JP2004335542A - 基板洗浄方法及び基板乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転による基板の洗浄、乾燥時に、基板外周部でのパーティクルの残存を抑制するとともに、レジストパターンの倒壊を抑制する。
【解決手段】回転による被処理基板１００の洗浄、乾燥時において、リンスノズル１０３を被処理基板１００の中心から外周に向けて移動させながら、中心部から外周部に向かうに従い、被処理基板１００へのリンス液供給を増大させて、その一方で乾燥領域の半径ｒに応じて、該被処理基板１００の回転速度ω_ｄｒを小さくする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリソグラフィーの現像工程、ウエットエッチング、アブレーション後の基板洗浄方法、及び被処理基板上の溶液を該基板を回転することで乾燥させる基板回転乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来レジスト膜の現像工程の最終段階のリンス工程では外周部の欠陥を除去できないという問題が生じていた。リンス液を基板中心から滴下し、洗浄する手法では、基板中心と外周部で膜厚差が生じる。１５０ｍｍの位置におけるリンス液の厚さは中心から１０ｍｍの位置の厚さと比べ概ね１／１５程度になっている。リンス時において周速度が速い場合には、リンス液がレジスト表面を滑るように移動してしまい、除去効率が低下していると考えられる。
【０００３】
従来、除去効率の向上を図るために、リンス時の基板の回転速度を最初に速くして大きい欠陥を除去した後、回転速度を遅くして微細な欠陥を除去する方法が開示されている（特許文献１参照）。特許文献１では、従来の高速回転でリンスするときの問題点を、「微細なサイズの異物は質量が小さいため、高回転による遠心力よりも、洗浄水（純水）に洗い流される効果が大きいからである。高回転で洗浄水（純水）を吐出すると、水は表面を滑るように飛び散るだけであり（たとえばハイドロプレーニング現象のような現象が示されると思われる）、微小な異物を押し流す作用は小さい。」としている。
【０００４】
特許文献１に開示されている手法は、直径約２０．３ｃｍ基板では有効であった。しかし、回転速度の制御を２段階でしか行っていない。そのためより径の大きい直径３０ｃｍ以上のウエハに適用した場合、２段階目の回転速度をより低速度で行う必要があり、洗浄に膨大な時間がかかるという問題があった。例えば、特許文献１の実施形態中に記載されているφ２０．３ｃｍの基板では回転速度を５．３ｍ／ｓ設定しているが、φ３０ｃｍの基板で同様の効果を得る場合には回転速度を３．６ｍ／ｓに設定する必要がある。
【０００５】
また、リンス液の供給速度の制御を行っておらず、外周部ではリンス液供給不足が生じて欠陥を十分に除去できないという問題も見られた。なお、外周部でリンス液供給不足がないように予めリンス液の一定供給量を定めると、膨大な量のリンス液を必要とし、生産性が大変悪いという問題が生じていた。
【０００６】
一方、リンス液を基板中心から滴下し、洗浄する手法では、基板中心と外周部で膜厚差が生じる。１５０ｍｍの位置におけるリンス液の厚さは中心から１０ｍｍの位置の厚さと比べ概ね１／１５程度になっている。また、この液膜の単位体積あたりにかかる遠心力は１５倍になっている。このリンス液薄膜にかかる遠心力がパターン倒れに影響していると考えられる。現像処理後の回転乾燥工程は、高速かつ等速回転で行われている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。特許文献２では乾燥工程の後半で基板回転を減速させているが、減速のタイミングは基板が乾燥した直後であり、乾燥させる目的は基板停止時に雰囲気の逆流を防ぐことにある。即ち特許文献２の技術では、乾燥工程中に回転速度低下処理があるが、基板乾燥中に行われるものではなくパターン倒壊防止に何ら寄与していない。
