TWI544516B - 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 - Google Patents

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TWI544516B TW103111979A TW103111979A TWI544516B TW I544516 B TWI544516 B TW I544516B TW 103111979 A TW103111979 A TW 103111979A TW 103111979 A TW103111979 A TW 103111979A TW I544516 B TWI544516 B TW I544516B
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Description

基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
本發明係關於一種對經過顯影而形成了光阻圖案的基板進行處理的基板處理方法、基板處理裝置以及包含實施該方法的電腦程式的記憶媒體。
對半導體晶圓（以下稱「晶圓」）所進行的微影步驟，係在晶圓的表面上形成光阻膜，並在該光阻膜沿著既定的圖案受到曝光之後，進行顯影，以使該光阻膜形成光阻圖案。然後，為了將因為該顯影而產生的光阻的殘渣除去，會對晶圓供給洗淨液以進行洗淨處理。在該洗淨液的供給之後，利用晶圓的旋轉將晶圓表面的洗淨液甩乾，使晶圓乾燥。
洗淨液可使用例如純水，惟由於純水的表面張力比較大，故會有因為在將光阻圖案之間的洗淨液甩乾時所產生的毛細管現象，而造成圖案倒塌，亦即構成圖案的壁部的傾倒之虞。專利文獻1記載了為了抑制該圖案倒塌，在供給該純水之後，對晶圓供給含有界面活性劑的表面張力較低的液體（作為低表面張力洗淨液），將積存在圖案之間的純水置換成該低表面張力洗淨液並進行該甩乾動作的技術內容。
然而，已知若使用上述的低表面張力洗淨液，則該界面活性劑會滲透到光阻圖案內，使光阻膨潤，光阻圖案的線寬，亦即CD（Critical Dimension，臨界尺寸）會發生變化。根據吾人所研討的藉由使用極端紫外線（EUV，extreme ultraviolet）進行曝光的微影（亦即EUVL， extreme ultraviolet lithography）形成更細微的光阻圖案的技術背景，以求得一種可抑制上述圖案倒塌，且亦可抑制上述CD變化的技術。另外，專利文獻2雖記載了對旋轉之基板的中央部位供給氣體，在基板表面的洗淨液的液層形成孔部，令孔部擴大以使基板乾燥的技術內容，惟並無法解決上述問題。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】：日本專利第4504229號公報 【專利文獻2】：日本專利第4455228號公報
【發明所欲解決的問題】
有鑑於該等問題，本發明之目的在於提供一種在對顯影後的基板進行洗淨時可抑制形成光阻圖案的壁部的傾倒以及該圖案的線寬的變化的技術。 【解決問題的手段】
本發明之基板處理方法包含：顯影步驟，其對曝光後的基板的表面供給顯影液以形成光阻圖案；洗淨步驟，其接著對該基板的該表面供給洗淨液，將因為該顯影而產生的殘渣從基板除去；置換步驟，其接著對該基板的表面供給置換液，將該基板上的洗淨液置換成該置換液，該置換液含有滲透抑制劑，以抑制對構成該光阻圖案的光阻的壁部的滲透，且其表面張力在50mN／m以下；以及乾燥步驟，其接著一邊使該基板旋轉，一邊對基板的中心部位供給氣體以形成乾燥區域，並利用離心力使該乾燥區域擴大到基板的周緣部位，藉此使基板的表面乾燥。 【發明的功效】
根據本發明，置換基板表面的洗淨液的置換液，係使用表面張力較小，可抑制對構成圖案的壁部的滲透者，在令基板乾燥時，使對旋轉之該基板的中心部位供給氣體所形成的乾燥區域向基板的周緣部位擴大，藉此防止該置換液殘留在基板的表面上。因此，可抑制該壁部的傾倒以及圖案的線寬的變化。
參照圖1的縱斷側視圖以及圖2的俯視圖説明構成本發明之基板處理裝置的顯影裝置1。顯影裝置1利用圖中未顯示的基板搬運機構搬運晶圓W。在該晶圓W的表面上形成光阻膜，該光阻膜沿著既定的圖案受到曝光。
圖中的11係吸引並吸附晶圓W的背面側中央部位而使其保持水平姿態用的基板保持部，亦即旋轉夾頭。旋轉夾頭11，透過旋轉軸12與旋轉機構13連接，以在保持著晶圓W的狀態下隨意旋轉的方式構成。另設置了包圍旋轉夾頭11上的晶圓W且上方側為開口的杯體21。該杯體21，例如係由上部側為四角狀且下部側為圓筒狀的外杯22，以及上部側向內側傾斜的筒狀的內杯23所構成。與外杯22的下端部連接的升降部14使外杯22升降，且內杯23可被形成在外杯22的下端側內周圍面上的段部往上推而升降。
另外在旋轉夾頭11的下方側設置了圓形板24，在該圓形板24的外側，剖面形成凹部狀的液體接收部25圍繞整個周圍設置。在液體接收部25的底面設置了洩流排出口26，從晶圓W溢出滴落或被甩出而積存於液體接收部25的各種液體，經由該洩流排出口26排出到顯影裝置1的外部去。
另外在圓形板24的外側設置了剖面呈山型的環狀構件27。以貫通圓形板24的方式設置了3支（在圖1中僅顯示出2支）升降銷15，並利用升降機構16進行升降。透過升降銷15在該基板搬運機構與旋轉夾頭11之間傳遞晶圓W。
顯影裝置1具備顯影液噴嘴31、洗淨液噴嘴32、置換液噴嘴33以及氣體噴嘴34。顯影液噴嘴31具備在旋轉夾頭11所保持之晶圓W的直徑方向上延伸的狹縫狀的吐出口31a。該顯影液噴嘴31與顯影液供給系統31A連接。
洗淨液噴嘴32具備孔徑較小的吐出孔，吐出純水作為洗淨液。該洗淨液噴嘴32與洗淨液供給系統32A連接。置換液噴嘴33具備孔徑較小的吐出孔，吐出置換液，將晶圓W表面的液體從該純水置換成該置換液。該置換液的表面張力在50mN／m以下。另外，在該置換液中含有將表面張力抑制成該等數值的界面活性劑，以及防止該置換液滲透到光阻中的滲透抑制劑。該滲透抑制劑為鹼性的氮化合物。該置換液噴嘴33與置換液供給系33A連接。
上述的液體供給系統31A、32A、33A，分別具備從噴嘴31、32、33吐出的各液體的供給源以及供給控制裝置。氣體噴嘴34在其下端具備孔徑較小的吐出孔，吐出惰性氣體，例如N2 （氮）氣體。為了如後所述的形成乾燥區域30，在對晶圓W吐出氣體時從晶圓W的表面到該吐出孔的高度設定在25mm以下。該氣體噴嘴34與氣體供給系統34A連接。該氣體供給系統34A包含氣體供給源、供給控制裝置等。構成各液體的供給系統31A～33A以及氣體供給系統34A的該供給控制裝置，包含可調整液體或氣體的吐出流量的泵以及閥等構件。
