JP2004095712A - 現像方法、基板処理方法、及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パターンの疎密によらず、パターンの仕上がり寸法を均一にする。
【解決手段】現像液中のレジストの溶解濃度と、前記現像液によるレジストの溶解速度との関係を予め求める工程と、前記前記関係から、前記レジストの溶解速度が所望の速度以上になるレジストの溶解濃度を予め見積もる工程と、前記現像液中のレジストの溶解濃度が該見積もられた溶解濃度以下の状態で現像処理を行う工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジストを現像する現像方法、並びに基板表面の薬液処理を行う基板処理方法、及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体製造プロセスに用いられているフォトリソグラフィ工程での課題が顕著になりつつある。半導体デバイスの微細化が進に連れ、フォトリソグラフィ工程での微細化に対する要求が高まっている。既に、デバイスの設計ルールは０．１３μｍにまで微細化し、制御しなければならないパターン寸法精度は１０ｎｍ程度と極めて厳しい精度が要求されている。このような中、パターン形成工程の高精度化を妨げている要因として、パターンの疎密差により形成するパターンの仕上がり寸法が異なってしまう問題がある。例えば、シリコンウェハ上に１３０ｎｍの幅のラインパターンを形成した時に、そのラインパターンの周辺に別の大きなパターンが存在する場合と何もパターンが存在しない場合とでは、１３０ｎｍのラインパターンの仕上がり寸法が異なってしまう。
【０００３】
これは、パターン形成工程、特に現像工程においてパターンが密にある部分と疎な部分とで同じ設計寸法のパターンの線幅が異なるために生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、パターンの疎密に応じて、パターンの仕上がり寸法が異なるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、パターンの疎密によらず、パターンの仕上がり寸法を均一にすることができる現像方法、基板処理方法、及び基板処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下のように構成されている。
【０００７】
（１）本発明に係わる現像方法は、現像液中のレジストの溶解濃度と、前記現像液によるレジストの溶解速度との関係を予め求める工程と、前記前記関係から、前記レジストの溶解速度が所望の速度以上になるレジストの溶解濃度を予め見積もる工程と、前記現像液中のレジストの溶解濃度が該見積もられた溶解濃度以下の状態で現像処理を行う工程とを含む。
【０００８】
（２）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の第１の薬液吐出口から第１の薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記第１の薬液吐出口を挟むように前記第１の薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記第１の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板表面を薬液処理する基板処理方法であって、前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を変化させる。
【０００９】
（３）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間に流れる薬液の流速は、該薬液吐出／吸引部と基板との相対的な移動速度より早い。
【００１０】
（４）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、前記該基板と前記薬液吐出／吸引部下面との間隔が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲にある。
【００１１】
（５）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間を流れる薬液の平均流速が０．０２ｍ／ｓｅｃ以上である。
【００１２】
（６）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる薬液の流速を時間的に変動させる。
【００１３】
（７）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、前記薬液吐出／吸引部と基板との相対移動速度、及び該薬液吐出／吸引部と基板表面との間隔の少なくとも一方を時間的に変動させる。
【００１４】
（８）本発明に係わる基板処理方法は、第１の薬液吐出／吸引部下面に配置された第１の薬液吐出口から第１の薬液を基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように第１の薬液吐出／吸引部下面に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、第１の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板の略表面を第１の薬液により薬液処理するステップと、第１の薬液吐出・吸引部と異なる第２の薬液吐出／吸引部下面に配置された第２の薬液吐出口から第１の薬液と異なる第２の薬液を基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように第２の薬液吐出／吸引部下面に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、第２の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板の略表面を第２の薬液により薬液処理するステップとを含む。
【００１５】
（９）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から第一の薬液を連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出／吸引部に設けられ前記薬液吐出口の周囲を連続的に囲むように配置された薬液吸引口にて前記被処理面上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させ、前記薬液吸引口の外部に前記薬液が流出しないよう吸引圧が調整して薬液処理を行う基板処理方法において、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により除去されないパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との相対速度と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係を予め取得するステップと、前記関係に基づいて、前記パターンの被覆率に応じた前記薬液吐出／吸引部と基板との相対速度を決定するステップと、決定された相対速度と前記処理領域内の前記パターンの被覆率とに応じて、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させつつ、前記薬液処理を行うステップとを含む。
【００１６】
（１０）本発明に係わる基板処理方法は、基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から第一の薬液を連続的に吐出すると共に、前記薬液吸引部の薬液吸引口にて前記被処理面上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させ、前記薬液吸引口は前記薬液吐出口を囲むように配置され、薬液吸引部外に第一の薬液が流出しないよう吸引圧を調整されることを特徴とする基板処理方法において、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により除去されないパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる第１の薬液の流速と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係を予め取得するステップと、前記関係から、前記パターンの被覆率に応じた、前記第１の薬液の流速を決定するステップと、決定された流速と前記処理領域内の前記パターンの被覆率とに応じて、前記第１の薬液の流速を変化させつつ、前記薬液処理を行うステップとを含む。
【００１７】
（１１）本発明に係わる基板処理装置は、基板を保持する基板保持機構と、この基板保持機構で保持される基板に対して第一の薬液を吐出する薬液吐出口と、前記薬液吐出口の周囲に連続的に囲むように配置され、前記基板上の溶液を吸引する吸引口とを含む薬液吐出／吸引部と、前記基板と前記薬液吐出／吸引部とを相対的に移動させる移動機構と、前記薬液吐出／吸引機構への薬液の供給と、前記薬液吐出／吸引機構から溶液の吸引とを同時に行う薬液吐出／吸引系と、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率を算出する被覆率算出部と、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との相対速度と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係から求められた前記相対速度と前記被覆率算出部で算出された前記パターンの被覆率とに応じて、前記移動機構を制御する制御部とを具備してなる。
【００１８】
（１２）本発明に係わる基板処理装置は、基板を保持する基板保持機構と、この基板保持機構で保持される基板に対して第一の薬液を吐出する薬液吐出口と、前記薬液吐出口の周囲に連続的に囲むように配置され、前記基板上の溶液を吸引する吸引口とを含む薬液吐出／吸引部と、前記基板と前記薬液吐出／吸引部とを相対的に移動させる移動機構と、前記基板上面と前記薬液吐出／吸引部との間隔を調整する間隔調整部と、前記薬液吐出／吸引機構への薬液の供給と、前記薬液吐出／吸引機構から溶液の吸引とを同時に行う薬液吐出／吸引系と、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率を算出する被覆率算出部と、前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる第１の薬液の流速と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係から求められた前記パターンの被覆率に対する第１の薬液の流速と、前記被覆率算出部で算出された前記パターンの被覆率とに応じて、前記薬液吐出／吸引系及び間隔調整部の少なくとも一方を制御する制御部とを具備してなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施形態）
まず、レジストが現像液に溶解したときの現像速度（溶解速度）の変化を種々のレジスト溶解濃度に関して実験した。実験に用いた現像液は、２．３８％ＴＭＡＨである。実験の結果を図１に示す。図１は、本発明の第１の実施形態に係わるレジスト溶解濃度と現像速度との関係を示す図である。
【００２１】
図１は、レジスト溶け込み濃度に対する現像速度を示す特性図である。図１において、レジスト１、及びレジスト２についての実験結果を示している。また、それぞれのレジストの現像速度は、レジスト溶解濃度０％の現像液での現像速度で規格化している。
【００２２】
図１中のレジスト１及び２は良く似た構成要素からなるレジストであるが、レジスト溶解濃度に対する現像速度の変化の様子は大きく異なっていることが解る。図１に示すように、レジスト１の場合、現像液中のレジストの溶解濃度が約０．００１％になると、現像速度が低下し始める。それに対し、レジスト２の場合、現像液中のレジストの溶解濃度が約０．１％になると、現像速度が低下し始める。レジストの現像速度が低下し始めるレジスト溶解濃度を“限界溶け込み濃度”と定義した。
【００２３】
現像液中の溶解レジスト濃度が、各々のレジストに固有な限界溶け込み濃度以上になると、現像速度が低下する。限界溶け込み濃度は、各々のレジストに固有なものである。従って、パターン描画済みレジストを現像する際に、基板上の全ての領域の現像液中の溶解レジスト濃度が“限界溶け込み濃度”以下であるような現像を行うことで、現像速度はパターン密度に因らず一定となり、疎密依存寸法差が非常に小さくなる。
【００２４】
