TWI592991B - 顯影裝置、顯影方法及記憶媒體 - Google Patents

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Description

顯影裝置、顯影方法及記憶媒體
本發明係關於一種曝光後的基板的顯影裝置、顯影方法以及可使用於該顯影裝置的記憶媒體。
半導體裝置的製造步驟中的微影步驟，係對形成了抗蝕劑膜並沿著既定的圖案進行過曝光的基板供給顯影液，以形成抗蝕劑圖案。該顯影處理，有時會利用以下方式進行：令具備長條狀吐出口的噴嘴，一邊從該吐出口吐出顯影液一邊從基板的一端向另一端移動，在整個基板上盛裝液體並形成積液。由於係在令基板靜止的狀態下盛裝液體，故為了方便，將該顯影方式記載為靜止顯影方式。在專利文獻1中，針對該靜止顯影方式的例子有所記載。另外，顯影處理，也存在以下方式：一邊使基板旋轉一邊使噴嘴移動，進而使顯影液供給位置在旋轉之基板的半徑上移動。藉由顯影液的供給位置的移動以及離心力的作用，於基板形成顯影液的液膜，使構成該液膜的顯影液流動。為了方便，將該顯影方式記載為旋轉顯影方式。在專利文獻2中，記載了該旋轉顯影方式的例子。
在上述的靜止顯影方式中，該積液，有時會因為形成該積液的環境之中的氣流，或是與保持基板的基板保持部連接的驅動機構的振動等的各種原因而晃動。因為該晃動，在基板的面內的各部位於抗蝕劑膜附近的顯影液的濃度可能會產生差異，而抗蝕劑膜與顯影液的反應情況可能會有所不同。結果，可能會導致面內的1個曝光區域（shot）內的圖案的線寬（亦即CD，Critical Dimension）的均一性（CDU：Critical Dimension Uniformity）降低。
旋轉顯影方式，由於顯影液係在基板上流動並受到攪拌，故比起靜止顯影方式而言更可提高曝光區域內的CDU。只是在該方式中，對基板所供給的顯影液，會流過抗蝕劑膜表面，在該流動期間顯影液會與抗蝕劑發生反應，其濃度會產生變化。亦即，在顯影液的液體流動方向上CD可能會產生變化，故吾人希求一種可獲得更高CDU的技術。另外，在專利文獻3中，雖針對使配置在基板的中心部位上的噴嘴的下端與從該噴嘴所供給之處理液接觸並使基板旋轉以在該基板上形成液膜的技術有所記載，惟其並非可解決上述問題的技術。 【先前技術文獻】 【專利文獻】
【專利文獻1】 日本專利第3614769號公報 【專利文獻2】 日本專利第4893799號公報 【專利文獻3】 日本特開2012－74589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當對曝光後的基板進行顯影處理時，可提高基板的面內之抗蝕劑圖案的線寬的均一性的技術。 [解決問題的手段]
本發明之顯影裝置包含：基板保持部，其將基板保持水平；顯影液噴嘴，其用來對基板供給顯影液以形成液滴；迴旋流產生機構，其包含在接觸該液滴的狀態下繞與基板正交之軸旋轉的旋轉構件，使形成在該基板上的顯影液的液滴產生迴旋流；以及移動機構，其使該迴旋流產生機構沿著基板的表面移動。 [發明的功效]
本發明之顯影裝置具備：迴旋流產生機構，其在與形成於基板的顯影液的液滴接觸的狀態下使旋轉構件旋轉以產生迴旋流；以及移動機構，其使該迴旋流產生機構沿著基板的表面移動。藉此，便可在基板的吾人所期望的區域產生迴旋流並攪拌顯影液，使顯影液的濃度的均一性提高。結果，在該迴旋流形成區域，抗蝕劑圖案的線寬的均一性提高。因此，可達到提高基板面內的圖案的線寬的均一性之目的。
（第1實施態樣） 圖1以及圖2顯示出本發明之第1實施態樣的顯影裝置1，其對表面形成了抗蝕劑膜的晶圓W進行搬運與處理。該抗蝕劑膜，沿著既定的圖案受到曝光。該顯影裝置1具備作為基板保持部的旋轉夾頭11，旋轉夾頭11，吸附晶圓W的背面的中央部位，使晶圓W保持水平。另外旋轉夾頭11，透過旋轉軸12與設置在下方的旋轉驅動部13連接。
於顯影裝置1，以包圍旋轉夾頭11所保持之晶圓W的方式設置了杯體2。該杯體2，係由外杯21與內杯22所構成，杯體2的上方側形成開口。該外杯21的上部側為四角形狀，下部側為圓筒狀。圖中的23，係設置於外杯21的下部側的段部，圖中的24係與該段部23連接的升降部。該內杯22為圓筒狀，上部側向內側傾斜。內杯22的下端面在該外杯21上升時與段部23抵接，藉此被推向上方。在從晶圓W將顯影液除去時，如虛線所示的杯體2上升，擋住從晶圓W飛散出來的液滴。
在旋轉夾頭11所保持之晶圓W的下方側設置了圓形板25，在圓形板25的外側，縱剖面形狀為山形的引導構件26設置成環狀。該引導構件26，將從晶圓W所溢落的顯影液或洗淨液，引導至設置在圓形板25的外側的儲液部27。儲液部27，構成環狀的凹部。圖中的28為廢液管，與儲液部27連接。廢液管28與廢液槽（圖中未顯示）連接，於其途中設置了氣液分離器（圖中未顯示），進行排氣與廢液的分離。15為升降機構，使銷14升降。藉由銷14的升降，便可在圖中未顯示的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。該顯影液噴嘴31，具有對晶圓W供給顯影液以形成液滴，同時使該液滴產生迴旋流的功能。亦即，顯影液噴嘴31，除了噴嘴的功能之外更具有迴旋流產生機構的功能。圖3，係顯影液噴嘴31的縱斷側視圖。另外，圖4、圖5，分別為顯影液噴嘴31的俯視圖、仰視圖。顯影液噴嘴31構成上下較長的圓柱形狀，於其頂面設置了凹部32。於凹部32的底面，繞顯影液噴嘴31的中心軸形成了複數個開口部33。各開口部33，與在該顯影液噴嘴31的底面35的中央部位朝垂直方向開口的吐出口36連接。
該底面35為圓形，設置成與載置於旋轉夾頭11的晶圓W平行。該吐出口36在顯影液噴嘴31的中心軸上，亦即在該底面35的中心部位開口。底面35的直徑d1，比晶圓W的直徑更小。晶圓W的直徑，例如為450mm，惟亦可使用直徑比其更小的晶圓W。晶圓W的直徑越大，則對於上述的顯影液的消耗量、液體噴濺以及生產效率等各問題，吾人將期待更大的改善效果。關於顯影液噴嘴31的材質，為了能夠如後所述的利用表面張力攪拌顯影液，可使用例如樹脂。該樹脂，例如可使用PFA（四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物）、PTFE（聚四氟乙烯）。
軸37沿著顯影液噴嘴31的中心軸從該凹部32的底面向垂直上方延伸，該軸37的上端與旋轉機構38連接。顯影液噴嘴31構成可藉由旋轉機構38繞該中心軸旋轉（自轉）的構造。亦即，顯影液噴嘴31，沿著該吐出口36的周圍旋轉。顯影液供給管39的下游端開口於該凹部32，從該顯影液供給管39供給到凹部32的顯影液，從吐出口36吐出到晶圓W。顯影液供給管39的下游端，相對於旋轉機構38固定。圖中的3A為顯影液的供給源，與顯影液供給管39的上游端連接。該顯影液供給源3A具備泵或閥等構件，根據後述的控制部10的控制信號，對顯影液噴嘴31供給顯影液。
當對晶圓W進行顯影處理時，如圖3所示的顯影液噴嘴31的底面35，接近並對向晶圓W。此時，晶圓W表面與顯影液噴嘴31的底面35的距離d2，例如為0.5mm～2mm。像這樣藉由在底面35接近晶圓W的狀態下從吐出口36對晶圓W吐出顯影液，便可在顯影液噴嘴31的下方形成與該底面35接觸的液滴30。
在像這樣形成了液滴30的狀態下，利用旋轉機構38使顯影液噴嘴31繞該中心軸旋轉。圖6、圖7，係表示像這樣顯影液噴嘴31旋轉時的液滴30的情況的側視圖。在所形成之液滴30與顯影液噴嘴31的底面35之間有表面張力作用，該液滴30與該底面35互相吸引。當顯影液噴嘴31旋轉時，藉由該表面張力，於液滴30施加了使該液滴30旋轉的作用力，如圖6中的箭號所示的產生了沿著顯影液噴嘴31的旋轉方向的液體流動，亦即迴旋流。圖8係表示從上方觀察的迴旋流。圖8中，鏈線的箭號係表示顯影液噴嘴31的旋轉方向，實線的箭號係表示液滴30中的顯影液的流動方向。
