JP5995881B2 - 基板洗浄方法、基板洗浄装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、基板洗浄方法、基板洗浄装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

現在、微細加工を行うにあたり、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸パターン（例えば、レジストパターン）を基板（例えば、半導体ウエハ）上に形成することが広く一般に行われている。具体的には、基板上にレジスト材料を塗布しレジスト膜を形成する塗布工程と、レジスト膜を露光する露光工程と、露光されたレジスト膜を現像する現像工程と、により凹凸パターンが形成される。

現像工程においては、現像液により溶解したレジストの溶解物を現像液と共に洗浄液によって基板表面から除去する洗浄処理を含む。この洗浄処理において、レジストの溶解物が十分に除去されずに基板上に残存すると、所望の凹凸パターンが得られず現像欠陥が生じうる。

そこで、このような現像欠陥を抑制するために、特許文献１に記載された基板の洗浄方法は、回転中の基板の中央部に洗浄液を供給して基板の表面全体に洗浄液を拡げる工程と、基板の回転中に、基板の表面上における洗浄液の供給位置を基板の中央側から周縁側へと所定距離だけ移動させると共に、前記基板の中央部に乾燥ガスを吐出して乾燥領域を形成する工程と、基板の回転中に、基板の表面上における洗浄液の供給位置を基板の周縁側へとさらに移動させる工程とを含んでいる。この場合、洗浄液の供給位置が基板の周縁部に移動するのに伴い、基板の中心部に形成された乾燥領域も、遠心力の作用により外側に拡がる。そのため、凹凸パターンの凹部内から洗浄液が外側に向けて排出され、レジストの溶解物が洗浄液と共に排出される。その結果、現像欠陥の発生が抑制される。

特開２００６−０８０３１５号公報

しかしながら、特許文献１の方法によっても、現像欠陥が生ずる場合があった。そのため、本発明の目的は、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能な基板洗浄方法、基板洗浄装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

本発明者らが鋭意研究したところ、基板の表面において洗浄液が乾燥しつつある中間領域（「半乾燥領域」ともいう）が、現像欠陥の要因となり得ることを見出だした。ここで、中間領域とは、洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、乾燥領域との間に存在し得る領域である。中間領域の大きさによっては、基板の回転に伴う遠心力により、中間領域の洗浄液が細かくちぎれて周囲に飛散し（いわゆる「液ちぎれ」）、ちぎれた洗浄液が基板の表面に残存しやすくなる（いわゆる「液残り」）。当該残存した液中にはレジストの溶解物が含まれているので、液残りが発生すると現像欠陥が発生する虞がある。このような知見に基づき、本発明者らは本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の一つの観点に係る基板洗浄方法は、基板を回転させつつ、基板よりも上方に位置する液ノズルから基板の表面の中央部に洗浄液を吐出する第１の工程と、第１の工程の後に、基板の上方に位置するガスノズルから基板の表面の中央部に乾燥ガスを吐出させ、基板の表面の中央部に乾燥領域を形成する第２の工程と、第２の工程の後に、基板を回転させ且つ液ノズルを基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ、液ノズルから基板の表面に洗浄液を吐出する第３の工程と、基板の表面において洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、乾燥領域との間に生ずる中間領域の幅を取得する第４の工程と、前記中間領域の幅が所定のしきい値を超えたときに、中間領域の幅がしきい値以下となるよう、基板の処理に供する処理パラメータを変更する第５の工程とを含む。

中間領域の大きさが大きいほど、基板の回転に伴いより多くの洗浄液に遠心力が作用するので、基板の表面においてより多くの洗浄液がちぎれて周囲に飛散し、現像欠陥が発生しやすくなる。しかしながら、本発明の一つの観点に係る基板洗浄方法では、基板の表面において洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、乾燥領域との間に位置する中間領域の幅が所定のしきい値を超えたときに、中間領域の幅がしきい値以下となるよう処理パラメータを変更している。そのため、中間領域の幅が所定値を超えて大きくなることが防止されることに伴い、現像欠陥の要因となる液ちぎれの発生が大幅に抑制される。その結果、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能となる。

第５の工程では、変更対象の処理パラメータとして、ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、液ノズルの移動速度、基板の回転数、及びガスノズルと基板の表面との距離のうち少なくとも一つを含んでもよい。第３の工程では、ガスノズルが液ノズルよりも基板の中央側に位置した状態を維持しながら、ガスノズルを基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつガスノズルから基板の表面に乾燥ガスを吐出し、第５の工程では、変更対象の処理パラメータとして、ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、ガスノズルの移動速度、液ノズルの移動速度、基板の回転数、及びガスノズルと基板の表面との距離のうち少なくとも一つを含んでもよい。中間領域の幅がしきい値以下となるようにこれらの処理パラメータを変更することで、外乱の影響によって中間領域の大きさが変化した場合でも欠陥が生じ難いロバスト（頑健）な制御を実現することができる。

しきい値は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内から設定された値であってもよい。

第３の工程では、基板を回転させ且つ液ノズルを基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ液ノズルから基板の表面に洗浄液を吐出すると共に、中間領域と乾燥領域との境界部分を含む撮像画像を取得し、第４の工程は、液ノズルの位置に基づいて中間領域の外縁を特定する第１のサブステップと、撮像画像を構成する画素の輝度値の変化量に基づいて、中間領域の内縁を特定する第２のサブステップと、第１及び第２のサブステップで特定された中間領域の外縁と内縁との直線距離により中間領域の幅を決定する第３のサブステップとを含んでもよい。中間領域は、基板の表面において洗浄液が乾燥しつつある半乾燥領域でもあるため、通常、中間領域において干渉縞が発現する。そのため、中間領域と乾燥領域との間には、輝度差（コントラスト）が存在する。従って、中間領域と乾燥領域との境界部分の撮像画像を画像処理して、輝度値の変化量を算出することで、中間領域の内縁を相当の正確性をもって決定することができる。

本発明の他の観点に係る基板洗浄装置は、基板を回転させる回転駆動部と、基板よりも上方に位置すると共に基板の表面に洗浄液を吐出する液ノズルと、基板よりも上方に位置すると共に基板の表面に乾燥ガスを吐出するガスノズルと、基板よりも上方に位置すると共に基板の表面を撮像する撮像部と、回転駆動部、液ノズル、ガスノズル及び撮像部を制御する制御部とを備え、制御部は、回転駆動部及び液ノズルを制御して、回転中の基板の表面の中央部に液ノズルから洗浄液を吐出させる、第１の制御と、第１の制御の後に、ガスノズルを制御して、ガスノズルから基板の表面の中央部に乾燥ガスを吐出させ、基板の表面の中央部に乾燥領域を形成する第２の制御と、第２の制御の後に、回転駆動部、液ノズル及び撮像部を制御して、液ノズルを基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ、回転中の基板の表面に液ノズルから洗浄液を吐出させると共に、撮像部により基板の表面の撮像画像を取得する第３の制御と、基板の表面において洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、乾燥領域との間に生ずる中間領域の幅を、撮像画像を用いて決定する第４の制御と、中間領域の幅が所定のしきい値を超えたときに、中間領域の幅がしきい値以下となるよう、基板の処理に供する処理パラメータを変更する第５の制御とを実行する。

