CN105404103A - 显影方法和显影装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在对曝光后的基板进行显影处理时，提高基板的面内的抗蚀剂图案的线宽的均匀性。进行显影处理，包括以下步骤：使用具有显影液的排出口和形成得比上述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴，在上述基板的中央部使上述接触部与基板的表面相对的步骤；接着，从上述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，从上述接触部看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和像这样维持显影液溢出的状态，一边从上述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而将上述积液扩展到基板的整个面的步骤。

Description

显影方法和显影装置

技术领域

本发明涉及对曝光后的基板供给显影液进行显影的显影方法、显影装置和存储有上述显影装置所使用的计算机程序的存储介质。

背景技术

在半导体装置的制造中的光刻步骤中，形成抗蚀剂膜，对按照规定的图案被曝光的作为基板的半导体晶片(以下记载为晶片)供给显影液，形成抗蚀剂图案。例如如专利文献1所述，一边使晶片旋转一边从喷嘴供给显影液，使被供给显影液的位置在晶片的半径上移动，由此进行显影处理。该方法中，通过显影液的供给位置的移动和离心力的作用，在基板上形成显影液的液膜，构成该液膜的显影液流动。

被供给到晶片的显影液由于离心力一边扩展一边在抗蚀剂膜表面流动，在像这样流动的期间，显影液与抗蚀剂反应，其浓度发生变化，因此在显影液的液体流动方向上，抗蚀剂膜与显影液的反应情况有可能不同。担心其结果导致面内的1个曝光区域(射域，shot)内的图案的线宽即CD(CriticalDimension：图形线宽)变化，CD的均匀性(CDU：CriticalDimensionUniformity：临界尺寸均匀性)劣化。

于是，研究使用如下方法，即，在使晶片旋转的状态下，通过使包含与形成于晶片的显影液的积液接触的接触部的显影液喷嘴从该晶片的中央部上向周缘部上移动，使积液在晶片的表面扩展。根据该方法，显影液因晶片的旋转和接触部的移动而流动，在被搅拌的状态下扩展。因此，晶片的表面上的显影液的浓度的均匀性得到提高，结果能够改善CD的均匀性。

但是，即使使用该方法也确认到与其它区域相比CD的大小不同的区域(为方便起见，记载为CD变化区域)有时在晶片的表面形成为涡旋状。上述涡旋状的CD变化区域沿着显影液喷嘴在晶片表面上的移动轨迹形成，可以认为是由该显影液喷嘴的移动引起，正在研究这种CD偏差的改善。专利文献2记载了使配置在基板的中央部上的喷嘴的下端与从该喷嘴供给的处理液接触，使基板旋转而在该基板形成液膜的技术，但不能解决上述的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4893799号公报

专利文献2：日本特开2012-74589号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在对曝光后的基板进行显影处理时，能够提高基板的面内的抗蚀剂图案的线宽的均匀性的技术。

解决技术问题的技术方案

本发明的显影方法的特征在于，包括：

将曝光后的基板水平地保持于可旋转的基板保持部的步骤；

接着，使用具有显影液的排出口和形成得比上述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴，在上述基板的中央部使上述接触部与基板的表面相对的步骤；

接着，从上述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从上述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和

维持显影液溢出到比上述接触部靠外侧的位置的状态，一边从上述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面的步骤。

本发明的显影装置的特征在于，包括：

将曝光后的基板水平地保持的基板保持部；

使上述基板保持部旋转的旋转机构；

具有显影液的排出口和形成得比上述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴；

使上述显影液喷嘴在保持于上述基板保持部的基板上从该基板的中央部向周缘部移动的移动机构；和

控制部，其输出控制信号，使得执行以下步骤：在上述基板的中央部使上述接触部与基板的表面相对的步骤；接着，从上述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从上述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和维持显影液溢出到比上述接触部靠外侧的位置的状态，一边从上述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面的步骤。

本发明的存储介质是存储有对曝光后的基板进行显影的显影装置所使用的计算机程序的存储介质，该存储介质的特征在于：

上述计算机程序实施上述的显影方法。

发明效果

根据本发明，从显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，从上述接触部看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液。然后，像这样维持显影液溢出的状态，一边从上述排出口向旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴向基板的周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面。由此，能够在显影液喷嘴的行进方向上，缓和接触部的边缘处的显影的推进度的差，并且能够抑制积液在基板的周向上不均匀地扩展，因此能够在基板的面内均匀性高地进行显影处理，能够提高抗蚀剂图案的线宽的均匀性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的显影装置的立体图。

