TWI767209B - 顯影方法與顯影裝置 - Google Patents

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Abstract

在本發明之顯影裝置之顯影處理部之顯影單元中，基板藉由旋轉卡盤而被保持為水平姿勢。在該基板之上表面形成有抗蝕膜。將抗蝕膜曝光。對該基板供給經冷卻至低於常溫之溫度之沖洗液，將基板之溫度調整至低於常溫之溫度。其次，停止沖洗液之供給。且，對基板之上表面供給經冷卻至低於常溫之溫度之顯影液，而抗蝕膜與顯影液反應。之後，自基板之上表面去除經冷卻之顯影液，而抗蝕膜與顯影液之反應停止。

Description

顯影方法與顯影裝置
本發明係關於一種對基板進行顯影處理之顯影方法與顯影裝置。
自先前以來，為了於液晶顯示裝置或有機EL(Electro Luminescence，電致發光)顯示裝置等所使用之FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、半導體基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太陽能電池用基板等之各種基板進行各種處理，而使用基板處理裝置。
在基板處理裝置中，利用例如光微影術於基板進行處理。具體而言，藉由對基板上供給抗蝕劑液而形成抗蝕膜。之後，將形成於基板上之抗蝕膜曝光，對曝光後之基板供給顯影液。藉此，形成具有特定之圖案之抗蝕膜(抗蝕劑圖案)。對形成有抗蝕劑圖案之基板供給洗淨液。
業已存在利用具有極短之波長之EUV(Extreme Ultra Violet：極紫外線)之基板之曝光技術。根據該曝光技術，可實現抗蝕劑圖案之微細化。因而，近年來，存在抗蝕膜所使用之聚合物之尺寸與抗蝕劑圖案之線寬之尺寸逐漸接近之傾向。
在利用EUV等之各種放射線之曝光技術中，使用例如包含界面活性劑之顯影液進行顯影處理(例如，參照日本特開2011-033841號公報)。此情形下，顯影液對於抗蝕膜之浸透藉由界面活性劑而受促進。藉此，抗蝕劑圖案之解析性提高。然而，有根據抗蝕膜之種類，難以形成具有較高之解析性之抗蝕劑圖案之情形。例如，化學增幅型抗蝕膜對於顯影液具有較高之反應性。因而，若使用包含界面活性劑之顯影液進行化學增幅型抗蝕膜之顯影處理，則抗蝕膜與顯影液之間之反應速度變得過快。此情形下，難以在基板上正確且均一地形成抗蝕劑圖案。
又，若如上述般，抗蝕劑圖案之微細化推進，則必須抑制抗蝕劑圖案之破壞。為了抑制抗蝕劑圖案之破壞，而使用包含例如界面活性劑之洗淨液進行洗淨處理(例如，參照日本特開2014-179510號公報)。然而，因界面活性劑與抗蝕劑圖案之組合，而抗蝕劑圖案有可能因與包含界面活性劑之洗淨液反應而膨潤並破壞。
本發明之目的在於提供一種可以較高之解析性將感光性膜圖案化，且抑制經圖案化之感光性膜之破壞之顯影方法與顯影裝置。
(1)本發明之一態樣之顯影方法係對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影方法包含：將顯影液冷卻為低於常溫之溫度之步驟；將經冷卻之顯影液供給至基板之一面，而進行顯影液與感光性膜之反應之步驟；及藉由自一面上去除經冷卻之顯影液而使反應之進行停止之步驟。
在該顯影方法中，對基板之一面上供給經冷卻之顯影液。此情形下，與將常溫之顯影液供給至基板之一面之情形相比，感光性膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態。藉此，防止感光性膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。因而，可比較容易且正確地調整感光性膜與顯影液之反應之進行之程度。又，此情形下，藉由感光性膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態，而抑制起因於顯影液而感光性膜急劇膨潤。其等之結果為，可以較高之解析性將感光性膜圖案化，且抑制經圖案化之感光性膜之破壞。