本実施形態では、図２に示す現像装置を用いた場合の現像方法を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図である。　図２に示すように、基板１１上には、反射防止膜１２を介してレジスト膜１３が形成されている。基板１１上にスキャンノズル（薬液吐出／吸引部）２０が対向配置されている。スキャンノズル２０には、現像液吐出口２１ａから現像液３１を吐出する現像液吐出ノズル２１が設けられている。スキャンノズル２０に、吸引口２２ｂから基板１１上の溶液を吸引する吸引ノズル２２が二つ設けられている。二つの吸引口２２ｂは現像液吐出口２１ａを挟むように配置されている。現像液吐出口２１ａ、及び吸引口２２ｂの配列方向に、スキャンノズルを移動させる移動機構（不図示）が設けられている。現像液吐出口２１ａ、及び吸引口２２ｂの形状は、前記配列方向に直交する方向の長さが、基板１１より長いスリット形状である。
【００２５】
現像液３１は基板１１に近接して配置されたスキャンノズル２０の現像液吐出口２１ａから吐出され、現像液吐出口２１ａに隣接して配置された吸引口２２ｂからリンス液３２とともに吸引される。このとき、基板１１上はリンス液３２で覆われているようにした。このため、現像液３１は基板１１表面、スキャンノズル２０底面、及び吸引口２２ｂで囲まれた領域にのみ存在する。本実施形態では、スキャンノズル２０の移動速度、スキャンノズル２０底面と基板１１とのギャップ、及び現像液吐出速度を調整して、基板１１上の現像液３１中のレジスト溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以下となるようにする。
【００２６】
基板上の全ての領域の現像液中の溶解レジスト濃度が“限界溶け込み濃度”以下であるような現像を行う方法について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係わる現像方法のフローチャートを示す図である。
【００２７】
先ず、レジストが現像液に溶解したときの現像速度の変化をレジスト溶解濃度に関して実験する。その実験結果から、レジスト限界溶け込み量を調べる（ステップＳ１０１）。
【００２８】
次いで、全ての領域の現像液中の溶解レジスト濃度が“限界溶け込み濃度”以下となる、現像液吐出口から吐出される現像液の吐出速度を求める（ステップＳ１０２）。
次いで、求められた吐出速度で現像液吐出口から現像液を吐出する（ステップＳ１０３）。
【００２９】
以上の方法で、現像を行うことにより、基板上の全ての領域の現像液中の溶解レジスト濃度が“限界溶け込み濃度”以下であるような現像を行うことで、現像速度はパターン密度に因らず一定となり、疎密依存寸法差が非常に小さくなる。
【００３０】
ステップＳ１０２における、現像液吐出量見積もり方法を図４を用いて説明する。
図４において、スキャンノズル２０の移動速度がｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）、現像液吐出口２１ａ中心と吸引口２２ｂ中心との間隔が１０ｍｍ、基板１１とスキャンノズル２０底面とのギャップが５０μｍの場合を考える。この時、一様に露光したレジスト（膜厚５００ｎｍ）が、現像液に溶け込む場合を考える。高さ５０μｍ、幅１ｍｍ奥行き１５０ｍｍの細長い領域（体積：ｖｏｌ＝７５×１０^−４［ｃｍ^３］）を考え、この領域の現像液が基板１１上面、スキャンノズル２０下面、及び吸引口２２ｂで囲まれた領域を乱れることなく流れたときにレジスト溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以下となるための現像液吐出速度ｘ（ｃｍ^３／ｓｅｃ）を求める。なお、吸引口２２ｂは二つあるので、一方の吸引口２２ｂ側に供給される現像液の速度は、ｘ／２（ｃｍ^３／ｓｅｃ）である。
【００３１】
上記した条件の場合、領域内での現像液の流速ｖ（ｃｍ／ｓｅｃ）は、
【数１】

である。
【００３２】
従って、吐出口２１ａから吐出された現像液が吸引口２２ｂに到達するまでの時間Ｔ（ｓ）は、
Ｔ＝０．１５／ｘ（ｓ）
である。
【００３３】
現像液はＴ（ｓ）間だけ露光済みレジスト４２に接触しているので、この間に体積ｖｏｌ＝７５×１０^−４（ｃｍ^３）に溶解するレジスト量を算出する。ある点のレジストが現像液と接触開始してから再びリンス液のみになる時間（＝現像時間）の１／４で露光済みレジストの残膜が０になるとして、１秒あたりの膜減り速度ｖ_ｒｅｄは、
【数２】

である。
【００３４】
従って、幅１ｍｍ奥行き１５０ｍｍの面積のレジスト膜から、Ｔ秒間に現像液に溶け込むレジスト量Ｒ_ｖｏｌ（ｃｍ^３）は
Ｒｖｏｌ＝１０^−４×ｓ×Ｔ×０．１×１５［ｃｍ^３］
である。
【００３５】
以上から、レジスト溶解濃度Ｃは、次式で求められる。
【００３６】
【数３】

【００３７】
本実施形態の場合、ｓ＝０．１（ｃｍ／ｓｅｃ）であったので、
レジスト溶解濃度＝０．０３／ｘ（％）
と求められる。
【００３８】
この結果と限界溶け込み濃度とから、レジスト１及びレジスト２のそれぞれについて、現像液中のレジスト溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以下になるための現像液吐出量ｘ（ｃｍ^３／ｓｅｃ）が求められる。
【００３９】
レジスト１は、０．００１≧０．０３／ｘの条件を満たせばよい。また、レジスト２は、０．１≧０．０３／ｘの条件を満たせばよい。
【００４０】
従って、レジスト１に対する現像液吐出量が、３０ｃｍ^３／ｓｅｃ以上であれば、現像液中のレジスト１の溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以下になることが解る。また、レジスト２に対する現像液吐出量が、０．３ｃｍ^３／ｓｅｃ以上であれば、現像液中のレジスト２の溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以下になることが解る。
【００４１】
以下に、本実施形態の現像方法をフォトマスク製造工程に適用した例を示す。図５は、本発明の第１の実施形態に係わるフォトマスク製造工程を示す断面図である。
【００４２】
まず、被処理基板としてフォトマスク基板を２枚を用意する。図５（ａ）に示すように、フォトマスク基板５０は、石英ガラス５１上にＣｒ遮光膜５２が形成されて構成されている。２枚のフォトマスク基板５０上にレジスト剤を塗布した後、ベークしてレジスト膜５３を形成する。本実施形態では、レジストに化学増幅型ＥＢポジレジスト（レジスト１）を用い、その膜厚は５００ｎｍとした。次に、レジスト膜５３に対してＥＢ描画装置によりパターン描画を行う。パターン描画により露光部５４を形成する。その後Ｐｏｓｔ−Ｅｘｐｏｓｕｒｅ−Ｂａｋｅ（ＰＥＢ）を行った。ＰＥＢは１２０℃、９００秒で行った。
【００４３】
この後、図５（ｂ）に示すように、２枚のフォトマスク基板５０の表面に対して現像液５５を供給して、レジスト膜５３の現像を行う。一方のフォトマスク基板は、図２に示した現像装置を用いて現像する。現像条件は、先に見積もった現像液吐出量３０（ｃｍ^３／ｓｅｃ）、ノズルスキャン速度０．１（ｃｍ／ｓｅｃ）で現像を行った。現像時間はおよそ１５０秒であった。他方のフォトマスク基板は、図６（ａ）に示す現像装置で現像を行う。図６（ａ）に示すように、フォトマスク基板５０は、チャック７２で保持されている。回転機構７３により回転するフォトマスク基板５０に対して、ノズル７４から現像液７５をスプレーして現像を行う。また、図６（ｂ）に示す、停止状態のフォトマスク基板５０に対してノズル７６から現像液７７を滴下するパドル法を用いても良い。これらの現像法（従来法）では、パターンの疎密に応じて、現像液中のレジスト１の溶解濃度が“限界溶け込み濃度”以上になる領域が生じてしまう。
【００４４】
現像終了後、図５（ｃ）に示すように、フォトマスク基板５０の洗浄、及び乾燥を順次行う。
【００４５】
次にフォトマスク基板２枚ともプラズマエッチング装置により、Ｃｒ遮光膜５２をドライエッチングした。本実施形態では、塩素／酸素等の混合ガスからなるエッチングガスを用いた。エッチング時間はおよそ３６０秒であった。
【００４６】
最後にレジストアッシング装置及びレジスト剥離洗浄装置による処理でレジスト膜５３を剥離してフォトマスクを完成させた。形成されたパターンを図７に示す。図７に示すように、ラインパターンに隣接してパッドパターンが配置されている。ラインパターンとパッドパターンとの距離Ｘが複数種有る領域が形成されている。ラインパターンのターゲット寸法を６００ｎｍに固定している。
【００４７】
その後２枚のフォトマスク基板の同じパターンの遮光膜Ｃｒ寸法を寸法測定装置により測定する。測定結果と測定パターンの説明図を図８に示す。図８は、距離Ｘに対するラインパターン寸法Ｙを示す特性図である。
【００４８】
従来の現増法で形成されたパターンの場合、距離Ｘが広まるに連れて、寸法誤差が大きくなっている。これは、距離Ｘが広まるに連れて、現像液へのレジスト溶解濃度が高まり、“限界溶け込み濃度”を超えるため現像のローディング効果が顕著となるためである。
【００４９】
一方、本実施形態の現像方法で形成されたパターンの場合、距離Ｘが変化しても、寸法誤差を５ｎｍに収めることが出来ている。これは、レジスト溶解濃度は低く、“限界溶け込み濃度”以下であるためである。
【００５０】
本実施形態では現像液の吐出量は予め設定された一定量であったが、現像液中に溶け込んだレジスト濃度が“限界溶け込み濃度”以下であれば、現像されるパターン領域での開口率に応じて、現像液吐出量及びノズルスキャン速度を変化させても良い。
【００５１】
図９はレジスト開口率と現像液吐出量の設定方法の一例を示す図である。図中Ａ，Ｂ，Ｃはいずれも現像液中のレジスト濃度が“限界溶け込み濃度”を超えることが無い現像液吐出量であるように設定されている。図１０，１１は実際の半導体ウェハ及び露光用マスクの現像におけるレジスト開口率分布と現像液吐出量設定値を示す図である。
【００５２】
図１０（ａ）は、半導体ウェハの構成を示す図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）ＩからＩ’にかけてのレジスト開口率分布を示す図である。図１０（ｃ）は、ＩからＩ’にかけての現像液吐出速度分布を示す図である。図１０において、ウエハ１０１に複数のチップ１０２が形成されている。
【００５３】
図１１（ａ）は、露光用マスクの構成を示す図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）ＩＩからＩＩ’にかけてのレジスト開口率分布を示す図である。図１１（ｃ）は、ＩＩからＩＩ’にかけての現像液吐出速度分布を示す図である。
【００５４】
図１０（ｃ）、図１１（ｃ）に示すように、パターン開口率の低い領域での現像液吐出速度を少なくすることで、現像液使用量をより削減できる。
【００５５】
本実施形態では基板としてフォトマスク基板を用いたが、この他に半導体基板、ＥＢ露光などの次世代リソグラフィ用マスク基板、フラットパネルディスプレー用基板などを用いても同様の効果を得ることが出来る。
【００５６】
（第２の実施形態）
まず、本実施形態で用いる現像装置の薬液吐出／吸引部（以下スキャンノズルと呼ぶ）の構成に付いて図１２〜１４について説明する。図１２は、スキャンノズルの下面の構成を示す平面図である。図１３は、スキャンノズルの構成を示す断面図である。図１４は、スキャンノズルを移動方向前方側から見た図である。
【００５７】
薬液吐出／吸引部（以下スキャンノズルと呼ぶ）は、基板に対しての移動方向と垂直な方向に幅１８ｃｍ、移動方向と平行な方向に奥行き５ｃｍ程度の大きさである。また、図１２に示すようにスキャンノズルの基板と向き合う面には５つのスリット状の口１２１〜１２５がある。中央の口（現像液吐出スリット）１２１からは現像液が吐出する。その両隣の二つの口（吸引スリット）１２２，１２３からは基板上の薬液が吸引される。更にその外側の二つの口（プリウエット液吐出スリット・リンス液吐出スリット）１２４，１２５からはプリウエット液又はリンス液が吐出する。移動方向前方にプリウエット液を吐出するプリウエット液吐出スリット１２４、移動方向後方に、リンス液を吐出するリンス液吐出スリット１２５が配置されている。現像液吐出スリット１２１は長さ１５０ｍｍ、幅１ｍｍである。吸引スリット１２２，１２３は長さ１５５ｍｍ、幅１ｍｍである。プリウエット液吐出スリット１２４及びリンス液吐出スリット１２５は、長さ１５５ｍｍ、幅２ｍｍである。
【００５８】
図１３に示すように、現像液供給ライン１３６から現像液吐出ノズル１３１に供給された現像液が、現像液吐出スリット１２１から基板１３０に吐出される。また、吸引スリット１２２，１２３から吸引された薬液は、吸引ノズル１３２，１３３、及び吸引ライン１３６，１３７を介してスキャンノズル１２０の外部に排出される。プリウエット液供給ライン１３９からプリウエット液吐出ノズル１３４に供給されたプリウエット液が、プリウエット液吐出スリット１２４から基板１３０に吐出される。リンス液供給ライン１４０からリンス液吐出ノズル１３５に供給されたリンス液が、リンス液吐出スリット１２５から基板１３０に吐出される。
