(57)【要約】【課題】複数の基板よりなる基板群の各基板を順次液処理し、かつ、異なるプロセスフローが同一の液処理モジュールを共有している場合において、処理時間を短縮することができる塗布現像装置及び塗布現像方法を提供する。【解決手段】第１の薬液を用いて各基板に順次第１の液処理を行い、再び各基板に第１の薬液を用いて順次第２の液処理を行う第１の液処理モジュールＭ４と、第１の液処理を行った後、第２の液処理を行う前の各基板を、順次一時的に格納するバッファモジュールＢＵＦと、バッファモジュールＢＵＦから取り出した後、第２の液処理を行う前の各基板に、第２の薬液を用いて順次第３の液処理を行う第２の液処理モジュールＭ５とを有する。基板群の最後の基板に第１の液処理を行った後、直ぐに基板群の最初の基板に第２の液処理を行うことができるように、最後の基板に行う第１の液処理が終了する前に、最初の基板に行う第３の液処理を開始する。【選択図】図２
2011082352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像装置において、
第１の薬液を用いて前記各基板に順次第１の液処理を行い、前記第１の液処理を行った前記各基板に、再び前記第１の薬液を用いて順次第２の液処理を行う第１の液処理モジュールと、
前記第１の液処理を行った後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板を、順次一時的に格納するバッファモジュールと、
前記バッファモジュールから取り出した後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板に、第２の薬液を用いて順次第３の液処理を行う第２の液処理モジュールと
を有し、
前記基板群の最後の基板に前記第１の液処理を行った後、直ぐに前記基板群の最初の基板に前記第２の液処理を行うことができるように、前記最後の基板に行う前記第１の液処理が終了する前に、前記最初の基板に行う前記第３の液処理を開始することを特徴とする塗布現像装置。
【請求項２】
前記バッファモジュールは、該バッファモジュールと前記第１の液処理モジュールとの間で、一つの基板搬送アームにより前記各基板が受け渡されることを特徴とする請求項１に記載の塗布現像装置。
【請求項３】
前記第３の液処理を行った後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板に、第３の薬液を用いて順次第４の液処理を行う第３の液処理モジュールを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の塗布現像装置。
【請求項４】
前記第１の液処理モジュールは、第１の現像処理モジュールであり、
前記第２の液処理モジュールは、第２の現像処理モジュールであり、
前記第３の液処理モジュールは、塗布処理モジュールであり、
前記第１の薬液は、第１の現像液であり、
前記第２の薬液は、前記第１の現像液よりも高温又は高濃度の第２の現像液であり、
前記第３の薬液は、レジストを可溶化する酸であることを特徴とする請求項３に記載の塗布現像装置。
【請求項５】
キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像装置において、
第１の薬液を用いて前記各基板に順次第１の液処理を行い、前記第１の液処理を行った前記各基板に、再び第２の薬液を用いて順次第２の液処理を行う第１の液処理モジュールと、
前記第１の液処理を行った前記各基板に、第３の薬液を用いて順次第３の液処理を行う第２の液処理モジュールと、
前記第３の液処理を行った後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板を、前記基板群の最後の基板に行う前記第１の液処理が終了するまで、順次一時的に格納するバッファモジュールと
を有することを特徴とする塗布現像装置。
【請求項６】
キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像方法において、
前記基板群の一の基板に、第１の液処理モジュールにより第１の薬液を用いて液処理を行う第１の液処理工程と、
前記第１の液処理工程を行った前記一の基板を、一時的にバッファモジュールに格納する格納工程と、
前記格納工程の後、前記バッファモジュールから取り出した前記一の基板に、第２の液処理モジュールにより第２の薬液を用いて液処理を行う第２の液処理工程と、
前記第２の液処理工程を行った前記一の基板に、再び前記第１の液処理モジュールにより前記第１の薬液を用いて液処理を行う第３の液処理工程と
を有し、
前記基板群の最後の基板に前記第１の液処理工程を行った後、直ぐに前記基板群の最初の基板に前記第３の液処理工程を行うことができるように、前記最後の基板に行う前記第１の液処理工程が終了する前に、前記最初の基板に行う前記第２の液処理工程を開始することを特徴とする塗布現像方法。
【請求項７】
前記バッファモジュールは、該バッファモジュールと前記第１の液処理モジュールとの間で、一つの基板搬送アームにより前記一の基板が受け渡されることを特徴とする請求項６に記載の塗布現像方法。
【請求項８】
前記第２の液処理工程を行った後、前記第３の液処理工程を行う前の前記一の基板に、第３の液処理モジュールにより第３の薬液を用いて液処理を行う第４の液処理工程を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の塗布現像方法。
【請求項９】
前記第１の液処理モジュールは、第１の現像処理モジュールであり、
前記第２の液処理モジュールは、第２の現像処理モジュールであり、
前記第３の液処理モジュールは、塗布処理モジュールであり、
前記第１の薬液は、第１の現像液であり、
前記第２の薬液は、前記第１の現像液よりも高温又は高濃度の第２の現像液であり、
前記第３の薬液は、レジストを可溶化する酸であることを特徴とする請求項８に記載の塗布現像方法。
【請求項１０】
キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像方法において、
前記基板群の一の基板に、第１の液処理モジュールにより第１の薬液を用いて液処理を行う第１の液処理工程と、
前記第１の液処理工程を行った前記一の基板に、第２の液処理モジュールにより第２の薬液を用いて液処理を行う第２の液処理工程と、
前記第２の液処理工程を行った前記一の基板を、前記基板群の最後の基板に行う前記第１の液処理工程が終了するまで一時的にバッファモジュールに格納する格納工程と、
前記格納工程の後、前記バッファモジュールから取り出した前記一の基板に、再び前記第１の液処理モジュールにより第３の薬液を用いて液処理を行う第３の液処理工程と
を有することを特徴とする塗布現像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液を用いて基板を液処理する塗布現像装置及び塗布現像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工程では、半導体基板（以下、「基板」又は「ウェハ」という。）の表面を疎水化処理した後、反射防止膜（Bottom Anti-Reflective Coating；ＢＡＲＣ）を塗布及び加熱処理し、レジストを塗布及び加熱処理し、露光し、可溶化された部分を現像処理して除去することにより、微細なレジストパターンを形成している。
【０００３】
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、レジスト塗布、加熱処理、露光、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。）を行って、微細なレジストパターンを形成する方法がある。
【０００４】
ここで、スリミング処理を含めた微細なレジストパターンを形成する方法としては、例えば、前半の第１の工程として、ウェハにＢＡＲＣを塗布するＢＡＲＣ塗布処理工程、ＢＡＲＣが塗布されたウェハにレジストを塗布するレジスト塗布処理工程、レジストが塗布されたウェハの選択された部分を露光する露光工程、露光されたウェハに現像液を供給して現像処理してレジストパターンを形成する第１の現像処理工程等の種々の処理工程を行う場合がある。
【０００５】
また、例えば、後半の第２の工程として、現像処理を行ったレジストパターンから中間露光領域を除去する第２の現像処理工程、レジストパターンを可溶化する反応物質を塗布する塗布処理工程、レジストパターンが可溶化されたウェハに現像液を供給して現像処理を行う第３の現像処理工程を行う場合がある。
【０００６】
このような微細なレジストパターンを形成するための塗布処理及び現像処理を含めた液処理を行う塗布現像装置として、複数枚のウェハをカセット（又はフープ（ＦＯＵＰ））に格納した状態でキャリアブロックのカセット載置台にセットし、カセット側から露光装置側に向かって両側に種々の処理ユニットを配置するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記したような塗布現像装置を用いて複数の基板よりなる基板群の各基板に、スリミング処理を含めた微細なレジストパターンを形成する処理を順次行う場合、次のような問題がある。
【０００９】
スリミング処理を含めた一連の処理を行う場合、処理工程数が多くなるため、前述したように前半の第１の工程と、後半の第２の工程とに分け、フープに格納された複数のウェハをフローＡとして第１の工程を連続して行い、第１の工程が行われたウェハをいったんフープに再度格納し、その後、その複数のウェハを新たな別のフローＢとして第２の工程を連続して行う場合がある。しかし、第１の工程と第２の工程とは、塗布現像装置に備えられた処理モジュールを共通に使用する場合がある。具体的には、例えば、第１の工程の第１の現像処理工程と、第２の工程の第３の現像処理工程とを、同一の現像処理モジュールで行う場合がある。
【００１０】
上述したように、第１の工程及び第２の工程を、それぞれフローＡ及びフローＢとして別に行う場合、フローＡの第１の工程の全ての処理を終了させ、全てのウェハをフープに戻し、その後、第２の工程をフローＢとして再び開始する。従って、処理時間（Total Access Time；ＴＡＴ）が長くなり、ウェハの処理能力が低下するという問題がある。
【００１１】
