CN101000465A - 漂洗处理方法及显影处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的对将曝光图案显影处理后的基板进行漂洗处理的漂洗处理方法包括：预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件的工序；测定基板的表面状态的工序；根据测得的基板的表面状态选择对应的漂洗处理条件的工序；按照上述选择的条件进行漂洗处理的工序。

Description

漂洗处理方法及显影处理装置
技术领域
本发明涉及对将曝光图案显影处理后的半导体晶片等基板进行漂洗处理的漂洗处理方法及进行这种漂洗处理的显影处理装置、以及执行上述方法的控制程序。
背景技术
例如在半导体器件的制造过程中，作为用来借助所谓光刻技术形成预定图案的掩模，形成抗蚀剂图案，所述光刻技术是指，将抗蚀剂液供给到半导体晶片(以下称作“晶片”)的表面上而形成抗蚀剂膜，在对抗蚀剂涂敷后的晶片对应于预定的图案进行曝光处理后，将形成在该晶片的抗蚀剂膜上的曝光图案显影。
这种光刻技术的各工序中，在显影处理中，对晶片供给显影液而在其整面上形成显影液积液，通过自然对流进行预定时间的显影处理后，通过漂洗处理将显影液除去，然后进行干燥处理。该漂洗处理是将溶解生成物等显影残渣除去的重要工序，如果该工序进行得不充分，则会产生许多显影缺陷而使产品合格率降低。
以往，已知该显影缺陷通常能够通过调节漂洗条件等来减少，从而采取了一边观察显影缺陷的产生状况一边调节漂洗条件等以使显影缺陷变少的方法。
此外，借助表面检查装置等实际测定显影缺陷的方法不一定能够进行可靠性较高的测定，而且装置也比较昂贵，作为不产生这些问题的技术，在特开2002-57093号公报中，公开了下述方法：在进行显影处理后的漂洗处理后，将基板的表面浸渍在前处理液中，将附着在基板表面上的显影液中的成分溶解到前处理液中，通过分析前处理液而定量分析显影液中的成分来掌握显影缺陷，根据其结果来设定漂洗液的供给时间等。
但是，即使采用如上述那样掌握显影缺陷的方法，能够减少显影缺陷的条件也会因涂敷显影液的抗蚀剂材料而不同，每当材料变化时都必须重新进行条件设定，装置的设定所需的作业工时增加。此外，由于是掌握了显影缺陷后进行条件设定，所以不一定能够找到最佳条件。
发明内容
本发明的目的是提供一种不论对象基板如何，都能够迅速地掌握减少显影缺陷的条件而进行显影处理后的漂洗处理的漂洗处理方法。
本发明的另一目的是提供一种进行这种漂洗处理的显影处理装置。
本发明的另一目的是提供一种执行上述漂洗方法的控制程序。
为了解决上述课题，在本发明的第1技术方案中，提供一种漂洗处理方法，是对将曝光图案显影处理后的基板进行漂洗处理的漂洗处理方法，其特征在于，包括：预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件的工序；测定基板的表面状态的工序；根据测得的基板的表面状态选择对应的漂洗处理条件的工序；按照上述选择的条件进行漂洗处理的工序。
在上述第1技术方案中可以设计成，上述测定表面状态的工序中，测定相对于漂洗液的接触角作为基板的表面状态。另外，可以设计成，预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件的工序中，针对多种表面状态分别设定能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件。
在本发明的第2技术方案中，提供一种显影处理装置，是将基板上的抗蚀剂膜上形成的曝光图案显影的显影处理装置，其特征在于，具备：显影处理部，对基板依次进行显影处理、漂洗处理；表面状态测定部，测定进行显影处理的基板的表面状态；存储部，存储对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息；控制部，从上述存储部选择与在上述表面状态测定部中测得的基板的表面状态相对应的条件，按照该条件进行漂洗处理。
在上述第2技术方案中，可以设计成，上述表面状态测定部测定基板表面相对于漂洗液的接触角。另外，可以设计成，上述存储部具有控制表，所述控制表使能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件与多种表面状态分别对应。
