CN102142358A - 基板处理方法和装置、记录实施该方法的程序的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法和装置、记录实施该方法的程序的记录介质，当从形成微细抗蚀剂图案的基板上除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，并且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。该方法包括：向形成抗蚀剂图案的基板供给冲洗液的冲洗液供给工序(S12)；和在包含使抗蚀剂图案疏水化的第1处理液的蒸气的气氛下，从供给了冲洗液的基板上除去冲洗液的冲洗液除去工序(S14～S16)。

Description

基板处理方法和装置、记录实施该方法的程序的记录介质
技术领域
本发明涉及使用处理液进行基板处理的基板处理方法、记录用来实施该基板处理方法的程序的记录介质和实施该基板处理方法的基板处理装置。
背景技术
在半导体器件制造的光刻工序中，在半导体基板(以下称作“基板”或者“晶片”)的表面涂布光刻胶，在抗蚀剂上曝光掩膜图案，对其进行显影，在晶片表面形成抗蚀剂图案。
在这种光刻工序中，显影处理例如采用桨式和滴落式等方法来进行的。例如，桨式是向晶片供给显影液，而滴落式是将晶片浸渍在显影液中进行显影处理，然后，分别向晶片供给作为使用了纯水等的冲洗液，然后冲掉显影液。最后，为了从晶片除去冲洗液，通过鼓风和晶片的旋转等来进行干燥处理。
最近几年，随着半导体器件微细化的进一步发展，出现了微细且高纵横比的抗蚀剂图案。由于这种抗蚀剂图案微细且高纵横比，因此，例如，在上述干燥处理中，当冲洗液从各个图案之间流出时，因冲洗液的表面张力，在图案间就会产生引力。发生所谓的“图案倒塌”问题。为了防止该图案倒塌，有一种显影处理方法是在进行干燥处理之前，向基板上供给表面张力比冲洗液小的有机溶剂。
例如有一种显影方法，为了防止除去冲洗液时的图案倒塌，向抗蚀剂图案已被显影的基板供给冲洗液，向供给了冲洗液的基板供给包含含氟有机溶剂的处理液(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2003-178943号公报
但是，为了防止除去冲洗液时的图案倒塌，当向供给了冲洗液的基板供给包含有机溶剂的处理液时，就会出现以下的问题。
作为新一代曝光技术，正在进行EUV(Extreme Ultra-Violet：超紫外线)曝光的开发，抗蚀剂图案进一步微细化。将微细化的抗蚀剂图案作为掩膜进行蚀刻，为了在位于抗蚀剂图案下层的被蚀刻膜上转印抗蚀剂图案，有时根据蚀刻条件，与现在的高度相比，增加抗蚀剂图案的高度尺寸。如果增大抗蚀剂图案的高度尺寸，则纵横比与抗蚀剂图案的宽度尺寸的比例就会增大。如果抗蚀剂图案的纵横比增大，则在进行冲洗后的干燥处理中，根据纯水的表面张力和纯水与抗蚀剂图案的接触角的关系，当水从抗蚀剂图案之间流出时，有时就会发生图案倒塌。
也有一种方法是取代含氟的有机溶剂的处理液，使用对抗蚀剂图案的表面进行疏水化的疏水剂，使抗蚀剂图案的表面疏水化，防止图案倒塌。但是，由于疏水剂是高昂的药液，因此，存在进行基板处理时的处理成本增大这样的问题。
此外，上述图案倒塌不仅发生在显影处理中，在抗蚀剂图案被显影后，在对形成抗蚀剂图案的基板进行清洗处理的清洗处理工序等各种基板处理中也会发生。
发明内容
本发明就是鉴于上述方面而提出的，其目的在于提供一种基板处理方法，根据该方法，当从形成了微细抗蚀剂图案的基板除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低基板处理时的处理成本。
为了解决上述技术课题，在本发明中采用以下所述的各种方法。
本发明的一个实施方式提供一种基板处理方法，该方法包括：向形成有抗蚀剂图案的基板供给冲洗液的冲洗液供给工序；和在包括对所述抗蚀剂图案进行疏水化的第1处理液的蒸气的气氛下，从供给有所述冲洗液的所述基板除去所述冲洗液的冲洗液除去工序。
此外，本发明的一个实施方式提供一种基板处理装置，包括：保持形成有抗蚀剂图案的基板的基板保持部；对所述基板保持部所保持的所述基板供给冲洗液的冲洗液供给部；蒸气供给部，该蒸气供给部对从所述冲洗液供给部供给有所述冲洗液的所述基板供给用来使所述抗蚀剂图案疏水化的第1处理液的蒸气；和冲洗液除去部，该冲洗液除去部在含有从所述蒸气供给部供给的所述第1处理液的蒸气的气氛下，从供给油所述冲洗液的所述基板除去所述冲洗液。
根据本发明，在从形成有微细抗蚀剂图案的基板除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低基板处理时的处理成本。
附图说明
图1是包括第1实施方式的显影处理装置的涂布显影处理系统的平面图。
图2是图1所示的涂布显影处理系统的正面图。
图3是图1所示的涂布显影处理系统的背面图。
图4是第1实施方式的显影处理单元的平面图。
图5是图4所示的显影处理单元的断面图。
图6是说明第1实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。
图7是用来说明使用显影处理单元的显影处理方法的各个工序顺序的流程图。
图8是使用显影处理单元进行显影处理方法的各个工序时的侧面图(1)。
图9是使用显影处理单元进行显影处理方法的各个工序时的侧面图(2)。
图10是使用显影处理单元进行显影处理方法的各个工序时的侧面图(3)。
图11是使用显影处理单元进行显现处理方法的各个工序时的侧面图(4)。
图12用来说明当在图案之间存在冲洗液时，冲洗液的接触角和使图案倒塌的外力两者的关系。
图13用来说明由TMSDMA构成的第1处理液对抗蚀剂图案的表面进行疏水化的疏水化处理中的反应构造。
图14是表示第1实施方式1的变形例的显影处理单元的断面图。
图15是表示检测冲洗液和气体氛围的界面位置的方法的原理的构造概图。
图16是说明第1实施方式的第2变形例的显影处理单元的主要部分的示意图。
图17是用来说明使用显影处理单元的显影处理方法的各个工序顺序的流程图。
图18是说明第2实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。
图19是用来说明形成带状排出口的蒸气供给喷嘴的例子的斜视图。
图20是用来说明使用显影处理单元的显影处理方法的各个工序顺序的流程图。
图21是使用显影处理单元进行显影处理方法的各个工序时的侧面图。
图22是使用显影处理单元进行显影处理方法的各个工序时的平面图。
图23是说明第3实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。
图24是喷嘴单元的放大图。
图25是用来说明使用显影处理单元的显影处理方法的各个工序顺序的流程图。
图26是说明第4实施方式的显影处理单元的主要部分的侧面示意图。
图27是说明蒸气供给喷嘴的平面示意图。
图28是用来说明使用显影处理单元的显影处理方法的各个工序顺序的流程图。
1：涂布显影处理系统
15：冲洗液喷嘴
16：蒸气供给喷嘴
19：马达
29：抗蚀剂图案
36：显影液喷嘴
41：显影液
42：冲洗液
43：第1处理液
44：第1处理液的蒸气
52：旋转卡盘
54：驱动马达
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
首先，参照图1至图13，对第1实施方式的显影处理装置和显影处理方法进行说明。本实施方式的显影处理装置和显影处理方法分别是在显影处理装置和显影处理方法中应用本发明的基板处理装置和基板处理方法的例子。
图1～图13是包括本实施方式的显影处理装置的涂布显影处理系统的整体构造，图1是其平面图，图2是其正面图，图3是其背面图。
涂布显影处理系统1具有盒台10、处理台11和界面部12连接形成一体的构造。盒台10是在晶盒CR中，按照多枚例如25枚的单位，将作为被处理基板的半导体晶片W从外部向系统搬入或者向外部搬出。此外，盒台10向晶盒CR搬入、搬出晶片W。处理台11通过将在涂布显影工序中一枚一枚地对晶片W实施规定处理的单片式的各种处理单元多层地配置在规定位置而形成。界面部12在处理台11、和与该处理台11相邻而设的曝光装置(图中未示)之间交接晶片W。
如图1所示，盒台10具有：盒载放台20、晶片搬送体21。在盒载放台20中，在盒载放台20上的突起20a的位置，多个例如4个晶盒CR按照各个晶片出入口朝着处理台11一侧的方式沿着X方向载放成一列。晶片搬送体21按照能够沿着盒排列方向(X方向)以及被收纳在晶盒CR内的晶片的排列方向(Z方向)移动的方式设置。此外，晶片搬送体21有选择地进入各个晶片盒CR。晶片搬送体21能够沿着θ方向旋转，如后所述，也能够进入属于处理台11一侧的第3组G3的多层单元部的调整单元(ALIM)以及延伸单元(EXT)。
在处理台11中，如图1所示，在中心部设置垂直搬送式的主晶片搬送机构22，在它的周围，所有的处理单元按照1组或者多组的方式多层地配置。在本例中，采用5组G1、G2、G3、G4、G5的多层配置构造。第1和第2组G1、G2的多层单元被并列配置在系统正面(图1中的前面)一侧。第3组G3的多层单元与盒台10相邻配置。第4组G4的多层单元与界面部12相邻配置。第5组G5的多层单元被配置在背部一侧。此外，为了维护主晶片搬送机构22，第5组G5能够沿着轨道25移动。
如图3所示，主晶片搬送机构22按照沿着上下方向(Z方向)自由升降的方式配备晶片搬送装置46。筒状支承体49与马达(图中未示)的旋转轴连接，根据该马达的旋转驱动力，以所述旋转轴为中心，与晶片搬送装置46一体地旋转。因此，该晶片搬送装置46沿着θ方向自由地旋转。晶片搬送装置46具有搬送臂48。
如图2所示，在第1组G1中，在杯CP内，将晶片W载放在旋转卡盘上然后进行规定的处理的两台旋转式处理单元例如抗蚀剂涂布处理单元(COT)和本发明的显影处理单元(DEV)自下而上依次重叠形成两层。在第2组G2中也同样如此，两台旋转式处理单元例如抗蚀剂涂布处理单元(COT)和显影处理单元(DEV)自下而上依次重叠形成两层。在抗蚀剂涂布处理单元(COT)中，无论在构造方面还是维护方面，抗蚀液的排出都很麻烦，因此，优选配置在下层。但是，根据需要，也可以配置在上层。
此外，在第1组G1、第2组G2中，也可以在Z方向的下侧等的空闲空间设置向抗蚀剂涂布处理单元(COT)和显影处理单元(DEV)供给各种处理液的化学室13。
如图3所示，在第3组G3中，将晶片W载放在载放台上然后进行规定处理的烤箱型处理单元例如自下至上依次重叠冷却单元(COL)、粘附单元(AD)、调整单元(ALIM)、延伸单元(EXT)、预烘单元(PAB)和曝光后烘烤单元(PEB)。在第4组G4中也同样如此，烤箱型的处理单元例如自下至上依次重叠冷却单元(COL)、延伸·冷却单元(EXTCOL)、延伸单元(EXT)、冷却单元(COL)、预烘单元(PAB)和曝光后烘烤单元(PEB)。此外，也可以设置用来在显影后进行加热处理的后烘烤单元。
于是，将处理温度低的冷却单元(COL)、延伸·冷却单元(EXTCOL)配置在下层，将处理温度高的烘烤单元(PAB)和曝光后烘烤单元(PEB)配置在上层。根据该上下配置，能够减少单元间的热量相互干扰。但是，也可以采用串联的多层配置。