あるいは、第１の工程及び第２の工程で、同一の塗布処理モジュールを共通に使用することもある。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の基板よりなる基板群の各基板を順次液処理し、かつ、異なるプロセスフローが同一の液処理モジュールを共有している場合において、処理時間を短縮することができる塗布現像装置及び塗布現像方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は、キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像装置において、第１の薬液を用いて前記各基板に順次第１の液処理を行い、前記第１の液処理を行った前記各基板に、再び前記第１の薬液を用いて順次第２の液処理を行う第１の液処理モジュールと、前記第１の液処理を行った後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板を、順次一時的に格納するバッファモジュールと、前記バッファモジュールから取り出した後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板に、第２の薬液を用いて順次第３の液処理を行う第２の液処理モジュールとを有し、前記基板群の最後の基板に前記第１の液処理を行った後、直ぐに前記基板群の最初の基板に前記第２の液処理を行うことができるように、前記最後の基板に行う前記第１の液処理が終了する前に、前記最初の基板に行う前記第３の液処理を開始することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像装置において、第１の薬液を用いて前記各基板に順次第１の液処理を行い、前記第１の液処理を行った前記各基板に、再び第２の薬液を用いて順次第２の液処理を行う第１の液処理モジュールと、前記第１の液処理を行った前記各基板に、第３の薬液を用いて順次第３の液処理を行う第２の液処理モジュールと、前記第３の液処理を行った後、前記第２の液処理を行う前の前記各基板を、前記基板群の最後の基板に行う前記第１の液処理が終了するまで、順次一時的に格納するバッファモジュールとを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像方法において、前記基板群の一の基板に、第１の液処理モジュールにより第１の薬液を用いて液処理を行う第１の液処理工程と、前記第１の液処理工程を行った前記一の基板を、一時的にバッファモジュールに格納する格納工程と、前記格納工程の後、前記バッファモジュールから取り出した前記一の基板に、第２の液処理モジュールにより第２の薬液を用いて液処理を行う第２の液処理工程と、前記第２の液処理工程を行った前記一の基板に、再び前記第１の液処理モジュールにより前記第１の薬液を用いて液処理を行う第３の液処理工程とを有し、前記基板群の最後の基板に前記第１の液処理工程を行った後、直ぐに前記基板群の最初の基板に前記第３の液処理工程を行うことができるように、前記最後の基板に行う前記第１の液処理工程が終了する前に、前記最初の基板に行う前記第２の液処理工程を開始することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明は、キャリアブロックにキャリアにより搬入された複数の基板よりなる基板群の各基板を順次処理モジュールに受け渡し、前記処理モジュールにてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックを介して露光装置に搬送し、前記インターフェイスブロックを介して戻ってきた露光後の各基板を前記処理モジュールにて現像処理して前記キャリアブロックに受け渡すことにより、前記基板群の各基板を順次液処理する塗布現像方法において、前記基板群の一の基板に、第１の液処理モジュールにより第１の薬液を用いて液処理を行う第１の液処理工程と、前記第１の液処理工程を行った前記一の基板に、第２の液処理モジュールにより第２の薬液を用いて液処理を行う第２の液処理工程と、前記第２の液処理工程を行った前記一の基板を、前記基板群の最後の基板に行う前記第１の液処理工程が終了するまで一時的にバッファモジュールに格納する格納工程と、前記格納工程の後、前記バッファモジュールから取り出した前記一の基板に、再び前記第１の液処理モジュールにより第３の薬液を用いて液処理を行う第３の液処理工程と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の基板よりなる基板群の各基板を順次液処理し、かつ、異なるプロセスフローが同一の液処理モジュールを共有している場合において、処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施の形態に係る塗布現像装置の構成を示す概略平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る塗布現像装置の構成を示す概略正面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る塗布現像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４Ａ】第１の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程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４Ｂ】第１の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程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４Ｃ】第１の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程における基板表面の構造を模式的に示す断面図（その３）である。
【図５】第１の実施の形態に係る塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。
【図６】第１の実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【図７】従来の塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。
【図８】従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【図９】第１の実施の形態に係る塗布現像方法及び従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状況を説明するタイムチャートである。
【図１０】第２の実施の形態に係る塗布現像装置の構成を示す概略正面図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る塗布現像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１２Ａ】第２の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程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１２Ｂ】第２の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程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１２Ｃ】第２の実施の形態に係る塗布現像方法の各工程における基板表面の構造を模式的に示す断面図（その３）である。
【図１３】第２の実施の形態に係る塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【図１５】従来の塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。
【図１６】従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【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）
初めに、図１から図９を参照し、第１の実施の形態に係る塗布現像装置及び塗布現像方法について説明する。
【００２１】
図１及び図２は、それぞれ本実施の形態に係る塗布現像装置の構成を示す概略平面図及び概略正面図である。
【００２２】
本実施の形態に係る塗布現像装置は、キャリアブロックＢ１、バッファブロックＢ２、塗布現像処理ブロックＢ３、及びインターフェイスブロックＢ４を有する。キャリアブロックＢ１からインターフェイスブロックＢ４までは、上記した順に並んで配置され、インターフェイスブロックＢ４は、図示しない露光装置Ｂ５と接続されている。
【００２３】
キャリアブロックＢ１は、カセット載置台ＣＳ、ウェハ搬送アーム１を有する。カセット載置台ＣＳは、その上面の所定の位置に、複数のカセットＣ（以下「フープＦＯＵＰ」ともいう。）を水平のＸ方向に一列に載置可能となっている。
【００２４】
ウェハ搬送アーム１は、搬送路１ａ上をＸ方向に沿って移動可能に設けられている。ウェハ搬送アーム１は、フープＦＯＵＰに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各フープＦＯＵＰ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできるように構成されている。ウェハ搬送アーム１は、後述するようにバッファブロックＢ２のバッファモジュールに対してもアクセスできるように構成されている。
【００２５】
バッファブロックＢ２は、受け渡しユニットＴＲＳ１、ＴＲＳ２と、平面内Ｘ方向に並列に配置され、及びＺ方向上下に重ねて配置されたバッファモジュールＢＵＦと、ウェハ搬送アーム２を有する。
【００２６】
２つの受け渡しユニットＴＲＳ１、ＴＲＳ２は、上下に重なるように設けられており、キャリアブロックＢ１のウェハ搬送アーム１との間でウェハＷを受け渡す。
【００２７】
バッファモジュールＢＵＦは、例えば上段及び下段に重ねて配置したバッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２よりなる。上段のバッファモジュールＢＵＦ１は、キャリアブロックＢ１から塗布現像処理ブロックＢ３の塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣのいずれかへ受け渡すウェハＷ、あるいは塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣのいずれかから一旦戻ってきた後、再度塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣのいずれかへ受け渡すウェハＷを一旦収納する。また、下段のバッファモジュールＢＵＦ２は、塗布現像処理ブロックＢ３の各現像処理モジュールＤＥＶ、ＳＲのいずれかから一旦戻ってきて、再度現像処理モジュールＤＥＶ、ＳＲのいずれか又は塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣのいずれかへ受け渡すウェハＷを一旦収納する。
【００２８】
ウェハ搬送アーム２は、搬送路２ａ上をＸ方向に沿って移動可能に設けられている。ウェハ搬送アーム２は、受け渡しユニットＴＲＳ１、ＴＲＳ２に収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、上下に重なるように設けられた受け渡しユニットＴＲＳ１、ＴＲＳ２内のウェハＷに対して選択的にアクセスできるように構成されている。ウェハ搬送アーム２は、受け渡しユニットＴＲＳ１、ＴＲＳ２、バッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２、塗布現像処理ブロックＢ３の塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣ、現像処理モジュールＤＥＶ、ＳＲとの間で、ウェハＷを受け渡す。
【００２９】
なお、キャリアブロックＢ１とバッファブロックＢ２との間に、ウェハＷの検査を行う検査ブロックＢ１´が設けられてもよい。また、バッファブロックＢ２と塗布処理ブロックＢ３との間又は塗布処理ブロックＢ３の一部に、ウェハＷに疎水化処理又は熱処理を行う疎水化／熱処理ブロックＢ２´が設けられてもよい。
【００３０】
塗布現像処理ブロックＢ３は、塗布処理モジュールＢＯＴ、ＣＯＴ、ＳＣ、現像処理モジュールＤＥＶ、ＳＲ、ウェハ搬送アーム３、加熱処理モジュールＨＰを有する。
【００３１】
塗布処理モジュールＢＯＴは、ＢＡＲＣを用いてウェハに塗布処理を行うＢＡＲＣ塗布処理モジュールである。塗布処理モジュールＣＯＴは、レジストを用いてウェハに塗布処理を行うレジスト塗布処理モジュールである。塗布処理モジュールＳＣは、レジストを可溶化する酸を塗布する塗布処理を行うスリミングコート塗布処理モジュールである。現像処理モジュールＤＥＶは、第１の現像液を用いてウェハに現像処理を行う第１の現像処理モジュールである。現像処理モジュールＳＲは、ウェハにスリミング処理を行うために第２の現像液を用いてウェハに現像処理（スリミングリンス）を行う第２の現像処理モジュールであり、スリミングリンス処理モジュールともいう。
【００３２】