【０００７】
また、特許文献３でも乾燥工程の最後に基板回転速度の低下処理を行っているが、この処理も基板乾燥が終了した段階に行われているもので、基板へミストが付着しないための処理であり、特許文献２と同様に、基板乾燥中に行われるものではなくパターン倒壊防止に何ら寄与していない。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２２３４５７号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２０００−３４０４９１号公報
【００１０】
【特許文献３】
特開平８−１９５３７５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、基板の大口径化に伴い、基板外周部でパーティクルが残るという問題があった。
また、高速回転による基板乾燥時に、レジストパターンが倒壊するという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、基板外周部でのパーティクルの残存を抑制する基板洗浄法を提供することにある。
又、本発明の別の目的は、高速回転による基板乾燥時にレジストパターンの倒壊を抑制し得る基板乾燥方法を提供することにある。
【００１３】
【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。
【００１４】
（１）本発明の一例に係わる基板洗浄方法は、被処理基板を回転させる工程と、前記被処理基板の略中心上方に配置されたノズルの供給口から、前記被処理基板主面上に洗浄液を供給する工程と、前記ノズルを該被処理基板の外周に向けて移動させる工程とを含み、前記ノズルが前記被処理基板略中心上方に位置する時の洗浄液供給量ｑ_０及び被処理基板の回転速度ω_０、前記ノズルが被処理基板の所定の径方向位置ｒ_ｐ上方に位置する時の洗浄液の供給速度ｑ_ｐ及び前記被処理基板の回転速度ω_ｐ、並びに前記ノズルが被処理基板の任意の径方向位置ｒ（＞ｒ_ｐ）上方に位置する時の洗浄液の供給速度ｑ_ｒ及び前記被処理基板の回転速度ω_ｒが
ｑ_ｒ＞ｑ_ｐ≧ｑ_０，ω_ｒ＜ω_ｐ≦ω_０
の関係にあることを特徴とする。
【００１５】
（２）本発明の一例に係わる基板乾燥方法は、レジストパターンが形成された被処理基板上に液体を供給する工程と、前記被処理基板を初期速度ω_ｄ０で回転させて、前記被処理基板に乾燥領域を生成する工程と、前記乾燥領域の半径ｒに応じて、該被処理基板の回転速度ω_ｄｒを小さくすることを特徴とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
（第１の実施形態）
一方、スピン洗浄方式では、基板中心と外周部でリンス液の膜厚差が生じる。径方向位置１５０ｍｍにおけるリンス液の厚さは、径方向位置１０ｍｍの位置の厚さの概ね１／１５程度になっている。そのため、リンス時においても液量が外周部で極端に少なくなっているため除去効率が低下し、また、周速度が速いため、リンス液がレジスト表面を滑るように移動してしまい、除去効率が低下していると考えた。
【００１８】
そこで、本発明者等は、リンスノズルを基板中心から外周に向けて移動させながら、中心部から外周部に向かうに従い、被処理基板へのリンス液供給を増大させて、その一方で被処理基板の回転速度を徐々に下げていく方法を考えた。
