現像処理装置及びその方法
【課題】 熱処理ユニットを不要として、装置のフットプリントを小さくし、化学増幅型レジスト液を用いる場合には、露光処理時にレジスト膜に与えるエネルギーが小さい場合でも、酸触媒反応を十分に進行させ、スループットの低下を抑えながら、良好なパターン形状を得る。
【解決手段】 現像ユニットの基板保持部３に加熱手段３２を組み込み、現像ユニットにて、例えば化学増幅型レジスト膜が形成されたウエハに表面改質液であるグリセリンが存在する状態でＰＥＢ処理を行う。これにより露光処理時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、この不足分が補完され、化学増幅型レジスト液の酸触媒反応が促進されて酸発生の連鎖反応が起こるので、スループットの低下を抑えながら、良好なパターン形状を得ることができる。
【解決手段】 現像ユニットの基板保持部３に加熱手段３２を組み込み、現像ユニットにて、例えば化学増幅型レジスト膜が形成されたウエハに表面改質液であるグリセリンが存在する状態でＰＥＢ処理を行う。これにより露光処理時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、この不足分が補完され、化学増幅型レジスト液の酸触媒反応が促進されて酸発生の連鎖反応が起こるので、スループットの低下を抑えながら、良好なパターン形状を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板に対して現像液を供給して現像処理等を行う現像処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＬＣＤ基板の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により基板に対してレジストパターンの形成が行なわれている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板に、レジスト液を塗布して、当該ウエハの表面に液膜を形成した後、このウエハ上のレジスト膜にパターン転写を行い、次いで現像処理を行なうことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。
【０００３】
ところで従来では、前記レジスト膜へのパターン転写は、ステッパと呼ばれる露光装置にて、エキシマレーザー等の光源を用い、フォトマスクを通してレジスト膜に回路パターンを転写するために光を照射することが一般的である。しかしながら近年では少量多品種の生産を行う傾向があり、露光装置では品種が変わる毎にフォトマスクを製作する必要があるので、製造コストが高くなってしまう。このことから、本発明者らは、フォトマスクが不要な電子ビーム露光に着目している。
【０００４】
この電子ビーム露光とは、電子ビームを用いてレジスト膜上に所定のパターンを描画する手法であり、例えば図１５に示すように、電子銃１１から放出された電子ビームを、例えばマスクに相当する電磁レンズ１２，１３により電界をかけて曲げ、前記電磁レンズ１２，１３の組み合わせにより所定のマスクパターンを形成してレジスト膜１４上に直接描画するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の電子ビーム露光では、電子ビームを曲げてレジスト膜１４に照射しているが、電子ビームはエネルギーが小さいほど曲げやすいので、低加速の電子ビームが用いられる。しかしながらこのようにすると、レジスト膜１４に与えるエネルギーが小さくなってしまい、レジスト膜１４の表面には電子ビームが照射されるが、下方側には電子ビームが届かない状態となる。この際電子ビームの照射時間を長くすれば、低加速の電子ビームであってもレジスト膜１４に十分なエネルギーを与えることができるが、これには例えば２０分程度とかなり長い時間が必要となり、スループットが低下してしまう。
【０００６】
ところで化学増幅型レジスト液では、露光することにより感光剤から酸が生成し、この酸が露光処理の次工程のＰＥＢ（ポストエクスポージャーべーク）と呼ばれる熱処理により拡散して触媒として作用し、レジスト液の主成分であるベース樹脂を分解したり、分子構造を変えて現像液に対して可溶化あるいは不可溶化となる。
【０００７】
従って化学増幅型のポジ型レジスト膜を形成し、低加速の電子ビームにより短時間で描画を行ったウエハＷでは、図１６（ａ）に示すように、レジスト膜１４の電子ビームの照射領域１５を斜線で示すとすると、当該照射領域１５では表面近傍領域しか図中点で示す酸１６が発生しない状態となり、この状態でＰＥＢ処理を行っても、レジスト膜１４表面は触媒反応による酸の発生が加速化されるが、下方側には酸が拡散していかず、酸の発生量が少なくなってしまう。
