(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法であって，
レジストパターンが形成された基板上に純水を供給し，基板を回転させて，基板上に供給された純水を基板の表面全体に広がらない程度に広げる純水供給工程と，
その後，前記純水供給工程で基板上に広がった純水に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤を供給して混合させ，基板を回転させて，当該純水に混合されたレジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げて塗布する塗布工程と，
その後，加熱により，レジストパターンの表面に接する前記レジストパターン寸法縮小剤の下層部分を硬化させて，除去液に対する不溶性に変質させる変質工程と，
その後，前記レジストパターン寸法縮小剤の変質していない上層部分を除去液により除去する除去工程と，を有することを特徴とする，基板の処理方法。
【請求項２】
前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に，基板を第１の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整する工程と，その後，第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる工程を有することを特徴とする，請求項１に記載の基板の処理方法。
【請求項３】
前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に，基板の回転速度を一旦下げ，その後に基板を前記第１の回転速度まで上昇させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整することを特徴とする，請求項２に記載の基板の処理方法。
【請求項４】
前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際には，基板の外周部に乾燥気体を供給することを特徴とする，請求項２又は３のいずれかに記載の基板の処理方法。
【請求項５】
少なくとも前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際に，基板の周辺雰囲気を４０％以下の湿度に設定することを特徴とする，請求項２〜４のいずれかに記載の基板の処理方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法と，その基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば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ー工程では，ウェハ上にレジスト膜を形成し，そのレジスト膜を露光し，現像して，ウェハ上にレジストパターンを形成する処理が行われている。
【０００３】
レジストパターンを形成するにあたり，半導体デバイスのさらなる高集積化を図るため，レジストパターンの微細化が求められており，これを受けて露光光源の短波長化が進められている。しかしながら，現状，露光光源の短波長化には技術的，コスト的な限界がある。そこで，レジストパターンのホールや溝の内壁面に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤からなる膜層を形成して，レジストパターンのホール径や線幅などの寸法を縮小する技術（ＲＥＬＡＣＳ（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｌｉｔｈｇｒａｐｈｙ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｂｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｈｒｉｎｋ）技術）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
このＲＥＬＡＣＳ技術では，例えばウェハの中央部に所定のレジストパターン寸法縮小剤（ＲＥＬＡＣＳ剤）が供給され，ウェハの回転によりそのレジストパターン寸法縮小剤がウェハの表面全体に塗布されている。そして，例えばホールや溝の内壁面のレジストパターン寸法縮小剤が熱により不溶性に硬化され，その後その他の未硬化の部分のレジストパターン寸法縮小剤が純水により除去されて，レジストパターンの寸法が縮小されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３４２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，上述したようなＲＥＬＡＣＳ技術を用いた場合，レジストパターン寸法縮小剤が下地となるレジストに対して撥水性が高いので，レジストパターン寸法縮小剤を大量に供給しないと，ウェハの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤を適正に塗布することができなかった。レジストパターン寸法縮小剤は，極めて高価な材料であり，この結果，レジストパターンを縮小するウェハ処理に要するコストが増大していた。また，撥水性のためレジストパターン寸法縮小剤をウェハの表面全体に均一に塗布することが難しく，最終的に形成されるレジストパターンの寸法がウェハ面内でばらつくことがあった。
