(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために前記基板の中央部に溶剤ガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、次いで当該基板の中央部に、基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために前記基板の周囲に溶剤ガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、次いで当該基板の周囲に、基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために、前記基板の一端側に溶剤ガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、次いで当該基板の一端側に、基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項４】
前記基板は、処理容器内のステージに載置された後、溶剤ガスが供給される前に温調されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板に対して前記溶剤ガスを供給するステップと前記乾燥用のガスを供給するステップとを行った後、次の溶剤ガスを供給するステップを行う前に、これらのステップを行うときの温度以上の温度に基板を加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項６】
第１の基板に対して溶剤ガスを供給する前記ステップと乾燥用のガスを供給する前記ステップとを行った後、当該第１の基板を処理容器の外に搬出すると共に処理容器の外から第２の基板を処理容器内に搬入する工程と、
処理容器の外に搬出された第１の基板を第１の加熱板上において加熱する一方で、第２の基板に対して溶剤ガスを供給する前記ステップと乾燥用のガスを供給する前記ステップとを行う工程と、を含み、
第１の基板及び第２の基板を交互に処理容器内に搬入し、処理容器の外の基板に対しては加熱板により加熱することを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
第１の基板を処理容器内に対して搬入搬出する機能を備え、第１の基板を加熱するための第１の加熱板と、第２の基板を処理容器内に対して搬入搬出する機能を備え、第２の基板を加熱するための第２の加熱板と、を用いることを特徴とする請求項６記載の基板処理方法。
【請求項８】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の中央部に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の中央部に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の周囲から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と、前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の中央部に前記溶剤ガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、次いで当該基板の中央部に、前記乾燥用のガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の周囲に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の周囲に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の中央部の上方から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の周囲に前記溶剤ガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、次いで当該基板の周囲に前記乾燥用のガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の一端側に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の他端側から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の一端側に前記溶剤ガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、次いで当該基板の一端側に前記乾燥用のガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１１】
前記ステージは基板を温調する温調機構を備えることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
処理容器内に対して基板を搬入搬出すると共に基板を加熱する加熱板を備えることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記加熱板は、第１の基板の前記搬入搬出を行うための第１の加熱板と、第２の基板の前記搬入搬出を行うための第２の加熱板とからなり、
第１の基板に対して溶剤ガス及び乾燥用のガスを供給する間に、第２の加熱板が処理容器の外に搬出した第２の基板を加熱し、
第２の基板に対して溶剤ガス及び乾燥用のガスを供給する間に、第１の加熱板が処理容器の外に搬出した第１の基板を加熱することを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置。
【請求項１４】
露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし７のいずれか一つに記載の基板処理方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンマスクの荒れを改善する基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光処理時にウエハのレジスト膜に照射される光の波動的性質によって、現像後に形成されるレジストパターンにはＬＷＲ（Line Width Roughness）と呼ばれる測定寸法のばらつきが生じる。このようにパターンが荒れているレジスト膜をマスクとして下地膜をエッチングすると、エッチング形状がこの荒れに影響され、結果としてエッチングにより形成される回路パターンの形状も荒れてしまい、所望の品質の半導体デバイスが製造できなくなるおそれがある。
