CN1989593A - 显影装置和显影方法 - Google Patents

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Abstract

一种显影装置包括基底保持部，其以这样一种方式水平地保持基底使得抗蚀剂涂层置于上面；向该基底保持元件保持的基底上表面供给显影剂的显影喷嘴；其尺寸在二维的平面视场上等于或大于基底的液体流动抑制元件，该液体流动抑制元件具有包括多个开口以及相对显影剂具有亲水性的网孔，它通过网孔的开口输送从显影喷嘴供给的显影剂以在网孔和基底之间形成显影剂的液膜；以及可动地支撑该液体流动抑制元件的移动机构，其将网孔设置成面对基底上的抗蚀剂涂层并使网孔与显影剂的液膜表面接触或者将网孔浸没在液膜中。

Description

显影装置和显影方法
技术领域
本发明涉及一种显影装置和显影方法，其可显影经过图案曝光的抗蚀剂涂层。
背景技术
在用于半导体器件的光刻法中，使用一种其中组合了涂覆/显影装置与曝光设备的系统。涂覆/显影装置的显影喷嘴具有线性排放口，其直径等于或大于半导体晶片W的直径，从而改进处理的均匀性。显影喷嘴以这样一种方式进行布置，使得该线性排放口靠近晶片W上的抗蚀剂涂层，朝处于静止状态的晶片W排放显影剂，然后移动显影喷嘴用于从晶片W的一端侧面扫描到另一端侧面。结果，在抗蚀剂涂层上形成了其厚度例如大约为3mm的显影剂液膜。当该显影剂液膜所处的状态保持预定时间时，显影抗蚀剂涂层(静态显影)，然后形成预定的电路图案。之后，用漂洗剂清洁晶片W并进行干燥。
同时，在晶片W上提供显影剂的周期内，晶片上已有的显影剂和刚从喷嘴排出的新的显影剂由于表面张力的作用而彼此结合。这时，由于喷嘴处于移动的状态中，而晶片W处于静止的状态，因此在某些情况下因显影剂的回摆运动(惯性力的作用)而在晶片W上的显影剂液膜中产生(小流量的)液体流动。当在晶片W上的显影剂中产生这种液体流动时，会在晶片平面中导致显影剂浓度(抗蚀剂溶解组分的浓度)略微不均匀。结果，由于显影反应的进行在晶片平面中变得不均匀以及导致了不均匀的抗蚀剂分辨率，因此就存在这样一种危险，即在晶片平面中最后形成的图案线宽度的均匀性会降低。
作为一种抑制这种在显影剂液膜中的液体流动的技术，已经由日本未审查专利公开案No.2003-100589(参见第15-18段，图4)提出。
在该传统技术中，包括其中形成有多个小孔11的平板12布置成面对晶片W，通过这些小孔11将显影剂供给到晶片W上。根据该技术，由于在处于静止状态的平板12上会发生显影剂的回摆运动，因此不会在晶片W上产生显影剂的液体流动。
然而，该传统技术具有以下问题。
多个小孔11包括在某些情况下由于表面张力的作用而不能输送显影剂的小孔。因此，从平板12的平面来看，形成了通过其输送显影剂以及不能通过其输送显影剂的小孔11的分布，由此在某些情况下不能在晶片W的平面上形成具有均匀厚度的显影剂液膜。这种由于显影剂厚度的不均匀而导致的线宽精度的不均匀还没有特别地当作一个问题。然而，近年来，随着器件电路小型化的进一步发展，用户对形成具有更小线宽的详细图案的需要已经增加。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种显影装置和显影方法，其能够在基底上形成具有高面内均匀性的显影剂液膜，同时当将显影剂供给到基底的涂层上时抑制显影剂液膜中液体流动的产生。
一种显影基底上经过图案曝光的抗蚀剂涂层的显影装置，其特征在于包括：基底保持部，其以这样一种方式大体上水平地保持基底使得抗蚀剂涂层置于上面；向该基底保持部保持的基底上表面供给显影剂的显影喷嘴；其尺寸在二维的平面视场上等于或大于基底尺寸的液体流动抑制元件，该液体流动抑制元件具有包括多个开口以及相对显影剂具有亲水性的网孔，它通过网孔的开口输送从显影喷嘴供给的显影剂，从而在网孔和基底之间形成液膜；以及可动地支撑该液体流动抑制元件的移动机构，其将网孔设置成面对基底上的抗蚀剂涂层，并使网孔与显影剂的液膜表面接触或者将网孔浸没在液膜中。
显影剂相对液体流动抑制元件的网孔的接触角例如可以小于30度。进一步地，施加到基底表面上的涂覆液相对显影剂具有脱水性，所述基底表面上提供有显影剂，在基底表面上形成的显影剂的厚度可以是0.5至3mm。
此外，网孔包括相对显影剂具有亲水性的第一网孔部和设置在第一网孔部上方的第二网孔部，该第二网孔部具有的亲水性比第一网孔部小。在这种情况下，显影剂相对第二网孔部的接触角不小于70度。
网孔具有多个沿第一方向间隔布置的第一导线和多个沿第二方向间隔布置成与第一导线交叉的第二导线，每个第一导线的直径大于每个第二导线的直径。
网孔具有一组多个沿第一方向间隔布置的第一导线和一组多个沿第二方向间隔布置成与第一导线交叉的第二导线，具有大的线径的大直径导线包括在第一和第二导线组的一组或者两组中，每个大直径的导线每隔预定数量的导线进行布置。
在没有面对基底的一侧上的网孔开口可以大于面对基底的一侧上的网孔开口。
此外，提供一小的辅助平板以围绕保持在基底保持部中的基底的外周边，该辅助平板相对显影剂具有至少比网孔更小的亲水性。在这种情况下，优选的是显影剂相对辅助平板的接触角为40至70度。
附加地，优选的是具有用于清洁液体流动抑制元件的清洁部件。通过使用专用的清洁部件来清洁液体流动抑制元件，液体流动抑制元件总是保持在清洁状态。
一种显影基底上经过图案报曝光的抗蚀剂涂层的显影方法，其特征在于包括：(a)以这样一种方式大体上水平地保持基底使得抗蚀剂涂层置于上面；(b)准备液体流动抑制元件，其尺寸在二维的平面视场中等于或大于基底尺寸，并具有包括多个开口以及相对显影剂具有亲水性的网孔，然后调节液体流动抑制元件相对基底的位置；以及(c)通过网孔的开口输送显影剂，从而在网孔和基底之间形成显影剂的液膜，并保持一种状态，其中网孔与显影剂的液膜表面接触或者将网孔浸没在液膜中一段预定的时间，由此显影抗蚀剂涂层。
在步骤(b)中，显影剂的供给量以这样一种方式进行调节，使得显影剂的液膜厚度为0.5至3mm，然后相对基底调节液体流动抑制元件的位置。
进一步地，在步骤(c)之后，通过使用漂洗剂可以清洁液体流动抑制元件，然后通过喷射干燥气体从液体流动抑制元件上去除漂洗剂。
此外，在步骤(c)之后，通过使用漂洗剂可以清洁基底，然后通过喷射干燥气体从基底上去除漂洗剂。
在步骤(c)之后使用漂洗剂清洁液体流动抑制元件、喷射干燥气体以从液体流动抑制元件上去除漂洗剂，以及使用漂洗剂清洁基底并喷射干燥气体以从基底上去除漂洗剂时，该方法还包括同时从液体流动抑制元件上去除漂洗剂和从基底上去除漂洗剂。
