(57)【要約】【課題】現像処理工程以外のプロセスの不安定要因や、現像処理装置の構成や、被処理基板の材質及び厚みの影響等々を受けることなく、処理装置間及び被処理基板の面内において、実際に被処理基板が受けた現像処理効果を定量的かつ十分な情報量で計測把握できる現像処理評価方法を提供する。【解決手段】必要最低レジスト膜厚に所定のネガ型レジストを塗布形成後、熱処理して作製した現像処理効果の測定のための被処理基板を、評価対象である現像処理装置により現像処理し、その現像処理後のレジスト膜厚を被処理基板内で複数点測定して求め、得られた被処理基板内の各測定点での現像処理後のレジスト膜厚の統計量を求める工程を有し、現像処理効果の評価対象である現像処理装置における設定現像処理時間における現像処理効果及びそのバラツキを、ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚とそのバラツキで表す。【選択図】図７
2010153914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板上に、所定のネガ型レジストを、当該レジストについて予め決定されたレジストパターン形成に最適な所定の条件下にて、塗布形成して加熱乾燥処理を行い、複数（ｎ）の被処理基板を作製し、その後、当該複数の被処理基板について、それぞれの基板内を複数点でレジスト膜厚測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて当該基板の現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））とする工程と、
次いで、基準となる現像処理装置（Ｄ）において、上記複数（ｎ）の被処理基板を、上記レジストのパターン形成に最適な所定の現像処理時間（ｔ）を複数（ｎ）段階に分割して現像処理する工程と、
その後、被処理基板内を複数点でレジスト膜厚測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて、それぞれの被処理基板の現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（１，２，，，ｎ））とする工程と、
上記ｎ組の上記現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））と現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））と現像処理時間（ｔ）から、レジスト現像速度（ＤＲ＝（（ＦＴ（ｂｄ）−ＦＴ（ａｄ））／ｔ）を求める工程と、
上記レジスト現像速度（ＤＲ）と、当該レジストについて予め決定されたレジストパターン形成に最適な現像処理時間（ｔ）と、評価対象についておおよそ見積もられる現像処理効果のバラツキを考慮して決定される安全率ＳＦから、現像処理後においても当該ネガ型レジストの残膜が残在するように、必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））をそれらの積（ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））＝ＤＲ・ｔ・ＳＦ）から予め求める工程を有し、
上記必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））に前記所定のネガ型レジストを塗布形成した後、熱処理して作製した現像処理効果の測定のための被処理基板を、評価対象である現像処理装置（Ｙ）により現像処理し、その現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））を被処理基板内で複数点測定して求め、
得られた被処理基板内の各測定点での現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））の統計量を求める工程を有する、
現像処理効果の評価対象である現像処理装置（Ｙ）における設定現像処理時間（ｔ）における現像処理効果及びそのバラツキを、ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の現像処理評価方法であって、
請求項１に記載の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））に前記所定のネガ型レジストを塗布形成した後、熱処理して作製した現像処理効果の測定のための被処理基板について、現像処理前レジスト膜厚である上記必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））を被処理基板内で複数点測定して求め、次いでそれら複数の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））の平均値（ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ））を算出し、各測定点での必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））から減じ、各測定点での現像処理前のレジスト膜厚の平均値からの偏差量（ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））−ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ）））を予め求める工程と、
当該被処理基板を、評価対象である現像処理装置（Ｙ）によって現像処理し、その現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））を被処理基板内で複数点測定して求め、当該現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））から、前記予め求めた現像処理前のレジスト膜厚の偏差量（ＦＴ（ｂｄ）−ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ）））を減じて、被処理基板内の各測定点での現像処理前の膜厚バラツキを除去して現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））を算出して求め、得られた被処理基板内の各測定点での上記ＦＴ（ａｄ（Ｙ’））の統計量を求める工程を有し、
現像処理効果の評価対象である現像処理装置（Ｙ）における設定現像処理時間（ｔ）における現像処理効果及びそのバラツキを、ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚で、かつ、現像処理前のレジスト膜厚バラツキ成分を除却した現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理評価方法。
【請求項３】
請求項２に記載の現像処理評価方法であって、
被処理基板上に、所定のレジストを、レジスト塗布膜厚を段階的に複数（ｎ（ｔｈｉｃｋ））変化させて塗布形成し、当該各基板面内を複数点でレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の塗布後熱処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））とする工程と、次いで、評価基準である熱処理装置（Ａ）において、上記複数のレジスト塗布膜厚についてそれぞれ、熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））を段階的に複数（ｎ（ｔｅｍｐ））変化させて熱処理して、複数の試料群（ｎ（ｔｅｍｐ）個）からなるｎ（ｔｈｉｃｋ）個の試料群を作製する工程と、上記の各基板面内で複数点でレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））とする工程と、上記ｎ（ｔｈｉｃｋ）個の試料群の複数のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（ｎ）））においてそれぞれ、各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との関係を求め、両者の一次近似式：
ＦＴ（ａｂ）＝ａ・Ｔｅｍｐ（Ａ）＋ｂ        −  式（１）
（式（１）において、ａは一次近似式の傾き、ｂは一次近似式の切片を表す）
を複数（ｎ（ｔｈｉｃｋ））個予め求める工程と、上記ｎ（ｔｈｉｃｋ）個の複数のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（ｎ）））群において、それぞれ得られた一次近似式の係数の組み合わせとの関係から求まる直線の傾きａ（１，２，，，ｎ）とレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（１，２，，，ｎ）））との関係から求まる一次近似式：
ａ＝ａ’・ＦＴ（ｂｂ（ｎ））＋ｂ’        −  式（２）
を求め、また、切片ｂ（１，２，，，ｎ）とレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（１，２，，，ｎ）））との関係から求まる一次近似式：
ｂ＝ａ”・ＦＴ（ｂｂ）＋ｂ”        −  式（３）
を求め、上記式（２）及び式（３）を、熱処理後のレジスト膜厚（ＦT（ab））と熱処理の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との上記式（１）に代入して、
温度算出式：
Ｔｅｍｐ（Ａ）＝（ＦＴ（ａｂ）−（ａ”・ＦＴ（ｂｂ）＋ｂ”））／ａ’・ＦＴ（ｂｂ（ｎ））＋ｂ’        −  式（４）
を求める工程と、上記式（４）に、測定対象である熱処理装置（Ｘ）の熱処理効果の測定のために作製処理した被処理基板の熱処理前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））及び（ＦＴ（ａｂ））を、被処理基板面内で複数点測定して求め、それらの各測定点の熱処理前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））及び（ＦＴ（ａｂ））を、上記温度算出式（式（４））に代入して、各レジスト膜厚測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））を求める工程と、得られた被処理基板内の各測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））とそれらの統計量を求める工程を有し、熱処理効果の測定対象における設定温度での熱処理効果及びそのバラツキを、熱処理効果の評価基準となる熱処理装置（Ａ）での設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））とそのバラツキで表すことを特徴とする熱処理評価方法によって熱処理効果とそのバラツキが予め定量的に求められている熱処理装置をネガ型レジスト塗布後の熱処理に用いて、また、請求項１に記載の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））が得られるようにネガ型レジストを塗布した被処理基板を作製する工程と、
上記熱処理装置の熱処理効果のバラツキから、そのバラツキが原因として見積もられる現像処理効果のバラツキ（ＦＴ（ａｄ（ｂａｋｅ）））を、予め各レジスト膜厚測定点についてそれぞれ算出する工程と、