塗布処理モジュールと現像処理モジュールとは、上下二段に重ねて配置される。上段側の塗布処理モジュールは、例えば上下三段に重ねて配置される。本実施の形態では、例えばＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ、レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ、スリミングコート塗布処理モジュールＳＣの順に下から上へと重ねて配置される。下段側の現像処理モジュールは、例えば上下二段に重ねて配置される。本実施の形態では、例えば第１の現像処理モジュールＤＥＶ、第２の現像処理モジュールＳＲの順に下から上へと重ねて配置される。その結果、第１の現像処理モジュールＤＥＶ、第２の現像処理モジュールＳＲ、ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ、レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ、スリミングコート塗布処理モジュールＳＣは、下から上へ順に重ねて配置される。
【００３３】
ここで、ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ、レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ、スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ、第１の現像処理モジュールＤＥＶ、及び第２の現像処理モジュールＳＲを、それぞれモジュールＭ１〜Ｍ５とする。
【００３４】
なお、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）は、本発明における第１の現像処理モジュールに相当し、第１の液処理モジュールに相当する。また、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）は、本発明における第２の現像処理モジュールに相当し、第２の液処理モジュールに相当する。また、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）は、本発明における塗布処理モジュールに相当し、第３の液処理モジュールに相当する。また、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）において用いる第１の現像液は、本発明における第１の薬液に相当する。また、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）において用いる第２の現像液は、本発明における第２の薬液に相当する。また、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）において用いるレジストを可溶化する酸は、本発明における第３の薬液に相当する。
【００３５】
また、モジュールＭ１〜Ｍ５は、バッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２とモジュールＭ１〜Ｍ５との間で、一つの基板搬送アームであるウェハ搬送アーム２により直接ウェハを受け渡すことができればよい。従って、モジュールＭ１〜Ｍ５を上下に重ねて配置する場合に限られず、水平面内に並べて配置する等の種々の配置をとることができる。例えば図１に示すように、水平面内Ｘ方向に並べて配置してもよい。
【００３６】
ここで、モジュールＭ１〜Ｍ５である各塗布処理モジュール、現像処理モジュールについて説明する。用いる薬液が異なる点を除き、モジュールＭ１〜Ｍ５は略同様の構成であるため、ここでは代表してモジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）の構成について説明する。
【００３７】
モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）は、カップ１１、スピンチャック１２、ノズル１３を有する。
【００３８】
カップ１１は、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）の中央部に配置され、環状形状を有する。スピンチャック１２は、カップ１１の内側に配置され、真空吸着によってウェハＷを固定保持した状態で図示しない例えばモータよりなる回転駆動手段によって、回転駆動される。スピンチャック１２は、図示しない例えばエアシリンダよりなる昇降駆動手段によって、上下動駆動され、ウェハ搬送アーム２との間でウェハを受け渡しすることができる。
【００３９】
ノズル１３は、ウェハＷの表面に薬液を供給する。ノズル１３は、図示しない薬液供給管を介して図示しない薬液供給源に接続され、薬液供給源から薬液を供給される。ノズル１３はノズルスキャンアーム１４の先端部に着脱可能に取り付けられている。ノズルスキャンアーム１４は、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）の底板の上に一方向（Ｘ方向）に敷設されたガイドレール１５上でＸ方向に水平移動可能な垂直支持部材１６の上端部に取り付けられている。また、図示しないＹ方向駆動機構によってノズル１３と一体にＹ方向に移動するようにもなっている。
【００４０】
なお、モジュールＭ１〜Ｍ５ごとに、ノズル１３、ノズルスキャンアーム１４、垂直支持部材１６よりなる組が、例えばレジスト、ＢＡＲＣ、ＴＡＲＣ（Top Anti-Reflective Coating）、ＳＣ（Immersion Top Coat）、ＳＯＧ（Spin On Glass）等の使用する薬液の種類に対応して設けられている。図２に示す例では、ノズル１３、ノズルスキャンアーム１４、垂直支持部材１６よりなる組が、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）ではＢＡＲＣに対応し、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）ではレジストに対応し、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）では第１の現像液に対応し、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）では第２の現像液に対応して、設けられている。
【００４１】
また、そのモジュールで複数の種類の薬液を用いる場合には、それぞれの種類の薬液に対応し、複数のノズル１３が設けられていてもよい。図１に、ノズル１３、ノズルスキャンアーム１４、垂直支持部材１６よりなる組が２組設けられている例を示す。
【００４２】
加熱処理モジュールＨＰは、複数の加熱処理モジュールＨＰが上下に重ねて配置されている。加熱処理モジュールＨＰは、加熱処理室２１、熱板２２を有する。加熱処理室２１は、図２に示すように、加熱処理室２１の内部に熱板２２を収容している。熱板２２は、図１及び図２に示すように、例えば厚みのある円盤形状を有し、熱板２２内には、例えば図示しないヒータが内蔵されている。このヒータによって熱板２２は、所定の加熱温度例えば１３０℃に昇温できる。熱板２２の中央付近には、図示しない昇降可能な支持ピンが設けられており、この支持ピンによって、熱板２２とウェハ搬送アーム３又は後述するウェハ搬送アーム４との間でウェハＷの受け渡しを行うことができる。
【００４３】
ウェハ搬送アーム３は、モジュールＭ１〜Ｍ５と加熱処理モジュールＨＰとの間に設けられている。ウェハ搬送アーム３は、搬送路３ａ上をＸ方向に沿って移動可能に設けられている。ウェハ搬送アーム３は、モジュールＭ１〜Ｍ５の及び加熱処理モジュールＨＰの配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動可能であり、モジュールＭ１〜Ｍ５及び加熱処理モジュールＨＰに対して選択的にアクセスできるように構成されている。従って、ウェハ搬送アーム３は、モジュールＭ１〜Ｍ５、及び後述する加熱処理モジュールＨＰとの間でウェハＷを受け渡し可能に設けられている。
【００４４】
なお、塗布現像処理ブロックＢ３には、平面視でＸ方向の手前側及び奥側、あるいはＺ方向の上側及び下側等の空いたスペースに、塗布現像処理ブロックＢ３の各塗布処理ユニットに各種処理液を供給するためのケミカル室ＣＨＭが設けられてもよい。また、ケミカル室ＣＨＭの代わりに、電気制御回路等を収めた電装室が設けられてもよい。
【００４５】
また、塗布現像処理ブロックＢ３とインターフェイスブロックＢ４との間には、ウェハＷに洗浄処理を行うためのスピン洗浄ユニットＳＲＳ、浸漬洗浄ユニットＰＩＲ、スクラバーＳＣＲ、又は裏面スクラバーＢＳＴを備えたリンス洗浄ブロックＢ３´が設けられてもよい。
【００４６】
インターフェイスブロックＢ４は、冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、バッファモジュールＢＵＦ３、ＢＵＦ４、周辺露光装置ＷＥＥ、ウェハ搬送アーム４を有する。
【００４７】
冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、バッファモジュールＢＵＦ３、ＢＵＦ４は、上下に重ねて配置される。冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２は、塗布現像処理ブロックＢ３の各加熱処理モジュールＨＰで加熱処理が行われたウェハＷを冷却処理する。バッファモジュールＢＵＦ３、ＢＵＦ４は、インターフェイスブロックＢ４の冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、周辺露光装置ＷＥＥでの処理が行われたウェハＷを一時的に格納するためのものである。バッファモジュールＢＵＦ３は、周辺露光装置ＷＥＥ、図示しない露光装置Ｂ５に搬入されるウェハＷを一旦格納するイン用バッファモジュールである。バッファモジュールＢＵＦ４は、露光装置Ｂ５から搬出されたウェハＷを一旦格納するアウト用バッファユニットである。また、周辺露光装置ＷＥＥは、塗布処理モジュールで薬液を塗布する塗布処理がされたウェハの周辺部分を露光する周辺露光処理を行う。
【００４８】
ウェハ搬送アーム４は、搬送路４ａ上をＸ方向に沿って移動可能に設けられている。ウェハ搬送アーム４は、Ｚ方向（鉛直方向）にも移動自在であり、塗布処理ブロックＢ３の加熱処理モジュールＨＰ、インターフェイスブロックＢ４のバッファモジュールＢＵＦ３、ＢＵＦ４、冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、周辺露光装置ＷＥＥに対して選択的にアクセスできるように構成されている。ウェハ搬送アーム４は、加熱処理モジュールＨＰ、冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２、バッファモジュールＢＵＦ３、ＢＵＦ４、周辺露光装置ＷＥＥの間でウェハＷを受け渡す。また、ウェハ搬送アーム４は、バッファモジュールＢＵＦ３からウェハＷを図示しない露光装置Ｂ５に受け渡し、露光が行われたウェハＷを、図示しない露光装置Ｂ５からバッファモジュールＢＵＦ４に受け渡す。
【００４９】
次に、塗布現像装置におけるウェハＷの流れについて説明する。始めに、前半（後述するフローＡ）の処理が行われる。
【００５０】
先ず外部からフープＦＯＵＰがキャリアブロックＢ１のカセット載置台ＣＳにキャリアとして搬入され、ウェハ搬送アーム１によりフープＦＯＵＰ内からウェハＷが順次取り出される。ウェハＷは、ウェハ搬送アーム１から受け渡しユニットＴＲＳ１に順次受け渡され、ウェハ搬送アーム２により塗布現像処理ブロックＢ３内のモジュールＭ１〜Ｍ３に順次搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理、及びインターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４により搬送され冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２で行われる冷却処理も含め、一連の処理が行われる。モジュールＭ１、Ｍ２で一連の処理が行われたウェハＷは、ウェハ搬送アーム４により周辺露光装置ＷＥＥに順次搬送され周辺露光が行われる。周辺露光が行われたウェハＷは、ウェハ搬送アーム４により図示しない露光装置Ｂ５に順次搬送されて、露光が行われる。
