1253110 九、發明說明： 【明冷^屬^^】 技術領域 本發明係有關於使在表面塗布有光阻劑且經過曝光後 5之基板顯像之顯像裝置及顯像處理方法。 L 先前 背景技術 在半導體製造步驟之-的光阻步驟中，將光阻劑塗布 於半導體晶圓（以下稱作晶圓）表面，且以預定圖案使該光阻 1〇劑曝光，然後使其顯像，以形成光阻劑圖案。這種處理一 般是利用將曝光裝置連接於用以進行光阻劑之塗布與顯像 之塗布與顯像裝置的系統來進行。 過去的顯像裝置係如第15圖所示，以與水平保持於作 為基板保持部之旋轉夾頭1的晶圓w表面相向之狀態設有 I5顯像液噴嘴11。在該顯像液噴嘴11τ面朝長向設有長产大 於晶圓w之直徑的縫陈形狀喷出口，且一面從該Μ:喷 出顯像液，-面使顯像液噴嘴u從晶圓w的其中—端朝另 -端橫向移動，藉此將顯像液供給至晶圓w表面(例如，專 利文獻1)。 20 湘第17圖針對利用上述顯像裝置使晶圓軸像的一 連串步驟簡單地說明，首先，將在表面塗布有光阻劑且婉 過曝光後之晶圓W以水平姿勢保持於旋轉夾頭丨上，接著， 如上所述，使顯像液噴嘴u從晶圓w表面的其中—端朝另 -端橫向移動，藉此將顯像液0供給至晶圓w表面（第啊 1253110 圖）。然後，該到達另一端之顯像液喷嘴丨丨會停止喷出顯像 液D且後退（第17(b)圖）。然後，在顯像液D佈滿晶圓W表面 之狀態下進行靜止顯像至經過預定時間後（第17(幻圖）。接 著，將用以將例如純水之沖洗液供給至晶圓w之沖洗液噴 5嘴12配置於晶圓W之中央部上方（第17(d)圖），且藉由旋轉 夾頭1使晶圓w繞著垂直軸旋轉，同時，從沖洗液喷嘴12將 冲洗液R供給至晶圓W之中央部（第17(e)圖）。然後，停止供 給例如純水之沖洗液，且使沖洗液噴嘴12後退，最後，使 晶圓W高速旋轉以進行旋轉乾燥，藉此結束顯像處理（第 1〇 圖）。從前述開始從顯像液喷嘴11喷出顯像液至開始供 給沖洗液的時間，即，顯像液與光阻劑處於接觸狀態的時 間成為實質上的顯像時間，該時間在過去為6〇秒。 【專利文獻1】日本專利公開公報第2001_327909號 t發明内容 15 發明之揭示 發明欲解決之課題 然而，上述顯像方法會有以下的問題，即，依光阻劑 種類的不同會有些微的時間差，但，一般在供給顯像液D 後經過18〜20秒，會如第18圖模式性地顯示一般，溶解在顯 20像液D之光阻劑的溶解成分13會從光阻劑14之表層部依濃 度梯度的不同開始擴散。該光阻劑溶解成分13的移動為無 規則性之不均勻的移動。因此，光阻劑的溶解會不均勻。 若為了避免該光阻劑溶解成分13不均勻的移動造成影響， 而提早供給沖洗液以除去含有光阻劑溶解之顯像液，則在 1253110 且 溶解速度㈣的絲射將纽確㈣分的顯像 會產生例如底部撕未顯像而殘留下來的顯像不足a 另，前述「顯像時間」為顯像液與光阻劑介面接觸的 B"間，而「充分的顯像時間」意指光阻·解至得到預定 線寬尺寸為止的時間。若沒有⑽m明，肋下也是相同 的意思。 有鏗於上述情況，本發明之目的在於提供即使對在處 理溶解速度互不相同的各種光阻劑時，也可抑制光阻劑溶 解成分的影響，並得到線寬均勻的圖案之顯像裳置及顯像 10 方法。 解決課題之手段 本發明之顯像裝置包含： 基板保持部，係大致水平地保持塗布有光阻劑且經過 曝光後之基板者； I5 顯像液供給喷嘴，係形成有遍及與前述基板之有效領 域的寬度大致相4或更長的長度之噴出口，且用以供給顯 像液， 稀釋液供給喷嘴’係形成有遍及與前述基板之有效領 域的寬度大致相等或更長的長度之噴出口，且用以供給稀 20 釋液； 溫度調整部’係依照進行顯像處理之前述基板上的光 阻劑種類及圖案形狀至少其中一者來調整前述顯像液供給 喷嘴之顯像液的溫度； 驅動機構，可使前述顯像液供給喷嘴及前述稀釋液供 1253110 給喷嘴從前述基板之其中一端移動至另一端；及 控制機構’係在將顯像液供給至前述基板表面後，广 制前述稀釋液供給噴嘴的動作，以在預定時點將稀釋⑽ 給至前述基板表面者。 5 λ，亦可設有多數顯像液供給喷嘴，且在各顯像液供 給喷嘴設有用以進行顯像液之溫度調整的溫度調整部再 者’多數顯像液供給喷嘴亦可成為一體且構成為液體供給 喷嘴，並藉由共通的驅動機構來移動。又，亦可具有依^ 進行顯像處理之前述基板上的光阻劑種類及圖案形狀至少 10其中一者調整前述顯像液供給噴嘴之顯像液的濃度之濃2 調整部。再者，亦可具有用以選擇業已依照基板上的光= 劑種類及圖案形狀至少其中一者進行溫度調整及濃度調整 之顯像液作為從前述喷嘴喷出之顯像液之選擇機構，此 時，亦可在選擇其中一顯像液時，對其他顯像液調整顯像 15 液的溫度及7辰度。 又’顯像液供給喷嘴及稀釋液供給喷嘴亦可成為-體 且構成為液體供給喷嘴，並藉由共通的驅動機構來移動。 該液體供給喷嘴亦可構成為從共通的噴出口喷出多數顯像 液或稀釋液。再者，亦可具有用以嘴出顯像液之顯像液嘴 20出口與用以喷出稀釋液之稀釋液噴出口，且，該等顯傻、'态 喷出口及稀釋液嗔出口係設於液體供給喷嘴之前進方向前 後，顯像液噴出口亦可位於液體供給喷嘴之前進方向前 方’且於顯像液噴出口與稀釋液噴出口之間設有用以吸引 基板表面上的顯像液之吸引口。 