界面部12在纵深方向具有与处理台11相同的尺寸，在宽度方向上形成小的尺寸。在界面部12的正面部，配置两层移动式的拾取盒(pick up cassette)PU和固定式的缓冲盒(buffer cassette)BR，在背面部附设周边曝光装置23，在中央部设置晶片搬送体24。该晶片搬送体24沿着X、Z方向移动，进入两个盒PU、BR和周边曝光装置23。晶片搬送体24能够沿着θ方向旋转，能够进入属于处理台11一侧的第4组G4的多层单元的延伸单元(EXT)、和相邻的曝光装置一侧的晶片交接台(图中未示)。
图4和图5是本实施方式的显影处理单元的平面图和断面图。在显影处理单元(DEV)的中央部，环状的杯CP被附设在与按照能够调节成与外部不同气氛的处理室25的内部。为了使后述的第1处理液的蒸气不会向处理室25的外部泄漏，处理室25的内部也可以按照能够调节成负压的方式设置。此外，杯CP采用晶片搬送装置46的搬送臂48自由进退的方式设置。在杯CP的内侧配置水平地保持晶片W的旋转卡盘52。旋转卡盘52在通过真空吸附从而固定保持晶片W的状态下被驱动马达54旋转驱动。驱动马达54按照能够升降移动的方式被配置在单元底板50上的开口50a，隔着由铝构成的帽状的凸缘部件58，由气缸构成的升降驱动部件60以及升降引导部件62被结合在一起。根据这种升降机构，就能在和主晶片搬送机构22之间进行晶片W的交接。
旋转卡盘52相当于本发明中的基板保持部。此外，驱动马达54相当于本发明中的旋转部和冲洗液除去部。
如图5所示，在被收纳在杯CP内的晶片W上，向该晶片W的表面供给显影液的显影液喷嘴36被安装在喷嘴扫描臂37的顶端部。该显影液喷嘴36与供给管31a连接，通过该供给管31a从显影液供给机构31供给显影液。该显影液喷嘴36具有长尺形状，例如，从图中未示的多个孔、或者形成缝隙状的供给口供给显影液。喷嘴扫描臂37被安装在能够在单元底板50上沿着一个方向(Y方向)铺设的导轨39上水平移动的垂直支承部件40的上端部，利用图中未示的Y方向驱动机构，与垂直支承部件40一体地沿着Y方向移动。此外，喷嘴扫描臂37也能沿着垂直支承部件40朝着Z方向移动，能够调节显影液喷嘴36和被旋转卡盘52保持的晶片W之间的距离。
向被喷嘴保持体27所保持的晶片W表面供给冲洗液的冲洗液喷嘴15与上述显影液喷嘴36同样，按照利用喷嘴扫描臂17和垂直支承部件26能够沿着导轨39朝着Y方向移动的方式设置。冲洗液喷嘴15与供给管32a连接，通过该供给管32a，从冲洗液供给机构32供给冲洗液。此处，冲洗液例如使用纯水。该喷嘴扫描臂17也能够沿着垂直支承部件26移动，能够调节冲洗液喷嘴15和被旋转卡盘52保持的晶片W之间的距离。
冲洗液喷嘴15相当于本发明中的冲洗液供给部。
与杯CP相邻，被喷嘴保持体28保持、且供给包括对晶片W上的抗蚀剂图案29的表面进行疏水化的疏水剂的第1处理液的蒸汽的蒸气供给喷嘴16被安装在喷嘴扫描臂18的顶端。该喷嘴扫描臂18按照使用马达19能够以该马达19为中心沿着θ方向旋转的方式设置。蒸气供给喷嘴16与供给管33a连接，通过该供给管33a，从蒸气供给机构33供给第1处理液的蒸气。
此外，蒸气供给喷嘴16相当于本发明中的蒸气供给部。马达19相当于本发明中的移动部。
在杯CP内的底部设置用来排出被供给晶片上的显影液和冲洗液的排液管57，向图中未示的系统外排出液体。在杯CP的底部设置用来排出因供给显影液和处理液而产生的液雾等杯CP内的气体氛围的排气管59，在通常运转时，它处于经常被真空泵51排气的状态。
在杯CP内安装用来测量杯CP的温度的温度传感器64，而且还设置用来调整杯CP的温度的调温加热器65。该调温加热器65将整个杯CP的温度调整至规定的温度，例如通常时的23℃左右。
此外，在杯CP中的排气管59和排液管57中也同样设置测量排气管59和排液管57的温度的温度传感器66和67；和分别调整排气管59和排液管57的温度的调温加热器68和69。
显影液供给机构31、冲洗液供给机构32和蒸气供给机构33分别根据控制部30的指令，分别向显影液喷嘴36、冲洗液喷嘴15和蒸气供给喷嘴16供给显影液、冲洗液和第1处理液的蒸气。此外，该控制部30控制上述显影液、冲洗液和第1处理液的蒸气的供给时间，同时向控制驱动马达54的转数的马达控制器34送出指令，进行统一的处理。
控制部30也可以具有由计算机能够读取的存储介质(记录介质)所构成的图中未示的存储部，该存储介质保存用来在涂布显影处理系统中实施显影处理方法的各个工序的程序。存储介质(记录介质)可以是硬盘和半导体存储器。此外，也可以从其它的装置，例如通过专线适当地传送控制程序。
此外，控制部30的各个部分例如被上述温度传感器64、66、67测量，如果所测量的温度不在规定的正常范围内，那么就视作异常，警告装置45接收该信息，然后发出警告。该警告装置例如使用警告蜂鸣器和警告灯、或者操作显示器上的警告显示等。
下面，对以上所说明的涂布显影处理系统1的一系列处理工序进行说明。
首先，在盒台10中，晶片搬送体21进入盒载放台20上的收纳了处理前晶片的晶盒CR中，然后从该晶盒CR中取出一枚晶片W。所取出的晶片W被搬送至调整单元(ALIM)并进行定位。然后，晶片W被主晶片搬送机构22搬送至粘附单元(AD)进行疏水化处理，接着，被搬送至冷却单元(COL)进行规定的冷却处理。然后，被搬送至抗蚀剂涂布处理单元(COT)进行抗蚀剂涂布处理，被搬送至预烘烤单元(PAB)进行规定的加热处理，被搬送至冷却单元(COL)进行规定的冷却处理。然后，被晶片搬送体24通过界面部12搬送至图中未示的曝光装置进行曝光处理。曝光处理结束的晶片W被搬送至曝光后烘烤单元(PEB)进行规定的加热处理，然后被搬送至冷却单元(COL)进行规定的冷却处理。接着，被搬送至显影处理单元(DEV)进行显影处理。在显影处理后，有时也进行规定的加热处理(后烘烤)。然后，晶片W被搬送至冷却单元(COL)进行规定的冷却处理，通过延伸单元(EXT)返回晶盒CR。
图6是说明本实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。在图6中，对于使用图4和图5已经说明的部分，省略其说明。
此外，在图6中表示在进行图7所述的显影液供给工序和冲洗液供给工序后，进行冲洗液除去工序时的各个喷嘴的位置。即，显影液喷嘴36被向杯CP外移动，冲洗液喷嘴15从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，蒸气供给喷嘴16被移动至晶片W的大致中心上。
蒸气供给机构33具有使包含疏水剂的第1处理液43蒸发然后产生蒸气44的蒸气发生罐71。蒸气发生罐71在其内部贮存第1处理液43。蒸气发生罐71与供给第1处理液的蒸气44的供给管33a的一端连接。如前所述，供给管33a的另一端隔着能够被控制部30控制其开关的阀72，与蒸气供给喷嘴16连接。
蒸气发生罐71与例如供给氮气等载气的载气供给管73的一端连接。载气供给管73的另一端隔着能够被控制部30控制其开关的阀74，与载气供给源75连接。从载气供给源75被供给蒸气发生罐71的载气对蒸气发生罐71的内部进行加压，将所产生的蒸气44通过供给管33a供给蒸气供给喷嘴16。当第1处理液43由后述的TMSDMA组成时，容易与大气中的水分发生反应。因此，例如使用氮气等载气，防止第1处理液43和第1处理液的蒸气44与大气中的水分发生反应。
此外，供给管33a在供给管33a的中途与例如供给氮气等稀释气体的稀释气体供给管76的一端连接。稀释气体供给管76的另一端隔着能够被控制部30控制其开关的阀77与稀释气体供给源78连接。
在根据此方式构成的蒸气供给机构33中，根据控制部30的控制，阀74开放，于是，规定流量的载气从载气供给源75通过载气供给管73被供给蒸气发生罐71。接着，阀72开放，于是，在蒸气发生罐71内蒸发的第1处理液的蒸气44与载气一同通过供给管33a被供给蒸气供给喷嘴16。此时，第1处理液的蒸气44也可以被从稀释气体供给源78通过阀77、稀释气体供给管76与供给管33a合流的稀释气体所稀释，然后被供给蒸气供给喷嘴16。另一方面，当停止向蒸气供给喷嘴16供给第1处理液的蒸气44时，关闭供给管33a的阀72和稀释气体供给管76的阀77，同时关闭阀74，也停止从载气供给源75供给载气。
此外，连续地供给包括疏水剂的第1处理液43的图中未示的供给源也可以通过图中未示的供给管与蒸气发生罐71连接。此时，也可以设置检测所贮藏的第1处理液43的液面的上限和下限，向控制部30发送检测信号的图中未示的液面计(液位计)。
此处，使抗蚀剂图案疏水化的疏水剂并无特别的限制，例如，能够使用在分子中具有如(CH3)3Si所示的甲硅烷基的化合物。作为一例，可以列举TMSDMA(二甲基三甲基硅胺)。
此外，在本实施方式中，第1处理液也可以使用混合了疏水剂和稀释疏水剂的有机溶剂以取代疏水剂。作为稀释疏水剂的含氟有机溶剂，例如可以使用挥发性比纯水高的氟醚(HFE)溶剂(Methyl perfiuoroisobutyl ether和Methyl Perfiuorobutyl Ether的混合物，或者单独使用)。还可以使用二甲苯、六甲基二硅氮烷等。此外，该氟醚(HFE)溶剂是抗蚀剂不溶于其中的溶剂，即使供给抗蚀剂上，也不会有问题。
为了在蒸气发生罐71中，根据包含在第1处理液43中的疏水剂，产生最佳量的蒸气44，也可以具有由能够控制蒸气发生罐71内温度的例如加热器等发热元件或者帕尔贴器件等的冷热器件等构成的温度控制部。此外，在使用TMSDMA或者被HFE稀释的TMSDMA作为疏水剂的情况下，也可以将其调节成与常温大体相等的温度。
下面，参照图7至图11，对使用显影处理单元的显影处理方法进行说明。图7是用来说明各个工序顺序的流程图。图8至图11是进行各个工序时的侧面图。
如图7所示，本实施方式的显影处理方法具有：显影液供给工序(步骤S11)；冲洗液供给工序(步骤S12)；膜厚调整工序(步骤S13)；冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)和干燥工序(步骤S17)。冲洗液除去工序具有：第1除去工序(步骤S14)；第2除去工序(步骤S15)和第3除去工序(步骤S16)。
表1表示实施图7所示的显影处理方法的处理程序的例子。
Figure BSA00000406494000121
图1中的各列由左至右依次表示各个步骤的步骤序号、工序名称、时间、转数(rpm)、以基板的中心上作为基准时的喷嘴位置(毫米)和在该步骤中供给的药液的种类。此外，作为一例，以基板的中心上作为基准时的喷嘴位置(mm)表示对直径12英寸的晶片进行基板处理时的位置。
首先，进行显影液供给工序(步骤S11)。在显影液供给工序(步骤S11)中，向晶片W供给显影液41，对抗蚀剂图案29进行显影。
首先，如果旋转卡盘52上升，从主晶片搬送机构22接受晶片W，则旋转卡盘52就会下降，形成抗蚀剂图案29的晶片W被收纳在杯CP内。接着，如图8(a)所示，显影液喷嘴36一边喷出显影液41一边在晶片W上移动，喷出结束后，例如将晶片W放置60秒钟，然后进行显影处理。此处，为了实现高效率化，也可以一边旋转晶片W一边喷出显影液41。此时，按照规定的转数使转晶片W旋转，使显影液41扩展，例如放置60秒钟，这样来进行显影处理。
下面，进行冲洗液供给工序(步骤S12)。在冲洗液供给工序(步骤S12)中，向抗蚀剂图案29被显影后的晶片W上供给冲洗液42，从晶片W上除去显影液41。
