TW201619721A - 顯像方法、顯像裝置及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

提供一種可有效率地對曝光後之光阻膜進行顯 像的顯像方法等。 對形成有曝光後之光阻膜的基板(W)表面 供給顯像液，而形成顯像液膜(30)，其次，在沖走包含有從光阻膜溶解於顯像液膜中之成分的顯像液，使前述顯像液膜變薄而形成薄膜部(302)後，對該變薄的顯像液膜供給新顯像液。

Description

顯像方法、顯像裝置及記憶媒體
本發明，係關於對形成有曝光後之光阻膜的基板供給顯像液而進行顯像處理的技術。
在半導體裝置之製造工程中的光微影工程，係藉由進行顯像處理(該顯像處理，係對形成有光阻膜且沿著預定圖案所曝光的基板供給顯像液)的方式，形成光阻圖案。作為該顯像處理方式之一，使用具備有長條狀吐出口的噴嘴，一邊從前述吐出口吐出顯像液，一邊使噴嘴從基板的一端朝另一端移動，在整個基板上盛裝顯像液而形成積液。由於本顯像方式，係可在使基板靜止的狀態下盛裝顯像液，因此，在此，係稱為靜止顯像方式。在專利文獻1中，係記載有該靜止顯像方式之一例。
又，作為其他顯像處理方式，有一邊使基板旋轉一邊使噴嘴移動，進而使顯像液之供給位置朝向旋轉之基板的徑方向移動者。藉由顯像液之供給位置的移動與離心力的作用，在基板之表面形成有顯像液之液膜，使構 成該液膜的顯像液流動。在此，係將該顯像方式稱為旋轉顯像方式。在專利文獻2中，記載有該旋轉顯像方式之一例。
作為藉由顯像處理所顯像之基板，係有例如圓形的半導體晶圓(以下，記載為晶圓)。在形成於該晶圓上的光阻膜，係存在有不同種類者，例如有處理蝕刻時之選擇比小的被處理膜之際所形成的厚膜光阻劑，或曝光輸出小的EUV(Extreme Ultraviolet、極端紫外線)曝光用的光阻膜、ArF曝光或KrF曝光用光阻膜。
其中，特別在感度低的光阻膜中，雖必需拉長與顯像液的接觸時間，但在前述之靜止顯像方式的情況下，在顯像之際，因溶解於顯像液中之溶解成分的影響，將導致顯像液之濃度下降，其結果，顯像液之反應性會下降，而顯像處理所需的時間變得更長。又，在旋轉顯像方式中，處理感度低的光阻膜之際，顯像處理的時間或顯像液的消耗量會增大。因此，必需進行更有效率的顯像方法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第3614769號公報：第0044、0058~0059段；圖1、3
[專利文獻2]日本特許第4893799號公報：第0026段、圖8
本發明，係有鑑於像這樣之情事而進行研究者，其目的，係提供一種可對曝光後之光阻膜有效率地進行顯像的顯像方法、顯像裝置及記憶有前述顯像方法的記憶媒體。
本發明之顯像方法，係包含有：對形成有曝光後之光阻膜之基板的表面供給顯像液，而形成顯像液膜的工程；沖走包含有從前述光阻膜溶解於顯像液膜中之成分的顯像液，而使前述顯像液膜變薄的工程；及對前述變薄之顯像液膜供給新顯像液的工程。
前述顯像方法，係亦可具備有以下構成。
(a)使前述顯像液膜變薄的工程，係藉由對該顯像液膜之表面噴吹氣體而沖走顯像液的方式來進行。
(b)藉由在繞垂直軸旋轉之基板的表面，一邊使顯像液之供給位置朝向該基板之徑方向移動，一邊供給顯像液，而形成從基板之中央部側朝周緣部側沖走之顯像液流的方式，並行進行形成前述顯像液膜的工程與使顯像液膜變薄的工程，其次，藉由從前述顯像液之供給位置之移動方向之上游側的位置供給顯像液的方式，進行供給前述新 顯像液的工程。此時，在供給前述新顯像液的工程中，係使顯像液的供給位置往形成前述顯像液膜之工程中之與顯像液之供給位置之移動方向相同的方向移動，且使之後的顯像液之供給位置的移動速度慢於前面的顯像液之供給位置的移動速度。
由於本發明，係將供給至形成有曝光後之光阻膜之基板表面之顯像液膜中的顯像液沖走而使顯像液膜變薄之後，進行新顯像液之供給，因此，可進行以使用了反應性高的顯像液膜來代替反應性下降的顯像液(該反應性下降的顯像液，係包含有從光阻膜溶解於顯像液膜中的成分)之有效率的顯像處理。
W‧‧‧晶圓
1、1a、1b‧‧‧顯像裝置
11‧‧‧旋轉夾盤
3、3A、3B‧‧‧噴嘴頭部
30、30b‧‧‧液滴
302‧‧‧薄膜部
31‧‧‧覆液噴嘴
31C、31D‧‧‧狹縫噴嘴部
310‧‧‧顯像液供給面
316‧‧‧氮氣供給孔
316a‧‧‧氮氣供給狹縫
318a‧‧‧第1顯像液供給狹縫
318b‧‧‧第2顯像液供給狹縫
38‧‧‧噴嘴旋轉機構
383‧‧‧旋轉筒
[圖1]發明之實施形態之顯像裝置的縱剖側視圖。
[圖2]前述顯像裝置的平面圖。
[圖3]設置於前述顯像裝置之噴嘴頭部的縱剖側視圖。
[圖4]表示設置於前述噴嘴頭部之覆液噴嘴之顯像液供給面之一例的平面圖。
[圖5]表示前述顯像液供給面之其他例的平面圖。
[圖6]藉由前述顯像裝置所執行之顯像處理的第1說 明圖。
[圖7]前述顯像處理的第2說明圖。
[圖8]前述顯像處理的第3說明圖。
[圖9]前述顯像處理之時序圖。
[圖10]表示前述覆液噴嘴之作用的示意圖。
[圖11]表示前述顯像裝置之變形例的平面圖。
[圖12]前述變形例之顯像處理的第1說明圖。
[圖13]前述變形例之顯像處理的第2說明圖。
[圖14]前述變形例之顯像處理的時序圖。
[圖15]第2實施形態之顯像裝置的平面圖。
[圖16]前述第2實施形態之狹縫噴嘴部的立體圖。
[圖17]前述第2實施形態之顯像處理的第1說明圖。
[圖18]前述第2實施形態之顯像處理的第2說明圖。
[圖19]前述第2實施形態之顯像處理的時序圖。
[圖20]表示前述第2實施形態之狹縫噴嘴部之作用的示意圖。
[圖21]表示第2實施形態之顯像裝置之變形例的說明圖。
[圖22]第3實施形態之顯像處理的第1說明圖。
[圖23]前述第3實施形態之顯像處理的第2說明圖。
[圖24]前述第3實施形態之顯像處理的第3說明圖。
[圖25]前述第3實施形態之顯像處理的第4說明圖。
[圖26]前述第3實施形態之顯像處理的時序圖。
[圖27]表示前述第3實施形態之顯像處理之作用的示 意圖。
[圖28]表示預備實驗之結果的第1說明圖。
[圖29]表示預備實驗之結果的第2說明圖。
(第1實施形態)
根據圖1~圖5，說明本發明之第1實施形態之顯像裝置1的構成。在顯像裝置1，係搬送在其表面形成有光阻膜而藉由預定圖案來對該光阻膜進行曝光後的晶圓W，並予以處理。如圖1、圖2所示，顯像裝置1，係具備有作為基板保持部的旋轉夾盤11，旋轉夾盤11，係吸附於晶圓W之背面中央部，水平地保持晶圓W。又，旋轉夾盤11，係經由旋轉軸12而連接於被設置在下方的旋轉驅動部13。旋轉夾盤11、旋轉軸12及旋轉驅動部13，係相當於用以使晶圓W繞垂直軸旋轉的基板旋轉部。