本発明の他の観点に係る基板洗浄装置においても、本発明の一つの観点に係る基板洗浄方法と同様に、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能となる。

制御部は、第５の制御において、変更対象の処理パラメータとして、ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、液ノズルの移動速度、基板の回転数、及びガスノズルと基板の表面との距離のうち少なくとも一つを含んでもよい。第３の制御では、ガスノズルを制御して、ガスノズルが液ノズルよりも基板の中央側に位置した状態を維持しながら、ガスノズルを基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ回転中の基板の表面にガスノズルから乾燥ガスを吐出させ、第５の制御では、変更対象の処理パラメータとして、ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、ガスノズルの移動速度、液ノズルの移動速度、基板の回転数、及びガスノズルと基板の表面との距離のうち少なくとも一つを含んでもよい。中間領域の幅がしきい値以下となるようにこれらの処理パラメータを変更することで、外乱の影響によって中間領域の大きさが変化した場合でも欠陥が生じ難いロバスト（頑健）な制御を実現することができる。

しきい値は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内から設定された値であってもよい。

制御部は、第４の制御において、液ノズルの位置に基づいて中間領域の外縁を特定する第１の処理と、中間領域と乾燥領域との境界部分を含む撮像画像を構成する画素の輝度値の変化量に基づいて、中間領域の内縁を特定する第２の処理と、第１及び第２の処理で特定された中間領域の外縁と内縁との直線距離により中間領域の幅を決定する第３の処理とを実行してもよい。中間領域は、基板の表面において洗浄液が乾燥しつつある半乾燥領域でもある。中間領域における洗浄液は乾燥によって薄膜化され、通常、その膜厚は干渉縞が発現する程度の厚さとなる。そのため、中間領域と乾燥領域との間には、輝度差（コントラスト）が存在する。従って、中間領域と乾燥領域との境界部分の撮像画像を画像処理して、輝度値の変化量を算出することで、中間領域の内縁を相当の正確性をもって決定することができる。

本発明の他の観点に係る基板洗浄装置は、基板の表面に沿って撮像部を移動させる駆動部をさらに備え、制御部は、第３の制御において駆動部を制御して、基板の回転に伴い移動する境界部分に追従するように撮像部を移動させてもよい。この場合、中間領域と乾燥領域との境界部分に追従するように撮像部が移動することで、当該境界部分の撮像部による撮像をより確実に行えると共に、得られた撮像画像において当該境界部分がより鮮明となる。そのため、中間領域の内縁をより正確に特定することができる。

本発明の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記の基板洗浄方法を基板洗浄装置に実行させるためのプログラムを記録している。本発明の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体においても、本発明の一つの観点に係るフィルタ処理方法と同様に、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能となる。なお、本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形の媒体（non-transitory computer recording medium）（例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置）や、伝播信号（transitory computer recording medium）（例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号）が含まれる。

本発明によれば、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能な基板洗浄方法、基板洗浄装置、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供できる。

図１は、塗布・現像システムを示す斜視図である。 図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、基板処理装置を示す断面図である。 図５は、基板処理装置を示す上面図である。 図６は、現像液を供給する工程を説明するための図である。 図７は、洗浄液を供給する工程を説明するための図である。 図８は、洗浄液及び乾燥ガスを供給する工程を説明するための図である。

本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

まず、図１〜図３に示される塗布・現像装置１の構成の概要について説明する。塗布・現像装置１は、露光装置Ｅ１による露光処理の前に、ウエハ（基板）Ｗの表面にレジスト材料を塗布してレジスト膜を形成する処理を行う。塗布・現像装置１は、露光装置Ｅ１による露光処理の後に、ウエハＷの表面に形成されたレジスト膜の現像処理を行う。本実施形態において、ウエハＷは円板状を呈するが、円形の一部が切り欠かれていたり、多角形などの円形以外の形状を呈するウエハを用いてもよい。

塗布・現像装置１は、図１及び図２に示されるように、キャリアブロックＳ１と、処理ブロックＳ２と、インターフェースブロックＳ３と、塗布・現像装置１の制御手段として機能する制御装置ＣＵとを備える。本実施形態において、キャリアブロックＳ１、処理ブロックＳ２、インターフェースブロックＳ３及び露光装置Ｅ１は、この順に直列に並んでいる。

キャリアブロックＳ１は、図１及び図３に示されるように、キャリアステーション１２と、搬入・搬出部１３とを有する。キャリアステーション１２は、複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、複数枚のウエハＷを密封状態で収容する。キャリア１１は、ウエハＷを出し入れするための開閉扉（図示せず）を一側面１１ａ側に有する。キャリア１１は、側面１１ａが搬入・搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。

搬入・搬出部１３は、図１〜図３に示されるように、キャリアステーション１２上の複数のキャリア１１にそれぞれ対応する開閉扉１３ａを有する。側面１１ａの開閉扉と搬入・搬出部１３の開閉扉１３ａとが同時に開放されると、キャリア１１内と搬入・搬出部１３内とが連通する。搬入・搬出部１３は、図２及び図３に示されるように、受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウエハＷを取り出して処理ブロックＳ２に渡す。受け渡しアームＡ１は、処理ブロックＳ２からウエハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロックＳ２は、図１〜図３に示されるように、キャリアブロックＳ１に隣接すると共に、キャリアブロックＳ１と接続されている。処理ブロックＳ２は、図１及び図２に示されるように、下層反射防止膜形成（ＢＣＴ）ブロック１４と、レジスト膜形成（ＣＯＴ）ブロック１５と、上層反射防止膜形成（ＴＣＴ）ブロック１６と、現像処理（ＤＥＶ）ブロック１７とを有する。ＤＥＶブロック１７、ＢＣＴブロック１４、ＣＯＴブロック１５及びＴＣＴブロック１６は、底面側からこの順に並んで配置されている。

ＢＣＴブロック１４は、図２に示されるように、塗布ユニット（図示せず）と、加熱・冷却ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ２とを内蔵している。塗布ユニットは、反射防止膜形成用の薬液をウエハＷの表面に塗布する。加熱・冷却ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、その後例えば冷却板によりウエハＷを冷却する。こうして、ウエハＷの表面上に下層反射防止膜が形成される。

ＣＯＴブロック１５は、図２に示されるように、塗布ユニット（図示せず）と、加熱・冷却ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している。塗布ユニットは、レジスト膜形成用の薬液（レジスト材料）を下層反射防止膜の上に塗布する。加熱・冷却ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、その後例えば冷却板によりウエハＷを冷却する。こうして、ウエハＷの下層反射防止膜上にレジスト膜が形成される。レジスト材料は、ポジ型でもよいし、ネガ型でもよい。