图2是上述显影装置的纵剖侧视图。

图3是设置在上述显影装置中的显影液喷嘴的纵剖侧视图。

图4是上述显影装置的比较例的处理的说明图。

图5是上述显影装置的比较例的处理的说明图。

图6是上述显影装置的比较例的处理的说明图。

图7是上述显影装置的处理时的显影液喷嘴的侧视图。

图8是上述处理时的显影液喷嘴和积液的侧视图。

图9是上述处理时的显影液喷嘴和积液的侧视图。

图10是上述处理时的晶片的俯视图。

图11是上述处理时的晶片的俯视图。

图12是上述处理时的晶片的俯视图。

图13是表示第一实施方式的第一变形例的喷嘴的结构的俯视图。

图14是表示第一实施方式的第一变形例的另一喷嘴的结构的俯视图。

图15是第二变形例的喷嘴的仰视侧立体图。

图16是使用了上述第二变形例的喷嘴的处理的说明图。

图17是使用了上述第二变形例的喷嘴的处理的说明图。

图18是使用了第三变形例的喷嘴的处理的说明图。

图19是构成本发明的第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。

图20是构成上述第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。

图21是构成上述第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。

图22是由上述各显影液喷嘴处理的晶片的俯视图。

图23是由上述各显影液喷嘴处理的晶片的俯视图。

图24是由上述各显影液喷嘴处理的晶片的俯视图。

图25是表示显影液喷嘴的另一个例子的纵剖侧视图。

图26是表示显影液喷嘴的另一个例子的立体图。

图27是表示显影液喷嘴的另一个例子的立体图。

图28是上述显影液喷嘴的纵剖侧视图。

图29是表示显影液喷嘴的另一个例子的仰视图。

附图标记说明

W晶片

1显影装置

11旋转卡盘

3显影液喷嘴

30积液

31排出口

32接触部

42移动机构

100控制部

具体实施方式

(第一实施方式)

参照图1、图2对本发明的第一实施方式的显影装置1进行说明。图1是表示显影装置1的概略结构的立体图，图2是显影装置1的纵剖侧视图。显影装置1是对由未图示的输送机构输送的晶片W进行显影处理的装置，在上述晶片W的表面涂敷例如负型抗蚀剂，按照规定的图案曝光。显影装置1具有：作为基板保持部的旋转卡盘11；容纳液体用的杯体2；显影液喷嘴3；和清洗液喷嘴51。旋转卡盘11是吸附晶片W的背面中央部将晶片W水平地保持的卡盘，构成为通过旋转机构13经旋转轴12绕着铅垂轴旋转自如。

上述杯体2设置成包围由旋转卡盘11保持的晶片W。在图2中，21是构成杯体2的上杯，为大致圆筒状，上部侧向内侧倾斜。上杯21构成为通过升降机构22在与旋转卡盘11之间进行晶片W的交接时的交接位置(图2中用实线表示的位置)和进行显影处理时的处理位置(图2中用虚线表示的位置)之间升降自如。处理位置的上杯21包围晶片W的侧周，承接从晶片W飞散来的显影液和清洗液而将它们向后述的设置在上杯21的下方的贮液部25引导。

此外，杯体2具有圆形板23，该圆形板23设置在由旋转卡盘11保持的晶片W的下方侧。在该圆形板23的外侧，纵截面形状为山形的引导部件24设置成环状。上述引导部件24构成为将从晶片W洒落的显影液和清洗液向设置于圆形板23的外侧的贮液部25引导。贮液部25构成为环状的凹部，经排液管26与未图示的废液部连接。图2中，14是为了在旋转卡盘11与未图示的基板输送机构之间进行晶片W的交接而贯通上述圆形板23设置的销，设置有3根(在各图中为了方便仅表示2根)。销14构成为通过升降机构15升降自如。

接着，关于显影液喷嘴3，还参照作为纵剖侧视图的图3进行说明。显影液喷嘴3构成为垂直的圆柱状，包括：用于排出显影液而在晶片W的表面形成积液的排出口31；和形成得比晶片W的表面小的圆形的接触部32。接触部32构成显影液喷嘴3的底部。显影液喷嘴3具有沿着其中心轴形成的流路33，该流路33的下端构成为上述排出口31。因此，该排出口31在上述接触部32的中心部开口。

上述接触部32设置成与载置于旋转卡盘11的晶片W的表面相对。在晶片W的直径为例如300mm的情况下，接触部32的直径d1为例如30mm～200mm，在该例子中设定为100mm。作为显影液喷嘴3的材质，例如使用树脂，使得通过表面张力如后所述能够搅拌显影液。作为该树脂，使用例如PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等。

