显影方法和显影装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对曝光后的基板供给显影液进行显影的显影方法、显影装置和存储有上述显影装置所使用的计算机程序的存储介质。
【背景技术】
[0002]在半导体装置的制造中的光刻步骤中，形成抗蚀剂膜，对按照规定的图案被曝光的作为基板的半导体晶片(以下记载为晶片)供给显影液，形成抗蚀剂图案。例如如专利文献1所述，一边使晶片旋转一边从喷嘴供给显影液，使被供给显影液的位置在晶片的半径上移动，由此进行显影处理。该方法中，通过显影液的供给位置的移动和离心力的作用，在基板上形成显影液的液膜，构成该液膜的显影液流动。
[0003]被供给到晶片的显影液由于离心力一边扩展一边在抗蚀剂膜表面流动，在像这样流动的期间，显影液与抗蚀剂反应，其浓度发生变化，因此在显影液的液体流动方向上，抗蚀剂膜与显影液的反应情况有可能不同。担心其结果导致面内的1个曝光区域(射域，shot)内的图案的线宽即CD(Critical Dimens1n:图形线宽)变化，CD的均匀性(CDU:Critical Dimens1n Uniformity:临界尺寸均勾性)劣化。
[0004]于是，研究使用如下方法，S卩，在使晶片旋转的状态下，通过使包含与形成于晶片的显影液的积液接触的接触部的显影液喷嘴从该晶片的中央部上向周缘部上移动，使积液在晶片的表面扩展。根据该方法，显影液因晶片的旋转和接触部的移动而流动，在被搅拌的状态下扩展。因此，晶片的表面上的显影液的浓度的均匀性得到提高，结果能够改善CD的均匀性。
[0005]但是，即使使用该方法也确认到与其它区域相比⑶的大小不同的区域(为方便起见，记载为CD变化区域)有时在晶片的表面形成为涡旋状。上述涡旋状的CD变化区域沿着显影液喷嘴在晶片表面上的移动轨迹形成，可以认为是由该显影液喷嘴的移动引起，正在研究这种CD偏差的改善。专利文献2记载了使配置在基板的中央部上的喷嘴的下端与从该喷嘴供给的处理液接触，使基板旋转而在该基板形成液膜的技术，但不能解决上述的问题。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特许第4893799号公报
[0009]专利文献2:日本特开2012-74589号公报
【发明内容】
[0010]发明想要解决的技术问题
[0011]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在对曝光后的基板进行显影处理时，能够提高基板的面内的抗蚀剂图案的线宽的均匀性的技术。
[0012]解决技术问题的技术方案
[0013]本发明的显影方法的特征在于，包括:
[0014]将曝光后的基板水平地保持于可旋转的基板保持部的步骤；
[0015]接着，使用具有显影液的排出口和形成得比上述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴，在上述基板的中央部使上述接触部与基板的表面相对的步骤；
[0016]接着，从上述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从上述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和
[0017]维持显影液溢出到比上述接触部靠外侧的位置的状态，一边从上述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面的步骤。
[0018]本发明的显影装置的特征在于，包括:
[0019]将曝光后的基板水平地保持的基板保持部；
[0020]使上述基板保持部旋转的旋转机构；
[0021]具有显影液的排出口和形成得比上述基板的表面小的接触部的显影液喷嘴；
[0022]使上述显影液喷嘴在保持于上述基板保持部的基板上从该基板的中央部向周缘部移动的移动机构；和
[0023]控制部，其输出控制信号，使得执行以下步骤:在上述基板的中央部使上述接触部与基板的表面相对的步骤；接着，从上述显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，使得从上述接触部观看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液的步骤；和维持显影液溢出到比上述接触部靠外侧的位置的状态，一边从上述排出口向正在旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴从基板的中央部向周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面的步骤。