例如該顯影液噴嘴31以及洗淨液噴嘴32，在作為支持構件的噴嘴臂35A的一端側受到支持，該噴嘴臂35A的另一端側與移動機構36A連接。移動機構36A使噴嘴臂35A升降，同時沿著引導軌37A的長度方向隨意移動。該引導軌37A，以在俯視下與噴嘴臂35A正交的方式水平延伸。藉由該等構造，顯影液噴嘴31便可沿著晶圓W的直徑供給顯影液，洗淨液噴嘴32便可在晶圓W的中心部位供給洗淨液。
例如該置換液噴嘴33以及氣體噴嘴34，在作為支持構件的噴嘴臂35B的一端側受到支持，該噴嘴臂35B的另一端側與移動機構36B連接。移動機構36B使噴嘴臂35B升降，同時沿著引導軌37B的長度方向隨意移動。該引導軌37B與該引導軌37A平行延伸。另外噴嘴臂35B與噴嘴臂35A平行延伸。藉由該等構造，置換液噴嘴33、氣體噴嘴34便可在晶圓W的中心部位分別供給置換液、N2 氣體。圖2中38A係顯影液噴嘴31以及洗淨液噴嘴32的待機部，38B係置換液噴嘴33以及氣體噴嘴34的待機部。各噴嘴31～34，在未對晶圓W進行處理時，會在該待機部38A、38B待機。
圖中的10係由電腦所構成的控制部。該控制部10，具備執行在該顯影裝置1所進行的後述動作中的各步驟用的程式。然後，根據該程式輸出控制使各噴嘴31～34移動用的移動機構36A、36B、從各噴嘴31～33吐出各液體用的供給系統31A～33A、從氣體噴嘴34吐出氣體用的供給系統34A以及使晶圓W旋轉用的旋轉機構13等構件的動作的控制信號。另外，該程式儲存於硬碟、光碟、快閃記憶體、軟碟、記憶卡等的記憶媒體，並從該等記憶媒體安裝到電腦使用。
針對該顯影裝置1的處理的概略內容進行説明。該顯影裝置1，對晶圓W供給顯影液以進行顯影，於晶圓W的光阻膜沿著預先受到曝光的圖案形成光阻圖案。之後，對該晶圓W的表面供給洗淨液，將顯影液從晶圓W沖掉，同時將因為該顯影所產生的光阻的殘渣從晶圓W表面除去。然後，對晶圓W的表面供給該置換液，將晶圓W的表面上所殘留的液膜的液體種類從洗淨液置換成置換液。之後，以晶圓W的旋轉的離心力的作用，將該置換液從晶圓W表面甩掉除去，使晶圓W乾燥。在像這樣將置換液除去時，也會進行如後所述的氣體噴嘴34的氣體供給。
在進行上述的液體的甩乾時，若進入到光阻圖案的凹部內的液體的表面張力很大，則對該凹部的側壁所施加的應力也會很大，便容易發生在[先前技術]段落中所記載的圖案倒塌。因此，在進行該甩乾處理之前會先進行從該洗淨液到置換液的置換動作。在像這樣進行置換時為了防止置換液滲透到壁部48中而使壁部48膨潤，置換液33B會含有上述的滲透抑制劑。然而，如是構成之置換液33B的凝聚力較高，因此在晶圓W表面上的延展性較低。
在此，針對不進行該氣體噴嘴34的氣體供給而係利用晶圓W的旋轉的離心力將該置換液33B甩掉除去時的該晶圓W表面的置換液33B的情況進行説明。適當參照作為晶圓W的側面的示意圖的圖3至圖5。當進行旋轉時，會對置換液33B作用因為離心力的關係而向晶圓W的外側的力，以及因為凝聚力的關係而向置換液33B的液膜的中心側（亦即晶圓W的中心側）的力（圖3）。圖中的41，係因為該等力量的平衡而置換液33B凝聚形成的液膜隆起部，其形成在晶圓W的中心部位與周緣部位之間。
持續旋轉，在比起該隆起部41形成處附近的該凝聚力而言離心力的作用更強的部位，該液膜會分開，出現置換液33B的乾燥正在進行的俯視環狀的乾燥區域42（圖4）。該乾燥區域42與液膜的界面如圖6的上圖所示的可觀察到環狀的條紋（記載為乾燥條紋）43。
再持續旋轉，該乾燥區域42的內側的液膜，因為該凝聚力而向晶圓W的中心側退縮。乾燥區域42的外側的液膜的置換液33B，因為該離心力而被甩出晶圓W，該液膜向晶圓W的外周圍退縮（圖5）。亦即，該乾燥區域42，向晶圓W的中心側以及外周圍側擴大。像這樣乾燥持續進行，如圖6的下圖所示的可觀察到乾燥條紋43分離為一邊縮小直徑一邊向晶圓W的中心側移動者，以及一邊擴大直徑一邊向晶圓W的外周圍側移動者。
因此，當像這樣進行乾燥處理時，如上所述的置換液33B容易因為該凝聚力而向離心力較弱的晶圓W的中心部位集中，在該中心部位於乾燥處理中置換液33B的乾燥情況會不一致，進而產生該置換液33B殘留的部位。另外，當如上所述的隆起部41（亦即置換液33B集中的部位）形成時，並無法利用離心力將像這樣集中的置換液33B從晶圓W徹底除去。亦即，雖然形成該隆起部41的置換液33B因為離心力從該隆起部41形成部位向外側的晶圓W的周緣部位移動，然而在該周緣部位置換液33B的液量變多，因此乾燥情況會不一致，進而產生置換液33B殘留的部位。
圖7的上圖係表示像上述那樣置換液33B有所殘留之狀態下的光阻圖案46。圖中的47係構成光阻圖案46的凹部。圖中的48係構成光阻圖案46的壁部，該壁部48構成凹部47的側壁。圖中的49係在光阻圖案46上所殘留之置換液33B的液滴。若液滴49持續地揮發，則如圖7的中間的圖式所示的該液滴49會縮小，凹部47所殘留之置換液33B的液面會接觸大氣。圖8以箭號示意地表示此時形成該凹部47的壁部48所受到的力。如圖8的上圖所示的，因為凹部47內所包含之液體的表面張力γ而朝向凹部47內的横向的力σ作用於該壁部48。該σ與γ的關係以下述的式1表示。如上所述的置換液33B的表面張力γ比較小，故可防止該σ變大。式中的θ為凹部47內的液體（在本實施例中為置換液33B）與壁部48的接觸角，H為壁部48的高度，D1為壁部48的寬度，D為凹部47的寬度。 σ＞6γcosθ／D（H／W）・・・式1
然而，如圖8的下圖所示的除了該σ之外，也會有其他的力作用於該壁部48。因為凹部47內所殘留之置換液33B的凝聚力，應力F（參照式2）以朝向凹部47內的方式作用於與該置換液33B的液面接觸的壁部48的上部。如圖8的下圖以及圖7的下圖各自所示的，該壁部48的上部被拉向凹部47內，結果該壁部48倒塌。另外上述的乾燥處理中，當凹部47內殘留液體時，朝向凹部47內的基於液體的表面張力λ的應力ΔP（參照式3）横向作用於壁部48。在式3中，Patm為乾燥處理中的晶圓W的旋轉的離心力，P1為凹部47內的液體的壓力。 F＝γsinθ・・・式2 ΔP＝Patm－P1＝2γcosθ／D・・・式3 於是，在該顯影裝置1的處理中，為了防止像這樣置換液33B殘留所導致的圖案倒塌，便如後所述的用氣體噴嘴34在晶圓W上形成乾燥區域。