藉由像這樣產生迴旋流，在顯影液噴嘴31的下方如圖7的箭號所示的顯影液受到攪拌，顯影液的濃度的均一性提高。亦即，即使在晶圓W表面抗蝕劑與顯影液發生反應，因而晶圓W表面的顯影液的濃度降低，由於如上所述的顯影液受到攪拌，故該濃度降低的顯影液會離開晶圓W表面，而未與抗蝕劑發生反應的濃度較高的顯影液便可供給到晶圓W表面。藉此，便可促進顯影液與抗蝕劑之間的反應。而且，由於在晶圓W的面內於該顯影液噴嘴31的底面35的下方區域，像這樣顯影液的濃度的均一性提高，故抗蝕劑與顯影液的反應在均一性很高的狀態下進行。亦即，抗蝕劑圖案的CD的均一性會提高。
該顯影裝置1，如後所述的令顯影液噴嘴31向水平方向移動，使液滴30從晶圓W的中心部位擴散到周緣部位。然後，一邊進行該水平移動一邊使晶圓W旋轉。藉此使顯影液噴嘴31的底面35通過晶圓W的整個表面，而於晶圓W整個表面進行顯影液的攪拌。該顯影液噴嘴31的底面35的直徑d1、晶圓W的轉速、顯影液噴嘴的31的水平移動速度，以能夠像這樣顯影液噴嘴31的底面35通過晶圓W整個表面的方式設定。顯影液噴嘴31的水平移動速度，例如為10mm／秒～100mm／秒。底面35的直徑d1，例如為50mm～200mm。晶圓W的轉速，為了防止對晶圓W吐出顯影液時液體噴濺，宜在100rpm以下，更宜在10rpm～50rpm。另外，為了充分地進行顯影液的攪拌，顯影液噴嘴31的轉速，例如為50rpm～1000rpm。
回到圖2，繼續顯影裝置1的□明。旋轉機構38固定於臂部41的前端，臂部41的基端側與移動機構42連接。臂部41藉由移動機構42升降。另外，移動機構42可沿著水平延伸的引導軌43移動，使顯影液噴嘴31沿著旋轉夾頭11所保持之晶圓W的直徑移動。圖中的44，為顯影液噴嘴31的待機區域，係設置在杯體2的外側。
圖1、2中的45為洗淨液噴嘴，在顯影處理後，為了進行晶圓W的洗淨處理，對晶圓W供給洗淨液（純水）。圖1中的46為洗淨液供給源，具備泵或閥等構件，根據來自控制部10的控制信號對洗淨液噴嘴45供給該洗淨液。圖2中的47為支持洗淨液噴嘴45的臂部。圖中的48為移動機構，其使臂部47升降同時沿著引導軌49向方向移動。圖中的40，為洗淨液噴嘴45的待機區域，係設置在杯體2的外側。
於顯影裝置1，設置了由電腦所構成的控制部10。控制部10，具有圖中未顯示的程式儲存部。於該程式儲存部，儲存了例如由軟體所構成的程式，其組合出命令，以進行後述的作用所□明的顯影處理。該程式被讀取到控制部10，藉此控制部10對顯影裝置1的各部輸出控制信號。如是，便可控制：移動機構42、48使顯影液噴嘴31、洗淨液噴嘴45的移動、旋轉機構38使顯影液噴嘴31的旋轉、顯影液供給源3A以及洗淨液供給源46對顯影液噴嘴31、洗淨液噴嘴45的顯影液以及洗淨液的供給、旋轉夾頭11使晶圓W的旋轉、銷14的升降等的各動作，並如後所述的對晶圓W進行顯影處理以及洗淨處理。該程式，在儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡等的記憶媒體的狀態下，儲存於程式儲存部。
接著，一邊參照圖9～圖14的顯影裝置1的動作圖，一邊針對使用該顯影裝置1所進行的顯影處理以及洗淨處理的順序進行□明。另外，亦適當參照圖15的時序圖。該時序圖，係表示顯影處理開始之後的經過時間（處理時間）與顯影液噴嘴31的轉速以及晶圓W的轉速的關係。實線表示顯影液噴嘴31的轉速，一點鏈線表示晶圓W的轉速。另外，該時序圖，將顯影液噴嘴31吐出顯影液的期間，以及在顯影液吐出期間內顯影液噴嘴31移動的期間，分別以條狀圖表示。
首先，在晶圓W被圖中未顯示的基板搬運機構搬運到顯影裝置1並保持於旋轉夾頭11之後，顯影液噴嘴31從待機區域44移動到晶圓W的中央部位上，並如圖3所□明的以其底面35與晶圓W接近的方式下降（圖9）。接著，從顯影液噴嘴31對晶圓W供給顯影液，同時顯影液噴嘴31朝俯視逆時鐘方向旋轉（圖15中的時刻t1），在顯影液噴嘴31的底面35與晶圓W之間，以與該底面35接觸的方式，形成比該底面35更大的液滴30，如圖6～圖8所□明的於液滴30產生迴旋流，該底面35的下方的顯影液受到攪拌（圖10）。
在顯影液噴嘴31的轉速上升到既定的轉速之後，以該既定的轉速繼續顯影液噴嘴31的旋轉。然後，晶圓W朝俯視順時鐘方向旋轉，轉速上升。由於晶圓W與顯影液噴嘴31彼此朝相反方向旋轉，故在顯影液噴嘴31的下方作用於顯影液的力量變大，顯影液的攪拌更確實地進行，顯影液的濃度的均一性更進一步提高。當晶圓W的轉速到達例如10rpm時，以該10rpm繼續晶圓W的旋轉，同時顯影液噴嘴31向晶圓W的周緣部位上，在晶圓W的半徑上沿著其表面，以例如10mm／秒的速度開始移動（時刻t2）。藉此，液滴30在與該顯影液噴嘴31的底面35接觸的狀態下，向晶圓W的周緣部位擴散（圖11）。另外，使顯影液噴嘴31朝與晶圓W的旋轉方向相同的方向旋轉也可獲得本發明的功效。
顯影液噴嘴31以不超越所擴散之液滴30的方式，一邊旋轉一邊在晶圓W上繼續移動。像這樣不使顯影液噴嘴31超越液滴30，係因為若發生超越的情況，液滴30會在晶圓W表面形成於複數處。亦即會在晶圓W表面發生顯影液的液體四濺的情況。如是，各液滴30會個別地在晶圓W表面上擴散，各液滴30的界面之間會互相結合。然後，受到其影響該處的抗蝕劑圖案的CD，可能會與其他處的抗蝕劑圖案的CD不同。亦即，抗蝕劑圖案的面內的CDU（Critical Dimension Uniformity，線寬一致性）會有降低之虞。因此，以不會發生該超越情況的方式設定顯影液噴嘴31的移動速度。
在向晶圓W的周緣部位擴散的液滴30的下方，晶圓W表面的抗蝕劑膜與構成該液滴30的顯影液的反應正在進行。在該液滴30之中的顯影液噴嘴31的下方，如上所述的顯影液受到迴旋流的攪拌，顯影液的濃度均一化。當顯影液噴嘴31移動到晶圓W的周緣部位上而晶圓W全面被顯影液覆蓋時，顯影液噴嘴31的移動便停止（時刻t3、圖12）。另外，所謂晶圓W全面（整個表面），係指抗蝕劑圖案的整個形成區域的意思，例如對於在晶圓W的周緣部位並未設置該形成區域的晶圓W而言，亦可不在晶圓W的周緣部位形成顯影液的液滴。圖12，係顯示出液滴30形成到比晶圓W的周緣端部更稍微靠內側之處的例子，惟液滴30亦可覆蓋到晶圓W的周緣端部。
直到像這樣液滴30形成於晶圓W全面為止，如上所述的顯影液噴嘴31，通過該晶圓W全面，進行顯影液的攪拌。圖16係顯示出從晶圓W表面觀察的顯影液噴嘴31的路徑。圖中的虛線，係表示顯影液噴嘴31的吐出口36的軌跡。在顯影液噴嘴31的移動停止之後，顯影液噴嘴31的轉速以及晶圓W的轉速降低，二者的旋轉停止（時刻t4）。例如與顯影液噴嘴31的旋轉停止的同時，顯影液噴嘴31的顯影液的供給也停止，顯影液噴嘴31回到待機區域44。
因為晶圓W上靜止的液滴30，在晶圓W的整個表面上抗蝕劑膜與顯影液的反應更進一步進行（圖13），之後洗淨液噴嘴45位於晶圓W的中心部位上，同時晶圓W以既定的轉速旋轉。洗淨液吐出到晶圓W的中心部位上，藉由離心力擴散到晶圓W的周緣部位，顯影液的液滴30從晶圓W上被除去（圖14）。在洗淨液的吐出停止之後，晶圓W的旋轉繼續，洗淨液從晶圓W上被甩掉，晶圓W變乾燥。然後，藉由圖中未顯示的基板搬運機構，晶圓W被搬出顯影裝置1。
