(57)【要約】【課題】レジスト材料の種類によらず、一定のスリム量を得ることができるレジストパターンのスリミング処理方法を提供する。【解決手段】レジストパターンが形成された基板上に酸を含む溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程Ｓ１６〜Ｓ１８を含む。レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンの線幅とを格納したデータベースを予め準備しておき、スリミング処理工程Ｓ１６〜Ｓ１８で用いる溶液は、溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンの線幅の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づく。【選択図】図５
2010267880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成したレジストパターンをスリミング処理するレジストパターンのスリミング処理方法において、
前記レジストパターンが形成された基板上に酸を含む溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、前記レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含み、
前記レジストパターンのレジスト材料の種類と、前記レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、前記レジスト材料の種類及び前記酸の濃度に対応する前記レジストパターンの線幅とを格納したデータベースを予め準備しておき、
前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、該溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンの線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づくことを特徴とするレジストパターンのスリミング処理方法。
【請求項２】
前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、互いに異なる濃度の前記酸を含む複数の種類の溶液の中から選択されることを特徴とする請求項１に記載のレジストパターンのスリミング処理方法。
【請求項３】
前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、高濃度の前記酸を含む溶液に溶剤を混合することによって、前記酸の濃度が調整されることを特徴とする請求項１に記載のレジストパターンのスリミング処理方法。
【請求項４】
基板上に形成したレジストパターンをスリミング処理するレジストパターンのスリミング処理方法において、
前記レジストパターンが形成された基板上に酸を含む第１の溶液を前記基板の表面から所定の高さまで塗布し、次に前記第１の溶液が塗布された前記基板上に前記第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも高い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、前記レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含み、
前記レジストパターンのレジスト材料の種類と、前記レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、前記レジスト材料の種類及び前記酸の濃度に対応する前記レジストパターンの線幅とを格納したデータベースを予め準備しておき、
前記スリミング処理工程で用いる前記第１の溶液は、該第１の溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンにおける前記基板の表面から前記所定の高さよりも低い部分の線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づき、
前記スリミング処理工程で用いる前記第２の溶液は、該第２の溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンにおける前記基板の表面から前記所定の高さよりも高い部分の線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づくことを特徴とするレジストパターンのスリミング処理方法。
【請求項５】
前記所定の高さよりも高い部分の線幅が、前記所定の高さよりも低い部分の線幅より小さいことを特徴とする請求項４に記載のレジストパターンのスリミング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体プロセス等において、基板上に形成したレジストパターンをスリミング処理するレジストパターンのスリミング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化に伴い、光学露光技術だけでは、線幅とスペース幅が１：１の微細パターンの露光コントラストを十分に確保することが難しくなってきている。そこで、パターンに新たな層を組合せて微細パターンを形成する方法、又はパターン形成を２回に分けて行って微細パターンを形成する手法が検討されている。しかし、いずれの手法においても、パターンの線幅をいかに細く形成するかが重要である。レジスト塗布、熱処理、露光処理、現像処理よりなる一連のフォトリソグラフィを行って基板上にレジストパターンを形成した後、形成したレジストパターンの線幅を細く形成する処理（以下、「スリミング処理」という。）の方法であるスリミング処理方法として、以下のようなものがある。
【０００３】
化学増幅型レジストを用いてレジストパターンを形成した後、そのレジストパターン上に酸性被覆を塗布してレジストパターンの表面層をアルカリ可溶性に転換し、アルカリ可溶性に転換された表面層を除去することで、レジストパターンの線幅を、最初に形成された線幅よりも、更に細くする方法がある（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
或いは、化学増幅型レジストを用いてレジストパターンを形成した後、そのレジストパターン上に酸を含む溶液である改質材を塗布してレジストパターンに改質材を拡散させる。その後、改質材と、レジストパターンのうち改質材が拡散されて溶解可能となった部分を除去することで、レジストパターンの線幅を、最初に形成された線幅よりも、更に細くする方法がある（例えば特許文献２参照）。
【０００５】
或いは、レジストパターンを形成した後、そのレジストパターン上にパターン薄肉化材料（縮小材料）を塗布してレジストパターンの表面にパターンミキシング層を形成する。その後、薄肉化材料とパターンミキシング層を除去することで、レジストパターンの線幅を、最初に形成された線幅よりも、更に細くする方法がある（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８１８８６号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９２０２号公報
【特許文献３】特開２００３−２１５８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のスリミング処理方法を用いて、レジストパターンの線幅を細くする場合、次のような問題があった。
【０００８】
レジストパターン上に酸を含む溶液を塗布し、基板を熱処理し、酸をレジスト表面からレジスト内部に拡散させ、レジストと反応させる場合、酸がレジスト内部に拡散する速度、酸がレジストと反応する速度が、レジストパターンを構成するレジスト材料毎に異なる場合がある。そのため、種々のレジスト材料よりなるレジストパターンに対してスリミング処理によりレジストパターンの線幅が減少する量（スリム量）を安定させることができないという問題があった。
【０００９】
レジスト材料が酸と反応する速度が大きい場合、熱処理の温度を設定可能な範囲における下限の温度まで下げてもなお反応が進みすぎる場合がある。また、レジスト材料が酸と反応する速度が小さい場合、熱処理の温度を設定可能な範囲における上限の温度まで上げてもなお反応が進まない場合がある。熱処理の温度の設定可能な範囲には上限下限の制約があるため、熱処理の温度を変えただけではレジスト材料の差に起因するスリム量の差をなくすことができない場合がある。
【００１０】
熱処理の温度の他にも、スリミング処理においてスリム量を制御する条件（変数）としては、熱処理時間、現像処理時間、現像液の濃度その他の条件がある。しかしながら、現像液の濃度を変えても、スリム量自体を変化させることはできない。また、熱処理時間又は現像処理時間を変えることは、基板をスリミング処理する際の単位時間当たりの処理枚数（スループット）を低下させるおそれもあるため、現実的な方法ではない。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、レジスト材料の種類によらず、一定のスリム量を得ることができるレジストパターンのスリミング処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１３】