ＴＣＴブロック１６は、図２に示されるように、塗布ユニット（図示せず）と、加熱・冷却ユニット（図示せず）と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ４とを内蔵している。塗布ユニットは、反射防止膜形成用の薬液をレジスト膜の上に塗布する。加熱・冷却ユニットは、例えば熱板によりウエハＷを加熱し、その後例えば冷却板によりウエハＷを冷却する。こうして、ウエハＷのレジスト膜上に上層反射防止膜が形成される。

ＤＥＶブロック１７は、図２及び図３に示されるように、複数の現像処理ユニット（基板処理装置）Ｕ１と、複数の加熱・冷却ユニット（熱処理部）Ｕ２と、これらのユニットにウエハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずに処理ブロックＳ２の前後間でウエハＷを搬送する搬送アームＡ６とを内蔵している。

現像処理ユニットＵ１は、後述するように、露光されたレジスト膜の現像処理を行う。加熱・冷却ユニットＵ２は、例えば熱板によるウエハＷの加熱を通じて、ウエハＷ上のレジスト膜を加熱する。加熱・冷却ユニットＵ２は、加熱後のウエハＷを例えば冷却板により冷却する。加熱・冷却ユニットＵ２は、ポストエクスポージャベーク（ＰＥＢ）、ポストベーク（ＰＢ）等の加熱処理を行う。ＰＥＢは、現像処理前にレジスト膜を加熱する処理である。ＰＢは、現像処理後にレジスト膜を加熱する処理である。

図１〜図３に示されるように、処理ブロックＳ２のうちキャリアブロックＳ１側には、棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、複数のセルＣ３０〜Ｃ３８を有する。セルＣ３０〜Ｃ３８は、ＤＥＶブロック１７とＴＣＴブロック１６との間において上下方向に並んで配置されている。棚ユニットＵ１０の近傍には、昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、セルＣ３０〜Ｃ３８の間でウエハＷを搬送する。

処理ブロックＳ２のうちインターフェースブロックＳ３側には、棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は、複数のセルＣ４０〜Ｃ４２を有する。セルＣ４０〜Ｃ４２は、ＤＥＶブロック１７に隣接して、上下方向に並んで配置されている。

インターフェースブロックＳ３は、図１〜図３に示されるように、処理ブロックＳ２及び露光装置Ｅ１の間に位置すると共に、処理ブロックＳ２及び露光装置Ｅ１のそれぞれに接続されている。インターフェースブロックＳ３は、図２及び図３に示されるように、受け渡しアームＡ８を内蔵している。受け渡しアームＡ８は、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ１１から露光装置Ｅ１にウエハＷを渡す。受け渡しアームＡ８は、露光装置Ｅ１からウエハＷを受け取り、棚ユニットＵ１１にウエハＷを戻す。

制御装置ＣＵは、制御用のコンピュータであり、図１に示されるように、記憶部ＣＵ１と、制御部ＣＵ２とを有する。記憶部ＣＵ１は、塗布・現像装置１の各部や露光装置Ｅ１の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。記憶部ＣＵ１は、例えば半導体メモリ、光記録ディスク、磁気記録ディスク、光磁気記録ディスクである。当該プログラムは、記憶部ＣＵ１とは別体の外部記憶装置や、伝播信号などの無形の媒体にも含まれ得る。これらの他の媒体から記憶部ＣＵ１に当該プログラムをインストールして、記憶部ＣＵ１に当該プログラムを記憶させてもよい。制御部ＣＵ２は、記憶部ＣＵ１から読み出したプログラムに基づいて、塗布・現像装置１の各部や露光装置Ｅ１の各部の動作を制御する。なお、制御装置ＣＵは、処理条件の設定画面を表示する表示部（図示せず）や、処理条件を作業者が入力可能な入力部（図示せず）をさらに有し、入力部を通じて入力された条件に従って塗布・現像装置１の各部や露光装置Ｅ１の各部を動作させてもよい。

次に、塗布・現像装置１の動作の概要について説明する。まず、キャリア１１がキャリアステーション１２に設置される。このとき、キャリア１１の一側面１１ａは、搬入・搬出部１３の開閉扉１３ａに向けられる。続いて、キャリア１１の開閉扉と、搬入・搬出部１３の開閉扉１３ａとが共に開放され、受け渡しアームＡ１により、キャリア１１内のウエハＷが取り出され、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ１０のうちいずれかのセルに順次搬送される。

ウエハＷが受け渡しアームＡ１により棚ユニットＵ１０のいずれかのセルに搬送された後、ウエハＷは、昇降アームＡ７により、ＢＣＴブロック１４に対応するセルＣ３３に順次搬送される。セルＣ３３に搬送されたウエハＷは、搬送アームＡ２によってＢＣＴブロック１４内の各ユニットに搬送される。搬送アームＡ２によってウエハＷがＢＣＴブロック１４内を搬送される過程で、ウエハＷの表面上に下層反射防止膜が形成される。

下層反射防止膜が形成されたウエハＷは、搬送アームＡ２によってセルＣ３３の上のセルＣ３４に搬送される。セルＣ３４に搬送されたウエハＷは、昇降アームＡ７によって、ＣＯＴブロック１５に対応するセルＣ３５に搬送される。セルＣ３５に搬送されたウエハＷは、搬送アームＡ３によりＣＯＴブロック１５内の各ユニットに搬送される。搬送アームＡ３によってウエハＷがＣＯＴブロック１５内を搬送される過程で、下層反射防止膜上にレジスト膜が形成される。

レジスト膜が形成されたウエハＷは、搬送アームＡ３によってセルＣ３５の上のセルＣ３６に搬送される。セルＣ３６に搬送されたウエハＷは、昇降アームＡ７によって、ＴＣＴブロック１６に対応するセルＣ３７に搬送される。セルＣ３７に搬送されたウエハＷは、搬送アームＡ４によってＴＣＴブロック１６内の各ユニットに搬送される。搬送アームＡ４によってウエハＷがＴＣＴブロック１６内を搬送される過程で、レジスト膜上に上層反射防止膜が形成される。

上層反射防止膜が形成されたウエハＷは、搬送アームＡ４によってセルＣ３７の上のセルＣ３８に搬送される。セルＣ３８に搬送されたウエハＷは、昇降アームＡ７によってセルＣ３２に搬送された後、搬送アームＡ６によって棚ユニットＵ１１のセルＣ４２に搬送される。セルＣ４２に搬送されたウエハＷは、インターフェースブロックＳ３の受け渡しアームＡ８により露光装置Ｅ１に渡され、露光装置Ｅ１においてレジスト膜の露光処理が行われる。露光処理が行われたウエハＷは、受け渡しアームＡ８によりセルＣ４２の下のセルＣ４０，Ｃ４１に搬送される。

セルＣ４０，Ｃ４１に搬送されたウエハＷは、搬送アームＡ５により、ＤＥＶブロック１７内の各ユニットに搬送され、現像処理が行われる。これにより、ウエハＷの表面上にレジストパターン（凹凸パターン）が形成される。レジストパターンが形成されたウエハＷは、搬送アームＡ５によって棚ユニットＵ１０のうちＤＥＶブロック１７に対応したセルＣ３０，Ｃ３１に搬送される。セルＣ３０，Ｃ３１に搬送されたウエハＷは、昇降アームＡ７によって、受け渡しアームＡ１がアクセス可能なセルに搬送され、受け渡しアームＡ１によって、キャリア１１内に戻される。

