JP7308105B2 - 現像処理方法及び現像処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、現像処理方法及び現像処理装置に関する。

特許文献１には、ライン＆スペースのレジストパターンの形成時にパターン倒れが発生するのを防止するために、レジストパターン現像時のリンス工程で２種以上のリンス液を使用することが開示されている。特許文献１に開示されている方法では、リンス工程の前半工程で使用するリンス液に、現像液の処理を受けたレジスト表面を晒しておいて当該レジスト表面の改質を促し、後半工程で使用するリンス液とこのレジスト表面との接触角を所望のものに調整するようにしている。

特開平５－２９９３６号公報

本開示にかかる技術は、リンス液に対する接触角の大きいレジスト膜を形成した場合の欠陥数を低減させる。

本開示の一態様は、基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、（Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、（Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、（Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、（Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、前記（Ｄ）工程は、（ｃ）前記親水性層が形成された基板に前記リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記リンス液を供給しない状態で前記基板を回転させ乾燥させる工程と、を含み、
前記（ｄ）工程は、（ｍ）基板上中央において前記リンス液の膜に凹部が形成されるようにガスを供給しながら前記基板の回転数を加速させていき、前記凹部を広げる工程と、（ｎ）前記（ｍ）工程後、前記凹部が広がるに応じて前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含む。

本開示によれば、リンス液に対する接触角の大きいレジスト膜を形成した場合の欠陥数を低減させることができる。

第１実施形態にかかる現像処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 第１実施形態にかかる現像処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 図１の現像処理装置における現像処理の一例を示すフローチャートである。 洗浄工程以降の現像処理中の各時点におけるウェハ回転数を示す図である。 現像処理時のウェハの様子を示す部分拡大断面図である。 現像処理の後述の乾燥工程でのウェハの様子を示す断面図である。 第１実施形態にかかる効果を説明するための図である。 第２実施形態にかかる現像処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 図８の現像処理装置における現像処理中の、洗浄工程以降の各時点におけるウェハ回転数を示す図である。

半導体デバイス等の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上に所定のレジストパターンを形成するために一連の処理が行われる。上記一連の処理には、例えば、ウェハ上にレジスト液を供給しレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜を露光する露光処理、露光されたレジスト膜に現像液を供給して現像する現像処理等が含まれる。

上述の現像処理では、例えばウェハ上に現像液が供給され、ウェハ表面上に現像液の液膜が形成されて、ウェハが現像される。その後ウェハ上に純水等の洗浄液が供給され、ウェハが高速回転されて洗浄される。この洗浄により、現像時にウェハ上の現像液中に生成された溶解生成物が除去される。

ところで、近年、露光技術等の進歩により半導体デバイスの微細化が一層進行しており、微細かつ高アスペクト比のレジストパターンが出現している。微細なレジストパターンやアスペクト比の高いレジストパターンでは、上述の現像の際に洗浄液がウェハ上に残ると問題が生じる。例えば、レジストパターンがライン＆スペースパターンの場合には、パターン間に洗浄液が残ったときに、この残った洗浄液により、いわゆるパターン倒れが発生する。

特許文献１には、前述のように、ライン＆スペースパターンのパターン倒れの発生を防止するために、レジストパターンの現像時にリンス液により洗浄するリンス工程で２種以上のリンス液を使用することが開示されている。特許文献１に開示されている方法では、リンス工程の前半工程で使用するリンス液に現像液の処理を受けたレジスト表面を晒しておいてレジスト表面の改質を促し、後半工程で使用するリンス液とこのレジスト表面との接触角を所望のものに調整するようにしている。
なお、パターン間に残ったリンス液に発生する応力σ、すなわち間に残った洗浄液によりパターンに生じる基板と平行方向の力は、リンス液に対するレジスト膜の接触角θ及び洗浄液の表面張力γと以下の関係にある。
σ∝γcosθ…（式１）

ところで、レジスト膜の材料として撥水性の高いものが用いられることがある。
しかし、特許文献１の技術は、リンス液としての水との接触角が０°であるレジスト膜、すなわち撥水性の低いレジスト膜に係る技術である。
また、撥水性の高いレジスト膜を用いても、微細化を進めると、現像の際にライン＆スペースパターンのパターン間にリンス液が残ったときにパターン倒れが発生する。
さらに、リンス液がパターン間すなわちウェハ上に残ると、リンス液に含まれていた溶解生成物もウェハ上に残ることになる。ウェハ上に残った溶解生成物は欠陥の原因となる。ウェハ上に残った溶解生成物に起因する欠陥は、レジストパターンがライン＆スペースパターン以外の場合（例えばホールパターンやピラーパターンの場合）でも共通の問題であり、また、パターンの密集度に関わらず、つまり、ある面積におけるパターンの凹部及び凸部の存在数に関わらず、問題となる。

そこで、本開示にかかる技術は、撥水性の高いレジスト膜を用いた場合の欠陥数、すなわち、リンス液に対する接触角の大きいレジスト膜を形成した場合の欠陥数を低減させる。

以下、本実施形態にかかる現像処理方法及び現像処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１及び図２は、第１実施形態にかかる現像処理装置１の構成の概略を示す縦断面図及び横断面図である。

現像処理装置１は、図１に示すように内部を密閉可能な処理容器１０を有している。処理容器１０の側面には、基板としてのウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成されている。

処理容器１０内には、ウェハＷを保持して鉛直軸周りに回転させるスピンチャック２０が設けられている。スピンチャック２０は、回転機構としてのチャック駆動部２１（例えばモータ等）により様々な速度で回転自在に構成されている。また、チャック駆動部２１には、不図示のシリンダなどの昇降駆動機構が設けられており、スピンチャック２０は昇降駆動機構により昇降自在に構成されている。

スピンチャック２０に保持されたウェハＷの周囲を取り囲むようにカップ２２が設けられている。カップ２２は、ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め、回収するものである。

図２に示すようにカップ２２のＸ方向負方向（図２の下方向）側には、Ｙ方向（図２の左右方向）に沿って延伸するレール３０Ａ、３０Ｂが形成されている。レール３０Ａ、３０Ｂは、例えばカップ２２のＹ方向負方向（図２の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図２の右方向）側の外方まで形成されている。レール３０Ａ、３０Ｂはそれぞれ対応する、アーム３１、３２が取り付けられている。

第１のアーム３１には、現像液を供給する現像液供給ノズル３３が支持されている。第１のアーム３１は、移動機構としてのノズル駆動部３４によってレール３０Ａ上を移動自在となっている。これにより、現像液供給ノズル３３は、カップ２２のＹ方向負方向側の外側に設けられた待機部３５から、カップ２２内のウェハＷの中央部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部３４によって、第１のアーム３１は昇降自在であり、現像液供給ノズル３３の高さを調節できる。現像液としては、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）が用いられる。

第２のアーム３２には、ＤＩＷ供給ノズル３６、水溶液供給ノズル３７、混合液供給ノズル３８、ガス供給ノズル３９が支持されている。
第２のアーム３２は、移動機構としてのノズル駆動部４０によってレール３０Ｂ上を移動自在となっている。これにより、ノズル３６～３９は、カップ２２のＹ方向正方向側の外側に設けられた待機部４１から、カップ２２内のウェハＷの中央部上方まで移動できる。また、ノズル駆動部４０によって、第２のアーム３２は昇降自在であり、ノズル３６～３９の高さを調節できる。

ＤＩＷ供給ノズル３６は、ＤＩＷ（Deionized Water）を供給する。ＤＩＷは、水系洗浄液やリンス液として用いられる。つまり、ＤＩＷ供給ノズル３６は、洗浄液供給ノズルやリンス液供給ノズルとして機能する。

水溶液供給ノズル３７は、水溶性ポリマーの水溶液を供給する。水溶性ポリマーの水溶液は、レジスト膜を現像液により現像して形成されたレジストパターンの、水に対する接触角を減少させるためものである。

