(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，
レジストが塗布された後でかつ基板に現像液を供給する前の段階で，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給することを特徴とする，現像処理方法。
【請求項２】
前記現像液を供給する前であって，前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものが供給された後に，基板を洗浄することを特徴とする，請求項１に記載の現像処理方法。
【請求項３】
レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，
基板に現像液を供給した後に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給することを特徴とする，現像処理方法。
【請求項４】
前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものが基板に供給された後に，当該基板に再度現像液を供給することを特徴とする，請求項３に記載の現像処理方法。
【請求項５】
レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，
基板に現像液を供給して現像処理した後，当該現像液を洗浄液によって洗浄する際に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給することを特徴とする，現像処理方法。
【請求項６】
オゾン水をバブリングして酸を投入したものを供給するにあたっては，前記洗浄液にオゾン水をバブリングして酸を投入したものを混合した混合液を基板に供給することによって行うことを特徴とする，請求項５に記載の現像処理方法。
【請求項７】
レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，
基板に現像液を供給して現像処理した後，当該現像液を洗浄液によって洗浄した後に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給し，その後再び当該基板に洗浄液を供給して洗浄することを特徴とする，現像処理方法。
【請求項８】
前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給する際に，基板の温度を室温以上に加熱しておくことを特徴とする，請求項１〜７のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項９】
前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものの温度は，室温以上の温度であることを特徴とする，請求項１〜８のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項１０】
前記レジストは，ポジ型レジストであって，前記現像液に対して不溶化機能を有する酸脱離性の保護基を備えていることを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の現像処理方法。
【請求項１１】
レジストが塗布され，露光された基板に対して現像液を供給して，基板を現像処理するための現像処理装置であって，
オゾン水をバブリングして酸を投入したもの基板に供給するための酸性液体供給部を備えたことを特徴とする，現像処理装置。
【請求項１２】
基板を加熱する基板加熱装置を備えたことを特徴とする，請求項１１に記載の現像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の現像処理方法及び現像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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，例えばウェハ表面にポジ型又はネガ型のレジストを塗布するレジスト塗布処理，ウェハに所定パターンの光を照射し，ウェハを露光する露光処理，露光後のウェハに現像液を供給し，当該ウェハを現像する現像処理等が行われている。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理で用いられるレジストには，光の照射により酸を発生させる光酸発生剤（ＰＡＧ：Ｐｈｏｔｏａｃｉｄ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）が含まれている。そして，例えばポジ型レジストは，露光により発生した酸により，現像液に対して不溶化機能のある酸脱離性の保護基が脱離し，その露光部が現像液に対して可溶となる。また，ネガ型レジストは，露光により発生した酸により，現像液に可溶である樹脂の架橋反応を誘発し，その露光部が現像液に対して不溶となる。