【０００８】
このためＰＥＢ処理の次工程の現像処理では、酸を利用して現像液によるレジスト膜の溶解反応が進行するので、酸が存在しない領域では現像液による溶解反応が進行しにくく、結果として図１６（ｂ）に示すように、レジスト膜１４では表面のみパターンが形成されるものの、線幅精度の高い良好な形状のレジストパターンを形成することができない。
【０００９】
そこで本発明者らは、化学増幅型レジスト液を用いた場合、電子ビーム露光を低加速の電子ビームにより短時間で行い、後のＰＥＢ処理工程でレジスト膜に新たにエネルギーを与えることにより、酸触媒反応を十分に進行させて、スループットの低下を抑えながら良好な形状のレジストパターンを形成する手法に着目している。また塗布、現像装置に組み込むユニット数を少なくして、装置の小型化や搬送効率の向上を図るという観点から、現像ユニットにてＰＥＢ処理を行うことも検討している。
【００１０】
このためには現像ユニットにＰＥＢ処理を行うための加熱手段を設けることが必要となるが、このように現像ユニットに加熱手段を設ける構成は、例えば特許文献１に記載されている。しかしながらこの技術は、現像処理中にレジスト膜と現像液との反応により起こるウエハの温度変化を抑制するために、載置台を冷却または加熱するものであり、レジスト膜と現像液との反応により起こるウエハの温度変化はせいぜい１０℃〜３０℃程度であるので、この技術では化学増幅型のレジスト膜の酸触媒反応を起こすことはできず、本発明の課題は解決できない。
【００１１】
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、現像処理装置にて露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、この熱処理を行う専用の加熱ユニットを不要として、この加熱ユニットに相当する分、装置のフットプリントを小さくすることである。また他の目的は、化学増幅型レジスト液を用いる場合、露光されたレジスト膜の上に表面改質液が存在する状態で熱処理を行うことにより、露光時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、その不足分を前記熱処理時に補完して酸触媒反応を十分に進行させ、結果としてスループットの低下を抑えながら、良好なレジストパターン形状を得ることができる現像処理装置及びその方法を提供することにある。
【００１２】
【特許文献１】特許第３４５３０７３号（段落００２１〜００２２）
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため本発明の現像処理装置は、基板を略水平に保持すると共に、露光されたレジスト膜を熱処理するために基板を加熱する加熱手段を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された熱処理後の基板を冷却する冷却手段と、
前記基板保持部に保持された冷却後の基板に対して現像液を供給するための現像液供給手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで前記レジスト液は化学増幅型であり、レジスト膜の熱処理時における酸触媒反応を促進させるための表面改質液を基板に供給する表面改質液供給手段を更に備えることが望ましい。また前記表面改質液としてはグリセリンを用いることができ、前記表面改質液供給手段により前記基板に表面改質液を供給してから所定時間経過後、前記基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する剥離液供給手段を備えるようにしてもよい。また前記冷却手段は、前記基板を回転させて放熱させるために、前記基板保持部を回転させる回転機構であってもよいし、前記冷却手段は、基板保持部に設けられているものであってもよい。さらに前記基板表面の液を吸引して除去するための吸引手段を備えるようにしてもよい。また前記露光は、例えば化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものである。
【００１５】
また本発明の現像処理方法は、露光されたレジスト膜を熱処理するために、前記レジスト膜が形成された基板を基板保持部に載置して加熱する加熱工程と、
次いで前記基板を現像処理を行う温度まで冷却する冷却工程と、
