CN107024839A - 显影处理方法和显影处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供提高显影处理后的面内的线宽度的均匀性的显影处理方法和显影处理装置。对晶片(W)上供给显影液，使将规定的图案曝光了的晶片(W)上的抗蚀剂膜(R)显影时，将纯水(P)供给到晶片(W)的中央部而形成纯水积液，接着一边使稀释用的显影液供给喷嘴(158)的下端面(158a)与上述纯水积液接触而从显影液供给喷嘴(158)对纯水积液供给显影液，一边使显影液供给喷嘴(158)在通过晶片(W)的中心的径向上移动而在晶片(W)上形成稀释显影液的积液。之后，使晶片(W)旋转而使稀释显影液的积液在基板整个面上扩散进行预湿，之后从外周部对中心部供给显影液进行显影处理。

Description

显影处理方法和显影处理装置
技术领域
本发明涉及对形成有抗蚀剂膜的基板进行显影处理而在基板形成规定的图案的显影处理方法、计算机存储介质和显影处理装置。
背景技术
例如在半导体器件的制造工艺中的光刻步骤中，例如依次进行：在作为基板的半导体晶片(以下记为“晶片”。)上涂敷抗蚀剂液形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷处理；在该抗蚀剂膜曝光规定的图案的曝光处理；曝光后促进抗蚀剂膜内的化学反应的加热处理(曝光后烘培)、对曝光后的抗蚀剂膜进行显影的显影处理等，在晶片上形成规定的抗蚀剂图案。
作为在这些处理之中显影处理的方式，提出了一种显影方法，其包括：将曝光后的基板水平保持在基板保持部的步骤；从显影液喷嘴对基板的一部分供给显影液而形成积液的步骤；使基板旋转的步骤；以进行旋转的上述基板上的显影液的供给位置沿着该基板的径向移动的方式使上述显影液喷嘴移动而使上述积液在基板的整个面扩散的步骤；与使上述积液扩散到基板的整个面的步骤并行进行，与上述显影液喷嘴一起移动，使与上述基板相对的面比上述基板的表面小的接触部与上述积液接触的步骤(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-53467号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
根据专利文献1记载的技术，能够抑制使用的显影液的量，并且提高生产能力，但是，面内的均匀性还存在进一步改善的余地。
本发明是鉴于该情况而完成的，其目的在于在基板的显影处理中，实现比现有技术更高的面内均匀性。
用于解决技术课题的技术方案
为了达成上述目的，本发明提供一种显影处理方法，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理方法的特征在于，包括：稀释显影液的积液形成步骤，对基板的中央部供给纯水而形成纯水积液，接着一边使喷嘴的触液面接触上述纯水积液而从该喷嘴对纯水积液供给显影液，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液；之后，使基板旋转而使上述稀释显影液的积液在基板整个面上扩散的扩散步骤；和之后对基板供给显影液而使基板显影的显影步骤。
根据本发明，对基板的中央部供给纯水而形成纯水积液，接着一边使喷嘴的触液面接触上述纯水积液而从该喷嘴对纯水积液供给显影液，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液，因此，关于喷嘴的触液面与基板表面、即抗蚀剂膜表面之间的稀释显影液，由稀释显影液产生的反应生成物伴随喷嘴的移动依次被逐出，促进利用新鲜的稀释显影液进行的显影。而且，这样，在基板中央部形成有稀释显影液的积液后，使基板旋转而使上述稀释显影液的积液在基板整个面扩散，因此能够在基板整体进行利用稀释显影液进行的所谓的预湿处理。
关于这点，在现有的仅对基板中央部供给稀释显影液，之后使基板旋转而使其扩散来进行预湿处理后进行显影处理的方法中，难以控制基板中央部中的线宽度，但是根据本发明，能够改善这点，面内均匀性提高。