在顯像裝置1，係以包圍被保持於旋轉夾盤11之晶圓W的方式，設置有杯體2。該杯體2，係由外罩杯21與內罩杯22所構成，杯體2之上方側形成開口。外罩杯21，係上部側為四角形狀，下部側為圓筒狀。在外罩杯21之下部側，係設置有段部23，該段部23，係連接有用以使外罩杯21升降的升降部24。內罩杯22，係圓筒狀，其上部側，向內側傾斜。內罩杯22，係在前述外罩杯21上升時，其下端面與段部23抵接，藉此被推向上 方。該結果，在從晶圓W去除顯像液時，如圖1中虛線所示，可使杯體2(外罩杯21、內罩杯22)上升，而接取從晶圓W飛散出來的液滴。
在保持於旋轉夾盤11之晶圓W的下方側，係設置有圓形板25，在圓形板25的外側，係設置有縱剖面形狀為山形之環狀的導引構件26。前述導引構件26，係將從晶圓W所溢落的顯像液或洗淨液，導引至作為設置於圓形板25之外側的環狀凹部即液體承接部27。在液體承接部27之底面，係連接有排出液體承接部27內之氣體及液體的排液管28，且經由設置於排液管28之下游側的氣液分離器(未圖示)而進行氣液分離。氣液分離後之排液，係被回收至未圖示的排液儲槽。
在保持於旋轉夾盤11之晶圓W的下方側，係配置有連接於升降機構15的支銷14。支銷14，係在旋轉夾盤11所致之比晶圓W之保持面更往上方側的位置與下方側的位置之間升降，且在未圖示的基板搬送機構與旋轉夾盤11之間執行晶圓W之收授。
顯像裝置1，係具備有：覆液噴嘴31，用以對晶圓W供給顯像液，而形成作為顯像液之液膜(顯像液膜)的液滴30(參閱後述之圖6~圖8、圖10)；及洗淨液噴嘴45，對顯像處理後之晶圓W供給作為洗淨液的純水。如圖2所示，覆液噴嘴31，係設置於臂部41之前端部，另一方面，在臂部41之基端側，係連接有噴嘴驅動部42。噴嘴驅動部42，係具備有使臂部41升降的功能 與沿著水平延伸之導引軌43而移動的功能，且可沿著保持於旋轉夾盤11之晶圓W的徑方向，使覆液噴嘴31移動。又，在杯體2之外側，係構成為與覆液噴嘴31之前端部嵌合自如，且設置有由具備有排液口之噴嘴浴所構成的待機區域44。
洗淨液噴嘴45，係設置於臂部47之前端部，在該臂部47之基端側，係連接有噴嘴驅動部48。噴嘴驅動部48，係具備有使臂部47升降的功能與沿著水平延伸之導引軌49而移動的功能。藉由該噴嘴驅動部48，洗淨液噴嘴45，係可在保持於旋轉夾盤11之晶圓W的上方位置與由設置於杯體2之外側之噴嘴浴所構成的待機區域40之間移動。
又，如圖1所示，洗淨液噴嘴45，係連接於具備有泵或閥等的洗淨液供給源46。
在具備有如上述所說明之構成的顯像裝置1中，覆液噴嘴31，係具備有抑制因從光阻膜溶解出來之溶解成分的影響而使顯像液之反應性下降的功能。以下，參閱圖3~圖5，說明具備有該覆液噴嘴31之噴嘴頭部3的構成。
如圖3所示，噴嘴頭部3，係具備有：覆液噴嘴31，具備有與保持於旋轉夾盤11的晶圓W相對向配置，且形成有多數個顯像液供給孔314的顯像液供給面310；噴嘴旋轉機構38，使該覆液噴嘴31繞垂直軸旋轉；及歧管部37，形成有供給至覆液噴嘴31之顯像液等 流動的流路。
覆液噴嘴31，係形成為如下述構造：在小於晶圓W之直徑(例如300mm)之圓板形狀之構件的下面側，設置顯像液供給板312(該顯像液供給板，係在內部形成有空洞部313)。在顯像液供給板312之下面側，係形成有多數個顯像液供給孔314，且形成為如下述構造：經由形成於覆液噴嘴31之中央部的顯像液供給路徑311而流入至空洞部313內的顯像液，係經由該些顯像液供給孔314朝向顯像液供給面310的下方側均勻地供給。
又，在沿著覆液噴嘴31之上面、側周面及下面(與顯像液供給板312的接合面)的區域，係形成有用以供給將包含於從顯像液供給面310所供給之顯像液之液滴30之反應性下降的顯像液沖走之氣體(在本例中，係氮氣)的氮氣流路315。覆液噴嘴31之下面側的氮氣流路315，係與貫通顯像液供給板312之空洞部313，且在顯像液供給面310形成開口的氮氣供給孔316連通。
氮氣供給孔316，係突出於比顯像液供給孔314所開口之顯像液供給面310的下面更往下方側，且在突條部317(該突條部，係形成為沿著顯像液供給面310之周方向，將形成有顯像液供給孔314的區域分割成複數個區域)的下面形成開口。
例如圖4所示，突條部317a，係亦可形成為從圓形之顯像液供給面310的中心，放射狀且直線狀地延伸。在該情況下，顯像液供給孔314之形成區域，係沿著顯像液 供給面310之周方向而分割成扇型。又，如圖5所示，突條部317b，係亦可形成為從顯像液供給面310的中心，以渦漩的方式成為螺旋狀且曲線狀地延伸。在該情況下，顯像液供給孔314之形成區域，係被分割成沿著顯像液供給面310之周方向而彎曲的扇型。另外，為了方便說明起見，圖4、圖5之突條部317a、317b的配置，係表示從上面側觀看覆液噴嘴31，透視顯像液供給面310的狀態。
另一方面，在覆液噴嘴31之上面側中央部，係連接有筒狀之旋轉筒383。旋轉筒383，係形成為如下述的構造：在同軸上連結有下部旋轉筒383b(該下部旋轉筒，係與覆液噴嘴31連接)與上部旋轉筒383a(該上部旋轉筒，係直徑小於該下部旋轉筒383b，且上下方向之尺寸長)。旋轉筒383之內部，係形成為空洞，該空洞，係連通於覆液噴嘴31之顯像液供給路徑311。而且，在構成下部旋轉筒383b的筒壁內，係形成有連通於覆液噴嘴31側之氮氣流路315的氮氣流路384。該氮氣流路384，係在其上游端側，朝向旋轉筒383的空洞形成開口。
噴嘴旋轉機構38，係具備有未圖示的電動馬達機構，且以旋轉筒383作為轉子，使連結於該旋轉筒383的覆液噴嘴31繞垂直軸旋轉。旋轉筒383，係上部旋轉筒383a部分被插入至噴嘴旋轉機構38內，且藉由軸承381、382繞垂直軸旋轉自如地被予以保持。
噴嘴旋轉機構38或旋轉筒383，係相當於本例的噴嘴旋轉部。
對於該噴嘴旋轉機構38，係經由凸緣部376而連接有歧管部37。在歧管部37內，係形成有顯像液流動之內側之內部流路372與氮氣流動之外側之外部流路371之雙重管構造的流路372、371。從歧管部37之下面，該些流路372、371成為雙重管部377，突出於下方側，該雙重管部377，係被插入至保持於噴嘴旋轉機構38之旋轉筒383的空洞內。
內部流路372，係在雙重管部377之下端部形成開口，且經由旋轉筒383之空洞而連通於覆液噴嘴31之顯像液供給路徑311。另一方面，外部流路371，係以朝向與形成於下部旋轉筒383b之氮氣流路384之開口部相對向的位置供給氮氣之方式，在雙重管部377之下部側的側周面形成開口。旋轉筒383的內周面與雙重管部377的外周面之間的間隙，係藉由密封部374、375來區隔，使得從內部流路372所供給的顯像液與從外部流路371所供給的氮氣不會混合。另外，旋轉筒383之內周面，係在經由密封部374、375之滑動面滑動自如的狀態下，區隔顯像液或氮氣之流動的區域。
