(57)【要約】【課題】現像処理時間を十分に短縮化でき、半導体製造装置のスループットの向上に有用な現像処理方法を提供する。【解決手段】本発明は基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理方法であって、（Ａ）水平に保持された状態で回転する基板の表面に現像液を供給することによってレジスト膜に現像液を行き渡らせる工程と、（Ｂ）現像液の供給を停止するとともに、回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させることによって基板上の現像液の振切り乾燥処理を行う工程と、（Ｃ）回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させた状態で現像液の供給を再開する工程と、（Ｄ）基板を回転させた状態で現像液の供給を停止するとともに、基板の表面にリンス液を供給することによって基板表面を洗浄する工程とをこの順序で備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面上の露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理方法であって、
（Ａ）水平に保持された状態で回転する前記基板の表面に現像液を供給することによって前記レジスト膜に前記現像液を行き渡らせる工程と、
（Ｂ）前記現像液の供給を停止するとともに、回転数１５００〜４０００ｒｐｍで前記基板を回転させることによって前記基板上の前記現像液の振切り乾燥処理を行う工程と、
（Ｃ）回転数１５００〜４０００ｒｐｍで前記基板を回転させた状態で前記現像液の供給を再開する工程と、
（Ｄ）前記基板を回転させた状態で前記現像液の供給を停止するとともに、前記基板の表面にリンス液を供給することによって前記基板表面を洗浄する工程と、
をこの順序で備える現像処理方法。
【請求項２】
前記工程Ｂにおける前記振切り乾燥処理の時間は２．５秒以上である、請求項１に記載の現像処理方法。
【請求項３】
前記振切り乾燥処理において、前記基板の表面に向けてガスを吹付けることによって当該ガスを吹付けた箇所の乾燥を促進させる、請求項１又は２は現像処理方法。
【請求項４】
（Ｅ）前記工程Ｄを経て形成されたレジストパターンの微小線幅を測定する工程を更に備え、
次の現像処理を実施するに際し、当該測定結果に応じて前記工程Ａ〜Ｃのいずれかの処理条件を変更する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像処理方法。
【請求項５】
（Ｅ）前記工程Ｄを経て形成されたレジストパターンの微小線幅を測定する工程を更に備え、
次の現像処理を実施するに際し、当該測定結果に応じて前記工程Ｂにおける振切り乾燥処理の条件を変更する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像処理方法。
【請求項６】
基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理装置であって、
基板を水平に保持して回転させる回転保持部と、
前記基板の表面に現像液を供給する現像液供給部と、
前記基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給部と、
前記回転保持部、前記現像液供給部及び前記リンス液供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
（Ａ）前記回転保持部を制御して前記基板を回転させるとともに、前記現像液供給部を制御して前記レジスト膜に前記現像液を行き渡らせる制御と、
（Ｂ）前記現像液供給部を制御して前記基板への前記現像液の供給を停止するとともに、前記回転保持部を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍで前記基板を回転させることによって前記基板上の前記現像液の振切り乾燥処理を行う制御と、
（Ｃ）前記回転保持部を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍで前記基板を回転させながら前記現像液供給部を制御して前記基板への前記現像液の供給を再開する制御と、
（Ｄ）前記回転保持部を制御して前記基板を回転させながら、前記現像液供給部を制御して前記現像液の供給を停止するとともに前記リンス液供給部を制御して前記基板の表面にリンス液を供給することによって前記基板表面を洗浄する制御と、
をこの順序で行う現像処理装置。
【請求項７】
前記振切り乾燥処理の時間は２．５秒以上である、請求項６に記載の現像処理装置。
【請求項８】
前記基板の表面に向けてガスを吹付けるガス噴射部を更に備える、請求項６又は７は現像処理装置。