第１の発明は、基板上に形成したレジストパターンをスリミング処理するレジストパターンのスリミング処理方法において、前記レジストパターンが形成された基板上に酸を含む溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、前記レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含み、前記レジストパターンのレジスト材料の種類と、前記レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、前記レジスト材料の種類及び前記酸の濃度に対応する前記レジストパターンの線幅とを格納したデータベースを予め準備しておき、前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、該溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンの線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づくことを特徴とする。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、互いに異なる濃度の前記酸を含む複数の種類の溶液の中から選択されることを特徴とする。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、  前記スリミング処理工程で用いる前記溶液は、高濃度の前記酸を含む溶液に溶剤を混合することによって、前記酸の濃度が調整されることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明は、基板上に形成したレジストパターンをスリミング処理するレジストパターンのスリミング処理方法において、前記レジストパターンが形成された基板上に酸を含む第１の溶液を前記基板の表面から所定の高さまで塗布し、次に前記第１の溶液が塗布された前記基板上に前記第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも高い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、前記レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含み、前記レジストパターンのレジスト材料の種類と、前記レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、前記レジスト材料の種類及び前記酸の濃度に対応する前記レジストパターンの線幅とを格納したデータベースを予め準備しておき、前記スリミング処理工程で用いる前記第１の溶液は、該第１の溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンにおける前記基板の表面から前記所定の高さよりも低い部分の線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づき、前記スリミング処理工程で用いる前記第２の溶液は、該第２の溶液に含まれる前記酸の濃度が、前記レジスト材料の種類と、前記レジストパターンにおける前記基板の表面から前記所定の高さよりも高い部分の線幅の目標値とを検索キーとして前記データベースにより求められた前記酸の濃度に基づくことを特徴とする。
【００１７】
第５の発明は、第４の発明に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、前記所定の高さよりも高い部分の線幅が、前記所定の高さよりも低い部分の線幅より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、レジストパターンのスリミング処理を行うに際し、レジスト材料の種類によらず、一定のスリム量を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る塗布現像装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る塗布現像装置の全体構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る塗布現像装置の縦断側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る塗布現像装置の制御部の構成図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図（その１）である。
【図６Ｂ】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図（その２）である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を開始する前に予め準備した酸溶液塗布工程で塗布する溶液に含まれる酸の濃度とスリム幅との関係を示すグラフである。
【図８】レジストの種類によってスリム量が異なることを説明するための図である。
【図９】従来のレジストパターンのスリミング処理方法において、溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、レジスト材料の種類によらず一定のスリム量が得られることを説明するための図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、第１及び第２の溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１６】スリミング処理されたレジストパターンが逆テーパ形状になる場合について説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、第１及び第２の溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。
（第１の実施の形態）
最初に、図１から図１１を参照し、本発明の第１の実施の形態であるレジストパターンのスリミング処理方法、及びそのスリミング処理方法を行うために用いる塗布現像装置について説明する。
【００２１】
始めに、図１から図４を参照し、本実施の形態に係る塗布現像装置について説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る塗布現像装置の全体構成を示す平面図である。図２は、本実施の形態に係る塗布現像装置の全体構成を示す斜視図である。図３は、本実施の形態に係る塗布現像装置の縦断側面図である。図４は、本実施の形態に係る塗布現像装置の制御部の構成図である。
【００２３】
図１及び図２に示すように、塗布現像装置２は、手前側から順に、キャリアブロック２１、検査ブロック４０、処理ブロックＳ１、第１のインターフェイスブロックＳ２、第２のインターフェイスブロックＳ３、露光装置Ｓ４を有している。キャリアブロック２１には、ウェハＷが収納される複数のキャリアＣＲ１、ＣＲ２が載置される。キャリアブロック２１の奥側には各々筐体にて周囲を囲まれる検査ブロック４０及び処理ブロックＳ１がこの順に接続されている。処理ブロックＳ１の奥側には、第１のインターフェイスブロックＳ２及び第２のインターフェイスブロックＳ３を介して露光装置Ｓ４が接続されている。
【００２４】
キャリアブロック２１には複数のキャリアＣＲ１、ＣＲ２を載置する載置部２２と、載置部２２から見て前方の壁面に設けられる開閉部２３と、開閉部２３を介してキャリアＣＲ１、ＣＲ２からウェハＷを取り出すための受け渡し手段である受け渡しアーム２４とが設けられている。受け渡しアーム２４は、アームが昇降自在、左右前後に移動自在、かつ、鉛直軸周りに回転自在に構成されていて、後述する制御部５０からの指令に基づいて制御される。
【００２５】
キャリアＣＲ１、ＣＲ２には塗布現像処理を行うための基板であるウェハＷが例えば２５枚密閉収納されている。塗布現像処理を行うためのウェハＷが収納されるキャリアＣＲ１及び塗布現像処理を行わず検査のみを行うためのウェハＷが収納されるキャリアＣＲ２が塗布現像装置２の外部から図示しない搬送機構により搬入出される。
【００２６】
図３に示すように、検査ブロック４０は、４個の受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ４と、検査モジュールＩＭ１〜ＩＭ３と、これら受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ４と、検査モジュールＩＭ１〜ＩＭ３及び処理ブロックＳ１の受け渡しステージＴＲＳ５、ＴＲＳ６との間でウェハＷの受け渡しを行う基板搬送手段である搬送アーム４と、処理ブロックＳ１から検査ブロック４０に搬入されたウェハＷを一時的に滞留させるバッファモジュールＢとを備えている。第１〜第４のステージである受け渡しステージＴＲＳ１〜ＴＲＳ４は、図３に示すように、上下に積層されており、また検査モジュールＩＭ１〜ＩＭ３についても上下に積層されている。
【００２７】
検査モジュールＩＭ１は、ウェハＷ上に形成された膜の厚みやパターンの線幅を測定する膜厚線幅検査モジュールである。膜厚線幅検査モジュールとして、例えばスキャトロメトリを備えたオプティカルデジタルプロファイロメトリ（Optical Digital Profilometry；ＯＤＰ）システムを用いることができる。
【００２８】
また、検査モジュールＩＭ２として、ウェハＷ上のマクロ欠陥を検出するマクロ検査モジュールを備えることができる。あるいは、検査モジュールＩＭ３として、露光の重ね合わせのずれ、すなわち形成されたパターンと下地のパターンとの位置ずれを検出する重ね合わせ検査モジュールを備えることができる。
【００２９】
図１及び図３に示すように、処理ブロックＳ１には手前側から順に加熱・冷却系のモジュールを多段化した３個の棚モジュール２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃと、後述する液処理モジュール間のウェハＷの受け渡しを行うための２個の主搬送手段であるメインアーム２６Ａ、２６Ｂとが交互に配列して設けられている。メインアーム２６Ａ、２６Ｂは、いずれも２本のアームを備えており、アームが昇降自在、左右前後に移動自在かつ鉛直軸まわりに回転自在に構成されていて、後述する制御部５０からの指令に基づいて制御されるようになっている。
【００３０】
棚モジュール２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ及びメインアーム２６Ａ、２６Ｂはキャリアブロック２１側から見て前後一列に配列されており、各々接続部位Ｇには図示しないウェハ搬送用の開口部が形成されているため、処理ブロックＳ１内においてウェハＷは一端側の棚モジュール２５Ａから他端側の棚モジュール２５Ｃまで自由に移動することができるようになっている。またメインアーム２６Ａ、２６Ｂは、キャリアブロック２１から見て前後方向に配置される棚モジュール２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ側の一面部と、例えば右側の液処理装置側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区画壁により囲まれる空間内に置かれている。