另外，根据本发明的另一观点，本发明提供一种显影处理方法，对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理方法的特征在于，包括：稀释显影液的积液形成步骤，一边从喷嘴将稀释显影液供给到基板，且使喷嘴的触液面与基板上的稀释显影液接触，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液；之后，使基板旋转而使上述稀释显影液的积液在基板整个面上扩散的扩散步骤；和之后对基板供给显影液而使基板显影的显影步骤。
如上所述，也可以一边从最初对基板上供给稀释显影液且使喷嘴的触液面与基板上的稀释显影液接触，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液。
上述喷嘴的移动的开始地点可以是从基板中心偏心的位置。
另外，上述喷嘴的移动的结束地点可以是从基板中心偏心的位置。
在上述喷嘴移动的期间，可以使上述基板旋转。
在使上述喷嘴移动而在基板上形成稀释显影液的积液时，上述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离例如可以维持在0.5mm～3.0mm。
而且，上述显影步骤中的显影液的供给可以通过一边使基板旋转一边使喷嘴从基板的周边部向基板的中心侧移动来进行。
另外，根据另一观点，本发明提供一种可读取的计算机存储介质，其特征在于：存储有在控制显影处理装置的控制部的计算机上工作的程序，以利用该显影处理装置实施上述显影处理方法。
另外，根据另一观点，本发明提供一种显影处理装置，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理装置的特征在于，包括：基板保持部，保持基板的背面，使该被保持的基板以铅垂轴为中心旋转；喷嘴，具有触液面，形成有对该触液面供给显影液的供给孔；使上述喷嘴移动的移动机构；对基板上供给纯水的纯水供给喷嘴；使上述纯水供给喷嘴移动的另外的移动机构；和控制部，其控制上述移动机构，以使得其将上述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离维持在0.5mm～3.0mm，并且从基板的偏心位置通过基板中心地在径向上移动。
另外，根据另一观点，本发明提供一种显影处理装置，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理装置的特征在于，包括：基板保持部，保持基板的背面，并使该被保持的基板以铅垂轴为中心旋转；喷嘴，具有触液面，能够对该触液面至少供给稀释显影液；使上述喷嘴移动的移动机构；控制部，其控制上述移动机构，以使得其将上述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离维持在0.5mm～3.0mm，并且从基板的偏心位置通过基板中心地在径向上移动。
上述控制部使上述喷嘴从基板上的偏心位置通过基板中心至另外的偏心位置为止移动规定距离。
发明效果
根据本发明，在基板的显影处理中，能够实现比现有技术高的面内均匀性。
附图说明
图1是表示搭载有用于实施本实施方式的显影处理方法的显影处理装置的基板处理系统的构成的概略的平面图。
图2是示意地表示图1的基板处理系统的构成的概略的正面图。
图3是示意地表示图1的基板处理系统的构成的概略的背面图。
图4是示意地表示显影处理装置的构成的概略的纵截面图。
图5是示意地表示显影处理装置的构成的概略的横截面图。
图6是稀释用的显影液供给喷嘴的立体图。
图7是从侧面表示纯水供给喷嘴位于晶片上的中心位置上方的状态的说明图。
图8是从侧面表示在晶片上形成纯水的积液的情况的说明图。
图9是从侧面表示稀释显影液喷嘴位于纯水的积液上的晶片的偏心位置的状态的说明图。
图10是从侧面表示稀释显影液喷嘴的下端面与纯水的积液接触而移动的状态的说明图。
图11是从侧面表示使晶片旋转而使稀释显影液在晶片的外周方向扩散的状态的说明图。
图12是从侧面表示显影液供给喷嘴位于晶片的周边部的上方的状态的说明图。
图13是从侧面表示使显影液供给喷嘴移动到晶片的中心部的上方的状态的说明图。
图14是表示实施方式和进行单纯预湿处理而分别进行了显影处理时的、各个晶片的半径方向的线宽度的轮廓的图表。