【００５１】
露光が行われたウェハＷは、インターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４によりモジュールＭ４に順次搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理も含め、一連の現像処理が行われる。モジュールＭ４で一連の現像処理が行われたウェハＷは、バッファブロックＢ２のウェハ搬送アーム２によりバッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２に一時的に格納される。
【００５２】
バッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２に一時的に格納されたウェハＷは、後述するようにモジュールＭ４における前半（フローＡ）の処理が終了した後、後半（フローＢ）の処理が行われる。
【００５３】
ウェハＷは、ウェハ搬送アーム２により塗布現像処理ブロックＢ３内のモジュールＭ５に順次搬送され、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理も含め、一連の現像処理が行われる。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ３に順次搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理、及びインターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４により搬送され冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２で行われる冷却処理も含め、一連の処理が行われる。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ４に順次搬送され、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理も含め、一連の現像処理が行われる。モジュールＭ４で一連の現像処理が行われたウェハＷは、バッファブロックＢ２のウェハ搬送アーム２によりキャリアブロックＢ１のカセット載置台ＣＳのキャリアであるフープＦＯＵＰに戻される。
【００５４】
すなわち、本実施の形態に係る塗布現像装置は、キャリアブロックＢ１にキャリア（フープＦＯＵＰ）により搬入された基板を処理モジュール（モジュールＭ１、Ｍ２）に受け渡し、処理モジュール（モジュールＭ１、Ｍ２）にてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックＢ４を介して露光装置に搬送し、インターフェイスブロックＢ４を介して戻ってきた露光後の基板を処理モジュール（モジュールＭ３〜Ｍ５）にて現像処理を含めた処理を行い、キャリアブロックＢ１に受け渡すものである。
【００５５】
次に、図３から図４Ｃを参照し、本実施の形態に係る塗布現像方法について説明する。
【００５６】
図３は、本実施の形態に係る塗布現像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４Ａから図４Ｃは、本実施の形態に係る塗布現像方法の各工程における基板表面の構造を模式的に示す断面図である。
【００５７】
なお、図４Ａ（ａ）から図４Ｂ（ｄ）、及び図４Ｃ（ｅ）から図４Ｃ（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。また、図４Ａ（ａ）から図４Ｃ（ｇ）において、紙面右側に各工程が行われるモジュール又は装置の符号が記載されている。
【００５８】
本実施の形態に係る塗布現像方法は、図３に示すように、ＢＡＲＣ塗布処理工程（ステップＳ１１）、レジスト塗布処理工程（ステップＳ１２）、露光工程（ステップＳ１３）、第１の現像処理工程（ステップＳ１４）、格納工程（ステップＳ１５）、第２の現像処理工程（ステップＳ１６）、塗布処理工程（ステップＳ１７）及び第３の現像処理工程（ステップＳ１８）を含む。このうち、ＢＡＲＣ塗布処理工程（ステップＳ１１）から第１の現像処理工程（ステップＳ１４）までが、前半の第１の工程（フローＡ）である。また、第２の現像処理工程（ステップＳ１６）から第３の現像処理工程（ステップＳ１８）までが、後半の第２の工程（フローＢ）である。
【００５９】
なお、本実施の形態に係る塗布現像方法は、キャリアブロックＢ１にキャリア（フープＦＯＵＰ）により搬入された基板を処理モジュール（モジュールＭ１、Ｍ２）に受け渡し、処理モジュール（モジュールＭ１、Ｍ２）にてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックＢ４を介して露光装置に搬送し、インターフェイスブロックＢ４を介して戻ってきた露光後の基板を処理モジュール（モジュールＭ３〜Ｍ５）にて現像処理を含めた処理を行い、キャリアブロックＢ１に受け渡すものである。
【００６０】
始めに、ステップＳ１１のＢＡＲＣ塗布処理工程を行う。ステップＳ１１では、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）によりウェハ上の下地膜３１上に、ＢＡＲＣを塗布し、反射防止膜３２を形成する。ステップＳ１１が行われた後のウェハ表面の構造を、図４Ａ（ａ）に示す。
【００６１】
次に、ステップＳ１２のレジスト塗布処理工程を行う。ステップＳ１２では、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）により、反射防止膜３２上に、レジストを塗布する。ステップＳ１２が行われた後のウェハ表面の構造を、図４Ａ（ｂ）に示す。
【００６２】
ステップＳ１２では、次いで、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膜３３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た。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。
【００６３】
次に、ステップＳ１３の露光工程を行う。ステップＳ１３では、ウェハを塗布現像装置のインターフェイスブロックＢ４側に設けられている露光装置ＥＸＰに搬送し、露光装置ＥＸＰにより、レジスト膜３３の選択された部分を露光する工程である。ステップＳ１３の工程が行われた後のウェハ表面の構造を、図４Ａ（ｃ）に示す。
【００６４】
ステップＳ１３では、図４Ａ（ｃ）に示すように、レジスト膜３３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。また、露光処理後、レジスト膜３３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、レジスト膜３３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３３ａ及び不溶な不溶層３３ｂのパターンよりなる露光パターンを得る。
【００６５】
次に、ステップＳ１４の第１の現像処理工程を行う。ステップＳ１４では、ウェハを塗布現像装置に戻し、モジュールＭ４（第１の現像液モジュールＤＥＶ）により、第１の現像液を用いた第１の現像処理を行って、露光パターンに応じたレジストパターン３３ｃを形成する。ステップＳ１４の工程が行われた後のウェハ表面の構造を、図４Ｂ（ｄ）に示す。
【００６６】
ステップＳ１４では、露光パターンが形成されたレジスト膜３３から可溶層３３ａを除去し、露光パターンに応じたレジストパターン３３ｃを形成する。本例では、ウェハを回転させた状態で、露光パターンが形成されたレジスト膜３３上に、アルカリ性の溶剤（現像液）を供給することにより、可溶層３３ａを除去した。これにより、不溶層３３ｂよりなるレジストパターン３３ｃが形成される。次いで、必要ならば、レジストパターン３３ｃを硬化させるために、ポストベークを行う。ステップＳ１４を行った後のレジストパターン３３ｃの線幅はＣＤｉｎｔである。
【００６７】
次に、ステップＳ１５の格納工程を行う。ステップＳ１５では、第１の現像処理工程を行った基板を、一時的にバッファモジュールＢＵＦに格納する。
【００６８】
次に、ステップＳ１６の第２の現像処理工程を行う。ステップＳ１６では、格納工程の後、バッファモジュールＢＵＦから取り出したウェハに、モジュールＭ５（第２の現像液モジュールＳＲ）により、第２の現像液を用いた第２の現像処理を行って、レジストパターン３３ｃから中間露光領域３３ｄを除去する。ステップＳ１６を行った後のウェハ表面の構造を、図４Ｂ（ｅ）に示す。
【００６９】
第１の現像処理工程を行った後のレジスト膜３３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３３ａと不溶層３３ｂ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３３ｄと呼ぶ。中間露光領域３３ｄ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。
【００７０】
ステップＳ１６で用いる第２の現像液は、第１の現像液よりも高温又は高濃度にすることができる。例えば、第２の現像液の温度を２３℃以上５０℃以下、第２の現像液現像液の濃度を２．３８％以上１５％以下とすることができる。更に、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、中間露光領域３３ｄを除去する。中間露光領域３３ｄを除去することにより、第１の現像処理工程を行った後のレジストパターン３３ｃの線幅ＣＤｉｎｔよりも細い線幅ＣＤを有するレジストパターン３３ｃを形成することができる。
【００７１】
フローＡを順次行う２５枚の基板よりなる基板群Ｌ１の最後の基板Ｗ２５に第１の現像処理工程（ステップＳ１４）を行った後、直ぐに基板群Ｌ１の最初の基板Ｗ１に、後述する第３の現像処理工程（ステップＳ１８）を行うことができるようにする。従って、最後の基板Ｗ２５に行う第１の現像処理工程（ステップＳ１４）が終了する前に、最初の基板Ｗ１に行う第２の現像処理工程（ステップＳ１６）を開始する。
【００７２】
具体的には、図６を用いて後述するように、最後の基板Ｗ２５に行う第１の現像処理工程が終了する時点よりも、一枚の基板に第２の現像処理工程及び塗布処理工程を行う合計時間Δｔだけ先行して、最初の基板Ｗ１に行う第２の現像処理工程を開始する。
【００７３】
次に、ステップＳ１７の塗布処理工程を行う。ステップＳ１７では、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）により、レジストパターン３３ｃ上に、レジストパターン３３ｃを可溶化する反応物質として酸を塗布する工程である。ステップＳ１７が行われた後のウェハ表面の構造を、図４Ｂ（ｆ）に示す。
【００７４】
ステップＳ１７では、レジストパターン３３ｃに、レジストパターン３３ｃを可溶化する反応物質である酸を含む溶液３５を塗布する。酸を含む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。また、ステップＳ１７では、反応物質である酸を含む溶液３５を塗布した後、所定の熱処理条件で熱処理を行い、レジストパターン３３ｃ内に反応物質である酸を拡散させてもよい。
【００７５】
ステップＳ１７では、レジストパターン３３ｃ内に反応物質である酸を拡散させて、レジストパターン３３ｃの表面に新たな可溶層３３ｅを形成する。レジストパターン３３ｃが形成されているウェハＷを、塗布現像装置の加熱モジュールＰＥＢ等を用いて熱処理してもよい。熱処理により、レジストパターン３３ｃ内に拡散した酸（Ｈ＋）を活性化することができ、不溶層３３ｂから新たな可溶層３３ｅへの変化を促進することができる。不溶層３３ｂから新たな可溶層３３ｅ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。