【請求項９】
基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理装置に、請求項１〜５のいずれか一項に記載の現像処理方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な現像処理用記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理することによって基板上にレジストパターンを形成するための方法、装置及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造過程においてフォトリソグラフィー技術が利用されている。フォトリソグラフィー技術は、感光性樹脂を含有するレジスト液を基板上に塗布してレジスト膜を形成した後、露光機を使用してレジスト膜にパターンを焼き付け、次いで現像液を用いて基板上にレジストパターンを形成する技術である。
【０００３】
現像処理は、基板を静止させた状態で行うか、回転させた状態で行うかによって、静止パドル方式と回転現像方式（パドルレス方式）に分類できる（特許文献１参照）。静止パドル方式は、静止した基板上に現像液のパドルを形成して現像を行う。他方、回転現像方式は、回転する基板上に現像液を連続的に供給して現像を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１８０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転現像方式によれば、現像中に現像液と共にレジストの溶解成分を遠心力によって押し流すことができ、またそこに新しい現像液が供給されるため、静止パドル方式と比較して効率的な現像処理が可能である。しかし、溶解速度が遅いレジスト材料を使用する場合や現像が困難なレジストパターンを形成する場合、長い現像時間を要し、これに伴って現像液の使用量が増大するという課題がある。かかる課題に対し、特許文献１に記載の発明は、回転する基板に対して現像液を間欠供給することで現像液使用量の削減を図っている。
【０００６】
半導体製造装置のスループットを更に向上させるため、より短い現像処理時間を実現できる現像処理方法が求められており、この点に関して特許文献１に記載の発明は未だ改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、現像処理時間を十分に短縮化でき、半導体製造装置のスループットの向上に有用な現像処理方法、並びに、これを実施するための装置及び記録媒体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】
【０００８】
本発明者らは、静止パドル方式の現像処理において、通常、避けるべきとされているプルバック現象（液弾き現象）を、回転現像方式の現像処理におけるレジスト膜の溶解促進に利用することを検討した。プルバック現象とは、静止した基板の上面全体にパドルを形成した後、液盛り量が少ないと表面張力によって基板上の液同士が引っ張り合って現像液で覆われていない領域が生じる現象である。本発明者らは、現像液で一旦は覆われたものの、その後にプルバック現象によって覆われなくなった領域において、除去すべきレジスト膜の溶解が促進される現象に着目し、以下の本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理方法であり、（Ａ）水平に保持された状態で回転する基板の表面に現像液を供給することによってレジスト膜に現像液を行き渡らせる工程と、（Ｂ）現像液の供給を停止するとともに、回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させることによって基板の振切り乾燥処理を行う工程と、（Ｃ）回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させた状態で現像液の供給を再開する工程と、（Ｄ）基板を回転させた状態で現像液の供給を停止するとともに、基板の表面にリンス液を供給することによって基板表面を洗浄する工程とをこの順序で備える。
【００１０】
上記現像処理方法は、基板表面の全体に現像液を行き渡らせた後、現像液の供給を停止するとともに高速（回転数１５００〜４０００ｒｐｍ）で基板を回転させることによって基板の振切り乾燥処理を行う。本発明によれば、振切り乾燥処理を採用したことで、除去すべきレジスト膜の溶解が促進され、現像処理時間を十分に短縮化できる。ここで「振切り乾燥処理」とは、基板表面上のレジスト膜は湿潤しているものの、肉眼では基板上に液滴が認められない状態にまで現像液を取り除く処理を意味する。本発明においては、基板が高速で回転することによる遠心力で現像液が取り除かれるとともに、現像液に含まれる水が揮発することによって乾燥化が進む。