【０００３】
そこで、溶剤雰囲気中にレジストパターンを曝して、その表面を膨潤させて溶解させることにより、当該レジストパターンの表面を平滑化することが検討されている。例えば特許文献１には、このような処理を行う装置としてウエハを吸着するチャックと、ウエハ上から気化した溶剤を供給するノズルと、このノズルを前記ウエハの径方向に沿って移動させる移動機構と、ウエハの側周を囲むと共に内部を排気するカップ体と、を備えた基板処理装置について示されている。しかし、前記基板処理装置は前記カップ体やノズルの移動機構を設けることにより、フットプリントが大きくなり、製造コストも比較的高くなっていた。
【０００４】
そのために、ウエハを格納する処理容器と、この処理容器に設けられた吐出口と、前記吐出口から気化した溶剤を供給する供給機構とを備えた基板処理装置を用いてレジストパターンの荒れを改善することが検討されている。しかし、この基板処理装置はウエハの面内に均一性高く処理を行うことが難しいという問題がある。
【０００５】
具体的に説明すると、前記気化した溶剤はウエハに付着しながらウエハ表面を流れるため、前記吐出口の近傍では吐出口から離れた位置よりも溶剤の供給量が多くなる。また、前記吐出口と処理容器に設けられた排気口との配置によりウエハの面内において気化した溶剤の流速にばらつきが生じ、濃度分布が異なり、溶剤の分子がウエハに衝突する割合が高くなる箇所がある。それによって、当該レジストパターンが過大に膨潤して倒れたり、溶解してしまうおそれがある。特に下地膜に微細な回路パターンを形成するために、レジストパターンの線幅を小さくすると、パターンの厚さに対して溶剤が染みこむ厚さ領域の比率が大きくなるため、このようなパターンの倒れや溶解が起こりやすくなると考えられる。その一方で、ウエハの前記吐出口から離れた位置や流速のばらつきにより前記衝突する割合が小さい位置では、供給される溶剤が少ないため、十分にレジストパターンの荒れを解消できないおそれがある。
【０００６】
特許文献１には、供給方向を変えて繰り返し溶剤を供給することについて記載されているが、上記の問題を解決する手法については記載されていない。また、特許文献２にもノズルから気化した溶剤を供給する基板処理装置について記載されているが、この問題を解決する手法については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３４３０１８（段落００３９、図４など）
【特許文献２】特許第４３２８６６７（図４など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は基板に形成されたパターンマスクの溶解を防ぐと共に、基板の面内で当該パターンマスクの表面を均一に平滑化させることができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板処理方法は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために前記基板の中央部に溶剤ガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、次いで当該基板の中央部に、溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の基板処理方法は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために前記基板の周囲に溶剤ガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、次いで当該基板の周囲に、溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明のさらに他の基板処理方法は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う方法において、
前記基板を処理容器内のステージに載置する工程と、
前記パターンマスクを膨潤させるために、前記基板の一端側に溶剤ガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、次いで当該基板の一端側に、溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返す工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の具体的態様は、例えば下記の通りである。
（ａ）前記基板は、処理容器内に載置された後、溶剤が供給される前に温調される。
（ｂ）基板に対して前記溶剤を供給するステップと前記乾燥用のガスを供給するステップとを行った後、次の溶剤を供給するステップを行う前に、これらのステップを行うときの温度以上の温度に基板を加熱する工程を含む。
（ｃ）第１の基板に対して溶剤を供給する前記ステップと乾燥用のガスを供給する前記ステップとを行った後、当該第１の基板を処理容器の外に搬出すると共に処理容器の外から第２の基板を処理容器内に搬入する工程と、
処理容器の外に搬出された第１の基板を第１の加熱板上において加熱する一方で、第２の基板に対して溶剤を供給する前記ステップと乾燥用のガスを供給する前記ステップとを行う工程と、を含み、
第１の基板及び第２の基板を交互に処理容器内に搬入し、処理容器の外の基板に対しては加熱板により加熱する。
（ｄ）第１の基板を処理容器内に対して搬入搬出する機能を備え、第１の基板を加熱するための第１の加熱板と、第２の基板を処理容器内に対して搬入搬出する機能を備え、第２の基板を加熱するための第２の加熱板と、を用いる。
【００１３】
本発明の基板処理装置は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の中央部に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の中央部に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の周囲から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と、前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の中央部に前記溶剤ガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、次いで当該基板の中央部に、前記乾燥用のガスを供給しながら基板の周囲から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の基板処理装置は