接著，參照顯示出晶圓W的狀態以及各噴嘴31～34的動作的圖9至圖16，説明在顯影裝置1中所進行的第1處理方法。在該等圖9至圖16中，為了看圖方便，各噴嘴的配置與圖2所示的配置有所不同。另外，該顯影裝置1所處理的晶圓W所形成的光阻膜的相對於純水的接觸角，例如在50°以上。
當被基板搬運機構搬運到顯影裝置1的晶圓W載置於旋轉夾頭11時，晶圓W以既定的速度旋轉。顯影液噴嘴31與洗淨液噴嘴32一起從待機部區域38A移到晶圓W的周緣部位上方。從該顯影液噴嘴31對晶圓W的周緣部位吐出顯影液31B（圖9），該顯影液噴嘴31朝横方向移動，移到晶圓W的中心部位上方。藉此顯影液31B的吐出位置沿著晶圓W的直徑方向移動，晶圓W的表面被顯影液31B覆蓋。當顯影液31B的吐出位置位於晶圓W的中心部位時，顯影液噴嘴31的移動便停止。
供給到晶圓W的中心部位的顯影液31B因為離心力而向晶圓W的周緣部位擴散，晶圓W表面的光阻膜的顯影持續進行，在光阻膜上形成光阻圖案（圖10）。然後，顯影液31B的供給停止，洗淨液噴嘴32移動到既定的位置，當晶圓W的轉速為例如500rpm時，對晶圓W的中心部位吐出洗淨液（純水）。該洗淨液因為離心力而向晶圓W的周緣部位擴散。藉此，晶圓W的表面的顯影液，以及因為該顯影而產生的光阻的殘渣從晶圓W的表面被沖掉，該洗淨液32B進入到光阻圖案的凹部內，同時在晶圓W的表面上形成該洗淨液32B的液膜（圖11）。
之後，亦一邊參照顯示出晶圓W的轉速變化以及置換液與N2 氣體的供給期間的時序圖的圖17一邊進行説明。從該洗淨液的吐出開始經過既定的時間後，該洗淨液32B的吐出停止，同時晶圓W的轉速上升到例如750rpm。然後，與該轉速上升的同時，從待機部38B移動到晶圓W上方的既定位置的置換液噴嘴33對晶圓W的中心部位供給置換液33B（圖中的時刻t1）。顯影液噴嘴31以及洗淨液噴嘴32回到待機部38A。如上所述的作為洗淨液的純水的相對於光阻膜的接觸角比較高，故所吐出的洗淨液隨著時間經過會在光阻膜上向晶圓W的中心側聚集。設定從洗淨液的吐出開始到置換液33B的吐出開始的時間，在洗淨液吐出停止後即刻進行置換液33B的吐出，以在該等聚集情況被抑制住的狀態下供給該置換液33B。
置換液33B利用離心力從晶圓W的中心部位向周緣部位擴散，將該洗淨液32B推向晶圓W的周緣部位。藉此，光阻圖案的凹部內的液體從洗淨液32B置換成置換液33B，在晶圓W表面上取代該洗淨液32B的液膜而形成該置換液33B的液膜（圖12）。為了抵抗該洗淨液的凝聚力使置換液33B確實地擴散到晶圓W的周緣部位，像該處理那樣置換液33B吐出時的晶圓W的轉速宜設定成比洗淨液吐出時的晶圓W的轉速更高。從時刻t1開始經過既定時間（例如經過5秒）後，晶圓W的轉速上升同時該置換液33B的吐出停止（時刻t2），置換液33B向晶圓W的周緣部位的擴展延伸持續進行（圖13）。
氣體噴嘴34移動到既定的位置，晶圓W的轉速持續上升，作用於晶圓W的表面的置換液33B的離心力變大。置換液33B的甩乾持續進行，晶圓W的中心部位的置換液33B的液膜的膜厚變薄，當晶圓W的轉速為例如2000rpm時，對晶圓W的中心部位吐出N2 氣體（時刻t3）。晶圓W的轉速維持在例如該2000rpm。
圖18係表示此時的晶圓W的側面。實線的箭號係表示上述的液膜的凝聚力，虛線的箭號係表示該離心力。所吐出的N2 氣體，將如上所述的在晶圓W的中心部位的膜厚變薄的置換液33B的液膜打破，而在該中心部位形成光阻膜的表面露出的圓形乾燥區域30（圖14）。像這樣形成乾燥區域30，並使晶圓W中心部位的置換液33B的液膜消失，藉此殘留於晶圓W的置換液33B的液膜中向晶圓W的中心側作用的凝聚力變弱。從該時刻t3經過例如1秒後，N2 氣體的供給停止（時刻t4）。噴嘴33、34回到待機部38B。之後暫時以2000rpm持續旋轉，之後在乾燥區域30到達晶圓W的周緣部位之前晶圓W的轉速降低（時刻t5），維持在1500rpm。
由於該凝聚力變弱，殘留於晶圓W表面的置換液33B便更容易因為離心力而從晶圓W的周緣部位被甩出去，進而從光阻圖案的壁部上以及凹部內將該置換液33B除去。再者乾燥區域30因為離心力而向晶圓W的周緣部位擴大，置換液33B從晶圓W的中心部位側向周緣部位推進，如圖19所示的，更進一步從晶圓W甩出去。藉此，晶圓W的周圍方向的乾燥情況的均一性高度一致，且乾燥從晶圓W的中心部位向周緣部位持續進行。乾燥區域30與置換液33B的液膜的界面，觀察到環狀的乾燥條紋40。由於如上所述的乾燥不斷進行，故乾燥條紋40逐漸變大（圖15）。
若說明乾燥區域30形成後，如上所述的使轉速降低的理由，則係由於旋轉的晶圓W的速度，在周緣部側比在中心部側更快，故晶圓W的周緣部側容易更快乾燥。根據後述的評價實驗，顯示出在乾燥區域30擴大到晶圓W的周緣部位之前若該晶圓W的周緣部位已經乾燥的話光阻圖案會產生缺陷，為了防止該缺陷的發生，像這樣使轉速降低，便可抑制住晶圓W的周緣部位的乾燥進行速度。當乾燥區域30到達晶圓W的周緣（圖16），且從時刻t5經過例如15秒後，晶圓W的旋轉變慢（時刻t6），直到該旋轉停止。然後將晶圓W傳遞到圖中未顯示的搬運機構，從顯影裝置1搬出。
在上述的顯影裝置1的處理中，在對晶圓W供給純水作為洗淨液32B之後，供給上述的置換液33B，以抑制對光阻圖案的壁部所施加的應力，同時防止置換液33B滲透該壁部。然後，如上所述的在晶圓W的中心部位形成乾燥區域，使該乾燥區域向晶圓W的周緣部位擴大，並將置換液33B甩出晶圓W，藉此防止置換液33B殘留在晶圓W的中心部位以及周緣部位，使晶圓W在其面內以均一性很高的方式乾燥，防止該置換液33B的殘留造成該光阻圖案的圖案倒塌。結果，便可形成線寬很細微的光阻圖案。另外，也可防止半導體產品的良品率降低。
上述的時刻t1～t2的置換液33B的吐出中的晶圓W的轉速，為了使晶圓W的表面的液體的置換良好地進行，而設在例如100rpm～750rpm。另外，時刻t2～t3的置換液吐出停止後到供給N2 氣體的時間，為了防止置換液33B滲透晶圓W，宜設在0秒～4秒。時刻t3～t4的N2 氣體的吐出時的晶圓W的轉速，文後評價實驗也會説明，如上所述的係可利用離心力形成乾燥區域30且可抑制住晶圓W的周緣部位的乾燥的轉速，具體而言宜為1500rpm～2500rpm。另外，N2 氣體的吐出時間，如在評價實驗所説明的，為了防止光阻圖案之間的乾燥情況的不一致，宜為1秒～2秒。氣體噴嘴34的N2 氣體的吐出流量，例如為3L／分～8L／分。另外，時刻t5～t6的N2 氣體的吐出停止，使乾燥區域30向晶圓W的周緣部位擴大的步驟，為了使乾燥區域30在該步驟終了之前到達整個晶圓W，宜將晶圓W的轉速設在1500rpm以上。另外，根據同樣的理由，從時刻t5到時刻t6的時間宜在15秒以上。
