WO2006018960A1

WO2006018960A1 - 現像処理方法

Info

Publication number: WO2006018960A1
Application number: PCT/JP2005/013931
Authority: WO
Inventors: Junichi Kitano
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2006-02-23
Also published as: JP2006059918A; TW200612481A

Abstract

　レジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理されたウエハＷに、所定の界面活性剤を含有する第１リンス液を供給してリンス処理を行い、次いでレジストパターンを硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給し、ウエハＷの表面に所定の高エネルギー線を照射して、架橋剤と高エネルギー線の照射の相乗作用によってレジスト膜を硬化させる。その後、この薬液よりも比重が大きい不活性液体をウエハＷに供給し、レジスト膜がこの不活性液体に浸されるように、所定時間放置して不活性液体を沈降させ、その後にスピン乾燥を行う。

Description

明細書

現像処理方法

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ウェハ等の基板に設けられたレジスト膜の現像処理方法およびコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。

背景技術

[0002] 例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（以下「ウェハ」という）の表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、このレジスト膜を所定パターンで露光処理し、こうしてレジスト膜に形成された露光パターンを現像するという、いわゆるフォトリソグラフィー技術が用いられており、現像処理によって露光パターンに対応したレジストパターンが形成される。

[0003] このようなフォトリソグラフィー技術の各工程の中の現像処理においては、ウェハに現像液を供給して現像液パドルを形成し、所定時間自然対流により現像処理を進行させた後、現像液を振り切り、次いで、洗浄液として純水を供給してウェハ上に残存する現像液を洗い流し、その後、ウェハを高速で回転してウェハ上に残存する現像液および洗浄液を振り切りウェハを乾燥させて、る。

[0004] ところで、近時、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するに至り、上述のような現像工程における最終の振り切り乾燥において、リンス液がパターン間から抜け出る際に、リンス液の表面張力によりレジストパターンが引っ張られて倒れるという、いわゆる「パターン倒れ」が発生することが問題となっている。

[0005] このような問題を解決する技術として、特許文献 1には、例えばリンス液中に界面活性剤溶液を混入してリンス液の表面張力を低下させる技術が提案されてヽる。また、特許文献 2には、現像処理後に基板のリンス処理を行う際に界面活性剤を供給するプロセスが開示されている。さらに特許文献 3には、レジスト膜を現像処理し、リンス処理した後に、レジスト膜にリンス液が付着している状態でリンス液を固化させ、このリンス液固化物を昇華させる方法が開示されている。 [0006] 従来より、レジストの現像プロセスにおいては、レジストと現像液の反応生成物や残渣物がパーティクルになってウェハを汚染する、つまり、析出系欠陥が生じて品質を低下させるという問題が生じている。また、レジスト起因もしくは露光コントラスト起因の LER (Line Edge roughness)の悪化、 CD (Critical Dimension)の変動の問題が発生しているが、界面活性剤等の化学物質で処理することで、さらにこれらが悪ィ匕するという問題がある。このため、界面活性剤等を用いたリンス処理において、これらの問題を考慮した最適なプロセスは未だ見出されていない。さらに、このような従来技術では、近時の細線ィ匕されたレジストパターンのパターン倒れを十分に防止することは困難である。

特許文献 1 :特開平 7— 142349号公報

特許文献 2：特開 2001— 5191号公報

特許文献 3：特開平 7— 20637号公報

発明の開示

[0007] 本発明の目的は、現像処理におけるパーティクル状等の析出系欠陥の発生および CD変動ならびに LERの悪ィ匕を抑制し、かつ、パターン倒れを防止する現像処理方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、細線ィ匕されたレジストパターンのパターン倒れを防止することができる現像処理方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、これらの現像処理方法を実施させる制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することにある。

[0008] 上記課題を解決するために、本発明の第 1の観点によれば、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を前記基板上に供給することと、前記基板に前記薬液が液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射し、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることとを有する現像処理方法が提供される。 [0009] この現像処理方法では、前段の処理、つまり第 1のリンス液による処理によって析出系欠陥の発生が抑制され、 LERの悪ィ匕が防止され、さらに CD変動が抑制される。そして、後段の処理、つまりレジスト膜を硬化させる処理によって、レジスト膜のパターン倒れを防止することができる。

[0010] この第 1の観点に係る現像処理方法では、前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて前記薬液を前記基板力振り切ることと、前記基板にその表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板力振り切り、前記基板を乾燥させることとをさらに加えることが好ましい。これにより、レジスト膜のパターン倒れをさらに起こり難くすることができる。

[0011] 第 1の観点に係る現像処理方法において、レジスト膜のパターン倒れをさらに起こり難くする別の方法としては、前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板に前記薬液が液盛りされている状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わな、所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板力振り切り、前記基板を乾燥させることとをさらに有する現像処理が挙げられる。ここで、前記不活性液体としては代替フロンが好適に用いられる。

[0012] 本発明の第 2の観点によれば、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することとを有する、現像処理方法が提供される。

[0013] この第 2の観点に係る現像処理方法は、第 1の観点に係る現像処理方法における前段の処理と後段の処理の順番を入れ替えたものであり、このような処理方法でも、第 1の観点に係る現像処理方法と同様に、析出系欠陥の発生が抑制され、 LERの悪化が防止され、さらに CD変動が抑制され、レジスト膜のパターン倒れを防止することができる。また、前記第 1の観点に係る現像処理方法に追加した不活性液体を用いる処理は、第 2の観点に係る現像処理方法にも追加適用することができ、これにより、レジスト膜のパターン倒れをさらに起こり難くすることができる。

[0014] 本発明の第 3の観点によれば、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させる工程とを有する現像処理方法が提供される。

[0015] 本発明の第 4の観点によれば、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に前記第 1のリンス液が液盛りされている状態で、前記第 1のリンス液よりも比重が大きぐかつ、前記第 1のリンス液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 1 のリンス液と前記不活性液体を前記基板カゝら振り切り、前記基板を乾燥させることとを有することを特徴とする現像処理方法が提供される。