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の周囲に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の周囲に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の中央部の上方から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の周囲に前記溶剤ガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、次いで当該基板の周囲に前記乾燥用のガスを供給しながら基板の中央部の上方から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の更に他の基板処理装置は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置において、
処理容器と、
当該処理容器内に設けられたステージと、
前記パターンマスクを膨潤させるための溶剤ガスを前記ステージに載置された基板の一端側に供給する溶剤ガス供給部と、
基板に供給された溶剤を乾燥させるための乾燥用のガスを、前記ステージに載置された基板の一端側に供給する乾燥用ガス供給部と、
前記溶剤ガス及び乾燥用ガスを前記基板の他端側から排気するために設けられた排気口と、
前記溶剤ガス供給部による溶剤ガスの供給と、前記乾燥用ガス供給部による乾燥用ガスの供給と前記排気口からの排気とを制御するために制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
基板の一端側に前記溶剤ガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、次いで当該基板の一端側に前記乾燥用のガスを供給しながら基板の他端側から排気するステップと、を複数回繰り返すように制御信号を出力することを特徴とする。
【００１６】
本発明の記憶媒体は、露光、現像処理されてパターンマスクが形成された基板に対して、前記パターンマスクの荒れを改善するために処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の基板処理方法を実施するためのものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、溶剤ガスが基板上を流れる方向と乾燥用のガスが基板上を流れる方向とが互いに揃うことで、基板の面内で溶剤が多く供給される箇所が乾燥用のガスにより早く乾燥し、溶剤ガスの供給と乾燥用のガスの供給とを繰り返すことで、パターンマスク内部への溶剤の浸透を抑えることができる。従って、パターンマスクの溶解を防ぎ、その表面を均一性高く平滑化させることができるので、歩留りの低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る溶剤供給装置の縦断側面図である。
【図２】前記溶剤供給装置の平面図である。
【図３】前記溶剤供給装置のガス供給部の縦断側面図である。
【図４】前記溶剤供給装置の処理容器のガスの流れを示す説明図である
【図５】レジストの動きやすさと、溶剤濃度との関係を示すグラフ図である。
【図６】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図７】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図８】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図９】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１０】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１１】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１２】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１３】レジストパターンの状態を示す模式図である。
【図１４】前記溶剤供給装置によるガス供給及び動作を示すタイムチャートである。
【図１５】本発明に係る他の溶剤供給装置の縦断側面図である。
【図１６】前記溶剤供給装置の移動プレートの斜視図である。
【図１７】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１８】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図１９】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２０】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２１】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２２】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２３】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２４】前記溶剤供給装置による処理を示す工程図である。
【図２５】前記溶剤供給装置によるガス供給及び動作を示すタイムチャートである。
【図２６】前記溶剤供給装置を構成する処理容器の他の構成を示す縦断側面図である。
【図２７】前記溶剤供給装置を構成する処理容器のさらに他の構成を示す縦断側面図である。
【図２８】前記処理容器の横断平面図である。
【図２９】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の実施の形態に係る溶剤供給装置１について、その縦断側面図、横断平面図である図１、図２を参照しながら説明する。溶剤供給装置１は、ウエハＷを処理するための処理容器２と、処理容器２と溶剤供給装置１の外部との間で基板であるウエハＷを搬送する搬送機構６と、を備えている。この処理容器２に搬送されるウエハＷ表面にはレジスト膜が形成されている。レジスト膜は露光、現像処理を受けており、パターンマスクであるレジストパターンが形成されている。
【００２０】