水溶性ポリマーの水溶液に含まれる水溶性ポリマーは、例えば、親水性基を含むモノマーの単独重合体若しくは共重合体または親水性基を有する重縮合体等である。水溶性ポリマーの具体例は、アクリル酸、メタクリル酸、フルオロアクリル酸、ペルフルオロアルキル酸、ビニルアルコール、ビニルビロリドン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリピニルアルコール（部分鹸化物を含む)、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルメチルエーテル、ポリピニルビロリドン、ポリエチレングリコール、ポリピニルアセタール(部分アセタール化物を含む)、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、スチレンー無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアミン、ポリアリルアミン、オキサゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、アルキッド樹脂又はスルホンアミド、及びこれらが作る塩が挙げられる。また水溶性ポリマーとして、ポリグリセリンを用いてもよい。これら水溶性ポリマーは、単独で用いられてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いられてもよい。上記水溶液中の水溶性ポリマーの濃度は１０％未満であることが好ましく、５％未満であることがより好ましい。

上記水溶液には、界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤の具体例は、ソルビタンモノオレエート、グリセロールα‐モノオレエート、ポリエチレングリコールソルピタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール直鎖アルキルエーテル、ポリエチレングリコールフエニルエーテル直鎖アルキル付加型、分岐鎖アルキル付加型、アセチレングリコール、陰イオン系のラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム又はドデシルペンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。これら界面活性剤は、単独で用いられてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いられてもよい。上記水溶液中の界面活性剤の濃度は５％未満であることが好ましい。

さらに、上記水溶液は酸性であることが好ましく、具体的には、上記水溶液のｐＨは３～６であることが好ましい。

混合液供給ノズル３８は、界面活性剤溶液と純水が混合された混合液を供給する。上記混合液は、リンス液として用いられる。つまり、混合液供給ノズル３８は、リンス液供給ノズルとして機能する。界面活性剤溶液に溶融している界面活性剤の具体例は、上述と同様である。なお、以下では、界面活性剤溶液と純水が混合された混合液を、「界面活性剤含有リンス液」ということがある。

ガス供給ノズル３９は、ガスを供給する。具体的には、ガス供給ノズル３９は、ウェハＷ上のリンス液を乾燥させる際に当該ウェハＷにガス（例えばＮ_２ガス）を供給する。

現像液供給ノズル３３、ＤＩＷ供給ノズル３６、水溶液供給ノズル３７及び混合液供給ノズル３８には、各ノズルに対して、対応する液を供給する液供給機構１００が接続されている。液供給機構１００は、ノズル毎に、各液を圧送するポンプ（図示せず）や、各液の供給及び供給停止を切り替える供給弁（図示せず）等を有する。
また、ガス供給ノズル３９には、当該ノズルに対して、ガスを供給するガス供給機構１１０が接続されている。ガス供給機構１１０は、ガスの供給及び供給停止を切り替える供給弁（図示せず）等を有する。

以上の現像処理装置１には、図１に示すように、制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、現像処理装置１における各種処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述のノズル駆動部３４、４０、液供給機構１００、ガス供給機構１１０等を制御して、後述の現像処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部２００にインストールされたものであってもよい。プログラムの一部または全ては専用ハードウェハ（回路基板）で実現してもよい。

ここで、現像処理装置１における現像処理の一例について図３～図５を用いて説明する。図３は、現像処理の一例を示すフローチャートである。図４は、現像処理中の各時点におけるウェハＷの回転数（以下、「ウェハ回転数」という。）を示す図であり、後述の洗浄工程以降について示している。図５は、現像処理時のウェハＷの様子を示す部分拡大断面図である。図６は、現像処理の後述の乾燥工程でのウェハＷの様子を示す断面図である。
なお、以下の説明において、処理容器１０内に搬入されるウェハＷの表面にはＳｉＡＲＣ（Silicon-containing Anti-Reflective Coating）等の下層膜が形成されており、該下層膜の上には予めレジスト膜が形成されているものとする。また、当該レジスト膜に対する露光処理及びその後の加熱処理が完了しているものとし、上記露光処理ではライン＆スペースパターン形成用の露光が行われたものとする。なお、ウェハＷの下層膜上に形成されたレジスト膜は、水に対する接触角が大きいものである。また、以下の各工程における各液の流量は、ＤＩＷが３５０ｍｌ／ｍｉｎ、水溶性ポリマーの水溶液及び混合液が８０ｍｌ／ｍｉｎである。なお、ＤＩＷの流量は、２５０～４５０ｍｌ／ｍｉｎであればよく、また、水溶性ポリマーの水溶液及び混合液の流量は、５０ｍｌ／ｍｉｎ～１００ｍｌ／ｍｉｎであればよく、７５－９０ｍｌ／ｍｉｎであることが好ましい。

（ステップＳ１：現像液パドル形成工程）
現像処理ではまず、図３に示すように、ウェハＷ全面に現像液パドルが形成される（ステップＳ１）。具体的には、ウェハＷが処理容器１０内に搬入され、スピンチャック２０上に載置され吸着される。次いで、現像液供給ノズル３３がウェハＷの上方へ移動され、この現像液供給ノズル３３から現像液が帯状に吐出され、ウェハＷが例えば１回転され、これにより、ウェハＷ全面に現像液パドルが形成される。

（ステップＳ２：静止現像工程）
現像液パドルの形成後、現像液の供給が停止され、ウェハＷを予め定められた時間静止させる静止現像が行われる（ステップＳ２）。この工程により、ウェハＷ上のレジスト膜の現像が進行し、図５（Ａ）に示すように、ウェハＷの下層膜Ｕ上にレジストパターンＲが形成される。なお、この静止現像中に、現像液供給ノズル３３はカップ２２外に退避され、代わりにＤＩＷ供給ノズル３６がウェハＷの中央部上方へ移動される。

（ステップＳ３：洗浄工程）
静止現像後、ウェハＷが回転され、当該ウェハＷに対してＤＩＷ供給ノズル３６から水系洗浄液としてのＤＩＷが供給され、ウェハＷが洗浄される（ステップＳ３）。この工程により、現像液及び溶解生成物が除去される。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、レジストパターンＲ上の現像液の膜ＤがＤＩＷにより置換され、ＤＩＷの膜Ｅが形成された状態となり、液体による被覆状態は維持される。このステップＳ３の洗浄工程は、図４に示すように、以下の加速工程（ステップＳ３ａ）と減速工程（ステップＳ３ｂ）を含む。

（ステップＳ３ａ：加速工程）
洗浄工程では、まず、回転するウェハＷへＤＩＷが供給され、このＤＩＷの供給中に、ウェハ回転数が、予め定められた回転数まで加速されていく（ステップＳ３ａ）。具体的には、図４に示すように、ＤＩＷの供給開始直後は、ウェハ回転数は、低回転数（例えば５０～２００ｒｐｍ）で維持され、その後、予め定められた高回転数ＨＲＳ１（例えば７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下）まで加速される。これにより、ＤＩＷがウェハＷ上に面内均一に広げられる。そして、加速後、ウェハ回転数は、上記高回転数で予め定められた時間維持される。これにより、ウェハＷ上の現像液や溶解生成物が効率的に排出される。なお、本例では、加速工程における加速度は一定である。