1253110 再者，亦可具有用以選擇業已依照基板上的光阻劑種 類及圖案形狀至少其中一者進行溫度調整之顯像液作為從 喷嘴喷出之顯像液之選擇機構。在選擇其中一顯像液時， 對其他顯像液調整顯像液之溫度。第3態樣至第9態樣中任 5 一態樣所記載之顯像裝置更具有控制部，該控制部係用以 記憶業已對應進行顯像處理之基板上的光阻劑種類及圖案 形狀至少其中一者與顯像液的溫度之資料，且根據該資料 控制前述溫度調整部成為對應基板之顯像液的溫度者。用 以調整顯像液的溫度之溫度調整部可設於例如顯像液供給 10噴嘴或液體供給喷嘴。又，在基板之有效領域的任一部位 皆在將顯像液塗布於該部位後2〇秒以内供給稀釋液。 本發明之顯像方法包括下列步驟： 利用喷嘴將顯像液塗布於基板上業已施加曝光處理之 光阻劑膜的表面； 15 在前述步驟之前進行顯像液之溫度調整； 將前述塗有顯像液之基板放置預先設定的時間，以進 行顯像反應，且使欲藉由顯像去除之領域的光阻劑溶解； 然後，將用以稀釋顯像液之稀釋液供給至前述基板表 面；及 2〇 接著，將洗淨液供給至前述基板，以洗淨前述基板， 又，當將前述基板放置前述預先設定之時間量後，可 調整顯像液的溫度，以溶解欲藉由顯像去除之領域的光阻 劑0 又’藉由使形成有橫跨與基板之有效領域的寬度大致 1253110 相等或更長的長度之喷出口的喷嘴從基板之其中一端移動 至另-端’將顯像液及稀釋液塗布於基板表面。將稀釋液 塗布於基板表面之步驟與將顯像液塗布於基板表面之步驟 中之喷嘴的義方向㈣，且，喷嘴的移動速度大致相等。 5利用共通的液體供給喷嘴將顯像液及稀釋液供給至基板表 面。設有多數顯像液喷嘴，且在選擇其中一顯像液時，對 其他顯像液調整顯像液的溫度。多數顯像液喷嘴係成為一 體且構成為液體供給喷嘴。在將顯像液塗布於基板上之 前，除了顯像液之溫度調整以外，更包括調整顯像液的濃 H)度之步驟。設有多數顯像液噴嘴，且在選擇其中一顯像液 時，對其他顯像液調整顯像液的溫度及濃度。在基板之有 效領域的任-部位中，在將顯像液塗布於該部位後秒以 内供給稀釋液。 發明之效果 15 ㈣本發明，由於在將顯像液供給至基板表面後，在 預定時點下供給稀釋液，因此，可抑制或停止顯像反應之 進打，同時可說強制性地使光阻劑溶解成分擴散，因此， 可抑制該光阻劑溶解成分影響光阻劑的溶解速度，即，可 抑制因局部性地促進或不促進溶解使線寬值不均或產生顯 20像缺的障况發生。並且，由於顯像液的稀釋時點在光阻 4解至底部相預定線寬且光阻溶解成分的濃度變高而開 始產生該溶解成分所造成的不良影響之前，在供給顯像液 後需要在20秒以内，因此，當在溶解至圖案底部上要花报 多時間時，若在之前供給稀釋液，將會抑制溶解，但，由 1253110 &在本發明巾’即’由於對光阻綱各種類將顯像液調整 成預定溫度以控制光阻劑的溶解速度，且設為在進行稀釋 之刖充分地溶解之狀態，因此，無論光阻劑的種類為何， 均可進行良好的顯像。故，即使對例如溶解性低的光阻劑 5供給稀釋液亦可破保充分的顯像時@，因此，結果可得到 線寬均勻的光阻劑圖案。 I：實施方式:j 實施發明之最佳形態 針對與本發明實施形態相關之顯像裝置一面參照第J 10圖及第2圖作說明。圖中2為用以吸引吸附例如晶圓w之基 板裡面的中央部且保持成水平姿勢之基板保持部的旋轉夾 頭。旋轉夾頭2透過旋轉軸21與驅動機構22相連接，且可以 固持住晶圓W之狀態旋轉及升降。 又’更設有用以包圍保持於旋轉夾頭2之晶圓W且上方 15呈開口狀態之杯體3。該杯體3由上部為四角狀且下部為圓 筒狀之外杯31及上部朝内側傾斜之筒狀的内杯32所構成， 且，外杯31可藉由連接於外杯31下端部之升降部33升降， 並且’内杯32會被形成於外杯31下端内周面的段部往上推 而升降。 20 又，在旋轉夾頭2下方設有圓形板34，且在該圓形板34 外侧遍及全周長設有截面形成為凹部狀之液體承接部35。 在液體承接部35底面形成有排水排出口 36，從晶圓w溢出 或被甩開而積存在液體承接部35的顯像液或沖洗液可透過 該排水排出口 36排至裝置外部。又，在圓形板34外側設有 Ϊ253110 2呈山形之環構件37。另，更設有省略圖式之貫通圓形 降桿’藉由該升降桿與未圖示之基板搬送 、冓的相互作用，可將晶圓w傳送至旋轉失頭2。 5 20 接者，針對將顯像液供給至晶圓w表面之顯像液供給 機構作說明。在與旋轉夾頭上之晶圓表面相向之狀態下設 置可自由地水平移動且自由升降之構成各液體供給喷嘴之 弟1顯像液噴嘴4A及第2顯像液噴嘴4B。利用第3圖〜第5圖 針對顯像㈣嘴則構造壯朗。由於顯驗喷嘴犯的 構造與顯像时嘴4A相同，故細下的制巾藉由在符號 加上「B」以省略詳細的說明。 顯像液噴嘴4A呈橫向細長的大致四角形，且在其下面 朝長向延伸财與晶BJW之有效領域（元㈣域）的寬 度大致相等或較長的長度之形成為例如縫隙形狀之喷出口 41A。又，在顯像液喷嘴4A内部相對於顯像液喷嘴从之前 進方向前後並排地設有用以積存顯像液之顯像液積存部 42A與用以積存例如純水之稀釋液之稀釋液積存部43a。該 等液體積存部42A、43 A係藉由連接於底部之流路44a分別 與噴出口 41A上部相連通。