工序后使基板旋转而从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案2的发明的显影处理方法中,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
技术方案3的发明的基板的显影处理方法中,通过向旋转的基板的中心部供给干燥用气体,使基板中心部的显影液的膜厚变薄。因此,可缩短显影工序后使基板旋转而从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案3的发明的显影处理方法中,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
技术方案4的发明的基板的显影处理方法中,通过向旋转的基板的中心部供给干燥用气体,使基板中心部的显影液的膜厚变薄,进而,通过使干燥用气体的供给位置从基板的中心部到周缘部进行扫描,使显影液的膜厚从基板中心部向周缘部逐渐变薄。因此,可缩短显影工序后使基板旋转而从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案4的发明的显影处理方法中,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
使用技术方案5的发明的基板的显影处理装置,通过从显影液喷出喷嘴向基板表面的抗蚀膜上喷出显影液而对抗蚀膜进行显影处理后,并借助基板旋转装置继续使基板旋转,这样,可通过离心力使基板表面上的显影液飞散而除去。因此,基板表面的抗蚀膜上残留的显影液变少或者抗蚀膜上不再存在显影液。在该状态下,从清洗液喷出喷嘴向基板表面的抗蚀膜上供给清洗液进行清洗处理,则抗蚀膜上的显影液被迅速置换为清洗液,因此,显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的时间和区域变得非常小,或者,在开始清洗处理的时间点抗蚀膜上没有显影液,这样,则显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的问题不会发生。其结果是,因抗蚀膜上残留有显影液而在抗蚀膜表面上产生污垢状缺陷这样的问题得到抑制或者不再存在。
另一方面,显影处理后通过基板旋转装置继续使基板旋转,即使基板表面的抗蚀膜上残留的显影液会变少,但由于抗蚀膜上仍存在显影液,所以直到进行清洗处理为止显影反应依然会进行,此外,即使抗蚀膜上不存在显影液,只要抗蚀膜内部存在显影液,则直到进行清洗处理为止显影反应依然会进行。因此,即使不继续从显影液喷出喷嘴向基板表面的抗蚀膜上供给显影液,也可通过调整从清洗液喷出喷嘴向基板表面的抗蚀膜上供给清洗液的时间,对抗蚀膜的图案线宽进行控制。
因此,使用技术方案5的发明的基板的显影处理装置,适宜实施技术方案1的发明的显影处理方法,可防止在基板表面的抗蚀膜上产生污垢状的缺陷,此外,还可减少显影液的用量。
技术方案6的发明的显影处理装置中,在从显影液喷出喷嘴的喷出口向基板表面上喷出显影液的同时,从该喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描,这样,显影液的膜厚从基板中心部向周缘部逐渐变薄。因此,可缩短显影处理后通过基板旋转装置使基板旋转从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案6的发明的显影处理装置,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
技术方案7的发明的显影处理装置中,通过从气体喷出喷嘴向旋转的基板的中心部供给干燥用气体,使基板中心部的显影液的膜厚变薄。因此,可缩短显影处理后通过基板旋转装置使基板旋转从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案7的发明的显影处理装置,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
