1249196 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將光阻予以顯影之顯影方法、進行基板表 面之樂液處理之基板處理方法、及基板處理裝置。 【先前技術】 近年來，用於半導體製程之光蝕刻步驟之問題逐漸顯露 。隨半導體裝置趨於微細化，亦提高對光蝕刻步驟之微細 化的要求。目前裝置之設計原則已微細化至013 μηι，必須 控制 < 圖案尺寸精密度要求約丨0 nm之極嚴格的精密度。其 中影響圖案形成步驟高精密度化之因素，係因圖案之疏密 差而形成之圖案加工尺寸不同的問題。如切晶圓上形二 130㈣寬之線圖案時’不論其線圖案之周邊存在其他大的 圖案或不存在任何圖案時’ 13〇 nm<線圖案之加工尺寸仍 在圖案緊密 不同所致。 此因，圖案形成步驟，特別是顯影步驟中， 部分與疏鬆部分’相同設計尺寸之圖案的線寬 【發明所欲解決之問題】 之=所述’存在因圖案之疏密導致圖案之加工尺寸不同 【發明内容】 為求達成上述目的，本發明構成如下。 87347 1249196 ⑴本發明之顯影方法包含：預先求出步驟，其係預先长 出顯影液中之光阻溶解濃度與前述顯影液之光阻溶解速产 信…員先估計步驟，其係自前述關係預先估計使前： 光阻之溶解速度達到所需速度以上之光阻溶解濃顧 影處理步驟’其係於前述顯影液中 仏、丄、 此， 尤丨且/合角千濃度低於該 估計足溶解濃度的狀態下，進行顯影處理。 Λ2)本發明之基板處理方法，係對基板自藥液流出/吸引部 (弟-樂液流出口，對前述被處理基板連續地流出第—越 ::並ί自夹著前述第-藥液流出口之方式，而配置於； 述弟一樂液流出/吸引部之兩個吸引口連續地吸引前述基板 液，㈣使前述第—藥液流出/吸引部與前述基板相 二千直線移動’對前述基板表面進行藥液處理，且於 鄰接前述基板之單位，^主p七 、 报心早位植和區域，使每單位時間通過之 藥液量改變。 、⑽發明之基板處理方法，係對基板自藥液流出/吸?丨部 之樂：流出口，對前述被處理基板連續地流出藥液，並且 自夾耆1T述藥液流出口之方式，而配置於前述藥液流出/吸 二邵^兩個吸引口連續地吸引前述基板上之溶液，同時使 2迟木液机出/吸引邵與前述基板相對地水平直線移動， :述被處理面進行藥液處理，且流入前述基板與前述藥液 心出/吸引4間之藥液流速大於該藥液流出/吸引部與爲 之相對移動速度。 (4)本發明> f 1 ^ 、一、 土板處理方法，係對基板自藥液流出/吸引 部〈樂㈣出口’對前述被處理基板連續地流出藥液，並 87347 1249196 且自夾著前述藥液流出口之方式，而配置於前述藥液流出 /吸引部之兩個吸引口連續地吸引前述基板上之溶液，同時 使前述藥液流出/吸引部與前述基板相對地水平直線移動 ’對前述被處理面進行藥液處理，且前述該基板與前述藥 液流出/吸引部下面之間隔在0.01 mm以上，0.5 mm以下之 範圍。 (5) 本發明之基板處理方法，係對基板自藥液流出/吸引部 之樂液流出口，對前述被處理基板連續地流出藥液，並且 自夾著前述藥液流出口之方式，而配置於前述藥液流出/吸 引4之兩個吸引口連續地吸引前述基板上之溶液，同時使 前述藥液流出/吸引部與前述基板相對地水平直線移動，對 前述被處理面進行藥液處理，且流入前述基板與前述藥液 流出/吸引部間之藥液平均流速在0.02 m/sec以上。 (6) 本發明之基板處理方法，係對基板自藥液流出/吸？丨部 之樂液流出口，對前述被處理基板連續地流出藥液，並且 自夾著前述藥液流出口之方式，而配置於前述藥液流出/吸 引邵之兩個吸引口連續地吸引前述基板上之溶液，同時使 t 觔述樂液泥出/吸引邵與前述基板相對地水平直線移動，對 前述被處理面進行藥液處理，且使流入前述藥液流出/吸引 邵與前述基板間之藥液流速隨時間而變動。 (7) 本盔明之基板處理方法，係對基板自藥液流出/吸弓|部 〈藥液流出口，對前述被處理基板連續地流出藥液，並且 自夾著前述藥液流出口之方式，而配置於前述藥液流出/吸 引邵I兩個吸引口連續地吸引前述基板上之溶液，同時使 87347 1249196 成％出/吸引部與前述基板相對地水 前述被# τ罝、、泉移動，對 处理面進行藥液處理，且使前述藥 、 基板之相對炉# 卜 , L 吸引部與 ^夕動速度、及該樂液流出/吸弓丨部盥 間隔之至少-方隨時間而變動。 ，、基板表面之 ”（8)本發明之基板處理方法包含：藉由第一縱、、、#、 理步驟，其係自配置於第一藥液流出/吸 又木及處 液流出口，粗甘 、 1 口丨下面之第一藥 士基板連續地流出第一藥液，並 藥液流出口乏、^ 並且自夾著前述 兩個吸?丨口、牵：而：置於第一藥液流出/吸引部下面之 、、 k，地吸引丽述基板上之溶液，同時传# 一 〉夜流出/吸引却 守使吊一樂 藥液對卞、+、、可述基板相對地水平直線移動，藉由第一 •則处基板之大致表面進行藥液處 液之藥汸南 ’次猎由第二藥 “處理步驟，其係自配置於與第 - 部不同之第—銥、、 示未，夜成出、吸引 基板連續流出/吸引部下面之第二藥液流出口，對 成出與第-藥液不同之第二藥液，並且自” 則述樂液流出口 並且自夾者 面之兩個吸引：而配置於弟二藥液流出/吸引部下 二_出， 地吸引前述基板上之溶液，同時使第 A, "吸引邵與前述基板相對地水平直$ ^ #/ι 第二藥液對前$ ^ 、 T也&十直線移動，藉由 /9), ； 之大致表面進行藥液處理。 (9)本發明之基板處理 之藥液流出口連續地流 4:/板自樂硬流出/吸引部 流出/吸引部，連终地一木硬，並且以設於前述藥液 置之藥液w丨口 ：'“，圍料藥液流出口周圍之方式而配 時使前述藥、、夜、，出广胃地吸引前述被處理面上之藥液，同 引壓，避免二”丨部與前述基板相對地移動，調整吸 ^㈣樂”出前述藥液吸引口之外部，來進行 87347 1249196 藥液處理，其包含：預先取 板上存在第-藥液流之處理區域先取得前述基 去之圖案之覆蓋率、前述藥液流出，=第—藥液除 對速度'及前述藥液處理後 邛w則述基板之相 ;相對速度決定步驟，其係依= S木復I羊炙則述樂液流出/吸引部與基板之 k 藥液處理步驟，其係因應所決定之相對、…—度；及 域内之前述圖案之覆蓋率，使前述藥處理區 基板相對性移動，同時進行前述藥液處理。q與則述 (1 〇)本發明之基板處理方法之 出/吸引&SM、、、 乏特谜為·係對基板自藥液流 ^、及引权4_出口連續地流出第―藥液，並且以前述 ……樂液吸引口連續地吸引前述被處理面上之藥 !，同時使前述藥液流出/吸引部與前述基板相對地移動， 則述樂；夜吸51 口以包圍前述藥液流出口之方式配置，調整 吸引Cι第—藥液流出藥液吸引部外，其包含：預先 取侍步知，其係預先取得前述基板上存在第一藥液流之處 :區:或内：未被前述第一藥液除去之圖案之覆蓋率、流入 前述藥液流出/吸引却龜奇、+.甘τ 疋及51邓與則述基板間之第一藥液流速、及前 述藥液處理後之前述圖案之加工尺寸之關係；前述第一藥 2 ^ :速决定步驟’其係自前述關係決定因應前述圖案之 後盍率《珂述第-藥液之流速；及藥液處理步驟，其係因 應所決疋之流速與前述處理區域内之前述圖案之覆蓋率， 吏以述第樂液之泥速改變，來進行前述藥液處理。 (1 1)本發明 < 基板處理裝置具備：基板保持機構，其係保 87347 1249196 持基板；藥液流出/吸引部m、、 該基板保持機構所保 口木硬成出口，其係對 其係以連續地包圍前述藥液流出口周園及吸引口， 引前述基板上之溶液；移動機構，配置，並吸 藥液流出/吸引部相對一、、…、吏則逑基板與珂述 時供給藥液至前述藥液、/力’…夜成出/吸系、统’其係同 吸引機構吸引溶液；覆蓋率算出部迷…出/ 上存在第-藥液流之處理區域内，藉由;=相述基板 之圖案之覆蓋率；及栌制3 y 9則述罘一樂液處理 久&制邵，其係因應自乂甘 區域内’藉由前述第 K覆盆率、雨述藥液流出/吸引部與前述基板之相： 、及前述藥液處理後之前述圖案之加子速度 之前述相對速度，盥二 、〈關係所求出 ^ 铃以刖逑覆蓋率算出部所嘗士夕‘、+、㈤ 案〈覆蓋率，控制前述移動機構。 ^ ”回 (12)本發明之基板處理裝置具備：基板保持機構 持基板，·藥液流出/吸㈣，其包含： ，、係保 該基板料機制保持之基板流出第’其係對 其=以連續地包園前述藥液流出口周圍之方式配吸