形成於歧管部37之內部流路372的上游端，係經由顯像液供給路徑391而連接於具備有泵或閥等的顯像液供給源300A。又，外部流路371之上游端，係經由氮氣供給路徑392而連接於氮氣供給源300B。
在本例的顯像裝置1中，係藉由前述之噴嘴驅動部42、由旋轉夾盤11等所構成的基板旋轉部、由噴嘴旋轉機構38等所構成的噴嘴旋轉部，構成使晶圓W與噴嘴頭部3相對移動的移動機構。
在顯像裝置1，係設置有由電腦所構成的控制部10。控制部10，係具有未圖示之程式儲存部。在該程式儲存部，係儲存有程式，該程式，係編入有步驟，以便執行後述之作用中所說明之顯像處理。控制部10，係根據該程式，對顯像裝置1之各部輸出控制訊號，從而控制噴嘴驅動部42、48所致之覆液噴嘴31或洗淨液噴嘴45的移動、噴嘴旋轉機構38所致之覆液噴嘴31的旋轉、從顯像液供給源300A、洗淨液供給源46對覆液噴嘴31、洗淨液噴嘴45之顯像液或洗淨液的供給、從氮氣供給源300B對覆液噴嘴31之氮氣的供給、旋轉夾盤11所致之晶圓W的旋轉、支銷14之升降等的各動作。前述程式儲存部，係例如構成為硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡等的記憶媒體。
在此，例示設置於上述之顯像裝置1之覆液噴嘴31的各種設計變數，在被保持於旋轉夾盤11之晶圓W之上方移動之覆液噴嘴31之水平方向的移動速度，係例如10mm/秒~100mm/秒。又，顯像液供給面310之直徑，係例如50mm~200mm。晶圓W之旋轉速度(每單位時間之旋轉數)，係為了在對晶圓W吐出顯像液時抑制液體飛濺，而設成為100rpm以下為較佳，更佳的係， 10rpm~50rpm。又，覆液噴嘴31之旋轉速度，係調整為例如50rpm~1000rpm的範圍。
接下來，參閱圖6~圖10來說明使用上述之顯像裝置1而進行之顯像處理及洗淨處理的步驟。在此，圖9，係該顯像處理的時序圖。在本時序圖中，係表示開始顯像處理後之經過時間(處理時間)與覆液噴嘴31之旋轉速度及晶圓W之旋轉速度的關係。實線之圖表，係表示覆液噴嘴31之旋轉速度(標記為「情況1」)，一點鏈線之圖表，係表示晶圓W之旋轉速度。又，在該時序圖中，係藉由條狀圖來分別表示從覆液噴嘴31吐出顯像液、氮氣的期間以及在顯影液吐出期間內覆液噴嘴31移動的期間。
首先，當晶圓W被未圖示的基板搬送機構搬送至顯像裝置1內並保持於旋轉夾盤11時，覆液噴嘴31，係從待機區域44移動到晶圓W之中央部的上方位置。而且，如圖10示意所示，以在距離晶圓W之上面數mm左右上方側配置顯像液供給面310的方式，使覆液噴嘴31下降。接著，從覆液噴嘴31對晶圓W供給顯像液，並且自上面側觀察，逆時針地使覆液噴嘴31旋轉(圖9中之時刻t1)，在覆液噴嘴31的顯像液供給面310與晶圓W之間，以接觸於該顯像液供給面310的方式，形成大於前述顯像液供給面310的液滴30。
在覆液噴嘴31達到預定旋轉速度之後，維持其旋轉速度，其次，從上面觀察，順時針地使晶圓W旋 轉(圖6)。當晶圓W的旋轉速度達到例如10rpm後，在維持其旋轉速度的狀態下，以例如10mm/秒的移動速度，從晶圓W之中央部(在表示圖9之覆液噴嘴移動期間的條狀圖中，標示為「C」)朝向周緣部(在相同的條狀圖中，標示為「E」)，開始覆液噴嘴31之移動(圖9中之時刻t2)。藉此，液滴30，係在接觸於覆液噴嘴31之顯像液供給面310的狀態下，朝向晶圓W的周緣部擴散(圖7)。
在擴散液滴30之際，藉由覆液噴嘴31旋轉的方式，液滴30內之顯像液被加以攪拌，使包含有從光阻膜溶解於顯像液中之成分之顯像液的濃度均勻化。該結果，可提升從曝光後之光阻膜所顯像之圖案之CD(Critical Dimension)的均勻性。另外，覆液噴嘴31之旋轉方向，係並不限定於從上面側觀察，逆時針地旋轉之情形，亦可與晶圓W相同地順時針地旋轉。但是，如圖7所示，藉由使晶圓W與覆液噴嘴31相互逆時針地旋轉的方式，攪拌顯像液之力道會變大，可獲得進一步提升顯像液之濃度之均勻性的效果。
而且，在覆液噴嘴31開始移動後，經過預定時間例如1~2秒後的時刻t3，繼續維持覆液噴嘴31之旋轉，從氮氣供給孔316開始氮氣之供給。使用圖4、圖5進行說明般，顯像液供給孔314之形成區域，係藉由形成有氮氣供給孔316的突條部317，在顯像液供給面310之周方向予以分割。圖10，係放大並示意地表示形成於該 些顯像液供給孔314之形成區域及氮氣供給孔316之形成區域(突條部317)之下方側的液滴30。如前述，覆液噴嘴31及晶圓W，係各別旋轉，在圖10中，係以箭頭來表示覆液噴嘴31與晶圓W的相對移動方向。
在此，在圖4、圖5中，係在交互配置之顯像液供給孔314的形成區域及氮氣供給孔316的形成區域(突條部317)上，沿著覆液噴嘴31之旋轉方向，標記(A)~(E)之符號。如圖10所示的示意圖，係表示形成於該些區域(A)~(E)之下方側之液滴30的狀態。此時，在顯像液供給孔314之形成區域即區域(A)、(C)、(E)中，係形成有充滿顯像液供給面310與晶圓W之間隙之顯像液的液滴30。另一方面，在氮氣供給孔316之形成區域的下方側，係藉由從氮氣供給孔316朝向下方側所吐出的氮氣，沖走顯像液而產生氣相部301，形成有薄膜部302(該薄膜部，係指構成液滴30之顯像液膜較薄的區域)。
此時，考慮覆液噴嘴31與晶圓W之相對移動方向，並著眼於例如圖10所示之晶圓W上的(a)點。在該(a)點中，交互通過區域(A)之液滴30→區域(B)之薄膜部302→區域(C)之液滴30→區域(D)之薄膜部302→區域(E)之液滴30→…、液滴30、薄膜部302。
另外，如前述，由於覆液噴嘴31，係一邊旋轉一邊從晶圓W之中央部側朝向周緣部側移動，又，晶圓W本 身亦繞垂直軸旋轉，因此，使液滴30及薄膜部302交互通過(a)點上的次數，係藉由該些覆液噴嘴31之移動速度或晶圓W的旋轉速度而變化。
說明像這樣顯像液供給孔314之形成區域與氮氣供給孔316之形成區域交互通過時之顯像處理的進行。例如當晶圓W上之(a)點與從區域(A)之顯像液供給孔314所供給之顯像液的液滴30接觸時，光阻膜，係與曝光後的圖案相對應，而其一部分溶解於顯像液中。伴隨著該光阻膜之溶解，顯像液之反應性會下降。
像這樣顯像液之反應性下降後，當區域(B)之氮氣供給孔316移動而來時，藉由從氮氣供給孔316所吐出的氮氣，沖走包含有從光阻膜溶解出來之成分的顯像液，而形成薄膜部302。被沖走的顯像液，係沿著例如突條部317之延伸方向流動，朝氣相部301的外方區域排出。
在形成該薄膜部302後，當區域(C)到達而從顯像液供給孔314供給新顯像液時，則包含有從光阻膜溶解出來之成分之顯像液的比例會變小，而以反應性高的顯像液進行(a)點之顯像處理。