图15是表示稀释用的显影液供给喷嘴的触液面与晶片上的抗蚀剂膜之间的距离和线宽度的均匀性的关系的图表。
图16是表示喷嘴移动开始位置距晶片的中心的距离和线宽度的关系的图表。
图17是表示喷嘴移动距离和线宽度的关系的图表。
附图标记说明
1 基板处理系统
30 显影处理装置
31 下部反射防止膜形成装置
32 抗蚀剂涂敷装置
33 上部反射防止膜形成装置
40 热处理装置
140 旋转卡盘
154 纯水供给喷嘴
155、159、163 喷嘴驱动部
158 稀释用的显影液供给喷嘴
161 显影液供给喷嘴
200 控制部
P 纯水
Q 稀释显影液
R 抗蚀剂膜
W 晶片
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。图1是示意地表示具有用于实施本实施方式的显影处理方法的显影处理装置的基板处理系统1的构成的概略的平面说明图。图2和图3分别是示意地表示基板处理系统1的内部构成的概略的正面图和背面图。
如图1所示，基板处理系统1具有将用于搬入和搬出收纳有多个晶片W的盒C的盒站10、具有对晶片W实施规定的处理的多个各种处理装置的处理站11和与处理站11相邻的在与曝光装置12之间进行晶片W的交接的接口站13连接为一体的结构。
在盒站10设置有盒载置台20。在盒载置台20设置多个当对于基板处理系统1的外部搬入搬出盒C时，载置盒C的盒载置板21。
如图1所示，在盒站10设置有在X方向上延伸的搬送路22上能移动的晶片搬送装置23。晶片搬送装置23在上下方向和绕铅垂轴(θ方向)也能移动，能够在各盒载置板21上的盒C与后述的处理站11的第三部件区G3的交接装置之间搬送晶片W。
在处理站11设置有具有各种装置的多个例如4个块，即第一部件区G1～第四部件区G4。例如在处理站11的正面侧(图1的X方向负向侧)设置有第一部件区G1，在处理站11的背面侧(图1的X方向正向侧，附图的上侧)设置有第二部件区G2。另外，在处理站11的盒站10侧(图1的Y方向负向侧)设置有已述的第三部件区G3，在处理站11的接口站13侧(图1的Y方向正向侧)设置有第四部件区G4。
例如，如图2所示，在第一部件区G1从下开始依次配置有多个液处理装置，例如对晶片W进行显影处理的显影处理装置30、在晶片W的抗蚀剂膜的下层形成反射防止膜(以下称为“下部反射防止膜”)的下部反射防止膜形成装置31、对晶片W涂敷抗蚀剂液而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂涂敷装置32、在晶片W的抗蚀剂膜的上层形成反射防止膜(以下称为“上部反射防止膜”)的上部反射防止膜形成装置33。
例如显影处理装置30、下部反射防止膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部反射防止膜形成装置33各自在水平方向上排列配置三个。此外，这些显影处理装置30、下部反射防止膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部反射防止膜形成装置33的数量和配置能够任意选择。
在这些下部反射防止膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部反射防止膜形成装置33中，例如进行在晶片W上涂敷规定的涂敷液的旋涂。在旋涂中，例如从涂敷喷嘴在晶片W上排出涂敷液并且使晶片W旋转而使涂敷液在晶片W的表面上扩散。此外，显影处理装置30的构成在后文叙述。
例如在第二部件区G2，如图3所示设置有进行晶片W的加热和冷却等热处理的多个热处理装置40～43。
例如在第三部件区G3，如图2、图3所示从下开始依次设置多个交接装置50、51、52、53、54、55、56。另外，在第四部件区G4如图3所示从下开始依次设置多个交接装置60、61、62。
如图1所示，在由第一部件区G1～第四部件区G4包围的区域形成有晶片搬送区域D。在晶片搬送区域D配置有多个例如具有在Y方向、X方向、θ方向和上下方向上能够移动的搬送臂的晶片搬送装置70。晶片搬送装置70在晶片搬送区域D内移动，能够在位于周围的第一部件区G1、第二部件区G2、第三部件区G3和第四部件区G4内的规定的装置之间搬送晶片W。
