显影方法和显影装置的制造方法

显影方法和显影装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及曝光后的抗蚀剂膜的显影方法、显影装置和该显影装置中使用的计算机能够读取的存储介质。
【背景技术】
[0002]当前，在进行基板的微细加工时，使用光刻技术在基板(例如，半导体晶片)上形成凹凸图案是广泛进行的。例如，在半导体晶片上形成抗蚀剂图案的步骤包括:在半导体晶片的表面形成抗蚀剂膜；沿着规定的图案将该抗蚀剂膜曝光；和使曝光后的抗蚀剂膜与显影液反应来进行显影。
[0003]历来公开有各种显影技术。例如，专利文献1公开了在静止的基板上形成由显影液形成的桨(储液)的显影方式。桨的形成中使用具有长条的排出口的喷嘴，通过一边从侧排出口排出显影液一边使喷嘴从基板的一端向另一端移动而在基板上的抗蚀剂膜的整个面盛满显影液。以下为了方便，将该显影方式称为“静止显影方式”。
[0004]专利文献2公开了对旋转的基板供给显影液的显影方式。喷嘴一边向基板的半径方向移动，一边从其排出口向基板供给显影液。通过因基板的旋转引起的离心力的作用和显影液的供给位置的移动，在抗蚀剂膜上形成显影液的液膜。以下为了方便，将对旋转的基板供给显影液的显影方式称为“旋转显影方式”。
[0005]专利文献3公开了分类为旋转显影方式的显影方法的一例。即，专利文献3记载的方法是使用具有与晶片相对配置的下端面的喷嘴的方法，使旋转的晶片与在包括其旋转中心的区域配置的喷嘴的下端面之间的间隙为液密状态而对晶片上供给液体，该液体因离心力而向外侧扩散。
[0006]现有技术
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2001 - 196301号公报(专利第3614769号公报)
[0009]专利文献2:日本特开2011 - 091274号公报(专利第4893799号公报)
[0010]专利文献3:日本特开2012 — 74589号公报