在上述的第1處理方法中，N2 氣體吐出位置係固定在晶圓W的中心部位，惟作為第2處理方法，亦可在將N2 氣體吐出到該中心部位而形成該乾燥區域30之後，令氣體噴嘴34移動，使該吐出位置移動。若更進一步説明，如圖20所示的，亦能以不超越該乾燥條紋40的方式將N2 氣體吐出位置移動到偏離晶圓W的中心部位的偏心位置。亦即，該偏心位置為不超出乾燥區域30的位置。
像這樣不讓N2 氣體吐出位置超越乾燥條紋40，是因為如上所述的若在晶圓W的周緣部位於乾燥區域30到達該周緣部位之前晶圓W已經乾燥的話，光阻圖案會產生缺陷的關係。藉由像這樣使N2 氣體吐出位置移動，便可使供給到晶圓W面內的N2 氣體量增加，進而能夠更確實地使晶圓W表面暴露於乾燥區域30而將置換液33B除去。吾人認為所處理之基板越大型，像這樣的處理就越有效。另外，在光阻膜的撥水性高的情況下，像這樣使N2 氣體吐出位置移動也有其效用。其理由為，該撥水性越高，光阻膜的表面的液體越容易藉由來自横方向的力（例如光阻膜表面的表面能量）在光阻膜表面上移動。藉由使噴嘴移動便更容易將該横方向的力施加於置換液33B，藉此光阻膜表面便更快乾燥。可一邊吐出N2 氣體一邊將氣體吐出位置移動到該偏心位置，亦可在乾燥區域30形成之後，將氣體的吐出暫時停止，之後再對該偏心位置吐出氣體。
另外，上述的洗淨液32B以及置換液33B的供給，係藉由利用晶圓W的離心力的所謂旋轉塗布來進行，惟不限於該等供給方法。例如，在水平方向上準備長條狀的噴嘴，在晶圓W上從一端向另一端使該噴嘴水平移動。於該噴嘴形成了例如具有與晶圓W的直徑相同程度的長度的吐出孔，在噴嘴移動時，從該吐出孔吐出各液體。像這樣對晶圓W供給各液體也是可以。
[評價實驗] （評價實驗1） 接著，針對與本發明相關的評價實驗進行説明。在評價實驗1中，依序進行實施態樣所説明的顯影液31B的供給、洗淨液32B的供給、置換液33B的供給、甩乾液體使晶圓W乾燥的動作。然後，在乾燥之後，進行所形成之光阻圖案的CD的測定，以及圖案倒塌的發生比例的測定。其中，該評價實驗1，在使晶圓W乾燥時，並未進行上述的供給氣體以形成乾燥區域30的動作。該評價實驗1，使用形成了彼此成分不同的2種光阻膜（光阻膜A、B）的晶圓W來進行。另外，關於對照實驗，除了不進行置換液的供給之外，係在與評價實驗1同樣的條件下進行實驗。
若針對形成了光阻膜A的晶圓W，比較評價實驗1的結果與對照實驗的結果，會發現評價實驗1的圖案的CD 大1.3nm。若針對形成了光阻膜B的晶圓W，比較評價實驗1的結果與對照實驗的結果，會發現評價實驗1的圖案的CD大1.2nm。若取代置換液33B，用在[先前技術]段落中所説明的未添加滲透抑制劑的低表面張力洗淨液進行與評價實驗1同樣實驗，會發現比起對照實驗而言圖案的CD大2.8nm。因此，為了抑制圖案的CD的變化，使用上述的置換液33B顯示出有其效用。另外，在使用光阻膜AB其中任一種的情況下也是同樣，比起對照實驗而言評價實驗1的圖案倒塌的發生比例較低。從此點亦顯示出使用置換液33B有其效用。
（評價實驗2） 作為評價實驗2，對晶圓W依序進行實施態樣的第1處理方法所説明的顯影液31B的供給、洗淨液32B的供給、置換液33B的供給、液體的甩乾乾燥。其中，該評價實驗2與評價實驗1同樣，並未進行上述的供給氣體以形成乾燥區域30的動作。另外，置換液33B的供給時的晶圓W的轉速為250rpm，之後的轉速以各個晶圓W在500～2000rpm的範圍內彼此相異的方式設定。然後，觀察以該設定轉速使晶圓W旋轉時的晶圓W的表面狀態，測定設定轉速後到乾燥終了為止所需要的時間。在該評價實驗2中，設定轉速500rpm者為評價實驗2－1，設定轉速1000rpm者為評價實驗2－2，設定轉速1500rpm者為評價實驗2－3，設定轉速2000rpm者為評價實驗2－4。
圖21係表示該評價實驗2的結果的圖表，到達該設定轉速之後以2秒為刻度，顯示出區分為3種的晶圓W的表面狀態。所區分的該表面狀態，係指晶圓W整體為濕潤的狀態1，在距離晶圓W的中心60mm的位置出現圖6所説明的環狀的乾燥條紋43的狀態2，以及如上所述的乾燥條紋43分離（兩極化），分別向晶圓W的中心部位、周緣部位移動，晶圓W的乾燥正在進行的狀態3。
如圖21所示的，評價實驗2－1、2－2、2－3、2－4，在到達設定轉速之後，分別在經過40秒、20秒、14秒、14秒之後晶圓W才乾燥。亦即，在評價實驗2－1～2－3中該設定轉速越高，越能促進置換液的乾燥，評價實驗2－3、2－4乾燥的進展相同。如圖21所示的，評價實驗2－1在到達設定轉速之後的22秒～26秒之間，評價實驗2－2在到達設定轉速之後經過12秒，出現該狀態2。另外，評價實驗2－3、2－4均在到達設定轉速之後經過3秒～4秒形成該狀態2。然後在評價實驗2－1～2－4全部之中，均觀察到在狀態2之後形成狀態3。
對照實驗，除了使用上述的低表面張力洗淨液取代置換液33B之外，係在與評價實驗2－1～2－4同樣的條件下進行實驗。在該對照實驗中，吾人觀察到並未形成上述的狀態2、狀態3，乾燥係從晶圓W的中心部位向周緣部位持續進行。由該評價實驗2的結果可知，置換液33B凝聚力很高，在晶圓W上的延展性很低。因此，預計將如實施態樣所説明的，會發生在晶圓W的面內乾燥的不均勻度提高（亦即液體殘留），且原本能夠抑制該液體殘留所導致之圖案倒塌以及顯影缺陷的條件會變差。
（評價實驗3） 圖22係形成了光阻膜的實驗用晶圓W1的示意圖。在俯視下觀察到顯示晶圓W1的方位缺口（notch）向下，並設定了複數個矩形形狀的曝光區域61形成縱横的矩陣狀。然後，在該俯視觀察時横方向排列的曝光區域61以彼此的Dose量（曝光量）相同的方式設定，位於越下側的曝光區域61，該Dose量設定成越大。在圖22中，針對在上下方向上彼此相異的3個曝光區域61，於各鏈線的箭號的指向處，以示意方式表示由各曝光區域61所形成的光阻圖案46的頂面。如所示的Dose量越大，所形成的光阻圖案46的CD越小。亦即，線寬越細，圖案倒塌越容易發生。另外，在1個曝光區域61中，形成了複數直線狀的光阻圖案46。另外，就晶圓W1而言，此時係分別以横方向為X方向、以縱方向為Y方向進行説明。