処理容器２は扁平な円形状に形成され、容器本体２１と、蓋体４１とを備えている。容器本体２１は、その周縁部をなす側壁部２２と、側壁部２２の下端から内側方向に突出した底壁部２３と、を備えており、底壁部２３上にはウエハＷを水平に載置するステージ２４が設けられている。ステージ２４には当該ステージ２４の温調機構をなすヒータ２５が設けられており、載置されたウエハＷを予め設定した温度に加熱する。ステージ２４に設けられた３つの各孔２６にはピン２７が挿通されている。これらピン２７は、昇降機構２８によりステージ２４上にて突没し、搬送機構６との間でウエハＷを受け渡す。
【００２１】
側壁部２２の表面にはその周方向に沿って多数のパージガス吐出口２９が開口している。側壁部２２の下方にはパージガス吐出口２９に連通するリング状の空間３１が形成され、当該空間３１の下方には周方向に間隔をおいて、複数のパージガス供給管３２の一端が接続されている。各パージガス供給管３２の他端は、パージガスとしてＮ2ガスを圧送する不図示の供給機構に接続され、供給機構から空間３１に供給されたパージガスは、当該空間３１を広がって各パージガス吐出口２９から吐出される。
【００２２】
蓋体４１は昇降機構１１により昇降自在に構成されている。蓋体４１は、その周縁部をなす側壁部４２と、その側壁部４２に囲まれる上壁部４３とを備えており、側壁部４２の下端は上壁部４３の下端よりも下方に位置している。ウエハＷに処理を行うときには、蓋体４１が図１に示す処理位置に移動し、上壁部４３の下端と、容器本体２１の側壁部２２の上端とが隙間１２を介して互いに近接する。
【００２３】
上壁部４３の裏面側中央部は下方に突出し、ガス供給部４を形成している。図３に示すように、このガス供給部４の側周には周方向に沿って多数のガス吐出口４４が開口し、ステージ２４に載置されたウエハＷの中央部から周縁部に向かってガスを吐出し、ウエハＷ全体にガスを供給することができる。図２中では点線の矢印でガス吐出口４４から吐出されるガスの流れを示している。
【００２４】
蓋体４１の上部にはガス供給管４５の下流端が接続され、ガス供給管４５の上流側は分岐してガス供給管４５Ａ、４５Ｂを構成している。ガス供給管４５Ａの上流側は、流量制御機構４７Ａを介して溶剤供給源４８Ａに接続されている。溶剤供給源４８Ａはレジストを膨潤させることができる溶剤が貯留されたタンクをなし、貯留された溶剤の液相にＮ2ガスを供給するＮ2ガス供給部４９に接続されている。
【００２５】
Ｎ2ガス供給部４９からＮ2ガスが前記タンク内に供給されると当該タンク内が加圧されると共に溶剤が気化し、気化した溶剤と前記Ｎ2ガスとからなる処理ガスが、流量制御機構４７Ａでその流量が制御され、ガス吐出口４４からウエハＷに供給される。また、ガス供給管４５Ｂの上流側はガス流量制御機構４７Ｂを介して、乾燥用ガスであるＮ2ガスを下流側に圧送するＮ2ガス供給源４８Ｂに接続されている。圧送された乾燥用ガスは、ガス流量制御機構４７Ｂでその流量が制御されてガス吐出口４４からウエハＷに供給される。
【００２６】
蓋体４１の側壁部４２の下端には、パージガス吐出口２９に重なる位置にリング状の凹部５１が形成されている。複数の排気路５２を介して処理容器蓋体４１の上部に開放されており、各排気路５２は前記周方向に複数設けられている。また、側壁部４２の下端において、凹部５１の内側には多数の排気口５３がウエハＷの周方向に配列されている。この排気口５３は排気機構５４に接続されている。
【００２７】
図４ではウエハＷ処理中の処理容器２の処理ガスの流れを実線の矢印で、パージガスの流れを点線の矢印で各々示している。パージガス吐出口２９から吐出されたパージガスは、その一部が凹部５１に流れ込んで処理容器２の外部へと流通すると共にその一部が排気口５３により吸引されて処理容器２の内側へ向かい、当該排気口５３に流れ込んで排気される。このようにパージガスの流れが形成されている状態で、処理ガスがガス吐出口４４から吐出され、ウエハＷの中央部から周縁部へと横方向に広がり、排気口５３へ向かう。排気口５３の外側では、上記のようにパージガスの外側から内側へ向かう流れが形成されているため、処理ガスはこの流れに阻まれて排気口５３の外側へ出ることなく、当該排気口５３により除去される。処理ガスの流れについて説明したが、乾燥用ガスをウエハＷに供給するときにも、パージガスが同様に処理容器２に供給され、当該乾燥用ガスは処理ガスと同様に処理容器２を流れて排気される。
【００２８】
図１、図２に戻って説明する。処理容器２の外部には基台６１が設けられ、この基台６１に前記搬送機構６が設けられている。搬送機構６は、水平な移動プレート６２と、移動プレート６２を基台６１上に支持する支持部６３と、移動機構６４とにより構成されている。支持部６３は移動プレート６２から基台６１の下方に伸び、移動機構６４に接続されている。図１及び図２に示した移動プレート６２の位置を待機位置とすると、当該移動機構６４により移動プレート６２は待機位置と、処理容器２のステージ２４上との間で水平に移動することができる。図中６５は、この移動を妨げないように基台６１に設けられたスリットである。
【００２９】
移動プレート６２について説明する。移動プレート６２の内部にはヒータ６６が設けられており、表面に載置されたウエハＷを予め設定された温度に加熱する。図中６７はスリットであり、ステージ２４との間でウエハＷを受け渡すためにピン２７が通過する。図中６８は切り欠きであり、溶剤供給装置１にウエハＷを搬送する搬送アーム１３との間でウエハＷを受け渡すために設けられている。
【００３０】
図２に示す搬送アーム１３は、搬送アーム１３は、ウエハＷの側周を囲む扁平なフォーク１４と、当該フォーク１４から内側に突出してウエハＷの裏面を支持する支持部１５と、を備えている。搬送アーム１３は、移動プレート６２に対して前後（図２中上下）移動、昇降移動自在に構成され、これらの動作を組み合わせて移動プレート６２との間でウエハＷを受け渡す。
【００３１】
溶剤供給装置１は、コンピュータからなる制御部１０を備えている。制御部１０は、制御部１０は溶剤供給装置１の各部に制御信号を送り、各種のガスの給断及び各ガスの供給量、移動プレート６２及びステージ２４でのウエハＷの温度、処理容器２と移動プレート６２とステージ２４との間でのウエハＷの受け渡し、処理容器２内の排気などの動作を制御して、後述のように溶剤供給装置１での処理を進行させるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラムは、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記憶媒体に格納されて制御部１０にインストールされる。
【００３２】
上記の溶剤供給装置１の処理の概要を説明するために、図５のグラフを参照しながら、溶剤供給装置１によりウエハＷに既述の処理ガスを供給したときのウエハＷ表面のレジストパターン中の溶剤の濃度とレジストを構成するポリマーの動きやすさとの関係を説明する。グラフの縦軸、横軸が前記動きやすさ、溶剤濃度を夫々示している。