述基板上之溶液；移動機構，其係使前述基板鱼 樂液流出/吸fi部相對地移動；間隔調整部，A 基板上面與前述藥液流出/吸引部之間隔；藥液流出;= 統，其係问時供給藥液至前述藥液流出/吸引機構 二 述藥液流出/吸引機構吸引溶液；覆蓋率算出部，其卜自河 於可述基板上存在第—藥液流之處理區域内，藉由 87347 1249196 一藥液處理之圖案之覆蓋率；另4，心 严,—及控制部，其係因應對於自 在前述基板上存在第一樂液洁、 起理區域内’藉由前 一藥液處理之圖案之覆蓋率、士 λ二 田…述弟 、 〜入則逑藥液流出/吸引部应 前述基板間之第一藥液之流逯、议4 1 ^ 及可述藥液處理後之前述 圖案之加工尺寸之關係所求出 > 二、i ^ <則述圖案之覆蓋率之第一 藥液之流速，與以前述覆蓋率嘗 +异出邵所算出之前述圖案之 覆蓋率，控制前述藥液流出/吸& s ^ ^ 51糸統及間隔調整部之至少 一方0 【貫施方式】 以下參照圖式說明本發明之實施形態。 (第1種實施形態） 首先，關於各種光阻溶解濃度，實驗光阻溶解於顯影液 時之顯影速度（溶解速度）之變化。實驗時使用之顯影液為 2.3 8%ΤΜΑΗ。實驗結果顯示於圖i。圖u?、顯示本發明第一 種實施形態之光阻溶解濃度與顯影速度之關係圖。 圖1係顯示對光阻溶入濃度之顯影速度之特性圖。圖工中 顯示光阻1及光阻2之實驗結果。此外，各個光阻之顯影速 度係以光阻落解濃度0%之顯影液之顯影速度標準化。 可知圖1中之光阻1及2係包含很類似之構成要素之光阻 ，不過顯影速度對光阻溶解濃度之變化情況差異甚大。如 囷1所示’光阻1時，於顯影液中之光阻溶解濃度約為〇 〇〇1% 時’顯影速度開始降低。而光阻2時，於顯影液中之光阻溶 解濃度約為0.1%時’顯影速度開始降低。將光阻顯影速度 開始降低之光阻溶解濃度定義為“臨界溶入濃度,，。 87347 -12- 1249196 頟影液中之溶解光阻濃度大於各個光阻内固有 〜喘界溶 入濃度時，顯影速度降低。臨界溶入濃度為各 叱阻内固 百者。因此，將完成圖案描繪之光阻予以顯影時， 丞板上全部區域在顯影液中之溶解光阻濃度低於“臨界、、容入
濃度”之顯影，顯影速度一定，與圖案密度無關，取決於炉 密之尺寸差非常小。 、”U 本實施形態係說明使用圖2所示之顯影裝置時之顯影方 法。圖2係顯示本發明第一種實施形態之顯影裝置之概略構 造圖。 如圖2所示，於基板11上，經由防反射膜丨2而形成有光阻 膜1 3。基板11上相對配置有掃描噴嘴（藥液流出/吸引部 。掃描噴嘴2 0上設有自顯影液流出口 2 1 a流出顯影液3丨之顯 影液流出噴嘴21。掃描喷嘴20上設有兩個自吸引口 22b吸引 基板11上之〉谷液之吸引。貫p角2 2。兩個吸引口 2 2 b以夾著顯影 液流出口 21a之方式配置。於顯影液流出口 2la及吸引口 22b 之排列方向上設有使掃描噴嘴移動之移動機構（圖上未顯示） 。顯影液流出口 21&及吸引口 22b之形狀為與前述排列方向直 交之方向的長度’比基板11長之縫隙形狀。 顯影液3 1自鄰近於基板11所配置之掃描喷嘴2 0之顯影液 流出口 2 1 a流出’並自鄰接於顯影液流出口 2 1 a所配置之吸引 口 22b與沖洗液32同時吸引。此時，基板11上被沖洗液32覆 蓋。因而顯影液3 1僅存在於基板1 1表面、掃描噴嘴20底面及 被吸引口 22b所包圍之區域内。本實施形態係調整掃描噴嘴 2 0之移動速度、掃描喷嘴2 〇底面與基板11之間隙及顯影液流 87347 13 - 1249196 光阻溶解濃度低於‘‘臨 出速度’使基板丨丨上之顯影液3丨中之 界〉容入濃度”。 、、/下’說明進行基板上全部區域之顯影液中之溶解光阻 :度，於“臨界溶入濃度，，之顯影方法。圖3係顯示本發明第 種實施形態之顯影方法之流程圖。 首先關於光阻溶解濃度，實驗光阻溶解於 影速度之變化 Sl〇i) 從 其實驗結果觀察光阻臨界溶入量（步驟 其’人，求出全部區域在顯影液中之溶解光阻濃度低於“臨 界洛入濃度”時，自顯影液流出口流出之顯影液之流出速度 (步騾 S102)。 以求出之流出速度自顯影液流出口流出顯影液（步 驟 S 1 〇 3)。 以上方法藉由進行顯影，來進行基板上全部區域在顯影 液中之溶解光阻濃度低於“臨界溶入濃度，，之顯影，顯影速度 一定，與圖案密度無關，取決於疏密之尺寸差非常小。 以下使用圖4說明步驟3102中之顯像液流出量估計方法。 圖4中設定掃描噴嘴2〇之移動速度為s(cm/sec)，顯影液流 出口 21a中心與吸引口 22b中心之間隔為1〇 mm，基板11與掃 描喷嘴20底面之間隙為5〇 μΐΏ。此時，考慮同樣曝光之光阻 (膜厚為500 nm)溶入顯像液時。考慮高度5〇 μηι、寬度1 mm 、深度150 mm之細長區域（體積：v〇 1 = 75 X 1(T4[ cm3])，該區 域之顯像液不影響在基板11上面、掃描喷嘴2 〇下面及被吸引 口 22b包圍之區域而流入時，求出使光阻溶解濃度低於“臨界 87347 -14- 1249196 溶入濃度”用之顯像液流出速度x(cm3/sec)。另外，由於有兩 個吸引口 22b，因此供給至一方吸引口 22b側之顯像液之速 度為 x/2(cm3/sec)。 上述條件下，區域内之顯影液之流速v(cm/sec)為 【數式1】 v_ x/2[cw3/sec] 50[//w]xl50[mm] ___x[cm3 / sec] 50x10"4 [cm] x 15[cm\ x 2 = T^r〇-xl5[Cm/SeC] 0.15 [cm/sec] 因此’自流出口 2 1 a所流出之顯影液到達吸引口 2 2 b之時間 T(s)為 T= 0.15/x (s) 由於顯影液僅在T (s)間與完成曝光之光阻4 2接觸，因此算 出其間落解於體積v ο 1 = 7 5 X 1 0 4 ( c m3)之光阻量。自某點之 光阻與顯影液開始接觸起，再度僅為沖洗液之時間（=顯影 時間）之1 /4 ’完成曝光之光阻殘留膜為〇，每丨秒之膜減少速 度'^為 【數式2】 10 4 x^[cm/sec] 500χ10'7 (2χ1)/5/4 因此，自寬度1 mm、深度1 50 mm之面積的光阻膜，於τ 秒間溶入顯影液之光阻量rv()1( cm3)為