即，第丨顯像液喷嘴4八藉由後述 閥之切換，可噴出顯像液、純水或者混合了顯像液與純水 之稀釋顯像液任何一種。另，顯像液積存部42A與稀釋液積 存部43 A之配置亦可將前後相反地配置。 又，圖中45A為緩衝棒，藉由暫時使噴至晶圓冒表面之 顯像液或稀釋顯像液與該缓衝棒碰揸，可緩和對晶圓|表 面的衝擊，同時，可朝喷出口 41A之長向均勻地喷出液體。 12 I253ll0 该緩衝棒45A也可發揮混合顯像液與純水且喷出稀釋顯像 液時之混合作用。流路44A可為隔著間隔配列於顯像液喷嘴 之長向的多數孔，亦可形成為朝顯像液喷嘴4A之長向延伸 之寬度狹窄的缝隙形狀。在本例中由多數孔來構成。 5 在顯像液積存部42八之例如上部設有顯像液供給口 46A。該顯像液供給口 46A例如設置2個在喷嘴長向之兩端 部（參照第4圖）。在中途分支之顯像液供給路，例如顯像液 配管47A的其中一端分別連接於顯像液供給口 46八。又，顯 像液配管47A的另一端與顯像液供給源48A相連接，且在中 1〇途設置用以將顯像液調整成預定溫度之第2溫度調整部 49A、閥VI及未圖示之輸送液體機構，例如，可藉由改變 噴出衝程來調整喷出流量之例如流量調整閥或波紋管泵 等。 在顯像液供給口 46A、46A上方分別設置溫度調節水積 15存部5A、51A，且在橫越該等溫度調節水積存部5A、51A 上游之顯像液配管47A以包圍其外側之狀態設置溫度調節 水之流路，例如溫度調節水用配管52A，藉此，可形成顯像 液配管47A與溫度調節水用配管52A重疊之兩層管53八。再 者，從溫度調節水積存部5A跨越至溫度調節水積存部“A 2〇之溫度調節水用配管52A係設於顯像液積存部42A内部。 即，兩層管53A及顯像液積存部42A構成用以調整顯像液的 溫度之輔助溫度調整部，且透過分隔顯像液與溫度調節水 之管壁在兩者之間進行熱交換，藉此，將顯像液調整成預 定溫度。再者，相當於溫度調節水的返回路之溫度調節水 13 1253110 用配管52A的-端設於溫度調節水積存部SA，且另一端與 兩層管53A之上游前端部相連接，而形成溫度調節水之循環 路。再者，在該循環路中途設有用以將溫度調節水調整成 預定溫度之例如熱交換器之溫度調整器μα。即該例子之 · 5顯像液供給裝置係構成為可藉由主溫度調整部49a及辅助 溫度調整部將顯像液的溫度調整成預定溫度，例如，5〜6〇 °C。另，第4圖係模式性地顯示顯像液及溫度調節水之液體 流動方向。 0 顯像液積存部42A的上面形成為中央部較高，且在中央 1〇部設有排氣口 55A，並於該排氣口 55A連接排氣路56A的其 中一端。再者，排氣路56A的另一端與未圖示之吸引機構相 連接。從該排氣口 55A排出的流體中包含溶入顯像液的溶解 氮中已汽化的氣體。 另一方面，在稀釋液積存部43A之例如上部設有稀釋液 15供給口 6A。該稀釋液供給口 6A在喷嘴長向之兩端部設置2 個（參照第5圖）。在中途分支之稀釋液供給路61A，例如稀 · 釋液配管的其中一端分別連接於稀釋液供給口 6A。又，稀 釋液配管61A的另一端與稀釋液供給源62A相連接，且在中 途設置用以將例如純水之稀釋液調整成預定溫度之稀釋液 1 20溫度調整部63A、閥V2及未圖示之輸送液體機構，例如， 可藉由改變喷出衝程來調整喷出流量之波紋管泵等。稀釋 液積存部43A的上面形成為中央部較高，且在中央部設有排 氣口 64A，並於該排氣口 64A連接排氣路56A的其中一端。 再者，排氣路56A的另一端與未圖示之吸引機構相連接。 14 1253110 返回第2圖作說明，顯像液喷嘴4A(4B)支持於作為支持 構件之噴嘴臂部7A(7B)的其中一端，且該喷嘴臂部7A(7B) 的另一端與具有未圖示之升降機構的移動基體71A(71B)相 連接’再者，移動基體71A(71B)構成為可在單元之外裝體 5底面沿著朝γ方向延伸之引導構件72A(72B)朝橫向移動。 又’圖中73為顯像液喷嘴4A(4B)之待機部，且在該喷嘴待 機部73進行喷嘴前端部之洗淨等。 以與晶圓W表面相向之狀態設置具有用以喷出例如純 水之沖洗液之細孔喷出孔8〇且可自由地水平移動及升降之 1〇冲洗液噴嘴8。在沖洗液喷嘴8連接例如沖洗液配管81之供 、Ό路的其中一端，且該沖洗液配管81的另一端與沖洗液之 供給源82相連接，並在中途設置例如可藉由改變噴出衝程 來調整噴出流量之波紋管泵等未圖示之輸送液體機構。再 者，沖洗液喷嘴8透過噴嘴臂部83與具有未圖示之升降機構 15的移動基體84相連接，且該移動基體84構成為可沿著前述 引導構件72Α在不與第丨顯像液喷嘴4Α互相干擾之情況下 朝橫向移動。又，圖中85為沖洗液喷嘴6之待機部。 圖中9為控制部，該控制部9具有控制驅動機構22、升 2降^33、移動基體71Α、71Β、84的動作之功能。再者，該 2〇控制部9具有控制前述主溫度調整部49Α(49Β)及輔助溫度 =整。ρ之溫度_節動作使供給至晶圓w表面的顯像液成為 則述預定溫度的功能，更具有藉由稀釋液溫度調整部63Α 字例如純水之稀釋液調整成例如與顯像液相同溫度之預定 ’皿度的功能。