そして，上述の現像処理における現像液の供給により，ポジ型の場合には，露光部が現像液に溶解し，ネガ型の場合には，露光部が維持され，未露光部が現像液に溶解して，ウェハ上に所定のレジストパターンが形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，実際には，露光部と未露光部との境界部は，化学的に言うと，いわゆる「かぶり」の状態で露光量が十分でない。その境界部は，現像液への溶解性が劣る。また，レジストは，例えばポジ型の場合，未露光部であってもその表層部分が現像液に若干溶ける（膜減り）。この未露光部のいわゆる膜減りしたものは，現像液への溶解性が極端に劣り，現像液中に析出し易い。このように現像液への溶解性の劣る部分が存在すると，例えば中途半端に保護基を脱離したレジストポリマーが現像液中に浮遊し，その後当該レジストポリマーの凝集等により，レジスト粒子に成長し，当該レジスト粒子がウェハに再付着することがある。このレジスト粒子の再付着は，現像欠陥の原因になり，適正な現像処理を妨げる。また，この場合，付着したレジスト粒子を除去する洗浄時間を十分に採る必要があり，この結果トータルの現像処理時間の長期化し，引いてはスループットの低下を招く。
【０００５】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，所定部分のレジストの現像液に対する溶解性を十分に確保し，適正な現像処理を行う現像処理方法及び現像処理装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，レジストが塗布された後でかつ基板に現像液を供給する前の段階で，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給することを特徴とする，現像処理方法が提供される。
【０００７】
このように，基板上に現像液を供給する前に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを供給することにより，当該酸の作用によりレジストの現像液に対する溶解性を変えることができる。すなわち，露光部と未露光部の境界にあるレジストの溶解性を向上させることができる。また，例えば未露光部のいわゆる膜減りする表層部のレジストの溶解性を向上させることができる。したがって，その後供給される現像液中にレジスト粒子等の不溶化物が浮遊することがなく，当該不溶化物が基板に再付着することがないので，当該不溶化物の付着による現像欠陥を低減できる。この結果，適正な現像処理を行うことができる。なおレジストが塗布された後でかつ基板に現像液を供給する前の段階とは，レジストが形成された後，現像液を供給する前であればよく，露光の前，露光の後であってもよい。
【０００８】
レジストが塗布された後でかつ基板に現像液を供給する前の段階であって，前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものが供給された後に，基板を洗浄（いわゆるリンス）するようにしてもよい。この場合，基板上に供給されたオゾン水をバブリングして酸を投入したものが基板上から排除され，その後に現像液が供給されるので，例えば酸が現像液の性質に影響を与えることを回避できる。また，現像液が残存した酸と反応して不純物を生成することも防止できる。
【０００９】
請求項３の発明によれば，レジストが塗布され，所定パターンに露光された基板に対して現像液を供給し，基板を現像処理する現像処理方法であって，基板に現像液を供給した後に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給することを特徴とする現像処理方法が提供される。この場合であっても，いわゆる膜減りが起きる未露光部の表層部や露光部と未露光部との境界部等の現像液の溶解性を向上させることができるので，前記表層部，境界部から分散した不溶性の高いレジストポリマー等を現像液に溶解させることができる。したがって，レジストポリマーから成長したレジスト粒子が基板に再付着することが防止でき，当該付着による現像欠陥が低減できる。なお，前記現像処理は，基板に前記オゾン水をバブリングして酸を投入したものが供給された後に，再度当該基板に現像液を供給するようにしてもよい。
【００１０】
オゾン水をバブリングして酸を投入したものの供給は，基板に現像液を供給して現像処理した後，当該現像液を洗浄液によって洗浄する際であってもよく，この場合，前記洗浄液にオゾン水をバブリングして酸を投入したものを混合した混合液を基板に供給することによって行ってもよい。また基板に現像液を供給して現像処理した後，当該現像液を洗浄液によって洗浄した後であってもよい。
【００１１】
オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給する際に，基板の温度を室温以上，たとえば４０℃〜２００℃，好ましくは，４０℃〜１６０℃に加熱しておくことが好ましい。レジストの溶解性を高めて粒子等の不溶化物の発生をより抑えることができるからである。同様に，オゾン水をバブリングして酸を投入したものの温度の方も，室温以上，たとえば２５℃〜１００℃，好ましくは，４０℃〜８０℃にしたものを用いることが好ましい。
