CN114144733A - 显影装置和显影方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供显影装置和显影方法，在对表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片供给显影液进行显影时，能够提高在基片的面内的各部形成的抗蚀剂图案的尺寸的均匀性。该装置包括：形成从杯状体的外侧去往该杯状体内的气流的气流形成部；对基片的表面供给显影液来进行显影的显影液供给部；对进行了显影的基片的表面供给清洗液的清洗液供给部；以及用于限制在该基片的表面形成的气流的气流限制部件，其独立于显影液供给部和清洗液供给部设置，位于第一位置而限定地覆盖被供给了显影液的基片的一部分，设置有移动机构，在清洗液被供给到基片时使气流限制部件位于与第一位置相不同的第二位置，或者第一位置为杯状体的外侧的位置，即使在对基片供给清洗液时气流限制部件也位于该第一位置。

Description

显影装置和显影方法

技术领域

本发明涉及显影装置和显影方法。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中包含光刻工序。该光刻工序中，在作为基片的半导体晶片(以下记载为晶片)的表面上依次进行抗蚀剂膜的形成、按照所希望的图案的抗蚀剂膜的曝光、基于显影液的供给的抗蚀剂膜的显影，而形成抗蚀剂图案。在专利文献1中作为进行上述显影的装置，示出了一种装置，其具有对晶片供给显影液的喷嘴和对被供给了显影液的晶片的中央部供给温度调节用的非活性气体的喷嘴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-81964号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明提供一种技术，在对表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片供给显影液进行显影时，能够提高在基片的面内的各部形成的抗蚀剂图案的尺寸的均匀性。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的显影装置包括：

基片保持部，其保持在表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片；

杯状体，其包围由上述基片保持部保持的上述基片；

气流形成部，其形成从上述杯状体的外侧去往该杯状体内的气流；

显影液供给部，其对上述基片的表面供给显影液来进行显影；

清洗液供给部，其对进行了显影的上述基片的表面供给清洗液；以及

用于限制在该基片的表面形成的气流的气流限制部件，其独立于上述显影液供给部和上述清洗液供给部设置，位于第一位置而限定地覆盖被供给了上述显影液的基片的一部分，

设置有移动机构，其在上述清洗液被供给到上述基片时使上述气流限制部件位于与上述第一位置不同的第二位置，或者上述第一位置为上述杯状体的外侧的位置，即使在对基片供给上述清洗液时，上述气流限制部件也位于该第一位置。

发明效果

依照本发明，在对表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片供给显影液进行显影时，能够提高在基片的面内的各部形成的抗蚀剂图案的尺寸的均匀性。

附图说明

图1是表示本发明的显影装置的一个实施方式的纵截侧视图。

图2是上述显影装置的俯视图。

图3是表示上述显影装置中的处理的一例的时序图。

图4是表示由上述显影装置处理的晶片的状态的说明图。

图5是表示由上述显影装置处理的晶片的状态的说明图。

图6是表示由上述显影装置处理的晶片的状态的说明图。

图7是表示上述显影装置中的处理的另一例的时序图。

图8是表示由上述显影装置处理的晶片的状态的说明图。

图9是表示上述显影装置中的处理的又一例的时序图。

图10是表示在上述显影装置中设置的环状板的变形例的纵截侧视图。

图11是表示上述环状板的另一变形例的纵截侧视图。

图12是表示上述环状板的又一变形例的纵截侧视图。

图13是表示上述显影装置的另一例的纵截侧视图。

图14是表示环状板以外的气流限制部件的例子的上表面图。

图15是表示环状板的另一移动例的说明图。

图16是具有其他气流限制部件的显影装置的纵截侧视图。

图17是具有上述其他气流限制部件的显影装置的俯视图。

图18是表示评价试验的结果的图表的图。

具体实施方式

对作为本发明的显影装置的一个实施方式的显影装置1进行说明。在该显影装置1中，输送在表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的圆形基片即晶片W，对该晶片W依次进行基于显影液的供给的显影处理和基于清洗液的供给的清洗处理。对上述抗蚀剂膜详细地进行说明，通过从作为光源的例如水银灯照射i线(波长为365nm的光)，以按照所希望的图案曝光。像这样被设计成利用i线进行曝光的抗蚀剂，有时构成为通过被供给显影液，而曝光区域溶解，并且未曝光区域固化。在该情况下，在对晶片W进行处理的温度区域中，温度越变低则曝光区域的溶解越难以发生，而未曝光区域的固化也难以发生，因此形成的抗蚀剂图案的凸部的宽度变细。即，成为进行了显影的状态。

