(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するチャンバと、
前記チャンバ内で塗布膜を有する被処理基板を支持する載置面を有する、前記被処理基板を加熱するための加熱板と、
前記載置面と対向し、且つ前記内部空間を前記載置面が内部に配設される第１空間と第２空間とに分割するように前記チャンバ内に配設され、且つ前記第１及び第２空間を連通させる複数の孔を有する仕切り部材と、
前記被処理基板から発生する蒸発物を排出するため、前記第２空間における一方の側面部に空気導入口が設けられ、且つ対向する他方の側面部に排気手段に接続された排気口が設けられ、且つ前記空気導入口から前記排気口の一方向に気流が形成されるように構成された気体流形成機構と、
を具備することを特徴とする塗布膜の加熱装置。
【請求項２】
前記仕切り部材は、前記加熱装置に着脱可能であることを特徴とする請求項１に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項３】
前記仕切り部材は、多孔質セラミック及び耐腐食性金属からなる群から選択された材料からなることを特徴とする請求項１に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項４】
前記仕切り部材は、直径２μｍ乃至１００μｍの範囲内の孔径を有することを特徴とする請求項１に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項５】
前記蒸発物が前記仕切り部材の前記多数の孔を介して前記第２空間内に排気されるように、前記仕切り部材の孔径及び気孔率からなる群から選択された条件のうちの少なくとも１つと前記気体流形成機構とが調整されることを特徴とする請求項１に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項６】
内部空間を有するチャンバと、
前記チャンバ内で塗布膜を有する被処理基板を支持する載置面を有する、前記被処理基板を加熱するための加熱板と、
前記載置面と対向するように前記チャンバ内に配設され、且つ自身の温度を制御する温度制御機能を具備する、前記被処理基板から発生する蒸発物を吸着するための吸着板と、
を具備することを特徴とする塗布膜の加熱装置。
【請求項７】
前記温度制御機能は、前記吸着板の温度が前記被処理基板の温度より高くなるように設定されることを特徴とする請求項６に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項８】
前記温度制御機能は、前記吸着板の温度が前記被処理基板の温度より低くなるように設定されることを特徴とする請求項６に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項９】
前記吸着板は、酸化物と、窒化物と、前記被処理基板と対向する表面が酸化物からなる材料と、前記被処理基板と対向する表面が窒化物からなる材料とからなる群から選択された材料により構成されることを特徴とする請求項６に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項１０】
内部空間を有するチャンバと、
前記チャンバ内で塗布膜を有する被処理基板を支持する載置面を有する、前記被処理基板を加熱するための加熱板と、
前記載置面と対向するように前記チャンバ内に配設され、且つ金属部材で構成された、前記被処理基板から発生する蒸発物を吸着するための吸着板と、
前記加熱板と前記金属部材との間に電界を発生させるための電圧発生器と、
を具備することを特徴とする塗布膜の加熱装置。
【請求項１１】
前記金属部材は、前記電圧発生器により前記加熱板より低い電圧が印加され、前記蒸発物を吸着することを特徴とする請求項１０に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項１２】
前記金属部材は、前記電圧発生器により前記加熱板より高い電圧が印加され、前記蒸発物の発生を抑制することを特徴とする請求項１０に記載の塗布膜の加熱装置。
【請求項１３】
被処理基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜が形成された前記被処理基板を、チャンバと、前記チャンバを前記被処理基板が載置される第１及び第２空間に分割すると共に前記第１及び第２空間を連通させる複数の孔を有する仕切り部材と、前記第２空間における一方の側面部に空気導入口が設けられ且つ対向する他方の側面部に排気手段に接続された排気口が設けられ且つ前記空気導入口から前記排気口の一方向に気流が形成されるように構成された気体流形成機構と、
を有する加熱処理装置内で加熱する工程と、
前記加熱する工程の間、前記被処理基板から発生した蒸発物を前記仕切り部材の前記多数の孔を介して前記第２空間内に流し、気体流により前記第２空間から排気する工程と、
前記レジスト膜にエネルギー線を照射して潜像パターンを有する露光領域を形成するための露光する工程と、
前記レジスト膜を現像液に晒すことにより、前記レジスト膜の一部を選択的に除去し、所望のパターンを前記被処理基板上に形成するための現像する工程と、
を具備することを特徴とするレジスト膜の処理方法。
【請求項１４】
被処理基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記被処理基板を、前記被処理基板と対向するように配設された吸着板を有するチャンバ内で加熱する工程と、
前記加熱する工程の間、前記被処理基板から発生した蒸発物を、前記吸着板を温度制御しながら前記吸着板により吸着する工程と、
前記レジスト膜にエネルギー線を照射して潜像パターンを有する露光領域を形成するための露光する工程と、
前記レジスト膜を現像する工程と、
を具備することを特徴とするレジスト膜の処理方法。
【請求項１５】
前記吸着板は、前記被処理基板よりも低温となるように制御されることを特徴とする請求項１４に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項１６】
前記吸着板は、前記被処理基板よりも高温となるように制御されることを特徴とする請求項１４に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項１７】
被処理基板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記被処理基板を、前記被処理基板と対向するように配設され且つ金属部材で構成された吸着板を有するチャンバ内で、前記吸着板と加熱板との間に前記被処理基板から発生した蒸発物が前記吸着板に吸着される方向または前記蒸発物の発生が抑制される方向に電界を発生させながら加熱する工程と、
前記加熱する工程の間、前記蒸発物を前記吸着板により吸着する工程と、
前記レジスト膜にエネルギー線を照射して潜像パターンを有する露光領域を形成するための露光する工程と、
前記レジスト膜を現像する工程と、
を具備することを特徴とするレジスト膜の処理方法。
【請求項１８】
前記吸着板に、前記加熱板より低い電位を印加して、前記蒸発物を前記吸着板表面に吸着させることを特徴とする請求項１７に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項１９】
前記吸着板に、前記加熱板より高い電位を印加して、前記蒸発物が前記レジスト膜から発生することを抑制することを特徴とする請求項１７に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２０】
前記加熱する工程の後に、前記吸着板に正の電位を印加し、前記吸着板表面に吸着した蒸発物質を前記吸着板から脱離させることを特徴とする請求項１７に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２１】
前記露光する工程は、前記加熱する工程の後に行われることを特徴とする請求項１３，１４，１７のいずれかに記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２２】
前記現像する工程は、前記露光する工程の後に行われることを特徴とする請求項２１に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２３】
前記露光する工程は、前記加熱する工程の前に行われることを特徴とする請求項１３，１４，１７のいずれかに記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２４】
前記現像する工程は、前記加熱する工程の後に行われることを特徴とする請求項２３に記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２５】
前記エネルギー線は、紫外線、遠紫外線、真空紫外線、電子線、Ｘ線から成る群から選択されることを特徴とする請求項１３，１４，１７のいずれかに記載のレジスト膜の処理方法。
【請求項２６】
前記レジスト膜は、化学増幅型レジストであることを特徴とする請求項１３，１４，１７のいずれかに記載のレジスト膜の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の処理装置及び処理方法に関する。より具体的には、塗布膜の処理装置、塗布膜の加熱装置、その加熱装置を用いた加熱処理方法、リソグラフィーに関連するレジストパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置製造では、素子領域形成、電極配線加工等に際して、レジストパターンが用いられる。レジストパターンは、まず、半導体ウエハ上にレジスト塗布膜を形成した後、レジスト内の溶媒を揮発させるためのプリベークと呼ばれる加熱処理を行う。次に、このレジスト膜に所定パターンを露光により転写する。
【０００３】
近時、半導体素子の微細化に伴い、リングラフイ工程において高い解像性が要求されている。この要求に対し、使用する露光光の短波長化が進められている。光リソグラフィでは、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）が露光光源として広く使われるようになった。
【０００４】
一方、パターンが転写される感光性樹脂（フォトレジスト）材料も露光光の短波長化に伴い、化学増幅型レジストと呼ばれるフォトレジストが考案、実用化されている。化学増幅型レジストは、その中に露光によって酸を発生する酸発生剤を含む。露光によって発生した酸は樹脂を分解したり（ポジ型）、架橋させたり（ネガ型）する。この後の現像工程において、現像液に対する溶解性が変化するという性質を利用する。
【０００５】
この化学増幅型レジストは、解像性に優れるという利点を持つ反面、環境に対してデリケートである。すなわち、大気中の塩基性物質と反応し、酸が失活して、パターン形状や解像度の劣化などを引き起こす。この劣化を防ぐため、環境制御を行う。環境制御は、一般的に、レジスト塗布や現像などの処理を行うコーターデベロッパ内でケミカルフィルターを設けるなどして行われる。
【０００６】
一方、この化学増幅型レジストの多くは、露光工程の後にＰＥＢ（Post Exposure Bake）と呼ばれる加熱処理工程が必要とされる。ＰＥＢは、露光工程で発生した酸を拡散させるために行われる。ＰＥＢ処理工程の後、化学増幅型レジストを現像液に晒して所望のレジストパターンが形成される。
【０００７】
化学増幅型レジストは、上記酸の失活以外にも、ＰＥＢ処理において酸が蒸発することにより消失することが知られている。ＰＥＢ処理における酸の蒸発による消失を低減する方法としては、従来からいくつかの方法が提案されている。例えばレジスト塗布後に溶剤を揮発させる目的で行われるプリベーク温度を通常よりも高く、ＰＥＢ温度を通常よりも低くすることで、酸の蒸発を低減させる方法。(「Effect of acid evaporation in Chemically Amplified resists on insoluble layer formation」Journal of Photopolymer Science and Technology Vol. 8,Number4 (1995) P.561-570:以下公知例１と称する)、あるいはＰＥＢ処理を通常の気圧よりも高い圧力下で行うことで、酸の蒸発を減少させる方法(特開平１１−３８６４４、以下公知例２と称する)が挙げられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記公知例１によれば、ＰＥＢ時の酸の蒸発量を低減できる。しかし、最適化された温度条件（通常条件）から大きく外れた条件でプリベーク処理及びＰＥＢ処理を行うことになるため、本来レジストの持つ露光量やフォーカス裕度（マージン）のパフォーマンスを十分引き出せない。
【０００９】
また、ＰＥＢ処理においては、例えば、図６５に示すように、加熱の際に生じるガスや微粒子がチャンバ内に付着してパーティクルの発生源となることを防止可能な加熱装置が必要である。このような加熱装置は、チャンバ６５００の一側面に設けた空気導入口６５０１と、これと対向する他側面に設けた排気口６５０２とを有する。均熱板６５０３上の半導体ウエハＷ上面に沿って、空気導入口６５０１と排気口６５０２との間に気体６５０４を流す。これにより、チャンバ内で気流が生じる。
【００１０】