（ステップＳ３ｂ：減速工程）
ステップＳ３ａの加速工程後、ステップＳ３の洗浄工程に続くステップＳ４の親水性層形成工程が開始されるまでの間、ウェハ回転数が、減速されていく（ステップＳ３ｂ）。減速工程の直前のステップＳ３ａの加速工程では、現像液等の排出のためにウェハ回転数が高い必要がある。それに対し、減速工程直後のステップＳ４の親水性層形成工程では、後述のように、水溶性ポリマーの水溶液の膜を面内均一に形成するために、親水性層形成工程の開始直後のウェハ回転数が低い必要がある。そのため、この減速工程が設けられ、ステップＳ３ａの加速工程終了後に、ステップＳ４の親水性層形成工程の開始時の予め定められた低回転数（例えば５０～２００ｒｐｍ）まで減速される。なお、本例では減速工程における減速度は一定である。
また、ステップＳ３ｂの減速工程における減速度が、ステップＳ３ａの加速工程における加速度よりも小さくされ、具体的には、２００ｒｐｍ／ｓ以下とされている。ウェハＷの周縁部に、ＤＩＷの膜Ｅで被覆されていない部分が生じるのを防ぐためである。
減速工程終了時には、ＤＩＷ供給ノズル３６からのＤＩＷの供給が停止された後、水溶液供給ノズル３７がウェハＷの中央部上方へ移動される。

（ステップＳ４：親水性層形成工程）
洗浄工程後、回転中のウェハＷに対して水溶性ポリマーの水溶液（以下、「ポリマー水溶液」と省略することがある。）が塗布され、レジストパターンの表面を含むウェハＷの表面に、親水性を有する層が形成される（ステップＳ４）。このステップＳ４の親水性層形成工程は、図４に示すように、水溶液供給工程（ステップＳ４ａ）と、回転維持工程（ステップＳ４ｂ）とを含む。
また、ステップＳ３の洗浄工程でのＤＩＷの供給停止からこのステップＳ４の工程でのポリマー水溶液の供給開始までの時間は、例えば０．７秒以下である。

（ステップＳ４ａ：水溶液供給工程）
親水性層形成工程では、まず、回転中のウェハＷへ水溶液供給ノズル３７からポリマー水溶液が供給され、言い換えると、ウェハＷにポリマー水溶液を供給させながら当該ウェハＷを回転させる。この工程により、レジストパターンＲ上のＤＩＷの膜Ｅがポリマー水溶液により置換され、図５（Ｃ）に示すように、ポリマー水溶液の膜Ｆが形成された状態となる。
この工程において、ポリマー水溶液の供給開始直後は、ウェハ回転数は、低回転数（例えば５０～２００ｒｐｍ）で維持され、その後、予め定められた高回転数（例えば１０００～２０００ｒｐｍ）まで加速される。これにより、ポリマー水溶液がウェハＷ上に面内均一に広げられ、当該液の膜が面内均一に形成される。上述の加速後、水溶液供給ノズル３７からのポリマー水溶液の供給が停止される。
なお、この水溶液供給工程でのポリマー水溶液の供給時間Ｔｐよりも、ステップＳ３の洗浄工程でのＤＩＷの供給時間Ｔｗ１の方が長い。

（ステップＳ４ｂ：回転維持工程）
ステップＳ４ａの水溶液供給工程後、ポリマー水溶液を供給しない状態で、予め定められた時間、ウェハを回転させる（ステップＳ４ｂ）。この工程により、図５（Ｄ）に示すように、レジストパターンＲの表面を含むウェハＷの表面に、親水性層Ｆ１が形成される。
この工程において、ウェハ回転数は、例えば、ステップＳ４ａの水溶液供給工程における上記高回転数（例えば１０００～２０００ｒｐｍ）で維持される。そのため、ウェハ周縁部の液膜がウェハ中央部に引き寄せられウェハ周縁部が露出するプルバックが発生するのを防ぐことができる。
そして、回転維持工程の実行時間は、ステップＳ４ａの水溶液供給工程の実行時間より長く設定されている。また、回転維持工程の実行時間は例えば６秒以上である。
なお、回転維持工程中に、ＤＩＷ供給ノズル３６がウェハＷの中央部上方へ移動される。

（ステップＳ５：リンス工程）
親水性層形成工程後、回転中のウェハＷに対してリンス液が供給され、ウェハＷが洗浄される（ステップＳ５）。このステップＳ５のリンス工程は、図４に示すように、リンス液供給工程（ステップＳ５ａ）と、乾燥工程（ステップＳ５ｂ）を含む。そして、リンス液供給工程が、第１リンス液供給工程（ステップＳ５ａ_１）と、第２リンス液供給工程（ステップＳ５ａ_２）と、を含み、乾燥工程が、第１乾燥工程（ステップＳ５ｂ_１）と、第２乾燥工程（ステップＳ５ｂ_２）とを含む。

（ステップＳ５ａ：リンス液供給工程）
ステップＳ５ａのリンス液供給工程は、親水性層が形成されたウェハＷにリンス液を供給しながら当該ウェハＷを回転させる工程である。

（ステップＳ５ａ_１：第１リンス液供給工程）
そして、リンス液供給工程の最初の工程であるステップＳ５ａ_１の第１リンス液供給工程では、回転中のウェハＷに対してＤＩＷ供給ノズル３６から第１リンス液としてのＤＩＷが供給される（ステップＳ５ａ_１）。この工程により、レジストパターンＲ上のポリマー水溶液がＤＩＷにより置換され、図５（Ｅ）に示すように、ＤＩＷの膜Ｇが形成された状態となる。この第１リンス液供給工程では、ポリマー水溶液の排出等のために、ウェハ回転数が高い必要がある。それに対し、この工程の直後のステップＳ５ａ_２の第２リンス液供給工程では、界面活性剤含有リンス液の膜を面内均一に形成するために、第２リンス供給工程の開始直後（すなわち、界面活性剤含有リンス液供給開始直後）のウェハ回転数が低い必要がある。具体的には、第２リンス供給工程の開始直後第のウェハ回転数を、第１乾燥工程における最高回転数より低い回転数（５００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下）とする必要がある。そのため、第１リンス液供給工程では、ウェハ回転数が、予め定められた時間、予め定められた高回転数（例えば１０００～１５００ｒｐｍ）に維持された後、減速される。具体的には、ウェハ回転数が、第１リンス液供給工程終了までに減速され、第１乾燥工程における最高回転数ＨＲＳ２より低い、第２リンス液供給工程開始時の予め定められた低回転数ＬＲＳ（５００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下）とされる。この減速後、ＤＩＷ供給ノズル３６からのＤＩＷの供給が停止され、当該ノズル３６の代わりに混合液供給ノズル３８がウェハＷの中央部上方へ移動される。
なお、この第１リンス液供給工程では、既にレジストパターンＲの表面に親水性層が形成されているため、ウェハ回転数の減速度をステップＳ３ｂの減速工程より大きくすること、すなわち、ウェハ回転数を急速に落とすことができる。このように、第２リンス液供給工程におけるウェハ回転数の減速度をステップＳ３ｂの減速工程より大きくすることで、第１リンス液供給工程に要する時間を短縮することができる。

（ステップＳ５ａ_２：第２リンス液供給工程）
第１リンス液供給工程後、回転中のウェハＷに対して、混合液供給ノズル３８から、第２リンス液としての界面活性剤入含有リンス液が供給される（ステップＳ５ａ_２）。この工程により、レジストパターンＲ上のＤＩＷの水溶液が界面活性剤含有リンス液により置換され、図５（Ｆ）に示すように、当該リンス液の膜Ｈが形成された状態となる。この工程では、ウェハＷの回転数は、界面活性剤含有リンス液の供給開始直後において、低回転数ＬＲＳ（例えば５００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下）とされ、その後、予め定められた高回転数（例えば１０００ｒｐｍ）まで加速された後、この高回転数で、予め定められた時間維持される。これにより、界面活性剤含有リンス液がウェハＷ上に面内均一に広げられ、当該リンス液の膜が面内均一に形成される。上記膜の形成後、混合液供給ノズル３８からの供給が停止され、当該ノズル３８の代わりに、ガス供給ノズル３９がウェハＷの中央部上方へ移動される。
なお、この第２リンス液供給工程での界面活性剤含有リンス液の供給時間Ｔｒよりも、第１リンス液供給工程でのＤＩＷの供給時間Ｔｗ２の方が長い。