【００３１】
図２に示すように、メインアーム２６Ａ、２６ＢによりウェハＷの受け渡しが行われる位置には、レジストを塗布する塗布モジュールＣＯＴや現像装置ＤＥＶなどの液処理装置を多段化した液処理モジュール２８Ａ、２８Ｂが設けられている。液処理モジュール２８Ａ、２８Ｂは、例えば図２に示すように、各液処理装置が収納される処理容器２９が複数段例えば５段に積層された構成とされている。
【００３２】
また棚モジュール２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃについては、例えば図３に示すように、ウェハＷの受け渡しを行うための受け渡しステージＴＲＳ５〜ＴＲＳ８や、現像液の塗布後にウェハＷの加熱処理を行うための加熱装置をなす加熱モジュールＬＨＰや、レジスト液の塗布の前後や現像処理の前にウェハＷの冷却処理を行うための冷却装置をなす冷却モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、ＣＰＬ３の他、レジスト塗布後、露光処理前のウェハＷの加熱処理を行う加熱装置である加熱モジュールＰＡＢや露光処理後のウェハＷの加熱処理を行う加熱装置をなす加熱モジュールＰＥＢなどが、例えば上下１０段に割り当てられている。ここで受け渡しステージＴＲＳ５、ＴＲＳ６は、検査ブロック４０と処理ブロックＳ１との間、受け渡しステージＴＲＳ７、ＴＲＳ８は、２個のメインアーム２６Ａ、２６Ｂ同士の間で、それぞれウェハＷの受け渡しを行うために用いられる。この例では、加熱モジュールＬＨＰ、加熱モジュールＰＡＢ、加熱モジュールＰＥＢ及び冷却モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、ＣＰＬ３が処理モジュールに相当する。
【００３３】
図１に示すように、第１のインターフェイスブロックＳ２は、昇降自在及び鉛直軸まわりに回転自在に構成され、後述するように処理ブロックＳ１の棚モジュール２５Ｃの冷却モジュールＣＰＬ２や加熱モジュールＰＥＢに対してウェハＷの受け渡しを行う受け渡しアーム３１と、周辺露光装置、露光装置Ｓ４に搬入されるウェハＷを一旦収納するためのイン用バッファカセット及び露光装置Ｓ４から搬出されたウェハＷを一旦収納するためのアウト用バッファカセットが多段に配置された棚モジュール３２Ａと、ウェハＷの受け渡しステージと高精度温調モジュールとが多段に配置された棚モジュール３２Ｂとを備えている。
【００３４】
第２のインターフェイスブロックＳ３は、受け渡しアーム３３を備えている。受け渡しアーム３３は、第１のインターフェイスブロックＳ２の受け渡しステージや高精度温調モジュール、露光装置Ｓ４のインステージ３４及びアウトステージ３５に対してウェハＷの受け渡しを行う。
【００３５】
次に、処理ブロックＳ１にてウェハに塗布、現像処理を行う場合のウェハの流れについて説明する。
【００３６】
先ず外部から塗布、現像を行うためのウェハＷが収納されたキャリアＣＲ１がキャリアブロック２１に搬入されると、開閉部２３が開かれると共にキャリアＣＲ１の蓋体が外されて受け渡しアーム２４によりウェハＷが取り出される。そしてウェハＷは受け渡しアーム２４から受け渡しステージＴＲＳ１に受け渡され、検査モジュール４０の搬送アーム４により受け渡しステージＴＲＳ５に搬送される。次いでメインアーム２６Ａが受け渡しステージＴＲＳ５からウェハＷを受け取り、この後メインアーム２６Ａ及び２６Ｂにより、受け渡しステージＴＲＳ５→冷却モジュールＣＰＬ１→塗布モジュールＣＯＴ→受け渡しステージＴＲＳ７→ＰＡＢ→冷却モジュールＣＰＬ２の経路で搬送される。このようにして、冷却モジュールＣＰＬ２を介してレジスト液の塗布が行われたウェハＷが、第１のインターフェイスブロックＳ２に送られる。
【００３７】
第１のインターフェイスブロックＳ２内では、ウェハＷはイン用バッファカセット→周辺露光装置→高精度温調モジュールの順序で受け渡しアーム３１により搬送され、棚モジュール３２Ｂの受け渡しステージを介して第２のインターフェイスブロックＳ３に搬送される。その後ウェハＷは、受け渡しアーム３３により露光装置Ｓ４のインステージ３４を介して露光装置Ｓ４に搬送されて、露光が行われる。
【００３８】
露光後、ウェハＷは、アウトステージ３５→第２のインターフェイスブロックＳ３→第１のインターフェイスブロックＳ２のアウト用バッファカセットの順に搬送された後、受け渡しアーム３１を介して処理ブロックＳ１の加熱モジュールＰＥＢに搬送される。その後、ウェハＷは、冷却モジュールＣＰＬ３→現像装置ＤＥＶ→加熱モジュールＬＨＰ→受け渡しステージＴＲＳ８→受け渡しステージＴＲＳ６の経路で搬送される。このようにして、現像装置ＤＥＶにて所定の現像処理が行われたウェハＷに所定のレジストパターンが形成される。
【００３９】
塗布現像装置２は、例えばコンピュータを含む制御部５０を備えており、図４にその構成を示している。図４中５１はバスであり、各種演算を行うためのＣＰＵ５２及びワークメモリ５３がそのバス５１に接続されている。また、バス５１には各種のプログラムが格納されたプログラム格納部５４が接続されており、それぞれのプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部５４に格納される。
【００４０】
制御部５０には、ホストコンピュータ５５が接続されている。ホストコンピュータ５５は、塗布現像装置２に搬送されるキャリアごとに、どのような処理を行うロットが入っているか例えば識別コードによって識別する。ホストコンピュータ５５は、キャリアＣＲ１、ＣＲ２が塗布現像装置２に搬送されるまでに、その識別コードに対応する信号を制御部５０に送信し、制御部５０がその信号に基づいて各種のプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、受け渡しアーム２４、搬送アーム４の搬送動作も含めて一連の処理工程が制御される。
【００４１】
また、制御部５０は、各キャリアＣＲ１、ＣＲ２ごとに含まれる２５枚のウェハＷについてキャリアブロック２１に搬入される順にウェハ番号を割り当てるようになっており、オペレータはキャリアＣＲ１、ＣＲ２が塗布現像装置２に搬入される前に前記入力画面から各ロットの先頭のウェハ「１」〜最後のウェハ「２５」について、検査モジュールＩＭ１〜ＩＭ３の一つあるいは複数で検査を行うか、あるいは全く検査を行わないかを設定できるようになっている。
【００４２】
また、制御部５０は、通常のスリミング処理を行うロットについては、塗布現像装置２に搬送されるキャリアごとに、塗布現像処理を行って形成したレジストパターンの線幅測定を行ったデータを取得して保有し、管理している。また、通常のスリミング処理を行うロットについての処理を行う前に、予め複数のウェハに対して、例えばレジスト材料の種類、酸を含む溶液における酸の濃度等の処理条件を変化させてスリミング処理工程を行い、それぞれについてスリミング処理工程を行う前後の線幅同士の差であるスリム量のデータを取得して、スリミング処理の処理条件とスリム量との相関関係のデータを格納したデータベースを準備している。
【００４３】
次に、図５から図６Ｂを参照し、本実施の形態に係るスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法について説明する。
【００４４】
図５は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図である。
【００４５】
なお、図６Ａ（ａ）から図６Ｂ（ｇ）は、それぞれステップＳ１１からステップＳ１４、ステップＳ１６からステップＳ１８が行われた後の基板表面の構造を示す。
【００４６】
本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を含むレジストパターンの形成方法は、図５に示すように、レジスト塗布工程（ステップＳ１１）と、露光工程（ステップＳ１２）と、第１の現像工程（ステップＳ１３）と、第２の現像工程（ステップＳ１４）と、酸濃度決定工程（ステップＳ１５）と、スリミング処理工程（ステップＳ１６〜ステップＳ１８）とを含む。また、スリミング処理工程は、酸溶液塗布工程（ステップＳ１６）と、熱処理工程（ステップＳ１７）と、第３の現像工程（ステップＳ１８）とを含む。また、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法は、ステップＳ１５の酸濃度決定工程からステップＳ１８の第３の現像工程までを含む。
【００４７】
すなわち、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法は、レジストパターンが形成された基板上に酸を含む溶液を塗布し（ステップＳ１６）、次に熱処理し（ステップＳ１７）、次に現像処理する（ステップＳ１８）ことによって、レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含む。スリミング処理工程を行う前に、レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンの線幅（又はスリム量）とを格納したデータベースを予め準備しておく。スリミング処理工程で用いる溶液は、溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンにおける基板の表面から所定の高さよりも低い部分の線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づいて決定される（ステップＳ１５）。
【００４８】
始めに、ステップＳ１１のレジスト塗布工程を行う。レジスト塗布工程は、下地層上に、反射防止膜（Bottom Anti-Reflection Coating：ＢＡＲＣ）及びレジスト層を塗布する工程である。図６Ａ（ａ）は、ステップＳ１１の工程が行われた後のレジストパターンの構造を示す。
【００４９】
ステップＳ１１では、最初に、下地層１０１上に、反射防止膜１０２を形成する。下地層１０１の例は、半導体ウェハ自体や、半導体ウェハ上に形成された層間絶縁膜などの半導体装置内構造である。反射防止膜１０２は、例えば、反射防止剤が添加されたレジストを塗布する、又は反射防止膜を堆積することで形成される。なお、反射防止膜１０２は、必要に応じて形成されればよい。