显影液喷嘴3的上表面借助支承部件35固定于臂41的前端，臂41的基端侧如图1所示与移动机构42连接。该移动机构42构成为沿着水平地延伸的导轨43移动。此外，移动机构42通过未图示的升降机构升降自如地支承臂41。在杯体2的外侧设置有用于使显影液喷嘴3待机的矩形的杯状的待机部44。通过移动机构42，显影液喷嘴3构成为相对于由旋转卡盘11保持的晶片W，在接触部32与晶片W相对并且向晶片W供给显影液的处理位置与待机部44内的待机位置之间移动自如。图3表示位于上述处理位置的显影液喷嘴3。该处理位置的显影液喷嘴3的接触部32与晶片W表面的距离h1为例如0.5mm～2mm。

显影液供给管36的一端与上述显影液喷嘴3的流路33的上游端连接。显影液供给管36的另一端与显影液的供给源37连接。供给源37具有泵、阀等，按照来自后述的控制部100的控制信号向显影液喷嘴3供给显影液。在该实施方式中，从供给源37供给的显影液为负型抗蚀剂的显影液，在晶片W形成有正型的抗蚀剂膜的情况下，供给源37构成为供给正型抗蚀剂的显影液。

接着，对清洗液喷嘴51进行说明。清洗液喷嘴51向铅垂下方供给清洗液，与清洗液的供给源52连接。该供给源52分别具有泵、阀等，按照来自控制部100的控制信号向清洗液喷嘴51供给清洗液。清洗液喷嘴51设置于臂53的前端侧，上述臂53的基端侧如图1所示由移动机构54支承。通过移动机构54，臂53构成为升降自如。上述移动机构54构成为沿着与上述的导轨43并行地延伸的导轨55移动自如。在杯体2的外侧设置有用于使清洗液喷嘴51待机的矩形的杯状的待机部56，通过上述移动机构54，清洗液喷嘴51构成为在由旋转卡盘11保持的晶片W上的清洗液的供给位置与待机部56内的待机位置之间移动自如。

在显影装置1设置有由计算机构成的控制部100，该控制部100具有未图示的程序存储部。在程序存储部存储以在后述的作用中说明的进行显影处理和清洗处理的方式编排有指令的程序。通过该程序由控制部100读取，控制部100向显影装置1的各部输出控制信号。由此，控制由移动机构42进行的显影液喷嘴3的移动、由移动机构54进行的清洗液喷嘴51的移动、由显影液的供给源37进行的显影液的供给、由清洗液的供给源52进行的清洗液的供给、由旋转卡盘11进行的晶片W的旋转、销14的升降等的各动作。作为其结果，能够如后述方式对晶片W进行显影处理和清洗处理。该程序以存储在例如硬盘、光盘、磁光盘或存储卡等存储介质中的状态存储于程序存储部。

当说明由显影装置1进行的显影处理的概略时，使显影液喷嘴3的接触部32接近晶片W的表面的中央部，位于图3中说明的处理位置。在使晶片W旋转的状态下从排出口31向该晶片W供给显影液而形成与晶片W的表面和接触部32接触的积液30。然后，一边从排出口31持续排出显影液一边使喷嘴3向晶片W的周缘部水平地移动，由此使积液30扩展到晶片W的整个面。

在此，为了清楚地对本发明的显影装置进行说明，首先，参照图4～图6对按照上述的概略执行的比较例的显影处理进行说明。另外，图中的箭头表示晶片W的旋转方向。首先，如上所述在旋转的晶片W的中央部形成积液30。然后，如图4所示，当积液30的大小变得与显影液喷嘴3的接触部32的大小相等时，显影液喷嘴3开始水平移动。即，接触部32的移动方向上的边缘与该移动方向上的积液30的边缘重叠，为了说明方便，令该重叠的位置为点P1。

图5示出在维持接触部32的移动方向的边缘与该移动方向的积液30的边缘重叠的状态的情况下、即维持点P1接续形成的情况下，接触部32移动的状况。积液30与接触部32的移动对应地成为周缘的一部分缺欠的圆地扩展。将该圆的缺欠区域在图5中表示为显影液的未涂区域R1，该未涂区域R1由于晶片W的旋转与接触部32的移动而产生，相对于该接触部32的位置，形成在晶片W的旋转方向上游侧。即，形成未涂区域R1的位置与显影液喷嘴3的位置一起在晶片W上涡旋状移动。当接触部32进一步移动时，通过构成积液30的显影液逐渐扩展浸润晶片W，未涂区域R1逐渐消失，积液30成为圆形。以后，伴随接触部32的移动，积液30向晶片W表面的周缘部扩展(图6)。