【００５９】
現像液吐出スリット１２１から吐出された現像液が吸引スリット１２２，１２３より外側に薬液がはみ出さないように制御されている。この制御は、吸引スリット１２２，１２３からの吸引力と現像液吐出スリット１２１からの吐出速度とを調整することにより行われる。
それぞれのラインには、それぞれのラインに接続されたポンプから現像液、プリウエット液及びリンス液が供給される。
【００６０】
吸引口から吸引された溶液のｐＨを測定するｐＨメータ１５１が設けられている。本実施形態では、ｐＨモニター１５１が使用されず、他の実施形態で説明する。
【００６１】
図１４に示すように現像装置は、基板１２０が載置される基板ホルダ１４１と、スキャンノズル１２０に備え付けられたギャップ測定機構１４２と、スキャンノズル１２０の両端に備え付けられたギャップ調整機構１４３と、スキャンノズル１２０と基板ホルダ１４１とを相対的に略水平方向に移動させるためのスキャンステージ１４４とを備えている。
【００６２】
ギャップ測定機構１４２は、スキャンノズル１２０の側面に設けられている。ギャップ測定機構１４２は、スキャンノズル１２０の下面と基板１３０の上面との間隔を測定する。測定は、レーザー光を用いて行われる。
【００６３】
ギャップ調整機構１４３は、スキャンノズル１２０の両端部に設けられ、スキャンノズル１２０と一体でスキャンステージ１４４上を水平直線方向に移動可能に取付けられている。
【００６４】
そして、ギャップ調整機構１４３は、ピエゾ素子を備えており、ギャップ測定機構１４２による測定結果に基づいて、スキャンノズル１２０の下面と基板ホルダ１４１に載置される基板１３０の上面との間隔を所定値に調整するようになっている。例えば、１０〜５００μｍの範囲でギャップを調整することができる。
【００６５】
図１５にポジ型レジストにおける５ｍｍ角領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるためのノズルと基板間のギャップの関係を示す。開口率が大きくなるほど、最適なギャップが小さくなることが判る。これは、開口率が大きいほど除去しなければならないレジストの体積が増えるため、より高速に現像液を流し新鮮な現像液に早く置換する必要があるためである。ギャップを小さくすることにより、基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する現像液の量が多くなり、レジスト上の現像液を速く置換することができる。
【００６６】
また、図１６にノズルと基板表面のギャップと現像後のレジスト寸法の関係を示す。現像液速度は０．２ｌ／ｍｉｎとした。図１６から、ギャップが０．５ｍｍ以上になると、急激に寸法が変化してしまうことがわかる。これは、ギャップが大きくなるとレジスト表面上の現像液の流速が遅くなり、現像液の置換効率が落ちるためである。すなわち、基板とノズルの間隙は０．５ｍｍ以下が望ましく、一方近すぎてもノズルの加工精度やギャップ制御精度などにより基板とノズルの接触が懸念されるので、現実的には０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が良い。
【００６７】
また、図１７にノズルと基板との間隙を流れる現像液の平均の流速と、現像後のレジスト寸法の関係を示す。現像液の平均の流速はギャップと現像液の吐出速度から算出される。図１７に示すように、平均流速が０．０２ｍ／ｓｅｃ未満になると急激に現像が寸法が変化することがわかる。これは、レジスト表面上の現像液の流速が遅くなり、現像液の置換効率が落ちるためである。従って、現像液の平均の流速は、０．０２ｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。
【００６８】
これらの関係を用いて実際にフォトマスクを製作した例を以下に説明する。　厚さ４００ｎｍのポジ型化学増幅レジストが塗布されているＣｒマスクブランクスに、電子ビーム描画装置にて、システムＬＳＩデバイスパターンのあるレイヤーを描画する。
【００６９】
描画されるシステムＬＳＩデバイスパターンのレイヤーの概略を図１８に示す。図１８は、本発明の第２の実施形態に係わるシステムＬＳＩデバイスパターンのあるレイヤーの概略を示す平面図である。図１８に示すように、システムＬＳＩデバイスパターン１７０の半分は、ロジックデバイスである。残りの半分はメモリデバイス領域となっている。現像後のレジストパターンの開口率は、メモリデバイス領域１７１で４５％、ロジックデバイス領域１７２で８０％である。メモリデバイス領域１７１とロジックデバイス領域１７２とで大きく異なっている。
【００７０】
従来、このようなパターンを現像すると、ロジックデバイス領域１７２で所望の寸法に仕上がる条件ではメモリデバイス領域１７１が所望の寸法からずれてしまう。両方の領域１７１，１７２を同時に所望の寸法に仕上げるためには、描画するパターン寸法を変える必要があった。しかしながら場所により描画データを変える事はデータ変換の時間と費用が増大するため改善が必要とされていた。
【００７１】
描画後、１１０度で１５分間ベークを行なった。次に、前述した現像装置の基板ホルダ１４１に基板１３０を載せる。次いで、図１９（ａ）〜図１９（ｃ）に示すように、一端Ａからそれに対向する他端Ｂにむけて、スキャンノズル１２０一定速度で直線移動させて現像処理を行う。このとき、スキャンノズル１２０の下面と基板１３０の上面とのギャップを二つの吸引スリット１２２，１２３の間にある領域における、パターンの平均開口率にあわせて所望の寸法になるように制御した。図２０にスキャンノズルの位置とギャップとの関係を示す。すなわち、開口率が大きいロジックデバイス領域１７２はギャップを小さく、開口率が小さいメモリデバイス領域１７１ではギャップを大きくした。スキャンノズル２０の移動速度は１ｍｍ／ｓｅｃである。現像液は０．２７規定のアルカリ現像液である。吐出速度を０．２ｌ／ｍｉｎとした。現像液吐出スリットと吸引スリットの間隔が５ｍｍでそれが現像液吐出スリットの両側に有り、薬液吐出スリットの幅が１ｍｍであるので、スキャンノズルと基板表面との間で現像液が存在しているのは移動方向と平行な方向において約１１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所を現像液が通過する時間は約１１秒であり、実効の現像時間は約１１秒と言うことになる。
【００７２】
本現像処理により、現像液を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速に現像液が流れすぐに吸引除去されることで、新鮮な現像液を常にレジスト表面に供給することが可能となっている効果により、フォトマスク全面に渡り均一な現像処理が実現できた。
【００７３】
次いで、形成したレジストパターンをエッチングマスクとして反応性イオンエッチングによりＣｒ膜をエッチングする。エッチングガスには塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いた。その後、アッシング装置によりレジストを剥離し、洗浄機により洗浄した。そして、形成されたＣｒパターン寸法を寸法測定装置により測定した。その結果、パターン寸法の平均値と目標寸法との差は２ｎｍ、Ｃｒパターン寸法の面内均一性は開口率に依存した分布も無く６ｎｍ（３σ）であった。
【００７４】
次に、本実施形態に示した現像方法の有効性を確かめる実験として、出荷されたマスクを用いて、ＡｒＦスキャナーでウェハに露光を行い、露光裕度の評価を行った。評価はデフォーカス量と露光量を変化させてウェハ上に形成したレジストパターン寸法をＳＥＭにより測定する事で行った。その結果、ウェハ上に形成されたレジストパターン寸法の変動量が１０％以下になるデフォーカス裕度は０．４０μｍあり、その時の露光量裕度は１２％であった。
【００７５】
また、本実施形態はポジ型レジストへの適用例であるが、ネガ型レジストでも同様に可能であることは言うまでもない。さらにまた、本実施形態はマスク製作プロセスの現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウェハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去、洗浄などあらゆる薬液処理に適用できる。
【００７６】
（第３の実施形態）
第２の実施形態では、露光部の比率に応じてギャップを調整して、パターンを均一に仕上げる現像方法を説明した。本実施形態では、露光部の比率に応じてスキャンノズルのスキャン速度を調整してパターンを均一に仕上げる現像方法を説明する。
【００７７】
図２１にポジ型レジストにおける５ｍｍ各領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるためのノズルのスキャン速度の関係を示す。図２１に示すように、開口率が大きくなるほど、最適なスキャン速度が遅くなることが判る。これは、開口率が大きいほど除去しなければならないレジストの体積が増えるため、より長く現像液を流し新鮮な現像液を多く供給する必要があるためである。この関係を用いて実際にフォトマスクを製作した例を以下に説明する。
【００７８】
レジスト塗布条件、及び露光パターン、露光条件、ＰＥＢ条件は、第２の実施形態と同様なので説明を省略する。
次に、第２の実施形態と同様に、スキャンノズルを基板の一端から他端に向けてスキャンさせて現像を行う。スキャン時、スキャン速度を開口率に応じて変化させながら現像処理を行う。二つの吸引口間にあるパターンの平均開口率に応じて、スキャン速度を制御して現像処理を行った。図２２にスキャンノズルの位置とスキャン速度との関係を示す。
【００７９】
図２２に示すように、開口率が大きいロジックデバイス領域ではスキャン速度を遅く、開口率が小さいメモリデバイス領域ではスキャン速度を速くする。スキャン速度は、開口率に応じて１．２〜１．６ｍｍ／ｓｅｃの間で変化する。用いた現像液は０．２７規定のアルカリ現像液である。現像液の吐出速度は、０．２ｌ／ｍｉｎに設定した。
【００８０】
現像液吐出スリットと吸引スリットの間隔が５ｍｍである。二つの吸引スリットが現像液吐出スリットの両側に有り、それらの幅が１ｍｍである。よって、スキャンノズルと基板表面との間で現像液が存在しているのは移動方向と平行な方向において約１１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所を現像液が通過する時間は約７〜９秒であり、実効の現像時間は約７〜９秒ということになる。
【００８１】
本実施形態に示した現像処理方法により、現像液を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速に現像液が流れすぐに吸引除去されることで、また、開口率に応じた必要な現像時間が確保されることで、新鮮な現像液を常にレジスト表面に供給することが可能となっている効果により、フォトマスク全面に渡り均一な現像処理が実現できた。
【００８２】
次いで、形成したレジストパターンをエッチングマスクとして反応性イオンエッチングによりＣｒ膜をエッチングした。エッチングガスには塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いた。その後、アッシング装置によりレジストを剥離し、洗浄機により洗浄した。そして、形成したＣｒパターン寸法を寸法測定装置により測定した。その結果、パターン寸法の平均値と目標寸法との差は２ｎｍ、Ｃｒパターン寸法の面内均一性は開口率に依存した分布も無く６ｎｍ（３σ）であった。
【００８３】
次に、本方法の有効性を確かめる実験として、出荷したマスクを用いて、ＡｒＦスキャナーでウェハに露光を行い、露光裕度の評価を行った。評価はデフォーカス量と露光量を変化させてウェハ上に形成したレジストパターン寸法をＳＥＭにより測定する事で行った。その結果、ウェハ上に形成したレジストパターン寸法の変動量が１０％以下になるデフォーカス裕度は０．４０μｍあり、その時の露光量裕度は１２％であった。
【００８４】
また、本実施形態はポジ型レジストへの適用例であるが、ネガ型レジストでも同様に可能であることは言うまでもない。ネガ型レジストの場合、開口率が大きいところはスキャン速度を速くし、開口率が小さいところはスキャン速度を遅くする。
【００８５】
さらにまた、本実施形態はマスク製作プロセスの現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウェハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去、洗浄などあらゆる薬液処理に適用できる。