技术方案8的发明的显影处理装置中,通过从气体喷出喷嘴向基板的中心部供给干燥用气体,使基板中心部的显影液的膜厚变薄,进一步地,在从气体喷出喷嘴的喷出口向基板表面上喷出干燥用气体的同时,从该喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描,这样,显影液的膜厚从基板中心部向周缘部逐渐变薄。因此,可缩短显影处理后通过基板旋转装置使基板旋转从基板表面上除去显影液的时间。因此,技术方案8的发明的显影处理装置,可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。
附图说明
图1是表示为实施该发明的基板的显影处理方法而使用的显影处理装置的结构的1个例子的概要纵剖面图。
图2是图1所示的显影处理装置的概要平面图。
图3是表示为实施该发明的基板的显影处理方法而使用的显影处理装置的其它结构的例子的概要剖面图。
图4是图3所示的显影处理装置的概要平面图。
图5是表示改变基板的旋转时间的情况下的缺陷数的变化的图形,该旋转时间为在显影工序后继续使基板旋转来除去显影液时开始到进行清洗工序为止的时间。
具体实施方式
下面,就该发明的具体实施方式参照附图进行说明。
图1和图2,表示为实施该发明的基板的显影处理方法而使用的显影处理装置的结构的1个例子,图1表示显影处理装置的概要构成的纵剖面图,图2是其平面图。
该显影处理装置具有:将基板保持在水平姿势的旋转卡盘10;在上端部固定并铅直支承旋转卡盘10的旋转支轴12;以及旋转轴连接在旋转支轴12上的使旋转卡盘10和旋转支轴12绕铅直轴周围旋转的旋转电动机14。圆形杯16以围绕旋转卡盘10上的基板W的方式配设在旋转卡盘10的周围。杯16通过未图示的支承机构以可向上下方向自由往复移动的方式被支承,杯16的底部连通连接有排液管18。
杯16的附近配设有显影液喷出喷嘴20,显影液喷出喷嘴20由从顶端的喷出口向基板W上喷出显影液的直线型喷嘴构成。显影液喷出喷嘴20通过显影液供给管22,流通连接到显影液供给源,显影液供给管22上安装有泵24、过滤器26、以及开闭控制阀28。显影液喷出喷嘴20以可在水平面内旋转的方式保持在喷嘴保持部30上,通过旋转驱动机构32使其在水平面内旋转。而且,如图2中箭头a所示,显影液喷出喷嘴20可在从杯16向外侧离开的双点划线所示的待机位置和喷出口配置在基板W的中心部正上方的实线所示的喷出位置间往复移动,如实线所示,在喷出口配置在基板W的中心部正上方的状态下,其从顶端的喷出口向基板W的表面中心部喷出显影液。
此外,杯16的附近配设有纯水喷出喷嘴34,纯水喷出喷嘴34从顶端的喷出口向基板W上喷出清洗液,例如纯水。纯水喷出喷嘴34,通过纯水供给管36流通连接到纯水供给源,在纯水供给管36上安装有泵38、过滤器40和开闭控制阀42。纯水喷出喷嘴34以可在水平面内旋转的方式保持在喷嘴保持部44上,通过旋转驱动机构46使其在水平面内旋转。而且,如图2中箭头b所示,纯水喷出喷嘴34在从杯16向外侧离开的实线所示的待机位置和喷出口配置在基板W的中心部正上方的双点划线所示的喷出位置间往复移动,如双点划线所示,在喷出口配置在基板W的中心部正上方的状态下,其从顶端的喷出口向基板W的表面的中心部喷出纯水。
该显影处理装置具有控制装置50,其分别控制开闭控制阀28、42,此外,还分别控制显影液喷出喷嘴20及纯水喷出喷嘴34的各旋转驱动机构32、46,进一步控制旋转电动机14的驱动器48,从而调节旋转电动机14的转数以调节基板W的旋转速度。
接下来,对图1和图2所示的显影处理装置的处理动作的1例进行说明。