如图8(b)所示，使显影液喷嘴36向杯外移动，使冲洗液喷嘴15向晶片W的大致中心上移动。接着，如图8(c)所示，一边旋转晶片W一边供给冲洗液42，冲掉显影液41。此时，由于一边旋转晶片W一边进行，因此，一边甩掉显影液41一边用冲洗液42清洗晶片W的表面。
在晶片W上形成冲洗液(纯水)42的液膜(纯水桨)，使用图12，为了使后述的被显影后的抗蚀剂图案29的上面29a不会从冲洗液42露出，优选将晶片W的转数设定在比较低速的0rpm～1200rpm，500rpm更好。如果抗蚀剂图案29的上面29a从冲洗液42中露出，则因冲洗液42的表面张力，有可能发生图案倒塌。于是，使晶片W的旋转设定成0rpm～1200rpm的比较低速的旋转，还则样，极大地降低流经晶片W上的冲洗液42的速度，当冲掉显影液41时，使抗蚀剂图案29不会倒塌。或者，也可以按照100rpm、2秒钟，1200rpm、3秒钟，500rpm、10秒钟的方式，分成多个步骤进行。
下面，进行膜厚调整工序(步骤S 13)。在膜厚调整工序(步骤S13)中，停止供给冲洗液42，旋转晶片W，甩掉一部分冲洗液42，然后调整液膜的膜厚。
如图8(d)所示，略微增加晶片W的转数，调整冲洗液(纯水)42的液膜(纯水桨)的膜厚以使其变薄。其原因在于，当在其后的冲洗液除去工序(步骤S14～S16)中供给第1处理液的蒸气44时，一部分冲洗液42被弹掉，晶片W表面的一部分露出，很容易在晶片W的表面产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B。例如将晶片W的转数设定为1000rpm。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)。在冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)中，一边向晶片W供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42而将其除去。此外，如前所述，冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)具有：第1除去工序(步骤S14)；第2除去工序(步骤S15)和第3除去工序(步骤S16)。
此外，下面，对一边向晶片W供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42而将其除去的例子进行说明。但是，也可以在供给第1处理液的蒸气44后旋转晶片W。在此情况下，并非一边供给第1处理液的蒸气44一边旋转晶片W，在包括第1处理液的蒸气44的气氛下旋转晶片W，甩掉冲洗液42而将其除去。
首先，进行第1除去工序(步骤S14)。在第1除去工序(步骤S14)中，一边向晶片W的大致中心上供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W甩掉冲洗液42。
如图9(a)所示，使冲洗液喷嘴15向杯CP外移动，使蒸气供给喷嘴16向晶片W的大致中心上移动。接着，如图9(b)所示，在晶片W的大致中心上，一边从蒸气供给喷嘴16供给第1处理液的蒸气44，一边使用驱动马达54，按照第1转数R1，在第1时间T1期间旋转晶片W。
如果将以晶片W(如前所述，以下采用例如直径为12英寸的晶片)的中心上为基准时的蒸气供给喷嘴16的“晶片W的大致中心上”的位置作为第1位置P1，则第1位置P1例如可以是0毫米～5毫米，0毫米则更好。
与膜厚调整工序(步骤S13)同样，调整第1转数R1，以使冲洗液(纯水)42的液膜(纯水桨)的膜厚变薄。因此，第1转数R1例如可以是500rpm～1500rpm，1000rpm则更好。
如以下所述的那样，第1时间T1是与从开始供给第1处理液的蒸气44至在晶片W的表面产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面的时间大致相等的时间，并且是抗蚀剂图案29不溶解的时间。其原因在于，用作疏水剂的TMSDMA具有溶解抗蚀剂的性质。因此，第1时间T1例如可以是0.5秒钟～5秒钟，3秒钟则更好。
如图9(c)所示，如果供给第1处理液的蒸气44，在晶片W的大致中心上第1处理液的蒸气44的浓度即蒸气压增高，则冲洗液42的移动就会偏向第1处理液的蒸气44的浓度和蒸气压低的周边一侧。结果，冲洗液42的液膜在晶片W的大致中心上凹陷，膜厚减少，在周边一侧膜厚增加。接着，如果继续供给第1处理液的蒸气44，晶片W旋转，冲洗液42继续被甩掉，则如图9(d)所示，在晶片W的大致中心上，冲洗液42的一部分被弹掉除去，晶片W表面的一部分露出，在晶片W的表面产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B。
或者，如果在晶片W的大致中心上第1处理液的蒸气44的浓度增高，则第1处理液的蒸气44就会与冲洗液42混合，有时冲洗液42的表面张力变小。此外，如果在晶片W的大致中心上第1处理液的蒸气44的浓度增高，则第1处理液的蒸气44就会与冲洗液42混合，然后到达晶片W上的抗蚀剂图案29的表面，有时使抗蚀剂图案29的表面疏水化。
此外，在图9(b)字图10(d)中，为了使图示简单易懂，明确表示了从蒸气供给喷嘴16供给的第1处理液的蒸气44具有区域。但是，实际上，由于第1处理液的蒸气44作为气体向周围扩散，因此，并没有明确的区域界限。
下面，进行第2除去工序(步骤S15)。在第2除去工序(步骤S15)中，一边使向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42。
如图10(a)所示，在第2时间T2，使用马达19使以晶片W的中心上为基准时的蒸气供给喷嘴16的位置从晶片W的大致中心上略微移动至周边一侧，同时，使用驱动马达54，按照第2转数R2旋转晶片W。
如果以晶片W的中心上为基准时的蒸气供给喷嘴16的“从晶片的大致中心上略微向周边一侧”的位置作为第2位置P2，则第2位置P2例如可以是5毫米～50毫米，25毫米则更好。
如以下所述的那样，调整第2转数R2，以使冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B向周边一侧移动的速度变慢。因此，第2转数R2优选是比第1转数R1低的转数，例如可以是0rpm～500rpm，100rpm则更好。
如以下所述的那样，第2时间T2是与从产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B至开始不间断地向周边一侧移动的时间大致相等的时间，并且是抗蚀剂图案29不会溶解的时间。因此，第2时间T2例如可以是0.5秒钟～10秒钟，3秒钟则更好。
在第1除去工序(步骤S14)中，在晶片W的大致中心上，冲洗液42的一部分被弹掉，晶片W表面的一部分露出，在晶片W的表面产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B。如果以相同的速度继续旋转晶片W，则冲洗液42就会被甩掉，因此，所产生的冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B不间断地向晶片W的周边一侧移动。但是，如果冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B过快地向周边一侧移动，则因第1处理液的蒸气44所引起的冲洗液42的表面张力下降或者抗蚀剂图案29表面的疏水化就会落后，抗蚀剂图案29就会倒塌。因此，在第2除去工序(步骤S15)中，使供给第1处理液的蒸气44的位置从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，这样，使其在周边一侧进行冲洗液42的表面张力下降或者抗蚀剂图案29表面的疏水化。此外，通过使晶片W的旋转减速，以此来降低冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B向周边一侧移动的速度。接着，等待冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B不间断地向周边一侧移动。
此外，在本实施方式中，在第1除去工序(步骤S14)中，如图9(d)所示，在晶片W的大致中心上发生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B后，如图10(a)所示，使蒸气供给喷嘴16向周边一侧移动。但是，开始移动蒸气供给喷嘴16可以与在晶片W的大致中心上发生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面大体同时进行，或者比发生界面B略早。此时，在第1除去工序(步骤S14)中，在晶片W的大致中心上，在表面未达到完全干燥的状态下，一边向晶片W的大致中心上供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42。此时，在第2除去工序(步骤S15)中，在晶片W的大致中心上，在表面未达到完全干燥的状态下，一边使向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42。此时，没有图9(d)所示的状态。
下面，进行第3除去工序(步骤S16)。在第3除去工序(步骤S16)中，一边使向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置不间断地移动至大致外周上，一边旋转晶片W，甩掉、除去冲洗液42。
如图10(b)至图10(d)所示，在第3时间T3，使用马达19使以晶片W的中心上为基准时的蒸气供给喷嘴16的位置不间断地移动至晶片W的大致外周上，同时，使用驱动马达54，按照第3转数R3旋转晶片W。
如果假设以晶片W的中心上为基准时的蒸气供给喷嘴16的“大致外周上”的位置为第3位置P3，则第3位置P3例如可以是100毫米～200毫米，150毫米则更好。
如以下所述的那样，调整第3转数R3，以使冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B不间断地移动至大致外周上。因此，第3转数R3优选是比第2转数R2高的转数，例如可以是500rpm～1500rpm，1000rpm则更好。
如以下所述的那样，第3时间T3是与冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B从晶片W的大致中心上不间断地移动至大致外周上的时间大致相等的时间，并且是抗蚀剂图案29不会溶解的时间。因此，第3时间T3例如可以是1秒钟～10秒钟，1秒钟则更好。
通过加快晶片W的旋转，于是，冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B不间断地向周边一侧移动。此外，通过使蒸气供给喷嘴16的位置不间断地移动至大致外周上，这样就能使向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置追随冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B。即，使用马达19，按照与冲洗液42被甩掉然后移动的速度对应的速度移动供给第1处理液的蒸气44的位置，同时，使用驱动马达54，使旋转卡盘52旋转，从而甩掉、除去冲洗液42。