評價實驗3－1，使用晶圓W1，除了不進行置換液33B的供給之外，以與該評價實驗2同樣的方式進行處理。亦即，對晶圓W1依序進行顯影液31B的供給、洗淨液32B的供給、甩乾該洗淨液32B使其乾燥的動作。評價實驗3－2，對晶圓W1依序進行顯影液31B的供給、洗淨液32B的供給、置換液33B的供給、甩乾該置換液33B使其乾燥的動作。該評價實驗3－1、3－2在液體的甩乾乾燥時，均未形成該乾燥區域30。另外，在評價實驗3－2中，置換液33B供給時以及置換液33B供給後的晶圓W1的轉速，與第1處理方法所示者不同。若詳細説明，係以轉速250rpm供給置換液33B，將該供給停止同時以轉速500rpm進行置換，之後以轉速2000rpm將置換液33B甩出晶圓W1。在該等評價實驗3－1、3－2中，在晶圓W1的處理終了之後，算出在各曝光區域61中圖案倒塌發生比例。
圖23係表示評價實驗3－1的結果，圖24係表示評價實驗3－2的結果。在各圖23、24中，係將各曝光區域61以對應圖案倒塌發生比例的不同的5個階段的灰階表示。圖案倒塌的發生比例分別區分為0％、0％以上33％以下、33％以上67％以下、67％以上93％以下、100％，圖案倒塌的比例越大，以越暗的灰階表示。各圖23、24的上下方向、左右方向分別對應圖22的晶圓W1的上下方向、左右方向。亦即，在圖23、24中，位於靠近左側的曝光區域61，係位於圖22的切口向下的晶圓W1的靠近左側之處，在圖23、24中，位於靠近下側的曝光區域61，係位於該晶圓W1的靠近下側之處。為了看圖方便，在上下方向、左右方向上分別附上編號。
由圖23、24可知，評價實驗3－2，比起評價實驗3－1而言，發生圖案倒塌的曝光區域61更少，即使Dose量比較高也能抑制圖案倒塌發生。另外，在評價實驗3－1、3－2中，將（在Y方向上彼此位於相同位置且發生圖案倒塌的曝光區域61的數目/在Y方向上彼此位於相同位置的全部的曝光區域61的數目）×100當作圖案倒塌的發生比例（％）算出。然後，將在所算出之發生比例未超過20％的範圍內最大的曝光區域61的Dose量，當作可抑制圖案倒塌的界限Dose量，將利用該界限Dose量所得到的光阻圖案的CD値當作界限CD算出。評價實驗3－1的界限CD為40.5nm，評價實驗3－2的界限CD為36.9nm。亦即，評價實驗3－2，相對於評價實驗3－1，界限CD提高了（40.5-36.9）/40.5×100＝8.9％。
該評價實驗3的結果顯示，用置換液33B置換洗淨液32B，可抑制圖案倒塌。然而，在評價實驗3－2中，觀察圖24中Y方向編號為9的曝光區域61，位於晶圓W的周緣部位側的曝光區域61並未發生圖案倒塌，惟位於晶圓W的中心部位側的X方向編號10、11、13的曝光區域61發生了圖案倒塌。吾人認為這是因為在晶圓W的乾燥處理中上述的置換液33B殘留在晶圓W的中心部位而發生的情況。
（評價實驗4） 評價實驗4－1，針對在評價實驗3－1所處理的晶圓W1，調查顯影缺陷的數目以及顯影缺陷的種類，取代調查圖案倒塌的發生比例。評價實驗4－2，針對在評價實驗3－2所處理的晶圓W1，與評價實驗4－1同樣，調查顯影缺陷的數目以及顯影缺陷的種類。
若比較顯影缺陷的數目，評價實驗4－2可抑制到評價實驗4－1的1/40左右。若觀察顯影缺陷的種類，相對於所觀察到的全部缺陷的數目，作為黑點被觀察到的晶圓W1上的液體殘留的缺陷數目的比例，在評價實驗4－1為5.93％，在評價實驗4－2為63.0％。另外，評價實驗4－2，如上所述的顯影缺陷的數目雖受到抑制，惟觀察到該顯影缺陷的部位，偏向分布於晶圓W1的中心部位以及周緣部位。
該評價實驗4顯示，用置換液33B進行洗淨液32B的置換處理，可抑制顯影缺陷的發生，惟在晶圓W的中心部位以及周緣部位仍會殘留置換液33B，故依然會發生缺陷。吾人認為藉由抑制該液體殘留，便可更進一步抑制顯影缺陷的數目，而且也可以抑制評價實驗3所顯示的圖案倒塌問題。從如是獲得之各評價實驗1～4的結果，本發明人思及上述實施態樣所説明的利用氣體噴嘴34形成乾燥區域30的技術內容。
（評價實驗5） 評價實驗5－1，與評價實驗3－2同樣，對晶圓W1依序進行顯影液31B的供給、洗淨液32B的供給、置換液33B的供給、液體的甩乾乾燥。該評價實驗5－1，不進行該乾燥區域30的形成。另外，晶圓W1的轉速，以評價實驗3－2所説明的方式控制。評價實驗5－2，對晶圓W1，除了轉速的控制有若干差異之外，大略係依照上述實施態樣的第1處理方法進行處理。亦即，該評價實驗5－2進行乾燥區域30的形成。評價實驗5－1、5－2，均在晶圓W1的處理之後，調查圖案倒塌的發生比例、顯影缺陷的數目以及顯影缺陷的種類。
與評價實驗3同樣，評價實驗5－1的圖案倒塌的比例顯示於圖25，評價實驗5－2的圖案倒塌的發生比例顯示於圖26。比較圖25、26可知，評價實驗5－2比評價實驗5－1更可在晶圓W的整個面內抑制圖案倒塌。與評價實驗3同樣求出界限CD，評價實驗5－1的界限CD為36.9nm，評價實驗5－2的界限CD為34.4nm。評價實驗5－2，相對於評價實驗5－1而言，界限CD提高了6.8％。
若觀察顯影缺陷，則評價實驗5－2的顯影缺陷數目降低到評價實驗5－1的顯影缺陷數目的1/7左右。就顯影缺陷的種類而言，在評價實驗5－1中，相對於整體的顯影缺陷的數目而言，液體殘留的顯影缺陷的數目的比例為63.0％，然而在評價實驗5－2中該液體殘留的顯影缺陷並未發生。另外，在評價實驗5－1中顯影缺陷的發生部位偏向分布於晶圓W的中心部位以及周緣部位，惟在評價實驗5－2中並未發生該等偏向趨勢。該評價實驗5－1、5－2的結果顯示，藉由形成乾燥區域30進行乾燥，可防止晶圓W的置換液33B的液體殘留，並防止其所造成的顯影缺陷以及圖案倒塌。
（評價實驗6） 評價實驗6－1，以與實施態樣的第1處理方法大略相同的方式對晶圓W1進行處理。差異點在於，在置換液33B的供給停止之後，一邊以1500rpm使晶圓W旋轉0.5秒鐘一邊進行N2 氣體的吐出，然後使晶圓W的轉速上升到2000rpm。使轉速上升之後仍持續對晶圓W吐出N2 氣體1秒鐘，然後使氣體的吐出停止同時使轉速從2000rpm降低。評價實驗6－2，以與評價實驗6－1大略相同的方式對晶圓W1進行處理。其中，與評價實驗6－1不同，使轉速上升到2000rpm，之後轉速從2000rpm降低的時間為4秒鐘，在該4秒鐘吐出N2 氣體。亦即在0.5秒＋4秒的期間，進行N2 氣體的吐出。在該等評價實驗6－1、6－2中，調查處理後的晶圓W1的各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例。
評價實驗6－1的圖案倒塌的發生比例顯示於圖27，評價實驗6－2的圖案倒塌的發生比例顯示於圖28。評價實驗6－1、6－2均比較能夠在晶圓W1的整個面內抑制圖案倒塌發生。其中，評價實驗6－2，在晶圓W1的中心部位（X方向的編號12、Y方向的編號6的曝光區域61），確認到在評價實驗6－1中並未觀察到的圖案倒塌。