在步骤(c)之后，喷射干燥气体以从基底上去除显影剂，使用漂洗剂清洁基底并向基底喷射干燥气体以从基底上去除漂洗剂。
抗蚀剂涂层由保护膜覆盖，并在步骤(a)之前经过浸没。在这种情况下，液体流动抑制元件可以用来在步骤(c)之前去除保护膜。
根据本发明，由于采用了一种结构，其中液体流动抑制元件包括相对显影剂具有亲水性的网孔，该液体流动抑制元件布置在一定的高度位置，并在此与供给到基底上的显影剂的表面接触或者被浸没在液体中，从而能够抑制在显影剂液膜中产生液体流动现象(流出)，所述显影剂存在于基底和液体流动抑制元件之间的间隙中。此外，由于亲水性的提供能够改进显影剂的可湿性，由此可在液体流动抑制元件的平面内均匀地输送显影剂，能够在基底表面上形成具有均匀厚度的显影剂液膜。结果，能够在显影后在基底表面上形成相对线宽具有高面内均匀性的掩膜图案。
附图说明
图1是示出了传统显影方法的轮廓的透视图。
图2是示出了涂覆/显影装置的轮廓的平面图。
图3是示出了涂覆/显影装置的轮廓的透视图。
图4是示出了根据本发明的显影装置的透视图。
图5的示出了根据本发明的显影装置的单元剖面图。
图6是示出了用于清洁液体流动抑制元件的清洁部件的单元剖面图。
图7A是示出了液体流动抑制元件的平面图。
图7B是以放大的方式示出了液体流动抑制元件的一部分的透视图。
图8是示出了气体喷射机构的剖面图，该气体喷射机构可避免显影剂流动/附着在基底的后表面上。
图9是示出了气体喷射机构的平面图。
图10是示出了根据本发明的显影方法的流程图。
图11A是示出了在显影开始的时刻喷嘴、网孔和晶片的状态的示意图，
图11B是示出了在显影期间喷嘴、网孔和晶片的状态的示意图。
图12是示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件的透视图。
图13是以放大的方式示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件的一部分的示意图。
图14是根据另一个实施例的液体流动抑制元件的剖面图。
图15是示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件和显影喷嘴的透视图。
图16是示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件的平面图。
图17是示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件的平面图。
图18是示出了根据另一个实施例的液体流动抑制元件的透视图。
图19是示出了根据另一个实施例的显影方法的流程图。
图20是示出了根据另一个实施例的显影方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文参考附图描述根据本发明的优选实施例。
根据本发明的显影装置作为显影单元DEV被组合到如图2和3所示的涂覆/显影装置中。图中的参考标记B1表示载入和取出托架C的托架安装部，在托架中例如容纳了13个半导体晶片W。托架安装部B1具有其中安装了多个托架C的托架台8，该托架台包括安装部80、从托架台8上看布置在前侧壁面上的打开/关闭部81和用于通过每个打开/关闭部81从托架C中取出晶片W的副滑架(sub-carriage)臂机构A1。
处理部B2沿x方向连接到托架安装部B1的最内侧，并由壳体82包围。在该处理部B2中交替地对准和提供其中在多个平台上堆叠了加热/冷却系统的搁板单元U1、U2和U3以及主滑架臂机构A2和A3，该主滑架臂机构可将在各个处理单元之间的晶片W按照顺序从托架安装部B1侧进行输送，所述处理单元包括后面描述的涂覆/显影单元。也就是说，搁板单元U1、U2和U3以及主滑架臂机构A2和A3沿X方向对准和连续排列，晶片滑架打开部(未示出)形成在各个单元U1、U2和U3之间的连接部，使得晶片W能够通过这些打开部在处理部B1中从一端侧面的搁板单元U1自由地移动到另一端侧面的搁板单元U3。进一步地，主滑架臂机构A2和A3布置在由隔板83围成的空间中，所述隔板包括沿X方向布置在前面位置和后面位置处的搁板单元U1、U2和U3上的一个表面部，例如在在后面描述的右手侧上液体处理单元U4和U5上的一个表面部以及在左手侧形成一表面的后表面部。应该注意，图中的参考数字84和85表示在每个单元中所用处理液的温度调节装置或者包括用于温度和湿度调节的管道或类似物的温度和湿度调节单元。
如图3所示，每个液体处理单元U4和U5具有一结构，其中例如在化学容纳部86上方的五个平台上堆叠了涂覆单元COT、显影单元DEV和抗反射膜形成单元BARC，所述化学容纳部中存储有化学物质如涂覆液(抗蚀剂液体)或显影剂。此外，每个搁板单元U1、U2和U3具有一结构，其中在多个平台例如10个平台上堆叠了在液体处理单元U4或U5中执行的效果预处理或后处理所需的各种单元，其组合包括加热(烘焙)晶片W的加热单元、冷却晶片W的冷却单元以及其他单元。
曝光部B4通过接合部B31连接到处理部B2中搁板单元U3的最内侧，该接合部例如由第一滑架室87和第二滑架室88构成。在接合部B3中提供两个输送装置A4和A5，它们可输送处理部B2和曝光部B4以及搁板单元U6和阻挡托架(barrier carrier)C2之间的晶片W。
现在将简要地描述晶片W在涂覆/显影装置中循环的实例。
首先，当将托架C1从外侧安装到安装底座80上时，拆下托架C1的盖体和打开/关闭部81，然后通过副托架臂机构A1取出晶片W。接着，通过形成搁板单元U1的输送单元(未示出)将晶片W输送到主滑架臂机构A2，并且例如在搁板单元U1至U3中的一个搁板上执行抗反射膜形成处理和冷却处理作为涂覆处理的预处理。随后，当抗蚀剂膜由涂覆单元COT形成时，通过形成搁板单元U1至U3中的一个搁板的加热单元烘焙和加热晶片W，然后进行冷却并通过搁板单元U3的输送单元载入接合部B3。在该接合部B3中，晶片W沿一路径被载入到曝光部B4中，所述路径由输送装置A4、搁板单元U6和输送装置A5按所述顺序构成，由此对抗蚀剂涂层进行图案曝光。曝光之后，沿相反的路径将晶片W输送到主滑架臂机构A2，并在显影单元DEV中进行显影。显影之后，清洁/干燥晶片W，通过主滑架臂机构A2和A3进行输送，以及通过副滑架臂机构A1使其返回到安装底座80上的初始托架C1中。
现在将参考图4至9描述根据本发明的一个实施例的显影装置。