(2)顯影方法可更包含在使反應進行之步驟前，將基板冷卻為低於常溫之溫度之步驟。
此情形下，可使顯影液之供給前之基板之溫度預先低於常溫。因而，顯影液之供給時之基板之溫度分佈被均一化，且防止經冷卻之顯影液之溫度因基板之溫度而上升。其結果為，減少起因於基板之一面之溫度分佈，而在基板之複數個部分中於反應之進行產生差異之情形。
(3)將基板冷卻為低於常溫之溫度之步驟可包含將具有低於常溫之溫度之第1冷卻液供給至基板之一面。
此情形下，可以簡單之構成及方法高效率地冷卻基板。又，由於基板之一面藉由第1冷卻液而濕潤，故在顯影液之供給時，顯影液容易在基板之一面上擴展。
(4)將基板冷卻為低於常溫之溫度之步驟可包含將具有低於常溫之溫度之第2冷卻液供給至與基板之一面為相反之面。
此情形下，可以簡單之構成及方法高效率地冷卻基板。
(5)使反應進行之步驟可包含在反應之進行中，將具有低於常溫之溫度之第3冷卻液供給至與基板之一面為相反之面。
此情形下，抑制在反應之進行中，被供給至基板之一面上之顯影液之溫度變得高於常溫。因而，防止感光性膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。又，抑制起因於顯影液而感光性膜急劇膨潤。
(6)使反應停止之步驟可包含藉由將具有低於常溫之溫度之沖洗液供給至基板之一面上，而自一面上去除被供給至基板之一面上之顯影液。
此情形下，抑制起因於沖洗液而感光性膜急劇膨潤。
(7)顯影方法可更包含在使反應停止之步驟後，使基板之溫度接近常溫之步驟。
此情形下，在接近常溫之顯影處理後之基板在常溫之空間內搬送時，抑制在基板產生結露。
(8)本發明之另一態樣之顯影裝置係對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影裝置包含：液體冷卻部，其將自顯影液供給源供給之顯影液冷卻為低於常溫之溫度；顯影液供給部，其將由液體冷卻部冷卻之顯影液供給至基板之一面，而使顯影液與感光性膜之反應進行；及顯影液去除部，其藉由自一面上去除經冷卻之顯影液，而使反應之進行停止。
在該顯影裝置中，對基板之一面上供給經冷卻之顯影液。此情形下，與將常溫之顯影液供給至基板之一面之情形相比，感光性膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態。藉此，防止感光性膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。因而，可比較容易且正確地調整感光性膜與顯影液之反應之進行之程度。又，此情形下，藉由感光性膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態，而抑制起因於顯影液而感光性膜急劇膨潤。其等之結果為，可以較高之解析性將感光性膜圖案化，且抑制經圖案化之感光性膜之破壞。
(9)顯影裝置可更包含在反應之進行前或進行中，將基板冷卻為低於常溫之溫度之基板冷卻部。
此情形下，可在基板之一面上之抗蝕膜與顯影液之反應之進行前或進行中，預先使基板之溫度低於常溫。因而，顯影液之供給時之基板之溫度分佈被均一化，且防止經冷卻之顯影液之溫度因基板之溫度而上升。其結果為，減少起因於基板之一面之溫度分佈，而在基板之複數個部分中於反應之進行產生差異之情形。
(10)基板冷卻部可包含將具有低於常溫之溫度之第1冷卻液供給至基板之一面之第1冷卻液供給部。
此情形下，可以簡單之構成及方法高效率地冷卻基板。又，由於在顯影液對基板之一面之供給前，預先以第1冷卻液使基板之一面濕潤，故在顯影液之供給時，顯影液容易在基板之一面上擴展。
(11)基板冷卻部可包含將具有低於常溫之溫度之第2冷卻液供給至與基板之一面為相反之面之第2冷卻液供給部。
此情形下，可以簡單之構成及方法高效率地冷卻基板。又，由於在顯影液對基板之一面之供給時，對與基板之一面為相反之面供給第2冷卻液，故抑制在反應之進行中，被供給至基板之一面上之顯影液之溫度變得高於常溫。因而，防止感光性膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。再者，抑制起因於顯影液而感光性膜急劇膨潤。
