[發(fā)明專利]顯影裝置和顯影方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010132989.3
• 申請日: 2010-03-12
• 公開（公告）號: CN101833250A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 有馬裕;吉田勇一;山本太郎;吉原孝介
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: G03F7/30
• 分類號: G03F7/30
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對表面涂布有抗蝕劑并被進(jìn)一步曝光的基板進(jìn)行顯影處理的顯影裝置、顯影方法和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造工序之一的光致抗蝕工序中，對半導(dǎo)體晶片(以下稱晶片)的表面涂布抗蝕劑，在對該抗蝕劑以規(guī)定的圖案曝光后進(jìn)行顯影，形成抗蝕圖案。一般使用對進(jìn)行抗蝕劑的涂布、顯影的涂布、顯影裝置連接曝光裝置而成的系統(tǒng)進(jìn)行這樣的處理。

在該涂布、顯影裝置，設(shè)置有對涂布了抗蝕劑的晶片供給顯影液進(jìn)行顯影的顯影組件(顯影裝置)。顯影組件具備基板保持部和顯影處理部，該基板保持部用于保持晶片，該基板處理部具備排液機(jī)構(gòu)和排氣機(jī)構(gòu)，包含按照將保持在該基板保持部的晶片包圍的方式設(shè)置的杯體。另外，在顯影組件設(shè)置有用于對晶片供給顯影液的顯影液噴出噴嘴和對晶片供給純水的純水噴出噴嘴。

對上述顯影裝置中的處理工序進(jìn)行簡單說明，首先例如從純水噴出噴嘴向通過上述基板保持部而繞著鉛垂軸旋轉(zhuǎn)的晶片的中心部供給純水，該純水由于離心力從上述中心部向邊緣部擴(kuò)散。由此使晶片表面浸潤，提高顯影時(shí)的顯影液的浸潤性，即進(jìn)行所謂預(yù)濕處理。作為該預(yù)濕有時(shí)使用顯影液的情況來代替純水，這種情況下該顯影液不是用于顯影目的，而是用于在形成上述液膜時(shí)提高晶片表面的浸潤性的目的。

在預(yù)濕處理后，從顯影液噴出噴嘴向晶片表面噴出顯影液，并使該顯影液噴出噴嘴在晶片W的直徑方向移動(dòng)，渦旋狀地對晶片供給顯影液。被供給的顯影液在被預(yù)濕的晶片表面浸潤擴(kuò)散，形成液膜。之后，從純水噴出噴嘴向晶片供給純水，上述顯影液從晶片上被沖洗去除。

不過，作為曝光裝置的曝光，浸液曝光變得廣為使用，跟隨該趨勢，為抑制在浸液曝光時(shí)使用的液體的影響，抗蝕劑的高疏水性化得到發(fā)展。不過，在對像這樣具有高疏水性的抗蝕劑進(jìn)行顯影時(shí)，在進(jìn)行上述預(yù)濕和上述液膜的形成時(shí)，顯影液和純水會由于其表面張力而集中在浸潤性良好的部分。

使用晶片W的示意圖即圖16進(jìn)行具體說明。在開始上述預(yù)濕、純水在晶片W表面從中心部向邊緣部擴(kuò)散時(shí)，圖中附加斜線表示的被純水浸潤的區(qū)域200的浸潤性較高，而沒有被供給純水的區(qū)域201的浸潤性依然較低。這樣，如果在晶片W形成有浸潤性較高的區(qū)域200，則即使接著向晶片W供給純水，該純水也會由于其表面張力而集中在區(qū)域200，通過該區(qū)域200從晶片W的邊緣部流出而下落。其結(jié)果為，預(yù)濕在區(qū)域201仍未被純水浸潤的情況下結(jié)束。并且，即使在預(yù)濕結(jié)束后供給顯影液，顯影液雖然在浸潤性較高的區(qū)域200擴(kuò)散，但與預(yù)濕的純水相同地由于其表面張力而無法遍及區(qū)域201，其結(jié)果為，在顯影液未遍及的區(qū)域201未被顯影的情況下，處理結(jié)束。

另外，為實(shí)現(xiàn)吞吐量的提高，晶片有大型化的趨勢，例如目前正在研究使用450mm的晶片，但是在這樣使用大型的晶片時(shí)，會產(chǎn)生較多上述未被顯影液浸潤的地方，顯影缺陷可能會更容易發(fā)生。

代替上述一邊使晶片旋轉(zhuǎn)一邊供給顯影液的方法，存在下述顯影方法：使晶片處于靜止?fàn)顟B(tài)，使具備覆蓋晶片的直徑的縫狀的噴出口的顯影液噴出噴嘴從晶片的一端向另一端移動(dòng)，同時(shí)供給顯影液，形成該顯影液的液膜，之后將晶片W保持在靜止?fàn)顟B(tài)。不過，若抗蝕劑的疏水性變高，即使使用該方法，由于上述的理由，形成均勻的液膜可能會變得較難。而且，為了在這些顯影方法中形成均勻的液膜，考慮增加對晶片供給的顯影液的量，但顯影處理所需要的時(shí)間會變長，吞吐量降低，成本變高。

在專利文獻(xiàn)1中記載了將顯影液的細(xì)霧進(jìn)行噴霧的顯影裝置，但對上述的問題沒有涉及，不能夠解決該問題。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2000-232058

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在這樣的情況下完成，其目的在于提供一種能夠?qū)甯呔鶆蛐缘毓┙o顯影液、抑制成品率的降低的顯影裝置、顯影方法和存儲介質(zhì)。

本發(fā)明的顯影裝置的特征在于，包括：基板保持部，其將表面涂布有抗蝕劑并被曝光后的基板水平地保持；表面處理液霧化機(jī)構(gòu)，其將用于提高顯影液對上述基板的浸潤性的表面處理液霧化；第一噴霧噴嘴，其將已霧化的上述表面處理液向上述基板噴霧；和顯影液噴出噴嘴，其向已噴霧上述表面處理液的基板噴出顯影液進(jìn)行顯影。