【０００７】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，ＲＥＬＡＣＳ技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する際に，レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減し，ウェハなどの基板面内においてレジストパターンの寸法を均一にすることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は，基板上に形成されたレジストパターンの寸法を縮小するための基板の処理方法であって，レジストパターンが形成された基板上に純水を供給し，基板を回転させて，基板上に供給された純水を基板の表面全体に広がらない程度に広げる純水供給工程と，その後，前記純水供給工程で基板上に広がった純水に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤を供給して混合させ，基板を回転させて，当該純水に混合されたレジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げて塗布する塗布工程と，その後，加熱により，レジストパターンの表面に接する前記レジストパターン寸法縮小剤の下層部分を硬化させて，除去液に対する不溶性に変質させる変質工程と，その後，前記レジストパターン寸法縮小剤の変質していない上層部分を除去液により除去する除去工程と，を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば，基板上に純水が供給され，その後に水溶性のレジストパターン寸法縮小剤が供給されるので，基板上で純水とレジストパターン寸法縮小剤が混合され，レジストパターン寸法縮小剤の下地に対する濡れ性が向上する。これにより，少量でもレジストパターン寸法縮小剤を基板の表面全体に広げることができるので，レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減できる。また，レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がり易いので，基板面内に均一にレジストパターン寸法縮小剤を塗布して，最終的に基板面内においてレジストパターンの寸法を均一にできる。
【００１１】
前記基板処理方法は，前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に，基板を第１の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整する工程と，その後，第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で回転させて前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる工程を有するようにしてもよい。
【００１２】
前記塗布工程において前記レジストパターン寸法縮小剤が基板の表面全体に広がった後に，基板の回転速度を一旦下げ，その後に基板を前記第１の回転速度まで上昇させて前記レジストパターン寸法縮小剤の膜厚を調整するようにしてもよい。
【００１３】
前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際には，基板の外周部に乾燥気体を供給するようにしてもよい。
【００１４】
少なくとも前記レジストパターン寸法縮小剤を乾燥させる際に，基板の周辺雰囲気を４０％以下の湿度に設定してもよい。
【００１５】
別の観点による本発明によれば，上記基板の処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば，ＲＥＬＡＣＳ技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する際のコストを低減できる。また，基板面内でばらつきのないレジストパターンを形成し，歩留まりを向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる基板の処理方法が実施される基板処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，基板処理システム１の正面図であり，図３は，基板処理システム１の背面図である。
【００１８】
基板処理システム１は，図１に示すように例えば複数枚のウェハＷをカセット単位で外部から基板処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，一連のウェハ処理中の各種処理を枚様式に行う複数の処理装置を多段に備えている処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００１９】
カセットステーション２には，カセット載置台１０が設けられ，当該カセット載置台１０は，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には，搬送路１１上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体１２が設けられている。ウェハ搬送体１２は，カセットＣに収容されたウェハＷの配列方向（上下方向）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内の各ウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
【００２０】
ウェハ搬送体１２は，鉛直軸周りのθ方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできる。
【００２１】