当表面形成有曝光后的抗蚀膜的基板W保持在旋转卡盘10上时,则使显影液喷出喷嘴20转动,并使显影液喷出喷嘴20的顶端的喷出口向基板W的中心部正上方位置移动。而且,在以低速例如500rpm~1000rpm的旋转速度使基板W旋转的同时,从显影液喷出喷嘴20顶端的喷出口将显影液向基板W的中心部喷出供给。向基板W上供给的显影液以扩散到基板W的整个表面上而覆盖抗蚀膜的整个表面的方式涂布在抗蚀膜上。经过规定时间后,例如经过5秒~10秒后,停止向基板W上供给显影液,并使显影液喷出喷嘴20转动返回到图2中双点划线所示的初始待机位置。另一方面,停止向基板W上供给显影液后也使基板W继续旋转。例如,当以1000rpm的旋转速度使基板W旋转时需继续使基板W旋转30秒,当以500rpm的旋转速度使基板W旋转时需继续使基板W旋转60秒,当以300rpm的旋转速度使基板W旋转时需继续使基板W旋转90秒~120秒。此时,也可这样,即停止向基板W上供给显影液后,马上使基板W短时间内,例如仅1秒,进行以高速例如2000rpm~3000rpm的旋转速度旋转,然后,再切换为低速例如300rpm~500rpm的旋转速度。此外,在使基板W旋转的期间使杯16上升。
停止向基板W上供给显影液,完成显影工序后,通过从显影工序继续使基板W旋转,基板W表面上的显影液因离心力而被飞散除去。因此,残留在基板W表面的抗蚀膜上的显影液变少或抗蚀膜上不再存在显影液。进一步继续使基板W旋转的同时,使纯水喷出喷嘴34转动,并从纯水喷出喷嘴34顶端的喷出口向基板W中心部正上方的位置移动。而且,使基板W旋转的同时,从纯水喷出喷嘴34顶端的喷出口向基板W的中心部喷出供给纯水。该清洗处理中,使基板W以例如1000rpm的旋转速度旋转的同时,进行10秒~15秒左右。此时,也可这样,清洗处理开始后,立刻使基板W以高速旋转仅一瞬间,然后减速。由此,可促进来自抗蚀膜中杂质的流出。当清洗工序一完成,就停止向基板W上供给纯水,并使纯水喷出喷嘴34返回到图2中实线所示的初始待机位置,将基板W的旋转速度切换为高速以旋转式干燥的方式对基板W进行干燥处理。此时,使杯16上升。基板W的干燥处理完成后,则将基板W从旋转卡盘10上取下并从装置内取出。
如上所述,残留在基板W表面的抗蚀膜上的显影液变少或抗蚀膜上不再存在显影液,在该状态下,因向基板W表面的抗蚀膜上供给纯水进行清洗处理,所以抗蚀膜上的显影液迅速置换为纯水。因此,显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的时间和区域变得非常小,或者,在开始清洗处理的时间点抗蚀膜上没有显影液,这样,则显影液在基板表面内不同位置产生浓度差的问题不会发生。其结果是,因抗蚀膜上残留有显影液而在抗蚀膜表面上产生污垢状缺陷这样的问题得到防止。
另一方面,即使基板W表面的抗蚀膜上残留的显影液变少,也会因为抗蚀膜上存在显影液,所以直到向抗蚀膜上供给纯水进行清洗处理为止,显影反应依然会进行,此外,即使抗蚀膜上不存在显影液,只要抗蚀膜内部存在显影液,直到进行清洗处理为止显影反应依然会进行。因此,在显影工序后使基板旋转的期间,显影反应也依然进行,因此,即使不像现有技术那样继续向抗蚀膜上供给显影液,也可通过调整向清洗工序移交的时间,对抗蚀膜的图案线宽进行控制。
图5是表示改变基板的旋转时间的情况下的缺陷数的变化的图形,该旋转时间为从在显影工序后继续使基板旋转来除去显影液时开始到进行清洗工序为止的时间。试验条件如下,显影处理时基板的旋转速度:300rpm~500rpm;显影处理后基板的旋转速度:300rpm~500rpm;清洗液(纯水)的喷出时间:10秒;清洗处理时基板的旋转速度:1000rpm;旋转式干燥进行的基板的干燥时间:10秒;干燥处理时基板的旋转速度:4000rpm。由图5所示的结果可知,显影处理后,未使基板旋转来除去显影液就进行清洗处理时,缺陷数为数万个,与此相对,显影处理后使基板旋转60秒~120秒时,缺陷数骤减(350个~660个)。此外,显影处理后使基板旋转的时间过长时,与仅以适当时间旋转基板时相比,反而缺陷数增多。