【００８６】
（第４の実施形態）
第２，３の実施形態では、露光部の比率に応じてギャップ又はスキャン速度を調整してパターンを均一に仕上げる現像方法を説明した。本実施形態では、露光部の比率に応じてスキャンノズルの現像液吐出速度を調整してパターンを均一に仕上げる現像方法を説明する。
【００８７】
図２３にポジ型レジストにおける５ｍｍ各領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるための現像液吐出速度の関係を示す。
【００８８】
図２３に示すように、開口率が大きくなるほど、最適な現像液吐出速度が大ききくなることが判る。これは、開口率が大きいほど除去しなければならないレジストの体積が増えるため、より多くの現像液を流し新鮮な現像液を早く供給する必要があるためである。平均の現像液流速は、スキャンノズル−基板間の現像液が流れる空間の断面積をその空間に流れる現像液の供給速度で割った値である。
【００８９】
本実施形態では、スキャンノズル−基板間のギャップが５０μｍ、吐出口及び吸引口の幅が１５０ｍｍであるので、現像液が流れる空間の断面積は、約７．５ｍｍ^２である。そこに５ｍｌ／ｍｉｎの吐出速度で現像液を吐出させた場合、流速は約５．５ｍｍ／ｓｅｃになる。
【００９０】
ところで、スキャンノズルの移動速度は１ｍｍ／ｓｅｃに固定し、様々現像液吐出速度で現像処理を行った。その結果、現像液流速が１ｍｍ／ｓｅｃ以下になると、急激にパターン寸法が変化してしまうことがわかった。これは、現像液吐出スリットからリンススリット側（スキャン方向後方側）の現像液流速とスキャン速度がほぼ同じになってしまったためであることが判った。二つの速度が等しくなることで、現像液の置換が行われ無くなったために生じたものである。すなわち、基板とノズルの間隙を流れる現像液の流速が、ノズルスキャン速度より早いことが望ましい。以下にこの関係を用いて実際にフォトマスクを製作した例を以下に説明する。
【００９１】
レジスト塗布条件、及び露光パターン、露光条件、ＰＥＢ条件は、第２の実施形態と同様なので説明を省略する。
【００９２】
次に、第２の実施形態と同様に、スキャンノズルを基板の一端から他端に向けてスキャンさせて現像を行う。スキャン時、現像液吐出速度を開口率に応じて変化させながら現像処理を行う。二つの吸引口間にあるパターンの平均開口率に応じて、現像液吐出を制御して現像処理を行った。図２４にスキャンノズルの位置とスキャン速度との関係を示す。
【００９３】
図２４に示すように、開口率が大きいところは現像液吐出速度を大きくし、開口率が小さいところは現像液吐出速度を小さくした。開口率に応じて現像液吐出速度を０．１８〜０．２６ｌ／ｍｉｎとした。現像液は０．２７規定のアルカリ現像液である。現像液吐出スリットと吸引スリットの間隔が５ｍｍである。また、二つの吸引スリットが現像液吐出スリットの両側に有る。薬液吐出スリットの幅が１ｍｍである。よって、スキャンノズルと基板表面との間で現像液が存在しているのは移動方向と平行な方向において約１１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所を現像液が通過する時間は約１１秒である。実効的な現像時間は約１１秒である。
【００９４】
本現像処理により、現像液を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速に現像液が流れすぐに吸引除去されることで、また、開口率に応じた必要な現像液流量が確保されることで、新鮮な現像液を常にレジスト表面に供給することが可能となっている効果により、フォトマスク全面に渡り均一な現像処理が実現できた。
【００９５】
次いで、形成したレジストパターンをエッチングマスクとして反応性イオンエッチングによりＣｒ膜をエッチングした。エッチングガスには塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いた。その後、アッシング装置によりレジストを剥離し、洗浄機により洗浄した。
【００９６】
形成されたＣｒパターン寸法を寸法測定装置により測定した。その結果、パターン寸法の平均値と目標寸法との差は２ｎｍ、Ｃｒパターン寸法の面内均一性は開口率に依存した分布も無く６ｎｍ（３σ）であった。
【００９７】
次に、本実施形態に示した現像処理の有効性を確かめる実験として、出荷したマスクを用いて、ＡｒＦスキャナーでウェハに露光を行い、露光裕度の評価を行った。評価はデフォーカス量と露光量を変化させてウェハ上に形成したレジストパターン寸法をＳＥＭにより測定する事で行った。その結果、ウェハ上に形成したレジストパターン寸法の変動量が１０％以下になるデフォーカス裕度は０．４０μｍあり、その時の露光量裕度は１２％であった。
【００９８】
また、本実施形態はポジ型レジストへの適用例であるが、ネガ型レジストでも同様に可能であることは言うまでもない。ネガ型レジストの場合、開口率が大きいところは現像液吐出速度を少なく、開口率が小さいところは現像液吐出速度を多くなるように制御する。さらにまた、本実施形態はマスク製作プロセスの現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウェハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去、洗浄などあらゆる薬液処理に適用できる。
【００９９】
（第５の実施形態）
吸引された薬液のｐＨ値を常時モニターするｐＨメーターから、所望のｐＨ値になるようにスキャン速度を制御して現像を行う方法について説明する。
【０１００】
実際にフォトマスクを製作した例を以下に説明する。レジスト塗布条件、及び露光パターン、露光条件、ＰＥＢ条件は、第２の実施形態と同様なので説明を省略する。
【０１０１】
次に、第２の実施形態と同様に、スキャンノズルを基板の一端から他端に向けてスキャンさせて現像を行う。スキャン時、ｐＨメータの測定値が新鮮な現像液の値をほぼ維持するように、スキャン速度を変化させながら現像処理を行う。
【０１０２】
このときのスキャン速度とノズル下面のパターン開口率の関係を図２５に示す。その結果は、開口率が大きいところはスキャン速度が遅くなり、開口率が小さいところはスキャン速度が早くなった。開口率に応じてスキャン速度が１．２〜１．６ｍｍ／ｓｅｃの間で変化している。現像液は０．２７規定のアルカリ現像液である。現像液の吐出速度を０．２ｌ／ｍｉｎとした。
【０１０３】
現像液吐出スリットと吸引スリットとの間隔は５ｍｍである。二つの吸引スリットが現像液吐出スリットの両側に有る。薬液吐出スリットの幅が１ｍｍである。よって、スキャンノズルと基板表面との間で現像液が存在しているのは移動方向と平行な方向において約１１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所を現像液が通過する時間は約７〜９秒である。よって、実効の現像時間は約７〜９秒ということになる。
【０１０４】
上述した現像処理により、現像液を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速に現像液が流れすぐに吸引除去されることで、また、開口率に応じた必要な現像時間が確保されることで、新鮮な現像液を常にレジスト表面に供給することが可能となっている効果により、フォトマスク全面に渡り均一な現像処理が実現できた。
【０１０５】
次いで、形成したレジストパターンをエッチングマスクとして反応性イオンエッチングによりＣｒ膜をエッチングした。エッチングガスには塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いた。その後、アッシング装置によりレジストを剥離し、洗浄機により洗浄した。そして、形成したＣｒパターン寸法を寸法測定装置により測定した。その結果、パターン寸法の平均値と目標寸法との差は２ｎｍ、Ｃｒパターン寸法の面内均一性は開口率に依存した分布も無く６ｎｍ（３σ）であった。
【０１０６】
次に、上述した現像方法の有効性を確かめる実験として、出荷したマスクを用いて、ＡｒＦスキャナーでウェハに露光を行い、露光裕度の評価を行った。評価はデフォーカス量と露光量を変化させてウェハ上に形成したレジストパターン寸法をＳＥＭにより測定する事で行った。その結果、ウェハ上に形成したレジストパターン寸法の変動量が１０％以下になるデフォーカス裕度は０．４０μｍあり、その時の露光量裕度は１２％であった。
【０１０７】
また、本実施形態は吸引現像液の濃度をペーハーモニターで計測したが、光学透過率や、電気伝導度でモニターしても良い。また、本実施形態はマスク製作プロセスの現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウェハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去、洗浄などあらゆる薬液処理に適用できる。
【０１０８】
（第６の実施形態）
本実施形態では、レジスト剥離後のフォトマスク基板の洗浄処理について説明する。用いられる洗浄装置は、第２の実施形態で用いた現像装置と同様である。但し、現像液吐出口から現像液ではなく、オゾン水を吐出する。また、ｐＨカウンターの代わりにパーティクルカウンタが設けられている。その他の構成は同様であるので図示、及び説明を省略する。
【０１０９】
Ｃｒパターン形成を終えたレジスト剥離後のマスクを欠陥検査装置により検査した結果、２８０個の異物が確認できた。このマスクを、従来のマスク洗浄機で洗浄を行った結果、異物の数を７３個に減少させることが出来た。しかし、この異物の数では依然として不十分である。そこで、従来、同じ洗浄装置に３回の洗浄を行って、異物を０個にしていた。このように、従来、洗浄能力は十分ではなく、異物を除去するために多くの時間を費やしていた。
【０１１０】
同様にレジスト剥離後に３３２個の異物が付着していたマスクを上述した洗浄装置に基板を載せ、一端Ａからそれに対向する他端Ｂにむけて、パーティクルカウンターの測定値が０．１個／ｍｉｎ以下になるようにスキャン速度を変化させながらオゾン水処理を行った。オゾン水吐出速度は０．２ｌ／ｍｉｎに設定されている。なお。汚れがひどい場合はパーティクルカウンターが０．１個／ｍｉｎ以下になるまでスキャン速度が０になることもある。
【０１１１】
オゾン水吐出スリットと吸引スリットの間隔が５ｍｍである。二つの吸引スリットがオゾン水吐出スリットの両側に有る。薬液吐出スリットの幅が１ｍｍである。よって、スキャンノズルと基板表面との間でオゾン水が存在しているのは移動方向と平行な方向において約１１ｍｍである。
【０１１２】
本洗浄により、オゾン水を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速にオゾン水が流れ異物を除去した後すぐに吸引除去される。よって、マスク上への異物の最付着が防止される。
【０１１３】
また、パーティクルカウンターの値が０．１個／ｍｉｎ以下になるようにスキャン速度を変化させながらオゾン水処理することで、常にマスク表面が清浄になることを実現させながらフォトマスク基板全面に渡り均一なオゾン水処理が実現できた。その結果、洗浄後のマスクの異物の数は０個となり、マスクの清浄度に合わせた安定した洗浄を実現できた。
【０１１４】
また、本実施形態は洗浄度合いをパーティクルカウンターで計測したが、光学透過率や、電気伝導度でモニターしても良い。また、本実施形態はマスク製作プロセスの現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウェハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去などあらゆる薬液処理に適用することができる。
【０１１５】
（第７の実施形態）
本発明の実施形態を図面を用いつつ説明する。まず、本発明に用いた基板処理装置の薬液吐出／吸引部について説明する。
【０１１６】
本実施形態の現像装置では、第２の実施形態で図１２〜図１４を参照して説明したスキャンノズルと同様のスキャンノズルを二つ有する。現像装置を図２６を参照して説明する。図２６は、本発明の第７の実施形態に係わるスキャンノズルの下面の構成を示す平面図である。
【０１１７】
図２６に示すように同じ構造の薬液吐出／吸引部（以下スキャンノズルと呼ぶ）を２つ有し、いずれのスキャンノズルも基板に対しての移動方向と垂直な方向に幅３５ｃｍ、移動方向と平行な方向に幅５ｃｍ程度の大きさである。また、スキャンノズルの基板に対向するそれぞれのスキャンノズルの下面には、５つのスリット状の口が設けられている。
【０１１８】