而且，关于显影装置1，为了防止由于液处理而发生的雾的飞散，将收纳晶片W的后述的杯状体内排气。如此一来，在杯状体内形成的排气气流，在晶片W的周缘部比在中心部更强，因此晶片W的周缘部成为较低的温度。该显影装置1构成为，在这样的状况下，能够以抑制显影时的晶片W的面内的温度的不一致，且抗蚀剂图案的尺寸即CD(CriticalDimension：关键尺寸)的均匀性变高。

以下，分别参照图1的纵截侧视图、图2的俯视图，对显影装置1进行说明。显影装置1包括吸附晶片W的背面中央部将其水平地保持的基片保持部即旋转卡盘11，旋转卡盘11经由旋转轴12与旋转机构13连接。利用该旋转机构13，旋转卡盘11构成为在保持着晶片W的状态下能够绕铅垂轴旋转。此外，晶片W的直径例如为300mm。

另外，显影装置1具有包围在旋转卡盘11载置的晶片W的侧周的杯状体20。杯状体20由外杯状体21和设置于其内侧的内杯状体22构成。外杯状体21形成为方筒状。内杯状体22以圆筒的上部侧向上方内侧倾斜，且上部侧开口部比下部侧开口部变窄的方式形成。外杯状体21通过升降机构23上升时，内杯状体22与该外杯状体21连动地升降。为了防止与后述的显影液喷嘴41发生干扰，当该显影液喷嘴41在晶片W之上移动时，杯状体20位于图1的实线所示的下降位置。并且，至清洗液的供给开始前移动到图1中虚线所示的上升位置，防止清洗时的晶片W的旋转所导致的液向周围的飞散。

在上述旋转卡盘11的下方侧设置有包围旋转轴12的水平的圆板14。图中15为贯通圆板14的升降销，利用升降机构16升降，在未图示的晶片W的输送机构与旋转卡盘11之间交接晶片W。并且，遍及圆板14的外侧全周设置有形成凹部的液承接部24，在该液承接部24开设有排液口25。另外，在圆板14的周缘部设置有环状体17，其上端接近晶片W的背面，并且为了将下落的液引导到液承接部24形成为纵截面视下的山型。

另外，在液承接部24设置有用于将杯状体20内排气的排气管26，排气管26的下游侧经由挡板27与排气部28连接。该排气部28例如由设置显影装置1的工厂的排气路构成，通过改变作为排气量切换部的挡板27的开度，能够改变来自排气管26的排气量。在该例子中，进行挡板27的开度的改变，以使得成为杯状体20内的每单位时间的排气量大的高排气的状态和杯状体20内的每单位时间的排气量小的低排气的状态中的任一者。

另外，在杯状体20的上方设置有过滤单元31，从未图示的供给路供给的空气由该过滤单元31净化并向杯状体20供给。通过由该过滤单元31进行的空气的供给和杯状体20内的排气，形成从过滤单元31去往杯状体20的下降气流。过滤单元31和杯状体20的挡板27构成气流形成部，其形成从杯状体20的外部去往杯状体20内的气流。

显影装置1具有对晶片W供给显影液的显影液供给部即显影液喷嘴41。例如显影液喷嘴41具有向下方开口并且与后述的显影液喷嘴41的移动方向正交地延伸的长条的缝隙状的释放口42。显影液喷嘴41经由供给管43与显影液的供给机构44连接。供给机构44例如包括阀、质量流量控制器和显影液的供给源。并且，上述显影液喷嘴41经由喷嘴臂45连接于移动机构46，移动机构46能够使显影液喷嘴41升降且水平移动。图中47为用于移动机构46进行水平移动的引导器，图中48为在杯状体20的外侧使显影液喷嘴41待机的待机部。

另外，在显影装置1中设置有清洗液喷嘴51，该清洗液喷嘴51作为对晶片W供给例如纯水即清洗液的清洗液供给部，并具有小径的释放口。清洗液喷嘴51经由供给管52连接于清洗液的供给机构53。供给机构53例如包括阀、质量流量控制器和清洗液的供给源。并且，上述清洗液喷嘴51经由喷嘴臂54连接于移动机构55。清洗液喷嘴51利用移动机构55经由喷嘴臂54能够升降且水平移动。图中56为用于移动机构55进行水平移动的引导器，图中57为在杯状体20的外侧使清洗液喷嘴51待机的待机部。