根據該顯影裝置1，從顯影液噴嘴31對晶圓W的中心部位吐出顯影液，以與顯影液噴嘴31接觸的方式形成顯影液的液滴30，同時使顯影液噴嘴31旋轉，藉此於該液滴30產生迴旋流。然後，一邊持續顯影液噴嘴31的旋轉以及顯影液的吐出，一邊使顯影液噴嘴31移動到晶圓W的周緣部位上，同時使晶圓W旋轉，藉此使顯影液的液滴30擴散到晶圓W的整個表面。在顯影液噴嘴31位移到周緣部位上之後，停止顯影液的供給，便可減少溢落到晶圓W的外側的顯影液的量。藉此，便可減少顯影液的消耗量。另外，由於並無利用晶圓W的離心力使顯影液在晶圓W表面上擴散之必要，故可將晶圓W的轉速壓低。因此，可抑制所吐出之顯影液因為晶圓W的旋轉而噴濺，故可抑制該液體噴濺成為微粒而污染晶圓W。另外，由於藉由顯影液噴嘴31的旋轉，使顯影液噴嘴31的下方的顯影液受到攪拌，故未反應的抗蝕劑與未反應的顯影液容易接觸，可促進該抗蝕劑的反應，因此可達到提高生產效率之目的。
另外，先前技術該項所□明的靜止顯影方式在晶圓W上形成顯影液的積液之後，積液的各部分可能會因為環境的因素而晃動，晶圓W的面內的CD可能會產生差異。在旋轉顯影方式中，由於因為晶圓W的旋轉使晶圓W表面的顯影液受到攪拌，故可抑制該晃動所導致之CD的差異。然而，旋轉顯影方式，係沿著晶圓W的半徑方向供給顯影液，顯影液流到離開對晶圓W進行供給之供給位置的位置，在流動期間會與抗蝕劑接觸，顯影液的濃度會產生變化。亦即，在顯影液的液體流動方向上CD分布可能會有所不同。然而若根據該顯影裝置1，則會在顯影液噴嘴31的下方局部地產生迴旋流以攪拌顯影液，並以顯影液噴嘴31通過晶圓W的整個表面的方式進行晶圓W的旋轉與顯影液噴嘴31的移動。因此，該旋轉顯影方式，並不會因為液體流動而導致晶圓W面內的顯影液濃度產生差異，故在該面內抗蝕劑與顯影液會以較高的均一性發生反應。亦即，若根據顯影裝置1的顯影方式，比起靜止顯影方式以及旋轉顯影方式而言，可使晶圓W面內的CD的均一性（CDU）更高。
另外，例如在晶圓W上形成對水的接觸角比較高的抗蝕劑膜，且該抗蝕劑以浸液曝光的方式受到曝光，亦即，就未曝光部位而言係在該接觸角很高的狀態下就這樣進行顯影處理。若利用靜止顯影方式使該晶圓W顯影，則未曝光部位的在該接觸角很高的的狀態下的處理持續進行，顯影之後，在供給洗淨液（純水）時，可能會因為該未曝光部位的撥水性，而發生液體四濺的情況。然而，若根據該顯影裝置1，在液滴30向晶圓W的周緣部位擴散時，顯影液會受到攪拌，藉此抗蝕劑的溶解生成物會向未曝光部位擴散。然後，該未曝光部位會因為與該溶解生成物接觸而親水化。因此，可抑制在未曝光部位發生洗淨液的液體四濺的情況，故可抑制顯影缺陷的發生。另外，由於顯影液受到攪拌，溶解生成物會被顯影液帶走，故可防止該溶解生成物成為殘渣殘留在抗蝕劑圖案上，成為圖案開口瑕疵的顯影缺陷。
另外，若根據顯影裝置1的上述顯影方法，藉由調整晶圓W上的顯影液噴嘴31的在各個位置的該顯影液噴嘴31的轉速，以及／或是顯影液噴嘴31的移動速度，便可調整晶圓W面內的CD分布。由於能夠像這樣以較少的參數調整該CD分布，故為了提高晶圓W面內的CD的均一性而對顯影裝置1進行調整所需要的時間，只要很短就夠了。
針對第1實施態樣的變化實施例的顯影處理進行□明。圖17係表示該變化實施例的時序圖，與圖15所□明的時序圖在顯影液噴嘴31的轉速的控制上有所不同。在該變化實施例中，隨著顯影液噴嘴31從晶圓W的中心部位上向周緣部位上移動，其轉速逐漸上升。然後，在位於周緣部位上之後，在既定的時間內，該轉速仍持續上升。然後，轉速降低，顯影液噴嘴31的旋轉停止。除了該等差異之外，其他則以與第1實施態樣同樣的方式控制顯影裝置1的各部位的動作。
由於液滴30從中心部位向周緣部位擴散，故與顯影液接觸的時間越往晶圓W的周緣部位會越短。因此，該變化實施例，以顯影液噴嘴31越往周緣部位側其轉速越高的方式進行控制，促進顯影液的攪拌，使顯影液與抗蝕劑的反應性提高。藉由像這樣控制轉速，使晶圓W的面內的CD的均一性更高。
在第1實施態樣中，係為了使液滴30從晶圓W的中心部位擴散到周緣部位，而進行晶圓W的旋轉，惟亦可不像這樣進行旋轉。例如，將顯影液噴嘴31的底面35，形成得與晶圓W相同或比其更大，令底面35接近晶圓W，使底面35的吐出口36位於晶圓W的中心部位上。然後，從顯影液噴嘴31供給顯影液，使顯影液噴嘴31旋轉。不進行顯影液噴嘴31的方向的移動。藉此，液滴30一邊形成迴旋流，一邊從晶圓W的中心部位向周緣部位擴散，在晶圓W整個表面顯影液受到攪拌。另外當顯影液噴嘴31旋轉時，沿著底面35的下方的液體會流動，在比底面35更外側一點的區域也會發生液體流動，形成迴旋流。因此，當如上所述的不進行晶圓W的旋轉以及顯影液噴嘴31的方向的移動而形成迴旋流時，顯影液噴嘴31的底面35的大小，亦可形成得比晶圓W表面的大小更小若干。
在該實施態樣以及後述的各實施態樣中，基板不限於圓形者，亦可利用該顯影裝置1處理角型的基板。另外，上述的例子係將顯影液的液滴形成於晶圓W，惟像這樣供給到晶圓W的處理液不限於顯影液，亦可將該洗淨液以與顯影液同樣的方式盛裝於晶圓W，而將晶圓W洗淨。
在上述的第1實施態樣中，亦可取代使顯影液噴嘴31從晶圓W的中央部位上往周緣部位上移動，而使顯影液噴嘴31從周緣部位上往中心部位上移動。在該移動中，與第1實施態樣同樣，進行顯影液噴嘴31的旋轉、顯影液的吐出、晶圓W的旋轉。亦即，從晶圓W的周緣部位向中心部位使顯影液的液滴30擴散，同時於液滴30形成迴旋流。只是，當像這樣擴散液滴30時，在晶圓W的中心部位，在晶圓W表面上擴散的顯影液的界面之間會互相接觸，顯影液會合流。顯影液像這樣合流，如上所述的晶圓W的面內的CDU可能會降低，因此液滴30仍宜從晶圓W的中心部位向周緣部位擴散。
另外，上述的例子係使顯影液噴嘴31的沿著晶圓W的半徑方向的移動與晶圓W的旋轉二者一起進行，而於晶圓W全面形成液滴30，惟不限於像這樣形成液滴30。例如，在晶圓W靜止狀態下，使顯影液噴嘴31如上所述的從晶圓W的中心部位向周緣部位移動，沿著晶圓W的半徑方向盛裝顯影液。然後，使晶圓W旋轉，利用離心力使顯影液在晶圓W表面上流動，使晶圓W整體被顯影液覆蓋，這樣也是可以。像這樣進行處理，亦可達到減少顯影液的使用量、抑制顯影液的液體噴濺情況、促進該顯影液流動並發生反應等目的。然而，為了提高晶圓W面內的CDU，如上所述的將晶圓W的旋轉與顯影液噴嘴31的移動一併進行，有其效用。
（第2實施態樣） 接著針對第2實施態樣，以與第1實施態樣的差異點為中心進行□明。圖18係表示第2實施態樣所使用之顯影裝置5的俯視圖。該顯影裝置5與顯影裝置1的差異點，在於設置了2個顯影液噴嘴31此點。然後，顯影液供給管39、臂部41、移動機構42、引導軌43以及待機區域44，則針對各個顯影液噴嘴31設置。藉此，就旋轉、顯影液的吐出以及晶圓W的半徑方向上的移動而言，各顯影液噴嘴31可獨立進行。為了方便□明，將該等顯影液噴嘴31，表示為第1顯影液噴嘴31A、第2顯影液噴嘴31B。
接著，針對第2實施態樣的顯影處理，一邊參照圖19～圖22的顯影裝置5的動作圖與圖23的時序圖一邊進行□明。該圖23的時序圖，與圖15同樣，係顯示出晶圓W的轉速、顯影液噴嘴的轉速、吐出顯影液的期間以及顯影液噴嘴移動的期間，並分別以實線表示第1顯影液噴嘴31A的轉速的變化，以二點鏈線表示第2顯影液噴嘴31B的轉速的變化。
首先，第1顯影液噴嘴31A位置於靜止的晶圓W的中心部位上，與第1實施態樣同樣，接近晶圓W（圖19）。另外，為了方便，圖式雖省略，惟第2顯影液噴嘴31B，在晶圓W的直徑上的中心部位與周緣部位之間的既定位置（為了 方便，稱為中間部位）的上方待機。該第1顯影液噴嘴31A朝俯視逆時鐘方向旋轉，同時從該第1顯影液噴嘴31A吐出顯影液（圖23的時序圖中的時刻s1），在第1顯影液噴嘴31A的下方形成液滴30，同時於液滴30產生迴旋流（圖20）。