在本发明的第3技术方案中，提供一种控制程序，是使计算机控制对基板依次进行显影处理、漂洗处理的显影处理装置的控制程序，其特征在于，具有：使测定基板的表面状态的装置测定基板的表面状态的功能；根据存储在存储部中的、对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息，选择与上述测得的表面状态相对应的条件的功能；使漂洗处理按照选择的条件进行的功能。
在上述第3技术方案中，可以设计成，上述表面状态是基板表面相对于漂洗液的接触角。另外，可以设计成，存储在上述存储部中的、对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息，是使能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件与多种表面状态分别对应的控制表。
本发明的发明人为了解决上述课题，对各种表面状态的基板掌握了显影缺陷的产生过程。结果发现，显影缺陷的产生过程较大程度上依赖于显影后的基板表面状态。所以，在本发明中，预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件，测定基板的表面状态，根据测定出的基板表面状态选择对应的漂洗处理条件，按照选择的条件进行漂洗处理。因此，通过对应于各表面状态设定难以产生显影缺陷的最佳漂洗处理条件，只要掌握了表面状态，就能够迅速选择与其对应的最佳漂洗条件，而在该条件下进行基板的漂洗处理。因而，不论对象基板如何，都能够迅速掌握最佳条件，进行显影缺陷较少的漂洗处理。
附图说明
图1是表示搭载有实施本发明的漂洗处理方法的显影处理装置的抗蚀剂涂敷显影处理系统的概略俯视图。
图2是表示图1的抗蚀剂涂敷显影处理系统的主视图。
图3是表示图1的抗蚀剂涂敷显影处理系统的后视图。
图4是表示实施本发明一实施方式的漂洗处理方法的显影处理装置的整体结构的框图。
图5是表示构成图4显影处理装置的主要部分的显影处理单元的剖视图。
图6是表示构成图4显影处理装置的主要部分的显影处理单元的俯视图。
图7是表示显影处理单元的液体供给系统的概略图。
图8是表示与漂洗液供给喷嘴62相邻地将非活性气体供给喷嘴63搭载在喷嘴扫描臂66上的状态的图。
图9是表示搭载在图1的抗蚀剂涂敷显影处理系统中的测定部的概略结构的剖视图。
图10A～图10C表示利用图9的测定部测定晶片表面的动态接触角的步骤的一例。
图11A～图11C表示利用图9的测定部85测定晶片表面的动态接触角的步骤的另一例。
图12是表示保存在存储部中的控制表的图。
图13是具体表示晶片表面相对于纯水的接触角与漂洗处理中的漂洗·干燥时漂洗液的扩散方式的关系的图。
图14A～图14C是用来说明晶片表面的接触角为10度以下时的最佳漂洗处理条件的图。
图15A～图15C是用来说明晶片表面的接触角为10～20度时的最佳漂洗处理条件的图。
图16A～图16C是用来说明晶片表面的接触角为20～25度时的最佳漂洗处理条件的图。
图17A～图17C是用来说明晶片表面的接触角为30度以上时的最佳漂洗处理条件的图。
图18是用来说明本发明的漂洗处理方法的一例的流程图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示搭载有实施本发明的漂洗处理方法的显影处理装置的抗蚀剂涂敷显影处理系统的概略俯视图，图2是其主视图，图3是其后视图。
该抗蚀剂涂敷显影处理系统1具备：作为输送站的盒搬运站10、具有多个处理单元的处理站11、和用来在处理站11与相邻设置的曝光装置2之间交接晶片W的接口部12。
上述盒搬运站10，用来将搭载有作为被处理体的多片晶片W的晶片盒CR输入输出。在该盒搬运站10中，如图1所示，在载置盒CR的载置台20上，沿着图中X方向形成有4个定位突起20a，能够将晶片盒CR载置在该突起20a的位置上。此外，盒搬运站10具有位于晶片盒载置台20与处理站11之间的晶片输送机构21。该晶片输送机构121具有能够沿盒排列方向(X方向)及其中的晶片W的晶片排列方向(Z方向)移动、并且能够沿θ方向旋转的晶片输送臂21a，通过该输送臂21a能够有选择地对任一个晶片盒CR进行访问，并且也能够访问处理站11。
