显影方法和显影装置的制造方法_2

文档序号:9523317阅读:来源:国知局
[0030]图3是图2的II1-1II线截面图。
[0031]图4是表示显影单元(显影装置)的概略结构的截面图。
[0032]图5是示意性地表示具有与抗蚀剂膜相对配置的下端面的接液喷嘴的立体图。
[0033]图6是示意性地表示从接液喷嘴的排出口向抗蚀剂膜上供给显影液的状况的截面图。
[0034]图7(a)?(c)是示意性地表示通过接液喷嘴使显影液遍及在抗蚀剂膜的表面上的过程的截面图。
[0035]图8(a)?(c)是示意性地表示从抗蚀剂膜表面去除显影液的过程的截面图。
[0036]图9(a)是示意性地表示从㈧步骤?(C)步骤的期间的基板转速的时间图,(b)是示意性地表示以往的旋涂法中的基板转速的时间图。
[0037]图10 (a)表示用本实施方式涉及的显影方法形成的抗蚀剂的面内⑶分布的一例,(b)表示用以往的旋涂法形成的抗蚀剂的面内CD分布的一例。
[0038]图11 (a)?(e)是示意性地表示使用冲洗液供给喷嘴从抗蚀剂膜表面去除显影液的过程的截面图。
[0039]图12 (a)?(d)是示意性地表示使用吸引喷嘴从抗蚀剂膜表面去除显影液的过程的截面图。
[0040]图13是示意性地表示使用接液喷嘴来实施(C)步骤中的冲洗液供给的状况的截面图。
[0041]附图标记说明
[0042]L...基本处理系统;2…涂敷.显影装置;20…旋转保持部;30…驱动部;40...显影液供给部;50…干燥气体供给部;51…气体源;100…控制部;B…边界;G…间隙;L1…显影液;L2...冲洗液;NL...接液喷嘴;Nla…排出口 ;Nlb…下端面;N2…气体喷射喷嘴;N2a…排出口 ;N3...直喷嘴(显影液补给喷嘴);N4…冲洗液供给喷嘴;N5…吸引喷嘴;R…抗蚀剂膜;R1…反应停止区域;R2…反应进行区域;UL...显影单元(显影装置);W…晶片(基板);ffa…表面。
【具体实施方式】
[0043]参照附图来说明本发明的实施方式,下面的本实施方式仅是用于说明本发明的例示,并非将本发明限定于以下的内容。在说明中,对相同要素或具有相同功能的要素使用相同符号,并省略重复的说明。
[0044](基板处理系统)
[0045]基板处理系统1具有涂敷.显影装置2和曝光装置3。曝光装置3进行抗蚀剂膜的曝光处理。具体而言,用液浸曝光等方法对抗蚀剂膜(感光性被膜)的曝光对象部分照射能量线。作为能量线,例如能够列举ArF准分子激光、KrF准分子激光、g线、i线或极端紫外线(EUV -Extreme Ultrav1let)。
[0046]涂敷?显影装置2在用曝光装置3进行曝光处理之前,进行在晶片W(基板)的表面形成抗蚀剂膜的处理,在曝光处理之后进行抗蚀剂膜的显影处理。在本实施方式中,晶片W呈圆板状,但是也可以使用将圆形的一部分切掉而构成或者呈多边形等圆形以外形状的晶片。晶片W例如可以是半导体基板、玻璃基板、掩膜基板、FPD (Flat Panel Display,平板显不)基板等各种基板。
[0047]如图1?图3所示,涂敷.显影装置2包括载体块4、处理块5和接口块6。载体块4、处理块5和接口块6在水平方向上排列。
[0048]载体块4具有载体站12和搬入搬出部13。搬入搬出部13位于载体站12与处理块5之间。载体站12支承多个载体11。载体11例如在密封状态下收容多个圆形晶片W,在一侧面11a侧具有用于取出放入晶片W的开闭门(未图示)(参照图3)。载体11以侧面11a面向输入输出部13 —侧的方式,可自由装卸地设置在载体站12上。输入输出部13具有分别与载体站12上的多个载体11对应的多个开闭门13a。通过同时打开侧面11a的开闭门和开闭门13a,使载体11内与输入输出部13内连通。输入输出部13内置有交接臂A1。交接臂A1从载体11取出晶片W将其传递给处理块5,并从处理块5接收晶片W返回到载体11内。