なお、上述した塗布・現像装置１の構成及び動作は一例にすぎない。塗布・現像装置１は、塗布ユニットや現像処理ユニット等の液処理ユニットと、加熱・冷却ユニット等の前処理・後処理ユニットと、搬送装置とを備えていればよい。すなわち、これら各ユニットの個数、種類、レイアウト等は適宜変更可能である。

次に、現像処理ユニット（基板処理装置）Ｕ１について、さらに詳しく説明する。現像処理ユニットＵ１は、図４に示されるように、回転保持部２０と、昇降装置２２と、現像液供給部２３と、洗浄液供給部２４と、乾燥ガス供給部２５と、撮像部２６とを備える。

回転保持部２０は、電動モータ等の動力源を内蔵した本体部２０ａと、本体部２０ａから鉛直上方に延びる回転軸２０ｂと、回転軸２０ｂの先端部に設けられたチャック２０ｃとを有する。本体部２０ａは、動力源により回転軸２０ｂ及びチャック２０ｃを回転させる。チャック２０ｃは、ウエハＷの中心部を支持し、例えば吸着によりウエハＷを略水平に保持する。すなわち、回転保持部２０は、ウエハＷの姿勢が略水平の状態で、ウエハＷの表面に対して垂直な中心軸（鉛直軸）周りでウエハＷを回転させる。本実施形態では、図４等に示されるように、回転保持部２０は、上方から見て正時計回りにウエハＷを回転させる。

昇降装置２２は、回転保持部２０に取り付けられており、回転保持部２０を昇降させる。具体的には、昇降装置２２は、搬送アームＡ５とチャック２０ｃとの間でウエハＷの受け渡しを行うための上昇位置（受け渡し位置）と、現像処理を行うための下降位置（現像位置）との間で、回転保持部２０（チャック２０ｃ）を昇降させる。

回転保持部２０の周囲には、カップ３０が設けられている。ウエハＷが回転すると、ウエハＷの表面に供給された液体（詳しくは後述する。）が周囲に振り切られて落下するが、カップ３０は、当該落下した液体を受け止める収容器として機能する。カップ３０は、回転保持部２０を囲む円環形状の底板３１と、底板３１の外縁から鉛直上方に突出した円筒状の外壁３２と、底板３１の内縁から鉛直上方に突出した円筒状の内壁３３とを有する。

外壁３２の全部分は、チャック２０ｃに保持されたウエハＷよりも外側に位置する。外壁３２の上端３２ａは、下降位置にある回転保持部２０に保持されたウエハＷよりも上方に位置する。外壁３２の上端３２ａ側の部分は、上方に向かうにつれて内側に傾いた傾斜壁部３２ｂとなっている。内壁３３の全部分は、チャック２０ｃに保持されたウエハＷの周縁よりも内側に位置する。内壁３３の上端３３ａは、下降位置にある回転保持部２０に保持されたウエハＷよりも下方に位置する。

内壁３３と外壁３２との間には、底板３１の上面から鉛直上方に突出した仕切壁３４が設けられている。すなわち、仕切壁３４は、内壁３３を囲んでいる。底板３１のうち、外壁３２と仕切壁３４との間の部分には、液体排出孔３１ａが形成されている。液体排出孔３１ａには、排液管３５が接続されている。底板３１のうち、仕切壁３４と内壁３３との間の部分には、気体排出孔３１ｂが形成されている。気体排出孔３１ｂには、排気管３６が接続されている。

内壁３３の上には、仕切壁３４よりも外側に張り出す傘状部３７が設けられている。ウエハＷ上から外側に振り切られて落下した液体は、外壁３２と仕切壁３４との間に導かれ、液体排出孔３１ａから排出される。仕切壁３４と内壁３３との間には、液体から発生したガス等が進入し、当該ガスが気体排出孔３１ｂから排出される。

内壁３３に囲まれる空間の上部は、仕切板３８により閉塞されている。回転保持部２０の本体部２０ａは仕切板３８の下方に位置する。チャック２０ｃは仕切板３８の上方に位置する。回転軸２０ｂは仕切板３８の中心部に形成された貫通孔内に挿通されている。

現像液供給部２３は、図４に示されるように、現像液（処理液）の供給源２３ａと、ヘッド部２３ｃと、図示しない移動体とを有する。供給源２３ａは、現像液の貯蔵容器、ポンプ及びバルブ等を有する。ヘッド部２３ｃは、供給管２３ｂを介して供給源２３ａに接続される。ヘッド部２３ｃは、現像液の供給の際に、ウエハＷの表面Ｗａの上方に位置している。ヘッド部２３ｃに設けられたノズルＮ１は、ウエハＷの表面Ｗａに向けて下方に開口している。従って、ヘッド部２３ｃは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて供給源２３ａから供給された現像液を、ノズルＮ１からウエハＷの表面Ｗａに吐出する。

移動体は、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて、ヘッド部２３ｃを水平方向に移動させる。これにより、ヘッド部２３ｃは、下降位置にあるウエハＷの上方で且つウエハＷの中心軸に直交する直線上を、ウエハＷの径方向に沿って移動する。

洗浄液供給部２４は、図４に示されるように、洗浄液（リンス液）の供給源２４ａと、ヘッド部２４ｃと、移動体２４ｄとを有する。供給源２４ａは、洗浄液の貯蔵容器、ポンプ及びバルブ等を有する。洗浄液は、例えば純水又はＤＩＷ（Deionized Water）である。ヘッド部２４ｃは、供給管２４ｂを介して供給源２４ａに接続される。ヘッド部２４ｃは、洗浄液の供給の際に、ウエハＷの表面Ｗａの上方に位置している。ヘッド部２４ｃに設けられたノズルＮ２は、ウエハＷの表面Ｗａに向けて下方に開口している。従って、ヘッド部２４ｃは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて供給源２４ａから供給された洗浄液を、ノズルＮ２からウエハＷの表面Ｗａに吐出する。

移動体２４ｄは、アーム２４ｅを介してヘッド部２４ｃに接続されている。移動体２４ｄは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて、ガイドレール（図示せず）上を水平方向に移動する。これにより、ヘッド部２４ｃは、下降位置にあるウエハＷの上方で且つウエハＷの中心軸に直交する直線上を、ウエハＷの径方向に沿って水平方向に移動する。移動体２４ｄは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて、アーム２４ｅを昇降させる。これにより、ヘッド部２４ｃは、上下方向に移動し、ウエハＷの表面Ｗａに対して近接又は離間する。