在接触部32的移动方向上，在上述点P1的后方侧，通过晶片W的旋转和作用于积液30与接触部32之间的表面张力，显影液得到搅拌，显影有效进行。但是，在上述移动方向上，在点P1的前方侧，显影完全不进行，以点P1为界显影的进度产生较大差异。如果在接触部32从晶片W的中央部向周缘部移动的期间持续形成点P1，因晶片W的旋转和显影液喷嘴3的移动，该点P1在晶片W表面的表面涡旋状移动，因此如在背景技术栏中说明的那样，成为形成涡旋状的CD变化区域的原因之一。

此外，至接触部32到达晶片W的周缘部上为止，形成上述的未涂区域R1，如上所述，未涂区域R1的形成位置以在晶片W表面上涡旋状移动的方式移动。因此，可以认为形成该未涂区域R1也是晶片W的周缘部的内侧形成上述CD变化区域的原因之一。

在该显影装置1中，在按照上述显影处理的概略的基础上，以不形成上述的点P1和未涂区域R1的方式形成积液30，进行显影处理。参照示出了显影液喷嘴3和晶片W的侧面的图7～图9以及示出了晶片W的表面的图10～图12说明该显影处理和接着显影处理进行的清洗处理。

当晶片W由输送机构输送到显影装置1，被移交到旋转卡盘11而水平地保持时，显影液喷嘴3从待机部44的待机位置向晶片W的中央部上移动。然后，显影液喷嘴3以其接触部32接近晶片W并与晶片W相对的方式向图3中说明的处理位置下降，并且晶片W在俯视观看时顺时针旋转，例如以10rpm旋转(图7)。

接着，从排出口31向晶片W排出显影液，形成与该接触部32接触的状态的积液30。接触部32的下方整体被显影液填满后也持续供给显影液，积液30的外缘与接触部32的外缘相比溢出到外侧(图8、图10)。接着，维持持续供给显影液的状态，显影液喷嘴3向晶片W的周缘部上沿着晶片W的径向以例如10mm/秒水平地移动。该径向的移动速度例如为接触部32通过晶片W的整个表面，在该整个表面进行显影液的搅拌的速度。通过这样的排出显影液的状态下的显影液喷嘴3的移动，积液30以与上述显影液喷嘴3的接触部32接触的状态向晶片W的周缘部扩展。

在接触部32的下方，在所形成的积液30与显影液喷嘴3的上述接触部32之间作用有表面张力，这些积液30和上述接触部32相互拉拽。当一边使晶片W旋转显影液喷嘴3一边移动时，在显影液喷嘴3的下方，显影液得到搅拌，显影液的浓度的均匀性变高。此外，在晶片W的面内，对于显影液喷嘴3的接触部32的下方区域，如上述方式显影液的浓度的均匀性变高，因此抗蚀剂与显影液的反应均匀性高地进行。即，抗蚀剂图案的CD的均匀性变高。

在显影液喷嘴3的水平移动中，积液30的外缘维持与接触部32的外缘相比溢出到外侧的状态(图9、图11)。即，在俯视观看时，显影液喷嘴3在积液30的内侧移动，接触部32的移动方向上的边缘的前方为已经供给有显影液的状态。因此，不形成作为图4～图6的比较例来进行说明的接触部32的移动方向的边缘与积液30的边缘重叠的点P1。此外，像这样，在接触部32的移动方向上，被供给到接触部32的前方侧的显影液由于晶片W的旋转而向在晶片W上移动的接触部32的旋转方向上游侧移动，因此防止如比较例中说明的那样形成未涂区域R1。即，积液30圆形地在晶片W上扩展。

在显影液喷嘴3持续移动，晶片W的整个表面被积液30覆盖后，当显影液喷嘴3位于晶片W的周缘部上时，该显影液喷嘴3的水平移动停止(图12)。在晶片W旋转，接触部32通过该周缘部上，晶片的整个表面的显影液的搅拌结束后，晶片W的旋转和来自显影液喷嘴3的显影液的排出停止，显影液喷嘴3返回待机部44的待机位置。接着，晶片W成为静止状态规定的时间，通过静止后的积液30，在晶片W的整个表面，抗蚀剂膜与显影液的反应进一步推进。另外，晶片W的整个表面(整个面)是指抗蚀剂图案的整个形成区域。因此，在周缘部没有形成上述抗蚀剂图案的形成区域的晶片W，该周缘部也可以不被积液30覆盖。

当抗蚀剂膜与显影液的反应在晶片W的整个表面充分推进时，清洗液喷嘴51从待机部56的待机位置向晶片W的中心部上移动。然后，对该中心部排出清洗液，并且晶片W以规定的转速旋转，开始晶片W表面的清洗处理。上述清洗液由于离心力而向晶片W的周缘部扩展，显影液的积液30被从晶片W除去。然后，清洗液的供给停止，另一方面，晶片W的旋转继续，清洗液被从晶片W甩下，晶片W得到干燥。然后，晶片W的旋转停止，该晶片W被交接到未图示的基板输送机构，从显影装置1搬出。