次いで前記基板保持部に保持されている基板のレジスト膜の上に現像液を液盛りし、所定の現像処理を行う現像工程と、を含むことを特徴とする。ここで前記レジスト膜が化学増幅型である場合には、レジスト膜の酸触媒反応を促進させる表面改質液を前記基板保持部に保持されている基板に供給する工程を更に備えることが望ましい。また前記加熱工程の後であって、現像工程の前に、基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する工程を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像処理装置にて露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、当該熱処理を行う専用の加熱ユニットを不要として、この加熱ユニットに相当する分、装置のフットプリントを小さくすることができる。また化学増幅型レジスト液を用いる場合には、基板表面に表面改質液が存在する状態で、露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、露光時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、前記熱処理時にエネルギーの不足分を補完して酸触媒反応を十分に進行させ、結果としてスループットの低下を抑えながら、良好なレジストパターン形状を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る現像処理装置を備えた塗布、現像装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態である現像処理装置が組み込まれた塗布、現像装置と露光装置とを接続して構成したレジストパターン形成装置の平面図を示し、図２は同概略斜視図である。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すためのトランスファーアームＡ１とが設けられている。
【００１８】
キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２３にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には手前側から奥側に向かって順に加熱・冷却系のユニットを多段化した２個の棚ユニットＵ１，Ｕ２と、後述する液処理ユニットに設けられる各種処理ユニットとの間のウエハＷの受け渡しを行うためのメイン搬送機構Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。例えばメイン搬送機構Ａ２，Ａ３は、ウエハＷの裏面側の周縁領域の複数個所を保持するように構成されると共に、昇降自在、進退自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。
【００１９】
またメイン搬送機構Ａ３の奥側には、処理部Ｂ２と後述するインターフェース部Ｂ３との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しユニットＴが設けられている。こうして棚ユニットＵ１，Ｕ２及びメイン搬送機構Ａ２，Ａ３、受け渡しユニットＴはキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されていて、ウエハＷは処理部Ｂ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の受け渡しユニットＴまで自由に移動できるようになっている。
【００２０】
前記メイン搬送機構Ａ２，Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２、受け渡しユニットＴ側の一面部と、右側の液処理ユニットＵ３，Ｕ４側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区間壁２４により囲まれる空間内に置かれている。図中２５，２６は各モジュールで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００２１】
液処理ユニットＵ３，Ｕ４は、例えば図２に示すように反射防止膜用の薬液、レジスト液や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２７の上に、例えば反射防止膜の塗布ユニット（ＢＡＲＣ）、レジスト液の塗布ユニット（ＣＯＴ）及び本発明の現像処理装置である現像ユニット（ＤＥＶ）を複数段例えば５段に積層した構成とされている。なお用語を簡略化するために反射防止膜の塗布ユニットを反射防止膜ユニット、レジスト液の塗布ユニットを塗布ユニットと呼ぶことにする。
【００２２】
