JP6482919B2 - ネガティブ現像処理方法およびネガティブ現像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウェハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）を、有機溶剤を含有する現像液を用いて現像するネガティブ現像処理方法およびネガティブ現像処理装置に関する。

近年、ポジティブ現像処理方法（ポジティブトーン現像とも言う）に代わって、ネガティブ現像処理方法（ネガティブトーン現像またはネガ現像とも言う）が採用されてきている。ネガティブ現像処理方法は、レジスト膜の非露光部分を溶解する。ネガティブ現像処理方法では、酢酸ブチルなどの有機溶剤を含む現像液や、ＭＩＢＣ（Ｍｅｔｈｙｌ Ｉｓｏ Ｂｕｔｙｌ Ｃａｒｂｉｎｏｌ）などの有機溶剤を含む洗浄液を使用する（例えば、特許文献１参照）。ネガティブ現像処理方法の洗浄液はポジティブ現像処理方法の洗浄液（例えば、純水）に比べて高価である。

そこで、特許文献２は、現像工程後に、洗浄液を使用せずに基板を回転させて基板の表面を乾燥させる表面乾燥工程を実行することを提案する。この手法によれば、洗浄液の使用量を削減できる。

特開２０１１−２８２８１号公報（第７９頁） 特開２０１４−１３５４４０号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
ホールパターンに比べてラインアンドスペースパターンでは非露光部分が広いので、ラインアンドスペースパターンを形成するときには、より多くの溶解生成物が生成される。現像工程において現像液中に多くの溶解生成物が含まれると、表面乾燥工程を行っても溶解生成物がレジスト膜に再付着し、例えばブリッジ欠陥などの現像欠陥が生じる場合がある。なお、本明細書では、「溶解生成物」を、レジスト膜が現像液に溶解したもののほか、現像欠陥をもたらす残渣や異物を総称する用語として用いる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、現像処理を品質良く行うことができるネガティブ現像処理方法およびネガティブ現像処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明は、基板の表面に形成されたレジスト膜に有機溶剤を含む現像液を供給し、現像液が前記レジスト膜上に盛られた状態を維持する液盛工程と、液盛工程の後に、前記レジスト膜に有機溶剤を含む現像液をさらに供給して、前記液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液中に溶解した溶解生成物の濃度を希釈する希釈工程と、前記希釈工程の後に、基板を回転して、基板の表面を乾燥させる表面乾燥工程と、を備えているネガティブ現像処理方法である。

［作用・効果］液盛工程では、レジスト膜上に盛られた現像液は、レジスト膜の非露光部分を溶解する。希釈工程では、レジスト膜上に盛られた現像液中に溶解した溶解生成物の現像液に対する濃度（溶解生成物濃度）を、別途追加供給した現像液で低下させる。表面乾燥工程では、基板を回転し、遠心力をレジスト膜上の現像液に作用させて、レジスト膜上から現像液を除去する。上述のとおり、表面乾燥工程の前に希釈工程を行うので、表面乾燥工程では、レジスト膜上から現像液とともに溶解生成物を好適に除去でき、溶解生成物がレジスト膜に再付着することを好適に防止できる。その結果、ブリッジ欠陥などの現像欠陥の発生を好適に抑制でき、現像処理を品質良く行うことができる。

上述した発明において、前記希釈工程では、基板を回転することが好ましい。これによれば、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物を現像液とともに基板上から効果的に排出できる。

上述した発明において、前記希釈工程では、現像液の供給の開始と同時に基板を回転し始めることが好ましい。レジスト膜上に盛られた現像液とともに溶解生成物を一層効果的に排出できる。

上述した発明において、前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を連続的に供給することが好ましい。これによれば、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を速やかに希釈できる。

上述した発明において、前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を間欠的に供給することが好ましい。レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を段階的に希釈できる。

上述した発明において、前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を基板の中心部に供給することが好ましい。レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を効果的に希釈できる。