根据该显影装置1的显影处理，从显影液喷嘴3的排出口31向构成该显影液喷嘴的接触部32与晶片W的表面之间的间隙排出显影液，在该间隙填满显影液，并且从上述接触部32看时使显影液溢出到比该接触部32的外缘靠外侧的位置而形成积液。然后，像这样维持显影液溢出的状态，一边从上述排出口31向正在旋转的晶片W排出显影液，一边使上述显影液喷嘴3向晶片W的周缘部移动，使上述积液30扩展到晶片W的整个面。由此，在使积液30扩展到晶片W的整个面时，能够防止作为比较例来进行说明的产生在接触部32的移动方向上显影的推进度大幅不同的点P1和点P1在晶片W表面上的涡旋状的移动。进一步，能够防止比较例中说明的未涂区域R1的形成和该未涂区域R1在晶片W表面上的涡旋状的移动。作为结果，能够提高晶片W表面内的显影处理的均匀性，能够防止与其它区域相比抗蚀剂图案的CD的大小差异较大的区域(CD变化区域)在晶片的表面上呈涡旋状形成。在进行评价试验后，确认到通过进行该第一实施方式中说明的显影处理，涡旋状的CD变化区域的形成得到抑制。

但是，在晶片W的中央部形成与显影液喷嘴3的接触部32接触并且其外缘溢出到比该接触部32的外缘靠外侧的位置的积液30时，不限定于如上所述进行。在接触部32与晶片W的中央部上的图3中说明的处理位置相比位于上方的状态下开始显影液的排出，在晶片W的中央部形成积液30。接着，使接触部32下降到上述处理位置，与上述积液30接触，如上方式积液30的外缘为溢出到比接触部32的外缘靠外侧的位置的状态。在接触部32的下降中，显影液的排出既可以停止，也可以继续。

(第一实施方式的第一变形例)

接着，参照图13说明第一实施方式的第一变形例。在该第一变形例中，代替显影液喷嘴3，使用仅形状与显影液喷嘴3不同的显影液喷嘴5进行显影处理。显影液喷嘴5构成为俯视观看时椭圆形，因此接触部32也构成为椭圆形。在椭圆形的接触部32的中心，排出口31开口。该显影液喷嘴5在显影处理中沿着椭圆的短轴方向水平地移动。即，当俯视显影液喷嘴5时，行进方向的外缘呈向行进方向凸起的曲线，与上述行进方向的外缘相连的左右的各外缘呈曲率比上述行进方向的外缘所形成的曲线的曲率大的曲线。

在使用该显影液喷嘴5的情况下，也与第一实施方式同样地进行处理。即，显影液喷嘴5配置在旋转的晶片W的中央部上，向该晶片W的中央部供给显影液，以其外缘溢出到比接触部32的外缘靠外侧的位置的方式形成积液30。然后，以维持上述溢出的方式，显影液喷嘴5向晶片W的周缘部上水平移动。此时，由于显影液喷嘴5构成为与上述行进方向的外缘相连的左右的各外缘形成曲率比上述行进方向的外缘所形成的曲线的曲率大的曲率的曲线，所以晶片W的旋转方向上比较广的范围被接触部32覆盖。接触部32的下方被供给显影液，因此在显影液喷嘴5的水平移动中，在晶片W的旋转方向上的广范围被供给显影液。因此，在该显影液喷嘴5的移动中，能够进一步可靠地防止比较例中说明的未涂区域R1的产生。

在显影液喷嘴中，如上所述与行进方向的外缘相连的左右的各外缘不限定于构成为曲线，也可以构成为具有角部。作为具有该角部的例子，在图14中示出在俯视观看时构成为月牙状的显影液喷嘴59。该显影液喷嘴59的水平移动方向是形成月牙的外形的圆弧的突出方向。使用这样的显影液喷嘴59也能够得到与使用显影液喷嘴5的情况同样的效果。此外，除了像这样俯视观看时呈椭圆形、月牙状地构成显影液喷嘴之外，将显影液喷嘴形成为俯视观看时扇形，也能够防止未涂区域R1的产生。

(第一实施方式的第二变形例)

接着，对第一实施方式的第二变形例进行说明。图15是在该第二变形例中使用的显影液喷嘴3的立体图，图16、图17是表示使用该显影液喷嘴3进行的显影处理的说明图。在显影液喷嘴3，从显影液喷嘴3的接触部32的侧方，板状的扩散部件61水平地伸出，该扩散部件61的下表面位于例如与接触部32相同的高度。此外，扩散部件61设置在显影液喷嘴3的行进方向，在俯视观看时以向晶片W的旋转方向上游侧描绘圆弧的方式伸出。