乾燥ガス供給部２５は、図４に示されるように、乾燥ガスの供給源２５ａと、ヘッド部２５ｃと、移動体２５ｄとを有する。供給源２５ａは、乾燥ガスの貯蔵容器、ポンプ及びバルブ等を有する。乾燥ガスは、例えば窒素等の不活性ガスである。ヘッド部２５ｃは、供給管２５ｂを介して供給源２５ａに接続される。ヘッド部２５ｃは、ウエハＷの表面Ｗａの上方に位置している。ヘッド部２５ｃに設けられたノズルＮ３は、ウエハＷの表面Ｗａに向けて下方に開口している。従って、ヘッド部２５ｃは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて供給源２５ａから供給された乾燥ガス、ノズルＮ３からウエハＷの表面Ｗａに吐出する。なお、ノズルＮ３は、その先端がウエハＷの径方向に沿って１自由度で回転可能である（図４参照）。具体的には、ノズルＮ３は、その吐出口がウエハＷの表面Ｗａと直交する状態と、その吐出口がウエハＷの周縁側に向けて（ノズルＮ２側に向けて）ウエハＷの表面Ｗａに対して傾く状態とをとりうる。

移動体２５ｄは、アーム２５ｅを介してヘッド部２５ｃに接続されている。移動体２５ｄは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて、ガイドレール（図示せず）上を水平方向に移動する。これにより、ヘッド部２５ｃは、下降位置にあるウエハＷの上方で且つウエハＷの中心軸に直交する直線上を、ウエハＷの径方向に沿って水平方向に移動する。移動体２５ｄは、制御装置ＣＵからの制御信号を受けて、アーム２５ｅを昇降させる。これにより、ヘッド部２５ｃは、上下方向に移動し、ウエハＷの表面Ｗａに対して近接又は離間する。

洗浄液供給部２４及び乾燥ガス供給部２５の配置の一例を、図５（ａ），（ｂ）に示す。洗浄液供給部２４及び乾燥ガス供給部２５は、上方から見て、ノズルＮ２，Ｎ３（ヘッド部２４ｃ，２５ｃ）がウエハＷの径方向に沿って並ぶように配置されている。詳しくは後述するが、ウエハＷの洗浄工程において、ノズルＮ２，Ｎ３（ヘッド部２４ｃ，２５ｃ）はウエハＷの中心近傍から周縁側に向けて移動する。この移動方向を基準とすると、ノズルＮ３（ヘッド部２５ｃ）は、ノズルＮ２（ヘッド部２４ｃ）よりも移動元側に位置している。

ヘッド部２４ｃ，２５ｃは、制御装置ＣＵにより、各アーム２４ｅ，２５ｅを介して互いに独立に水平移動する。同様に、ヘッド部２４ｃ，２５ｃは、制御装置ＣＵにより、各アーム２４ｅ，２５ｅを介して互いに独立に上下移動する。なお、図５（ａ）に示される例においては、ヘッド部２４ｃ，２５ｃは、アーム２４ｅ，２５ｅが延びる方向と同方向に移動する。一方、図５（ｂ）に示される例においては、ヘッド部２４ｃ，２５ｃは、アーム２４ｅ，２５ｅが延びる方向と交差する方向に移動する。

撮像部２６は、ウエハＷの表面Ｗａの上方に位置しており、ウエハＷの表面Ｗａを撮像する。本実施形態において、撮像部２６は、ヘッド部２５ｃの先端近傍に設けられており、ヘッド部２５ｃと共に移動する（図４及び図５参照）。撮像部２６は、ノズルＮ２，Ｎ３の移動方向を基準として、ノズルＮ３（ヘッド部２５ｃ）よりも移動元側に位置している。後述する洗浄工程において、ウエハＷの表面Ｗａにおけるヘッド部２５ｃ（ノズルＮ３）の下方には、中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界が存在しうると共に、当該境界がノズルＮ２，Ｎ３（ヘッド部２４ｃ，２５ｃ）に伴ってウエハＷの周縁側に移動する。ヘッド部２５ｃの先端近傍に設けられた撮像部２６は、ヘッド部２５ｃのみならず当該境界とも同期して移動し、当該境界近傍の撮像を継続して行う。

次に、現像処理ユニットＵ１を用いて、ウエハＷの表面Ｗａにレジストパターン（凹凸パターン）を形成する方法について、詳しく説明する。まず、現像工程について説明する。制御装置ＣＵは昇降装置２２に指示して、チャック２０ｃを上昇位置まで上昇させる。この状態で、搬送アームＡ５によりウエハＷが現像処理ユニットＵ１内に搬入される。なお、ウエハＷが現像処理ユニットＵ１内に搬入される前に、ウエハＷの表面Ｗａにはレジスト膜Ｒ（図６参照）が形成され、当該レジスト膜Ｒには露光装置Ｅ１により露光処理が施されている。

レジスト膜Ｒが配置されている表面Ｗａを上にした状態でウエハＷがチャック２０ｃ上に載置されると、制御装置ＣＵはチャック２０ｃに指示して、ウエハＷをチャック２０ｃに吸着保持させる。続いて、制御装置ＣＵは昇降装置２２に指示して、チャック２０ｃを下降位置まで下降させる。

続いて、制御装置ＣＵは回転保持部２０（本体部２０ａ）に指示して、ウエハＷを回転させる（図６（ａ）参照）。本実施形態では、ウエハＷは、上方から見て反時計回りに回転される。制御装置ＣＵは現像液供給部２３の移動体（図示せず）及び供給源２３ａに指示して、ウエハＷの回転中にヘッド部２３ｃをウエハＷの周縁側から中央側に向けて移動させつつ、ノズルＮ１から現像液Ｌ１をウエハＷの表面Ｗａ上に吐出させる（図６（ａ）参照）。これにより、ウエハＷの表面Ｗａ上には、ウエハＷの周縁側から中央側に向けてスパイラル状に現像液Ｌ１が供給され、ウエハＷの表面Ｗａ全体が現像液Ｌ１によって覆われる（図６（ｂ）参照）。続いて、制御装置ＣＵは現像液供給部２３の移動体（図示せず）及び供給源２３ａに指示して、ノズルＮ１から現像液Ｌ１の吐出を停止させると共に、ヘッド部２３ｃをウエハＷの外側に退避させる。以上により、現像工程が終了する。

続いて、洗浄工程について説明する。制御装置ＣＵは移動体２４ｄ，２５ｄに指示して、ヘッド部２４ｃ，２５ｃをウエハＷの中央部まで移動させる。ノズルＮ２がウエハＷの略中央部に到達すると、制御装置ＣＵは供給源２４ａに指示して、回転中のウエハＷの表面Ｗａ上にノズルＮ２から洗浄液Ｌ２を吐出させる（図７（ａ）参照）。このときのウエハＷの回転数ωの下限は、例えば５００ｒｐｍ程度でもよいし、１０００ｒｐｍ程度でもよい。このときのウエハＷの回転数ωの上限は、例えば１５０００ｒｐｍ程度でもよいし、１０００ｒｐｍ程度でもよい。ノズルＮ２からの洗浄液Ｌ２の吐出時間の下限は、例えば１５秒程度でもよいし、３０秒程度でもよい。ノズルＮ２からの洗浄液Ｌ２の吐出時間の上限は、例えば６００秒程度でもよいし、３０秒程度でもよい。