【００１９】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる基板洗浄装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、ステージ１０１上に被処理基板１００が配置されている。ステージ１０１は、回転機構１０２に接続されている。被処理基板１００主面に対向してリンス液供給ノズル１０３が設けられている。リンス液供給ノズル１０３は、ノズル移動手段１０４により被処理基板１００の中心部から外周部にかけて移動可能である。ステージ１０１の周囲にアウターカップ１０５が配設されている。また、ステージ１０１の下方にインナーカップ１０６が配設されている。アウターカップ１０５とインナーカップ１０６との間には図示されない廃液手段が設けられている。
【００２０】
回転機構１０２は、回転機構制御部１１１で制御される。リンス液供給ノズル１０３からのリンス液の供給速度は、リンス液供給速度制御部１１２で制御される。ノズル移動手段１０４はノズル移動手段制御部１１３で制御される。回転機構制御部１１１，リンス液供給速度制御部１１２，及びノズル移動手段制御部１１３は、コントローラ１１０で制御される。
【００２１】
なお、図１はリンス液供給機構と基板周辺の機構のみを記したものであるが。これに図示されない現像液供給手段や、他ユニットからこのユニットに被処理基板を搬出入する被処理基板移動手段が設けられている場合もある。
【００２２】
先ず、この装置を用いて洗浄処理を行う前に、リンス液供給ノズル１０３の径方向位置ｒに応じた基板回転速度ω_ｒ及び供給速度ｑ_ｒを求める。以下に図２を用いて決定方法について説明する。
【００２３】
被処理基板表面のレジスト膜に露光装置を用いてデバイスのパターンを転写したのち、現像ユニットにおいて被処理基板主面に対して現像液を供給してレジストパターンを形成する（ステップＳ１０１）。
【００２４】
次いで、図１に示した装置を用いてスピン洗浄処理を行う（ステップＳ１０２）。洗浄処理は、被処理基板主面の現像液及び、現像時に生じた溶解生成物を洗浄するために行われる。なお、ここでの洗浄処理の条件は、回転速度が８００ｒｐｍ（一定）、且つリンス液の供給速度が１Ｌ／ｍｉｎ（一定）である。
次いで、スピン洗浄処理後、このリンス液を除去するため基板を数１０００ｒｐｍで高速回転させ、乾燥させる（ステップＳ１０３）。
【００２５】
次いで、被処理基板の表面を観察し、中心に近いパーティクルの位置ｒ_ｐを計測する（ステップＳ１０４）。図３に基板表面に観察されたパーティクルの分布を図３に示す、中心に最も近いパーティクルＰの径方向位置ｒ_ｐは、１０８ｍｍであった。
【００２６】
基板回転速度が８００ｒｐｍの時のパーティクルＰの径方向位置（１０８ｍｍ）における周速度を求める（ステップＳ１０５）。計算の結果、周速度は９．０５ｍ／ｓである。
【００２７】
また、φ２１６ｍｍ（径方向位置１０８ｍｍ）における液厚を見積もる（ステップＳ１０７）。図４にリンス液の液厚の分布を示す。図４から、φ２１６ｍｍ（径方向位置１０８ｍｍ）における液厚は、６３μｍであった。ちなみにφ３００ｍｍでの周速度と液厚はそれぞれ１２．６ｍ／ｓと３４μｍである。
【００２８】
径方向位置での液膜厚の変化は、基板に対してリンス液供給ノズルから一定量の薬液を滴下しつつ、基板上面から径方向に沿って反射率の波長分散を計測し、その波長分散値から求めることができる。
【００２９】
また、計算によっても概ね予測することができる。例えば流量１Ｌ／ｍｉｎで径６ｍｍ（＝２ｒ_０）のノズルから基板に対してリンス液を供給することを考える。この時のノズルから吐出直後のリンス液の流速は概ね０．６ｍ／ｓｅｃ（＝ｖｒ_０）になる。この速度を初速度としてリンス液が径方向に広がると考える。なお、周方向初速度は０ｍ／ｓとする。これらの速度とプロセスに用いた回転速度ω、及びリンス液のレジスト膜に対する動摩擦係数μとリンス液の動粘度ｃを考慮して以下の手順で径に対するリンス液の周速度ｖθ_ｉ、径方向速度ｖｒ_ｉ、液の厚さｔ_ｉを決定していく。リンス液供給直後の液厚Ｔ_０は概ね