上述处理站11具备用来实施对晶片W进行涂敷·显影时的一系列工序的多个处理单元，它们分多级配置在预定位置上，通过这些处理单元一片片地处理晶片W。该处理站11如图1所示，在中心部具有输送通路22a，其中设有主晶片输送机构22，所有的处理单元配置在输送通路22a的周围。这多个处理单元被分为多个处理单元组，各处理单元组中沿铅直方向分多级配置有多个处理单元。
主晶片输送机构22如图3所示，在筒状支承体49的内侧沿上下方向(Z方向)升降自如地装备有晶片输送装置46。筒状支承体49能够在马达(未图示)的旋转驱动力作用下旋转，晶片输送装置46也能够随之一体地旋转。晶片输送装置46具备在输送基座47的前后方向上移动自如的多个保持部件48，通过这些保持部件48实现晶片W在各处理单元间的交接。
此外，如图1所示，4个处理单元组G1、G2、G3、G4实际上配置在输送通路22a的周围，可以根据需要而配置处理单元组G5。
其中，第1及第2处理单元组G1、G2排列配置在系统正面侧(图1中为近前侧)，第3处理单元组G3与盒搬运站10相邻配置，第4处理单元组G4与接口部12相邻配置。第5处理单元组G5可以配置在背面部。
在笫1处理单元组G1中，从下起分两级依次层叠有在杯状体CP内将晶片W载置在旋转卡盘(未图示)上而涂敷抗蚀剂的抗蚀剂涂敷处理单元(COT)、以及同样在杯状体CP内将抗蚀剂的图案显影的显影处理单元(DEV)。第2处理单元组G2也同样，从下起分两级依次层叠有抗蚀剂涂敷处理单元(COT)以及显影处理单元(DEV)。另外，显影处理单元(DEV)构成后述显影处理装置80的主要部分。
第3处理单元组G3如图3所示，是分多级层叠将晶片W载置在载置台SP上而进行预定处理的烘箱型处理单元而构成的，具体而言，从下起分8级依次层叠有进行用来提高抗蚀剂的定影性的所谓的疏水化处理的粘附单元(AD)、进行对位的校准单元(ALIM)、进行晶片W的输入输出的扩展单元(EXT)、进行冷却处理的冷却单元(COL)、和在曝光处理前及曝光处理后以及显影处理后对晶片W进行加热处理的4个加热板单元(HP)。
第4处理单元组G4也是通过层叠多级烘箱型处理单元而构成的，具体而言，从下起分7级依次层叠有冷却单元(COL)、作为具备冷却盘的晶片输入输出部的扩展冷却单元(EXTCOL)、扩展单元(EXT)、冷却单元(COL)、以及3个加热板单元(HP)，进而，在其上设有测定形成抗蚀剂后的晶片W的表面状态的测定部85。该测定部85构成后述显影处理装置80的一部分。
在主晶片输送机构22的背部侧设有第5处理单元组G5的情况下，从主晶片输送机构22看，第5处理单元组G5能够沿着导轨25向侧方移动，从而即使设置了第5处理单元组G5，也能够容易地进行维护作业。
上述接口部12，如图1、图2所示，在正面部分2级配置有可搬运的拾取盒CR与固定型的缓冲盒BR，在背面部配置有周边曝光装置23，在中央部配置有晶片输送机构24。该晶片输送机构24具有能够沿X方向、Z方向移动并能够沿θ方向旋转的晶片输送用臂24a，能够访问两个盒CR、BR及周边曝光装置23、属于第4处理单元组G4的扩展单元(EXT)、还有相邻的曝光装置2的晶片交接台(未图示)。
抗蚀剂涂敷显影处理系统1的各单元及各输送机构等各构成部分，连接到具备CPU的过程控制器101而被控制。过程控制器101起到高级控制器的作用，对分别设置在各输送机构及各单元的下级控制器进行控制。在过程控制器101上，连接着用户接口102和存储部103，所述用户接口102包括：工序管理者为了管理抗蚀剂涂敷显影处理系统1的各构成部分而进行命令的输入操作等的键盘、及将抗蚀剂涂敷显影处理系统1的各构成部分的运行状况可视化并加以显示的显示器等，所述存储部103保存有控制程序及记录有处理条件数据等的对策(recipe)，所述控制程序用来借助过程控制器101的控制来实现在抗蚀剂涂敷显影处理系统1中执行的各种处理。