また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２は、液処理ユニットＵ３，Ｕ４にて行なわれる処理の前処理及び後処理を行なうための各種ユニットを複数段積層した構成とされている。上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、例えば図３に示すように、受け渡しユニット（ＴＲＳ）、ウエハＷを所定温度に調整するための温調ユニット（ＣＰＬ）、レジスト液の塗布前にウエハＷの加熱処理を行うための加熱ユニット（ＢＡＫＥ）、レジスト液の塗布後にウエハＷの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）等が含まれている。図３はこれらユニットのレイアウトの一例を示すものであって、このレイアウトは便宜上のものであり、実際の装置では各ユニットの処理時間などを考慮してユニットの設置数が決められる。
【００２３】
処理部Ｂ２における受け渡しユニットＴの奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置、例えば電子ビーム露光装置Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３は処理部Ｂ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室２８、第２の搬送室２９にて構成されており、夫々に第２の搬送手段をなす主搬送部Ａ４及び補助搬送部Ａ５が設けられている。
【００２４】
また前記電子ビーム露光装置Ｂ４は、基板表面に形成されたレジスト膜に、例えば低エネルギーの電子ビームを照射することにより、所定のマスクパターンを描画するものである。ここで前記低エネルギーの電子ビームを照射するとは、５ｋＶ以下の加速度の電子ビームを照射することをいう。
【００２５】
このようなレジストパターン形成装置では、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣ内の処理前のウエハＷはトランスファーアームＡ１により受け渡しユニット（ＴＲＳ）に搬送され、続いてウエハＷはメイン搬送機構Ａ２，Ａ３により、温調ユニット（ＣＰＬ）→反射防止膜形成ユニット（ＢＡＲＣ）→加熱ユニット（ＢＡＫＥ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→塗布ユニット（ＣＯＴ）の順序で搬送されて、ここで例えば化学増幅型レジスト液が塗布される。次いでウエハＷは加熱ユニット（ＰＡＢ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→受け渡しユニットＴ→インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４に送られて、電子ビームによりレジスト膜に所定のパターンの描画処理が行われる。
【００２６】
露光処理後のウエハＷは逆の経路で処理部Ｂ２に戻され、現像ユニット（ＤＥＶ）に搬送され、ここで後述するように露光処理後のＰＥＢ処理などと呼ばれている熱処理と現像処理とが行われ、次いで加熱ユニット（ＰＯＳＴ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→棚ユニットＵ１の受け渡しユニット（ＴＲＳ）の順序で搬送され、トランスファーアームＡ１によりキャリア載置部Ｂ１のキャリアＣに戻される。
【００２７】
続いて現像ユニット（ＤＥＶ）の構成について図４〜図６により説明する。この現像ユニット（ＤＥＶ）は、既述のように、露光されたレジスト膜に対して現像前の熱処理（ＰＥＢ処理）と、現像処理とを行うものである。ここで前記ＰＥＢ処理とは、単一波長の光で露光した場合、レジスト膜への入射光とウエハからの反射光が干渉して定在波が発生し、この影響によりレジスト膜厚の変動に伴い線幅が変動する現象が発生するが、これによるレジストパターン（レジスト側壁形状）の変形を軽減するために行われる熱処理や、化学増幅型レジスト液を用いた場合には、レジスト膜の酸触媒反応を起こすための熱処理をいう。
【００２８】
図中３は基板であるウエハＷの裏面中心部を略水平に保持するための基板保持部であり、この基板保持部３は例えば熱伝導性に優れた材質、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）等により円板状に構成されており、内部にはウエハＷを真空吸着力により吸着保持するための吸着部３１が設けられると共に、露光されたレジスト膜の熱処理を行うためにウエハＷを所定の温度に加熱するための加熱手段３２例えば抵抗発熱線が内蔵されている。
【００２９】