更詳而言之，在控制部9所具有之記憶部，例 15 1253110 如記憶體中記憶有對應光阻劑種類而決定在例如5〜6(rc的 範圍内之顯像液溫度設定值的資訊，故可根據塗布於欲顯 像處理之晶圓w的光阻劑_來決定顯像㈣溫度設定 值。即，依照各光阻劑種類對顯像液之溶解特性來控制顯 5像液的溫度。另’若可依照光阻劑的種類來決定顯像液的 溫度設^值’則不—定要將資訊記憶於控㈣9之記憶體， 操作者亦可透過控制部9之輸入機構輸入溫度設定值。 於此，針對對應於光阻劑種類之顯像液的溫度設定值 舉例，例如，當為KrF光源用光阻劑之對顯像液之溶解性低 10的光阻劑種類時，則將顯像液的溫度設定值設定成較高的 40〜60°C。再者，當為近年來被討論可適用性之ArF光源用 光阻劑之對顯像液之溶解性高的光阻劑種類時，則將顯像 液的溫度設定值設定成較低的20〜4〇°C。再者，當如I線、G 線專光源用光阻劑以低溫促進溶解性之光阻劑時，則將溫 15度設定值設定成例如10〜20°C。通常，為KrF或ArF用是以其 溶解速度來區別’並非依照是KrF用或ArF用來決定溫度， 而是掌握可促進光阻劑溶解的溫度處於高溫或處於低溫， 來設定其具體溫度。 接著’針對利用上述顯像裝置使基板之晶圓W顯像之 20步驟作說明。首先，在外杯31、内杯32位於下降位置，且 顯像液喷嘴4A、4B及沖洗喷嘴6分別配置於喷嘴待機部 53、65上方之狀態下，藉由未圖示之基板搬送機構將在表 面塗布有光阻劑且經過曝光後之晶圓W搬入，然後，藉由 該基板搬送機構與未圖示之升降桿的相互作用將晶圓*傳 16 1253110 送至旋轉夾頭2。另一方面，在前述晶圓W傳送至旋轉夾頭 2之前’在控制部9中根據塗布於晶圓w之光阻劑的種類與 前述記憶體内的資訊來決定顯像液的溫度設定值，且，藉 由主溫度調整部49A及輔助溫度調整部來進行溫度調整，使 5 10 15 20 所選擇之顯像液噴嘴4A(或4B)之顯像液的溫度成為該溫度 設定值。即，控制部9從顯像液喷嘴4A、4B中選出已依照 欲進行顯像之晶圓w進行溫度調整之顯像液喷嘴4A(4B)。 再者，藉由稀釋液溫度調整部63A進行溫度調整，使例如純 水之稀釋液成為例如與顯像液相同溫度之預定溫度。 接著，將外杯31及内杯32設定在上升位置，同時，將 其中一顯像液噴嘴，例如第丨顯像液噴嘴4八配置於顯像液之 開始喷出位置，即，較晶圓買之其中一端的外緣稍微外側， 且車乂晶圓W表面稍高的位置。另，另一顯像液喷嘴，即第2 顯像液喷嘴侧在喷嘴待機勒上方待機，且如下所述， 在顯像處理該晶UW時，進行用以處理來到下—批最前頭 的晶圓W之準備動作。 然後，如第6⑷圖所示，一面打開閥VI使顯像液D從噴 出41A喷出，φ使第i顯像液嗔嘴以從晶圓^之其中 端k過中央社方朝另__端之狀態沿著晶圓w表面移動 橫向移動。喷嘴的移動速度在12⑽圓W時設定成以例如5 秒到達晶圓W的另-端。藉此，可將顯像液D供給至晶圓％ 表面全部，且可在晶圓W表面形成顯像液的液膜。並且， 光阻劑的溶解性部位會溶解於顯像液中，然後，會留下形 成圖案的非溶解性部位。 θ ^ 17 前述已通過晶圓W的另一端之第1顯像液喷嘴4A在關 閉閥VI停止喷出顯像液D且如第6(b)圖所示暫時上升後朝 晶圓W的其中一端移動，並再度設定於上述開始喷出位 置。在該停止喷出顯像液後到再度設定成開始喷出位置所 需的時間會依照例如驅動機構等硬體設備方面方法的不同 來決定，但在本例子中最慢設定成例如5秒。 接著，打開閥VI及V2且透過顯像液積存部42A及稀釋 液積存部43A將預定流量之顯像液及例如純水的稀釋液供 給至流路44A内，則可混合顯像液與純水而成為稀釋顯像液 且從噴出口 41A喷出。該稀釋顯像液宜設定成不會使光阻劑 /谷解的濃度。並且’如第6(c)圖所示，一面從喷出口 41A喷 出稀釋顯像液D1，一面使第1顯像液噴嘴4A朝與供給顯像 液時相同方向，即，以從晶圓W的其中一端通過中央部上 方朝向另一端之狀態沿著晶圓W表面橫向移動。噴嘴的移 動速度係設定成以與供給顯像液D時同樣的速度，例如5秒 到達晶圓W的另-端。，在該例子中，在供給顯像液之 後經過10秒時，即，在光阻劑溶解成分開始產生不均勻的 移動之前，將稀釋顯像液供給至晶圓w表面。雖然該豨釋 顯像液不僅表層部也會麟位於圖案之間的総劑溶解成 分，並擴散至㈣職面的顯像液巾，但由於供給稀釋顯 像液，故位於晶圓W表面之顯像㈣濃度會下降，°且讀 制或停止光_轉m於無法促進総劑溶解， 因此，即使光阻劑溶解成分擴散，其影響也非常小: 接著，在關閉閥VUV2且停止噴出稀釋顯^細後， 1253110 顯像液噴嘴4A會後退，另一方面，如第6(d)圖所示，將沖 洗液(洗淨液)喷嘴6配置於晶圓W之中央部上方，且使晶圓 W繞著垂直轴旋轉，同時將沖洗液r供給至晶圓W表面。沖 洗液R因離心力的作用會擴散至外側，且可藉由該沖洗液D 5 從晶圓W表面除去含有光阻劑溶解成分的顯像液，以洗淨 晶圓W表面。 然後，在停止供給沖洗液R且使沖洗液喷嘴6後退後， 如第6(e)圖所示，使晶圓w以例如2000rpm之旋轉速度高迷 旋轉’以進行甩開表面的液體之旋轉乾燥。然後，使外杯 10 31及内杯32下降，且藉由未圖示之基板搬送機構搬出晶圓 W以結束顯像處理。 於此，當對某批晶圓W利用顯像液喷嘴4A進行顯像處 理’且結束該批，並顯像處理下一批最前頭的晶圓W時，