并且，根据需要，接收来自用户接口102的指示等，从存储部103调出任意的对策并使过程控制器101执行，在过程控制器101的控制下，在抗蚀剂涂敷显影处理系统1中进行希望的各种处理。对策既可以是保存在例如CD-ROM、硬盘、软盘、非易失性存储器等可读出的存储介质中的状态，也可以从适当的装置经由例如专用线路随时传送而在线使用。另外，在各构成部分中设有低级控制器，这些控制器根据过程控制器101的指令而控制各构成部分的动作。
在这样构成的抗蚀剂涂敷显影处理系统中，首先，晶片输送机构21的晶片输送用臂21a访问晶片盒CR，从该盒CR取出一片晶片W，输送给处理站11的第3处理单元组G3的扩展单元(EXT)。
该晶片W由第3处理单元组G3的校准单元(ALIM)校准后，由主晶片输送机构22的晶片输送装置46输送到粘附处理单元(AD)，在那里实施用来提高抗蚀剂的定影性的疏水化处理(HMDS处理)。然后，晶片W被晶片输送装置46输送到冷却单元(COL)而被冷却。
被冷却到预定温度的晶片W接着被晶片输送装置46输送到抗蚀剂涂敷单元(COT)，在那里形成涂敷膜。在涂敷处理结束后，晶片W在处理单元组G3、G4中任一个的加热板单元(HP)内被实施预焙处理，然后在任一个冷却单元(COL)中被冷却到预定的温度。
这样形成了抗蚀剂膜的晶片W被输送到第3处理单元组G3的校准单元(ALIM)，在那里进行校准后，经由第4处理单元组G4的扩展单元(EXT)而被输送到接口部12。
在接口部12，为了将多余的抗蚀剂除去而通过周边曝光装置23对晶片周缘的例如1mm进行曝光，接着，通过与接口部12相邻设置的曝光装置2按照预定的图案对晶片W的抗蚀剂膜实施曝光处理。
将曝光后的晶片W再次送回到接口部12，通过晶片输送机构24输送到属于第4处理单元组G4的扩展单元(EXT)。并且，晶片W被晶片输送装置46输送到任一个加热板单元(HP)中而实施后曝光烘焙处理，接着，通过冷却单元(COL)冷却到预定的温度。
然后，将晶片W输送到显影单元(DEV)，在那里如后述那样进行本实施方式的显影处理。在显影处理结束后，将晶片W输送到任一个加热板单元(HP)中而实施后烘焙处理，接着，通过冷却单元(COL)冷却到预定的温度。在这样的一系列处理结束后，经由第3处理单元组G3的扩展单元(EXT)送回到盒搬运站10，收纳到任一个晶片盒CR中。
接着，详细说明实施本发明一实施方式的漂洗处理方法的显影处理装置80。图4是表示显影处理装置的整体结构的框图。
该显影处理装置80如图4所示，具有：构成主要部分的显影处理单元(DEV)、基于过程控制器101的管理来控制显影处理单元(DEV)的控制器90、测定晶片W的表面状态的测定部85、和存储部86，所述存储部86存储有控制表，所述控制表通过将晶片的表面状态分为多个组，并使最佳漂洗处理及干燥处理条件与各组对应而得到。并且，将由测定部85测定的晶片W的表面状态、例如相对于漂洗液的接触角输出给控制器90，控制部90从保存在存储部86中的控制表选择对应于该表面状态的漂洗处理及干燥处理条件，根据所选择的条件控制显影处理单元(DEV)的漂洗处理。
接着，对构成上述显影处理装置80的主要部分的显影处理单元(DEV)进行说明。图5是表示显影处理单元(DEV)的剖视图，图6是其俯视图，图7是表示其液体供给系统的概略图。另外，在图5、图6中，也与图1～图3同样，设水平面的垂直的两个方向为X方向及Y方向、设垂直方向为Z方向。
该显影处理单元(DEV)具有壳体51，在壳体51的顶板上设有用来在壳体内形成清洁空气的下降气流的风扇·过滤器单元F。此外，在壳体51的中央部配置有环状的杯状体CP，在杯状体CP的内侧配置有旋转卡盘52。旋转卡盘52通过真空吸附固定保持晶片W。在旋转卡盘52的下方配置有驱动马达53，旋转卡盘52受驱动马达53的驱动而旋转。驱动马达53安装在底板54上。
在杯状体CP中，交接晶片W时的升降柱55设置成可通过气缸等驱动机构56升降。此外，在杯状体CP内设有废液用的排放口57。在该排放口57上连接着废液管58(参照图6)，该废液管58如图6所示，通过底板54与壳体51之间的空间N连接到下方的未图示的废液口。
在壳体51的侧壁上，形成有用来使主输送机构22的晶片输送装置46的保持部件48进入的开口51a，该开口51a能够借助活门59开闭。在晶片W的输入输出时将活门59打开，使保持部件48进入到壳体51内。保持部件48与旋转卡盘52之间的晶片W的交接是在上述升降柱55上升的状态下进行的。