しかし、図６６に示すように、ＰＥＢ時に蒸発した酸は、この気流によって図中の矢印の如く下流側へ運ばれウエハ上に再付着する。従って、気流に対して最も上流に位置するチップとその下流側に位置するチップとは、レジスト表面の酸濃度が異なる。このため、現像処理後のウエハ面内でのレジスト寸法にばらつきが生じる。
【００１１】
また、上記公知例２では、酸の蒸発を低減できるものの、蒸発した酸の再付着に関しては、何ら対策されていない。蒸発した酸は半導体ウエハ上に再付着するため、現像処理後のウエハ面内でのレジスト寸法変動をなくことは困難である。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第１の目的とするところは、最適な温度条件を変えることなく、加熱処理時において被処理基板から蒸散した蒸散物質の再付着を防止することが可能な基板の処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、被処理基板から蒸発する蒸発物質を、更に低減可能な基板の処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の第３の目的は、被処理基板面内のレジスト寸法の均一性を向上し得る基板処理方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗布膜の加熱装置は、上記課題を解決するため、内部空間を有するチャンバと、前記チャンバ内で塗布膜を有する被処理基板を支持する載置面を有する、前記被処理基板を加熱するための加熱板と、前記載置面と対向し、且つ前記内部空間を前記載置面が内部に配設される第１空間と第２空間とに分割するように前記チャンバ内に配設され、且つ前記第１及び第２空間を連通させる複数の孔を有する仕切り部材と、前記被処理基板から発生する蒸発物を排出するため、前記第２空間に気体流を形成するための気体流形成機構と、を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明のレジスト膜の処理方法は、被処理基板上にレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜が形成された前記被処理基板を、チャンバと、前記チャンバを前記被処理基板が載置される第１及び第２空間に分割すると共に前記第１及び第２空間を連通させる複数の孔を有する仕切り部材と、を有する加熱処理装置内で加熱する工程と、前記加熱する工程の間、前記被処理基板から発生した蒸発物を前記仕切り部材の前記多数の孔を介して前記第２空間内に流し、気体流により前記第２空間から排気する工程と、前記レジスト膜にエネルギー線を照射して潜像パターンを有する露光領域を形成するための露光する工程と、前記レジスト膜を現像液に晒すことにより、前記レジスト膜の一部を選択的に除去し、所望のパターンを前記被処理基板上に形成するための現像する工程と、を具備する。
【００１７】
更に、本発明に係る実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１９】
図１は、本発明の各実施形態に用いられる基板処理装置の平面図を例示している。この基板処理装置は、塗布現像装置（コーター・デベロッパー）１０１と露光装置１０２から構成される。塗布現像装置は１０１は、ウエハステーション１０３，加熱装置（ヒーター）１０４，コーター１０５，現像部１０６，インターフェース１０７を有する。各部の配置は、例示であり、これに限定されない。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法（以下、基板処理方法にはレジストパターン形成方法が含まれる）を図２を参照して説明する。
【００２１】
図２は、第１の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【００２２】
この加熱装置は筐体２０１を有する。この筐体２０１は加熱手段を有する。加熱手段は、均熱板２０２、ヒーター２０３から構成される。均熱板２０２の上面には被処理基板、例えば半導体ウエハＷ（以下、単にウエハと称する）が載置される。ヒーター２０３は、複数に分割され、均熱板２０２の裏面に配置される。各ヒーター２０３は、図示せぬ制御ユニットによって、ウエハＷ面内で均一な設定温度になるように独立に制御される。
【００２３】
前記均熱板２０２は、断熱材２０４を介して、フレーム２０５で支持されている。加熱処理されるウエハＷは、前記均熱板２０２上にプロキシミティギャップ２０６によって０．１ｍｍの間隔を持つ。ウエハＷは所定の時間加熱処理されるようになっている。
【００２４】
前記均熱板２０２の上方には、アルミニウム製の天板２０７が設置される。前記均熱板２０２、前記筐体２０１及び前記天板２０７とでチャンバ２０８が構成される。前記チャンバ２０８内において、前記均熱板２０２上方には、多孔質セラミック板２０９が前記均熱板２０２と対向して設置されている。多孔質セラミック板２０９は、仕切り部材として機能し、多数の孔を有する。前記多孔質セラミック板２０９として、原材料がＳｉＣで、孔径が５０μｍ、気孔率が４０％のものが使用される。
【００２５】
前記多孔質セラミックス板２０９によって、前記チャンバ２０８内の空間２１０は、第１の空間部２１１と第２の空間部２１２とに、上下に分離される。第１の空間部２１１は、前記ウエハＷが載置される前記均熱板２０２を含む。第２の空間部２１２には、前記均熱板２０２は含まれない。
【００２６】
前記多孔質セラミック板２０９は複数の支持ピン２１３によって支持される。支持ピン２１３は前記均熱板２０２の下方に設置された昇降機構２１４によって昇降される。これに従って前記多孔質セラミック板２０９が上下に移動する。前記多孔質セラミック板２０９が上下に移動することにより、前記多孔質セラミックス板２０９と前記均熱板２０２上に載置されるウエハＷとの間隔が調整される。前記多孔質セラミック板２０９は、加熱装置から容易に着脱できるように構成され、随時洗浄可能とされている。
【００２７】
前記チャンバ２０８の前記第２の空間部２１２における一方の側面部には、空気導入口２１５が設けられる。空気導入口２１５と対向する他方の側面部には、排気手段２２０に接続された排気口２１６が設けられる。前記空気導入口２１５から前記排気口２１６の一方向に気流２１７が形成される。
【００２８】
前記第１の空間部２１１内の空気の体積は加熱により膨張する。膨張した空気は、前記第２の空間部２１２の気流２１７によって前記多孔質セラミックス板２０９方向に垂直に吸引される。この空気は、次いで、前記多孔質セラミックス２０９の孔を通して前記第２の空間部２１２内に取り込まれる。すなわち、前記第１の空間部２１１内では、ウエハＷに対してほぼ垂直方向の気流２１８が形成される。
【００２９】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理およびレジストパターン形成について説明する。
【００３０】
まず、反射防止膜となる塗布膜が回転塗布法によりウエハＷ上に形成される。次に、１９０℃、６０秒の条件でベーク処理がなされ、膜厚６０ｎｍの反射防止膜が形成される。
【００３１】
前記ウエハＷ上にポジ型化学増幅レジストが塗布された後、１４０℃、９０秒の条件でプリベークと呼ばれる加熱処理が施される。プリベークは、レジスト中の溶剤を揮発させるために行われる。このようにして、前記反射防止膜上に４００ｎｍの膜厚を有するレジスト膜が形成される。前記化学増幅型レジストは、フェノール系樹脂をベースポリマーとし、乳酸エチルと３−エトキシプロピオン酸エチルの混合溶媒とで構成される。化学増幅型レジストは、以下の実施形態において同様のものが使用される。
【００３２】
前記プリベーク後、前記ウエハＷは室温まで冷却される。ウエハＷは、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ（遠赤外線レーザー））を光源とする露光装置へ搬送され、露光用マスクを介して縮小投影露光が行われる。
【００３３】
図３は、露光装置において本実施形態で用いた露光用マスクをウエハＷに転写した際に得られるパターンを拡大して示す図である。図中、１つの露光領域３２０（以下、単に露光チップと称す）は、左半分のラインパターン領域３２１とレジストが全く残らないフラット露光領域３２２とを有する。
【００３４】
図４は、ラインパターン領域３２１を拡大して示す図である。図中、４０１はライン部、４０２はスペース部である。図４に示すように、前記ラインパターン領域３２１は、ライン寸法＝１７０ｎｍ、スペース寸法＝９０ｎｍ、繰り返しパターンがピッチ＝：２６０ｎｍで配置されている。
【００３５】
図５に示すように、この露光チップ３２０がウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。
【００３６】
次いで、前記露光後、前記ウエハＷが本実施形態の加熱装置に搬送され、前記均熱板２０２上に０．１ｍｍの間隔をおいて載置される。次に、前記第２の空間部２１２内に一方向の気流２１７を流すと共に１４０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が施される。
【００３７】
次いで、ＰＥＢ処理を行った後、前記ウエハＷは室温まで冷却される。前記ウエハＷは現像ユニットに搬送され、６０秒間のアルカリ現像処理が行われる。現像処理終了後、純水によるリンス処理、スピン乾燥処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【００３８】
以下、本実施形態の加熱装置を用いて得られたレジストパターン寸法の面内分布と図６５に示す従来の加熱装置でＰＥＢ処理した結果との比較を説明する。
【００３９】
図６７は、従来の加熱装置を用いて得られたパターン転写結果の良否の面内分布を示す。
【００４０】
図中の斜線模様で示した露光チップは、現像後のレジストパターンを上面からSEM(Scanning Electron Microscope)で観察した際にＮＧと判定されたものである。すなわち、レジストパターンが解像しなかったものである。図６７に示すように、ＰＥＢ処理時の気流に対して、最も上流側に位置する露光チップがＮＧであった。これは、以下に示すようにチップによって露光量が相違することが原因である。すなわち、従来の加熱装置では、ＰＥＢ処理時、レジスト膜から蒸発した酸を含む気流６５０４が、図６６中の矢印で示すように左端から右端に流れる。その結果、気流の最上流に位置する露光チップから蒸発した酸は、この気流によって下流側へ運ばれ、下流側の露光チップ表面に再付着する。従って、酸の量の収支は、（発生した酸）−（蒸発した酸）＋（再付着した酸）となる。しかし、気流に対して最も上流に位置するチップでは、前記（再付着した酸）がないため、その下流に位置するチップより実効的な露光量が減少する。このため、各露光チップ６７０５に同一エネルギー（露光照射量及びＰＥＢの加熱量）を与えても、現像後に形成されるレジストパターンのライン寸法に差が生じる。すなわち、ポジ型レジストを用いた場合、最上流に位置する露光チップにおいて大きい。
【００４１】
図６は、本実施形態に係わる加熱装置を用いて得られたパターン転写結果の良否の面内分布を示す図である。図６に示すように、ＮＧと判定された露光チップが観察されず、良好なパターン転写結果が得られる。
【００４２】
なお、本実施形態では孔径が５０μｍ、気孔率が４０％の多孔質セラミック板を用いたが、それは以下の理由による。図８（ａ）は、孔経が５０μｍの多孔質セラミック板の気孔率と蒸発した酸の再付着量（気孔率０のときの値で規格化）の関係を示す。図から分かるように、再付着量の抑制効果は気孔率４０％で飽和するため、４０％を用いる多孔質セラミック板の気孔率とした。
【００４３】
本実施形態によれば、ＰＥＢ処理工程において、チャンバ内の第２の空間部における気流によって、第１の空間部における蒸発した酸を含む気流が、ウエハＷに対してほぼ垂直方向に吸引される。吸引された気流は多孔質セラミックス板の孔を介して第２の空間部に取り込まれる。このため、蒸発した酸が下流側に再付着しない。従って、ウエハＷ面内において、レジスト表面の酸濃度は各露光ショット間でほぼ均一である。よって、実効的な露光量の変動はなく、ウエハＷ面内でのレジスト寸法の均一性を向上することができる。しかも、ＰＥＢ処理工程において、最適な温度条件でＰＥＢ処理を行うことができ、本来レジストの持つ露光量やフォーカス裕度（マージン）のパフォーマンスを十分引き出すことができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図７を用いて説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態と加熱手段が異なる。
【００４５】
図７は第２の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。第１の実施形態と同一の部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。
【００４６】
前記均熱板２０２の裏面には、均熱板２０２を加熱する熱源７３０が設置される。前記均熱板２０２と前記熱源７３０とで加熱手段が構成される。
【００４７】
前記熱源７３０は、ハロゲンランプ７３１とライトガイド７３２とで構成される。前記ライトガイド７３２は角柱状のブロックで構成される。前記ハロゲンランプ７３１で放射された光は、前記ライトガイド７３２に入射する。入射した光は、ライトガイドの側面部でほぼ全反射を繰り返しながら進み、前記均熱板７０２に到達する。