請求項２に記載の現像処理前の膜厚バラツキ要因を除却した現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））とそのバラツキから、予め求めた上記熱処理効果のバラツキ分（ＦＴ（ａｄ（ｂａｋｅ）））を減じて除却し、現像処理の効果を、真の現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ”））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジスト等の熱処理評価方法、及び現像処理評価方法に関し、特に、フォトマスクブランクス及びマスク（レチクルを含む）、半導体、ＦＰＤ等、それらの製造におけるリソグラフィー工程のフォトレジスト等の塗布後の加熱乾燥処理工程あるいは露光後熱処理工程等の熱処理における熱処理効果の評価方法、及びフォトレジスト等の現像処理工程の現像処理効果の評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転塗布法等により被処理基板表面に塗布形成されたフォトレジスト膜（以下、レジスト膜あるいはレジストと称す）は、次いで、加熱乾燥処理され、その後、所望のパターンを形成するために、露光され、必要に応じて露光後熱処理され、レジストが現像処理されて、所望のレジストパターンは形成される。リソグラフィー工程では、ここで形成されたレジストパターン（像）をマスクとして、下地にエッチング処理が施され、所望の被加工層（下地層）に所望のパターンを形成した後、レジストパターンは剥離除去されて、リソグラフィー工程は終了する。
マスク（レチクルを含む）作製工程も、上記のリソグラフィー工程と何ら変わるところはない。
一例としては、まず、規定の外形寸法（形状）を持った基材である合成石英基板の主表面に、主にクロムからなる遮光膜とその上に主に酸化クロムからなる反射防止膜（以上、マスク機能膜と称す）をスパッタリング法等で形成する。次いで、当該基板の主表面に、回転塗布法等によりレジスト膜を塗布形成し、加熱乾燥（熱）処理する。その後、所望のパターンを形成するために露光し、必要に応じて露光後熱処理し、レジストを現像処理して、所望のレジストパターン（像）が形成される。その後、当該レジストパターンをマスクにして、下地のマスク機能膜にエッチング処理を施して、マスク機能膜に所望のパターンを形成した後、レジストパターンは剥離除去されて、マスク（レチクルを含む）は完成する。
【０００３】
上記フォトレジストのパターニング工程における、塗布後の加熱乾燥処理あるいは露光後の熱処理について、それら熱処理の効果の測定方法の従来技術について、以下に、記述する。
図１−１は、ホットプレート式熱処理装置の一例を示す概略図である。
回転塗布法等により被処理基板表面に塗布形成されたフォトレジスト膜（以下、レジスト膜あるいはレジストと称す）は、その後、例えば図１−１に示されるホットプレート式熱処理装置により、加熱乾燥処理（熱処理）される。
このホットプレート式熱処理装置１は、例えば表面が黒アルマイト処理されたアルミ製の均熱板１１と、その均熱板１１の下部に接触して配置されたマイカヒーター等の熱源１３を備えたヒーターブロック１２、その内部に備えられた測温体１７と、温度調節器１６と、例えばソリッドステートリレー等の電力制御器１５と、電源１４で構成される。
ここで、例えばレジスト膜６がその表面に形成された被処理基板５の熱処理は、温度調節器１６により所望の加熱処理温度に設定された上記ホットプレート式熱処理装置１の均熱板１１の上に、セラミック製のピン等からなる間隔形成部材１０により形成される５０〜３００μｍ程度の間隙を介して、被処理基板５が載置され、所望の時間静置される。加熱乾燥処理後、次いで、被処理基板２は均熱板１１上から取り除かれ、上記ホットプレート式熱処理装置１とほぼ同様な構成で熱源に代えて冷却源（例えば冷却水の水路）を持ち所望の冷却温度に設定された冷却処理装置（図１−２にその概略を示す）へ移載されて、被処理基板が例えば室温に下降するまで所望の時間静置され（即ち、冷却処理され）、加熱乾燥処理（熱処理）は完了する。
【０００４】
従来、例えば図１−１のホットプレート式熱処理装置を用いた熱処理における熱処理効果の測定方法として、
第一の方法は、ホットプレート式熱処理装置での処理温度と処理時間、即ち、温度調節器の設定温度と被処理基板がホットプレート式熱処理装置上に移載され静置されてから取り除かれるまでの時間、により熱処理効果は決定されている。
このホットプレート式熱処理装置（冷却処理装置を含む）では、温度は０．１℃の分解能、処理時間は０．１秒の分解能、あるいは、それ以上の分解能で制御でき、熱処理効果を代表するには十分な精度を有している。
第二の方法は、例えばホットプレート式熱処理装置を用いてレジスト膜（被処理基板）を加熱乾燥処理（熱処理）した後、実際にレジスト膜を露光、必要に応じて露光後熱処理（Post-Exposure Bake）、及び、現像処理等を行って、露光量とレジスト残膜率の関係である残膜感度曲線からレジストの感度（必要最低露光量）を求める方法、あるいは、実際にレジスト膜を露光、必要に応じて露光後熱処理、及び、現像処理等を行って、パターンを形成した後に（必要に応じては下層のエッチング処理まで施した後、また、更にはレジスト剥離した後に）、出来上がったパターンの寸法を寸法測定用走査型電子顕微鏡（測長SEM）等で計測する方法によって、熱処理効果は測定される。
また、第三の方法は、熱電対あるいは白金抵抗体等の測温素子を被処理基板の表面に貼り付け（あるいは埋め込み）、その基板を測温媒体として、加熱乾燥処理（熱処理）工程での基板表面温度（即ち、処理中の温度履歴）を計測する方法によって、熱処理効果は測定される。
さらに、第四の方法は、特許文献１で提案されている加熱乾燥処理（熱処理）前後のレジスト膜厚を測定し、両者の差異を求めることで、熱処理効果を測定する方法である。
【０００５】
次に、上記フォトレジストのパターニング工程における、露光を経たレジストの現像処理について、現像処理効果の測定方法の従来技術について、以下に、記述する。
ここで、図３は、スプレー式レジスト現像処理装置の一例を示す概略図である。
このスプレー式現像処理装置３は、被処理基板５を固定して回転させるスピンチャック４０と、固定された被処理基板５の上部に位置して、その先端にスプレーノズル４２を備えた現像液供給手段４１から、レジスト膜６に向かって現像液を吹きかける構造となっている。
露光を経た被処理基板上のレジストは、次いで必要に応じて露光後加熱処理され、その後、所定の現像液（例えば、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド）の２．３８％水溶液）を用いて、現像処理される。
具体的には、例えば図３に示されるようなスプレー式現像処理装置により、被処理基板５をスピンチャック４０に固定した後、所定の回転速度で被処理基板５を回転させながら、例えば所定流量で現像液供給手段４１から現像液を供給して、所定の時間（例えば６０秒間）、スプレーノズル４２からレジスト膜６に向かって現像液をかける。その後、同じく被処理基板５を回転させながら、現像液に代えてリンス液（例えば、超純水）をスプレーノズル４２からレジスト膜６に向かってかけ、現像液を置換して現像を停止させるとともに、現像処理によって生じた不要物（レジスト溶解物等）を洗い流す。最後に、スピンチャック４０を所定の回転速度で維持し、被処理基板が乾燥するまで回転を続けて、レジストの現像処理は完了する。
【０００６】
従来、例えば図３のスプレー式現像処理装置を用いた現像処理における、現像処理効果の測定方法として、第一の方法は、実際に所望のパターンを露光（必要に応じて露光後熱処理）し、現像処理を行って、レジストパターンを形成した後に（必要に応じては下層のエッチング処理まで施した後、また、更にはレジストを剥離した後に）、出来上がったパターンの寸法を寸法測定用走査型電子顕微鏡（測長ＳＥＭ）等で計測する方法によって、現像処理効果は測定される。
また、第二の方法は、特にポジ型レジストの場合、露光は行わずに、所定の現像処理のみを行って、その後、現像処理の後に基板表面に残ったポジ型レジストの残膜厚、あるいは現像前のレジスト膜厚を１００％として、現像後の残膜厚を規格化して表した残膜率、を例えば分光反射型膜厚測定装置で計測することによって、現像処理の効果は測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第２９１３９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の第一から第四の従来の熱処理効果の測定方法によると以下に列記する問題があった。
第一の、熱処理効果を熱処理装置の設定温度と設定処理時間により決定する方法では、ホットプレート式熱処理装置の温度と処理時間を精密に制御（あるいは設定）できても、これらの値は被処理基板が受けた熱処理効果の実際を全く表さない。
この方法は、熱処理装置（例えばホットプレート式熱処理装置）の温度と処理時間の設定値であって、被処理基板が受ける熱処理効果の目安を示すに過ぎない。即ち、実際に処理される基板について計測を行うものではない。それ故、例えば被処理基板の材質、大きさや厚み（例えば、シリコンウェファとマスクブランクス用合成石英基板）が違えば、あるいは、熱処理装置の構成や機構（例えば、基板と均熱板の間隔）が違えば、実際に被処理基板が受ける熱処理効果は大きく異なってしまう。また、構成や機構が全く同じである熱処理装置の個体間（二つ以上の装置間）では、その組み付け精度や仕上げ精度に依って、実際に被処理基板が受ける熱処理効果は僅かであるが異なってしまう。
第二の、レジスト膜（被処理基板）を加熱乾燥処理（熱処理）した後、実際にレジスト膜を露光、必要に応じて露光後熱処理、及び、現像処理して、露光量とレジスト残膜率の関係である残膜感度曲線からレジストの感度（必要最低露光量）を求める方法、あるいはまた、パターンを形成した後（必要に応じては下層のエッチング処理まで施した後、また、更にはレジスト剥離した後に）、出来上がったパターンの寸法を寸法測定用走査型電子顕微鏡（測長SEM）等で計測する方法では、レジスト膜形成直後の加熱乾燥処理（熱処理）以外の要因、即ち、レジスト塗布膜厚、露光、露光後熱処理、現像、エッチング、パターン寸法測定等のプロセス及び計測のバラツキ、を排除できない。
その結果、場合によっては、レジスト膜形成直後の加熱乾燥処理以外の要因の方がパターン寸法に及ぼす影響が大きく、計測から得られた結果が実際に被処理基板の受けた熱処理効果を必ずしも代表しない。
それ故、たとえ露光量とレジスト残膜率の関係である残膜感度曲線から求められたレジストの感度（必要最低露光量）の結果が同一であっても、あるいは、出来上がったパターンの寸法が等しくとも、実際に被処理基板が受けた熱処理効果が全く同じであったと断定できない場合もある。
【０００９】
第三の、熱電対あるいは白金抵抗体等の測温素子を被処理基板の表面に貼り付け（あるいは埋め込み）、その基板を測温媒体として、加熱乾燥処理（熱処理）工程での基板表面温度（あるいは処理工程中の温度履歴）を計測する方法では、測温素子の貼り付け具合（あるいは埋め込み具合）、貼り付け（あるいは埋め込み）に使用する接着剤の材質（即ち、接着剤の熱伝導率等の熱特性）等に測定結果が依存してしまう。また、データ処理装置（例えば、アナログ−デジタル・コンバータ）に測温素子を接続する際のデータ処理装置の接続端子と測温素子の導線（あるいは端子）との接触の度合いに依存して、取り付けごとに測定結果が異なってしまう。
加えて、測温素子の個体間のバラツキ（即ち、保証規格値）は±０．２５％あるいはそれ以上もあり、また、温度変化に対する出力の直線性の問題も加わって、同一基板内の複数点の測定では必要な精度（例えば、０．１℃程度の分解、測定再現性、測温素子の個体差を含んだ精度）が得られない。
上記の測温体の個体間のバラツキを補正するために、例えば恒温槽等に複数の測温素子（あるいはそれらを貼り付けた（埋め込んだ）測温媒体基板）を入れて、恒温槽の温度を変えながら各測温素子（個体）の出力（即ち、温度表示値）を求め、その測定結果をもとに予め補正係数を求めておいて、０．１℃を下回る分解能と測温素子の個体差を保証する温度計測装置も市販されている。しかしながら、データ処理装置に測温素子を接続する際の接続端子と測温体の導線（あるいは端子）との接触の度合いに依存して取り付けごとに測定結果が異なってしまう問題は依然として避けられない。
【００１０】
また、被処理基板の表面に貼り付ける（あるいは埋め込む）ことの出来る測温素子の数は限られる。即ち、測温素子とデータ処理装置を結ぶ導線の太さや曲げ特性（耐性）、測温素子を貼り付ける（あるいは埋め込む）のに必要な面積、これらに起因して、例えば８インチウェファや６インチマスクの場合で５０本程度までの測温素子数しか被処理基板の表面に貼り付ける（あるいは埋め込む）ことが出来ない。