在杯状体CP的上方，以可在晶片W上的供给位置与晶片W外侧的待机位置之间移动的方式，设有用来对晶片W的表面供给显影液的显影液供给喷嘴61、和对显影后的晶片W供给例如由纯水构成的漂洗液的漂洗液供给喷嘴62。
显影液供给喷嘴61呈长条状，配置成其长度方向为水平，在下表面上具有多个喷出口，喷出的显影液整体上呈带状。并且，该显影液供给喷嘴61通过保持部件65可拆装地安装在第1喷嘴扫描臂64的末端部上，第1喷嘴扫描臂64安装在从第1导轨71上沿垂直方向延伸的第1垂直支承部件72的上端部，所述第1导轨71沿着Y方向铺设在底板54上。显影液供给喷嘴61与第1垂直支承部件72一起在Y轴驱动机构73的作用下沿着Y方向水平移动。此外，第1垂直支承部件72能够在Z轴驱动机构74的作用下升降，显影液供给喷嘴61通过第1垂直支承部件72的升降而在接近于晶片W的可喷出位置和其上方的非喷出位置之间移动。并且，在进行显影液的涂敷时，显影液供给喷嘴61位于晶片W的上方，通过一边从该显影液供给喷嘴61将显影液以带状喷出，一边使晶片旋转1/2圈以上、例如旋转1圈，而将显影液涂敷在晶片W整个面上，形成显影液积液(puddle)。另外，在喷出显影液时，也可以不使晶片W旋转而使显影液供给喷嘴61沿着第1导轨71扫描。
漂洗液供给喷嘴62构成为直喷嘴，在显影工序结束后，使其移动到晶片W上，对晶片W上的形成了显影图案的抗蚀剂膜供给例如由纯水构成的漂洗液。该漂洗液供给喷嘴62可拆装地安装在第2喷嘴扫描臂66的末端部。在底板54上的第1导轨71的外侧，铺设有第2导轨75，第2喷嘴扫描臂66经由X轴驱动机构79安装在从该第2导轨75沿垂直方向延伸的第2垂直支承部件76的上端部。漂洗液供给喷嘴62与第2垂直支承部件76一起在Y轴驱动机构77的作用下沿Y方向水平移动。此外，第2垂直支承部件76能够在Z轴驱动机构78的作用下升降，漂洗液供给喷嘴62通过第2垂直支承部件76的升降而在接近于晶片W的可喷出位置与其上方的非喷出位置之间移动。此外，第2喷嘴扫描臂66设置成，可在上述X轴驱动机构79的作用下沿X方向移动。另外，漂洗液供给喷嘴62的形状没有特别的限制，既可以与显影液供给喷嘴61同样为长条状而设有多个喷出口，也可以是喷出口为狭缝状的狭缝喷嘴。此外，如图8所示，也可以在第2喷嘴扫描臂66上与漂洗液供给喷嘴62一起设置喷出N2等非活性气体的非活性气体供给喷嘴63，从该非活性气体供给喷嘴63对晶片W的中心供给非活性气体，以促进晶片W中心部的漂洗液的干燥。
Y轴驱动机构73、77、Z轴驱动机构74、78、X轴驱动机构79及驱动马达53由上述控制器90控制。
如图6所示，在杯状体CP的右侧设有显影液供给喷嘴61在其中待机的显影液供给喷嘴待机部61a，在该显影液供给喷嘴待机部61a，设有清洗显影液供给喷嘴61的清洗机构(未图示)。此外，在杯状体CP的左侧，设有漂洗液供给喷嘴62在其中待机的漂洗液供给喷嘴待机部62a，在该漂洗液供给喷嘴待机部62a，设有清洗漂洗液供给喷嘴的清洗机构(未图示)。
如图7所示，在显影液供给喷嘴61上，连接着从储存有显影液的显影液箱91供给显影液的显影液供给配管92。在显影液供给配管92上，加装有用来供给显影液的泵93及开闭阀94。此外，在漂洗液供给喷嘴62上，连接着从储存有纯水作为漂洗液的纯水箱95供给纯水的漂洗液供给配管96。在漂洗液供给配管96上，加装有用来供给纯水的泵97及开闭阀98。
这些泵93、97、开闭阀94、98也与上述Y轴驱动机构73、77、Z轴驱动机构74、78、X轴驱动机构79及驱动马达53同样，电连接在控制器90上而被控制。
接着，对测定部85的结构进行说明。图9是表示测定部85的概略结构的剖视图。该测定部85具有壳体111、在壳体111内保持晶片W的旋转卡盘112、使旋转卡盘112旋转的马达113、用来滴下漂洗液(典型的是纯水)的喷嘴114、和检测滴到晶片W上的漂洗液的状态的CCD照相机等检测器115。