【００４８】
前記均熱板２０２は、前記ライトガイド７３２からの光を吸収することにより加熱される。前記ハロゲンランプ７３１は、前記均熱板２０２に埋め込まれた熱電対（図示せず）の温度によって出力制御され、所望の温度（１４０℃）に調節される。多孔質セラミック板２０９は、本実施形態においては、孔径が１００μｍ、気孔率が５０％のものが使用される。
【００４９】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理およびレジストパターン形成について説明する。
【００５０】
まず、反射防止膜となる塗布膜が回転塗布法によりウエハＷ上に形成される。次に、１９０℃、６０秒の条件でベーク処理がなされ、膜厚６０ｎｍの反射防止膜が形成される。
【００５１】
前記ウエハＷ上にポジ型化学増幅レジストが塗布された後、１４０℃、９０秒の条件でプリベークが施される。このようにして、前記反射防止膜上に４００ｎｍの膜厚を有するレジスト膜が形成される。
【００５２】
前記プリベーク後、前記ウエハＷは室温まで冷却される。ウエハＷは、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザを光源とする露光装置へ搬送され、露光用マスクを介して、縮小投影露光が行われる。
【００５３】
図５に示すように、露光用マスクを介して１５０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。
【００５４】
次いで、前記露光後、前記ウエハＷが本実施形態の加熱装置に搬送され、前記均熱板２０２上に載置される。次に、前記第２の空間部２１２内に一方向の気流２１７を流すと共に１４０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が施される。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【００５５】
上記第２の実施形態では、現像後のレジストライン寸法をウエハＷ面内で測定した結果は以下のようになった。すなわち、１５０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、従来の加熱装置でＰＥＢ処理した場合の９．７ｎｍ（３σ）に比べ、４．３ｎｍと大幅に低減した。
【００５６】
なお、上記第１の及び第２の実施形態では、ラインパターン及びラインアンドスペースパターンについて各々説明した。しかし、これらのパターンに限定されず、他のパターン、例えばホールパターン等でも同様の効果が得られる。
【００５７】
また、第１及び第２の実施形態では、多孔質セラミック板の孔径及び気孔率の数値の一例を挙げたが、これらの数値に限定されるものではない。例えば、図８（ａ）に示すような気孔率と蒸発した酸の再付着量の関係から、最適な気孔率を求めることが望ましい。
【００５８】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係わる加熱装置、それを用いた基板処理方法について、図９を用いて説明する。第１の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第３の実施形態では、吸着部材を用いて、蒸発物を吸着する。
【００５９】
図９は、第３の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【００６０】
チャンバ２０８内において、吸着部材９４０が前記均熱板２０２上方に、これと対向して近接して設置される。吸着部材９４０と前記均熱板２０２との間の距離は、０．５ｍｍである。吸着部材９４０は、複数の支持ピン２１３によって支持される。
【００６１】
前記吸着部材９４０として、表面研磨された単結晶シリコン板が用いられる。
または、セラミックス、アルミナ、石英等の酸化物、又は窒化物自体で構成したものを用いてもよい。また、これらの部材表面に酸化膜、又は窒化膜を被覆したものを用いてもよい。
【００６２】
加熱処理中に前記ウエハＷから蒸発した蒸発物質は、前記ウエハＷに近接して設置された吸着部材９４０の表面に吸着される。
【００６３】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理及びレジストパターン形成について説明する。
【００６４】
露光までは、第１の実施形態と同様である。露光により、第１の実施形態と同様の露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。
【００６５】
露光後、ウエハＷは本実施形態の加熱装置に搬送され、前記均熱板２０２上に０．１ｍｍの間隔をおいて載置される。次に、１４０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が施される。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【００６６】
本実施形態に係わる加熱装置を用いて得られたパターン転写結果の良否の面内分布は図６に示すようになる。すなわち、ウエハＷの面内にはＮＧと判定された露光チップが観察されず、良好なパターン転写結果が得られる。
【００６７】
なお、本実施形態では吸着部材と均熱板との距離（ギャップ）を０．５ｍｍとした。これは以下の理由による。図８（ｂ）は、吸着部材と均熱板とのギップｄと、蒸発、再付着した酸の広がり距離（キャップ７．５ｍｍのときの値で規格化）の関係を示した図である。ギャップを小さくするほど、酸の広がる距離は小さくなるが、逆にギャップを高精度に制御する必要性が生じる（蒸発距離がウエハＷ面内でばらつく）。この点を考慮し、比較的制御が容易なギャップ０．５ｍｍとした。
【００６８】
このように、本実施形態によれば、ＰＥＢ処理工程において、レジスト膜から蒸発した酸が、吸着部材９４０に吸着されるため、蒸発した酸がウエハＷに再付着しない。従って、ウエハＷ面内において、蒸発した酸がウエハＷに再付着することで生じる実効的な露光量の変動はなく、ウエハＷ面内でのレジスト寸法の均一性を向上することができる。しかも、ＰＥＢ処理工程において最適な温度条件でＰＥＢ処理を行うことができるため、本来レジストの持つ露光量やフォーカス裕度（マージン）のパフォーマンスを十分引き出すことができる。
【００６９】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１０を用いて説明する。第２，第３の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第４の実施形態は、第３の実施形態と加熱手段が異なる。
【００７０】
図１０は、第４の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【００７１】
チャンバ２０８内において、吸着部材９４０が前記均熱板２０２上方に、これと対向して近接して設置される。前記吸着部材９４０と前記均熱板２０２との距離は、０．５ｍｍである。
【００７２】
加熱処理中に前記ウエハＷから蒸発した蒸発物質は、前記ウエハＷに近接して設置された吸着部材９４０の表面に吸着される。
【００７３】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理及びレジストパターン形成について説明する。
【００７４】
露光までは、第２の実施形態と同様である。露光により、図５に示すように、１３０ｎｍラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。
【００７５】
次いで、露光後、前記ウエハＷは本実施形態の加熱装置に搬送され、前記均熱板２０２上に載置され、１４０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が施される。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【００７６】
第４の実施形態では、現像後のレジストライン寸法をウエハＷ面内で測定した結果は以下のようになった。すなわち、１３０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、従来の加熱装置でＰＥＢ処理した場合の９．５ｎｍ（３σ）に比べ、４．１ｎｍと大幅に低減した。
【００７７】
第３及び第４の実施形態において、更に、吸着部材としての単結晶シリコン板の裏面にヒーターを設けることができる。このヒーターにより、ウエハＷを加熱装置から取り出した後、単結晶シリコン板をヒーターで加熱する。この加熱より、吸着した酸を脱離させ、単結晶シリコン板表面のクリーニングを行っても良い。この場合、チャンバ側面部に吸気孔と排気孔を設置し、脱離した酸を排気させながら行うことが望ましい。
【００７８】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１１を用いて説明する。第１の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第５の実施形態では、加熱装置をエネルギー線を放射する前の加熱処理工程、より具体的には、レジスト塗布工程後のプリベーク工程に適用する。
【００７９】
図１１は、第５の実施形態に係わる加熱処理装置を模式的に示す断面図である。
【００８０】
本実施形態において、均熱板２０２とウエハＷとの間のプロキシミティギャップは、０．５ｍｍである。
【００８１】
均熱板２０２、筐体２０１及び天板２０７とによりチャンバ２０８が構成される。チャンバ２０８内において、近接板１１０７が熱板２０２上方に、これと対向して近接して設置される。近接板１１０７と均熱板２０２と間の距離は、２．０ｍｍの距離である。
【００８２】
近接板１１０７の上部には、近接板を加熱するためのヒーター１１０９が同心円状に設置される。このヒーター１１０９は、図示せぬ温度センサー及び温度制御ユニットによって制御される。ヒーター１１０９が制御されることにより、近接板１１０７の温度が制御される。近接板１１０７のウエハＷに面する表面は、鏡面研磨されている。
【００８３】
近接板１１０７として、アルミニウム製のものが用いられる。または、加工し易く、かつ熱伝導率の優れているもの、例えばＳＵＳ製のものを用いても良い。
また、近接板１１０７表面に放熱を促進させるための放熱部（図示せぬ）を設けることもできる。放熱部により、より高精度な温度制御が可能となる。
【００８４】
前記加熱装置を用いた基板処理方法について説明する。まず、ウエハＷ上にレジスト固形成分と溶剤からなる液状膜が形成される。この液状膜形成には、特開平７−１６３９２９に開示されている毛細管現象を利用したメニスカフ塗布が用いられる。または、特開２０００−１８８２５１に開示されている極細のズルを被処理基板上で往復移動させて塗布する手法により作成してもよい。本発明の実施形態は塗布方法に依存するものではなく、液膜状態から固形膜を形成する手法であれば、如何なるものでも適用可能である。また、レジスト膜形成以外の固形膜形成にも適用できる。
【００８５】
ウエハＷが本実施形態の加熱処理装置に搬送される。ウエハＷが１４０℃になるように均熱板２０２の温度を制御しながら、加熱が行われる。本実施形態では、近接板１１０７の温度が、例えば１００℃になるように温度制御が行われる。
１８０秒間の加熱処理が行われた後、ウエハＷは冷却装置へと搬送され、室温近傍まで冷却される。これにより、膜厚３００ｎｍのレジスト固形膜が形成される。
【００８６】
このように、近接板１１０７を加熱することによって、蒸発物である溶剤が近接板にて液化（結露）することが無い。
【００８７】
一般に、近接板に蒸発物質が結露すると、加熱処理装置が汚れる。または、落下する液滴が固形膜を溶かし、この結果、膜厚分布が劣化する等の問題が生じる。本実施形態記載の加熱処理装置を用いることで、これらの問題を回避して、膜厚均一性の優れた固形膜を形成することができる。
【００８８】
なお、本実施形態では、近接板の温度を１００℃になるように制御を行ったが、これに限定されない。加熱する液状膜に応じて蒸発物が液化しない温度にすることが重要である。
【００８９】
また、前記加熱処理装置に排気手段を設け、形成される固形膜の膜厚分布に悪影響を与えない範囲で、加熱処理中に排気を行っても良い。
【００９０】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１２及び図１３を用いて説明する。第１の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第６の実施形態は、チャンバの天板に冷却手段を設けた板部材が用いられる。
【００９１】
図１２は、本発明の第６の実施形態に係わる加熱処理装置を模式的に示す断面図である。
【００９２】
前記均熱板２０２の上方に、アルミニウム製の板部材１２０７が設置される。
前記均熱板２０２、前記筐体２０１及び前記板部材１２０７とでチャンバ２０８が構成される。
【００９３】
チャンバ２０８内において、前記板部材１２０７が前記均熱板２０２上方に、これと対向して設置される。板部材１２０７と均熱板２０２との間の距離は０．８ｍｍである。
【００９４】