晶圓W的旋轉朝俯視順時鐘方向開始，當到達既定的轉速時，第1顯影液噴嘴31A向晶圓W的周緣部位上移動（時刻s2），液滴30擴散到晶圓W的周緣部位。之後，第2顯影液噴嘴31B以接近晶圓W的該中間部位的方式下降，位於第1顯影液噴嘴31A所形成的液滴30上。第2顯影液噴嘴31B朝俯視逆時鐘方向旋轉，同時從該第2顯影液噴嘴31B吐出顯影液（圖21、時刻s3）。藉此，在第2顯影液噴嘴31B的下方也於液滴30形成迴旋流。另外，第2顯影液噴嘴31B，在進行該旋轉以及顯影液的吐出的同時，朝與第1顯影液噴嘴31A的移動方向相反的方向，在晶圓W的半徑上向晶圓W的周緣部位移動。
在第1以及第2顯影液噴嘴31A、31B持續向晶圓W的周緣部位的移動，到達周緣部位上，而液滴30形成於晶圓W全面之後，該等顯影液噴嘴31A、31B的移動便停止（圖22、時刻s4）。之後，顯影液噴嘴31A、31B的轉速降低，旋轉停止，同時從該顯影液噴嘴31A、31B的顯影液的吐出也停止（時刻s5）。直到像這樣停止顯影液的吐出為止，第1顯影液噴嘴31A，與第1實施態樣的顯影液噴嘴31同樣，通過晶圓W全面。從各顯影液噴嘴31A、31B的顯影液的吐出停止後，與第1實施態樣同樣，顯影液的液滴30使抗蝕劑的反應進行，從時刻s5到既定的時間經過之後，進行晶圓W的旋轉以及洗淨液的供給，將顯影液從晶圓W除去。
在該第2實施態樣中，如上所述的，晶圓W的中心部位，係利用顯影液噴嘴31A進行顯影液的攪拌，從晶圓W的該中間部位到周緣部位為止，係利用顯影液噴嘴31A、31B進行顯影液的攪拌。亦即，第2顯影液噴嘴31B， 在從中間部位到周緣部位的區域，係設置用來輔助第1顯影液噴嘴31A對液滴30的攪拌作用。藉由像這樣進行處理，便可在從中間部位到周緣部位的區域促進該顯影液的攪拌，並提高顯影液的濃度的均一性。藉此，便可更確實地提高晶圓W的面內的抗蝕劑圖案的CD的均一性。尤其，當晶圓W係大型晶圓時，順著第1實施態樣所□明的液滴30的流動流到晶圓W的周緣部位側的溶解生成物的量較多，欲提高顯影液的濃度的均一性可能有其困難，故像這樣用各顯影液噴嘴31A、31B進行攪拌，有其效用。
圖24係表示第2實施態樣的變化實施例的時序圖。與圖23的時序圖的差異點在於，與第1實施態樣的變化實施例同樣，使顯影液噴嘴31的轉速，隨著越往晶圓W的周緣部位而逐漸上升。在該例子中，第1以及第2顯影液噴嘴31A、31B係共同使轉速上升，惟亦可僅使其中任一方上升。
在上述的例子中，第1顯影液噴嘴31A與第2顯影液噴嘴31B，係朝相同方向旋轉，惟亦可朝彼此相反方向旋轉。顯影液噴嘴31A、31B的轉速，例如為50rpm～1000rpm。可設定為彼此相同的轉速，亦可設定為不同的轉速。另外，第2顯影液噴嘴31B的底面35與第1顯影液噴嘴31A的底面35可構成相同的大小，亦可構成彼此不同的大小。當構成不同大小時，第2顯影液噴嘴31B，基於輔助第1顯影液噴嘴31A的攪拌的目的，例如第2顯影液噴嘴31B的底面35，可設置成比第1顯影液噴嘴31A的底面35更小。另外除此之外，亦可將第1顯影液噴嘴31A的底面35的半徑，設置成比第2顯影液噴嘴31B的底面35的半徑更小，藉此可更進一步改善1個曝光區域內的CDU。另外，第2顯影液噴嘴31B亦可不進行顯影液的吐出，而只進行旋轉攪拌。另外，亦可在利用第1顯影液噴嘴31A於晶圓W的中心部位形成液滴30之後，停止從第1顯影液噴嘴31A供給顯影液，並開始從第2顯影液噴嘴31B供給顯影液，使液滴30擴散到晶圓W的周緣部位。此時，各顯影液噴嘴31A、31B，與第2實施態樣同樣地旋轉，同時往晶圓W的周緣部位上移動。
（第3實施態樣） 接著，針對第3實施態樣進行□明。在該第3實施態樣中，使用第2實施態樣所□明的顯影裝置5。針對第3實施態樣的顯影處理，一邊參照圖25～圖28的顯影裝置5的動作圖一邊進行□明。另外，將該第3實施態樣的顯影處理中的晶圓W的轉速、各顯影液噴嘴的轉速、顯影液的吐出期間以及各顯影液噴嘴的移動期間，以與第2實施態樣同樣的方式，顯示於圖29的時序圖。
第1顯影液噴嘴31A位於晶圓W的中心部位上，第2顯影液噴嘴31B位於晶圓W的周緣部位上，分別以接近晶圓W的方式下降（圖25）。從第1顯影液噴嘴31A以及第2顯影液噴嘴31B分別吐出顯影液，同時該等顯影液噴嘴31A、31B朝俯視逆時鐘方向旋轉，在各顯影液噴嘴31A、31B的下方分別形成液滴30，同時於各液滴30形成迴旋流（圖26、圖29的圖中的時刻v1）。當晶圓W朝俯視順時鐘方向開始旋轉並到達既定的轉速之後，第1顯影液噴嘴31A朝晶圓W的周緣部位側，第2顯影液噴嘴31B朝晶圓W的中心部位側，彼此往相同的方向移動（時刻v2）。
第1顯影液噴嘴31A、第2顯影液噴嘴31B所各自形成的液滴30，藉由各顯影液噴嘴31A、31B的移動而在晶圓W表面上擴散（圖27），其界面之間互相結合，晶圓W整個表面被液滴30覆蓋。在此期間，與其他實施態樣同樣，在顯影液噴嘴31A、31B的下方因為迴旋流，顯影液受到攪拌。當第1顯影液噴嘴31A、第2顯影液噴嘴31B各自位於晶圓W的中間部位之後，該等顯影液噴嘴31A、31B的移動便停止（時刻v3、圖28）。然後，顯影液噴嘴31A、31B的旋轉停止，同時從各顯影液噴嘴31A、31B的顯影液的吐出也停止（時刻v4）。從顯影液噴嘴31A、31B的旋轉開始到停止為止，晶圓W的全面，通過第1顯影液噴嘴31A的下方或第2顯影液噴嘴31B的下方的至少其中任一方。藉此，便可在晶圓W全面進行顯影液的攪拌。
若根據該第3實施態樣，則第1顯影液噴嘴31A、第2顯影液噴嘴31B係在晶圓W的面內的彼此相異的區域，同步一起形成液滴30，並使該液滴30擴散，同時於各液滴30產生迴旋流。因此，可在晶圓W全面很快地形成液滴30，同時在晶圓W全面進行顯影液的攪拌。結果，便具有可使顯影處理所需要的時間更進一步縮短這樣的功效。然而，當如上所述的在晶圓W上顯影液的各界面之間互相結合時，CDU可能會降低，故為了提高該CDU宜像第1實施態樣以及第2實施態樣那樣進行處理。
圖30係表示第3實施態樣的變化實施例的時序圖。其與圖29的時序圖的差異點在於，使第1顯影液噴嘴31A的轉速隨著該第1顯影液噴嘴31A從晶圓W的中心部位上往中間部位上移動而逐漸上升，以及使第2顯影液噴嘴31B的轉速隨著該第2顯影液噴嘴31B從晶圓W的周緣部位上往中間部位上移動而逐漸上升。在該第3實施態樣中，由於液滴30係向中間部位擴散，故越向該中間部位顯影液與抗蝕劑的接觸時間越短。因此，以該圖30的時序圖所示的方式控制顯影液噴嘴31A、31B的轉速，以期提高晶圓W面內的CDU。在該第3實施態樣中，顯影液噴嘴31A、31B的旋轉方向以及轉速，可彼此相異。各顯影液噴嘴31A、31B的底面35的大小亦可彼此相異。
（第4實施態樣） 接著，針對第4實施態樣進行□明。在該第4實施態樣中使用第1實施態樣所□明的顯影裝置1。針對第4實施態樣的顯影處理，以其與第1實施態樣的顯影處理的差異點為中心，一邊參照圖31～圖34的步驟圖一邊進行□明。另外，亦適當參照該第4實施態樣的時序圖，亦即圖35。
與第1實施態樣同樣，顯影液噴嘴31接近到晶圓W的中心部位上，吐出顯影液以形成液滴30，同時藉由顯影液噴嘴31的旋轉於液滴30形成迴旋流（圖31、圖35中的時刻x1）。晶圓W旋轉，顯影液噴嘴31向晶圓W的周緣部位上移動（時刻x2），液滴30擴散到晶圓W的周緣部位（圖32）。當顯影液噴嘴31位於置晶圓W的周緣部位上，而液滴30擴散到晶圓W整個表面後，從顯影液噴嘴31的顯影液的吐出停止（時刻x3），顯影液噴嘴31一邊持續旋轉一邊向晶圓W的中心部位上移動（圖33）。藉此，持續於液滴30形成迴旋流。當顯影液噴嘴31位於晶圓W的中心部位上之後（圖34），顯影液噴嘴31的旋轉以及晶圓W的旋轉停止（時刻x4）。然後，例如與晶圓W的旋轉停止大略同時，利用洗淨液噴嘴45供給洗淨液，將晶圓W洗淨。