在顯像處理該晶圓W之前’對待機中之另一顯像液噴嘴4B 5決定下一批晶圓W之對應光阻劑的溫度設定值，同時藉由 主溫度調整部及輔助溫度調整部進行溫度調整，並選擇該 顯像液噴嘴4B與上述步驟同樣地進行顯像處理。然後，在 處理下一批晶圓W時，在對該批晶圓w進行顯像處理時， 同樣進行在喷嘴待機部56上方待機之第1顯像液喷嘴4A的 20準備動作。 根據上述實施形態，在將顯像液供給至晶圓w表面 後，一面在預定時點下使顯像液噴嘴4A(4B)掃描，一面供 給稀釋液，藉此可在似靜態之狀態下進行稀釋，並抑制或 如止顯像反應之進行，同時可說強制性地使光阻劑溶解成 19 1253110 刀擴月欠目此’可抑制該光阻劑溶解成分影響光阻劑的溶 、、又p ’可抑制因局部性地促進或不促進溶解使線寬 值不均或產生顯像缺陷的情況發生。，由於顯像液的 $稀釋時點在光阻溶解至底部得到預定線寬且光阻溶解成分 的/辰度k鬲而開始產生該溶解成分所造成的不良影響之 刖，在供給顯像液後需要在20秒以内，因此，當在溶解至 圖案底部上要花很多時間時，若在之前供給稀釋液，將會 抑制溶解。於此，在該實施形態中，對光阻劑之各種類將 1顯像液調整成預定溫度。第7圖係針對某種顯像液以顯像液 的溫度作為參數來顯示顯像時間與圖案線寬的關係，（1)顯 不潔淨室的溫度為23°C時，（2)顯示50°C時。該例子中，顯 像液的/JZL度愈兩，溶解速度則愈快，若將目標線寬設為 bOnm，則當設定在2；rC時，需要5〇〜6〇秒，而藉由設定成 5〇C，可縮短ίο秒左右。因此，藉由調整顯像液的溫度來 抑制光阻劑的溶解速度，可設為在進行稀釋之前充分地溶 解光阻劑之狀態，因此，可進行稀釋顯像且避免溶解成分 造成不良影響，而且，可得到預定之線寬圖案，結果，無 論光阻劑的種類為何，均可進行對線寬而言平面均勻性高 的良好顯像。該例子中，雖然已對應光阻劑的種類與顯像 2〇液的溫度，但，即使是相同的光阻劑，對成為目標之線寬 有所不同的圖案而言，也可依照該圖案（線寬)將顯像液的溫 度調整成適當的值。另，就顯像液的溫度愈低光阻劑的溶 解速度則愈快之情況而言當然可適用本實施例。再者，若 針對藉由在將顯像液供給至晶圓w上後，在例如20秒，更 20 ^53110 里心的疋10秒後供給稀釋液可進行良好的顯像的理由作說 、，丄、員像之穩又化所需的條件為⑷使由顯像液所進行之 光阻劑的溶解達_和、（恤_溶触㈣濃度在該領 或内達成均句。因此，只要知道達成⑻的時間，則在達成 5⑷，，藉由以例如之狀態供給稀釋液，可強制地作出⑻之 狀二Θ顯像液為23 c時，在多數顯像液中⑷所需的時間 t率在過去靜止顯像所需的的秒中為例如斯少以内的短時 門口此，在供給顯像液後供給稀釋液的時點選擇2〇秒以 内的值。 10 於此，當例如使用相同溫度的顯像液時，顯像時間因 光阻劑種類的不同而不同的情形已如上述，但，即使是例 如相同種類的光阻劑及相同線寬的目標值，顯像時間也會 因欲形成之圖案形狀，例如圖案較密或較疏等而有些許不 同。因此，本例子中，不僅依照光阻劑種類來調整顯像液 15的/JDL度，亦可依照圖案形狀(線寬的目標值、圖案的密度及 圖案本身的形狀至少其中一者）來調整顯像液的溫度，再 者，亦可依照光阻劑的種類及圖案兩者來調整溫度。對應 圖案之溫度的具體例子係在圖案較密時將顯像液的溫度設 定成較低，且在圖案較疏時將顯像液的溫度設定成較高。 2〇又，圖案本身的形狀除了其形狀為使光阻劑溶解成例如直 線狀、圓柱狀之洞狀等以外，皆依照該等形狀所佔的比例 專來決定溫度設定值。 根據上述實施形態，由於具有獨立且可調整成不同的 顯像液溫度之2個顯像液喷嘴4A、4B，且在利用其中一顯 21 l253ll〇 像液噴嘴4A(4B)處理晶圓W時，另一顯像液喷嘴4B(4A)會 進行用以將顯像液調整成對應下一批晶圓W的溫度之準備 動作，因此，在結束别一晶圓^的處理後，可快速地將顯 像液供給至下一晶圓W。因此，可縮短顯像處理時間，故 5 即使反覆處理多片晶圓w，也可破保高產量。 接著’利用第8圖針對顯像液喷嘴4A的其他例子作說 明。該顯像液喷嘴4A在其内部設有例如2個之多數顯像液積 存部42A、42A，且在該等顯像液積存部42a、42A之間配 置有稀釋液積存部43A。從顯像液積存部42A、42A供給至 嘴出口41A的顯像液藉由省略圖式且分別獨立設置之主溫 度調整部及輔助溫度調整部來調整溫度，且藉由切換閥 Vl、VI從顯像液積存部42八、42A將顯像液供給至晶圓w 表面。該其他構造與第3圖所記載之顯像液喷嘴4A相同，故 賦予相同符號且省略說明。 此時’在由其中一顯像液積存部42A處理晶圓時，在開 始處理下一批最前頭的晶圓W之前，先根據該批之晶圓w 的光阻劑種類進行另一顯像液積存部42A之顯像液的溫度 調整，且在處理下一批晶圓W之際，切換閥VI、V2，並從 4述另一顯像液積存部42A透過噴出口 44A將顯像液供給 2〇至0曰圓W表面。即使是該構造，亦可將已依照光阻劑種類 '周整其溫度的顯像液供給至晶®W，故可得到與上述情況 同樣的效果。