【００１１】
振切り乾燥処理により、除去すべきレジスト膜の溶解が促進される主因は必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のとおり推察する。図１（ａ）は、ウェハＷ上の露光後のレジスト膜Ｒと、レジスト膜Ｒを覆う現像液とを示す模式図である。レジスト膜Ｒは除去すべき部分Ｒａと残存すべき部分Ｒｂとからなる。現像液はアルカリ成分（例えばテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイト（ＴＭＡＨ））と水とを含む。図中の丸印Ａはアルカリ成分を示し、楕円印Ｒａは取り除かれたレジストを示す。図（ａ）に示すとおり、レジスト膜Ｒ上に現像液が十分にある状態にあってはレジスト膜Ｒａに吸着又は浸透してレジスト膜Ｒａの溶解に寄与するアルカリは限られている。この状態から、現像液の供給を停止し、振切り乾燥処理を実施することで、水が遠心力及び気化によって取り除かれ、図１（ｂ）に示すとおり、レジスト膜Ｒａと結合した状態で残留し且つ濃縮される。そして、図１（ｃ）に示すとおり、レジスト膜Ｒａの溶解が促進される。つまり、振切り乾燥処理により、レジスト膜Ｒ上における余分な水分を取り除くことにより、レジスト膜Ｒａに対するアルカリ成分の吸着及び浸透が促進され、レジスト膜Ｒａが効率よく溶解されると推察される。
【００１２】
本発明において、基板上を十分に振切り乾燥された状態とするため、工程Ｂにおける処理時間、すなわち、現像液を停止した状態で基板を回転数１５００〜４０００ｒｐｍで回転させる時間を２．５秒以上とすればよい。また現像処理時間をより短縮化するため、振切り乾燥処理において基板の表面に向けてガスを吹付けることによって当該ガスを吹付けた箇所の乾燥を促進させてもよい。一般にレジストパターンの微細線幅（ＣＤ）は基板の中央部が細くなりやすく、その外側の領域が細くなりにくい。中央部よりも外側の領域にガスを選択的に吹付けることで当該領域のレジスト膜の溶解を促進させることができる。これにより、基板表面におけるレジストパターンの面内プロファイルをフラット化できる。
【００１３】
本発明の現像処理方法は、（Ｅ）工程Ｄを経て形成されたレジストパターンの微小線幅を測定する工程を更に備えてもよい。工程Ｅを実施することにより、次の現像処理に測定結果をフィードバックできる。すなわち、次の現像処理を実施するに際し、当該測定結果に応じて工程Ａ〜Ｃのいずれかの処理条件を変更でき、特に工程Ｂにおける振切り乾燥処理の条件をより適したものに変更できる。
【００１４】
本発明は基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理装置を提供する。本発明の現像処理装置は、基板を水平に保持して回転させる回転保持部と、基板の表面に現像液を供給する現像液供給部と、基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給部と、回転保持部、現像液供給部及びリンス液供給部を制御する制御部とを備える。制御部は（Ａ）回転保持部を制御して基板を回転させるとともに、現像液供給部を制御してレジスト膜に現像液を行き渡らせる制御と、（Ｂ）現像液供給部を制御して基板への現像液の供給を停止するとともに、回転保持部を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させることによって基板上の現像液の振切り乾燥処理を行う制御と、（Ｃ）回転保持部を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍで基板を回転させながら現像液供給部を制御して基板への現像液の供給を再開する制御と、（Ｄ）回転保持部を制御して基板を回転させながら、現像液供給部を制御して現像液の供給を停止するとともにリンス液供給部を制御して基板の表面にリンス液を供給することによって基板表面を洗浄する制御とをこの順序で行う。
【００１５】
上記現像処理装置においては、振切り乾燥処理を行う制御がなされる。振切り乾燥処理は、上述のとおり、除去すべきレジスト膜の溶解を促進し、現像処理時間の短縮化に寄与する。
【００１６】
本発明は、基板表面上における露光後のレジスト膜を現像液で処理する現像処理装置に、上記現像処理方法を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な現像処理用記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レジスト膜の現像処理時間を十分に短縮化でき、半導体製造装置のスループットを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】振切り乾燥処理によってレジスト膜の溶解が促進されることを説明するための模式図である。