先ず、第１のスキャンノズル２６０の構成について説明する。中央のオゾン水吐出スリット２６１からはオゾン水液が吐出する。その両隣の二つの第１の吸引スリット２６２，２６３からは基板上の溶液（オゾン水，プリウエット液，リンス液）が吸引される。更にその外側の二つの口（第１のプリウエット液吐出スリット，第２のリンス液吐出スリット）２６４，２６５からはプリウエット液又はリンス液が吐出する。移動方向前方にプリウエット液を吐出するプリウエット液吐出スリット２６４、移動方向後方に、リンス液を吐出するリンス液吐出スリット２６５が配置されている。
【０１１９】
先ず、第２のスキャンノズル２７０の構成について説明する。中央の現像液吐出スリット２７１からは現像液が吐出する。その両隣の二つの吸引スリット２７２，２７３からは基板上の溶液（現像液，プリウエット液，リンス液）が吸引される。更にその外側の二つの口（プリウエット液吐出スリット，リンス液吐出スリット）２７４，２７５からはプリウエット液又はリンス液が吐出する。移動方向前方にプリウエット液を吐出するプリウエット液吐出スリット２７４、移動方向後方に、リンス液を吐出するリンス液吐出スリット２７５が配置されている。
【０１２０】
オゾン水吐出スリット２６１，及び現像液吐出スリット２７１の長さは３１０ｍｍ、幅は１ｍｍである。第１〜第４の吸引スリット２６２，２６３，２７２，２７３は長さ３１０ｍｍ、幅３ｍｍ。第１及び第２のプリウエット液吐出スリット２６４，２７４第１及び第２のリンス液吐出スリット２６５，２７５のは長さ３１０ｍｍ、幅は３ｍｍである。吸引スリット２６２，２６３，２７２，２７３からの吸引力とオゾン水又は現像液吐出スリット２６１，２７１からの吐出速度をバランスさせ、オゾン水又は現像液吐出スリット２６１，２７１から吐出された薬液（現像液，オゾン水）が吸引スリットより外側に薬液がはみ出さないようにしている。プリウエット液・リンス液はいずれも純水でポンプにより各液吐出スリットから供給される。
【０１２１】
各スキャンノズルは２６０，２７０は、図１３，１４に示したように、スキャンノズル１２０に備え付けられたギャップ測定機構１４２と、スキャンノズル１２０の両端に備え付けられたギャップ調整機構１４３と、スキャンノズル１２０と基板ホルダ１４１とを相対的に略水平方向に移動させるためのスキャンステージ１４４とを具備する。
【０１２２】
次に、基板処理の例について説明する。ポジ型化学増幅レジストを５００ｎｍの厚さに塗布してあるＣｒマスクブランクスに、５０ｋｅＶの加速電圧を有した電子ビーム描画装置にて、０．１μｍルールのラインアンドスペース系のＤＲＡＭのパターンを描画した。描画後、１１０度で１５分間ベークを行なった。このベーク工程において、レジストから蒸散した酸がレジストに再付着することで、レジスト表面の難溶化層の状態に描画面積率に依存が発生し、それが現像後のパターン寸法変動となり寸法均一性を悪化させる。
【０１２３】
次に、現像装置に基板を搭載する。図２７（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１３０の一端Ａからそれに対向する他端Ｂにむけて、オゾン水処理を行う第１のスキャンノズル２６０を一定速度で移動させてオゾン水処理を行う。第１のスキャンノズル２６０の移動速度は２０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。オゾン水のオゾン濃度は５ｐｐｍ、吐出速度を１ｌ／ｍｉｎとした。オゾン水吐出スリット２６１と吸引スリット２６２，２６３の間隔が１０ｍｍで、オゾン水吐出スリット２６１の幅が１ｍｍであるので、スキャンノズルと基板表面との間でオゾン水が存在しているのは移動方向と平行な方向において約２１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所をオゾン水が通過する時間は約１秒であり、実効のオゾン水処理時間は約１秒と言うことになる。この短時間のオゾン水処理によりレジスト表面に形成された極薄の難溶化層だけを取り除くことが可能になり、次の現像処理工程でのレジストの溶解が均一に始まるのである。本装置を用いることで、このように短い時間の薬液処理を面内に均一に行うことが出来る。
【０１２４】
従来から行われているスプレーと基板回転の組み合わせや、パドルとスピン乾燥の組み合わせでは、面内の処理時間が異なり均一な処理が実現できない。図２９にオゾン水濃度とレジストエッチング量の関係及びレジスト表面粗さの関係を示した。０．２ｐｐｍ以上ではレジストをエッチングする効果は少なく、また、３５ｐｐｍより大だと表面粗さが急激に多くなることがわかった。このことから、オゾン水のオゾン濃度は０．２ｐｐｍから３５ｐｐｍの間で用いる必要がある。より好ましくは、０．２ｐｐｍ以上５ｐｐｍ以下のオゾン濃度のオゾン水を用いることが好ましい。
【０１２５】
次に、現像処理を行う第２のスキャンノズル２７０を、図２８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、基板１３０の一端Ａからそれに対向する他端Ｂにむけて、一定速度で移動させて現像処理を行った。移動速度は１ｍｍ／ｓｅｃである。現像液は０．２７規定のアルカリ現像液である。吐出速度を０．５ｌ／ｍｉｎとした。現像液吐出スリット２７１と吸引スリット２７２，２７３の間隔が１０ｍｍ、現像液吐出スリット２７１の幅が１ｍｍである。よって、第２のスキャンノズル２７０と基板表面との間で現像液が存在しているのは移動方向と平行な方向において約２１ｍｍである。すなわち、基板表面のある一点に注目した時にその場所を現像液が通過する時間は約２１秒であり、実効の現像時間は約２１秒と言うことになる。本現像処理により、レジスト溶解が均一に始まることに加えて、現像液を吐出したのちノズルと基板表面との間隙を高速に現像液が流れすぐに吸引除去されることで、新鮮な現像液を常にレジスト表面に供給することが可能となっている効果により、フォトマスク全面に渡り均一な現像処理が実現できた。すなわち、近接スキャンノズルによる均一なオゾン水処理と現像処理の組み合わせにより始めて実現できるものである。
【０１２６】
次いで、形成したレジストパターンをエッチングマスクとして反応性イオンエッチングによりＣｒ膜をエッチングした。エッチングガスには塩素ガスと酸素ガスの混合ガスを用いた。その後、アッシング装置によりレジストを剥離し、洗浄機により洗浄した。そして、形成したＣｒパターン寸法を寸法測定装置により測定した。その結果、パターン寸法の平均値と目標寸法との差は２ｎｍ、Ｃｒパターン寸法の面内均一性は６ｎｍ（３σ）であった。
【０１２７】
次に、本現像方法の有効性を確かめる実験として、出荷したマスクを用いて、ＡｒＦスキャナーでウェハに対して露光を行って、露光裕度の評価を行った。評価はデフォーカス量と露光量を変化させてウェハ上に形成したレジストパターン寸法をＳＥＭにより測定する事で行った。その結果、ウェハ上に形成したレジストパターン寸法の変動量が１０％以下になるデフォーカス裕度は０．４０μｍあり、その時の露光量裕度は１２％であった。
【０１２８】
また、本実施形態はフォトマスク製造工程の現像工程への適用例であるがこれに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ製造工程や、ウエハプロセスなどで、レジスト剥離、表面自然酸化膜除去、洗浄などあらゆる薬液処理に適用できる。
【０１２９】
（第８の実施形態）
本発明の実施の形態１についてウェハを現像する場合を例に図１を参照して詳細に説明する。
【０１３０】
図３０，３１，３２は、本発明の第８の実施形態にかかわる現像装置の概略構成を示す図である。
【０１３１】
図３０（ａ），（ｂ）に示すように、現像装置の現像ノズル３１０は、現像液吐出ノズル３１３及び吸引ノズル３１４を具備する。現像液吐出ノズル３１３は、基板３００に対向する面に、現像液吐出口３１１を有する。現像液吐出ノズル３１３は、基板３００に対向する面に、吐出口３１２を有する。吸引口３１２は、現像液吐出口３１１の周囲を連続的に囲うように配置されている。
【０１３２】
現像液吐出ノズル３１３は、供給・吸引系３１７の図示されない薬液キャニスターを加圧することにより現像液が現像液導入パイプ３１５を通して現像液吐出ノズル３１３内に供給される。供給された現像液が、現像液吐出口３１１から吐出される。吸引ノズル３１４は、排出パイプ３１６を介して、供給／吸引系３１７のポンプに接続されている。ポンプの吸引力で、吸引口から基板３００上の溶液の吸引が行われる。吐出と吸引とが同時に行われることによって、現像液吐出口３１１と吸引口３１２との間の領域にのみ現像液３０１が存在するようになる。
【０１３３】
又、図３１に示すように、基板３００はバキュームチャック３２１で保持される。基板の周囲に、補助板３２２が設けられている。補助板３２２は上下移動させる駆動機構が設けられている。補助板３２２の表面は、現像液に対する濡れ性が基板３１０表面とほぼ等しいことが好ましい。基板３１０に対して、リンス液を供給するリンス液供給ノズル３２３が設けられている。リンス液供給ノズル３２３はリンス液を連続的に供給する。基板３００上はリンス液供給ノズル３２３から供給されるリンス液で満たされた状態である。よって、吸引口３１２は現像液とリンス液の両方が混合された溶液を吸引する。現像液吐出、吸引、リンス液吐出は同時に行われ続ける。
【０１３４】
図３２に示すように、現像ノズル３１０を、基板３００に対して移動させる移動機構３１９を具備する。移動機構３１９は、現像ノズル３１０を水平方向、垂直方向に移動させる。制御系３１８は、供給／吸引系３１７及び移動機構３１９の制御を行う。制御系３１８は、現像液吐出速度、現像液吐出時間、吸引速度、吸引時間、リンス液吐出量、吐出時間、ノズル移動速度等を制御する。
【０１３５】
図３０（ｂ）に示すように、現像液吐出口３１１から吐出された現像液は、その周辺を取り囲んで配置された吸引口３１２へと向かう流れを作り、吸引口３１２内部で挟まれた領域においてのみ現像が行われる。すなわち制御系３１８は、現像液が吸引口３１２外部に漏洩しないよう現像液吐出圧力及び吸引圧力のバランスを取っている。
【０１３６】
現像液による処理領域は４πｍｍ^２に設定されている。該ノズル３１０下面と基板３００との距離を約１００μｍに設定されている。　次にウェハ上に現像液を供給する具体的方法を示す。加工しようとする下地膜上に０．４μｍ厚のレジスト等の感光性樹脂膜が形成されたウェハにＫｒＦエキシマーステッパーによりマスクに形成されたパターンを転写し、感光性薄膜に０．１３μｍのパターン潜像を形成する。そのウェハをウェハ保持具で水平に保持する。現像液はＴＭＡＨ（規定度０．２７Ｎ）を使用し、現像液吐出速度、及び吸引速度を調整した。
【０１３７】
現像液吐出口径２ｍｍ、吸引口内径３．５ｍｍ、吸引口外径４．５ｍｍとし、現像液吐出速度１００ｃｃ／ｍｉｎ、吸引速度１００ｃｃ／ｍｉｎ、リンス液吐出速度３００ｃｃ／ｍｉｎ、とした。
【０１３８】
次に処理方法について説明する。
まず、ウェハ基板をバキュームチャック３２１で保持する。現像ノズル３１０をウェハ主面上の端部上方に移動させる。補助板３２２の上面をウェハ面と同じ高さにする。ノズル３１０をウェハ主面上端部からギャップ１００μｍ上の位置、且つ現像開始点に移動させる。
【０１３９】
処理条件を決定する手順について説明する。図３３に０．１３μｍのパターンにおけるパターン被覆率とノズルスキャン速度との関係を示す。パターンの被覆率とは、現像処理により現像液に溶解せず、基板上に残るレジストの面積率のことである。
【０１４０】
被覆率が大きい時は被覆率が小さい場合に比べてポジレジストを使用した場合にレジストパターン寸法が大きく仕上がってしまう。そのために、被覆率に応じてスキャン速度を変えることにより所望の寸法を得る。その変化率も被覆率に応じて示される。その方法としては現像液吐出口から吸引口に流れる現像液によって形成される処理領域における被覆率を算出し、その値から所望のパターン寸法に仕上がるノズルのスキャン速度を予備実験のデータから算出する。
【０１４１】
今回処理するウェハ内のチップの被覆率分布を図３４に示す。図３４（ａ）はウェハの構成を示す平面図。図３４（ｂ）は、チップ内の被覆率分布を示す図である。ウエハの３４０のチップ３４１内のパターンの被覆率は、設計データから求めることができる。また、現像ノズルの移動方向側前方側に、基板に光を照射する光源と基板からの反射光強度を測定する反射光強度測定系を設ける。なお、反射光強度を測定する強度計は、処理領域の幅より長いラインセンサを用いることが好ましい。そして、、反射光強度測定系の測定結果の変化と処理領域形状とから求めることができる。また、反射光強度の代わりに透過光強度を測定し、反射強度測定系の測定結果の変化と処理領域形状とから求めることができる。
【０１４２】