それ故、特に、被処理基板内における熱処理効果の均一性を細かく計測する場合、一定の間隔（例えば２５ｍｍ間隔）で配列された隣り合う測温素子から得られた温度情報から見積る方法（例えば、隣り合う２点間の温度差を２点間の距離（例えば２５ｍｍ）で等分して等高線図を描く方法）が一般的である。しかしながら、隣り合う２点の間に局所的に温度が異なる点が存在した場合、この方法では、その特異点を確実に見出すことができない。即ち、熱処理効果の被処理基板内の均一性を精度良く測定するためには、明らかに情報量が不足している。
また、被処理基板の表面に貼り付けた測温素子が剥がれること（あるいは貼り付け（埋め込み）具合の劣化）、また、導線が測定中に断線することもある。導線の断線対策のため、あるいは、密閉型の熱処理装置での測定のために、測温媒体（基板）上にデータ処理装置および記憶装置を搭載し、測定（データ収集）後に出力表示装置（例えばパーソナルコンピュータ等）に接続して温度を計測する、ワイヤレス化された測温媒体（あるいは熱処理効率評価装置）も市販されている。しかしながら、測温素子の個体間バラツキの問題と、測温媒体に貼り付けられる（あるいは埋め込める）測温素子の数が限られる問題、並びに、測温素子の貼り付け具合（埋め込み具合）が劣化する問題、これらは解決できない。
【００１１】
さらにまた、この第三の、熱電対あるいは白金抵抗体等の測温素子を被処理基板の表面に貼り付け（あるいは埋め込み）、その基板を測温媒体として、加熱乾燥処理（熱処理）工程での基板表面温度（あるいは処理工程中の温度履歴）を計測する方法では、加熱乾燥処理工程において基板表面（あるいは基板内の任意の一点）がある瞬間に到達した温度、あるいは、その履歴に関する定量的な情報は得られるが、それらの情報と加熱乾燥処理後のレジスト膜の感度との相関が予め明確に把握されていない限り、この温度測定結果にレジストに対する熱処理効果を代表させることはできない（単なる温度測定結果に過ぎない）。
第四の加熱乾燥処理（熱処理）前後のレジスト膜厚を測定し、両者の差異を求めることで熱処理効率を測定する方法は、半導体基板に形成されるレジスト膜の厚さを熱処理前に測定するステップと、加熱後に前記レジスト膜の厚さを測定するステップと、この加熱による前記レジスト膜の厚さの減り量を用いて熱処理の効果を評価する熱処理効果の測定方法である。
上記第四の方法は、実際に加熱乾燥処理（熱処理）されたレジスト膜厚の変化（減少量）を直接的に測定するものであり、また、それ以外の処理を必要としないことから、レジスト膜形成直後の加熱乾燥処理以外の要因、即ち、レジスト塗布膜厚、露光、露光後熱処理、現像、エッチング、パターン寸法測定等のプロセスの要因（バラツキ）、それらを排除した計測が可能とされている。
【００１２】
上記第四の方法を適用する具体例として、例えば、全く同一な構成及び機構からなる加熱乾燥（熱）処理装置Ａ（基準とする装置）と装置Ｂ（評価対象の装置）とで、処理時間を固定し、温度設定値を全く同じとして、所定のレジストを処理した場合の加熱乾燥処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））及び加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））を測定し、その差異δを求めた場合、
装置Ａでは、δ（Ａ）＝ＦＴ（ｂｂ（Ａ））−ＦＴ（ａｂ（Ａ））
装置Ｂでは、δ（Ｂ）＝ＦＴ（ｂｂ（Ｂ））−ＦＴ（ａｂ（Ｂ））
であり、「それらの差異（△）が「ゼロ」の場合に、即ち、「△＝δ（Ｂ）-δ（Ａ）＝０」の場合に、装置Aと装置Bとの熱処理効果が等しい（装置Aと装置Bとの個体間差がない）と判断する」とされる。
しかしながら、上記第四の方法には以下に詳述する問題がある。
まず、装置Ｂでの熱処理効果を代表するδ（Ｂ）と装置Ａでの熱処理効果を代表するδ（Ａ）との差異がゼロでなかった場合、両者の熱処理効率の差異がどの程度であるかという定量的な情報は提供されないという問題がある。δ（Ｂ）とδ（Ａ）との差異がゼロでなかった場合、このレジスト膜厚の差の情報だけからは、その値が熱処理の効果において「差異がゼロの状態」からどの程度偏っているかの定量的な情報が得られない。  即ち、上記第四の方法は、単にレジスト膜の厚さの減り量を指標として熱処理効果が同一であるか否かに関する情報を提供する手段のみに他ならない。さらに、上記第四の方法は、特定のフォトレジスト種と特定の膜厚の場合に限っての熱処理効果の普遍性を判断する方法であって、フォトレジストの種類や膜厚に関わらない「加熱乾燥処理装置の固有の性能（熱処理効果）」を計測する手段ではない。
【００１３】
また、上記第四の方法では、例えば上記の装置Aと装置Bで熱処理効果を測定する場合、少なくとも２枚以上の基板に同一膜厚にレジストを塗布するのであるが、レジスト塗布装置の性能や塗布の環境（温度、湿度等）等の塗布膜厚の安定性に影響する因子の変動により、加熱乾燥（熱）処理前のレジスト塗布膜厚を常に一定に保って塗布することは不可能である。加熱乾燥（熱）処理前後の膜厚の減り量を指標としているので、加熱乾燥（熱）処理前の膜厚は特定されていない（一定でなくともよいとされている）。即ち、ここでは、「加熱乾燥（熱）処理前後の膜厚の減り量は加熱乾燥（熱）処理前の膜厚に依存する」という重大な事実が見逃されている。そのため、熱処理効果の測定方法としての精度に問題がある。
また、上記第四の方法では、加熱乾燥処理による被処理レジスト膜の膜厚の減少量が、加熱処理温度に対して略直線的に変化すること、また、その変化量（直線の傾き）が十分に大きいことが望ましいが、それらについて一切の規定がなされていない。その結果、下記の問題を生じる。
以下、子細に説明する。
【００１４】
図４は、種々のレジストにおける、所定のホットプレート式熱処理装置での、加熱乾燥処理（熱処理）を行った後のレジスト膜の膜厚と熱処理装置の設定温度との関係を示す。まず、回転塗布方法により、回転条件（回転速度等）を全て固定して、複数の被処理基板表面（この場合４インチ径のシリコンウェファ）に、加熱乾燥処理前（塗布後）のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が略一定となるようにレジスト膜を形成した。次いで、温度調節器により所定の加熱乾燥処理（ベーク）温度（この場合、９０℃から１５０℃まで（１０℃ステップ））に設定されたホットプレート式熱処理装置（例えば図１−１に示される装置）で、ピンにより形成された２００μｍの間隙を介してレジスト膜形成後の被処理基板を均熱板上に静置し、所定の時間（この場合６０秒）加熱乾燥処理し、その後直ちに冷却装置に移載して被処理基板を室温まで冷却して、加熱乾燥処理（熱処理）を終えた。次に、基板とレジスト膜それぞれについて膜厚測定のための光学定数（測定波長範囲における屈折率と吸収係数）は固定し、分光反射型膜厚計で、基板中央の６０ｍｍ角エリアに１１点×１１点（６ｍｍ間隔、計１２１点）で配列した測定点群で、レジスト膜の膜厚を測定し、上記１２１点の平均値を求めて、それぞれのウェファの加熱乾燥処理後のレジスト膜厚の代表値（ＦＴ（ａｂ））とした。
図４は、それぞれのレジスト種について、上記の処理条件下、各処理（ベーク）温度（設定温度）における加熱乾燥処理（熱処理）後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））を図示し、また、両者が略直線的な関係にある場合は一次近似式を求めて表示した結果である。この場合、それぞれのレジスト種では、加熱乾燥処理（熱処理）の設定温度に依らず（即ち、各設定温度で処理されたそれぞれの試料では）加熱乾燥処理前（塗布後）の膜厚（ＦＴ（ｂｂ））は概ね一定の値を示すから、加熱乾燥処理（熱処理）前後の膜厚差「δ」に代えて、加熱乾燥処理（熱処理）後のレジスト膜厚（ＦT（ａb））を図４では示した。
【００１５】
図４に示されるように、まず、レジスト種によっては（例えば図４中のレジストＥの場合）、加熱処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対して、加熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））が直線的に変化しない。この場合、特に、加熱処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対してＦＴ（ａｂ）の変化が小さい領域では、微妙な加熱乾燥処理（熱処理）の効果の差異は膜厚差として現れず、また、加熱処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対して加熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））が急激に変化する変曲点とその近傍では、加熱処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対して加熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））の変化が直線的でないため、現れた膜厚差に応じた熱処理効率の差を定量的に見積もるには、予め両者の相関をより詳しく把握しておく必要がある。
次に、レジスト種によっては、加熱乾燥処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対して加熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））は直線的に変動するものの、その変化量（即ち、一次近似曲線の傾き）は比較的に小さい。この場合、加熱乾燥（熱）処理の効果が僅かに異なる場合であっても、加熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））の差として現れにくく（場合によっては全く現れず）、結果として、熱処理効果の差を精度良く読み取ることができない。特に、加熱処理温度が上昇あるいは下降しても、その熱処理効果の増減に対して、レジスト膜厚計の分解能あるいは測定再現精度の限界（測定限界）以下の膜厚変化しか示さないレジスト種では、加熱乾燥処理（熱処理）の効果に差異があっても、ＦT（ａb）の変化はほぼゼロになり、あたかも加熱乾燥処理（熱処理）の効果に差異がない結果となる。
【００１６】
具体的には、例えば、図４中のレジストＤの加熱処理温度の増減（上昇下降）に対するＦＴ（ａｂ）の変化の度合いは「１．７３Å／℃」である。即ち、加熱処理温度が例えば０．２５℃変わった場合の加熱乾燥処理後の膜厚変化は僅かに０．４３Åである。一方、市販されている分光反射式膜厚計の測定限界（同一試料を繰り返し測定した場合の再現精度）は６σ値で２Å程度である。従って、この場合、０．２５℃の熱処理効果の差は膜厚差としてほとんど現れない。また、例えば、図４中のレジストＡの加熱処理温度の増減（上昇下降）に対するＦＴ（ａｂ）の変化の度合いは「約７Å／℃」である。即ち、加熱処理温度が例えば０．２５℃変わった場合の加熱乾燥処理後の膜厚変化は僅かに１．７５Åである。従って、この場合も、０．２５℃の加熱処理温度の差異は分光反射式膜厚計の再現精度に埋もれてしまい、加熱処理後の膜厚の変化（差異）から加熱処理温度（熱処理効果）の差異を読み取ることができない（分光反射式膜厚計の再現精度に因る膜厚変化なのか、加熱乾燥処理の温度差（熱処理効率の差異）に因る膜厚変化なのかの、判別がつかない）。また、一方では、レジスト膜厚測定結果において、レジスト膜厚計の測定精度（バラツキ）に起因して、例えば１Åだけ実際の値からのズレが引き起こされてしまった場合、０．５８℃もの熱処理効果の差異（即ち、大きな誤差）として現れてしまう危険性がある。
次に、上述の従来の現像処理効果の測定方法によると以下に列記する問題があった。
【００１７】
第一の方法、即ち、実際にレジスト膜を露光し、必要に応じて露光後熱処理し、現像処理して、実際にレジストパターンを形成した後（必要に応じては下層のエッチング処理まで施した後、また、更にはレジスト剥離した後に）、出来上がったパターンの寸法を寸法測定用走査型電子顕微鏡（測長SEM）等で計測する方法では、レジスト塗布膜厚、塗布後の加熱乾燥処理、露光、露光後熱処理、エッチング、パターン寸法測定等のプロセス及び計測のバラツキ、これらの現像処理以外の要因の影響を排除できない。