Rvol-i〇-4XsXTx〇^ χ 15[ cm3] 87347 -15 - 1249196 從以上 【數式3】 使用 以下數式求出光阻溶解濃度C。 厂- — R如丨 〇.3xj 因此求出光阻溶解濃度 本實施形態時’因s = 0.1(cm/see) "=〇·〇3/χ(%) 〇 從該結果與臨界溶1人、遭# 合入/辰度，分剎就光阻1及光阻2，求出 使顯影液中之光阻汝紐、，* $ 、、… 鮮，辰度低於“臨界溶入濃度，，用之顯影 液流出量X( Cm3/Sey。 光阻1只須滿足0·001^ 0 03/χ之條件即可。此外，光阻2 只須滿足O.igO.OWx之條件即可。 σ因此’可知對光阻1之顯影液流出量大於30 cmVsec時， 、p液中之光阻1之洛解濃度低於“臨界溶入濃度”。此外， 可知對光阻2之顯影液流出量大於0.3 cm3/sec時，顯影液中 之光阻2之溶解濃度低於“臨界溶入濃度”。 乂下頒不種將本實施形態之顯影方法應用於光罩製 圖5係員示本發明第—種實施形態之光罩製造步驟之剖 面圖。 首先，準備兩片光罩基板作為被處理基板。如圖5(昀所示 ，光罩基板50係於石英破璃51上形成鉻遮光膜52來構成。 於兩片光罩基板50上塗敷光阻劑後，進行烘烤而形成光阻 膜53本貝施形怨之光阻使用化學放大型正型光阻（光阻 υ，其膜厚為500 nm。其次，對光阻膜53藉由£]8描繪裝置 進行圖案描繪。藉由圖案描繪而形成曝光部54。而後進行 曝光後烘烤（PEB)。PEB係在i2〇°C下進行900秒。 87347 -16- 1249196 而後：如圖5(b)所示’冑兩片光罩基板5〇之表面供給顯影 _、θ〔订光阻膜53之_影。一方之光罩基板係使用圖2所 影裝置進行㈣。㈣條件㈣預先料之顯影液 =T3G(em3/See)、喷嘴掃描速度G.l(em/See)進行顯影。顯 2間約為15〇秒。另—方之光罩基板係以_⑷所示之顯 Γ Γ f進行顯影。如圖6U)所示，光罩基板5G以夹盤72保持 〜精由旋轉機構73旋轉之光罩基㈣，自噴嘴Μ喷麗顯 尽"夜75進行顯影。此外’亦可使用圖咐）所示之對停止狀態 :光罩基板5〇，自噴嘴76滴下顯影液77之攪拌法。此等顯 :>:(先前方法)因應圖案之疏密，產生顯影液中之光㈤之 融解濃度大於“臨界溶入濃度，，之區域。 ”員心結束後’如圖5⑷所示，依序進行光罩基板5q之洗淨 及乾燥。 其次’兩片光罩基板均藉由電_刻裝置乾式姓刻絡遮 ^ 52。本實施形態係使用由氯/氧等混合氣體構成之触刻 氣體。蝕刻時間約為360秒。 "最後’藉由光阻灰化裝置及光阻剝離洗淨裝置之處理， W _光阻版53，％成光罩。所形成之圖案顯示於圖7。如圖 7所π ’都接於線圖案配置有焊塾圖案。並形成具有數種線 圖末與4塾圖案之距離X之區域。線圖案之目標尺寸固定於 600 nm。 ' 而後藉由尺寸測定裝置測$兩片*罩基板之才目同圖案之 遮光膜鉻尺寸。測定結果與測定圖案之說明圖顯示於圖8。 圖8係顯示線圖案尺寸γ對距離X之特性圖。 87347 1249196 以先前之顯增法所形成之圖案，距離x擴大地連接，尺寸 誤差變大。此因距離X擴大地連接，光阻於顯影液中之溶解 濃度提南，而超過臨界溶入濃度，，，顯影之載入效果顯著。 另外，以本實施形態之顯影方法所形成之圖案，雖距離X 亦改變，但是尺寸誤差可限制在5 nm。此因光阻溶解濃度 低，且低於“臨界溶入濃度，，。 本實施形態之顯影液流出量係經預先設定之一定量，不 過落入颁景> 液中之光阻濃度低於“臨界溶入濃度，，時，亦可因 應顯影之圖案區域之開口率，改變顯影液流出量及噴嘴掃 描速度。 圖9係顯示一種光阻開口率與顯像液流出量之設定方法 圖。圖中之A，B，C均設定成顯影液中之光阻濃度未超過“臨 界溶入濃度”之顯影液流出量。圖丨〇，丨丨係顯示實際之半導 體晶圓及曝光用光罩顯影時之光阻開口率分布與顯影液流 出量設定值之圖。 圖10(a)係顯示半導體晶圓之構造圖。圖1〇(b)係顯示自圖 10(a)I至I，之光阻開口率分布圖。圖1〇(勾係顯示自丨至丨，之顯 影液流出速度分布圖。圖10中於晶圓1〇1内形成有數個晶片 102。 曰曰 圖11(a)係！員示曝光用光罩之構造圖。圖u(b)係顯示自圖 ll(a)II至II〈光阻開口率分布圖。圖η⑷係顯示自η至π 之顯影液流出速度分布圖。 如圖10(c)、圖11(幻所示，藉由降低圖案開口率低之區域 之顯影液流出速度，可進—步減少顯影液使用量/ / 87347 1249196 、本貫施形態之基板係使用光罩基板，此外，即使使用半 ㈣基板、EB曝光等之第：代微影術用光罩基板、平面板 顯不裝置用基板等，仍可獲得相同之效果。 (第2種實施形態） 首先，參照圖12〜14，說明本實施形態使用之顯影裝置之 藥液流出/吸引部（以下稱掃描噴嘴）之構造。圖12係顯示掃 描唷。角《下面構造之平面圖。圖1 3係顯示掃描噴嘴構造之 剖面圖。圖1 4係自移動方向前方側觀察掃描噴嘴圖。 藥液流出/吸引部（以下稱掃描噴嘴）之大小為··與對基板之 移動方向垂直之方向上約寬18 cm，與移動方向平行之方向 上約深5 cm。此外，如圖12所示，於掃描噴嘴與基板相對之 面上具有5個縫隙狀之口 121〜125。自中央之口（顯影液流出 缝隙）1 2 1流出顯影液。並自其兩鄰之兩個口（吸引縫隙）1 2 2， 1 23吸引基板上之藥液。另外，自其外側之兩個口（預濕液流 出縫隙、沖洗液流出縫隙）124, 125流出預濕液或沖洗液。於 移動方向前方配置有流出預濕液之預濕液流出縫隙1 24，於 移動方向後方配置有流出沖洗液之沖洗液流出縫隙1 2 5。顯 影液流出縫隙1 2 1長度為1 50 ，寬度為1 mm。吸引縫隙 122, 123長度為155 mm，寬度為1 mni。預濕液流出缝隙124 及沖洗液流出缝隙1 2 5長度為1 5 5 m m，寬度為2 m m。 如圖1 3所示，自顯影液供給管1 3 6供給至顯影液流出噴嘴 1 3 1之顯影液，係自顯影液流出缝隙1 2 1流出至基板1 3 0。此 外自吸引縫隙122，123所吸引之藥液係經由吸引噴嘴132, 133及吸引管1 36, 1 37而流出掃描喷嘴120之外部。自預濕液 87347 1249196 供給管139供給至預濕液流出噴嘴134之預濕液係自預濕液 流出縫隙124流出至基板130。自沖洗液供給管14〇供給至沖 洗液流出噴嘴135之沖洗液係自沖洗液流出鏠隙125流出至 基板130。 自顯影液流出缝隙1 2 1所流出之顯影液，以避免藥液自吸 引縫隙m，123流出外侧之方式峰該控制係藉：調整自 吸引縫隙m，123之吸引力與自顯影液流出縫隙i2i之流出 速度來進行。 各條管線内，自連接於各條管線之泵供給顯影液、預漏 液及沖洗液。 口所吸引之溶液之pH 其於其他實施形態中 設有pH計量器1 5 1，其係測定自吸引 值。本貫施形態不使用pH監視器1 $ 1， 說明。 4圖1 4所tf頭〜衣置具備：基板座} 4 }，其係放置基板 120;間隙測定機構142,其係設置於掃描噴嘴12〇上，·間隙 調整機構143 ’其係設置於掃描嘴嘴⑶之兩端；及掃描載 台144 ’其係用於使掃描噴嘴⑵與基板座⑷相對地在大致 水平方向上移動。 間隙測定機構142設於掃描喑喈1?n、" 、 巾彻貧角12〇炙側面。間隙測定機 構1 4 2測定掃描嘴嘴1 2 〇之下品办甘t ”角 <下面與基板130之上面之間隔。並 使用雷射光進行測定。 間隙調整機構143設於掃描 中钿貧角120艾兩端部，並與掃七 喷嘴120—體，可在水平亩 、、泉万向上移動地安裝於掃描載A 144上。 秋σ 87347 -20- 1249196 而間隙調整機構143具備壓電元件，並依據間隙測定機構 142足測足結果，將掃描噴嘴12〇之下面與設置於基板座I*工 、基板之上面之間隔调整成特定值。如可在10〜500 μπι 之範圍内調整間隙。 圖1 5係顯示正型光阻之5 mm邊長區域顯影後之平均開口 率’與加工成所需光阻尺寸用之噴嘴與基板間之間隙之關 係。判斷開口率愈大，最適切之間隙愈小。此因，開口率 愈大’須除去之光阻體積愈增加，須更快速地流入顯影液 ’迅速置換成新鮮之顯影液。藉由縮小間隙·，鄰接於基板 之單位體積區域，每單位時間通過之顯影液之量增加，可 迅速置換光阻上之顯影液。 此外，圖1 6顯示喷嘴與基板表面之間隙與顯影後之光阻 尺寸之關係。顯影液速度為〇.2l/min。從圖16可知間隙大於 0.5 mm時，尺寸急遽地變化。此因，間隙變大時，光阻表 面上之顯影液之流速減緩，顯影液之置換效率降低。亦即 ’基板與噴嘴之間隙宜在〇· 5 mm以下，另外，若過近，則 依喷嘴之加工精確度及間隙之控制精確度，可能基板與喷 口角接觸’因此貫際上宜在〇 · 〇 1 mm以上，0.5 mm以下。 此外，圖17顯示流入噴嘴與基板間隙之顯影液之平均流 速與顯影後之光阻尺寸之關係。顯影液之平均流速係自間 隙與_衫液之泥出速度算出。