半導体基板上に形成され、疎水性の樹脂を含む第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程と、親水性を向上させた前記第1のレジスト膜を、極性を有する有機溶剤で除去する工程と、前記半導体基板上に前記第1のレジスト膜と同一材料からなる第2のレジスト膜を形成する工程とを含むことを特徴とするレジスト膜のリワーク方法。前記第1のレジスト膜は、前記疎水性の樹脂と、エネルギーを与えることによって酸を発生する酸発生剤とを含み、前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程は、前記第1のレジスト膜にエネルギー線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のレジスト膜のリワーク方法。前記エネルギー線は、波長120nm~400nmを有する紫外線、または電子線であることを特徴とする請求項2に記載のレジスト膜のリワーク方法。前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程は、前記第1のレジスト膜に前記エネルギー線を照射した後、熱処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項2または3に記載のレジスト膜のリワーク方法。前記極性を有する有機溶剤は、グリコール、グリコール誘導体、エステル類、アルコールまたはアルコール誘導体のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のレジスト膜のリワーク方法。前記疎水性の樹脂は脂環基を有する樹脂であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のレジスト膜のリワーク方法。前記疎水性の樹脂は、ポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、ポリオレフィン、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸の共重合体であって多環式のアルキル基を置換基として含むポリマー、および、ポリメタクリル酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリオレフィンの3種のうちの、2種以上が共重合した共重合体、のうち少なくとも1つを含むポリマーを含むことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のレジスト膜のリワーク方法。前記第1のレジスト膜は、フッ素を含むポリマーをさらに含むことを特徴とする請求項7に記載のレジスト膜のリワーク方法。前記第1のレジスト膜の表面の、水に対する接触角は60°以上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レジスト膜のリワーク方法。半導体基板上に形成され、疎水性の樹脂を含む第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程と、親水性を向上させた前記第1のレジスト膜を、極性を有する有機溶剤で除去する工程と、前記半導体基板上に前記第1のレジスト膜と同一材料からなる第2のレジスト膜を形成する工程と前記第2のレジスト膜に露光光を選択的に照射してパターンを露光する工程と、前記露光した第2のレジスト膜に現像を行い、前記第2のレジスト膜のパターンを形成する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。前記第1のレジスト膜は、前記疎水性の樹脂と、エネルギーを与えることによって酸を発生する酸発生剤とを含み、前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程は、前記第1のレジスト膜にエネルギー線を照射する工程を含むことを特徴とする請求項10に記載の半導体装置の製造方法。前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程は、前記第1のレジスト膜に前記エネルギー線を照射した後、熱処理を行う工程をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。前記疎水性の樹脂は脂環基を有する樹脂であることを特徴とする請求項11または12に記載の半導体装置の製造方法。前記露光光はArFエキシマレーザ光であり、前記第2のレジスト膜に対するパターンの露光は、露光装置の対物レンズと前記第2のレジスト膜との間に屈折率が1より大きい液体を充填して行うことを特徴とする請求項11~13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。前記第1のレジスト膜の表面の、水に対する接触角は60°以上であることを特徴とする請求項10~14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。基板上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置と、前記レジスト膜にパターンを露光する露光装置と、前記レジスト膜に熱処理を施す熱処理装置と、前記露光装置で前記パターンが露光された前記レジスト膜を現像する現像装置と、前記レジスト膜の親水性を向上させる処理を行うレジスト処理装置と、前記レジスト塗布装置、前記露光装置のうちの少なくとも1つの装置から送信されたデータと判定基準とに基づき、前記レジスト膜のリワークの要否を判定する判定部と、前記判定部から送信された判定結果が、前記レジスト膜のリワークが必要との結果であった場合、前記レジスト処理装置で前記レジスト膜の親水性向上の処理を行うように前記基板の処理を変更する装置制御部とを備えたことを特徴とする基板処理システム。