現像ノズル３１０をチップ３４１のスキャン開始点上に移動させる。そして、現像液吐出、現像液吸引、リンス液吐出を同時に行い、現像ノズル３１０の走査を開始する。現像ノズル３１０の軌跡を図３５に示す。又、図３６に処理時間とスキャン速度との関係を示す。スキャン開始後、被覆率５０％の領域をノズルは通過するがその時のスキャン速度は図３６に示すように１ｍｍ／ｓｅｃ、その後被覆率１０％の領域を通過するがその時のスキャン速度は１．３ｍｍ／ｓｅｃというようにノズルが通過する領域の被覆率に応じたスキャン速度で処理を行う。処理領域の境界部についても被覆率を求めて所望のパターン寸法に仕上がるノズルスキャン速度となるようにした。
【０１４３】
現像処理が終了した後、基板を回転させ、基板上の液を振り切り、基板の乾燥を終了し、レジストパターン形成を完了した。
【０１４４】
形成されたパターンの目標値からのずれ量と被覆率との関係を図３７に示す。パターン寸法が、全領域において目標値からのずれ量±５ｎｍ以下で形成することができた。
【０１４５】
又、本実施形態についてはレジストの現像の適用例を示したが、レジストの現像だけに限定されるものではない。例えばウェハのウエットエッチングや半導体製造用のフォトマスク製作プロセスにおける基板上の感光性膜の現像、ウエットエッチング、洗浄、及びカラーフィルター製作プロセス、及びＤＶＤ等のディスクの加工プロセスにおける現像等においても適用可能である。
【０１４６】
ノズルの大きさ、形状及び処理条件は実施例に示した形に限定されるものではない。例えば中心に薬液吐出口を配置し、その周辺を矩形形状の吸引口で囲ってもよい。又、図３８（ａ），（ｂ）に示す現像ノズル３８０のような構成であっても良い。吸引口３１１の外側にリンス液吐出口３８１が設けられている。図３８（ａ）は、現像ノズルの下面の構成を示す平面図、図３８（ｂ）は現像ノズルの構成を示す平面図である。
【０１４７】
又、図３９に示すように、吸引口３１２の周りに現像液吐出口３１１を配置してもよい。図３９（ａ）は、現像ノズルの下面の構成を示す平面図、図３９（ｂ）は現像ノズルの構成を示す平面図である。
【０１４８】
又、ノズル吸引口の外側については本実施例に示したように必ずしもリンス液が存在しなければいけないわけではなく、例えばノズル吸引口の外側に他の液体があってもよいし、液体が無く、気体の状態でも良い。そのような場合には現像液吸引口の外側に現像液が漏洩しないように且つ外部の空気等雰囲気を吸引しないよう現像液吐出圧力、現像液吸引圧力のバランスを取る必要がある。
【０１４９】
処理条件についても所望の流速を得るため被処理物質の表面状態や処理液体の濡れ性やノズルの径や材質等によっても変える必要がある場合もあり、本実施形態内に示した値に限定されるものではない。又、パターンサイズが違う場合にもそれぞれのパターンサイズによって被覆率とスキャン速度の関係を予め取得し、所望の寸法に仕上がる最適なスキャン速度を選択することも勿論本方法に含まれる。処理領域は処理ウェハ上の全面は勿論、一部分の処理だけである場合も有り得る。
【０１５０】
（第９の実施形態）
図４０は、本発明の第９の実施形態に係わる現像装置の現像ノズルの構成を示す図である。なお、３０と同一部位には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１５１】
この現像ノズル３１０の側面に、反射光学式モニタ４００を取り付けられている。反射光学式モニタ４００の測定値は、制御系３１８取り入れられる。制御系３１８は、測定値から基板上面とのノズル下面とのギャップを測定する。本実施形態では、ノズル３１０と基板とのギャップを制御することにより現像液流速を変化させて処理を行った。その他の構成は、第８の実施形態と同様であるので省略する。
【０１５２】
第８の実施形態の処理条件においては、処理液体の平均の流速は、０．１（ｍｍ）×４π×ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）　＝　０．１／６０（Ｌ／ｓｅｃ）であるから１．２７ｍ／ｓｅｃ程度となる。図４１に被覆率と現像液の流速との関係を示す。
【０１５３】
所定の現像時間（スキャン速度：１ｍｍ／ｓｅｃ）において被覆率の異なるパターン寸法を等しく仕上げる為には、被覆率が大きいところでは流速を速くする必要がある。逆に被覆率が小さいところでは流速はそれほど早くなくともよい。現像ノズル３１０をスキャン開始点に移動させ、現像液吐出、現像液吸引、リンス液吐出を行った。その条件は現像液流速を基板の被覆率にあわせた最適流速となるようノズルと基板のギャップを変えながら行った。被覆率と最適流速との関係を図４１に示す。より、具体的には、図４２に処理時間に対する現像液流速を示す。
【０１５４】
図４２に示す関係に基づいて、第８の実施形態と被覆率のチップと同様に現像処理する。
【０１５５】
現像処理が終了した後、ウェハを回転させてウェハ上のリンス液を振り切って乾燥させ、レジストパターン形成を完了した。
【０１５６】
又、流速の制御はギャップだけに限定されない。現像液吐出速度、現像液吸引速度を制御しても、行うことができる。
【０１５７】
（第１０の実施形態）
レジスト膜の現像を行う前段階における表面処理について説明する。
【０１５８】
露光後、所定のベークを施したウェハ上のレジストに現像処理を行う前に、酸化処理を行う。露光部と未露光部では現像液に対する濡れ性が異なるために、現像処理を行った時に厳密には現像液の流速等が露光部と未露光部で異なる。酸化処理は、レジスト表面の現像液に対する濡れ性を基板全面で等しく、かつよくするために行われる。酸化処理には、オゾン水を用いた。
【０１５９】
図４３は、本発明の第１０の実施形態に係わる基板表面処理装置の処理ノズルの構成を示す図である。なお、図３０と同一な部位には同一符号を付し、その説明を省略する。図４３に示すように、処理ノズル４３０は、オゾン水供給ノズル４３２を具備する。オゾン水供給ノズル４３２は、基板３００に対向する面にオゾン水吐出口４３１を有する。図示されない供給／吸引系から供給されたオゾン水が、オゾン水吐出口４３１から基板３００に対して吐出される。
【０１６０】
次に、酸化処理について説明する。レジスト表面の酸化処理に用いられるオゾン水の濃度は３ｐｐｍとした。第８の実施形態と同様の被覆率を持ったチップに対して酸化処理を行う。第８の実施形態と同様に、図３６に示す処理時間とスキャン速度との関係に基づいて処理を行う。酸化処理時、反射光学式モニタの測定値に応じて、処理ノズル４３０下面と基板３００上面とのギャップが一定値となるように処理を行う。
【０１６１】
酸化処理後、被処理レジスト膜に対し現像処理を行う。その後、基板上にリンス液を供給してリンスを行った後、基板を回転させて基板上の液を振り切って基板の乾燥を行う。以上によりレジストパターンの形成が完了する。
【０１６２】
オゾン水処理前後で、レジスト膜上での現像液の接触角を測定し、濡れ性の評価を行った。接触角は、処理前に６０°であったのが、処理後に５４°に改善された。オゾン水処理により、レジスト膜の現像液に対する濡れ性が改善していることが確認された。濡れ性の改善により、基板上を現像液が非常に高速で流れることが可能になる。その結果、現像時のパターン間の現像阻害物の置換効果が向上し、パターン疎密による寸法差を±４ｎｍにまで低減することができた。
【０１６３】
なお、処理時間を変えるのに用いる手段は基板とノズルの相対速度だけに限定されない。例えば処理液濃度や温度、処理液の流速を変えることにより実効的処理時間を変えることも可能である。又、本方法は基板上のすべての領域について当該処理を実施することに限定されない。露光部のみ、あるいは未露光部のみ処理を実施する場合も有り得る。基板の表面処理については酸化性液体に限定されるものでもない。酸化性液体による処理後に還元性液体による処理を行っても良いし、濃度の極薄い酸性、アルカリ性の液体でも可能である。
【０１６４】
（第１１の実施形態）
本実施形態では、マスク上のレジスト残りや付着ゴミ等を除去する洗浄に適用する場合について説明する。
【０１６５】
図４４は、本発明の第１１の実施形態に係わる処理装置の処理ノズルの構成を示す図である。処理に用いる処理ノズル４３０は、第１０の実施形態で説明したノズルと同様なので、詳細な説明を省略する。洗浄液には濃度２０ｐｐｍのオゾン水を用いる。
【０１６６】
次に、実際の処理について説明する。
レジストパターン形成後の６インチマスク基板上で欠陥検査を行い、レジスト残りや付着ゴミ等の異物４４１のマスク上の位置を予め検出する。
そのマスクを基板支持台にセットした後、図１５で示したように欠陥座標位置上方にノズルを移動させる。処理ノズル４３０下面と基板３００上面とのギャップを５０μｍに設定する。その後、オゾン水吐出口４３１からオゾン水を吐出すると同時に吸引口３１２から吸引する。処理ノズル４３０の位置を固定して、オゾン水の吐出及び吸引を１０秒間行った後、オゾン水の吐出及び吸引動作を停止する。処理後、ノズルをノズル待機位置に退避させる。
【０１６７】
処理時、反射光学式モニタの測定値により、ギャップを５０μｍに制御する。ギャップの制御により、洗浄液の平均流速を１０ｃｍ／ｓｅｃ以上とするようにした。
【０１６８】
処理後、基板３００上にリンス液を供給しリンス処理を行った後、基板を回転させて基板上の液を振り切って基板の洗浄を終了する。
本実施形態による方法を用いて基板上の有機付着物をすべて除去することに成功した。
【０１６９】
発明者等の実験によれば、洗浄液流速が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上の場合に有機物付着は完全に除去されていることが確認できた。よって、洗浄液流速は１０ｃｍ／ｓｅｃ以上であることが好ましい。　なお、洗浄液平均流速が１０ｃｍ／ｓｅｃを実現できるギャップ、洗浄液吐出速度、洗浄液吸引速度を任意に選択することが可能であるのはいうまでもない。ポンプ等で液体に圧力等をかけ、意図的に与えても良い。
【０１７０】
又、レジストパターンに対してだけではなく、レジスト剥離後のクロムマスク及びハーフトーンマスクについての有機物付着に対しても本処理は有効である。
【０１７１】
（第１２の実施形態）
本実施形態では、マスク上のレジスト残りや付着ゴミ等を除去する洗浄に適用する場合について説明する。
【０１７２】
図４５は、本発明の第１２の実施形態に係わる現像装置の現像ノズルの構成を示す図である。図４５において、図３０と同一な部位には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１７３】
この現像ノズル４５０は、下面部に超音波振動子４５１を具備する。現像処理時超音波振動子４５１が動作することによって、現像ノズル４５０下面と基板３００との間の現像液３０１に振動を与える。現像液の脈動により、図４６に示すように、ウェハ４６１上のレジストパターン４６２間の現像液３０１の置換が効率的に行われる。その結果、所望のパターン寸法が得られるようになる。
【０１７４】
基板表面に現像ノズルを近づけて特定の流速の現像液だけで現像処理を行う場合、現像処理では例えば被覆率が異なるパターンを同時に所望の寸法に仕上げることは非常に困難である。これはパターン間における現像液置換の効率がよくないために生じていると考えられる。しかし、基板上の現像液に超音波振動を与えることにより、置換効率が向上し、被覆率が異なるパターンを同時に所望の寸法に仕上げることができる。
【０１７５】
なお、基板上の現像液に超音波振動を与える方法に限らず、現像液の流速を時間的に変動させても同様に、置換効率の向上を図ることができる。また、現像ノズルと基板との相対移動速度、及び該薬液吐出／吸引部と基板表面との間隔の少なくとも一方を時間的に変動させても同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
また、図１２〜図１４に示した現像装置のスキャンノズルに超音波振動子を設けて、基板上の現像液に震動を与えても良い。また、現像液の流速、現像ノズルと基板との相対移動速度、及び該薬液吐出／吸引部と基板表面との間隔の少なくとも一方を時間的に変動させても同様の効果を得ることができる。
【０１７７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが可能である。
【０１７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、“限界溶け込み濃度”を見積もり、パターン描画済み基板の現像の際、現像液中のレジスト溶け込み濃度が“限界溶け込み濃度”以下となるように現像液処理を行うことで、パターンの疎密差によらず均一な現像を行うことが可能となり、寸法精度が非常に高いパターンを形成することが出来る。
【０１７９】
前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を変化させることによって、パターンの疎密差によらず高精度な薬液処理を行うことが可能となり、寸法精度が非常に高いパターンを形成することが出来る。
【０１８０】