[0016] この第 4の観点に係る現像処理方法において、不活性液体としては代替フロンが好適に用いられる。

[0017] 以上のような第 1〜第 4の観点に係る現像処理方法では、第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤であることが好ましい。さらに、この第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その分子量が 1280以上であり、かつ、その疎水基の炭素数が 14以上であることが好ましぐその疎水基が二重結合および三重結合を有していないことが好ましい。これにより、析出系欠陥の発生抑制と LERの悪ィ匕防止と CD変動の抑制の各種効果を、さらに高めることができる。

[0018] 本発明の第 5の観点によれば、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて、前記薬液を前記基板から振り切ることと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加されたリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記リンス液を前記基板力振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が提供される。

[0019] 本発明の第 6の観点によれば、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に前記薬液が液盛りされている状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わな、所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板力振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が提供される。

[0020] この第 6の観点に係る現像処理方法においては、前記不活性液体として代替フロンが好適に用いられる。これら第 5および第 6の観点に係る現像処理方法は、析出系欠陥が品質上の問題とならず、ノターン倒れを防止することが重要である場合に用いられる。 [0021] 本発明の第 7の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を前記基板上に供給することと、前記基板に前記薬液が液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射し、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0022] 本発明の第 8の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0023] 本発明の第 9の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0024] 本発明の第 10の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に前記第 1のリンス液が液盛りされている状態で、前記第 1のリンス液よりも比重が大きく、かつ、前記第 1のリンス液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 1のリンス液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0025] 本発明の第 11の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて、前記薬液を前記基板から振り切ることと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加されたリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記リンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。 [0026] 本発明の第 12の観点によれば、コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトゥエアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に前記薬液が液盛りされて、る状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

[0027] 本発明によれば、パーティクル状等の析出系欠陥の発生が抑制され、 LERの悪ィ匕が抑制され、 CD変動が抑えられ、さらにパターン倒れの発生が抑制される。これにより、精密なレジストパターンを得ることができる。また、パターン倒れの発生防止効果をより高めることができる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]本発明の一実施形態に係る方法が実施される現像処理装置を示す平面図。

[図 2]本発明の一実施形態に係る方法が実施される現像処理装置を示す断面図。

[図 3]図 1および図 2の現像処理装置の液供給系の概略構成を示す図。

[図 4A]第 1の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4B]第 2の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4C]第 3の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4D]第 4の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4E]第 5の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4F]第 6の現像処理方法を簡略的に示す図。 [図 4G]第 7の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4H]第 8の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 41]第 9の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 4J]第 10の現像処理方法を簡略的に示す図。

[図 5]第 3の現像処理方法を示すフローチャート。

[図 6]第 6の現像処理方法を示すフローチャート。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図 1は本発明の実施に用いられる現像処理装置の一例を示す平面図であり、また図 2はその断面図である。これらの図においては、水平面の直交する 2方向を X方向、 Y方向とし、垂直方向を Z方向としている。

[0030] 図 1および図 2に示すように、この現像処理装置 (DEV)は筐体 1を有し、筐体 1の天井には筐体内に清浄空気のダウンフローを形成するためのファン'フィルタユニット Fが設けられている。また、筐体 1内の中央部には環状のカップ CPが配置され、カツプ CPの内側にはスピンチャック 2が配置されている。スピンチャック 2は真空吸着によつてウェハ Wを固定保持する。スピンチャック 2の下方には駆動モータ 3が配置されており、スピンチャック 2は駆動モータ 3によって回転駆動される。駆動モータ 3は床板 4 に取り付けられている。

[0031] カップ CPの中には、ウェハ Wを受け渡しする際の昇降ピン 5がエアシリンダ等の駆動機構 6により昇降可能に設けられている。また、カップ CP内には、廃液用のドレインロ 7が設けられている。このドレイン口 7に廃液管 8 (図 1参照）が接続され、この廃液管 8は、図 1に示すように、底板 4と筐体 1との間の空間 Nを通って、下方の図示しな、廃液口へ接続されて、る。

[0032] 筐体 1の側壁には、ウェハ搬送装置の搬送アーム Tが侵入するための開口 laが形成されており、この開口 laはシャツタ 9により開閉可能となっている。そしてウェハ W の搬入出に際してはシャツタ 9が開けられ、搬送アーム Tが筐体 1内に侵入する。搬送アーム Tとスピンチャック 2との間のウェハ Wの受け渡しは、上記昇降ピン 5が上昇した状態で行われる。 [0033] 筐体 1内には、ウェハ Wの表面に現像液を供給するための現像液ノズル 11と、現像後のウェハ Wの表面にレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含有する薬液 (以下「硬化用薬液」という）を供給するための薬液ノズル 12aと、現像後のウエノ、 Wに所定の界面活性剤を含有する第 1リンス液を供給する第 1リンス液ノズル 13と、現像後のウェハ Wに所定の界面活性剤を含有する第 2リンス液を供給する第 2リンス液ノズル 14が設けられている。なお、後に詳細に説明するように、第 1リンス液ノズル 13からは純水（DIW)を吐出させることができ、第 2リンス液ノズル 14からは純水よりも密度の高、不活性液体を吐出させることができるようになって!/、る。