【００５０】
次いで、ステップＳ１１では、塗布現像装置２の塗布モジュールＣＯＴを用い、図６Ａ（ａ）に示すように、反射防止膜１０２上にレジストを塗布し、塗布されたレジストをプリベークして溶剤を蒸発させ、固化させることでレジスト層１０３を形成する。レジストの一例は化学増幅型レジストである。化学増幅型レジストの一例は、例えば、光が照射されることで、溶剤に対して可溶な可溶化物質を発生させるレジストである。具体的な一例として、本例では、光酸発生材（PhotoAcid Generator：ＰＡＧ）を含有し、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を光源に用いた露光に対応可能な化学増幅型レジストを用いる。ＰＡＧは光が当たると酸を発生する。酸は、レジストに含まれたアルカリ不溶性保護基と反応し、アルカリ不溶性保護基をアルカリ可溶性基（可溶化物質）に変化させる。上記反応の一例は、酸触媒反応である。
【００５１】
次に、ステップＳ１２の露光工程を行う。露光工程は、レジスト層の選択された部分を露光する工程である。図６Ａ（ｂ）は、ステップＳ１２の工程が行われた後のレジストパターンの構造を示す。
【００５２】
ステップＳ１２では、図６Ａ（ｂ）に示すように、レジスト層１０３の選択された部分を露光し、アルカリ性の溶剤（現像液）に対して可溶な可溶化物質を選択的に発生させる。本例のレジストは、ＰＡＧを含有した化学増幅型レジストである。本実施の形態では、露光後、レジスト層１０３中に発生した酸を活性化させ、アルカリ不溶性保護基のアルカリ可溶性基（可溶化物質）への変化を促すために、熱処理（Post Exposure Bake：ＰＥＢ）を行う。このように、可溶化物質を選択的に発生させることで、レジスト層１０３中に、例えば、アルカリ性の溶剤（現像液）に対して可溶な可溶層１０３ａ及び不溶な不溶層１０３ｂのパターンよりなる露光パターンを得る。
【００５３】
次に、ステップＳ１３の第１の現像工程を行う。第１の現像工程は、現像処理を行って露光パターンに応じたレジストパターンを形成する工程である。図６Ａ（ｃ）は、ステップＳ１３の工程が行われた後のレジストパターンの構造を示す。
【００５４】
ステップＳ１３では、図６Ａ（ｃ）に示すように、例えば塗布現像装置２の現像装置ＤＥＶを用い、露光パターンが形成されたレジスト層１０３から可溶層１０３ａを除去し、露光パターンに応じたレジストパターン１０３ｃを形成する。本例では、露光パターンが形成されたレジスト層１０３上に、アルカリ性の溶剤（現像液）を噴霧することで、可溶層１０３ａを除去した。これにより、不溶層１０３ｂよりなるレジストパターン１０３ｃが形成される。次いで、必要ならば、レジストパターン１０３ｃを硬化させるために、ポストベークを行う。これで第１の現像工程が終了する。第１の現像工程を行った後のレジストパターン１０３ｃの線幅はＣＤｉｎｔである。
【００５５】
次に、ステップＳ１４の第２の現像工程を行う。第２の現像工程は、レジストパターン１０３ｃから中間露光領域を除去する工程である。図６Ａ（ｄ）は、ステップＳ１４の工程が行われた後のレジストパターンの構造を示す。
【００５６】
第１の現像工程を行った後のレジスト層１０３の側面には、可溶であるはずの領域にも関わらず可溶化が完全に進まない、又は不溶であるはずの領域にも関わらずわずかな可溶性基が発生する、といった可溶層１０３ａと不溶層１０３ｂとの中間的な性質をもつ領域を生じてしまう。このような領域を、以下中間露光領域１０３ｄと呼ぶ。中間露光領域１０３ｄを生ずる原因として、例えば、半導体装置の微細化が進むにつれ、露光される領域と露光されない領域との境界に充分な露光量のコントラストを確保することが難しくなってきていることが挙げられる。
【００５７】
ステップＳ１４では、例えば現像液の温度を２３℃以上５０℃以下、現像液の濃度を２．３８％以上１５％以下、現像時間を２０ｓｅｃ以上３００ｓｅｃ以下とし、現像処理を行うことによって、図６Ａ（ｄ）に示すように、中間露光領域１０３ｄを除去する。中間露光領域１０３ｄを除去することにより、第１の現像工程を行った後のレジストパターン１０３ｃの線幅ＣＤｉｎｔよりも細い線幅ＣＤを有するレジストパターン１０３ｃを形成することができる。
【００５８】
なお、ステップＳ１４の第２回現像工程は、省略することができる。すなわち、ステップＳ１３の第１の現像工程を行った後、ステップＳ１４の第２の現像工程を省略し、ステップＳ１５の酸濃度決定工程を行ってもよい。
【００５９】
次に、ステップＳ１５である酸濃度決定工程を行う。酸濃度決定工程は、次の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度を決定する工程である。
【００６０】
ステップＳ１５では、レジスト材料の種類と、レジストパターンの線幅（又はスリム量）の目標値を検索キーとして予め準備されたデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて、次の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度を決定する。
【００６１】
データベースを予め準備する方法及びステップＳ１５における酸の濃度の決定方法については、後述する。
【００６２】
次に、ステップＳ１６の酸溶液塗布工程を行う。酸溶液塗布工程は、レジストパターンが形成された基板上に、予め決定された濃度の酸を含む溶液を塗布する工程である。図６Ｂ（ｅ）は、ステップＳ１６の工程が行われた後のレジストパターンの構造を示す。
【００６３】
ステップＳ１６では、例えば塗布現像装置２の塗布モジュールＣＯＴを用い、図６Ｂ（ｅ）に示すように、レジストパターン１０３ｃに、レジストパターン１０３ｃを可溶化する酸を、予め決定された濃度で含む溶液を塗布する。反応物質の一例は、酸である。酸を含む酸性溶液の一例としては、例えば、ＴＡＲＣ（Top Anti-Reflection Coating）を用いることができる。具体的には、レジストパターン１０３ｃ上に、反応物質、例えば、酸（Ｈ＋）を含む溶液１０４ａを塗布する。
【００６４】
次に、ステップＳ１７の熱処理工程を行う。熱処理工程は、所定の熱処理条件で熱処理を行い、レジストパターン１０３ｃ内に反応物質を拡散させる工程である。図６Ｂ（ｆ）は、ステップＳ１７が行われたレジストパターンの構造を示す。
【００６５】
ステップＳ１７では、予め決定された熱処理温度で熱処理を行い、図６Ｂ（ｆ）に示すように、レジストパターン１０３ｃ内に反応物質を拡散させて、レジストパターン１０３ｃの表面に新たな可溶層１０３ｅを形成する。図６Ｂ（ｆ）に示すように、レジストパターン１０３ｃが形成されている基板、例えば半導体ウェハＷを、ベーカー１０５を用いてベークすることにより、反応物質、例えば、酸（Ｈ＋）の拡散量を大きくすることができる。あるいは、例えば塗布現像装置２の加熱モジュールＰＥＢ等を用いてもよい。また、ベークすることにより、レジストパターン１０３ｃ内に拡散した酸（Ｈ＋）を活性化することができ、不溶層１０３ｂから新たな可溶層１０３ｅへの変化を促進することができる。不溶層１０３ｂから新たな可溶層１０３ｅへの変化の一例は、例えば、アルカリ不溶性保護基からアルカリ可溶性基（可溶化物質）への、酸（Ｈ＋）を触媒成分とした変化である。
【００６６】
なお、ベーク温度が高すぎると、パターン崩れやパターン倒れの要因となるので、ベーク温度には上限が設定されることが好ましい。ベーク温度の上限は、レジストパターン１０３ｃを構成するレジストの種類に応じて変わるが、本実施の形態に示す一例では、１１０℃とすることができる。また、好ましいベーク温度は、５０℃から１８０℃である。
【００６７】
以上のように、ステップＳ１６及びステップＳ１７を行って、液相拡散により新たな可溶層１０３ｅを形成した後、ステップＳ１８の第３の現像工程を行う。ステップＳ１８は、新たな可溶層が形成されたレジストパターンから新たな可溶層を除去する工程である。除去の一例として現像処理を行うことができる。ここでは、ステップＳ１８として、第３の現像工程を行う例を説明する。図６Ｂ（ｇ）は、ステップＳ１８の工程を行った後のレジストパターンの構造を示す。
【００６８】
ステップＳ１８では、例えば塗布現像装置２の現像装置ＤＥＶを用い、新たな可溶層１０３ｅが形成されたレジストパターン１０３ｃ上に、アルカリ性の溶剤（現像液）を噴霧することで、図６Ｂ（ｇ）に示すように、新たな可溶層１０３ｅを除去した。また、ステップＳ１８を行った後、必要ならば、レジストパターン１０３ｃを硬化させるために、ポストベークを行う。
【００６９】
本実施の形態によれば、図６Ａ（ｃ）に示す第１の現像工程の後に、図６Ａ（ｄ）に示す中間露光領域１０３ｄの除去工程（第２の現像工程）、及び図６Ｂ（ｇ）に示す新たな可溶層１０３ｅの除去工程（第３の現像工程）を行う。中間露光領域１０３ｄ及び新たな可溶層１０３ｅを除去することにより、第１の現像工程を行った後のレジストパターン１０３ｃの線幅ＣＤｉｎｔよりも細い線幅ＣＤｆｎｌを有するレジストパターン１０３ｃを形成することができる。
【００７０】
次に、図７を参照し、データベースを予め準備する方法について説明する。
【００７１】
図７は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を開始する前に予め準備した酸溶液塗布工程で塗布する溶液に含まれる酸の濃度とスリム幅との関係を示すグラフである。
【００７２】
以下のように、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を含むパターン形成方法を行い、レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジストパターンのスリム量とのデータを格納したデータベースを予め準備する。
【００７３】
前述したように、レジストパターンのスリム量は、スリミング処理工程の前後におけるレジストパターンの線幅の変化量である。従って、スリミング処理工程前のレジストパターンの線幅が略等しい場合には、スリム量のデータに代えてスリミング処理後のレジストパターンの線幅のデータをデータベースに格納してもよく、スリム量の目標値に代えてスリミング処理後の線幅を検索キーとしてもよい。その場合は、レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、スリミング処理工程後のレジストパターンの線幅とのデータを格納したデータベースを予め準備する。