前記レジスト処理装置は、前記レジスト膜にエネルギー線を照射するエネルギー線照射装置であることを特徴とする請求項16に記載の基板処理システム。前記エネルギー線照射装置は前記露光装置であることを特徴とする請求項17に記載の基板処理システム。前記レジスト処理装置で前記レジスト膜の親水性向上の処理を行う工程の後に、前記熱処理装置で前記レジスト膜に熱処理を施す工程が行われることを特徴とする請求項16~18のいずれかに記載の基板処理システム。特許文献1に記載されるようなレジスト膜のリワーク方法は、レジスト膜を単に有機溶剤を用いて溶解除去する方法であり低コストという利点がある。本願発明者らはこのような従来の方法をArFリソグラフィ用のレジスト膜の剥離に適用した。その結果、特にArF液浸リソグラフィ用のレジスト膜に関してはその膜を完全に除去することができない場合が多く、半導体基板上にレジスト膜の残留物等の微小な欠陥が生ずることが明らかとなった。このような欠陥はリワークに続いて行う後工程で不良を発生させ、製造歩留り低下の原因となる。以下に本願発明者らが明らかにした従来のレジスト膜のリワーク法における問題の具体例について述べる。従来の方法によるレジスト膜のリワークを行うために用いた基板は、半導体基板上に被加工膜、有機膜、ケイ素樹脂膜、ArF液浸レジスト膜がこの順に積層された構造を有する。まず、ArF液浸レジスト膜を、プロピレングリコールモノメチルエーテル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが7:3の混合有機溶剤で除去した時、ケイ素樹脂膜上にレジスト膜の残渣が付着した。その大きさは50nm~200nmである。上記のプロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートはフォトレジスト膜の剥離溶剤として特許文献1にも記載される。レジスト膜の残渣は、ケイ素樹脂膜上に新たなArF液浸レジスト膜を塗布形成した時、およびそのレジスト膜を露光現像しパターン形成した時にも残った。レジスト膜の残渣は、ケイ素樹脂膜、有機膜のエッチングのマスクとなり、両膜にレジスト残渣パターンが転写された。そしてケイ素樹脂膜および有機膜のパターンをマスクとした被加工膜のエッチングによってレジスト膜の残渣に起因するパターンが被加工膜に転写され、パターン欠陥が発生した。ケイ素樹脂膜および有機膜は被加工膜のエッチング等に対するマスク層の一部であるから、レジスト膜をマスクとして異方性およびレジスト膜とのエッチング速度選択比の高い条件でエッチングされる。従ってケイ素樹脂膜および有機膜のパターンはレジスト膜の欠陥に非常に敏感であり、欠陥の転写が顕著に現れる結果となる。被加工膜に生じるパターン欠陥の寸法はレジスト膜の残渣を反映し、約50nm~約200nmであった。被加工膜のパターンが最小ピッチ140nmのラインアンドスペースパターンである場合、パターン欠陥の寸法はスペース寸法の概ね半分以上であり、大部分のパターン欠陥はスペース寸法より大きい。従ってラインパターン同士が明らかにショートする。ラインアンドスペースパターンが例えば回路のゲート電極や配線のパターンである場合は、半導体集積回路は動作しない。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ArF液浸リソグラフィ用のレジスト膜を含めたレジスト膜を、半導体基板上に残留物等の欠陥を発生させることなく剥離することができるレジスト膜のリワーク方法を提供することを目的とする。また本発明の他の目的は、当該リワーク方法を含む半導体装置の製造方法および当該リワーク方法を行うための基板処理システムを提供することである。上記課題を解決するための本発明に係るレジスト膜のリワーク方法は、半導体基板上に形成され、疎水性の樹脂を含む第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程と、親水性を向上させた前記第1のレジスト膜を、極性を有する有機溶剤で除去する工程と、前記半導体基板上に前記第1のレジスト膜と同一材料からなる第2のレジスト膜を形成する工程とを含む。上記のリワーク方法が特に効果を発揮する第1のレジスト膜は、前記疎水性の樹脂と、エネルギーを与えることによって酸を発生する酸発生剤とを含む。そして前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程の1つは、前記第1のレジスト膜にエネルギー線を照射する工程である。この場合、前記エネルギー線は、好ましくは波長120nm~400nmを有する紫外線、または電子線である。前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程は、前記第1のレジスト膜に前記エネルギー線を照射した後、熱処理を行う工程を含むことがさらに有効である。前記極性を有する有機溶剤として、グリコール、グリコール誘導体、エステル類、アルコールまたはアルコール誘導体のうちの少なくとも1つを含む有機溶剤を挙げることができる。第1のレジスト膜において、代表的な前記疎水性の樹脂は脂環基を有する樹脂である。あるいは前記疎水性の樹脂は、ポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体、ポリオレフィン、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸の共重合体であって多環式のアルキル基を置換基として含むポリマー、および、ポリメタクリル酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリオレフィンの3種のうちの、2種以上が共重合した共重合体、のうち少なくとも1つを含むポリマーを含む。また、前記第1のレジスト膜がフッ素を含むポリマーを含むことも可能である。前記疎水性の樹脂は前記第1のレジスト膜の表面に疎水性を与える。その疎水性の程度は、水に対する接触角として60°以上である。