上述した発明において、前記希釈工程で有機溶剤を含む現像液を供給するノズルは、前記液盛工程で有機溶剤を含む現像液を供給したノズルと同じであることが好ましい。液盛工程と希釈工程で使用するノズルが同じであるので、希釈工程を容易に実行できる。また、希釈工程では、レジスト膜上に盛られた現像液と同種の現像液にて溶解生成物濃度を希釈できる。

上述した発明において、前記表面乾燥工程では、洗浄液を供給せずに基板を回転させて、前記レジスト膜上の現像液を遠心力で振り切って除去することが好ましい。これによれば、洗浄液を基板の表面を洗浄するために使用しないので、洗浄液の使用量を削減できる。また、基板の回転によって、溶解生成物とともに現像液をレジスト膜上から除去するので、レジスト膜の現像を適切なタイミングで停止できる。

上述した発明において、前記表面乾燥工程の後に、基板の裏面のみに洗浄液を供給し、かつ、基板を回転して、基板の裏面を洗浄する裏面洗浄工程と、前記裏面洗浄工程の後に、基板を回転して、基板の裏面を乾燥させる裏面乾燥工程と、を備えることが好ましい。ネガティブ現像処理方法は裏面洗浄工程と裏面乾燥工程を備えているので、基板の裏面を好適に洗浄できる。

また、本発明は、基板を略水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部を略鉛直軸回りに回転する回転駆動部と、前記基板保持部によって保持された基板の表面に有機溶剤を含む現像液を供給する現像液供給部と、前記回転駆動部と前記現像液供給部とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記現像液供給部から基板の表面に形成されたレジスト膜に現像液を供給させて、レジスト膜上に現像液の液層を形成し、現像液の液層が前記レジスト膜上に形成された状態を所定時間にわたって維持した後、前記現像液供給部から前記レジスト膜に現像液を再び供給させて、レジスト膜上の現像液の液層中に溶け出した溶解生成物の濃度を希釈し、前記回転駆動部によって基板を回転させて、レジスト膜上の現像液を遠心力で振り切って除去し、基板の表面を乾燥させるネガティブ現像処理装置である。

［作用・効果］現像液供給部は、基板に現像液を供給し、基板の表面に形成されたレジスト膜上に現像液の液層を形成する。現像液の液層がレジスト膜上に形成された状態は、所定時間にわたって維持される。その後、現像液供給部は基板に現像液を再び供給し、レジスト膜上の現像液の液層中に溶解した溶解生成物の現像液に対する濃度（溶解生成物濃度）を希釈する。続いて、回転駆動部が基板を回転させ、レジスト膜上の現像液を除去する。上述のとおり、レジスト膜上の現像液を除去する前にレジスト膜上の現像液の液層中の溶解生成物濃度を希釈しているので、回転駆動部が基板を回転させたとき、レジスト膜上から現像液とともに溶解生成物を好適に除去でき、溶解生成物がレジスト膜に再付着することを好適に防止できる。その結果、ブリッジ欠陥などの現像欠陥の発生を好適に抑制でき、現像処理の品質を好適に保つことができる。

本発明に係るネガティブ現像処理方法およびネガティブ現像処理装置によれば、現像欠陥の発生を好適に抑制でき、現像処理の品質を好適に保つことができる。

実施例に係るネガティブ現像処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 ネガティブ現像処理の手順を示すフローチャートである。 実施例において、基板の回転速度と現像液の流量と洗浄液の流量の時間変化を示すグラフ図である。 変形実施例において、基板の回転速度と現像液の流量と洗浄液の流量の時間変化を示すグラフ図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るネガティブ現像処理装置の概略構成を示す縦断面図である。

ネガティブ現像処理装置は、基板（例えば、半導体ウエハ）Ｗを略水平に支持するスピンチャック１を備えている。スピンチャック１は、例えば、基板Ｗの裏面（下面）を吸着保持する。スピンチャック１の下部には回転軸３が連結されている。回転軸３の下部には回転モータ５が設けられており、回転モータ５はスピンチャック１および回転軸３を略鉛直軸回りに回転させる。その結果、基板Ｗは、その中心部を通る略鉛直軸回りに回転する。スピンチャック１の周囲には、飛散防止カップ７が設けられている。スピンチャック１は本発明における基板保持部に相当し、回転モータ５は本発明における回転駆動部に相当する。