その結果、場合によっては、現像処理以外の要因の方がパターン寸法に及ぼす影響が大きく、計測から得られた結果が実際に被処理基板の受けた現像処理効果を必ずしも代表しない。
それ故、たとえ出来上がったレジストパターンの寸法が等しくとも、実際に被処理基板が受けた現像処理効果が全く同じであったと断定できない場合もある。
第二の方法、即ち、特にポジ型レジストの場合で、露光は行わずに、所定の現像処理のみを行って、その後、現像処理の後に基板表面に残ったポジ型レジストの残膜厚、あるいは現像前のレジスト膜厚を１として、現像後の残膜厚を規格化して表した残膜率、を例えば分光反射型膜厚測定装置で計測することによって現像処理の効果を計測する方法では、露光を行わないのでその要因は除かれる。
しかしながら、ポジ型レジストの未露光部の現像処理後の残膜率は一般に９５％程度以上（あるいはその前後）であるから、現像処理によって減膜した分量（５％）の中で、現像処理の効果の差（例えば、被処理基板間の差、被処理基板内のバラツキ）を定量的に把握しなければならない。現像処理前の膜厚（即ち、レジストパターン形成に使用する膜厚）が２０００Åであった場合、現像処理によって減膜した分は１００Å程度しかなく、この１００Åの中でのバラツキを計測することとなる。しかも、そのバラツキは、塗布膜厚の要因（バラツキ）と加熱乾燥処理（場合によっては、露光を想定した露光後熱処理を含む）要因（バラツキ）を含んだものである。ここで、レジスト塗布膜厚２０００Åでの、マスクブランクス基板での一般的なレジスト塗布膜厚バラツキは２０〜５０Å程度（基板内、基板間ともに）である。即ち、このレジスト塗布要因のバラツキのみで、前記の現像処理によって減膜する分の２０％から５０％を占めてしまい、従って、現像処理の効果を評価するに十分な測定の分解能があるとは言い難い。
【００１８】
上記の問題を解決する手段として、現像処理における処理時間を実際にレジストパターン形成するに適した条件（例えば、前記の６０秒）に対比して、意図して長くして、現像処理による減膜量を増加させて、評価測定の分解能を上げる方法がある。また、現像処理における現像液濃度を実際にレジストパターン形成するに適した条件（例えば、前記のＴＭＡＨ２．３８％水溶液）に対比して、意図して濃度を高く（例えば、３％）して、現像処理による減膜量を増加させて、評価測定の分解能を上げる方法がある。
また、別の方法として、レジストの加熱乾燥処理を実際にパターン形成するに適した温度に対比して意図して低温で行い、ポジ型レジストの未露光部の溶解速度を上げて、即ち、現像処理による減膜量を増加させて、評価測定の分解能を上げる方法がある。また、ネガ型レジストでは実際にレジストパターン形成するに適した条件（現像液濃度と現像処理時間の組み合わせ）で現像処理を行った場合、その未露光部は全て溶解してしまうため、現像処理効果の測定には適さない（全く、使えない）が、ネガ型レジストの加熱乾燥処理を実際にパターン形成するに適した温度に対比して意図して十分に高い温度で行い、ネガ型レジストの未露光部の溶解速度を十分に下げて、即ち、現像処理によっても残膜が残るようにすることで、その減膜量を測定することが可能となる。即ち、ネガ型レジストによる現像処理効果の測定が可能となる。
しかしながら、上記の何れの方法も、実際にレジストパターンを形成するに適した処理条件を逸脱することになり、これら手段を用いて得られた現像処理効果の測定結果が、実際にレジストパターンを形成する場合の現像処理の効果を表すのか、不確かである。
【００１９】
本発明の第一の目的は、熱処理工程以外のプロセスの不安定要因や、熱処理装置の構成や、被処理基板の材質及び厚みの影響等々を受けることなく、熱処理装置間及び被処理基板の面内において、実際に被処理基板が受けた熱処理効果を定量的かつ十分な情報量で計測把握できる熱処理評価方法を提供することである。また、本発明の第二の目的は現像処理工程以外のプロセスの不安定要因や、現像処理装置の構成や、被処理基板の材質及び厚みの影響等々を受けることなく、処理装置間及び被処理基板の面内において、実際に被処理基板が受けた現像処理効果を定量的かつ十分な情報量で計測把握できる現像処理評価方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
（構成１）被処理基板上に所定のレジストを所定のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））となるように塗布形成し、基準となる熱処理装置（Ａ）において、段階的に熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））を変化させて熱処理し、複数（ｎ）の試料を作製する工程と、上記各試料面内の複数点のレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））とする工程と、各試料の熱乾理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））とのｎ組の関係から、基準となる熱処理装置（Ａ）における両者の近似式を基準近似式として予め求める工程と、上記被処理基板とは別の被処理基板上に上記レジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））でレジスト膜を塗布形成し、熱処理装置（Ｂ）において、所定の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））で熱処理した後、上記試料面内の複数点のレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて当該熱処理装置（Ｂ）による当該試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ（Ｔｅｍｐ（Ｂ）））を求める工程と、上記レジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ（Ｔｅｍｐ（Ｂ）））を前記の基準近似式に代入して、評価の対象である熱処理装置（Ｂ）の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））が基準である熱処理装置（Ａ）の設定温度で何度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））に相当するかを求める工程、及び／又は、前記Ｔｅｍｐ（Ａ）とＴｅｍｐ（Ｘ）の差異を求める工程とを有して、熱処理装置（Ｂ）における設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））での熱処理効果を、基準となる熱処理装置（Ａ）における設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））で表す、及び／又は、それらの差異（Ｔｅｍｐ（Ａ）−Ｔｅｍｐ（Ｘ））を基準となる熱処理装置（Ａ）における設定温度で表すことを特徴とする熱処理評価方法である。
構成１によれば、特に基準となる熱処理装置（Ａ）と測定対象の熱処理装置（Ｂ）両者の熱処理時間が固定された場合であって、前述の第四の従来法である加熱処理前後の膜厚差の一致から加熱処理の効果の不偏性を求める手段に対比して、特に膜厚差が一致しなかった場合において、評価対象の熱処理装置（Ｂ）の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））が基準の熱処理装置（Ａ）における設定温度での何度「Ｔｅｍｐ（Ｘ）」に相当するかが定量的に把握される。尚、ここで上述の近似式は、一次近似式、又は複数或いは複数種の近似式の組み合わせでも良い。
【００２１】
（構成２）被処理基板上に所定のレジストを所定のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））となるように塗布形成し、基準となる熱処理装置（Ａ）において、段階的に熱処理設定時間（Ｔｉｍｅ（Ａ））変化させて処理し、複数（ｎ）の試料を作製する工程と、上記各試料面内の所望の有効領域内で所望の複数点のレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））とする工程と、各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と熱処理設定時間（Ｔｉｍｅ（Ａ））とのｎ組の関係から、基準となる熱処理装置（Ａ）における両者の近似式を基準近似式として予め求める工程と、上記被処理基板とは別の被処理基板上に上記レジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））でレジスト膜を塗布形成し、熱処理装置（Ｂ）において、所定の設定時間（Ｔｉｍｅ（Ｂ））で熱処理した後、上記基板面内複数点のレジスト膜厚測定をして得られるレジスト平均膜厚を求めて当該熱処理装置（Ｂ）による当該試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ（Ｔｉｍｅ（Ｂ）））を求める工程と、上記レジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ（Ｔｉｍｅ（Ｂ）））を前記の基準近似式に代入して、評価の対象である熱処理装置（Ｂ）の熱処理設定時間（Ｔｉｍｅ（Ｂ））が基準である熱処理装置（Ａ）の設定時間で何秒「Ｔｉｍｅ（Ｘ）」に相当するかを求める工程と、及び／又は、前記Ｔｉｍｅ（Ａ）とＴｉｍｅ（Ｘ）の差異を求める工程とを有し、熱処理装置（Ｂ）における設定時間（Ｔｉｍｅ（Ｂ））での熱処理効果を、基準となる熱処理装置（Ａ）における設定時間（Ｔｉｍｅ（Ｘ））で表す、及び／又は、それらの差異（Ｔｉｍｅ（Ａ）−Ｔｉｍｅ（Ｘ））を基準となる熱処理装置（Ａ）における設定時間で表すことを特徴とする熱処理評価方法である。
構成２によれば、特に基準となる熱処理装置（Ａ）と測定対象の熱処理装置（Ｂ）両者の熱処理温度（設置値）が固定された場合であって、既述の第四の従来法である加熱処理前後の膜厚差の一致から加熱処理の効果の不偏性を求める手段に対比して、特に膜厚差が一致しなかった場合において、評価対象の熱処理装置（Ｂ）の設定時間（Ｔｉｍｅ（Ｂ））が基準の熱処理装置（Ａ）における設定時間での何秒「Ｔｉｍｅ（Ｘ）」に相当するかが定量的に把握される。尚、ここで上述の近似式は、一次近似式、又は複数或いは複数種の近似式の組み合わせでも良い。
【００２２】
（構成３）構成１又は２に記載の熱処理評価方法であって、前記レジストが、熱処理の設定温度の上昇或いは下降、または設定時間の長短に対して、熱処理の後のレジスト膜厚の変化が略直線的であることを特徴とする熱処理評価方法である。
構成３によれば、所望の測定対象範囲での熱処理の設定温度または設定時間増減（温度の上昇あるいは下降、時間の長短）に対して、熱処理の後のレジスト膜厚の変化が略直線的であるので、一次近似式で両者の相関が求められ、所望の温度範囲内で領域を分けて複数の近似式や複数種の近似式を組み合わせる必要が無く、より簡明に、評価対象の熱処理装置（Ｂ）の設定温度または設定時間が基準の熱処理装置（Ａ）における設定値で何度あるいは何秒に相当するかを定量的に把握することができる。
（構成４）構成３に記載の熱処理評価方法であって、前記レジストが、レジスト塗布膜厚において、熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理の後のレジスト膜厚の変化の度合いが２０Å／℃以上であることを特徴とする熱処理評価方法である。