下面，对设置在显影装置1中的环状板61进行说明。该环状板61为限制晶片W的表面上的气流的气流限制部件，通过该气流的限制来调节晶片W的面内的温度分布，如前文所述提高抗蚀剂图案的CD的均匀性。环状板61作为水平的圆形板构成，设置于由旋转卡盘11保持的晶片W之上。在环状板61的中央部开设有圆形的贯通孔62。而且在俯视时，贯通孔62的中心与晶片W的中心重叠，并且环状板61的端部与晶片W的端部重叠。因此，环状板61作为沿着晶片W的外周形成的环状体构成，在俯视时，限定地覆盖晶片W的周缘部。当贯通孔62的直径过大时，如后文所述利用环状板61而在晶片W的中心部聚集的空气的量变少，当贯通孔62的直径过小时，能够通过该贯通孔62的每单位时间的空气的流量变少。故而，为了可靠地获得后述的将晶片W的中心部冷却的作用，例如贯通孔62的直径相对于晶片W的直径的比例优选为0.1～0.33。

环状板61的下表面形成与晶片W的表面相对的水平面。形成贯通孔62的环状板61的内周侧面和环状板61的外周侧面作为垂直面形成。因此，在该环状板61中，下侧的内周缘部、外周缘部分别不平整。另外，环状板61的贯通孔62的孔边缘部向上方突出，形成有环状突起63。此外，也可以采用适当地设定贯通孔62的大小，而不设置该环状突起63的构成。

环状板61经由连接部64与在俯视下设置于杯状体20的外侧的升降机构65连接。此外，为了方便图示，在图1中将升降机构65表示在杯状体20的上方位置。利用作为移动机构的升降机构65，环状板61在下方位置(图1中由实线表示的位置)与该下方位置的上方的上方位置(图1中由虚线表示的位置)之间垂直地升降。为了像这样进行升降，环状板61为独立于显影液喷嘴41和清洗液喷嘴51设置的部件。该独立设置是指，如本例所示环状板61以相对于显影液喷嘴41和清洗液喷嘴51能够独立地移动的方式构成，或者如后述的例子所示相对于杯状体20固定。即，环状板61不是如喷嘴臂45、54那样的伴随着显影液喷嘴41和清洗液喷嘴51的移动而移动的部件。

从晶片W的表面至处于下方位置(第一位置)的环状板61的下表面的高度H1例如为2mm。当环状板61位于该下方位置时，从过滤单元31向环状板61的上表面供给的空气中的一部分，在环状板61的上表面向外侧流动，供给到进行排气的杯状体20内而被除去。供给到环状板61的上表面的空气的另一部分，在环状板61的上表面向内侧流动，越过环状突起63向贯通孔62流入，与从过滤单元31直接向贯通孔62内供给的空气汇合。

像这样对贯通孔62中导入空气，由此供给到晶片W的中心部的空气的量变得比较大，作为其结果，去往晶片W的中心部的气流变得比较强。而且，通过暴露于这样的气流中，处于晶片W的中心部的显影液的温度降低。像这样供给到晶片W的中心部的空气因杯状体20内被排气，而通过环状板61与晶片W之间的间隙去往晶片W的周端。像这样，在环状板61的作用下，从过滤单元31供给的空气以成为向晶片W的中心部聚集的气流，进而成为从晶片W的中心部向晶片W的周缘流动的高度比较低的气流的方式被限制其流动。

从晶片W的表面至处于上方位置(第二位置)的环状板61的下表面的高度H2例如为200mm。该上方位置被设定为在晶片W之上移动的显影液喷嘴41、清洗液喷嘴51、喷嘴臂45、54分别不发生干扰的位置。当环状板61位于上方位置时，该环状板61与晶片W的距离比较长，因此供给到环状板61的上表面的空气漫延到环状板61的下表面，作为下降气流供给到晶片W的整个表面。即，晶片W的表面上的气流成为，与没有设置环状板61时的气流相同或者大致相同。因此，与在下方位置配置有环状板61时相比，在像这样将环状板61配置于上方位置时，去往晶片W的中心部的气流变弱。

如图1、图2所示，显影装置1具有例如由计算机构成的控制部100。控制部100具有程序，通过该程序从控制部100对显影装置1的各部发送控制信号。利用该控制信号，控制来自显影液供给机构44的显影液的供给、来自清洗液供给机构53的清洗液的供给、基于旋转机构13的晶片W的转速、基于升降机构65的环状板61的升降、基于升降机构16的升降销15的升降。除此以外，利用控制信号，控制基于移动机构46的显影液喷嘴41的移动、基于移动机构55的清洗液喷嘴51的移动和挡板27的开度的变更等。上述程序编入有由像这样控制各部的动作，并使后述的晶片W的处理进行的命令(各步骤)。该程序保存在计算机存储介质例如光盘、硬盘、MO(磁光盘)、存储卡、DVD等存储介质中而被安装于控制部100。

下面，参照图3的时序图以及表示晶片W和环状板61的状态的图4～图6，对显影装置1的动作的一例进行说明。图3的时序图表示晶片W的转速的大致变化、从显影液喷嘴41供给显影液D的时机、从清洗液喷嘴51供给清洗液R的时机、环状板61的位置和基于排气管26的杯状体20内的排气量的变化。此外，有时将该图3中所示的处理流程记作第一处理流程。另外，在图4～图6中，用箭头表示在晶片W和环状板61的周围形成的气流。