Ｔ_０＝１／６０（Ｌ／ｓ）×Δｔ／πｒ_０
となる。
【００３０】
手順１）微小時間Δｔ変化させたときのリンス液の位置ｒ_ｉ＋１を周速度ｖθ_ｉ、径方向速度ｖｒ_ｉから算出する。
手順２）位置ｒ_ｉ＋１における周速度ｖθ_ｉ＋１と径方向速度ｖｒ_ｉ＋１を微小時間Δｔと回転速度ωを用い、動摩擦係数μと動粘度ｃを考慮して算出する。
手順３）位置ｒ_ｉにおける液厚Ｔ_ｉを、単位時間内Δｔで供給されるリンス液体積に対して
Ｔ_ｉ＝Ｔ_０×ｒ_０ ^２ ／ （ｒ_ｉ＋１ ^２−ｒ_ｉ−１ ^２）×ｖｒ_０／ｖｒ_ｉ
として算出する。
手順４）手順１から手順３を、位置ｒ_ｐ或いはウエハ外径に達するまで繰り返し算出する。
【００３１】
以上の結果から、径方向位置が１０８ｍｍ以上の領域において、周速度９．０５より速い場合にはリンス液が基板表面での滑り量が大きくなり欠陥を除去できなくなったと考えた。そこで本装置ではφ２１６ｍｍ以上の領域において、液厚を６３μｍより大、周速度９．０５ｍ／ｓ未満に維持することように決定する（ステップＳ１０６，Ｓ１０８）。図５，図６に決定された回転速度、供給速度を示す。
【００３２】
次に、実際の洗浄処理について説明する。
図１のユニットに主面上のレジストに対して露光された被処理基板を搬入する。そして図示されない現像液供給ノズルを被処理基板主面上で操作させて現像液膜を形成する。３０秒ほど基板を静止させて静止現像を行った後、リンス液供給ノズルをノズル移動手段により被処理基板中心部に移動させてリンス液を供給しつつ、被処理基板を回転させる。
【００３３】
リンス液供給ノズルは基板中心から外周部に向けて１５秒かけて等速で移動させる。また、リンスノズルの径方向位置に対してリンス液供給量と基板回転速度をそれぞれ図５、６のように制御した。本実施形態では従来法で欠陥が除去できた範囲はリンス液供給速度を従来と同じ１Ｌ／ｍｉｎとし、基板回転速度も従来と同じ８００ｒｐｍとした。従来法における欠陥発生領域では、リンス液のすべり量を抑えるために周速度が９．０５ｍ／ｓ未満となるように制御し、基板回転速度は液厚６３μｍを維持するように、周速度の低下による液厚増加分を考慮しつつリンス液供給量を制御した。
【００３４】
リンスを終えた後、基板を高速で回転してリンス液を除去、乾燥した。本実施形態でリンスした基板のパーティクル発生の状況を次に観察した。図７が被処理基板の平面図である。この図のとおり、パーティクルを生じさせること無く、リンスを行うことができた。
【００３５】
本実施形態では、パーティクルが存在した位置から基板回転速度を増加させつつ、薬液供給量を低下させたがこれに限るものではない。ノズルを外周に向けて移動させ始めた段階で回転速度を減少させ始め、リンス液供給量を増加させはじめても良い。また、ノズルを等速で動かすのではなく、基板外周に向かうに従い徐々に速度を低下させてもよい。
【００３６】
いずれの方式においても、リンス工程における被処理基板上の各点において、欠陥除去効率を維持しうる必要量の液膜厚になるようにリンス液供給ノズルからの薬液供給量を調整し、液の流速の欠陥除去効率を維持できなくなる速度未満に制御できれば、如何なる制御を行っても良い。欠陥除去効率の算出は本実施形態のように従来のプロセスで欠陥が残存する基板位置でのリンス液厚さと周速度を推定して定めると良い。また、周速度ではなく、周速度と径方向速度の合成速度と欠陥除去効率を基準にして、その合成速度が欠陥除去効率を維持できなくなる速度未満になるように制御してもよい。
また、中心から外周方向へのリンスノズルの移動を複数回行っても良いし、移動時間も本実施形態の１５秒に限るのもではない。