【００７６】
なお、熱処理温度が高すぎると、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。熱処理温度の上限は、レジストパターン３３ｃ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、好ましい熱処理温度は、５０℃から１８０℃である。
【００７７】
次に、ステップＳ１８の第３の現像処理工程を行う。ステップＳ１８では、モジュールＭ４（第１の現像液モジュールＤＥＶ）により、第１の現像液を用いて新たな可溶層３３ｅが形成されたレジストパターン３３ｃから新たな可溶層３３ｅを除去する。ステップＳ１８を行った後のウェハ表面の構造を、図４Ｃ（ｇ）に示す。
【００７８】
ステップＳ１８では、新たな可溶層３３ｅが形成されたレジストパターン３３ｃ上に、アルカリ性の溶剤である第１の現像液を供給することで、新たな可溶層３３ｅを除去する。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３３ｃを硬化させるために、ポストベークを行う。
【００７９】
本実施の形態によれば、図４Ｂ（ｄ）に示す第１の現像処理工程の後に、図４Ｂ（ｅ）に示す中間露光領域３３ｄを除去する工程（第２の現像処理工程）、図４Ｂ（ｆ）に示すレジストパターン３３ｃの表面に新たな可溶層３３ｅを形成する工程（塗布処理工程）、及び図４Ｃ（ｇ）に示す新たな可溶層３３ｅを除去する工程（第３の現像処理工程）を行う。中間露光領域３３ｄ及び新たな可溶層３３ｅ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３３ｃの線幅ＣＤｉｎｔよりも細い線幅ＣＤｆｎｌを有するレジストパターン３３ｃを形成することができる。
【００８０】
次に、図５及び図６を参照し、本実施の形態に係る塗布現像装置を用いて複数の基板を連続して塗布現像処理する方法について説明する。
【００８１】
図５は、本実施の形態に係る塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。図６は、本実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【００８２】
図２を簡略化して示した図５に示すように、本実施の形態に係る塗布現像装置では、下から上へ、順に、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）が重ねて配置されている。
【００８３】
また、図５に示すように、本実施の形態に係る塗布現像装置は、液処理ブロックＢ３とキャリアブロックＢ１との間に設けられたバッファブロックＢ２に、ウェハを一時的に格納するバッファモジュールＢＵＦを有する。従って、塗布処理モジュールの近くにバッファモジュールが設けられている。
【００８４】
図５及び図６に示すように、本実施の形態では、２５枚のウェハＷ１〜Ｗ２５よりなるロットＬ１が投入され、前半の第１の工程（フローＡ）及び後半の第２の工程（フローＢ）が行われる。
【００８５】
前半の第１の工程（フローＡ）において、投入ロットＬ１の各ウェハＷは、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）に順次搬送され、順次ＢＡＲＣ塗布処理される。順次ＢＡＲＣ塗布処理された各ウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）に順次搬送され（搬送Ｔ１）、順次レジスト塗布処理される。レジスト塗布処理された各ウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、露光が行われ、露光が行われた後、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）に搬送され、第１の現像処理が行われる。
【００８６】
このように第１の現像処理が行われ、第１の工程（フローＡ）が行われたウェハは、第２の工程（フローＢ）を開始するまで一時的にバッファモジュールＢＵＦに格納される（搬送Ｔ２）。
【００８７】
一方、後半の第２の工程（フローＢ）において、バッファモジュールＢＵＦに格納されている各ウェハＷは、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）に順次搬送され（搬送Ｔ２）、順次第２の現像処理が行われる。第２の現像処理が行われたウェハＷは、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）に搬送され（搬送Ｔ３）、反応物質である酸の塗布処理が行われる。反応物質である酸の塗布処理が行われたウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）に搬送され（搬送Ｔ４）、第３の現像処理が行われる。
【００８８】
次に、図６のタイムチャートを参照し、本実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおける複数のウェハの処理状態を説明する。
【００８９】
本実施の形態では、複数のウェハよりなる投入ロットを投入し、投入ロットの各ウェハについて前述した塗布現像方法を行う場合、図３に示す前半の第１の工程（フローＡ）と、後半の第２の工程（フローＢ）とに分けて行う。
【００９０】
なお、以下の説明では、各塗布処理モジュールで塗布処理が行われた後、適宜行われる加熱処理、及び冷却処理する処理工程については、説明を省略する。
【００９１】
本実施の形態に係る塗布現像方法では、フープＦＯＵＰに格納された複数例えば２５枚よりなるロットＬ１を投入し、投入ロットＬ１の各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５）に順次第１の工程（フローＡ）を行ってバッファモジュールＢＵＦに格納する。また、第１の工程（フローＡ）と第２の工程（フローＢ）とで共通して使用するモジュールであるモジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）における処理については、以下のようにする。すなわち、最後のウェハＷ２５に対する第１の工程（フローＡ）における第１の現像処理工程（ステップＳ１４）が終了した後、直ぐに、最初のウェハＷ１に対する第２の工程（フローＢ）における第３の現像処理工程（ステップＳ１８）を開始することができるようにする。従って、最後のウェハＷ２５に行う第１の現像処理工程（ステップＳ１４）が終了する前に、バッファモジュールＢＵＦから最初のウェハＷ１を取り出し、第２の現像処理工程（ステップＳ１６）を開始する。
【００９２】
始めに第１の工程（フローＡ）を行う。まず、２５枚のウェハＷについて、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５の順に、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）によるＢＡＲＣ塗布処理工程を順次行う。ＢＡＲＣ塗布処理工程が行われた各ウェハＷは、１枚ずつウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）に順次搬送され（搬送Ｔ１）、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５の順に、レジスト塗布処理工程が順次行われる。モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）でレジスト塗布処理工程が行われるタイミングは、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ１の分だけ順次遅れる。
【００９３】
モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）でレジスト塗布処理工程が行われた各ウェハＷは、露光装置ＥＸＰで露光が順次行われる。露光装置で露光が行われるタイミングは、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ２の分だけ順次遅れる。
【００９４】
以後、同様にして、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）に順次搬送され、処理時間Δｔ３の分だけ順次遅れて処理が行われる。そして、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）における第１の現像処理工程まで行われた後、バッファモジュールＢＵＦに順次格納される（搬送Ｔ２）。
【００９５】
次に、バッファモジュールＢＵＦに格納されたウェハＷに対し、後半の第２の工程（フローＢ）を行う。このとき、第２の工程（フローＢ）のモジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）における第２の現像処理工程は、時間Δｔ４の分だけ順次遅れて行われる。また、最初のウェハＷ１に対する第２の現像処理工程を、最後のウェハＷ２５に対する第１の現像処理工程が終了する前に開始することができる。
【００９６】
これは、バッファモジュールＢＵＦがモジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）及びモジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）の近くに設けられており、バッファモジュールＢＵＦと、モジュールＭ４及びモジュールＭ５との間で、一つのウェハ搬送アーム２により直接ウェハＷを受け渡すことができるためである。
【００９７】
モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）で第２の現像処理工程が行われた各ウェハは、１枚ずつウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ３（塗布処理モジュールＳＣ）に搬送され、塗布処理工程が行われる。モジュールＭ３（塗布処理モジュールＳＣ）で塗布処理工程が行われるタイミングは、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ５の分だけ順次遅れる。
【００９８】
以後、同様にして、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、モジュールＭ３（塗布処理モジュールＳＣ）における塗布処理工程が行われた後、時間Δｔ６の分だけ順次遅れて、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）における第３の現像処理工程が行われる。また、その後、各ウェハＷは、キャリアブロックＢ１のフープＦＯＵＰに格納される。
【００９９】
一方、従来の塗布現像装置では、塗布処理モジュールの近くにバッファモジュールが設けられていない。ここでは、図７及び図８を参照し、従来の塗布現像装置を用いて複数の基板を連続して塗布現像処理する方法について比較して説明する。
【０１００】
図７は、従来の塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。図８は、従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【０１０１】
図７に示すように、比較例としての現像処理システムでは、下から上へ、順に、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）、モジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）が重ねて配置されている。
【０１０２】