在从过滤单元31向下方供给清洁空气，将杯状体20内以低排气进行排气，且环状板61配置于上方位置的状态下，将晶片W输送到显影装置1并由旋转卡盘11保持。显影液喷嘴41从待机部48移动到不旋转而处于静止状态的晶片W的一端之上时，开始利用该显影液喷嘴41释放显影液D，显影液喷嘴41在释放显影液的状态下向晶片W的另一端之上水平地移动。由此，在晶片W表面形成显影液D的积液(液洼)(图中的时刻t1，图4)。

当显影液喷嘴41到达晶片W的另一端之上，在晶片W的整个表面形成显影液D的积液时，停止从显影液喷嘴41供给显影液D，显影液喷嘴41避让到待机部48，并且成为高排气。此外，像这样进行低排气直至显影液D的积液的形成结束为止，是为了抑制排气量大所导致的显影液D的积液的摇晃，使得在晶片W的面内的各部均匀性较高地盛装显影液D。像这样，在盛装有显影液D的晶片W的周缘部之上，如前文所述通过杯状体20内的排气，与晶片W的中心部相比形成较强的(速度大的)排气流，处于该晶片W的周缘部的显影液D成为比较低的温度。

停止利用上述显影液喷嘴41释放显影液D，并且上方位置的环状板61向下方位置移动，如前文所述流入环状板61的贯通孔62中的空气形成比较强的气流。由于暴露于该气流，晶片W的中心部的显影液的温度降低，其结果是，在晶片W的中心部与周缘部之间显影液D的温度一致，且以在晶片W的面内整体反应速度一致的方式进行显影(时刻t2，图5)。并且，从贯通孔62供给到晶片W的中心部的空气，如上所述形成去往晶片W的周缘部的气流，该气流向晶片W的外侧流动而从杯状体20内被除去。通过像这样形成从晶片W的中心部去往周缘部的气流，晶片W的整个表面的温度降低。并且由于进行高排气，该气流的速度大，处于晶片W的整个表面的显影液的温度进一步降低。其结果是，在晶片W的整个表面，显影迅速地进行。

然后，环状板61返回上方位置，接着清洗液喷嘴51从待机区域57移动到晶片W的中心部之上，向该中心部释放清洗液R并且晶片W旋转，将显影液D从晶片W表面除去。从过滤单元31供给的空气，如前文所述从环状板61的上方侧漫延到下方侧形成去往晶片W的下降气流，并供给到该晶片W的整个表面。利用该下降气流，将雾化了的显影液D和清洗液R推向杯状体20内，能够抑制其向杯状体20外飞散(时刻t3，图6)。此外，出于像这样防止雾的飞散的目的，关于杯状体20内的排气，从环状板61向下方位置的配置时起持续地维持高排气的状态。

之后，停止从清洗液喷嘴51供给清洗液R，该清洗液喷嘴51返回待机区域57。此外，从开始向晶片W供给清洗液R起至停止供给清洗液R的期间，相当于对基片供给清洗液的时候。在停止供给清洗液R后晶片W也继续旋转，清洗液R被甩掉，当晶片W的表面干燥时，停止晶片W的旋转。之后，将晶片W送出显影装置1。

依照该显影装置1，在显影液的液洼形成于晶片W的整个表面的状态下，环状板61配置在靠近晶片W的下方位置，晶片W的中心部暴露于比较强的气流中，由此在该中心部的温度降低。由此，处于该晶片W的中心部的显影液的温度，与通过杯状体20内的排气而温度降低的处于晶片W的周缘部的显影液的温度一致，在晶片W的中心部与周缘部之间抗蚀剂与显影液的反应同样地进行。作为其结果，在晶片W的面内各部能够以CD的均匀性高的方式形成抗蚀剂图案。另外，暴露于利用配置在下方位置的环状板61形成的从晶片W的中心部去往周缘部的气流中，而晶片W的整个表面的显影液的温度进一步降低。故而，显影迅速地进行。因此，能够使从形成显影液的液洼至开始清洗处理的时间缩短，因此，显影装置1能够得到较高的生产率(throughput)。

下面，关于显影装置1中的第二处理流程，参照图7的时序图以与图3的第一处理流程的差异为中心进行说明。为了进行该第二处理流程，在显影装置1中代替显影液喷嘴41而设置有图8所示的显影液喷嘴49。该显影液喷嘴49具有小径的释放口，以对晶片W局部地供给显影液。