【００３７】
なお、本実施形態はリソグラフィーの現像工程の後の洗浄（リンス）工程に関するものであるが、適用例はこれに限るものではない。ウエットエッチングによる酸化膜や、窒化膜のエッチング後の洗浄においても、パーティクル量に着目して制御を行うことができる。また、レーザーアブレーションによる加工後のパーティクル洗浄除去においても同様に、残存ずるパーティクルの位置に着目して制御を行うことが可能である。
【００３８】
（第２の実施形態）
本実施形態では上記課題を鑑み、リンス後の乾燥時においてパターン倒れを生じさせない回転乾燥方法を提供するものである。すなわち、基板中心から外周に向けた被処理基板主面の乾燥領域の広がりに応じて、被処理基板の回転速度を徐々に低下させるものである。
【００３９】
ここでは、先ず第１の実施形態で用いた被処理基板を従来の手法を用いて乾燥させる。リンス工程の終了の後、被処理基板の回転速度を３０００ｒｐｍ（＝ω_ｄ０）まで上げて２０秒で基板を乾燥させた。このときには径６０ｍｍ以上の領域でパターン倒れが観察された。径６０ｍｍの部分でのｒ_ｄｐω_ｄ０ ^２値（ｒ_ｄｐ：半径［ｍ］、ω_ｄ０：回転速度［回転／秒］）の値は１５０であった。径６０ｍｍ以上の部分ではこの遠心力によりレジストパターンが基板外側に曲げられ、更にリンス液とレジストとの表面張力によりパターンが倒れたと考えた。そこで、レジストパターンが遠心力で基板外側に曲げられることのないように乾燥領域の境界で径方向に対する遠心力が大きくならないように徐々に小さくするように制御した。遠心力の指標としてはｒω_ｄｒ ^２値を用いた。ここで、ｒとは乾燥領域の境界の径方向位置、ω_ｄｒとは径方向位置ｒにおける回転速度である。図８に乾燥領域の半径と回転速度との関係を示す。また、図９では、乾燥領域の半径部に存在する除去過程のリンス液に加わる遠心力の相対値をｒω_ｄｒ ^２値に代表させて示す。図８、図９ともに破線は一定の回転速度（この場合は３０００ｒｐｍ）で乾燥させたときの値である。基板外周部でｒω_ｄｒ ^２値が３７５に達していることがわかる。
【００４０】
回転速度の制御は初期の回転速度に対して外周部の回転速度が低く制御されていて、パターン倒れが生じず、且つ、リンス液が除去できていれば如何なる制御を行ってもかまわない。つまり、乾燥領域の半径ｒがいかなる時でも、ｒω_ｄｒ ^２が、パターン倒れが生じた位置でのｒ_ｄｐω_ｄ０ ^２値である１５０を、超えないように回転速度ω_ｄｒを設定する。
【００４１】
例えば、図８の実線では、（１）式に基づいて、径方向位置ｒにおける回転速度ω_ｄｒ値を制御している。
【００４２】
ω_ｄｒ＝ω_ｄ０×（（Ｒ＋α）^２−ｒ^２）／（Ｒ＋α）^２ （１）
ここで、Ｒは被処理基板の半径、ω_ｄ０は回転乾燥開始時の初期値である。（１）式では、リンス液除去比率に応じて被処理基板の回転速度を変調するようにしている。
ここでαは飛びしろである。基板より外にリンス液を輸送する必要があるためと飛びしろα＞０でなくてはならない。望ましくは被処理基板とカップ壁面との距離より若干小さくなるように設定すると、基板外に放出されたリンス液が壁面にあたって発生するミストを極力防ぐことができる。図８の関係では飛びしろα＝５０ｍｍに設定した。式（１）の制御式によれば、初期回転速度が３０００ｒｐｍ，基板の半径が１５０ｍｍの場合、被処理基板の最外周に乾燥領域が到達したときの基板回転速度は約１３００ｒｐｍになり、ｒω_ｄｒ ^２値も基板全体で１５０以下（最大値＝１４３）に抑えることができた。この条件でリンスを行った基板ではパターン倒れが全く観察されなかった。また、被処理基板に残留したリンス液も見られなかった。なお、ｒω_ｄｒ ^２値が１５０を超える場合、初速度を遅くする。
【００４３】