[0024]本发明的存储介质是存储有对曝光后的基板进行显影的显影装置所使用的计算机程序的存储介质，该存储介质的特征在于:
[0025]上述计算机程序实施上述的显影方法。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，从显影液喷嘴的排出口向基板的表面排出显影液，从上述接触部看时使显影液溢出到比该接触部的外缘靠外侧的位置而形成积液。然后，像这样维持显影液溢出的状态，一边从上述排出口向旋转的基板排出显影液，一边使上述显影液喷嘴向基板的周缘部移动而使上述积液扩展到基板的整个面。由此，能够在显影液喷嘴的行进方向上，缓和接触部的边缘处的显影的推进度的差，并且能够抑制积液在基板的周向上不均匀地扩展，因此能够在基板的面内均匀性高地进行显影处理，能够提高抗蚀剂图案的线宽的均匀性。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的第一实施方式的显影装置的立体图。
[0029]图2是上述显影装置的纵剖侧视图。
[0030]图3是设置在上述显影装置中的显影液喷嘴的纵剖侧视图。
[0031]图4是上述显影装置的比较例的处理的说明图。
[0032]图5是上述显影装置的比较例的处理的说明图。
[0033]图6是上述显影装置的比较例的处理的说明图。
[0034]图7是上述显影装置的处理时的显影液喷嘴的侧视图。
[0035]图8是上述处理时的显影液喷嘴和积液的侧视图。
[0036]图9是上述处理时的显影液喷嘴和积液的侧视图。
[0037]图10是上述处理时的晶片的俯视图。
[0038]图11是上述处理时的晶片的俯视图。
[0039]图12是上述处理时的晶片的俯视图。
[0040]图13是表不第一实施方式的第一变形例的喷嘴的结构的俯视图。
[0041]图14是表不第一实施方式的第一变形例的另一喷嘴的结构的俯视图。
[0042]图15是第二变形例的喷嘴的仰视侧立体图。
[0043]图16是使用了上述第二变形例的喷嘴的处理的说明图。
[0044]图17是使用了上述第二变形例的喷嘴的处理的说明图。
[0045]图18是使用了第三变形例的喷嘴的处理的说明图。
[0046]图19是构成本发明的第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。
[0047]图20是构成上述第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。
[0048]图21是构成上述第二实施方式的显影装置的各显影液喷嘴的侧视图。
[0049]图22是由上述各显影液嗔嘴处理的晶片的俯视图。
[0050]图23是由上述各显影液喷嘴处理的晶片的俯视图。
[0051]图24是由上述各显影液嗔嘴处理的晶片的俯视图。
[0052]图25是表不显影液喷嘴的另一个例子的纵剖侧视图。
[0053]图26是表不显影液喷嘴的另一个例子的立体图。
[0054]图27是表不显影液喷嘴的另一个例子的立体图。
[0055]图28是上述显影液喷嘴的纵剖侧视图。
[0056]图29是表不显影液喷嘴的另一个例子的仰视图。
[0057]附图标记说明
[0058]W 晶片
[0059]1 显影装置
[0060]11旋转卡盘
[0061]3 显影液喷嘴
[0062]30 积液
[0063]31 排出口
[0064]32接触部
[0065]42移动机构
[0066]100控制部
【具体实施方式】
[0067](第一实施方式)
[0068]参照图1、图2对本发明的第一实施方式的显影装置1进行说明。图1是表示显影装置1的概略结构的立体图，图2是显影装置1的纵剖侧视图。显影装置1是对由未图示的输送机构输送的晶片W进行显影处理的装置，在上述晶片W的表面涂敷例如负型抗蚀剂，按照规定的图案曝光。显影装置1具有:作为基板保持部的旋转卡盘11;容纳液体用的杯体2 ;显影液喷嘴3 ;和清洗液喷嘴51。旋转卡盘11是吸附晶片W的背面中央部将晶片W水平地保持的卡盘，构成为通过旋转机构13经旋转轴12绕着铅垂轴旋转自如。
[0069]上述杯体2设置成包围由旋转卡盘11保持的晶片W。在图2中，21是构成杯体2的上杯，为大致圆筒状，上部侧向内侧倾斜。上杯21构成为通过升降机构22在与旋转卡盘11之间进行晶片W的交接时的交接位置(图2中用实线表示的位置)和进行显影处理时的处理位置(图2中用虚线表示的位置)之间升降自如。处理位置的上杯21包围晶片W的侧周，承接从晶片W飞散来的显影液和清洗液而将它们向后述的设置在上杯21的下方的贮液部25引导。
[0070]此外，杯体2具有圆形板23，该圆形板23设置在由旋转卡盘11保持的晶片W的下方侧。在该圆形板23的外侧，纵截面形状为山形的引导部件24设置成环状。上