上記課題を解決するための、本発明に係るリワーク方法を含む半導体装置の製造方法は、半導体基板上に形成され、疎水性の樹脂を含む第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程と、親水性を向上させた前記第1のレジスト膜を、極性を有する有機溶剤で除去する工程と、前記半導体基板上に前記第1のレジスト膜と同一材料からなる第2のレジスト膜を形成する工程と、前記第2のレジスト膜に露光光を選択的に照射してパターンを露光する工程と、前記露光した第2のレジスト膜に現像を行い、前記第2のレジスト膜のパターンを形成する工程とを含む。本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記第1のレジスト膜の構成材料、前記第1のレジスト膜の親水性を向上させる工程、前記第1のレジスト膜の表面の疎水性等は上に述べた本発明に係るレジスト膜のリワーク方法と同様である。この半導体装置の製造方法の一形態では、前記露光光としてArFエキシマレーザ光を用い、前記第2のレジスト膜に対するパターンの露光は、露光装置の対物レンズと前記第2のレジスト膜との間に屈折率が1より大きい液体を充填して行う。上記課題を解決するための本発明に係るレジスト膜のリワーク方法、または半導体装置の製造方法を実施するために用いることができる基板処理システムは、基板上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置と、前記レジスト膜にパターンを露光する露光装置と、前記レジスト膜に熱処理を施す熱処理装置と、前記露光装置で前記パターンが露光された前記レジスト膜を現像する現像装置と、前記レジスト膜の親水性を向上させる処理を行うレジスト処理装置と、前記レジスト塗布装置、前記露光装置のうちの少なくとも1つの装置から送信されたデータと判定基準とに基づき、前記レジスト膜のリワークの要否を判定する判定部と、前記判定部から送信された判定結果が、前記レジスト膜のリワークが必要との結果であった場合、前記レジスト処理装置で前記レジスト膜の親水性向上の処理を行うように前記基板の処理を変更する装置制御部とを備える。この基板処理システムが有する前記レジスト処理装置の1つの可能な形態は、前記レジスト膜にエネルギー線を照射するエネルギー線照射装置である。前記露光装置は前記エネルギー線照射装置としての機能も果たすことができる。前記判定部から送信された判定結果が、前記レジスト膜のリワークが必要との結果であった場合、装置制御部による前記基板の処理の変更が、前記レジスト処理装置で前記レジスト膜の親水性向上の処理を行う工程の後に、前記熱処理装置で前記レジスト膜に熱処理を施す工程を伴うことが望ましい。本発明によれば、疎水性の樹脂を含むレジスト膜ArF液浸リソグラフィ用のレジスト膜等の親水性を向上させる工程と、親水性を向上させる処理をしたレジスト膜を、極性を有する有機溶剤で除去する工程とを有する。親水性が向上したレジスト膜の材料は極性を有する有機溶剤に対する化学上の親和性が向上し、前記の有機溶剤への溶解性が増加する。このためレジスト膜の除去後に、レジスト残渣や有機溶剤中の浮遊析出物の半導体基板上への再付着等に起因する欠陥発生が抑止される。これにより疎水性の樹脂を含むレジスト膜の良好なリワークを行うことができ、半導体装置の製造歩留りが向上する。疎水性の樹脂を含むレジスト膜が酸発生剤を含む場合は、レジスト膜に紫外線等のエネルギー線を照射する方法が、親水性を向上させる手段として有効である。エネルギー線は酸発生剤から酸を発生させ、発生した酸が直接レジスト膜の親水性を高めると同時に、疎水性の樹脂を分解してレジスト膜の親水性を向上させる。レジスト膜にエネルギー線を照射した後に熱処理を追加すると、熱が疎水性の樹脂を分解する酸の触媒作用を加速するので、きわめて効率的にレジスト膜の親水性が向上する。本願発明者らは、ArFリソグラフィ用のレジスト膜を有機溶剤を用いて剥離した際に半導体基板上に発生した残留物等の欠陥の原因について検討した。ArFリソグラフィ用のレジストは上に述べたように脂環基を有する有機ポリマーを基礎材料として含み、脂環基は高い疎水性を有する。特にArF液浸リソグラフィ用のレジストは上記基礎材料に加えて、例えば膜状にした時に表面が高い疎水性を示すように高疎水性の添加剤を含む。あるいはArFリソグラフィ用のレジスト膜上にさらに高疎水性の材料からなるトップコート膜が形成される。高疎水性は、分子構造における正負電荷分布の偏り双極子モーメントを表す極性を用いて言えば、原理的に低極性または無極性であることに対応する。これに対してレジスト膜の除去に用いたい一般的な有機溶剤は比較的高い極性を有する。両者の極性が異なることにより原理的にArFリソグラフィ用のレジストには上記有機溶剤に対して親和性が低い。このことが原因でArFリソグラフィ用のレジストは溶解し難い傾向があると考えられる。これに基づき、半導体基板上に発生する残留物等の欠陥は、有機溶剤中に一時的に溶解したレジスト材料の疎水性成分が再析出し、半導体基板上に再付着することに起因すると推定された。本発明はこの検討結果に基づいている。実施形態1本発明に係る第1の実施形態はレジスト膜のリワーク方法である。以下これについて説明する。本実施形態に係る方法によりレジスト膜のリワークを行う被処理基板は、ドライエッチング等によって回路パターンを形成するためのマスク層が半導体基板シリコン単結晶ウエハ等上に形成された構造を有する。マスク層は、例えば厚さ200nmの有機膜、厚さ40nmのケイ素樹脂膜、厚さ150nmのArF液浸リソグラフィ用の化学増幅型ポジレジスト膜以下ArF液浸レジスト膜というがこの順に積層された3層構造を有する。このようなマスク層は多層レジストプロセス用であり、極めて微細なパターンを形成するために用いられる。本実施形態におけるArFリソグラフィ用化学増幅型ポジレジストは、レジスト材料の主成分としてのベース樹脂ベースポリマー、エネルギー線の照射によって酸を発生させる酸発生剤、およびこれらの液状材料を形成するための有機溶剤からなる。