（１）式について説明する。いま、半径Ｒの基板上に径ｒより外側に均一な厚さで液膜が存在しているとした場合にその液膜が占める面積Ｓは、
Ｓ＝πＲ^２−πｒ^２ ・・・（式１−１）
になる。なお、液膜が基板全体にある場合には、
Ｓ_０＝πＲ^２ ・・・（式１−２）
になる。（１）式は液膜量に比例するように角速度を決めた場合の式であるが、（１）式では液膜の形成を基板外αだけはみ出た仮想領域まで考えている。即ち基板中心からＲ＋αまで液膜形成領域があるとして
（１−１）式，（１−２）式をそれぞれ
Ｓ＝π（Ｒ＋α）^２−πｒ^２ …（１−１’）
Ｓ_０＝π（Ｒ＋α）^２ …（１−２’）
とし
ω_ｄ０／Ｓ_０＝ω_ｄｒ／Ｓ
という関係からω_ｄｒについて整理して、（１）式が導かれている。
【００４４】
ところで、レジスト膜の表面の濡れ性が高く、リンス液除去に、本実施形態より強い遠心力が必要である場合には、ｒω_ｄｒの上限が１５０を超えず、かつｒω_ｄｒ ^２値を高いレベルに保持したプロセスを行うのが好ましい。図８の一点鎖線は、この考えに基づいて行ったプロセスである。このプロセスでは、ｒω_ｄｒ ^２値が最大値の１４３に達した段階で、それより外側の領域でｒω_ｄｒ ^２値がこの値を保持するように式（２）によりω_ｄｒを決定したものである。
【００４５】
ω_ｄｒ＝（１５０／ｒ）^０．５ （２）
この時の被処理基板最外周部での回転速度は１８００ｒｐｍとなり、リンス液に対して濡れ性の高いレジストに対してもリンス液を除去でき、且つ、パターン倒れも生じなかった。
【００４６】
また、ｒω_ｄｒ ^２値が１４２になるｒまでは一定の回転速度で乾燥させて、それより外の領域で式（２）に従いω_ｄｒを変更して制御しても良い。この時の乾燥領域の半径ｒに対するｒω_ｄｒ ^２値を図１０に示す。また、乾燥領域の半径ｒに対する回転速度ω_ｄｒを図１１に示す。
【００４７】
この様に、従来の回転速度一定ω_ｃで処理した際に生じるパターン倒れの径方向最小値ｒ_ｄｐに対するｒ_ｄｐω_ｃ ^２値を超えないように、乾燥領域の境界ｒ近傍で、ｒω_ｄｒ ^２値＜ｒ_ｄｐω_ｃ ^２値となるように被処理基板の回転速度を制御することでパターン倒れがない乾燥を実現することが可能になる。
【００４８】
なお、乾燥領域の境界の位置検出は、被処理基板主面情報にＣＣＤカメラを設けて、回転乾燥を行っている際の干渉縞の変化を計測して行うと良い。乾燥を行っていくと、干渉縞が被処理基板中心から外周に向かってあたかも移動するように見える。乾燥の最終段階では干渉縞の間隔が徐々に広くなりはじめる。この干渉縞の位置を画像処理により認識させて、その結果を図１に示した被処理基板回転系にフィードバックすると良い。
【００４９】
なお、干渉縞から残存するリンス液の液厚Ｔｒを計測し、液厚がレジスト膜の厚さＴ_ｒｅｓに対してＴ_ｒｅｓ≦Ｔｒ≦１０Ｔ_ｒｅｓ 更に望ましくはＴ_ｒｅｓ≦Ｔｒ≦２Ｔ_ｒｅｓの範囲で制御を開始したところパターン倒れが無く、リンス液も残存しない良好な結果を得ることができた。
【００５０】
先に述べた通りｒω^２値はレジスト膜、更にはレジスト膜の表面状態に大きく依存するが、発明者がＫｒＦ露光用レジスト、ＡｒＦ露光用レジスト、Ｆ^２露光用レジスト、ＥＵＶ露光用レジスト、電子線露光用レジスト、など、種々レジストについてレジスト膜厚１００〜４００ｎｍの範囲で試したところｒ_ｄｐω_ｄ０ ^２＜１５０に設定して条件を定めることで概ねパターン倒れが生じなかった。
【００５１】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ノズルからの被処理基板への洗浄液の供給時、前記ノズルを該被処理基板の外周に向けて移動させ、前記ノズルが被処理基板の径方向位置ｒ上方に位置する時の洗浄液の供給速度ｑ_ｒ及び前記被処理基板の回転速度ω_ｒ、並びに前記ノズルが前記被処理基板略中心上方に位置する時の洗浄液供給量ｑ_０及び被処理基板の回転速度ω_０が、ｑ_ｒ＞ｑ_０，ω_ｒ＜ω_０の関係にすることによって、被処理基板上に残るパーティクルの数を抑制することができる。