此外，在本实施方式中，对冲洗液除去工序包括步骤S14至步骤S16的例子进行说明。但是，也可以不进行步骤S15和步骤S16，仅进行步骤S14，然后除去冲洗液42。即，也可以不使蒸气供给喷嘴16从晶片W的大致中心上移动，而是一边向晶片W的大致中心上供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，然后甩掉、除去冲洗液42。
最后，进行干燥工序(步骤S17)。在干燥工序(步骤S17)中，按照规定的转数旋转晶片W，进行干燥处理。
如图11所示，使用驱动马达54，按照1500rpm～2500rpm、优选是2000rpm的高速旋转速度来旋转晶片W，使晶片W的表面充分地干燥。
此外，在本实施方式中，在冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)后，也可以不再供给冲洗液42进行冲洗。但是，根据抗蚀剂和冲洗液42的种类、或者晶片W的抗蚀剂图案29的形状等条件，也能在冲洗液除去工序和干燥工序(步骤S17)之间追加再次供给冲洗液工序。由于已经进行了冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)，抗蚀剂图案29的表面被疏水化，因此，即使进行再次供给冲洗液工序，然后冲洗，抗蚀剂图案29也不会倒塌。
下面，根据本实施方式，对第1处理液作为蒸气能够防止抗蚀剂图案的图案倒塌；以及能够削减第1处理液的使用量的情况进行说明。此外，在以下说明中，抗蚀剂图案有时称作“图案”。
图12用来说明当在图案间存在冲洗液时，冲洗液的接触角和使图案倒塌的外力之间的关系。在使用冲洗液42对两个抗蚀剂图案29之间进行冲洗后，在使冲洗液42干燥的过程中，如图12所示，某个抗蚀剂图案29的一侧与冲洗液42接触，另一侧干燥，变成与空气接触的状态。如果形成这种状态，则从抗蚀剂图案29的一侧被冲洗液42挤压，从另一侧被空气挤压，因此，如果产生压力差，则就会产生使抗蚀剂图案29倒塌的外力。使该图案倒塌的外力F用以下公式(1)表示。
(公式1)
F = 2 γ cos θ D HL - - - ( 1 )
此处，γ是冲洗液的表面张力，θ是图案中的冲洗液的接触角，D是图案的间隔，H是图案的高度，L是图案的长度。使该图案倒塌的外力F产生使图案弯曲的力矩。如果图案的宽度为W1，则作用在图案上的最大应力σMAX用以下公式(2)表示。
(公式2)
σ MAX = 6 γ cos θ D ( H W 1 ) 2 - - - ( 2 )
因此，当σMAX超过图案的倒塌应力σCRT时，图案就会倒塌(σMAX＞σCRT)。由该公式可知，防止图案倒塌方法有以下几种：(1)扩大图案的间隔D；(2)降低高度H，扩大宽度W1，以缩小图案的纵横比(H/W1)；(3)减少表观冲洗液42的表面张力γ；(4)增大图案中的冲洗液42的接触角θ，减少cosθ。
本实施方式的显影处理方法，上述方法(3)减小表观冲洗液的表面张力或者方法(4)的增大接触角θ，这样就能降低作用在图案上的最大应力σMAX，防止图案倒塌。
图13用来说明由TMSDMA构成的第1处理液使抗蚀剂图案的表面疏水化的疏水化处理中的反应结构。包含在处理液中的TMSDMA在其分子中具有如(CH3)3Si所示的甲硅烷基。另一方面，抗蚀剂在其高分子构造中具有OH基。TMSDMA中的甲硅烷基在抗蚀剂图案的表面，与抗蚀剂中的OH基的H发生置换反应。OH基是亲水基，而OH基的H与甲硅烷基置换后的基是疏水基。因此，因在抗蚀剂图案的表面形成的疏水基，抗蚀剂图案的表面被疏水化。
在一边供给在本实施方式中所说明的第1处理液的蒸气44，一边进行除去冲洗液42的冲洗液除去工序后，测定图12所示的冲洗液42与抗蚀剂图案29的接触角θ，接触角θ变成85°～95°。因此，当冲洗液42从图案间流出时，不会引起图案倒塌。此外，在冲洗液42与抗蚀剂图案29的接触角θ增大后，即，在抗蚀剂图案29的表面被疏水化后，对于由纯水构成的冲洗液42，也能实现这种高的接触角。
在本实施方式中，也可以取代TMSDMA，使用通过HFE稀释TMSDMA后而形成的第1处理液。即使用HFE稀释TMSDMA，TMSDMA中的甲硅烷基使抗蚀剂图案的表面疏水化的效果也不会改变。HFE具有氟，因此，用氟涂抹抗蚀剂图案29的表面。因此，在使用通过HFE稀释TMSDMA后形成的第1处理液的情况下，也能实现上述接触角。
此外，因TMSDMA的甲硅烷基，在抗蚀剂图案29的表面形成疏水基，抗蚀剂图案29的表面被疏水化。在形成该疏水基后，进行例如后烘烤这样的加热处理，使其进一步反应。于是，与所谓的甲硅烷化同样，抗蚀剂图案29的表面的化学性变得稳定。因此，在其后使用抗蚀剂图案29作为掩膜然后蚀刻晶片W的工序中，抗蚀剂图案29的表面对蚀刻剂具有耐蚀刻性，因此，能够提高作为抗蚀剂图案29的蚀刻速率与晶片W的蚀刻速率的比例的选择比，并且能够精确地进行更加微细的图案加工或者长宽比(纵横比)大的图案加工。
下面，参照表2，对本实施方式的显影处理方法的防止图案倒塌效果的评估结果进行说明。
(实施例1)
作为实施例1，对于在涂布抗蚀剂，在27mJ至32mJ的范围改变曝光时的剂量后的各个条件下进行图案曝光后的晶片，进行图7所示的步骤S11至步骤S17的各个工序，然后进行抗蚀剂图案的显影处理。步骤S13至步骤S17的各个工序条件根据表1所示的处理程序的例子来实施。但是，作为在步骤S14至步骤S16中供给的蒸气，使用了由100％的TMSDMA构成的第1处理液的蒸气。作为图案，形成了具有线宽120nm和空间宽度120nm(间距240nm)、以及高度380nm的抗蚀剂图案。使用扫描电子显微镜SEM(Scanning Electron Microscope)观察在与各个剂量的条件对应而获得的图案中是否发生了图案倒塌。表2表示这些结果。
(比较例1)
作为比较例1，对于进行了与实施例1同样的图案曝光后的晶片，省略图7所示的步骤S11至步骤S17中的步骤S14至步骤S16，进行其余的各个工序，然后进行与实施例1同样形状的抗蚀剂图案的显影处理。但是，在步骤S13中，使用由HFE构成的冲洗液来取代纯水。此外，与实施例1同样，观察在与各个剂量的条件对应而获得的图案中是否发生了图案倒塌。表2表示这些结果。
作为比较例2，对于进行了与实施例1同样的图案曝光后的晶片，省略图7所示的步骤S11至步骤S17中的步骤S14至步骤S16，进行其余的各个工序，然后进行与实施例1同样形状的抗蚀剂图案的显影处理。比较例2相当于使用纯水进行冲洗的传统的显影处理。此外，与实施例1同样，观察在与各个剂量的条件对应而获得的图案中是否发生了图案倒塌。表2表示这些结果。
表2
Figure BSA00000406494000211
(○：未发生图案倒塌；×：发生了图案倒塌)
在表2中，符号○表示在该条件下未发生图案倒塌，符号×表示在该条件下发生了图案倒塌。
比较表2的结果可知，在实施例1中，在全部的条件下都没有发生图案倒塌。而在比较例1、比较例2中，在一部分条件下发生了图案倒塌。因此，在实施例1中可知，与比较例1、比较例2相比，能够防止图案倒塌。其原因在于，如前所述，TMSDMA用甲硅烷基置换抗蚀剂图案表面的OH基的H，以使疏水性增大，增大与图案中的冲洗液的接触角θ，减少作用在图案上的最大应力σMAX。
此外，在本实施方式中，由于供给第1处理液的蒸气，因此，与直接供给第1处理液的方式相比，能够降低第1处理液的使用量。在本实施方式中，例如能够将用来处理一枚晶片的使用量设定为2.5μl。另一方面，例如，在以液体而非蒸气的方式供给第1处理液的情况下，获得同样效果所需的用来处理一枚晶片的使用量是100μl。因此，根据本实施方式，不仅能够将疏水剂的使用量减少至四十分之一，并且能够降低基板处理时的处理成本。
此外，在本实施方式中，对在显影处理装置中应用本发明的基板处理装置的例子、以及在显影处理方法中应用本发明的基板处理方法的例子进行了说明。但是，本发明的基板处理装置并非仅限于应用在对基板进行显影处理的显影处理装置中。因此，例如也能应用在将基板保持在旋转卡盘上然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。当在清洗处理装置中应用本发明的基板处理装置时，能够使用省略了如图4和图5所说明的显影处理装置中的显影液供给机构。此外，当在清洗方法中应用本发明的基板处理方法时，能够使用省略了如图7所说明的显影处理方法中的显影液供给工序的方法。
(第1实施方式的第1变形例)
下面，参照图14和图15，对第1实施方式的第1变形例的显影处理装置和显影处理方法进行说明。
本变形例的显影处理装置在包含第1处理液的蒸气的气氛下，一边检测出冲洗液被甩掉时移动的冲洗液和气氛的界面位置，一边除去冲洗液，这一点与第1实施方式的显影处理装置不同。
图14是表示本变形例的显影处理单元的断面图。图15是表示检测出冲洗液和气氛的界面位置的方法原理的构造概图。此外，在以下的说明中，有时在先说明的部分上标注相同的符号，省略其说明(以下的变形例和实施例也同样)。此外，在图14中，省略了处理室的图示。
在本变形例中，对于包括显影处理装置的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)以外的各个单元，可以与在第1实施方式中使用图1至图3所说明的同样。
在本变形例中，在晶片W的大致中心上，冲洗液42的一部分被弹掉除去，晶片W表面的一部分露出，为了检测出是否产生了冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B，设置了检测部80。
或者，为了按照与冲洗液42被甩掉然后移动的速度对应的速度，使向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置移动，检测部80也可以用来检测出冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B的位置。
如图14所示，检测部80检测出在被旋转卡盘52所保持，且供给了冲洗液42的晶片W上照射激光L，作为所照射的激光L被晶片W的表面反射的反射光的光量的反射光量。检测部80具有回归反射式激光传感器(激光投射部)81、反射板82和激光受光部83。激光投射部81用来在晶片W的表面照射由激光L构成的照射光。反射板82用来反射在晶片W的表面照射然后反射的激光L。激光受光部83接收由被反射板82反射，且再次在晶片W的表面被反射的激光L构成的反射光。此外，根据晶片W的种类，激光的衰减略微发生变化，但是通过极大地降低反射角度，这样就能减少衰减。
此外，在本变形例中，使用激光作为照射在晶片W上的照射光。但是，照射在晶片W上的照射光只要具有一定程度的直射性即可，也可以是非激光的光线。此时，也可以取代回归反射型激光传感器81、激光受光部83使用与其照射光对应的发光部和受光部。
为了将所检测出的模拟信号转换成检测用的数字信号，检测部80隔着放大器84与检测板85连接。
在检测板85上组装CPU86。CPU86测量从检测部80输出的模拟信号，并且进行演算处理，比较产生界面B之前的晶片W的表面被冲洗液覆盖时的值、和产生界面B，晶片W的表面露出时的值。或者，CPU86进行与设定了这些模拟信号中的任意一个信号的临界值相比较的演算处理。此外，检测板85与根据来自CPU86的信号向显示部87输出检测部80的值和判定的计算机88等连接。