レジストの基本組成は液浸方式を用いないドライリソグラフィ用に対しても液浸リソグラフィ用に対しても同じであり、一般的にも使用されている。ある種のレジストは、酸発生剤から発生した酸の一部を中和しレジスト内での反応を制御するために当該酸を中和するアミン化合物も含む。ベース樹脂は脂環基を含む基本構造を有する。ベース樹脂は、例えばポリメタクリル酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリオレフィン、またはポリメタクリル酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリオレフィンの3種のうちの、2種以上が共重合した共重合体、ノルボルネン誘導体と無水マレイン酸の共重合体で、多環式のアルキル基を置換基として含むポリマーである。ベース樹脂は酸発生剤から発生した酸により分解してアルカリ現像液に可溶となる性質を有する。酸発生剤は、例えばジアゾジスルホン化合物、ジアゾケトスルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、ジスルホン化合物もしくはオニウム塩等のスルホン酸を発生する化合物である。有機溶剤は、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコール系溶剤、酢酸エチル、酪酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、シクロヘキサノン、メチルアミルケトンなどのケトン類、ガンマブチロラクトン等である。またArF液浸レジストの一つは最初に述べたように、レジスト膜の疎水性を向上させる界面活性剤を含んでいる。また他のArF液浸レジストは、膜状に塗布した時に膜表面層に偏在すすることによって膜表面を疎水性にするフッ素系ポリマーを添加剤として含んでいる。この種のレジスト膜では、添加剤が膜表面層のみに存在するので、レジスト膜全体としてリソグラフィ特性が添加剤の影響を受けにくいという利点がある。さらに他のArF液浸レジスト膜では、当該レジスト膜より疎水性の高い膜トップコート膜等がその表面上に塗布される。この膜は液浸リソグラフィに用いる純水に対するレジスト膜表面の撥水性を向上させると共に、レジスト膜成分の純水への溶出および純水のレジスト膜中への浸透を防止するバリアとして働く。以上に述べたArF液浸レジスト自体あるいはその膜上に形成される膜の疎水性は、純水と膜表面との接触角で表示すると60°以上であることが好ましい。マスク層の中間層を形成するケイ素樹脂膜のベースポリマー材料として、例えばポリシロキサン、ポリシルセスキオキサン等のシリコン系ポリマーの誘導体を採用することができる。これらのポリマー材料はドライエッチング用のシリコン系ハードマスク材料や多層配線の低誘電率層間絶縁膜用のスピンコート材料としても使用される物質である。これらのポリマー材料は、レジスト膜の原液に溶解するのを防止するために、またレジスト膜のリワーク工程を容易にするために、熱エネルギーやケイ素樹脂膜内部に生成された酸の作用により架橋反応を起こす架橋性の置換基やシラノール基を自ら有することが望ましい。あるいは以下のようなケイ素樹脂膜材料が望ましい。1ベースポリマーと、熱エネルギーや酸の作用により上記ベースポリマー材料に架橋反応を起こす架橋剤を含む材料2ベースポリマーと、ベースポリマー材料に架橋反応を起こす酸を、熱エネルギーにより発生する熱酸発生剤を含む材料3ベースポリマーと、架橋剤と、架橋剤による架橋反応を促進する酸を発生する熱酸発生剤を含む材料マスク層の最下層を形成する有機膜は、ベースポリマー、熱酸発生剤、および酸によってべースポリマーに架橋反応を起こす架橋剤を含む。ベースポリマーは、例えばポリメタクリル酸誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリビニルフェノール、ノボラック樹脂等からなるポリマーである。これらの材料の一部はレジスト膜の下に形成する下層反射防止膜BARC等に使用されている。なお、熱酸発生剤および架橋剤はベースポリマーに化学結合していてもよい。本実施形態に係るレジスト膜のリワーク方法においては、まず上に説明したマスク層の最上層を構成するArF液浸レジスト膜にArF光のような紫外領域のエネルギー線を所定の強度および時間で照射する。このような照射は例えば投影露光装置に備えられた露光用のArF光源を用いて行うことができる。しかし照射されるエネルギー線はArF光に限定されず、種々のエネルギー線を用いることができる。そのエネルギー線は、水銀ランプによる連続スペクトル紫外線や水銀輝線g線、i線等、エキシマレーザ光KrF波長248nm等、エキシマランプ光Ar2126nm、Kr2146nm、Xe2172nm、ArF193nm、KrCl222nm、XeCl308nm:カッコ内は波長のような近紫外線約200nm~約400nmおよび遠紫外線真空紫外線約10nm~約200nm、特に約120nm~約200nm、5keV~100keVの電子線等である。エネルギー線の照射後、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが7:3の混合有機溶剤を用いてArF液浸レジスト膜を溶解し、剥離除去する。この有機溶剤は極く微量の水分を自然に含むが、意図的に水を混合させた水溶液ではない。レジスト膜を剥離する溶剤として、上に例示したプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、および酢酸エチル、酪酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、アルコール、アルコール誘導体等の明確な極性を有する溶剤を使用することができる。これらの溶剤は工業用の溶剤として一般的に使用されている安価な材料である。またレジスト膜の剥離用溶剤は上に掲げた極性物質に、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルアミルケトンなどのケトン類、ガンマブチロラクトンなどのラクトン類を含んでもよい。