構成４によれば、所望の測定対象範囲での熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対して、熱処理の後のレジスト膜厚の変化が略直線的であり、かつ、熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理の後のレジスト膜厚の変化の度合いが膜厚計の測定精度に対して十分に大きいため（即ち、一次近似式の傾きが十分に大きいため）、僅かな温度の差異を膜厚変化として捉えることができ、あるいは、僅かな膜厚差から生じる誤差（算出される温度のおける誤差）を抑えることができ、評価対象の熱処理装置（Ｂ）の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））が基準の熱処理装置（Ａ）における設定温度での何度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））に相当するかを、より精度良く、定量的に把握することができる。
【００２３】
（構成５）構成３に記載に熱処理評価方法であって、前記レジストを、熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理の後のレジスト膜厚の変化の度合いが２０Å／℃以上となるレジスト塗布膜厚より厚く塗布形成することを特徴とする熱処理評価方法である。
本発明者が種々の評価実験の結果から見出した、熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理後のレジスト膜厚の変化の度合いが比較的小さい（即ち、一次近似式の傾きが不十分である）レジスト種であっても、レジスト膜を厚く塗布することで、熱処理後のレジスト膜厚の変化の度合いは増大するという事実に基づくところの、構成５によれば、所望の範囲での熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対して、熱処理の後のレジスト膜厚の変化が略直線的であっても、熱処理の設定温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理の後のレジスト膜厚の変化の度合いが２０Å／℃より小さい（即ち、一次近似式の傾きが小さく不十分である）レジスト種であっても、レジスト膜を厚く塗布することで、熱処理後のレジスト膜厚の変化の度合いが増大することを利用することで、僅かな熱処理効果の差異を膜厚変化として捉えることができ、あるいは、僅かな膜厚差から生じる誤差（算出される温度のおける誤差）を抑えることができ、評価対象の熱処理装置（Ｂ）の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｂ））が基準の熱処理装置（Ａ）における設定温度での何度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））に相当するかを、より精度良く、定量的に把握することができる。
【００２４】
（構成６）被処理基板上に、所定のレジストを、レジスト塗布膜厚を段階的に複数（ｎ（ｔｈｉｃｋ））変化させて塗布形成し、当該各基板面内を複数点でレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の塗布後熱処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））とする工程と、次いで、評価基準である熱処理装置（Ａ）において、上記複数のレジスト塗布膜厚についてそれぞれ、熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））を段階的に複数（ｎ（ｔｅｍｐ））変化させて熱処理して、複数の試料群（ｎ（ｔｅｍｐ）個）からなるｎ（ｔｈｉｃｋ）個の試料群を作製する工程と、上記の各基板面内で複数点でレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））とする工程と、上記ｎ（ｔｈｉｃｋ）個の試料群の複数のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（ｎ）））においてそれぞれ、各試料の熱処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と熱処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との関係を求め、両者の一次近似式：
ＦＴ（ａｂ）＝ａ・Ｔｅｍｐ（Ａ）＋ｂ        −  式（１）
（式（１）において、ａは一次近似式の傾き、ｂは一次近似式の切片を表す）
を複数（ｎ（ｔｈｉｃｋ））個予め求める工程と、上記ｎ（ｔｈｉｃｋ）個の複数のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（ｎ）））群において、それぞれ得られた一次近似式の係数の組み合わせとの関係から求まる直線の傾きａ（１，２，，，ｎ）とレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（１，２，，，ｎ）））との関係から求まる一次近似式：
ａ＝ａ’・ＦＴ（ｂｂ（ｎ））＋ｂ’        −  式（２）
を求め、また、切片ｂ（１，２，，，ｎ）とレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ（１，２，，，ｎ）））との関係から求まる一次近似式：
ｂ＝ａ”・ＦＴ（ｂｂ）＋ｂ”        −  式（３）
を求め、上記式（２）及び式（３）を、熱処理後のレジスト膜厚（ＦT（ab））と熱処理の設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との上記式（１）に代入して、
温度算出式：
Ｔｅｍｐ（Ａ）＝（ＦＴ（ａｂ）−（ａ”・ＦＴ（ｂｂ）＋ｂ”））／ａ’・ＦＴ（ｂｂ（ｎ））＋ｂ’        −  式（４）
を求める工程と、上記式（４）に、測定対象である熱処理装置（Ｘ）の熱処理効果の測定のために作製処理した被処理基板の熱処理前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））及び（ＦＴ（ａｂ））を、被処理基板面内で複数点測定して求め、それらの各測定点の熱処理前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））及び（ＦＴ（ａｂ））を、上記温度算出式（式（４））に代入して、各レジスト膜厚測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））を求める工程と、得られた被処理基板内の各測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））とそれらの統計量を求める工程を有し、熱処理効果の測定対象における設定温度での熱処理効果及びそのバラツキを、熱処理効果の評価基準となる熱処理装置（Ａ）での設定温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））とそのバラツキで表すことを特徴とする熱処理評価方法である。
【００２５】
本発明者が種々の評価実験の結果から見出した、熱処理温度の増減（上昇あるいは下降）に対する熱処理の後のレジスト膜厚の変化の度合いが比較的小さい（即ち、一次近似式の傾きが小さく不十分である）レジスト種であっても、レジスト膜を厚く塗布することで熱処理後のレジスト膜厚の変化の度合いは増大し、かつ、それぞれのレジスト膜厚での上記一次近似式の傾きと切片は熱処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））と一次近似式で相関が得られるという事実に基づくところの、構成６によれば、熱処理効果の測定のために作製処理した被処理基板（測定媒体）の熱処理の前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ）、ＦＴ（ａｂ））を、所望の有効領域において所望の間隔で複数点測定して求め、それらの各測定点の熱処理の前後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ）、ＦＴ（ａｂ））から、各膜厚測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））は求められ、また、得られた被処理基板内の各測定点での熱処理温度（Ｔｅｍｐ（Ｘ））の統計量（平均値、平均値からの偏差、その偏差のバラツキ（レンジ値、標準偏差値））等から、熱処理効果の測定対象装置における所定の温度での熱処理効果及びそのバラツキ（（平均値、平均値からの偏差、その偏差のバラツキ（レンジ値、標準偏差値））等を、熱処理効果の測定基準装置（即ち、加熱乾燥処理装置（Ａ））での設定温度Ｔｅｍｐ（Ｘ）とそのバラツキで表すことができる。
また、熱処理効果の評価対象は、基準となる熱処理装置（Ａ）自身であっても良い。
【００２６】
（構成７）被処理基板上に、所定のネガ型レジストを、当該レジストについて予め決定されたレジストパターン形成に最適な所定の条件下にて、塗布形成して加熱乾燥処理を行い、複数（ｎ）の被処理基板を作製し、その後、当該複数の被処理基板について、それぞれの基板内を複数点でレジスト膜厚測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて当該基板の現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））とする工程と、次いで、基準となる現像処理装置（Ｄ）において、上記複数（ｎ）の被処理基板を、上記レジストのパターン形成に最適な所定の現像処理時間（ｔ）を複数（ｎ）段階に分割して現像処理する工程と、その後、被処理基板内を複数点でレジスト膜厚測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて、それぞれの被処理基板の現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（１，２，，，ｎ））とする工程と、上記ｎ組の上記現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））と現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））と現像処理時間（ｔ）から、レジスト現像速度（ＤＲ＝（（ＦＴ（ｂｄ）−ＦＴ（ａｄ））／ｔ）を求める工程と、上記レジスト現像速度（ＤＲ）と、当該レジストについて予め決定されたレジストパターン形成に最適な現像処理時間（ｔ）と、評価対象についておおよそ見積もられる現像処理効果のバラツキを考慮して決定される安全率ＳＦから、現像処理後においても当該ネガ型レジストの残膜が残在するように、必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））をそれらの積（ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））＝ＤＲ・ｔ・ＳＦ）から予め求める工程を有し、上記必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））に前記所定のネガ型レジストを塗布形成した後、熱処理して作製した現像処理効果の測定のための被処理基板を、評価対象である現像処理装置（Ｙ）により現像処理し、その現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））を被処理基板内で複数点測定して求め、得られた被処理基板内の各測定点での現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））の統計量を求める工程を有する、現像処理効果の評価対象である現像処理装置（Ｙ）における設定現像処理時間（ｔ）における現像処理効果及びそのバラツキを、ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理評価方法である。