【００３３】
レジストパターンに処理ガスを供給するとき、処理ガスの持つ温度エネルギーに応じて溶剤の分子は運動しているが、当該溶剤の分子がレジストパターンに衝突すると、その瞬間にこの分子とレジストパターンとの間で熱の授受が起こる。それによって、溶剤ガスは速やかにウエハＷの温度になり、分子はレジストパターンの表面に付着する。つまり、レジストパターンの表面に溶剤が浸透する。しかし、処理ガスの供給量が少なく、レジストパターン中の溶剤濃度が所定の閾値以下の範囲（グラフ中範囲Ｌ１）であると、前記ポリマーはほとんど流動しない。例えばグラフ中の点Ａの状態のレジストパターンは溶剤濃度が前記閾値にあり、そのようにポリマーがほとんど流動しない状態にある。前記閾値よりもレジストパターン中の溶剤濃度が高くなると、前記ポリマーの流動性が高くなり、レジストパターンの表面が膨潤し、前記荒れが改善される。例えばグラフ中の点Ｂでは、最適なポリマーの流動性が得られる状態を示している。
【００３４】
処理ガスの供給が続けられ、溶剤濃度が高くなりすぎると、溶剤はレジストパターンの内部に向けて浸透し、レジストパターンの膨潤量が過大になる。このように過大に膨潤したレジストパターンはその形状を保てずに湾曲し、背景技術の項目で説明したように溶解してしまう。グラフ中の点Ｃではパターンの形状が保たれているが、さらに溶剤濃度が高くなると、そのようなパターンの溶解が起こる。グラフ中ではパターンが改善される溶剤濃度の範囲をＬ２で示し、パターンの溶解が起こる溶剤濃度の範囲をＬ３で夫々示している。
【００３５】
従って、ウエハＷの面内においてレジストパターンの荒れを均一性高く改善するには、レジストパターン中の溶剤濃度をグラフ中Ｌ２で示す範囲内の所定の濃度に揃うように処理を行うことが求められる。ここで、溶剤供給装置１は、吐出口４３から連続して処理ガスを吐出すると、当該吐出口４３付近、つまりウエハＷの中央部では、ウエハＷの周縁部に比べて処理ガスが供給される量が多くなるので、当該中央部の溶剤の濃度が周縁部の溶剤の濃度よりも高くなってしまう。
【００３６】
より具体的に説明すると、吐出口４３に近いウエハＷ中央部では比較的処理ガスの流速が高く、処理ガスの濃度が高くなるため、上記のように溶剤の分子がレジストパターンへ衝突し、付着する割合（確率）が高くなり、結果としてウエハＷの中央部ではレジストパターンの膨潤が進む。しかし、処理ガスは周縁部へと拡散するため、周縁部では処理ガスの流速が低下し、その濃度が低くなる。従って、溶剤の分子がレジストパターンへ衝突し、付着する割合が低く、中央部に比べてレジストパターンが膨潤しにくい。また、処理ガスの供給時間が長くなることにより、溶剤がレジストパターンの内部に浸透するため、この供給時間を抑えることが求められる。
【００３７】
そこで、溶剤供給装置１では、吐出口４３からの処理ガスの供給に次いで、吐出口４３から乾燥用ガス（Ｎ2ガス）の供給を行う。乾燥用ガスは処理ガスと同じく吐出口４３から吐出されるため、処理ガスと同様にウエハＷの周縁部に比べて中央部の供給量が多くなり、置換効率が高くなる。より詳しく説明すると、上記のようにレジストパターンに衝突し、付着した溶剤の分子がレジストパターンから離れる量、つまり溶剤ガスとしてレジストパターンから揮発する量は、ウエハＷ直上の気層の溶剤濃度とレジストパターン中の溶剤濃度とのつり合いに影響される。このつり合いとは、レジストパターン中の液体の溶剤と前記気層中の気体の溶剤との気液平衡である。吐出口４３から供給される乾燥用ガスは、溶剤ガス同様に吐出口４３に近いウエハＷの中央部側の流速が高くなるため、ウエハＷの中央部直上の気層の溶剤濃度がウエハＷの周縁部直上の溶剤濃度よりも低くなり、前記揮発が促進される。つまり、ウエハＷの中央部の方が周縁部よりも溶剤が乾燥して除去される速度が速いため、前記中央部と周縁部との間でレジストパターン中での溶剤濃度が揃う。
【００３８】
そして、前記処理ガスの供給と、前記乾燥用ガスの供給及び移動プレート６２による加熱とからなる乾燥処理とを繰り返し行うことで、レジストパターンの内部に溶剤が浸透することを防ぎ、且つレジストパターンの表面の溶剤濃度が前記グラフ中の範囲Ｌ２に収まる時間を十分に確保してレジストパターンの荒れを改善する。前記乾燥用ガスは、本実施形態ではＮ2ガスを用いているが、これに限られず例えばドライエアでもよい。また、ウエハＷの温度を上昇させることによっても、ウエハＷ直上の雰囲気の溶剤濃度は低くなるため、前記気液平衡によりレジストパターンから溶剤の揮発が進行する。そこで、本実施形態では、上記のように乾燥用ガス供給の他に移動プレート６２を用いた加熱によってもレジストパターンの乾燥を行う。
【００３９】
以下、各工程の溶剤供給装置１の動作を示す図６〜図１２と、処理の各段階におけるレジストパターンの模式図である図１３とを参照しながら溶剤供給装置１の作用について具体的に説明する。図１３中上段は、処理中の各段階におけるウエハＷの中央部のレジストパターンの模式図であり、下段は処理中の各段階におけるウエハＷの周縁部のレジストパターンの模式図である。また、図１４も適宜参照しながら説明を行う。図１４は、処理ガスが供給される区間と、Ｎ2ガスが供給される区間と、ステージ２４上のウエハＷの有無と、移動プレート６２の位置及び移動方向とを互いに対応付けて示したタイムチャートである。このタイムチャート中、移動プレート６２の位置及び移動方向については、ステージ２４上に位置しているとき及びステージ２４に向かって移動しているときを「ＩＮ」として示し、前記待機位置に位置しているとき及びステージ２４上から当該待機位置に移動しているときを「ＯＵＴ」として示している。
【００４０】
先ず、搬送アーム１３により、ウエハＷが待機位置にある移動プレート６２に受け渡される。図１４に状態１として示すように、ウエハＷのレジストパターン７１の表面７２は荒れており、凹凸が形成されている。図６に示すように移動プレート６２がステージ２４上へと移動する（図１４中時刻ｔ１）（ステップＳ１）。そして、ピン２７が上昇してウエハＷを受け取ると、移動プレート６２が待機位置に戻り、図７に示すように前記ピン２７が下降してウエハＷが、所定の温度に制御されたステージ２４に載置される（図１４中時刻ｔ２）。処理ガス供給時に当該処理ガスを構成する溶剤の分子がレジストパターン表面に付着するように、載置されたウエハＷは１８度〜５０度に温調される（ステップＳ２）。
【００４１】