しかし、比較例としての塗布現像装置は、液処理ブロックＢ３とキャリアブロックＢ１との間に設けられたバッファブロックＢ２に、ウェハを一時的に格納するバッファモジュールを有していない。従って、比較例としての塗布現像装置において、第１の工程が終了したウェハは、キャリアブロックＢ１のフープＦＯＵＰに戻して格納される。
【０１０３】
ここで、図８のタイミングチャートを参照し、比較例としての塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおける複数のウェハの処理状態を説明する。
【０１０４】
比較例でも、複数のウェハについて前述した塗布現像方法を行う場合、前半の第１の工程と、後半の第２の工程とに分けて行う。
【０１０５】
なお、比較例の説明においても、各塗布処理モジュールで塗布処理が行われた後、適宜行われる加熱処理、及び冷却処理する処理工程については、説明を省略する。
【０１０６】
まず、フープＦＯＵＰに格納された複数例えば２５枚よりなるウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５）に順次第１の工程（フローＡ）を行うのは、本実施の形態と同様である。モジュールＭ２、ＥＸＰ、Ｍ４が、それぞれモジュールＭ１、Ｍ２、ＥＸＰよりも、それぞれ時間Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３の分だけ順次遅れるのは、本実施の形態と同様である。ただし、比較例では、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）における第１の現像処理工程が行われた後、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、フープＦＯＵＰまで戻され、順次格納される（搬送Ｔ２´）。
【０１０７】
次に、フープＦＯＵＰに格納されたウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）に対し、後半の第２の工程（フローＢ）を行う。しかしながら、比較例では、最後のウェハＷ２５について第１の現像処理工程が終了した後でなければ、ウェハをフープＦＯＵＰからモジュールＭ３（スリミングコート塗布処理モジュールＳＣ）に搬送し（搬送Ｔ２´）、第２の現像処理工程を開始することができない。折り返して供給するモジュールの処理を待たせるためのバッファモジュールがないため、各ウェハＷをＦＯＵＰまで戻す必要があるからである。
【０１０８】
従って、比較例において第２の工程であるフローＢを開始できるタイミングは、本実施の形態において第２の工程であるフローＢを開始できるタイミングに比べて、図８に示すΔｔだけ遅くなる。すなわち、バッファモジュールＢＵＦを有する本実施の形態では、バッファモジュールＢＵＦを有していない比較例に比べ、ロットＬ１の全てのウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）を処理する処理時間（ＴＡＴ）は、Δｔの時間だけ短くなる。
【０１０９】
ここで、Δｔは、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＳＲ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ５、モジュールＭ３（塗布処理モジュールＳＣ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ６を用いて、Δｔ＝Δｔ５＋Δｔ６とすることができる。
【０１１０】
次に、図９を参照し、本実施の形態に係る塗布現像装置及び塗布現像方法を用いて、複数の基板（ウェハ）よりなる複数の基板群（ロット）を処理するときに、処理時間（ＴＡＴ）を更に短縮することができる効果について説明する。
【０１１１】
図９は、２つのロットＬ１及びＬ２の各ウェハについて本実施の形態に係る塗布現像方法及び従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状況を説明するタイムチャートである。２つのロットＬ１及びＬ２のそれぞれは、２５枚のウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）よりなる。
【０１１２】
図９において、中央よりも左側は、バッファモジュールＢＵＦを用いて先行処理を行う方式であり、第２の工程（フローＢ）の一部を第１の工程（フローＡ）が全て終了する前に先行して開始する本実施の形態に係る塗布現像方法を示す。また、図９において、中央よりも右側は、フローごとにウェハをＦＯＵＰに戻す方式であり、第２の工程（フローＢ）を、第１の工程（フローＡ）が全て終了してから開始する従来の塗布現像方法を示す。
【０１１３】
図９に示すように、第１のロットＬ１の最後のウェハＷ２５に行う第２の工程（フローＢ）が終了する時点を比較すると、本実施の形態に係る方法では、従来の方法に比べてウェハ３枚分先行して終了することができる。また、第２のロットＬ２の最後のウェハＷ２５に行う第２の工程（フローＢ）が終了する時点を比較すると、本実施の形態に係る方法では、従来の方法に比べてウェハ１０枚分先行して終了することができる。同様にして、投入ロットの数が多くなるほど、すなわち処理するウェハの枚数が多くなるほど、本実施の形態に係る方法では、従来の方法に比べて処理時間（ＴＡＴ）を短縮することができる。
【０１１４】
本実施の形態によれば、上下に重ねて配置された塗布処理ユニット及び現像処理ユニットの近くにバッファユニットを設け、前半の第１の工程が終了したウェハを、後半の第２の工程を開始するモジュールの近くに設けられたバッファユニットに一時的に格納する。これにより、後半の第２の工程を開始するときに、前半の第１の工程が全ての基板について終了する前に、その複数の基板の一部の基板について後半の第２の工程を先行して開始することができる。また、ロット終了時又は各処理工程の終了時にフープＦＯＵＰまでウェハを戻す必要がないため、ウェハ処理ルートを最短にすることができる。従って、処理時間（ＴＡＴ）を短縮することができる。
（第２の実施の形態）
次に、図１０から図１６を参照し、第２の実施の形態に係る加熱処理装置について説明する。
【０１１５】
本実施の形態に係る塗布現像装置及び塗布現像方法は、第１の工程（フローＡ）及び第２の工程においてモジュールＭ３を共有する点で、第１の実施の形態に係る塗布現像装置及び塗布現像方法と相違する。
【０１１６】
図１０は、本実施の形態に係る塗布現像装置の構成を示す概略正面図である。
【０１１７】
本実施の形態に係る塗布現像装置は、キャリアブロックＢ１、バッファブロックＢ２及びインターフェイスブロックＢ４については、検査ブロックＢ１´、疎水化／熱処理ブロックＢ２´も含め、第１の実施の形態と同様である。また、塗布現像処理ブロックＢ３についても、モジュールＭ３、Ｍ４、Ｍ５を除き、第１の実施の形態と同様である。
【０１１８】
本実施の形態では、モジュールＭ３は、トップコートを塗布処理することができるとともに、レジストを可溶化する反応物質である酸を塗布処理することができる。すなわち、モジュールＭ３は、トップコート塗布処理モジュールＴＣである。また、モジュールＭ４を第１の現像処理モジュールＤＥＶ１とし、モジュールＭ５を第２の現像処理モジュールＤＥＶ２とする。
【０１１９】
なお、本実施の形態では、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）は、本発明における塗布処理モジュールに相当し、第１の液処理モジュールに相当する。また、本実施の形態では、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）は、本発明における第１の現像処理モジュールに相当し、第２の液処理モジュールに相当する。また、本実施の形態では、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）は、本発明における第２の現像処理モジュールに相当し、第３の液処理モジュールに相当する。また、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）においてレジストの塗布処理が行われた基板表面を被覆するトップコートを塗布処理するための薬液は、本発明における第１の薬液に相当する。また、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）において用いるレジストを可溶化する反応物質である酸は、本発明に係る塗布現像装置における第２の薬液に相当し、本発明に係る塗布現像方法における第３の薬液に相当する。また、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）において用いる第１の現像液は、本発明に係る塗布現像装置における第３の薬液に相当し、本発明に係る塗布現像方法における第２の薬液に相当する。また、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）において用いる第２の現像液は、本発明における第４の薬液に相当する。
【０１２０】
また、第１の実施の形態と同様に、モジュールＭ１〜Ｍ５は、バッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２とモジュールＭ１〜Ｍ５との間で、一つの基板搬送アームであるウェハ搬送アーム２により直接ウェハを受け渡すことができればよい。従って、第１の実施の形態と同様に、モジュールＭ１〜Ｍ５を上下に重ねて配置する場合に限られず、水平面内に並べて配置する等の種々の配置をとることができる。
【０１２１】
また、モジュールＭ１、Ｍ２、Ｍ４及びＭ５は略同様の構成であり、第１の実施の形態で説明した構成と同様である。
【０１２２】
一方、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）は、第１の実施の形態と相違し、トップコートを塗布処理するための薬液、及びレジストを可溶化する反応物質に対応し、図１を用いて前述したように、ノズル１３、ノズルスキャンアーム１４、垂直支持部材１６よりなる組が２組設けられている。
【０１２３】
加熱処理モジュールＨＰ、ウェハ搬送アーム３は、第１の実施の形態と同様にすることができる。また、ケミカル室、電装室及びリンス洗浄ブロックＢ３´の設置についても、第１の実施の形態と同様にすることができる。
【０１２４】
次に、塗布現像装置におけるウェハＷの流れについて説明する。先ず外部からフープＦＯＵＰがキャリアブロックＢ１のカセット載置台ＣＳにキャリアとして搬入され、ウェハ搬送アーム１によりフープＦＯＵＰ内からウェハＷが取り出される。ウェハＷは、ウェハ搬送アーム１から受け渡しユニットＴＲＳ１に受け渡され、ウェハ搬送アーム２により塗布現像処理ブロックＢ３内のモジュールＭ１〜Ｍ３に順次搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理、及びインターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４により搬送され冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２で行われる冷却処理も含め、一連の処理が行われる。モジュールＭ１〜Ｍ３で一連の処理が行われたウェハＷは、ウェハ搬送アーム４により周辺露光装置ＷＥＥに搬送され周辺露光が行われる。周辺露光が行われたウェハＷは、ウェハ搬送アーム４により図示しない露光装置Ｂ５に搬送されて、露光が行われる。
【０１２５】
露光が行われたウェハＷは、インターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４によりモジュールＭ４、Ｍ５に順次搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理も含め、一連の現像処理が行われる。モジュールＭ４、Ｍ５で一連の現像処理が行われたウェハＷは、バッファブロックＢ２のウェハ搬送アーム２によりバッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２に一時的に格納される。