（ステップＳ５ｂ：乾燥工程）
ステップＳ５ｂの乾燥工程は、ステップＳ５ａのリンス液供給工程後、リンス液を供給しない状態でウェハを回転させる工程である。この工程により、ウェハＷ上のリンス液が乾燥され、図５（Ｇ）に示すように、レジストパターンＲが露出する。

（ステップＳ５ｂ_１：第１乾燥工程）
そして、乾燥工程の最初の工程であるステップＳ５ｂ_１の第１乾燥工程では、図６（Ａ）に示すように、ウェハＷの中央部において上記リンス液の膜に凹部Ｍが形成されるようにガスが供給されながら、ウェハ回転数が加速され、上記凹部Ｍが広げられる。上記凹部Ｍは乾燥の起点となる。この工程では、ウェハ回転数は、例えば、この工程における最高回転数ＨＲＳ２まで加速され、その後、予め定められた時間、当該最高回転数ＨＲＳ２で維持される。上記最高回転数は、例えば７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下であり、より好ましくは、８００ｒｐｍ以上１５００ｒｐｍ以下である。また、この工程において、ウェハ回転数は、上記最高回転数ＨＲＳ２まで、一定の加速度で加速されてもよいし段階的に加速されてもよい。
なお、第１乾燥工程終了時に、ガス供給は停止され、ガス供給ノズル３９はカップ２２外に退避される。また、この工程でのガス供給ノズル３９の位置はウェハＷの中央部上方で固定である。

（ステップＳ５ｂ_２：第２乾燥工程）
第１乾燥工程後、図６（Ｂ）に示すように凹部Ｍが広がるに応じてウェハ回転数が、予め定められた回転数ＲＳまで減速される（ステップＳ５ｂ_２）。この工程では、ウェハ回転数は、例えば６００ｒｐｍ以上の予め定められた回転数まで減速されることが好ましい。上記予め定められた回転数は、好ましくは、１５００ｒｐｍ以下である。減速後、ウェハ回転数が、予め定められた時間、当該回転数ＲＳで維持され、その後、ウェハＷの回転が停止される。
なお、第２乾燥工程におけるウェハ回転数の減速は、一定の減速度で行われてもよいし、段階的に行われてもよい。

ステップＳ５のリンス工程後、ウェハＷが、処理容器１０から搬出され、現像処理は終了する。

以上のように、本実施形態にかかる現像処理方法は、ウェハＷに現像液を供給してレジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、現像されたウェハにＤＩＷを供給して、ＤＩＷでウェハＷを洗浄する工程と、ＤＩＷで洗浄されたウェハＷに、ポリマー水溶液を塗布し、ウェハＷの表面に親水性層を形成する工程と、親水性層が形成されたウェハＷを、リンス液で洗浄する工程と、を含む。この現像処理方法によれば、水に対する接触角の大きいレジスト膜をウェハＷに形成した場合も、ウェハＷに親水性層が形成され、ウェハＷの水に対する接触角が低くなる。そのため、ウェハを回転させて乾燥させる際のリンス液の液ちぎれが発生しにくくなり、つまり、リンス液がウェハＷ上に残りにくくなる。したがって、ウェハＷ上に残ったリンス液によるパターン倒れや、残ったリンス液に含まれる溶解生成物に起因する欠陥が生じにくい。

ここで、本実施形態と異なり、ステップＳ３ｂの減速工程を行わずに、ステップＳ４の親水性層形成工程の開始時のウェハ回転数が、高回転数のままにされたものとする。この場合、パターン表面が高接触角であること等から、ステップＳ４の親水性層形成工程においてポリマー水溶液がウェハ面内全域に広がり難いため、ポリマー水溶液により形成される親水性層の形成状態にムラが生じる。それに対し、本実施形態では、ステップＳ３ｂの減速工程を行い、ステップＳ４の親水性層形成工程開始時にウェハＷの回転数を上記高回転数から減速させている。そのため、ポリマー水溶液をウェハＷの中央部に一旦溜めることができ、また、その後に回転数を上げることで、ポリマー水溶液をウェハＷの全面に広げることができる。したがって、親水性層の形成状態をウェハ面内で均一にすることができる。
また、本実施形態と異なり、ステップＳ３ｂの減速工程における減速度をステップＳ３ａの加速工程における加速度と同等にしたとする。この場合、急な減速とＤＩＷの表面張力により、ウェハ周縁部まで被膜しているＤＩＷがウェハ中央側に寄ってしまい、ウェハ周縁部においてＤＩＷで被覆されていない部分が生じる。そうすると、ＤＩＷに続いてステップＳ４の親水性被膜形成工程においてポリマー水溶液が塗布される際に、当該水溶液がウェハ周縁部にまで十分に拡がらず、親水性層の形成状態にムラが生じる。それに対し、本実施形態では、ステップＳ３ｂの減速工程における減速度をステップＳ３ａの加速工程における加速度よりも小さくしているため、ＤＩＷに続いてポリマー水溶液が塗布される際に、ウェハＷ全体がＤＩＷで被覆されているので、親水性層の形成状態をウェハ面内で均一にすることができる。
つまり、本実施形態によれば、ウェハＷ上がＤＩＷで均一に被覆された状態にしておき、低回転数で回転するウェハＷに対してポリマー水溶液の塗布を開始していくため、親水性層をウェハ面内でより均一に形成し、リンス時の液ちぎれを抑制することができる。その結果、欠陥を低減させることができる。
さらに、ＤＩＷでの被覆性を鑑み、ステップＳ３ｂの減速工程における減速度を小さくしておき、本実施形態と異なり、ステップＳ３ａの加速工程における加速度をこの減速度と同等以下にしたとする。この場合、ステップＳ３の洗浄工程における処理効率（溶解性生物の排出効率および現像液の膜からＤＩＷの膜への置換効率）が低下し、上記洗浄工程に要する時間が長くなってしまう。本実施形態では、ステップＳ３ａの加速工程における加速度が、ステップＳ３ｂの減速工程における減速度よりも大きいため、ＤＩＷでの被覆状態の維持と、ステップＳ３の洗浄工程の時間の長期化防止を両立させことができる。

また、本実施形態では、ステップＳ５ｂの乾燥工程が、ウェハＷの中央部においてリンス液の膜に凹部が形成されるようにガスが供給されながら、ウェハ回転数が加速され、上記凹部が広げられる第１乾燥工程を含む。また、ステップＳ５ｂの乾燥工程が、ガスの供給が維持されながら、凹部が広がるに応じてウェハ回転数が減速される第２乾燥工程を含む。ウェハＷの中央部に凹部を形成することにより、遠心力が小さいウェハＷの中央部のリンス液の量が減る。また、その後の、回転によりリンス液を排出しウェハＷを乾燥させる際に、凹部が乾燥の起点となり、遠心力がかかりやすく液が排出され易くなるため、液残りが発生するリスクを低減させることができる。
また、ライン＆スペースパターンの場合、上記凹部を形成することにより、ラインパターンを間に挟むスペース間においてリンス液の残り方の大きな差が生じるのを防ぐことができる。上記の「大きな差」が生じている状態とは、例えば、図７に示すように、ライン＆スペースパターンのあるラインパターンＰ１の一側面に隣接するスペースＰ２に多くのリンス液Ｌが残り、他側面に隣接するスペースＰ３に全くリンス液が残らないような、状態である。上記の「ラインパターンを間に挟むスペース間における、リンス液の残り方の大きな差」が生じていると、当該ラインパターンに作用する表面張力が当該ラインパターンの一側面と他側面とで大きな差が生じ、パターン倒れの原因となる。本実施形態によれば、上述のように上記リンス液の残り方の大きな差が生じるのを防ぐことができるため、上記表面張力の大きな差が生じるのを防ぐことができ、パターン倒れの発生を防ぐことができる。
さらに、本実施形態では、凹部がある程度外側に広がった後に、凹部とその外側との界面付近のパターンに対する遠心力が過度にならないように、回転数を減速させているため、パターン倒れが生じにくい。
なお、ガスを供給して凹部を形成した後、ガスの供給を止めた状態でウェハＷを回転させて、凹部を広げるようにしてもよい。