如圖1 7所示，可知平均流速 未達0.02 m/sec時，顯影尺寸急遽地變化。此因，光阻表面 上之顯影液之流速減緩，顯影液之置換效率降低。因此顯 影液之平均流速瓦在0 · 〇 2 m / s e c以上。 87347 1249196 以下說明使用此等關係實際上製作光罩之例。 於莹敷有厚度為400 nm之正型化學放大光阻之鉻光罩素 板上，以電子束描繪裝置描繪有系統LSI裝置圖案之層。 描繪系統LSI裝置圖案之層之概要顯示於圖18。圖18係顯 不本發明第二種實施形態之具有系統LSI裝置圖案之層之 之概要之平面圖。如圖18所示，系統LSI裝置圖案17〇之一 半為邂輯裝置。其餘之一半成為記憶裝置區域。顯影後之 光阻圖案之開口率，在記憶裝置區域171為45。/。，在邏輯裝 置區域172為80%。記憶裝置區域171與邏輯裝置區域172声 異甚大。 & 先前將此種圖案予以顯影時，在邏輯裝置區域172加工成 所需尺寸之條件，在記憶裝置區域171則造成與所需尺寸偏 差。為求同時將兩個區域171，172加工成所需之尺寸，需要 改變描繪之圖案尺寸。但是，有時改變騎資料，因^ 轉換時間與費用增加而需要改善。 描綠後’在m度下進行15分鐘之烘烤。其次，將基板⑶ 放置於前述之顯影裝置之基板座141上。纟次，如圖η⑷〜 圖19⑷所示，自一端A朝向與其相對之另—端B，使掃描噴 嘴120以一定速度直線移動，進行顯影處理。此時，將掃描 噴嘴1 2 0之下面與基板i 3 〇之上面之間隙控制在兩個吸引： 隙122, 123間之區域之配合圖案平均開口 千心听而尺寸。圖 20顯示掃描噴嘴之位置與間隙之關係。亦即，開口率、 邏輯裝置區m⑽小間隙’開口率小之記憶裝置區域= 擴大間隙。掃描喷嘴20之移動速度為] 度為1 mm/sec。顯影液為 87347 -22 - 1249196 足我之驗性顯影液。流出速度設定為0.2 1/min。顯影液 流出縫隙與吸引縫隙之間隔為5 mm，其設於顯影液流出縫 隙之兩側，由於藥液流出縫隙之寬度為1 mm，因此，在掃 描贺嘴與基板表面之間存在顯影液者，係在與移動方向平 行义万向上約11 mm。亦即，注視基板表面之某一點時，係 顯影液通過其位置之時間約為丨丨秒，因而有效之顯影時間約 Π秒。 藉由本顯影處理，流出顯影液後，藉由於噴嘴與基板表 面之間隙快速地流入顯影液，並立即吸引除去，可始終於 光阻表面上供給新鮮之顯影液之效果，可在整個光罩上實 現均一之顯影處理。 其次’將形成之光阻圖案作為蝕刻光罩，藉由反應性離 子蚀刻來姓刻絡膜。敍刻氣體使用氯氣與氧氣之混合氣體 。而後，藉由灰化裝置剝離光阻，藉由洗淨機洗淨。而後 ，藉由尺寸測定裝置測定所形成之鉻圖案尺寸。結果圖案 尺寸之平均值與目標尺寸之差為2 nm，絡圖案尺寸之面内 均一性亦無取決於開口率之分布，而為6ηιη(3σ)。 其次，確認本實施形態所示之顯影方法效果之實驗，係 使用出為之光罩，以氟化氬掃描器在晶圓上進行曝光，來 進行曝光容限之評估。並使散焦量與曝光量改變，藉由SEM 測定形成於晶圓上之光阻圖案尺寸來進行評估。結果，形 成元曰曰圓上之光阻圖案尺寸之變動量在1 〇。/。以下之散焦容 限為0·40 μΐϋ ’此時之曝光量容限為12%。 此外’本貫施开^態係對正型光阻之適用例，當然同樣可 87347 -23 - 1249196 通用“型光阻。再者’本實施形 步驟之適用例，不過並不限 、 罩頭影 示裝置製逆牛㈣-人曰Γ 亦可適用於平面板顯 二二! 程等上’剝離光阻、除去表面 自然虱化馭、洗淨等所有藥液處理。 卸 (第3種實施形態） ::種實施形態係說明因應曝光部之比率來調整間隙， 丁以均-地加工之顯影方法。本實施形能叫是戈明 因應曝光部之比率來胡敕产w ^疋况明 …末與描㉟嘴之掃描速度，將圖案予 以均地加工之顯影方法。 广顯示正型光阻之5 _各區域顯影後之平均開口率與 —所而光阻尺寸用之噴嘴之掃描速度之關係。如圖2 ! …判斷開口率愈大，最適切之掃描速度愈慢。此因， ^ Υ。大肩除去之光阻體積愈增加，須更長時間流入 〜、〜液^共給較多新鮮之顯影液。以下說明使用該關係膏 際地製作光罩之例。 ” 光阻土放餘件、曝光圖案、曝光條件、及ΡΕΒ條件與第二 種實施形態相同，因此省略其說明。 、— 其/人，與第二種實施形態同樣地，使掃描噴嘴自基板之 响向另味掃插來進行顯影。掃描時，係因應開口率改 又掃描速度來進行顯影處理。並因應兩個吸引口間之圖案 之平均開口率’控制掃描速度來進行顯影處理。圖22顯示 知描贺嘴（位置與掃描速度之關係。 如圖22所不’開口率大之邏輯裝置區域減慢掃描速度， 開口率小之a己彳思裝置區域則加快掃描速度。掃描速度因應 87347 -24 - 1249196 開口率，而在1.2〜1.6 mm/sec之間@ 、， &間改變。使用之顯影液為0.27 疋義之驗性顯影液。顯影液之流出速度設uQ2i/min。 顯影；夜流出.縫隙與吸引縫隙之間隔為5 mm。兩個吸引缝 ㈣於顯影液流出縫隙之兩側，此等之寬度為i匪。因而 ’掃描噴嘴與基板表面之間存在顯影液者，係在與移動方 向平行之方向上約u mm。亦即，注視基板表面之某一點時 ，係顯影液通過其位置之時間約為7〜9秒，因而有效之顯影 時間約7〜9秒。 藉由本貫施形態之顯影處理方法，；;虎出顯影液後，藉由 於噴嘴與基板表面之間隙快速地流人顯影液，i立即吸引 除去，並確保因應開口率之所需顯影時間，可始終於光阻 表面上供給新鮮之顯影液之效果，可在整個光罩上實現均 一之顯影處理。 其次’將形成之光阻圖案作為蝕刻光罩，藉由反應性離 子蝕刻來蝕刻鉻膜。蝕刻氣體使用氯氣與氧氣之混合氣體 。而後’藉由灰化裝置剥離光阻，藉由洗淨機洗淨。而後 ’藉由尺寸測定裝置測定所形成之鉻圖案尺寸。結果圖案 尺寸之平均值與目標尺寸之差為2 nm，鉻圖案尺寸之面内 均 性亦操取決於開口率之分布’而為6 nm(3 ο* )。 其次，確認本方法效果之實驗，係使用出貨之光罩，以 氟化氬掃描器在晶圓上進行曝光，來進行曝光容限之評估 。並使散焦量與曝光量改變，藉由SEM測定形成於晶圓上之 光阻圖案尺寸來進行評估。結果，形成於晶圓上之光阻圖 案尺寸之變動量在10%以下之散焦容限為〇·40 μιη，此時之 87347 -25- 1249196 曝光量容限為12%。 此外，本實施形態係 ig ^ ^ 士正』光阻之適用例，當然同樣可 型光阻。採用負型光阻時，㈣大者，係加快 Μ速度’開口率小者係減慢掃描速度。 再者’本貫施形態係豐 ^ _ 于先罩製程之顯影步驟之適用例， 不過並不限定於此，亦 另、λ θ ^」通用於平面板顯示裝置製造步驟 及於晶圓製程等上，剝錐伞伽 ^ '光阻、除去表面自然氧化膜、洗 甲寺所有藥液處理。 (第4種實施形態） …、 一種貝她形怨係說明因應曝光部之比率來調整間 、:或=描速度’將圖案予以均_地加工之顯影方法。本實 則係巩明因應曝光部之比率來調整掃描噴嘴之顯影 液流出，度，將圖案予以均一地加工之顯影方法。 圖23頭不正型光阻之5 mm各區域顯影後之平均開口率與 加工成所需光阻尺寸用之顯影液流出速度之關係。 如圖23所示，判斷開口率愈大，最適切之顯影液流出速 度愈快。此因，開口率愈大，須除去之光阻體積愈增加 λ、机入更多之顯影液，並須迅速供給新鮮之顯影液。平均 足顯影液流速係將掃描噴嘴一基板間之顯影液流入之空間 之σ彳面和除以泥入其空間之顯影液之供給速度之值。 本貫施形態由於掃描喷嘴一基板間之間隙為5 〇 μηι，流出 口及吸引口之寬度為1 50 mm，因此流入顯影液之空間之剖 面積約為7.5 mm2。其中以5 ml/min之流出速度流出顯影液 時 ’ /JfL 速約為 5.5 m m / s e c。 87347 -26- 1249196 、再者，掃描噴嘴之移動速度固定在1 nim/sec，以各種顯影 液流出速度進行顯影處理。