显影装置中各个机构28、32、35、5 3A、53B、121、132和134的操作由具有数据库的控制器90共同地进行控制，该数据库例如存储了处理方法。此外，在显影装置中的各个位置布置输出温度、湿度、压力和位置的各种传感器(未示出)，并将检测信号从各个传感器提供给控制器90。
图4和5中的参考数字2表示水平地保持晶片W的真空卡盘。一未示出的真空孔形成在真空卡盘2的上表面中，使得晶片W的后表面的中心部分被真空吸住。该真空孔通过抽吸路径与泵121的吸入口连通。
类似盒子的杯组件121(液体接受部)布置成从侧面和底面围绕真空卡盘W上保持的晶片W。在该杯组件21的底部形成一排放口22，待排出的液体如从晶片W上流过的显影剂或漂洗剂可从该排放口排出。杯组件21具有固定杯形件122、内周边杯形件123、外周边杯形件124和外周边平板140。该固定杯形件122固定在未示出的底部框架上，并且其中具有内周边杯形件123。如图4和5所示，外周边杯形件124在XY平面中大体上为正方形，并由一气缸134支撑以允许其向上和向下移动。
如图8所示，在内部杯形件123的上表面上形成一平行于晶片W的后表面的水平表面123a和从该水平表面123a的外端部朝外侧逐渐降低的倾斜表面123b。向上喷射气体的气体喷射机构的每个气体喷射口形成在内周边杯形件123的水平表面123a中。气体喷射口的数量是60，每个气体喷射口的直径是大约1mm。如图9所示，60个气体喷射口130围绕水平表面123a的同心圆的中心分布和排列，其节距的中心角为60°。
如图5所示，每个气体喷射口130与在内周边杯形件123中形成为环形的头部131连通。该头部131通过空气供给管133与气体供给源132连通。该气体供给源132中容纳有干燥空气。
外周边平板140布置在保持于卡盘2上的晶片W的外侧。该外周边平板140布置在内周边杯形件123和外周边杯形件124之间。外周边平板140具有定位在与保持于卡盘2上的晶片W相同的平面(同一水平)上的水平部140a和从该水平部140a的外周边端部向下延伸的垂直部140b。所述水平部140a和垂直部140b的作用是导向液体70，该液体通过间隙142朝晶片W的后表面侧流动到达排放口22，这将在后面进行描述。在使头部131中干燥空气的压力均匀之后，干燥空气从气体喷射口130喷射到晶片W的后表面，并按照所述顺序沿晶片W的后表面、外周边平板的水平部149a和垂直部140b流动，最后通过排气管126从排放口22流到外部。
应该注意，尽管在该实施例中使用了气体喷射机构来防止液体附着在晶片W的后表面上，附加地可以提供后表面清洁喷嘴，使得从后表面清洁喷嘴喷出漂洗剂以清洁晶片W的后表面。在这种情况下，气体喷射机构的气体喷射口130可以修改成以这样一种方式向晶片W的整个后表面喷射干燥空气，即朝外侧和内侧喷射干燥空气。
如图5所示，例如三个支撑销26布置在内周边杯形件123的中空部分中。这些支撑销26连接在可动底座27上，并通过气缸28与可动底座一起同时上下移动，从而在主滑架臂机构A2和A3之间输送晶片W。
如图4所示，三个喷嘴3、33和36在远离杯组件21的原始位置处于待机模式。第一喷嘴3是显影喷嘴。第二喷嘴33是漂洗喷嘴。第三喷嘴36是干燥喷嘴。这些喷嘴3、33和36通过使用水平臂4、41和42由移动基底43、44和45分别可动地支撑，并且能够在一区间(section)中沿导轨46从原始位置移动到使用位置(位于杯组件21上方)。导轨46是沿X方向延伸的线性导向件，当移动基底43、44和45的滑动器在该导轨46上滑动时分别移动喷嘴3、33和36。
显影喷嘴3通过具有弹性的柔性管31与显影剂供给源32连通，并由移动基底43支撑以允许其在X、Y和Z方向移动。显影喷嘴3具有线性排放口30，其等于或大于晶片W的有效区域(器件形成区)的宽度。排放口30具有其中以预定的节距间隔布置了一行或多行小孔的结构，或者具有由均匀宽度的狭缝孔构成的结构。显影剂供给源32包括在其中未示出的压力控制阀。此外，未示出的质量流控制器(MFC)布置在柔性管31的合适位置处，使得能够控制向喷嘴3供给的显影剂的流量。压力控制阀、MFC和移动基底43的操作由如图5所示的控制器90分别地进行控制。
漂洗喷嘴33通过具有弹性的柔性管34与纯净水供给源35连通，并由移动基底44支撑以允许其在X、Y和Z方向移动。漂洗喷嘴33也是一行类似显影喷嘴3的小孔。纯净水供给源35包括在其中未示出的压力控制阀。附加地，未示出的质量流控制器(MFC)布置在柔性管34的合适位置处，使得能够控制向喷嘴33供给的纯净水的流量。压力控制阀、MFC和移动基底44的操作同样由控制器90分别地进行控制。
干燥喷嘴36通过具有弹性的柔性管37与干燥空气供给源38连通，并由移动基底45支撑以允许其在X、Y和Z方向移动。干燥喷嘴36的排放口也是一行类似显影喷嘴3的小孔。干燥空气供给源38包括未示出的压力控制阀。此外，未示出的质量流控制器(MFC)布置在柔性管37的合适位置处，使得能够控制向喷嘴36供给的干燥空气的流量。这些压力控制阀、MFC和移动基底45的操作同样由如上所述的控制器90进行控制。从喷嘴36喷出干燥空气以从晶片W的上表面吹除和去除液体。应该注意，可以使用与泵或喷射器连通的吸气嘴代替干燥喷嘴36以从晶片W的上表面吸取和去除液体。
显影喷嘴3、漂洗喷嘴33和干燥喷嘴36分别独立地支撑在水平臂4、41和42的远端侧上。各个臂4、41和42的近端侧分别由移动基底43、44和45支撑。此外，每个移动基底43、44和45具有一未示出的升降机构，每个喷嘴3、33和36通过该升降机构在Z方向独立地上下移动。此外，每个移动机构43、44和45具有一未示出的、与导轨46啮合的滑动机构，每个喷嘴3、33和36通过该滑动机构在X方向独立地滑动。结果，每个喷嘴3、33和36可在一区间中沿着导轨46从各原始位置移动到各使用位置。附加地，每个移动基底43、44和45具有一未示出的气缸机构，每个喷嘴3、33和36通过该气缸机构在Y方向独立地滑动。
应该注意，在该实施例中三个移动基底43、44和45共用一个导轨46，但是也可以为每个移动基底43、44和45提供专用的导轨，使得各个移动基底43、44和45能够在不同的轨道上滑动。
如图4所示，液体流动抑制元件5在远离杯组件21的原始位置处于待机模式。该原始位置位于喷嘴3、33和36的原始位置的相对侧上，同时杯组件21插入在其间。液体流动抑制元件5在一区间中沿着导轨54从原始位置移动到使用位置。导轨54是沿X方向延伸的线性导向件，当移动基底53A和53B的滑动器在该导轨54上滑动时可移动液体流动抑制元件5。