【００１４】
前記レジストは，ポジ型レジストであって，前記現像液に対して不溶化機能を有する酸脱離性の保護基を備えていてもよく，かかる場合，酸の供給により前記保護基の脱離が促進され，例えば上記いわゆる膜減りにより現像液中に分散したレジストポリマーの溶解度が向上する。この結果，溶解性の劣るレジストポリマーが現像液中で溶けずに浮遊することがなく，また凝集したレジスト粒子等が基板に再付着することもないので，当該付着に起因する現像欠陥が低減される。また，付着したレジスト粒子等の不溶化物を除去するための洗浄時間を省略できるので，現像処理時間の短縮される。
【００１５】
本発明の現像処理装置は，レジストが塗布され，露光された基板に対して現像液を供給して，基板を現像処理するための現像処理装置であって，オゾン水をバブリングして酸を投入したものを基板に供給するための酸性液供給部を備えていてもよい。この現像処理装置によれば，基板に現像液を供給する前又は後に，酸性の液体を供給することができる。したがって，例えば露光により発生する酸を触媒としたレジストの溶解性の変化が不十分な場合であっても，現像液を供給する前又は後に，レジストの現像液に対する溶解性を適切に変えることができ，適正な現像処理を行うことができる。
【００１６】
さらにこの現像処理装置において，基板を加熱する基板加熱装置を備えていてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
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現像処理方法が実施される現像処理装置を備えた塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００１８】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム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，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４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では，カセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。カセットＣは，複数のウェハＷを多段に並べて収容できるものである。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣ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）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２０】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は，後述するように処理ステーション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ように構成されている。
【００２１】
処理ステーション３では，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を構成している。この塗布現像処理システム１においては，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は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。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。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5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を搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択可能である。
【００２２】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すようにウェハＷに化学増幅型のポジ型レジストを塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１７と，本実施の形態にかかる現像処理方法が実施される現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。なお，本実施の形態では，例えば光酸発生剤と，樹脂等の主鎖と，現像液に対して不溶化機能を備えた酸脱離性の保護基から成る化学増幅型のポジ型レジストが使用される。第２の処理装置群G2にも同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に配置されている。