此外，CPU86通过控制使蒸气供给喷嘴16旋转移动的马达19，使蒸气供给喷嘴16旋转移动，同时通过检测出马达19的旋转位置，检测出蒸气供给喷嘴16的位置。
此外，检测板85、CPU86、显示部87、计算机88等也可以包含在所述控制部30中。
下面，说明本变形例中的显影处理方法。本变形例中的显影处理方法与在第1实施方式中使用图7所说明的显影处理方法基本相同，但是，该方法是通过使用检测部80检测出是否产生了冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B来进行的。因此，以下参照图15，对检测出冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B的位置的方法原理进行说明。
在预先进行显影液供给工序(步骤S11)之前，为了设定因晶片W的种类不同而各异的噪声容限的临界值，在使用旋转卡盘52保持晶片W的状态下，检测部80识别处于关闭状态的受光量(零级)(参照图15(a))。然后，在进行显影液供给工序(步骤S11)时，在开启来自显影液喷嘴36的供给信号的同时，检测部80开始工作，测定(检测)照射在从显影液喷嘴36供给显影液41之前的晶片W表面的激光L的反射光量(参照图15(b))。该测量的模拟信号被传送到CPU86，比较反射光量和零级的受光量，根据两者之差设定噪声容限的临界值。此处，在从显影液喷嘴36供给显影液41之前，测定(检测)照射在晶片W上的激光L的反射光量，然后设定噪声容限的临界值。但是，并非一定在从显影液喷嘴36供给显影液41之前，只要是从显影液喷嘴36供给显影液41之前的状态，那么就能够在任意的时刻测定(检测)照射在晶片W表面的激光L的反射光量，然后设定噪声容限的临界值。
下面，进行冲洗液供给工序(步骤S12)和膜厚调整工序(步骤S13)。接着，进行膜厚调整工序(步骤S13)，测定(检测)当调整由晶片W表面的冲洗液42构成的液膜的膜厚时的激光反射量。在此状态下，激光L被冲洗液42遮挡，同时，因晶片W上的冲洗液42的沉淀，反射率也会下降，因此，反射光量基本变成零级(参照图15(c))。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)。一边从蒸气供给喷嘴16供给第1处理液的蒸气44，一边使用驱动马达54旋转晶片W，然后甩掉冲洗液42而将其除去。在第1除去工序(步骤S14)中，一边向晶片W的大致中心上供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W。结果，在晶片W的大致中心上，冲洗液42被甩掉而除去，晶片W的表面露出，这样反射率就会提高，因此，反射光量变成高值(参照图15(d))。
反之，因反射光量变成高值，这样就能检测出在晶片W的大致中心上冲洗液42是否被甩掉除去。因此，当检测出高级的反射光量时，开始第2除去工序(步骤S15)。即，根据所检测出的反射光量，将向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置在晶片W上从中心一侧向周边一侧移动，同时除去冲洗液42。
然后，一直进行至干燥工序(步骤S17)，从晶片W的表面除去冲洗液42后，检测部80关闭(参照图15(e))。
于是，根据检测部80，就能检测出在晶片W的大致中心上，在晶片W的表面是否存在冲洗液42。这样，就能更加精确地按照在晶片W的大致中心上产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B的时间，结束第1除去工序(步骤S14)，开始第2除去工序(步骤S15)。这样，不仅能够使供给第1处理液的蒸气44的位置与冲洗液42被甩掉后移动的位置更加精确地对应然后移动，在除去冲洗液42时，能够更加切实地防止图案倒塌。
或者，在本变形例中，例如，也可以在晶片W的大致中心上至周边一侧的位置设置多组上述检测部，这样来检测出在晶片W上的各个位置有无冲洗液42。或者，也可以根据按照与晶片W的表面所成的角度同步变化的方式，同步地旋转移动激光投射部81和反射板82等方法，检测出在晶片W上的各个位置有无冲洗液42。接着，通过检测出在各个时刻在晶片W上的各个位置有无冲洗液42，能够求出冲洗液42被甩掉然后在晶片W上移动的速度。因此，能够按照追随冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B移动的速度的速度来移动蒸气供给喷嘴16。这样，例如，在第3除去工序(步骤S16)中，能够按照与冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B移动的速度相等的速度来移动蒸气供给喷嘴16。即，根据所检测出的反射光量，按照与冲洗液42被甩掉然后移动的速度对应的速度来移动向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置，同时除去冲洗液42。
在本变形例中，因包含疏水剂的第1处理液的蒸气，抗蚀剂图案的表面被疏水化。因此，当向形成了微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板上除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，并且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
另一方面，根据本变形例，使用检测部能够精确地检测出移动的冲洗液和气氛的界面位置。能够追随冲洗液和气氛的界面的移动，使蒸气供给喷嘴移动。因此，当冲洗液被甩掉时，能够切实地向移动的冲洗液和气氛的界面附近供给第1处理液的蒸气。于是，能够更加切实地防止图案倒塌，进一步减少疏水剂的使用量，减低进行基板处理时的处理成本。
在本变形例中，说明了在显影处理装置中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理装置，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。此外，在本变形例中，说明了在显影处理方法中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理方法，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理方法中。
(第1实施方式的第2变形例)
下面，参照图16和图17，对第1实施方式的第2变形例的显影处理装置和显影处理方法进行说明。
本变形例的显影处理装置除了蒸气供给喷嘴外，还具有处理液喷嘴，这一点与第1实施方式的显影处理装置不同。
图16是说明本变形例的显影处理单元的主要部分的示意图。
在本变形例中也同样，包括显影处理装置的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)以外的各个单元可以与在第1实施方式中使用图1至图3所说明的同样。此外，在本变形例的显影处理单元(DEV)中，对于处理液供给喷嘴以外的部分，可以与第1实施方式中的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)同样。因此，在图16中，对于使用图4和图5在第1实施方式中已经说明的部分，省略其说明。
在图16中表示，在进行图17所述的显影液供给工序至膜厚调整工序后，进行冲洗液除去工序时的各个喷嘴的位置。即，显影液喷嘴36向杯CP外移动，冲洗液喷嘴15从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，蒸气供给喷嘴16移动至晶片W的大致中心上。
在本变形例中，与蒸气供给喷嘴16相邻地设置处理液喷嘴16a。处理液喷嘴16a在被图中未示的喷嘴保持体所保持的状态下，被安装在图中未示的喷嘴扫描臂的顶端。处理液喷嘴16a向晶片W的表面供给表面张力比冲洗液42小的第2处理液42a。与蒸气供给喷嘴16同样，该喷嘴扫描臂也可以按照使用图中未示的马达，以该马达为中心沿着θ方向旋转的方式设置。从图中未示的第2处理液供给机构，通过图中未示的供给管向处理液喷嘴16a供给第2处理液42a。或者，处理液喷嘴16a与蒸气供给喷嘴16一同被安装在喷嘴扫描臂18的顶端。
第2处理液42a也可以使用表面张力比例如由纯水构成的冲洗液42低的如前述的HFE溶剂。此外，也可以使用二甲苯、六甲基二硅氮烷等。
此外，处理液喷嘴16a相当于本发明中的第2处理液供给部。
下面，参照图17，对本变形例的显影处理方法进行说明。图17是用来说明各个工序顺序的流程图。
如图17所示，本变形例的显影处理方法具有：显影液供给工序(步骤S21)、冲洗液供给工序(步骤S22)、第2处理液供给工序(步骤S23)、膜厚调整工序(步骤S24)、冲洗液除去工序(步骤S25～步骤S27)和干燥工序(步骤S28)。冲洗液除去工序具有：第1除去工序(步骤S25)、第2除去工序(步骤S26)和第3除去工序(步骤S27)。
首先，进行显影液供给工序(步骤S21)和冲洗液供给工序(步骤S22)。显影液供给工序(步骤S21)和冲洗液供给工序(步骤S22)可以分别按照与第1实施方式中的步骤S11和步骤S12同样的方式进行。
下面，进行第2处理液供给工序(步骤S23)。在第2处理液供给工序(步骤S23)中，向供给了冲洗液42的晶片W上供给第2处理液42a。
使显影液喷嘴36向杯CP外移动，使处理液喷嘴16a向晶片W的大致中心上移动。接着，一边旋转晶片W一边供给第2处理液42a。此时，由于一边旋转晶片W一边进行，因此，用包含第2处理液42a的冲洗液42冲洗晶片W的表面。
在晶片W的表面形成包含第2处理液42a的冲洗液42的液膜，为了使所显影的抗蚀剂图案的上面不会从包含第2处理液42a的冲洗液42中露出，晶片W的转数采用比较低的速度0rpm～1200rpm，500rpm则更好。晶片W的旋转按照0rpm～1200rpm比较低的速度旋转，这样，极大地降低流经晶片W上的包含第2处理液42a的冲洗液42的速度，当洗掉包含第2处理液42a的冲洗液42时，使抗蚀剂图案29不会倒塌。
此外，在第2处理液供给工序(步骤S23)中，也可以大量地供给第2处理液42a，将冲洗液42置换成第2处理液42a。或者，相反，在第2处理液供给工序(步骤S23)中，也可以向供给了冲洗液42的晶片W上滴落第2处理液42a。在晶片W上滴落第2处理液42a的情况下，既可以在冲洗液除去工序之前进行第2处理液供给工序(步骤S23)，也可以与冲洗液除去工序同时进行。即，也可以不再进行步骤S23，而是一边从处理液喷嘴16a滴落第2处理液42a，一边进行冲洗液除去工序(步骤S25～步骤S27)。
下面，进行膜厚调整工序(步骤S24)。膜厚调整工序(步骤S24)是与第1实施方式中的膜厚调整工序(步骤S13)基本相同的工序，在此工序中，停止供给第2处理液42a，旋转晶片W，甩掉包含第2处理液42a的一部分冲洗液42，然后调整液膜的膜厚。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S25～步骤S27)。在冲洗液除去工序(步骤S25～步骤S27)中，与第1实施方式中的冲洗液除去工序(步骤S14～步骤S16)同样，一边向晶片W供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，甩掉包含第2处理液42a的冲洗液42而将其除去。