在第二处理流程中，在对晶片W供给显影液D前，将环状板61配置在下方位置。然后如图8所示，从显影液喷嘴49对晶片W的中心部释放显影液D并且使晶片W旋转，利用离心力使显影液D向晶片W的周缘部扩散。显影液D被供给到晶片W整个表面而形成积液后，停止显影液D的释放和晶片W的旋转，使显影液喷嘴49向待机部48避让。然后，保持使环状板61位于下方位置的状态，进行显影。

像这样除了在环状板61向下方位置移动的时机、供给显影液时晶片W旋转以外，第二处理流程与第一处理流程是相同的。此外，在图7的时序图中省略了与排气的切换有关的时机的表示，例如可以在与第一处理流程同样的时机进行排气的切换。

进行上述第二处理流程的情况下，也能够得到与进行第一处理流程的情况同样的效果。但是，为了方便说明，将从显影液喷嘴对晶片W释放显影液的期间作为显影液供给期间，将停止从显影液喷嘴向晶片W供给显影液、直至开始对晶片W供给清洗液为止的期间作为积液显影期间，将开始供给清洗液的时间点以后的期间作为清洗期间。在该第二处理流程中，不仅在积液显影期间而且在显影液供给期间中，也将环状板61配置于下方位置，因此能够从显影刚开始起使晶片W的中心部的温度更可靠地降低而促进显影。而且，从供给显影液前进行该环状板61向下方位置的配置，由此能够更可靠地使晶片W的中心部的温度降低。像这样通过可靠地使中心部的温度降低，能够更可靠地实现在晶片W的面内的、抗蚀剂图案的CD的均匀化。但是，如第一处理流程那样在显影液供给期间中没有将环状板61配置在下方位置的情况下，具有这样的优点，即容易设定环状板61和显影液喷嘴41的动作以可靠地防止环状板61与显影液喷嘴41的接触。

但是，对在该第二处理流程中不使用显影液喷嘴41而使用显影液喷嘴49的理由进行说明，是因为在使用显影液喷嘴41进行显影的情况下，显影液被供给到晶片W的一端侧的时机与被供给到晶片W的另一端侧的时机相错开。在第二处理流程中，在供给显影液时已经将环状板61配置在下方位置，由此晶片W暴露于比较强的气流中而被冷却，成为显影迅速地进行的状态。由于是这样的状态，在晶片W的一端侧与另一端侧之间，为了防止供给显影液的时机的时间差引起的、在图案的CD产生差异的情况，使用显影液喷嘴49而以显影液从晶片W的中心扩散的方式形成积液。

图9中示出了表示显影装置1中的第三处理流程的时序图。该第三处理流程使用显影液喷嘴49与第二处理流程大致同样地进行。作为与第二处理流程的差异，在于停止从显影液喷嘴49释放显影液，并且使处于下方位置的环状板61移动到上方位置。即，在第三处理流程中，仅在显影液供给期间将环状板61配置于下方位置。只要能够得到前述的使晶片W的中心部的温度降低的效果，也可以如该第三处理流程那样，使环状板61位于下方位置的时间比较短。

如第一～第三处理流程所示，作为环状板61，至少在处于对晶片W供给了显影液的状态时位于下方位置，能够冷却晶片W的中心部即可。即，在显影液供给期间(第二期间)和/或积液显影期间(第一期间)中，也可以将环状板61配置于下方位置。

另外，在第一处理流程中，也可以使用显影液喷嘴49进行显影液的供给。在该情况下，与第二和第三流程同样，能够使晶片W旋转而在整个晶片W形成显影液的积液。此外，对在使用显影液喷嘴49的时使晶片W旋转的方式进行了说明，但也可以不使晶片W旋转，而利用显影液在晶片W表面的浸润性，使显影液从晶片W的中心部向周缘部扩散而形成积液。另外，作为显影液喷嘴，除了显影液喷嘴41、71以外，也可以使用具有例如以沿着晶片W的径向延伸的方式稍微宽幅的释放口的显影液喷嘴。一边使该显影液喷嘴沿着晶片W的径向移动，一边对旋转的晶片W供给显影液，由此能够在晶片W的整个表面形成显影液的积液。像这样作为显影液喷嘴，只要当需要时能够利用晶片W的旋转对晶片W的整个表面供给显影液即可，不限于使用已述的显影液喷嘴41、71。

另外，关于低排气与高排气的切换不限于上述例子。也可以在显影液供给期间进行高排气，在积液显影期间进行低排气，也可以从显影液供给期间的开始起至清洗期间的结束为止保持高排气的状态。但是，如上述那样使用显影液喷嘴41的情况下，为了防止排气的影响，优选至少在显影液供给期间中进行低排气。另外，在清洗期间中如前文所述，为了防止雾的飞散，优选进行高排气。