(12)顯影液去除部可包含藉由將具有低於常溫之溫度之沖洗液供給至基板之一面上，而自一面上去除被供給至基板之一面上之顯影液之沖洗液供給部。
此情形下，抑制起因於沖洗液而感光性膜急劇膨潤。
(13)顯影裝置可更包含在由顯影液去除部進行之顯影液之去除後，使基板之溫度接近常溫之溫度調整部。
此情形下，在接近常溫之顯影處理後之基板在常溫之空間內搬送時，抑制在基板產生結露。
(14)顯影液供給部可包含：配管，其構成自液體冷卻部至顯影液供給部之顯影液之流路；及絕熱材，其以覆蓋配管之方式設置。
此情形下，抑制由液體冷卻部冷卻之顯影液之溫度在被供給至基板供給前之期間上升。
以下，針對本發明之實施形態之顯影方法與顯影裝置，一面參照圖式一面進行說明。在以下之說明中，基板係指液晶顯示裝置或有機EL(Electro Luminescence，電致發光)顯示裝置等所使用之FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、半導體基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太陽能電池用基板等。
[1]基板處理裝置之構成 針對具備本發明之顯影裝置之基板處理裝置進行說明。圖1係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成的示意性方塊圖。如圖1所示，基板處理裝置100在例如無塵室內與曝光裝置500相鄰地設置。
基板處理裝置100包含：控制裝置210、塗佈處理部220、顯影處理部230、熱處理部240及搬送部250。控制裝置210包含例如CPU及記憶體，控制基板處理裝置100之各部之動作。此外，控制裝置210可包含微電腦，來取代CPU及記憶體。
搬送部250包含搬送基板W之搬送機器人。該搬送機器人在設置於基板處理裝置100之外部之其他之搬送機器人、塗佈處理部220、顯影處理部230、熱處理部240及曝光裝置500之間搬送基板W。
塗佈處理部220包含未圖示之複數個塗佈單元。各塗佈單元藉由在未處理之基板W之上表面上塗佈抗蝕劑液，而在基板W之上表面上形成抗蝕膜。於形成有抗蝕膜之塗佈處理後之基板W，在曝光裝置500中，進行使用例如具有13 nm以上14 nm以下之波長之EUV(Extreme Ultra Violet：極紫外線)之曝光處理。
顯影處理部230包含複數個顯影單元SD及複數個液體冷卻部CL。各顯影單元SD包含：旋轉卡盤90、顯影噴嘴91及沖洗噴嘴92、93，對基板W進行顯影處理。由各顯影單元SD進行之顯影處理之細節於後文敘述。
旋轉卡盤90可吸附基板W之下表面中央部而構成，可旋轉地對曝光裝置500之曝光處理後之基板W保持為水平姿勢。顯影噴嘴91在由旋轉卡盤90保持之基板W之上方之位置與旋轉卡盤90之側方之位置之間可移動地設置。在顯影噴嘴91位於基板W之上方之位置之狀態下，對顯影噴嘴91自顯影液供給源1經由配管p1供給顯影液。顯影液供給源1設置於基板處理裝置100之外部。顯影噴嘴91將自顯影液供給源1供給之顯影液噴出至由旋轉卡盤90保持之基板W之上表面。
沖洗噴嘴92在由旋轉卡盤90保持之基板W之上方之位置與旋轉卡盤90之側方之位置之間可移動地設置。在沖洗噴嘴92位於基板W之上方之位置之狀態下，對沖洗噴嘴92自沖洗液供給源2經由配管p2供給沖洗液。沖洗液供給源2設置於基板處理裝置100之外部。沖洗噴嘴92在顯影液對基板W之供給前及供給後，將自沖洗液供給源2供給之沖洗液噴出至由旋轉卡盤90保持之基板W之上表面。
沖洗噴嘴93以該沖洗噴嘴93之噴出口朝向由旋轉卡盤90保持之基板W之下表面周緣部之方式設置。對沖洗噴嘴93自上述之沖洗液供給源2經由配管p3供給沖洗液。沖洗噴嘴93在顯影液對基板W之供給前及供給後，將自沖洗液供給源2供給之沖洗液噴出至由旋轉卡盤90保持之基板W之下表面。