像這樣在評價實驗6－2中，在晶圓W1的中心部位發生圖案倒塌的理由，用圖29、圖30解釋。圖29、圖30，係分別在評價實驗6－1、6－2中，在供給了N2 氣體的晶圓W1的中心部位的光阻圖案46的示意圖。在評價實驗6－1中，N2 氣體的吐出時間適當，各光阻圖案46的凹部47內所積存的置換液32B的液面高度的均一性較高。因此，一個凹部47的置換液的表面張力對圖案46的壁部48所賦與的應力，與其他凹部47的置換液的表面張力對該壁部48所賦與的應力互相抵銷，此等方式的作用可防止壁部48受到太強的應力，進而能夠防止圖案倒塌。
然而，在評價實驗6－2中，由於N2 氣體的吐出時間比較長，故光阻圖案46的各個凹部47的乾燥情況不一致，在各凹部47內所積存的置換液32B的液面高度的差異較大。因此各凹部47的置換液32B的表面張力對光阻圖案46的壁部48所賦與的應力不一致。結果，該壁部48向特定的方向受到較強的應力作用，進而發生圖案倒塌。吾人認為，根據該評價實驗6，若N2 氣體的吐出時間與評價實驗6－1大略相同程度，具體而言為1秒～2秒，則在晶圓W的中心部位便不會發生圖案倒塌。
（評價實驗7） 評價實驗7－1，以與上述評價實驗6－2同樣的方式對晶圓W1進行處理。亦即，在晶圓W的轉速為1500rpm時開始吐出N2 氣體，之後一邊持續吐出N2 氣體一邊使轉速上升到2000rpm，然後一邊以2000rpm旋轉一邊再持續吐出氣體。評價實驗7－2，以與評價實驗7－1大略相同的方式對晶圓W1進行處理，惟使晶圓W的轉速從1500rpm上升到2500rpm進行處理，取代上升到2000rpm。在該等評價實驗7－1、7－2中，針對處理後的晶圓W1，調查各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例。
評價實驗7－1的圖案倒塌的發生比例顯示於圖31，評價實驗7－2的圖案倒塌的發生比例顯示於圖32。評價實驗7-1、7-2均比較能夠抑制住圖案倒塌，惟比起評價實驗7－1而言評價實驗7-2在晶圓W1的周緣部位發生圖案倒塌的曝光區域61的數量較多。尤其在X方向的編號為1、2的曝光區域61以及Y方向的編號為13、14、15的曝光區域61發生較多的圖案倒塌。吾人認為這是因為，在評價實驗7－2中晶圓W的轉速較高，在晶圓W的周緣部位上發生亂流，在乾燥區域30到達該周緣部位之前，該亂流使乾燥持續進行。因此，置換液33B的乾燥情況變得不均勻，故發生圖案倒塌。為了使液膜破裂，並形成乾燥區域30，需要比較高的轉速。另外，吾人認為，若使氣體吐出時的晶圓W1的轉速比評價實驗7-2更高，則晶圓W1的周緣部位的圖案倒塌會更進一步增加，故吐出N2 氣體時的晶圓W的轉速宜在1500rpm～2500rpm。
（評價實驗8） 評價實驗8－1，依照上述實施態樣的第1處理方法進行晶圓W1的處理。亦即，在晶圓W1的轉速為2000rpm時進行N2 氣體的吐出，在N2 氣體的吐出停止之後，將晶圓W1的轉速降低到1500rpm，使乾燥區域30向晶圓W1的外周圍擴大。評價實驗8－2，在N2 氣體的吐出停止之後，不將晶圓W1的轉速從2000rpm降低到1500rpm，而使乾燥區域30向晶圓W1的外周圍擴大。評價實驗8－2，除了像這樣並未將轉速降低之外，其他處理與評價實驗8－1相同。在評價實驗8－1、8－2中，均針對處理後的晶圓W1，調查各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例，以及顯影缺陷的發生狀況。
評價實驗8－1的圖案倒塌的發生比例顯示於圖33，評價實驗8－2的圖案倒塌的發生比例顯示於圖34。如該等圖式所示的，評價實驗8－2比起評價實驗8－1而言，在形成線寬較細之圖案的曝光區域61（亦即圖中Y方向的編號為18、19、20的晶圓W的周緣部位的曝光區域61），圖案倒塌發生的比例較高。評價實驗8－1的界限CD為34.0nm，評價實驗8－2的界限CD為34.4nm。另外，若比較顯影缺陷的數目，則評價實驗8－2比評價實驗8－1更多。
吾人認為形成該等結果係因為，評價實驗8－2，如在評價實驗7所説明的，在晶圓W的周緣部位上發生亂流，在乾燥區域30到達之前該周緣部位的乾燥持續進行的關係。由該評價實驗8可知，宜在乾燥區域30形成之後，在乾燥區域30到達晶圓W的周緣部位之前，將晶圓W的轉速降低。
（評價實驗9） 評價實驗9－1，以與上述實施態樣所示的第1處理方法大略相同的方式對晶圓W1進行處理。亦即，在晶圓W1的轉速為2000rpm時進行N2 氣體的吐出，在該2000rpm的旋轉中將N2 氣體的吐出停止，在吐出停止之後的既定時序將晶圓W1的轉速保持在一定的轉速，在使乾燥區域30向晶圓W1的周緣部位擴大之後，將旋轉停止。其中，該一定的轉速設為500rpm，取代設為1500rpm。
評價實驗9－2，除了將該一定的轉速設為1000rpm之外，以與評價實驗9－1相同的方式對晶圓W1進行處理。評價實驗9－3，除了將該一定的轉速設為1500rpm之外，以與評價實驗9－1相同的方式對晶圓W1進行處理。亦即，該評價實驗9－3係與上述第1處理方法相同的處理方法。評價實驗9－4，除了將該一定的轉速設為2000rpm之外，以與評價實驗9－1相同的方式對晶圓W1進行處理。亦即，該評價實驗9－4，在N2 氣體的吐出停止之後，不將轉速降低，直到N2 氣體到達晶圓W的周緣部位。在評價實驗9－1～9－4中，從該既定的時序到使該一定轉速的旋轉終了為止的時間為15秒。在該等評價實驗9－1～9－4中，針對處理後的晶圓W1調查各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例。
評價實驗9－1、9－2、9－3、9－4的圖案倒塌的比例分別顯示於圖35、圖36、圖37、圖38。如圖35所示的，評價實驗9－1，在晶圓W1的周緣部位的多數曝光區域61發生了圖案倒塌。吾人認為這是因為在以500rpm旋轉的期間，由於轉速太低，乾燥區域30並未到達晶圓W的周緣部位的關係。如圖36所示的，評價實驗9－2，比評價實驗9－1更可抑制圖案倒塌。然而，即使Dose量比較低，在晶圓W1的周緣部位的曝光區域61仍會發生圖案倒塌。吾人認為這是因為，與評價實驗9－1同樣，乾燥區域30並未到達晶圓W的周緣部位的關係。如圖37、圖38所示的，在評價實驗9－3、9－4中，在Dose量高的區域，仍會在晶圓W的中心部位側以及周緣部位側觀察到圖案倒塌，惟在Dose量低的區域，在晶圓W的中心部位側以及周緣部位側圖案倒塌均受到抑制。因此，該評價實驗9顯示，在乾燥區域30形成之後，在使乾燥區域30向晶圓W的周緣部位擴大時，宜使晶圓W以1500rpm以上的轉速旋轉。