以下、板部材１２０７の詳細について図１３を用いて説明する。図１３は、板部材１２０７の上面図を模式的に示したものである。板部材１２０７の内部には配水管１２０９が設置されている。循環冷却水は、板部材１２０７中をＩＮ側からＯＵＴにかけて流れる。板部材１２０７は板部材１２０７に設置された熱電対（図示せず）によって、常に室温近傍の温度になるように温度制御され。板部材１２０７のウエハＷに面する表面は、鏡面研磨されている。
【００９５】
板部材１２０７としてアルミニウム製のものが用いられる。または、加工し易く、かつ熱伝導率の優れているもの、例えばＳＵＳ製のものを用いても良い。
【００９６】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理について説明する。
【００９７】
第１の実施形態と同様にして、８５ｎｍの膜厚を有する反射防止膜がウエハＷ上に形成される。次に、前記ウエハＷ上にポジ型化学増幅レジストが塗布された後、１００℃、９０秒の条件でプリベーク処理が行われる。この結果、３００ｎｍの膜厚を有するレジスト膜が反射防止膜上に形成される。
【００９８】
プリベーク後、前記ウエハＷを室温まで冷却される。ウエハＷは、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを光源とする露光装置へ搬送される。ここで、露光用マスクを介して、１１０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光領域がウエハＷ上に縦１３×横１５の配置に転写され、潜像が形成される。
【００９９】
露光後、ウエハＷは本実施形態の加熱処理装置に搬送され、前記均熱板２０２上に０．１ｍｍの間隔をおいて載置される。加熱処理中に前記ウエハＷから蒸発した蒸発物質は、板部材１２０７の表面に吸着される。次に、１１０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が施される。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１００】
この現像後のレジストライン寸法をウエハ面内で測定した結果、１１０ｎｍのラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、従来のＰＥＢ処理装置を用いた場合に比べて、約半分に低減した。
【０１０１】
このように、本実施形態によれば、ＰＥＢ処理工程において、レジスト膜から蒸発した酸が、板部材１２０７に吸着するため、蒸発した酸がウエハＷに再付着しない。従って、ウエハＷ面内において、蒸発した酸がウエハＷに再付着することで生じる実効的な露光量の変動はなく、ウエハ面内でのレジスト寸法の均一性が向上することができる。
【０１０２】
（第７の実施形態）
本発明の第７の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１４を用いて説明する。第１の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第７の実施形態は、電界存在下で、加熱処理を行う。
【０１０３】
図１４は、第７の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【０１０４】
チャンバ２０８内において、電極部材１４５０が前記均熱板２０２上方に、これと対向して近接して設置される。前記均熱板２０２と前記電極部材１４５０との距離は、３．０ｍｍの距離である。電極部材１４５０は、複数の支持ピン２１４によって支持される。
【０１０５】
電極部材１４５０としてＳＵＳが用いられる。または、耐酸性で、且つ導電性であれば、金属、半導体のいずれでもよい。また、電極部材１４５０は、ウエハＷと対向する表面に酸化膜、又は窒化膜等の絶縁膜が被覆されていてもよい。
【０１０６】
電源Ｐにより、前記均熱板２０２と前記電極部材１４５０との問に電圧が印加される。この印加により、加熱処理中に前記均熱板２０２と前記電極部材１４５０との間に、垂直方向（紙面上で上下方向）の電界が発生する。
【０１０７】
本実施形態では、前記均熱板２０２を接地電位に、且つ前記電極部材に１４５０に負電位を印加するようにしている。しかし、この電位関係は、前記均熱板２０２に対して前記電極部材１４５０が低電位になればよい。
【０１０８】
発生した電界により、ウエハＷから蒸発したプラスに帯電した蒸発物質、例えば酸は、垂直方向に移動する。次いで、蒸発物質は、前記電極部材１４５０の表面に吸着される。したがって、レジストから蒸発した酸はウエハＷに再付着しない。
【０１０９】
次に、前記加熱装置を用いたＰＥＢ処理及びレジストパターン形成について説明する。
【０１１０】
露光までは、第１の実施形態と同様である。露光により、図５に示すように、１３０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。
【０１１１】
露光後、ウエハＷは本実施形態の加熱装置に搬送され、前記均熱板２０２上に載置される。前記均熱板２０２に接地電位が印加され、且つ前記電極部材１４５０に負電位が印加された状態で、１４０℃、９０秒の条件でＰＥＢ処理が行われる。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１１２】
第７の実施形態では、現像後のレジストライン寸法をウエハＷ面内で測定した結果は以下のようになった。すなわち、１４０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、従来の加熱装置でＰＥＢ処理した場合の８．４ｎｍ（３σ）に比べ、３．８ｎｍと大幅に低減した。
【０１１３】
（第８の実施形態）
本発明の第８の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１５を用いて説明する。第２，第７の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第８の実施形態は第７の実施形態と加熱手段が異なる。
【０１１４】
図１５は、第８の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【０１１５】
電源Ｐにより、上記第７の実施形態と同様に、前記均熱板２０２を接地電位に、且つ前記電極部材１４５０に負電位が印加される。これにより、第７の実施形態と同様の電界が発生する。
【０１１６】
発生した電界により、ウエハＷから蒸発したプラスに帯電した蒸発物質、例えば酸は、垂直方向に移動する。蒸発物質は、前記電極部材１４５０に吸着される。したがって、レジストから蒸発した酸はウエハＷに再付着しない。
【０１１７】
この加熱装置を用いて、第７の実施形態と同様の処理がなされる。すなわち、ウエハＷ上に反射防止膜、化学増幅型レジスト膜が形成される。露光用マスクを介して１３０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップが転写され、潜像が形成される。このようにして得られたウエハＷを、ＰＥＢ処理した結果、１６０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、以下のようになった。すなわち、従来の加熱装置で加熱処理した場合の８．０ｎｍ（３σ）に比べ、３．４ｎｍと大幅に低減した。
【０１１８】
（第９の実施形態）
本発明の第９の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１６を用いて説明する。第１，第７の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第９の実施形態は、第７の実施形態と電界の方向が異なる。
【０１１９】
図１６は、第９の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【０１２０】
本実施形態では、上記第７および第８の実施形態とは逆に、前記均熱板２０２に接地電位が印加され、前記電極部材１４５０に正電位が印加される。しかし、この電位関係は、前記均熱板２０２に対して前記電極部材１４５０が高電位になればよい。
【０１２１】
ウエハＷから蒸発する蒸発物質、例えば酸はプラスに帯電しているため、前記電極部材１４５０に印加される高電位により、レジストからの酸の蒸発が抑制される。
【０１２２】
第９の実施形態に係わる加熱装置では、均熱板と電極部材との間の印加電圧を容易に変更することにより、電界の強度を任意に変更でき、蒸発する酸の抑制を簡単に制御できる。したがって、本実施形態の加熱装置を用いたＰＥＢ処理においては、蒸発する酸の制御が容易に行えるため、レジスト寸法の均一性を容易に制御できる。
【０１２３】
（第１０の実施形態）
本発明の第１０の実施形態に係わる加熱装置及びそれを用いた基板処理方法について、図１７を用いて説明する。第２，第８の実施形態と同一部分の説明は省略し、異なる部分のみ説明する。第１０の実施形態は、第９の実施形態と加熱手段が異なる。
【０１２４】
図１７は、第１０の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図である。
【０１２５】
本実施形態では、上記第７および第８の実施形態とは逆に、前記均熱板２０２に接地電位が印加され、前記電極部材１４５０に正電位が印加される。しかし、この電位関係は、前記均熱板２０２に対して前記電極部材１４５０が高電位になればよい。
【０１２６】
従って、ウエハＷから蒸発する蒸発物質、例えば酸は、プラスに帯電しているため、前記電極部材１４５０に印加される高電位により、レジストからの酸の蒸発が抑制される。
【０１２７】
第１０の実施形態に係わる加熱装置では、均熱板と電極部材との間の印加電圧を容易に変更することにより、電界の強度を任意に変更でき、蒸発する酸の抑制を簡単に制御できる。したがって、本実施形態の加熱装置を用いたＰＥＢ処理においては、蒸発する酸の制御が容易に行えるため、レジスト寸法の均一性を容易に制御できる。
【０１２８】
第７乃至第１０の実施形態において、更に、加熱処理終了後、ウエハを加熱装置から取り出した後に、電極部材に正の電位を加えて吸着した酸を脱離させることにより、電極部材表面のクリーニングを行っても良い。この場合、チャンバ側面部に吸気孔と排気孔を設置し、脱離した酸を排気させながら行うことが望ましい。
【０１２９】
第１乃至第４、第７乃至第１０の実施形態において、加熱装置をＰＥＢ処理工程に適用した場合を説明した。しかし、レジストパターン形成における他の工程、例えば塗布膜形成後の加熱処理工程にも適用できることは勿論である。これにより、第６の実施形態と同様の効果を得られる。
【０１３０】
（第１１の実施形態）
本発明の第１１の実施形態に係わる基板処理方法ついて図面を参照して説明する。第１１の実施形態は、露光工程において、各露光チップの露光量条件を、各露光チップに応じて設定する。露光条件は、露光工程後に行うＰＥＢ処理工程と密接な関係がある。ＰＥＢ処理工程は、例えば図６５に示す従来の加熱装置により行われる。
【０１３１】
プリベークまでは、第１の実施形態と同様である。次いで、第１の実施形態と同様に、露光により、１５０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。露光条件は、以下のように設定される。
【０１３２】
ＰＥＢ処理工程での各露光チップ１８０１とＰＥＢ処理中の気流１８０２方向との位置関係は、図１８に示すようになる。
【０１３３】
図１８中、ウエハＷの露光チップ１８０１を、ＰＥＢ処理中の気流１８０２に対して最も上流側に位置する最上流露光チップ１８０１Ａと、それ以外の気流１８０２に対して下流側に位置する下流露光チップ１８０１Ｂとに分類する。このように露光チップを分類したのは、上記した理由により上流側の露光量が下流側の露光量より低下するためである。１８０３はノッチである。
【０１３４】
本実施形態では、露光工程において、実効的な露光量が前記最上流露光チップ１８０１Ａと前記下流露光チップ１８０１Ｂとで等しくなるように調整する。すなわち、前記最上流露光チップ１８０１Ａに転写する際の露光量を、以下の設定方法により、前記下流露光チップ１８０１Ｂの露光量よりも大きく設定する。
【０１３５】
図１９は、露光量とリソグラフィー工程を経て形成されるレジストライン寸法との関係を示した図である。図１９中の実線は下流露光チップ、破線は最上流露光チップを示している。
【０１３６】
図１９から、レジストライン寸法が所望の１５０ｎｍとなる露光量条件を求めたところ、最上流露光チップ１８０１Ａで１８．５５ｍＪ／ｃｍ２、下流露光チップ１８０１Ｂで１８．３６ｍＪ／ｃｍ２となる。
【０１３７】
このように、予め露光量と仕上がりレジストライン寸法の関係を求めておくことで、それぞれの前記露光チップ１８０１に対する最適な露光量条件が決定できる。
【０１３８】
そこで、最上流露光チップ１８０１Ａと下流露光チップ１８０１Ｂとに、それぞれ異なる露光量条件で露光を行う。この露光工程後、露光工程時とＰＥＢ処理工程時のウエハＷのノッチ１８０３が常に同じ方向、例えば下側になるように、ローテーション補正が行われる。その後、前記ウエハＷが前述した加熱装置に搬送され、１４０℃、９０秒の条件で、ＰＥＢ処理が行われる。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１３９】
現像後のレジストライン寸法をウエハＷ面内で測定した結果は、以下のようになった。すなわち、１５０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、露光量条件を補正していないときの１１．６ｎｍ（３σ）に比べ、５．４ｎｍと大幅に低減した。