如此一來，藉由交互執行新顯像液之供給與沖走反應性下降之顯像液的方式，以時間平均觀察時，可使接觸於(a)點之顯像液的反應性維持於高狀態而縮短顯像處理所需的時間。該結果，即使在對感度低之厚膜光阻或EUV用光阻膜進行顯像的情況下，亦可抑制顯像處 理所需之時間的增大。
在上述所說明的觀點中，氮氣供給孔316，係可說是相當於用以沖走本液滴30(顯像液膜)並使其變薄的沖走機構。又，隔著形成有氮氣供給孔316的突條部317且位於覆液噴嘴31與晶圓W之相對移動方向之前方側之顯像液供給孔314的形成區域，係相當於第1顯像液供給部，位於前述移動方向之後方側之顯像液供給孔314的形成區域，係相當於第2顯像液供給部。因此，在圖10之區域(A)、(C)的關係中，區域(A)，係具有第1顯像液供給部的功能，區域(C)，係具有第2顯像液供給部的功能。又，在圖10之區域(C)、(E)的關係中，區域(C)，係具有第1顯像液供給部的功能，區域(E)，係具有第2顯像液供給部的功能。
另外，用於沖走液滴30的氣體，係除了前述的氮氣之外，亦可採用氬氣等與顯像液或光阻膜之反應性小者。但是，在對該些顯像液或光阻膜影響較小的情況下，係當然亦可利用潔淨空氣等。
覆液噴嘴31，係以不超過擴散之液滴30的方式，一邊旋轉一邊在晶圓W上持續移動。避免覆液噴嘴31所致之超過液滴30的理由，係因當超過時，會發生顯像液之液體四濺，而導致複數個液滴30個別地在晶圓W表面上擴散之緣故。當該些液體四濺之液滴30的界面相互結合時，則受到其影響該部位之光阻圖案的CD有與其他部位之光阻圖案的CD不同之虞。該結果，由於導致表 示光阻圖案之面內均一性的CDU(Critical Dimension Uniformity)下降，因此，覆液噴嘴31之移動速度，係設定為不會發生超過液滴30的程度。
當覆液噴嘴31移動至晶圓W之周緣部側，晶圓W之全面被顯像液的液滴30覆蓋時，停止覆液噴嘴31之移動及顯像液之供給(圖8、圖9之時刻t4)。在此，所謂晶圓W之全面，係指光阻圖案之形成區域全體的意思，例如對於在晶圓W之周緣部並未設置有前述形成區域的晶圓W而言，亦可不在該周緣部形成液滴30。在圖8中，雖係表示直至比晶圓W之周端更稍微靠內側為止形成液滴30的例子，但亦可形成直至晶圓W之周端為止被液滴30覆蓋的狀態。
像這樣，直至成為晶圓W之全面被液滴30覆蓋的狀態為止，覆液噴嘴31，係繼續旋轉而進行顯像液之攪拌。而且，在停止覆液噴嘴31之移動及顯像液之供給後，停止覆液噴嘴31之旋轉及晶圓W之旋轉，並且停止來自氮氣供給孔316之氮氣的供給(圖9之時刻t5)。然後，使覆液噴嘴31上升，而使覆液噴嘴31移動至待機區域44。
使覆液噴嘴31退避後之晶圓W的表面，係成為被靜止之液滴30覆蓋的狀態，且在晶圓W的表面全體進一步進行光阻膜與顯像液之反應(未圖示)。而且，在經過預定時間後，使洗淨液噴嘴45移動至晶圓W之中央部的上方位置，並且以預定的旋轉速度來使晶圓W旋 轉。而且，從洗淨液噴嘴45對晶圓W供給洗淨液，藉由作用於洗淨液的離心力，使洗淨液擴散到晶圓W之全面，而從晶圓W去除顯像液之液滴30(未圖示)。其次，當停止來自洗淨液噴嘴45之洗淨液的吐出而繼續晶圓W之旋轉時，洗淨液會被甩開，從而使晶圓W乾燥。然後，藉由未圖示之基板搬送機構，晶圓W，係從顯像裝置1被搬出。
根據本實施形態之顯像裝置1，具有下述效果。從氮氣供給孔316對供給至形成有曝光後之光阻膜之晶圓W表面之顯像液的液滴30(顯像液膜)噴吹氮氣，沖走該液滴30中之顯像液，而形成薄膜部302。藉由對形成有該薄膜部302之區域進行新顯像液之供給的方式，形成反應性高的顯像液膜來代替包含有從光阻膜溶解於顯像液膜中之成分之反應性下降的顯像液，以時間平均觀察時，可有效率地進行顯像處理。
在此，如圖9之情況1所例示，從晶圓W之中央部側朝周緣部側的移動中，覆液噴嘴31之旋轉速度，係並非必須為固定這樣的限制。例如在圖9中以虛線所示的「情況2」，亦可隨著覆液噴嘴31從晶圓W之中央部朝向周緣部移動，進行使其旋轉速度逐漸地上升的控制。如使用圖6~圖8進行說明的例子般，在使液滴30從晶圓W之中央部側擴散到周緣部側的情況下，越朝向晶圓W之周緣部側，則晶圓W表面與顯像液的接觸時間越短。
因此，在圖9之情況2中，係以覆液噴嘴31越朝向周緣部側，其旋轉速度越高的方式，促進顯像液之攪拌，且進一步使在晶圓W之表面交替形成有液滴30與薄膜部302的次數變多，使顯像液與光阻劑的反應性提高。藉由像這樣控制覆液噴嘴31之旋轉速度的方式，一邊提升顯像處理之效率，一邊使晶圓W面內之CD的均一性更高。
然而，在本發明中，使覆液噴嘴31繞垂直軸旋轉並非為必須之要件。例如在不進行覆液噴嘴31之旋轉的情況下，亦可藉由一邊使旋轉夾盤11上之晶圓W旋轉，一邊使具備有顯像液供給孔314或氮氣供給孔316之覆液噴嘴31從晶圓W之中央部側移動至周緣部側的方式，形成使用圖10進行說明的液滴30及薄膜部302。該結果，在沖走包含有溶解成分的顯像液後，供給反應性高的新顯像液，而獲得進行顯像處理的作用、效果。
在第1實施形態中，雖係為了使液滴30從晶圓W之中央部擴散到周緣部，而進行晶圓W之旋轉，但晶圓W之旋轉並非為必須之要件。例如，使覆液噴嘴31之顯像液供給面310形成為與晶圓W相同或比其更大，且使顯像液供給面310接近晶圓W。而且，從顯像液供給面310之顯像液供給孔314的形成區域及氮氣供給孔316的形成區域供給各個顯像液及氮氣，而使覆液噴嘴31旋轉。此時，不進行覆液噴嘴31之橫方向的移動。藉由，在顯像液供給面310之下面，係一邊攪拌顯像液，一邊形 成液滴30，從晶圓W之中央部朝向周緣部擴散，並且，晶圓W之表面的各位置，係液滴30與薄膜部302交互通過。因此，即使在本例中，亦可一邊提高處理效率，一邊進行CD之面內均一性高的顯像處理。
另外，當使覆液噴嘴31旋轉時，沿著顯像液供給面310之下方的液體會流動，在比顯像液供給面310更外側一點的區域也會發生液體流動。因此，如上述，當不進行晶圓W之旋轉以及覆液噴嘴31之橫方向的移動而形成旋轉流時，亦可使覆液噴嘴31之顯像液供給面310的大小成為比晶圓W的大小更小若干。
在此，進行上述之顯像處理的基板，係不限於圓形的晶圓W，亦可處理角型的基板。另外，在上述的例子中，形成於晶圓W的液滴30雖係不限於顯像液，但亦可在晶圓W上，使用覆液噴嘴31盛裝洗淨液而進行洗淨處理。
而且，覆液噴嘴31之移動方向，係不限定於從晶圓W之中央部側朝向周緣部側移動的情形。亦可與上述之例子相反地，使覆液噴嘴31從晶圓W之周緣部側朝中央部側移動。在該情況下，液滴30，雖係從晶圓W之周緣部側朝向中央部側擴散，但當顯像液在晶圓W的中央部合流而不同的界面彼此接觸時，則如前述，亦有CD之均一性下降之虞。因此，在不要求高CD均一性的顯像處理等中，亦可採用從周緣部側朝中央部側的覆液噴嘴31。