[0034] 現像液ノズル 11は長尺状をなし、その長手方向が X方向となるように水平に配置されている。現像液ノズル 11の下面には図示しない複数の吐出口が設けられており、各吐出口から吐出された現像液は全体として帯状となるようになつている。この現像液ノズル 11は、第 1ノズルスキャンアーム 16の先端部に保持部材 41aによって着脱可能に取り付けられており、この第 1ノズルスキャンアーム 16は、底板 4の上に Y方向に沿って敷設された第 1ガイドレール 26上力も垂直方向（Z方向）に延びた第 1垂直支持部材 36の上端部に取り付けられている。現像液ノズル 11は、第 1垂直支持部材 36とともに Y軸駆動機構 46によって Y方向に沿って水平移動自在であり、ウェハ W 上の供給位置とウェハ Wの外方の待機位置との間で移動可能に設けられて、る。また、第 1垂直支持部材 36は Z軸駆動機構 56によって昇降可能となっており、これにより現像液ノズル 11は第 1垂直支持部材 36の昇降によってウェハ Wに近接した吐出可能位置とその上方の非吐出位置との間で移動自在である。

[0035] ウェハ Wに現像液を塗布する際には、現像液ノズル 11はウェハ Wの上方に位置され、その現像液ノズル 11から現像液を帯状に吐出させながら、ウェハ Wを 1Z2回転以上、例えば 1回転させることにより、現像液がウェハ W全面に塗布され、現像液パドルが形成される。なお、現像液吐出の際には、ウェハ Wを回転させずに現像液ノズル 11を第 1ガイドレール 26に沿ってスキャンさせてもよ!、。現像液ノズル 11としては現像液の吐出口がスリット状のものを用いることもできる。

[0036] 薬液ノズル 12aは現像液ノズル 11と同じ構造を有している。薬液ノズル 12aの Y方向側面には、紫外線ランプ 42を備えた紫外線照射ユニット 12bが取り付けられている。この薬液ノズル 12aは、第 2ノズルスキャンアーム 17の先端部に保持部材 4 lbによつて着脱可能に取り付けられており、この第 2ノズルスキャンアーム 17は、底板 4の上に Y方向に沿って敷設された第 2ガイドレール 27上力垂直方向（Z方向）に延びた第 2垂直支持部材 37の上端部に取り付けられている。

[0037] 薬液ノズル 12aと紫外線照射ユニット 12bは一体的に第 2垂直支持部材 37とともに Y軸駆動機構 47によって Y方向に沿って水平移動自在であり、ウェハ W上の薬液供給位置および紫外線照射位置とウェハ Wの外方の待機位置との間で移動可能に設けられている。また、第 2垂直支持部材 37は Z軸駆動機構 57によって昇降可能となつており、これにより薬液ノズル 12aおよび紫外線照射ユニット 12bは、第 2垂直支持部材 37の昇降によってウェハ Wに近接した吐出可能位置とその上方の非吐出位置との間で一体的に移動自在である。

[0038] ウェハ Wに硬化用薬液を塗布する際には、薬液ノズル 12aはウェハ Wの上方に位置され、薬液ノズル 12aから現像液を帯状に吐出させながら、ウェハ Wを 1Z2回転以上、例えば 1回転させることにより、硬化用薬液がウェハ W全面に塗布され、硬化用薬液パドルが形成される。紫外線照射ユニット 12bはスリット照射型構造となっており、紫外線は X方向に長!、帯状となつて紫外線照射ュ-ット 12bからその下方に向けて照射されるようになっている。このため、ウエノ、 Wの表面に紫外線を照射する際には、ウェハ Wを回転させずに紫外線照射ユニット 12bを第 2ガイドレール 27に沿って Y方向でスキャンさせる。なお、硬化用薬液吐出の際には、ウェハ Wを回転させずに薬液ノズル 12aを第 2ガイドレール 27に沿ってスキャンさせてもよい。

[0039] 第 1リンス液ノズル 13はストレートノズルであり、所定の界面活性剤を含有した第 1リンス液を円柱状で吐出する。第 1リンス液ノズル 13は、現像後にウェハ W上に移動されて、ウェハ W上の現像パターンが形成されたレジスト膜に第 1リンス液を供給する。この第 1リンス液ノズル 13は、第 3ノズルスキャンアーム 18の先端部に着脱可能に取り付けられている。底板 4の上には第 3ガイドレール 28が敷設されており、第 3ノズルスキャンアーム 18は、この第 3ガイドレール 28上から垂直方向に延びた第 3垂直支持部材 38の上端部に X軸駆動機構 44を介して取り付けられて、る。第 1リンス液ノズル 13は、第 3垂直支持部材 38とともに Y軸駆動機構 48によって Y方向に沿って水平移動自在である。また第 3垂直支持部材 38は Z軸駆動機構 58によって昇降可能であり、第 1リンス液ノズル 13は、第 3垂直支持部材 38の昇降によってウエノ、 Wに近接した吐出可能位置とその上方の非吐出位置との間で移動自在である。また、第 3ノズルスキャンアーム 18は、 X軸駆動機構 44により X方向に沿つて移動可能となつている。

[0040] 第 1リンス液ノズル 13力ウェハ Wの表面への第 1リンス液の供給方法としては、第 1リンス液ノズル 13をウェハ Wの中心上へ配置し、ウェハ Wを回転させながらリンス液を吐出する方法、その際にさらに第 1リンス液ノズル 13を Y方向でスキャンさせる方法が挙げられる。なお、第 1リンス液ノズル 13の形状は特に限定されず、現像液ノズル 1 1と同じ構造のものや吐出口がスリット状のものであってもよい。

[0041] 第 2リンス液ノズル 14の構成は第 1リンス液ノズル 13と同じである。この第 2リンス液ノズル 14は、第 4ノズルスキャンアーム 19の先端部に着脱可能に取り付けられている。底板 4の上には第 4ガイドレール 29が敷設されており、第 4ノズルスキャンアーム 19 は、この第 4ガイドレール 29上力も垂直方向に延びた第 4垂直支持部材 39の上端部に X軸駆動機構 45を介して取り付けられている。第 2リンス液ノズル 14は、第 4垂直支持部材 39とともに Y軸駆動機構 49によって Y方向に沿って水平移動自在である。また第 4垂直支持部材 39は Z軸駆動機構 59によって昇降可能であり、第 2リンス液ノズル 14は、第 4垂直支持部材 39の昇降によってウェハ Wに近接した吐出可能位置とその上方の非吐出位置との間で移動自在である。また、第 4ノズルスキャンアーム 1 9は、 X軸駆動機構 45により X方向に沿って移動可能となっている。