なお、第１乾燥工程及び第２乾燥工程でのガスの流量は、ガスが吹き付けられる部分の
界面活性剤含有リンス液が吹き飛ばされてレジストパターンが露出するほど大きくないことが好ましい。露出するほど流量が高いと、上記凹部の界面近傍で、上述のリンス液の残り方の大きな差が生じパターン倒れが生じやすくなり、また、ガス自体の圧力でパターン倒れが生じるリスクがあるからである。

また、本実施形態では、第１乾燥工程におけるウェハＷの最高回転数ＨＲＳ２は７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である。
本発明者らは、第１乾燥工程におけるウェハＷの最高回転数ＨＲＳ２の条件を変化させ現像処理を繰り返し行った。行った現像処理では、他の処理条件は、本実施形態に関する以上の説明の範囲内の条件とした。本発明者らの検討結果によれば、最高回転数が７００ｒｐｍ未満ではウェハ全体に欠陥が多く生じ、１８００ｒｐｍを超えるとウェハ中央部には欠陥が少ないがウェハ周縁部に欠陥が多く生じていた。それに対し、最高回転数が７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下では、少なくとも、ガス供給によりリンス液の膜に凹部が形成されるウェハＷの中央部において、欠陥が少なかった。７００ｒｐｍ未満でウェハ全体に欠陥が多く生じた理由としては、ウェハ回転数が低いため、ウェハＷ上のリンス液に作用する遠心力が小さく、当該リンス液がウェハ上に多く残ったことが考えられる。また、１８００ｒｐｍを超えた場合にウェハ周縁部に多く欠陥が生じた理由としては、ウェハ周縁部においてリンス液の液ちぎれが生じ、当該リンス液がウェハ周縁部上に残ったことが考えられる。

さらに、本実施形態では、第２乾燥工程において、ウェハ回転数を、第１乾燥工程における上記最高回転数から６００ｒｐｍ以上の予め定められた速度（以下、最終到達ウェハ回転数）まで減速させている。
本発明者らは、第２乾燥工程における最終到達ウェハ回転数の範囲の検討のため、上記最終到達ウェハ回転数を異ならせて現像処理を繰り返し行った。行った現像処理では、第１乾燥工程における最高回転数を１８００ｒｐｍとし、他の処理条件は、本実施形態に関する以上の説明の範囲内の条件とした。本発明者らの検討結果によれば、第２乾燥工程における最終到達ウェハ回転数が、６００ｒｐｍ未満ではウェハ全体に欠陥が多く生じ、６００ｒｐｍ以上であると欠陥が少なかった。６００ｒｐｍ未満の場合、ウェハ全体に欠陥が多く生じていた理由としては、第２乾燥工程では、リンス液の膜に形成された凹部の境界が外側まで広がっているものの、ウェハ回転数が低いと、リンス液に作用する遠心力が小さいため、当該リンス液がウェハＷ上に多く残ることが原因と考えられる。
なお、第２乾燥工程において、ウェハ回転数を第１乾燥工程における最高回転数から減速させている理由は、減速させない場合、ウェハ周縁部においてリンス液の液ちぎれが生じ、当該リンス液がウェハ周縁部上に残り、欠陥の原因となることがあるからである。なお、第２乾燥工程での最終到達ウェハ回転数は１５００ｒｐｍ以下であることが好ましい。本発明者らの検討結果によれば、最終到達ウェハ回転数が１５００ｒｐを超えるとウェハ外周部において欠陥が多く発生していたからである。

さらにまた、本実施形態にかかる現像処理方法は、親水性層が形成されたウェハＷにＤＩＷを供給しながらウェハＷを回転させる第１リンス液供給工程と、その後、ウェハに界面活性剤含有リンス液を供給しながらウェハＷを回転させる第２リンス液供給工程とを有する。そして、第１リンス液供給工程において、予め定められた回転数で、ウェハＷを回転させた後、ウェハＷの回転数を、第１リンス液工程終了までに減速させ、第１乾燥工程における最高回転数より低い、第２リンス液供給工程開始時の予め定められた低回転数とされる。これにより、ＤＩＷでの被覆状態を維持したまま、低表面張力の界面活性剤含有リンス液の供給へ切り替えることができる。

上述の第２リンス液供給工程開始時の予め定められた低回転数は例えば５００ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下である。
本発明者らは、第２リンス液供給工程開始時の予め定められた低回転数の範囲の検討のため、上記低回転数を異ならせて現像処理を繰り返し行った。行った現像処理では、他の処理条件は、本実施形態に関する以上の説明の範囲内の条件とした。ただし、第２リンス液供給工程中においてウェハ回転数は加速させず一定とした。本発明者らの検討結果によれば、第２リンス液供給工程中の回転数が、５００～１０００ｒｐｍであれば欠陥が少なかった。５００ｒｐｍ未満の場合、欠陥が多く生じていたが、これは、ウェハ回転数が低いため、界面活性剤含有リンス液がウェハ面内全体に広がらなかったことが原因と考えられる。また、１０００ｒｐｍを超える場合、欠陥が多く生じていたが、これは、ウェハ回転数が高いため、ウェハ周縁部においてリンス液の液ちぎれが生じ、当該リンス液がウェハ周縁部上に残ったことが原因と考えられる。
なお、第２リンス液供給工程中のウェハ回転数は、常に１０００ｒｐｍ以下であることがより好ましい。本発明者らの評価によれば、第２リンス液がウェハＷ上を広がる際に、ウェハ回転数が大き過ぎると液ちぎれにより被覆不良となる場合が見受けられたことに対し、１００ｒｐｍ以下であればその被覆不良となる場合がなく問題なく処理できたためである。

また、本実施形態では、ステップＳ４の親水性層形成工程が、ＤＩＷで洗浄されたウェハＷに、ポリマー水溶液を供給しながら当該ウェハＷを回転させる水溶液供給工程と、その後、ポリマー水溶液を供給しない状態でウェハＷを回転させる回転維持工程と、を含む。
親水性層を形成する際に、ポリマー水溶液の供給を長時間とすると、水溶性ポリマーの絶対量が多くなり当該水溶性ポリマーが残渣として残るリスクがある。ただし、水溶性ポリマーの供給を停止しウェハＷの回転まで停止すると、プルバックが生じ、ポリマー水溶液による被覆の面内均一性が損なわれてしまう。それに対し、本実施形態では、ポリマー水溶液の供給を停止した後もウェハＷの回転を継続させているので、上記残渣のリスクを低減させることができ、また、プルバックの発生を防ぎ親水性層をウェハ面内で均一に形成することができる。
さらに、界面活性剤含有リンス液が洗浄性向上のために酸性に調整されていることも多く、これに合わせてポリマー水溶液も酸性に調整される場合があるが、この場合、ポリマー水溶液が供給され続けると、パターン細りが進む懸念もある。本実施形態のように、ポリマー水溶液の供給を停止することにより、このパターン細りも防ぐことができる。

また、本実施形態では、ステップＳ３の洗浄工程でのＤＩＷの供給時間Ｔｗ１の方がステップＳ４ａの水溶液供給工程でのポリマー水溶液の供給時間Ｔｐよりも長い。ステップＳ３の洗浄工程でのＤＩＷは、現像液や溶解生成物の排出のために用いられているところ、上記排出をポリマー水溶液で行う方法も考えられる。しかし、この場合、ポリマー水溶液の供給が過多になり、前述と同様の残渣のリスクや、ポリマー水溶液が酸性の場合のパターン細りが生じることがある。それに対し、本実施形態では、ＤＩＷの供給時間Ｔｗ１を長くしており、ＤＩＷで上記排出を行っているため、ポリマー水溶液の供給時間Ｔｐを長くする必要がなく、上述の残渣のリスク等が高まることがない。また、ＤＩＷの供給時間を長くすることで、次工程のために、他の液との反応性が低いＤＩＷの液膜でウェハ全体を被覆することができる。