【０１４０】
本実施形態では、１つのＰＥＢ用加熱装置を用いた場合について説明したが、複数のＰＥＢ用加熱装置を用い、複数のウエハＷを連続処理することもできる。
この際には、ＰＥＢ処理の前段階で、どのＰＥＢ用加熱装置に搬送するかに応じてウエハＷをローテーション補正する必要がある。以下、その必要性について説明する。
【０１４１】
図２０は、コーターデベロッパ内における加熱ユニット群及びウエハＷを搬送するアームＡＲＭを模式的に示すと共に、ＨＰ１−１にウエハＷを搬送する状態を示した図である。
【０１４２】
図２０において、加熱ユニット群は、ラック状に複数段積み上げた構造からなる２つのタワー（ＴＷ１、ＴＷ２）で構成される。ＰＥＢのユニットは、ＴＷ１のＨＰ１−１と、ＴＷ２のＨＰ２−１に位置している。他の加熱ユニットは、例えば、反射防止膜の加熱処理やレジスト塗布直後に行うプリベーク用として用いられる。
【０１４３】
図２１は、ＨＰ１−１にウエハＷを搬送する状態を上方から眺めた図である。
図２１に示すように、ウエハＷのノッチ１８０３の位置は左側に位置する。最上流露光チップ１８０１Ａは、正常に気流１８０２の上流側に位置する。
【０１４４】
次いで、ＨＰ２−１にウエハＷを搬送する状態について、図２２及び図２３を用いて説明する。図２２に示すように、ウエハＷのノッチ１８０３とアームＡＲＭの相対的な位置関係は変らないので、ウエハＷがＨＰ２−１に搬送される際、ウエハＷのノッチ１８０３の位置は図２２中で右側となる。その結果、最上流露光チップ１８０１Ａは気流１８０２の下流側に位置する。すなわち、気流１８０２に対する最上流露光チップの位置関係はＨＰ１−１に搬送される場合とＨＰ２−１に搬送される場合とで１８０度回転したものとなる。そのため、図２４に示すように、ＨＰ２−１にウエハＷを搬送する場合、搬送する前段階で、ローテーション補正を行った後に搬送する必要がある。
【０１４５】
このように、装置構造が同一であるＰＥＢ用加熱装置を複数用い、複数のウエハＷを連続処理する場合、ＰＥＢ用加熱装置に投入する前段階で、どのＰＥＢユニットに搬送するかに応じてウエハＷをローテーション補正する必要がある。
【０１４６】
ウエハＷをローテーション補正せずに、ウエハＷ毎に最上流露光チップと下流露光チップとを設定して露光する場合も考えられるが、工程が煩雑になり、現実的ではない。
【０１４７】
なお、本実施形態では、１５０ｎｍのラインアンドスペースパターンについて説明したが、これに限定されず、他のパターン、例えばホールパターン等にも適用できる。
【０１４８】
（第１２の実施形態）
本発明の第１２の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１２の実施形態では、ＰＥＢ処理時の加熱温度を露光チップに応じて調整する。
【０１４９】
プリベークまでは、第１の実施形態と同様である。次いで、露光により、１４０ｎｍの孤立ラインパターンが含まれる露光チップがウエハＷ上に縦１１×横１３の配置に転写され、潜像が形成される。本実施形態では、転写時の露光量条件は、全露光チップで同一条件とした。
【０１５０】
露光後、露光工程時とＰＥＢ処理工程時に、図１８に示すウエハＷのノッチ１８０３が、常に同じ方向、例えば下側になるようにローテーション補正を行う。
ウエハＷが前述した加熱装置に搬送され、ＰＥＢ処理が行われる。この際、以下の手順に従い加熱条件を定める。
【０１５１】
図２５は、ＰＥＢ処理温度と現像後のレジストライン寸法との関係を示している。実線は下流露光チップ、破線は最上流露光チップを示している。
【０１５２】
図２５から、レジストライン寸法が所望の１４０ｎｍとなるＰＥＢ温度条件を求めたところ、最上流露光チップ１８０１Ａでは１４０．２３℃であり、下流露光チップ１８０１Ｂでは１４０．００℃である。
【０１５３】
このように、予めＰＥＢ処理温度と仕上がりレジストライン寸法の関係を求めておくことで、それぞれの露光チップ１８０１に対して最適な加熱処理温度条件が決定される。
【０１５４】
本実施形態では、最上流露光チップ１８０１Ａの加熱温度が１４０．２３℃、下流露光チップ１８０１Ｂの加熱温度が１４０．００℃となるように加熱条件が設定される。
【０１５５】
この温度設定は、最上流露光チップ１８０１Ａの領域に相当する分割ヒーターの設定温度を高くすれば良い。この場合、下流側に配置されたヒーターも上流側ヒーターの干渉を受けるために、下流側ヒーターの設定温度も調整することが好ましい。例えば、熱電対などの温度センサがウエハＷに複数を埋め込まれた温度計測器等を用いて、各分割ヒーターの設定温度を厳密に調整することが望ましい。
【０１５６】
このようにＰＥＢ処理の温度条件を定め、９０秒のＰＥＢ処理が行われる。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１５７】
現像後のレジストパターンのライン寸法をウエハＷ面内で測定した結果、以下のようになった。すなわち、１４０ｎｍの孤立ラインパターンの面内寸法ばらつきは、ＰＥＢ処理温度条件を補正していないときの１２．３ｎｍ（３σ）に比べ、６．１ｎｍと大幅に低減した。
【０１５８】
（第１３の実施形態）
本発明の第１３の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１３の実施形態では、露光領域内で行う露光量補正をウエハ面内で行う。
【０１５９】
図２６に示すように、ＰＥＢ中の気流２６０１に対して最も上流側に位置する最上流露光領域２６０２Ａのみを露光し、ＰＥＢ、現像工程を行い、評価用サンプル１を作成する。評価用サンプル１における最上流露光領域２６０２Ａについて、レジストパターン寸法評価を行い、所望寸法となる露光量条件の最適化（露光量の補正）を行う。
【０１６０】
図２７に示すように、前記最適化を行った露光量条件で、最上流露光量領域２６０２Ａを露光する。１つ下流である露光領域２６０２Ｂの露光を行い、前記と同様評価用サンプル２を作成する。評価用サンプル２における露光領域２６０２Ｂについて、レジストパターン寸法評価を行い、所望寸法となる露光量条件の最適化（露光量の補正）を行う。このような露光量の最適化を下流側に向かって全ての露光量領域について行う。
【０１６１】
このように、ＰＥＢ時の気流に対して上流側に配置された露光領域から、下流側の露光領域へと順次露光量補正条件の算出を行う。これにより、効率的かつ高精度な補正を行うことが可能である。
【０１６２】
このようにして求めた露光量条件で、露光領域をウエハ内で形成したところ、露光領域間でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善することができた。
【０１６３】
（第１４の実施形態）
本発明の第１４の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１４の実施形態では、露光領域内で行う露光量補正を行う。リソグラフィーにおける各工程の詳細な説明は第１１及び第１２の実施形態と重複するため省略する。
【０１６４】
図２８は、露光領域とＰＥＢ時の気流との相対的な位置関係を模式的に示している。気流２８０１に対して上流側から下流側に向う方向をＸ軸とし、チップの最上流側エッジ部をＸ＝０とした。
【０１６５】
図２９は、露光量Ｄとしたときのチップ内の位置Ｘと現像後のレジストパターン寸法（ライン寸法）との関係を模式的に示している。上記した理由により、上流側では実効的な露光量が下流側よりも低下する。このため、ポジ型レジストを用いた場合、上流側でパターン寸法は大きくなる。以下、チップ内の位置Ｘにおける露光量補正を算出する手順について説明する。
【０１６６】
図３０は、露光量Ｄ近傍でのパターン寸法と露光量との関係を示している。パターン寸法測定値を基に露光量とパターン寸法の関係は１次関数で近似されている。位置Ｘ＝Ｘ１でのパターン寸法がＬ１の場合、図３０の関係から露光量Ｄ１を算出する。次に、所望のパターン寸法Ｌ０の露光量Ｄ０との比率Ｄ１／Ｄ０を求める。これに露光量ＤをかけたＤ・（Ｄ１／Ｄ０）がＸ＝Ｘ１での最適露光量となる。この手順で所望パターン寸法Ｌ０となるための最適露光量を各位置Ｘで求める。この結果を図３１に示す。
【０１６７】
露光領域内でのこのような露光量補正は、ステップ＆スキャン型露光装置を用いれば、例えば以下に示す方法で可能である。
【０１６８】
露光時の光源の照射パワーをＰ、走査速度（スキャン速度）をｖ、照明領域のスリット幅をｓとした場合、露光量Ｄは、Ｅ・（ｓ／ｖ）に比例する。この式からチップ内の位置Ｘと走査速度ｖの関係を求める。この結果を図３２に示す。このように、走査速度ｖを露光領域内で制御することで、露光量補正が可能である。
【０１６９】
このようにして求めた露光量条件で、露光量補正条件を算出し、露光領域が形成される。この結果、露光領域内でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善される。
【０１７０】
本実施形態では、上流側から下流側に向ってパターン寸法が単純に減少する場合を示したが、これに限定されない。各露光用マスク毎に、図２９で示したチップ内の位置Ｘと現像後のレジストパターン寸法との関係を求めることが必要である。
【０１７１】
また、ウエハ上での露光領域の位置によって、前記チップ内の位置Ｘと現像後のレジストパターン寸法との関係が異なる。このため、各露光領域で前記関係を求めて、露光量補正を行うことが望ましい。
【０１７２】
また、本実施形態では、パターン寸法測定値を基に露光量とパターン寸法の関係を１次関数で近似したが、これに限定されない。寸法測定値を基に多次関数で近似しても同様の効果が得られる。
【０１７３】
（第１５の実施形態）
本発明の第１５の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１５の実施形態では、露光領域内で行う露光量を変化させる。リソグラフィーにおける各工程の詳細な説明は第１１，第１２の実施形態と重複するため省略する。
【０１７４】
図３３は、ステップアンドスキャン方式の投影露光装置の構成を示している。
照明系（システム）３３０１は、エキシマレーザ光源、ビームエキスパンダー、フライアイレンズなどで構成される。照明３３０１から照射された照明光３３０２は、照射量調整用のＮＤ（Neutral Density）フィルタ３３０３及びミラー３３０４を介し、ビームスプリッタ３３０５に入射する。入射した光は、投影露光用の光３３０２ａと露光量をモニターするための光３３０２ｂとに分けられる。
投影露光用の光３３０２ａは、露光用マスク３３０６に入射する。露光用マスク３３０６を透過した光は、縮小投影光学系３３０８を介し、ウエハ３３０９に転写される。
【０１７５】
露光量をモニターするための光３３０２ｂは露光量モニターユニット３３１１でモニターされる。モニター結果は、制御ユニット３３１２、フィルタ制御ユニット３３１３を介して照射量調整用のＮＤフィルタ３３０３へとフィードバックされる。露光用マスク３３０６及びウエハ３３０９は、それぞれ露光用マスクステージ３３０７、ウエハステージ３３１０で保持されている。露光用マスクステージ３３０７は露光用マスクステージ制御ユニット３３１２により御される。ウエハステージ３３１０は、ウエハステージ制御ユニット３３１３により制御される。ＮＤフィルタ３３０３はフィルタ制御ユニット３３１４により制御される。
ウエハステージ３３１０及びＮＤフィルタ３３０３は各制御ユニット３３１３，３３１４を介して制御ユニット３３１５により制御されて、互いが同期して走査する。
【０１７６】
図３４は、照射量調整用のＮＤフィルタ３３０３の透過率分布を模式的に示している。透過率分布は、前記ＰＥＢ時の酸の蒸発、再付着によって生じる実効的な露光量変動を補正するように求めた。図３４に示す透過率分布を有するＮＤフィルタ３３０３が照明光３３０２に対して走査移動する。これにより、露光用マスク２００６に入射する光量を、例えば図３１に示すように変化させることができる。この結果、露光領域内で露光量補正が可能となる。
【０１７７】
このようにして求めた露光量条件で、露光量補正条件を算出し、露光領域を形成したところ、露光領域内でのレジストパターン寸法の均一性は大幅に改善した。
【０１７８】
（第１６の実施形態）
本発明の第１６の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１６の実施形態では、露光領域のレジストパターンの被覆率に応じて露光量の補正を行う。
【０１７９】
まず、反射防止膜となる塗布膜が回転塗布法によりウエハＷ上に形成される。
次に、２１５℃、９０秒の条件でベーク処理が施され、８５ｎｍの膜厚を有する反射防止膜が形成される。
【０１８０】
ウエハＷ上にポジ型化学増幅レジストが塗布された後、１１０℃、９０秒の条件でプリベークが施される。このようにして、前記反射防止膜上に３００ｎｍの膜厚を有するレジスト膜が形成される。
【０１８１】
プリベーク後、前記ウエハＷは室温まで冷却される。次に、ウエハＷは、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を光源とするステップ＆スキャン型露光装置に搬入される。ここで、ＮＡ＝０．５５、σ＝０．７５、ε＝０．６７の条件で露光領域がウエハＷに転写される。以下、露光領域及び露光領域の形成方法について、詳細を説明する。
【０１８２】