最后进行干燥工序(步骤S28)。在干燥工序(步骤S28)中，与第1实施方式中的干燥工序(步骤S17)同样，按照规定的转数旋转晶片W，进行干燥处理。
在本变形例中，抗蚀剂图案的表面也被包含疏水剂的第1处理液的蒸气疏水化。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，并且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
另一方面，在本变形例中，供给表面张力比冲洗液小的第2处理液，在冲洗液除去工序中，一边供给包含疏水剂的第1处理液的蒸气，一边旋转晶片W，甩掉包含第2处理液的冲洗液而将其除去。包含第2处理液的冲洗液的表面张力比冲洗液小。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板除去冲洗液时，能够更加切实地防止图案倒塌。
此外，HFE的比重比纯水大。因此，在使用HFE作为第2处理液的情况下，在第2处理液供给工序(步骤S23)以后的工序中，第2处理液被配置在冲洗液的下侧，冲洗液很容易从抗蚀剂图案之间流出。因此，能够更有效地防止图案倒塌。
在本变形例中，说明了在显影处理装置中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理装置，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。此外，在本变形例中，说明了在显影处理方法中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理方法，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理方法中。
(第2实施方式)
下面，参照图18至图22，对第2实施方式的显影处理装置和显影处理方法进行说明。
本实施方式的显影处理装置将从蒸气供给喷嘴供给第1处理液的蒸气的位置在晶片W上从周边一侧移动至中心一侧，同时，甩掉冲洗液，这一点与第1实施方式的显影处理装置不同。
图18是说明本实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。图19是用来说明形成带状排出口的蒸气供给喷嘴的例子的斜视图。
在本实施方式中也同样如此，涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)以外的各个单元可以与在第1实施方式中使用图1至图3所说明的同样。此外，本实施方式的显影处理单元(DEV)也可以与第1实施方式中的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)同样。因此，在图18中，对于使用图4和图5在第1实施方式中已经说明的部分，省略其说明。
在图18中表示了在进行图20所述的显影液供给工序和冲洗液供给工序后，进行冲洗液除去工序时的各个喷嘴的位置的示意图。即，显影液喷嘴36向杯CP外移动，冲洗液喷嘴15移动至晶片W的大致中心上，蒸气供给喷嘴16b在晶片W上移动至大致外周上。
蒸气供给喷嘴16b在晶片W上从周边一侧朝着中心一侧呈螺旋状移动。因此，蒸气供给喷嘴16b也可以沿着晶片W的径向具有带状排出口。下面，使用图19，对形成带状排出口的蒸气供给喷嘴的例子进行说明。
如图19所示，蒸气供给喷嘴16b例如按照朝着下方其宽度变窄的方式形成楔形，在其下端面设置用来排出第1处理液的蒸气44的带状(缝隙状)排出口16c。该排出口16c按照其纵向从晶片W的周边一侧朝着中心一侧的方式配置。
此外，也可以根据晶片W、抗蚀剂图案或者冲洗液的种类，使用包括内管16d和外管16e的双重管16f进行温度调节，以使第1处理液的蒸气44的温度达到规定的设定值。此时，从图中未示的温水供给源供给的调温后的温水流经外管16e。此外，从蒸气供给机构33供给的第1处理液的蒸气44流经内管16d。此外，调温后的温水从返回管16g返回图中未示的温水供给源。此外，在其它的实施方式或者变形例中，也可以使用这种构造的蒸气供给喷嘴16b。
下面，参照图20至图22，对本实施方式的显影处理方法进行说明。图20是用来说明各个工序顺序的流程图。图21和图22是进行各个工序时的侧面图和平面图。
如图20所示，本实施方式的显影处理方法具有：显影液供给工序(步骤S31)、冲洗液供给工序(步骤S32)、冲洗液除去工序(步骤S33～步骤S35)和干燥工序(步骤S36)。冲洗液除去工序具有：第1除去工序(步骤S33)、第2除去工序(步骤S34)和第3除去工序(步骤S35)。
首先，进行显影液供给工序(步骤S31)和冲洗液供给工序(步骤S32)。显影液供给工序(步骤S31)和冲洗液供给工序(步骤S32)可以分别按照与第1实施方式中的步骤S11和步骤S12同样的方式进行。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S33～步骤S35)。在冲洗液除去工序(步骤S33～步骤S35)中，在向晶片W的大致中心上供给冲洗液42的状态下，将向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置在晶片W上从周边一侧移动至中心一侧，同时甩掉冲洗液42。
首先，进行第1除去工序(步骤S33)。在第1除去工序(步骤S33)中，在向晶片W的大致中心上供给冲洗液42的状态下，一边向晶片W的大致外周上供给第1处理液的蒸气44，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42。
如图21(a)所示，在冲洗液喷嘴15在晶片W的大致中心上向晶片W供给冲洗液42的状态下，将蒸气供给喷嘴16b向晶片W上的大致外周上移动，在晶片W的外周上供给第1处理液44，同时使用驱动马达54，按照0rpm～200rpm的速度旋转晶片W，100rpm则更好。
如图21(a)所示，供给第1处理液的蒸气44，如果在晶片W的大致外周上，第1处理液的蒸气44的浓度即蒸气压升高，则冲洗液42就会偏向第1处理液的蒸气44的浓度，即蒸气压低的中心一侧移动。结果，冲洗液42的液膜在晶片W的大致外周上凹陷，膜厚减少，在中心一侧膜厚增加。如果供给第1处理液的蒸气44，则如图21(b)所示，在晶片W的大致外周上，一部分冲洗液42被弹掉，晶片W的表面的一部分露出，在晶片W的表面产生冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B。此外，冲洗液42按照在晶片W的大致外周上露出的晶片W的表面上翻滚的方式，从晶片W上被甩掉。
此外，在本实施方式中也同样，如果在晶片W上第1处理液的蒸气44的浓度增大，则第1处理液的蒸气44就会与冲洗液42液混合，冲洗液42的表面张力有时减少。此外，如果在晶片W上第1处理液的蒸气44的浓度增大，则第1处理液的蒸气44就会与冲洗液42混合，然后到达晶片W上的抗蚀剂图案29的表面，有时使抗蚀剂图案29的表面疏水化。
此外，在图21(a)至图21(d)中，为了使图示简单易懂，明确地表示了从蒸气供给喷嘴16b供给的第1处理液的蒸气44具有区域。但是，实际上，第1处理液的蒸气44作为气体向周围扩散，因此，并没有明确的区域边界。
下面，进行第2除去工序(步骤S34)。在第2除去工序(步骤S34)中，在向晶片W的大致中心上供给冲洗液42的状态下，一边将向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置在晶片W上从周边一侧向中心一侧移动，一边旋转晶片W，甩掉冲洗液42。
如图21(c)所示，在冲洗液喷嘴15在晶片W的大致中心上向晶片W供给冲洗液42，蒸气供给喷嘴16b向晶片W供给第1处理液的蒸气44的状态下，使蒸气供给喷嘴16b向晶片W上的中心侧移动，并且使用驱动马达54，按照0rpm～200rpm的转数旋转晶片W，100rpm的转数则更优选。
此外，在第2除去工序(步骤S34)中也与第1除去工序(步骤S33)同样，如图22(a)所示，冲洗液42按照在晶片W的大致外周上露出的晶片W的表面上翻滚的方式从晶片W上被甩掉。冲洗液42和气氛(第1处理液的蒸气44)的界面B追随蒸气供给喷嘴16b的移动，在晶片W上自动地从周边一侧向中心一侧移动。
下面，进行第3除去工序(步骤S35)。在第3除去工序(步骤35)中，当向晶片W供给第1处理液的蒸气44的位置到达晶片W的大致中心上时，使冲洗液喷嘴15从晶片W的大致中心上略微向周边一侧移动，同时旋转晶片W甩掉冲洗液42。
在蒸气供给喷嘴16b供给第1处理液的蒸气44的状态下，如图21(d)所示，当蒸气供给喷嘴16b到达晶片W的大致中心上时，使冲洗液喷嘴15从晶片W的大致中心略微向周边一侧移动。结果，在整个晶片W上抗蚀剂图案29表面的疏水化结束，通过晶片W旋转而被甩掉的冲洗液42如图22(b)所示，并没有积存在晶片W上，而是按照在晶片W的表面上翻滚的方式，从晶片W上被甩掉。
最后进行干燥工序(步骤S36)。在干燥工序(步骤S36)中，与第1实施方式中的干燥工序(步骤S17)同样，按照规定的转数旋转晶片W，进行干燥处理。
此外，在进行第3除去工序(步骤S35)后，在整个晶片W上，抗蚀剂图案29的表面被疏水化。因此，也可以在第3除去工序(步骤S35)和干燥工序(步骤S36)之间追加再度清洗液供给工序，然后在除去冲洗液时，也能防止图案倒塌。
在本实施方式中，使蒸气供给喷嘴16b在晶片W上从外周一侧向中心一侧移动的移动速度例如按照以下方式设定，对于12英寸的晶片W，排出口16c用1～5秒钟到达晶片W的大致中心上。因此，对于晶片W的旋转速度和喷嘴的移动速度的设定值，例如可以按照沿着晶片W的半径方向无间隙地喷出第1处理液的蒸气44的方式，根据带状的排出口16c的长度的设定值，例如通过计算或者预先进行试验来决定。此时，从排出口16c呈带状喷出的第1处理液的蒸气44从晶片W的外侧朝着内侧相互没有间隙地排列。结果，因第1处理液的蒸气44，抗蚀剂图案29的表面被疏水化的部分也在晶片W的整个表面从外周一侧向中心一侧呈螺旋状地进展。
在本实施方式中，因包含疏水剂的第1处理液的蒸气，抗蚀剂图案的表面被疏水化。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
另一方面，在本实施方式中，在向晶片W的大致中心上供给冲洗液的状态下，将向晶片W供给第1处理液的蒸气的位置在晶片W上从周边一侧向中心一侧移动，并且甩掉冲洗液而将其除去。冲洗液和气氛的界面追随蒸气供给喷嘴的移动，在晶片W上自动地从周边一侧向中心一侧移动，因此，冲洗液和气氛的界面不会先于蒸气供给喷嘴向中心一侧移动。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板除去冲洗液时，能够更加切实地防止图案倒塌。
此外，在本实施方式中，说明了在显影处理装置中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理装置，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。此外，在本实施方式中，说明了在显影处理方法中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理方法，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理方法中。