在本實施形態中，作為沖洗液，使用純水。作為沖洗液，可使用碳酸水、臭氧水、氫水、或電解離子水等，亦可使用HFE(氫氟醚)、IPA(異丙醇)或MIBC(甲基異丁基甲醇)等之有機溶劑，而取代純水。沖洗液係相應於顯影液之種類而決定。
在顯影液供給源1中，對配管p1供給之顯影液之溫度被保持為與例如常溫(例如23℃)或顯影液供給源1之周圍之溫度相同之溫度。又，在沖洗液供給源2中，對配管p2、p3供給之沖洗液之溫度被保持為與例如常溫或沖洗液供給源2之周圍之溫度相同之溫度。
複數個液體冷卻部CL以各自對應於顯影處理部230之複數個顯影單元SD之方式設置。各液體冷卻部CL冷卻在將對應之顯影單元SD與顯影液供給源1相連之配管p1之至少一部分中流動之顯影液。又，各液體冷卻部CL冷卻在將對應之顯影單元SD與沖洗液供給源2相連之配管p2之至少一部分及配管p3之至少一部分中流動之沖洗液。針對液體冷卻部CL之構成之具體例於後文敘述。
在各配管p1、p2、p3之一部分安裝有絕熱材hi(參照後述之圖2)。在圖1中，於配管p1、p2、p3中之供安裝絕熱材hi之部分附加陰影。
又，在各配管p1設置有用於切換顯影液對於連接於該配管p1之顯影噴嘴91之供給狀態之閥v1。再者，在各配管p2、p3設置有用於切換沖洗液對於連接於該等配管p2、p3之沖洗噴嘴92、93之供給狀態之閥v2、v3。各閥v1～v3基於控制裝置210之控制而動作。
熱處理部240在由塗佈處理部220進行之抗蝕劑液之塗佈處理之前後進行基板W之熱處理。又，熱處理部240在顯影處理部230之顯影處理之前後進行基板W之熱處理。再者，熱處理部240在曝光裝置500之曝光處理之前後進行基板W之熱處理。
在上述之基板處理裝置100中，塗佈處理部220可在基板W形成防反射膜。此情形下，可在熱處理部240設置用於進行用於提高基板W與防反射膜之密接性之密接強化處理的處理單元。又，塗佈處理部220可在基板W形成用於保護形成於基板W上之抗蝕膜之抗蝕覆蓋膜。
[2]液體冷卻部CL之構成 圖2係顯示圖1之液體冷卻部CL之構成之具體例的圖。在圖2中，圖1之配管p1、p2、p3以粗實線表示。如圖2所示，液體冷卻部CL包含冷卻槽261、冷卻機構262及冷卻驅動部263。
冷卻槽261由例如熱傳導率較高之金屬等形成。在冷卻槽261內設置冷卻機構262，且儲存例如防凍液。冷卻機構262包含例如帕爾帖元件，可冷卻冷卻槽261內之防凍液而構成。冷卻驅動部263以儲存於冷卻槽261內之防凍液之溫度變得低於常溫之方式驅動冷卻機構262。
各配管p1、p2、p3之一部分以與冷卻槽261之外表面之寬廣之範圍接觸之方式，安裝於冷卻槽261之外表面。此外，該一部分可以施加用於防止防凍液之侵入之加工並通過冷卻槽261之內部之方式設置，而取代安裝於冷卻槽261之外表面。
根據上述之構成，若在配管p1內流動顯影液，則該顯影液藉由冷卻槽261內之防凍液而被冷卻至低於常溫之溫度。又，若在配管p2、p3內流動沖洗液，則該等沖洗液藉由冷卻槽261內之防凍液而被冷卻至低於常溫之溫度。
在配管p1中，於自液體冷卻部CL至顯影噴嘴91之部分安裝有絕熱材hi。藉此，在液體冷卻部CL中經冷卻之顯影液在被保持為低於常溫之溫度之狀態下被給送至顯影噴嘴91。又，在配管p2、p3中，於自液體冷卻部CL至沖洗噴嘴92、93之部分安裝有絕熱材hi。藉此，在液體冷卻部CL中經冷卻之沖洗液在被保持為低於常溫之溫度之狀態下被給送至沖洗噴嘴92、93。上述之絕熱材hi由例如發泡聚乙烯構成。
在本實施形態中，冷卻驅動部263以在對應之顯影單元SD中，對基板W供給之顯影液及沖洗液之溫度變得低於例如20℃之方式，驅動冷卻機構262。此外，冷卻驅動部263可以對基板W供給之顯影液及沖洗液之溫度成為10℃以下之方式驅動冷卻機構262，亦可以該等溫度成為5℃以下之方式驅動冷卻機構262。或，冷卻驅動部263可以對基板W供給之顯影液及沖洗液之溫度成為0℃以下(例如-10℃左右)之方式，驅動冷卻機構262。