再者，根據本例子，由於可利用該顯像液喷 嘴4A依序處理種類不同的光阻劑，因此，也可不設置多數 .、、、頁像液嘴鳴’如此一來，可縮小該部分的裝置面積。又， 22 1253110 由於稀釋液積存部43A存在於兩顯像液積存部之間，因此 即使兩顯像液積存部42A、42A之間有顯像液的溫度差，亦 可抑制溫度互相干擾。 在上述實施形態中，不僅從其中一顯像液積存部42A 5獨立地將顯像液供給至晶圓W，亦可先將各顯像液積存部 42A的溫度設定成不同的溫度，例如，將其中_顯像液積存 部42A的溫度設定成例如60°C的高溫，且將另一顯像液積存 部42A的溫度設定成例如5°c的低溫，並改變供給至噴出口 41A的流量比，藉此調整顯像液的溫度。此時亦可將調整成 10預定溫度的顯像液供給至晶圓W，因此，可得到與上述情 況同樣的效果。 利用第9圖說明本發明之顯像裝置的其他顯像液噴嘴 的構造。該顯像液喷嘴4A係分別將用以喷出顯像液之顯像 液喷出口 41A設於其移動方向前方，且將用以喷出稀釋液之 15稀釋液喷出口 100八設於後方。就前述其他構造而言與第3 圖之顯像液喷嘴相同，故賦予相同符號且省略說明。此時， 一面從各喷出口 41A、l〇OA同時喷出顯像液及稀釋液，一 面使顯像液喷嘴4A從晶圓W之其中一端朝另一端橫向移 動。此構造亦可用稀釋液來稀釋供給至晶圓w的顯像液， 2〇故可得到與上述情況同樣的效果。本例子在將高溫的顯像 液供給至例如ArF光源用光阻劑等溶解性高之光阻劑且將 其顯像時間縮短至例如1〜2秒左右時是有效的方法。 再者’在上述例子中，亦可例如第1〇圖所示，在顯像 液嗔出口 41A與稀釋液噴出口1〇〇八之間設置用以吸引顯像 23 1253110 液之吸引口 101A，且在該吸引口 1〇1A透過吸引路ι〇2Α連接 未圖不之吸引機構。該構造亦可得到與上述情況同樣的效 果。再者’此時，由於可抑制兩者的液體在供給至晶圓W 表面的顯像液與稀釋液的分界互相衝突且產生混亂並發生 5圖案缺陷的情況，因此，可更確實地得到線寬精度高的圖 案。 利用第11圖說明本發明之顯像裝置之其他顯像液噴嘴 的構造。該顯像液喷嘴係在緩衝棒45A(45B)内部設置例如 溫度調節水之流路103A(103B)，藉此，該緩衝棒45A(45B) 10可形成輔助溫度調整部。前述其他構造與第3圖之顯像液喷 嘴相同，故賦予相同符號且省略說明。該構造亦可得到與 上述情況同樣的效果。另，緩衝棒45A(45B)的表面溫度宜 設定成在加熱顯像液時成為較其溫度設定值略高之溫度， 例如高1°C的溫度，且相反地在冷卻顯像液時成為較其溫度 15設定值略低之溫度，例如低1°C的溫度。此時，藉由在晶圓 W之喷出口 41A設置溫度調整部，可更高精度地調整供給至 晶圓W之顯像液的溫度。 再者，在本例子中，若依照光阻種類來加熱顯像液， 則不限於在緩衝棒45A(45B)内部設置溫度調節水之流路， 20亦可在緩衝棒45A内部設置加熱器。構成該溫度調整部之緩 衝棒45A(45B)不僅第3圖記載之顯像液喷嘴，亦可使用於第 7圖〜第1 〇圖所記載者。再者，亦可例如利用加熱管來取代 加熱器。 利用第12圖說明本發明之顯像裝置之其他顯像液喷嘴 24 1253110 的構造。本例子之顯像液噴嘴係在内部設置温度調整部， 例如洲ί白爾帖效應（熱電_效應）之元件之熱電微型組件 1〇4Α(1ί)4Β) ’且_熱電微型組件1叫(1麵)透過與例如配 線與未圖示之電源相連接。熱電微型組件1G4A(1G4B)例如 5配置於顯像液積存部42A與稀釋液積存部ΜΑ之間，且在供 電時毛熱的面朝向顯像；^夜積存部ΜΑ。該其他構造與第3圖 之顯像液喷嘴相同，故賦予相同符號且省略說明。此時， 由於將例如直流電流供給至熱電微型組件i 〇4八(i帽)使熱 電微型組件1G4A(1G4B)的其巾—面發熱，藉此加熱顯像液 10積存部内的顯像液並調整至預定溫度，因此，可得到與上 述情況同樣的效果。 再者，亦可設置將供電時吸熱的面朝向顯像液積存部 42A來配置之其他熱電微型組件1〇4A(1〇4B)，且在冷卻顯像 液時將電流供給至該熱電微型組件1〇4A(1〇4B)，並且，相 15反地在加熱時將電流供給至前述熱電微型組件 1〇4Α(1〇4Β)。此時亦可得到與上述情況同樣的效果。該熱 電微型組件104A(1〇4B)不僅第3圖所記載之顯像液喷嘴，亦' 可使用於第8圖〜第10圖所記載者。再者，亦可與構成上述 溫度調整部之緩衝棒45A(45B)組合。 20 在本發明中，供給至已佈滿顯像液之晶圓W表面的不 限於稀釋顯像液，亦可將例如純水供給至晶圓臂表面。即， 申請專利範圍所記載之稀釋液為例如稀釋顯像液、純水， 除此以外亦可為界面活性劑。 在本發明中，不一定僅限於調整溫度使溶解速度變快 25 ^110 的構造，只要在供給稀釋液 時間，則可從各種光阻劑中選擇==保充购 劑的顯像«併人該光阻劑的溶獻將其他光阻 上述情況同樣的效果。解時間。此時亦可得到與 在本發明中，一面喷出顯像 像液喷嘴4·)從晶圓w的其：二液面使顯 動作不限於丨次，亦可進行多_欠，^2動至另一端的掃描 •h 、 夕人例如2〜4次，亦可進行4 =纟進^•幾次可依照欲處理之光阻朗需的顯像 ίο