另外，该低排气与高排气的切换，不限于在显影液供给期间的结束时间点、或者积液显影期间的结束时间点进行，也可以在从这些结束时间点错开的时机进行，以使得晶片W的面内的温度分布成为适当的分布。但是，如果当环状板61位于下方位置时进行排气的切换，则晶片W表面的气流大幅地变化，并且显影液的积液有可能摇晃。因此，优选排气的切换在环状板61在下方位置与上方位置之间移动的过程中、或者位于上方位置时进行。因此，优选在第一处理流程中上述的时机对排气进行切换。

另外，关于环状板61的升降的时机，也不限于前文已述的例子。例如在第一处理流程中，给出了在积液显影期间固定于下方位置的例子，但也可以为当积液显影期间开始时，从上方位置向下方位置逐渐下降。同样地在显影液供给期间也可以像这样从上方位置向下方位置下降。另外，该从上方位置向下方位置的移动以及从下方位置向上方位置的移动，可以阶段性地进行。即，在环状板61从上方位置和下方位置中的一者向另一者移动的过程中，也可以静止在上方位置与下方位置之间的中间位置。

但是，如前文所述在环状板61的下表面侧，内周缘部、外周缘部均不平整。像这样由于环状板61的内周缘部不平整，在位于下方位置的环状板61的贯通孔62中通过的气流，以被防止向横向的扩散的状态被供给到晶片W的中心部。由于像这样防止扩散，而集中地被供给到晶片W的中心部，因此作为上述气流变强，其结果是能够促进处于晶片W的中心部的显影液的温度降低。

另外，从晶片W的中心部去往周缘部的气流沿着环状板61的下表面流动，如上所述由于环状板61的下表面的外周缘部不平整，晶片W的环状板61与晶片W的周缘部之间的间隔变窄。因此，在晶片W的周缘部之上通过的气流变得比较强，故而能够促进处于该晶片W的周缘部的显影液的温度降低。

作为该环状板61，为了在晶片W的面内使图案的CD更均匀化，能够适当变形而使用。以下，对环状板61的变形例进行说明。图10所示的环状板61的内周缘部的下表面构成第一倾斜面66，该第一倾斜面66与贯通孔62的内周面相连续，并且以随着从该内周面去往上述环状板的周缘侧而下降的方式靠近晶片W。通过贯通孔62的气流沿着该第一倾斜面66流动，由此抑制其在晶片W的中心部过度集中，因此能够缓和处于该晶片W的中心部的显影液的温度降低。

另外，图11所示的环状板61的外周缘部的下表面构成为第二倾斜面67，该第二倾斜面67以与比该外周缘部靠内侧的水平面相连续的方式形成，并且以随着去往环状板61的周端而上升的方式远离晶片W。由于该第二倾斜面67，晶片W的周缘部与环状板61的间隔变大，由此能够抑制在晶片W的周缘部的气流的速度，缓和处于晶片W的周缘部的显影液的温度的降低。也可以如图12所示的环状板61那样构成为具有第一倾斜面66和第二倾斜面67。此外，第一倾斜面66和第二倾斜面67可以以环状板61的纵截面观察下成为曲线的方式形成，也可以以成为直线的方式形成，在图10～图12的各图中示出了形成曲线的结构。

另外，作为环状板61，只要能够对晶片W的中心部供给比较强的气流而将该中心部冷却即可，因此并不限定于将晶片W的整个周缘部覆盖的结构，环状板61的外径可以比晶片W的直径小。另外，环状板61的外径也可以比晶片W的直径大。

图13表示了环状板61不与升降机构65连接，而相对于杯状体20被固定的结构例。该环状板61被配置于适当的高度以能够得到在晶片W的中心部集中气流而使其低温化的已述效果，并且位于比杯状体20靠上方的区域以使得不与显影液喷嘴41和清洗液喷嘴51发生干扰。即，在该结构例中，环状板61位于杯状体20的外侧的位置即第一位置而覆盖被供给了显影液的晶片W，并且在对晶片W供给清洗液时也位于第一位置。

另外，在晶片W的处理中，也可以采用像这样在不与显影液喷嘴41和清洗液喷嘴51发生干扰的上方区域中，环状板61进行升降的方式。即，不限于对晶片W供给显影液时环状板61所处的第一位置与对晶片W供给清洗液时环状板61所处的第一位置是相同的位置这一情况。

另外，如上所述只要能够限制晶片W之上的气流即可，因此作为气流限制部件不限于构成为环状板。例如也可以将覆盖晶片W并且限定于中心部具有多个贯通孔71的喷淋板72，作为气流限制部件而代替环状板61设置在显影装置1中。图14表示该喷淋板72的俯视图。此外，该喷淋板72的下表面的周缘部也可以具有上述第二倾斜面67。