【００７４】
具体的には、レジストパターンの材料及び基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度を変えて、ステップＳ１１からステップＳ１４、及びステップＳ１６からステップＳ１８の工程よりなるパターン形成方法を行い、スリミング処理工程の前後におけるレジストパターンの線幅を測定し、スリミング処理工程の前後における線幅の変化量からスリム量を算出する。
【００７５】
また、スリミング処理工程の前後におけるレジストパターンの線幅の測定は、例えば、スキャトロメトリを備えたＯＤＰを用いる膜厚線幅検査モジュールである検査モジュールＩＭ１にウェハを搬送し、線幅を測定することによって行う。
【００７６】
ＯＤＰは、分光エリプソメトリ（Ellipsometry）等と同様に、偏光を入射し、その入射光が反射された反射光の振幅比スペクトル及び位相差スペクトルを測定し、反射率を測定する。偏光でない通常の白色光よりなる入射光が偏光子を透過するとき、その入射光は、偏光子の１本の軸と平行な電界ベクトルを有する直線偏光となる。直線偏光は、入射光と反射光を含む平面である入射平面に対し、平行なベクトル成分を有するｐ偏光と垂直なベクトル成分とを有するｓ偏光よりなる。エリプソメトリは、入射光のｐ偏光及びｓ偏光の各々が、ある媒質から反射された時に発生する偏光の変化を測定する測定方法である。偏光の変化は、振幅（強度）の変化と位相の変化という２つの成分よりなる。
【００７７】
一方、ＯＤＰは、被測定物である基板上に周期的なパターンが形成されている場合の反射率を計算する。被測定物が周期的なパターンである場合、被測定物は回折格子とみなすことができ、反射光は回折格子によって回折された回折反射光となる。このような回折反射光が反射される場合の反射率の計算は、例えば、米国特許５８３５２２５号公報又は米国特許５７３９９０９号公報に記載されているような密結合波分析Rigorous Coupled Wave Analysis、以下ＲＣＷＡという）を用いることができる。誘電率等の材料定数を仮定した上で、矩形要素の集合体として近似する等の手法により、回折格子の断面形状を、モデル化し、モデル化した断面形状の回折反射率を計算する。このようにして計算された回折反射率の計算値と、回折反射率の測定値とを比較解析することによって、断面形状を算出することができ、その結果、レジストパターン１０３ｃの線幅を測定することができる。
【００７８】
通常のレジスト材料よりなるレジストパターンの場合に、このようにして得られた酸の濃度とスリム量との関係を、図７に示す。図７に示すように、ある範囲内の酸の濃度に対しては、酸の濃度とスリム量とは略直線関係を有する。このような酸の濃度とスリム量との関係を求め、酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンのスリム量とを格納したデータベースを予め準備する。酸の濃度とスリム量とが略直線関係を有する場合には、スリム量の目標値に対応した酸の濃度を決定することができる。なお、前述したように、スリム量に代え、線幅を用いてもよい。
【００７９】
次に、図８及び図９を参照し、レジスト材料の種類によってスリム量が異なること及び従来の溶液に含まれる酸の濃度を求める方法について説明する。
【００８０】
図８は、レジストの種類によってスリム量が異なることを説明するための図である。図８（ａ）から図８（ｃ）のそれぞれは、先に説明したステップＳ１６からステップＳ１８のそれぞれの工程が行われた後の基板表面の構造を示す図であり、図６Ｂ（ｅ）から図６Ｂ（ｇ）のそれぞれに対応する。また、図８（ａ）から図８（ｃ）のそれぞれにおいて、酸を含む溶液と反応しやすいレジストＡが塗布される場合を左側に示し、酸を含む溶液と反応しにくいレジストＢが塗布される場合を右側に示す。図９は、従来のレジストパターンのスリミング処理方法において、溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【００８１】
図８（ａ）に示すように、ステップＳ１６の酸溶液塗布工程を行う際には、レジストＡよりなるレジストパターン１１３ｃに酸を含む溶液１０４ａを塗布する場合も、レジストＢよりなるレジストパターン１２３ｃに酸を含む溶液１０４ａを塗布する場合も、相違する点はほとんどない。また、レジストパターン１１３ｃ、１２３ｃのいずれも、そのほとんどが不溶層１１３ｂ、１２３ｂよりなる。
【００８２】
しかしながら、図８（ｂ）に示すように、ステップＳ１７の熱処理工程を行う際には、レジストＡ、レジストＢの間でレジストパターン１１３ｃ、１２３ｃ内に反応物質が拡散する速度が異なるため、レジストパターン１１３ｃ、１２３ｃの表面に形成する新たな可溶層１１３ｅ、１２３ｅの領域の幅が互いに異なる。また、それに伴って、不溶層１１３ｂ、１２３ｂの領域の幅も互いに異なる。
【００８３】
その結果、図８（ｃ）に示すように、ステップＳ１８の第３の現像工程を行う際には、新たな可溶層１１３ｅ、１２３ｅが除去された後の、レジストパターン１１３ｃ、１２３ｃのそれぞれの線幅ＣＤｆｎｌが異なる。
【００８４】
上記したことを、図９に示す酸の濃度とスリム量との関係を用いて説明すると、以下のようになる。溶液に含まれる酸の濃度をＣ０とし、レジストＡよりなるレジストパターン１１３ｃ、レジストＢよりなるレジストパターン１２３ｃにおける線幅ＣＤｆｎｌと線幅ＣＤｉｎｔとの差をスリム量ΔＣＤ１、ΔＣＤ２とする。また、通常のレジストよりなるレジストパターン１０３ｃにおける線幅ＣＤｆｎｌと線幅ＣＤｉｎｔとの差をスリム量ΔＣＤ０とする。そうすると、ΔＣＤ１＞ΔＣＤ０＞ΔＣＤ２となる。
【００８５】
次に、図１０を用いて、ステップＳ１５の酸濃度決定工程において酸の濃度を求める方法について説明する。
【００８６】
図１０は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【００８７】
前述したデータベースを予め準備した状態で、ステップＳ１５である酸濃度決定工程を行う。酸濃度決定工程は、レジスト材料の種類と、レジストパターンの線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて溶液に含まれる酸の濃度を決定する工程である。
【００８８】
本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法においては、レジスト材料の種類によってスリム量にばらつきがあった場合、ばらつきを補正するように溶液に含まれる酸の濃度を変更することができる。例えばスリム量を、レジスト材料の種類によらずΔＣＤ０にしたい場合、図１０に示すように、レジストＡについて溶液に含まれる酸の濃度をレジストＡ及びスリム量ΔＣＤ０に対応するＣ１とし、レジストＢについて溶液に含まれる酸の濃度をレジストＢ及びスリム量ΔＣＤ０に対応するＣ２とする。
【００８９】
溶液に含まれる酸の濃度をＣ０からＣ１又はＣ２に変更する方法として、スリミング処理工程で用いる溶液を、互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液の中から選択することができる。予め互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備しておくことにより、酸の濃度を調整する工程を行うことなく、容易に酸の濃度を変更することができる。
【００９０】
次に、図１１を用いて、レジスト材料の種類によらず一定のスリム量が得られることを説明する。
【００９１】
図１１は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、レジスト材料の種類によらず一定のスリム量が得られることを説明するための図である。図１１（ａ）から図１１（ｃ）のそれぞれは、ステップＳ１６からステップＳ１８のそれぞれの工程が行われた後の基板表面の構造を示す図であり、図６Ｂ（ｅ）から図６Ｂ（ｇ）のそれぞれに対応する。また、図１１（ａ）から図１１（ｃ）のそれぞれにおいて、レジストＡが塗布される場合を左側に示し、レジストＢが塗布される場合を右側に示す。
【００９２】
図１１（ａ）に示すように、ステップＳ１６の酸溶液塗布工程が行われる際には、レジストＡよりなるレジストパターン１１３ｃには、通常の濃度Ｃ０よりも小さい濃度Ｃ１の酸を含む溶液１１４ａを塗布し、レジストＢよりなるレジストパターン１２３ｃには、通常の濃度Ｃ０よりも大きい濃度Ｃ２の酸を含む溶液１２４ａを塗布する。レジストＡとレジストＢとの間で溶液に含まれる酸の濃度が異なるため、図１１（ｂ）に示すように、ステップＳ１７の熱処理工程を行う際には、レジストＡ、レジストＢの間でレジストパターン１１３ｃ、１２３ｃ内に反応物質が拡散する速度が略等しくなる。また、レジストパターン１１３ｃ、１２３ｃの表面に形成する新たな可溶層１１３ｅ、１２３ｅの領域の幅も略等しくなる。更に、不溶層１１３ｂ、１２３ｂの領域の幅も略等しくなる。その結果、図１１（ｃ）に示すように、ステップＳ１８の第３の現像工程を行う際には、新たな可溶層１１３ｅ、１２３ｅが除去された後の、レジストパターン１１３ｃ、１２３ｃのそれぞれの線幅ＣＤｆｎｌが略等しくなる。
【００９３】
このように、本実施の形態では、酸の濃度とスリム量との関係を、レジスト材料の種類ごとに求め、レジスト材料の種類と、酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンのスリム量（又は線幅）とを格納したデータベースを予め準備する。レジスト材料の種類ごとに、酸の濃度とスリム量（又は線幅）とが略直線関係を有する場合には、スリム量（又は線幅）の目標値に対応した酸の濃度を決定することができる。その結果、レジスト材料の種類によらず、スリミング処理工程後のレジストパターンの線幅を略等しくすることができる。
【００９４】