間、光阻轉絲_散情料來蚊。舉㈣言 ^另:端的移動妓為例如1秒時，若所需的顯像時間為 ^ 5私’則進仃5次掃描。此時亦可得到與上述情況同樣 的效果。 在本^月巾，不限於依照光_彳種類來調整溫 度亦可將溫度-律調整成顯像裳置所置放之潔淨室的溫 :。U如23 C此時由於可將相同溫度之顯像液供給至各
曰曰圓□此可得到可對塗布有相同種類的光阻劑之晶 圓W群進行均勻的顯像之效果。 在本毛月中’不限於用以噴出顯像液及稀釋液之喷嘴 為體之噴嘴的情況，亦可個別獨立地設置用以喷出顯像 20液之.、、、頁像液喷嘴與用以喷出例如純水、稀釋顯像液之稀釋 液的稀釋液噴嘴。該構造亦可得職上述情況㈣的效果。 再者，本發明中，在前述第1實施形態之喷嘴中（參照 第3圖），可將第丨顯像液、第2顯像液分別積存於顯像液積 存部42A、稀釋液積存部43A(該例子中作為顯像液積存部) 26 1253110 並供給例如溫度不同之顯像液的2種顯像液，且就稀釋液而 言，可藉由與該喷嘴個別設置之喷嘴來供給。 再者，於本發明中，亦可如第13圖所示，將與前述用 以調整顯像液溫度之輔助溫度調整部同樣的構造設於稀釋 5液側來調整稀釋液的溫度。圖中ΙΙΟΑ(ΙΙΟΒ)為由溫度調節 水用配官lllA(lllB)隔著間隙包圍稀釋液配管61A(61B)外 側所形成之兩層管。再者，溫度調節水用配管111A(111B) 係以橫越溫度調節水積存部112A(112B)與未圖示之喷嘴另 一端的溫度調節水積存部113A(113B)之間的狀態設於稀釋 10液積存部43A(43B)内部，並與前述兩層管u〇a(11〇b)組合 而構成輔助溫度調整部。又，114A(114B)為設於溫度調節 水之循環路之用以調整溫度調節水的溫度之溫度調整器。 其他構造則與第3圖所記載者相同。該構造亦可得到與上述 if況同樣的效果。再者，如本例子，藉由在喷出口 15附近調整稀釋液的溫度，可更高精度地調整稀釋液的溫 度，又，由於在顯像液及稀釋液各種液體的溫度差上有距 離，因此實為上策。在該稀釋液側設置輔助溫度調整部的 構k並不限於第3圖所記載之顯像液喷嘴，亦可適用於其他 實施例之顯像液喷嘴(例如，第8圖至第12圖所記載之顯像 20液喷嘴）。另，雖然調整稀釋液的溫度較為理想，但，即使 不設置用以調整稀釋液溫度的構造當然亦可得到上述作用 效果。 再者本發明中，不限於根據光阻劑種類及圖案形狀 的至少其中一者來調整顯像液溫度之構造，亦可根據光阻 27 1253110 劑種類及圖案的至少其中一者來調整顯像液溫度及顯像液 浪度。此時由於可控制光阻劑的溶解速度，故可得到與上 述情況同樣的效果。具體而言，在上述實施形態中，除了 酿度调整以外更一起調整顯像液的濃度以取代調整溫度。 5凋整顯像液濃度的方法之其中一例可藉由利用未圖示之流 里调整部來改變與顯像液混合之純水的流量比以作調整， 或者設置多數顯像液供給源48A(48B)以供給濃度互不相同 的顯像液，且選擇可藉由切換閥來供給預定濃度之顯像液 的顯像液供給源48A(48B)。該等流量調整部或閥等構成顯 10像液之濃度調整部的一部分。 再者，本發明中，基板並不限於晶圓w，例如亦可為 LCD基板、光罩用標線片基板。 最後針對包含上述顯像裝置之塗布與顯像裝置的其中 一例之構造一面參照第14圖及第15圖簡單地說明。圖中β1 15為用以將密閉收納有例如13片基板之晶圓搬入 搬出之匣盒載置部，且包含具有可載置多個匣盒€之載置部 90a之匣盒站90、從該匣盒站9〇來看設於前方壁面之開關部 91及透過開關部91從匣盒C取出晶Kw之傳送機構A1。 在匣盒載置部B1裡側連接有由框體92包圍周圍之處理 20部B2，在該處理部B2從前方側依序交互地配列設置使加熱 與冷卻系統的單元多段化之棚單元與用以傳送 後述包含塗布與顯像單元之各處理單元間之晶圓w的主搬 送機構A2、A3。即，棚單元U1、U2、U3及主搬送機構A2、 A3從匣盒載置部B1來看配列成前後一列，同時，在各個連 28 1253110 接°卩位形成有未圖不之晶圓搬送用開口部，且晶圓w可在 處理部B1内從其中一端的棚單元U1自由地移動至另一端 的棚單元U3。又，主搬送機構A2、A3置於由從匣盒載置部 B1來看配置於前後方向之棚單元m、U2、U3的一面部與後 5述例如右側之液處理單元U4、U5的一面部與構成左側的一 面之背面部所構成之分隔壁93所圍住的空間内。又，圖中 94、95為具有各單元所使用之處理液的溫度調整褒置或溫 度溼度調整用導管等之溫度溼度調整單元。 液處理單元U4、U5係如第15圖所示在構成塗布液（光 10阻液）或顯像液等藥液供給用空間之收納部96上方積層例 如5段之多段塗布單元C0T、具有與本發明相關之顯像裝置 之顯像單元DEV及防止反射膜形成單元BARC等所構成。 又，上述棚單元U1、U2、U3設成積層有例如10段之多段用 以進行液處理單元U4、U5所進行之處理的前處理及後處理 15之各種單元，且包含用以加熱(烘焙）晶圓W之加熱單元、用 以冷卻晶圓W之冷卻單元等。 在處理部B2之棚單元U3裡側透過例如第1搬送室97及 第2搬送室98所構成之介面部B3連接有曝光部B4。