[发明专利]显影装置和显影方法

说明书

技术领域

本发明涉及对表面涂布有抗蚀剂并被进一步曝光的基板进行显影处理的显影装置、显影方法和存储介质。

背景技术

在半导体制造工序之一的光致抗蚀工序中，对半导体晶片(以下称晶片)的表面涂布抗蚀剂，在对该抗蚀剂以规定的图案曝光后进行显影，形成抗蚀图案。一般使用对进行抗蚀剂的涂布、显影的涂布、显影装置连接曝光装置而成的系统进行这样的处理。

在该涂布、显影装置，设置有对涂布了抗蚀剂的晶片供给显影液进行显影的显影组件(显影装置)。显影组件具备基板保持部和显影处理部，该基板保持部用于保持晶片，该基板处理部具备排液机构和排气机构，包含按照将保持在该基板保持部的晶片包围的方式设置的杯体。另外，在显影组件设置有用于对晶片供给显影液的显影液喷出喷嘴和对晶片供给纯水的纯水喷出喷嘴。

对上述显影装置中的处理工序进行简单说明，首先例如从纯水喷出喷嘴向通过上述基板保持部而绕着铅垂轴旋转的晶片的中心部供给纯水，该纯水由于离心力从上述中心部向边缘部扩散。由此使晶片表面浸润，提高显影时的显影液的浸润性，即进行所谓预湿处理。作为该预湿有时使用显影液的情况来代替纯水，这种情况下该显影液不是用于显影目的，而是用于在形成上述液膜时提高晶片表面的浸润性的目的。

在预湿处理后，从显影液喷出喷嘴向晶片表面喷出显影液，并使该显影液喷出喷嘴在晶片W的直径方向移动，涡旋状地对晶片供给显影液。被供给的显影液在被预湿的晶片表面浸润扩散，形成液膜。之后，从纯水喷出喷嘴向晶片供给纯水，上述显影液从晶片上被冲洗去除。

不过，作为曝光装置的曝光，浸液曝光变得广为使用，跟随该趋势，为抑制在浸液曝光时使用的液体的影响，抗蚀剂的高疏水性化得到发展。不过，在对像这样具有高疏水性的抗蚀剂进行显影时，在进行上述预湿和上述液膜的形成时，显影液和纯水会由于其表面张力而集中在浸润性良好的部分。

使用晶片W的示意图即图16进行具体说明。在开始上述预湿、纯水在晶片W表面从中心部向边缘部扩散时，图中附加斜线表示的被纯水浸润的区域200的浸润性较高，而没有被供给纯水的区域201的浸润性依然较低。这样，如果在晶片W形成有浸润性较高的区域200，则即使接着向晶片W供给纯水，该纯水也会由于其表面张力而集中在区域200，通过该区域200从晶片W的边缘部流出而下落。其结果为，预湿在区域201仍未被纯水浸润的情况下结束。并且，即使在预湿结束后供给显影液，显影液虽然在浸润性较高的区域200扩散，但与预湿的纯水相同地由于其表面张力而无法遍及区域201，其结果为，在显影液未遍及的区域201未被显影的情况下，处理结束。

另外，为实现吞吐量的提高，晶片有大型化的趋势，例如目前正在研究使用450mm的晶片，但是在这样使用大型的晶片时，会产生较多上述未被显影液浸润的地方，显影缺陷可能会更容易发生。

代替上述一边使晶片旋转一边供给显影液的方法，存在下述显影方法：使晶片处于静止状态，使具备覆盖晶片的直径的缝状的喷出口的显影液喷出喷嘴从晶片的一端向另一端移动，同时供给显影液，形成该显影液的液膜，之后将晶片W保持在静止状态。不过，若抗蚀剂的疏水性变高，即使使用该方法，由于上述的理由，形成均匀的液膜可能会变得较难。而且，为了在这些显影方法中形成均匀的液膜，考虑增加对晶片供给的显影液的量，但显影处理所需要的时间会变长，吞吐量降低，成本变高。

在专利文献1中记载了将显影液的细雾进行喷雾的显影装置，但对上述的问题没有涉及，不能够解决该问题。

专利文献1：日本特开2000-232058

发明内容

本发明在这样的情况下完成，其目的在于提供一种能够对基板高均匀性地供给显影液、抑制成品率的降低的显影装置、显影方法和存储介质。

本发明的显影装置的特征在于，包括：基板保持部，其将表面涂布有抗蚀剂并被曝光后的基板水平地保持；表面处理液雾化机构，其将用于提高显影液对上述基板的浸润性的表面处理液雾化；第一喷雾喷嘴，其将已雾化的上述表面处理液向上述基板喷雾；和显影液喷出喷嘴，其向已喷雾上述表面处理液的基板喷出显影液进行显影。