此外,上述实施方式中,在显影工序中,是使显影液喷出喷嘴20顶端的喷出口向基板W中心部正上方的位置移动然后静止,并从显影液喷出喷嘴20顶端的喷出口向基板W的中心部喷出供给显影液,但也可在从显影液喷出喷嘴20的喷出口向基板W的表面上喷出显影液的同时,使显影液喷出喷嘴20从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W周缘相向的位置进行扫描。通过进行这样的处理操作,显影液的膜厚从基板W的中心部向周缘部逐渐变薄。因此,可缩短显影工序后使基板W旋转而从基板W表面上除去显影液的时间,还可将从显影工序到干燥工序的一系列处理所需要的时间缩短。此外,还可在从显影液喷出喷嘴20的喷出口向基板W的表面上喷出显影液的同时,使显影液喷出喷嘴20从其喷出口与基板W的周缘相向的位置到与基板W中心相向的位置扫描后,再从与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的最初位置进行扫描,同样,还可在从显影液喷出喷嘴20的喷出口向基板W的表面上喷出显影液的同时,使显影液喷出喷嘴20从其喷出口与基板W的周缘相向的位置通过与基板W的中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描。此外,对于基板的旋转速度,可在各工序中改变,也可在1个工序中改变。
接下来,图3和图4表示为实施该发明的基板的显影处理方法而使用的显影处理装置的其它结构的例子,图3是表示显影处理装置的概要构成的纵剖面图,图4是其平面图。在图3和图4中,以与图1和图2中使用的符号相同的符号标记的结构要素·部件,具有与图1和图2中说明的上述结构要素·部件相同的功能和动作,因此省略对其进行说明。
该显影处理装置在杯16的附近设置有显影液喷出喷嘴52以及纯水喷出喷嘴54(图3中未图示),该显影液喷出喷嘴52由从顶端的喷出口向基板W上喷出显影液的直线型喷嘴构成,该纯水喷出喷嘴54从顶端的喷出口向基板W上喷出清洗液例如纯水。显影液喷出喷嘴52通过显影液供给管56,流通连接到显影液供给源,显影液供给管56上安装有泵58、过滤器60、以及开闭控制阀62。此外,纯水喷出喷嘴54,虽未图示,但其通过纯水供给管,流通连接到纯水供给源上,纯水供给管上安装有泵、过滤器、以及开闭控制阀(参照图1)。显影液喷出喷嘴52以及纯水喷出喷嘴54以可在水平面内转动的方式保持在共同的喷嘴保持部64上,并通过旋转驱动机构66使其在水平面内旋转。此外,显影液喷出喷嘴52,从顶端的喷出口向基板W的表面喷出显影液的同时,如图4中箭头c所示,从喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描。此外,显影液喷出喷嘴52和纯水喷出喷嘴54,如双点划线所示,从杯16向外侧离开返回待机位置。
此外,杯16的附近配设有从顶端的喷出口向基板W上喷出干燥用气体例如氮气的气体喷出喷嘴68。气体喷出喷嘴68通过气体供给管70,流通连接到氮气供给源,气体供给管70上安装有开闭控制阀72。气体喷出喷嘴68以可在水平面内转动的方式保持在喷嘴保持部74上,并通过旋转驱动机构76使其在水平面内转动。此外,气体喷出喷嘴68,在从顶端的喷出口向基板W的表面喷出氮气的同时,如图4中箭头d所示,从喷出口与基板W的中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描。此外,气体喷出喷嘴68,在如双点划线所示的从杯16向外侧离开的待机位置和实线所示的喷出口配置在基板W中心部正上方的位置之间往复移动。此外,该显影处理装置具有控制装置78,其分别控制各开闭控制阀62、72的开闭动作,此外,还分别控制显影液喷出喷嘴52和纯水喷出喷嘴54的旋转驱动机构66以及气体喷出喷嘴68的旋转驱动机构76,进一步控制旋转电动机14的驱动器48,从而调节旋转电动机14的转数以调节基板W的旋转速度。