对使用了这样的显影液喷嘴3的显影处理进行说明如下，如第一实施方式中说明的那样，在晶片W的中央部上配置有显影液喷嘴3，以溢出到比接触部32的外缘靠外侧的位置的方式形成积液30时，该积液30与扩散部件61接触(图16)。然后，在排出显影液的状态下显影液喷嘴3向晶片W的周缘部上移动时，通过该移动，扩散部件61也向晶片W的周缘部上移动。

在该扩散部件61的移动过程中，与该扩散部件61接触的显影液，由于与该扩散部件61之间作用的表面张力，受到向扩散部件61的移动方向去的力，以被扩散部件61拉拽的方式向晶片W的周缘部扩散(图17)。通过像这样显影液扩散，能够更加可靠地防止上述的未涂区域R1的产生。此处，参照图17对扩散部件61的配置进一步详细地进行说明如下，为了获得防止这样的未涂区域R1的产生的效果，设置成在俯视观看时相对于包含接触部32的中心Q和晶片W的旋转中心P的直线L，前端部伸出到晶片W的旋转方向上游侧。但是，作为扩散部件61，不限定于设置在显影液喷嘴3，也可以为与使显影液喷嘴3移动的移动机构42分开设置的移动机构连接的结构，通过该移动机构与显影液喷嘴3的移动并行地移动。

(第一实施方式的第三变形例)

图18中示出显影装置1的又一个变形例。在该例子中，在臂41设置有供给作为不活泼气体的N₂(氮)气体的气体喷嘴62。该气体喷嘴62向着显影液喷嘴3的行进方向向斜下方排出N₂气体。当对设置有该气体喷嘴62的情况下的显影处理进行说明时，像上述那样在晶片W的中央部上以其外缘位于接触部32的外缘的外侧的方式形成积液30。然后，开始从气体喷嘴62排出N₂气体，积液30的周缘部被该N₂气体向晶片W的外侧推压扩展。然后，使臂41移动，使排出N₂气体的状态的气体喷嘴62和排出显影液的状态的显影液喷嘴3向晶片W的周缘部移动。通过像这样在移动中排出N₂气体，积液30的边缘部被向显影液喷嘴3的行进方向推压扩展，能够更加可靠地抑制在显影液喷嘴3的行进方向上积液的边缘与显影液喷嘴3的边缘重叠。

(第二实施方式)

接着，参照图19以与第一实施方式的显影装置1的不同点为中心说明第二实施方式的显影装置。在该显影装置中，臂41设置有显影液喷嘴3和作为辅助喷嘴的显影液喷嘴71，显影液喷嘴71能够与显影液喷嘴3一起在晶片W的表面上沿着晶片W的径向移动。显影液喷嘴71构成为垂直的圆筒状，其下端设置在比显影液喷嘴3的接触部32高的位置。因此，显影液喷嘴71不进行显影液喷嘴3进行的那样的显影液的搅拌。显影液喷嘴71对晶片W的表面的与显影液喷嘴3的接触部32相对的区域的外侧区域供给显影液，该外侧区域相对于与上述接触部32相对的区域，位于显影处理时的显影液喷嘴71和显影液喷嘴3的移动方向侧。

参照上述图19和图20、图21的显影液喷嘴3、71的侧视图，以与第一实施方式的显影处理的不同点为中心说明第二实施方式的显影装置的显影处理。此外，也适当参照图22～图24的晶片W的俯视图。首先，与第一实施方式同样地使显影液喷嘴3移动到晶片W的中央部上的处理位置，从显影液喷嘴3向旋转的晶片W进行显影液的排出，形成积液30。例如该积液30的外缘与接触部32的外缘重叠，或者位于比接触部32的外缘稍微靠内侧的位置时，从显影液喷嘴71开始排出显影液。图19示出紧临从显影液喷嘴71排出显影液之前的状态。

通过与从显影液喷嘴71供给的显影液汇合，积液30以其外缘溢出到接触部32的外缘的外侧的方式扩大(图20、图22)。然后，在从显影液喷嘴3、71持续排出显影液的状态下，显影液喷嘴3、71向晶片W的周缘部上移动。因此，在从显影液喷嘴71向积液30的边缘部供给显影液的状态下，积液30向晶片W的周缘部扩展(图21、图23)。当显影液喷嘴71的显影液的排出位置位于晶片W的外侧时，来自该显影液喷嘴71的显影液的排出停止。然后，当显影液喷嘴3位于晶片W的周缘部上时，显影液喷嘴3、71的移动停止(图24)，之后，来自显影液喷嘴3的显影液的排出和晶片W的旋转停止。