処理ステーション３には，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には，各種処理装置が多段に配置されて処理装置群が構成されている。この基板処理システム１には，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は，基板処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，主搬送装置１３のカセットステーション２側に配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，第３の処理装置群Ｇ３の主搬送装置１３を挟んだ反対側に配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５内に配置されている後述する各種処理装置に対してウェハＷを搬送できる。
【００２２】
第１の処理装置群Ｇ１には，例えば図２に示すようにウェハＷ上に所定のレジストパターン寸法縮小剤を塗布する塗布処理装置２０と，余分なレジストパターン寸法縮小剤を洗浄して除去する洗浄装置２１とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２も同様に，塗布処理装置２２と，洗浄装置２３とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２３】
第３の処理装置群Ｇ３には，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却する冷却処理装置３０，３１，ウェハＷを待機させるエクステンション装置３２，ウェハＷを加熱する加熱処理装置３３，３４等が下から順に例えば５段に重ねられている。
【００２４】
第４の処理装置群Ｇ４には，例えば冷却処理装置４０，４１，エクステンション装置４２，加熱処理装置４３，４４等が下から順に例えば５段に積み重ねられている。
【００２５】
冷却処理装置３０，３１，４０，４１は，例えば所定温度に冷却された冷却板上にウェハＷを載置することによりウェハＷを冷却できる。また，加熱処理装置３３，３４，４３，４４は，例えば所定温度に加熱された熱板にウェハＷを載置することによりウェハＷを加熱できる。
【００２６】
次に，上述の塗布処理装置２０，２２の構成について説明する。図４は，塗布処理装置２０の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，塗布処理装置２０の横断面の説明図である。
【００２７】
塗布処理装置２０は，例えば内部を閉鎖可能なケーシング７０を有している。ケーシング７０内の中央部には，ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック７１を備えている。スピンチャック７１は，水平な上面を有し，当該上面には，例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により，ウェハＷをスピンチャック７１上に吸着保持できる。
【００２８】
スピンチャック７１は，例えばモータなどを備えたチャック駆動機構７２により，所定の速度に回転できる。また，チャック駆動機構７２には，シリンダなどの昇降駆動源が設けられており，スピンチャック７１は上下動可能である。
【００２９】
スピンチャック７１の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ７３が設けられている。カップ７３の下面には，回収した液体を排出する排出管７４と，カップ７３内の雰囲気を排気する排気管７５が接続されている。排気管７５は，ポンプなどの負圧発生装置７６に接続されており，カップ７３内の雰囲気を強制的に排気できる。
【００３０】
図５に示すようにカップ７３のＸ方向負方向（図５の下方向）側には，Ｙ方向（図５の左右方向）に沿って延伸するレール８０が形成されている。レール８０は，例えばカップ７３のＹ方向負方向（図５の左方向）側の外方からＹ方向正方向（図５の右方向）側の外方まで形成されている。レール８０には，例えば二本のアーム８１，８２が取り付けられている。
【００３１】
第１のアーム８１には，図４及び図５に示すようにレジストパターン寸法縮小剤を吐出する第１のノズル８３が支持されている。第１のアーム８１は，図５に示すノズル駆動部８４により，レール８０上を移動自在であり，第１のノズル８３を，カップ７３のＹ方向正方向側の外方に設置された待機部８５からカップ７３内のウェハＷの中心部上方まで移動させることができる。また，第１のアーム８１は，ノズル駆動部８４によって昇降自在であり，第１のノズル８３の高さを調整できる。
【００３２】
第１のノズル８３には，図４に示すように縮小剤供給源８６に連通する供給管８７が接続されている。本実施の形態においては，例えば縮小剤供給源８６には，水溶性であって，熱によって硬化して水に対する不溶性に変質し，さらにその変質後にエッチング材に対する耐性を有するレジストパターン寸法縮小剤（ＲＥＬＡＣＳ剤）が貯留される。
【００３３】
第２のアーム８２には，純水を吐出する第２のノズル９０が支持されている。第２のアーム８２は，例えば図５に示すノズル駆動部９１によってレール８０上を移動自在であり，第２のノズル９０を，カップ７３のＹ方向負方向側の外方に設けられた待機部９２からカップ７３内のウェハＷの中心部上方まで移動させることができる。また，ノズル駆動部９１によって，第２のアーム８２は昇降自在であり，第２のノズル９０の高さも調節できる。
【００３４】
第２のノズル９０には，図４に示すように純水供給源９３に連通する供給管９４が接続されている。
【００３５】