（評價實驗10） 評價實驗10－1，與該第1處理方法同樣，在晶圓W1的轉速為2000rpm時進行N2 氣體的吐出，在以該2000rpm的旋轉中將N2 氣體的吐出停止，在吐出停止之後的既定時序將晶圓W1的轉速降低到1500rpm，從將轉速降低的時點開始經過設定時間之後，將轉速降低到轉速為0rpm。然後，該設定時間設為5秒。評價實驗10－2，除了該設定時間設為10秒之外，以與評價實驗10－1相同的方式對晶圓W1進行處理。評價實驗10－3，除了該設定時間設為15秒之外，以與評價實驗10－1相同的方式對晶圓W1進行處理。在該等評價實驗10－1～10－3中，針對處理後的晶圓W1調查各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例。
評價實驗10－1、10－2、10－3的圖案倒塌的比例分別顯示於圖39、圖40、圖41。如圖39所示的，評價實驗10－1在晶圓W1的周緣部位的多數曝光區域61發生了圖案倒塌。吾人認為這是因為，乾燥區域30擴大的時間太短，乾燥區域30並未到達晶圓W的周緣部位的關係。如圖40所示的，評價實驗10－2比評價實驗10－1更可抑制住圖案倒塌。然而，即使Dose量比較低，在晶圓W1的周緣部位的曝光區域61仍會發生圖案倒塌。吾人認為這是因為，與評價實驗10－1同樣，乾燥區域30並未到達晶圓W的周緣部位的關係。如圖41所示的，在評價實驗10－3中Dose量高的曝光區域61，在晶圓W的中心部位側以及周緣部位側觀察得到圖案倒塌，惟Dose量低的區域在晶圓W的中心部位側以及周緣部位側圖案倒塌均受到抑制。因此，根據該評價實驗10，吾人認為宜在形成乾燥區域30並將晶圓W1的轉速降低之後，令晶圓W旋轉15秒以上，使乾燥區域30向晶圓W的周緣部位擴大，並將置換液33B甩乾。
（評價實驗11） 評價實驗11－1，依照上述實施態樣的第1處理方法對晶圓W1進行處理。亦即， N2 氣體吐出位置固定在晶圓W的中心部位。評價實驗11－2，依照上述的第2處理方法進行處理。亦即，在將N2 氣體吐出到晶圓W的中心部位之後，移動氣體噴嘴44，將N2 氣體的吐出位置移動到晶圓W的周緣部位側。評價實驗11－1、11－2，均針對處理後的晶圓W1調查各曝光區域61的圖案倒塌的發生比例。
評價實驗11－1、11－2的圖案倒塌的比例分別顯示於圖42、圖43。如該等圖式所示的，可知評價實驗11－1、11－2在晶圓W1的面內圖案倒塌受到抑制的程度相同。據此，吾人認為，在如上所述的基板比較大的情況下以及光阻膜的撥水性比較高的情況下，使用第2處理方法比較有效。
10‧‧‧控制部
11‧‧‧旋轉夾頭
12‧‧‧旋轉軸
13‧‧‧旋轉機構
14‧‧‧升降部
15‧‧‧升降銷
16‧‧‧升降機構
1‧‧‧顯影裝置
21‧‧‧杯體
22‧‧‧外杯
23‧‧‧內杯
24‧‧‧圓形板
25‧‧‧液體接收部
26‧‧‧洩流排出口
27‧‧‧環狀構件
30‧‧‧乾燥區域
31a‧‧‧吐出口
31A‧‧‧顯影液供給系統
31B‧‧‧顯影液
31‧‧‧顯影液噴嘴
32A‧‧‧洗淨液供給系統
32B‧‧‧洗淨液
32‧‧‧洗淨液噴嘴
33A‧‧‧置換液供給系統
33B‧‧‧置換液
33‧‧‧置換液噴嘴
34A‧‧‧氣體供給系統
34‧‧‧氣體噴嘴
35A‧‧‧噴嘴臂
35B‧‧‧噴嘴臂
36A‧‧‧移動機構
36B‧‧‧移動機構
37A‧‧‧引導軌
37B‧‧‧引導軌
38A‧‧‧待機部
38B‧‧‧待機部
40‧‧‧乾燥條紋
41‧‧‧隆起部
42‧‧‧乾燥區域
43‧‧‧乾燥條紋
46‧‧‧光阻圖案
47‧‧‧凹部
48‧‧‧壁部
49‧‧‧液滴
61‧‧‧曝光區域
D‧‧‧寬度
F‧‧‧應力
H‧‧‧高度
P1‧‧‧壓力
Patm‧‧‧離心力
W‧‧‧晶圓
W‧‧‧寬度
γ‧‧‧表面張力
θ‧‧‧接觸角
σ‧‧‧力
[圖1] 係本發明之實施態樣的顯影裝置的縱斷側視圖。          [圖2] 係該顯影裝置的俯視圖。          [圖3] 係表示用於該顯影裝置的液體在晶圓表面上的流動的説明圖。          [圖4] 係表示用於該顯影裝置的液體在晶圓表面上的流動的説明圖。          [圖5] 係表示用於該顯影裝置的液體在晶圓表面上的流動的説明圖。          [圖6] 係表示該液體的流動使晶圓乾燥的情況的説明圖。          [圖7] 係表示該液體殘留於光阻膜時的光阻圖案的變化的説明圖。          [圖8] 係該光阻圖案的示意圖。          [圖9] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖10] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖11] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖12] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖13] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖14] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖15] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖16] 係表示由該顯影裝置進行處理中的晶圓的概略立體圖。          [圖17] 係該處理的時序圖。          [圖18] 係表示該處理中的晶圓的側視圖。          [圖19] 係表示該處理中的晶圓的側視圖。          [圖20] 係光阻圖案的示意圖。          [圖21] 係表示評價實驗的結果的圖表。          [圖22] 係評價實驗所使用之實驗用晶圓的俯視圖。          [圖23] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖24] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖25] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖26] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖27] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖28] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖29] 係在評價實驗中的處理中的光阻圖案的示意圖。          [圖30] 係在評價實驗中的處理中的光阻圖案的示意圖。          [圖31] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖32] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖33] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖34] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖35] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖36] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖37] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖38] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖39] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖40] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖41] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖42] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。          [圖43] 係評價實驗所得到的圖案倒塌比例的分布圖。
11‧‧‧旋轉夾頭
30‧‧‧乾燥區域
33B‧‧‧置換液
34‧‧‧氣體噴嘴
W‧‧‧晶圓

Claims (11)

  1. 一種基板處理方法，包含： 顯影步驟，其對曝光後的基板的表面供給顯影液以形成光阻圖案； 洗淨步驟，其接著對該基板的該表面供給洗淨液，將因為該顯影而產生的殘渣從基板除去； 置換步驟，其接著對該基板的表面供給置換液，將該基板上的洗淨液置換成該置換液，該置換液含有滲透抑制劑，以抑制對構成該光阻圖案的光阻的壁部的滲透，且其表面張力在50mN／m以下；以及 乾燥步驟，其接著一邊使該基板旋轉，一邊對基板的中心部位供給氣體以形成乾燥區域，並利用離心力使該乾燥區域向基板的周緣部位擴大，藉此使基板的表面乾燥。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，該滲透抑制劑為鹼性的氮化合物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，該乾燥步驟包含：在對基板的中心部位供給氣體時使基板以第1轉速旋轉的步驟；以及接著使基板以比第1轉速更低的第2轉速旋轉，直到該乾燥區域到達基板的周緣部位為止的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中， 該洗淨步驟包含：對該基板的中心部位供給該洗淨液的步驟；以及令該基板以第3轉速旋轉，以使該洗淨液藉由離心力向該基板的周緣部位擴散的步驟； 該置換步驟包含：對該基板的中心部位供給該置換液的步驟；以及令該基板以比該第3轉速更大的第4轉速旋轉，以使該置換液藉由離心力向該基板的周緣部位擴散的步驟。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板處理方法，其中，該第1轉速為1500rpm～2500rpm。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中，該第2轉速在1500rpm以上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中更包含：在該乾燥區域形成之後，於該乾燥區域中，在偏離基板中心部位的位置供給氣體的步驟。
  8. 一種基板處理裝置，包含： 保持部，其保持在表面具備經過顯影之光阻圖案的基板，並使該基板繞垂直軸旋轉； 洗淨液供給部，其對該基板的表面供給洗淨液； 置換液供給部，其對該基板的表面供給置換液，該置換液含有滲透抑制劑，以抑制對構成該光阻圖案的光阻的壁部的滲透，且其表面張力在50mN／m以下； 氣體供給部，其對該基板的中心部位供給氣體；以及 控制部，其輸出控制信號，以控制該保持部、該洗淨液供給部、該置換液供給部以及該氣體供給部的各動作； 該控制部輸出控制信號，以實行： 對該基板的表面供給該洗淨液，以將因為該顯影而產生的殘渣除去的程序； 接著對基板的表面供給該置換液，以將該基板的表面上的洗淨液置換成該置換液的程序；以及 接著一邊使該基板旋轉，一邊對基板的中心部位供給氣體，以形成乾燥區域，並利用離心力使該乾燥區域擴大到基板的周緣部位，藉此使基板的表面乾燥的程序。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中，該控制部輸出控制信號，以實行： 在對基板的中心部位供給氣體時，使基板以第1轉速旋轉的程序；以及 接著使基板以比第1轉速更低的第2轉速旋轉，直到該乾燥區域到達基板的周緣部位為止的程序。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中， 該洗淨液供給部對基板的中心部位供給洗淨液； 該置換液供給部對基板的中心部位供給置換液； 該控制部輸出控制信號，以實行： 令該基板以第3轉速旋轉，以使該洗淨液藉由離心力向該基板的周緣部位擴散的程序；以及 令該基板以比該第3轉速更大的第4轉速旋轉，以使該置換液藉由離心力向該基板的周緣部位擴散的程序。
  11. 一種記憶媒體，其儲存有電腦程式，該電腦程式使用於基板處理裝置，該基板處理裝置對基板進行洗淨，該基板在其表面具備經過顯影而形成了圖案的光阻膜，該記憶媒體的特徵為：該程式包含用以實行申請專利範圍第1項所記載的基板處理方法之程序。
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