[发明专利]基板清洗方法以及显影装置

说明书

本申请是发明名称为“基板清洗方法以及显影装置”、提交日为 2007年3月8日并且申请号为200580030224.6的发明专利申请的分 案申请。

技术领域

本发明涉及在向曝光的基板的表面供给显影液以进行显影后对 基板的表面进行清洗的方法以及用于实施该方法的显影装置。

背景技术

现有技术中，在作为半导体制造工序之一的光致抗蚀剂工序中， 在半导体晶片(下面称为晶片)的表面涂敷光致抗蚀剂，以既定的图 形将该光致抗蚀剂曝光后，显影而生成光致抗蚀剂图形。这种处理通 常使用将曝光装置连接在光致抗蚀剂的涂敷·显影的涂敷·显影装置 中的系统。

在此一系列处理之中，显影处理中是在晶片上盛放显影液，此后 例如在将晶片静止既定时间的状态，使光致抗蚀剂的溶解性部位溶解 而形成图形。然后进行清洗处理以将光致抗蚀剂的溶解物与显影液一 起从晶片表面除去，但是作为该方法来说，在现有技术中，向晶片的 中心部供给清洗液，通过其离心力使液膜扩展，随着液流从晶片上除 去上述溶解物以及显影液。但是，该旋转清洗并不能充分去除溶解生 成物，这在图形的线宽较宽时并不视为问题，而在线宽变窄时，残留 的溶解生成物作为显影缺陷显示出的程度在变强。为此现状是例如进 行60秒长时间的旋转清洗，不过却成为生产率降低的重大要因。近 来随着半导体装置的成本竞争激化而要求提高半导体制造工序的生 产率，由于在形成光致抗蚀剂图形需要较多的工序数，所以要求尽可 能缩短各工序的时间。此外，即便如此长时间清洗仍会有溶解生成物 残留，有时也很难说能够充分清洗。

图13是表示旋转清洗的景况图，清洗液R从喷嘴11向由旋转吸 盘1旋转的晶片W的中心部排出并向着周围扩展时，可以认为在它 的液流和晶片W的表面之间的界面滞留有溶解生成物P。换而言之 可以认为液流的下表面不适应图形表面，或是其它的因素使得界面的 液流较弱。

另一方面，在专利文献1中描述有如下内容，使角形基板一边以 200rpm左右的较缓转速旋转一边向该中心部供给清洗液，此后迅速 喷吹氮气，使清洗液的供给点和氮气的供给点一体从基板的中心部移 动到周缘部，在到达基板的内接圆时停止清洗液的供给。

但是，在使清洗液的供给点一边从基板的中心部向外侧移动一边 向它的跟前喷吹气体时，由于气体的喷吹而导致清洗液的液流发生较 大紊乱，与晶片W的表面相分离的粒子不会乘着液流流走而残留在 它的表面，上述旋转清洗虽然效果有效，但是难以取得较高的清洗效 果。

专利文献1：特开2002-57088号公报：段落0047、0049

发明内容

本发明正是基于上述情况而提出来的，其目的在于提供清洗方法 以及显影装置，在向曝光的基板的表面供给显影液以进行显影后，对 基板的表面进行清洗时，可取得较高的清洗效果，而且清洗时间较短 即可。

本发明的基板清洗方法是在向曝光的基板的表面供给显影液进 行显影后，对基板的表面进行清洗的方法，其特征在于，包括：一边 使水平保持基板的基板保持部绕垂直轴旋转，一边向基板的中心部供 给清洗液的工序；此后，使基板保持部一直旋转，停止清洗液的供给 或是将清洗液的供给位置从基板的中心部移动到外侧，从而使基板的 中心部产生清洗液的干燥区域的工序；在使基板保持部以1500rpm 以上的转速旋转的状态，不向上述干燥区域内供给清洗液而使上述干 燥区域从基板的中心部向外扩展的工序；向上述基板的表面上的上述 干燥区域的外侧区域供给清洗液的工序。

基板转速的上限可以是如下转速，即该转速可取得使干燥区域一 边向着基板的外侧圆状扩展，一边又令清洗液在该区域的边缘将基板 表面的粒子除去的效果。基板的转速优选为1500rpm以上至2500rpm 以下的转速，为了避免雾的发生而进一步优选为大约2000rpm的转 速。

本发明还可以包括如下工序，即：在进行了向上述干燥区域的外 侧区域供给清洗液的工序之后，在从基板的周缘向中心部一侧偏靠的 位置且从基板的中心部向外侧仅离开预先设定的距离的位置处，停止 该清洗液的供给。