[0049]处理块5包括:下层膜形成(BCT)模块14、抗蚀剂膜形成(C0T)模块15、上层膜形成(TCT)模块16和显影处理(DEV)模块17。这些模块从底面侧起按DEV模块17、BCT模块14、C0T模块15、TCT模块16的顺序排列。
[0050]BCT模块14以在晶片W的表面上形成下层膜的方式构成。BCT模块14内置有多个涂敷单元(未图示)、多个热处理单元(未图示)和向这些单元输送晶片W的输送臂A2。涂敷单元构成为将下层膜形成用的处理液涂敷在晶片W的表面。热处理单元构成为例如通过热板(heat plate)对晶片W进行加热、例如通过冷却板冷却加热后的晶片W来进行热处理。作为在BCT模块14中进行的热处理的具体例,能够列举用于使下层膜固化的加热处理。
[0051]C0T模块15构成为在下层膜上形成热固化性且感光性的抗蚀剂膜。C0T模块15内置有多个涂敷单元(未图示)、多个热处理单元(未图示)和向这些单元输送晶片W的输送臂A3。涂敷单元构成为在下层膜上涂敷抗蚀剂膜形成用的处理液(抗蚀剂)。热处理单元构成为例如通过热板加热晶片W、例如通过冷却板冷却加热后的晶片W来进行热处理。作为在C0T模块15中进行的热处理的具体例,能够列举用于使抗蚀剂膜固化的加热处理(PAB:Pre Applied Bake,预烘烤)。
[0052]TCT模块16以在抗蚀剂膜上形成上层膜的方式构成。TCT模块16内置有多个涂敷单元(未图示)、多个热处理单元(未图示)和向这些单元输送晶片W的输送臂A4。涂敷单元构成为在晶片W的表面涂敷上层膜形成用的处理液。热处理单元构成为例如通过热板加热晶片W、例如通过冷却板冷却加热后的晶片W来进行热处理。作为在TCT模块16中进行的热处理的具体例,能够列举用于使上层膜固化的加热处理。
[0053]DEV模块17构成为对曝光后的抗蚀剂膜进行显影处理。DEV模块17内置有多个显影单元(显影装置)U1、多个热处理单元U2、向这些单元输送晶片W的输送臂A5和不经过这些单元而输送晶片W的直接输送臂A6 (参照图2、图3)。显影单元U1构成为部分去除抗蚀剂膜来形成抗蚀剂图案。热处理单元U2例如通过热板加热晶片W、例如通过冷却板冷却加热后的晶片W来进行热处理。作为在DEV模块17中进行的热处理的具体例,能够列举显影处理前的加热处理(PEB:Post Exposure Bake,曝光后烘烤)、显影处理后的加热处理(PB:Post Bake,后烘烤)等。
[0054]在处理块5内的载体块4 一侧设置有支架单元U10。支架单元U10以从底面起遍及TCT模块16的方式设置,被划分为在上下方向上排列的多个单元。在支架单元U10的附近设置有升降臂A7。升降臂A7在支架单元U10的小室彼此之间使晶片W升降。
[0055]在处理块5内的接口块6—侧设置有支架单元U11。支架单元U11以从底面起遍及DEV模块17的上部的方式设置,被划分为在上下方向上排列的多个小室。
[0056]接口块6内置有交接臂A8,与曝光装置3连接。交接臂A8构成为取出支架单元U11的晶片W传递给曝光装置3,并从曝光装置3接收晶片W返回支架单元U11。
[0057](显影单元)
[0058]接着,参照图4?图6,更详细地说明显影单元(显影装置)U1。如图4所示,显影单元U1包括旋转保持部20、驱动部30、显影液供给部40、干燥气体供给部50和控制部100。
[0059]旋转保持部20具有旋转部21和保持部23。旋转部21具有向上方突出的轴22。旋转部21例如以电动马达等作为动力源使轴22旋转。保持部23设置于轴22的前端部。在保持部23上水平地配置晶片W,在晶片W的表面Wa上形成有曝光后的抗蚀剂膜R。保持部23例如通过吸附等方式大致水平地保持晶片W。即,旋转保持部20在晶片W的姿态为大致水平的状态下使晶片W围绕与晶片W的表面垂直的轴(旋转轴)。在本实施方式中,旋转轴穿过呈圆形的晶
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