【００２３】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３３，３４，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に積み重ねられている。
【００２４】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６が下から順に例えば７段に積み重ねられている。
【００２５】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置５１及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。なお，露光装置は，レジスト膜の形成されたウェハＷに所定パターンの光を照射し，ウェハＷを露光処理するものである。
【００２６】
次に，上述した現像処理装置１８の構成について詳しく説明する。図４，５に示すように現像処理装置１８のケーシング１８ａ内には，ウェハＷを水平に吸着保持するスピンチャック６０が設けられている。例えばスピンチャック６０の下方には，このスピンチャック６０を駆動させる駆動機構６１が設けられている。駆動機構６１は，スピンチャック６０を所定の回転速度で回転させる，モータ等を備えた回転駆動部（図示せず）や，スピンチャック６０を上下動させる，モータ又はシリンダ等を備えた昇降駆動部（図示せず）を有している。
【００２７】
スピンチャック６０の外方には，スピンチャック６０を取り囲むようにして，上面が開口した環状のカップ６２が設けられている。このカップ６２は，前記スピンチャック６０に保持され回転されたウェハＷから飛散した現像液等を受け止め，周辺の機器の汚染を防止する。カップ６２の底部には，前記ウェハＷ等から飛散した現像液等を排液するドレイン管６３と，カップ６２内の雰囲気を排気する排気管６４とが接続されている。
【００２８】
このカップ６２の外方には，カップ６２を取り囲むようにして，上面が開口した略筒状のアウトカップ６５が設けられており，カップ６２では受け止めきれなかったウェハＷからの現像液等を受け止め，現像液等の飛散を防止できる。
【００２９】
図５に示すようにアウトカップ６５の外方，例えばＭ方向負方向側（図５の左側）の外方には，待機部Ｔが設置され，当該待機部Ｔには，ウェハＷに現像液を供給する現像液供給ノズル７０が待機できる。本実施の形態では，現像液として，例えばＴＭＡＨ（Ｎ（ＣＨ３）４ＯＨ）等のアルカリ性の水溶液が用いられる。
【００３０】
現像液供給ノズル７０は，図６に示すように細長の形状を有しており，その長さＬは，少なくともウェハＷの直径よりも大きくなっている。現像液供給ノズル７０の上部には，図示しない現像液供給源に連通する配管７１が接続されている。現像液供給ノズル７０の下部には，複数の現像液供給口７２が，前記長手方向に一列に設けられている。また，現像液供給ノズル７０の内部には，図７に示すように前記各現像液供給口７２と配管７１に連通した長手方向に長い液溜部７３が形成されており，配管７１から現像液供給ノズル７０内に流入された現像液を一旦貯留し，当該現像液を各現像液供給口７２から同時に同流量，同圧力で吐出できる。
【００３１】
現像液供給ノズル７０は，図５に示すようにアーム７５に保持されており，このアーム７５は，図示しない移動機構によりＭ方向（図５の左右方向）に敷設されたレール７６上を移動自在である。レール７６は，待機部Ｔからアウトカップ６５のＭ方向正方向側の外方まで延びており，現像液供給ノズル７０は，少なくとも待機部Ｔからカップ６２のＭ方向正方向側の端部まで移動できる。現像液供給ノズル７０は，長手方向がＭ方向の直角方向になるようにアーム７５に保持されており，現像液供給ノズル７０の各現像液供給口７２から現像液を吐出しながら現像液供給ノズル７０がウェハＷの一端から他端まで移動することによって，ウェハＷ表面全面に現像液を供給できる。なお，待機部Ｔには，現像液供給ノズル７０を洗浄するために所定の溶剤を貯留できる洗浄槽７７が設けられている。
【００３２】
また，アウトカップ６５のＭ方向正方向側（図５の右側）の外方には，待機部Ｋが設置され，この待機部Ｋには，ウェハＷに酸性の液体，例えばフッ化水素を供給する酸性液体供給部としての酸性液供給ノズル８０が待機している。酸性液供給ノズル８０は，例えば筒状に形成され，図示しないフッ化水素の供給源からのフッ化水素を下方に向けて吐出できるようになっている。
【００３３】
酸性液供給ノズル８０は，例えばノズルアーム８１に保持されており，このノズルアーム８１は，Ｍ方向に延びる直線状のレール８２上を移動自在に設けられている。レール８２は，例えば現像液供給ノズル７０のレール７６のカップ６２を介した反対側であって，待機部Ｋからカップ６２のＭ方向負方向側の端部付近まで敷設されている。また，ノズルアーム８１は，酸性液供給ノズル８０がカップ６２の中心部上方を通るように酸性液供給ノズル８０を保持している。したがって，酸性液供給ノズル８０は，待機部Ｋからスピンチャック６０上のウェハＷの中心部上方まで移動できる。なお，レール８２は，カップ６２に対してレール７６と同じ側に設けられていてもよい。待機部Ｋには，例えば所定の溶剤が貯留された貯留槽８３が設けられ，待機時に酸性液供給ノズル８０の先端部を溶剤内に浸漬し，酸性液供給ノズル８０の洗浄を行うことができる。これにより，酸性液供給ノズル８０がフッ化水素により腐食されることを防止できる。