另外，如图3所示，在晶片搬送区域D，设置有在第三部件区G3与第四部件区G4之间直线地搬送晶片W的穿梭搬送装置80。
穿梭搬送装置80例如在图3的Y方向上能够直线地移动。穿梭搬送装置80在支承晶片W的状态下在Y方向上移动，能够在第三部件区G3的交接装置52与第四部件区G4的交接装置62之间搬送晶片W。
如图1所示，在第三部件区G3的X方向正向侧的附近设置有晶片搬送装置100。晶片搬送装置100例如具有在X方向、θ方向和上下方向上能够移动的搬送臂。晶片搬送装置100在支承晶片W的状态下上下移动，能够对第三部件区G3内的各交接装置搬送晶片W。
在接口站13设置有晶片搬送装置110和交接装置111。晶片搬送装置110例如具有在Y方向、θ方向和上下方向上能够移动的搬送臂。晶片搬送装置110例如在搬送臂支承晶片W，能够在第四部件区G4内的各交接装置、交接装置111和曝光装置12之间搬送晶片W。
接着，对上述显影处理装置30的构成进行说明。显影处理装置30具有如图4所示能够将内部封闭的处理容器130。在处理容器130的侧面形成有晶片W的搬入搬出口(未图示)。
在处理容器130内设置有作为保持晶片W并使其旋转的基板保持部的旋转卡盘140。旋转卡盘140例如能够利用电动机等卡盘驱动部141以规定的速度旋转。另外，在卡盘驱动部141设置有例如气缸等升降驱动机构，旋转卡盘140能够升降。
在旋转卡盘140的周围设置有接住从晶片W飞散或者落下的液体进行回收的杯142。在杯142的下表面连接有排出所回收的液体的排出管143和对杯142内的气氛进行排气的排气管144。
如图5所示，在杯142的X方向负向(图5的下方向)侧形成有沿Y方向(图5的左右方向)延伸的导轨150。导轨150例如从杯142的Y方向负向(图5的左方向)侧的外方形成至Y方向正向(图5的右方向)侧的外方。在导轨150安装有例如3个臂151、152、153。
在第一臂151支承有供给纯水的纯水供给喷嘴154。第一臂151利用图5所示的喷嘴驱动部155在导轨150上能够移动。由此，纯水供给喷嘴154能够从设置在杯142的Y方向正向侧的外方的待机部156通过杯142内的晶片W的中央部上方，移动至设置在杯142的Y方向负向侧的外侧的待机部157。
在第二臂152支承有在后述的稀释显影液的积液形成步骤中供给稀释用的显影液的稀释用的显影液供给喷嘴158。第二臂152利用图5所示的喷嘴驱动部159在导轨150上能够移动。由此，稀释用的显影液供给喷嘴158能够从设置在杯142的Y方向正向侧的外侧的待机部160移动到杯142内的晶片W的中央部上方。另外，利用喷嘴驱动部159，第二臂152能够升降，能够调节稀释用的显影液供给喷嘴158的高度。待机部160设置在待机部156的Y方向正向侧。作为稀释用的显影液例如能够使用2.38wt％浓度的TMAH。
稀释用的显影液供给喷嘴158例如如图6所示作为整体具有圆筒形状，其下端面158a形成为例如与晶片W平行的平坦的面。该下端面158a作为与纯水接触的触液面发挥作用。但是，下端面158a并不一定形成为与晶片W平行，如果是在稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a与晶片W之间能够形成显影液的液膜的形状，例如可以具有向下凸地弯曲的缓和的球面形状或倾斜面。
而且，在稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a形成有多个供给稀释用的显影液的供给孔158b。供给孔158b的数量能够任意选择，可以为一个。
另外，稀释用的显影液供给喷嘴158的直径构成得比晶片W的直径小，在本实施方式中使用直径40mm的显影液供给喷嘴。而且，稀释用的显影液供给喷嘴158由具有耐药品性、例如PTFE、石英等材质构成。此外，本实施方式中，晶片W的直径例如为300mm。
在第三臂153支承供给显影液的显影液供给喷嘴161。显影液供给喷嘴161采用与上述稀释用的显影液供给喷嘴158相同形状相同大小、相同构造的显影液供给喷嘴。作为显影液例如能够使用2.38wt％浓度的TMAH。