飛散防止カップ７の底部には排液管９が連通接続されている。飛散防止カップ７の近傍には基板Ｗの表面に現像液を供給するための現像液供給ノズル１１が配設されている。現像液供給ノズル１１は、例えば先端に吐出口が形成されたストレートノズルである。現像液供給ノズル１１は、スピンチャック１の上方にあたる供給位置（図中の実線）と、飛散防止カップ７の上方から外れた退避位置（図中の二点鎖線）との間にわたって移動可能に設けられている。現像液供給ノズル１１が供給位置に移動した際に、現像液供給ノズル１１の吐出口は、基板Ｗの中心部直上に位置する。現像液供給ノズル１１は本発明における「現像液供給部」および「ノズル」に相当する。

飛散防止カップ７の内側であって、スピンチャック１の下部周囲にあたる位置には、基板Ｗの裏面に洗浄液を供給するための洗浄液供給ノズル１３が配設されている。洗浄液供給ノズル１３は、例えば先端に吐出口が形成されたストレートノズルである。洗浄液供給ノズル１３は本発明における洗浄液供給部に相当する。

現像液供給ノズル１１は、現像液供給管１５を通じて現像液供給源１６に接続されており、現像液供給管１５には脱気モジュール１７、フィルタ１９および開閉制御弁２１が介挿されている。現像液供給源１６は有機溶剤を含む現像液を貯留し、不活性ガスによる圧送によって現像液を現像液供給ノズル１１に向けて送液する。現像液に含まれる有機溶剤は、例えば酢酸ブチルである。脱気モジュール１７は現像液を脱気する。開閉制御弁２１は、現像液供給ノズル１１による現像液の供給およびその停止を切り換える。

洗浄液供給ノズル１３は、洗浄液供給管２３を通じて洗浄液供給源２４に接続されており、洗浄液供給管２３には脱気モジュール２５、フィルタ２７、および開閉制御弁２９が介挿されている。洗浄液供給源２４は有機溶剤を含む洗浄液を貯留し、不活性ガスによる圧送によって洗浄液を洗浄液供給ノズル１３に向けて送液する。洗浄液に含まれる有機溶剤は、例えばＭＩＢＣである。脱気モジュール２５は洗浄液を脱気する。開閉制御弁２９は、洗浄液供給ノズル１３による洗浄液の供給およびその停止を切り換える。

ネガティブ現像処理装置は、さらに制御装置３１を備える。制御装置３１は、回転モータ５の回転と、現像液供給ノズル１１の移動と、現像液供給源１６における現像液の送液と、脱気モジュール１７，２５の駆動と、開閉制御弁２１，２９の開閉と、洗浄液供給源２４における洗浄液の送液とを統括的に制御する。より詳しくは、制御装置３１は、予め設定されている処理レシピに基づいて、基板Ｗを所定の時刻に所定の回転速度で回転させ、現像液および洗浄液を所定の時刻に所定の流量でそれぞれ供給させる。制御装置３１は、本発明における制御部に相当する。

次に、ネガティブ現像処理装置の動作について、図２および図３を用いて説明する。図２は、ネガティブ現像処理装置が行うネガティブ現像処理の手順を示すフローチャートであり、図３は、基板の回転速度、現像液の流量および洗浄液の流量の各時間変化を示すグラフ図である。なお、以下の説明では、基板Ｗが既にスピンチャック１に保持されており、現像液供給ノズル１１は供給位置に移動しているものとする。また、基板Ｗの表面（上面）には露光済のレジスト膜が形成されているものとする。

＜ステップＳ１＞ 液盛工程（時刻ｔ０〜時刻ｔ２）
時刻ｔ０において、制御装置３１は、回転モータ５、現像液供給源１６、脱気モジュール１７および開閉制御弁２１を制御して、基板Ｗを回転させるとともに、現像液供給ノズル１１から基板Ｗの表面の中心部へ有機溶剤を含む現像液の供給を開始させる。そして、制御装置３１は基板Ｗの回転および現像液の供給を、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間にわたって継続させる。基板Ｗに供給された現像液は、基板Ｗの表面に形成されたレジスト膜を覆うように基板Ｗの表面全体に拡がる。言い換えれば、レジスト膜上に現像液の液層が形成される。