【図２】本発明に係る現像処理装置が適用される塗布・現像装置の斜視図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】現像処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】現像処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】実施例と比較例の結果を示すグラフである。
【図８】現像処理後のＣＤ面内分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
＜塗布・現像装置＞
まず、本実施形態の現像処理装置が適用される塗布・現像装置の一例について説明する。図２〜図４に示されるように、塗布・現像装置１は、キャリアブロックＳ１と、キャリアブロックＳ１に隣接する処理ブロックＳ２と、処理ブロックＳ２に隣接するインターフェースブロックＳ３とを備える。以下、塗布・現像装置１の説明における「前後左右」は、インターフェースブロックＳ３側を前側、キャリアブロックＳ１側を後側とした方向を意味するものとする。
【００２１】
キャリアブロックＳ１は、キャリアステーション３と、搬入・搬出部４とを有する。キャリアステーション３は、複数のキャリア２を支持する。キャリア２は、複数枚のウェハ（基板）Ｗを密封状態で収容し、キャリアステーション３上に着脱自在に設置される。キャリア２は、ウェハＷを出し入れするための開閉扉（不図示）を一側面２ａ側に有する。搬入・搬出部４は、キャリアステーション３上の複数のキャリア２にそれぞれ対応する複数の開閉扉４ａを有する。搬入・搬出部４内は、受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリアステーション３に設置されたキャリア２からウェハＷを取り出して処理ブロックＳ２に渡し、処理ブロックＳ２からウェハＷを受け取ってキャリア２内に戻す。
【００２２】
処理ブロックＳ２は、下層反射防止膜形成（ＢＣＴ）ブロック５と、レジスト膜形成（ＣＯＴ）ブロック６と、上層反射防止膜形成（ＴＣＴ）ブロック７と、現像処理（ＤＥＶ）ブロック８とを有する。これらのブロックは、床面側からＤＥＶブロック８、ＢＣＴブロック５、ＣＯＴブロック６、ＴＣＴブロック７の順に積層されている。
【００２３】
ＢＣＴブロック５は、反射防止膜形成用の薬液を塗布する塗布ユニット（不図示）と、加熱・冷却ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ２とが収容されている。ＴＣＴブロック７にも同様に、塗布ユニットと、加熱・冷却ユニットと、搬送アームＡ４とが収容されている。ＣＯＴブロック６には、レジスト膜形成用の薬液を塗布する塗布ユニット（不図示）と、加熱・冷却ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３とが収容されている。
【００２４】
図３及び図４に示されるように、ＤＥＶブロック８には、複数の現像処理ユニット（現像処理装置）Ｕ１と、複数の加熱・冷却ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ５と、これらのユニットを経ずに処理ブロックＳ２の前後間でウェハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とが収容されている。複数の現像処理ユニットＵ１は、ＤＥＶブロック８の右側で、後側から前側に向かって並べられるとともに、上下２段に積層されている。複数の加熱・冷却ユニットＵ２は、ＤＥＶブロック８の左側で、後側から前側に向かって並べられている。搬送アームＡ５は、現像処理ユニットＵ１と加熱・冷却ユニットＵ２との間に設けられ、前後方向及び上下方向に移動可能とされている。直接搬送アームＡ６は、ＤＥＶブロック８の上部に設けられ、前後方向に移動可能とされている。
【００２５】
処理ブロックＳ２の後側には、床面からＴＣＴブロック７に亘るように棚ユニットＵ３が設けられている。棚ユニットＵ３は、上下方向に並ぶ複数のセルＣ３０〜Ｃ３８に区画されている。棚ユニットＵ３の近傍には、セルＣ３０〜Ｃ３８間でウェハＷを搬送する昇降自在な昇降アームＡ７が設けられている。処理ブロックＳ２の前側には、床面からＤＥＶブロック８の上部に亘るように棚ユニットＵ４が設けられている。棚ユニットＵ４は、上下方向に並ぶ複数のセルＣ４０〜Ｃ４２に区画されている。
【００２６】