例えばケーシング７０の天井面の中央部には，給気管１００が接続されている。給気管１００には，温湿度調整装置１０１が接続されている。温湿度調整装置１０１により温度と湿度の調整された気体をケーシング７０内に供給することにより，ケーシング７０内を所定の温度と湿度の雰囲気に調整できる。
【００３６】
なお，塗布処理装置２２の構成は，上述の塗布処理装置２０と同様であるので，説明を省略する。
【００３７】
次に，洗浄装置２１，２３の構成について説明する。図６は，洗浄装置２１の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【００３８】
洗浄装置２１は，例えばケーシング１１０内に，ウェハＷを保持して回転させるスピンチャック１１１を備えている。スピンチャック１１１は，チャック駆動機構１１２により所定の速度で回転できる。スピンチャック１１１の周囲には，ウェハＷから飛散又は落下する液体を受け止め，回収するカップ１１３が設けられている。カップ１１３の下面には，回収した液体を排出する排出管１１４が接続されている。
【００３９】
ケーシング１１０内には，純水を吐出する純水吐出ノズル１２０が設けられている。純水吐出ノズル１２０は，水平方向に移動自在なアーム１２１により保持されており，カップ１１３の外方の待機部１２２からカップ１１３内のウェハＷの中心部上方まで移動できる。純水吐出ノズル１２０は，供給管１２３によって純水供給源１２４に連通している。
【００４０】
なお，洗浄装置２３の構成は，上述の洗浄装置２１と同様であるので，説明を省略する。
【００４１】
上記基板処理システム１で行われるウェハ処理は，例えば図１に示すようにカセットステーション２に設けられた制御部１３０によって制御されている。制御部１３０は，例えばコンピュータであり，プログラム格納部を有している。そのプログラム格納部には，上述の各種処理装置や搬送体などの駆動系の動作を制御して，後述する所定のレシピのウェハ処理を実行するプログラムＰが格納されている。なお，このプログラムＰは，コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって，その記録媒体から制御部１３０にインストールされたものであってもよい。
【００４２】
次に，以上のように構成された基板処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。このウェハ処理は，ウェハＷ上のレジストパターンのホールや溝などの凹みの内壁面に硬化膜を形成してレジストパターンの寸法を縮小するための処理である。図７は，このウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
【００４３】
先ず，カセット載置台１０上のカセットＣ内のウェハＷが，ウェハ搬送体１２によって取り出され，第３の処理装置群Ｇ３のエクステンション装置３２に搬送される。その後ウェハＷは，主搬送装置１３によって例えば冷却処理装置３０に搬送され，所定温度に温度調節され，その後塗布処理装置２０に搬送される。図８は，塗布処理装置２０で行われる塗布処理のウェハＷの回転速度の変移を示す。図９は，塗布処理の各工程におけるウェハＷの状態を示すフロー図である。
【００４４】
塗布処理装置２０に搬送されたウェハＷは，先ず図４に示すようにスピンチャック７１に吸着保持される。次に第２のノズル９０がウェハＷの中心部の上方まで移動する。その後，図９（ａ）に示すように表面にレジストパターンＰが形成されているウェハＷの中心部に第２のノズル９０から所定量の純水Ａが供給される（図７の工程Ｓ１）。その後，ウェハＷは例えば１０００ｒｐｍ程度で回転され，図９（ｂ）に示すようにウェハＷ上の純水Ａが遠心力により広げられる。このとき，純水Ａは，ウェハＷの表面の全体に広げられず，ウェハＷの中心部付近に円形の水溜り状に広げられる。所定量の純水Ａを供給し終えた第２のノズル９０は，待機部９２に戻される。
【００４５】
次に，第１のノズル８３がウェハＷの中心部の上方まで移動される。このときウェハＷの回転速度が３０ｒｐｍ程度に下げられる。ウェハＷの回転速度が下げられた状態で，図９（ｃ）に示すように第１のノズル８３から所定量のレジストパターン寸法縮小剤ＢがウェハＷの中心部の純水Ａ上に供給される。これにより，ウェハＷの中心付近に溜まった純水Ａにレジストパターン寸法縮小剤Ｂが混合される。レジストパターン寸法縮小剤Ｂを供給し終えた第１のノズル８３は，待機部８５に戻される。その後，ウェハＷの回転速度が例えば２０００ｒｐｍ程度まで上昇され，図９（ｄ）に示すようにレジストパターン寸法縮小剤ＢがウェハＷの表面の全体に広げられる。こうして図１０に示すようにウェハＷ上のレジストパターンＲの凹凸の表面上にレジストパターン寸法縮小剤Ｂが塗布される（図７に示す工程Ｓ２）。
【００４６】
次に，ウェハＷの回転速度が１００ｒｐｍ程度に一旦下げられる。その後ウェハＷの回転速度が第１の回転速度としての１３００〜１５００ｒｐｍ程度に上げられ，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの液膜が所定の膜厚に調整される（図７に示す工程Ｓ３）。膜厚が調整された後，ウェハＷの回転速度がさらに３０００ｒｐｍ程度に上げられ，レジストパターン寸法縮小剤Ｂが乾燥される（図７に示す工程Ｓ４）。
【００４７】
その後，ウェハＷの回転が停止され，一連の塗布処理が終了する。
【００４８】
塗布処理の終了したウェハＷは，次に加熱処理装置３３に搬送され，加熱される。この加熱により，図１１に示すようにレジストパターンＰの凹凸表面に近いレジストパターン寸法縮小剤Ｂの下層部分Ｂ１が硬化して，その下層部分Ｂ１が水に対する不溶性に変質する。これにより，レジストパターンＰの凹みの内壁面にレジストパターン寸法縮小剤Ｂの硬化膜が形成される（図７の工程Ｓ５）。
【００４９】