[0042] 第 2リンス液ノズル 14からウェハ Wの表面への第 2リンス液の供給方法は、第 1リンス液ノズル 13の場合と同じである。なお、第 2リンス液ノズル 14についても、その形状は特に限定されず、現像液ノズル 11と同じ構造のものを用いてもょ、。

[0043] Y軸駆動機構 46, 47, 48, 49、 Z軸駆動機構 56, 57, 58, 59、 X軸駆動機構 44 , 45および駆動モータ 3は、駆動制御部 40により制御されるようになっている。

[0044] 図 2に示すように、カップ CPの右側には、現像液ノズル 11が待機する現像液ノズル待機部 31が設けられており、この現像液ノズル待機部 31には現像液ノズル 11を洗浄する洗浄機構（図示せず)が設けられている。また、現像液ノズル待機部 31とカツプ CPとの間には、薬液ノズル 12aが待機する薬液ノズル待機部 32が設けられており、この薬液ノズル待機部 32には薬液ノズル 12aを洗浄する洗浄機構（図示せず）が設けられている。さらにカップ CPの左側には、第 1リンス液ノズル 13および第 2リンス液ノズル 14がそれぞれ待機する第 1リンス液ノズル待機部 33および第 2リンス液ノズル待機部 34が設けられており、これらにはそれぞれ第 1リンス液ノズル 13および第 2 リンス液ノズル 14を洗浄する洗浄機構（図示せず）が設けられてヽる。

[0045] 図 3は現像処理装置 (DEV)の液供給系を示す概略図である。図 3に示すように、現像液ノズル 11には、現像液を貯留した現像液タンク 71から現像液を供給する現像液供給管 72が接続されている。現像液供給管 72には、現像液を供給するためのポンプ 73およびオン ·オフバルブ 74が介装されて!、る。

[0046] 薬液ノズル 12aには、架橋剤を含有する薬液が貯留された薬液タンク 75から硬化用薬液を供給する薬液供給管 76が接続されている。この薬液供給管 76には、硬化用薬液を供給するためのポンプ 77およびオン'オフバルブ 78が介装されている。

[0047] 第 1リンス液ノズル 13〖こは、第 1リンス液が貯留された第 1リンス液タンク 81から第 1 リンス液を供給する第 1リンス液供給管 82が接続されている。第 1リンス液供給管 82 には、第 1リンス液を供給するためのポンプ 83およびオン'オフバルブ 84が介装されている。また、第 1リンス液供給管 82には、純水タンク 85から純水を供給する純水供給管 86が接続されており、この純水供給管 86には、純水を供給するためのポンプ 8 7およびオン'オフバルブ 88が介装されている。

[0048] このような構成により、例えば、オン ·オフバルブ 84を開いてポンプ 83を動作させ、オン ·オフバルブ 88を閉じた状態とすることで、第 1リンス液ノズル 13から第 1リンス液のみを吐出させることができる。一方、オン'オフバルブ 88を開いてポンプ 87を動作させ、オン'オフバルブ 84を閉じることで、第 1リンス液ノズル 13から純水のみを吐出させることができる。さらに、オン ·オフバルブ 84とオン ·オフバルブ 88の開閉量を制御して、ポンプ 83およびポンプ 87を同時駆動することにより、第 1リンス液の濃度を変化 (希釈）させたリンス液を第 1リンス液ノズル 13から吐出させることができる。

[0049] 第 1リンス液に溶解される界面活性剤としては、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤を用いることが好ましい。具体的には、ポリエチレングリコールソルビ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脂肪酸エステル、直鎖アルキル付加型のポリエチレングリコールフエ-ルエーテル、分岐鎖アルキル付カ卩型のポリエチレングリコールフエ-ルエーテルを挙げることができる。またアセチレングリコール系の界面活性剤としては、 EO付加型のアセチレングリコールが挙げられる。

[0050] 第 1リンス液の界面活性剤濃度は、臨界ミセル濃度以下とすることが好ましい。これは、臨界ミセル濃度を超えると第 1リンス液内にミセルが発生し、このミセルがウェハ W上に残留するとパーティクルとなるので、それを防止するためである。但し、界面活性剤濃度が低すぎると、第 1リンス液の表面張力が低下しないために、第 1リンス液をウエノ、 wから除去する際にレジストパターンのパターン倒れが起こり易くなる。このため第 1リンス液の界面活性剤濃度は、臨界ミセル濃度以下であって、その近傍とすることが好ましい。また発明者らは、界面活性剤として、分子量が大きぐしかも疎水基の炭素数が多いもの、さらに疎水基が単結合のみ力なるものを用いると、 CD均一性が高められ、 LERも良好となることを確認している。したがって、このような条件をさらに満足する界面活性剤を用いることが好まし、。

[0051] 第 2リンス液ノズル 14〖こは、第 2リンス液が貯留された第 2リンス液タンク 91から第 2 リンス液を供給する第 2リンス液供給管 92が接続されている。第 2リンス液供給管 92 には、第 2リンス液を供給するためのポンプ 93およびオン'オフバルブ 94が介装されている。また、第 2リンス液供給管 92には、純水よりも比重が大きぐし力も表面張力力 S小さい不活性液体 (具体的には、代替フロン)が貯留された不活性液体タンク 95から不活性液体を供給する不活性液体供給管 96が接続されており、この不活性液体供給管 96には、不活性液体を供給するためのポンプ 97およびオン'オフバルブ 98 が介装されている。

[0052] このような構成により、例えば、オン ·オフバルブ 94を開いてポンプ 93を動作させ、オン'オフバルブ 98を閉じた状態とすることで、第 2リンス液ノズル 14力も第 2リンス液のみを吐出させることができる。一方、オン'オフバルブ 98を開いてポンプ 97を動作させ、オン'オフバルブ 94を閉じることで、不活性液体のみを第 2リンス液ノズル 14から吐出させることができる。