接下來，在圖11中，係表示具備有2組噴嘴頭部3(噴嘴頭部3A、3B)的顯像裝置1a。噴嘴頭部3A、3B，係具備有與圖3所示之噴嘴頭部3共通的構造，且各別具備有覆液噴嘴31(以下，為了方便起見，有時稱為第1覆液噴嘴31A、第2覆液噴嘴31B來區別)。該些噴嘴頭部3A、3B，係亦與圖2所示之顯像裝置1的情形相同，經由臂部41而連接於噴嘴驅動部42，且可沿著導引軌43，在保持於旋轉夾盤11之晶圓W的上方位置與待機區域44之間移動。藉此，能夠以各覆液噴嘴31來獨立地進行旋轉、顯像液之吐出及在晶圓W上的移動動作。
以下，在使用圖11~圖25進行說明的各實施形態中，對於與使用圖1~圖10進行說明者共通的構成要素，賦予與該些圖所使用者相同的符號。
參閱圖12~圖14，說明使用顯像裝置1a之顯像處理。在此，圖14之時序圖的構成，雖係與圖9中進行說明的例子大致相同，但總括表示來自各第1覆液噴嘴31A、第2覆液噴嘴31B之顯像液及氮氣的供給時序該點，係與圖9所示的例子不同。又，以實線來表示第1覆液噴嘴31A之旋轉速度的變化，以二點鏈線來表示第2覆液噴嘴31B之旋轉速度的變化。
首先，由於在使第1覆液噴嘴31A移動至靜止之晶圓W之中央部的上方位置，並使其下降至預定高度位置後，從第1覆液噴嘴31A對晶圓W供給顯像液， 並且從上面側觀察，使第1覆液噴嘴31A逆時針地旋轉該點，係與圖6所示之覆液噴嘴31的情形相同，因此，省略另外的圖示(圖14之時刻t1)。其次，在使晶圓W旋轉而達到預定的旋轉速度後，第1覆液噴嘴31A朝向晶圓W之周緣部側開始移動，從移動開始時點經過預定時間後，開始從氮氣供給孔316供給氮氣(圖14之時刻t2)。
在像這樣一邊使顯像液之液滴30從晶圓W之中央部側朝向周緣部側擴散，一邊使第1覆液噴嘴31A到達預先決定之位置的時序中，如圖12所示，使第2覆液噴嘴31B進入隔著晶圓W之中央部而自該中央部起的距離在第1覆液噴嘴31A、第2覆液噴嘴31B成為大致相同的位置。而且，在該第2覆液噴嘴31B中，亦依序開始第2覆液噴嘴31B之旋轉、來自顯像液供給孔314之顯像液的供給、來自氮氣供給孔316之氮氣的供給，並且使第2覆液噴嘴31B朝著與第1覆液噴嘴31A相反的方向移動(圖14之時刻t3)。
在像這樣使第1、第2覆液噴嘴31A、31B從晶圓W之中央部側朝向周緣部側移動，兩覆液噴嘴31A、31B到達周緣部而在晶圓W之全面形成液滴30後，停止各覆液噴嘴31A、31B之移動(圖13、圖14之時刻t4)。然後，當兩覆液噴嘴31A、31B及晶圓W的旋轉停止時，執行停止來自該些覆液噴嘴31A、31B之顯像液及氮氣的供給(圖14之時刻t5)。
在停止來自兩覆液噴嘴31A、31B之顯像液的吐出後，係與使用圖8進行說明的例子相同地，藉由顯像液之液滴30來使光阻膜的反應進行，在經過預定時間後，執行晶圓W之旋轉及洗淨液之供給，而從晶圓W去除顯像液。
在該些2個覆液噴嘴31A、31B在晶圓W上移動之際，亦在各顯像液供給面310之顯像液供給孔314的形成區域吐出顯像液，在氮氣供給孔316的形成區域吐出氮氣。藉此，如圖10所示，關於使液滴30與薄膜部302交互通過處理對象之晶圓W的表面而實現有效率的顯像處理該點，係與圖1、圖2所示的顯像裝置1相同。
在使用2個覆液噴嘴31A、31B之本實施形態的顯像裝置1a中，晶圓W之中央部，係進行使用了第1覆液噴嘴31A的顯像處理，在第1覆液噴嘴31A從晶圓W之中央部移動至靠近周緣部的預定位置後，直至周緣部，係使用2個覆液噴嘴31A、31B來進行顯像處理。在各覆液噴嘴31A、31B中，係可反覆進行使用圖10所說明的顯像處理，增加使液滴30及薄膜部302交互通過晶圓W之表面的次數，而以更高的處理效率來執行均勻的顯像處理。
該結果，可一邊達到處理時間之縮短，一邊更確實地提高晶圓W面內之光阻圖案之CD的均勻性。特別是，由於伴隨著晶圓W之大型化，在處理面積變寬之晶圓W的周緣部側中，有溶解於液滴30中之成分的量變 多而顯像液之反應性下降之虞，因此，像這樣使用複數個覆液噴嘴31A、31B來進行顯像處理的方式是有效的。
在此，如該些圖9之情況2所示，在2個覆液噴嘴31A、31B的一方側或雙方中，亦可以2個覆液噴嘴31A、31B越朝向周緣部側，其旋轉速度越高的方式，來進行旋轉速度之控制。
(第2實施形態)
對於使用圖15~圖20進行說明之第2實施形態的顯像裝置1b而言，作為噴嘴頭部之狹縫噴嘴部31C(該狹縫噴嘴部，係具備有作為狹縫形狀之顯像液供給孔的複數個顯像液供給狹縫318a、318b)被固定設置於臂部41的前端部該點，係與在旋轉之覆液噴嘴31的顯像液供給面310上形成有多數個顯像液供給孔314之第1實施形態的顯像裝置1不同。
如圖15、圖16所示，本例之狹縫噴嘴部31C，係從臂部41側觀察，沿左右方向細長之長方體形狀之狹縫噴嘴部31C的本體被固定設置於該臂部41的前端部。狹縫噴嘴部31C之左右方向的寬度，係比處理對象之晶圓W的半徑更短，在其底面，係配置有相互大致平行且前後分離之沿左右方向直線狀延伸所形成的2條顯像液供給狹縫318a、318b。又，在狹縫噴嘴部31C之底面之被夾置於相互分離配置之2條顯像液供給狹縫318a、318b之間的位置，係設置有氮氣供給狹縫316a(該氮氣 供給狹縫，係作為與該些顯像液供給狹縫318a、318b大致平行而直線狀延伸的氣體供給孔)。
如圖16中虛線所示，狹縫噴嘴部31C之本體的內部，係與各狹縫318a、318b、316a相對應而進行區隔。而且，從前述之顯像液供給源300A，經由顯像液供給路徑391a、391b，對各顯像液供給狹縫318a、318b供給顯像液，又，從氮氣供給源300B，經由氮氣供給路徑392，對氮氣供給狹縫316a供給氮氣。因此，在本例中，第1顯像液供給狹縫318a，係相當於第1顯像液供給部，第2顯像液供給狹縫318b，係相當於第2顯像液供給部。又，氮氣供給狹縫316a，係相當於氣體供給部。
如圖16所示，2條顯像液供給狹縫318a、318b，係突出於比狹縫噴嘴部31C之底面更往下方側，且朝向與保持於旋轉夾盤11之晶圓W正交的方向，往下方側吐出顯像液。另一方面，氮氣供給狹縫316a，係朝向配置有第2顯像液供給狹縫318b的後方側，往斜下方吐出氮氣。又，氮氣供給狹縫316a，係配置於前後分離設置之2條顯像液供給狹縫318a、318b之間之靠第1顯像液供給狹縫318a的位置。
另外，在此，氮氣供給狹縫316a吐出氮氣的方向，係不限於設定為朝向斜後方側吐出的情形，亦可設成為與顯像液供給狹縫318a、318b相同地，朝向下方側吐出氮氣的構成。