【００３４】
待機部ＫのＭ方向正方向側（図５の右側）の外方には，ウェハＷに洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル９０の待機部Ｕが設置されている。洗浄液供給ノズル９０は，リンスアーム９１に保持されており，このリンスアーム９１は，例えば前記アーム７５と同じレール７６上を移動可能である。洗浄液供給ノズル９０は，Ｍ方向に移動して，ウェハＷの中心部上方に位置できるようにリンスアーム９１に保持されている。なお，待機部Ｕには，例えば洗浄液供給ノズル９０を洗浄するために所定の溶剤が貯留される洗浄槽９２が設けられている。
【００３５】
なお，ケーシング１８ａの側面には，ウェハＷを現像処理装置１８内に搬入出するための搬送口１００が設けられ，この搬送口１００は，シャッタ１０１により開閉自在である。
【００３６】
次に，以上のように構成されている現像処理装置１８で実施される現像処理方法について，塗布現像処理システム１で行われるフォトリソグラフィー工程のプロセスと共に説明する。
【００３７】
先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから取り出されたウェハＷは，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３２に搬送され，次いで主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬送される。このアドヒージョン装置３１においてレジストの密着性を向上させる，例えばHMDSが塗布されたウェハＷは，続いてクーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスト塗布装置１７に搬送される。レジスト塗布処理１７では，例えば図８に示すような保護基Ｒを有するポリビニルフェノール樹脂（図８の反応前のもの）と光酸発生剤，酸拡散抑止剤等から成る液状のポジ型レジストがウェハＷ上に塗布され，ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。なお，保護基Ｒには，上述したように現像液に対する不溶化機能を備え，酸脱離性を有するもの，例えばｔ−ブトキシカルボニルオキシ基，イソプロキシカルボニル基，テトラヒドロピラニル基，トリメチルシリル基又はｔ−ブトキシカルボニルメチル基等が選択される。
【００３８】
その後ウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３３，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，さらにウェハ搬送体５０によって周辺露光装置５１に搬送され，各装置で所定の処理が施される。次いでウェハＷは，露光装置（図示せず）に搬送され，ウェハＷ上に所定パターンの光が照射される。この光の照射により露光部のレジスト膜中に光酸発生剤からの酸が発生し，当該酸により露光部のレジストの保護基Ｒが主鎖から脱離し，その部位が水酸基に置換される。この水酸基を備えたレジストは，アルカリ性の現像液に可溶となる。
【００３９】
この露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体５０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後，ウェハＷはポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４３で所定の処理が施された後，現像処理装置１８に搬送され，現像処理が行われる。
【００４０】
現像処理装置１８において現像処理の終了したウェハＷは，ポストベーキング装置４６，クーリング装置３０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻されて，一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００４１】
次に，上述した現像処理装置１８で行われる現像処理について詳しく説明する。図９は，この現像処理のフローチャートを示す。
【００４２】
先ず，ウェハＷが主搬送装置１３により搬送口１００からケーシング１８ａ内に搬入され，スピンチャック６０上に吸着保持される（ステップＳ１）。ウェハＷが吸着保持されると，酸性液供給ノズル８０が待機部ＫからウェハＷの中心部上方に移動する。このとき，ウェハＷが所定の回転速度で回転され始める。そして，当該回転されたウェハＷ中心部に，酸性液供給ノズル８０から所定量のフッ化水素が吐出され，ウェハＷ全面にフッ化水素が供給される（ステップＳ２）。ステップＳ２では，図８に示すようにフッ化水素の酸が，レジストの主鎖に繋がっている保護基Ｒを脱離させ，その部位が水酸基に置換される。これにより，未露光部の表層，すなわち後の現像液の供給により現像液中に析出する腹減り部分の保護基Ｒが離脱する。また，中途半端に露光された露光部と未露光部との境界部における保護基Ｒも離脱する。この結果，当該未露光部表層と境界部のレジストの現像液に対する溶解性が向上する。なお，露光部に，露光処理時に保護基Ｒの脱離反応を行えなかったものが残存している場合があり，このフッ化水素の供給により当該露光部の保護基Ｒの脱離反応も行われる。