如上所述的藉由使顯影液噴嘴31在晶圓W的中心部位上與周緣部位上之間往返移動，晶圓W的全面的各部位便通過顯影液噴嘴31的下方2次，該各部位的顯影液受到攪拌。因此，若根據該第4實施態樣，比起第1實施態樣而言，更可促進顯影液與抗蝕劑的反應。結果，從使顯影液噴嘴31的旋轉停止，到利用洗淨液噴嘴45吐出洗淨液為止的時間，可設定得比第1實施態樣更短。若根據該第4實施態樣，比起第1實施態樣而言，可更進一步提高生產效率。
圖36係表示第4實施態樣的變化實施例的時序圖。與圖35的時序圖的差異點在於，使顯影液噴嘴31的轉速，隨著該顯影液噴嘴31從晶圓W的中心部位上移動到周緣部位上而逐漸上升，並隨著從周緣部位上移動到中心部位上而逐漸下降。此為，如第1實施態樣的變化實施例所□明的，由於越往晶圓W的周緣部位，顯影液與抗蝕劑的接觸時間越短，故係為了促進該周緣部位的顯影液與抗蝕劑的反應。
另外，在上述的各例子中，當顯影液噴嘴31位於晶圓W的周緣部位上之後，為了抑制顯影液的消費量，會使該顯影液的吐出停止，然而亦可在使顯影液噴嘴向中心部位上移動時也吐出顯影液。另外，在晶圓W的中心部位上與周緣部位上之間旋轉的顯影液噴嘴31的移動次數，不限於上述的例子，亦可進行比上述的例子更多次。亦即，例如在上述的例子中，亦可在顯影液噴嘴31回到晶圓W的中心部位上之後，再度使該顯影液噴嘴31移動到晶圓W的周緣部位上。
另外，在晶圓W的周緣部位上開始顯影液的吐出，並在移動到晶圓W的中心部位上之後，回到晶圓W的周緣部位上，以此方式使顯影液噴嘴31在晶圓W上往返移動，這樣也是可以。然而，如第1實施態樣所□明的，為了提高CDU，宜如上述的例子，在晶圓W的中心部位上開始吐出。
（第5實施態樣） 接著，針對第5實施態樣進行□明。在該第5實施態樣中所使用的顯影裝置，其構造與第1實施態樣所□明的顯影裝置1大略相同，差異點在於，設置了用來限制顯影液在晶圓W上的擴散的限制構件51。圖37、圖38顯示出限制構件51。該限制構件51，設置成在為了使液滴30擴散而顯影液噴嘴31移動時的該顯影液噴嘴31的進行方向上相對於顯影液噴嘴31隔著間隔。即使在使顯影液噴嘴31移動時，構成液滴30的顯影液因為該顯影液噴嘴31的移動態勢而向該進行方向流出，亦可利用像這樣設置在進行方向上的限制構件51限制液體流動。
限制構件51，在該例子中形成俯視圓弧狀。限制構件51的表面，例如由PFA（四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物）、PTFE（聚四氟乙烯）等的材質所構成。圖中的52為支持部，相對於旋轉機構38支持限制構件51。因此限制構件51，會因為臂部41的移動而與顯影液噴嘴31一起移動。
當利用顯影液噴嘴31形成液滴30時，限制構件51以自晶圓W的表面往上方間隔若干距離的方式設置。即使液滴30在晶圓W表面上擴散，流到限制構件51的下方，也會與該限制構件51接觸，因為表面張力被限制構件51牽引，而防止其流出到限制構件51的外側。
針對第5實施態樣的顯影處理，一邊參照圖39～圖41的顯影裝置的動作圖一邊進行□明。另外，在該第5實施態樣中，以例如第1實施態樣的圖15的時序圖所□明的方式，控制顯影裝置的各部位的動作。亦即，與第1實施態樣同樣，顯影液噴嘴31接近到晶圓W的中心部位上，吐出顯影液以形成液滴30，同時顯影液噴嘴31進行旋轉。藉此於該液滴30形成迴旋流（圖39）。
如是形成利用限制構件51抑制液滴30在顯影液噴嘴31的進行方向上過度地在晶圓W面內擴散的狀態。在該狀態下，藉由顯影液噴嘴31的移動，該液滴30擴散到晶圓W的周緣部位（圖40）。顯影液噴嘴31移動到晶圓W的周緣部位，液滴30擴散到晶圓W的全面，顯影液噴嘴31的旋轉以及晶圓W的旋轉便停止（圖41）。
藉由像這樣設置限制構件51，便可防止構成液滴30的顯影液溢落到晶圓W的外側。藉此，便可更確實地抑制顯影液的使用量。在該第5實施態樣中，亦可與圖17所示的第1實施態樣的變化實施例同樣，隨著顯影液噴嘴31向晶圓W的周緣部位移動，使顯影液噴嘴31的轉速上升。另外，限制構件51只要能夠限制向晶圓W的外側的顯影液的液體流動即可，形狀不限於圓弧狀。例如，亦可形成俯視直線狀。
另外，限制構件51亦可不與顯影液噴嘴31一起移動。例如將限制構件51連接於與顯影液噴嘴31的移動機構42不同的移動機構。然後，在晶圓W進行處理時，限制構件51從晶圓W的外側移動到晶圓W的周緣部位上，在該周緣部位上靜止，以此方式構成裝置也是可以。
（第6實施態樣） 針對第6實施態樣進行□明。在該第6實施態樣中，利用在先前技術該項所□明的靜止顯影方式在晶圓W表面上盛裝顯影液，於晶圓W全面形成液滴30。然後，利用與在第1實施態樣所□明的方法大略相同的方法，對液滴30進行顯影液的攪拌。針對該第6實施態樣所使用的顯影裝置9，一邊參照圖42的俯視圖一邊以其與顯影裝置1的差異點為中心進行□明。顯影裝置9具備顯影液噴嘴91。顯影液噴嘴91具備構成長條狀且形成得比晶圓W的直徑更長的吐出口92。圖中的93為支持顯影液噴嘴91的臂部。圖中的94為與臂部93連接的移動機構，沿著引導軌95在水平方向上移動。圖中的96，為顯影液噴嘴91的待機區域。
該顯影裝置9，取代顯影液噴嘴31設置了旋轉構件97。該旋轉構件97構成與顯影液噴嘴31同樣的構造，惟差異點在於例如在其底面35並無吐出口36形成開口以及並未連接顯影液供給管39等。亦即旋轉構件97，雖與顯影液噴嘴31不同，並不進行顯影液的吐出，惟與顯影液噴嘴31同樣，構成可進行顯影液的攪拌的構造。
一邊參照圖43～圖45的顯影裝置的動作圖，一邊針對第6實施態樣的顯影處理進行□明。另外，圖46係該第6實施態樣的時序圖。該時序圖與上述的各實施態樣的時序圖不同，旋轉構件97的轉速以實線表示。首先，顯影液噴嘴91的顯影液的吐出開始（圖中的時刻y1），顯影液噴嘴91從靜止狀態的晶圓W的一端側向另一端側移動。旋轉構件97，在晶圓W的中心部位上待機。
在顯影液噴嘴91位於該另一端側，且晶圓W的全面被顯影液的液滴30覆蓋之後，旋轉構件97下降，其底面35接近晶圓W表面的中心部位。顯影液噴嘴91的顯影液的吐出停止。與該吐出停止同時，旋轉構件97朝俯視逆時鐘方向旋轉，晶圓W朝俯視順時鐘方向旋轉（時刻y2）。與使用顯影液噴嘴31的上述的各實施態樣同樣，藉由旋轉構件97的旋轉在晶圓W的中心部位形成迴旋流，顯影液受到攪拌。例如旋轉構件97在與旋轉開始同時，向晶圓W的周緣部位，沿著晶圓W的表面開始移動。
藉由旋轉構件97的移動，在液滴30中形成迴旋流的區域向晶圓W的周緣部位移動。然後，晶圓W的旋轉以及旋轉構件97的旋轉停止，同時旋轉構件97的旋轉停止在晶圓W的周緣部位上（時刻y3）。直到旋轉構件97停止旋轉為止，與第1實施態樣同樣，其底面35通過晶圓W的全面，晶圓W的全面的顯影液受到攪拌。自旋轉構件97的旋轉停止經過既定的時間之後，與第1實施態樣同樣對晶圓W供給洗淨液，將顯影液除去。像該第6實施態樣這樣在對晶圓W盛裝顯影液之後，對該顯影液進行攪拌，在進行攪拌區域顯影液的濃度的均一性也會提高。因此，可提高晶圓W面內的CDU的均一性。