インターフェースブロックＳ３は、露光装置Ｅ１に接続される。インターフェースブロックＳ３には、受け渡しアームＡ８が収容されている。受け渡しアームＡ８は処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ４から露光装置Ｅ１にウェハＷを渡し、露光装置Ｅ１からウェハＷを受け取り棚ユニットＵ４に戻す。
【００２７】
なお、塗布・現像装置１の構成は一例に過ぎない。塗布・現像装置は、塗布ユニットや現像処理ユニット等の液処理ユニットと、加熱・冷却ユニット等の前処理・後処理ユニットと、搬送装置とを備えるものであればよく、これら各ユニットの個数や種類、レイアウト等は適宜変更可能である。
【００２８】
＜塗布・現像方法＞
上記構成の塗布・現像装置１では、まず、レジストパターンが形成されていない複数のウェハＷを収容したキャリア２がキャリアステーション３に設置される。このとき、キャリア２の一側面２ａは搬入・搬出部４の開閉扉４ａに向けられる。次に、キャリア２の開閉扉と搬入・搬出部４の開閉扉４ａとが共に開放され、受け渡しアームＡ１により、キャリア２内のウェハＷが取り出され、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ３のいずれかのセルに順次搬送される。
【００２９】
受け渡しアームＡ１により棚ユニットＵ３のいずれかのセルに搬送されたウェハＷは、昇降アームＡ７により、ＢＣＴブロック５に対応するセルＣ３３に順次搬送される。セルＣ３３に搬送されたウェハＷは、搬送アームＡ２によってＢＣＴブロック５内の各ユニットに搬送され、このウェハＷの表面上に下層反射防止膜が形成される。
【００３０】
下層反射防止膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ２によってセルＣ３３の上のセルＣ３４に搬送される。セルＣ３４に搬送されたウェハＷは、昇降アームＡ７によって、ＣＯＴブロック６に対応するセルＣ３５に搬送される。セルＣ３５に搬送されたウェハＷは、搬送アームＡ３によりＣＯＴブロック６内の各ユニットに搬送され、このウェハＷの下層反射防止膜の上にレジスト膜が形成される。
【００３１】
レジスト膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ３によってセルＣ３５の上のセルＣ３６に搬送される。セルＣ３６に搬送されたウェハＷは、昇降アームＡ７によって、ＴＣＴブロック７に対応するセルＣ３７に搬送される。セルＣ３７に搬送されたウェハＷは、搬送アームＡ４によってＴＣＴブロック７内の各ユニットに搬送され、このウェハＷのレジスト膜の上に上層反射防止膜が形成される。
【００３２】
上層反射防止膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ４によってセルＣ３７の上のセルＣ３８に搬送される。セルＣ３８に搬送されたウェハＷは、昇降アームＡ７によって直接搬送アームＡ６に対応するセルＣ３２に搬送され、直接搬送アームＡ６によって棚ユニットＵ４のセルＣ４２に搬送される。セルＣ４２に搬送されたウェハＷは、インターフェースブロックＳ３の受け渡しアームＡ８により露光装置Ｅ１に渡され、レジスト膜の露光処理が行われる。露光処理後のウェハＷは、受け渡しアームＡ８によりセルＣ４２の下のセルＣ４０，Ｃ４１に搬送される。
【００３３】
セルＣ４０，Ｃ４１に搬送されたウェハＷは、搬送アームＡ５により、ＤＥＶブロック８内の現像処理ユニット（現像処理装置）Ｕ１等に搬送され、現像処理が行われ、ウェハＷの表面上にレジストパターンが形成される。レジストパターンが形成されたウェハＷは、搬送アームＡ５によって棚ユニットＵ３のうちＤＥＶブロック８に対応したセルＣ３０，Ｃ３１に搬送される。セルＣ３０，Ｃ３１に搬送されたウェハＷは、昇降アームＡ７によって、受け渡しアームＡ１がアクセス可能なセルに搬送され、受け渡しアームＡ１によって、キャリア２内に戻される。
【００３４】
（現像処理ユニット）
続いて、現像処理ユニットＵ１について、更に詳細に説明する。図５に示されるように、現像処理ユニットＵ１は、ウェハＷを保持するチャック１１と、チャック１１を回転させる回転機構１２と、チャック１１を昇降させる昇降機構１３と、現像液を供給する現像液供給部１４と、リンス液を供給するリンス液供給部１５と、ウェハＷに向けてガスを噴射するガス噴射部１６と、制御部１８とを備える。本実施形態においては、チャック１１と回転機構１２とによって回転保持部が構成される。
【００３５】