在使用位置，液体流动抑制元件5相对一定的高度进行定位，并在该高度与在晶片W的上表面上形成的显影剂液膜的表面接触。由于显影剂厚度的目标值例如是0.5至3mm，因此通过控制用于移动基底53A和53B的升降机构，可以相对相应于该目标值的高度定位液体流动抑制元件5。
如图7A所示，液体流动抑制元件5具有外框架50，其具有平面带角形状，其宽度(从外边缘到内边缘的长度)例如为10至30mm，厚度例如为10至30mm。一等于或大于晶片W的有效区域的网孔51布置在该外框架50中面对晶片W的表面的内开口区域。通过在前后方向(X方向)和在左右方向(Y方向)间隔地布置直径例如为0.1至1.0mm的导线使网孔5形成为网状，每个由彼此相邻的导线围成的区域的宽度和长度设定为例如0.2至1.0mm。这里，为了方便，每个网孔51的开口部示出为比实际尺寸更大。应该注意，图7A和7B示出了每个网孔51的开口部为正方形，但是该开口部也可以不必是正方形，在某些情况下其例如可以是矩形、菱形或在三角形。也就是说，通过使用其线径为0.1至1.0mm的导线，导线的排列方向不限于特定的排列，只要每个开口部的尺寸形成为等于如上所述的尺寸。
附带地，优选的是网孔51在其平面中的厚度方向没有弯度，或者优选的是如果存在弯度则将其限制成不大于0.3mm。根据这种结构，网孔51能够在其平面内与显影剂的表面均匀地接触。此外，导线的截面不限于圆形，导线的截面可以形成为例如椭圆形、带角的形状或者三角形。
从例如由聚乙烯(PE)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)和聚四氟乙烯(PTFE)构成的组中选择的一种、两种或多种树脂材料用于网孔51。此外，网孔51的导线表面以这样一种方式经过表面处理(例如提供亲水性的处理)使得显影剂的接触角例如小于30度。这种提供亲水性的处理例如可以通过等离子曝光或UV曝光来实施，但是当选择的材料具有预定接触角时不必实施该提供亲水性的处理。此外，尽管网孔51的材料不仅限于树脂，但是优选的是选择相对碱具有耐蚀性的材料，因为显影剂是碱性的。附加的，外框架50选择与网孔51相同的材料。
在液体流动抑制元件5中，在外框架50的一个侧缘的后表面和在定位成面对该侧缘的另一侧缘的后表面由一对臂52A和52B可拆卸地支撑。每个臂52A和52B的近端侧由移动基底53A和53B支撑。每个移动基底53A和53B都包括在其中未示出的升降机构，由此液体流动抑制元件5可以水平地上下移动。此外，每个移动基底53A和53B可通过未示出的驱动机构沿导轨54滑动。
在该实施例中，一对臂52A和52B、移动基底53A和53B以及导轨54构成了移动机构，该移动机构使液体流动抑制元件5在使用位置和原始位置之间移动。液体流动抑制元件5的原始位置是一清洁位置，液体流动抑制元件5在该位置处被清洁。然而，清洁位置可以不必与原始位置匹配，清洁位置可以和原始位置不同。例如，当液体流动抑制元件5设置在晶片W上方的一个位置处于待机模式时，该清洁位置必须布置在与该原始位置不同的位置处。
现在将描述清洁液体流动抑制元件5的清洁机构。
如图5和6所示，清洁杯55、清洁喷嘴6和干燥喷嘴63布置在液体流动抑制元件5的原始位置处。清洁杯55、清洁喷嘴6和干燥喷嘴63构成了清洁机构。该清洁杯55具有类似盒子的形状，其在四个侧面具有侧壁以及敞开的上部，并且从XY平面来看该清洁杯的尺寸大于液体流动抑制元件5的尺寸。液体流动抑制元件5直接布置在清洁杯55上方处于由一对臂52A和52B水平支撑的状态，并通过使用从清洁喷嘴6喷出的漂洗剂进行清洁。排放口55a布置在清洁杯55的底部，清洁废液通过该排放口55a排出到排水槽(未示出)中。
清洁喷嘴6通过具有弹性的柔性管61与纯净水供给源61连通，并由移动基底68A支撑以允许其分别在X、Y和Z方向移动。喷嘴的排放口60是多行小孔或狭缝孔。纯净水供给源62包括在其中未示出的压力控制阀。此外，未示出的质量流控制器(MFC)布置在柔性管61的合适位置处，使得能够控制向清洁喷嘴6供给的纯净水的流量。压力控制阀、MFC和移动基底68A的操作由控制器90分别地进行控制。
干燥喷嘴63通过具有弹性的柔性管65与干燥空气供给源66连通，并由移动基底68B支撑以允许其分别在X、Y和Z方向移动。喷嘴的排放口64是一行小孔。干燥空气供给源66包括在其中未示出的压力控制阀。附加地，未示出的质量流控制器(MFC)布置在柔性管65的合适位置处，使得能够控制向干燥喷嘴63供给的干燥空气的流量。压力控制阀、MFC和移动基底68B的操作由控制器90分别地进行控制。
清洁喷嘴6和干燥喷嘴63分别由臂67A和67B独立地支撑。进一步地，每个移动基底68A和69B具有一未示出的升降机构，由此喷嘴6和63能够独立地上下移动。此外，移动基底68A和68B由布置在装置底部的导轨69支撑，以及通过未示出的驱动机构可独立滑动地支撑。
控制器90具有作为数据库的预定处理方法，它根据该方法控制显影装置中各个部分的操作。例如，在根据抗蚀剂的类型改变显影剂液膜的厚度的目标值的情况下，可以根据显影剂的厚度的目标值确定液体流动抑制元件5的高度的设定值，由此将高度设定值数据存储在控制器90中。当处理晶片W时，所述晶片例如是一组导向晶片，控制器90能够读取该数据从而调节液体流动抑制元件5的高度。
现在将参考图4至11B描述根据本发明使用所述装置显影抗蚀剂涂层的图案曝光潜象的方法。
在曝光后之后，通过主滑架臂机构A3将晶片W载入显影单元DEV中，然后水平地保持在真空卡盘2(步骤S1)上。这时，各个喷嘴3、33和36以及液体流动抑制元件5布置在其原始位置处。
液体流动抑制元件5从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后定位在一定高度，在此所述液体流动抑制元件和晶片W的上表面之间的距离变成0.5至3.0mm(步骤S2)。然后，显影喷嘴3从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后相对一位置进行定位，该位置例如与液体流动抑制元件5距离0.2至1.0mm，并且同时也是略微远离外侧上晶片W的一个端缘的排放起始位置。