上述的例子，係使旋轉構件97從晶圓W的中心部位向周緣部位移動，惟亦可從周緣部位向中心部位移動。另外，液滴30亦可利用旋轉顯影方式形成。亦即，使比起晶圓W的半徑而言其吐出口的半徑形成得比較小的顯影液噴嘴移動，使顯影液的吐出位置在旋轉的晶圓W的中心部位與周緣部位之間移動。藉此，於晶圓W全面形成液滴30，這樣也是可以。在該等旋轉顯影方式中，從晶圓W的中心部位側開始顯影液的供給，使晶圓W的供給位置向周緣部位側移動並形成液滴30，此時越往晶圓W的周緣部位側與顯影液接觸的時間越短。在此情況下，亦可如圖47所示的，以旋轉構件97越向晶圓W的周緣部位側其轉速逐漸上升的方式控制顯影裝置9。藉由像這樣控制轉速，便可提高晶圓W的面內的CDU的均一性。
上述的例子，係在利用顯影液噴嘴91形成液滴30之後，使旋轉構件97，以與第1實施態樣同樣的方式，沿著晶圓W的表面移動以進行顯影液的攪拌，惟亦可以與其他實施態樣的顯影液噴嘴31同樣的方式，使旋轉構件97沿著晶圓W的表面移動，以進行顯影液的攪拌。當以與第2、第3實施態樣同樣的方式攪拌顯影液時，係於顯影裝置9設置2個旋轉構件97。
另外，在上述的第6實施態樣中為了提高晶圓W的面內的CDU係使旋轉構件97的底面通過晶圓W的全面，惟並不限於像這樣控制顯影裝置9。例如，在以靜止顯影方式進行顯影時，利用實驗測定晶圓W的中心部位或周緣部位的其中哪個部位的CDU較低，並根據於此由裝置的使用者設定應對中心部位以及周緣部位的其中哪個部位進行攪拌。然後，當設定係對中心部位進行攪拌時，在如上所述的形成液滴30之後，使旋轉構件97位於該中心部位上，並進行攪拌。此時不進行晶圓W的旋轉也沒有關係。當設定係對周緣部位進行攪拌時，使旋轉構件97位於該周緣部位上，一邊使晶圓W旋轉一邊沿著晶圓W的周圍進行攪拌。像這樣在晶圓W的面內局部地進行攪拌，使該部位的晶圓W的CDU提高，也是可以。只是，像上述的各例子那樣在晶圓W全面進行顯影液的攪拌，可更確實地提高晶圓W的面內的CDU。
（其他噴嘴的構造例） 各實施態樣所使用的顯影液噴嘴，不限於上述的顯影液噴嘴31。茲針對顯影液噴嘴的其他構造例進行□明。圖48係表示顯影液噴嘴61的側面，圖49係表示顯影液噴嘴61的底面35。茲說明顯影液噴嘴61與顯影液噴嘴31的差異點，該顯影液噴嘴61的下端部擴大了半徑，可在比顯影液噴嘴31更廣的範圍內形成迴旋流。
該顯影液噴嘴61的底面35，係構成平坦狀，惟不限於該等構造。圖50、51分別係顯影液噴嘴62的側視圖、仰視圖。該顯影液噴嘴62，構成與顯影液噴嘴61大略相同的構造，差異點為在底面35設置了突起63。該突起63，在底面35的周圍方向上隔著間隔設置複數個，以從底面35的周緣部位向中心部位側的方式，形成俯視圓弧狀。當顯影液噴嘴62旋轉時，利用突起63形成顯影液的液體流動流向底面35的中心部位，以促進攪拌。在圖51中，係以虛線的箭號表示該液體流動。另外，藉由像這樣使顯影液流向中心部位，便可在顯影液噴嘴62旋轉時，防止顯影液流向顯影液噴嘴62的外側。亦即，從吐出口36吐出的顯影液，可被保持在顯影液噴嘴62的下方比較長的時間。因此，可在該顯影液噴嘴62的下方更確實地攪拌顯影液，使其濃度的均一性提高。
為了向底面35的中心部位形成顯影液的液體流動，亦可取代突起63而設置溝槽。圖52、53，係分別表示設置了複數條溝槽64的顯影液噴嘴62的側視圖、仰視圖。溝槽64，與突起63相同，形成從底面35的周緣部位向中心部位側的圓弧狀。在旋轉構件97，亦可設置該等突起63以及溝槽64。
圖54、圖55，係分別表示顯影液噴嘴65的縱斷側視圖、仰視圖。顯影液噴嘴65，構成與顯影液噴嘴61大略相同的構造，差異點為在其底面35隔著間隔設置複數個吐出口66，使顯影液以淋浴狀供給到晶圓W。由於供給到顯影液噴嘴65的顯影液，從各吐出口66分散吐出到晶圓W，故可降低顯影液對晶圓W的吐出壓，進而能夠更確實地防止顯影液從晶圓W向外噴濺。另外，亦可用多孔質體構成該顯影液噴嘴65的底面35，以防止該液體噴濺。
茲再針對另一顯影液噴嘴的構造例進行□明。圖56、57，分別為顯影液噴嘴71的縱斷側視圖、仰視圖。圖中的72為流路構件旋轉機構，與顯影液噴嘴31的旋轉機構38同樣設置於臂部41。流路構件旋轉機構72使朝垂直下方延伸的旋轉棒73繞其中心軸旋轉。圖中的74係設置於旋轉棒73的凸緣，在凸緣74的周圍方向上穿孔打出構成顯影液流路的孔部75。在凸緣74的下方的旋轉棒73的下部側面，形成了螺旋狀的突起76，其構成流路形成構件。亦即，旋轉棒73構成螺紋狀。
以接近該突起76的方式設置了覆蓋旋轉棒73的側面周圍的套筒77，套筒77的下方的開口部構成顯影液的吐出口78。另外，套筒77的下端部，與顯影液噴嘴61同樣，以可利用其旋轉而在較廣範圍內攪拌顯影液的方式擴大半徑。該套筒77的底面為79。該凸緣74，進入套筒77的內側的溝槽81，支持著套筒77。皮帶82繞掛於套筒77，被設置於臂部41的旋轉機構83驅動。藉由該皮帶82的驅動，套筒77便可繞垂直軸旋轉。顯影液供給管39，以可從其下游端對套筒77的上側的開口部供給顯影液的方式，設置於臂部41。
該顯影液噴嘴71，與上述的各顯影液噴嘴同樣可於晶圓W表面形成顯影液的液滴30，並於該液滴30產生迴旋流。在套筒77的底面79接近晶圓W的狀態下，套筒77以及旋轉棒73，如圖57的實線箭號所示的，從下方觀察係朝順時鐘方向旋轉。像這樣套筒77以及旋轉棒73一邊旋轉，一邊在套筒77的上側供給顯影液。所供給之顯影液，如圖中虛線箭號所示的，一邊沿著突起76旋轉一邊流向下方，形成螺旋狀的液流。藉由在吐出口78的周圍方向上旋轉的旋轉棒73的作用，該液流加速，從該吐出口78吐出到晶圓W，形成與套筒77的底面79接觸的液滴30，同時於該液滴30形成迴旋流。然後藉由該底面79的旋轉，該迴旋流加速，在底面79的下方顯影液大幅地受到攪拌。
在上述的例子中為了提高顯影液的攪拌作用會使套筒77旋轉，惟亦可不進行套筒77的旋轉。另外，旋轉棒73的旋轉不進行也沒有關係。亦即，僅藉由旋轉棒73的突起76引導顯影液，而於液滴30形成迴旋流，這樣也是可以。 可於上述的各顯影液噴嘴以及旋轉構件97的底面，埋設例如加熱器。在攪拌顯影液時，可利用該加熱器使該底面升溫，更進一步促進顯影液與抗蝕劑的反應。
（評價試驗1） 調查在根據第1實施態樣於晶圓W全面形成液滴30時，能夠以不會發生液體四濺的方式形成液滴30的顯影液噴嘴31的移動速度、晶圓W的轉速、與顯影液噴嘴31的底面35的直徑d1的關係。所謂不會發生液體四濺，係指不會發生盛裝於晶圓W的各液滴30在晶圓W表面上擴散、合流並形成液膜的情況，再換言之係指顯影液噴嘴31的底面35通過晶圓W的全面。圖58係表示該結果的圖式。圖的軸係表示該晶圓W的轉速（單位，rpm），圖的縱軸係表示該顯影液噴嘴31的移動速度（單位，mm／秒）。縱軸以及軸所包圍的圖中的區域A區分為區域R1～R11。
如圖的右側所示的，各區域R1～R11對應該底面35的直徑d1（單位為mm）的範圍。當該噴嘴的底面的直徑d1為對應某一個區域R的直徑時，藉由設定成圖中所示的對應該區域R的晶圓W的轉速以及顯影液噴嘴的移動速度，便能夠以不會發生該液體四濺情況的方式形成液滴30。
另外，算出當該噴嘴的移動速度以及晶圓W的轉速分別設定為既定□時，能夠以不會產生該液體四濺情況的方式形成液滴30的該直徑d1的最小□（作為最小噴嘴徑）。在圖59、60、61中，分別將噴嘴的移動速度設為10mm／秒、30mm／秒、50mm／秒時的該最小噴嘴徑係以實線的圓表示，顯影液噴嘴31的底面35的中心在晶圓W上的軌跡以虛線表示。各圖中，分5階段表示晶圓W，顯示出從上向下將晶圓W的轉速分階段設定為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm的狀態。圖59～61的晶圓W的直徑為300mm。