ウエハＷの温調に並行して蓋体４１の下降、パージガス吐出口２９からのパージガスが吐出及び排気口５３からの排気が行われる。ウエハＷがステージ２４に載置されてから例えば１０秒経過すると、図８に示すようにガス供給部４のガス吐出口４４から処理ガスがウエハＷの中央部に供給され（図１４中時刻ｔ３）、ウエハＷの周縁部へと流れてパージガスと共に排気される（ステップＳ３）。なお、この図８などの作用図では、図が煩雑化することを防ぐためにウエハＷの周囲のガスの流れのみ矢印で示しているが、実際には処理容器２内では図４に示すようにガス流が形成される。
【００４２】
処理ガスを構成する溶剤の分子がレジストパターン７１の表面７２に付着、浸透し、図１３の状態２に示すように当該表面７２が膨潤し、レジストポリマーが流動する。このとき、既述のようにウエハＷの中央部では周縁部に比べて処理ガスの供給量が多くなるため、中央部の前記表面７２の膨潤量は、前記表面７２の膨潤量よりも大きくなる。
【００４３】
処理ガス供給開始後、所定の時間例えば５〜１０秒経過すると、処理ガスの供給が停止し、図９に示すようにガス吐出口４４から乾燥用ガスがウエハＷの中央部に吐出され、周縁部へと流れてパージガスと共に排気される（図１４中時刻ｔ４）（ステップＳ４）。この乾燥用ガスに曝されることでレジストパターン７１の表面に浸透した溶剤が揮発し、乾燥する。このとき既述のようにウエハＷの中央部では周縁部に比べて溶剤の乾燥速度が速いため、図１３に状態３として示すように中央部の前記表面７２の膨潤量と、周縁部の前記表面７２の膨潤量とが揃う。
【００４４】
乾燥用ガス供給開始後、例えば５〜１０秒経過するとガス吐出口４４から乾燥用ガスの供給及びパージガス吐出口２９からのパージガスの供給が停止し、蓋体４１が上昇して処理容器２が開放される。図１０に示すようにピン２７がウエハＷを上昇させ、移動プレート６２がステージ２４上に移動する（図１３中時刻ｔ５）（ステップＳ４）。ヒータ６６により移動プレート６２がステージ２４よりも高い温度に制御され、ピン２７が下降して図１１に示すように移動プレート６２にウエハＷが載置されると、ウエハＷ全体が例えば６０度に加熱される。それによって、図１２の状態４に示すようにウエハＷの中央部及び周縁部におけるレジストパターン７１の表面７２がさらに乾燥すると共にウエハＷの温度が上昇することでレジストパターンを構成するポリマーの流動性が高くなり、凹凸の改善が進行する。そして、表面７２の乾燥が進行すると、前記ポリマーの流動性が低下し、レジストパターン７１内への溶剤の浸透が抑制される（ステップＳ５）。
【００４５】
ウエハＷが移動プレート６２に載置されてから例えば１０〜６０秒経過すると、ピン２７が上昇してウエハＷが移動プレート６２から持ち上げられ、移動プレート６２は待機位置へ移動する（図１４中時刻ｔ６）。ピン２７が下降してウエハＷがステージ２４に載置されると共に（図１４中時刻ｔ７）、処理容器２の蓋体４１が下降し、図１２に示すようにステージ２４によりウエハＷが温調される（ステップＳ７）。つまり再度上記ステップＳ２が行われる。
【００４６】
以降、図１４のタイムチャートに示すようにステップＳ３の処理ガスの供給（図１４中時刻ｔ８）、ステップＳ４の乾燥用ガスの供給（図１４中時刻ｔ９）、ステップＳ５の移動プレート６２へのウエハＷの受け渡し（図１４中時刻ｔ１０）、ステップＳ６のウエハＷの加熱が行われ、前記ステップＳ６終了後は、さらにステップＳ２〜Ｓ６の処理が繰り返し行われる。それによって、ウエハＷの中央部及び周縁部でレジストパターン７１は、図１３の状態２〜状態４の各状態に繰り返しおかれ、次第にレジストパターンの凹凸が均され、状態５のように表面７２が平滑化される。予め設定された所定の回数のステップＳ２〜Ｓ６が行われると、移動プレート６２はウエハＷを載置したまま待機位置へと戻り（図１４中時刻ｔ１１）、搬送アーム１３がウエハＷを受け取り、当該ウエハＷを溶剤供給装置１の外部へと搬送する。その後、溶剤を完全に除去するために、ウエハＷは例えば加熱装置に搬送され、移動プレート６２の加熱温度よりも高い温度で加熱される。
【００４７】
この溶剤供給装置１によれば、ガス供給部４により溶剤からなる処理ガスをウエハＷの中央部から周縁部に供給し、続いてガス供給部４により乾燥用ガスをウエハＷの中央部から周縁部に供給しており、この処理ガス及び乾燥用ガスの供給を１枚のウエハＷに繰り返し行う。それによって前記処理ガスによるウエハＷの面内の膨潤量を均一性高く制御し、溶剤のレジストパターン内への過度な浸透を防ぐことができる。従って、レジストパターンが溶解することを防ぎ、且つウエハＷの面内で均一性高くレジストパターンの表面の荒れを改善することができる。
【００４８】
また、この溶剤供給装置１では乾燥用ガスの供給後、移動プレート６２によりウエハＷの加熱を行うことで、溶剤の乾燥速度が大きくなるためスループットが向上する。移動プレート６２により加熱を行う代わりにステージ２４の温度を高く設定してもよいが、処理ガス供給時にウエハＷからの溶剤の揮発量が多くなりすぎてしまうことを防ぐため、このようにステージ２４よりも高く温度調整した移動プレート６２にウエハＷを移動させて乾燥を行うことが有効である。ただし、この移動プレート６２にウエハＷを移動させず、乾燥用ガスの供給を続けることでレジストパターンを乾燥させてもよいし、乾燥用ガスの供給後、ウエハＷをステージ２４に載置したままウエハＷを加熱してもよい。このとき加熱されるウエハＷの温度は、処理ガス及び乾燥用ガスを供給したときの温度以上の温度である。
【００４９】
（第２の実施形態）
図１５には第２の実施形態である溶剤供給装置８を示している。この溶剤供給装置８において、溶剤供給装置１と同様に構成されている箇所には同じ符号を付し、説明を省略する。この溶剤供給装置８における溶剤供給装置１との差異点は、搬送機構６が２枚の移動プレートにより構成されている点である。図１６にはこれら移動プレート６２Ａ、６２Ｂの斜視図を示している。これら移動プレート６２Ａ、６２Ｂは移動プレート６２と同様に構成されており、移動機構６４により互いに独立して移動できるように構成されている。図中６３Ａ、６３Ｂは支持部であり、第１の実施形態の支持部６３に相当する。上側の移動プレート６２Ａを支持する支持部６３Ａは、移動プレート６２Ａ、６２Ｂの独立移動を妨げないように下方側から外方側へ屈曲し、さらに下方へ向けて屈曲して形成されている。また、以降の説明では図１４に示す各移動プレート６２Ａ，６２Ｂの位置を、各移動プレート６２Ａ，６２Ｂの待機位置とする。
【００５０】
この溶剤供給装置８は、２枚のウエハＷ１、ウエハＷ２を同時に処理するように制御され、ウエハＷ１が処理容器２内で処理ガス及び乾燥用ガスの供給を受けている間、ウエハＷ２が処理容器２の外で移動プレート６２Ｂにより乾燥処理される。逆に、ウエハＷ２が処理容器２内で処理ガス及び乾燥用ガスの供給を受けている間、ウエハＷ１が処理容器２の外で移動プレート６２Ａにより乾燥処理される。ウエハＷ１は溶剤供給装置１に先に搬入されるウエハＷであり、ウエハＷ２は溶剤供給装置にウエハＷ１の次に搬入されるウエハＷである。