如圖15所示，臂部41，係在可通過保持於旋 轉夾盤11之晶圓W之中央部之上方的位置，保持狹縫噴嘴部31C。又，形成於狹縫噴嘴部31C之各狹縫318a、318b、316a，係向沿著狹縫噴嘴部31C之移動方向的方向延伸。
在本例之顯像裝置1b中，係構成有如下述之移動機構：藉由以前述之噴嘴驅動部42、旋轉夾盤11等所構成的基板旋轉部，使晶圓W與噴嘴頭部3相對移動。
參閱圖17~圖20，說明使用了上述之狹縫噴嘴部31C之晶圓W的顯像處理。在圖19之時序圖中，係以條狀圖來表示來自各顯像液供給狹縫318a、318b、氮氣供給狹縫316a之顯像液、氮氣之供給期間及狹縫噴嘴部31C之移動期間。又，在本例中，旋轉速度之圖表，係僅表示晶圓W之旋轉速度。
首先，在使狹縫噴嘴部31C移動至靜止之晶圓W之中央部的上方位置，並使其下降至預定高度位置後，開始晶圓W之旋轉，並且狹縫噴嘴部31C開始朝向晶圓W之周緣部側移動(圖19之時刻t1)。而且，在晶圓W達到預定之旋轉速度的時刻t2，開始來自第1顯像液供給狹縫318a之顯像液的供給及來自氮氣供給狹縫316a之氮氣的供給。此時，開始供給顯像液的時序，係在第1顯像液供給狹縫318a之晶圓W之中央部側的一端從覆蓋該晶圓W中心之上方的位置移動之前，開始供給顯像液為較佳。藉此，在晶圓W之中央部，亦可形成顯像液之液滴30。
在從第1顯像液供給狹縫318a對旋轉之晶圓W吐出顯像液時，如圖17所示，該第1顯像液供給狹縫318a，係配置為向晶圓W之半徑方向延伸。因此，對應於第1顯像液供給狹縫318a之形狀所形成之顯像液的吐出區域，係形成為朝著與晶圓W相對於狹縫噴嘴部31C之相對移動方向交叉的方向線狀地延伸。又，關於對應於氮氣供給狹縫316a之形狀所形成之氮氣的吐出區域(氣體吐出區域)，亦形成為朝著與狹縫噴嘴部31C及晶圓W之相對移動方向交叉的方向線狀地延伸。
而且，從第1顯像液供給狹縫318a、氮氣供給狹縫316a開始供給顯像液、氮氣後，在經過預定時間後的時序中，藉由第2顯像液供給狹縫318b開始顯像液之供給(圖19之時刻t3)。關於對應於第2顯像液供給狹縫318b之形狀所形成的顯像液吐出區域，亦形成為朝著與晶圓W相對於狹縫噴嘴部31C之相對移動方向交叉的方向線狀地延伸。
因此，如圖20所示，對於在狹縫噴嘴部31C之下方側而言，在第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b的下方位置中與前述相對移動方向(圖20中以箭頭所示)交叉的方向，形成有2條顯像液吐出區域，該區域，係形成為顯像液之液滴30。另一方面，在噴吹從配置於第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b之間的氮氣供給狹縫316a所供給之氮氣的氮氣吐出區域中，係沖走顯像液而產生氣相部301，形成 有薄膜部302(該薄膜部，係指構成液滴30之顯像液膜較薄的區域)。
此時，當著眼於例如圖20所示之晶圓W上的(a)點時，該(a)點，係通過第1顯像液供給狹縫318a之顯像液吐出區域的液滴30→氮氣供給狹縫316a之氮氣吐出區域的薄膜部302→第2顯像液供給狹縫318b之顯像液吐出區域的液滴30。該結果，與使用圖10進行說明之覆液噴嘴31的作用相同地，交互執行新顯像液之供給與反應性下降之顯像液之沖走，以時間平均觀察時，可使接觸於(a)點之顯像液的反應性維持於高狀態而縮短顯像處理所需的時間。
如此一來，在一邊進行來自第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b之顯像液的供給、來自氮氣供給狹縫316a之氮氣的供給，一邊使狹縫噴嘴部31C移動至晶圓W的周緣部側，而成為晶圓W之全面被顯像液之液滴30覆蓋的狀態後，停止狹縫噴嘴部31C之移動及來自第1顯像液供給狹縫318a、氮氣供給狹縫316a之顯像液、氮氣的供給(圖18、圖19之時刻t4)。其次，在經過預定時間後，在停止晶圓W之旋轉後的時序中，停止來自第2顯像液供給狹縫318b之顯像液的吐出(圖19之時刻t5)。
停止來自狹縫噴嘴部31C之顯像液的供給後，係與使用圖8進行說明的例子相同地，藉由顯像液之液滴30，使光阻膜之反應進行，在經過預定時間後，執行晶圓W 之旋轉及洗淨液之供給，而從晶圓W去除顯像液。
在本例中，係如圖15所示的顯像裝置1b般，不限定於僅設置1組狹縫噴嘴部31C的情況者。亦可與例如圖11所示的顯像裝置1a相同地，設置2組狹縫噴嘴部31C而進行晶圓W之處理。
又，亦並非必需藉由臂部41來一邊使狹縫噴嘴部31C移動，一邊進行處理。亦可設置具備有例如左右方向之寬度比晶圓W之半徑長之第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b、氮氣供給狹縫316a的狹縫噴嘴部31C，且以使該些狹縫318a、318b、316a覆蓋晶圓W之半徑的方式，配置狹縫噴嘴部31C。而且，當一邊使晶圓W旋轉，一邊藉由各狹縫318a、318b、316a來供給顯像液、氮氣時，可一邊發揮與圖20所示之例子相同的作用，一邊在晶圓W之全面形成顯像液的液滴30。
而且，如圖21所示，亦可設置具備有覆蓋從晶圓W之一端至另一端的區域之長度的第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b及氮氣供給狹縫316a的狹縫噴嘴部31D，且在停止晶圓W後的狀態下，藉由未圖示之噴嘴驅動機構(移動機構)來使狹縫噴嘴部31D從晶圓W之一端側移動至另一端側，而形成顯像液之液滴30。
又，在狹縫噴嘴部31C、31D中，形成朝著與晶圓W之相對移動方向交叉的方向線狀地延伸之顯像液 吐出區域、氮氣吐出區域的手法，係不限定於使用狹縫318a、318b、316a的情形。例如，亦可朝向前述交叉方向線狀地排列配置複數個供給孔，而從該些複數個供給孔同時地供給顯像液或氮氣，藉由此，形成線狀地延伸的顯像液吐出區域、氮氣吐出區域。
而且，在複數個顯像液吐出區域間，形成氮氣吐出區域的手法，係如圖16所示的狹縫噴嘴部31C般，並不限定於在各形成1條第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b之間，配置1條氮氣供給狹縫316a的構成。亦可在各設置複數條第1顯像液供給狹縫318a、第2顯像液供給狹縫318b之間，配置複數條氮氣供給狹縫316a。除了該些以外，亦可使例如狹縫噴嘴部31C之前後方向的寬度進一步變寬，在第1顯像液供給狹縫318a的前方或第2顯像液供給狹縫318b的後方額外設置氮氣供給狹縫與顯像液供給狹縫之組。
(第3實施形態)
在第3實施形態之顯像處理中，係使用具備有例如圖11所示之2個覆液噴嘴31A、31B的顯像裝置1a，且利用該些覆液噴嘴31A、31B之相對移動動作，而進行顯像液之液滴30或薄膜部302的形成。由於顯像裝置1a之構成，係與圖11所示者相同，因此，再次省略說明。