前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間に流れる薬液の流速は、該薬液吐出／吸引部と基板との相対的な移動速度より早くすることで、急激なパターン寸法の変化を抑制することができる。
【０１８１】
前記該基板と前記薬液吐出／吸引部下面との間隔を０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下にすることによって、薬液の置換効率の低下を抑制することができ、パターンの疎密差によらず高精度な薬液処理を行うことが可能となる。
【０１８２】
前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間を流れる薬液の平均流速が０．０２ｍ／ｓｅｃ以上にすることで、薬液の置換効率が向上し、パターンの疎密差によらず高精度な薬液処理を行うことが可能となる。
【０１８３】
前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる薬液の流速、又は前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間隔を時間的に変動させることで、パターンの疎密差によらず高精度な薬液処理を行うことが可能となる。
【０１８４】
薬液吐出口を囲むように薬液吸引口は配置することにより中心部から周辺に向けて放射状に流れる薬液流を形成することができ、薬液吐出口、薬液吸引口のそれぞれ所望の大きさにすることにより所望領域のみの薬液処理が可能となる。そして、薬液流で形成される処理領域内に存在するパターンの被覆率に見合った最適な基板と薬液吐出／吸引部との相対速度で処理を行うことにより、パターンの疎密差によらず、均一な薬液処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係わるレジスト溶解濃度と現像速度との関係を示す図。
【図２】第１の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図。
【図３】第１の実施形態に係わる現像方法のフローチャートを示す図。
【図４】第１の実施形態に係わる現像液吐出量見積もり方法を説明するための図。
【図５】第１の実施形態に係わるフォトマスク製造工程を示す断面図。
【図６】従来の現像装置の構成を示す図。
【図７】第１の実施形態に係わる現像処理により形成されるパターンを示す平面図。
【図８】図７に示す、距離Ｘに対するラインパターン寸法Ｙを示す特性図。
【図９】レジスト開口率と現像液吐出量の設定方法の一例を示す図。
【図１０】レジスト開口率分布と現像液吐出量設定値を示す図。
【図１１】レジスト開口率分布と現像液吐出量設定値を示す図。
【図１２】第２の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図。
【図１３】第２の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図。
【図１４】第２の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図。
【図１５】ポジ型レジストにおける５ｍｍ角領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるためのノズルと基板間のギャップの関係を示す図。
【図１６】ノズルと基板表面のギャップと現像後のレジスト寸法の関係を示す図。
【図１７】ノズルと基板との間隙を流れる現像液の平均の流速と、現像後のレジスト寸法の関係を示す図。
【図１８】第２の実施形態に係わる描画されるシステムＬＳＩデバイスパターンのレイヤーの開口率を示す平面図。
【図１９】第２の実施形態に係わる現像処理のスキャンノズルの移動の様子を示す図。
【図２０】第２の実施形態に係わるスキャンノズルの位置とギャップとの関係を示す図。
【図２１】第３の実施形態に係わるポジ型レジストにおける５ｍｍ各領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるためのノズルのスキャン速度の関係を示す図。
【図２２】第３の実施形態に係わるスキャンノズルの位置とスキャン速度との関係を示す図。
【図２３】第４の実施形態に係わるポジ型レジストにおける５ｍｍ各領域の現像後の平均の開口率と、所望のレジスト寸法に仕上げるための現像液吐出速度の関係を示す図。
【図２４】第４の実施形態に係わるスキャンノズルの位置とスキャン速度との関係を示す図。
【図２５】第４の実施形態に係わるスキャン速度とノズル下面のパターン開口率の関係を示す図。
【図２６】第７の実施形態に係わる現像装置の概略構成を示す図。
【図２７】第７の実施形態に係わる現像処理のスキャンノズルの移動の様子を示す図。
【図２８】第７の実施形態に係わる現像処理のスキャンノズルの移動の様子を示す図。
【図２９】オゾン水濃度とレジストエッチング量の関係及びレジスト表面粗さの関係を示す図。
【図３０】第８の実施形態にかかわる現像装置の概略構成を示す図。
【図３１】第８の実施形態にかかわる現像装置の概略構成を示す図。
【図３２】第８の実施形態にかかわる現像装置の概略構成を示す図。
【図３３】第８の実施形態に係わる０．１３μｍのパターンにおけるパターン被覆率とノズルスキャン速度との関係を示す図。
【図３４】第８の実施形態係わる、ウェハ内のチップの被覆率分布を示す図。
【図３５】第８の実施形態に係わる現像ノズルの軌跡を示す平面図。
【図３６】第８の実施形態に係わる処理時間とスキャン速度との関係を示す図。
【図３７】第８の実施形態に係わる形成されたパターンの目標値からのずれ量と被覆率との関係を示す図。
【図３８】第８の実施形態に係わる現像ノズルの変形例を示す図。
【図３９】第８の実施形態に係わる現像ノズルの変形例を示す図。
【図４０】第９の実施形態に係わる現像装置の現像ノズルの構成を示す図。
【図４１】第９の実施形態に係わる被覆率と現像液の流速との関係を示す図。
【図４２】第９の実施形態に係わる処理時間に対する現像液流速を示す図。
【図４３】第１０の実施形態に係わる基板表面処理装置の処理ノズルの構成を示す図。
【図４４】第１１の実施形態に係わる処理装置の処理ノズルの構成を示す図。
【図４５】第１２の実施形態に係わる現像装置の現像ノズルの構成を示す図。
【図４６】第１２の実施形態に係わる現像装置による作用・効果を説明する図。
【符号の説明】
１１…基板
２０…スキャンノズル
２１ａ…現像液吐出口
２１…現像液吐出ノズル
２１ｂ…現像液吐出口
２１ａ…吐出口
２２ｂ…吸引口
２２…吸引ノズル
３１…現像液
３２…リンス液

Claims (43)

1. 現像液中のレジストの溶解濃度と、前記現像液によるレジストの溶解速度との関係を予め求める工程と、
   前記前記関係から、前記レジストの溶解速度が所望の速度以上になるレジストの溶解濃度を予め見積もる工程と、
   前記現像液中のレジストの溶解濃度が該見積もられた溶解濃度以下の状態で現像処理を行う工程とを含むことを特徴とする現像方法。
2. 前記現像処理は、前記レジストが形成された基板上に現像液を吐出する現像液吐出口と、前記現像液吐出口に隣接し、前記基板上の現像液を吸引する吸引口とを具備する現像液吐出／吸引部と前記基板と相対的に移動させながら行われることを特徴とする請求項１に記載の現像方法。
3. 前記現像処理時、現像液中のレジストの溶解濃度が見積もられた溶解濃度以下となるように、現像液の吐出速度及び前記現像液吐出／吸引部と前記基板との相対的な移動速度との少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項２に記載の現像方法。
4. 現像処理により、前記基板のレジストが前記現像液に溶解して形成される口の開口率分布を予め求める工程と、
   前記開口率分布と前記レジストの溶解速度とから、前記レジストが前記現像液に溶解されるレジスト溶解速度分布を算出する工程と、
   前記現像処理時、前記レジスト溶解速度分布から、前記現像液中のレジスト溶解濃度が前記見積もられた濃度以下となるように、現像液吐出速度及び前記現像液吐出／吸引部と前記基板との相対的な移動速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項３に記載の現像方法。
5. 基板に対して薬液吐出／吸引部の第１の薬液吐出口から第１の薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記第１の薬液吐出口を挟むように前記第１の薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記第１の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板表面を薬液処理する基板処理方法であって、
   前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を変化させることを特徴とする基板処理方法。
6. 前記基板と前記第１の薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、吸引口、第１の薬液吐出口、吸引口の順に配置されていることを特徴とする請求項５記載の基板処理方法。
7. 前記薬液吐出／吸引部は、二つの吸引口を挟むように配置され、第２の薬液を吐出する第２の薬液吐出口及び第３の薬液を吐出する第３の薬液吐出口を具備してなることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
8. 前記基板と前記薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、第２の薬液吐出口、吸引口、第１の薬液吐出口、吸引口、第３の薬液吐出口の順に配置されていることを特徴とする請求項７記載の基板処理方法。
9. 前記第１の薬液として現像液を用い、
   前記薬液処理は、所定のパターンが露光されたポジ型レジストを現像する処理であり、
   前記薬液処理前に、前記基板の露光部の比率を所定の領域毎に算出する工程と、
   前記第１の薬液吐出口近傍における該比率の露光部の比率が高くなるほど、
   前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を多くすることを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の基板処理方法。
10. 前記第１の薬液として現像液を用い、
    前記薬液処理は、所定のパターンが露光されたネガ型レジストを現像する処理であり、
    前記薬液処理前に、該基板の未露光部の比率を所定の領域毎に算出する工程と、
    前記第１の薬液吐出口近傍における未露光部の比率が高くなるほど、
    前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を多くすることを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の基板処理方法。
11. 前記薬液吐出／吸引部を前記基板と相対的に移動させながら、前記吸引口より吸引された溶液中前記薬液処理に係わる成分の濃度を測定し、
    測定値から、前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間に流れる第１の薬液中の前記成分の濃度が所定値を維持するように、前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を調整することを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の基板処理方法。
12. 前記成分の濃度は、吸引された溶液の光学透過率から求められることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
13. 前記成分の濃度は、吸引された溶液の電気伝導度から求められることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
14. 前記成分の濃度は、吸引された溶液のｐＨから求められることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
15. 前記薬液処理は洗浄処理であって、
    前記薬液吐出／吸引部を前記基板と相対的に移動させながら、前記吸引口から吸引された溶液中に含まれるパーティクル数を測定し、
    測定されたパーティクル数が所定値以下となるように、前記基板に接する単位体積領域に単位時間当たりに通過する第１の薬液の量を調整することを特徴とする請求項５〜８の何れかに記載の基板処理方法。
16. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、