(第3实施方式)
下面，参照图23至图25，对第3实施方式的显影处理装置和显影处理方法进行说明。
本实施方式的显影处理装置具有包括蒸气供给喷嘴的喷嘴单元，蒸气供给喷嘴是长条状的喷嘴，在移动方向的前方设有吸引喷嘴，这一点与第1实施方式的显影处理装置不同。
图23是说明本实施方式的显影处理单元的主要部分的示意图。图24是喷嘴单元的放大图。
在本实施方式中，包括显影处理装置的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)以外的各个单元，可以与在第1实施方式中使用图1至图3所说明的同样。此外，在本实施方式的显影处理单元(DEV)中，对于蒸气供给喷嘴周边以外的部分，可以与第1实施方式中的涂布显影处理系统的显影处理单元(DEV)同样。因此，在图23中，对于使用图4和图5在第1实施方式中已经说明的部分，省略其说明。
在图23中表示了在进行图25所述的显影液供给工序和冲洗液供给工序后，进行冲洗液除去工序时的各个喷嘴的位置的示意图。即，显影液喷嘴36向杯CP外移动，冲洗液喷嘴15移动至晶片W的大致中心上，包括蒸气供给喷嘴的喷嘴单元160移动至晶片W上的大致外周上。
如图23和图24(a)所示，喷嘴单元160具有：第1排出喷嘴161；第1吸引喷嘴162；第2排出喷嘴163；第2吸引喷嘴164；第3排出喷嘴165。包括各个喷嘴的喷嘴单元160按照能够在晶片W上沿着方向(以下称作“移动方向”)C移动的方式设置。此外，各个喷嘴是具有与晶片W的直径大致相同的长度的长条状喷嘴，沿着横跨各个长条状喷嘴的长度方向的方向排列设置。此外，各个喷嘴也可以均按照沿着横跨喷嘴的长度方向的方向(各个喷嘴的排列方向、且与晶片W的径向大致平行的方向)能够移动的方式设置。或者，只要保持后述的前后关系，也可以按照一部分喷嘴同时移动，其它的喷嘴分别单独移动的方式设置，也可按照所有的喷嘴分别单独移动的方式设置。
第1排出喷嘴161向晶片W供给第1处理液的蒸气44。第1排出喷嘴161相当于本发明中的蒸气供给部。
第1吸引喷嘴162按照能够沿着喷嘴单元160的移动方向C在第1排出喷嘴161的前方移动的方式设置，用来吸引冲洗液42。第1吸引喷嘴162相当于本发明中的吸引部和冲洗液除去部。
第2排出喷嘴163按照能够沿着喷嘴单元160的移动方向C在第1排出喷嘴161的后方移动的方式设置，用来向冲洗液42被除去的晶片W供给第2冲洗液42b。第2吸引喷嘴164按照能够沿着喷嘴单元160的移动方向C在第1排出喷嘴161的后方移动的方式设置，用来吸引除去被供给晶片W的第2冲洗液42b。在本实施方式中，表示了第2吸引喷嘴164被分割成164a和164b两个部分，所分割的两个第2吸引喷嘴164a、164b沿着喷嘴单元160的移动方向C被配置在第2排出喷嘴163的前方和后方的例子。
第3排出喷嘴165按照能够沿着喷嘴单元160的移动方向C在第2排出喷嘴163和第2吸引喷嘴164的后方移动的方式设置，向第2冲洗液42b被除去的晶片W供给气体G，使晶片W干燥。
此外，为了防止图案倒塌，减少第1处理液43的使用量，喷嘴单元也可以仅具有第1排出喷嘴161和第1吸引喷嘴162。即，喷嘴单元也可以不具有第2排出喷嘴、第2吸引喷嘴和第3排出喷嘴。图24(b)表示了仅具有第1排出喷嘴161和第1吸引喷嘴162，不具有第2排出喷嘴、第2吸引喷嘴和第3排出喷嘴的一例喷嘴单元160a。
此外，在本实施方式中，说明了冲洗液喷嘴15与喷嘴单元160单独设置的例子。但是，冲洗液喷嘴也可以沿着后述的喷嘴单元在晶片W上沿着某个方向移动的该移动方向，在与包含在喷嘴单元中的所有喷嘴相比更靠近前方的位置设置。因此，冲洗液喷嘴也可以包含在喷嘴单元中。此外，在此情况下，冲洗液喷嘴与第1排出喷嘴等同样，可以是具有与晶片的直径大致相同的长度的长条状的喷嘴。此时，如图23所示，可以省略用来旋转驱动旋转卡盘52的驱动马达。
下面，参照图24(a)和图25，对本实施方式的显影处理方法进行说明。图25是用来说明各个工序顺序的流程图。
如图25所示，本实施方式的显影处理方法具有：显影液供给工序(步骤S41)、冲洗液供给工序(步骤S42)、冲洗液除去工序(步骤S43)、第2冲洗液除去工序(步骤S44)和干燥工序(步骤S45)。
此外，在上述各个工序中的冲洗液除去工序(步骤S43)至干燥工序(步骤S45)依次记载了晶片W的某个位置的各个工序。但是，在本实施方式中，一边在晶片W上将喷嘴单元160从一个向另一个移动一边来进行，在晶片W的不同位置，同时进行冲洗液除去工序(步骤S43)至干燥工序(步骤S45)中的任意一个不同的工序。因此，下面围绕晶片W的某个位置进行说明。
首先，进行显影液供给工序(步骤S41)和冲洗液供给工序(步骤S42)。显影液供给工序(步骤S41)和冲洗液供给工序(步骤S42)可以按照与第1实施方式中的显影液供给工序(步骤S11)和冲洗液供给工序(步骤S12)同样的方式进行。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S43)。在冲洗液除去工序(步骤S43)中，从移动的长条状的第1排出喷嘴161供给第1处理液的蒸气44，同时利用在第1排出喷嘴161的前方移动的长条状的第1吸引喷嘴162吸引除去冲洗液42。在冲洗液除去工序(步骤S43)至干燥工序(步骤S45)中，在不旋转晶片W的情况下进行。
此外，在本实施方式中，对一边向晶片W供给第1处理液的蒸气，一边吸引除去冲洗液的例子进行说明。但是，也可以在供给第1处理液的蒸气后，吸引冲洗液。在此情况下，并非一边供给第1处理液的蒸气一边吸引冲洗液，而是在包含第1处理液的蒸气的气氛下，吸引除去冲洗液。
下面，进行第2冲洗液除去工序(步骤S44)。在第2冲洗液除去工序(步骤S44)中，一边从在第1排出喷嘴161的后方移动的长条状的第2排出喷嘴163供给例如纯水等第2冲洗液42b，一边从在第1排出喷嘴161的后方移动的长条状的第2吸引喷嘴164a、164b吸引除去第2冲洗液42b。
下面，进行干燥工序(步骤S45)。在干燥工序(步骤S45)中，从在第2排出喷嘴163和第2吸引喷嘴164的后方移动的长条状的第3排出喷嘴165供给例如氮气等气体，然后使其干燥。
在本实施方式中也同样，因包含疏水剂的第1处理液的蒸气，抗蚀剂图案的表面被疏水化。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板上除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
另一方面，在本实施方式中，使用吸引喷嘴吸引除去冲洗液。因此，在被处理基板并非圆形或者重心不在中心等情况下，优选不旋转被处理基板来进行处理，在这种情况下，也能防止图案倒塌，减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
此外，在本实施方式中，说明了在显影处理装置中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理装置，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。此外，在本实施方式中，说明了在显影处理方法中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理方法，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理方法中。
(第4实施方式)
下面，参照图26至图28，对第4实施方式的显影处理装置和显影处理方法进行说明。
对于本实施方式的显影处理装置，在按照通过基板的大致中心上的方式配置包括作为长条状喷嘴的排出喷嘴和吸引喷嘴的喷嘴单元的状态下，使基板大致旋转半圈，然后除去冲洗液，这一点与第1实施方式的显影处理装置不同。
图26是说明本实施方式的显影处理单元的主要部分的侧面示意图。图27是说明蒸气供给喷嘴的平面示意图。
在图26中表示了，在进行图28所述的显影液供给工序和冲洗液供给工序后，进行冲洗液除去工序时的各个喷嘴的位置。即，显影液体喷嘴36向杯CP外移动，冲洗液喷嘴15移动至晶片W的大致外周上，包括排出喷嘴171的喷嘴单元170移动至晶片W的大致中心上。
如图26和图27所示，喷嘴单元170具有：排出喷嘴171和吸引喷嘴172。排出喷嘴171是按照通过晶片W的大致中心上的方式设置的、且形成具有与晶片W的直径大体相等的长度的长条状排出口173的长条状喷嘴。排出喷嘴171相当于本发明中的蒸气供给部。
如图26和图27所示，吸引喷嘴172沿着横跨排出喷嘴171的长度方向的方向，被设置在排出喷嘴171的前后。吸引喷嘴172具有与排出喷嘴171大致相等的长度，它是吸引除去被供给晶片W的冲洗液42、且形成长条状吸引口174的两个长条状喷嘴。吸引喷嘴172相当于本发明中的吸引部和冲洗液除去部。
在排出喷嘴171的排出口173的上方形成向排出喷嘴171供给第1处理液的蒸气44的供给口175。从蒸气供给机构33通过供给口175而供给排出口173内的第1处理液的蒸气44以供给口175为中心，沿着排出口173的长度方向朝着两侧扩散。如图27所示，供给口175也可以不在晶片W的大致中心上设置，而是沿着排出口173的长度方向，在从晶片W的大致中心上略微靠近周边一侧的位置设置。这样，当使晶片W大致旋转半圈然后除去冲洗液42时，能够在整个晶片W的表面，均一地使抗蚀剂图案29的表面疏水化。
在吸引喷嘴172的吸引口174的上方形成从吸引喷嘴172排出冲洗液42的排出口176。被吸引至吸引口174内的冲洗液42沿着吸引口174的长度方向汇集在一处，通过排出口176，被排气部177排出。如图27所示，排出口176也可以沿着吸引口174的长度方向设置在一端。具体来讲，如图27所示，将其设置在当使晶片W旋转大致半圈时直至最后吸引冲洗液42的一侧。这样，当使晶片W大致旋转半圈时，能够在整个晶片W的表面，完全地除去冲洗液42。
下面，参照图27和图28，对本实施方式的显影处理方法进行说明。图28是用来说明各个工序顺序的流程图。
如图28所示，本实施方式的显影处理方法具有：显影液供给工序(步骤S51)、冲洗液供给工序(步骤S52)、膜厚调整工序(步骤S53)和冲洗液除去工序(步骤S54)。
首先，进行显影液供给工序(步骤S51)至膜厚调整工序(步骤S53)。显影液供给工序(步骤S51)至膜厚调整工序(步骤S53)可以按照与第1实施方式中的显影液供给工序(步骤S11)至膜厚调整工序(步骤S13)同样的方式进行。
下面，进行冲洗液除去工序(步骤S54)。在冲洗液除去工序(步骤S54)中，当使晶片W大致旋转半圈时，利用按照通过晶片W的大致中心上的方式设置的长条状的排出喷嘴171，供给第1处理液的蒸气44，同时，利用按照沿着横跨排出喷嘴171的长度方向的方向在前方和后方设置的两个长条状的吸引喷嘴172吸引除去被供给晶片W的冲洗液42。
如图27所示，利用排出喷嘴171向晶片W上供给第1处理液的蒸气44，利用吸引喷嘴172从晶片W上吸引冲洗液42，同时使用驱动马达54，按照例如30(圈数/每分钟)的低速旋转晶片W大约半圈。这样，如果着眼于晶片W的某个位置，则在利用排出喷嘴171供给第1处理液的蒸气44之后，利用吸引喷嘴172能够吸引并除去冲洗液42。