[0053] 第 2リンス液はウェハ Wの乾燥前に供給される。つまり、第 2リンス液がウェハ W上に供給された後に、ウェハ Wを回転させて第 2リンス液を振り切ることによりウェハ W の乾燥処理が行われるために、第 2リンス液としては、レジストパターンのパターン倒れが起こり難くなるように、その表面張力を低下させたものが好適に用いられる。具体的には、表面張力を 50dyneZcm以下に低下させたものが好適に用いられる。

[0054] 不活性液体は第 2リンス液の代わりに用いられる。つまり、代替フロン等の不活性液は、レジストパターンを溶解することなぐし力も表面張力が 10〜20dyneZcmと、水系のリンス液に比べると極めて小さいことから、ウェハ Wの乾燥処理前にレジストパターンが不活性液体に浸された状態とし、その後にスピン乾燥を行うことで、パターン倒れの発生をより効果的に防止することができる。第 2リンス液と不活性液体のいずれを用いるかは、例えば、レジストパターンの線幅を考慮して決定することができる。

[0055] これらポンプ 73, 77, 83, 87, 93, 97およびオン'オフノレブ 74, 78, 84, 88, 9 4, 98、および前記駆動制御部 40、ならびに現像処理装置 (DEV)の他の構成部は制御部 60に電気的に接続されて制御される。

[0056] 制御部 60には、工程管理者が現像処理装置 (DEV)を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、現像処理装置 (DEV)の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース 61が接続されて!、る。

[0057] また、制御部 60には、現像処理装置 (DEV)で実行される各種処理を制御部 60の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて現像処理装置の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部 62が接続されて、る。レシピはハードディスクや半導体メモリーに記憶されて、てもよ、し、 CDROM、 DVD等の可搬性の記憶媒体に収容された状態で記憶部 62の所定位置にセットするようになっていてもよい。さらに、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよヽ

[0058] そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース 61からの指示等にて任意のレシピを記憶部 62から呼び出して制御部 60に実行させることで、制御部 60の制御下で、現像処理装置 (DEV)での所望の処理が行われる。

[0059] 次に、現像処理装置（DEV)を用いた現像処理について説明する。図 4A〜図 Jは、第 1〜第 10の現像処理方法を簡略的に示す図である。 [0060] 第 1の現像処理方法は、図 4Aに示すように、現像液による現像処理工程 A、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0061] 第 2の現像処理方法は、図 4Bに示すように、現像液による現像処理工程 A、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。第 1の現像処理方法では第 1リンス液の供給により、第 2の現像処理方法では硬化用薬液の供給により、それぞれ現像反応が停止する。

[0062] 第 1の現像処理方法では第 1リンス液によるリンス処理工程 Bによって、析出系欠陥の発生や LERの悪ィ匕および CD変動を抑制しながら、レジスト残渣 (現像欠陥）を除去することができ、清浄な硬化用薬液を使用することで、レジストパターンの硬化処理における析出系欠陥の発生を回避することができる。第 2の現像処理方法では、レジストパターンの硬化処理工程 Cによってウェハ W上に析出系欠陥が発生しても、その後の第 1リンス液によるリンス処理工程 Bでこのような欠陥を除去することができる。レジストパターンを硬化させることで、ノターン倒れの発生を抑制することができることは、第 1および第 2の現像処理方法に共通である。

[0063] なお、第 1の現像処理方法では、レジストパターンの硬化処理工程 Cの後に純水によるリンス処理を行い、その後にスピン乾燥を行ってもよく、第 2の現像処理方法では第 1リンス液によるリンス処理後に純水によるリンス処理を行い、その後にスピン乾燥工程 Dを行ってもよい。これは、レジストパターンを硬化させているので、純水によるリンス処理後にスピン乾燥を行っても、パターン倒れが起こり難いからである。

[0064] 第 3の現像処理方法は、図 4Cに示すように、現像液による現像処理工程 A、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、第 2リンス液によるリンス処理工程 E、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。この第 3の現像処理方法は、第 2リンス液の表面張力が硬化用薬液よりも小さぐし力も清浄度が高い場合に限って用いられる。

[0065] 第 4の現像処理方法は、図 4Dに示すように、現像液による現像処理工程 A、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、不活性液体によるレジストパターンの被覆工程 F、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0066] 第 5の現像処理方法は、図 4Eに示すように、現像液による現像処理工程 A、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、第 2リンス液によるリンス処理工程 E、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。この第 5の現像処理方法は、第 2リンス液の表面張力が第 1リンス液の表面張力よりも小さぐし力も清浄度が高い場合に限って用いられる。

[0067] 第 6の現像処理方法は、図 4Fに示すように、現像液による現像処理工程 A、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、不活性液体によるレジストパターンの被覆工程 F、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0068] これら第 3〜第 6の現像処理方法では、前記第 1および第 2の現像処理方法と比較すると、スピン乾燥前に表面張力の小さい液体がウェハ W上に供給されているために、パターン倒れの発生の防止効果が前記第 1および第 2の現像処理方法よりもさらに高められる。

[0069] 第 7の現像処理方法は、図 4Gに示すように、現像液による現像処理工程 A、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、第 2リンス液によるリンス処理工程 E、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0070] 第 8の現像処理方法は、図 4Hに示すように、現像液による現像処理工程 A、硬化用薬液塗布および紫外線照射処理によるレジストパターンの硬化処理工程 C、不活性液体によるレジストパターンの被覆工程 F、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0071] これら第 7および第 8の現像処理方法は、現像欠陥が問題とならない場合において、パターン倒れを防止することを目的とする場合に用いられる。