このような基板保持部３は、裏面側にて回転軸４１により支持されており、この回転軸４１はベルト４２を介して駆動回転軸４３に接続されていて、駆動回転軸４３が回転駆動部４４により回転されることにより、ベルト４２を介して回転軸４１に回転力が伝達され、こうして基板保持部３が略鉛直軸回りに回転できるように構成されている。図中４５は回転軸４１の軸受け部である。ここで基板保持部３を回転させるための、回転軸４１、ベルト４２、駆動回転軸４３、回転駆動部４４が本発明の回転機構に相当するものであり、この回転機構は後述するようにウエハＷの冷却手段をなすものである。
【００３０】
前記回転軸４１は中空構造になっており、この内部には前記吸着部３１に接続され、例えば導電性の材質により構成された吸引路３３が設けられ、この吸引路３３の他端側は回転軸４１の軸受け部４５を介して回転軸４１の外部に伸び出し、他端側が吸引手段３４に接続されている。また前記加熱手段３２は吸引路３３の導電性の表面と給電線３２ａにより電気的に接続されるように設けられている。前記吸引路３３の導電性の表面は給電路を兼用しており、この吸引路３３は回転軸４１の軸受け部４５を介して外部の電力供給部３５に給電線３２ｂにより接続されている。
【００３１】
ここでウエハＷは既述のように、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３の内縁に設けられた複数個例えば３個の保持爪２０（図６参照）に、裏面側の周縁領域が保持されるようになっており、基板保持部３の周縁のメイン搬送機構Ａ２，Ａ３の保持爪２０に対応する複数個所には、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３の保持爪２０が上下方向に通過可能な複数個の切り欠き部３６が形成されている。
【００３２】
このような基板保持部３の周囲には、基板保持部３にウエハＷが保持されたときに、ウエハＷから基板保持部３に跨る側方部分を囲むようにしてカップ５が設けられている。このカップ５は各々上下可動な外カップ５１と内カップ５２とからなり、外カップ５１の下端部に接続される昇降機構５０により外カップ５１が昇降し、内カップ５２は外カップ５１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。つまり外カップ５１の下端円周上に一定間隔に設けられた複数のＬ字部分５１ｃに内カップ５２が引っ掛かることにより、外カップ５１と内カップ５２とが共に上昇するように構成されている。
【００３３】
外カップ５１は、四角筒状をなすカップ上部側５１ａと、円筒状をなすカップ下部側５１ｂが一体となった構造を形成したものであり、外カップ５１の上部側及び下部側の水平断面の形状は、夫々四角形と円形となっている。一方内カップ５２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、この上部側開口部は内カップ５２が下降位置にあるときにウエハＷの外縁と僅かな隙間を介して囲むように位置決めされる。
【００３４】
基板保持部３の下方側には、回転軸４１を中心にほぼ水平に設けられている円板５４と、この円板５４の周りに全周に亘って凹部が形成された液受け部５５とが設けられており、液受け部５５の底面にはドレインライン５３が接続されている。円板５４の周縁部付近には断面山形のリング体５６が、その頂部５６ａがウエハＷの周縁部裏面に接近するように設けられている。リング体５６の外周とカップ５（内カップ５２）との間には隙間５７が設けられており、前記頂部５６ａから下方外側に傾斜する斜面を伝わって例えば後述する表面改質液や現像液等の飛散液等の液体成分が、この隙間５７を通って液受け部５５側へと流れる構成となっている。また円板５４には、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３と基板保持部４との間でウエハＷの受け渡しを行う際に用いられる昇降ピン５８が設けられると共に、ウエハＷやリング体５６に当たって円板５４側へ跳ね返った液体成分を自然排水するためのドレインライン５９が接続されている。前記昇降ピン５８は、昇降機構５８ａにより、先端が基板保持部３の表面から突出する受け渡し位置と、先端が基板保持部３の内部に位置する待機位置との間で昇降自在に構成されている。
【００３５】