第三臂153利用作为图5所示的移动机构的喷嘴驱动部163在导轨150上能够移动。由此，显影液供给喷嘴161能够从设置在杯142的Y方向负向侧的外侧的待机部164移动至杯142内的晶片W的中央部上方。待机部164设置在待机部157的Y方向负向侧。另外，利用喷嘴驱动部163，第三臂153能够升降，能够调节显影液供给喷嘴161的高度。
作为另外的液处理装置的下部反射防止膜形成装置31、抗蚀剂涂敷装置32、上部反射防止膜形成装置33的构成，除了喷嘴的形状、个数、从喷嘴供给的液体不同这点以外，与上述的显影处理装置30的构成相同，所以省略说明。
以上的基板处理系统1如图1所示设置有控制部200。控制部200例如是计算机，具有程序存储部(未图示)。在程序存储部存储有控制基板处理系统1中的晶片W的处理的程序。另外，在程序存储部存储有控制上述的各种处理装置、搬送装置等的驱动系统的动作、并且还控制上述的喷嘴驱动部155、159、163等、用于实现基板处理系统1中的后述的显影处理的程序。此外，上述程序例如是记录在计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质的程序，也可以是从该存储介质安装在控制部200的程序。
接着，对使用以上述方式构成的基板处理系统1进行的晶片处理的概略进行说明。首先，收纳有多个晶片W的盒C被搬入基板处理系统1的盒站10，利用晶片搬送装置23将盒C内的各晶片W依次搬送到处理站11的交接装置53。
接着，晶片W由晶片搬送装置70搬送到第二部件区G2的热处理装置40而被进行温度调节处理。之后，晶片W由晶片搬送装置70搬送到例如第一部件区G1的下部反射防止膜形成装置31，在晶片W上形成有下部反射防止膜。之后，晶片W被搬送到第二部件区G2的热处理装置41，进行加热处理。
之后，晶片W由晶片搬送装置70搬送到第二部件区G2的热处理装置42，被进行温度调节处理。之后，晶片W由晶片搬送装置70搬送到第一部件区G1的抗蚀剂涂敷装置32，在晶片W上形成有抗蚀剂膜。之后，晶片W被搬送到热处理装置43，进行预烘培处理。
接着，晶片W被搬送到第一部件区G1的上部反射防止膜形成装置33，在晶片W上形成上部反射防止膜。之后，晶片W被搬送到第二部件区G2的热处理装置43，进行加热处理。之后，晶片W被晶片搬送装置70搬送到第三部件区G3的交接装置56。
接着，晶片W被晶片搬送装置100搬送到交接装置52，被穿梭搬送装置80搬送到第四部件区G4的交接装置62。之后，晶片W被接口站13的晶片搬送装置110搬送到曝光装置12，以规定的图案被曝光处理。
接着，晶片W被晶片搬送装置70搬送到热处理装置40，进行曝光后烘培处理。由此，利用在抗蚀剂膜的曝光部中产生的氧进行脱保护反应。之后，晶片W被晶片搬送装置70搬送到显影处理装置30，进行显影处理。以下，说明对抗蚀剂膜进行显影的情况的显影处理。
在显影处理中，首先如图7所示，纯水供给喷嘴154移动到晶片W的中心上。然后，如图8所示，从纯水供给喷嘴154对形成有抗蚀剂膜R的晶片W的中心部供给规定量的纯水P。本实施方式中，例如被供给60～70ml的纯水。此时，在晶片W静止的状态下供给纯水P。由此，在晶片W的中央部形成有纯水P的积液。本实施方式中，直径约100mm的纯水P的积液形成在晶片W的抗蚀剂膜R上。此外，在该情况下，晶片W并不一定需要静止，如果是在晶片W的中央部形成有纯水P的积液的程度的低速旋转，则可以在使晶片W旋转的状态下供给纯水P。
接着，停止纯水P的供给，并且如图9所示，使稀释用的显影液供给喷嘴158移动到从晶片W的中心偏心的位置，在使下端面158a与纯水P的积液接触的状态下供给规定量的稀释用的显影液。在该例中，停止在从晶片W的中心偏心20mm的位置，在该状态下下降而使下端面158a与纯水P的积液接触。即，在从晶片W的中心至稀释用的显影液供给喷嘴158的中心的距离L1为20mm的位置，使下端面158a接触纯水P的积液。另外，喷嘴驱动部159被控制部200控制，使得此时的稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a与抗蚀剂膜R之间的距离d为1mm，。