図３５は、露光領域の一部を模式的に示している。図３５において、Ｄは露光領域内で最も寸法精度が要求される１１０ｎｍのラインアンドスペースパターン群である。このパターン群Ｄがレジスト被覆率の異なる領域Ａ、Ｂ、Ｃとに存在している。露光時のスキャン速度は図中の左から右側、露光後に行うＰＥＢ時の気流方向は、図３５中の上から下側である。領域Ａでは、レジスト被覆率６０％、領域Ｂではレジスト被覆率３０％、領域Ｃではレジスト被覆率０％である。ここでレジスト被覆率とは、パターン形成後にレジストが残存する割合をパーセントで示したものである。
【０１８３】
上記したように、ＰＥＢ処理中に発生した蒸発物がレジスト表面に再付着することによってパターン寸法に変動が生じる。
【０１８４】
レジスト被覆率の違いにより前記再付着量が各領域で異なり、結果としてパターン寸法が変動する。このため、本実施形態では以下に示す手順で補正露光量を算出する。
【０１８５】
図３６は、露光量とライン寸法との関係を示している。図３６中、各直線は、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃを示している。これら直線はパターン測定値を１次関数で近似したものである。
【０１８６】
図３６の関係から所望の１１０ｎｍとなる露光量条件を領域Ａ、Ｂ，Ｃに対してそれぞれ求める。この結果、領域Ａは１３．６３、領域Ｂは１３．５９、領域Ｃは１３．５５ｍＪ／ｃｍ２であることが分かる。
【０１８７】
このように算出された露光量（エネルギー量）で領域Ａ、Ｂ、Ｃの露光を行う。露光領域内で露光量を補正する方法は、第１４，第１５の実施形態中に詳細が記載されているためここでは省略する。
【０１８８】
次に、ウエハＷがＰＥＢ処理ユニットに搬送され、ここで１３０℃、９０秒の条件で加熱処理が行われる。ＰＥＢ処理ユニットは、前記第１１の実施形態に記載の排気流がウエハに沿って一方向流となるものを用いた。図３５に示すように、ＰＥＢ時の排気流は露光時のスキャン方向と９０度異なる方向となるようにする。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１８９】
現像後のレジストライン寸法を露光領域内で測定した結果は、１１０ｎｍラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきが、露光量条件を補正していないときに比べ、大幅に低減した。
【０１９０】
本実施形態では、露光時のスキャン方向とＰＥＢ時の気流方向とが９０度異なるように設定したが、これに限定されない。レジスト被覆率と、ＰＥＢ時の気流方向、流速に応じて図３６に示す露光量とパターン寸法の関係を求め、補正露光量を算出することが重要である。
【０１９１】
また、本実施形態では、露光領域内のレジスト被覆率による補正方法について説明したが、望ましくは露光領域間での補正を行うことが望ましい。補正方法として、前記実施形態記載のようにＰＥＢ時の気流方向に関して、上流から下流にかけて順次行っていくことが望ましい。
【０１９２】
また、本実施形態では、パターン寸法測定値を基に露光量とパターン寸法の関係を１次関数で近似したが、これに限定されることはない。寸法測定値を基に多次関数で近似しても同様の効果が得られる。
【０１９３】
（第１７の実施形態）
本発明の第１７の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１７の実施形態では、露光とは別の光照射工程で露光量の補正を行う。すなわち、所望パターン転写時の露光量条件を全露光チップで同一条件とし、この後、露光チップの位置に応じて露光量調整を行う。
【０１９４】
露光までは、第１６の実施形態と同様である。露光により、１３０ｎｍの孤立ラインパターンが含まれる露光チップが、縦１１横×１３の配置（ウエハ範囲外の露光チップは除く）でウエハ上に転写され、潜像が形成される。露光の条件は、露光量１５．００ｍＪ／ｃｍ２である。
【０１９５】
図３７は、露光量調整のための光照射システムを模式的に示している。ウエハＷはステージ３７０１上にプロキシミティギャップ３７０２を介して載置される。ウエハＷの上空には、光照射用の光源３７０３が設置される。光源３７０３は、複数の低圧水銀ランプで構成される。光源３７０３から照射光３７０４が発せられる。照射光３７０４は、波長選択フィルタ（図示せず）を介して、波長１９３ｎｍの光のみとされる。波長１９３ｎｍの光は、マスク３７０５を介して、ウエハＷに照射される。この光照射システムは窒素パージされたチャンバ３７０６内に設置される。
【０１９６】
図３８は、ウエハ上に形成された露光領域群３８０１と補正時に照射された光照射領域３８０２との位置関係を模式的に示している。本実施形態では、ＰＥＢ工程時に用いるＰＥＢユニットとして、図３９に示すように、排気気流３９０１が外周から中心に向う放射状のものを使用する。このため、ＰＥＢ時の気流に対して最上流に位置する最外周露光領域（図３９中の３９０２）にのみ、波長１９３ｎｍの光を照射する。照射量の条件は、０．０８ｍＪ／ｃｍ２であり、この条件は以下に示す手順で求められる。３９０３は下流露光領域である。
【０１９７】
図４０は、補正時に照射する照射量と、最外周（最上流）露光領域と内周（下流）露光領域との間での寸法差の関係を示している。補正照射量条件とパターン寸法差との関係から、パターン寸法差が０となる照射量条件が見出される。
【０１９８】
次いで、ウエハＷがＰＥＢ処理ユニットに搬送され、１３０℃、９０秒の条件で加熱処理が行われる。ＰＥＢ処理ユニットは、図３９に示すように排気流がウエハ周辺部から中心に向う放射状のものが用いられる。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０１９９】
現像後のレジストライン寸法を露光領域内で測定した結果、１３０ｎｍの孤立ラインパターンの面内寸法ばらつきは、露光量条件を補正していないときに比べ、大幅に低減した。
【０２００】
本実施形態では、ＰＥＢ時の排気気流が放射状のものを用いたが、これに限定されない。気流が一方向のＰＥＢユニットを使用する場合は、例えば図４１に示すように、広がりを有するランプを光源とし、ウエハ上空斜めから照射することができる。図４１中、４１０１は光源、４１０２はウエハ、４１０３はプロキシミティギャップ、４１０４はステージである。このような方法の場合、図４２に示すような照射量分布を持たせて補正すればよい。
【０２０１】
また、本実施形態では、最上流露光領域のみ補正を行った場合について記載したが、これに限定されることは無い。マスク（図３７の３７０５）の代わりに透過率が変化するフィルタを用いても良い。
【０２０２】
また、本実施形態では、補正照射時の光源として低圧水銀ランプを用いたが、これに限定されず、例えばレーザーを光源としても用いても良い。
【０２０３】
（第１８の実施形態）
本発明の第１８の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照しながら説明する。第１８の本実施形態では、所望パターン転写時の露光量条件を全露光領域間で同一条件とし、この後、露光チップの位置に応じて露光量調整を行う。
露光量調整は別のエレクトロンビーム（以下ＥＢと称す）照射工程で行う。
【０２０４】
ウエハＷ上に、ＥＢ用のポジ型化学増幅レジストを回転塗布法により塗布される。次に、１００℃、９０秒の条件でプリベークが施され、この結果、ウエハ上に３００ｎｍの膜厚を有するレジスト膜が形成される。
【０２０５】
プリベーク後、前記ウエハＷは室温まで冷却される。ウエハＷは、ＥＢを露光源とするパターン転写装置に搬送される。ここで、図４３に示すように、１００ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光領域が、縦１１横×１５の配置でウエハ上に転写され、潜像が形成される。ウエハ上の露光領域群は、ウエハ端にかかる欠け露光領域４３０１と、そうでない露光領域４３０２とに分類される。
【０２０６】
ＰＥＢ工程時に用いるＰＥＢユニットとして、図４４に示すように排気流４４０１がウエハに沿って一方向流となるものが用いられる。このため、気流に対して最上流に位置する露光領域（図４５中の４５０１）にのみ、ＥＢ照射する。このときの照射量条件は、以下に示す手順で求めた。
【０２０７】
図４６は、欠け露光領域の面積（本来の露光領域面積で規格化）と、パターン寸法変動を補正するに必要なＥＢ照射量との関係を示している。欠け露光領域の面積が小さい程、ＰＥＢ時に蒸発する酸の量が少なくなるため、多くの照射量が必要となる。このような手順で、補正に必要な照射量を欠け露光領域の面積に応じて算出し、その条件で露光量調整を行った。
【０２０８】
次いで、ウエハＷがＰＥＢ処理ユニットに搬送され、１１０℃、９０秒の条件で加熱処理が行われる。ＰＥＢ処理ユニットは、図４４に示すように、排気流がウエハに沿って一方向流となるものが用いられる。ＰＥＢ処理後、第１の実施形態と同様の処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０２０９】
現像後のレジストライン寸法を露光領域内で測定した結果、ラインアンドスペースパターンの面内寸法ばらつきは、露光量条件を補正していないときに比べ、大幅に低減した。
【０２１０】
また、本実施形態では、最上流露光領域のみ補正を行った場合について記載したが、これに限定されることは無い。第１３の実施形態に記載したように上流から下流にかけて、補正照射量を算出することが、望ましい。
【０２１１】
（第１９の実施形態）
本発明の第１９の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第１９の実施形態では、露光チップに応じて、現像時の現像液の吐出条件を調整する。
【０２１２】
露光までは、第１１の実施形態と同様である。露光により、１５０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップが、ウエハＷ上に縦１１×横１３の格子状の配置（ウエハＷ範囲外の露光チップは除く）でウエハ上に転写され、潜像が形成される。本実施形態では、各露光チップの露光量条件は一定で行われる。ＰＥＢ処理工程は、例えば図６５に示す従来と同様の通常の加熱装置を用いて行われる。
【０２１３】
本実施形態では、図１８に示す前記最上流露光チップ１８０１Ａと前記下流露光チップ１８０１Ｂとで、現像後に形成されるレジストパターンのライン寸法が等しくなるように、現像工程において調整がなされる。すなわち、ウエハ上でのレジストパターンの現像速度を調整し、具体的には、以下に示す方法で、前記最上流露光チップ１８０１Ａの現像速度を早くする。
【０２１４】
図４７（ａ），（ｂ）を用いて本実施形態における現像方法を説明する。直線状の薬液供給ノズル４７０１を用いて、薬液を吐出しながらウエハＷの一端（図中の開始位置Ｐ０）から他端（図中の終了位置Ｐ１）に走査させる。この結果、被処理基板上の全面に薬液膜４７０２が形成される。
【０２１５】
通常、ウエハ面内を均一に現像処理したい場合には、ノズルの吐出量、ノズルとウエハ間の距離、ノズルの走査速度を一定（それぞれ１．０Ｌ／ｍｉｎ、１．５ｍｍ、１２０ｍｍ／ｓｅｃ）として現像液膜を形成する。この後、６０秒間静止現像した後、リンス処理、スピン乾燥処理を行うことにより、レジストパターンが形成される。
【０２１６】
図４８は、露光量とリソグラフィー工程を経て形成されるレジストのパターン寸法との関係を示している。図４８中の実線は下流露光チップの場合を示しており、破線は最上流露光チップの場合を示している。この関係は、露光量に対する寸法を最上流露光チップ、下流露光チップについて計測することにより求められる。本実施形態では、所望寸法は１５０ｎｍ（Ｌ０）であるので、全てのチップは１８．３６ｍＪ／ｃｍ２（Ｄ）で露光される。しかし、最上流露光チップでは実効的な露光量が少なくなるため、寸法が１５８ｎｍ（Ｌ１）となる。
【０２１７】
上記した理由により、最上流露光チップの露光量は実効的に少なくなり、寸法が大きくなる。このため、本実施形態では、最上流露光チップにおいて薬液供給ノズルの現像液の吐出量をあげることにより、現像液供給時の液置換量を増加させる。この結果、現像が促進され、最上流露光チップの寸法と下流露光チップの寸法とが合致する。具体的には以下のように行われる。
【０２１８】
図４９は、吐出量とパターン寸法との関係を示している。図４９の関係を用いて吐出量が決定される。図４９中、実線は、下流露光チップの場合を示し、破線は最上流露光チップの場合を示す。この関係は、露光量（Ｄ）で露光した被処理基板を、吐出量をかえて現像処理し、最上流露光チップ、下流露光チップのパターン寸法を計測することにより求められる。標準の吐出量である１．０Ｌ／ｍｉｎ（Ｓ０）では、下流チップはＬ０に、最上流チップはＬ１に仕上がる。この関係より、実効的に露光量が少ない最上流チップを吐出量Ｓ１（１．２Ｌ／ｍｉｎ）で処理すれば、所望寸法（Ｌ０）に仕上がることがわかる。
【０２１９】
次に、吐出量の具体的な制御方法を図５０と図５１を用いて説明する。
【０２２０】
図５０において５００１（位置Ｐ０）は、薬液供給ノズルの供給口がウエハＷにかかる位置である。５００２（位置Ｐ１）は、薬液供給ノズルの供給口が最上流露光チップが一列に並んでいる部分を通過する位置である。５００３（位置Ｐ２）は最上流露光チップがなくなる位置である。５００４（位置Ｐ３）は、ウエハＷの他端である。
【０２２１】