使用圖22~圖27來說明本例之顯像處理時，在本例中，係如圖22所示，使第2覆液噴嘴31B移動至 晶圓W之中央部的上方位置，且使第1覆液噴嘴31A移動至比前述中央位置更稍微偏離側方的位置(在圖26之條狀圖中，記載為「M」)。
而且，使晶圓W及兩覆液噴嘴31A、31B旋轉，並且從第2覆液噴嘴31B朝向晶圓W之中央部，開始來自顯像液供給孔314之顯像液的供給(圖22、圖26之時刻t1)。與該些動作並行地，第2覆液噴嘴31B，係從晶圓W之中央部朝周緣部側移動，第1覆液噴嘴31A，係從比前述之中央位置更稍微偏離側方的位置，朝向與第2覆液噴嘴31B相同的方向移動。此時，第1覆液噴嘴31A之移動速度，係控制為比第2覆液噴嘴31B的移動速度慢。
而且，在第1覆液噴嘴31A移動至晶圓W之中央部附近位置後的時序中，開始來自第1覆液噴嘴31A之顯像液的供給(圖23、圖26之時刻t2)。在此，當一邊使第2覆液噴嘴31B移動，一邊執行顯像液的供給時，因為作用於在晶圓W表面上擴散之液滴30a之慣性的影響，該液滴30a之中央部側的顯像液，係被沖向周緣部側，如圖27所示，在中央部側形成有顯像液膜較薄的區域亦即薄膜部302。
當在該第2覆液噴嘴31B之移動方向之上游側的位置，從第1覆液噴嘴31A供給顯像液時，則對薄膜部302供給新顯像液，而形成液滴30b。該結果，著眼於晶圓W上之(a)點時，該(a)點，係通過藉由第2覆 液噴嘴31B所形成的液滴30a→伴隨著第2覆液噴嘴31B之移動所形成的薄膜部302→藉由第1覆液噴嘴31A所形成的液滴30b。因此，與使用圖10進行說明之覆液噴嘴31的作用相同地，交互執行新顯像液之供給與反應性下降之顯像液之沖走，以時間平均觀察時，可使接觸於(a)點之顯像液的反應性維持於高狀態而縮短顯像處理所需的時間。
如此一來，在進行來自第2覆液噴嘴31B之顯像液的供給及該第2覆液噴嘴31B之移動方向之上游側的位置中之來自第1覆液噴嘴31A之顯像液的供給，而第2覆液噴嘴31B到達晶圓W之周緣部後，停止第2覆液噴嘴31B之旋轉及顯像液之供給(圖24、圖26之時刻t3)。而且，第2覆液噴嘴31B，係退避到待機區域44。
在該期間中，第1覆液噴嘴31A，係亦經由第2覆液噴嘴31B之移動路徑，一邊朝晶圓W之周緣部側移動，一邊繼續進行顯像液之供給。而且，在第1覆液噴嘴31A到達晶圓W之周緣部後，停止第1覆液噴嘴31A之旋轉及顯像液之供給(圖25、圖26之時刻t4)。該結果，形成為晶圓W之全面被顯像液之液滴30b覆蓋的狀態。
停止來自第2覆液噴嘴31B之顯像液的供給後，係與使用圖8進行說明的例子相同地，藉由顯像液之液滴30來使光阻膜之反應進行，在經過預定時間後，執行晶圓W之旋轉及洗淨液之供給，而從晶圓W去除顯像液。
在上述之顯像處理中，第2覆液噴嘴31B，係相當於第1顯像液供給部，第1覆液噴嘴31A，係相當於第2顯像液供給部。又，如圖11所示之2個噴嘴驅動部42，係相當於用以調整來自各個覆液噴嘴31B、31A之顯像液之供給位置的第1供給位置調整部、第2供給位置調整部。
而且，在此，第1覆液噴嘴31A之移動速度，係並非必需比第2覆液噴嘴31B之移動速度慢，亦可使兩覆液噴嘴31A、31B之移動速度相同。於該情況下，在第1覆液噴嘴31A追不上第2覆液噴嘴31B的時序中，亦可使第1覆液噴嘴31A之移動在第2覆液噴嘴31B之後開始。
以上，在使用圖22~圖27進行說明的顯像處理方法中，係利用第2覆液噴嘴31B與第1覆液噴嘴31A的相對移動動作，使晶圓W之全面接觸於液滴30a→薄膜部302→液滴30b，而進行有效率的顯像處理。因此，即使不進行從例如圖4所示之覆液噴嘴31的氮氣供給孔316供給氮氣，亦會在2個第2覆液噴嘴31B、第1覆液噴嘴31A之間形成薄膜部302。
因此，並非必需在覆液噴嘴31設置氮氣供給孔316。亦可採用如下述構成之噴嘴頭部3：使形成於例如圖3所示之覆液噴嘴31之顯像液供給路徑311朝向顯像液供給面310的下面形成開口，且使從顯像液供給路徑311所供給的顯像液擴散到顯像液供給面310與晶圓W之間的間隙，並且使覆液噴嘴31旋轉而攪拌顯像液。另 外，當然可藉由利用具備有氮氣供給孔316之覆液噴嘴31的方式，反覆進行各覆液噴嘴31A、31B之下方區域中之新顯像液的供給、薄膜部302的形成，從而更有效果地執行顯像處理。
而且，在使用圖22~圖27進行說明的顯像處理方法中，係亦可利用如圖16等所示的狹縫噴嘴部31C，或亦可使用顯像液之供給配管之下端形成開口的直進式噴嘴。
又，經由第2覆液噴嘴31B之移動路徑，第1覆液噴嘴31A一邊移動一邊供給顯像液而形成液滴30b，亦並非必需。亦可停止於例如第2覆液噴嘴31B之移動方向之上游側的位置亦即晶圓W的中央部，而供給顯像液。
[實施例] (實驗)
如圖3所示，在繞垂直軸旋轉自如的狀態下，使用保持於噴嘴頭部3且顯像液供給路徑311在覆液噴嘴31之下面直接形成開口的覆液噴嘴31，進行顯像液之供給，從而調查使覆液噴嘴31旋轉之時序或旋轉時間與形成於覆液噴嘴31之下方側之圖案之CD的關係。另外，在覆液噴嘴31之顯像液供給面310，係並未形成有顯像液供給孔314或氮氣供給孔316。
A.實驗條件
(參考例1-1)使用直徑10cm的覆液噴嘴31，供給顯像液共60秒，使覆液噴嘴31旋轉僅後半段20秒。
(參考例1-2)在60秒的顯像液供給期間內，使覆液噴嘴31旋轉僅中間的20秒。
(參考例1-3)在60秒的顯像液供給期間內，使覆液噴嘴31旋轉僅前半段的20秒。
(參考例1-4)在60秒的顯像液供給期間內，使覆液噴嘴31旋轉5秒，其後，反覆進行4次停止覆液噴嘴31之旋轉10秒的動作。
(參考例1-5)供給顯像液50秒，在該期間中，繼續進行覆液噴嘴31之旋轉動作。
(參考例1-6)在60秒的顯像液供給期間內，使覆液噴嘴31旋轉僅最開始的1秒。
(參考例1-7)在60秒的顯像液供給期間內，使覆液噴嘴31旋轉僅最開始的5秒。
(比較例1-1)供給顯像液50秒，在該期間中，不進行覆液噴嘴31之旋轉。
B.實驗結果
圖28中，表示參考例1-1~1-5、比較例1-1之實驗結果，在圖29中，表示參考例1-1、1-3、1-6~1-7之實驗結果。在各圖表中，長條圖之高度，係表示顯像後之圖案的CD[nm]，並表示當該CD的值越小，越進行顯像處 理的情形。
根據如圖28所示的實驗結果，已知：當越拉長覆液噴嘴31之旋轉時間，則越進行顯像處理(參考例1-5)，另一方面，在使覆液噴嘴31之旋轉時間一致的情況下，在接近開始供給顯像液時的時序中，當越進行旋轉則越進行顯像處理(參考例1-1~1-3)。又，如圖29所示，即使在覆液噴嘴31之旋轉時間較短的情況下，開始供給顯像液之後馬上進行旋轉者，係與在顯像液之供給期間的後半段，使覆液噴嘴31較長地旋轉的情形相比，進行顯像處理的效果較高(參考例1-6、1-7、1-1)。