時刻ｔ１において、制御装置３１は、基板Ｗ上に対する現像液の供給および基板Ｗの回転を停止させる。現像液供給ノズル１１は、現像液の供給を停止した後、移動することなく、そのまま供給位置で待機する。現像液は、水平姿勢の基板Ｗの表面上（すなわち、レジスト膜上）に盛られている。この状態、すなわち、現像液がレジスト膜上に盛られた状態を時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間にわたって維持する。言い換えれば、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間にわたって、現像液の液層がレジスト膜上に形成された状態を維持する。レジスト膜上に盛られた現像液によって現像処理が進行する。すなわち、現像液は、レジスト膜の非露光部分を溶解する。溶解された非露光部分は溶解生成物となり、現像液中に含まれる。時刻ｔ２になると、液盛工程は終了する。

ここで、液盛工程において現像液をレジスト膜に供給する期間（時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間）は、例えば５秒である。液盛工程で現像液をレジスト膜に供給する期間における現像液流量は例えば６０〜１５０ｍＬ／ｍｉｎであり、同期間における現像液の供給量は例えば９〜１２ｃｃであり、同期間における基板Ｗの回転速度は例えば２５００ｒｐｍである。液盛工程において現像液がレジスト膜上に盛られた状態を維持する期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）は、例えば２５秒である。液盛工程の全期間（時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間）は、例えば３０秒である。

＜ステップＳ２＞ 希釈工程 （時刻ｔ２〜時刻ｔ３）
希釈工程は、液盛工程の終了と同時に開始する。すなわち、時刻ｔ２において、制御装置３１は、現像液供給ノズル１１から基板Ｗの表面の中心部へ有機溶剤を含む現像液を再び供給させ始めるとともに、基板Ｗを再び回転させ始める。現像液がレジスト膜に着液するとき、レジスト膜上には液盛工程で盛られた現像液が残っている。希釈工程で滴下された現像液は、液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物の現像液に対する濃度（溶解生成物濃度）を希釈する。これにより、現像液に含まれる溶解生成物の濃度が薄くなる。この際、基板Ｗが回転しているので、現像液中の溶解生成物濃度が希釈される範囲が、基板Ｗの中央部から周縁部に速やかに広がる。時刻ｔ３になると、希釈工程は終了する。

ここで、希釈工程の期間（時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間）は例えば２秒である。現像液供給ノズル１１は、希釈工程の全期間にわたって連続的に現像液を供給する。希釈工程における現像液の流量は例えば液盛工程における現像液流量と同様の６０〜１５０ｍＬ／ｍｉｎであり、希釈工程における現像液の供給量は例えば２ｃｃである。また、希釈工程では、現像液の供給の開始と同時に基板Ｗを回転し始める。希釈工程における基板Ｗの回転速度は、例えば１０００ｒｐｍである。

＜ステップＳ３＞ 表面乾燥工程（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）
表面乾燥工程は希釈工程の終了と同時に開始する。すなわち、時刻ｔ３において、制御装置３１は、基板Ｗの回転速度を調整する。なお、表面乾燥工程では基板Ｗ（レジスト膜）に洗浄液を供給しない。基板Ｗの回転速度は比較的高いので、比較的大きな遠心力がレジスト膜上の現像液（液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液および希釈工程で追加された現像液を含む）に作用する。レジスト膜上の現像液は遠心力によって振り切られ、基板Ｗの外へ飛散し、レジスト膜上から速やかに除去される。これにより、現像液によるレジスト膜の現像が停止する。ここで、現像液は有機溶剤を含有しており、かつ、希釈工程で既に現像液中の溶解生成物濃度も希釈されているので、現像液がレジスト膜上から除去されるときに溶解生成物も現像液とともに基板Ｗ上から円滑に除去される。そして、基板Ｗの表面は速やかに乾燥される。時刻ｔ４になると、表面乾燥工程は終了する。