为了使用这样的测定部85测定接触角，例如如图10A～图10C所示，首先，将漂洗液(纯水)定量滴到晶片W上的预定位置上而形成涂敷部(水滴)116(图10A)，接着，使晶片W旋转(图10B)，通过检测部115检测涂敷部(水滴)116的移动状态(图10C)。漂洗液(纯水)的动态接触角可以利用涂敷部(水滴)116的移动量及移动所需的时间、晶片的转速来计算。此外，如图11A～图11C所示，通过约束滴下的漂洗液(纯水)，也能够推测动态接触角。即，首先，从兼用作约束部的喷嘴114将漂洗液(纯水)定量滴到晶片W上的预定位置上而形成涂敷部(水滴)116，并且，通过喷嘴114的下端约束(保持)涂敷部(水滴)116(图11A)。接着，保持着该状态而使晶片旋转(图11B)，通过检测部115测定从约束部移动开的漂洗液的量(图11C)。根据该漂洗液的量的测定结果，能够计算动态接触角。
接着，对存储在存储部86中的控制表进行说明。
在进行显影后的漂洗处理时，通常是一边对保持有显影液的晶片供给漂洗液(纯水)一边使晶片旋转，将显影液置换为漂洗液后将漂洗液甩掉。已判明在这种情况下晶片W表面上的漂洗液的扩散形式较大程度上依赖于显影后的晶片W的表面状态(例如接触角)。并且，显影后的缺陷的产生形式较大程度上受漂洗处理(漂洗·干燥时)漂洗液的扩散形式左右。因此，如果预先针对各种表面状态掌握漂洗处理中的漂洗液的状态(扩散形式)，并分别准备能够得到使显影缺陷最小的最佳漂洗液扩散形式的对策，则通过检测晶片的表面状态，能够选择与其对应的最佳对策。因此，如图12所示，对应于漂洗液的扩散形式的分类，而将晶片的表面状态分为多个组，将使最佳漂洗处理及干燥处理的条件(对策)与各组对应而得到的控制表120保存在存储部86中，能够进行对应于晶片的表面状态的合适处理。
以下具体说明。
图13具体表示晶片表面(在形成有膜的情况下是该膜的表面)相对于纯水的接触角、与漂洗处理中的漂洗·干燥时漂洗液的扩散形式的关系，在横轴上取没有形成膜时以及形成了各种膜时相对于纯水的接触角，在纵轴上取调查漂洗处理时晶片表面上的漂洗液的状态(例如从中心开始干燥、或者从外侧开始干燥的状态)并将其分类而得到的1～5这5个组。
观察该图可知，在接触角为10度以下的A、B(例如裸硅晶片或预定种类的BARC)的情况下，漂洗液的状态被分到组1，在接触角为10～20度的C、D(例如KrF抗蚀剂或EUV抗蚀剂)的情况下，漂洗液的状态被分到组2，在接触角为20～25度的E(例如特定种类的ArF抗蚀剂)的情况下，漂洗液的状态被分到组3，在接触角为25～30度的F(例如特定种类的ArF抗蚀剂)的情况下，漂洗液的状态被分到组4，在接触角为30度以上的G、H、I、J、K(例如特定种类的ArF抗蚀剂、BARC)的情况下，漂洗液的状态被分到组5。即，由该图可知，漂洗·干燥处理时的漂洗液的状态与显影后的晶片表面状态有明确的相关性。
另外，如上所述，显影后的缺陷的产生形式较大程度上受漂洗处理时的漂洗液状态(漂洗液的扩散形式等)左右，所以通过使漂洗处理时的漂洗液状态(扩散形式)为最佳，能够使显影缺陷最小。因而，如果预先针对各种接触角(表面状态)准备相对于晶片能够得到最佳漂洗液状态的对策，则通过测定处理对象晶片的接触角(表面状态)，便能够选择与其对应的最佳对策，来进行显影处理后的漂洗处理(漂洗·干燥)。由此，能够减少显影缺陷，提高合格率。
因此，在图12所示的控制表120中，将相对于漂洗液(纯水)的接触角分为组1～5，分别分配对策a～e作为最佳对策，按照对测得的接触角分配的对策进行漂洗处理。
实际上，可以例示出以下这样的对策。
图12的组1是显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角为10度以下的情况，作为对应于该情况的最佳对策的对策a，例如如图14A～图14C所示，首先，在显影后，一边使晶片W旋转一边从配置在晶片中心正上方的漂洗液供给喷嘴62对显影液积液201上供给漂洗液(纯水)，在晶片的整个区域形成漂洗液(纯水)的膜202(图14A)。接着，一边使晶片旋转一边根据需要而在最开始从非活性气体供给喷嘴63对晶片W的中心短时间供给N2气体等非活性气体，在晶片中心形成干燥区域203的芯区(图14B)。一边使晶片旋转一边使干燥区域203从中心向外周扩展，来进行干燥(图14C)。此时，也可以进行一边使漂洗液供给喷嘴62从晶片W的中心侧向外侧扫描一边供给漂洗液的扫描漂洗。