关于环状板61，也可以如图15所示构成为能够在晶片W的上方区域与从该上方区域在横向上偏移的外部区域之间移动。在图15所示的例子中，为了进行这样的移动，环状板61连接于用于使该环状板61旋转的旋转机构73。而且，也能够将环状板61在已述的各处理流程中在说明为配置于下方位置的时机配置于上方区域，而在说明为配置于上方位置的时机配置于外部区域，来进行处理。像这样，环状板61不限于进行升降移动。

但是，如前文所述利用i线被曝光的抗蚀剂膜的显影的进行受到温度的影响，但利用i线以外的波长的光被曝光的抗蚀剂膜的显影的进行也受到温度的影响。因此，考虑在对不进行基于i线的曝光的抗蚀剂膜进行显影处理时，假如不使用环状板61就进行显影，则由于放置显影装置的环境的温度分布等原因，存在晶片W的周缘部与中心部相比显影进展快的情况。在这样的情况下，使用环状板61能够提高面内的抗蚀剂图案的CD的均匀性。即，显影装置1能够适用于对利用i线被曝光后的抗蚀剂膜进行显影的时候，但并不限定于在该抗蚀剂膜的显影时使用。

下面，参照图16、图17，对显影装置8进行说明。作为该显影装置8与显影装置1的差异，能够例举出作为气流限制部件代替环状板61而设置有圆板81。圆板81的直径比晶片W的直径小，在俯视时圆板81的中心与晶片W的中心彼此对齐。因此，圆板81以限定地覆盖晶片W的中心部的方式形成。对该显影装置8，输送例如在表面形成有利用KrF(氟化氪)准分子激光器进行了曝光的抗蚀剂膜的晶片W。因此，该抗蚀剂膜利用波长为248nm的光被曝光。像这样利用KrF准分子激光器被曝光的抗蚀剂，例如与已述的利用i线被曝光的抗蚀剂不同，不发生由于显影液的供给导致的未曝光区域的固化。由于这样的性质，在显影时晶片W的温度较低之处，抗蚀剂图案的凸部的宽度变大。即，成为难以进行显影的状态。

关于显影装置8，假如在没有设置圆板81的状态下进行处理时，根据放置装置的环境的温度分布，晶片W的周缘部侧与中心部侧相比显影的进展快，抗蚀剂图案的凸部较窄。例如在显影装置8中，例如安装第一～第三处理流程中的任意处理流程使圆板81升降来进行处理。即，在显影液供给期间和/或积液显影期间中，将圆板81配置在下方位置。由此遮挡并限制从过滤单元31去往晶片W的中心部的气流，使该中心部的温度上升而促进显影。其结果是，对于晶片W的面内各部的抗蚀剂图案的CD，能够提高均匀性。

但是，作为气流限制部件不限于板，例如也可以使用厚度比较大的块状部件。另外，关于对晶片W供给的气体不限于空气，例如也可以是氮等非活性气体。关于该气体，能够被供给到杯状体20的外侧并形成从杯状体20外去往杯状体20内的晶片W的气流即可，不限于利用过滤单元31从晶片W的上方供给。但是为了抑制雾的飞散，优选从晶片W的上方供给，能够可靠地形成下降气流。另外，在上述各例中相对于晶片W使环状板61升降，但也可以将杯状体20、旋转卡盘11和旋转机构13连接于升降机构，使晶片W相对于环状板61升降。即，在环状板61相对于杯状体20没有固定的情况下，构成为环状板61在下方位置和与该下方位置相对于晶片W相对地不同的上方位置之间进行移动即可。另外在各处理流程中在积液形成后停止供给显影液，但也可以继续供给显影液直至即将要供给清洗液为止，在该供给中使环状板61升降。

另外，本次公开的实施方式，应该认为其全部的方面均为例示而并非限制性的内容。上述实施方式只要不脱离所附的权利要求的范围及其主旨，就可以以各种方式进行省略、替换、改变，也可以相互组合。

对与本发明的技术相关联地进行的试验加以说明。作为评价试验1，使用已述的显影装置1对直径为300mm的晶片W进行了处理。在该处理中，在晶片W与显影液接触的期间，在晶片W的上方配置有环状板61。然后在处理后，对于沿着晶片W的半径的各位置，测量了抗蚀剂图案的CD。CD更详细而言是构成抗蚀剂图案的凸部的宽度。另外，作为比较试验1进行与评价试验1大致相同的试验，得到了CD。但是，在该比较试验1中，在晶片W与显影液接触的期间，在晶片W的上方没有配置环状板61。为了将由评价试验1和比较试验1获得的CD简单地进行比较，以将比较试验1内的最大值设为1.00的方式乘以修正值，成为标准化CD。这时的修正值为(1/比较试验1内的最大值数据)，将评价试验1的数据也乘以该修正值以计算出标准化CD。