【００４３】
ウェハＷにフッ化水素が供給されてから所定時間経過後，ウェハＷの回転が停止され，酸性液供給ノズル８０は，待機部Ｋに戻される。次いで，現像液供給ノズル７０が，カップ６２の内側であってウェハＷのＭ方向負方向側の端部付近のスタート位置Ｓまで移動し，当該スタート位置Ｓから現像液を吐出しながらウェハＷのＭ方向正方向側の端部付近のエンド位置Ｅまで移動する（ステップＳ３）。これにより，ウェハＷ上に所定量の現像液が液盛りされ，所定時間の静止現像が開始される。この静止現像では，露光部のレジストは現像液に溶解する。また，前記酸の供給により保護基Ｒが脱離した，未露光部の表層部及び露光部と未露光部との境界部も現像液に溶解する。一方，未露光部の表層以外の部分は，保護基Ｒを有するので現像液に溶けない。こうして，ウェハＷ上に所定のレジストパターンが形成される。
【００４４】
所定時間の静止現像が終了すると，洗浄液供給ノズル９０がウェハＷの中心部上方まで移動すると共にウェハＷが回転され，洗浄液供給ノズル９０から当該ウェハＷに洗浄液，例えば純水が供給される（ステップＳ４）。ウェハＷ上の現像液が純水に置換され，使用済みの現像液がウェハＷ上から排除される。その後純水の吐出が停止され，ウェハＷが高速回転されて，ウェハＷは振り切り乾燥される（ステップＳ５）。この乾燥処理が終了すると，スピンチャック６０から主搬送装置１３にウェハＷが受け渡され，ウェハＷが現像処理装置１８外に搬出されて（ステップＳ６），一連の現像処理が終了する。
【００４５】
本実施の形態によれば，ウェハＷ上に現像液が供給される前に酸性の液体であるフッ化水素を供給するようにしたので，現像処理の開始時に，未露光部表層のレジストの主鎖に繋がっている保護基Ｒを脱離させ，当該部位を水酸基に置換して，未露光部表層の現像液に対する溶解性を向上させることができる。また，露光量の十分でない露光部と未露光部の境界部において，保護基Ｒの脱離反応を促進させることができるので，当該境界部の現像液に対する溶解性を向上させることができる。したがって，従来のように未露光部表層や前記境界部から現像液中に不溶性のレジストポリマーが分散し浮遊することがないので，当該レジストポリマーの凝集により粒径成長したレジスト粒子がウェハＷに再付着することを防止できる。それ故，レジスト粒子等の不溶化物の基板への再付着に起因する現像欠陥が低減される。また，付着した不溶化物を除去する洗浄時間を設ける必要がないので，トータルの現像処理時間を短縮できる。
【００４６】
以上の実施の形態では，ウェハＷにフッ化水素を供給した後，直ちに現像液を供給していたが，フッ化水素が供給されたウェハＷを洗浄してから現像液を供給するようにしてもよい。
【００４７】
例えば，図１０に示すようにフッ化水素が供給されるステップＳ２が終了した後に，洗浄液供給ノズル９０がウェハＷ中心部上方まで移動し，回転されたウェハＷに洗浄液，例えば純水が供給される（ステップＳ２’）。ウェハＷ上は純水に置換され，フッ化水素はウェハＷ上から除去される。この場合，ウェハＷ上に酸の液体が残存し，その後供給される現像液の物性に悪影響を与えたり，現像液と反応して不純物を生成することを回避できる。
【００４８】
また，以上の実施の形態では，ウェハＷに現像液を供給する前に，酸性の液体であるフッ化水素を供給していたが，現像液を供給した後に酸性の液体を供給してもよい。かかる場合，例えば現像液の供給，酸性の液体の供給，純水の供給の順に現像処理が行われる。このように現像液の供給後に酸性の液体を供給した場合においても，露光部と未露光部の境界や未露光部の表層から現像液中に分散した不溶性のレジストポリマーが，可溶性に変更されるので，その後当該レジストポリマーが凝集し，粒径成長してウェハＷに付着することが防止できる。なお，現像液供給後の酸性の液体の供給の後に，さらに現像液を供給し，その後純水の供給を行うようにしてもよい。
【００４９】
さらにまた，洗浄液を供給した後に酸性液体を供給し，その後さらに洗浄液を供給して洗浄するようにしてもよい。また洗浄液によってリンスする際に，同時に酸性液体を供給するようにしてもよい。かかる場合，酸性液供給ノズル８０から酸性液体を供給しつつ，洗浄液供給ノズル９０から洗浄液を供給してもよく，酸性液供給ノズル８０に接続される酸性液の配管と洗浄液の配管を接続して，予め酸性液体と洗浄液とを混合した液体を，ウエハＷに供給するようにしてもよい。
【００５０】
また，本実施の形態における酸性液供給ノズル８０は，ウェハＷの中心部にフッ化水素を供給するものであったが，現像液供給ノズル７０と同様の構成を有し，ウェハＷ上を走査してウェハＷ全面に酸性の液体を供給するものであってもよい。かかる場合，上述の現像液供給ノズル７０のように，複数の供給口からフッ化水素を吐出しながらウェハＷの一端部から他端部まで移動し，ウェハＷ全面にフッ化水素を供給する。この例では，ウェハＷを回転させながらフッ化水素を供給する必要が無いので，無駄になるフッ化水素が少なく，フッ化水素の消費量を削減できる。