なお、本実施形態では、第２リンス液供給工程での界面活性剤含有リンス液の供給時間Ｔｒよりも、第１リンス液供給工程でのＤＩＷの供給時間Ｔｗ２の方が長い。界面活性剤含有リンス液の供給時間Ｔｒが長いと、当該リンス液の供給が過多になり、当該リンス液が酸性の場合にパターン細りが生じることがある。本実施形態によれば、このパターン細りを防ぐことができる。

また、本実施形態では、ステップＳ３の洗浄工程でのＤＩＷの供給停止からステップＳ４の親水性層形成工程におけるポリマー水溶液の供給開始までの時間（以下、「水溶液への切替時間」ということがある。）は、０．７秒以下とされている。
そして、第１リンス液供給工程でのＤＩＷの供給停止から、第２リンス液供給工程での界面活性剤含有リンス液の供給開始までの時間（以下、「リンス液切替時間」）も０．７秒以下とすることが好ましい。
本発明者らは、上記リンス液切替時間の範囲の検討のため、上記リンス液切替時間を異ならせて現像処理を繰り返し行った。行った現像処理では、他の処理条件は、本実施形態に関する以上の説明の範囲内の条件とした。本発明者らの検討結果によれば、上記リンス液切替時間が０．７秒以下であれば欠陥が少なかった。０．７秒を超える場合、ウェハ周縁部に欠陥が多く生じていたが、これは、上記リンス液切替時間が長いためウェハ周縁部のＤＩＷが乾き、ウェハ周縁部まで界面活性剤含有リンス液が広がらなかったことが原因と考えられる。
このリンス液切替時間の検討結果は、上記水溶液への切替時間にも適用することができる。なぜならば、リンス液の切り替えの場合も水溶液への切り替えの場合も、切替前に使用している液体はＤＩＷで共通であり、切り替え後のウェハＷの回転数が同等であるから、である。

また、本実施形態では、ステップＳ３の洗浄工程のステップＳ３ａの加速工程における、ウェハＷの最高回転数は、７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である。
本発明者らは、ステップＳ３ａの加速工程におけるウェハＷの最高回転数の範囲の検討のため、上記最高回転数を異ならせて現像処理を繰り返し行った。行った現像処理では、他の処理条件は、本実施形態に関する以上の説明の範囲内の条件とした。本発明者らの検討結果によれば、加速工程中の最高回転数が、７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下であれば欠陥が少なかった。７００ｒｐｍ未満の場合、欠陥が多く生じていたが、これは、ウェハ回転数が低いため、ＤＩＷ等に作用する遠心力が小さく溶解生成物が排出されなかったことが原因と考えられる。また、１８００ｒｐｍを超える場合、欠陥が多く生じていたが、これは、ウェハ回転数が高いため、ウェハ周縁部において、ＤＩＷで被覆されない部分が生じ、親水性層が面内均一に形成されなかったことが原因と考えられる。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態にかかる現像処理装置１ａの構成の概略を示す横断面図である。
図８の現像処理装置１ａは、図２等の第１実施形態にかかる現像処理装置１の混合液供給ノズル３８が省略されたものである。第１実施形態にかかる現像処理装置１では、リンス液として、ＤＩＷと界面活性剤含有リンス液の２種類を用いていたが、現像処理装置１ａでは、リンス液として、ＤＩＷの１種類のみ用いている

続いて、現像処理装置１ａにおける現像処理の一例について図９を用いて説明する。図９は、洗浄工程以降の現像処理中の各時点におけるウェハ回転数を示す図である。
なお、以下では、現像処理装置１ａにおける現像処理のうち、図２等の現像処理装置１における現像処理と異なる部分についてのみ、具体的には、リンス工程についてのみ説明する。

現像処理装置１ａにおける現像処理では、前述のステップＳ１の現像液パドル形成工程、ステップＳ２の静止現像工程、ステップＳ３の洗浄工程及びステップＳ４の親水性層形成工程が順に行われた後、以下のリンス工程（ステップＳ１０）が行われる。

（ステップＳ１０：リンス工程）
ステップＳ１０のリンス工程では、ステップＳ４の親水性層形成工程後、回転中のウェハＷに対してリンス液が供給され、ウェハＷが洗浄される。このリンス工程は、図９に示すように、リンス液供給工程（ステップＳ１０ａ）と、乾燥工程（ステップＳ１０ｂ）を含む。そして、乾燥工程が、第１乾燥工程（ステップＳ１０ｂ_１）と、第２乾燥工程（ステップＳ１０ｂ_２）とを含む。

（ステップＳ１０ａ：リンス液供給工程）
ステップＳ１０ａのリンス液供給工程は、親水性層が形成されたウェハＷにリンス液を供給しながら当該ウェハＷを回転させる工程である。具体的には、回転中のウェハＷに対してＤＩＷ供給ノズル３６からリンス液としてのＤＩＷが供給される。この工程では、ウェハ回転数は、例えば、ステップＳ４ｂの回転維持工程と同じ回転数（例えば１０００～２０００ｒｐｍ）に維持される。リンス液供給開始から予め定められた時間経過後、ＤＩＷ供給ノズル３６からのリンス液の供給が停止され、当該ノズル３６の代わりに、ガス供給ノズル３９がウェハＷの中央部上方へ移動される。

（ステップＳ１０ｂ：乾燥工程）
ステップＳ１０ｂの乾燥工程は、ステップＳ１０ａのリンス液供給工程後、リンス液を供給しない状態でウェハを回転させる工程である。この工程により、ウェハＷ上のリンス液が乾燥される。

（ステップＳ１０ｂ_１：第１乾燥工程）
そして、乾燥工程の最初の工程であるステップＳ１０ｂ_１の第１乾燥工程では、前述のステップＳ５ｂ_１の第１乾燥工程と同様に、ウェハＷの中央部においてＤＩＷの膜に凹部が形成されるようにガスが供給されながら、ウェハ回転数が加速され、上記凹部が広げられる（ステップＳ１０ｂ_１）。この工程では、ウェハ回転数は、例えば、リンス液供給工程でのウェハ回転数（例えば１０００～２０００ｒｐｍ）から加速され、この工程における最高回転数ＨＲＳ２（例えば１５００ｒｐｍ以上）とされ、その後、予め定められた時間、当該最高回転数ＨＲＳ２で維持される。なお、この工程において、ウェハ回転数は、上記最高回転数ＨＲＳ２まで、一定の加速度で加速されてもよいし段階的に加速されてもよい。
なお、第１乾燥工程終了時に、ガス供給は停止され、ガス供給ノズル３９はカップ２２外に退避される。また、この工程でのガス供給ノズル３９の位置はウェハＷの中央部上方で固定である。

（ステップＳ１０ｂ_２：第２乾燥工程）
第１乾燥工程後、前述のステップＳ５ｂ_２の第２乾燥工程と同様に、ウェハＷ上のＤＩＷの膜に形成された上記凹部が広がるに応じて、ウェハ回転数が、予め定められた回転数ＲＳまで減速される（ステップＳ１０ｂ_２）。この工程では、ウェハ回転数は、例えば８００以上１８００ｒｐｍ以下まで減速されることが好ましく、８００ｒｐｍ以上１５００ｒｐｍ以下まで減速されることがより好ましい。減速後、ウェハ回転数が、予め定められた時間、当該回転数ＲＳで維持され、その後、ウェハＷの回転が停止される。
なお、第２乾燥工程におけるウェハ回転数の減速は、一定の減速度で行われてもよいし、段階的に行われてもよい。