图18的图表表示了评价试验1、比较试验1的各结果，图表的横轴表示从晶片W的中心起的距离(单位：mm)，纵轴表示标准化CD。如该图表所示，关于晶片W的中心部的标准化CD与周缘部的标准化CD之差，在评价试验1和比较试验1中进行比较，评价试验1的差较小。即，评价试验1与比较试验1相比晶片W的面内的CD的均匀性高，因此，根据该试验结果，表明了本技术的效果。

附图标记说明

11 旋转卡盘

20 杯状体

27 挡板

31 过滤单元

41 显影液喷嘴

51 清洗液喷嘴

61 环状板。

Claims (16)

1.一种显影装置，其特征在于，包括：

基片保持部，其保持在表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片；

杯状体，其包围由所述基片保持部保持的所述基片；

气流形成部，其形成从所述杯状体的外侧去往该杯状体内的气流；

显影液供给部，其对所述基片的表面供给显影液来进行显影；

清洗液供给部，其对进行了显影的所述基片的表面供给清洗液；以及

用于限制在该基片的表面形成的气流的气流限制部件，其独立于所述显影液供给部和所述清洗液供给部设置，位于第一位置而限定地覆盖被供给了所述显影液的基片的一部分，

设置有移动机构，其在所述清洗液被供给到所述基片时使所述气流限制部件位于相对于该基片与所述第一位置相对地不同的第二位置，或者所述第一位置为所述杯状体的外侧的位置，即使在对基片供给所述清洗液时，所述气流限制部件也位于该第一位置。

2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件具有贯通孔，其将去往所述杯状体内的气流导入所述基片的中心部。

3.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件为沿着所述基片的外周形成的环状体。

4.如权利要求3所述的显影装置，其特征在于：

所述环状体的下表面具有第一倾斜面，所述第一倾斜面与形成所述贯通孔的内周面相连续，并且随着从该内周面去往该环状体的周缘侧而靠近所述基片。

5.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件的周缘部的下表面包含第二倾斜面，所述第二倾斜面随着去往该气流限制部件的周缘而远离所述基片。

6.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

所述抗蚀剂膜为利用i线进行了曝光的抗蚀剂膜。

7.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件限定地覆盖所述基片的中心部。

8.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

设置有所述移动机构。

9.如权利要求8所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件在第一期间中位于所述第一位置，所述第一期间为从利用所述显影液供给部向所述基片的显影液的供给结束起，至利用所述清洗液供给部向所述基片的所述清洗液的供给开始为止的期间。

10.如权利要求9所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件在利用所述显影液供给部向所述基片进行显影液的供给的第二期间中，位于第二位置。

11.如权利要求10所述的显影装置，其特征在于：

所述气流形成部包括切换所述杯状体内的每单位时间的排气量的排气量切换部，

所述排气量切换部进行动作以使得与第二期间相比第一期间中的所述排气量变大。

12.如权利要求8所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件在利用所述显影液供给部向所述基片进行显影液的供给的第二期间中，位于所述第一位置。

13.如权利要求12所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件在利用所述显影液供给部向所述基片的显影液的供给开始前，位于所述第一位置。

14.如权利要求12所述的显影装置，其特征在于：

所述气流限制部件在第一期间中位于所述第二位置，所述第一期间是从利用所述显影液供给部向所述基片的显影液的供给结束起，至利用所述清洗液供给部向所述基片的所述清洗液的供给开始为止的期间。

15.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于：

所述第二位置为相对于所述第一位置位于上方的位置。

16.一种显影方法，其特征在于，包括：

利用基片保持部保持在表面形成有已曝光的抗蚀剂膜的基片的工序；

利用杯状体包围由所述基片保持部保持的所述基片的工序；

利用气流形成部形成从所述杯状体的外侧去往该杯状体内的气流的工序；

利用显影液供给部对所述基片的表面供给显影液来进行显影的工序；

利用清洗液供给部对所述进行了显影的基片的表面供给清洗液的工序；

利用独立于所述显影液供给部和所述清洗液供给部设置并且位于第一位置的气流限制部件，限定地覆盖被供给了所述显影液的基片的一部分，限制在该基片的表面形成的气流的工序；以及

利用移动机构，在所述清洗液被供给到所述基片时，使所述气流限制部件位于相对于该基片与所述第一位置相对地不同的第二位置的工序，或者所述第一位置为所述杯状体的外侧的位置，即使在对基片供给所述清洗液时也使所述气流限制部件位于该第一位置的工序。

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