[0072] 第 9の現像処理方法は、図 41に示すように、現像液による現像処理工程 A、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、第 2リンス液によるリンス処理工程 E、スピン乾燥工程 D の順序で行われる。この第 9の現像処理方法は、第 2リンス液の表面張力が第 1リンス液の表面張力よりも小さぐし力も清浄度が高い場合に限って用いられる。

[0073] 第 10の現像処理方法は、図 Jに示すように、現像液による現像処理工程 A、第 1リンス液によるリンス処理工程 B、不活性液体によるレジストパターンの被覆工程 F、スピン乾燥工程 Dの順序で行われる。

[0074] これら第 9および第 10の現像処理方法では、 CD変動等を抑制しながら現像欠陥を除去することができ、表面張力の小さい液体をウェハ Wから振り切ってスピン乾燥させることによりパターン倒れを防止する。パターン倒れの発生防止効果は、第 9および第 10の現像処理方法よりも、前記第 3〜第 8の現像処理方法の方が高い。

[0075] 上記第 1〜第 10の現像処理方法の中から、レジストパターンの線幅や目標とされる特性 (析出系欠陥数、 CD値、 LER値等)を考慮して、適切なものが選ばれる。ウェハ Wの品質をトータルで高める観点からは、上記第 3〜第 6の現像処理方法を用いることが好ましい。その他の方法では、特定の品質を維持しながら、短いタクトタイムで処理することができるメリットがある。第 1リンス液による処理を有する現像処理方法では、レジスト残渣を 99%以上除去することができる。また、レジストパターンの硬化処理または表面張力の小さい液体をウェハ Wに供給した後にスピン乾燥処理を行うことで、レジストパターンのアスペクト比が 3. 6以上のパターンを形成する（またはアスペクト比をレジストパターンのピッチ（単位： μ m)を除した値で 20/ μ m以上とする）ことができる。つまり、細い線幅のレジストパターンのパターン倒れを防止することができる。

[0076] 次に、前記第 3および第 6の現像処理方法を例に挙げて、これらをより詳細に説明する。図 5に第 3の現像処理方法のフローチャートを示し、図 6に第 6の現像処理方法のフローチャートを示す。

[0077] 第 3の現像処理方法では、最初に、所定のパターンで露光され、ポストェクスポージャーベータ処理および冷却処理されたウェハ W力 S、ウェハ搬送装置の搬送アーム

Tによってカップ CPの真上まで搬送され、昇降ピン 5に受け渡され、スピンチャック 2 に載置され、真空吸着される（STEP1)。

[0078] 次!、で、現像液ノズル 11をウェハ Wの中心の上方に移動させ、現像液ノズル 11から現像液を帯状に吐出させながら、ウェハ Wを 1Z2回転以上、例えば 1回転させることにより、現像液をウェハ W全面に塗布し、現像液パドルを形成する（STEP2)。なお、現像液ノズル 11を Y方向でスキャンさせながら現像液を吐出させてもょヽ。

[0079] このようにして現像液をウェハ W上に塗布した状態で適宜の時間、例えば 60秒間静止させることにより現像を進行させる（STEP3)。この際に、現像液ノズル 11をカツプ CP外に待避させ、第 1リンス液ノズル 13をウェハ Wの中心の上方に位置させる（S TEP4)。

[0080] 現像反応が終了したら、ウェハ Wをスピンチャック 2により回転させ、現像液を振り切る（STEP5)。この現像液の振り切りを開始すると同時に、第 1リンス液ノズル 13から第 1リンス液を吐出させ、第 1リンス液によるリンス処理を行う（STEP6)。この STEP6 におけるウェハ Wの回転数は、例えば、 500〜2000rpmとすること力 Sできる。

[0081] なお、第 1リンス液の供給前には、待避位置において第 1リンス液ノズル 13のダミーデイスペンスを行って、第 1リンス液ノズル 13に付着した界面活性剤の残渣等がゥェハ Wに供給されないようにすることが望ましい。これによりリンス液に起因するパーティクルの発生をより確実に抑えることができる。また、この第 1リンス液によるリンス処理は、ウェハ Wを回転させながら、第 1リンス液ノズル 13を Y方向でスキャンさせることによって行ってもよい。

[0082] 第 1リンス液を所定時間供給した後に、ウェハ Wの表面を第 1リンス液で濡れた状態に維持して、第 1リンス液ノズル 13をカップ CP外に待避させ、薬液ノズル 12aをゥェハ Wの中心の上方に移動させる（STEP7)。次いで、薬液ノズル 12aから硬化用薬液を帯状に吐出させながら、ウェハ Wを 1Z2回転以上、例えば 1回転させる。これにより硬化用薬液がウェハ W全面に塗布され、硬化用薬液パドルが形成される（ST EP8)。

[0083] 続いて、紫外線照射ユニット 12bがウェハ Wの外側に位置するように、第 2ノズルスキャンアーム 17を Y方向にスライドさせた後、紫外線ランプ 42を点灯させて紫外線照射ユニット 12bをウェハ Wの Y方向端間で、所定回数、スキャンさせる（STEP9)。これにより、架橋剤がレジスト膜の表面でレジスト膜と結合し、レジスト膜を硬化させる。

[0084] レジストパターンの硬化処理が終了したら、薬液ノズル 12aおよび紫外線照射ュ- ット 12bをカップ CP外に待避させ、かつ、第 2リンス液ノズル 14をウェハ Wの中心の上方に位置させる（STEP 10)。ウェハ Wを所定の回転数で回転させて硬化用薬液をウェハ Wから振り切り、これと実質的に同時にウェハ Wに第 2リンス液を供給して、ウェハ Wを第 2リンス液でリンス処理する（STEP11)。このとき、第 2リンス液ノズル 14 を Y方向でスキャンさせてもよい。