チャック１１は、表面Ｗａが上方に面するように略水平に配置されたウェハＷの中心部を支持し、吸引吸着等により保持する。回転機構１２は、チャック１１の下方に設けられ、鉛直上方に延在した回転軸１２ａと、回転軸１２ａを回転させる電動モータ等の動力源（不図示）とを有する。回転軸１２ａの先端部は、チャック１１に接続されている。これにより、回転機構１２は、チャック１１に保持されたウェハＷに直交する回転軸１２ａの中心軸線ＣＬを中心に、チャック１１を回転させる。昇降機構１３は、回転機構１２に隣接するように設けられている。昇降機構１３を制御することで、ウェハＷの受け渡しを行う受け渡し高さと、現像処理を行う現像高さとの間でチャック１１を昇降させることが可能となっている。
【００３６】
回転機構１２の周囲には、ウェハＷ上から外側に振り切られて落下する液体を受け止める収容器であるカップ１９が設けられている。カップ１９は、回転機構１２を囲む円環形状の底板２０と、底板２０の外縁に沿って鉛直上方に突出した円筒状の外壁２１と、底板２０の内縁に沿って鉛直上方に突出した円筒状の内壁２２とを有している。外壁２１の全部分は、チャック１１に保持されたウェハＷの外縁に対し、平面視で外側に位置する。外壁２１の上端２１ａは、上記現像高さのチャック１１に保持されたウェハＷより上方に位置する。外壁２１の上端２１ａ側の部分には、内側に傾いた傾斜壁部２１ｂが形成されている。内壁２２の全部分は、チャック１１に保持されたウェハＷの外縁に対し、平面視で内側に位置する。内壁２２の上端２２ａは、上記現像高さのチャック１１に保持されたウェハＷより下方に位置する。
【００３７】
内壁２２と外壁２１との間には仕切壁２３が設けられている。仕切壁２３は、内壁２２を囲む円に沿って底板２０の上面から鉛直上方に突出している。底板２０のうち、外壁２１と仕切壁２３との間の部分には、液体を排出するための液体排出孔２０ａが形成され、液体排出孔２０ａに排液管２４が接続されている。底板２０のうち、仕切壁２３と内壁２２との間の部分には、気体を排出する気体排出孔２０ｂが形成され、気体排出孔２０ｂに排気管２５が接続されている。
【００３８】
内壁２２の上部には、平面視で仕切壁２３より外側に張り出した傘状部材２６が設けられている。ウェハＷ上から外側に振り切られた液体は、外壁２１及び傘状部材２６により、外壁２１と仕切壁２３との間に導かれ、液体排出孔２０ａから排出される。仕切壁２３と内壁２２との間には、液体から発生したガスが進入し、そのガスが気体排出孔２０ｂから排出される。
【００３９】
図６に示されるように、カップ１９の外壁２１の外側には、水平方向に延在するガイドレール２７が設けられている。現像液供給部１４は、ガイドレール２７に沿って移動する移動体１４ａと、移動体１４ａからチャック１１側に延在するアーム１４ｂと、アーム１４ｂの先端部に設けられた現像液ノズル１４ｃとを有する。アーム１４ｂは、チャック１１に保持されたウェハＷの上方にかかるように延在している。現像液ノズル１４ｃは、ガイドレール２７の延在方向（図示右方向又は左方向）から見て、チャック１１に保持されたウェハＷの中心の上方に位置する。現像液ノズル１４ｃには、下方に開口した吐出孔ｈ１が形成されている。吐出孔ｈ１は、ガイドレール２７の延在方向に沿って延びた形状を呈している。現像液ノズル１４ｃには、現像液の供給源（不図示）から現像液が送られ、現像液ノズル１４ｃの吐出孔ｈ１から下方に向かって現像液が吐出される。現像液の供給源は、例えば現像液の貯蔵容器及びポンプ等である。現像液（ポジ型フォトレジスト用）は、例えばアルカリ水溶液であり、アルカリ成分としてはテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイト（ＴＭＡＨ）が挙げられる。なお、ネガ型フォトレジスト用現像液としては有機溶剤が使用される。
【００４０】
リンス液供給部１５は、ガイドレール２７に沿って移動する移動体１５ａと、移動体１５ａからチャック１１側に延在するアーム１５ｂと、アーム１５ｂの先端部に設けられたリンス液ノズル１５ｃとを有している。アーム１５ｂは、チャック１１に保持されたウェハＷの上方にかかるように延在している。リンス液ノズル１５ｃは、ガイドレール２７の延在方向（図示右方向又は左方向）から見て、チャック１１に保持されたウェハＷの中心の上方に位置する。リンス液ノズル１５ｃには、下方に開口した吐出孔ｈ２が形成されている。リンス液ノズル１５ｃには、リンス液の供給源（不図示）からリンス液が送られ、リンス液ノズル１５ｃの吐出孔ｈ２から下方に向かってリンス液が吐出される。リンス液の供給源は、例えばリンス液の貯蔵容器及びポンプ等である。リンス液は、例えば純水である。
【００４１】
ガス噴射部１６は、ガイドレール２７に沿って移動する移動体１６ａと、移動体１６ａからチャック１１側に延在するアーム１６ｂと、アーム１６ｂに沿って設けられたガスノズル１６ｃとを有する。アーム１６ｂは、チャック１１に保持されたウェハＷの上方にかかるように延在している。ガスノズル１６ｃは、ガイドレール２７の延在方向から見て、チャック１１に保持されたウェハＷの中心から外周に亘る部分の上方に位置する。ガスノズル１６ｃには、下方に開口した吐出孔ｈ３が形成されている。ガスノズル１６ｃには、反応性が低いガス（例えば窒素、ヘリウムなど）が送られ、ガスノズル１６ｃの吐出孔ｈ３から下方に向かってガスが吐出される。