表面乾燥工程の期間（時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間）は、例えば１０秒である。回転モータ５は、表面乾燥工程の全期間にわたって基板Ｗを回転する。表面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は、例えば２０００ｒｐｍである。

＜ステップＳ４＞ 裏面洗浄工程（時刻ｔ４〜時刻ｔ５）
裏面洗浄工程は表面乾燥工程の終了と同時に開始する。すなわち、時刻ｔ４において、制御装置３１は基板Ｗの回転速度を低下させる。基板Ｗの回転速度を低下させた直後、制御装置３１は洗浄液供給ノズル１３から基板Ｗの裏面へ洗浄液を供給させ始める。基板Ｗの回転速度は比較的に低いので、基板Ｗの裏面に供給された洗浄液は周囲に飛散することなく基板Ｗの裏面のみに好適に拡がる。そのため、基板Ｗの表面上の雰囲気を清浄に保ちつつ、基板Ｗの裏面に付着していた塵などの不純物を洗浄液によって除去できる。時刻ｔ５になると、制御装置３１は洗浄液の供給を停止させ、裏面洗浄処理が終了する。

裏面洗浄工程の期間（時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間）は、例えば５秒である。洗浄液供給ノズル１３は、裏面洗浄工程の全期間にわたって連続的に洗浄液を供給する。また、回転モータ５は、裏面洗浄工程の全期間にわたって基板Ｗを回転する。裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度は、例えば５００ｒｐｍである。

＜ステップＳ５＞ 裏面乾燥工程（時刻ｔ５〜時刻ｔ６）
裏面乾燥工程は、裏面洗浄工程の終了と同時に開始する。すなわち、時刻ｔ５において、制御装置３１は、基板Ｗの回転速度を上げる。基板Ｗの回転速度が比較的高いので、基板Ｗの裏面はスピンドライの効果によって速やかに乾燥される。時刻ｔ６になると、制御装置３１は基板Ｗの回転を停止させ、裏面乾燥処理が終了する。

裏面乾燥工程の期間（時刻ｔ５から時刻ｔ６までの期間）は、例えば１０秒である。回転モータ５は、裏面乾燥工程の全期間にわたって基板Ｗを回転する。裏面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は、例えば２５００ｒｐｍである。

このように、本実施例に係るネガティブ現像処理装置およびネガティブ現像処理方法によれば、表面乾燥工程の前に希釈工程を行う。希釈工程では、レジスト膜上に盛られた現像液にさらに現像液を追加して、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を低下させる。これにより、表面乾燥工程では、現像液中に含まれる溶解生成物を現像液とともに容易にレジスト膜上から除去できる。すなわち、溶解生成物がレジスト膜に再付着することを好適に防止できる。その結果、ブリッジ欠陥などの現像欠陥の発生を好適に抑制でき、現像処理を品質良く行うことができる。

希釈工程において再度液盛工程で供給された現像液を供給するので、リンス液供給系統を準備してリンス液を滴下する必要がなく、安価にブリッジ欠陥などの現像欠陥を低減できる。

希釈工程では現像液を連続的に供給するので、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を短時間に希釈できる。

希釈工程では、現像液を基板Ｗの中央部に着液させるので、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を効果的に希釈できる。

希釈工程では基板Ｗを回転するので、現像液が希釈される範囲が基板Ｗの中心部から周縁部に速やかに広がり、レジスト膜上に盛られた現像液全体に渡って、現像液中の溶解生成物濃度を均一に希釈できる。特に、希釈工程では、現像液の供給の開始と同時に基板Ｗを回転し始めるので、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を一層効果的に希釈できる。さらに、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、液盛工程で現像液をレジスト膜に供給するときの基板Ｗの回転速度よりも低い。また、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、表面乾燥工程／裏面乾燥工程における基板Ｗの回転速度よりも低い。このように、希釈工程における基板Ｗの回転速度は比較的に低いので、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を的確に希釈できる。