【００５１】
以下、溶剤供給装置８の動作を示す図１７〜図２４と、図２５のタイムチャートとを参照しながら第１の実施形態の作用との差異点を中心に、第２の実施形態の作用について説明する。図２５のタイムチャートは、第１の実施形態で説明したタイムチャートと同様に各ガスが供給される区間と、ステージ２４上のウエハＷの有無と、各移動プレート６２Ａ、６２Ｂの動作とを互いに対応付けて示しているが、ウエハＷ１に対して各ガスを供給する区間及びウエハＷ１がステージ２４に載置される区間に斜線を付して示している。そして、ウエハＷ２に対して各ガスを供給する区間及び前記ウエハＷ２がステージ２４に載置される区間に多数の点を付して示している。また、この例では移動プレート６２Ａ、６２Ｂが夫々ウエハＷ１、Ｗ２の搬送を行うため、タイムチャートでは移動プレート６２Ａの動作については斜線で、移動プレート６２Ｂの動作については多数の点を付して夫々示している。
【００５２】
先ず、待機位置にある移動プレート６２ＡにウエハＷ１が受け渡され、図１７に示すように移動プレート６２Ａがステージ２４上に移動すると共にウエハＷ２が待機位置にある移動プレート６２Ｂに受け渡される（図２５中時刻ｖ１）。第１の実施形態と同様にウエハＷ１がステージ２４で温調された後、当該ウエハＷ１に処理ガスが供給され（図２５中時刻ｖ２）（図１８）、続いて乾燥用ガスが供給される（図１９）（図２５中時刻ｖ３）。
【００５３】
乾燥用ガスの供給終了後、ステージ２４上に移動した移動プレート６２ＡにウエハＷ１が受け渡され、ウエハＷ１が加熱される。移動プレート６２Ａが待機位置に移動すると共に移動プレート６２Ｂがステージ２４上に移動する（図２０）（図２５中時刻ｖ４）。ウエハＷ２がステージ２４で温調された後、当該ウエハＷ２に処理ガスが供給され（図２５中時刻ｖ５）（図２１）、続いて乾燥用ガスが供給される（図２２）（図２５中時刻ｖ６）。ウエハＷ２のこれら温調、処理ガス供給及び乾燥用ガス供給に並行して移動プレート６２ＡでウエハＷ１の乾燥処理が続けられる。
【００５４】
ウエハＷ２の乾燥用ガス供給が終了すると、ステージ２４上に移動した移動プレート６２ＢにウエハＷ２が受け渡され、ウエハＷ２が加熱される。移動プレート６２Ｂが待機位置に移動すると共に移動プレート６２Ａがステージ２４上に移動する（図２３）（図２５中時刻ｖ７）。ウエハＷ１がステージ２４上に受け渡され（図２５中時刻ｖ８）、移動プレート６２Ａが待機位置に戻る。ウエハＷ１が再び温調され、図２４に示すように処理ガスの供給（図２５中時刻ｖ９）、次いで乾燥用ガスの供給（図２５中時刻ｖ１０）が順に行われる間に、移動プレート６２ＢによるウエハＷ２の加熱が続けられる。その後は、ウエハＷ２がステージ２４上に受け渡され（図２５中時刻ｖ１１）、当該ウエハＷ２が再度温調され、処理ガス供給（図２５中時刻ｖ１２）、乾燥用ガス供給（図２５中時刻ｖ１３）が順に行われる間に移動プレート６２ＡによるウエハＷ１の加熱が続けられる。
【００５５】
以降は上記のように、ウエハＷ１、Ｗ２についてステージ２４と移動プレート６２Ａ、６２Ｂとの間での受け渡しが繰り返され、各ウエハＷ１、Ｗ２は、例えば第１の実施形態同様に２０回処理ガス及び乾燥用ガスの供給を受けた後、溶剤供給装置１から搬出される。この第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる他に、ウエハＷ１、Ｗ２のうち一方を処理容器２内で処理する間、他方を移動プレート６２で乾燥処理するため、スループットを向上させることができる。なお、移動プレート６２の枚数は３枚以上であってもよい。
【００５６】
各実施形態において、１枚のウエハＷへの処理ガス及び乾燥用ガスの供給は、２回以上繰り返せばよい。ところで、図５で説明したようにレジストパターン中の溶剤濃度が所定の濃度よりも高くならないと、レジストパターンの凹凸が均され難い。そこで、各実施形態で処理ガス及び乾燥用ガスの供給サイクルをＸ回（Ｘ≧２）行うとすると、前半のｎ回（１≦ｎ＜Ｘ）のサイクルでは処理ガスの供給量は比較的多く、後半のＸ−ｎ回のサイクルでは処理ガスの供給量を前半のサイクルよりも少なくするように処理を行ってもよい。前半のサイクルでは、各サイクルを行うたびにレジストパターン中の溶剤濃度が大きく上昇し、速やかに図５に示すレジストパターン形状が改善されるＬ２の範囲に到達するのでスループットを向上させることができる。そして、後半のサイクルでは前記溶剤濃度の上昇が抑えられ、レジストパターンに過剰に溶剤ガスが供給されることを防ぐことができるので、より確実にレジストパターンの溶解を防ぐことができる。
【００５７】
上記のように処理ガス供給前にウエハＷは例えば１８度〜５０度に温調される。溶剤供給装置１が設置されるクリーンルームよりも低い温度に前記ウエハＷを温調する場合は、ステージ２４にヒータ２５の代わりに冷媒の流路を設けて、ステージ２４の表面を冷却する。なお、このような流路を設ける場合、移動プレート６２によらず、ヒータ２５の出力を制御して乾燥処理を行ってもよい。例えば処理ガス供給後に乾燥ガスを行うときには前記流路に冷媒を流さず、ヒータ２５の出力を処理ガスの供給時よりも上昇させて乾燥を行う。そして、乾燥ガス供給後はヒータ２５の出力を低下させ、前記流路に冷媒を流通させてステージ２４を降温させた後、処理ガスを供給する。これによってステージ２４と移動プレート６２の受け渡し時間を省いてもよい。
【００５８】
レジストパターンの膨潤及び乾燥を繰り返し行うにあたっては、第１及び第２の実施形態のようにウエハＷの中央部に各ガスを供給しながらウエハＷの周囲から排気することに限られない。以下他のガス供給及び排気を行う例について説明する。図２６は処理容器８１の縦断側面図である。この処理容器８１を構成する蓋体８２にはウエハＷの外方に、当該ウエハＷを囲むようにリング状のガス吐出口８３が設けられている。また、ウエハＷの中央部の上方には排気口８４が開口しており、ガス吐出口８３から吐出された処理ガス及び乾燥用ガスは図中矢印で示すようにウエハＷの中央部に向かい、排気口８４から排気される。図中８５はシール部材である。
【００５９】
ガス吐出口８３から吐出された処理ガスは、ウエハＷの中央部に集まってくるため、ウエハＷの中央部では周縁部よりも処理ガスの流速が高くなり、それによって当該処理ガスの濃度が大きくなるため、レジストパターンに処理ガスの分子が衝突する割合が大きくなる。その結果として、ウエハＷの中央部では周縁部よりもレジストパターンの膨潤量が大きくなる。しかしその後、乾燥用ガスが処理ガスと同方向に供給される。処理ガスを供給する場合と同様にウエハＷの中央部では、乾燥用ガスの流速及び濃度が高くなるので、当該乾燥ガスによる乾燥力が強い。つまり、ウエハＷの周縁部よりも中央部の方が、乾燥速度が大きいため、ウエハＷの面内でレジストパターンの膨潤量を揃えることができる。