本発明者が種々の評価実験の結果から見出した、レジストの現像速度は現像処理前のレジスト膜厚に依存しないという事実に基づくところの、構成７によれば、従来現像処理効果の測定には全く適用できないネガ型レジストであっても、現像処理後においてもレジストの残膜が残在するように現像処理前膜厚を十分に厚く形成することで、その現像処理効果の測定が可能となる。レジストの現像速度は現像処理前のレジスト膜厚に依存しないため、当該レジストについて予め決定された実際のレジストパターン形成に最適な処理条件（現像液濃度、現像時間、レジスト塗布後の加熱乾燥処理条件（温度、時間）等々）を逸脱することなく、また、露光の要因を含むことなく、現像処理効果の測定が可能である。
【００２７】
（構成８）構成７に記載の現像処理評価方法であって、構成７に記載の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））に前記所定のネガ型レジストを塗布形成した後、熱処理して作製した現像処理効果の測定のための被処理基板について、現像処理前レジスト膜厚である上記必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））を被処理基板内で複数点測定して求め、次いでそれら複数の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））の平均値（ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ））を算出し、各測定点での必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））から減じ、各測定点での現像処理前のレジスト膜厚の平均値からの偏差量（ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））−ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ）））を予め求める工程と、当該被処理基板を、評価対象である現像処理装置（Ｙ）によって現像処理し、その現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））を被処理基板内で複数点測定して求め、当該現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））から、前記予め求めた現像処理前のレジスト膜厚の偏差量（ＦＴ（ｂｄ）−ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ）））を減じて、被処理基板内の各測定点での現像処理前の膜厚バラツキを除去して現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））を算出して求め、得られた被処理基板内の各測定点での上記ＦＴ（ａｄ（Ｙ’））の統計量を求める工程を有し、現像処理効果の評価対象である現像処理装置（Ｙ）における設定現像処理時間（ｔ）における現像処理効果及びそのバラツキを、ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚で、かつ、現像処理前のレジスト膜厚バラツキ成分を除却した現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理効果の評価方法である。
本発明者が種々の評価実験の結果から見出した、レジストの現像速度は現像処理前のレジスト膜厚に依存しないという事実に基づくところの、構成８によれば、現像処理前のレジスト膜厚の平均値からの偏差分は、現像処理効果の評価対象である現像処理装置（Ｙ）における設定現像処理時間（ｔ）における、前記ネガ型レジストの未露光部のレジスト膜厚（残膜厚）（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））とそのバラツキで表した結果に直接含まれる。従って、当該現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））から、前記予め求めた現像処理前のレジスト膜厚の偏差量（ＦＴ（ｂｄ）−ＦＴ（ｂｄ（ｍｅａｎ）））を減じて、被処理基板内の各測定点での現像処理前の膜厚バラツキを除去して現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））を算出することで、現像処理前のレジスト膜厚のバラツキの要因を排除した、より精度の高い現像処理効果の測定が可能である。
【００２８】
（構成９）構成８に記載の現像処理評価方法であって、構成６に記載の熱処理評価方法によって熱処理効果とそのバラツキが予め定量的に求められている熱処理装置をネガ型レジスト塗布後の熱処理に用いて、また、構成７に記載の必要最低レジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ））が得られるようにネガ型レジストを塗布した被処理基板を作製する工程と、上記熱処理装置の熱処理効果のバラツキから、そのバラツキが原因として見積もられる現像処理効果のバラツキ（ＦＴ（ａｄ（ｂａｋｅ）））を、予め各レジスト膜厚測定点についてそれぞれ算出する工程と、構成８に記載の現像処理前の膜厚バラツキ要因を除却した現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ’）））とそのバラツキから、予め求めた上記熱処理効果のバラツキ分（ＦＴ（ａｄ（ｂａｋｅ）））を減じて除却し、現像処理の効果を、真の現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ”）））とそのバラツキで表すことを特徴とする現像処理評価方法である。
構成９によれば、現像処理前のレジスト膜厚バラツキ要因とレジスト塗布後の加熱乾燥処理効果のバラツキ要因とを含む現像処理効果の測定結果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ）））から、真の現像処理効果のバラツキ以外の要因を減じて除却することで、現像処理の効果を、真の現像処理効果（ＦＴ（ａｄ（Ｙ”）））とそのバラツキで表すことが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、以下の効果を有する。
（１）熱処理工程全体を通して実際にレジストが受けた熱処理効果を定量化、可視化できるので、熱処理効果を適切に精度良く評価できる。
（２）現像処理効果の評価を、レジストの加熱乾燥処理条件も含めて実際にレジストパターン形成する条件から逸脱することなく実施することが出来る。
（３）現像処理が完了した時点での現像処理の進行程度について定量化、可視化でき、現像処理効果を適切に精度良く評価できる。
（４）現像処理効果の測定結果から、レジスト塗布に起因するバラツキ量、及び、レジストの熱処理に起因するバラツキ量を除去でき、より精度の高い真の現像処理効果の評価ができる。
（５）レジスト膜厚の測定は１オングストローム単位で精密に測定可能であるので、情報の精度が高い（分解能、識別精度が高い）ため、本発明による評価の精度を向上できる。
（６）レジスト膜厚の測定は、被処理基板面内の多数点について精密に可能であるので、情報量が多く（例えば、測定エリア内で３０００点以上）、面内のあらゆる箇所における熱処理効果を容易に、緻密に、観察でき、本発明による評価の精度を向上できる。
（７）熱処理装置及び現像処理装置の特性（例えば装置の癖、傾向や不均一性）が定量的に把握でき、装置の適否の判定が高い識別感度で可能となる。また、それぞれの装置の処理再現精度や安定性の評価も可能となる。さらに、各装置の構成や処理条件を変更した場合の効果や悪影響を把握することが容易となる。これらのことから、各装置の設計や最適化、基板搬送系の改良を図ることが可能となる。
（８）本発明による評価に基づき均一性の高い熱処理装置と現像処理装置を選択して使用することで、パターン品質（形状等）や精度（寸法安定性等）の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１−１】熱処理装置の一例であるホットプレート式熱処理装置の概略を示す構成図である。
【図１−２】冷却処理装置の一例の概略を示す構成図である。
【図２】熱処理装置の別の例である密閉型ホットプレート式熱処理装置の概略を示す構成図である。
【図３】現像処理装置の一例であるスプレー式現像処理装置の概略を示す構成図である。
【図４】レジスト熱処理温度と熱処理後のレジスト膜厚との関係を示す図である。
【図５】評価基準となる熱処理装置の設定温度と熱処理後のレジスト膜厚との関係を示す図である。
【図６】熱処理前のレジスト膜厚と、基準となる一次近似式の傾きａと切片ｂとの関係を示す図である。
【図７】熱処理温度と現像処理後の膜厚（ＦＴ（ａｄ））、現像速度（ＤＲ）との関係を示す図である。
【図８】実施例１における熱処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【図９】実施例２における熱処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【図１０−１】実施例３における現像処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【図１０−２】同じく実施例３における現像処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【図１０−３】同じく実施例３における現像処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【図１０−４】同じく実施例３における現像処理効果の評価結果を等高線図で示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、被処理基板上に、レジスト種を固定し、また、加熱処理時間を固定して、塗布後（加熱処理前）のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））を段階的に複数（ｎ条件）変化させて塗布形成し、上記の各基板内を所望の有効領域で所望の複数点で膜厚測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））とし、次いで、評価基準である加熱乾燥処理装置Ａにおいて、上記複数のレジスト塗布膜厚についてそれぞれ、加熱乾燥処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））を段階的に複数（ｎ条件）変化させて処理し、複数の試料群を作製した後、上記の各基板内を所望の有効領域で所望の複数点でレジスト膜厚を測定して得られるレジスト平均膜厚を求めて各試料の加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））とした。
図５は、上記複数のレジスト塗布膜厚（ＦＴ（ｂｂ））においてそれぞれ、各試料の加熱乾燥後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と加熱乾燥処理設定温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との関係を求め、両者の一次近似式を求めて示した結果である。
具体的には、まずマスクブランクス用基材である主にクロムからなる遮光膜の上に主に酸化クロムからなる反射防止膜を形成した合成石英基板（６インチ角、厚さ０．２５インチ）に、レジストとして東京応化工業製ＴＨＭＲ−ｉＰ３６００を用い、加熱処理時間を７．５分に固定し、回転塗布法の回転速度を段階的に変化させて７種のレジスト塗布膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が得られるように塗布形成した。
次いで、上記の７の試料群の各基板内を所望の有効領域で所望の間隔で（１１０ｍｍ平方を５ｍｍ間隔）複数点（２３点×２３点、合計５２９点）膜厚測定して得られた平均膜厚を求めて、各試料の加熱乾燥前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））とした。
【００３２】
次いで、加熱乾燥処理温度を４段階で変化させて、それぞれの試料基板群を加熱乾燥処理した。