結果可知，於顯影液流速小於1 /SeC時’圖案尺寸急遽地改變。此因，騎自顯影液流 逢隙土冲洗縫隙側（掃描方向後方側）之顯影液流速與掃 描速度大致相同。因兩個速度㈣’不進行顯影液之置換 乂產I亦即，流入基板與噴嘴間隙之顯影液之流速宜快 、/、觜掃描速度。以下說明使用該關係實際地製作光罩之 例0 光P 土敷彳',τ'件、曝光圖案、曝光條件、及PEB條件與第二 種只施开）態相同，因此省略其說明。 、與第一種貫施形態同樣地，使掃描噴嘴自基板之 向另-端掃描來進行顯影。掃描時，係因應開口率改 又〜、液机出速度來進行顯影處理。並因應兩個吸引口間 之圖案之平均開"’控制顯影液流出來進行顯影處理。 圖24顯示掃描喷嘴之位置與掃描速度之關係。 如圖24所tf ’開口率大者顯影液流出速度快，開口率小 者顯影液流出速度慢。因應開…將顯影液流出速度設 定為0.H0.26丨/min。顯影液為〇27定義之鹼性顯影液。顯 影液流出缝隙與吸引縫隙之間隔為5酿。此外，兩個吸引 縫隙設於顯影液流出縫隙之兩側。藥液流出縫隙之寬度為! 隱。因而，掃描噴嘴與基板表面之間存在顯影液者，係在 與移動万向平行之方向上約nmm。亦即，注視基板表面之 某-點時，係顯影液通過其位置之時間約為⑴少，因而有效 之顯影時間約1 1秒。 87347 -27- 1249196 藉由本顯影處理，流出顯影液後，藉由於噴嘴與基板表面 之間隙快速地流入顯影液，並立即吸引除去，並確保因應開 口率之所需顯影液流量，可始終於光阻表面上供給新鮮之顯 影液之效果，可在整個光罩上實現均一之顯影處理。 、 其次，將形成之光阻圖案作為蝕刻光罩，藉由反應性離 子蝕刻來蝕刻鉻膜。蝕刻氣體使用氯氣與氧氣之混合氣體 。而後，藉由灰化裝置剝離光阻，藉由洗淨機洗淨。 藉由尺寸測定裝置測定所形成之鉻圖案尺寸。結果圖案 尺寸之平均值與目標尺寸之差為2 nm，鉻圖案尺寸之面内 均一性亦無取決於開口率之分布，而為6 nm(3 σ )。 其次，確認本實施形態所示之顯影處理效果之實驗，係 使用出貨足光罩，以氟化氬掃描器在晶圓上進行曝光，來 進行曝光答限之評估。並使散焦量與曝光量改變，藉由 測定形成於晶圓上之光阻圖案尺寸來進行評估。結果，形 成於晶圓上之光阻圖案尺寸之變動量在丨〇q/q以下之散焦容 限為0 · 4Ο μηι，此時之曝光量容限為1 2%。 此外，本實施形態係對正型光阻之適用例，當然同樣可 適用於負型光阻。採用負型光阻時，係以開口率大者，係 減慢顯影液流出速度’ # 口率小者係加快顯影液流出速度 之方式來控制。再者，本實施形態係對光罩製程之顯影+ 驟之適賴，不過並不限定於此，亦可適用於平面板顯： 裝置製造步驟及於晶圓製程等上，剝離光阻、除去表面自 然氧化膜、洗淨等所有藥液處理。 (第5種實施形態） 87347 -28 - 1249196 以下說明從隨時監視所吸引之藥液之pH值之pH計量器， 到達所需pH值之方式控制掃描速度來進行領影之方、°° 以下說明實際製作光罩之例。光Ρ且塗=圖案 、曝光條件、及ΡΕΒ條件與第二種實袍形態相同，因此省略 其說明。 其次’與第二種實施形態同樣地，使掃描噴嘴自基板之 -端向另-端掃描來進行顯影。掃插時，係以綱量笑之 :定值大致維持新鮮之顯影液之值之方式，改變掃描速度 來進行顯影處理。 此時之掃描速度與噴嘴下面之圖案開口率之關係顯示於 圖25。結果開口率大者掃描速度減慢，開口率小者掃描速 度加快。掃描速度因應開口率在i .2〜i ·6随/咖之間改變。 顯影液為0.27定義之鹼性顯影液。顯影液之流出速度設定為 0.2 Ι/min。 &口又 、、、 顯影液流出縫隙與吸引缝隙之間隔為5職。兩個吸引縫 隙設於顯影液流出縫隙之兩側。藥液流出縫隙之寬度為丄 因'’掃描噴嘴與基板表面之間存在顯影液者' 在 :°平仃《方向上約11 mm。亦即’注視基板表面之 --點時，係顯影液通過其位置之時間約 效之顯影時間約7〜9秒。 / U而百 精由上^ _影處理，流出顯影液後， 板表面之間隙快速地流入,……、貢為與基 < l w八頭影液，並互即吸引 保因應開口率之所㊉錮里*舌並確 而〜衫時間，可始終於光阻表 新鮮之顯影液之效果，了 — ★ 1/、、、'口 "在法個光罩上實現均一之顯影處 87347 -29- ^49196 理。 其次’將形成之光阻圖案作為蝕刻光罩，藉由反應性離 子蚀刻來敍刻鉻膜。蝕刻氣體使用氣氣與氧氣之混合氣體 而後’藉由灰化裝置剝離光阻，藉由洗淨機洗淨。而後 筹皆由尺寸測定裝置測定所形成之絡圖案尺寸。結果圖案 尺寸之平均值與目標尺寸之差為2 nm，絡圖案尺寸之面内 句f生亦播取決於開口率之分布，而為6 nm(3 σ )。 其次，確認上述顯影方法效果之實驗，係使用出貨之光 罩’以氟化氬掃描器在晶圓上進行曝光，來進行曝光容限 、斤估並使散焦f與曝光量改變，藉由s Ε Μ測定形成於晶 圓上之光阻圖案尺寸來進行評估。結果，形成於晶圓上之 光阻圖案尺寸之變動量在10%以下之散焦容限為〇 4〇 pm， 此時之曝光量容限為丨2。/0。 此外，本實施形態係以pH監視器計測吸引顯影液之濃度 ’不過亦可以光學透過率及電導度進行監視。此外，本實 她形悲、係對光罩製程之顯影步驟之適用例，不過並不限定 万；此’亦可適用於平面板顯示裝置製造步驟及於晶圓製程 等上’剝離光阻、除去表面自然氧化膜、洗淨等所有藥液 處理。 (第6種實施形態） 本實施形態係說明光阻剝離後之光罩基板之洗淨處理。 使用之洗淨裝置與第二種實施形態中使用之顯影裝置相同 但是’係自顯影液流出口流出臭氧水，而非顯影液。並 設有微粒計數器來取代pH計數器。其他構造相同，因此省 87347 -30- 1249196 略圖式及說明。 藉由缺陷檢查裝置檢查結束鉻圖案形成之光阻剥離後之 光罩結果，可確認有280個雜質。以先前之光罩洗淨機洗淨 该光罩之結果，可將雜質數減少為73個。但是，該雜質數 依然不足。因而，先前係在相同之洗淨裝置内進行3次洗淨 ，使雜質達到0個。因而，先前之洗淨能力不足，且除去雜 質費時。 同樣地於光阻剝離後，對附著有332個雜質之光罩，於上 述洗淨裝置内放置基板，自一端A朝向與其相對之另一端6 以极粒计數备之測足值小於〇· 1個/min之方式改變掃描速 度，來進行臭氧水處理。臭氧水流出速度設定為〇 2丨/㈤出 。另外，污染嚴重時，亦有使掃描速度為〇，直至微粒計數 器小於0.1個/min。 臭氧水流出缝隙與吸引縫隙之間隔為5 mm。兩個吸引縫 隙設於臭氧水流出縫隙之兩側。藥液流出缝隙之寬度為1 mm。因而於掃描噴嘴與基板表面間存在臭氧水者，為與移 動方向平行之方向上約11 mm。 藉由本洗淨，於流出臭氧水後，臭氧水快速地流入噴嘴 與基板表面之間隙，並於除去雜質後立即吸引除去。如此 防止雜質附著於光罩上。 此外，藉由使微粒計數器之值小於Ο」個之方式，改 變掃描速度進行臭氧水處理，可實現保持光罩表面始終潔 淨，並可在整個光罩基板上實現均一之臭氧水處理。結果 ，洗淨後之光罩上的雜質數為0，可實現符合光罩潔淨度之 87347 Ϊ249196 ^定洗淨。 、此外’本實施形態係以微粒計數器來計測洗淨程产 過 π可以光學透過率及料度進行監視。此外 : f + φ ^ 1 尽貝施形悲係 :先罩製程之顯影步驟之適用例，不過並不限定於此，亦可 :用於平面板顯示裝置製造步驟及於晶圓製程等上，剝離光 除去表面自然氧化膜、洗淨等所有藥液處理。 (第7種實施形態） 使用圖式說明本發明之實施形態。首先，說明用於本發 明 < 基板處理裝置之藥液流出/吸引部。 本實施形態之顯影裝置，具有兩個與第二種實施形能中 二照圖12〜圖！4說明之掃描喷嘴相同之掃描噴嘴。參照圖^ =顯影裝置。圖26係顯示本發明第七種實施形態之掃描 ，嘴之下面構造之平面圖。 如圖26所示，具有兩個相同構造之藥液流出/吸引部（以下 稱掃描噴嘴）’各掃描噴嘴均為對基板，在與移動方向垂 之方向上之寬度為35 cm,在與移動方向平行之方向上之寬 度約5⑽之大小。