露光処理されたレジスト膜Ｒのうち現像液Ｌ１との反応で溶解したレジストの溶解物は、洗浄液Ｌ２によって、現像液Ｌ１と共に洗い流される（図７（ｂ）参照）。これらレジストの溶解物、現像液Ｌ１及び洗浄液Ｌ２は、ウエハＷの回転に伴う遠心力によって、ウエハＷの周囲に振り切られて落下する。こうして、ウエハＷの表面Ｗａ上にレジストパターンＲＰが形成される（図７（ｂ）参照）。レジストパターンＲＰは、凸部Ｒａ及び凹部Ｒｂを有する凹凸パターンである。

続いて、ウエハＷの回転及びノズルＮ２からの洗浄液Ｌ２の吐出を継続させつつ、制御装置ＣＵは移動体２４ｄ，２５ｄに指示して、ヘッド部２４ｃ，２５ｃをウエハＷの周縁側に移動させる。ノズルＮ３がウエハＷの略中央部に到達すると、制御装置ＣＵは供給源２５ａに指示して、ウエハＷの回転中にノズルＮ３から乾燥ガスＧを吐出させる（図８（ａ）参照）。乾燥ガスＧの吐出開始から吐出停止までの時間は、例えば５秒程度に設定できる。

これにより、ウエハＷの中央部上にある洗浄液Ｌ２が周囲に吹き飛ばされ且つ蒸発し、ウエハＷの中央部に乾燥領域Ｄ３が形成される（図５及び図８参照）。ここで、乾燥領域Ｄ３とは、洗浄液Ｌ２が蒸発することによりウエハＷの表面Ｗａが露出した状態の領域をいうが、当該表面Ｗａ上にごく僅かの（例えばマイクロオーダーの）液滴が付着している場合も含むものとする。この乾燥領域Ｄ３は、ウエハＷの回転により生ずる遠心力で、ウエハＷの中央部から周縁側に向けて拡がる。

一方、ノズルＮ２から吐出される洗浄液Ｌ２は、ウエハＷの回転により生ずる遠心力で、ウエハＷの周縁側に向けて拡がる。そのため、ノズルＮ２の位置からウエハＷの周縁にかけての領域は、ウエハＷの表面Ｗａには洗浄液Ｌ２が十分に供給されたウエット領域Ｄ１となっている（図５及び図８参照）。ウエット領域Ｄ１と乾燥領域Ｄ３との間には、ウエハＷの表面Ｗａにおいて洗浄液Ｌ２が乾燥しつつある中間領域Ｄ２（「半乾燥領域」ともいう）が存在している（図５及び図８参照）。そのため、中間領域Ｄ２における洗浄液Ｌ２の厚さは、ウエット領域Ｄ１における洗浄液Ｌ２の厚さよりも薄くなっている。

続いて、ウエハＷの回転及びノズルＮ２からの洗浄液Ｌ２の吐出を継続させつつ、制御装置ＣＵは移動体２４ｄ，２５ｄに指示して、ヘッド部２４ｃ，２５ｃをウエハＷの周縁に向けてさらに移動させる（図８（ｂ），（ｃ）参照）。このとき、ノズルＮ３から乾燥ガスＧの吐出を行わなくてもよい。あるいは、制御装置ＣＵは移動体２４ｄ，２５ｄに指示して、ノズルＮ３がノズルＮ２よりもウエハＷの中央側に位置した状態を維持しながら、ノズルＮ３をノズルＮ２と共にウエハＷの周縁に向けて移動させつつノズルＮ３から乾燥ガスＧの吐出を継続させてもよい。

その後、ウエハＷの表面Ｗａ全体の洗浄が終了すると、制御装置ＣＵは移動体２４ｄ，２５ｄ及び回転保持部２０（本体部２０ａ）に指示して、ヘッド部２４ｃ，２５ｃをウエハＷの外側まで移動させた後、所定の回転数でウエハＷを回転させてウエハＷの乾燥を行う（図８（ｄ）参照）。このときのウエハＷの回転数ωは、例えば１５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ程度に設定してもよい。以上により、洗浄工程が終了する。

以上の工程を経て、ウエハＷの表面Ｗａにレジストパターン（凹凸パターン）ＲＰが形成される。従って、現像処理ユニットＵ１は、現像処理の際にウエハＷを洗浄するための装置としても機能する。

ところで、本実施形態では、ウエハＷの表面Ｗａに乾燥領域Ｄ３を形成してから（図８（ａ）参照）、洗浄工程の終了まで（図８（ｄ）参照）の間において、制御装置ＣＵは、ウエハＷの表面Ｗａに形成される中間領域Ｄ２の幅Ｘ（例えば、図５（ａ）又は図８（ｃ）を参照）を取得する取得処理を行う。そして、制御装置ＣＵは、中間領域Ｄ２の当該幅Ｘが所定のしきい値を超えたかどうかを判定し、超えたと判定したときに当該幅Ｘが当該しきい値以下となるように、ウエハＷの処理に供する各種処理パラメータを変更する変更処理を行う。

当該しきい値の下限は、例えば５ｍｍ程度であってもよい。当該しきい値の上限は、例えば１５ｍｍ程度であってもよい。当該しきい値は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内から設定された値であってもよいし、１０ｍｍ程度であってもよい。

変更処理によって変更された処理パラメータは、取得処理が行われるのと同一の洗浄工程中において直ちにフィードバックされて、リアルタイムに当該ウエハＷの処理を変更してもよい。変更処理によって変更された処理パラメータは、取得処理が行われる洗浄工程よりも後の洗浄工程におけるウエハＷの処理に供されてもよい。幅Ｘが所定のしきい値を超えたと判定された場合には、当該ウエハＷについて欠陥が生ずる蓋然性があること考慮し、当該ウエハＷにマーキング等を付して他の正常なウエハＷと区別するようにしてもよい。ウエハＷの再利用を図るため、このように区別された当該ウエハＷ上にあるレジスト膜Ｒ又はレジストパターンＲＰをいったん除去した後に、当該ウエハＷに対して改めて現像工程及び洗浄工程を行ってもよい。

中間領域Ｄ２の幅Ｘは、中間領域Ｄ２及びウエット領域Ｄ１の境界と、中間領域Ｄ２及び乾燥領域Ｄ３の境界との直線距離として定義してもよい。中間領域Ｄ２とウエット領域Ｄ１との境界は、中間領域Ｄ２の外縁をなしている。中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界は、中間領域Ｄ２の内縁をなしている。

ウエット領域Ｄ１ではノズルＮ２から洗浄液Ｌ２が継続して吐出されているので、ウエット領域Ｄ１における洗浄液Ｌ２の膜厚は厚い。乾燥領域Ｄ３では洗浄液Ｌ２が完全に又はほとんど乾燥しているので、乾燥領域Ｄ３における洗浄液Ｌ２の膜厚は０又はごく薄い。すなわち、中間領域Ｄ２における洗浄液Ｌ２の膜厚は、乾燥領域Ｄ３における洗浄液Ｌ２の膜厚よりも厚く、ウエット領域Ｄ１における洗浄液Ｌ２の膜厚よりも薄い。中間領域Ｄ２における洗浄液Ｌ２の膜厚に起因して、一般に、中間領域Ｄ２には干渉縞が発現する。そのため、中間領域Ｄ２の内縁及び外縁は、例えば、中間領域Ｄ２における洗浄液Ｌ２の膜厚を基準としても特定されてもよいし、外部から観察される中間領域Ｄ２の干渉縞を基準として特定されてもよい。