以下表示所算出的最小噴嘴徑。當顯影液噴嘴31的移動速度為10mm／秒，晶圓W的轉速為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，最小噴嘴徑分別為60mm、30mm、20mm、15mm、12mm。當顯影液噴嘴31的移動速度為30mm／秒，晶圓W的轉速為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，最小噴嘴徑分別為180mm、90mm、60mm、45mm、36mm。當顯影液噴嘴31的移動速度為50mm／秒，晶圓W的轉速為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，最小噴嘴徑分別為300mm、150mm、100mm、75mm、60mm。
另外，圖示雖省略，亦算出噴嘴移動速度為20mm／秒、40mm／秒時的最小噴嘴徑。當噴嘴的移動速度為20mm／秒，晶圓W的轉速為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，最小噴嘴徑分別為120mm、60mm、40mm、30mm、20mm。當噴嘴的移動速度為40mm／秒，晶圓W的轉速為10rpm、20rpm、30rpm、40rpm、50rpm時，最小噴嘴徑分別為240mm、120mm、80mm、60mm、48mm。
回到圖58的圖式的□明。如該圖所示的，藉由適當地設定晶圓W的轉速、顯影液噴嘴31的移動速度以及顯影液噴嘴31的底面的直徑，便可在不發生液體四濺的情況下形成液滴30。其中，如第1實施態樣所□明的，晶圓W的轉速宜在例如50rpm以下。
（評價試驗2） 使用評價用的裝置，實施調查藉由施加液滴旋轉作用以進行液體的攪拌的試驗。該評價用的裝置，具備圓形的下板與圓形的上板，下板與上板互相對向，上板繞其中心軸旋轉。對上板與下板之間的間隙供給液體以形成液滴，在使上板旋轉時，調查在液滴的上側、下側是否發生液體的流動。在該裝置中上板與下板的間隙可隨意變更，以調整該間隙的液體厚度。使該液體厚度以及上板的轉速變化，進行複數次試驗。該下板的頂面的相對於該液體的接觸角為77.3°，該上板的底面的相對於該液體的接觸角為91.3°。
下述的表1，顯示出該評價試驗2的結果。針對該下板與上板之間的該液滴的頂面以及底面，以○、△、×的3階段表示液體的流動情況。由該表1可知，當液體厚度在1.0mm以下時，在該液滴的頂面以及底面，均會產生液體流動。亦即，發生液體的攪拌。當像這樣使液體厚度在1.0mm以下時，特別是上板的轉速在60rpm以上時，在液滴的頂面以及底面，均會大幅地產生液體流動。根據該評價試驗2的結果，吾人推測藉由適當地設定晶圓W與上述的顯影液噴嘴31的底面的高度，便可如上所述的形成迴旋流，並攪拌顯影液。
[表1]<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 液體厚度 </td><td>   </td><td> 15rpm </td><td> 60rpm </td><td> 240~300rpm </td></tr><tr><td> 2.5mm </td><td> 頂面 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 底面 </td><td> × </td><td> △ </td><td> △ </td></tr><tr><td> 1.75mm </td><td> 頂面 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 底面 </td><td> × </td><td> △ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 1.0mm </td><td> 頂面 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 底面 </td><td> △ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 0.75mm </td><td> 頂面 </td><td> ○ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr><tr><td> 底面 </td><td> △ </td><td> ○ </td><td> ○ </td></tr></TBODY></TABLE>
1‧‧‧顯影裝置
2‧‧‧杯體
3A‧‧‧供給源
5‧‧‧顯影裝置
10‧‧‧控制部
11‧‧‧旋轉夾頭
12‧‧‧旋轉軸
13‧‧‧旋轉驅動部
14‧‧‧銷
15‧‧‧升降機構
21‧‧‧外杯
22‧‧‧內杯
23‧‧‧段部
24‧‧‧升降部
25‧‧‧圓形板
26‧‧‧引導構件
27‧‧‧儲液部
28‧‧‧廢液管
30‧‧‧液滴
31‧‧‧顯影液噴嘴
31A‧‧‧第1顯影液噴嘴
31B‧‧‧第2顯影液噴嘴
32‧‧‧凹部
33‧‧‧開口部
35‧‧‧底面
36‧‧‧吐出口
37‧‧‧軸
38‧‧‧旋轉機構
39‧‧‧顯影液供給管
40‧‧‧待機區域
41‧‧‧臂部
42‧‧‧移動機構
43‧‧‧引導軌
44‧‧‧待機區域
45‧‧‧洗淨液噴嘴
46‧‧‧洗淨液供給源
47‧‧‧臂部
48‧‧‧移動機構
49‧‧‧引導軌
51‧‧‧限制構件
52‧‧‧支持部
61‧‧‧顯影液噴嘴
62‧‧‧顯影液噴嘴
63‧‧‧突起
64‧‧‧溝槽
65‧‧‧顯影液噴嘴
66‧‧‧吐出口
71‧‧‧顯影液噴嘴
72‧‧‧流路構件旋轉機構
73‧‧‧旋轉棒
74‧‧‧凸緣
75‧‧‧孔部
76‧‧‧突起
77‧‧‧套筒
78‧‧‧吐出口
79‧‧‧底面
81‧‧‧溝槽
82‧‧‧皮帶
83‧‧‧旋轉機構
9‧‧‧顯影裝置
91‧‧‧顯影液噴嘴
92‧‧‧吐出口
93‧‧‧臂部
94‧‧‧移動機構
95‧‧‧引導軌
96‧‧‧待機區域
97‧‧‧旋轉構件
d1‧‧‧直徑
d2‧‧‧距離
A‧‧‧區域
R1~R11‧‧‧區域
t1~t4‧‧‧時刻
s1~s5‧‧‧時刻
v1~v4‧‧‧時刻
x1~x4‧‧‧時刻
y1~y3‧‧‧時刻
W‧‧‧晶圓
[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] 係設置於該顯影裝置的顯影液噴嘴的縱斷側視圖。 [圖4] 係該噴嘴的俯視圖。 [圖5] 係該噴嘴的仰視圖。 [圖6] 係該噴嘴的下方的液滴的示意圖。 [圖7] 係該噴嘴的下方的液滴的示意圖。 [圖8] 係該液滴的俯視圖。 [圖9] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖10] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖11] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖12] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖13] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖14] 係該顯影裝置的第1實施態樣的相關步驟圖。 [圖15] 係該步驟的時序圖。 [圖16] 係表示該顯影液噴嘴在晶圓上的移動路徑的□明圖。 [圖17] 係該步驟的變化實施例的時序圖。 [圖18] 係另一顯影裝置的俯視圖。 [圖19] 係該顯影裝置的第2實施態樣的相關步驟圖。 [圖20] 係該顯影裝置的第2實施態樣的相關步驟圖。 [圖21] 係該顯影裝置的第2實施態樣的相關步驟圖。 [圖22] 係該顯影裝置的第2實施態樣的相關步驟圖。 [圖23] 係該步驟的時序圖。 [圖24] 係該步驟的變化實施例的時序圖。 [圖25] 係該顯影裝置的第3實施態樣的相關步驟圖。 [圖26] 係該顯影裝置的第3實施態樣的相關步驟圖。 [圖27] 係該顯影裝置的第3實施態樣的相關步驟圖。 [圖28] 係該顯影裝置的第3實施態樣的相關步驟圖。 [圖29] 係該步驟的時序圖。 [圖30] 係該步驟的變化實施例的時序圖。 [圖31] 係第4實施態樣的相關步驟圖。 [圖32] 係第4實施態樣的相關步驟圖。 [圖33] 係第4實施態樣的相關步驟圖。 [圖34] 係第4實施態樣的相關步驟圖。 [圖35] 係該步驟的時序圖。 [圖36] 係該步驟的變化實施例的時序圖。 [圖37] 係另一顯影裝置的顯影液噴嘴的側視圖。 [圖38] 係該另一顯影裝置的俯視圖。 [圖39] 係該顯影裝置的第5實施態樣的相關步驟圖。 [圖40] 係該顯影裝置的第5實施態樣的相關步驟圖。 [圖41] 係該顯影裝置的第5實施態樣的相關步驟圖。 [圖42] 係另一顯影裝置的顯影裝置的俯視圖。 [圖43] 係第6實施態樣的相關步驟圖。 [圖44] 係第6實施態樣的相關步驟圖。 [圖45] 係第6實施態樣的相關步驟圖。 [圖46] 係該步驟的時序圖。 [圖47] 係該步驟的變化實施例的時序圖。 [圖48] 係另一顯影液噴嘴的側視圖。 [圖49] 係另一顯影液噴嘴的仰視圖。 [圖50] 係另一顯影液噴嘴的側視圖。 [圖51] 係另一顯影液噴嘴的仰視圖。 [圖52] 係另一顯影液噴嘴的側視圖。 [圖53] 係另一顯影液噴嘴的仰視圖。 [圖54] 係另一顯影液噴嘴的縱斷側視圖。 [圖55] 係另一顯影液噴嘴的仰視圖。 [圖56] 係另一顯影液噴嘴的縱斷側視圖。 [圖57] 係另一顯影液噴嘴的仰視圖。 [圖58] 係表示評價實驗的結果圖。 [圖59] 係表示最小噴嘴徑與噴嘴路徑的示意圖。 [圖60] 係表示最小噴嘴徑與噴嘴路徑的示意圖。 [圖61] 係表示最小噴嘴徑與噴嘴路徑的示意圖。
3A‧‧‧供給源
30‧‧‧液滴
31‧‧‧顯影液噴嘴
32‧‧‧凹部
35‧‧‧底面
36‧‧‧吐出口
37‧‧‧軸
38‧‧‧旋轉機構
39‧‧‧顯影液供給管
d2‧‧‧距離
W‧‧‧晶圓

Claims (20)

  1. 一種顯影裝置，包含：基板保持部，其將基板保持水平；顯影液噴嘴，其用來對基板供給顯影液以形成液滴；第1迴旋流產生機構及第2迴旋流產生機構，其分別包含在接觸該液滴的狀態下繞與基板正交之軸旋轉的旋轉構件，使形成在該基板上的顯影液的液滴產生迴旋流；以及移動機構，其使該第1迴旋流產生機構及該第2迴旋流產生機構沿著基板的表面移動，在彼此相異之位置產生該迴旋流，該第1迴旋流產生機構的該旋轉構件受到控制，一邊使液滴產生迴旋流一邊從基板的中心部位向周緣部位移動；該第2迴旋流產生機構的該旋轉構件受到控制，與該第1迴旋流產生機構的移動同步，一邊使液滴產生迴旋流一邊從比該基板的中心部位更靠近基板的周緣部位的位置向該周緣部位移動。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯影裝置，其中，更具備使該基板保持部繞垂直軸旋轉的旋轉機構。
  3. 如申請專利範圍第2項之顯影裝置，其中，由該第1迴旋流產生機構及該第2迴旋流產生機構所產生之各迴旋流的迴旋方向，為與基板的旋轉方向相反的方向。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯影裝置，其中，該第1迴旋流產生機構及該第2迴旋流產生機構之各旋轉構件包含在與該基板對向的狀態下沿著基板的表面自轉的面狀體。
  5. 如申請專利範圍第4項之顯影裝置，其中，該面狀體具備突起或溝槽，在接觸該液滴的狀態下旋轉，藉此形成從該面狀體的周緣部位側向中心部位側的顯影液的液體流動。
  6. 如申請專利範圍第4項之顯影裝置，其中，該面狀體構成該顯影液噴嘴，並於該面狀體設置複數個顯影液吐出口。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯影裝置，其中，該第1迴旋流產生機構之旋轉溝件沿著該顯影液噴嘴的吐出口周圍而旋轉。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯影裝置，其中，該第1迴旋流產生機構，包含在該顯影液噴嘴內形成螺旋狀的顯影液的液流的螺旋狀的流路構件。
  9. 如申請專利範圍第8項之顯影裝置，其中，更具備使該流路構件在顯影液噴嘴的吐出口周圍方向上旋轉的流路構件旋轉機構。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯影裝置，其中，該第1迴旋流產生機構及該第2迴旋流產生機構受到控制，在利用顯影液噴嘴於基板整個表面形成液滴之後，使該液滴產生迴旋流。
  11. 如申請專利範圍第1項之顯影裝置，其中，第1迴旋流產生機構的旋轉構件以及第2迴旋流產生機構的旋轉構件，各自包含在與該基板對向的狀態下沿著基板的表面自轉的面狀體，在第2迴旋流產生機構中自轉的面狀體的半徑，比在第1迴旋流產生機構中自轉的面狀體的半徑更小，或大小相同。
  12. 一種顯影方法，包含：使基板保持水平於基板保持部的步驟；接著，對基板從顯影液噴嘴供給顯影液以形成液滴的步驟；使複數個該旋轉構件，在與液滴中的彼此相異的位置接觸的狀態下沿著基板的表面彼此同步旋轉，藉此使該液滴產生迴旋流以攪拌液滴的步驟；以及使該迴旋流的產生位置移動的步驟，該移動步驟中，一邊使液滴產生迴旋流一邊從基板的中心部位向周緣部位令一旋轉構件移動，且與該一旋轉構件的移動同步，一邊使液滴產生迴旋流一邊從比該基板的中心部位更靠基板的周緣部位的位置向該周緣部位令另一旋轉構件移動。
  13. 如申請專利範圍第12項之顯影方法，其中，使該迴旋流的產生位置移動的步驟，係一邊使該基板保持部旋轉一邊進行。
  14. 如申請專利範圍第13項之顯影方法，其中，該迴旋流的迴旋方向，為與基板的旋轉方向相反的方向。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之顯影方法，其中，一邊從該顯影液噴嘴對基板供給顯影液以形成顯影液的液滴，一邊使該迴旋流產生。
  16. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之顯影方法，其中，該迴旋流，係藉由使旋轉構件在接觸液滴的狀態下沿著基板的表面旋轉而產生。
  17. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之顯影方法，其中，該複數個旋轉構件，為在與該基板對向的狀態下沿著基板的表面自轉的面狀體。
  18. 如申請專利範圍第12項之顯影方法，其中，該一旋轉構件沿著該顯影液噴嘴的吐出口周圍而旋轉。
  19. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之顯影方法，其中，在利用該顯影液噴嘴於基板整個表面形成液滴之後，使該液滴產生迴旋流。
  20. 一種記憶媒體，其儲存了電腦程式，該電腦程式使用於對曝光後的基板進行顯影處理的顯影裝置，該電腦程式實施如申請專利範圍第12至14項中任一項所記載的顯影方法。
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