此外在掃描嘴嘴之與基板相對之各個掃: 嘴嘴之下面設有5個縫隙狀之口。 首先，說明第一掃描噴嘴260之構造。自中央之臭氧水.六 出縫隙26丨流出臭氧水液。自其兩鄰之兩個第引縫2 262, 263吸引基板上之溶液（臭氧水、預濕液、沖洗液）。再 自其外側之兩個口（第一預濕液流出縫隙、第二沖洗液流出 縫隙）264,265流出預濕液或沖洗液。於移動方向前方配置有 流出預濕液之預濕液流出縫隙264，於移動方向後方配置有 87347 '32- 1249196 流出沖洗液之沖洗液流出縫隙265。 首先，說明第二掃描喷嘴270之構造。自中央之顯影液流 出縫隙271流出顯影液。自其兩鄰之雨個吸引缝隙272，273 吸引基板上之溶液（顯影液、預濕液、沖洗液）。再自其外側 之兩個口（預濕液流出缝隙、沖洗液流出縫隙）274，275流出 預濕液或沖洗液。於移動方向前方配置有流出預濕液之預 濕液流出缝隙274，於移動方向後方配置有流出沖洗液之沖 洗液流出縫隙275。 120臭氧水流出缝隙261及顯影液流出缝隙271之長度為 3 10 mm，寬度為1 mm。第一〜第四吸引缝隙262, 263, 272, 273之長度為310 mm，寬度為3 mm。第一及第二預濕液流 出縫隙264，274與第一及第二沖洗液流出縫隙265，275之長 度為310 mm， 寬度為3 mm。使自吸引縫隙262，263，272, 273之吸引力與自臭氧水或顯影液流出縫隙261，271之流出 速度平衡’避免自臭氧水或顯影液流出縫隙26 1，27 1所流出 之樂液（顯影液、臭氧水）自吸引缝隙流出外側。預濕液及沖 洗液均為純水，並藉由泵自各液流出縫隙供給。 如圖13, 14所示，各掃描喷嘴260, 270具備：間隙測定機構 142，其係設置於掃描噴嘴12〇上；間隙調整機構143，其係設 置於掃描噴嘴120之兩端；及掃描載台144，其係用於使掃描 貧角120及基板座141相對地大致在水平方向上移動。 其次，說明基板處理之例。塗敷有厚度為5〇〇 nm之正型 化學放大光阻之絡光罩素板’以具有5〇]<；eV之加速電壓之電 子束描繪裝置，描繪〇. 1 μηΊ原則之線與間隙系之Dram圖案 87347 -JJ - 1249196 。描緣！，在110度下進行15分鐘烘烤。於該烘烤步驟中， 自光阻蒸發之氣具声卩朴！ 、乳再度附耆於光阻上，產生光阻表面之難 化層之狀態取決於描續^面積率 、 碩手具坆成頭影後之圖案尺寸 •史動，使尺寸均一性惡化。 其次，於顯影裝置上放置基板。如圖27⑷〜⑷所示，自基 板130之一端A朝向與其相對 和對《另％ B，以一疋速度使進行 犬=水處理之第-掃描噴嘴移動，進行臭氧水處理。第 -掃描噴嘴260之移動速度設定為π，—。臭氧水之臭氧 濃度為5pPm’流出速度為u/min。由於臭氧水流出縫隙加 與吸引縫隙262, 263之間隔為1()随，臭氧水流出缝隙261 4度為1咖’因此在掃描噴嘴與基板表面之間存在臭氧 水者，係在與移動方向平行之方向上約為Μ _。亦即，注 視基板表面某-點時’臭氧水通過其位置之時間約為丄秒， 因而有效之臭氧水處理時間約為丨秒。藉由該短時間之臭氧 水處理’可僅除去形成於光阻表面之極薄之難溶化層，於 下個十員5V處理步驟中開始均—地溶解光阻。藉由使用本 裝置’可於面内均_地進行如此短時間之藥液處理。 先則進仃t噴塗與基板旋轉之組合，及浸置式與自旋式 乾燥之組合，目面内之處理時間不同，因此無法實現均— 《處理。圖29顯tf臭氧水濃度與光阻姓刻量之關係及光阻 &面粗度之關係' β可知在〇·2 ρρ_±時，#刻光阻之效果 低，此外’大於35 ppm時’表面粗度急遽惡化。因而使用 〈臭氧水之臭氧濃度須在〇 2剛至35 ppm之間。更宜使用 〇·2 ppm以上，5 ppm以下之臭氧濃度之臭氧水。 87347 -34- 1249196 結果，形成於晶圓上之光 之政焦谷限為〇 · 4 〇 μ m，此 上之光阻圖案尺寸來進行評估。 阻圖案尺寸之變動量在10%以下 時之曝光量容限為12%。 此外，本實施形態係對光 例’不過並不限定於此，亦 步驟及於晶圓製程等上，剥 、洗淨等所有藥液處理。 罩製造步驟之顯影步驟之適用 可適用於平面板顯示裝置製造 離光阻、除去表面自然氧化膜 (第8種實施形態） 以將晶圓予以顯影時為例， 就本發明第一種實施形態 參照圖1詳細說明。 圖3 0，3 1，3 2係顯示本發明 概略構造圖。 第八種實施形態之顯影裝置之 圖1⑷，（b)所不，顯影裝置之顯影喷嘴具備：顯影 液流出噴嘴313及吸引喷嘴314。顯影液流出噴嘴313在與基 板3〇〇相對《面上具有顯影液流出口 3 η。顯影液流出嗜嘴 313在與基板300相對之面上具有吸引口 312。吸引口 312係 以f續地包圍顯影液流出口 3U周圍之方式配置。 、77液机出貧嘴3 1 3藉由將供給、吸引系統;31 7之圖上未 顯示之藥液罐予以加壓’顯影液通過顯影液導入管315，供 給至㈣液流出噴嘴313内。所供給之顯影液自顯影液流出 口 ”:"'"出。吸幻噴嘴314經由流出管316，連接於供給/吸引 系統j 1 7之聚。以；^、 、、、、_ 采 < 吸引力，自吸引口吸引基板300上之 〉谷液。藉由同時淮^ 、、、 仃出與吸引，顯影液301僅存在於顯影 液流出口 3 1 1 iii % a ”及？I 口 3 12之間的區域内。 87347 -36 - 1249196 另外，如圖3丨所示，基板3〇〇係以真空夾盤32ι保持。於 基板周圍設有辅助板322。輔助板322設有使其上下移動之 驅動機構。輔助板322之表面對於顯影液之浸潤性宜與 3 1〇表面大致相等。並設有對基板31Q供給沖洗液之沖洗液 供給噴嘴323。沖洗液供給噴嘴323連績地供給沖洗液。基 板3 00上為充滿自沖洗液供給噴嘴323供給之沖洗液之狀•能 。因而，吸引口 312係吸引顯影液與沖洗液兩者混合之溶= 。頭影液流出、吸引、及沖洗液流出係同時持續進行。 如圖32所示，具備移動機構319，其係使顯影噴嘴31〇對 基板300移動。移動機構3 19使顯影噴嘴3 1〇在水平方向及垂 直方向上移動。控制系統318控制供給/吸引系統317及移動 機構319。控制系統318控制顯影液流出速度、顯影液流出 時間、吸引速度、吸引時間、沖洗液流出量、流出時間、 及噴嘴移動速度等。 如圖30(b)所示，自顯影液流出口 311流出之顯影液形成向 包圍其周邊所配置之吸引口 312之流向，僅被吸引口 312内部 夾著I區域進行顯影。亦即，控制系統3丨8保持顯影液流出壓 力及吸引壓力之平衡，避免顯影液漏出吸引口 3丨2外部。 _影液處理區域設定為4π mm2。該喷嘴3丨〇下面與基板 3〇〇足距離設疋為約1〇〇 μιη。其次顯示於晶圓上供給顯影液 之具體方法。在欲加工之基底膜上形成有0·4 μιη厚之光阻等 感光性樹脂膜之晶圓上，轉印藉由氟化氪準分子步進機而 形成於光罩上之圖案，於感光性薄膜上形成0.13 μιη之圖案 潛像。以晶圓保持具將其晶圓保持水平。顯影液使用ΤΜΑΗ 87347 1249196 (足義度0·27Ν) ’來調整顯影液流出速度及吸引速度。 顯影液流出口徑為2 mm，吸引口内徑為3.5 mm，吸引口 外I為4.5 mm ’顯影液流出速度為1 〇〇 cc/m iη，吸引速度為 100 cc/min ’沖洗液流出速度為3〇〇 cc/min。 其次說明處理方法。 首先以真芝夾盤3 2 1保持晶圓基板。使顯影喷嘴3 1 0移 動土日日圓主面上之端邵上方。使輔助板3 2 2之上面形成與晶 圓面相同之高度。使噴嘴3 1 0自晶圓主面上端部向間隙1 00 Pm上之位置，且開始顯影點移動。 以下說明決足處理條件之步驟。