なお、本実施の形態に係るスリミング処理方法では、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、スリミング処理工程で用いる溶液を、互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液の中から選択する方法を用いた。しかし、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、高濃度の酸を含む溶液に溶剤を混合することによって、酸の濃度を調整するようにしてもよい。溶剤を混合する混合比を調整すればよいため、予め異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備する必要がない。
（第２の実施の形態）
次に、図１２から図１４を参照し、本発明の第２の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法について説明する。
【００９５】
始めに、図１２を参照し、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各工程について説明する。
【００９６】
図１２は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。また、以下の文中でも、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある（以下の変形例についても同様）。
【００９７】
本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法は、酸溶液塗布工程が互いに異なる濃度の酸を含む溶液を塗布する２つの酸溶液塗布工程よりなる点で、第１の実施の形態に係るスリミング処理方法と相違する。
【００９８】
第１の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法では、予め決定された１種類の濃度の酸を含む溶液を塗布するのと相違し、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法では、予め決定された濃度の酸を含む第１の溶液を基板の表面から所定の高さまで塗布し、次に第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも高い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布する。
【００９９】
すなわち、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法は、レジストパターンが形成された基板上に酸を含む第１の溶液を基板の表面から所定の高さまで塗布し、次に第１の溶液が塗布された基板上に第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも高い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含む。スリミング処理工程を行う前に、レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンの線幅（又はスリム量）とを格納したデータベースを予め準備しておく。スリミング処理工程で用いる第１の溶液は、第１の溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンにおける基板の表面から所定の高さよりも低い部分の線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づいて決定される。スリミング処理工程で用いる第２の溶液は、第２の溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンにおける基板の表面から所定の高さよりも高い部分の線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づいて決定される。また、レジストパターンの所定の高さよりも高い部分の線幅が、レジストパターンの所定の高さよりも低い部分の線幅よりも小さい。
【０１００】
なお、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を行う塗布現像装置については、図１から図４を用いて説明した第１の実施の形態に係る塗布現像装置と同一であり、ここでは説明を省略する。
【０１０１】
本実施の形態の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法を含むレジストパターンの形成方法は、図１２に示すように、レジスト塗布工程（ステップＳ２１）と、露光工程（ステップＳ２２）と、第１の現像工程（ステップＳ２３）と、第２の現像工程（ステップＳ２４）と、酸濃度決定工程（ステップＳ２５）とスリミング処理工程（ステップＳ２６〜ステップＳ２９）とを含む。また、スリミング処理工程は、第１の酸溶液塗布工程（ステップＳ２６）と、第２の酸溶液塗布工程（ステップＳ２７）と、熱処理工程（ステップＳ２８）と、第３の現像工程（ステップＳ２９）とを含む。
【０１０２】
ステップＳ２１からステップ２４まで、ステップＳ２８及びステップＳ２９のそれぞれの工程は、第１の実施の形態において図５に示したステップＳ１１からステップＳ１４まで、ステップＳ１７及びステップＳ１８のそれぞれの工程と同一である。一方、ステップＳ２５からステップＳ２７までの工程は、第１の実施の形態に係る工程と異なる。
【０１０３】
次に、図１３を参照し、ステップＳ２５からステップＳ２９までの工程について説明する。
【０１０４】
図１３は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図である。図１３（ａ）から図１３（ｄ）のそれぞれは、ステップＳ２６からステップＳ２９のそれぞれの工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。
【０１０５】
ステップ２５の酸濃度決定工程は、第１の実施の形態におけるステップＳ１５の酸濃度決定工程と異なり、レジスト材料の種類と、基板表面から所定の高さよりも低い部分におけるレジストパターンの線幅の目標値を検索キーとして予め準備されたデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて、第１の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する第１の溶液に含まれる酸の濃度（第１の濃度）を決定する。また、レジスト材料の種類と、基板表面から所定の高さよりも高い部分におけるレジストパターンの線幅の目標値を検索キーとして予め準備されたデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて、第２の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する第２の溶液に含まれる酸の濃度（第２の濃度）を決定する。
【０１０６】
ステップＳ２６の第１の酸溶液塗布工程は、レジストパターン１０３ｃが形成された基板上に、予め決定された第１の濃度の酸を含む第１の溶液１０４ｂを塗布する工程である。図１３（ａ）は、ステップＳ２６の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。塗布する方法は、第１の実施の形態におけるステップＳ１６と同様にして行うことができる。ただし、ステップＳ２６の第１の酸溶液塗布工程においては、図１３（ａ）に示すように、第１の濃度の酸を含む第１の溶液１０４ｂを塗布する厚さは基板表面から所定の高さＨである。
【０１０７】
ステップＳ２７の第２の酸溶液塗布工程は、第１の溶液１０４ｂが塗布された基板上に、予め決定された第２の濃度の酸を含む第２の溶液１０４ｃを塗布する工程である。図１３（ｂ）は、ステップＳ２７の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。塗布する方法は、ステップＳ２６及びステップＳ１６と同様にして行うことができる。ただし、ステップＳ２７の第２の酸溶液塗布工程においては、図１３（ｂ）に示すように、既に基板表面から所定の高さＨまで第１の溶液１０４ｂが塗布されており、第１の溶液１０４ｂの上に第２の溶液１０４ｃを塗布する。本実施の形態では、第２の溶液１０４ｃに含まれる酸の濃度を、第１の溶液１０４ｂに含まれる酸の濃度よりも大きくすることができる。
【０１０８】
ステップＳ２８の熱処理工程は、ステップＳ１７と同様にして行うことができる。図１３（ｃ）は、ステップＳ２８の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。ただし、第２の溶液１０４ｃに含まれる酸の濃度が第１の溶液１０４ｂに含まれる酸の濃度よりも大きいため、レジストパターン１０３ｃの表面に形成する新たな可溶層１０３ｅの領域の幅は、レジストパターン１０３ｃの基板表面から所定の高さＨよりも低い部分と、レジストパターン１０３ｃの基板表面から所定の高さＨよりも高い部分とで異なる。その結果、レジストパターン１０３ｃの不溶層１０３ｂは、図１３（ｃ）に示すように、所定の高さＨよりも高い部分における領域の幅が、所定の高さＨよりも低い部分における領域の幅よりも小さくなり、凸形状を有する。
【０１０９】
ステップＳ２９の第３の現像処理工程は、ステップＳ１８と同様にして行うことができる。図１３（ｄ）は、ステップＳ２９の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。ステップＳ２９の工程が行われた後のレジストパターン１０３ｃは、図１３（ｄ）に示すように、凸形状を有し、所定の高さＨよりも高い部分における線幅ＣＤｆｎｌｔが、所定の高さＨよりも低い部分における線幅ＣＤｆｎｌｂよりも小さくなる。
【０１１０】
次に、図１４を参照し、本実施の形態においても、レジスト材料の種類によらず所定の高さＨよりも低い部分及び高い部分のいずれにおいても一定のスリム量を得ることができることについて説明する。
【０１１１】
図１４は、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、第１及び第２の溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【０１１２】