図５１は、ノズル供給口の位置と吐出量との関係を示している。図５１に示すように、薬液供給ノズルの供給口がＰ０から位置Ｐ１までは吐出量Ｓ１で、位置Ｐ２以降は吐出量Ｓ０で、ノズルを走査する。位置Ｐ１からＰ２までの間は、直線的に吐出量をＳ１からＳ０に減少させるように制御される。位置Ｐ１からＰ２までの吐出量の変化はこれに限らず、二次関数的に変化をさせるなど、最も均一性が得られる変化にすれば良い。
【０２２２】
本実施形態では吐出量を制御する方法を示したが、ウエハとノズルとの距離、ノズルの走査速度を制御することも可能である。
【０２２３】
図５２はウエハとノズルとの間の距離（図中にはギャップと表記）とパターン寸法との関係を示している。図５２において、実線は下流露光チップの場合を示し、破線は最上流露光チップの場合を示している。図５２の関係は、露光量（Ｄ）で露光した被処理基板を、ギャップをかえて（１〜２ｍｍ）現像処理し、最上流露光チップ、下流露光チップのパターン寸法を計測することで求められる。
【０２２４】
ウエハとノズルとの距離を制御することによりパターン寸法を制御する場合、図５２に示す関係を用いて、最上流露光チップ上でのギャップ（Ｇ１）を決定する。Ｇ０は標準条件のギャップあり、１．５ｍｍである。Ｇ１は最上流露光チップでのギャップであり、１．２ｍｍである。
【０２２５】
図５３は、ノズル供給口の位置とウエハとノズル間のギャップとの関係を示している。図５２に示す関係を用いて、図５３に示すように最上流露光チップ上と下流露光チップ上のギャップをそれぞれ最適な値に制御して、ノズルの走査が行われる。すなわち、薬液供給ノズルの供給口が位置Ｐ０から位置Ｐ１まではギャップＧ１で、位置Ｐ２以降はギャップＧ０でノズルを走査する。位置Ｐ１からＰ２までの間は、直線的にギャップをＧ１からＧ０に増加させるように制御される。位置Ｐ１からＰ２までのギャップの変化はこれに限らず、二次関数的に変化をさせるなど、最も均一性が得られる変化にすれば良い。
【０２２６】
このように、ギャップを変えて現像速度を調整できる理由は、基板表面に液があたるときの強さを変えられるためである。具体的には、強めることで現像を加速でき、弱めることで減速できる。本実施形態では、吐出圧が直接基板に伝わる距離（１〜２ｍｍ）で調整しているため、距離が小さいほど現像を促進できる。
しかし、別の実験によると、吐出口を基板表面から５ｍｍ以上離すと距離が大きいほど現像が促進されることが分かった。これは吐出圧よりも重力の効果が大きいためである。従って、現像の調整を行うギャップは、条件にあわせて、パターン寸法とギャップの関係を求めて決めるのがよい。
【０２２７】
図５４は、ノズル走査速度（スキャン速度）とパターン寸法との関係を示している。図５４中、実線は下流露光チップの場合を示し、破線は最上流露光チップの場合を示している。図５４の関係は、露光量（Ｄ）で露光した被処理基板を、ノズル走査速度をかえて（１００〜１４０ｍｍ／ｓｅｃ）現像処理し、最上流露光チップ、下流露光チップのパターン寸法を計測することで求められる。
【０２２８】
ノズル走査速度を制御することによりパターン寸法を制御する場合、図５４に示す関係を用いて、最上流露光チップ上でのスキャン速度（Ｖ１）を決定する。
Ｖ０は標準条件のスキャン速度であり、１２０ｍｍ／ｓｅｃである。Ｖ１は最上流露光チップでのギャップであり、１１０ｍｍ／ｓｅｃである。
【０２２９】
図５４に示す関係を用いて、図５５に示すように最上流露光チップ上と下流露光チップ上のスキャン速度をそれぞれ最適な値に制御して、ノズルの走査が行われる。すなわち、薬液供給ノズルの供給口が位置Ｐ０から位置Ｐ１まではスキャン速度Ｖ１で、位置Ｐ２以降はスキャン速度Ｖ０でノズルを走査する。位置Ｐ１からＰ２までの間は、直線的にスキャン速度をＶ１からＶ０に増加させるように制御される。位置Ｐ１からＰ２までのスキャン速度の変化はこれに限らず、二次関数的に変化をさせるなど、最も均一性が得られる変化にすれば良い。
【０２３０】
このように、スキャン速度を変えて現像速度を調整できる理由は、基板上でのノズルの滞在時間を変えられるためである。具体的には、長く滞在することで、液が十分に置き換わるため、現像速度を加速できる。一方、短く滞在することで減速できる。本実施形態では、滞在時間による液の置換が支配的となる範囲（１００〜１４０ｍｍ／ｓｅｃ）で調整しているため、距離が小さいほど現像を促進できている。しかし、別の実験によると、スキャン速度を２００ｍｍ／ｓｅｃ以上にするとスキャン速度が大きいほど現像が促進されることが分かった。これは滞在時間よりもノズルが液を引く力による液流動の効果が大きいためである。従って、現像の調整を行うスキャン速度は、条件にあわせて、パターン寸法とスキャン速度の関係を求めて決めるのがよい。
【０２３１】
以上示したように、下流及び最上流露光チップの場合のパターン寸法と制御するパラメータ（現像液の吐出条件）の関係を用いて、上流露光チップ上での現像液の吐出条件を決定する。その条件下で最上流露光チップを下流露光チップと異なる吐出条件で現像すれば良い。
【０２３２】
このようにして求めた吐出量条件で、現像処理を行ったところ、露光領域間でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善することができた。
【０２３３】
（第２０の実施形態）
本発明の第２０の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第２０の実施形態では、露光チップに応じて、現像工程での現像液の濃度を調整する。すなわち、第１９の実施形態と同様に、図１８に示す最上流露光チップ１８０１Ａと前記下流露光チップ１８０１Ｂとで、レジストパターンのライン寸法が等しくなるように現像速度を調整する。具体的には、以下に示す方法で、前記最上流露光チップ１８０１Ａの現像速度を早くする。
【０２３４】
第１１の実施形態と同様にして、ウエハＷ上に膜厚６０ｎｍの反射防止膜、この反射防止膜上に３００ｎｍのレジスト膜が形成される。
【０２３５】
次に、第１の実施形態と同様の露光工程を経て、１１０ｎｍのラインアンドスペースパターンが含まれる露光チップが、縦１１×横１３の格子状の配置（ウエハ範囲外の露光チップは除く）でウエハ上に転写され、潜像が形成される。本実施形態で使用される露光装置は、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）を光源とする。各露光チップの露光量条件は一定で行われる。
【０２３６】
図４７（ａ），（ｂ）を用いて第１９の実施形態に示したように、レジストパターンが形成される。この結果、図５６（ａ）に示すように、本実施形態では所望寸法は１１０ｎｍ（Ｌ０）であるので、全てのチップは２５．３ｍＪ／ｃｍ２（Ｄ）で露光される。しかし、最上流露光チップでは寸法が１２０ｎｍ（Ｌ１）となる。そこで、最上流露光チップでの現像液の濃度をあげる。この結果、現像が促進され、最上流露光チップの寸法と下流露光チップの寸法とが合致する。具体的には以下のように行われる。
【０２３７】
図５６（ｂ），（ｃ）は、気流吹き付けノズルで気流を吹き付け、現像液の濃度を変える方法を示している。図５６（ｂ），（ｃ）中、５６０１は最上流露光チップ、５６０２は下流露光チップである。静止現像中に最上流露光チップ５６０１に気流吹き付けノズル５６０３，５６０４により気流５６０５を吹き付ける。これにより、水を一部蒸発させ、現像液の濃度が高められる。この気流吹き付けノズルは、５６０３からだけ気流５６０５を吹き付けることにより、最上流露光チップにだけ、気流を吹き付けることが可能となっている。５６０６は現像液である。
【０２３８】
気流を用いただけでは、蒸発する水の量には限度がある。そこで、気流を吹き付ける前に、液の厚さを調整する。すなわち、図５７（ａ）に示すように、現像液５７０１Ａが供給される。次に、図５７（ｂ）に示すようにウエハＷを１５０ｒｐｍで２秒間回転させ、図５７（ｃ）に示すように液厚１５０μｍの薄膜５７０１Ｂが形成される。その後気流吹き付けノズルにより気流を吹き付ける。液厚を１ｍｍから１５０μｍへと減少させることにより、同じ蒸発量でも濃度を大きく変えることが可能となる。
【０２３９】
図５８は、吹き付け流量とリソグラフィー工程を経て形成されるレジストのパターン寸法との関係を示している。図５８中の実線は下流露光チップの場合を示しており、破線は最上流露光チップの場合を示している。以下、図５８を用いて、気流の吹き付け流量の決め方を説明する。ここで、吹きつけ流量を変数とし、ノズルとウエハの距離は１５ｍｍで一定とした。標準の条件では、流量はＦ０（０Ｌ／ｍｉｎ）で、下流チップはＬ０に、最上流チップはＬ１に仕上がった。この関係より、実効的に露光量が少ない最上流チップを流量Ｆ１（０．９Ｌ／ｍｉｎ）で処理すれば、所望寸法（Ｌ０）に仕上がることがわかる。
【０２４０】
以上示したように、下流及び最上流露光チップの場合のパターン寸法と気流の流量との関係を用いて、下流露光チップと最上流露光チップの寸法が等しくなるように、上流露光チップ上での気流の流量が決定される。その条件で現像が行われる。
【０２４１】
このようにして求めた気流条件で、現像処理を行ったところ、露光領域間でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善することができた。
【０２４２】
（第２１の実施形態）
本発明の第２１の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第２１の実施形態では、露光チップに応じて、現像工程での現像液の温度を変化させる。この結果、現像が促進され、最上流露光チップと下流露光チップでのパターン寸法が一致する。本実施形態で用いられるレジスト、現像液の組合せでは、温度が高くなると現像速度が速くなる。そこで、最上流露光チップで現像液の温度を高くすることで現像を促進させる。具体的には、以下に示す方法で、図１８に示す最上流露光チップ１８０１Ａの現像速度を早くする。
【０２４３】
露光までは、第１１の実施形態と同様である。次に、図５９（ａ），（ｂ）に示すように、静止現像中に最上流露光チップ５９０１をウエハ下面から熱板５９０３，５９０４により加熱し、現像液５９０５の温度を高くする。熱板５９０３だけに電力を入力することにより、最上流露光チップ５９０１だけ加熱できる。
【０２４４】
図６０は、現像液の温度とパターン寸法との関係を示している。図６０中の実線は下流露光チップの場合を示しており、破線は最上流露光チップの場合を示している。以下、図６０を用いて、温度の決め方を説明する。現像液膜が形成された後、所定の温度に加熱された熱板を液膜形成の１０秒後から４０秒間ウエハ裏面に接触させる。標準の条件では、温度はＴ０（２３℃）で、下流チップはＬ０に、最上流チップはＬ１に仕上がる。この関係より、最上流チップの熱板温度Ｔ１（２８℃）で処理すれば、所望寸法（Ｌ０）に仕上がることがわかる。
【０２４５】
以上示したように、下流及び最上流露光チップの場合のパターン寸法と熱板温度の関係を用いて、下流露光チップと最上流露光チップの寸法が等しくなるように、上流露光チップでの熱板温度が決定される。この条件下で現像が行われる。
【０２４６】
尚、ポジ型レジストで、現像液温度を下げると現像速度が大きくなる場合には、最上流露光チップの現像液の温度を下げるように熱板の温度が調整される。
【０２４７】
また、本実施形態では、ウエハの裏面から熱板により加熱することで、温度の調整をしたが、その他に、ランプヒータによりウエハ上面から加熱してもよい。
【０２４８】
このようにして求めた温度条件で、現像処理を行ったところ、露光領域間でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善することができた。
【０２４９】
（第２２の実施形態）
本発明の第２２の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第２２の実施形態では、現像液の吐出量に分布を持たせて現像速度が調整される。露光後の加熱工程（ＰＥＢ処理工程）における気流の方向が第１９〜第２１の実施形態と異なり、具体的には、図３９に示すように、気流は基板の外周から中心に向かう。
【０２５０】
上記した理由により、現像後に形成されるレジストパターンのライン寸法は、最上流露光チップ３９０２で、下流露光チップ３９０１より大きくなる。そこで、最上流露光チップ３９０２と下流露光チップ３９０１とで、現像後に形成されるレジストパターンのライン寸法が等しくなるように、ウエハ上でのレジストパターンの現像速度を調整する。具体的には、以下に示す方法で、前記最上流露光チップ３９０２の現像速度を早くする。
【０２５１】
露光までは、第１１の実施形態と同様である。次に、図６１（ａ），（ｂ）に示すように、直線状の薬液供給ノズル６１０１をウエハＷのほぼ中心に静止させ、薬液を吐出しながらウエハＷを回転させる。この結果、被処理基板上に薬液膜６１０３が形成される。このとき、ノズルの吐出量、ノズルとウエハ間の距離、基板の回転数を、１．０Ｌ／ｍｉｎ、１．５ｍｍ、４０ｒｐｍとする。この後、６０秒間静止現像した後、リンス処理、スピン乾燥処理を行うことにより、均一なレジストパターンが形成される。
【０２５２】
ウエハ面内をさらに均一に処理したい場合、単位面積あたりに同じ量を供給できるように、図６２（ａ），（ｂ）に示すように径方向に吐出量の分布をもたせる。図６２（ａ），（ｂ）中、６２０１Ａは最上流露光チップ、６２０１Ｂは下流露光チップであり、６２０３、６２０４は現像液である。具体的には、図６２Ｃの実線にて示すように、中心からの距離にあわせて吐出量を増加させる。