【００５３】
また、回転による被処理基板の乾燥時、乾燥領域の半径ｒに応じて、該被処理基板の回転速度ω_ｄｒを小さくすることによって、レジストパターンの倒壊を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係わる基板洗浄装置の概略構成を示す図。
【図２】基板回転速度及びリンス液の供給速度の決定方法の手順を示す図。
【図３】従来の手法で洗浄した場合の基板表面に観察されたパーティクルの分布を示す平面図。
【図４】リンス液の液厚の分布を示す図。
【図５】第１の実施形態に係わる、リンス液供給ノズルの位置とリンス液の供給速度との関係を示す図。
【図６】第１の実施形態に係わる、リンス液供給ノズルの位置と回転速度との関係を示す図。
【図７】第１の実施形態に係わる手法で洗浄された被処理基板の状態を示す平面図。
【図８】第２の実施形態に係わる、乾燥領域の半径と回転速度との関係を示す図。
【図９】乾燥領域の境界に存在する除去過程のリンス液に加わる遠心力の相対値ｒω_ｄｒ ^２を示す図。
【図１０】第２の実施形態に係わる、乾燥領域の境界に存在する除去過程のリンス液に加わる遠心力の相対値ｒω_ｄｒ ^２を示す図。
【図１１】第２の実施形態に係わる、乾燥領域の半径と回転速度との関係を示す図。
【符号の説明】
１０１…ステージ，１０２…回転機構，１０３…リンス液供給ノズル，１０４…ノズル移動手段，１０５…アウターカップ，１０６…インナーカップ，１１０…コントローラ，１１１…回転機構制御部，１１２…リンス液供給速度制御部，１１３…ノズル移動手段制御部

Claims (13)

1. 被処理基板を回転させる工程と、
   前記被処理基板の略中心上方に配置されたノズルの供給口から、前記被処理基板主面上に洗浄液を供給する工程と、
   前記ノズルを該被処理基板の外周に向けて移動させる工程とを含み、
   前記ノズルが前記被処理基板略中心上方に位置する時の洗浄液供給量ｑ_０及び被処理基板の回転速度ω_０、前記ノズルが被処理基板の所定の径方向位置ｒ_ｐ上方に位置する時の洗浄液の供給速度ｑ_ｐ及び前記被処理基板の回転速度ω_ｐ、並びに前記ノズルが被処理基板の任意の径方向位置ｒ（＞ｒ_ｐ）上方に位置する時の洗浄液の供給速度ｑ_ｒ及び前記被処理基板の回転速度ω_ｒが
   ｑ_ｒ＞ｑ_ｐ≧ｑ_０，ω_ｒ＜ω_ｐ≦ω_０
   の関係にあることを特徴とする基板洗浄方法。
2. 一定の回転速度ω_０で回転する該被処理基板の主面に対して、被処理基板の略中心から一定の供給速度ｑ_０で洗浄液を被処理基板主面に対して一定時間供給する工程と、
   前記被処理基板を乾燥させる工程と、
   被処理基板主面上に残存する、前記被処理基板の中心に近いパーティクルの径方向位置を計測する工程と、
   計測された径方向位置を前記径方向位置ｒ_ｐとする工程と、
   前記径方向位置ｒ_ｐにおける周速度ｖ_ｐを求める工程と、
   前記ノズルが被処理基板の径方向位置ｒに位置する時の前記径方向位置ｒでの前記周速度ｖ_ｒが前記周速度ｖ_ｐ未満になるように、前記回転速度ω_ｒを決定する工程とを更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
3. 一定の回転速度ω_０で回転する該被処理基板の主面に対して、被処理基板の略中心から一定の供給速度ｑ_０で洗浄液を被処理基板主面に対して一定時間供給する工程と、
   前記被処理基板を乾燥させる工程と、