本実施形態では、界面活性剤含有リンス液の供給を行っていないが、第１実施形態と同様、水に対する接触角の大きいレジスト膜をウェハＷに形成した場合も、ウェハＷに親水性層が形成され、ウェハＷの水に対する接触角が低くなる。そのため、本実施形態においても、ウェハを回転させて乾燥させる際のリンス液の液ちぎれが発生しにくくなり、欠陥が生じにくい。
また、本実施形態においても、ステップＳ３ｂの減速工程も行われ、当該工程における減速度をステップＳ３ａの加速工程における加速度よりも小さくしているため、親水性層をウェハ面内でより均一に形成し、リンス時の液ちぎれを抑制することができる。その結果、欠陥を低減させることができる。

また、本実施形態では、ステップＳ５ｂの乾燥工程と同様のステップＳ１０の乾燥工程が行われる。そのため、量が多いリンス液残り部が発生するリスクを低減させることができ、さらに、レジストパターンがライン＆スペースパターンの場合に、パターン倒れの発生を防ぐことができる。さらにまた、本実施形態では、凹部がある程度外側に広がった後に、凹部とその外側との界面付近のパターンに対する力が過度にならないように、回転数を減速させているため、パターン倒れが生じにくい。

以上の説明では、レジストパターンはライン＆スペースパターンであるものとした。ただし、以上の実施形態はホールパターン等の他のレジストパターンにも適用することができる。

また、以上では、現像の方式として、現像液のパドルを形成後、現像液の供給及びウェハＷの回転を停止する静止現像方式を採用していた。本開示にかかる技術は、ウェハＷを回転させながら現像液を供給し続ける回転現像方式（パドルレス現像とも称される）にも適用することができる。

なお、以上の説明では、ＤＩＷを水系洗浄液や第１リンス液すなわち水系リンス液として用いた。しかし、水系洗浄液や水系リンス液として、純水を用いてもよく、また、純水に他の物質が多少添加されたものを用いてもよく、水を主成分とするもの（例えば、水の含有率が５０質量％以上）であればよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。

（１）基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
（Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
（Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
（Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
（Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
前記（Ｂ）工程は、
（ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
前記（ｂ）工程における減速度が、前記（ａ）工程における加速度よりも小さい、現像処理方法。
前記（１）によれば、水に対する接触角の大きいレジスト膜を基板に形成した場合も、基板を回転させてリンス液を排出し乾燥させる際にリンス液の液ちぎれが発生しにくくなり、つまり、リンス液が基板上に残りにくくなる。したがって、基板上に残ったリンス液に起因する欠陥が生じにくい。
また、親水性層を基板面内でより均一に形成することができ、リンス時の液ちぎれを抑制することができる。その結果、欠陥を低減させることができる。

（２）前記（Ｄ）工程は、
（ｃ）前記親水性層が形成された基板に前記リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記リンス液を供給しない状態で前記基板を回転させ乾燥させる工程と、を含み、
前記（ｄ）工程は、
（ｍ）基板上中央において前記リンス液の膜に凹部が形成されるようにガスを供給しながら前記基板の回転数を加速させていき、前記凹部を広げる工程と、
（ｎ）前記（ｍ）工程後、前記凹部が広がるに応じて前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含む、前記（１）に記載の現像処理方法。
前記（２）によれば、量が多いリンス液残り部が発生するリスクを低減させることができ、さらに、レジストパターンがライン＆スペースパターンの場合に、パターン倒れの発生を防ぐことができる。さらにまた、前記（２）によれば、凹部がある程度外側に広がった後に、凹部とその外側との界面付近のパターンに対する力が過度にならないように、回転数を減速させているため、パターン倒れが生じにくい。

（３）前記（ｍ）工程における前記基板の最高回転数は７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下であり、
前記（ｎ）工程は、前記（ｍ）の前記基板の最高回転数から６００ｒｐｍ以上の予め定められた回転数まで、前記基板の回転数を減速させていく、前記（２）に記載の現像処理方法。

（４）前記（Ｄ）工程の前記（ｃ）工程は、
（ｘ）前記親水性層が形成された基板に水系リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
（ｙ）前記（ｘ）工程後、前記基板に界面活性剤含有リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、含み、
前記（ｘ）工程において、予め定められた回転数で、前記基板を回転させた後、前記基板の回転数を、当該（ｘ）工程終了までに減速させ、前記（ｍ）工程における最高回転数より低い、前記（ｙ）工程の開始時の回転数とする、前記（２）または（３）に記載の現像処理方法。
前記（４）によれば、水系リンス液での被覆状態を維持したまま、低表面張力の界面活性剤含有リンス液の供給へ切り替えることができる。

（５）前記（Ｃ）工程は、
（ｅ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
（ｆ）前記（ｅ）工程後、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しない状態で前記基板を回転させる工程と、を含む、前記（１）～（４）のいずれか１に記載の現像処理方法。
前記（５）によれば、水溶性ポリマーが残渣として残るリスクを低減させることができ、また、プルバックの発生を防ぎ親水性層を基板面内で均一に形成することができる。さらに、水溶性ポリマーの水溶液が酸性に調整されている場合のパターン細りを防ぐことができる。

（６）前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給時間は、前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給時間よりも長い、前記（１）～（５）のいずれか１に記載の現像処理方法。
前記（６）によれば、水溶性ポリマーが残渣して残るリスクや、水溶性ポリマーの水溶液が酸性の場合のパターン細りが生じるリスクが高まることがない。また、水系洗浄系の供給時間を長くすることで、次工程のために、他の液との反応性が低い水系洗浄液の液膜で基板全体を被覆することができる。

（７）前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給停止から前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給開始までの時間は、０．７秒以下である、前記（１）～（６）のいずれか１に記載の現像処理方法。

（８）前記（Ｂ）工程の前記（ａ）工程における、前記基板の最高回転数は、７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である、前記（１）～（７）のいずれか１に記載の現像処理方法。

（９）基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転機構と、
前記基板保持部に保持された前記基板に現像液を供給する現像液供給ノズルと、
前記基板保持部に保持された前記基板に水系洗浄液を供給する水系洗浄液供給ノズルと、
前記基板保持部に保持された前記基板に水溶性ポリマーの水溶液を供給する水溶液供給ノズルと、
前記基板保持部に保持された前記基板にリンス液を供給するリンス液供給ノズルと、
前記現像液供給ノズル、前記水系洗浄液供給ノズル、前記水溶液供給ノズル及び前記リンス液供給ノズルを移動させる移動機構と、
前記回転機構、前記現像液供給ノズルからの供給、前記水系洗浄液供給ノズルからの供給、前記水溶液供給ノズルからの供給、前記リンス液供給ノズルからの供給及び前記移動機構の制御を行うように構成されている制御部と、を有し、
前記制御部は、
（Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
（Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
（Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
（Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、が実行され、
前記（Ｂ）工程において、
（ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
（ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、が実行され、
前記（ｂ）工程における減速度が、前記（ａ）工程における加速度よりも小さくなるよう、
制御を行うように構成されている、現像処理装置。

（１０）前記基板保持部に保持された前記基板にガスを供給するガス供給ノズルを、有し、
前記移動機構は、前記ガス供給ノズルを移動させ、
前記制御部は、
前記ガス供給ノズルからの供給を制御するように構成され、
前記（Ｄ）工程において、
（ｃ）前記親水性層が形成された基板に前記リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程後、前記リンス液を供給しない状態で前記基板を回転させ乾燥させる工程と、が実行され、
前記（ｄ）工程において、
（ｍ）基板上中央において前記リンス液の膜に凹部が形成されるようにガスを供給しながら前記基板の回転数を加速させていき、前記凹部を広げる工程と、
（ｎ）前記（ｍ）工程後、前記凹部が広がるに応じて前記基板の回転数を減速させていく工程と、が実行されるよう、
制御を行うように構成されている、前記（９）に記載の現像処理装置。