このようにしてArF液浸レジスト膜を除去した後、ケイ素樹脂膜上に、除去した最初のレジストと同一材料からなるArF液浸レジストを再度塗布することによってレジスト膜をリワークする。本実施形態に係るレジスト膜のリワーク方法によれば、ArF液浸レジスト膜のような疎水性の高いレジスト膜であっても、当該レジスト膜成分等の残留物による欠陥を半導体基板上に発生させることなく極性有機溶剤で除去することができる。その理由は次のように推測することができる。本実施形態は、上に説明したようにArF液浸レジスト膜にエネルギー線を照射する工程を有する。エネルギー線の照射によってレジスト膜中に存在する酸発生剤がエネルギー線を吸収し分解することを含む光化学反応によって酸を発生させる。レジスト膜中で発生した酸は、それ自体が高い極性を有すると同時に触媒として働き、レジスト材料に高い疎水性を与えているベース樹脂の脂環基や他の疎水性添加剤の保護基を脱離させる。これによりレジスト膜の疎水性は低下し、親水性が向上する。このことはレジスト膜を形成している有機材料ポリマーの極性が向上することを意味する。このようにして極性が増加したレジスト膜は比較的高い極性を有する極性有機溶剤に対して親和性が高く、その有機溶剤に容易に溶解することができる。この結果、有機溶剤中にレジスト材料の疎水性成分が再析出し、半導体基板上に欠陥として再付着することを抑制できる。エネルギー線照射を通じたレジスト膜の疎水性低下機構に基づけば、エネルギー線照射後で且つレジスト膜の剥離前に60°C~150°C程度の温度で5秒~300秒程度の時間、熱処理することがレジスト膜の疎水性低下に極めて有効である。この熱処理はレジスト膜中で発生した酸によってレジスト膜の疎水性を発現させている基の脱離を促進させる。半導体基板上に形成されたマスク層を構成するケイ素樹脂膜および有機膜は、通常液状材料を半導体基板上に塗布した後、百数十度~二百数十度の温度で熱処理を行い、溶媒を揮発させて形成される。これらの膜が熱エネルギーによって架橋反応を起こす樹脂からなる膜である場合、あるいは架橋剤、熱酸発生剤を含む膜である場合は、架橋反応による硬化が上記の熱処理により既に完了している。従ってそれらの膜はArF液浸レジスト膜等を剥離する際、有機溶剤による部分的溶解等の損傷を受けない。このような膜を本実施形態に係るリワーク方法に適用する場合は、これらの膜をレジストと共に再生する必要がない。レジスト膜のみを剥離し、直ちに新たなレジスト膜をケイ素樹脂膜上に形成してよい。本発明に係る第2の実施形態は、第1の実施形態によるレジスト膜のリワーク工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。以下、その半導体装置の製造方法を2例説明する。半導体装置の第1の製造方法図1は第2の実施形態に係る、半導体装置の第1の製造方法を示す工程断面図である。まず、図1aに示す構造の被処理基板が用意される。被処理基板において、半導体基板1上に例えば絶縁膜2が形成され、絶縁膜上にドライエッチングにより微細なパターンを形成すべき被加工膜3が形成されている。被加工膜3上には有機膜4、ケイ素樹脂膜5およびArF液浸レジスト膜6がこの順に積層された3層構造のマスク層が形成されている。有機膜3は、例えば熱酸発生剤および架橋剤を含む樹脂材料からなり、既に熱処理が行われて有機溶剤等に不溶になっている。またケイ素樹脂膜も架橋剤を含む樹脂材料からなり、既に熱処理が行われて有機溶剤に不溶になっている。これら3種の膜の膜厚は第1の実施形態と同一である。このような被処理基板にArF液浸レジスト膜6のリワーク処理が施される。リワークの理由を、例えばレジスト膜6にストリエーションと呼ばれる塗布ムラが検出されたことと仮定する。レジスト膜6に塗布ムラが生じた場合、その膜は剥離しやすく、投影露光装置の対物レンズとレジスト膜6との間に充填された純水や投影露光装置自体を汚染する原因となるのでリワークする必要がある。従って図1bに示すように、レジスト膜6にArF光7を照射する。この照射工程は、投影露光装置のウエハステージに被処理基板を載置し、露光用光源からのArF光7を投影レンズを通して被処理基板に照射することによって行うことができる。この際、十分なArF光7の照射強度を確保するために露光装置のレチクルステージから光路上にあるレチクルを排出した状態にすることが望ましい。レチクル無しの照射はレチクル装着状態での照射の場合より少ないArF光源強度であってもレジスト膜6の疎水性を低下させる酸を効率よく発生させることができる。しかしながらリワークは本来のリソグラフィ工程の途中で行われるので投影露光装置にはレチクルが装着されたままになっている。従ってレジスト膜を従来の方法でリワークした時に半導体基板上に発生する欠陥量が小さい場合は、レチクルを装着した状態でArF光7を照射してもよい。特にレジスト膜に極微細パターンを形成するリソグラフィ工程では、レチクルとして、遮光領域が露光光ArF光に対して半透過性を有するパターン膜からなる位相シフトマスクがよく用いられる。このレチクルは光を部分的に透過させるため、レチクルを通してもArF光をレジスト膜の全面に照射することができる。さらに、レチクルが遮光性のパターン膜を有する場合であっても、パターン膜の寸法が非常に小さい場合は、回折により遮光性パターン膜直下にもArF光が回りこむので、レジスト膜の全面に照射することができる。ArF光7の照射はさらに投影露光装置の対物レンズとレジスト膜6との間に純水を充填しない状態で行うことが望ましい。これによりレジスト膜6の剥がれによる純水、レンズ等の汚染を回避することができる。このようにして被処理基板を1露光ショット毎に移動させながらArF光7を照射し、被処理基板全面に渡る照射を完了する。ArF光7の照射エネルギー量は、レチクルを通して回路パターンをレジスト膜に露光する場合の照射エネルギーの1から400が適切である。