此外，在本实施方式中，对将晶片大约旋转半圈然后除去冲洗液的例子进行了说明。但是，组合使用四个长条状的排出喷嘴，构成十字形状，按照围绕该十字形状的排出喷嘴的大致整个周围的方式设置吸引喷嘴，在此情况下，能够将晶片大约旋转四分之一圈，然后除去冲洗液。因此，通过适当地设计排出喷嘴和吸引喷嘴的形状，这样使晶片仅旋转任意的角度就能除去冲洗液。
在本实施方式中也同样如此，因包含疏水剂的第1处理液的蒸气，抗蚀剂图案的表面被疏水化。因此，当向形成微细抗蚀剂图案的基板上供给冲洗液，从该基板上除去冲洗液时，能够防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
另一方面，在本实施方式中，使用吸引喷嘴吸引除去冲洗液。因此，在优选不按照高速旋转被处理基板进行处理的情况下，也能防止图案倒塌，而且能够减少疏水剂的使用量，降低进行基板处理时的处理成本。
此外，在本实施方式中，说明了在显影处理装置中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理装置，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理装置中。此外，在本实施方式中，说明了在显影处理方法中应用本发明的例子，但是，并非局限于显影处理方法，也能应用在将基板保持在旋转卡盘上，然后对基板进行清洗处理的单片式清洗处理方法中。
以上对本发明的最佳实施方式进行了阐述，但是，本发明并非局限于特定的实施方式，在权利要求书中所述的本发明的主旨的范围内，能够进行各种各样的变形、更改。

Claims (27)

1.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
向形成有抗蚀剂图案的基板供给冲洗液的冲洗液供给工序；和
在包含使所述抗蚀剂图案疏水化的第1处理液的蒸气的气氛下，从供给有所述冲洗液的所述基板除去所述冲洗液的冲洗液除去工序。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边向所述基板供给所述第1处理液的蒸气，一边除去所述冲洗液。
3.如权利要求1或权利要求2所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，使所述基板旋转，甩掉所述冲洗液而将其除去。
4.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边对所述基板的大致中心上供给所述第1处理液的蒸气，一边除去所述冲洗液。
5.如权利要求4所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边使对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置在所述基板上从中心一侧向周边一侧移动，一边除去所述冲洗液。
6.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边按照与所述冲洗液被甩掉而移动的速度对应的速度移动对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置，一边除去所述冲洗液。
7.如权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边检测照射在所述基板上的照射光被所述基板的表面反射的反射光的光量，根据所检测出的所述光量，移动对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置，一边除去所述冲洗液。
8.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于：
该方法包括：对供给有所述冲洗液的所述基板供给表面张力比所述冲洗液小的第2处理液的第2处理液供给工序，
在所述冲洗液除去工序中，甩掉所述第2处理液而将其除去。
9.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，在对所述基板的大致中心上供给所述冲洗液的状态下，一边将对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置在所述基板上从周边一侧移动至中心一侧，一边甩掉所述冲洗液。
10.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，从所述基板吸引所述冲洗液而将其除去。
11.如权利要求10所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，一边使用在所述基板上沿着一个方向移动的长条状的第1排出喷嘴供给所述第1处理液的蒸气，一边使用沿着所述一个方向在所述第1排出喷嘴的前方移动的长条状的第1吸引喷嘴吸引所述冲洗液而将其除去。
12.如权利要求11所述的基板处理方法，其特征在于，包括：
使用沿着所述一个方向在所述第1排出喷嘴的后方移动的长条状的第2排出喷嘴，对所述冲洗液被除去的所述基板供给第2冲洗液的第2冲洗液供给工序；
使用沿着所述一个方向在所述第1排出喷嘴的后方移动的长条状的第2吸引喷嘴，吸引从所述第2排出喷嘴供给到所述基板的所述第2冲洗液而将其除去的第2冲洗液除去工序；和
使用沿着所述一个方向在所述第2排出喷嘴和所述第2吸引喷嘴的后方移动的长条状的第3排出喷嘴，对所述第2冲洗液被除去的所述基板供给气体，使所述基板干燥的干燥工序。
13.如权利要求10所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述冲洗液除去工序中，
当旋转所述基板时，一边使用按照通过所述基板的大致中心上的方式设置的长条状的排出喷嘴供给所述第1处理液的蒸气，一边使用沿着横跨所述排出喷嘴的长度方向在前后设置的多个长条状的吸引喷嘴，吸引被供给到所述基板的所述冲洗液而将其除去。
14.一种计算机能够读取的记录介质，其特征在于：
该记录介质记录有用来使计算机实施如权利要求1或权利要求2所述的基板处理方法的程序。
15.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
保持形成有抗蚀剂图案的基板的基板保持部；
对所述基板保持部所保持的所述基板供给冲洗液的冲洗液供给部；
蒸气供给部，该蒸气供给部对从所述冲洗液供给部供给有所述冲洗液的所述基板供给用来使所述抗蚀剂图案疏水化的第1处理液的蒸气；和
冲洗液除去部，该冲洗液除去部在含有从所述蒸气供给部供给的所述第1处理液的蒸气的气氛下，从供给有所述冲洗液的所述基板上除去所述冲洗液。
16.如权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于：
所述冲洗液除去部一边使用所述蒸气供给部向所述基板供给所述第1处理液的蒸气，一边除去所述冲洗液。
17.如权利要求15或权利要求16所述的基板处理装置，其特征在于：
所述冲洗液除去部是通过旋转保持有所述基板的所述基板保持部来甩掉所述冲洗液而将其除去的旋转部。
18.如权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于：
所述旋转部一边使用所述蒸气供给部对所述基板的大致中心上供给所述第1处理液的蒸气，一边除去所述冲洗液。
19.如权利要求18所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
使所述蒸气供给部在所述基板上移动的移动部，
所述旋转部一边使用所述移动部将从所述蒸气供给部对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置在所述基板上从中心一侧移动至周边一侧，一边除去所述冲洗液。
20.如权利要求19所述的基板处理装置，其特征在于：
所述旋转部一边按照与所述冲洗液被甩掉而移动的速度对应的速度，移动从所述蒸气供给部对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置，一边除去所述冲洗液。
21.如权利要求19所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
检测部，该检测部检测照射在所述基板上的照射光被所述基板的表面反射的反射光的光量，
所述旋转部一边根据被所述检测部所检测出的所述光量，移动对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置，一边除去所述冲洗液。
22.如权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
第2处理液供给部，该第2处理液供给部对从所述冲洗液供给部供给有所述冲洗液的所述基板供给表面张力比所述冲洗液小的第2处理液，
所述旋转部甩掉所述第2处理液而将其除去。
23.如权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
使所述蒸气供给部在所述基板上移动的移动部，
所述旋转部在使用所述冲洗液供给部对所述基板的大致中心上供给所述冲洗液的状态下，一边使用所述移动部将从所述蒸气供给部对所述基板供给所述第1处理液的蒸气的位置在所述基板上从周边一侧移动至中心一侧，一边甩掉所述冲洗液。
24.如权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于：
所述冲洗液除去部是从所述基板吸引所述冲洗液而将其除去的吸引部。
25.如权利要求24所述的基板处理装置，其特征在于：
所述蒸气供给部是按照能够沿着一个方向在所述基板上移动的方式设置的长条状的第1排出喷嘴，
所述吸引部是按照能够沿着所述基板上的所述一个方向在所述第1排出喷嘴的前方移动的方式设置的，一边使用所述第1排出喷嘴供给所述第1处理液的蒸气，一边吸引所述冲洗液而将其除去的长条状的第1吸引喷嘴。
26.如权利要求25所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
长条状的第2排出喷嘴，该长条状的第2排出喷嘴按照能够沿着所述一个方向在所述第1排出喷嘴的后方移动的方式设置，对所述冲洗液被除去的所述基板供给第2冲洗液；
长条状的第2吸引喷嘴，该长条状的第2吸引喷嘴按照能够沿着所述一个方向在所述第1排出喷嘴的后方移动的方式设置，吸引从所述第2排出喷嘴供给到所述基板的所述第2冲洗液而将其除去；和
长条状的第3排出喷嘴，该长条状的第3排出喷嘴能够沿着所述一个方向在所述第2排出喷嘴和所述第2吸引喷嘴的后方移动的方式设置，对所述第2冲洗液被除去的所述基板供给气体而使所述基板干燥。
27.如权利要求24所述的基板处理装置，其特征在于，包括：
使保持有所述基板的所述基板保持部旋转的旋转部，
所述蒸气供给部是按照通过所述基板的大致中心上的方式设置的长条状的排出喷嘴，
所述吸引部是沿着横跨所述排出喷嘴的长度方向的方向在前后设置的，当使用所述旋转部使保持有所述基板的所述基板保持部旋转时，一边使用所述排出喷嘴供给所述第1处理液的蒸气，一边吸引被供给到所述基板的所述冲洗液而将其除去的多个长条状的吸引喷嘴。
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