【００６０】
図２７、図２８には処理容器９１の縦断側面図、横断平面図を夫々示している。図中９２はステージ２４の一端側に設けられたガス供給部であり、その上面にはガス吐出口９３が形成されている。図中９４はステージ２４の他端側に設けられた排気部であり、排気口９５を備えている。ガス吐出口９３から吐出された処理ガス及び乾燥用ガスは、ステージ２４と処理容器９１の蓋体９６の天板との間をウエハＷの一端側から他端側へ向かい、排気される。
【００６１】
このように処理ガスを一方向に流す処理容器９１では、処理ガスを周縁部側から中央部側または中央部側から周縁部側へと流す処理容器に比べてウエハＷ表面における流速の分布が抑えられるため、ウエハＷの面内においてレジストパターンの溶剤濃度の勾配が形成されにくいが、ガス吐出口９３から吐出された処理ガスは、含まれる溶剤分子がウエハＷに吸収されながら排気口９５へと向かっていく。従って、ウエハＷの表面上において処理ガスの下流側に向かうほど僅かずつ溶剤の濃度が低くなる。つまり、ガス吐出口９３に近いウエハＷの一端部では溶剤分子の衝突する割合（確率）が、排気口９５に近いウエハＷの他端部における溶剤分子の衝突する割合（確率）に比べて高くなり、膨潤量が大きくなる。しかしその後、ガス吐出口９３から乾燥用ガスを供給する時には、乾燥用ガスは溶剤雰囲気を取り込みながら排気口９５へと向かっていくことで、前記一端部の方が他端部よりもその濃度が高くなるため、ウエハＷの一端部の乾燥力が他端部よりも高くなる。結果として、ウエハＷの面内で溶剤濃度を揃えることができる。
【００６２】
また、処理ガスの温度が高いと処理ガス中の溶剤分子の運動が活発になる。処理ガスの温度とウエハＷの温度とに差があるとき、下流側に行くほど処理ガスの温度はウエハＷの温度に近づく。処理ガスの温度が低い場合、ガス吐出口付近では分子の運動が抑えられ、下流では活発になる。そして処理ガスの温度が高いほど、分子がレジストパターンに衝突する確率が上がり、吐出口側と排気口側での膨潤量が変わる。つまり、各実施形態では処理ガスの温度を制御して吐出口側と排気口側との間で膨潤量を調整することができる。
【００６３】
上記の各例では処理ガスの吐出口と乾燥用ガスの吐出口とが共用されているが、処理ガスの流通方向と乾燥用ガスの流通方向とが同じであれば、本発明の効果が得られるので、これら吐出口は別々に形成してもよい。また各処理容器を排気して真空雰囲気とし、その真空雰囲気に各ガスを供給してもよい。また、ウエハＷの中央部から周縁部に向けて処理ガス及び乾燥用ガスを供給する場合、第１及び第２の実施形態のようにウエハＷの全周に排気口を設けることに限られず、ウエハＷの一端側、他端側に排気口を設け、これら一端側及び他端側から排気を行ってもよい。
【００６４】
[評価試験]
続いて本発明に関連して行った評価試験について説明する。レジストパターンが形成されたウエハＷ（ウエハＡ１とする）の径方向に沿った複数箇所において、当該レジストパターンの測定寸法のばらつき（ＬＷＲ）を測定した。ＬＷＲはばらつきの標準偏差の３倍（３シグマ）で示す。また、ウエハＡ１と同様にレジストパターンが形成されたウエハＡ２、Ａ３を用意した。ウエハＡ２については第１の実施形態に従って処理し、ウエハＡ１と同様に測定を行って、各部のレジストパターンの粗さの３シグマを算出した。また、ウエハＡ３については本発明の手法を用いず連続して所定の時間ウエハＷに処理ガスを供給した後、加熱処理を行い、ウエハＡ１、Ａ２と同様に各部の３シグマを算出した。
【００６５】
図２９のグラフは、この評価試験の結果を示している。横軸はウエハＷの測定位置を示している。横軸中の−１５０、＋１５０が夫々ウエハＷの一端、他端であり、０がウエハＷの中心である。縦軸が算出された３シグマを示し、単位はｎｍである。このグラフに示すようにウエハＡ２は、ウエハＡ１に比べて各測定箇所の３シグマが小さい。即ちウエハＷの面内でレジストパターンの粗さのばらつきが小さい。また、ウエハＡ３はウエハＷの中央部の３シグマがウエハＡ１の値よりも大きくなっていた。これはウエハＡ３の中央部ではレジストパターンの溶解が起きたためである。この評価試験の結果から、ウエハＷの面内で均一性高くレジストパターンの粗さを改善するために、本発明の手法が有効であることが示された。
【符号の説明】
【００６６】
Ｗ        ウエハ
１        溶剤供給装置
１０      制御部
２        処理容器
２４      ステージ
２５      ヒータ
４        ガス供給部
４４      ガス吐出口
６        搬送機構
６２      移動プレート
６６      ヒータ
７１      レジストパターン
【図１】
0005278469.tif 000002
【図２】
0005278469.tif 000003
【図３】
0005278469.tif 000004
【図４】
0005278469.tif 000005
【図５】
0005278469.tif 000006
【図６】
0005278469.tif 000007
【図７】
0005278469.tif 000008
【図８】
0005278469.tif 000009
【図９】
0005278469.tif 000010
【図１０】
0005278469.tif 000011
【図１１】
0005278469.tif 000012
【図１２】
0005278469.tif 000013
【図１３】
0005278469.tif 000014
【図１４】
0005278469.tif 000015
【図１５】
0005278469.tif 000016
【図１６】
0005278469.tif 000017
【図１７】
0005278469.tif 000018
【図１８】
0005278469.tif 000019
【図１９】
0005278469.tif 000020
【図２０】
0005278469.tif 000021
【図２１】
0005278469.tif 000022
【図２２】
0005278469.tif 000023
【図２３】
0005278469.tif 000024
【図２４】
0005278469.tif 000025
【図２５】
0005278469.tif 000026
【図２６】
0005278469.tif 000027
【図２７】
0005278469.tif 000028
【図２８】
0005278469.tif 000029
【図２９】
0005278469.tif 000030