接下来,对图3和图4所示的显影处理装置的处理动作的1例进行说明。
当表面形成有曝光后的抗蚀膜的基板W保持在旋转卡盘10上时,使显影液喷出喷嘴52(以及纯水喷出喷嘴54)转动,并使显影液喷出喷嘴52顶端的喷出口向基板W的中心部正上方位置移动。而且,以低速例如500rpm~1000rpm的旋转速度使基板W旋转,并从显影液喷出喷嘴52顶端的喷出口将显影液向基板W的表面上喷出的同时,使显影液喷出喷嘴52从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描。而且,当显影液喷出喷嘴52的喷出口到达与基板W的周缘相向的位置时,则停止向基板W上供给显影液,显影液喷出喷嘴52(以及纯水喷出喷嘴54)转动返回到图4中双点划线所示的初始待机位置。
另一方面,停止向基板W上供给显影液后,也和图1和图2中所示的上述装置一样继续使基板W旋转。通过该动作,基板W表面上的显影液因离心力而被飞散除去。此外,使气体喷出喷嘴68转动,并使气体喷出喷嘴68的喷出口向基板W中心部正上方的位置移动。此外,在从气体喷出喷嘴68的喷出口将氮气向基板W上喷出的同时,使气体喷出喷嘴68从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描。这样,从气体喷出喷嘴68的喷出口将氮气向基板W的表面上喷出的同时,使气体喷出喷嘴68从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描,这样,抗蚀膜上显影液的膜厚从基板W的中心部向周缘部逐渐变薄。因此,从抗蚀膜上除去显影液的时间变得更短。此外,当气体喷出喷嘴68的喷出口到达与基板W的周缘相向的位置时,则停止从气体喷出喷嘴68向基板W上供给氮气,并使气体喷出喷嘴68转动返回到图4中双点划线所示的初始待机位置。
继续使基板W旋转的同时,例如以1000rpm的旋转速度使基板W旋转的同时,使纯水喷出喷嘴54(以及显影液喷出喷嘴52)转动,并使纯水喷出喷嘴54顶端的喷出口向基板W的中心部正上方位置移动,从纯水喷出喷嘴54顶端的喷出口向基板W的中心部喷出供给纯水。清洗工序完成后,则停止向基板W上供给纯水,纯水喷出喷嘴54(以及显影液喷出喷嘴52)转动返回到图4中双点划线所示的初始待机位置,将基板W的旋转速度切换为高速,以旋转式干燥的方式干燥处理基板W。此时,使杯16上升。基板W的干燥处理完成后,从旋转卡盘10上取下基板W并从装置内取出。
图3和图4所示的显影处理装置中,基板W表面的抗蚀膜上残留的显影液也变少或者抗蚀膜上也不存在显影液,在该状态下,向基板表面的抗蚀膜上供给纯水进行清洗处理,所以与图1和图2中所示的装置一样,因在抗蚀膜上残留显影液而在抗蚀膜上产生污垢状的缺陷这样的问题得到防止。此外,即使不再继续向抗蚀膜上供给显影液,也可通过调整向清洗工序过渡的时间来控制抗蚀膜的图案线宽。此外,图3和图4所示的显影处理装置中,可进一步缩短显影处理后使基板旋转而从抗蚀膜上除去显影液的时间,所以总处理能力得到提高。
此外,在上述实施方式中,是在显影工序中,在从显影液喷出喷嘴52的喷出口向基板W的表面上喷出显影液的同时,使显影液喷出喷嘴52从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W的周缘相向的位置进行扫描,但也可使显影液喷出喷嘴52顶端的喷出口向基板W中心部正上方的位置移动然后静止,并从显影液喷出喷嘴52顶端的喷出口向基板W的中心部喷出供给显影液。此外,在从气体喷出喷嘴68的喷出口向基板W的表面上喷出氮气的同时,使气体喷出喷嘴68从其喷出口与基板W中心相向的位置到与基板W周缘相向的位置进行扫描,但也可使气体喷出喷嘴68的喷出口向基板W中心部正上方的位置移动然后静止,并从气体喷出喷嘴68的喷出口向基板W中心部仅喷出氮气一瞬间或连续喷出。此外,对于从气体喷出喷嘴68开始向基板W表面上喷出氮气的时刻,也可在显影液喷出喷嘴52的喷出口到达与基板W周缘相向的位置而停止向基板W上供给显影液之前。此外,显影液喷出喷嘴52和气体喷出喷嘴68的扫描速度可以是固定的,也可是可变的,例如,使显影液喷出喷嘴52的速度在从基板的中心位置移动到周缘位置的过程中渐渐降低或者阶段性降低。