随后，如图11A所示，将显影剂70从喷嘴3排放到晶片W上，然后以预定的移动速度移动喷嘴3，以便从晶片W的一端扫描到另一端。协同效应如显影剂70的排放压力、无载重量、加速度以及其它效应彼此结合，通过网孔51的网口渗漏地输送显影剂70并将其供给到晶片W的表面上。因此，如图11B所示，在晶片W和网孔51之间的间隙中形成了显影剂70的液膜。使形成该液膜的状态保持一段预定的时间，从而显影抗蚀剂涂层的图案潜象(步骤S3)。作为根据该实施例的显影剂，可以使用含有2.38重量％的氢氧化四甲铵(TMAH；N(CH3)4OH)的水溶液。此外，作为其它显影剂，可以使用胆碱显影剂(N(CH3)3(C2H4OH)OH)、NMD-W(Tokyo Ohka Kogyo有限公司的产品名称)、NMD-3(Tokyo Ohka Kogyo有限公司的产品名称)和AD10(Tama KagakuKogyo有限公司的产品名称)中的一个。
在显影处理之后，显影喷嘴3停止排放显影剂，然后收回到原始位置的相对侧。随后，漂洗喷嘴33从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W定位。从喷嘴33排出漂洗剂，然后使喷嘴33移动以便从晶片W的一端扫描到另一端。漂洗剂同样是透过网孔51而象显影剂一样被供给到晶片W上，由此漂洗剂代替附着在晶片W和液体流动抑制元件5上的显影剂(步骤S4)。应该注意，当执行的清洁一旦不能充分地替代显影剂时，可以往复漂洗喷嘴33以进行两次清洁，清洁可以重复三至六次。在清洁之后，停止排放漂洗剂，然后临时地将喷嘴33收回到原始位置的相对侧。
另一方面，在从漂洗喷嘴33供给清洁液的同时，从气体喷射机构130至132向晶片W的后表面喷射干燥空气，以便防止清洁液朝晶片W的后侧流动。应该注意，向晶片W的后表面喷射干燥空气的定时可以在从漂洗喷嘴33开始排放清洁液之后，可以在从漂洗喷嘴33排放清洁液结束之后，或者可以在从干燥喷嘴36喷出干燥空气的同时或之后。
随后，液体流动抑制元件5收回到原始位置(步骤S5)。在原始位置处，对液体流动抑制元件5进行清洁处理。液体流动抑制元件5布置在清洁杯55中处于由臂52A和52B支撑的状态。接着，从清洁喷嘴6排出清洁液，并使清洁喷嘴6在其位于液体流动抑制元件5上方略微升高的状态下滑动。结果，清洁了液体流动抑制元件5。接着，从干燥喷嘴63向液体流动抑制元件5排放干燥空气，并使干燥喷嘴63在其位于液体流动抑制元件5的表面上方略微升高的状态下移动以便扫描。该干燥空气调节成具有期望的温度和期望的湿度。因此，干燥了液体流动抑制元件5(步骤S8)。应该注意，可以使用干燥的氮气代替干燥空气。
在收回液体流动抑制元件5之后，干燥喷嘴36从使用位置移动到原始位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。使干燥喷嘴36沿X方向移动用于扫描，并向晶片W和液体流动抑制元件5喷射干燥空气以干燥晶片W和液体流动抑制元件5(步骤S6)。使干燥喷嘴36返回原始位置。附带地，优选的是干燥液体流动抑制元件5的步骤S8与干燥晶片W的步骤S6同时执行。在干燥之后，通过主滑架臂机构A3从显影单元DEV中取出晶片W(步骤S7)。进一步地，晶片W容纳在托架C1中，并和托架C1一起从涂覆/显影装置中取出。在取出晶片W之后，显影喷嘴3和漂洗喷嘴33分别从临时的收回位置返回到原始位置。
根据该实施例，由于使用了网孔51来挤压和保持晶片W上显影剂的表面，由此抑制了在显影剂中液体流动显影(流出)的产生。结果，能够保持一种状态，其中显影剂的浓度在平面内是均匀的，从而改进了线宽的面内均匀性。
此外，根据该实施例，由于网孔51具有极佳的显影剂的可湿性，因此显影剂能够快速且均匀地透过网孔51。因此，能够在晶片W的表面上形成具有均匀厚度的显影剂膜，从而执行具有高面内均匀性的显影处理。
近年来，由于器件电路小型化的进一步发展，因此抗蚀剂图案的线宽变窄并且图案密度增大，这就导致倾向于选择更短波长的曝光。因此，由于用于曝光的光不能透射到通常使用的抗蚀剂的底部和担心产生曝光缺陷，因此已经研究了施加具有高度透明性的抗蚀剂的对策，通过该对策能够进一步容易地透射光。在具有高度透明性的抗蚀剂中，存在多种相对显影剂具有脱水性的抗蚀剂，例如80度的接触角或者相对显影剂位于其上方，因此当试图减小这种液膜的厚度时液膜会被晶片W的表面排斥，并且液体不能以均匀的厚度布置在平面内，由此值得关心的是相对这种脱水性抗蚀剂难以减小液膜的厚度。
然而，在根据该实施例的液体流动抑制元件5中，由于网孔51采用了具有亲水性的材料，其相对显影剂小于30度，因此显影剂能够容易地分布在XY平面中，即使只将少量的显影剂布置在晶片上，也很少会产生一部分施加了显影剂而另一部分没有施加显影剂的分布。由于显影剂通常十分昂贵，例如因为再循环很困难，将液膜厚度的目标值设定为例如0.5mm以减少显影剂的消耗能够获得的优点是降低了成本。
此外，当网孔51由具有小线径的导线构成时，几乎不会在导线的给定部分之间产生不同厚度的显影剂，即使在分布显影剂时显影剂由于表面张力而到达网孔51的开口部的内侧。因此，即使显影剂形成有例如0.5mm的薄膜厚度，也能够在晶片W的平面内形成具有均匀厚度的显影剂，从而减少显影剂的消耗。
应该注意，可以准备多个具有不同的线径和开口部尺寸(网孔的开口)的液体流动抑制元件5，使得这些液体流动抑制元件5例如能够根据向晶片W供给的显影剂类型进行替换。特别地，在具有小表面张力的显影剂的情况下使用具有大开口的液体流动抑制元件5，相反地，在具有大表面张力的显影剂的情况下使用具有小开口的液体流动抑制元件5。
进一步地，在前述实施例中，收回液体流动抑制元件5的定时不限于在使用漂洗喷嘴33清洁晶片W之后的定时，可以在向晶片W供给显影剂之后以及在供给漂洗剂之前收回液体流动抑制元件。在这种情况下能够获得如上所述的相同效果。
在本发明中，网孔51不限于仅由树脂构成的结构，例如如图12所示，电阻热发生器如由铜、不锈钢或镍铬合金线构成的金属线7可以嵌入到例如由树脂构成的导线中，可以通过配线线路(未示出)从电源(未示出)向金属线7提供电流，使得网孔51由焦耳热的作用而加热。加热温度设定为例如促进显影反应的温度，如40至60℃。即使在这种情况下，也能够获得如上所述的相同效果。应该注意，金属线7的表面可以涂覆有树脂从而形成网孔51，或者通过使用导电材料(导电陶瓷)来形成网孔51。
此外，本发明不限于加热网孔51的结构，例如也可以将预定电压施加到网孔51上从而形成电场。由于显影剂中抗蚀剂溶解组分被该电场吸出并且使抗蚀剂溶解组分远离晶片W移动，因此能够在XY平面中抑制显影反应不均匀地进展。也就是说，由于抗蚀剂溶解组分在显影剂中处于根据其极性而被充电的状态，因此以这样一种方式向网孔51提供电场能够控制这些动作，所述方式例如是实现吸引力的作用。此外，即使由于无法预料的原因在显影剂中混杂了微粒，也能够获得相同的效果。