望ましくは回路パターン露光エネルギーの1~100である。1よりも少ない照射エネルギーはレジスト膜6中において、レジスト膜6の親水性を十分高めるだけの酸を酸発生剤から発生させることができない。一方、回路パターン露光エネルギーの400よりも大きい照射エネルギーはレジスト膜6の構成樹脂に直接光架橋反応を起こし、有機溶剤に不溶にする確率を増加させる。ここで述べているArF光の照射エネルギーは照射エネルギーの総量である。ArF光源からレジスト膜に照射される単位時間当たりの照射エネルギー量が一定値に固定されている時、照射エネルギー総量が回路パターン露光エネルギーの100よりも大きい条件を用いる場合は、回路パターン露光時より照射時間を長くしなければならない。このため照射工程のスループットを低下させる可能性が高くなる。このような照射エネルギーの条件は、第1の実施形態において列挙したすべてのエネルギー線照射手段に対して適用される。なお、ArF光の照射手段として投影露光装置を用いる場合は、エネルギー線照射手段の導入が不要である。ArF光7の照射後、図1cに示すように、プロピレングリコールモノメチルエーテル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが7:3の混合有機溶剤でレジスト膜6を除去する。次に図1dに示すように、ケイ素樹脂膜5上にArF液浸レジスト膜8を塗布する。レジスト膜8はレジスト膜6と同一材料からなる。ケイ素樹脂膜5および有機膜4は図1の段階で既にレジスト膜6を除去する有機溶剤に対して不溶化しているので、除去する必要はない。従ってレジスト膜6の除去に続いて新たなレジスト膜8を塗布することができる。これはリワークに要するコストを低下させる。次に図1eに示すように、最初のレジスト膜6の塗布ムラがリワークにより解決されたので、レジスト膜8を露光現像し、レジストパターン8aを形成する。露光は、半導体装置の回路パターンが形成されたレチクルおよび液浸リソグラフィ用の純水を介してレジスト膜8にArF光を選択的に照射することにより行う。その後2.38テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液でレジスト膜8に現像処理を行い、最小ピッチ140nmラインアンドスペースパターンを含むレジストパターン8aを形成する。次に図1fに示すように、レジストパターン8aをマスクとしてフッ化炭素系のエッチングガスでケイ素樹脂膜5を選択的にエッチングし、ケイ素樹脂膜パターン5aを形成する。続いて図1gに示すように、O2ガスを含むエッチングガスを用い、レジストパターン8aおよびケイ素樹脂膜パターン5aをマスクとして有機膜4を異方性エッチングし、有機膜パターン4aを形成する。この工程においてはO2ガスプラズマによりレジストパターン8aも除去される。次に図1hに示すように、ケイ素樹脂膜パターン5a、有機膜パターン4aをマスクとして被加工膜3を選択的にエッチングし、被加工膜パターン3aを形成する。半導体装置の第2の製造方法図2は本実施形態に係る、半導体装置の第2の製造方法を示す工程断面図である。まず、図2aに示す構造の被処理基板が用意される。被処理基板において、半導体基板1上に例えば絶縁膜2が形成され、絶縁膜上にドライエッチングにより微細なパターンを形成すべき被加工膜3が形成されている。被加工膜3上には有機膜11、ケイ素樹脂膜12およびArF液浸レジスト膜6がこの順に積層された3層構造のマスク層が形成されている。このマスク層において、ケイ素樹脂膜は架橋剤等を含まない樹脂材料からなり、有機溶剤等に一部溶解する可能性を有する。これら3種の膜の膜厚は第1の実施形態と同一である。このような被処理基板にArF液浸レジスト膜6のリワーク処理が施される。リワークの理由を例えば次のように仮定する。この被処理基板が投影露光装置のステージに載置され、レジスト膜6に露光を行うためにアライメントが実施された。しかし何らかの理由で投影露光装置が被処理基板上のアライメントマークを正常に認識できなかった。この問題はレジスト膜6に起因する可能性があるのでリワークする必要がある。このため投影露光装置は露光せずに動作を終了した。従って図2bに示すように、レジスト膜6に紫外線13を照射する。紫外線照射は、例えば投影露光装置や現像装置等を含むリソグラフィ工程システム内に設置された低圧水銀ランプにより行う。低圧水銀ランプは水銀の共鳴線である波長184.9nmおよび253.7nmの紫外線を強力に放射する。この後、図2cに示すように、プロピレングリコールモノメチルエーテル:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが7:3の混合有機溶剤でレジスト膜6を除去する。ケイ素樹脂膜12は、レジスト膜6の塗布時におけるレジスト材料の溶媒、およびレジスト膜6を除去する有機溶剤により損傷を受けている可能性がある。この理由により、図2dに示すように有機膜11とともにケイ素樹脂膜12を除去する。ケイ素樹脂膜12は、例えばフッ化炭素系のエッチングガスを用いるプラズマエッチングにより除去する。また有機膜11は例えばO2プラズマによるアッシング等により除去する。次に図2eに示すように、被加工膜3上に再度有機膜14、ケイ素樹脂膜15およびArF液浸レジスト膜16をこの順に積層し3層構造のマスク層を形成する。有機膜14、ケイ素樹脂膜15およびレジスト膜16はそれぞれ、有機膜11、ケイ素樹脂膜12およびレジスト膜6と同一材料からなる。このようにしてレジスト膜6を含むマスク層をリワークした結果、アライメントマークの認識に関する問題が解決されたので図2fに示すように、レジスト膜16を露光現像し、レジストパターン16aを形成する。露光は、半導体装置の回路パターンが形成されたレチクルおよび液浸リソグラフィ用の純水を介してレジスト膜16にArF光を照射することにより行う。その後2.38テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液でレジスト膜16に現像処理を行い、最小ピッチ140nmラインアンドスペースパターンを含むレジストパターン16aを形成する。