此處，各液體冷卻部CL較佳為設置於對應之顯影單元SD之附近。具體而言，在顯影單元SD具有收容旋轉卡盤90等之外殼之情形下，液體冷卻部CL可安裝於該外殼，也可設置於該外殼之內部。此情形下，可縮短自液體冷卻部CL至顯影噴嘴91之顯影液之流通路徑。藉此，減少在自液體冷卻部CL至顯影噴嘴91之配管p1之部分中流通之顯影液之溫度受該配管p1之周圍之溫度之影響而上升之情形。又，可縮短自液體冷卻部CL至沖洗噴嘴92、93之沖洗液之流通路徑。藉此，可減少在自液體冷卻部CL至沖洗噴嘴92、93之配管p2、p3之部分中流通之沖洗液之溫度受該配管p2、p3之周圍之溫度之影響而上升之情形。
[3]顯影處理 圖3係顯示本發明之一實施形態之顯影處理之一例的流程圖。以下所說明之顯影處理係藉由圖1之控制裝置210之CPU執行記憶於記憶體之控制程式而進行。
在本例中，假設在初始狀態下，曝光處理後之基板W在圖1之一個顯影單元SD內由旋轉卡盤90可旋轉地保持。如圖3所示，控制裝置210藉由首先使與一個顯影單元SD對應之液體冷卻部CL動作，而進行將對基板W供給之顯影液及沖洗液之冷卻(步驟S10)。
其次，控制裝置210藉由使旋轉卡盤90動作，而使基板W以水平姿勢旋轉(步驟S11)。又，控制裝置210藉由控制設置於配管p2、p3之閥v2、v3，而將經冷卻之沖洗液自沖洗噴嘴92、93供給至基板W之上表面及下表面(步驟S12)。藉此，基板W之上表面及下表面藉由沖洗液而濕潤，且基板W整體之溫度降低至低於常溫之沖洗液之溫度。
其次，控制裝置210藉由控制閥v2，而停止沖洗液自沖洗噴嘴92對基板W之上表面之供給(步驟S13)。
其次，控制裝置210藉由控制設置於配管p1之閥v1，而將經冷卻之顯影液自顯影噴嘴91供給至基板W之上表面(步驟S14)。藉此，形成於基板W之抗蝕膜與顯影液反應。具體而言，抗蝕膜中之具有經曝光之特定之圖案之部分或相反的具有未曝光之特定之圖案之部分藉由顯影液而被溶解，且被去除。
其次，控制裝置210藉由控制閥v1，而停止顯影液自顯影噴嘴91對基板W之上表面之供給(步驟S15)。又，控制裝置210藉由控制閥v2，而將沖洗液自沖洗噴嘴92供給至基板W之上表面(步驟S16)。藉此，自基板W之上表面去除被供給至基板W之上表面上之顯影液，而使抗蝕膜與顯影液之反應之進行停止。
其次，控制裝置210藉由控制閥v2、v3，而停止沖洗液自沖洗噴嘴92、93對基板W之上表面及下表面之供給(步驟S17)。
最後，控制裝置210在步驟S17之結束後，藉由使基板W之旋轉持續一定期間而使基板W乾燥，並使基板W之旋轉停止(步驟S18)。藉此，一系列之顯影處理結束。
[4]效果 (a)在顯影處理部230之顯影單元SD中，對基板W之上表面供給經冷卻至低於常溫之溫度之顯影液。此情形下，與將常溫之顯影液供給至基板W之情形相比，抗蝕膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態。藉此，防止抗蝕膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。因而，可比較容易且正確地調整抗蝕膜與顯影液之反應之進行之程度。又，此情形下，藉由抗蝕膜與顯影液之間之反應性被維持為較低之狀態，而抑制起因於顯影液而抗蝕膜急劇膨潤。其等之結果為，可以較高之解析性將抗蝕膜圖案化，且抑制經圖案化之抗蝕膜之破壞。
(b)又，在上述之顯影處理中，於對抗蝕膜供給顯影液前，將經冷卻之沖洗液供給至基板W之上表面及下表面。此情形下，可預先使顯影液之供給前之基板W之溫度低於常溫。因此，顯影液之供給時之基板W之溫度分佈被均一化，且防止了經冷卻之顯影液之溫度因基板W之溫度而上升。其結果為，減少起因於基板W之一面之溫度分佈，而在基板W之複數個部分中於反應之進行產生差異之情形。
進而，於在顯影液之供給前，抗蝕膜藉由沖洗液而濕潤之情形下，在顯影液之供給時，顯影液容易在抗蝕膜上擴展。藉此，可遍及基板W之表面整體進行均一之處理。
(c)再者，在上述之顯影處理中，於對抗蝕膜供給顯影液之期間、亦即於抗蝕膜與顯影液之反應之進行中，將經冷卻之沖洗液供給至基板W之下表面。此情形下，抑制在顯影液之供給中，基板W之溫度變得高於常溫。因此，防止了抗蝕膜與顯影液之反應之進行速度變得過快。又，抑制了起因於顯影液而抗蝕膜急劇膨潤。