ノズルＮ２から吐出された洗浄液Ｌ２は、遠心力によりウエハＷの周縁に向かう。そのため、中間領域Ｄ２とウエット領域Ｄ１との境界（中間領域Ｄ２の外縁）は、ノズルＮ２の位置にほぼ一致する。具体的には、当該境界は、進行方向においてノズルＮ２の後縁の位置（ノズルＮ２のうち、上方から見てウエハＷの中心側の縁の位置）にほぼ一致する。そのため、ノズルＮ２の位置に基づいて中間領域Ｄ２の外縁を特定してもよい。

一方、中間領域Ｄ２の内縁の特定は、撮像部２６を用いた画像処理を通じて、以下のように行われてもよい。中間領域Ｄ２には干渉縞が発現しているため、中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界には、輝度差（コントラスト）が存在する。そこで、撮像部２６は、中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界部分を撮像して撮像画像を生成すると、当該撮像画像を制御装置ＣＵに送信する。次に、制御装置ＣＵは、受信した当該撮像画像を画像処理して、当該撮像画像のうち中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界近傍を構成する複数の画素における輝度値の変化量を算出する。次に、制御装置ＣＵは、算出した変化量と予め設定された基準値とを比較して基準値よりも大きい画素を選択し、選択された当該画素に対応する箇所を中間領域Ｄ２の内縁として特定する。

このように、撮像部２６を用いた画像処理を通じて中間領域Ｄ２の内縁を特定する場合、撮像部２６が中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界部分に加えてノズルＮ３の先端近傍も撮像してもよい。このようにすると、輝度値の変化量があまり大きくない場合であっても、撮像画像に含まれるノズルＮ３の存在によって中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界部分を特定しやすくなる。

各種処理パラメータとして、（Ａ）ノズルＮ３から吐出される乾燥ガスＧの流量、（Ｂ）ノズルＮ３の移動速度、（Ｃ）ノズルＮ２の移動速度、（Ｄ）ウエハＷの回転数ω、及び（Ｅ）ノズルＮ３とウエハＷの表面Ｗａとの距離、のうち少なくとも一つを変更してもよい。中間領域Ｄ２の幅Ｘがしきい値以下となるようにこれらの処理パラメータを変更することで、外乱の影響によって中間領域Ｄ２の大きさが変化した場合でも欠陥が生じ難いロバスト（頑健）な制御を実現することができる。

パラメータＡに関して、ノズルＮ３から吐出される乾燥ガスＧの流量が大きいほど、ウエハＷの表面Ｗａ上における洗浄液Ｌ２が乾燥しやすくなる。そのため、中間領域Ｄ２の幅Ｘが小さくなる傾向にある。パラメータＢ，Ｃに関して、通常はノズルＮ２，Ｎ３を共に同程度の速度で移動させるが、中間領域Ｄ２の幅Ｘが大きくなった場合には、ノズルＮ２とノズルＮ３とが近づくように少なくとも一方の移動速度が制御される。ノズルＮ２，Ｎ３の双方について移動速度を低下させてもよい。

パラメータＤに関して、ウエハＷの回転数が大きいほど、ウエハＷの表面Ｗａ上における洗浄液Ｌ２に作用する遠心力が大きくなる。そのため、中間領域Ｄ２の幅Ｘが小さくなる傾向にある。パラメータＥに関して、ノズルＮ３とウエハＷの表面Ｗａとの距離が近づくほど、ウエハＷの表面Ｗａに吹き付けられる乾燥ガスＧの流速が速くなり、ウエハＷの表面Ｗａ上における洗浄液Ｌ２が乾燥ガスＧによって排除されやすくなる。そのため、中間領域Ｄ２の幅Ｘが小さくなる傾向にある。

その他の処理パラメータの一例として、（Ｆ）ノズルＮ３の向きや、（Ｇ）ノズルＮ２から吐出される洗浄液Ｌ２の流量が挙げられる。パラメータＦに関して、ノズルＮ３の向きがウエハＷの表面Ｗａに対して略４５°であると、ノズルＮ３から吐出された乾燥ガスＧが中間領域Ｄ２の内縁に直接且つ効率的に吹き付けられる。そのため、中間領域Ｄ２の幅Ｘが小さくなる傾向にある。パラメータＧに関して、ノズルＮ２から吐出される洗浄液Ｌ２の流量が小さくなると、ウエハＷの表面Ｗａ上において洗浄液Ｌ２が途切れてしまい、撮像部２６で撮像された撮像画像に基づいて中間領域Ｄ２の内縁を特定できない虞がある。すなわち、パラメータＧは、中間領域Ｄ２の幅Ｘの制御に直接的には影響しないものの、中間領域Ｄ２を保持するための一つの要素として制御される。

以上のような本実施形態では、ウエハＷの表面Ｗａにおいて洗浄液Ｌ２の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域Ｄ１と、乾燥領域Ｄ３との間に位置する中間領域Ｄ２の幅Ｘが所定のしきい値を超えたときに、中間領域Ｄ２の幅がしきい値以下となるよう各種処理パラメータを変更している。そのため、中間領域Ｄ２の幅Ｘが所定値を超えて大きくなることが防止されることに伴い、現像欠陥の要因となる液ちぎれの発生が大幅に抑制される。その結果、現像欠陥の発生をより一層抑制することが可能となる。加えて、幅Ｘが所定のしきい値を超えない限度でノズルＮ２，Ｎ３の移動速度等を高速化すれば、処理時間が短くなるので、生産性の向上に大きく寄与できる。

本実施形態では、撮像部２６が撮像した撮像画像に基づいて、中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界部分における輝度値の変化量を制御装置ＣＵにおいて算出している。そのため、中間領域Ｄ２の内縁を相当の正確性をもって決定することができる。

本実施形態では、撮像部２６は、ヘッド部２５ｃのみならず中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界とも同期して移動し、当該境界近傍の撮像を継続して行う。そのため、中間領域Ｄ２と乾燥領域Ｄ３との境界部分の撮像部２６による撮像をより確実に行えると共に、得られた撮像画像において当該境界部分がより鮮明となる。従って、中間領域Ｄ２の内縁をより正確に特定することができる。