【０１２６】
バッファモジュールＢＵＦ１、ＢＵＦ２に一時的に格納されたウェハＷは、後述するようにモジュールＭ３における前の処理が終了した後、ウェハ搬送アーム２により塗布現像処理ブロックＢ３内のモジュールＭ３に再び搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理、及びインターフェイスブロックＢ４のウェハ搬送アーム４により搬送され冷却処理モジュールＣＰＬ１、ＣＰＬ２で行われる冷却処理も含め、一連の処理が行われる。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ４に搬送される。搬送されたウェハＷは、適宜ウェハ搬送アーム３により搬送され加熱処理モジュールＨＰで行われる加熱処理も含め、一連のスリミング処理が行われる。モジュールＭ４で一連のスリミング処理が行われたウェハＷは、バッファブロックＢ２のウェハ搬送アーム２によりキャリアブロックＢ１のカセット載置台ＣＳのキャリアであるフープＦＯＵＰに戻される。
【０１２７】
すなわち、本実施の形態に係る塗布現像装置も、第１の実施の形態と同様に、キャリアブロックＢ１にキャリア（フープＦＯＵＰ）により搬入された基板を処理モジュール（モジュールＭ１〜Ｍ３）に受け渡し、処理モジュール（モジュールＭ１〜Ｍ３）にてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックＢ４を介して露光装置に搬送し、インターフェイスブロックＢ４を介して戻ってきた露光後の基板を処理モジュール（モジュールＭ４、Ｍ５）にて現像処理してキャリアブロックＢ１に受け渡すものである。
【０１２８】
次に、図１１から図１２Ｃを参照し、本実施の形態に係る塗布現像方法について説明する。
【０１２９】
図１１は、本実施の形態に係る塗布現像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１２Ａから図１２Ｃは、本実施の形態に係る塗布現像方法の各工程における基板表面の構造を模式的に示す断面図である。
【０１３０】
なお、図１２Ａ（ａ）から図１２Ｂ（ｆ）、及び図１２Ｃ（ｇ）及び図１２Ｃ（ｈ）は、それぞれステップＳ２１からステップＳ２６、ステップＳ２８及びステップＳ２９が行われた後の基板表面の構造を示す。また、図１２Ａ（ａ）から図１２Ｃ（ｈ）において、紙面右側に各工程が行われるモジュール又は装置の符号が記載されている。
【０１３１】
本実施の形態に係る塗布現像方法は、図１１に示すように、ＢＡＲＣ塗布処理工程（ステップＳ２１）、レジスト塗布処理工程（ステップＳ２２）、トップコート塗布処理工程（ステップＳ２３）、露光工程（ステップＳ２４）、第１の現像処理工程（ステップＳ２５）、第２の現像処理工程（ステップＳ２６）、格納工程（ステップＳ２７）、酸塗布処理工程（ステップＳ２８）及び第３の現像処理工程（ステップＳ２９）を含む。このうち、ＢＡＲＣ塗布処理工程（ステップＳ２１）から第２の現像処理工程（ステップＳ２６）までが、前半の第１の工程（フローＡ）である。また、酸塗布処理工程（ステップＳ２８）及び第３の現像処理工程（ステップＳ２９）が、後半の第２の工程（フローＢ）である。
【０１３２】
なお、本実施の形態に係る塗布現像方法は、キャリアブロックＢ１にキャリア（フープＦＯＵＰ）により搬入された基板を処理モジュール（モジュールＭ１〜Ｍ３）に受け渡し、処理部にてレジスト膜を含む塗布膜を形成した後、インターフェイスブロックＢ４を介して露光装置に搬送し、インターフェイスブロックＢ４を介して戻ってきた露光後の基板を処理モジュール（モジュールＭ４、Ｍ５）にて現像処理してキャリアブロックＢ１に受け渡すものである。
【０１３３】
始めに、ステップＳ２１のＢＡＲＣ塗布処理工程を行う。ステップＳ２１は、第１の実施の形態に係るステップＳ１１と同様にすることができる。ステップＳ２１が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２Ａ（ａ）に示す。
【０１３４】
次に、ステップＳ２２のレジスト塗布処理工程を行う。ステップＳ２２は、第１の実施の形態に係るステップＳ１２と同様にすることができる。ステップＳ２２が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２Ａ（ｂ）に示す。
【０１３５】
次に、ステップＳ２３のトップコート塗布処理工程を行う。ステップＳ２３では、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）により、レジスト膜３３上に、トップコートを形成するための薬液を塗布し、トップコート膜３４を形成する。ステップ１３が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２（ｃ）に示す。トップコート膜３４は、レジスト膜３３の表面に撥水性の機能を付与するために、レジスト膜３３を被覆するように形成する。ただし、トップコート膜３４は、レジスト膜３３の表面を薄く被覆しているため、図１２Ｂ（ｄ）以降の図において、図示を省略する。
【０１３６】
次に、ステップＳ２４の露光工程を行う。ステップＳ２４は、第１の実施の形態に係るステップＳ１３と同様にすることができる。ステップＳ２４の工程が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２Ｂ（ｄ）に示す。
【０１３７】
次に、ステップＳ２５の第１の現像処理工程を行う。ステップＳ２５は、第１の実施の形態に係るステップＳ１４と同様にすることができる。ステップＳ２５の工程が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２Ｂ（ｅ）に示す。
【０１３８】
次に、ステップＳ２６の第２の現像処理工程を行う。ステップＳ２６は、第１の実施の形態に係るステップＳ１５と同様にすることができる。ステップＳ２６を行った後のウェハ表面の構造を、図１２Ｂ（ｆ）に示す。ステップＳ２６で用いる第２の現像液を、第１の現像液よりも高温又は高濃度にすることができることも、第１の実施の形態と同様である。
【０１３９】
次に、ステップＳ２７の格納工程を行う。ステップＳ２７では、第２の現像処理工程を行った基板を、複数の基板（ウェハ）よりなる基板群（ロット）の全ての基板（ウェハ）についてステップＳ２３のトップコート塗布処理工程が終了するまで一時的にバッファモジュールに格納する。
【０１４０】
次に、ステップＳ２８の酸塗布処理工程を行う。ステップＳ２８では、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）により、レジストパターン３３ｃ上に、レジストパターン３３ｃを可溶化する反応物質として酸を塗布する工程である。ステップＳ２８が行われた後のウェハ表面の構造を、図１２Ｃ（ｇ）に示す。
【０１４１】
ステップＳ２８では、レジストパターン３３ｃに、レジストパターン３３ｃを可溶化する反応物質である酸を含む溶液３５を塗布する。酸を含む溶液の一例としては、第１の実施の形態と同様に、例えば、ＴＡＲＣを用いることができる。具体的には、レジストパターン３３ｃ上に、反応物質、例えば、酸（Ｈ＋）を含む溶液３５を塗布する。また、ステップＳ２８では、反応物質である酸を含む溶液３５を塗布した後、所定の熱処理条件で熱処理を行い、レジストパターン３３ｃ内に反応物質である酸を拡散させてもよい。また、レジストパターン３３ｃ内に反応物質である酸を拡散させて、レジストパターン３３ｃの表面に新たな可溶層３３ｅを形成できる点、熱処理温度の上限及び好ましい熱処理温度は、第１の実施の形態と同様である。
【０１４２】
次に、ステップＳ２９の第１のスリミング処理工程を行う。ステップＳ２９は、第１の実施の形態に係るステップＳ１８と同様にすることができる。ステップＳ２９を行った後のウェハ表面の構造を、図１２Ｃ（ｈ）に示す。
【０１４３】
本実施の形態によっても、図１２Ｂ（ｅ）に示す第１の現像処理工程の後に、図１２Ｂ（ｆ）に示す中間露光領域３３ｄを除去する工程（第２の現像処理工程）、図１２Ｃ（ｇ）に示す新たな可溶層３３ｅを形成する工程（酸塗布処理工程）、及び図１２Ｃ（ｈ）に示す新たな可溶層３３ｅを除去する工程（第３の現像処理工程）を行う。中間露光領域３３ｄ及び新たな可溶層３３ｅ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３３ｃの線幅ＣＤｉｎｔよりも細い線幅ＣＤｆｎｌを有するレジストパターン３３ｃを形成することができる。
【０１４４】
次に、図１３及び図１４を参照し、本実施の形態に係る塗布現像装置を用いて複数の基板を連続して塗布現像処理する方法について説明する。
【０１４５】
図１３は、本実施の形態に係る塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。図１４は、本実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【０１４６】
図１０を簡略化して示した図１３に示すように、本実施の形態に係る塗布現像装置では、下から上へ、順に、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）が重ねて配置されている。
【０１４７】
また、図１３に示すように、本実施の形態に係る塗布現像装置は、液処理ブロックＢ３とキャリアブロックＢ１との間に設けられたバッファブロックＢ２に、ウェハを一時的に格納するバッファモジュールＢＵＦを有する。従って、塗布処理モジュールの近くにバッファモジュールが設けられている。
【０１４８】
図１３及び図１４に示すように、本実施の形態では、２５枚のウェハＷ１〜Ｗ２５よりなるロットＬ１が投入され、前半の第１の工程（フローＡ）及び後半の第２の工程（フローＢ）が行われる。
【０１４９】
前半の第１の工程（フローＡ）において、投入ロットＬ１の各ウェハＷは、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）に順次搬送され、順次ＢＡＲＣ塗布処理される。順次ＢＡＲＣ塗布処理された各ウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）に順次搬送され（搬送Ｔ１）、順次レジスト塗布処理される。レジスト塗布処理された各ウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）に順次搬送され（搬送Ｔ２）、順次トップコート塗布処理される。トップコート塗布処理された各ウェハＷは、露光が行われ、露光が行われた後、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）に順次搬送され、順次第１の現像処理が行われる。第１の現像処理が行われたウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）に順次搬送され（搬送Ｔ３）、順次第２の現像処理が行われる。
【０１５０】
このように第２の現像処理が行われ、第１の工程（フローＡ）が行われたウェハは、第２の工程（フローＢ）を開始するまで一時的にバッファモジュールＢＵＦに格納される（搬送Ｔ４）。
【０１５１】
一方、後半の第２の工程（フローＢ）において、バッファモジュールＢＵＦに格納されている各ウェハＷは、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）に順次搬送され（搬送Ｔ４）、順次酸の塗布処理（酸塗布処理）が行われる。酸塗布処理が行われたウェハＷは、直接又はバッファモジュールＢＵＦを介し、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ）に搬送され、第３の現像処理が行われる。
【０１５２】