この後、図1f、図1g、図1hに示した工程と同様の工程を行う。本実施形態による第1および第2の製造方法は、第1の実施形態によるレジスト膜のリワーク方法を含む。これにより、最初のArF液浸レジスト膜を、ケイ素樹脂膜の表面上にそのレジスト膜の残留物などの欠陥を生じることなく除去することができる。従ってリワークされたレジスト膜のパターンを有する3層構造のマスク層を用いて被加工膜3に欠陥のないパターンを形成することができる。実施形態3本発明に係る第3の実施形態は、第1および第2の実施形態に係るレジスト膜のリワーク方法またはそれを含む半導体装置の製造方法を実施するための、リソグラフィ工程用の基板処理システムを提供する。図3は本実施形態に係る基板処理システムの構成を示すブロック図である。図3において、レジスト塗布装置21は半導体基板上にArF液浸レジスト膜等のレジスト膜をスピン塗布する。プリベーク装置22はホットプレート上に被処理基板を載置して塗布されたレジスト膜を数十°C~百数十°Cで熱処理を行う。表面検査装置23はレジスト膜の塗布状態やレジスト膜上の欠陥等の検査を行う。露光装置24はレジスト膜に回路パターンを露光する。ある場合には露光装置24は、半導体基板上に形成されたレジスト膜をリワークするために、露光用光源から例えばレチクルを介さずにArF光等をレジスト膜に照射する。露光装置24はステップアンドスキャン方式スキャナでもステップアンドリピート方式ステッパでもよく、またドライ露光用の構造を有しても液浸露光用の構造を有してもよい。また露光光は種々の波長を有する光が可能である。ここでは露光装置24はArF液浸リソグラフィ用スキャナとする。ポストベーク装置25は、ホットプレート上に被処理基板を載置して露光装置24で露光されたレジスト膜を数十°C~百数十°Cで熱処理を行う。この熱処理は通常PostExposureBakePEBと呼ばれている。現像装置26はPEBが終了したレジスト膜を現像液で現像する。現像液は例えば標準仕様の2.38テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液である。本発明に係る基板処理システムは、エネルギー線照射装置27を備えている。エネルギー線照射装置27は第1の実施形態で列挙した照射源のうち少なくとも1つを備え、リワークすべきレジスト膜にエネルギー線を照射する。第1の実施形態で述べたようにエネルギー線の照射後レジスト膜を熱処理する場合は、例えばポストベーク装置25を用いることができる。レジスト膜のリワークを実施するためにはレジスト剥離装置が必要であるが、本実施形態に係る基板処理システムはレジスト剥離装置を含まない。この装置は基板処理システムとは分離して別の場所に設置される。レジスト剥離装置はエネルギー線を照射したレジスト膜を有機溶剤で剥離する。有機溶剤は例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの混合有機溶剤である。レジスト膜の剥離は例えばノズルから有機溶剤をレジスト膜に吐出するか、または有機溶剤にレジスト膜が形成された被処理基板を浸漬することにより実施できる。ウエハ搬送機構28は、上に述べた各処理装置と被処理基板の授受を行い、1つの処理装置から他の処理装置へ被処理基板を搬送する。図3に示す点線の矢印は各処理装置とウエハ搬送機構28との間での被処理基板の授受を示す。システム制御部34は、基板処理システムに含まれる上に述べた各装置の動作を制御する。各処理装置の中で、レジスト塗布から露光までを行う装置、すなわちレジスト塗布装置21、プリベーク装置22、表面検査装置23および露光装置24は、被処理基板の回転数や温度等のような自らの装置に関する処理データや、レジスト膜の色ムラ等の測定データを入出力インターフェース29を通じてシステム制御部34に送信する。記憶部31は各処理装置における処理プログラム、処理データ、測定データ、レジスト膜に対するリワークの判定基準データ等を記憶する。判定部30は、入出力インターフェース29を通じて得られた各装置からのデータと、記憶部31から取り出したリワーク判定基準とを比較し、リワークの要否を判定し、判定結果を装置制御部32に送信する。装置制御部32は判定部30による判定結果に基づき、各処理装置およびウエハ搬送機構29に入出力インターフェース29を通じて制御信号を送信し、それらを駆動制御する。特にリワークが必要な場合、装置制御部32は少なくとも次のような制御信号を送信し、被処理基板の処理を正規のリソグラフィ工程から変更する。リワークが必要なレジスト膜を有する被処理基板が設置されている処理装置にその被処理基板をウエハ搬送機構28に排出する命令を送信する。ウエハ搬送機構28に、排出された被処理基板を受け取った後、エネルギー線照射装置27に搬送する命令を送信する。そしてエネルギー線照射装置27には、上記被処理基板上のレジスト膜へのエネルギー線照射を行う命令を送信する。エネルギー線照射を露光装置24で行うように、システム制御部34が設定されることも可能である。装置制御部32は、ウエハ搬送機構28に、排出された被処理基板を露光装置24に搬送する命令を送信し、露光装置24に、上記被処理基板上のレジスト膜へのエネルギー線照射を行う命令を送信する。しかし露光装置24に被処理基板が載置され、かつ露光装置から送信されたデータに基づきリワークが必要と判定されることがある。この場合装置制御部32は、ウエハ搬送機構28に命令を送信せず、露光装置24に、上記被処理基板を保持した状態でその上のレジスト膜へのエネルギー線照射を行う命令を送信する。必要な場合は、エネルギー線の照射後でレジスト膜剥離前にレジスト膜に熱処理する命令を例えばポストベーク装置25に送信する。CPU33は判定部30、記憶部31、装置制御部32を制御する。記憶部31およびCPU33はシステム制御部34ではなく、半導体装置の生産管理システムのホストコンピュータ等にあってもよい。