さらにまた基板保持部３に保持されたウエハＷの上方側には、ウエハＷに化学増幅型レジスト液の酸触媒反応を促進させる表面改質液例えばグリセリンを塗布するための表面改質液ノズル６１と、ウエハ上の表面改質液を除去するための剥離液例えば純水をウエハＷに供給するための剥離液ノズル６２と、ウエハＷに現像液を液盛りするための現像液ノズル６３と、ウエハ上の現像液を除去するためのリンス液例えば純水をウエハＷに供給するためのリンス液ノズル６４とが設けられている。これらのノズル６１〜６４は同様に構成されており、例えばウエハＷの直径とほぼ同じ長さに亘って配列された多数の吐出孔を備えている。これらノズル６１〜６４は、供給領域が基板の有効領域の幅（この例ではウエハＷのほぼ直径の長さ）とほぼ同じ長さであればよいが、それよりも長くてもよい。また各ノズル６１〜６４の他端側は、表面改質液供給源６１ａ、剥離液供給源６２ａ、現像液供給源６３ａ、リンス液供給源６４ａに夫々接続されている。
【００３６】
またこれらノズル６１〜６４は、外カップ５１の外側において、例えば上部カップ５１ａの一辺と平行になるように水平に伸びるガイドレール６５に沿って、ウエハＷの一方側から他方側へ水平方向に移動自在に構成されていると共に、昇降自在に構成されており、各ノズル６１〜６４の移動及び昇降は図示しない制御部によりコントロールされるようになっている。こうして各ノズルでは、所定の塗布液を吐出しながら、ウエハＷの一方側から他方側へ移動することにより、ウエハＷの表面全体に所定の塗布液が塗布されることになっている。この制御部は基板保持部３の駆動機構や外カップ５１の昇降機構とも接続されており、基板保持部３の回転及び昇降の制御、カップ５の昇降の制御を行うと共に、基板保持部３やカップ５の各状況に応じて各ノズル６１〜６４を動作させることができる構成となっている。
【００３７】
続いてこのような現像ユニット（ＤＥＶ）にて行われる現像処理方法について図７〜図９を用いて説明する。先ず昇降ピン５８を受け渡し位置まで上昇させて、当該昇降ピン５８に図示しないメイン搬送機構Ａ２（Ａ３）からウエハＷを受け渡し、現像ユニットにウエハＷを搬入する（ステップＳ３、図８（ａ））。ここでウエハＷは、塗布ユニット（ＣＯＴ）にて化学増幅型レジスト液が塗布され（ステップＳ１）、電子ビーム露光装置Ｂ４にて例えば５ｋＶ程度の低加速の電子ビームを１００秒程度照射することにより、所定のマスクパターンが描画されたものである（ステップＳ２）。
【００３８】
次いでカップ５を処理位置まで上昇させ、ウエハＷに表面改質液を塗布した状態で、当該ウエハＷを化学増幅型レジスト膜の酸触媒反応が起こるように加熱して、露光されたレジスト膜の熱処理であるＰＥＢ処理を行う（ステップＳ４、図８（ｂ））。つまり加熱手段３２に電力供給部３５から所定の電力を供給して、ウエハＷを所定温度に加熱する一方、ウエハＷの一端側に、表面改質液ノズル６１を、当該ノズル６１の表面改質液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側位置するように位置させて、当該ノズル６１から表面改質液を吐出させながら、当該ノズル６１をウエハＷの一端側から他端側に移動させ、ウエハ表面に表面改質液を塗布する。
【００３９】
この際、表面改質液としては例えばグリセリン等を用いることができる。ここで表面改質液として例えばグリセリン等の凝縮作用があり、ウエハＷの中央領域に凝縮し、周縁領域にグリセリンが存在しなくなってしまう液体を用いる場合には、表面改質液を塗布した後、ウエハＷを例えば２００ｒｐｍ程度の低い回転数で回転させて、グリセリンを展伸させるようにしてもよい。
【００４０】
また前記化学増幅型レジスト膜の酸触媒反応が起こる温度とは、例えば１００℃程度であるので、ウエハＷはこの温度以上の温度、例えば１２０℃程度に加熱することが望ましい。こうしてウエハ表面に表面改質液が存在する状態で、１２０℃程度の温度で１分程度熱処理を行うことにより、後述するようにレジスト膜中の酸触媒反応の活性力が高まり、酸の発生が連鎖して起こり、レジスト膜中に酸が拡散した状態となる。
【００４１】
こうしてウエハＷに表面改質液を塗布した状態でＰＥＢ処理を行った後、加熱手段３２への電力供給を停止し、ウエハ表面に表面改質液を除去するための剥離液の供給を行う（ステップＳ５、図８（ｃ））。つまり剥離液吐出口がウエハＷ表面から例えば１０ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置に剥離液ノズル６２を位置させ、ウエハＷを５００ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、前記ノズル６２から剥離液を吐出させながら、当該ノズル６２をウエハＷの一端側から他端側に移動させ、ウエハ表面に剥離液を塗布する。ここで表面改質液ノズル６１はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。
【００４２】