    前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間に流れる薬液の流速は、該薬液吐出／吸引部と基板との相対的な移動速度より早いことを特徴とする基板処理方法。
17. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、
    前記該基板と前記薬液吐出／吸引部下面との間隔が０．０１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とする基板処理方法。
18. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、
    前記基板と前記薬液吐出／吸引部との間を流れる薬液の平均流速が０．０２ｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする基板処理方法。
19. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記被処基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、
    前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる薬液の流速を時間的に変動させることを特徴とする基板処理方法。
20. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から薬液を前記基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように前記薬液吐出／吸引部に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記被処理面を薬液処理する基板処理方法であって、
    前記薬液吐出／吸引部と基板との相対移動速度、及び該薬液吐出／吸引部と基板表面との間隔の少なくとも一方を時間的に変動させることを特徴とする基板処理方法。
21. 第１の薬液吐出／吸引部下面に配置された第１の薬液吐出口から第１の薬液を基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように第１の薬液吐出／吸引部下面に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、第１の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板の略表面を第１の薬液により薬液処理するステップと、
    第１の薬液吐出・吸引部と異なる第２の薬液吐出／吸引部下面に配置された第２の薬液吐出口から第１の薬液と異なる第２の薬液を基板に対して連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出口を挟むように第２の薬液吐出／吸引部下面に配置された二つの吸引口から前記基板上の溶液を連続的に吸引しつつ、第２の薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に水平直線移動させながら前記基板の略表面を第２の薬液により薬液処理するステップとを含むことを特徴とする基板処理方法。
22. 第１の薬液吐出／吸引部は、二つの第１の吸引口を挟むように前記第１の薬液吐出・吸引部下面に配置された二つの第３及び第４の薬液吐出口を具備し、
    第２の薬液吐出／吸引部は、二つの第２の吸引口を挟むように前記第２の薬液吐出・吸引部下面に配置された二つの第５及び第６の薬液吐出口を具備し、
    前記第１の薬液処理時、第３及び第４の薬液吐出口から基板に対して第３及び第４の薬液の連続吐出し、
    前記第２の薬液処理時、第５及び第６の薬液吐出口から基板に対して第５及び第６の薬液の連続吐出する事を特徴とする請求項２１に記載の基板処理方法。
23. 前記基板と第１の薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、第１の吸引口、第１の薬液吐出口、第１の吸引口の順に配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の基板処理方法。
24. 第２の薬液吐出／吸引部において、前記基板と薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、第２の吸引口、第２の薬液吐出口、第２の吸引口の順に配置されていることを特徴とする請求項２１又は２３に記載の基板処理方法。
25. 第１の薬液がオゾン水、第２の薬液が現像液であることを特徴とする請求項２１〜２３の何れかに記載の基板処理方法。
26. 前記基板と前記第１の薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、第３の薬液吐出口、第１の吸引口、第１の薬液吐出口、第１の吸引口、第４の薬液吐出口の順に配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の基板処理方法。
27. 前記基板と前記第２の薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向に対して、第５の薬液吐出口、第２の吸引口、第２の薬液吐出口、第２の吸引口、第６の薬液吐出口の順に口が配置されていることを特徴とする請求項２２又は２６に記載の基板処理方法。
28. 第１の薬液がオゾン水、第２の薬液が現像液、第３〜第６の薬液が純水であることを特徴とする請求項２２，２６，２７の何れかに記載の基板処理方法。
29. 前記オゾン水中のオゾン濃度が０．２ｐｐｍ〜３５ｐｐｍであることを特徴とする請求項２５又は２８に記載の基板処理方法。
30. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から第一の薬液を連続的に吐出すると共に、前記薬液吐出／吸引部に設けられ前記薬液吐出口の周囲を連続的に囲むように配置された薬液吸引口にて前記被処理面上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させ、前記薬液吸引口の外部に前記薬液が流出しないよう吸引圧が調整して薬液処理を行う基板処理方法において、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により除去されないパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との相対速度と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係を予め取得するステップと、
    前記関係に基づいて、前記パターンの被覆率に応じた前記薬液吐出／吸引部と基板との相対速度を決定するステップと、
    決定された相対速度と前記処理領域内の前記パターンの被覆率とに応じて、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させつつ、前記薬液処理を行うステップとを含むことを特徴とする基板処理方法。
31. 基板に対して薬液吐出／吸引部の薬液吐出口から第一の薬液を連続的に吐出すると共に、前記薬液吸引部の薬液吸引口にて前記被処理面上の薬液を連続的に吸引しつつ、前記薬液吐出／吸引部と前記基板とを相対的に移動させ、前記薬液吸引口は前記薬液吐出口を囲むように配置され、薬液吸引部外に第一の薬液が流出しないよう吸引圧を調整されることを特徴とする基板処理方法において、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により除去されないパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる第１の薬液の流速と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係を予め取得するステップと、
    前記関係から、前記パターンの被覆率に応じた、前記第１の薬液の流速を決定するステップと、
    決定された流速と前記処理領域内の前記パターンの被覆率とに応じて、前記第１の薬液の流速を変化させつつ、前記薬液処理を行うステップとを含むことを特徴とする基板処理方法。
32. 基板上に前記第一の薬液とは異なる第二の薬液を供給しながら前記薬液処理を行うことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の基板処理方法。
33. 基板上の第１の薬液に対して振動が付与された状態で前記薬液処理を行うことを特徴とする請求項３０又は３１に記載の基板処理方法。
34. 薬液吐出／吸引部は基板に対して相対的に一方向に往復運動を行いつつ、且つ該往復運動の折り返し位置で往復運動方向と直角の方向に所望量移動させ、前記基板上の全面又は一部のみを薬液処理することを特徴とする請求項３０又は３１に記載の基板処理方法。
35. 基板を保持する基板保持機構と、
    この基板保持機構で保持される基板に対して第一の薬液を吐出する薬液吐出口と、前記薬液吐出口の周囲に連続的に囲むように配置され、前記基板上の溶液を吸引する吸引口とを含む薬液吐出／吸引部と、
    前記基板と前記薬液吐出／吸引部とを相対的に移動させる移動機構と、
    前記薬液吐出／吸引機構への薬液の供給と、前記薬液吐出／吸引機構から溶液の吸引とを同時に行う薬液吐出／吸引系と、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率を算出する被覆率算出部と、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との相対速度と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係から求められた前記相対速度と前記被覆率算出部で算出された前記パターンの被覆率とに応じて、前記移動機構を制御する制御部とを具備してなることを特徴とする基板処理装置。
36. 基板を保持する基板保持機構と、
    この基板保持機構で保持される基板に対して第一の薬液を吐出する薬液吐出口と、前記薬液吐出口の周囲に連続的に囲むように配置され、前記基板上の溶液を吸引する吸引口とを含む薬液吐出／吸引部と、
    前記基板と前記薬液吐出／吸引部とを相対的に移動させる移動機構と、
    前記基板上面と前記薬液吐出／吸引部との間隔を調整する間隔調整部と、
    前記薬液吐出／吸引機構への薬液の供給と、前記薬液吐出／吸引機構から溶液の吸引とを同時に行う薬液吐出／吸引系と、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率を算出する被覆率算出部と、
    前記基板上に第１の薬液流が存在する処理領域内で前記第１の薬液により処理されるパターンの被覆率と、前記薬液吐出／吸引部と前記基板との間に流れる第１の薬液の流速と、前記薬液処理後の前記パターンの仕上がり寸法との関係から求められた前記パターンの被覆率に対する第１の薬液の流速と、前記被覆率算出部で算出された前記パターンの被覆率とに応じて、前記薬液吐出／吸引系及び間隔調整部の少なくとも一方を制御する制御部とを具備してなることを特徴とする基板処理装置。
37. 前記基板上に前記第一の薬液とは異なる第二の薬液を吐出する第２の薬液吐出部を具備してなることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の基板処理装置。
38. 基板上に吐出される第一の薬液に振動を付与する振動器を具備してなることを特徴とする請求項３５又は３６に記載の基板処理装置。
39. 前記被覆率算出部は、前記薬液吐出／吸引部の相対的な移動方向前方側の基板表面に光を照射して得られる透過光強度及び反射光強度のいずれか一方を用いて前記パターンの被覆率を算出することを特徴とするとする請求項３５又は３６に記載の基板処理装置。
40. 前記被覆率算出部は、設計データに基づいて前記パターンの被覆率を算出することを特徴とする請求項３５又は３６に記載の基板処理装置。
41. 請求項１に記載された現像方法を用いて、半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
42. 請求項５〜３４の何れかに記載された基板処理方法を用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。
43. 請求項５〜１４の何れかに記載された基板処理方法を用いてフォトマスクを製造し、製造されたフォトマスクを用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体装置の製造方法。

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