Claims (8)
1.一种基板的显影处理方法,其包括,
显影工序,该显影工序在使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转的同时,向形成于基板表面上的曝光后的抗蚀膜上供给显影液以对抗蚀膜进行显影处理;
清洗工序,该清洗工序在使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转的同时,向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上供给清洗液以进行清洗处理;及
干燥工序,该干燥工序使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转,使形成于基板表面上的清洗处理后的抗蚀膜干燥,其特征在于,
在上述显影工序后,具有继续使基板以水平姿势绕铅直轴周围旋转,通过离心力使基板表面上的显影液飞散而除去的显影液除去工序,在该显影液除去工序后进行上述清洗工序。
2.如权利要求1所述的基板的显影处理方法,其特征在于,在上述显影工序中,使显影液的供给位置从基板的中心部到周缘部进行扫描。
3.如权利要求1或2所述的基板的显影处理方法,其特征在于,在上述显影液除去工序中,向旋转的基板的中心部供给干燥用气体。
4.如权利要求1或2所述的基板的显影处理方法,其特征在于,在上述显影液除去工序中,向旋转的基板的中心部供给干燥用气体,使干燥用气体的供给位置从基板的中心部到周缘部进行扫描。
5.一种基板的显影处理装置,其具有,
基板保持装置,该基板保持装置将基板保持在水平姿势;
基板旋转装置,该基板旋转装置使通过该基板保持装置保持的基板绕铅直轴周围旋转;
显影液喷出喷嘴,该显影液喷出喷嘴向曝光后的抗蚀膜上喷出显影液,该曝光后的抗蚀膜形成于通过上述基板保持装置保持的基板的表面上;
清洗液喷出喷嘴,该清洗液喷出喷嘴向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出清洗液,其特征在于,
具有分别控制上述基板旋转装置、上述显影液喷出喷嘴、以及上述清洗液喷出喷嘴的控制装置,从而达到:通过上述基板旋转装置使基板旋转的同时,从上述显影液喷出喷嘴向形成于基板表面上的曝光后的抗蚀膜上喷出显影液以对抗蚀膜进行显影处理,其后,继续使基板旋转,通过离心力使基板表面上的显影液飞散而除去,接下来,从上述清洗液喷出喷嘴向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出清洗液进行清洗处理。
6.如权利要求5所述的基板的显影处理装置,其特征在于,上述显影液喷出喷嘴,在从其喷出口向基板表面上喷出显影液的同时,从喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描。
7.如权利要求5或6所述的基板的显影处理装置,其特征在于,还具有向形成于基板表面上的显影处理后的抗蚀膜上喷出干燥用气体的气体喷出喷嘴。
8.如权利要求7所述的基板的显影处理装置,其特征在于,上述气体喷出喷嘴,在从其喷出口向基板表面上喷出干燥用气体的同时,从其喷出口与基板中心相向的位置到与基板周缘相向的位置进行扫描。
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