希釈工程の期間は液盛工程の期間よりも短い。さらに、希釈工程は、液盛工程において現像液をレジスト膜に供給する期間よりも短い。このように、希釈工程の期間は比較的に短いので、希釈工程で滴下された現像液による現像処理の進行を抑制できる。言い換えれば、液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液による現像処理が、希釈工程で滴下した現像液によって、影響を受けることを極力回避できる。

希釈工程では、液盛工程で現像液を供給した現像液供給ノズル１１を使用して、現像液を供給するので、希釈工程を容易に実行できる。本実施例では、現像液供給ノズル１１が液盛工程で現像液を供給した後、そのまま希釈工程か始まるまで、基板Ｗの上方で待機し、希釈工程が始まると現像液供給ノズル１１が再び現像液を供給する。これにより、液盛工程の終了と同時に希釈工程を開始できる。その結果、現像時間（例えば、時刻ｔ０から時刻ｔ３の期間）を精度良く管理できる。また、一連の現像処理に要する時間を短縮でき、装置のスループットを向上させることができる。

希釈工程では、液盛工程で供給した現像液と同種の現像液を供給する。これにより、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を好適に希釈できる。

希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を供給する。そのため、表面乾燥工程において、現像液中に含まれる溶解生成物を現像液とともに円滑にレジスト膜上から除去できる。

表面乾燥工程では、洗浄液を供給せずに基板Ｗを回転させて、レジスト膜上の現像液を遠心力で振り切って除去する。このように、レジスト膜上の現像液を除去するために洗浄液を使用しないので、洗浄液の使用量を効果的に削減することができる。

表面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は比較的高い。例えば、表面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は、希釈工程／裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度に比べて高い。このため、現像液をレジスト膜上から瞬時に除去でき、レジスト膜の現像を適切なタイミングで停止できる。よって、表面乾燥工程を開始するタイミングを調節することによって、現像時間を精度良く管理できる。すなわち、回路パターンの線幅を高い精度で制御することが可能となる。

さらに、表面乾燥工程によって現像液の除去（現像の停止）、溶解生成物の除去（現像欠陥の抑止）および基板Ｗの表面の乾燥が一挙に行われる。そのため、ネガティブ現像処理方法の一連の処理に要する時間を短縮することが可能となる。

また、裏面洗浄工程では、洗浄液を用いて基板Ｗの裏面を洗浄するので、基板Ｗの裏面を好適に洗浄することができる。洗浄液は基板Ｗの裏面のみに供給されるので、洗浄液の使用量を効果的に削減することができる。また、洗浄液は有機溶剤を含むので、ネガティブ現像処理を行った後の基板Ｗを好適に洗浄することができる。

さらに、裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度は比較的低い。例えば、裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度は、表面乾燥工程／希釈工程／裏面乾燥工程における基板Ｗの回転速度に比べて低い。このため、洗浄液の飛沫やミストが生成されにくく、仮に生成されても周囲に舞い上がりにくい。そのため、基板Ｗの表面上の雰囲気を清浄に保つことができる。その結果、乾燥後の基板Ｗの表面に飛沫、ミストおよび塵埃等が再付着することを回避できるので、基板Ｗの処理品質が低下することを防止できる。

また、裏面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は比較的高い。例えば、裏面乾燥工程における基板Ｗの回転速度は、希釈工程／表面乾燥工程／裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度に比べて高い。このため、基板Ｗの裏面を速やかに乾燥させることができ、ネガティブ現像処理に係る一連の処理に要する時間をさらに短縮することが可能となる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、例えば１０００ｒｐｍであったが、これに限られない。例えば、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、２５００ｒｐｍ以下であることがあることが好ましい。例えば、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、表面乾燥工程における基板Ｗの回転速度と同等以上であってもよい。例えば、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、液盛工程で現像液をレジスト膜に供給する期間における基板Ｗの回転速度と同等以上であってもよい。希釈工程における基板Ｗの回転速度を比較的高くすることによって、液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を、一層迅速に希釈できる。また、仮に、希釈工程において現像液が基板Ｗの裏面に付着したとしても、希釈工程の後に行われる裏面洗浄工程および裏面乾燥工程において基板Ｗの裏面に付着した現像液を除去できる。よって、希釈工程において基板Ｗの回転速度を高くしても、現像処理の品質を好適に保つことができる。