本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法においては、レジスト材料の種類によってスリム量にばらつきがあった場合、ばらつきを補正するように溶液に含まれる酸の濃度を変更することができる。例えばレジスト材料の種類によらずスリム量をΔＣＤ１にしたい場合には、図１４に示すように、レジストＡについて第１の溶液に含まれる酸の濃度をレジストＡ及びスリム量ΔＣＤ１に対応するＣ１Ａとし、レジストＢについて第１の溶液に含まれる酸の濃度をレジストＢおよびスリム量ΔＣＤ１に対応するＣ１Ｂとする。また、レジスト材料の種類によらずスリム量をΔＣＤ２にしたい場合には、図１４に示すように、レジストＡについて第２の溶液に含まれる酸の濃度をレジストＡ及びスリム量ΔＣＤ２に対応するＣ２Ａとし、レジストＢについて第２の溶液に含まれる酸の濃度をレジストＢ及びスリム量ΔＣＤ２に対応するＣ２Ｂとする。その結果、レジスト材料の種類によらず、スリミング処理工程後の線幅を略等しくすることができる。
【０１１３】
本実施の形態に係るスリミング処理方法でも、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、スリミング処理工程で用いる溶液を、互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液の中から選択することができる。予め互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備しておくことにより、酸の濃度を調整する工程を行うことなく、容易に酸の濃度を変更することができる。
【０１１４】
あるいは、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、高濃度の酸を含む溶液に溶剤を混合することによって、酸の濃度を調整するようにしてもよい。溶剤を混合する混合比を調整すればよいため、予め異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備する必要がない。また、更にその他の方法を用いて溶液に含まれる酸の濃度を変更してもよい。
【０１１５】
また、本実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法では、第１の溶液が塗布された基板上に第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも低い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布してもよい。この場合は、レジストパターンの所定の高さよりも高い部分の線幅が、レジストパターンの所定の高さよりも低い部分の線幅よりも大きい。
（第２の実施の形態の変形例）
次に、図１５から図１８を参照し、本発明の第２の実施の形態の変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法について説明する。
【０１１６】
始めに、図１５を参照し、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各工程について説明する。
【０１１７】
図１５は、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法及びレジストパターンの形成方法の各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【０１１８】
本変形例に係るスリミング処理方法は、レジストパターンの下方側の部分が上方側の部分よりも、熱処理工程において反応速度が大きく、レジストパターンの線幅が小さく、いわゆる逆テーパ形状を有する点で、第２の実施の形態に係るスリミング処理方法と相違する。
【０１１９】
第２の実施の形態に係るレジストパターンのスリミング処理方法では、レジストパターンの下方側の部分と上方側の部分との間で、熱処理工程における反応速度の差がほとんどなく、レジストパターンの側面が基板表面に略垂直であるのと相違し、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法では、熱処理工程において、レジストパターンの下方側の部分における反応速度の方がレジストパターンの上方側の部分における反応速度よりも大きく、レジストパターンの上方側の部分の線幅がレジストパターンの下方側の線幅よりも大きく、レジストパターンの側面が基板表面に略垂直な面から傾斜して逆テーパ形状を有する。
【０１２０】
すなわち、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法は、レジストパターンが形成された基板上に酸を含む第１の溶液を基板の表面から所定の高さまで塗布し、次に第１の溶液が塗布された基板上に第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも高い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布し、次に熱処理し、次に現像処理することによって、レジストパターンにスリミング処理を行うスリミング処理工程を含む。スリミング処理工程を行う前に、レジストパターンのレジスト材料の種類と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジスト材料の種類及び酸の濃度に対応するレジストパターンの下端の線幅（又はスリム量）及び上端の線幅（又はスリム量）を格納したデータベースを予め準備しておく。スリミング処理工程で用いる第１の溶液は、第１の溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンにおける下端の線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づいて決定される。スリミング処理工程で用いる第２の溶液は、第２の溶液に含まれる酸の濃度が、レジスト材料の種類と、レジストパターンにおける上端の線幅（又はスリム量）の目標値とを検索キーとしてデータベースにより求められた酸の濃度に基づいて決定される。
【０１２１】
なお、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法を行う塗布現像装置についても、図１から図４を用いて説明した第１の実施の形態に係る塗布現像装置と同一であり、ここでは説明を省略する。
【０１２２】
本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法を含むレジストパターンの形成方法は、図１５に示すように、レジスト塗布工程（ステップＳ３１）と、露光工程（ステップＳ３２）と、第１の現像工程（ステップＳ３３）と、第２の現像工程（ステップＳ３４）と、酸濃度決定工程（ステップＳ３５）とスリミング処理工程（ステップＳ３６〜ステップＳ３９）とを含む。また、スリミング処理工程は、第１の酸溶液塗布工程（ステップＳ３６）と、第２の酸溶液塗布工程（ステップＳ３７）と、熱処理工程（ステップＳ３８）と、第３の現像工程（ステップＳ３９）とを含む。
【０１２３】
ステップＳ３１からステップ３４まで、ステップＳ３６からステップＳ３９のそれぞれの工程は、第２の実施の形態において図１２に示したステップＳ２１からステップＳ２４まで、ステップＳ２６からステップＳ２９のそれぞれの工程と同一である。一方、ステップＳ３５の工程は、第２の実施の形態において図１２に示したステップＳ２５に係る工程と異なる。
【０１２４】
次に、図１６を参照し、レジストパターンのスリミング処理方法が行われた後、レジストパターンが逆テーパ形状を有する場合があることを説明する。図１６は、スリミング処理されたレジストパターンが逆テーパ形状になる場合について説明するための図である。図１６（ａ）から図１６（ｃ）のそれぞれは、第１の実施の形態におけるステップＳ１６からステップＳ１８のそれぞれの工程が行われた後の基板表面の構造を示す図であり、図６Ｂ（ｅ）から図６Ｂ（ｇ）のそれぞれに対応する。
【０１２５】
図１６（ａ）に示すように、ステップＳ１６の酸溶液塗布工程が行われた後、ステップＳ１７の熱処理工程を行う際、レジストパターン１０３ｃの下方側の部分ほど反応物質が速く拡散する。従って、図１６（ｂ）に示すように、レジストパターン１０３ｃの表面に形成する新たな可溶層１０３ｅも、下方側の部分ほど領域の幅が大きくなる。その結果、図１６（ｃ）に示すように、ステップＳ１８の第３の現像工程を行う際には、新たな可溶層１０３ｅが除去された後の、レジストパターン１０３ｃの上端における線幅ＣＤｆｎｌｔｅと、下端における線幅ＣＤｆｎｌｂｅが異なり、ＣＤｆｎｌｔｅ＞ＣＤｆｎｌｂｅとなるため、レジストパターン１０３ｃは、逆テーパ形状を有する。
【０１２６】
このような逆テーパ形状を有するレジストパターンが形成されやすい場合に、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法を行うことにより、レジストパターンの上端の線幅ＣＤｆｎｌｔｅと下端との線幅ＣＤｆｎｌｂｅとの差を小さくすることができる。
【０１２７】
次に、図１７及び図１８を参照し、ステップＳ３５からステップＳ３９までの工程について説明する。
【０１２８】
図１７は、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法の各ステップにおける基板表面の構造を模式的に示す断面図である。図１７（ａ）から図１７（ｄ）のそれぞれは、ステップＳ３６からステップＳ３９のそれぞれの工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。
【０１２９】
本変形例では、予めレジストパターンのレジスト材料と、レジストパターンが形成された基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度と、レジスト材料及び酸の濃度に対応するレジストパターンの上端における線幅及び下端における線幅とを格納したデータベースを準備する。
【０１３０】