在该第二实施方式中，如上述那样从显影液喷嘴71进行显影液的排出是为了更加可靠地形成在显影液喷嘴3的移动中积液30的外缘溢出到接触部32的外缘的外侧的状态。即，根据晶片W表面的抗蚀剂的性质的不同，从显影液喷嘴3排出的显影液在晶片W表面上的扩展情况发生变化，因此存在显影液不容易在晶片W表面上扩展的情况，但在该第二实施方式中，具有能够不依赖于这样的抗蚀剂的性质，更加可靠地形成上述的积液30，更加可靠地抑制上述的CD变化区域的形成这样的优点。该显影液喷嘴71和上述的气体喷嘴62也并不限定于设置在臂41，也可以为与使显影液喷嘴3移动的移动机构42分开设置的移动机构连接的结构，通过该移动机构，与显影液喷嘴3并行地移动。

另外，上述显影液喷嘴3的接触部32的直径d1、晶片W的转速、显影液喷嘴3的水平移动速度根据上述的条件设定成显影液喷嘴3的接触部32能够通过晶片W整个表面。显影液喷嘴3的水平移动速度为例如10mm/秒～100mm/秒。晶片W的转速为了抑制对晶片W排出显影液时的液体飞溅而优选为100rpm以下，更加优选为10rpm～50rpm。

此外，在上述各例中记载了显影液喷嘴的接触部32与晶片W表面相对，所谓与晶片W表面相对，并不限定于与晶片W表面平行，也可以相对于晶片W表面倾斜。此外，显影液喷嘴的下表面、即接触部32的表面并不限定于为平面，也可以为曲面。

例如在显影装置1中，显影液喷嘴3不限定于仅设置1个，也可以设置多个。在此情况下，例如在晶片W的中央部上配置各显影液喷嘴3，在晶片W的中央部形成积液30后，使各显影液喷嘴3向晶片W的周缘部移动。例如在设置有2个显影液喷嘴3的情况下，从晶片W的中央部上向周缘部上使各显影液喷嘴3彼此反向地移动。像这样使显影液喷嘴3移动的情况下，在各显影液喷嘴3的行进方向上，也以与接触部32的外缘相比积液30的外缘位于外侧的方式进行各显影液喷嘴3的移动。

此外，在上述的显影装置1中，在显影处理后进行将清洗液供给到晶片W的清洗处理，进行显影液的除去，但不进行这样的清洗处理而利用基于晶片W的旋转的离心力将显影液甩开而除去的情况也包含在本发明的权利范围中。此外，在上述的各例中，显影液喷嘴3使积液30扩展时，在晶片W表面上俯视观看时直线状地移动，但也可以以俯视观看时描绘弧的方式移动。此外，也可以使显影液喷嘴3向晶片W的周缘部上水平移动，积液30扩展到晶片W的整个面后，一边从该显影液喷嘴3排出显影液，一边使该显影液喷嘴3向晶片W中央部上水平移动。

另外，在比较例中呈涡旋状形成CD变化区域，除了上述的各主要原因之外，可以认为也有来自显影液喷嘴3的显影液的排出压的影响。即，晶片W的与接触部32相对的区域中，可以认为以排出口31的下方的压力比其外侧高的方式形成压力分布，认为这种压力分布与CD变化区域的形成相关。图25示出构成为能够抑制上述的与接触部相对的区域中的压力分布的形成的显影液喷嘴81，在已述的各显影装置中能够作为显影液喷嘴3的替代使用。

以与显影液喷嘴3的不同点为中心说明显影液喷嘴81。在显影液喷嘴81中，在流路33的下方侧形成有沿着显影液喷嘴81的下表面扩展的扁平的显影液的流通空间82。并且，以从下方遮挡该流通空间82的方式设置圆板状的接触部83，该接触部83构成显影液喷嘴81的下表面。接触部83由例如多孔质体构成，构成多孔质体的各孔构成为显影液的排出口。即，在该例子中，遍及接触部83的整个下表面，分散形成有微细的排出口。根据这样的结构，在晶片W的与接触部83相对的区域中，抑制压力分布的形成。

作为接触部83，也可以代替多孔质体，由网状部件构成。在此情况下，该网状部件的各网眼构成各排出口。此外，如图26所示，接触部83也可以作为分散形成有多个排出口84的喷淋板构成，呈喷淋状排出显影液。