図4は、レジスト膜のリワーク工程を含むリソグラフィ工程を示す工程フロー図である。本実施形態に係る基板処理システム図3参照は、この工程フローにおいて、レジスト膜のリワーク工程の大部分を実行するために用いられる。リソグラフィ工程が何等トラブルなく正常に進行している場合、次の順に処理を行う。ArF液浸レジスト膜等のレジスト膜塗布ステップS1、使用装置以下同じ:レジスト塗布装置21→レジスト膜のプリベークステップS2、プリベーク装置22→レジスト膜の表面検査ステップS3、表面検査装置23→アライメントステップS4、露光装置24→レジスト膜へのレチクルパターン露光ステップS5、露光装置24→PEBステップS6、ポストベーク装置25→レジスト膜の現像によるパターン形成ステップS7、現像装置26。ステップS1からS5に至る工程毎に基板処理システムの判定部30はリワークの要否を判定する。ステップS1~S5のいずれかの工程において判定部30がリワーク必要と判定した場合は、その工程の終了後またはその工程を中断して被処理基板を排出し、エネルギー線照射工程ステップS8に進む。リワーク工程においては、図4に示すように、エネルギー線照射後に熱処理ステップS9を実施してもよい。第1の実施形態において述べたように、ステップS8はレジスト膜中の酸発生剤から酸を発生させる。そして熱処理ステップS9はレジスト膜の材料から疎水性を有する基や分子を酸によって脱離させる反応を促進する。このため、レジスト膜剥離に使用する極性有機溶剤に対してレジスト膜の溶解性が大幅に向上する。この熱処理工程は例えばプリベーク装置22やポストベーク装置25で行うことができる。基板処理システムによるレジスト膜のリワーク処理は、ステップS8のエネルギー線照射、あるいはステップS9の熱処理の後に終了する。そしてこの終了は異常終了と見なされ、被処理基板は基板処理システムから排出される。第2の実施形態の第1の製造方法のように、3層構造のマスク層のケイ素樹脂膜および有機膜が有機溶剤に対する耐性を有する時、基板処理システムから排出された上記被処理基板に対するレジスト膜のリワーク工程は次のように行われる。有機溶剤によるレジスト膜剥離ステップS10、基板処理システム外のレジスト剥離装置→新たなレジスト膜塗布ステップS1、例えばレジスト塗布装置21。図5は、図3の基板処理システムを用いたレジスト膜のリワーク工程を含む第2のリソグラフィ工程を示す工程フロー図である。図5は、エネルギー線照射工程ステップS8以降のリワーク工程フローが図4と異なり、それ以外の工程フローは図4と同一である。第2の実施形態の第2の製造方法のように、3層構造のマスク層のケイ素樹脂膜が有機溶剤に対する耐性に乏しいときは図5の工程フローを適用する。リソグラフィ工程が正常に進行している場合は、図4について説明したものと同一の工程フローで処理が行われる。しかしレジスト膜のリワークが必要な場合は、図5に示す次の基本フロー経路で処理を行う。エネルギー線照射→有機溶剤によるレジスト膜剥離ステップS10、レジスト剥離装置→有機膜ケイ素樹脂膜除去→有機膜形成ステップS12→ケイ素樹脂膜形成ステップS13→新たなレジスト膜塗布ステップ1、例えばレジスト塗布装置21。このリワーク工程も、図5に示す、エネルギー線照射後に熱処理ステップS9を行うフロー経路を通るように実施してもよい。図4の工程フローの場合と同様に、基板処理システムによるレジスト膜のリワーク処理は、ステップS8のエネルギー線照射、あるいはステップS9の熱処理の後に終了する。そしてこの終了は異常終了と見なされ、被処理基板は基板処理システムから排出される。この後、ステップS10~ステップS13は基板処理システム外の装置により行われる。図4および図5の工程フローにおいて、エネルギー線照射は、リワークすべきレジスト膜を有する被処理基板をウエハ搬送機構28により露光装置24またはエネルギー線照射装置27へ搬送して行う。露光装置24はこの場合エネルギー線照射装置27と見なすことができる。本実施形態では図3に示すようにレジスト剥離装置を持たない基板処理システムを例示した。しかしながら基板処理システムはレジスト剥離装置を含んでいてもよい。その場合も、図4および図5に示した工程フローは変更されない。レジスト膜にリワークを行うためにステップS1~S5のいずれかの工程からエネルギー線を照射するステップS9に進める原因は種々存在する。以下に原因等を例示する。1ステップS1:レジスト材料の吐出時間が短くレジスト材料の吐出量不足等のため、レジスト膜の塗布ムラが発生する、等。レジスト塗布装置21からシステム制御部36へ吐出状態のデータが送信される。2ステップS2:ホットプレートの温度異常。プリベーク装置22のセンサから温度データがシステム制御部36へ送信される。3ステップS3:レジスト膜に塗布ムラ、パーティクル付着などの異常が検出される。特に液浸リソグラフィではレジスト膜に塗布ムラ等があった場合、レジスト膜上に供給される純水を汚染する可能性が大きい。表面検査装置23からシステム制御部36へ検査結果が送信される。4ステップS4:上層レチクルパターンの重ね合わせを行う場合、レジスト膜の膜厚ムラ等が原因で下層のアライメントマークが認識できない。被処理基板と露光装置24の基板載置用ステージとの間に異物が挟まり、フォーカスやステージのレベリング値が異常を示す。露光装置24からシステム制御部36にアライメント、フォーカス、レベリングエラー等が送信される。5ステップS5:露光光源の強度不足。露光装置24のセンサからシステム制御部36に光強度データが送信される。その他各処理装置の動作が正常に終了しないこと等をリワークの原因として挙げることができる。第1~第3の実施形態では、有機膜、ケイ素樹脂膜、ArF液浸レジスト膜からなる3層構造のマスク層を用いた。しかしこれに限らず、単層のレジスト膜からなるマスク層、有機系反射防止膜上にレジスト膜を積層した2層構造のマスク層、レジスト膜の下層に無機材料からなるハードマスク層を有するマスク層に対しても本発明を適用することができる。