[0085] 第 2リンス液によるリンス処理を所定時間行った後、ウェハ Wを回転させてリンス液を拡げるとともにリンス液を振り切って、ウェハ Wを乾燥させる（STEP 12)。このスピン乾燥工程は、最初にウェハ Wの回転数を 300rpm超 lOOOrpm未満、例えば 500r pmとし、 5〜15秒、例えば 10秒間行い、引き続き、ウェハ Wの回転数を 1000〜40 OOrpm、例えば 2000rpmとし、 10〜20秒間、例えば 15秒間が行うことが好ましい。このようにしてリンス液をウェハ Wから振り切ってウェハ Wをスピン乾燥することによつて、パターン倒れの発生を効果的に抑制することができる。

[0086] こうして乾燥処理されたウェハ Wは、昇降ピン 5によってスピンチャック 2の上に持ち上げられ、ウェハ搬送装置の搬送アーム Tによって現像処理装置 (DEV)から搬出され（STEP13)、ポストベータ処理が施される。

[0087] 次に、第 6の現像処理方法について説明する。第 6の現像処理方法では、最初に、所定のパターンで露光され、ポストェクスポージャーベータ処理および冷却処理されたウェハ W力ウェハ搬送装置の搬送アーム Tによってカップ CPの真上まで搬送され、昇降ピン 5に受け渡され、スピンチャック 2に載置され、真空吸着される（STEP1 01)。

[0088] 次!、で、現像液ノズル 11をウェハ Wの中心の上方に移動させ、現像液ノズル 11から現像液を帯状に吐出させながら、ウェハ Wを 1Z2回転以上、例えば 1回転させることにより、現像液をウェハ W全面に塗布し、現像液パドルを形成する（STEP 102)。なお、現像液ノズル 11を Y方向でスキャンさせながら現像液を吐出させてもょ、。

[0089] このようにして現像液をウェハ W上に塗布した状態で適宜の時間、例えば 60秒間静止させることにより現像を進行させる（STEP103)。このときに現像液ノズル 11を力ップ CP外に待避させ、薬液ノズル 12aをウェハ Wの中心の上方に移動させる（STE P104)。

[0090] 現像反応が終了したら、ウェハ Wをスピンチャック 2により回転させ、現像液を振り切る（STEP105)。この現像液の振り切りは、ウェハ Wの表面に現像液の薄膜が残るように行う。そして、薬液ノズル 12aから硬化用薬液を帯状に吐出させながら、ウェハ W を 1Z2回転以上、例えば 1回転させる。これにより硬化用薬液がウェハ W全面に塗布され、硬化用薬液パドルが形成される（STEP106)。

[0091] 続いて、紫外線照射ユニット 12bがウェハ Wの外側に位置するように、第 2ノズルスキャンアーム 17を Y方向にスライドさせた後、紫外線ランプ 42を点灯させて紫外線照射ユニット 12bをウェハ Wの Y方向端間で、所定回数、スキャンさせる（STEP107)。これにより、架橋剤がレジスト膜の表面でレジスト膜と結合し、レジスト膜を硬化させる

[0092] レジストパターンの硬化処理が終了したら、薬液ノズル 12aおよび紫外線照射ュ- ット 12bをカップ CP外に待避させ、第 1リンス液ノズル 13をウェハ Wの中心の上方に位置させる（STEP108)。ウェハ Wを所定の回転数で回転させて硬化用薬液をゥェハ Wから振り切り、これと実質的に同時に、第 1リンス液ノズル 13から第 1リンス液を吐出させ、第 1リンス液によるリンス処理を行う（STEP109)。

[0093] 所定時間、第 1リンス液による処理を所定時間行った後に、ウェハ Wの表面を第 1リンス液で濡れた状態 (第 1リンス液のパドルが形成されてヽる状態、または第 1リンス液の薄膜が形成されている状態）に維持して、第 1リンス液ノズル 13をカップ CP外に待避させ、第 2リンス液ノズル 14をウェハ Wの中心の上方に位置させる（STEP110) 。そして、ウェハ Wに不活性液体を供給する（STEP111)。不活性液体は、第 1リンス液よりも比重が大きいために、第 1リンス液の下側に沈降して第 1リンス液と置換され、レジストパターンは不活性液体に浸される。このとき第 1リンス液薬液はウェハ W 力押し出される。

[0094] 不活性液体の供給を停止し、レジストパターンが不活性液体に浸された状態となつた後に、ウエノ、 Wを所定の回転数で回転させて、不活性液体を拡げるとともに振り切つて、ウェハ Wを乾燥させる（STEP 112)。こうして乾燥処理されたウェハ Wは、昇降ピン 5によってスピンチャック 2の上に持ち上げられ、ウェハ搬送装置の搬送アーム T によって現像処理装置 (DEV)力も搬出され (STEP113)、ポストベータ処理が施される。

[0095] なお、以上説明した実施の形態は、あくまでも本発明の技術的内容を明らかにすることを意図するものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなぐ本発明の精神とクレームに述べる範囲で、種々に変更して実施することができるものである。

[0096] 例えば、上記説明におヽては、リンス液に界面活性剤を添加した場合にっヽて説明したが、界面活性剤に代えてフッ素系薬剤を用いてもよい。

[0097] また、第 6の現像処理方法においては、ウェハ Wから現像液を振り切りながらウェハ Wに硬化用薬液を供給したが、ウェハ Wを回転させることなぐ現像液パドルが形成されてヽる状態で、薬液ノズル 12aから硬化用薬液を吐出させながらウェハ Wの Y方向端間で薬液ノズル 12aをスキャンさせることにより、現像液を硬化用薬液で置換して、硬化用薬液パドルを形成してもよい。

[0098] また、スピン乾燥前に純水（DIW)がウェハ Wに供給されて、なければ、それ以前の工程で純水によるリンス処理をカ卩えてもよい。例えば、現像液パドルの形成、純水によるリンス処理、硬化用薬液による硬化処理、純水によるリンス処理、第 1リンス液によるリンス処理、スピン乾燥とヽぅ順序でウェハ Wを処理してもよ、。