具体的には、レジストパターンの材料及び基板上に塗布する溶液に含まれる酸の濃度を変えて、第１の実施の形態におけるステップＳ１１からステップＳ１４、及びステップＳ１６からステップＳ１８の工程よりなるパターン形成方法を行い、スリミング処理工程の前後におけるレジストパターンの上端における線幅及び下端における線幅を測定し、スリミング処理工程の前後における線幅の変化量から、上端におけるスリム量及び下端におけるスリム量を算出する。
【０１３１】
ステップ３５の酸濃度決定工程は、第２の実施の形態におけるステップＳ２５の酸濃度決定工程と異なり、レジスト材料の種類と、レジストパターンの下端におけるスリム量（又は線幅）の目標値を検索キーとして予め準備されたデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて、第１の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する第１の溶液に含まれる酸の濃度（第１の濃度）を決定する。また、レジスト材料の種類と、レジストパターンの上端におけるスリム量（又は線幅）の目標値を検索キーとして予め準備されたデータベースにより酸の濃度を求め、求められた酸の濃度に基づいて、第２の酸溶液塗布工程で基板上に塗布する第２の溶液に含まれる酸の濃度（第２の濃度）を決定する。
【０１３２】
ステップＳ３６の第１の酸溶液塗布工程では、レジストパターン１０３ｃが形成された基板上に、予め決定された第１の濃度の酸を含む第１の溶液１０４ｂを塗布する。図１７（ａ）は、ステップＳ３６の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。第２の実施の形態におけるステップＳ２６と同様に、第１の濃度の酸を含む第１の溶液１０４ｂを塗布する厚さは基板表面から所定の高さＨである。
【０１３３】
ステップＳ３７の第２の酸溶液塗布工程では、第１の溶液１０４ｂが塗布された基板上に、予め決定された第２の濃度の酸を含む第２の溶液１０４ｃを塗布する。図１７（ｂ）は、ステップＳ３７の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。第２の実施の形態におけるステップＳ２７と同様に、既に基板表面から所定の高さＨまで第１の溶液１０４ｂが塗布されており、第１の溶液１０４ｂの上に第２の溶液１０４ｃを塗布する。本変形例では、第２の溶液１０４ｃに含まれる酸の濃度を、第１の溶液１０４ｂに含まれる酸の濃度よりも大きくすることができる。
【０１３４】
ステップＳ３８の熱処理工程は、第２の実施の形態におけるステップＳ２８と同様にして行うことができる。図１７（ｃ）は、ステップＳ３８の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。
【０１３５】
レジストパターン１０３ｃの所定の高さＨよりも低い部分においては、レジストパターン１０３ｃの下方側の部分ほど反応物質が速く拡散する。そのため、レジストパターン１０３ｃの表面に形成する新たな可溶層１０３ｅは、図１７（ｃ）に示すように、下端において最も領域の幅が大きく、所定の高さＨの近傍において最も領域の幅が小さい。その結果、レジストパターンの不溶層１０３ｂは、図１７（ｃ）に示すように、下端において最も領域の幅が小さく、所定の高さＨの近傍において最も領域の幅が大きい。
【０１３６】
一方、レジストパターン１０３ｃの所定の高さＨよりも高い部分においても、レジストパターン１０３ｃの下方側の部分ほど反応物質が速く拡散する。そのため、レジストパターン１０３ｃの表面に形成する新たな可溶層１０３ｅは、図１７（ｃ）に示すように、上端において最も領域の幅が小さく、所定の高さＨの近傍において最も領域の幅が大きい。その結果、レジストパターンの不溶層１０３ｂは、図１７（ｃ）に示すように、上端において最も領域の幅が大きく、所定の高さＨの近傍において最も領域の幅が小さい。
【０１３７】
従って、レジストパターンの不溶層１０３ｂは、図１７（ｃ）に示すような、逆テーパ形状を有する上下２つの部分よりなる凸形状を有する。
【０１３８】
ステップＳ３９の第３の現像処理工程は、第２の実施の形態におけるステップＳ２９と同様にして行うことができる。図１７（ｄ）は、ステップＳ３９の工程が行われた後の基板表面の構造を示す図である。ステップＳ３９の工程が行われた後のレジストパターン１０３ｃは、図１７（ｄ）に示すように、逆テーパ形状を有する上下２つの部分よりなる凸形状を有する。
【０１３９】
次に、図１８を参照し、逆テーパ形状ができやすい場合において、レジストパターンの上端の線幅及び下端の線幅の差を小さくすることができることについて説明する。
【０１４０】
図１８は、本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法において、第１及び第２の溶液に含まれる酸の濃度を求める方法を説明するための図である。
【０１４１】
本変形例に係るレジストパターンのスリミング処理方法においては、レジストパターンの上端と下端との間でスリム量にばらつきがあった場合、ばらつきを補正するように溶液に含まれる酸の濃度を変更することができる。例えば酸の濃度がＣ０であるときにレジストパターンの下端におけるスリム量がΔＣＤ１である場合において、第１の溶液に含まれる酸の濃度をＣ０よりも小さいＣ１にすることにより、スリム量をΔＣＤ１よりも小さいΔＣＤ１´とすることができる。また、酸の濃度がＣ０であるときにレジストパターンの上端におけるスリム量がΔＣＤ２である場合において、第２の溶液に含まれる酸の濃度をＣ０よりも大きいＣ２にすることにより、スリム量をΔＣＤ２よりも大きいΔＣＤ２´とすることができる。その結果、ΔＣＤ２＜ΔＣＤ２´＜ΔＣＤ１´＜ΔＣＤ１となり、更にΔＣＤ１´−ΔＣＤ２´＜ΔＣＤ１−ΔＣＤ２となる。従って、レジストパターンの上端におけるスリム量と下端におけるスリム量との差をより小さくすることができる。
【０１４２】
すなわち、本変形例に係るスリミング処理方法によれば、レジストパターンが逆テーパ形状に加工されやすい場合に、第１の溶液に含まれる酸の濃度と第２の溶液に含まれる酸の濃度とを異ならせることにより、レジストパターンの上端の線幅と下端の線幅との差をより小さくすることができる。
【０１４３】
本変形例に係るスリミング処理方法でも、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、スリミング処理工程で用いる溶液を、互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液の中から選択することができる。予め互いに異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備しておくことにより、酸の濃度を調整する工程を行うことなく、容易に酸の濃度を変更することができる。
【０１４４】
あるいは、溶液に含まれる酸の濃度を変更する方法として、高濃度の酸を含む溶液に溶剤を混合することによって、酸の濃度を調整するようにしてもよい。溶剤を混合する混合比を調整すればよいため、予め異なる濃度の酸を含む複数の種類の溶液を準備する必要がない。また、更にその他の方法を用いて溶液に含まれる酸の濃度を変更してもよい。
【０１４５】
なお、レジストパターンが、上端の線幅が下端の線幅よりも小さくなる通常のテーパ形状を有する場合には、第１の溶液が塗布された基板上に第１の溶液に含まれる酸の濃度よりも低い濃度の酸を含む第２の溶液を塗布してもよい。この場合も、第１の溶液に含まれる酸の濃度と第２の溶液に含まれる酸の濃度と異ならせることにより、レジストパターンの上端の線幅と下端の線幅との差をより小さくすることができる。
【０１４６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
２  塗布現像装置
４  搬送アーム
２１  キャリアブロック
２２  載置部
２３  開閉部
２４、３１、３３  受け渡しアーム
２５Ａ〜２５Ｃ、３２Ａ、３２Ｂ  棚モジュール
２６Ａ、２６Ｂ  メインアーム
２８Ａ、２８Ｂ  液処理モジュール
２９  処理容器
３４  インステージ
３５  アウトステージ
４０  検査ブロック
５０  制御部
５１  バス
５２  ＣＰＵ
５３  ワークメモリ
５４  プログラム格納部
５５  ホストコンピュータ
１０１  下地層
１０２  反射防止膜（ＢＡＲＣ）
１０３  レジスト層
１０３ａ  可溶層
１０３ｂ、１１３ｂ、１２３ｂ  不溶層
１０３ｃ、１１３ｃ、１２３ｃ  レジストパターン
１０３ｄ  中間露光領域
１０３ｅ、１１３ｅ、１２３ｅ  新たな可溶層
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１１４ａ、１２４ａ  溶液（酸を含む溶液）
Ｂ  バッファモジュール
ＣR１、ＣR２  キャリア
ＣＤ、ＣＤｉｎｔ、ＣＤｆｎｌ、ＣＤｆｎｌｔ、ＣＤｆｎｌｂ、ＣＤｆｎｌｔｅ、ＣＤｆｎｌｂｅ  線幅
ＣＯＴ  塗布モジュール
ＣＰＬ１〜ＣＰＬ３  冷却モジュール
ＤＥＶ  現像装置
ＩＭ１〜ＩＭ３  検査モジュール
ＬＨＰ、ＰＡＢ、ＰＥＢ  加熱モジュール
Ｓ１  処理ブロック
Ｓ２  第１のインターフェイスブロック
Ｓ３  第２のインターフェイスブロック
Ｓ４  露光装置
ＴＲＳ１〜ＴＲＳ８  受け渡しステージ
Ｗ  ウェハ（基板）
【図１】
2010267880.tif 000003
【図２】
2010267880.tif 000004
【図３】
2010267880.tif 000005
【図４】
2010267880.tif 000006
【図５】
2010267880.tif 000007
【図６Ａ】
2010267880.tif 000008
【図６Ｂ】
2010267880.tif 000009
【図７】
2010267880.tif 000010
【図８】
2010267880.tif 000011
【図９】
2010267880.tif 000012
【図１０】
2010267880.tif 000013
【図１１】
2010267880.tif 000014
【図１２】
2010267880.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2010267880.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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