而且，维持该距离d，利用喷嘴驱动部159使稀释用的显影液供给喷嘴158以该状态在径向上水平移动。此时，稀释用的显影液供给喷嘴158的中心以通过晶片W的中心的方式进行移动。喷嘴的移动速度例如为20mm/sec.。而且，从移动开始时，从稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a的供给孔158b供给稀释用的显影液。
此时，即在使稀释用的显影液供给喷嘴158移动期间，可以利用旋转卡盘140使晶片W旋转。该情况下的晶片W的旋转速度为10rpm～400rpm的低旋转即可。
而且，如图10所示，通过晶片W的中心而停止在从晶片W的中心偏心20mm的位置。即，在从晶片W的中心至稀释用的显影液供给喷嘴158的中心的距离L2为20mm的位置，使喷嘴的移动停止。另外，停止的同时也停止稀释用显影液的供给。由于喷嘴的移动速度为20mm/sec.，所以对纯水P的积液供给2秒稀释用显影液。由此，对纯水P的积液供给了6.7ml的稀释用显影液。
由此，在晶片W上的中央部形成有稀释后的稀释显影液Q的积液。
接着，使稀释用的显影液供给喷嘴158退后，如图11所示，利用旋转卡盘140使晶片W旋转。旋转速度例如为200/rpm～1000rpm。由此，稀释显影液Q的积液在晶片W上扩散，晶片W被稀释显影液Q预湿。
接着，如图12所示，使显影液供给喷嘴161移动到晶片W的周边部，一边利用旋转卡盘140使晶片W旋转，一边从显影液供给喷嘴161将显影液供给到晶片W上，使显影液供给喷嘴161向晶片W的中心移动。此时，晶片W的旋转速度例如是120～130rpm，另外，显影液供给喷嘴161的移动速度是15mm/sec.。而且，如图13所示，显影液供给喷嘴161到达晶片W的中心上后，使显影液供给喷嘴161的移动停止，另外，也停止从显影液供给喷嘴161供给显影液，接着，旋转卡盘140的旋转也停止。在该显影液的供给处理中，在该例中，对晶片W供给40～42ml的显影液。
然后，使显影液供给喷嘴161退后，静止显影规定时间后，使纯水供给喷嘴154再次移动到晶片W的中心上，一边利用旋转卡盘140使晶片W旋转，一边对晶片W供给纯水，将晶片W洗浄。此时的晶片W的旋转速度例如是100～1200rpm，与时间的经过一起使旋转速度在该范围内变化即可。
而且，如上所述，利用纯水进行的晶片W的洗浄结束时，使纯水供给喷嘴154退后，使晶片W例如以2000rpm高速旋转，实施甩干干燥。由此，显影处理结束。
根据以上说明的实施方式，首先，在晶片W的中央部形成纯水P的积液，接着，一边使稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与上述纯水积液接触而对纯水积液供给稀释用的显影液，一边在通过晶片W中心的径向上使稀释用的显影液供给喷嘴158移动而在晶片W的抗蚀剂膜R上形成稀释显影液的积液，由此，关于稀释用的显影液供给喷嘴158的触液面与抗蚀剂膜R的表面之间的稀释显影液，反应生成物伴随喷嘴的移动而依次被逐出，促进利用新鲜的稀释显影液进行的显影。由此，在现有技术中采用利用稀释显影液进行的预湿处理的显影处理中比较困难的、晶片W的中央部的线宽度的控制变为可能。因此，晶片W整体的面内均匀性提高。
以下，下述表示实际进行实验的例子。图14表示将预先用纯水稀释了的稀释显影液注于晶片W整个面而单纯地进行预湿处理(以下称为“单纯预湿”)，之后，利用与本实施方式同样的方法、条件，将显影液供给到晶片W进行了显影时的、晶片W的半径方向的图案的线宽度的轮廓，横轴表示从晶片W的中心至边缘为止的距离(mm)，纵轴是在437点测定晶片W面内的线宽度，并且将此时的线宽度标准化的结果。而且，在该图表中，由线a、b、c所示的轮廓表示各自用显影液浓度为2％、8％、15％的稀释显影液进行了预湿时的轮廓。另外，由虚线M表示的轮廓表示在进行了上述本实施方式的预湿处理后通过上述显影处理进行了显影时的轮廓。
从该图14的图表判断，根据本实施方式，判断为与单纯预湿相比从晶片W的中心起30mm的范围内的线宽度的轮廓得到较大改善，作为整体的面内均匀性提高。