[5]其他之實施形態 (a)在上述實施形態中，於各顯影單元SD中，在對基板W之上表面供給顯影液前，對基板W之上表面及下表面分別供給沖洗液，但本發明並不限定於此。
在顯影液之供給前，可僅對基板W之上表面供給經冷卻之沖洗液，亦可僅對基板W之下表面供給經冷卻之沖洗液。或，亦可在顯影液之供給前，不對基板W之上表面及下表面供給沖洗液。該等情形下亦然，藉由對基板W供給之顯影液具有低於常溫之溫度，而可以較高之解析性將抗蝕膜圖案化，且抑制經圖案化之抗蝕膜之破壞。
(b)在上述實施形態中，於各顯影單元SD中，在對基板W之上表面供給顯影液之期間，對基板W之下表面供給沖洗液，但本發明並不限定於此。可在顯影液之供給中，對基板W不供給沖洗液。此情形下亦然，藉由對基板W供給之顯影液具有低於常溫之溫度，而可以較高之解析性將抗蝕膜圖案化，且抑制經圖案化之抗蝕膜之破壞。
(c)在上述實施形態中，為了使基板W上之抗蝕膜與顯影液之反應之進行停止，而對基板W之上表面供給沖洗液，但本發明並不限定於此。可根據顯影液之種類，在顯影液對基板W之供給之停止後，對基板W不供給沖洗液。在例如顯影液包含揮發性溶劑之情形下，藉由使基板W以較高之速度旋轉，而可去除基板W上之顯影液。此情形下，無需圖3之步驟S17之處理。
(d)圖4係顯示另一實施形態之基板處理裝置100之構成之示意性方塊圖，圖5係顯示另一實施形態之顯影處理之一例之流程圖。
圖4之基板處理裝置100之顯影處理部230之各顯影單元SD更包含將常溫之沖洗液供給至基板W之常溫噴嘴94之方面與圖1之基板處理裝置100不同。在圖4之基板處理裝置100中，如例如圖5之流程圖所示般，於在步驟S10～S17中進行完與圖3之顯影處理同樣之處理後，自常溫噴嘴94對基板W供給常溫之沖洗液。藉此，基板W之溫度以接近常溫之方式受調整(步驟S17a)。之後，進行步驟S18之處理，且顯影處理結束。
此情形下，在被調整為常溫之顯影處理後之基板W在常溫之空間內搬送時，抑制在該基板W產生結露。
此外，用於使基板W之溫度接近常溫之構成並不限定於上述之常溫噴嘴94。例如，可在圖4之顯影單元SD中，設置將經加熱之氣體供給至基板W之溫風裝置，而取代常溫噴嘴94。藉此，可實現乾燥時間之縮短、及上述之步驟S18之處理之削減。
(e)在應對基板W供給之顯影液之溫度被設定為0℃以上之情形下，可在液體冷卻部CL之冷卻槽261儲存純水等之液體，而取代防凍液。
(f)可在冷卻槽261及配管p1、p2、p3之任一者，設置可檢測其內部之液體之溫度之溫度感測器。此情形下，藉由基於由溫度感測器檢測到之溫度對冷卻驅動部263進行回饋控制，而可正確地調整對基板W供給之顯影液及沖洗液之溫度。
[6]申請專利範圍之各構成要素與實施形態之各要素之對應關係
以下，針對申請專利範圍之各構成要素與實施形態之各要素之對應之例進行說明。在上述實施形態中，基板W之上表面為基板之一面之例，基板W之下表面為與基板之一面為相反之面之例，自沖洗噴嘴92對基板W供給之沖洗液為第1冷卻液之例，自沖洗噴嘴93對基板W供給之沖洗液為第2及第3冷卻液之例，抗蝕膜為感光性膜之例。
又，包含顯影處理部230及控制裝置210之構成為顯影裝置之例，顯影液供給源1為顯影液供給源之例，液體冷卻部CL為液體冷卻部之例，配管p1及顯影噴嘴91為顯影液供給部之例，配管p2、沖洗噴嘴92及旋轉卡盤90為顯影液去除部之例，配管p2、p3及沖洗噴嘴92、93為基板冷卻部之例。
又，配管p2及沖洗噴嘴92為第1冷卻液供給部及沖洗液供給部之例，配管p3及沖洗噴嘴93為第2冷卻液供給部之例，圖4之常溫噴嘴94為溫度調整部之例，絕熱材hi為絕熱材之例。
作為申請專利範圍之各構成要素可採用具有申請專利範圍所記載之構成或功能之其他各種要素。
1:顯影液供給源 2:沖洗液供給源 90:旋轉卡盤 91:顯影噴嘴 92:沖洗噴嘴 93:沖洗噴嘴 94:常溫噴嘴 100:基板處理裝置 210:控制裝置 220:塗佈處理部 230:顯影處理部 240:熱處理部 250:搬送部 261:冷卻槽 262:冷卻機構 263:冷卻驅動部 500:曝光裝置 CL:液體冷卻部 hi:絕熱材 p1～p3:配管 SD:顯影單元 v1～v3:閥 W:基板