[0099] また、上記実施の形態では本発明を半導体ウェハの現像処理に適用した場合について説明したが、これに限らず、微細なレジストパターンが形成される基板であれば、液晶表示装置 (LCD)用基板等、他の基板の現像処理にも適用することができる。さらに、本発明の範囲を逸脱しない限り、上記実施形態の構成要素を適宜組み合わせたもの、あるいは上記実施形態の構成要素を一部取り除いたものも本発明の範囲内である。

産業上の利用可能性

[0100] 本発明は、レジスト膜の現像処理時にパターン倒れが発生することを防止する技術として有効である。

Claims

請求の範囲

[1] その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、

前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を前記基板上に供給することと、

前記基板に前記薬液が液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射し、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと

を有する、現像処理方法。

[2] 請求項 1に記載の現像処理方法において、

前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて、前記薬液を前記基板から振り切ること、

前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることと

をさらに有する、現像処理方法。

[3] 請求項 1に記載の現像処理方法において、

前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板に前記薬液が液盛りされて！ヽる状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、

前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることと

をさらに有する、現像処理方法。

[4] 請求項 3に記載の現像処理方法において、前記不活性液体は代替フロンである、現像処理方法。

[5] 請求項 1に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤である、現像処理方法。

[6] 請求項 1に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その分子量が 1280以上であり、かつ、その疎水基の炭素数が 14以上である、現像処理方法。

[7] 請求項 1に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その疎水基が二重結合および三重結合を有していない、現像処理方法。

[8] 基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、

前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、

前記基板に所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと

を有する、現像処理方法。

[9] 請求項 8に記載の現像処理方法において、

前記第 1のリンス液が供給された基板を回転させて、前記第 1のリンス液を前記基板力振り切ることと、

をさらに有する、現像処理方法。

[10] 請求項 8に記載の現像処理方法において、

前記基板に前記第 1のリンス液が液盛りされている状態で、前記第 1のリンス液よりも比重が大きぐかつ、前記第 1のリンス液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、

前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 1のリンス液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることと

をさらに有する、現像処理方法。

[11] 請求項 10に記載の現像処理方法において、前記不活性液体は代替フロンである

、現像処理方法。

[12] 請求項 8に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤である、現像処理方法。

[13] 請求項 8に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その分子量が 1280以上であり、かつ、その疎水基の炭素数が 14以上である、現像処理方法。

[14] 請求項 8に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その疎水基が二重結合および三重結合を有していない、現像処理方法。

[15] その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、

前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板から振り切り

、前記基板を乾燥させることと

を有する、現像処理方法。

[16] 請求項 15に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤である、現像処理方法。

[17] 請求項 15に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その分子量が 1280以上であり、かつ、その疎水基の炭素数が 14以上である、現像処理方法。

[18] 請求項 15に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その疎水基が二重結合および三重結合を有していない、現像処理方法。

[19] その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、

を有する、現像処理方法。

[20] 請求項 19に記載の現像処理方法において、前記不活性液体は代替フロンである

、現像処理方法。

[21] 請求項 19に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、エチレングリコール系、エーテル系またはアセチレングリコール系の界面活性剤である、現像処理方法。

[22] 請求項 19に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その分子量が 1280以上であり、かつ、その疎水基の炭素数が 14以上である、現像処理方法。

[23] 請求項 19に記載の現像処理方法において、前記第 1のリンス液が含有する界面活性剤は、その疎水基が二重結合および三重結合を有していない、現像処理方法。

[24] 基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、

前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて、前記薬液を前記基板から振り切ることと、

前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加されたリンス液を供給し、リンス処理することと、

前記基板を所定の回転数で回転させて前記リンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることと、

を有する、現像処理方法。

[25] 基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギ一線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、

前記基板に前記薬液が液盛りされている状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることと

を有する、現像処理方法。

[26] 請求項 25に記載の現像処理方法において、前記不活性液体は代替フロンである、現像処理方法。

[27] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を前記基板上に供給することと、前記基板に前記薬液が液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高工ネルギ一線を照射し、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。

[28] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。

[29] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm 以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加された第 2のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 2のリンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。

[30] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、その表面に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、所定の界面活性剤を臨界ミセル濃度以下で含有する第 1のリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板に前記第 1のリンス液が液盛りされている状態で、前記第 1のリンス液よりも比重が大きぐかつ、前記第 1のリンス液と混ざり合わな、所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記第 1のリンス液と前記不活性液体を前記基板力振り切り

、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。

[31] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記レジスト膜の硬化処理を終えた基板を回転させて、前記薬液を前記基板から振り切ることと、前記基板に、その表面張力が 50dyneZcm以下となるように所定の界面活性剤またはフッ素系薬剤が添加されたリンス液を供給し、リンス処理することと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記リンス液を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンビュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。

[32] コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウェアが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、基板に設けられたレジスト膜が所定のパターンで露光処理され、かつ、その後に所定の現像液で現像処理された基板に、前記基板の表面が現像液で濡れた状態で、前記基板上のレジスト膜を硬化させるための架橋剤を含む薬液を供給することと、前記薬液が前記基板上に液盛りされた状態で、前記基板の表面に所定の高エネルギー線を照射して、前記架橋剤と前記高工ネルギ一線の照射の相乗作用によって前記レジスト膜を硬化させることと、前記基板に前記薬液が液盛りされている状態で、前記薬液よりも比重が大きぐかつ、前記薬液と混ざり合わない所定の不活性液体を供給し、前記レジスト膜が前記不活性液体に浸されるように、所定時間放置して前記不活性液体を沈降させることと、前記基板を所定の回転数で回転させて前記薬液と前記不活性液体を前記基板から振り切り、前記基板を乾燥させることとを有する現像処理方法が実施されるようにコンピュータに基板処理装置を制御させる、コンピュータ読取可能な記憶媒体。