附加地，如图7A所示，超声波振荡器75A和75B可以布置在液体流动抑制元件5的外框架50上，使得这些振荡器在预定的定时振荡。在这种情况下，例如在将显影剂分布在晶片W的表面上之后，使晶片W保持在静止状态一段固定的时间，例如10秒，然后超声波振荡器75A和75B振荡例如10秒。当通过这种方式在预定的定时振荡网孔51时，能够搅动晶片W上的显影剂，并且能够使抗蚀剂溶解组分的浓度均匀化，从而增大图案解析速度。
尽管在前述实施例中网孔51的整个表面具有亲水性，但是本发明不限于此。例如如图13所示，当对网孔51的半圆形上表面进行提供疏水性的处理时，能够形成具有70度或更大的显影剂接触角的疏水表面71(第二网孔部)。应该注意，在半圆形下表面上亲水表面(第一网孔部)的接触角设定成如上所述的小于30度。根据这种结构，能够抑制显影剂的液体流动，并且能够获得如上所述的相同效果。
附加地，疏水表面能够从上面推动朝具有亲水性的下表面侧吸出的显影剂向后表面侧输送，已经输送的显影剂被疏水表面排斥而挤压在晶片W的表面上，由此进一步确保抑制显影剂的流动。应该注意，本发明不限于一种结构，其中网孔51的上表面经过疏水性提供处理而形成疏水表面71，还可以采用一种结构，其中例如经过亲水性提供处理的第一网孔51A(第一网孔部)和经过疏水性提供处理的第二网孔51B(第二网孔部)如图14所示地对准和布置。
进一步地，在本发明中，网孔51不限于一种结构，其中具有相同线径的导线在前后方向(X方向)和左右方向(Y方向)对准。例如，如图15所示，沿显影喷嘴3的扫描方向(Y方向)延伸的导线的线径设置成比沿横向方向延伸的导线的线径更大。即使采用这种结构，也能够抑制显影剂的液体流动从而获得如上所述的相同效果。此外，根据本发明，由于通过增大线径改进了网孔51的强度，因此能够抑制在网孔51的中心部产生松弛。应该注意，本发明不限于一种结构，其中增大了沿喷嘴移动方向(Y方向)延伸的所有导线的线径，具有大直径的导线可以每隔几行至几十行进行布置。也就是说，具有大直径的大直径导线可以包括在X方向和Y方向中的一个或两个方向中，该具有大直径的大直径导线可以每隔预定数量的行数(例如每隔三行)进行布置。
此外，本发明不限于一种结构，其中如上所述地增大了沿显影喷嘴3的扫描移动方向延伸的导线的线径，以及沿显影喷嘴3的长度方向延伸的导线的线径。
附加地，如图16所示，具有大直径的导线的布置间隔可以根据前后方向和左右方向而改变。特别地，一个实例是其中沿扫描方向使具有大的线径的导线的布置间隔变小，而沿宽度方向使该布置间隔变大。即使在这种情况下，网孔51的强度也能够确保获得如上所述的相同效果。
进一步地，本发明不限于一种结构，其中网孔51的开口部即网孔开口的尺寸在平面内做成一致的，它也能够采用一种结构，即在平面中一部分具有较大开口而一部分具有较小开口的分布。特别地，如图17所示，在相应于晶片W外侧的部分中的开口设置成比面对晶片W的表面的部分中的开口更大。即使采用这种结构，也能够抑制显影剂的液体流动从而获得如上所述的相同效果。此外，在该实例中，由于增大了定位在晶片W外侧的部分中的开口的尺寸，因此来自突出到晶片W外侧的排放口30的显影剂可以快速地透过网孔51并落下。也就是说，由于能够抑制其中显影剂附着和保留在网孔51的表面上的状态，所述网孔表面位于晶片W外侧，因此晶片W表面上的显影剂很少会被存在于外侧的显影剂吸出而产生液体流动。
此外，在本发明中，如图18所示，例如可以提供一辅助平面73，其尺寸等于或大于液体流动抑制元件5的尺寸。该辅助平板73具有矩形的外周边形状，其中心部成圆形地被切除。晶片W可进入该辅助平板73的圆形切除部，并在晶片W的外周边端面和辅助平板73(圆形切除部的内周边端面)之间形成小的间隙。在这种状态下，辅助平板73与晶片W对齐，并且辅助平板73围绕晶片W，因此从晶片W落下的液体可由辅助平板73接受。对该辅助平板73进行表面处理以相对显影剂具有例如40至70度的接触角。
即使使用了这种辅助平板73，不仅能够获得如上所述的相同效果，而且通过使用辅助平板73接受从突出到晶片W外侧的排放口30排出的显影剂，当晶片W的表面上的显影剂被下落的显影剂吸出时能够抑制在液膜中产生液体流动。然而，当相对辅助平板73的表面的接触角过小时，辅助平板73的张力将不够大，因此在某些情况下可能在辅助平板73的表面上产生液体流动，以及在晶片W的表面上的显影剂可能被该流动吸出。相反地，当接触角过大时，辅助平板73的张力将过大，晶片W的表面上的显影剂会被吸出。为此，优选的是将辅助平板73的表面张力设定为40至70度。
现在将参考图19描述根据本发明的另一个实施例的显影方法。
在曝光之后，通过主滑架臂机构A3将晶片W载入显影单元DEV中，然后水平地保持在真空卡盘2(步骤S21)上。这时，各个喷嘴3、33和36以及液体流动抑制元件5布置在其原始位置处。
液体流动抑制元件5从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后定位在一定高度，在此所述液体流动抑制元件和晶片W的上表面之间的距离变成0.5至3.0mm(步骤S22)。然后，显影喷嘴3从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后相对一位置进行定位，该位置例如与液体流动抑制元件5的上表面距离0.2至1.0mm，并且是略微远离外侧上晶片W的一个端缘的排放起始位置。
随后，如图11A所示，将显影剂70从喷嘴3排放到晶片W的上表面，然后以预定的移动速度移动喷嘴3，以便从晶片W的一端扫描到另一端。结果，如图11B所示，在晶片W和网孔51之间的间隙中形成了显影剂70的液膜。当使形成该液膜的状态保持一段预定的时间时，可显影抗蚀剂涂层的图案潜象(步骤S23)。作为根据该实施例的显影剂，可以使用NMD-W(Tokyo Ohka Kogyo有限公司的产品名称)。
在显影处理之后，显影喷嘴3停止排放显影剂，然后临时收回到原始位置的相对侧。干燥喷嘴36从原始位置移动到使用位置并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。使干燥喷嘴36移动以便沿X方向扫描，并从喷嘴36向晶片W和液体流动抑制元件5喷射干燥空气以吹除和去除晶片W和液体流动抑制元件5上的显影剂(步骤S24)。