圖33顯示〇13 pm之圖案 <圖案覆蓋率與噴嘴掃描速度之關係。所謂圖案之覆蓋率 ，係指猎由顯影處理，未溶解於顯影液，而殘留於基板上 之光阻之面積率。 妥设盖率大時比覆蓋率小時，於使用正型光阻時，光阻g 衣？寸加工大。因此’藉由因應覆蓋率來改變掃描速度， 可後：所需之尺寸。其變化率亦因應覆蓋率而顯示。其$ =算出藉由自顯影液流出口流至吸引口之顯影液所形i ::理區域之覆蓋率，自預備實驗之資料算出自該值加] 成所需之圖案尺寸之噴嘴的掃描速度。 圖⑷員示本次處理之晶圓内之晶片覆蓋率分布。圖34。 =不晶圓構造之平面圖。圖34(b)係顯示晶片内之覆以 刀中t圖/日日日圓州之晶片％内之圖案覆蓋率可自設計資泮 射，此外，於顯影噴嘴之移動方向側前方側，設置力 強度測定系統，其係敎照射光於基板上之光源與自 87347 -38- 1249196 基板之反射光強度。另外’測定反射光強度之強度計宜使 用比處理區域寬度長之線感測器。而後可自反射光強产叫 定系統之測定結果之變化與處理區域形狀求出。此二 測定透過光強度’而非反射光強度，自反射強度測定系統 之測定結果之變化與處理區域形狀來求出。 使顯影噴嘴310在晶片341之開始掃描點上移動。而後， 同時流出顯影液、吸引顯影液及流出沖洗液，開始掃描顯 影喷嘴31〇。圖35顯示顯影噴嘴31〇之軌跡。另外，圖㈣ 示處理時間與掃描速度之關係。開始掃描後，係以噴嘴通 過覆蓋率為50%之區域，如圖36所示，此時之掃描速度為丨 賴/sec’而後通過覆蓋率為1()%之區域，而此時之掃描速度 為1.3 mm/sec之方式，以因廊哈峻系 、 μ I貧角通過〈區域之覆蓋率之掃 描速度進行處理。亦對虛穿 T野羼理E域 < 邊界部求出覆蓋率，以 形^加工成所需之圖案尺寸之噴嘴掃描速度。 顯影處理結束後，倍其扣y姑 占甘、κ更使基板捉轉，思掉基板上之液體，結 土板<乾燥，完成光阻圖案之形成。 圖二顯：所形成之圖案距目標值之偏差量與覆蓋率之關 ^正固E域〈圖案尺寸可形成距目標值之偏麵 以下。 於I:卜：ί實施形態係顯示光阻顯影之適用例，不過不僅限 用、、、心 > 亦可適用於晶圓之濕式蝕刻及半導體製造 用=罩製程之基板上之感光性膜之顯影、濕式㈣、洗淨 喷ϋ巴⑦製程、及则等碟片加工製程之顯影等。 角〈大小、形狀及處理條件並不限定於實施例所示之 87347 -39- 1249196 形態。如亦可於中心配置藥液流出口，並以矩形形狀之吸 引口包圍其周邊。另外亦可為圖^8(a)，（b)所示之顯影喷嘴 3 8 0之構造。於吸引口 3 11之外側設有沖洗液流出口 3 8丨。圖 38(a)係顯示顯影喷嘴之下面構造之平面圖，圖38(b)係顯示 顯影噴嘴構造之平面圖。 另外，如圖39所示，亦可於吸引口 312之周圍配置顯影液 流出口 311。圖39(a)係顯示顯影喷嘴之下面構造之平面圖， 圖39(b)係顯示顯影喷嘴構造之平面圖。 另外，噴嘴吸引口外側，不必如本實施例所示，必須存 在沖洗液，如亦可於噴嘴吸引口外側具有其他液體，亦可 無液體而為氣體狀態。此時，須保持顯影液流出壓力及顯 影液吸引壓力之平衡，避免顯影液漏出顯影液吸引口之外 側’且避免吸引外部之空氣等氣體。 就處理條件，為求獲得所需之 仏所、士 .、,時吓頊依被處理 物貝又表面狀態、處理液體之浸 等而改變，並.人士— 貧°角弋口徑及材質 不限疋於本貫施形態所示之值。另扑. 圖案ΡΠ ct 土 彳罝另外，即使 £1衣尺寸不冋時，依各個圖案尺 描速度之關係，來4取ϋ蓋率與掃 ，當然亦包含於本方去# 需尺寸之最佳掃描速度者 ，不過有時亦為僅 區域當然為整個處理晶圓上 k 4呼硏為僅—邵分之處理。 (第9種實施形態） 圖4 0係續示本發明 a、 嘴之構造圖。g外，與：她形態之顯影裝置之顯影噴 省略其說明。 "目同之部位註記相同符號，並 87347 -40 . 1249196 於該顯影噴嘴3 1 〇之側面安裝有反射光學式監視器4〇〇 ° 反射光學式監視器4〇〇之測定值輸入控制系統3 1 8。控制系 統3 1 8自測定值測定基板上面與噴嘴下面之間隙。本實施形 怨係藉由控制噴嘴3丨〇與基板之間隙，使顯影液流速改變來 進行處理。其他構造與第八種實施形態相同，因此省略。 於第八種實施形態之處理條件中，處理液體之平均流速 為 〇.l(mm) X 4 7Γ X v(mm/sec) = 〇1/6〇(L/sec)，因此約為 127 m/sec。圖41顯示覆蓋率與顯影液之流速之關係。 於特定之顯影時間（掃描速度：i mm/sec)，為求相等加工 覆蓋率不同之圖案尺寸，覆蓋率大者須加快流速。反之，覆 盍率小者，其流速無須如此快即可。使顯影噴嘴31〇在開始掃 描點移動’流*顯影液、吸引顯影液及流出沖洗液。其條件 係使顯影液流速形成因應基板覆蓋率之最佳流速，改變噴嘴 與基板之間隙來進行。圖41顯示覆蓋率與最佳流速之關係： 更具體地於圖42顯示對處理時間之顯影液流速。 依據圖42所示之關係，與第8種實施形態與覆蓋率之 同樣地進行顯影處理。 顯影處理結束後’使晶圓旋轉，甩掉晶圓上之沖洗 使其乾燥，完成光阻圖案之形成。 吹後 此外，流速之控制並不僅限定於間隙。亦可藉 影液流出速度及顯影液吸引速度來進行。 上j _ (第10種實施形態） 以下說明進行光阻膜顯影之前階段之表面處理。 曝光後，在實施特定烘烤之晶圓上 先阻上進行顯影處 87347 -41 1249196 理之4，進仃氧化處理。因曝光部與未曝光部對顯影液之 /又/門丨生不同，所以進行顯影處理時，嚴格而言曝光部與未 曝光邙〈-影液之流速等不同。進行氧化處理係為求整個 基板 < 光阻表面對顯影液之浸潤性相等且良好。氧化處理 時使用臭氧水。 圖43係顯示本發明第十種實施形態之基板表面處理裝置 (處理貧 構造圖。另外，與圖30相同之部位註記相同 守"虎並名略其忒明。如圖43所示，處理噴嘴43 0具備臭氧 水仏、貧觜432。臭氧水供給喷嘴432在與基板300相對之面 /、有穴氧水心出口 43丨。自圖上未顯示之供給/吸引系統所 供給f臭氧水’自臭氧水流出口 43丨對基板300流出。、 其/人’巩明氧化處理。用於光阻表面之氧化處理之臭氧 X /辰度為3 ppm。對具有與第人種實施形態相同覆蓋率之晶 片進行氧化處理。肖第八種實施形態同樣地，係依據圖36 所處理時間與掃描速度之關係、進行處理。氧化處理時 因應反射光學式監視器之測定值，以處理喷嘴4川下面與 基板300上面之間隙成為—定值之方式進行處理。 ^ 氧化處理後，對被處理光阻膜進行顯影處理。而後，於 基板上供給沖洗液進行沖洗後，使基板旋轉，甩掉基板上 之液體，進行基板$ # $ % i 乾&。猎由以上步驟完成光阻圖案之 形成。 於犬氧水處理前後，、、g丨令止β A 、 交 4 ^先阻胺上足顯影液之接觸角 評。估浸潤性。接觸角於處理前為6〇。，不過於處理後改^ I曰由X氧水處理，確認光阻膜之對顯影液之浸潤性指 87347 -42 - ί^196 得改善。藉由改善浸潤 …、 ^ .# 頭於；夜可非常快速地在基板上 ’"心力。結果顯影時之圖案 間 < 頭W阻礙物之置換效果提高 ’可使因圖案疏密產生之 ^寸差降低至± 4 nm。 另外’用於改變處理睡pE|、 *此、 f間足手段，並不僅限定於基板與 唷卩角之相對速度。如藉由 故 、 、 扣田？文交處理液濃度及溫度、處理液 之流速，亦可有效地改變處 ^ 又岌垤時間0另外，本方法並不限 定於就基板上之全部區域眘 匕異她琢處理。有時僅曝光部或僅 本曝光部實施處理。基板之砉 土报 < 表面處理並不限定於氧化性液 #。亦可於藉由氧化性液體#扱诒 a > # t ，促處理後，進行猎由還原性液體 厶處理，亦可為濃度極薄之酸性、鹼性液體。 (第11種實施形態） 本實施形態係說明適用於哈本次葚 , < π \丨糸去先罩上炙光阻殘留物及附 箸污垢等之洗淨時。 