图12的组2是显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角为10～20度的情况下，作为对应于该情况的最佳对策的对策b，例如如图15A～图15C所示，首先，在显影后，一边使晶片W旋转一边从配置在晶片中心正上方的漂洗液供给喷嘴62对显影液积液201上供给漂洗液(纯水)，在晶片的整个区域上形成漂洗液(纯水)的膜202(图15A)。接着，一边使晶片旋转一边根据需要而从非活性气体供给喷嘴63对晶片W的中心短时间供给N2气体等非活性气体，在晶片中心形成干燥区域203的芯区(图15B)。在使晶片旋转的状态下，在进行一边使漂洗液供给喷嘴62从晶片W的中心侧向外侧扫描一边供给漂洗液的扫描漂洗的同时，使干燥区域203从中心向外周扩展，来进行干燥(图15C)。通过这样的扫描漂洗，防止液膜在中途断开而在该部分上残留显影缺陷。
图12的组3是显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角为20～25度的情况，作为对应于该情况的最佳对策的对策c，例如如图16A～图16C所示，首先，显影后，在使晶片W停止的状态下或在使晶片W低速旋转的同时，从配置在晶片中心正上方的漂洗液供给喷嘴62对显影液积液201上供给漂洗液(纯水)，在此时形成的漂洗液与显影液的边界面到达晶片W的外缘之前，停止漂洗液的供给，在晶片W的中央部(例如从中心起半径50mm左右)形成漂洗液的膜202(图16A)。接着，一边使晶片W旋转一边从非活性气体供给喷嘴63对晶片W的中心短时间供给N2气体等非活性气体，在晶片中心形成干燥区域203的芯区(图16B)。使晶片旋转而借助漂洗液将显影液积液201推出，从而干燥区域203扩展来进行干燥(图16C)。这样，不将显影液完全置换为漂洗液，而是通过用漂洗液将显影液推出来进行干燥，所以即使晶片W表面的接触角较大，也能够防止漂洗液膜在中途中断而在该部分残留显影缺陷。另外，非活性气体的供给也可以在漂洗液停止之前与漂洗液的供给同时进行。
图12的组4是显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角为25～30度的情况，作为对应于该情况的最佳对策的对策d，例如采用与上述图16基本相同而细节部分不同的对策。
图12的组5是显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角为30度以上的情况，作为对应于该情况的最佳对策的对策e，例如如图17A～图17C所示，首先，与图16A同样，在晶片W的中央部(例如从中心起半径50mm左右)形成漂洗液的膜202(图17A)。接着，一边使晶片W旋转，一边在晶片中心形成干燥区域203的芯区，与图16B不同的是，并不供给N2气体等非活性气体(图17B)。使晶片旋转，用漂洗液将显影液积液201推出而使干燥区域203扩展，来进行干燥(图17C)。在此情况下，与对策c同样，由于用漂洗液将显影液推出来进行干燥，所以即使晶片W表面的接触角较大，也能够防止漂洗液膜在中途中断而在该部分残留显影缺陷。
接着，参照图18所示流程图，对使用以上那样的显影处理装置80进行的、本发明一实施方式的漂洗处理方法进行说明。
首先，预先在存储部86中保存图12所示的、将相对于漂洗液(纯水)的接触角分为组1～5并分别分配了对策a～e作为最佳对策的控制表120，以便能够根据控制器90的指令执行对策a～e(步骤1)。
接着，在对第1片晶片如上述那样进行抗蚀剂涂敷处理、曝光处理及显影处理后，将该晶片输送到测定部85，测量显影后相对于漂洗液(纯水)的接触角(步骤2)。此时，显影后的漂洗处理条件为初始的设定。
接着，将测得的晶片W的接触角从测定部85输出给控制器90，控制器90从保存在存储部86中的控制表120选择对应于该接触角的漂洗处理的对策(步骤3)。
接着，对接下来的晶片结束抗蚀剂涂敷处理及曝光处理后，输入到显影处理单元(DEV)中，使显影液供给喷嘴61移动到晶片W的上方，从显影液供给喷嘴61以带状喷出显影液，通过使晶片旋转1/2周以上、例如旋转1周，而形成显影液积液后，利用上述选择的对策进行漂洗处理(步骤4)。
此时，由于在控制表120中对应于各接触角的组而设定了显影缺陷较少的最佳对策，所以只要选择与测得的接触角对应的对策，就能够使用该对策进行显影缺陷很少的显影后的漂洗处理。