ここで加熱乾燥処理装置には、図１−１に示した構成の熱処理装置が直列に複数段と、それに続いて、図１−２に示した構成の冷却処理装置１段が直列に配置され構成されたものを使用した。被処理基板は、前記加熱乾燥処理装置の１段目に所定の時間静置され、次いで順に複数段移動載置されて、続いて、冷却処理装置に移載されて所定の時間冷却処理され、加熱乾燥処理を終えた。ここで、前記加熱乾燥処理時間の７．５分は、前記加熱乾燥処理装置の１段目に被処理基板が載った瞬間から、被処理基板が加熱乾燥処理装置の最終段目の処理を終えて離れた瞬間までの時間である。
次いで、前記のＦＴ（ｂｂ）の測定と同様に、上記の各試料群の各基板内を所望の有効領域で所望の間隔（１１０ｍｍ平方を５ｍｍ間隔）で複数点（２３点ｘ２３点、合計５２９点）膜厚測定して得られたレジスト平均膜厚を求めて各試料の加熱乾燥後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））とした。
図５は、即ち、基準となる加熱乾燥処理装置Ａにおいて、上記レジスト塗布後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））を複数変化させたときの、加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））と加熱乾燥処理温度との関係を求めて、基準となる加熱乾燥処理装置Ａにおける前記両者の近似式（この場合、一次近似式）をぞれぞれの塗布後のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））について、７式求めて、示したものである。
ここで、図５から明らかなように、加熱処理温度の増減（上昇下降）に対する加熱乾燥処理後のレジスト膜厚ＦＴ（ａｂ）の変化の度合い（Å／℃）、即ちそれぞれの一次近似式の傾きは、明らかに塗布膜厚に依存している。即ち、加熱乾燥後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））が大きく（厚く）なるほど上記変化の度合いは大きくなっている。
【００３３】
そこで、上記７個の一次近似式：
ＦＴ（ａｂ）＝ａ・Ｔｅｍｐ（Ａ）＋ｂ        −  式（１）
のそれぞれの傾き「ａ」と切片「ｂ」と、ＦＴ（ｂｂ）との関係を求めるために、両者を図示して、その一次近似式を求めた結果を図６に示す。
図６から、上記７個の一次近似式（ＦＴ（ａｂ）＝ａ・Ｔｅｍｐ（Ａ）＋ｂ）（前記式（１）に相当）のそれぞれの傾き「ａ」とＦＴ（ｂｂ）との関係は、
ａ＝−０．００１２×ＦＴ（ｂｂ）＋０．８０１５        −（式２’）
で一次近似され、
また、上記７個の一次近似式（ＦＴ（ａｂ）＝ａ・Ｔｅｍｐ（Ａ）＋ｂ）（前記式（１）に相当）のそれぞれの切片「ｂ」とＦＴ（ｂｂ）との関係は、
ｂ＝１．０６１×ＦＴ（ｂｂ）−６１．７１４        −（式３’）
で一次近似され、求められる。
上記「（式２’）」及び「（式３’）」を、加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））と加熱乾燥処理の温度（Ｔｅｍｐ（Ａ））との上記基準関係式（１）に代入及び変形して、
温度算出式：
Ｔｅｍｐ（Ｘ）＝（ＦＴ（ａｂ）−ｂ）／ａ
即ち、Ｔｅｍｐ（Ｘ）＝（ＦＴ（ａｂ）−（１．０６１×ＦＴ（ｂｂ）−６１．７１４））／（−０．００１２×ＦＴ（ｂｂ）＋０．８０１５
によって、各膜厚測定点での加熱乾燥（熱）処理温度（基準装置Ａでの設定値である）Ｔｅｍｐ（Ｘ）が算出される。
【００３４】
なおここで、ＦＴ（ｂｂ）（７段階）の値は、それぞれのＦＴ（ｂｂ）群において加熱乾燥処理温度を４段階変化させたため、それら４枚の個々のＦＴ（ｂｂ）値の平均値を求めて、その群の代表平均値として上記各式に代入して使用した。
次に、上記と同様に、まず、マスクブランクス用基材である主にクロムからなる遮光膜の上に主に酸化クロムからなる反射防止膜を形成した合成石英基板（６インチ角、厚さ０．２５インチ）に、レジストとして富士フィルムアーチ製ＦＥＮ２７０を用い、加熱処理時間を７．５分に固定し、回転塗布法の回転速度を固定して、また、当該レジストの最適加熱処理温度を中心として加熱乾燥処理温度を３段階で変化させて、前述したように別の評価で予め求めた必要最小レジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ（ｍｉｎ）））が得られるように形成した。ここで加熱乾燥処理装置には、前述の図１−１に示した構成の熱処理装置が直列に複数段と、それに続いて、図１−２に示した構成の冷却処理装置１段が直列に配置され構成されたものを使用した。次いで、上記の各基板内を所望の有効領域で所望の間隔で（１１０ｍｍ平方を５ｍｍ間隔）複数点（２３点ｘ２３点、合計５２９点）膜厚測定して得られた平均膜厚を求めて、各試料の現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））とした。
次に、評価対象であるスプレー式現像処理装置により、前記レジストの最適現像処理条件であるＴＭＡＨ現像液（２．３８％）により、６０秒間、上記作製した被処理基板を処理して、現像処理を終えた。
次いで、前記のＦＴ（ｂｄ）の測定と同様に、上記の各試料群の各基板内を所望の有効領域で所望の間隔（１１０ｍｍ平方を５ｍｍ間隔）で複数点（２３点ｘ２３点、合計５２９点）膜厚測定して得られたレジスト平均膜厚を求めて各試料の現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））とした。
【００３５】
図７は、評価対象となるスプレー式現像処理装置において、上記現像処理前のレジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ）及び現像処理後のレジスト膜厚ＦＴ（ａｄ）、両者の差異（ｄｅｌｔａ）、及び、現像速度（ＤＲ：前記ｄｅｌｔａを６０秒で割った値）と、加熱乾燥処理温度との関係を求めて、特に、現像速度と加熱乾燥処理温度との関係について近似式を求めて示したものである。図７から、以下の２次近似式が得られた。
ＤＲ  ＝  −０．１０６１・ｘ２  ＋  ２４．９４９・ｘ  −  １２６５．６
当該関係からは、任意のレジスト塗布後の加熱乾燥処理温度で加熱乾燥処理されたレジストＦＥＮ２７０の、評価対象であるスプレー式現像処理装置における、現像速度が算出される。即ち、レジスト塗布後の加熱乾燥処理に使用した装置の熱処理効果のバラツキが定量的に把握されていれば、その統計量から、（あるいは、現像処理効果の測定に使用する被処理基板が持つ、レジスト塗布後の加熱乾燥処理に使用した装置の熱処理効果のバラツキに起因する要因（レジストの溶解速度における熱処理効果の要因）が算出される。
【実施例】
【００３６】
上記の通りに得られた式を用いて熱処理効果の測定を実際に行った結果を、実施例により以下に詳細に示す。
（実施例１）
上記本発明の実施の形態に記述の通り、まず、マスクブランクス用基材である主にクロムからなる遮光膜の上に主に酸化クロムからなる反射防止膜を形成した合成石英基板（６インチ角、厚さ０．２５インチ）に、レジストとして、加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））の変化が略直線的である東京応化工業製ＴＨＭＲ−ｉＰ３６００を用い、加熱処理時間を７．５分に固定して、回転塗布法（所定の回転速度）で、レジスト塗布膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が得られるように塗布形成した。ここでは、加熱乾燥処理温度の増減の対する加熱乾燥処理後のレジスト膜厚の変化の度合いが２０Å／℃以上となるよう、図６を参照し、塗布後加熱乾燥処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が約１７０００Å程度以上となるようにした。
次いで、上記基板内の１４０ｍｍ平方エリア（基板中央）を２．５ｍｍ間隔で複数点（５７点×５７点、合計３２４９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の塗布後加熱乾燥処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））を得た。
次いで、前記の加熱乾燥処理装置により、即ち、図１−１に示した構成の熱処理装置が直列に複数段と、それに続いて、図１−２に示した構成の冷却処理装置１段が直列に配置され構成されたものにより、１４１℃に設定して、７．５分間、加熱乾燥（熱）処理を行った。
ここで、被処理基板は、前記加熱乾燥処理装置の１段目に所定の時間静置され、次いで順に複数段移動載置されて、続いて、冷却処理装置に移載されて所定の時間冷却処理され、加熱乾燥処理を終えた。また、前記加熱乾燥処理時間の７．５分は、前記加熱乾燥処理装置の１段目に被処理基板が載った瞬間から、被処理基板が複数段目の処理を終えて離れた瞬間までの時間である。
次いで、前記のＦＴ（ｂｂ）の測定と同様に、加熱乾燥処理を終えた試料基板内の１４０ｍｍ平方エリア（基板中央）を２．５ｍｍ間隔で複数点（５７点×５７点、合計３２４９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））を得た。
【００３７】
次に、上記の通りに得られた３２４９組のＦＴ（ｂｂ）とＦＴ（ａｂ）を、ｉＰ３６００について上記加熱乾燥処理装置で予め求めておいた温度算出式：
Ｔｅｍｐ（Ｘ）＝（ＦＴ（ａｂ）−（１．０６１×ＦＴ（ｂｂ）−６１．７１４））／（−０．００１２×ＦＴ（ｂｂ）＋０．８０１５
に代入し、それぞれの基板内測定点（位置）における設定温度「Ｔｅｍｐ（Ｘ）」を求め、それらの統計量、即ち、平均値、最大値、最小値、レンジ値を下記の表１の通りに得た。また、２．５ｍｍ間隔での測定結果が得られていたので、有効領域を１４０ｍｍ平方、１３５ｍｍ平方、１３０ｍｍ平方、１００ｍｍ平方（以上、全て基板中央）として、平均値、最大値、最小値、レンジ値を求めた結果を以下に記す。
［表１］
有効領域：  １４０ｍｍ平方  １３５ｍｍ平方  １３０ｍｍ平方  １００ｍｍ平方
平均値：    １３９．４℃    １３９．６℃    １３９．８℃    １４０．５℃
最大値：    １４１．４℃    １４１．４℃    １４１．４℃    １４１．４℃
最小値：    １３３．２℃    １３４．０℃    １３４．６℃    １３７．９℃
レンジ値：  ８．２℃        ７．４℃        ６．８℃        ３．５℃
【００３８】
上記表１の通り、例えば１４０ｍｍ平方の有効領域を見た場合、平均値：１３９．４℃、最大値：１４１．４℃、最小値：１３３．２℃、レンジ値：８．２℃である。即ち、上記の加熱乾燥処理装置で１４１℃として基板を処理した場合（処理時間は７．５分）、マスクブランクス基板は、当該加熱乾燥処理装置の設定値で８．２℃分の基板内バラツキで、平均値としては設定値よりやや低い１３９．４℃設定温度相当で、処理されたことが分かる。
また、図８に、１４０ｍｍ平方の有効領域での基板内の熱処理効果の不均一性を等高線図（最小値を基点にして０．５℃間隔で等高線を描いた）にて示す。
図８から読み取れるように、全体としては、加熱乾燥処理装置内における基板の移動搬送方向（図８の左から右）に向かって、熱処理効果は低下している（より低い設定温度相当で処理されている）。これは、ブランクス基板が複数段の加熱乾燥処理装置を移動する際に空中に浮いて搬送されることで、特に進行方向（基板先方）で温度低下が引き起こされた結果であると考えられる。
また、基板の移動搬送方向（図８の左から右）に向かって、左側の辺（図８の基板の上端）に２箇所、右側の辺（図８の基板の下端）に一箇所、やはり、熱処理効果は低下している部位が認められる（図８中に○印を付した）。これは、基板の移動搬送のために基板を保持するロボットの爪の位置に相当することが確認できた。上記爪の位置の部位は、爪の位置しない部位に対比して、基板内側に向かって約２．５ｍｍの範囲に熱処理効果の低下の影響を与えていることが読み取れる。
尚、熱処理効果の評価法の従来法の一例として、熱電対を測温媒体基板に貼り付けて温度測定する方法では、熱電対どうしの配置の間隔は１０ｍｍ程度が限界であり、上記の２．５ｍｍの影響を現す（可視化）することは出来ていない。