加熱処理の終了したウェハＷは，例えば冷却処理装置４０に搬送され，例えば常温に戻された後，洗浄装置２１に搬入される。洗浄装置２１に搬入されたウェハＷは，図６に示すようにスピンチャック１１１に保持される。その後ウェハＷは，スピンチャック１１１により回転され，その回転された状態で，純水吐出ノズル１２０からウェハＷの中心部に除去液となる純水が供給される。これにより，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの未硬化で水溶性のままの上層部分（下層部分Ｂ１以外の部分）が洗い落とされる（図７の工程Ｓ６）。その後，ウェハＷは，高速回転され，振り切り乾燥される。こうして，図１２に示すようにレジストパターンＰの凹みの内壁面にレジストパターン寸法縮小剤Ｂからなる硬化膜（下層部分Ｂ１）が残されて，レジストパターンＰの寸法が縮小される。
【００５０】
その後，洗浄処理の終了したウェハＷは，例えば主搬送装置１３とウェハ搬送体１２によって処理ステーション３からカセットステーション２のカセットＣに戻される。
【００５１】
以上の実施の形態によれば，ウェハＷ上に純水Ａを供給した後に，レジストパターン寸法縮小剤Ｂを供給したので，レジストパターンＰに対するレジストパターン寸法縮小剤Ｂの濡れ性が向上し，レジストパターンＰ上でレジストパターン寸法縮小剤Ｂが広がりやすくなる。このため，少量のレジストパターン寸法縮小剤Ｂの供給によりウェハＷの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤Ｂを塗布できる。この結果，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの使用量を低減できる。また，レジストパターン寸法縮小剤Ｂが広がり易いので，ウェハ面内でレジストパターン寸法縮小剤Ｂを斑なく均一に塗布することができる。
【００５２】
以上の実施の形態によれば，ウェハＷ上に純水Ａが供給された後にウェハＷが回転され，その純水ＡがウェハＷの表面全体に広げられない程度に円状に広げられる。そして，その純水Ａ上にレジストパターン寸法縮小剤Ｂが供給され，ウェハＷがさらに回転されて，レジストパターン寸法縮小剤ＢがウェハＷの表面全体に広げられる。こうすることにより，ウェハＷ上で純水Ａとレジストパターン寸法縮小剤Ｂが適正に混合され，その混合によりレジストパターン寸法縮小剤ＢのレジストパターンＰに対する撥水性が低下して，レジストパターン寸法縮小剤ＢがウェハＷの表面全体に適正に広がる。また，ウェハＷの中心部で円状に溜まった純水Ａにレジストパターン寸法縮小剤Ｂが供給され，それからレジストパターン寸法縮小剤Ｂが遠心力により外方向に向けて一気に広げられる。この結果，レジストパターン縮小剤ＢがウェハＷ面内で斑なく均一に塗布される。
【００５３】
レジストパターン寸法縮小剤ＢをウェハＷの表面の全体に広げた後に，ウェハＷの回転速度を一旦下げて，そこから第１の回転速度に上げてレジストパターン寸法縮小剤Ｂの膜厚を調整するようにしたので，膜厚調整時に，常にレジストパターン寸法縮小剤ＢにウェハＷの半径方向の外方向の慣性が働き，レジストパターン寸法縮小剤ＢがウェハＷの外方側に流動するので，ウェハ面内の膜厚が斑なく調整される。
【００５４】
なお，レジストパターン寸法縮小剤ＢをウェハＷの表面の全体に広げた後に，必ずしもウェハＷの回転速度を一時的に低下させる必要はなく，レジストパターン寸法縮小剤ＢをウェハＷの表面の全体に広げた後に，直ちにウェハＷの回転速度を第１の回転速度に調整してもよい。
【００５５】
ところで，回転塗布されたレジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥速度が遅いと，ウェハＷの外周部のレジストパターン寸法縮小剤Ｂの膜に穴状の欠陥ができることが発明者によって確認されている。上記実施の形態によれば，ウェハＷを第１の回転速度で回転させレジストパターン寸法縮小剤Ｂの膜厚を調整した後，それより速い第２の回転速度でウェハＷを高速回転させてレジストパターン寸法縮小剤Ｂを乾燥させたので，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥速度が上がり，ウェハＷの外周部においてレジストパターン寸法縮小剤Ｂの膜を適正に形成できる。
【００５６】
前記実施の形態では，ウェハＷの回転速度を第２の回転速度に上げることによりレジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥を促進させていたが，乾燥工程時にウェハＷの外周部に乾燥気体を供給することによりレジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥を促進させてもよい。
【００５７】
かかる場合，例えば図１３に示すように塗布処理装置２０に，ウェハＷの外周部に対して乾燥気体としての例えば露点の低い窒素ガスを噴出する第３のノズル１５０が設けられる。第３のノズル１５０は，例えば水平移動自在なノズルアーム１５１に支持されており，スピンチャック７１内のウェハＷの表面上を水平方向に移動できる。第３のノズル１５０は，例えば給気管１５２を通じて窒素ガス供給源１５３に接続されている。そして，ウェハＷ上のレジストパターン寸法縮小剤Ｂの膜厚が調整され，そのレジストパターン寸法縮小剤Ｂを乾燥させる際に，第３のノズル１５０がウェハＷの外周部上方に移動し，その第３のノズル１５０から回転されたウェハＷの外周部に対して窒素ガスが供給される。こうすることにより，ウェハＷの外周部のレジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥が促進され，ウェハＷ上に欠陥のない膜を形成できる。図１４（ａ）は，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥速度が遅い場合のウェハＷの外周部の膜の表面写真であり，図１４（ｂ）は，上述のようにレジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥速度を上げた場合のウェハＷの外周部の膜の表面写真である。図１４（ａ）では，穴状の欠陥が形成され，図１４（ｂ）では，穴状の欠陥が解消されていることが確認できる。