这样，通过对应于各接触角的组而设定不容易产生显影缺陷的最佳对策，只要测定晶片的接触角，就能够迅速选择与其对应的最佳对策，并依据该条件进行晶片W的漂洗处理。因而，不论对象晶片如何，都能够迅速掌握最佳条件而进行显影缺陷较少的漂洗处理。
另外，本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，在存储部86中设定了控制表120，但并不一定需要使用这样的控制表。此外，在上述实施方式中，根据测定部85的测定结果自动选择对策来执行漂洗处理，但也可以是操作者根据测定结果进行按钮操作或监视器画面上的操作，来选择预先设定的最佳对策，按照该对策进行漂洗处理。进而，测定部的位置并不限于上述实施方式的位置，既可以是显影处理单元内，也可以是抗蚀剂涂敷显影处理系统的其他单元。此外，也可以是抗蚀剂涂敷显影处理系统外的位置。进而，表示了使用动态接触角作为表面状态的指标的例子，但也可以是静态接触角，此外也可以是接触角以外的其他指标。进而，作为漂洗液而例示了纯水，但也可以是在纯水中添加了界面活性剂等其他物质的液体。进而，本发明并不限于通常的抗蚀剂曝光过程后的显影处理，也能够用于浸液曝光过程后的显影处理。进而，在上述实施方式中，将本发明应用在半导体晶片的漂洗处理中，但并不限于此，只要是形成微细抗蚀剂图案的基板即可，也可以用于液晶显示装置(LCD)用基板等其他基板的漂洗处理。进而，只要不脱离本发明的宗旨，则将上述实施方式的要素适当组合、或者将上述实施方式的要素去除一部分，也属于本发明的范围内。

Claims (9)

1、一种漂洗处理方法，是对将曝光图案显影处理后的基板进行漂洗处理的漂洗处理方法，其特征在于，包括：
预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件的工序；
测定基板的表面状态的工序；
根据测得的基板的表面状态选择对应的漂洗处理条件的工序；
按照上述选择的条件进行漂洗处理的工序。
2、如权利要求1所述的漂洗处理方法，其特征在于，上述测定表面状态的工序中，测定相对于漂洗液的接触角作为基板的表面状态。
3、如权利要求1或2所述的漂洗处理方法，其特征在于，预先对应于基板的表面状态设定漂洗处理条件的工序中，针对多种表面状态分别设定能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件。
4、一种显影处理装置，是将基板上的抗蚀剂膜上形成的曝光图案显影的显影处理装置，其特征在于，具备：
显影处理部，对基板依次进行显影处理、漂洗处理；
表面状态测定部，测定进行显影处理的基板的表面状态；
存储部，存储对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息；
控制部，从上述存储部选择与在上述表面状态测定部中测得的基板的表面状态相对应的条件，按照该条件进行漂洗处理。
5、如权利要求4所述的显影处理装置，其特征在于，上述表面状态测定部测定基板表面相对于漂洗液的接触角。
6、如权利要求4所述的显影处理装置，其特征在于，上述存储部具有控制表，所述控制表使能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件与多种表面状态分别对应。
7、一种控制程序，是使计算机控制对基板依次进行显影处理、漂洗处理的显影处理装置的控制程序，其特征在于，具有：
使测定基板的表面状态的装置测定基板的表面状态的功能；
根据存储在存储部中的、对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息，选择与上述测得的表面状态相对应的条件的功能；
使漂洗处理按照选择的条件进行的功能。
8、如权利要求7所述的控制程序，其特征在于，上述表面状态是基板表面相对于漂洗液的接触角。
9、如权利要求7所述的控制程序，其特征在于，存储在上述存储部中的、对应于基板的表面状态而设定了漂洗处理条件的信息，是使能够将显影缺陷控制在允许范围内的漂洗处理条件与多种表面状态分别对应的控制表。
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