【发明内容】

[0011 ] 发明想要解决的技术问题
[0012]在静止显影方式的情况下，在由显影液构成的桨中难以产生显影液的对流，与抗蚀剂膜反应而反应性降低了的显影液容易留在该部位。因此，显影处理需要比较长的时间。
[0013]在旋转显影方式的情况下，所供给的显影液在基板上流动。该情况下，由于显影液在基板上流动，所以显影液一边流动一边与抗蚀剂膜反应，沿着显影液的流动方向显影液的浓度发生变化。因此，由于显影液的液流，也称为基板的表面内的抗蚀剂图案的线宽(⑶(Critical dimens1n)。以下，将抗蚀剂图案的线宽简称为“线宽”。)的分布(还将基板的表面内的线宽的分布称为“面内线宽分布”。)变得不均匀。
[0014]因此，本公开说明了能够使面内线宽分布的均匀性提高的显影方法、显影装置和计算机能够读取的存储介质。
[0015]用于解决技术问题的技术方案
[0016]本公开的一个方面的显影方法，是使配置于基板的表面上且被曝光了的抗蚀剂膜显影来形成抗蚀剂图案的显影方法，其包括:使基板围绕在与保持为水平的基板的表面正交的方向上延伸的旋转轴旋转，并且从位于基板的上方的排出口将显影液排出到抗蚀剂膜上，使显影液遍布于抗蚀剂膜的表面上的步骤；和将具有与基板的表面相对的相对面的液体接触部件配置于基板的表面之中在先从排出口进行了显影液的供给的区域即在先区域的上方的步骤。
[0017]通常越是在先进行了显影液的供给的区域，显影液对抗蚀剂膜的接液时间越长。因此，越是在先进行了显影液的供给的区域，越促进抗蚀剂膜的向显影液的溶解，线宽变小，并且越是在后进行显影液的供给的区域，越没有促进抗蚀剂膜的向显影液的溶解，存在线宽变大的倾向。但是，本公开的一个方面的显影方法中，将具有与基板的表面相对的相对面的液体接触部件配置于基板的表面之中在先从排出口进行了显影液的供给的区域的上方。因此，在液体接触部件的相对面与抗蚀剂膜的表面之间，保持显影液。在在先进行了显影液的供给的区域中，利用液体接触部件的存在来保持显影液时，显影液中所包含的溶解生成物的浓度在相对面与抗蚀剂膜的表面之间变高。因而，在在先进行了显影液的供给的区域中，抗蚀剂膜的溶解受到抑制，显影的进行被抑制。其结果是，通过使用液体接触部件，将在先进行了显影液的供给的区域中的线宽控制为与在后进行显影液的供给的区域中的线宽相同的程度。根据以上，能够提高面内线宽分布的均匀性。
[0018]在使显影液遍布于抗蚀剂膜的表面上的步骤中，也可以使排出口从基板的周缘向旋转轴移动。该情况下，在基板的周缘侧产生的溶解生成物随着排出口的移动，伴随从排出口供给的显影液而容易向旋转轴侧移动。由此，用于控制线宽的溶解生成物难以排出到基板的外部。因而，为了线宽的控制而能够有效地应用在基板的表面上生成的溶解生成物。
[0019]在使显影液遍布于抗蚀剂膜的表面上的步骤中，可以使排出口从旋转轴向基板的周缘移动。
[0020]在将液体接触部件配置于在先区域的上方的步骤中，还可以使液体接触部件在在先区域的上方静止规定时间。
[0021]在将液体接触部件配置于在先区域的上方的步骤中，可以对液体接触部件施加正电位。已知溶解生成物带负电。因此，通过对液体接触部件施加正电位，容易使溶解生成物滞留在液体接触部件的附近。
[0022]基板的旋转速度可以是5转/分钟?100转/分钟。该情况下，能够更准确地控制在抗蚀剂膜上铺显影液的速度。
[0023]抗蚀剂膜的表面与液体接触部件的相对面的离开距离可以是0.1mm?2.0mm。
[0024]在将液体接触部件配置于在先区域的上方的步骤中，可以按照基板的表面之中从排出口供给了显影液的区域的顺序，使液体接触部件在基板的表面的上方移动。该情况下，由于液体接触部件按照抗蚀剂膜的溶解容易进行的区域的顺序移动，所以能够在基板的表面整体将线宽控制成同等。因此，能够进一步提高面内线宽分布的均匀性。
[0025]排出口可以形成于液体接触部件的相对面。该情况下，显影液的供给是通过液体接触部件进行的。因此，部件数量少，所以能够实现成本的降低。
[0026]也可以在与液体接触部件分体设置的排出喷嘴形成排出口。
[0027]本公开的另一方面的显影装置，其使配置于基板的表面上且被曝光的抗蚀剂膜显影而形成抗蚀剂图案，该显影装置包括:旋转保持部，其将基板保持为水平，并且使基板绕在与基板的表面正交的方向上延伸的旋转轴旋转；将显影液排出到抗蚀剂膜上的排出口 ；具有与基板的表面相对的相对面的液体接触部件；使液体接触部件移动的移动机构；和控制部，其控制移动机构，使得液体接触部件位于显影液被供给到了抗蚀剂膜上的状态下的基板的表面之中要调整抗蚀剂图案的线宽的规定的区域的上方。
[0028]本公开的另一方面的显影装置中，控制部控制移动机构，来使液体接触部件位于显影液被供给到了抗蚀剂膜上的状态下的基板的表面之中要调整抗蚀剂图案的线宽的规定的区域的上方。因此，在液体接触部件的相对面与抗蚀剂膜的表面之间保持显影液。利用液体接触部件的存在来保持显影液时，显影液中所包含的溶解生成物的浓度在相对面与抗蚀剂膜的表面之间高。因而，在要调整抗蚀剂图案的线宽的上述规定的区域中，抗蚀剂膜的溶解受到抑制，显影的进行受到抑制。其结果是，能够将上述区域中的线宽控制成与其他的区域的线宽相同的程度。根据以上，能够使面内线宽分布的均匀性提高。
[0029]液体接触部件可以呈柱状或者板状。
[0030]可以在液体接触部件的周缘设置有从相对面向基板的表面延伸的环状的突条部。该情况下，利用突条部的存在，阻碍从液体接触部件的中央向周缘去的显影液的流动。因此，在液体接触部件的相对面与抗蚀剂膜的表面之间容易保持显影液。
[0031]可以在液体接触部件的相对面设置从相对面向基板的表面延伸的多个突起部。该情况下，利用多个突起部的存在，阻碍显影液的流动。因此，在液体接触部件的相对面与抗蚀剂膜的表面之间容易保持显影液。
[0032]本公开的另一方面的计算机能够读取的存储介质存储有用于将上述的显影方法在显影装置中实施的程序。本公开的另一方面的计算机能够读取的存储介质中，与上述显影方法同样，能够提高面内线宽分布的均匀性。本说明书中，计算机能够读取的存储介质包括非暂时的有形的介质(non-transitory computer recording medium:非暂时性计算机存储介质)(例如，各种主存储装置或者辅助存储置)、传播信号(transitory computerrecording medium)(例如，能够经由互联网提供的数据信