接着，漂洗喷嘴33从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。从喷嘴33排出漂洗剂，然后使喷嘴33移动以便从晶片W的一端扫描到另一端。漂洗剂透过网孔51而被供给到晶片W上，由此漂洗剂可代替附着在晶片W和液体流动抑制元件5上的显影剂(步骤S25)。在清洁之后，停止排放漂洗剂，然后临时地将喷嘴33收回到原始位置的相对侧。
接着，干燥喷嘴36从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。使干燥喷嘴36移动以便沿X方向扫描，并从喷嘴36向晶片W和液体流动抑制元件5喷射干燥空气以干燥晶片W和液体流动抑制元件5(步骤S26-1)。干燥喷嘴36返回到原始位置(步骤S26-2)。
另一方面，在从漂洗喷嘴33供给清洁液的同时，从气体喷射机构130至132向晶片W的后表面喷射干燥空气，从而防止清洁液流向并附着在晶片W的后表面上。应该注意，向晶片W的后表面喷射干燥空气的定时可以在开始从漂洗喷嘴33排放清洁液之后，或者在从漂洗喷嘴33排放清洁液结束之后，或者在从干燥喷嘴36喷出干燥空气的同时或之后。
接着，液体流动抑制元件5收回到原始位置(步骤S27-1)。在该原始位置，对液体流动抑制元件5执行清洁处理。液体流动抑制元件5布置在清洁杯55中处于由臂52A和52B支撑的状态。随后，从清洁喷嘴6排出清洁液，并使清洁喷嘴6在其位于液体流动抑制元件5上方略微升高的状态下滑动。结果，清洁了液体流动抑制元件5。接着，从干燥喷嘴63向液体流动抑制元件5排放干燥空气，并使干燥喷嘴63在其位于液体流动抑制元件5的表面上方略微升高的状态下移动以便扫描。该干燥空气调节成具有期望的温度和期望的湿度。因此，干燥了液体流动抑制元件5(步骤S27-2)。
在干燥之后，通过主滑架臂机构A3从显影单元DEV中取出晶片W(步骤S28)。进一步地，晶片W容纳在托架C1中，并和托架C1一起从涂覆/显影装置中取出。在取出晶片W之后，显影喷嘴3和漂洗喷嘴33分别从临时的收回位置返回到原始位置。
现在将参考图20描述根据本发明的又一个实施例的显影方法。
通过主载运臂机构A2将晶片W载入涂覆单元COT，晶片W可以通过旋涂法涂覆抗蚀剂，从而形成具有预定薄膜厚度的抗蚀剂涂层(步骤S31)。此外，晶片W被输送到另一个涂覆单元COT，然后向抗蚀剂膜的上表面施加具有预定组分的处理液，从而形成具有预定薄膜厚度的保护膜(步骤S32)。该保护膜可在接下来的浸没过程中保护抗蚀剂膜。
在预定的预烘焙步骤之后，将晶片W输送到曝光部B4，通过浸没对抗蚀剂膜进行图案曝光(步骤S33)。浸没技术的概述可在尼康公司的网页
(http://www.nikon.co.jp/main/jpn/whatsnew/2003/immersion_03.htm)中引入。
在浸没之后，通过主滑架臂机构A3将晶片W载入显影单元DEV，并水平地将其保持在真空卡盘2上(步骤S34)。这时，各个喷嘴3、33和36以及液体流动抑制元件5都处于其原始位置。
液体流动抑制元件5从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后定位在一定高度，在此所述液体流动抑制元件和晶片W的上表面之间的距离变成0.5至3.0mm(步骤S35)。随后，显影喷嘴3从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后相对一位置进行定位，该位置例如与液体流动抑制元件5距离0.2至1.0mm，并且同时也是略微远离外侧上的晶片W的一个端缘的排放起始位置。
然后，如图11A所示，将显影剂70从喷嘴3排放到晶片W的上表面，然后以预定的移动速度移动喷嘴3，以便从晶片W的一端扫描到另一端。结果，如图11B所示，在晶片W和网孔51之间的间隙中形成了显影剂70的液膜。当使形成该液膜的状态保持一段预定的时间时，去除所述保护膜(步骤S36)。
接着，漂洗喷嘴33从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。从喷嘴33排出漂洗剂，然后使喷嘴33移动以便从晶片W的一端扫描到另一端。漂洗剂透过网孔51而被供给到晶片W上，从而漂洗剂可代替附着在晶片W和液体流动抑制元件5上的显影剂(步骤S37)。在清洁之后，停止排放漂洗剂，然后临时地将漂洗喷嘴33收回到原始位置的相对侧。
随后，干燥喷嘴36从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。使干燥喷嘴36移动以便沿X方向扫描，并从喷嘴36向晶片W和液体流动抑制元件5喷射干燥空气以干燥晶片W和液体流动抑制元件5(步骤S38)。干燥喷嘴36返回原始位置。
随后，显影喷嘴3从原始位置滑动到使用位置，并在该使用位置向下移动，然后相对一位置进行定位，该位置例如与液体流动抑制元件5距离0.2至1.0mm，并且同时也是略微远离外侧上的晶片W的一个端缘的排放起始位置。然后，如图11A所示，将显影剂70从喷嘴3排放到晶片W的上表面，然后以预定的移动速度移动喷嘴3，以便从晶片W的一端扫描到另一端。结果，如图11B所示，在晶片W和网孔51之间的间隙中形成了显影剂70的液膜。当使形成该液膜的状态保持一段预定的时间时，可显影抗蚀剂涂层的图案潜象(步骤S39)。作为根据该实施例的显影剂，可以使用AD10(Tokyo Kagaku Kogyo有限公司的产品名称)。
在显影处理之后，显影喷嘴3停止排放显影剂，然后临时收回到原始位置的相对侧。漂洗喷嘴33从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W定位。从喷嘴33排出漂洗剂，然后使喷嘴33移动以便从晶片W的一端扫描到另一端。漂洗剂透过网孔51而被供给到晶片W上，由此漂洗剂代替附着在晶片W和液体流动抑制元件5上的显影剂(步骤S40)。在清洁之后，停止排放漂洗剂，然后临时地将喷嘴33收回到原始位置的相对侧。
接着，干燥喷嘴36从原始位置移动到使用位置，并相对晶片W和液体流动抑制元件5定位。当使干燥喷嘴36移动以便沿X方向扫描时，从喷嘴36向晶片W和液体流动抑制元件5喷射干燥空气以吹除附着在晶片W和液体流动抑制元件5上的漂洗剂(步骤S41)。干燥喷嘴36收回到原始位置。