次に、図１４のタイムチャートを参照し、本実施の形態に係る塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおける複数のウェハの処理状態を説明する。
【０１５３】
本実施の形態では、複数のウェハよりなる投入ロットを投入し、投入ロットの各ウェハについて前述した塗布現像方法を行う場合、図１１に示す前半の第１の工程（フローＡ）と、後半の第２の工程（フローＢ）とに分けて行う。
【０１５４】
なお、以下の説明では、各塗布処理モジュールで塗布処理が行われた後、適宜行われる加熱処理、及び冷却処理する処理工程については、説明を省略する。
【０１５５】
本実施の形態に係る塗布現像方法では、フープＦＯＵＰに格納された複数例えば２５枚よりなるロットＬ１を投入し、投入ロットＬ１の各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５）に順次第１の工程（フローＡ）を行ってバッファモジュールＢＵＦに格納する。また、第１の工程（フローＡ）と第２の工程（フローＢ）とで共通して使用するモジュールであるモジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）における処理については、以下のようにする。すなわち、最後のウェハＷ２５に対する第１の工程（フローＡ）におけるトップコート塗布処理工程（ステップＳ２３）が終了した後、直ぐに、最初のウェハＷ１に対する第２の工程（フローＢ）における酸塗布処理工程（ステップＳ２８）を開始する。
【０１５６】
始めに第１の工程（フローＡ）を行う。まず、２５枚のウェハＷについて、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５の順に、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）によるＢＡＲＣ塗布処理工程を順次行う。ＢＡＲＣ塗布処理工程が行われた各ウェハＷは、１枚ずつウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）に順次搬送され（搬送Ｔ１）、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５の順に、レジスト塗布処理工程が順次行われる。モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）でレジスト塗布処理工程が行われるタイミングは、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ１の分だけ順次遅れる。
【０１５７】
モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）でレジスト塗布処理工程が行われた各ウェハＷは、１枚ずつウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）に順次搬送され（搬送Ｔ２）、トップコート塗布処理工程が順次行われる。モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）でトップコート塗布処理工程が行われるタイミングは、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ２の分だけ順次遅れる。
【０１５８】
以後、同様にして、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、露光装置ＥＸＰで露光が行われた後、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）に順次搬送され、それぞれ時間Δｔ３、Δｔ４の分だけ順次遅れて処理が行われる。そして、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）における第２の現像処理工程まで行われた後、バッファモジュールＢＵＦに順次格納される（搬送Ｔ４）。
【０１５９】
次に、バッファモジュールＢＵＦに格納されたウェハＷに対し、後半の第２の工程（フローＢ）を行う。このとき、第２の工程（フローＢ）のモジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）における酸塗布処理工程は、時間Δｔ５の分だけ順次遅れて行われる。また、最初のウェハＷ１に対する酸塗布処理工程を、最後のウェハＷに対するトップコート塗布処理工程が終了した後であれば、最後のウェハＷに対する第２の現像処理工程が終了する前に開始することができる。
【０１６０】
これは、バッファモジュールＢＵＦがモジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）及びモジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）の近くに設けられており、バッファモジュールＢＵＦと、モジュールＭ３及びモジュールＭ５との間で、一つのウェハ搬送アーム２により直接ウェハＷを受け渡すことができるためである。
【０１６１】
モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）で酸塗布処理工程が行われた各ウェハは、１枚ずつウェハ搬送アーム２によりモジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）に搬送され、第３の現像処理工程が行われる。モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ２）で第３の現像処理工程が行われるタイミングは、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）において１枚のウェハを処理する処理時間Δｔ６の分だけ順次遅れる。その後、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、キャリアブロックＢ１のフープＦＯＵＰに格納される。
【０１６２】
一方、従来の塗布現像装置では、塗布処理モジュールの近くにバッファモジュールが設けられていない。ここでは、図１５及び図１６を参照し、従来の塗布現像装置を用いて複数の基板を連続して塗布現像処理する方法について比較して説明する。
【０１６３】
図１５は、従来の塗布現像装置の構成を模式的に示す概略正面図である。図１６は、従来の塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおけるウェハの処理状態を説明するタイムチャートである。
【０１６４】
図１５に示すように、比較例としての現像処理システムでは、下から上へ、順に、モジュールＭ４（第１の現像処理モジュールＤＥＶ１）、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）、モジュールＭ１（ＢＡＲＣ塗布処理モジュールＢＯＴ）、モジュールＭ２（レジスト塗布処理モジュールＣＯＴ）、モジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）が重ねて配置されている。
【０１６５】
しかし、比較例としての塗布現像装置は、液処理ブロックＢ３とキャリアブロックＢ１との間に設けられたバッファブロックＢ２に、ウェハを一時的に格納するバッファモジュールを有していない。従って、比較例としての塗布現像装置において、第１の工程が終了したウェハは、キャリアブロックＢ１のフープＦＯＵＰに戻して格納される。
【０１６６】
ここで、図１６のタイミングチャートを参照し、比較例としての塗布現像方法を行う際の、各モジュールにおける複数のウェハの処理状態を説明する。
【０１６７】
比較例でも、複数のウェハについて前述した塗布現像方法を行う場合、前半の第１の工程と、後半の第２の工程とに分けて行う。
【０１６８】
なお、比較例の説明においても、各塗布処理モジュールで塗布処理が行われた後、適宜行われる加熱処理、及び冷却処理する処理工程については、説明を省略する。
【０１６９】
まず、フープＦＯＵＰに格納された複数例えば２５枚よりなるウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・Ｗ２５）に順次第１の工程（フローＡ）を行うのは、本実施の形態と同様である。モジュールＭ２〜Ｍ５が、それぞれモジュールＭ１〜Ｍ４よりも、それぞれ時間Δｔ１〜Δｔ４の分だけ順次遅れるのは、本実施の形態と同様である。ただし、比較例では、モジュールＭ５（第２の現像処理モジュールＤＥＶ２）における第２の現像処理工程が行われた後、各ウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）は、フープＦＯＵＰまで戻され、順次格納される（搬送Ｔ４´）。
【０１７０】
次に、フープＦＯＵＰに格納されたウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）に対し、後半の第２の工程（フローＢ）を行う。しかしながら、比較例では、最後のウェハＷ２５について第２の現像処理工程が終了した後でなければ、ウェハをフープＦＯＵＰからモジュールＭ３（トップコート塗布処理モジュールＴＣ）に搬送し（搬送Ｔ４´）、酸塗布処理工程を開始することができない。折り返して供給するモジュールの処理を待たせるためのバッファモジュールがないため、各ウェハＷをＦＯＵＰまで戻す必要があるからである。
【０１７１】
従って、比較例において第２の工程であるフローＢを開始できるタイミングは、本実施の形態において第２の工程であるフローＢを開始できるタイミングに比べて、図１６に示すΔｔだけ遅くなる。すなわち、バッファモジュールＢＵＦを有する本実施の形態では、バッファモジュールＢＵＦを有していない比較例に比べ、ロットＬ１の全てのウェハＷ（Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３・・・W２５）を処理する処理時間（ＴＡＴ）は、Δｔの時間だけ処理時間（ＴＡＴ）が短くなる。
【０１７２】
本実施の形態でも、上下に重ねて配置された塗布処理ユニット及び現像処理ユニットの近くにバッファユニットを設け、前半の第１の工程が終了したウェハを、後半の第２の工程を開始するモジュールの近くに設けられたバッファユニットに一時的に格納する。これにより、後半の第２の工程を開始するときに、前半の第１の工程が全ての基板について終了する前に、その複数の基板の一部の基板について後半の第２の工程を先行して開始することができる。また、ロット終了時又は各処理工程の終了時にフープＦＯＵＰまでウェハを戻す必要がないため、ウェハ処理ルートを最短にすることができる。従って、処理時間（ＴＡＴ）を短縮することができる。
【０１７３】
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。
【０１７４】
また、本発明は、塗布現像装置のみならず、基板洗浄装置、成膜装置、エッチング装置その他の各種装置に適用することが可能である。また、本発明は、半導体基板、ガラス基板その他の各種基板を搬送する工程を含む装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１７５】
２  ウェハ搬送アーム
ＢＵＦ、ＢＵＦ１、ＢＵＦ２  バッファモジュール
ＣＯＴ  塗布処理モジュール（レジスト塗布処理モジュール）
ＤＥＶ、ＤＥＶ１  第１の現像処理モジュール
ＦＯＵＰ  フープ
Ｍ１〜Ｍ５  モジュール
ＳＣ  スリミングコート塗布処理モジュール（塗布処理モジュール）
ＳＲ、ＤＥＶ２  第２の現像処理モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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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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