使覆液噴嘴31旋轉的動作，係具有攪拌形成於顯像液供給面310與晶圓W之間之顯像液的液滴30，從而使顯像液之濃度均勻的效果。此時，供給顯像液之後馬上進行攪拌者其進行顯像處理的效果較高，係表示在顯像液與光阻膜的界面附近，顯像液接觸於光阻膜之後馬上因溶解成分的影響，而出現反應性下降的影響。因此，如本發明所示，已知下述情形：在形成顯像液之液滴30後，立即沖走顯像液而形成薄膜部302，其次，供給新顯像液，藉由此，可獲得抑制反應性下降而使顯像處理進行的效果。
30‧‧‧液滴
31‧‧‧覆液噴嘴
38‧‧‧噴嘴旋轉機構
301‧‧‧氣相部
302‧‧‧薄膜部
310‧‧‧顯像液供給面
314‧‧‧顯像液供給孔
316‧‧‧氮氣供給孔
317‧‧‧突條部
W‧‧‧晶圓

Claims (14)

  1. 一種顯像方法，其特徵係，包含有：對形成有曝光後之光阻膜之基板的表面供給顯像液，而形成顯像液膜的工程；沖走包含有從前述光阻膜溶解於顯像液膜中之成分的顯像液，而使前述顯像液膜變薄的工程；及對前述變薄之顯像液膜供給新顯像液的工程。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯像方法，其中，使前述顯像液膜變薄的工程，係藉由對該顯像液膜之表面噴吹氣體而沖走顯像液的方式來進行。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯像方法，其中，藉由在繞垂直軸旋轉之基板的表面，一邊使顯像液之供給位置朝向該基板之徑方向移動，一邊供給顯像液，而形成從基板之中央部側朝周緣部側沖走之顯像液流的方式，並行進行形成前述顯像液膜的工程與使顯像液膜變薄的工程，其次，藉由從前述顯像液之供給位置之移動方向之上游側的位置供給顯像液的方式，進行供給前述新顯像液的工程。
  4. 如申請專利範圍第3項之顯像方法，其中，在供給前述新顯像液的工程中，係使顯像液的供給位置往形成前述顯像液膜之工程中之與顯像液之供給位置之移動方向相同的方向移動，且使之後的顯像液之供給位置的移動速度慢於前面的顯像液之供給位置的移動速度。
  5. 一種顯像裝置，其特徵係，具備有：基板保持部，水平地保持形成有曝光後之光阻膜的基板；第1顯像液供給部，用以對保持於前述基板保持部之基板的表面供給顯像液，而形成顯像液膜；沖走機構，用以沖走包含有從前述光阻膜溶解於顯像液膜中之成分的顯像液，而使前述顯像液膜變薄；及第2顯像液供給部，用以對藉由前述沖走機構沖走顯像液而變薄的顯像膜供給新顯像液。
  6. 如申請專利範圍第5項之顯像裝置，其中，前述沖走機構，係具備有：氣體供給部，對前述顯像液膜之表面噴吹氣體，沖走顯像液。
  7. 如申請專利範圍第6項之顯像裝置，其中，具備有：噴嘴頭部，具備有與保持於前述基板保持部之基板的表面相對向配置，且形成有複數個顯像液供給孔的顯像液供給面；及移動機構，用以使保持於前述基板保持部的基板與前述噴嘴頭部相對移動，前述氣體供給部，係指配置為沿著噴嘴頭部相對於前述基板的相對移動方向，分割形成有複數個顯像液供給孔(該複數個顯像液供給孔，係形成於前述顯像液供給面)之區域的氣體供給孔，藉由前述氣體供給孔所分割之顯像液供給孔的形成區 域，係構成前述第1顯像液供給部及第2顯像液供給部。
  8. 如申請專利範圍第7項之顯像裝置，其中，前述移動機構，係具備有：基板旋轉部，用以使保持於前述基板保持部的基板繞垂直軸旋轉；噴嘴旋轉部，用以使前述顯像液供給面繞垂直軸旋轉；及噴嘴驅動部，用以使前述噴嘴頭部從基板的中央部側朝周緣部側移動，前述氣體供給孔，係形成為沿著該顯像液供給面之旋轉方向，在周方向上分割形成區域(該形成區域，係在顯像液供給面形成有多數個顯像液供給孔)。
  9. 如申請專利範圍第7項之顯像裝置，其中，在前述顯像液供給孔之形成區域中，係以形成朝著與噴嘴頭部相對於前述基板表面之相對移動方向交叉的方向線狀地延伸之複數個顯像液吐出區域，並且朝向前述移動方向而相互隔著間隔配置該些複數個顯像液吐出區域的方式，設置有複數個顯像液供給孔，前述氣體供給孔，係設置為在前述複數個顯像液吐出區域之間，形成沿著該些顯像液吐出區域而延伸的氣體吐出區域。
  10. 如申請專利範圍第9項之顯像裝置，其中，前述移動機構，係具備有：基板旋轉部，使前述基板繞垂直軸旋轉；及噴嘴驅動部，使前述噴嘴頭部從基板之中央部側朝周緣部側移動，在前述噴嘴頭部，係以形成有比從基板之中央部起至周緣部的距離更短且從前述中央部側朝向周緣部側延伸之 顯像液吐出區域的方式，設置有複數個顯像液供給孔。
  11. 如申請專利範圍第9項之顯像裝置，其中，前述移動機構，係具備有：噴嘴驅動部，使前述噴嘴頭部從基板之一端移動至另一端，在前述噴嘴頭部，係以涵蓋覆蓋基板之寬度的長度，形成有顯像液吐出區域的方式，設置有顯像液供給孔。
  12. 如申請專利範圍第5項之顯像裝置，其中，前述沖走機構，係具備有：基板旋轉部，用以使保持於前述基板保持部的基板繞垂直軸旋轉；第1供給位置調整部，用以調整來自前述第1顯像液供給部之顯像液的供給位置；第2供給位置調整部，用以調整來自前述第2顯像液供給部之顯像液的供給位置；及控制部，以執行如下述步驟者的方式，輸出控制訊號：藉由在旋轉之基板的表面，使來自前述第1顯像液供給部之顯像液的供給位置朝向基板之徑方向移動，形成從基板之中央部側朝周緣部側沖走之顯像液流的方式，一邊形成顯像液膜，一邊使該顯像液膜變薄的步驟；及藉由在來自前述第1顯像液供給部之顯像液之供給位置之移動方向之上游側的位置，從前述第2顯像液供給部供給顯像液的方式，對前述變薄之顯像液膜供給新顯像液的步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項之顯像裝置，其中，前述控制部，係輸出控制訊號，以便使來自前述第2 顯像液供給部之顯像液的供給位置朝著與前述第1顯像液供給部所致之顯像液之供給位置之移動方向相同的方向移動，且來自第2顯像液供給部之顯像液之供給位置的移動速度比來自第1顯像液供給部之顯像液之供給位置的移動速度慢。
  14. 一種記憶媒體，係儲存有電腦程式(該電腦程式，係使用於對形成有曝光後之光阻膜的基板表面供給顯像液而進行顯像處理的顯像裝置)之電腦可讀取記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟，以便執行如申請專利範圍第1~4項中任一項之顯像方法。
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