【００５８】
また，塗布処理時に，給気管１００からケーシング７０内に，少なくともケーシング７０の外部よりも湿度が低い乾燥気体を供給して，ウェハＷの周辺雰囲気の湿度を下げるようにしてもよい。例えばケーシング７０の外部の雰囲気が湿度４５％（温度２３℃）に設定されている場合，ケーシング７０内のウェハＷの周辺雰囲気が湿度４０％以下（温度２３℃）に設定される。こうすることによっても，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの乾燥が促進され，欠陥のない膜が形成される。なお，より好ましくはウェハＷの周辺雰囲気を湿度４０％に設定するとよい。
【００５９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば，以上の実施の形態では，基板処理システム１においてレジストパターンの寸法を縮小するウェハ処理のみが行われていたが，レジストパターンを形成するフォトリソグラフィ工程も行うようにしてもよい。かかる場合，基板処理システム１内に，処理ステーション３に，ウェハＷにレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理装置や，ウェハＷ上のレジスト膜を現像する現像処理装置を設け，またレジスト膜を露光する露光装置を処理ステーション３に隣接して設けるようにしてもよい。
【００６１】
以上の実施の形態では，塗布処理後に，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの下層部分Ｂ１を加熱することによって変質させ硬化させていたが，光によって変質させてもよい。また，以上の実施の形態では，塗布処理後に，レジストパターン寸法縮小剤Ｂの下層部分Ｂ１が水に対する不溶性に変質され硬化され，その後純水によって不要の上層部分が除去されていたが，塗布処理後にレジストパターン寸法縮小剤Ｂの下層部分Ｂ１が現像液に対する不溶性に変質され，その後除去液としての現像液によって不要の上層部分を除去するようにしてもよい。この場合，レジストパターン寸法縮小剤Ｂとして，熱や光により現像液に対する不溶性に変質するものが用いられる。
【００６２】
また本発明は，ウェハＷ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどに形成されたレジストパターンの寸法を縮小する際の基板処理にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は，ＲＥＬＡＣＳ技術を用いてレジストパターンの寸法を縮小する場合において，レジストパターン寸法縮小剤の使用量を低減し，なおかつ基板面内のパターン寸法を均一にする際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】基板処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の基板処理システムの正面図である。
【図３】図１の基板処理システムの背面図である。
【図４】塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】塗布処理装置の構成の概略を示す横断面の説明図である。
【図６】洗浄装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図７】ウェハ処理の主な工程を示すフロー図である。
【図８】塗布処理におけるウェハの回転速度の変移を示すグラフである。
【図９】（ａ）は，ウェハ上に純水が供給された状態を示すウェハの縦断面図である。（ｂ）は，ウェハ上の純水が広げられた状態を示すウェハの縦断面図である。（ｃ）は，ウェハ上の純水にレジストパターン寸法縮小剤が供給された状態を示すウェハの縦断面図である。（ｄ）は，ウェハの表面全体にレジストパターン寸法縮小剤が広げられた状態を示すウェハの縦断面図である。
【図１０】レジストパターン寸法縮小剤が塗布されたウェハの拡大縦断面図である。
【図１１】レジストパターン寸法縮小剤の一部に硬化膜が形成された状態を示すウェハの拡大縦断面図である。
【図１２】レジストパターン寸法縮小剤の未硬化部分が除去された状態を示すウェハの拡大縦断面図である。
【図１３】窒素ガスを噴出する第３のノズルを備えた塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図１４】（ａ）は，レジストパターン寸法縮小剤の乾燥速度が遅い場合にウェハの外周部に形成されるレジストパターン寸法縮小剤の膜の写真である。（ｂ）は，レジストパターン寸法縮小剤の乾燥速度を上げた場合にウェハＷの外周部に形成されるレジストパターン寸法縮小剤の膜の写真である。
【符号の説明】
【００６５】
１    基板処理システム
２０  塗布処理装置
２１  洗浄装置
Ａ    純水
Ｂ    レジストパターン寸法縮小剤
Ｗ    ウェハ
【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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