圖1係顯示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成的示意性方塊圖。 圖2係顯示圖1之液體冷卻部CL之構成之具體例的圖。 圖3係顯示本發明之一實施形態之顯影處理之一例的流程圖。 圖4係顯示另一實施形態之基板處理裝置之構成之示意性方塊圖。 圖5係顯示另一實施形態之顯影處理之一例之流程圖。
1:顯影液供給源
2:沖洗液供給源
90:旋轉卡盤
91:顯影噴嘴
92:沖洗噴嘴
93:沖洗噴嘴
100:基板處理裝置
210:控制裝置
220:塗佈處理部
230:顯影處理部
240:熱處理部
250:搬送部
500:曝光裝置
CL:液體冷卻部
p1~p3:配管
SD:顯影單元
v1~v3:閥
W:基板

Claims (13)

  1. 一種顯影方法，其係對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影方法包含：將顯影液冷卻至低於常溫之溫度之步驟；將經冷卻之顯影液供給至前述基板之前述一面，而使顯影液與前述感光性膜之反應進行之步驟；及藉由自前述一面上去除前述經冷卻之顯影液，而使前述反應之進行停止之步驟；且使前述反應進行之步驟包含在前述反應之進行中將具有低於常溫之溫度之第3冷卻液供給至與前述基板之前述一面為相反之面。
  2. 一種顯影方法，其係使用顯影裝置對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影方法包含：將顯影液冷卻至低於常溫之溫度之步驟；將經冷卻之顯影液供給至前述基板之前述一面，而使顯影液與前述感光性膜之反應進行之步驟；藉由自前述一面上去除前述經冷卻之顯影液，而使前述反應之進行停止之步驟；及在使前述反應停止之步驟後且自前述顯影裝置搬出前述基板前，自常溫噴嘴將常溫之沖洗液供給至前述基板，或自溫風裝置將經加熱之氣體供給至前述基板，藉此使前述基板之溫度接近常溫之步驟。
  3. 如請求項1或2之顯影方法，其進而包含在使前述反應進行之步驟前，將前述基板冷卻至低於常溫之溫度之步驟。
  4. 如請求項3之顯影方法，其中將前述基板冷卻至低於常溫之溫度之步驟，包含將具有低於常溫之溫度之第1冷卻液供給至前述基板之前述一面。
  5. 如請求項3之顯影方法，其中將前述基板冷卻至低於常溫之溫度之步驟，包含將具有低於常溫之溫度之第2冷卻液，供給至與前述基板之前述一面為相反之面。
  6. 如請求項1或2之顯影方法，其中使前述反應停止之步驟，包含藉由將具有低於常溫之溫度之沖洗液供給至前述基板之前述一面上，而自前述一面上去除被供給至前述基板之前述一面上之顯影液。
  7. 一種顯影裝置，其係對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影裝置包含：液體冷卻部，其將自顯影液供給源供給之顯影液冷卻至低於常溫之溫度；顯影液供給部，其將由前述液體冷卻部冷卻後之顯影液供給至前述基板之前述一面，而使顯影液與前述感光性膜之反應進行；及顯影液去除部，其藉由自前述一面上去除前述經冷卻之顯影液，而使前述反應之進行停止； 基板冷卻部，其將前述基板冷卻至低於常溫之溫度；及控制部，其以在前述反應之進行中，將前述基板冷卻至低於常溫之溫度的方式控制前述基板冷卻部；且前述基板冷卻部包含將具有低於常溫之溫度之第3冷卻液，供給至與前述基板之前述一面為相反之面之第3冷卻液供給部。
  8. 如請求項7之顯影裝置，其前述控制部進而以在前述反應之進行前，將前述基板冷卻至低於常溫之溫度之方式控制前述基板冷卻部。
  9. 如請求項7或8之顯影裝置，其中前述基板冷卻部進而包含將具有低於常溫之溫度之第1冷卻液，供給至前述基板之前述一面之第1冷卻液供給部。
  10. 如請求項7或8之顯影裝置，其中前述基板冷卻部進而包含將具有低於常溫之溫度之第2冷卻液，供給至與前述基板之前述一面為相反之面之第2冷卻液供給部。