【０２５３】
第１９の実施形態に示したように、通常の露光工程を経ると、図４８に示す露光量とレジストライン寸法との関係になる。そこで、本実施形態では、図６２Ｃの破線にて示すように、最上流露光チップでの吐出量を、均一に処理する条件の吐出量（実線）よりも多く設定する。この破線に示す吐出量により吐出する領域は、図６２（ａ）の６２０２Ｂに対応し、これ以外の吐出量により吐出する領域は６２０２Ａに対応する。これにより、最上流露光チップの寸法を下流露光チップの寸法に合わせることが可能となる。
【０２５４】
以上示したように、最上流露光チップでの現像液の吐出量を、均一に処理する場合と比較して多めに設定する。これにより、最上流露光チップでの現像速度が早くなり、最上流露光チップの寸法を下流露光チップの寸法に合わせることが可能となる。
【０２５５】
また、本実施形態では、薬液供給ノズルからの吐出量を変えることで、最上流露光チップと下流露光チップの現像速度を同じにしたが、第２０の実施形態で示したように、濃度を変えることでも可能である。この場合、気流吹き付けノズル５６０３，５６０４で気流を吹き付ければ良い。また、第２１の実施形態で示したように、温度を変えることでも可能である。この場合、熱板５９０３，５９０４で加熱すれば良い。
【０２５６】
このようにして求めた吐出条件で、現像処理を行ったところ、露光領域間でのレジストパターン寸法の均一性は、大幅に改善することができた。
【０２５７】
（第２３の実施形態）
本発明の第２３の実施形態に係わる基板処理方法について図面を参照して説明する。第２３の実施形態では、親水化処理を用いて、現像速度が調整される。すなわち、図３９に示す最上流露光チップ領域３９０２を、下流露光チップ領域３９０１より親水化させる。この結果、最上流露光チップ領域３９０２の現像速度を速めることができる。具体的には以下のように行われる。尚、ＰＥＢ処理工程における気流の方向は第２２の実施形態と同じである。
【０２５８】
露光までは、第１１の実施形態と同様である。次に、図６３に示すように、現像液を供給する前にストレートノズル６３０１より１ｐｐｍのオゾン分子を溶解させたオゾン水６３０３が供給される。この結果、レジスト膜表面が親水化処理される。オゾン水は、５ｐｐｍ以下であればよい。
【０２５９】
ウエハＷを５００ｒｐｍで回転した状態で、ストレートノズルを基板中心に位置させる（図中の６３０１）。ここで、ストレートノズルより、オゾン水６３０３が１秒間吐出される。吐出した状態で１００ｍｍ／ｓｅｃで外周部まで移動させる（図中の６３０２）。ここでストレートノズルを一定時間（以下外周部での滞在時間と表記）静止させる。より多くオゾン水を外周部に供給することにより、外周部をより親水化させる。一定時間経過後に、オゾン水の吐出をやめ、基板を回転させることで、基板を乾燥させる。
【０２６０】
その後、図４７（ａ），（ｂ）に示すように、直線状の薬液供給ノズル４７０２を用いて、薬液を吐出しながらウエハＷの一端（図中の開始位置）から他端（図中の終了位置）に走査させる。この結果、ウエハＷ上に薬液膜４７０２が形成される。ノズルの吐出量、ノズルとウエハ間の距離、ノズルの走査速度を一定（それぞれ１．０Ｌ／ｍｉｎ、１．５ｍｍ、１２０ｍｍ／ｓｅｃ）として現像液膜を形成する。この後、６０秒の静止現像、リンス処理、スピン乾燥処理が行われ、レジストパターンが形成される。
【０２６１】
図４８に示すように、本実施形態では、所望寸法は１５０ｎｍ（Ｌ０）であるので、全てのチップは１７．５ｍＪ／ｃｍ２（Ｄ）で露光した。しかし、最上流露光チップでは実効的な露光量が少なくなるため、寸法が１５８ｎｍ（Ｌ１）となる。そこで、外周部の滞在時間を最適化することで寸法を合わせる。
【０２６２】
図６４は最上流露光チップにおける外周部滞在時間とパターン寸法の関係を示している。滞在時間ｔ０（＝０秒）の条件では、下流チップはＬ０に、最上流チップはＬ１に仕上がる。この関係より、滞在時間ｔ１（＝３秒）で処理すれば、所望寸法（Ｌ０）に仕上がることがわかる。
【０２６３】
以上示したように、最上流露光チップでのレジスト表面をより親水化することにより、最上流露光チップでの現像速度を早くする。この結果、最上流露光チップの寸法を下流露光チップの寸法に合わせることが可能となる。
【０２６４】
本実施形態では、親水化するためにオゾン水を用いているが、これに限らない。純水や酸化性液体である酸素水、一酸化炭素水、過酸化水素水でも親水化の効果があり、適用可能である。
【０２６５】
第１８，第２２，第２３の実施形態では、ＰＥＢ時の排気流が一方向のものについて説明したが、これに限定されない。ウエハ外周から中心、もしくは中心から外周に向う放射状の気流のＰＥＢユニットを用いても同様の手順で補正できる。
【０２６６】
第１９，第２１〜第２３の実施形態において、ＫｒＦエキシマレーザー用化学増幅型レジストの例を示した。しかし、これらに限られない。すなわち、ＡｒＦレジストにも適用可能である。第２０実施形態において、ＡｒＦエキシマレーザー用化学増幅型レジストの例を示した。しかし、これらに限られない。すなわち、ＫｒＦレジストにも適用可能である。さらに、第１９〜第２３の実施形態を通じて、Ｆ２レジスト、ＥＢレジスト、ＥＵＶレジストなどにも適用可能である。
【０２６７】
第１〜第２３の実施形態では、１４０ｎｍの孤立ラインパターン、及びラインアンドスペースパターンについて説明したが、これに限定されず、ホールパターン等の形成にも適用できる。
【０２６８】
第１〜第２３の実施形態では、露光の際、エキシマレーザーを使用した。しかし、これに限らず、紫外線、遠紫外線、真空紫外線、電子線、Ｘ線を用いることもできる。
【０２６９】
なお、本発明は、上記実施形態で説明したポジ型化学増幅型レジストに限らず、ネガ型化学増幅レジストについても適用できることは勿論である。第１９〜第２３の実施形態において、ネガ型レジストの場合、最上流露光チップの現像速度を遅くするように各制御がなされる。すなわち、第１９，第２２の実施形態では、現像液の吐出条件が制御される。第２０の実施形態では、最上流露光チップの現像速度が相対的に遅くなるよう下流露光チップに気流を吹き付ける。第２１の実施形態では、現像液の温度が調整される。第２３の実施形態では、現像液のレジストの表面状態が調整される。
【０２７０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０２７１】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、加熱処理の際、最適な温度条件で被処理基板を加熱処理することが可能な基板の処理装置及び処理方法を提供できる。また、被処理基板から蒸発する蒸発物質が被処理基板に再付着することを抑制できる。
【０２７２】
また、レジストが持つ、露光量やフォーカス裕度（マージン）のパフォーマンスを十分引き出すことができるとともに、被処理基板面内でのレジスト寸法の均一性を向上させることができる。
【０２７３】
したがって、その後の工程を経て作成されるデバイスの信頼性及び製造歩留りの向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係わる基板処理装置を模式的に示す平面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図３】露光用マスクをウエハに転写した際に得られるパターンを示す図。
【図４】図３のパターンにおけるラインパターン領域を拡大して示す図。
【図５】ウエハに露光チップを配置した状態を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係わる加熱装置を用いて得られたパターン転写結果の良否のウエハ面内分布を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図８】気孔率と蒸発物質の再付着の関係、吸着板と均熱板との距離（ギャップ）と酸の蒸発距離との関係をそれぞれ示す図。
【図９】本発明の第３の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１３】板部材を示す図。
【図１４】本発明の第７の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１５】本発明の第８の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１６】本発明の第９の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１７】本発明の第１０の実施形態に係わる加熱装置を模式的に示す断面図。
【図１８】ＰＥＢ中の気流方向と各露光チップとの位置関係を示す図。
【図１９】本発明の第１１の実施形態に係わる基板処理方法における露光量とレジストライン寸法との関係を示す図。
【図２０】加熱ユニット群の配置とウエハ搬送アームの位置関係を模式的に示す図。
【図２１】ウエハをＰＥＢ用加熱装置に搬送する状態を上方から眺めた図。
【図２２】加熱ユニット群の配置とウエハ搬送アームの位置関係を模式的に示す図。
【図２３】ウエハをＰＥＢ用加熱装置に搬送する状態を上方から眺めた図。
【図２４】ウエハをＰＥＢ用加熱装置に搬送する状態を上方から眺めた図。
【図２５】本発明の第１２の実施形態のレジストパターン形成方法におけるＰＥＢ処理温度とレジストライン寸法との関係を示す図。
【図２６】気流方向と露光チップとの位置関係を示す図。
【図２７】気流方向と露光チップとの位置関係を示す図。
【図２８】露光領域とＰＥＢ時の気流との相対的な位置関係を模式的に示す図。
【図２９】露光量Ｄとしたときのチップ内の位置Ｘと現像後のレジストパターン寸法（ライン寸法）との関係を模式的に示す図。
【図３０】露光量Ｄ近傍でのパターン寸法と露光量との関係を示す図。
【図３１】チップ内の位置Ｘと露光量との関係を模式的に示す図。
【図３２】チップ内の位置Ｘとスキャン速度との関係を模式的に示す図。
【図３３】ステップアンドスキャン方式の投影露光装置の構成を示す図。
【図３４】照射量調整用のＮＤフィルタ３３０３の透過率分布を模式的に示す図。
【図３５】露光領域の一部を模式的に示す図。
【図３６】露光量とライン寸法との関係を示す図。
【図３７】露光量調整のための光照射システムを模式的に示す図。
【図３８】ウエハ上に形成された露光領域群３８０１と補正時に照射された光照射領域３８０２との位置関係を模式的に示す図。
【図３９】気流方向と露光チップとの位置関係を示す図。
【図４０】補正時に照射する照射量と、最外周（最上流）露光領域と内周（下流）露光領域との間での寸法差の関係を示す図。
【図４１】本発明の第１７の実施形態に係わる基板処理方法の他の実施例を示す図。
【図４２】図４１に示す実施例におけるチップ内の位置Ｘと照射エネルギーとの関係を示す図。
【図４３】ウエハに露光チップを配置した状態を示す図。
【図４４】気流方向と露光チップとの位置関係を示す図。
【図４５】ウエハに露光チップを配置した状態を示す図。
【図４６】欠け露光領域の面積と、パターン寸法変動を補正するに必要なＥＢ照射量との関係を示す図。
【図４７】現像液の供給方法を模式的に示す図。
【図４８】露光量とパターン寸法との関係を示す図。
【図４９】現像液の吐出量とパターン寸法との関係を示す図。
【図５０】薬液供給ノズルの位置を示す図。
【図５１】ノズル位置と現像液の吐出量との関係を示す図。
【図５２】ウエハとノズルとの間の距離（図中にはギャップと表記）とパターン寸法との関係を示す図。
【図５３】位置とギャップとの関係を示す図。
【図５４】ノズル走査速度とパターン寸法との関係を示す図。
【図５５】ノズル位置と走査速度との関係を示す図。
【図５６】現像液の吐出量とパターン寸法との関係を示す図、気流吹き付けノズルにより気流を吹き付ける様子を模式的に示す図。
【図５７】現像液の薄膜化を説明する図。
【図５８】吹き付け流量とパターン寸法との関係を示す図。
【図５９】熱板により基板を加熱する様子を模式的に示す図。
【図６０】現像液の温度とパターン寸法との関係を示す図。
【図６１】現像液の供給方法を模式的に示す図。
【図６２】ノズルの場所による吐出量を制御する方法を模式的に示す図。
【図６３】オゾン水の供給方法を模式的に示す図。
【図６４】パターン寸法と外周部での供給時間との関係を示す図。
【図６５】従来の加熱装置を模式的に示す断面図。
【図６６】従来の加熱処理中の気流方向と露光チップとの位置関係を示す図。
【図６７】従来の加熱装置を用いて加熱処理して得られたパターン転写結果の良否の面内分布を示す図。
【符号の説明】
２０１…筐体、
２０２…均熱板、
２０３…ヒーター、
２０４…断熱材、
２０５…フレーム、
２０６…プロキシミティギャップ、
２０７…天板、
２０８…チャンバ、
２０９…多孔質セラミック板、
２１０…空間、
２１１…第１の空間部、
２１２…第２の空間部、
２１３…支持ピン、
２１４…昇降機構、
２１５…空気導入口、
２１６…排気口、
２１７…気流、
２２０…排気手段。
【図１】
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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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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