こうして剥離液を供給した後、ウエハＷを４０００ｒｐｍ程度の回転数で高速回転することにより、表面改質液質液及び剥離液を回転の遠心力により飛散させて除去する。この際、剥離液としては例えば純水や、ＩＰＡやエタノールが添加された純水等を用いることができ、剥離液は例えば２３℃程度に調整されたものを用いることが望ましい。また剥離液を供給する際には、ウエハＷは回転させなくてもよい。このようにウエハＷに所定温度に調整した剥離液を供給し、さらにウエハＷを回転させて表面改質液と共に剥離液を除去することにより、剥離液の供給による冷却と、回転の放熱により、ＰＥＢ処理により高温となったウエハＷが例えば３０℃程度の温度に冷却される。
【００４３】
このようにしてウエハＷを所定温度まで冷却した後、ウエハＷに対して現像液の液盛りを行う（ステップＳ６、図９（ａ））。つまり現像液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置に現像液ノズル６３を位置させ、当該ノズル６３から現像液を吐出させながら、当該ノズル６３をウエハＷの一端側から他端側に移動させて、ウエハ表面に現像液を液盛りする。ここで表面改質液ノズル６１、剥離液ノズル６２はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。
【００４４】
続いて現像液を液盛りしてから所定時間経過後、ウエハＷ表面にリンス液例えば純水を供給して、現像液を洗い流し、こうして現像処理を終了する（ステップＳ７、図９（ｂ））。ここでリンス液の供給は、リンス液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置にリンス液ノズル６４を位置させ、ウエハＷを５００ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、前記ノズル６４からリンス液を吐出させながら、当該ノズル６４をウエハＷの一端側から他端側に移動させることにより行う。こうしてウエハ表面に供給されたリンス液により、現像液が洗い流され、除去される。ここで表面改質液ノズル６１、剥離液ノズル６２、現像液ノズル６３はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。こうしてリンス液を供給した後、次いでウエハＷを４０００ｒｐｍ程度の回転数で高速回転することにより、リンス液を回転の遠心力により飛散させて除去する。このようにして現像ユニット（ＤＥＶ）にて、ウエハＷに対して露光されたレジスト膜の熱処理（ＰＥＢ処理）と、現像処理とを行った後、当該処理済みのウエハＷを現像ユニットから搬出する（ステップＳ８）。
【００４５】
このような現像処理は、現像ユニット（ＤＥＶ）の基板保持部３の回転、加熱手段３２の電力制御、吸引手段のオン・オフ、昇降ピン５８の昇降、カップ５の昇降、ノズル６１〜６４の駆動、表面改質液や、剥離液、現像液、リンス液の供給の開始や停止のタイミング等は、制御部により予め設定されたプログラムに従って制御されるようになっている。
【００４６】
このように、本発明では、現像ユニットにて露光されたレジスト膜の熱処理（ＰＥＢ処理）を行っているので、ＰＥＢ処理を行う熱処理ユニットを別個に設ける必要がなく、当該熱処理ユニットに相当する分、塗布、現像装置に組み込む処理ユニット数を少なくすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。
【００４７】
またこの際、ＰＥＢ処理時のウエハＷの温度は、化学増幅型レジスト液を用いた場合には１２０℃程度であり、それ以外のレジスト液を用いた場合には１４０℃程度であって、２３℃程度のウエハＷ温度で処理を行う現像処理時よりも高いが、既述のように、予め２３℃程度に調整された剥離液をウエハＷ表面に供給し、かつウエハＷを回転させて剥離液を飛散させて除去することにより、剥離液の供給による冷却と、回転による放熱によって、ウエハＷの熱が瞬時に奪われるので、ウエハＷは現像処理に適した温度まで冷却され、速やかに現像処理を行うことができる。
【００４８】
さらに基板保持部３に設けられた加熱手段３２の給電路は、導電性材料により構成された吸引路３３を利用し、軸受け部３５を介して外部の電力供給部と接続されているので、基板保持部３を回転したときに加熱手段３２の給電路が回転軸４１に絡みつくおそれがなく、安定した状態で基板保持部３を回転することができる。この際、例えば吸着部３１のウエハＷと接触する領域の近傍領域を絶縁材料により構成することにより、ウエハＷを給電路と電気的に遮断することができる。
【００４９】