【００４２】
制御部１８は、制御用のコンピュータであり、現像処理条件の設定画面を表示する表示部（不図示）と、現像処理条件を入力する入力部（不図示）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からソフトウェアを読み取る読取部（不図示）とを有する。記録媒体には、制御部１８に制御プログラムを実行させるソフトウェアが記録されており、このソフトウェアが制御部１８の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えば、ハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリカード等が挙げられる。制御部１８は、入力部に入力された現像処理条件と、読取部により読み取られたソフトウェアとに応じて、チャック１１、昇降機構１３、回転機構１２、現像液供給部１４、リンス液供給部１５及びガス噴射部１６を制御し、現像処理を実行する。
【００４３】
（現像処理方法）
まず、上述した搬送アームＡ５により、ウェハＷが現像処理ユニットＵ１内に搬入される。ウェハＷにはレジスト膜Ｒが形成され、レジスト膜Ｒには露光処理が施されている。ウェハＷは、レジスト膜Ｒが上方に面した状態で、略水平に配置される。制御部１８は、昇降機構１３によりチャック１１を上記受け渡し高さまで上昇させ、搬送アームＡ５からチャック１１上にウェハＷを受け取り、チャック１１によりウェハＷを保持し、昇降機構１３によりチャック１１を上記現像高さまで下降させる。
【００４４】
現像開始の準備が完了した後、制御部１８は以下のステップＡ〜Ｄの制御を行って現像処理を実施する。
ステップＡ：回転機構１２を制御してウェハＷを回転させるとともに、現像液供給部１４を制御してレジスト膜Ｒに現像液を行き渡らせる。
ステップＢ１：現像液供給部１４を制御してウェハＷへの現像液の供給を停止するとともに、回転機構１２を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍでウェハＷを回転させることによってウェハＷ上の現像液の振切り乾燥処理を行う。
ステップＢ２：ウェハＷへの現像液の供給を停止した状態及びウェハＷを回転させた状態を維持したまま、ガス噴射部１６を制御してウェハＷ上のレジスト膜Ｒに向けてガスを吹付けることによって現像液の乾燥を促進させる。
ステップＣ：回転機構１２を制御して回転数１５００〜４０００ｒｐｍでウェハＷを回転させながら現像液供給部１４を制御してウェハＷへの現像液の供給を再開する。
ステップＤ：回転機構１２を制御してウェハＷを回転させながら、現像液供給部１４を制御して現像液の供給を停止するとともにリンス液供給部１５を制御してウェハＷの表面にリンス液を供給することによってウェハＷの表面Ｗａを洗浄する。
【００４５】
ステップＡを実施することで、レジスト膜Ｒが現像液によって覆われた状態となる（図１（ａ）参照）。なお、ステップＡの実施に先立って、ウェハＷの表面Ｗａに純水を供給し、レジスト膜Ｒを湿らせておいてもよい。
【００４６】
ステップＢ１を実施することで、レジスト膜Ｒ上の余分な水分が振切られるとともに、一部が蒸発することにより、現像液が濃縮されてレジスト膜Ｒａの溶解が促進される（図１（ａ）（ｂ）参照）。振切り乾燥処理時のウェハＷの回転数は上記のとおり、１５００〜４０００ｒｐｍである。回転数が１５００ｒｐｍ以上であれば振切り乾燥による現像処理の十分な促進効果が得られる。回転数の上限値（４０００ｒｐｍ）は当該効果が飽和することに基づく。かかる観点から、ウェハＷの回転数は好ましくは１５００〜４０００ｒｐｍであり、より好ましくは２５００〜４０００ｒｐｍであり、更に好ましくは３０００〜４０００ｒｐｍである。振切り乾燥処理の時間は、同様の観点から、好ましくは２．５秒以上であり、より好ましくは２．５〜４．０秒であり、更に好ましくは３．０〜４．０秒である。振切り乾燥処理時の加速度は、同様の観点から、好ましくは３０００〜３００００ｒｐｍ／秒であり、より好ましくは５０００〜３００００ｒｐｍ／秒であり、更に好ましくは１００００〜３００００ｒｐｍ／秒である。
【００４７】
ステップＢ２を実施することで、レジスト膜Ｒ上の水の乾燥をより一層進行させることができ、更に効率的な現像処理が可能となる。また、ウェハＷの中央部よりも外側の領域にガスを選択的に吹付けることで当該領域のレジスト膜の溶解を促進させることができる。これにより、ウェハＷの表面Ｗａにおけるレジストパターンの面内プロファイルをフラット化できる。なお、ステップＢ１の処理のみで十分効率的に現像処理が実施でき且つ高い均一性のＣＤ面分布が達成できるのであれば、ステップＢ２の処理は実施しなくてもよい。