随后，液体流动抑制元件5收回到原始位置(步骤S43)。在该原始位置，对液体流动抑制元件5执行清洁处理。液体流动抑制元件5布置在清洁杯55中处于由臂52A和52B支撑的状态。然后，从清洁喷嘴6排出清洁液，并使清洁喷嘴6在其位于液体流动抑制元件5上方略微升高的状态下滑动。结果，清洁了液体流动抑制元件5。随后，从干燥喷嘴63向液体流动抑制元件5排放干燥空气，并使干燥喷嘴63在其位于液体流动抑制元件5的表面上方略微升高的状态下移动以便扫描。该干燥空气调节成具有期望的温度和期望的湿度。因此，干燥了液体流动抑制元件5(步骤S44)。
在干燥之后，通过主滑架臂机构A3从显影单元DEV中取出晶片W(步骤S45)。此外，晶片W容纳在托架C1中，并和托架C1一起从涂覆/显影装置中取出。在取出晶片W之后，显影喷嘴3和漂洗喷嘴33分别从临时的收回位置返回到原始位置。
本发明不限于其中液体流动抑制元件5仅布置在一定高度位置的情况，在该高度位置显影剂的表面受到挤压。例如，液体流动抑制元件5可以布置在一定高度处，其中部分或者所有的网孔51浸没在显影剂的液膜中。即使在这种情况下，也能够获得如上所述的相同效果。然而，由于在某些情况下在装置中流动的少量气流，可能产生显影剂的液体流动(流出)现象，因此优选的是将液体流动抑制元件5的位置设置在该元件与显影剂的表面相接触的高度。
附加地，在本发明中液体流动抑制元件5不限于平面矩形，它例如可以是圆形、椭圆形或者多边形。进一步地，可以采用一种结构，其中外框架50形成为类似可折叠的屏障，使得液体流动抑制元件5能够折叠或者能够滚动，从而减小在待机模式占据的面积。
此外，本发明不限于一种结构，其中显影喷嘴3从晶片W的一端扫描到另一端，例如显影喷嘴3可以沿晶片W的直径方向布置，显影剂可以从排放口30排出，晶片W和液体流动抑制元件5可以围绕布置液体的垂直轴线整体地旋转180°。即使在这种情况下，也能够获得如上所述的相同效果。此外，进行显影处理的基底可以是不同于半导体晶片的基底，例如LCD基底或用于光掩膜的分划板基底。

Claims (20)

1.一种显影基底上经过图案曝光的抗蚀剂涂层的显影装置，其特征在于包括：
基底保持部，其大体上水平地保持基底使得抗蚀剂涂层置于上面；
向该基底保持部保持的基底上表面供给显影剂的显影喷嘴；
其尺寸在二维的平面视场上等于或大于基底尺寸的液体流动抑制元件，该液体流动抑制元件具有包括多个开口以及相对显影剂具有亲水性的网孔，它通过网孔的开口输送从显影喷嘴供给的显影剂，从而在网孔和基底之间形成液膜；以及
可动地支撑该液体流动抑制元件的移动机构，其将网孔设置成面对基底上的抗蚀剂涂层，并使网孔与显影剂的液膜表面接触或者将网孔浸没在液膜中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中显影剂相对网孔的接触角小于30度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中抗蚀剂涂层相对显影剂具有脱水性，显影剂液膜的厚度是0.5至3mm。
4.根据权利要求1所述的装置，其中网孔包括相对显影剂具有亲水性的第一网孔部和设置在第一网孔部上方的第二网孔部，该第二网孔部具有的亲水性比第一网孔部小。
5.根据权利要求4所述的装置，其中显影剂相对第二网孔部的接触角不小于70度。
6.根据权利要求1所述的装置，其中网孔具有多个沿第一方向间隔布置的第一导线和多个沿第二方向间隔布置成与第一导线交叉的第二导线，并且
每个第一导线的直径大于每个第二导线的直径。
7.根据权利要求6所述的装置，其中显影喷嘴包括其长度相应于基底的有效区域的宽度的排放口；和
喷嘴移动机构，它使显影喷嘴从基底的一端侧面移动到另一端侧面，以及
第一导线沿与显影喷嘴的移动方向相同的方向延伸，同时第二导线沿与显影喷嘴的移动方向交叉的方向延伸。
8.根据权利要求1所述的装置，其中网孔具有一组多个沿第一方向间隔布置的第一导线和一组多个沿第二方向间隔布置成与第一导线交叉的第二导线，并且
具有大的线径的大直径导线包括在第一和第二导线组的一组或者两组中，每个大直径的导线每隔预定数量的导线进行布置。
9.根据权利要求1所述的装置，其中在没有面对基底的一侧上的网孔开口大于面对基底的一侧上的网孔开口。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括一辅助平板，其布置成围绕由基底保持部保持的基底的外周边，该辅助平板相对显影剂的亲水性至少比网孔相对显影剂的亲水性更小。
11.根据权利要求10所述的装置，其中显影剂相对辅助平板的接触角为40至70度。
12.根据权利要求1所述的装置，还包括用于清洁液体流动抑制元件的清洁部件。
13.一种显影基底上经过图案曝光的抗蚀剂涂层的显影方法，其特征在于包括：
(a)大体上水平地保持基底使得抗蚀剂涂层置于上面；
(b)准备液体流动抑制元件，其尺寸在二维的平面视场中等于或大于基底尺寸，并具有包括多个开口以及相对显影剂具有亲水性的网孔，然后调节液体流动抑制元件相对基底的位置；以及
(c)通过网孔的开口输送显影剂，从而在网孔和基底之间形成显影剂的液膜，并保持网孔与显影剂的液膜表面接触或者被浸没在液膜中一段预定的时间，由此显影抗蚀剂涂层。
14.根据权利要求13所述的方法，其中显影剂相对网孔的接触角小于30度。
15.根据权利要求13所述的方法，其中抗蚀剂涂层相对显影剂具有脱水性，以及
在步骤(b)中，调节显影剂的供给量和相对基底调节液体流动抑制元件的位置，使得显影剂的液膜厚度为0.5至3mm。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括在步骤(c)之后，通过使用漂洗剂清洁液体流动抑制元件，并喷射干燥气体以从液体流动抑制元件上去除漂洗剂。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括在步骤(c)之后，通过使用漂洗剂清洁基底，并喷射干燥气体以从基底上去除漂洗剂。
18.根据权利要求13所述的方法，其中：在步骤(c)之后使用漂洗剂清洁液体流动抑制元件、喷射干燥气体以从液体流动抑制元件上去除漂洗剂，使用漂洗剂清洁基底并喷射干燥气体以从基底上去除漂洗剂时，该方法还包括：
同时从液体流动抑制元件上去除漂洗剂和从基底上去除漂洗剂。
19.根据权利要求13所述的方法，还包括在步骤(c)之后，喷射干燥气体以从基底上去除显影剂，使用漂洗剂清洁基底并进一步向基底喷射干燥气体以从基底上去除漂洗剂。
20.根据权利要求13所述的方法，其中抗蚀剂涂层由保护膜覆盖，并在步骤(a)之前经过浸没，以及
液体流动抑制元件用来在步骤(c)之前去除保护膜。
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