また、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、５００ｒｐｍ以上であることが好ましい。例えば、希釈工程における基板Ｗの回転速度は、裏面洗浄工程における基板Ｗの回転速度と同等であってもよい。これによれば、液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を、的確に希釈できる。

（２）上述した実施例では、液盛工程と希釈工程における現像液の流量は一定であったが、これに限られない。たとえば、希釈工程において現像液の流量を変化させてもよい。

（３）上述した実施例では、希釈工程の全期間にわたって現像液を供給し続けたが、これに限られない。例えば、希釈工程の期間の一部では現像液の供給を停止してもよい。同様に、上述した実施例では、希釈工程の全期間にわたって基板Ｗを回転したが、これに限られない。例えば、希釈工程の期間の一部では基板Ｗの回転を停止してもよい。さらに、現像液の供給を停止する期間と基板Ｗの回転を停止する期間は、重複してもよいし、重複しなくてもよい。

図４は、変形実施例における、基板の回転速度、現像液の流量および洗浄液の流量の各時間変化を示すグラフ図である。図示するように、希釈工程において現像液を間欠的に供給してもよい。これによれば、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を段階的に希釈できる。また、レジスト膜上に盛られた現像液の乾燥を防ぐことができる。

この変形実施例において、基板Ｗの回転数を適宜に調整してよい。図示するように、希釈工程において、現像液を供給している期間における基板Ｗの回転速度と、現像液の供給を停止している期間における基板Ｗの回転速度とは、異なっていてもよい。これによれば、現像液の滴下および現像液の攪拌をそれぞれ適切な回転速度で実行できる。

（４）上述した実施例では、希釈工程において、現像液の供給の開始と同時に基板Ｗを回転し始めたが、これに限られない。例えば、現像液の供給を開始した後に、基板Ｗの回転を開始してもよい。

（５）上述した実施例では、希釈工程において基板Ｗの回転速度は一定であったが、これに限られない。例えば、希釈工程において、基板Ｗの回転速度を変化させてもよい。

（６）上述した実施例では、希釈工程において、現像液供給ノズル１１は供給位置に静止したまま現像液を供給したが、これに限られない。例えば、希釈工程において、現像液供給ノズル１１は、移動しながら現像液を供給してもよい。

（７）上述した実施例では、同じ現像液供給ノズル１１を液盛工程および希釈工程で使用したが、これに限られない。すなわち、液盛工程で使用した現像液供給ノズル１１とは異なるノズルを、希釈工程で使用してもよい。これによれば、レジスト膜上に盛られた現像液中の溶解生成物濃度を効率良く希釈できるノズルを選択できる。例えば、現像液を、現像液供給ノズル１１よりも低流量で吐出できるノズルを選択してもよい。例えば、現像液の着液範囲が現像液供給ノズル１１よりも広いノズル（例えば、スプレーノズル）を選択してもよい。

（８）上述した実施例では、現像液供給ノズル１１および洗浄液供給ノズル１３はストレートノズルであったが、これに限られることはない。すなわち、下端面にスリット状吐出口を有するスリットノズルを使用してもよい。

（９）上述した実施例では、液盛工程において、基板Ｗを回転させるとともに現像液を基板Ｗに供給したが、これに限られることはない。例えば、時刻ｔ０の前に基板Ｗを回転させ、その後、時刻ｔ０において現像液を供給してもよい。あるいは、時刻ｔ０において現像液を供給した後に基板Ｗを回転させてもよい。また、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの期間にわたって基板Ｗを回転させなくともよい。

（１０）上述した実施例では、液盛工程において、現像液を供給させた後、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間にわたって基板Ｗの回転を停止させて現像処理を行ったが、これに限られることはない。現像液を供給させた後、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間にわたって基板Ｗを適切な速度（例えば５ｒｐｍ程度の低回転）で回転させてもよい。

（１１）上述した実施例では、洗浄液供給ノズル１３へ洗浄液を供給するための洗浄液供給源２４を個別に設けていたが、これに限られない。ネガティブ現像に用いられる現像液は有機溶剤を含有しているので、基板Ｗの裏面洗浄に用いられる洗浄液として使用することが可能な場合がある。この場合、現像液を洗浄液としても兼用させる構成としてもよい。