在上述实施方式中，一边将稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与晶片W表面的抗蚀剂膜R之间的距离d维持为1mm，一边与纯水的积液接触来供给稀释用显影液，但是判断该距离d越短越好。
图15是对将触液面与晶片W表面的抗蚀剂膜R之间的距离d设定为3mm、2mm、1mm而进行了相同的预湿处理的情况下的、分类为从晶片W的中心起50mm为止之间的线宽度和从晶片W的中心起51mm～晶片W的边缘为止之间的线宽度的情况下的、线宽度的差(单位nm)进行比较的图，由此，判断为当稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与晶片W表面的抗蚀剂膜R之间的距离d在3mm至1mm时，从晶片W的中心起50mm为止之间的线宽度和从晶片W的中心起51mm～晶片W的边缘为止之间的线宽度之间的差异变小。但是，例如当不到0.5mm时，虽然与机械精度有关，但是存在晶片W的抗蚀剂膜表面与稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面接触的问题。因此，认为实际上下限为0.5mm更加安全，1.0mm比较妥当。
另外，在上述的实施方式中，使稀释用的显影液供给喷嘴158从自晶片W的中心起偏心了20mm的位置通过中心移动至在相反侧偏心了20mm的位置，在合计40mm的移动过程中对纯水的积液供给稀释用的显影液而进行了稀释，但是，对这样的喷嘴移动开始位置和因喷嘴移动距离而进行的晶片W的中央部的线宽度控制进行调查时，各自如图16、图17所示。
图16表示将稀释用的显影液供给喷嘴158的移动开始位置(横轴，单位mm)、即图9所示的距离L1设定为从晶片W的中心起10mm、15mm、20mm，对纯水P的积液供给稀释用的显影液时的、稀释用的显影液供给喷嘴158的移动开始位置与线宽度的3σ值(纵轴，单位nm)的关系。根据上述情况判定为，如实施方式所示从中心偏心了20mm的位置开始稀释用的显影液供给喷嘴158的移动来供给稀释用的显影液的情况下，面内均匀性得以最大提高。
另外，图17表示将喷嘴移动距离(横轴，单位mm)设定为20mm、30mm、40mm，而对纯水的积液供给稀释用的显影液时的稀释用的显影液供给喷嘴158的移动距离(扫描宽度)与线宽度的3σ值(纵轴，单位nm)的关系。根据上述情况判定为，如实施方式所示移动了40mm的情况下，面内均匀性得以最大提高。
根据上述图16、图17所示的结果，通过调整稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与晶片W上的抗蚀剂膜R之间的距离，能够控制晶片W的中央部的线宽度。另外，通过调整稀释用的显影液供给喷嘴158的移动距离，同样能够控制晶片W的中央部的线宽度。
此外，在上述实施方式中，稀释用的显影液供给喷嘴158和显影液供给喷嘴161使用相同形状相同大小、相同构造的喷嘴，但并不一定准备专用的稀释用的显影液供给喷嘴158，可以使用显影液供给喷嘴161对纯水P的积液供给稀释用的显影液，并在预湿处理后使用显影液供给喷嘴161，对晶片W供给显影用的显影液。
另外，在上述实施方式中，暂时从稀释用的显影液供给喷嘴158对纯水P的积液供给稀释用的显影液，在晶片W上形成了稀释显影液Q的积液，但是也可以如上所述不形成纯水P的积液，而开始从稀释用的显影液供给喷嘴158将预先用纯水稀释了的显影液供给到偏心的位置。当然，在该情况下，也需要一边使稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与供给的稀释显影液Q的液面接触一边供给稀释显影液，与上述实施方式同样使喷嘴移动。
通过该处理，稀释用的显影液供给喷嘴158的下端面158a、即触液面与抗蚀剂膜R的表面之间的稀释了的显影液产生的反应生成物，由于稀释用的显影液供给喷嘴158的移动而被逐出，新鲜的稀释了的显影液流入，因此，与上述实施方式同样，晶片W的中央部的线宽度的轮廓得以改善，作为整体的面内均匀性提高。而且，与上述的实施方式相比，生产能力提高。