在介面 部B3内部除了用以在處理部B2與曝光部B4之間傳送晶圓 20 1的2個傳送機構A4、A5以外更設有棚單元U6及緩衝匣盒 C0。 若針對該裝置中之晶圓的流動舉例，首先，從外部將 收納有晶圓W之匣盒C載置於載置台90，然後，打開開關部 91與匣盒C之蓋體，且藉由傳送機構八丨取出晶圓w。然後， 29 1253110 晶圓W透過構成棚單元U1的一段之傳送單元（未圖示）傳送 至主搬送機構A2，且在棚單元U1〜U3内的一個棚中進行例 如防止反射膜形成處理、冷卻處理作為塗布處理之前處 理，然後，在塗布單元COT中塗布光阻液。接著，晶圓w 5在構成棚單元U1〜U3中的一個棚之加熱單元中加熱（烘焙 處理）’並在冷卻後經由棚單元U3之傳送單元搬入介面部 B3。在該介面部B3中，晶圓貿以例如傳送機構A4—棚單元 ^6~>傳送機構A5之路徑搬送至曝光部B4,且進行曝光。在 曝光後’晶圓W以相反的路徑搬送至主搬送機構A2，且藉 10由在顯像單元DEV中顯像以形成光阻掩膜。然後，晶圓W 返回載置台90上原來的匣盒c。 【圆式簡單說明】 第1圖係顯示與本發明之顯像裝置的實施形態相關之 顯像裝置之縱截面圖。 15 第2圖係顯示與本發明之顯像裝置的實施形態相關之 顯像裝置之平面圖。 第3圖係上述顯像裝置之顯像液噴嘴的寬方向之縱截 面圖。 第4圖係上述顯像裝置之顯像液喷嘴的長向之縱截面 20 圖。 第5圖係上述顯像裝置之顯像液喷嘴的長向之縱截面 圖。 第6(a)圖〜第6(f)圖係顯示上述顯像裝置之顯像液供給 機構的說明圖。 30 1253110 第7圖係顯示圖案線寬與顯像時間的關係之特性圖。 第8圖係顯示利用上述顯像裝置使晶圓顯像之步驟的 步驟圖。 第9圖係顯示上述顯像裝置之顯像液喷嘴的其他例子 5 之說明圖。 第10圖係顯示上述顯像裝置之顯像液喷嘴的其他例子 之說明圖。 第11圖係顯示上述顯像裝置之顯像液喷嘴的其他例子 之說明圖。 10 第12圖係顯示上述顯像裝置之顯像液喷嘴的其他例子 之說明圖。 第13圖係顯示上述顯像裝置之顯像液喷嘴的其他例子 之說明圖。 第14圖係顯示包含前述顯像裝置之塗布與顯像裝置的 15 其中一例之平面圖。 第15圖係顯示包含前述顯像裝置之塗布與顯像裝置的 其中一例之透視圖。 第16圖係顯示習知顯像裝置之說明圖。 第17(a)圖〜第17(f)圖係顯示利用習知顯像裝置使晶圓 20 顯像之步驟的步驟圖。 第18圖係顯示習知其他顯像裝置之說明圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 1、2…旋轉夾頭 4A…第1顯像液喷嘴 3…杯體 4B...第2顯像液喷嘴 31 1253110 5A、51A...溫度調節水積存部 6A...稀釋液供給口 7A(7B)...喷嘴臂部 8.. .沖洗液喷嘴 9.. .控制部 11.. .顯像液喷嘴 12.. .沖洗液喷嘴 13.. .溶解成分 14.. .光阻劑 14b...底部 21.. .旋轉軸 22…驅動機構 31…外杯 32…内杯 33.. .升降部 34.. .圓形板 35.. .液體承接部 36.. .排水排出口 37.. .環構件 41A...喷出口 42A…顯像液積存部 43A...稀釋液積存部 44A...流路 45A(45B)···緩衝棒 46A...顯像液供給口 47A...顯像液配管 48A(48B)..·顯像液供給源 49A...第2溫度調整部 52A...溫度調節水用配管 53、65...喷嘴待機部 53A...兩層管 54A...溫度調整器 55A...排氣口 56A...排氣路 61A...稀釋液供給路 62A...稀釋液供給源 63A.··稀釋液溫度調整部 64A...排氣口 71A(71B)··.移動基體 72A(72B).·.引導構件 73…喷嘴待機部 80.. .喷出孔 81…沖洗液配管 82.. .供給源 83.. .喷嘴臂部 84.. .移動基體 85.. .待機部 90.. .匣盒站 32 1253110 90a...載置部 91.. .開關部 92…框體 93.. .分隔壁 94、95·.·溫度溼度調整單元 96.. .收納部 97…第1搬送室 98.··第2搬送室 100A··.稀釋液喷出口 101A...吸引口 102A...吸引路 103A(103B)···流路 104 A( 104B)…熱電微型組件 llOA(llOB)··.兩層管 lllA(lllB)··.溫度調節水用 配管 112A(112B).·.溫度調節水積 存部 113A(113B)··.溫度調節水積 存部 114A(114B)···溫度調整器 W\..晶圓 D...顯像液 D1...稀釋顯像液 R...沖洗液 V卜V2···閥 Β1...匣盒載置部 Β2…處理部 Β3·.·介面部 Β4...曝光部 C...匣盒 Α卜Α4、Α5···傳送機構 A2、A3...主搬送機構 m、U2、U3、U6…棚單元 U4、U5…液處理單元 COT…塗布單元 DEV...顯像單元 BARC...防止反射膜形成單元 C0...緩衝匣盒
33