具体的な構成としては、洗浄液供給管２３を現像液供給源１６に接続し、開閉制御弁２１，２９の開閉を制御して、現像液供給源１６に貯留された現像液の送液先を切り替える。すなわち、液盛工程および希釈工程では、現像液供給源１６から現像液供給ノズル１１へ現像液を送液し、送液された現像液を用いて各工程を行う。裏面洗浄工程では、現像液供給源１６から洗浄液供給ノズル１３へ現像液を送液し、送液された現像液を用いて裏面洗浄処理を行う。上述した構成をとることによって、洗浄液供給源２４を設ける必要がなくなるので、ネガティブ現像装置を簡略化させることが可能となる。

（１２）上述した実施例および上記（１）から（１１）で説明した各変形実施例については、さらに各構成を他の変形実施例の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。

１ …スピンチャック（基板支持部）
３ …回転軸
５ …回転モータ（回転駆動部）
７ …飛散防止カップ
９ …排液管
１１ …現像液供給ノズル（現像液供給部、ノズル）
１３ …洗浄液供給ノズル（洗浄液供給部）
１５、２３…供給管
１７、２５…脱気モジュール
１９、２７…フィルタ
２１、２９…開閉制御弁
３１ …制御装置（制御部）
Ｗ …基板

Claims (10)

1. 基板の表面に形成されたレジスト膜に有機溶剤を含む現像液を供給し、現像液が前記レジスト膜上に盛られた状態を維持する液盛工程と、
   液盛工程の後に、前記レジスト膜に有機溶剤を含む現像液をさらに供給して、前記液盛工程でレジスト膜上に盛られた現像液中に溶解した溶解生成物の濃度を希釈する希釈工程と、
   前記希釈工程の後に、基板を回転して、基板の表面を乾燥させる表面乾燥工程と、
   を備えているネガティブ現像処理方法。
2. 請求項１に記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程では、基板を回転するネガティブ現像処理方法。
3. 請求項１または２に記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程では、現像液の供給の開始と同時に基板を回転し始めるネガティブ現像処理方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を連続的に供給するネガティブ現像処理方法。
5. 請求項１から３のいずれかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を間欠的に供給するネガティブ現像処理方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程では、有機溶剤を含む現像液を基板の中心部に供給するネガティブ現像処理方法。
7. 請求項１から６のいずかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記希釈工程で有機溶剤を含む現像液を供給するノズルは、前記液盛工程で有機溶剤を含む現像液を供給したノズルと同じであるネガティブ現像処理方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記表面乾燥工程では、洗浄液を供給せずに基板を回転させて、前記レジスト膜上の現像液を遠心力で振り切って除去するネガティブ現像処理方法。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のネガティブ現像処理方法において、
   前記表面乾燥工程の後に、基板の裏面のみに洗浄液を供給し、かつ、基板を回転して、基板の裏面を洗浄する裏面洗浄工程と、
   前記裏面洗浄工程の後に、基板を回転して、基板の裏面を乾燥させる裏面乾燥工程と、
   を備えるネガティブ現像処理方法。
10. 基板を略水平に保持する基板保持部と、
    前記基板保持部を略鉛直軸回りに回転する回転駆動部と、
    前記基板保持部によって保持された基板の表面に有機溶剤を含む現像液を供給する現像液供給部と、
    前記回転駆動部と前記現像液供給部とを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記現像液供給部から基板の表面に形成されたレジスト膜に現像液を供給させて、レジスト膜上に現像液の液層を形成し、
    現像液の液層が前記レジスト膜上に形成された状態を所定時間にわたって維持した後、前記現像液供給部から前記レジスト膜に現像液を再び供給させて、レジスト膜上の現像液の液層中に溶け出した溶解生成物の濃度を希釈し、
    前記回転駆動部によって基板を回転させて、レジスト膜上の現像液を遠心力で振り切って除去し、基板の表面を乾燥させるネガティブ現像処理装置。
    
    

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