【００３９】
（実施例２）
別の実施例を以下に示す。
上記本発明の実施の形態に記述の通り、実施例１と全く同様に、まず、マスクブランクス用基材である主にクロムからなる遮光膜の上に主に酸化クロムからなる反射防止膜を形成した合成石英基板（６インチ角、厚さ０．２５インチ）に、レジストとして、加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ））の変化が略直線的である東京応化工業製ＴＨＭＲ−ｉＰ３６００を用い、加熱処理時間を７．５分に固定して、回転塗布法（所定の回転速度）で、レジスト塗布膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が得られるように塗布形成した。ここでは、加熱乾燥処理温度の増減の対する加熱乾燥処理後のレジスト膜厚の変化の度合いが２０Å／℃以上となるよう、図６を参照し、塗布後加熱乾燥処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））が約１７０００Å程度以上となるようにした。
次いで、上記基板内の１４０ｍｍ平方エリア（基板中央）を２．５ｍｍ間隔で複数点（５７点×５７点、合計３２４９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の塗布後加熱乾燥処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｂ））を得た。
次いで、別の加熱乾燥処理装置（概略を図２に示す）、即ち、図１に示した構成の加熱乾燥処理装置に、熱反射板３０を被処理基板上方に位置するように配置し、また、均熱板１１の周囲に側壁を設けて、熱反射板３０とにより、略密閉空間が形成されるよう構成されたものにより、１４０℃に設定して、１０分間、加熱乾燥（熱）処理を行った。
ここで、被処理基板は、前記熱反射板を持ち上げた状態で、加熱乾燥処理装置の均熱板上に、ピンで形成された２００μｍの間隔をもって載置され、載置と同時に熱反射板が降下して略密閉空間を形成する。所定の加熱乾燥処理時間（１０分）を経た後、再び、前記熱反射板を持ち上げて、基板は取り除かれ、冷却処理装置に移載されて所定の時間冷却処理され、加熱乾燥処理を終えた。ここで、前記加熱乾燥処理時間の１０分は、前記加熱乾燥処理装置に被処理基板が載った瞬間から、離れる瞬間までの時間である。
【００４０】
次いで、前記のＦＴ（ｂｂ）の測定と同様に、加熱乾燥処理を終えた試料基板内の１４０ｍｍ平方エリア（基板中央）を２．５ｍｍ間隔で複数点（５７点ｘ５７点、合計３２４９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の加熱乾燥処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｂ）を得た。
次に、上記の通りに得られた３２４９組のＦＴ（ｂｂ）とＦＴ（ａｂ）を、ｉＰ３６００について上記加熱乾燥処理装置で予め求めておいた温度算出式：
Ｔｅｍｐ（Ｘ）＝（ＦＴ（ａｂ）−（１．０６１×ＦＴ（ｂｂ）−６１．７１４））／（−０．００１２×ＦＴ（ｂｂ）＋０．８０１５
に代入し、それぞれの基板内測定点（位置）における温度「Ｔｅｍｐ（Ｘ）」を求め、それらの統計量、即ち、平均値、最大値、最小値、レンジ値を下記の表２の通りに得た。また、２．５ｍｍ間隔での測定結果が得られていたので、有効領域を１４０ｍｍ平方、１３５ｍｍ平方、１３０ｍｍ平方、１００ｍｍ平方（以上、全て基板中央）として、平均値、最大値、最小値、レンジ値を求めた結果を以下に記す。
［表２］
有効領域：  １４０ｍｍ平方  １３５ｍｍ平方  １３０ｍｍ平方  １００ｍｍ平方
平均値：    １５６．６℃    １５６．７℃    １５６．７℃    １５６．６℃
最大値：    １５７．４℃    １５７．４℃    １５７．４℃    １５７．３℃
最小値：    １５５．５℃    １５５．８℃    １５５．９℃    １５６．０℃
レンジ値：  １．８℃        １．６℃        １．４℃        １．３℃
【００４１】
上記表２の通り、例えば１４０ｍｍ平方の有効領域を見た場合、平均値：１５６．６℃、最大値：１５７．４℃、最小値：１５５．５℃、レンジ値：１．８℃である。即ち、上記の加熱乾燥処理装置で１４０℃として基板を処理した場合（処理時間は１０分）、マスクブランクス基板は、基準とする別の（実施例１に記載の）加熱乾燥処理装置の設定値で僅かに１．８℃分の基板内バラツキで、平均値としては設定値よりはるかに高い１５６．６℃設定温度相当で、処理されたことが分かる。
また、図９に、１４０ｍｍ平方の有効領域での基板内の熱処理効果の不均一性を等高線図（最小値を基点にして０．５℃間隔で等高線を描いた）にて示す。
図９から読み取れるように、全体としては、加熱乾燥処理装置内における基板の移動搬送方向に対して直角な方向に（図９の基板の下から上）に向かって、比較的僅かながらではあるが熱処理効果は低下している（より低い設定温度相当で処理されている）。これは、基板の移動搬送方向を原因とするものでないことは容易に判断でき、別の要因（例えば、熱反射板と基板との間隔の均一及びその傾斜）を原因とすることが示唆される。
【００４２】
（実施例３）
マスクブランクス用基材である主にクロムからなる遮光膜の上に主に酸化クロムからなる反射防止膜を形成した合成石英基板（６インチ角、厚さ０．２５インチ）に、レジストに富士フィルムアーチ製ＦＥＮ２７０を用い、加熱処理温度を１４１℃（設定）、加熱処理時間を７．５分に固定し、現像処理前（加熱乾燥処理後）のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））が約１２６００Å以上となるように塗布した。
ここで、図７に示されるレジストＦＥＮ２７０の現像速度（ＤＲ：加熱乾燥処理温度１４１℃付近での概略値）が約１４０Å／秒程度であり、また、現像処理時間は６０秒であり、また、安全率ＳＦを１．５として、必要最小レジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ（ｍｉｎ）））は１２６００Åと算出された。そこで、上記の通り、現像処理効果の評価のための被処理基板には上記レジストＦＥＰ２７０を約１２６００Å以上となるように塗布した。
また、加熱乾燥処理には、実施例１で熱処理効果の測定を行い、また、実施例２では基準となる熱処理装置である装置を用いた。
次いで、前記のレジスト膜厚ＦＴ（ｂｂ）等の測定と同様に、加熱乾燥処理を終えた（現像処理前の）試料基板内の１３０ｍｍ平方エリア（基板中央）を５ｍｍ間隔で複数点（２７点×２７点、合計７２９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の現像処理前のレジスト膜厚（ＦＴ（ｂｄ））を得た。また、各測定点のレジスト膜厚値の平均値を求めて各測定点のレジスト膜厚値から差し引き、現像処理前のレジスト膜厚の平均値からの偏差量を予め求めた。
【００４３】
次に、評価対象である図３に示す構成のスプレー式現像装置により、所定のレジストＦＥＮ２７０でパターン形成するための最適現像処理条件であるＴＭＡＨ現像液（２．３８％）により、６０秒間、上記作製した被処理基板を処理した。
次いで、前記のレジスト膜厚ＦＴ（ｂｄ）の測定と同様に、現像処理後被処理基板内の１３０ｍｍ平方エリア（基板中央）を５ｍｍ間隔で複数点（２７点×２７点、合計７２９点）を、分光反射型レジスト膜厚測定機を用いて、レジスト膜厚測定し、基板内各測定点の現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））を得た。
次に、上記で得られた現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））から、既述の予め求めておいた現像処理前のレジスト膜厚の平均値からの偏差量を差し引き、レジスト塗布膜厚のバラツキ要因分を現像処理後のレジスト膜厚（ＦＴ（ａｄ））から排除した。
次いでレジストＦＥＮ２７０の現像速度と加熱乾燥処理温度との関係について、図７から求められる近似式を用いて、レジスト塗布後の加熱乾燥処理に使用した装置について、実施例１で得られた加熱乾燥処理効果の測定結果（バラツキ）を基に、レジストＦＥＮ２７０の塗布後の加熱乾燥処理に起因するバラツキ要因分を算出した。
具体的には、基板内の１３０ｍｍ平方エリア（基板中央）を５ｍｍ間隔で複数点（２７点×２７点、合計７２９点）について、図７から得られた近似式（ＤＲ＝−０．１０６１・ｘ２＋２４．９４９・ｘ−１２６５．６）に、実施例１で得られている各測定点の温度情報（基準となる加熱乾燥処理装置での設定温度）を上記近似式に代入して、さらに、それに６０（現像処理時間）を乗じることで、レジストＦＥＮ２７０の塗布後の加熱乾燥処理に起因するバラツキ要因分（現像処理時間は６０秒）が、即ち減膜見込み量が、算出された。
【００４４】
更に、上記の減膜見込み量について、各測定点（合計７２９点）の平均値を求めて各測定点の上記減膜見込み量から差し引き、レジストＦＥＮ２７０の塗布後の加熱乾燥処理に起因するバラツキ要因分の平均値からの偏差量（各測定点における）を予め求めた。
最後に、各測定点について、現像処理後の膜厚ＦＴ（ａｄ）から、上記レジストＦＥＮ２７０の塗布後の加熱乾燥処理に起因するバラツキ要因分の平均値からの偏差量（各測定点における）を差し引いて、真の現像処理効果の測定結果を下記の表３の通りに得た。
［表３］
工程：      現像処理後    塗布要因    熱処理要因      真の現像処理効果
平均値：    ３９００Å      −            −          ３９００Å
最大値：    ４７２６Å    ２００Å    ５４４Å        ４５６０Å
最小値：    ２３０４Å    −８１Å    −１２１５Å    ３１０６Å
レンジ値：  ２４２１Å    ２８１Å    １７５９Å      １４５５Å
標準偏差：  ４９６Å      ３５Å      ３６８Å        ３１２Å
【００４５】
上記表３の通り、例えばレンジ値を見た場合、現像処理前のレジスト膜厚のバラツキはレンジ値で２８１Åあり、また、レジスト塗布後の加熱乾燥処理の要因（実施例１から求められた６．８℃（１３０ｍｍ平方の領域で）のバラツキは現像処理効果のバラツキとしてレンジ値で１７５９Åに相当すると算出された。現像処理後のレジスト膜厚バラツキ（即ち、塗布要因及び熱処理要因を含んだ現像処理効果のバラツキ）が２４２１Åであるのに対し、前記両要因を各測定点について排除した結果、最終的な真の現像処理効果のバラツキはレンジ値で１４５５Åであることが分かった。結果として、約４０％と相当量が真の現像処理効果のバラツキ以外の、現像処理効果の測定のノイズ成分であることが分かる。
また、図１０−１〜１０−４に、１３０ｍｍ平方の有効領域での基板内の熱処理効果の不均一性を等高線図（最小値を基点にして２５０Åの間隔で、塗布膜厚要因のみは１００Åの間隔で等高線を描いた）にて示す。尚、図１０−１〜１０−４はそれぞれ、上記表３における現像処理後、塗布要因、熱処理要因、真の現像処理効果の場合に対応している。図１０−１〜１０−４から読み取れるように、全体としては、加熱乾燥処理装置内における基板の移動搬送方向に対して直角な方向に（各図の下から上）に向かって、比較的僅かながらではあるが熱処理効果は低下している（より低い設定温度相当で処理されている）。これは、基板の移動搬送方向を原因とするものでないことは容易に判断でき、別の要因（例えば、熱反射板と基板との間隔の均一及びその傾斜）を原因とすることが示唆される。
【符号の説明】
【００４６】
１  ホットプレート式熱処理装置
２  冷却処理装置
３  密閉型ホットプレート式熱処理装置
４  スプレー式現像処理装置
５  被処理基板
６  レジスト膜
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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