此外，在上述实施方式中使用的稀释用的显影液供给喷嘴158、显影液供给喷嘴161可以在下端面具有多个供给孔，但是，在本发明中能够使用的喷嘴不限于上述的方式。例如供给孔可以为一个。
以上，参照附图对本发明的适当的实施方式进行了说明，但是，本发明不限于该例。对于本领域技术人员，在专利申请的范围中记载的思想的范畴内，当然能够想到各种的变形例或修正例，这些当然属于本发明的技术的范围。本发明不限于该例，能够采用各种方式。本发明，在基板为晶片以外的FPD(平板显示器)、光掩模用的掩模刻线等其它的基板的情况下也能够适用。
工业上的可利用性
本发明在对基板上的抗蚀剂膜进行显影处理时是有用的。

Claims (10)

1.一种显影处理方法，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理方法的特征在于，包括：
稀释显影液的积液形成步骤，对基板的中央部供给纯水而形成纯水积液，接着一边使喷嘴的触液面接触所述纯水积液而从该喷嘴对纯水积液供给显影液，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液；
之后使基板旋转而使所述稀释显影液的积液在基板整个面上扩散的扩散步骤；和
之后对基板供给显影液而使基板显影的显影步骤。
2.一种显影处理方法，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理方法的特征在于，包括：
稀释显影液的积液形成步骤，从喷嘴将稀释显影液供给到基板，且一边使喷嘴的触液面与基板上的稀释显影液接触，一边使该喷嘴在通过基板中心的径向上移动而在基板上形成稀释显影液的积液；
之后使基板旋转而使所述稀释显影液的积液在基板整个面上扩散的扩散步骤；和
之后对基板供给显影液而使基板显影的显影步骤。
3.如权利要求1或2所述的显影处理方法，其特征在于：
所述喷嘴的移动的开始地点是从基板中心偏心的位置。
4.如权利要求1～3中任一项所述的显影处理方法，其特征在于：
所述喷嘴的移动的结束地点是从基板中心偏心的位置。
5.如权利要求1～4中任一项所述的显影处理方法，其特征在于：
在所述喷嘴移动的期间，使所述基板旋转。
6.如权利要求1～5中任一项所述的显影处理方法，其特征在于：
使所述喷嘴移动而在基板上形成稀释显影液的积液时，所述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离维持在0.5mm～3.0mm。
7.如权利要求1～6中任一项所述的显影处理方法，其特征在于：
所述显影步骤中的显影液的供给是通过一边使基板旋转一边使喷嘴从基板的周边部向基板的中心侧移动来进行的。
8.一种显影处理装置，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理装置的特征在于，包括：
基板保持部，保持基板的背面，使该被保持的基板以铅垂轴为中心旋转；
喷嘴，具有触液面，形成有对该触液面供给显影液的供给孔；
使所述喷嘴移动的移动机构；
对基板上供给纯水的纯水供给喷嘴；
使所述纯水供给喷嘴移动的另外的移动机构；和
控制部，其控制所述移动机构，以使得其将所述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离维持在0.5mm～3.0mm，并且从基板的偏心位置通过基板中心地在径向上移动。
9.一种显影处理装置，其对基板上供给显影液，使将规定的图案曝光了的基板上的抗蚀剂膜显影，所述显影处理装置的特征在于，包括：
基板保持部，保持基板的背面，并使该被保持的基板以铅垂轴为中心旋转；
喷嘴，具有触液面，能够对该触液面至少供给稀释显影液；
使所述喷嘴移动的移动机构；
控制部，其控制所述移动机构，以使得其将所述喷嘴的触液面与基板表面的抗蚀剂膜表面之间的距离维持在0.5mm～3.0mm，并且从基板的偏心位置通过基板中心地在径向上移动。
10.如权利要求8或者9所述的显影处理装置，其特征在于：
所述控制部使所述喷嘴从基板上的偏心位置通过基板中心至另外的偏心位置为止移动规定距离。
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