【００５１】
前記実施の形態では，酸性液供給ノズル８０を用いて，ウェハＷの中心部に酸性の液体を供給するようにしていたが，図１１に示したように，ウエハＷに対して，酸性の気体を供給する酸性気体供給ノズル９３を使用してもよい。
図１１の例では，酸性気体供給ノズル９３は，たとえばガスボンベなどの酸性気体供給源９４に接続されており，酸性気体供給ノズル９３からウエハＷに対して酸性の気体，たとえば塩素ガスを供給することが可能である。
このようにウエハＷに対して酸性液体を供給する代わりに，酸性気体を供給しても，酸性液体の供給と同様の効果が得られ，不溶化物の発生を抑えることが可能である。
【００５２】
なお前記酸性液体の供給，酸性気体の供給時には，基板であるウエハＷの温度を，たとえば４０℃〜２００℃，好ましくは，４０℃〜１６０℃にまで加熱して高温にしておけば，より溶解性をより高めることができ，不溶化物の発生を抑えることが可能である。酸性液体を供給する場合，供給する酸性液体自体を高温，たとえば２５℃〜１００℃，好ましくは４０℃〜８０℃まで加熱してこれをウエハＷに供給するようにしても同様の効果が得られる。
【００５３】
ウエハＷなどの基板を加熱するには，たとえば図１１に示したように，スピンチャック６０にヒータなどの加熱装置９５を設けるか，あるいはケーシング１８ａ内の天井部に，ランプなどの加熱装置９６を設ければよい。なおスピンチャック６０に加熱装置９５を設ける場合，スピンチャック６０はウエハＷと同じ大きさか，それ以上にすることが好ましい。
【００５４】
図１１の例では，酸性気体供給ノズル９３は直接酸性気体供給源９４に接続されて，塩素ガスなどそれ自体酸性を有する気体を供給するようにしていたが，図１２に示したように，タンク９７内に酸性液体を貯留し，この中に不活性のキャリアガス，たとえば窒素ガスやアルゴンガスなどのガス供給源９８からのガスを供給して，タンク９７内の酸性液体をバブリングし，その時に発生する酸性液体のミストや蒸気を該キャリアガスによって酸性気体供給ノズル９３に送るようにしてもよい。かかる構成によれば，ウエハＷに対して，酸性液体のミストや蒸気を含有する気体を供給することができる。
【００５５】
以上の実施の形態では，ウェハＷ上に塗布されるレジストがポジ型レジストであったが，本発明は，レジストがネガ型レジスト，例えばベース樹脂＋光酸発生剤＋酸反応性架橋剤で構成されるものであっても適用できる。このネガ型レジストは，酸によって誘発される架橋反応により現像液に対して不溶化されるものである。そして，このネガ型レジストでは，露光処理時に不十分であった架橋反応が，現像処理時の酸の供給によって誘発され，露光部の現像液に対する溶解性が十分に下げられる。これにより，露光部のレジストが確実に残存し，未露光部のレジストのみが現像液に溶解するので，所望のレジストパターンが形成される。
【００５６】
以上の実施の形態は，本発明をウェハＷの現像処理方法に適用したものであったが，本発明は半導体ウェハ以外の基板，例えばＬＣＤ基板，フォトマスク用のマスクレチクル基板等の現像処理方法にも適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば，所定部分のレジストの現像液に対する溶解性が確保できるので，所望部分のレジストが適切に現像液に溶けて，所望のレジストパターンを形成できる。したがって，歩留まりの向上が図られる。また，不溶化物が現像液中に浮遊することがなく，不溶化物の基板への再付着を防止できるので，付着した不溶化物を除去するための洗浄時間が短縮でき，スループットの向上も図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる現像処理方法が実施される現像処理装置を有する塗布現像処理システムの外観を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】現像処理装置の縦断面の説明図である。
【図５】現像処理装置の横断面の説明図である。
【図６】現像液供給ノズルの斜視図である。
【図７】図６の現像液供給ノズルの縦断面図である。
【図８】フッ化水素を加えたレジストについての保護基の脱離反応を示す説明図である。
【図９】現像処理のフロー図である。
【図１０】現像処理の他の例を示すフロー図である。
【図１１】他の実施の形態にかかる現像処理装置の横断面の説明図である。
【図１２】酸性気体供給装置の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１    塗布現像処理システム
１８    現像処理装置
７０    現像液供給ノズル
８０    酸性液供給ノズル
Ｓ    スタート位置
Ｅ    エンド位置
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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