圖44係顯示本發明第十一種實施形態之處理裝置之處理 喷嘴之構造圖。用於處理之處理噴嘴43〇與第十種實施形態 中說明之喷嘴相同’因此省略其⑼說明。洗淨液使用濃 虞為20 ppm之臭氧水。 其次，說明實際之處理。 在形成光阻圖案後之6吋光罩基板上進行缺陷檢查，預先 檢測光阻殘留物及附著污垢等雜質44 1在光罩上之位置。 將該光罩设置於基板支撐台後，如圖1 5所示，使喷嘴在 缺陷座標位置上方移動。將處理噴嘴430下面與基板3 00上 面之間隙設定為50 μπι。而後，自臭氧水流出口 43丨流出臭 氧水，同時自吸引口 3 12吸引。固定處理噴嘴43〇之位置， 87347 -43 - 1249196 進行1 〇秒鐘臭氧水流出及吸引後，停止臭氧水之流出及吸 引動作。處理後，使喷嘴退回喷嘴待機位置。 處理時’藉由反射光學式監視咨之測定值，將間隙控制 在5〇μπι。藉由控制間隙，使洗淨液之平均流速在1〇cm/sec 以上。 處理後’於基板300上供給沖洗液’進行沖洗處理後，使 基板旋轉，甩掉基板上之液體，結束基板之洗淨。 使用本實施形態之方法，成功地徹底除去基板上之有機 附著物。 依據發明人之實驗，可確認於洗淨液流速在1〇
上時，有機物附著被完全除去。因而洗淨液流速宜在L Μ/以上。另外，當然亦可任意地選擇可實現洗淨液平乾 流速為1〇 Cm/SeC之間隙、洗淨液流出速度及洗淨液吸引達 度。吓可刻意地以泵等對液體施加壓力等。 ^卜^對光阻圖案之外，本處理對於剥離光阻後之銘 一及半巴凋光罩之有機物附著亦有效。 (第12種實施形態） 本實施形態係說明谪、人人 落— 用万；除去光罩上之光阻殘留物及附 者/了垢寺之洗淨。 二種實施形態之顯影裝置之顯影 與圖3 〇相同之部位註記相同符號 圖45係顯示本發明第十 喷嘴之構造圖。圖45中， ’並省略其說明。 、« 叫〇 理時藉由超音波振動子45 音波振動子45 1。顯影處 於顯影噴嘴450下面與基 87347 ' 44 > 1249196 :广之顯影液301内賦予振動。藉由顯影液之脈 所7"，有效地進行晶圓⑹上之光阻圖案462間之心 /夜3〇1<置換。結果可獲得所需之圖案尺寸。 ^ 嘴靠近基板表面，僅以特定流速之顯影液進行 :員：：理時’顯影處理如欲將覆蓋率不同之圖 ： 成=寸非常困難。此因，圖案間之顯影液置心 = 但是’藉由在基板上之顯影液内賦予超音波 所需之尺寸。 將覆-革不^圖案同時加工成 另外，不限足於在基板上之顯影液内賦予 方法’使顯影液之流速隨時間而變 ：波振動〈 換效率之描古+从„ 不问‘地可謀求置 文羊U…此外’使顯影噴嘴與基板之相對移動速产 二樂液流出/吸引部與基板表面之間隔之至少 二 間而，吏動，研可獲得同樣的效果。 此外，亦可於圖12〜圖14所示之顧影# @ 置妒立、…2 …。裝置之掃描噴嘴内設 基板上之顯影液内辦予振動。此外， 吏頌W液之泥速、顯影噴嘴與基板之相 、 藥液流出/吸引部與基板表面之間隔之卜> Λ速度 '及^ ^ 乂 —方隨時間而變 動’耶可獲得同樣的效果。 另外，本發明並不限定於上述實施形能 〇 可作各種變形 此外，本發明在不脫離其要旨之範園内 來實施。 【發明效果】 如以上說明，本發明係估計“臨界溶、 v /辰度，，，於圖案描續 87347 -45 - 1249196 芫成之基板頭影時’藉由以顯影液中之 “臨界溶入濃度，，之方式進行顯影液處哩，=入濃度低於 差，矸進行均一之顯影，可形成尺 不考慮圖案之疏密 鄰接於前述基板之單位歸 、知確度非常高之圖案。 月豆％區域，tin | 過之第一藥液量改變，不者 ㈢由使母單位時間通 確度之藥液處理，可以圖案之“差，可進行高精 m… 尺寸精確度非常高之圖案。 精由 入刖述基板與前 ^ ，快於該藥液流〜部：二"，引部間之藥液流速 圖案尺寸急遽改變。，基…對移動速度，可抑制 藉由使ϋ述該基板歲益、+、Y、 〇·。一上，0.5 _C樂液流出/吸引部下面之間隔在 考慮圖案之疏密差，制1^置換效率降低，不 、订阿知確度之藥液處理。 藉由使流入前述基板與前述藥液流出/吸引部 均流速在0.02 m/sec以上，藥 术/夜十 . 袅履<置換效率提高，不考慮圖 案《疏密至，可進行高精確度之藥液處理。 、 藉由使流入前述藥液流出/吸引部與前述基板間之藥液产 速’或前述藥液流出/吸引部與前述基板之間隔隨時間變2 ，:考慮圖案之疏密差，可進行高精確度之藥液處理。 藉由以包圍樂液 >瓦出口之方式配置藥液吸引口，可形 自中心部向周邊放射狀地流動之藥液流，藉由藥液流出口 及藥液吸引口分別形成所需之大小，可僅在所需區域進[ 藥液處理。而後，藉由因應存在於以藥液流形成之處理Ζ 域内之圖案覆蓋率之最佳之基板與藥液流出/吸引部之相對 速度進行處理，不考慮圖案之疏密度，可進行均一之藥液 87347 46 1249196 處理。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示第一種實施形態之光阻溶解濃度與顯影速度 之關係圖。 圖2係顯示第一種實施形態之顯影裝置之概略構造圖。 圖3係顯示第一種實施形態之顯影方法之流程圖。 圖4係第一種實施形態之顯影液流出量估計方法之說明 圖。 圖5(a)〜（c)係顯示第一種實施形態之光罩製造步驟之剖面 圖。 圖6(a)(b)係顯示先前之顯影裝置之構造圖。 圖7係顯示藉由第一種實施形態之顯影處理而形成之圖 案之平面圖。 圖8係顯示圖7所示之線圖案尺寸Y對距離X之特性圖。 圖9係顯示一種光阻開口率與顯影液流出量之設定方法。 圖10(a)〜（c)係顯示光阻開口率分布與顯影液流出量設定 值。 圖11(a)〜（c)係顯示光阻開口率分布與顯影液流出量設定 值。 圖1 2係顯示第二種實施形態之顯影裝置之概略構造圖。 圖1 3係顯示第二種實施形態之顯影裝置之概略構造圖。 圖1 4係顯示第二種實施形態之顯影裝置之概略構造圖。 圖1 5係顯示正型光阻之5 mm邊長區域顯影後之平均開口 率與加工成所需之光阻尺寸用之喷嘴與基板間之間隙之關 87347 -47 - 1249196 係圖。 隙與顯影後之光阻尺寸 圖1 6係顯示噴嘴與基板表面之間 之關係圖。 之間隙之顯影液之平均流速 〇 之描繪之系統LSI裝置圖案 圖17係顯示流入喷嘴與基板 與顯影後之光阻尺寸之關係圖 圖1 8係顯示第二種實施形態 之層之開口率之平面圖。 圖1 9(a)〜（c)係顯示第二種 嘴之移動情況圖。 ” &形悲之顯影處理之掃描喷 圖2〇係顯示第二種實施邢 關係圖。 <掃描噴嘴之位置與間隙之 圖2 1係顯示第三種實施 影後之平均開口率與加i 速度之關係圖。 、〜之正型光卩且之5 mm各區域顯 成所需之光阻尺寸用之噴嘴掃描 圖22係顯示第三種實施 度之關係圖。 开’怨之掃描噴嘴之位置與掃描速 圖2 3係顯示第四種實施 影後之平均開口率與加X 出速度之關係圖。 /心之正型光阻之5 m m各區域顯 成所需之光阻尺寸用之顯影液流 圖2 4係顯示第四種實施 度之關係圖。 开> 怨之掃描喷嘴之位置與掃描速 圖2 5係顯示第四種實施 案開口率之關係圖。 形態之掃描速度與噴嘴下面之圖 圖26係顯示第七種實施 形態之顯影裝置之概略構造圖 87347 '48 - 1249196 關係圖。 圖42係顯示第九種實施形態之顯影液流速對處理時間圖。 圖43係顯示第十種實施形態之基板表面處理裝置之處理 噴嘴之構造圖。 圖44係顯示第十一種實施形態之處理裝置之處理喷嘴之 構造圖。 圖45係顯示第十二種實施形態之顯影裝置之顯影噴嘴之 構造圖。 圖46係第十二種實施形態之顯影裝置之作用、效果說明 圖。 【圖式代表符號說明】 11 基板 20 掃描噴嘴 21a 顯影液流出口 21 顯影液流出噴嘴 21b 顯影液流出口 21a 流出口 22b 吸引口 22 吸引噴嘴 3 1 顯影液 32 沖洗液 87347 -50-