本実施形態では、ノズルＮ３から乾燥ガスＧを吐出させることにより、ウエハＷの表面Ｗａの中央部に乾燥領域Ｄ３を形成している。そのため、ヘッド部２４ｃ，２５ｃがウエハＷの周縁部に移動するのに伴い、ウエハＷの中央部に形成された乾燥領域Ｄ３も、遠心力の作用により外側に拡がる。そのため、レジストパターンＲＰの凹部Ｒｂ内から洗浄液Ｌ２が外側に向けて排出され、レジストの溶解物を洗浄液Ｌ２と共に除去できる。加えて、液跳ねが発生し難いことと相俟って、現像欠陥の発生を大きく抑制できる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、撮像部２６は、ヘッド部２４ｃ，２５ｃとは独立して水平又は上下移動するように構成されていてもよい。撮像部２６は、現像処理ユニットＵ１の周囲に存する側壁や天壁に固定され、移動しないように構成されていてもよい。いずれの場合でも、撮像部２６によって撮像された撮像画像は、中間領域Ｄ２の内縁を特定するための画像処理の用に供される。

ノズルＮ２，Ｎ３が同じ一つのヘッドに設けられていてもよい。

１…塗布・現像装置、２０…回転保持部、２４…洗浄液供給部、２５…乾燥ガス供給部、２４ｄ，２５ｄ…移動体、２６…撮像部、ＣＵ…制御装置、Ｄ１…ウエット領域、Ｄ２…中間領域、Ｄ３…乾燥領域、Ｎ２，Ｎ３…ノズル、Ｗ…ウエハ、Ｘ…中間領域の幅。

Claims (12)

1. 基板を回転させつつ、前記基板よりも上方に位置する液ノズルから前記基板の表面の中央部に洗浄液を吐出する第１の工程と、
   前記第１の工程の後に、前記基板の上方に位置するガスノズルから前記基板の前記表面の中央部に乾燥ガスを吐出させ、前記基板の前記表面の中央部に乾燥領域を形成する第２の工程と、
   前記第２の工程の後に、前記基板を回転させ且つ前記液ノズルを前記基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ前記液ノズルから前記基板の前記表面に洗浄液を吐出する第３の工程と、
   前記基板の前記表面において洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、前記乾燥領域との間に生ずる中間領域の幅を取得する第４の工程と、
   前記中間領域の前記幅が所定のしきい値を超えたときに、前記中間領域の幅が前記しきい値以下となるよう、前記基板の処理に供する処理パラメータを変更する第５の工程とを含む、基板洗浄方法。
2. 前記第５の工程では、変更対象の前記処理パラメータとして、前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、前記液ノズルの移動速度、前記基板の回転数、及び前記ガスノズルと前記基板の前記表面との距離のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の基板洗浄方法。
3. 前記第３の工程では、前記ガスノズルが前記液ノズルよりも前記基板の中央側に位置した状態を維持しながら、前記ガスノズルを前記基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ前記ガスノズルから前記基板の前記表面に乾燥ガスを吐出し、
   前記第５の工程では、変更対象の前記処理パラメータとして、前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、前記ガスノズルの移動速度、前記液ノズルの移動速度、前記基板の回転数、及び前記ガスノズルと前記基板の前記表面との距離のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の基板洗浄方法。
4. 前記しきい値は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内から設定された値である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
5. 前記第３の工程では、前記基板を回転させ且つ前記液ノズルを前記基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ前記液ノズルから前記基板の前記表面に洗浄液を吐出すると共に、前記中間領域と前記乾燥領域との境界部分を含む撮像画像を取得し、
   前記第４の工程は、
   前記液ノズルの位置に基づいて前記中間領域の外縁を特定する第１のサブステップと、
   前記撮像画像を構成する画素の輝度値の変化量に基づいて、前記中間領域の内縁を特定する第２のサブステップと、
   前記第１及び第２のサブステップで特定された前記中間領域の外縁と内縁との直線距離により前記中間領域の前記幅を決定する第３のサブステップとを含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板洗浄方法。
6. 基板を回転させる回転駆動部と、
   前記基板よりも上方に位置すると共に前記基板の表面に洗浄液を吐出する液ノズルと、
   前記基板よりも上方に位置すると共に前記基板の前記表面に乾燥ガスを吐出するガスノズルと、
   前記基板よりも上方に位置すると共に前記基板の前記表面を撮像する撮像部と、
   前記回転駆動部、前記液ノズル、前記ガスノズル及び前記撮像部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記回転駆動部及び前記液ノズルを制御して、回転中の前記基板の前記表面の中央部に前記液ノズルから洗浄液を吐出させる、第１の制御と、
   前記第１の制御の後に、前記ガスノズルを制御して、前記ガスノズルから前記基板の前記表面の中央部に乾燥ガスを吐出させ、前記基板の前記表面の中央部に乾燥領域を形成する第２の制御と、
   前記第２の制御の後に、前記回転駆動部、前記液ノズル及び前記撮像部を制御して、前記液ノズルを前記基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ回転中の前記基板の前記表面に前記液ノズルから洗浄液を吐出させると共に、前記撮像部により前記基板の前記表面の撮像画像を取得する第３の制御と、
   前記基板の前記表面において洗浄液の供給位置から外側にかけて拡がるウエット領域と、前記乾燥領域との間に生ずる中間領域の幅を、前記撮像画像を用いて決定する第４の制御と、
   前記中間領域の前記幅が所定のしきい値を超えたときに、前記中間領域の幅が前記しきい値以下となるよう、前記基板の処理に供する処理パラメータを変更する第５の制御と
   を実行する、基板洗浄装置。
7. 前記制御部は、前記第５の制御において、変更対象の前記処理パラメータとして、前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、前記液ノズルの移動速度、前記基板の回転数、及び前記ガスノズルと前記基板の前記表面との距離のうち少なくとも一つを含む、請求項６に記載の基板洗浄装置。
8. 前記第３の制御では、前記ガスノズルを制御して、前記ガスノズルが前記液ノズルよりも前記基板の中央側に位置した状態を維持しながら、前記ガスノズルを前記基板の中央側から周縁側に向けて移動させつつ回転中の前記基板の前記表面に前記ガスノズルから乾燥ガスを吐出させ、
   前記第５の制御では、変更対象の前記処理パラメータとして、前記ガスノズルから吐出される乾燥ガスの流量、前記ガスノズルの移動速度、前記液ノズルの移動速度、前記基板の回転数、及び前記ガスノズルと前記基板の前記表面との距離のうち少なくとも一つを含む、請求項６に記載の基板洗浄装置。
9. 前記しきい値は、５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内から設定された値である、請求項６〜８のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
10. 前記制御部は、前記第４の制御において、
    前記液ノズルの位置に基づいて前記中間領域の外縁を特定する第１の処理と、
    前記中間領域と前記乾燥領域との境界部分を含む前記撮像画像を構成する画素の輝度値の変化量に基づいて、前記中間領域の内縁を特定する第２の処理と、
    前記第１及び第２の処理で特定された前記中間領域の外縁と内縁との直線距離により前記中間領域の前記幅を決定する第３の処理と
    を実行する、請求項６〜９のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
11. 前記基板の前記表面に沿って前記撮像部を移動させる駆動部をさらに備え、
    前記制御部は、前記第３の制御において前記駆動部を制御して、前記基板の回転に伴い移動する前記境界部分に追従するように前記撮像部を移動させる、請求項１０に記載の基板洗浄装置。
12. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板洗浄方法を基板洗浄装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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