【００４８】
ステップＣを実施することで、振切り乾燥処理後のレジスト膜Ｒが再び現像液で覆われる。これにより、乾燥によってレジスト膜Ｒｂに付着した固着物（レジストの溶解成分）を十分に取り除くことができる。ステップＣにおけるウェハＷの回転数は上記のとおり、１５００〜４０００ｒｐｍである。回転数が１５００ｒｐｍ以上であれば十分に固着物を十分に取り除くことができる。回転数の上限値（４０００ｒｐｍ）は当該効果が飽和することに基づく。かかる観点から、ウェハＷの回転数は好ましくは１５００〜４０００ｒｐｍであり、より好ましくは２５００〜４０００ｒｐｍであり、更に好ましくは３０００〜４０００ｒｐｍである。ステップＣの処理時間は、同様の観点から、好ましくは２．５秒以上であり、より好ましくは２．５〜５．０秒であり、更に好ましくは３．０〜５．０秒である。
【００４９】
ステップＤを実施することで、ウェハＷの表面Ｗａ及びレジスト膜Ｒｂを洗浄することができる。ステップＤにおけるウェハＷの回転数は好ましくは５００〜４０００ｒｐｍであり、より好ましくは１０００〜４０００ｒｐｍである。回転数が１０００ｒｐｍ以上であれば固着物等を十分に取り除くことができる。回転数の上限値（４０００ｒｐｍ）は当該効果が飽和することに基づく。ステップＤの処理時間は、同様の観点から、好ましくは１５秒以上であり、より好ましくは１５〜６０秒であり、更に好ましくは３０〜６０秒である。
【００５０】
上記のステップＡ〜Ｄを実施して形成されたレジストパターンの最小線幅の面内分布を測定し、得られた測定結果を次の現像処理条件（ステップＡ〜Ｄ）の設定にフィードバックしてもよい（工程Ｅ）。特にステップＢにおける振切り乾燥処理の条件をより適したものに変更することで、より優れた品質のレジスト膜をより短時間で形成することが可能となる。
【００５１】
上記実施形態によれば、現像液の供給を中断して振切り乾燥処理を実施することで、レジスト膜の現像処理時間を十分に短縮化でき、半導体製造装置のスループットを向上できる。
【実施例】
【００５２】
以下、本発明について実施例及び比較例に基づいて説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５３】
（実施例Ａ１）
表１に示すレシピを用い、表２の条件で現像処理を行った。表１に示すとおり、ステップ６において現像液の供給を停止して振切り乾燥処理（ウェハ回転数：１５００ｒｐｍ、時間：１秒）を行った。ステップ９においてリンス液として純水を使用した。
【００５４】
【表１】
2014157986.tif 000003
【００５５】
【表２】
2014157986.tif 000004
【００５６】
（実施例Ａ２）
振切り乾燥処理の時間を１秒とする代わりに、２秒としたことの他は実施例Ａ１と同様にして現像処理を行った。
【００５７】
（実施例Ａ３）
振切り乾燥処理の時間を１秒とする代わりに、３秒としたことの他は実施例Ａ１と同様にして現像処理を行った。
【００５８】
（比較例Ｂ１，Ｂ３）
ステップ６において、現像液の供給を停止せずに現像処理を行ったことの他は実施例Ａ１，Ａ３とそれぞれ同様にして比較例Ｂ１，Ｂ３に係る現像処理を行った。
【００５９】
（比較例Ｃ１，Ｃ３）
振切り乾燥処理時の回転数を１５００ｒｐｍとする代わりに、５００ｒｐｍとしたことの他は実施例Ａ１，Ａ３とそれぞれ同様にして比較例Ｃ１，Ｃ３に係る現像処理を行った。
【００６０】
（比較例Ｄ１，Ｄ３）
振切り乾燥処理時の回転数を１５００ｒｐｍとする代わりに、０ｒｐｍとしたことの他は実施例Ａ１，Ａ３とそれぞれ同様にして比較例Ｄ１，Ｄ３に係る現像処理を行った。
【００６１】
上記実施例及び比較例の現像処理で形成されたレジストパターンの微小線幅（ＣＤ［ｍｍ］）を、測長ＳＥＭ（株式会社日立ハイテクノリジーズ製）を用いて測定した。図７，８に結果を示す。図８はＣＤ面内分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１１…チャック（回転保持部）、１２…回転機構（回転保持部）、１４…現像液供給部、１５…リンス液供給部、１６…ガス噴射部、１８…制御部、Ｒ…レジスト膜、Ｒａ…レジスト膜（除去されるべき部分）、Ｒｂ…レジスト膜（残存すべき部分）、Ｗ…ウェハ（基板）、Ｗａ…ウェハの表面。
【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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