（１１）前記制御部は、
前記（Ｄ）工程の前記（ｃ）工程において、
（ｘ）前記親水性層が形成された基板に水系リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
（ｙ）前記（ｘ）工程後、前記基板に界面活性剤含有リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、が実行され、
前記（ｘ）工程において、予め定められた回転数で、前記基板を回転させた後、前記基板の回転数を、当該（ｘ）工程終了までに減速させ、前記（ｍ）工程における最高回転数より低い、前記（ｙ）工程の開始時の回転数となるよう、
制御を行うように構成されている、前記（１０）に記載の現像処理装置。

１、１ａ 現像処理装置
２０ スピンチャック
２１ チャック駆動部
３３ 現像液供給ノズル
３６ ＤＩＷ供給ノズル
３７ 水溶液供給ノズル
３８ 混合液供給ノズル
４０ ノズル駆動部
２００ 制御部
Ｆ１ 親水性層
Ｒ レジストパターン
Ｗ ウェハ

Claims (12)

1. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
   （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
   （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
   （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
   （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
   前記（Ｄ）工程は、
   （ｃ）前記親水性層が形成された基板に前記リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
   （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記リンス液を供給しない状態で前記基板を回転させ乾燥させる工程と、を含み、
   前記（ｄ）工程は、
   （ｍ）基板上中央において前記リンス液の膜に凹部が形成されるようにガスを供給しながら前記基板の回転数を加速させていき、前記凹部を広げる工程と、
   （ｎ）前記（ｍ）工程後、前記凹部が広がるに応じて前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含む、現像処理方法。
2. 前記（ｍ）工程における前記基板の最高回転数は７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下であり、
   前記（ｎ）工程は、前記（ｍ）工程の前記基板の最高回転数から６００ｒｐｍ以上の予め定められた回転数まで、前記基板の回転数を減速させていく、請求項１に記載の現像処理方法。
3. 前記（Ｄ）工程の前記（ｃ）工程は、
   （ｘ）前記親水性層が形成された基板に水系リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
   （ｙ）前記（ｘ）工程後、前記基板に界面活性剤含有リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、含み、
   前記（ｘ）工程において、予め定められた回転数で、前記基板を回転させた後、前記基板の回転数を、当該（ｘ）工程終了までに減速させ、前記（ｍ）工程における最高回転数より低い、前記（ｙ）工程の開始時の回転数とする、請求項１または２に記載の現像処理方法。
4. 前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給時間は、前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給時間よりも長い、請求項１～３のいずれか１項に記載の現像処理方法。
5. 前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給停止から前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給開始までの時間は、０．７秒以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の現像処理方法。
6. 前記（Ｂ）工程は、
   （ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
   （ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
   前記（ｂ）工程における減速度が、前記（ａ）工程における加速度よりも小さく、
   前記（ａ）工程における、前記基板の最高回転数は、７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の現像処理方法。
7. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
   （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
   （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
   （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
   （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
   前記（Ｂ）工程は、
   （ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
   （ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
   前記（Ｃ）工程は、
   （ｅ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
   前記（ｅ）工程後、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しない状態で前記基板を回転させる回転維持工程と、を含み、
   前記水溶性ポリマーの水溶液及び前記リンス液は、酸性であり、
   前記回転維持工程の実行時間は、前記（ｅ）工程の実行時間よりも長い、現像処理方法。
8. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
   （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
   （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
   （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
   （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
   前記（Ｂ）工程は、
   （ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
   （ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
   前記（Ｃ）工程は、
   （ｅ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
   前記（ｅ）工程後、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しない状態で前記基板を回転させる回転維持工程と、を含み、
   前記回転維持工程の実行時間は、前記（ｅ）工程の実行時間よりも長く、
   前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給時間は、前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給時間よりも長い、現像処理方法。
9. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
   （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
   （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
   （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
   （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
   前記（Ｂ）工程は、
   （ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
   （ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
   前記（Ｃ）工程は、
   （ｅ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
   前記（ｅ）工程後、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しない状態で前記基板を回転させる回転維持工程と、を含み、
   前記回転維持工程の実行時間は、前記（ｅ）工程の実行時間よりも長く、
   前記（Ｂ）工程での前記水系洗浄液の供給停止から前記（Ｃ）工程での前記水溶性ポリマーの水溶液の供給開始までの時間は、０．７秒以下である、現像処理方法。
10. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理方法であって、
    （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
    （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
    （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
    （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、を含み、
    前記（Ｃ）工程は、
    （ｅ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
    前記（ｅ）工程後、前記水溶性ポリマーの水溶液を供給しない状態で前記基板を回転させる回転維持工程と、を含み、
    前記回転維持工程の実行時間は、前記（ｅ）工程の実行時間よりも長く、
    前記（Ｂ）工程は、
    （ａ）前記基板の回転数を加速させていく工程と、
    （ｂ）前記（ａ）工程後、前記（Ｃ）工程が開始されるまでの間、前記基板の回転数を減速させていく工程と、を含み、
    前記（ｂ）工程における減速度が、前記（ａ）工程における加速度よりも小さく、
    前記（ａ）工程における、前記基板の最高回転数は、７００ｒｐｍ以上１８００ｒｐｍ以下である、現像処理方法。
11. 基板上のレジスト膜を現像処理する現像処理装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部を回転させる回転機構と、
    前記基板保持部に保持された前記基板に現像液を供給する現像液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持された前記基板に水系洗浄液を供給する水系洗浄液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持された前記基板に水溶性ポリマーの水溶液を供給する水溶液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持された前記基板にリンス液を供給するリンス液供給ノズルと、
    前記基板保持部に保持された前記基板にガスを供給するガス供給ノズルと、
    前記現像液供給ノズル、前記水系洗浄液供給ノズル、前記水溶液供給ノズル、前記リンス液供給ノズル及び前記ガス供給ノズルを移動させる移動機構と、
    前記回転機構、前記現像液供給ノズルからの供給、前記水系洗浄液供給ノズルからの供給、前記水溶液供給ノズルからの供給、前記リンス液供給ノズルからの供給、前記移動機構の制御及び前記ガス供給ノズルからの供給の制御を行うように構成されている制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    （Ａ）前記基板に現像液を供給して前記レジスト膜を現像してレジストパターンを形成する工程と、
    （Ｂ）現像された前記基板に水系洗浄液を供給して、当該水系洗浄液で当該基板を洗浄する工程と、
    （Ｃ）前記水系洗浄液で洗浄された前記基板に、水溶性ポリマーの水溶液を塗布し、前記基板の表面に親水性を有する親水性層を形成する工程と、
    （Ｄ）前記親水性層が形成された基板を、リンス液で洗浄する工程と、が実行され、
    前記（Ｄ）工程において、
    （ｃ）前記親水性層が形成された基板に前記リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
    （ｄ）前記（ｃ）工程後、前記リンス液を供給しない状態で前記基板を回転させ乾燥させる工程と、が実行され、
    前記（ｄ）工程において、
    （ｍ）基板上中央において前記リンス液の膜に凹部が形成されるようにガスを供給しながら前記基板の回転数を加速させていき、前記凹部を広げる工程と、
    （ｎ）前記（ｍ）工程後、前記凹部が広がるに応じて前記基板の回転数を減速させていく工程と、が実行されるよう、
    制御を行うように構成されている、現像処理装置。
12. 前記制御部は、
    前記（Ｄ）工程の前記（ｃ）工程において、
    （ｘ）前記親水性層が形成された基板に水系リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、
    （ｙ）前記（ｘ）工程後、前記基板に界面活性剤含有リンス液を供給しながら当該基板を回転させる工程と、が実行され、
    前記（ｘ）工程において、予め定められた回転数で、前記基板を回転させた後、前記基板の回転数を、当該（ｘ）工程終了までに減速させ、前記（ｍ）工程における最高回転数より低い、前記（ｙ）工程の開始時の回転数となるよう、
    制御を行うように構成されている、請求項１１に記載の現像処理装置。

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