进一步，分别在图27、图28中示出以抑制上述的压力分布的形成的方式构成的显影液喷嘴85的下表面侧立体图、纵剖侧视图。说明与显影液喷嘴3的不同点如下，在显影液喷嘴85中，在接触部32的一端侧设置呈狭缝状形成的排出口86，构成为能够从排出口86向接触部32的另一端侧向斜下方排出显影液。作为排出口86的狭缝的形成方向与俯视观看时显影液的排出方向正交，使得接触部32的整个下表面能够与显影液接触。此外，图29所示的显影液喷嘴87除了俯视观看时的形状不同之外，与上述的显影液喷嘴85同样地构成，构成为与显影液喷嘴85同样地能够抑制上述压力分布的形成。显影液喷嘴87形成俯视观看时向着从上述的排出口86排出显影液的排出方向变细的弹头状，在使积液30扩散到晶片W的周缘部时，例如在与该显影液的排出方向相同的方向上，显影液喷嘴87移动。已述的上述显影装置的各构成例、显影处理的各例、显影液喷嘴的结构的各例能够相互组合。

Claims (13)

1.一种显影方法，其特征在于，包括：

将曝光后的基板水平地保持于可旋转的基板保持部的步骤；

接着，使用具有显影液的排出口和形成得比所述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴，在所述基板的中央部使所述接触部与基板的表面相对的步骤；

接着，从所述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从所述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和

维持显影液溢出到比所述接触部靠外侧的位置的状态，一边从所述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使所述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使所述积液扩展到基板的整个面的步骤。

2.如权利要求1所述的显影方法，其特征在于：

所述排出口在所述接触部开口。

3.如权利要求1或2所述的显影方法，其特征在于：

进行使所述积液扩展到基板的整个面的步骤时的基板的转速为10～50rpm。

4.如权利要求1至3中任一项所述的显影方法，其特征在于：

使所述积液扩展到基板的整个面的步骤是一边使扩散部件与溢出到比所述接触部的外缘靠外侧的位置的积液的一部分接触，一边使该扩散部件与所述接触部一起移动的步骤。

5.如权利要求4所述的显影方法，其特征在于：

所述扩散部件在俯视观看时相对于包含所述接触部的中心和基板的旋转中心的直线，在基板的旋转方向上游侧设置有至少一部分。

6.如权利要求1至5中任一项所述的显影方法，其特征在于：

使所述积液扩展到基板的整个面的步骤是一边从辅助喷嘴向溢出到比所述接触部的外缘靠外侧的位置的积液的一部分供给显影液，一边使该辅助喷嘴与所述接触部一起移动的步骤。

7.如权利要求1至6中任一项所述的显影方法，其特征在于：

所述接触部与显影液接触的外缘的外形，在俯视观看时，行进方向的外缘形成向行进方向凸起的曲线，与所述行进方向的外缘相连的左右的各外缘形成比所述曲线的曲率大的曲率的曲线或角部。

8.如权利要求1至7中任一项所述的显影方法，其特征在于：

所述排出口是以下三者中的任一者：

为了使显影液从接触部的一端侧向另一端侧流动而在所述接触部在相对于基板的表面倾斜的方向上开口的开口部；

在所述接触部以呈喷淋状排出显影液的方式设置的多个开口部；和

构成所述接触部的多孔质体的各孔。

9.如权利要求1至8中任一项所述的显影方法，其特征在于：

所述形成积液的步骤包括从所述显影液喷嘴的排出口向所述接触部与基板的表面的间隙排出显影液而使显影液充满该间隙的步骤。

10.如权利要求1至8中任一项所述的显影方法，其特征在于：

所述形成积液的步骤包括向基板的表面排出显影液、接着使显影液喷嘴相对于基板下降、使所述接触部与排出到所述基板的显影液接触的步骤。

11.一种显影装置，其特征在于，包括：

将曝光后的基板水平地保持的基板保持部；

使所述基板保持部旋转的旋转机构；

具有显影液的排出口和形成得比所述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴；

使所述显影液喷嘴在保持于所述基板保持部的基板上从该基板的中央部向周缘部移动的移动机构；和

控制部，其输出控制信号，使得执行以下步骤：在所述基板的中央部使所述接触部与基板的表面相对的步骤；接着，从所述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从所述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和维持显影液溢出到比所述接触部靠外侧的位置的状态，一边从所述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使所述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使所述积液扩展到基板的整个面的步骤。

12.如权利要求11所述的显影装置，其特征在于：

设置有一边与溢出到比所述接触部的外缘靠外侧的位置的积液的一部分接触，一边与所述接触部一起从所述基板的中央部向周缘部移动的扩散部件。

13.如权利要求11或12所述的显影装置，其特征在于：

设置有一边向溢出到比所述接触部的外缘靠外侧的位置的积液的一部分供给显影液，一边与所述接触部一起从所述基板的中央部向周缘部移动的辅助喷嘴。