   被処理基板主面上に残存する、前記被処理基板の中心に近いパーティクルの径方向位置を計測する工程と、
   計測された径方向位置を前記径方向位置ｒ_ｐとする工程と、
   前記径方向位置ｒ_ｐにおける洗浄液の液厚Ｔ_ｌｐを予測する工程と、
   前記ノズルが径方向位置ｒに位置する時の前記径方向位置ｒでの洗浄液の液厚Ｔ_ｌｒが前記Ｔ_ｌｐより大きくなるように、前記供給速度ｑ_ｒを決定する工程とを更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板洗浄方法。
4. 前記被処理基板は、レジスト膜に対して現像液を供給して現像が行われた状態であり、
   前記洗浄液の供給により現像液及び、該レジスト膜と現像液との反応物を洗浄除去することを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
5. 前記被処理基板は、被処理基板主面上にエッチング液を供給して被加工膜がエッチングされた状態であり、
   前記洗浄液の供給により、前記エッチング液及び前記被加工膜とエッチング液との反応物を洗浄除去することを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
6. 前記被処理基板は、レーザーアブレーションにより被加工膜が選択除去された状態であり、
   前記洗浄液の供給により、前記レーザーアブレーション時に生じた反応物を洗浄除去することを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄方法。
7. レジストパターンが形成された被処理基板上に液体を供給する工程と、
   前記被処理基板を初期速度ω_ｄ０で回転させて、前記被処理基板に乾燥領域を生成する工程と、
   前記乾燥領域の半径ｒに応じて、該被処理基板の回転速度ω_ｄｒを小さくすることを特徴とする基板回転乾燥方法。
8. 表面に液体が存在する被処理基板を一定の回転速度_ｄ０で回転させる工程と、
   前記被処理基板の中心に近い、倒壊しているレジストパターンの径方向位置ｒ_ｄｐを計測する工程と、
   前記径方向位置ｒ_ｄｐと回転速度ω_ｄ０に対して、
   前記乾燥領域の半径ｒの時の回転速度ω_ｄｒが（ｒ_ｄｐ／ｒ）^０．５ω_ｄ０より小さくなるように、前記回転速度ω_ｄｒを決定する工程とを含むことを特徴とする請求項７記載の基板乾燥方法。
9. 前記乾燥領域の半径がｒの時の被処理基板の回転速度ω_ｄｒは、
   該被処理基板の初期回転速度ω_ｄ０、被処理基板の半径Ｒ、定数α（＞０）を用いて
   ω_ｄｒ＝ω_ｄ０×（（Ｒ＋α）^２−ｒ^２）／（Ｒ＋α）^２
   として定めることを特徴とする請求項７記載の基板乾燥方法。
10. 前記被処理基板の周囲にはカップが配置され、
    前記αは被処理基板とカップ壁面との距離の間の値として決定することを特徴とする請求項９記載の基板乾燥方法。
11. 前記被処理基板主面上方にされたカメラの取得画像から被処理基板上の液厚分布を干渉縞として計測する工程と、
    前記計測された干渉縞から液厚を求める工程と、
    求められた液厚が前記レジスト膜の膜厚Ｔ_ｒｅｓに対してＴ_ｒｅｓ≦Ｔ_ｌｒ≦２Ｔ_ｒｅｓの範囲である領域を乾燥領域として定めることを特徴とする請求項７記載の基板乾燥方法。
12. 半導体基板を含む被処理基板に対して請求項１に記載の基板洗浄方法を用いて洗浄することを特徴とする半導体装置の製造方法。
13. 半導体基板を含む被処理基板に対して請求項７に記載の基板乾燥方法を用いて、被処理基板上の液膜を除去乾燥することを特徴とする半導体装置の製造方法。

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