  11. 一種顯影裝置，其係對在一面上形成有曝光後之感光性膜之基板進行顯影處理者，該顯影裝置包含：液體冷卻部，其將自顯影液供給源供給之顯影液冷卻至低於常溫之溫度；顯影液供給部，其將由前述液體冷卻部冷卻後之顯影液供給至前述基板之前述一面，而使顯影液與前述感光性膜之反應進行； 顯影液去除部，其藉由自前述一面上去除前述經冷卻之顯影液，而使前述反應之進行停止；及溫度調整部，其在由前述顯影液去除部進行之顯影液之去除後且自前述顯影裝置搬出前述基板前，自常溫噴嘴將常溫之沖洗液供給至前述基板，或者自溫風裝置將經加熱之氣體供給至前述基板，藉此使前述基板之溫度接近常溫。
  12. 如請求項7或11之顯影裝置，其中前述顯影液去除部包含藉由將具有低於常溫之溫度之沖洗液供給至前述基板之前述一面上，而自前述一面上去除被供給至前述基板之前述一面上之顯影液之沖洗液供給部。
  13. 如請求項7或11之顯影裝置，其中前述顯影液供給部包含：配管，其構成自前述液體冷卻部至前述顯影液供給部之顯影液之流路；及絕熱材，其以覆蓋前述配管之方式設置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201133549A (en) * 2009-12-10 2011-10-01 Tokyo Electron Ltd Develop processing method and computer readable storage medium
TW201202871A (en) * 2010-01-25 2012-01-16 Tokyo Electron Ltd Development processing method, program, computer storage medium, and development processing system
TW201814499A (zh) * 2016-09-15 2018-04-16 斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置及基板處理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07142322A (ja) * 1993-06-18 1995-06-02 Fujitsu Ltd レジスト現像の方法及び装置
JP2008109058A (ja) 2006-10-27 2008-05-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2011192775A (ja) * 2010-03-15 2011-09-29 Toppan Printing Co Ltd 現像装置
JP5945410B2 (ja) 2010-12-13 2016-07-05 Hoya株式会社 レジスト現像装置およびモールド製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201133549A (en) * 2009-12-10 2011-10-01 Tokyo Electron Ltd Develop processing method and computer readable storage medium
TW201202871A (en) * 2010-01-25 2012-01-16 Tokyo Electron Ltd Development processing method, program, computer storage medium, and development processing system
TW201814499A (zh) * 2016-09-15 2018-04-16 斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置及基板處理方法

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