さらに化学増幅型レジスト液を塗布したウエハＷに対して、表面改質液であるグリセリンがウエハ表面に存在する状態でウエハＷを加熱してＰＥＢ処理を行っているので、レジスト膜中に酸を十分に広げてレジストを変質させることができる。その結果、後述する実施例の結果からも明らかなように、現像処理において基板の表面に線幅精度の高い、良好な形状のレジストパターンを形成することができる。
【００５０】
ここでレジスト膜上に表面改質液を存在させた状態で加熱することにより、レジスト膜中の酸の活動を活発にすることができる理由については、本発明者らは次のように推測している。つまり表面改質液をレジスト膜に接触させた状態で加熱すると、加熱時において表面改質液がレジスト膜の描画領域内に浸透し、これにより描画領域内が親水化され、当該描画領域内を酸が動き易くなり、そのため少量の酸であっても描画領域内に拡散させることができる。そして描画領域内に拡散した酸により、酸の発生が連鎖して起こり、レジスト膜の表面のみならず、下方側まで酸が多い状態となると考えられる。このため現像処理を行うと、レジスト膜中の十分な酸により現像液による溶解反応あるいは不溶解反応が速やかに進行し、良好なレジストパターン形状が形成されると推察される。
【００５１】
この際表面改質液の浸透はウエハＷを加熱することにより促進されるため、加熱時にレジスト膜表面に表面改質液が存在することが要件となる。その裏付けとして、レジスト膜上に表面改質液であるグリセリンを塗布し、次いでウエハＷに剥離液を供給して前記グリセリンを除去してから、ウエハＷを加熱してＰＥＢ処理を行った場合には、良好な形状なパターンは形成できないことを実験により確認している。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、化学増幅型レジスト液を用いた場合、露光処理時にレジスト膜に与えるエネルギーが小さくても、このエネルギーの不足分がＰＥＢ処理により補完でき、結果として良好なレジストパターン形状を形成することができる。
【００５３】
このことは言い換えれば、例えばマスクレスの低加速の電子ビーム露光において、十分な電子ビームのエネルギーをレジスト膜に与えるためには電子ビームの照射時間を長くせざるを得なかったが、この発明により前記照射時間を短くして、レジスト膜に与えられる電子ビームのエネルギーを小さくしても、熱処理の段階で対処できるようにしたため、低加速の電子ビームにより十分なエネルギーを与える場合に比べてスループットの向上を図ることができ、電子ビーム露光の実施化に極めて有効な手段であると言える。
【００５４】
続いて本発明の現像ユニットの他の例について図１０を用いて説明する。本実施の形態の基板保持部７は、基板保持部７の内部に冷却手段が設けられ、回転しないように構成されている他は、上述の図４に示す基板保持部３と同様に設けられている。つまり基板保持部７は、例えばＡｌＮ，ＳｉＣ等により円板状に形成されており、この基板保持部７には、内部に吸着部７１と、加熱手段７２と、例えばペルチェ素子よりなる冷却手段７３とが設けられている。前記吸着部７１、加熱手段７２、冷却手段７３は、夫々吸引路７１ａ、給電路７２ａ，７３ａを介して、外部の吸引手段７４、電力供給部７５に接続されている。図中７６は基板保持部７の裏面側を支持する支持部、７７は基板保持部７にウエハＷを受け渡すときに用いられる昇降ピンであり、この昇降ピン７７は、昇降機構７７ａにより昇降自在に構成されている。
【００５５】
また図中８は、基板保持部７の側周側及び下方側を囲むように設けられたカップであり、このカップ８内には、基板保持部７の裏面側周縁領域を洗浄するための洗浄機構８１が設けられている。この洗浄機構８１は、基板保持部７の裏面側周縁領域にリンス液を供給するリンス液供給路８１ａと、リンス液供給路８１ａから供給されたリンス液を吸引して除去するための吸引路８１ｂと、を備えている。さらにカップ８の底部にはカップ８内の液体成分を外部に排出するための排出路８２が接続されている。
【００５６】
基板保持部７の上部側には、基板保持部７に保持されたウエハＷの表面に表面改質液を供給するための表面改質液ノズル６１と、前記ウエハＷの表面に剥離液とリンス液とを供給すると共に、これら剥離液やリンス液を吸引除去するための供給ノズル８３と、前記ウエハＷの表面に現像液を供給するための現像液ノズル６３と、が設けられており、これらは、ウエハＷの一端側から他端側へ、塗布液を吐出しながら移動するように水平方向に移動自在、昇降自在に構成されている。
【００５７】
前記供給ノズル８３は、例えば図１１に示すように、剥離液をウエハＷ表面に供給するための剥離液供給路８４と、リンス液をウエハＷ表面に供給するためのリンス液供給路８５と、ウエハＷ表面に供給されたこれらの液を吸引してウエハＷ表面から除去するための吸引路８６とを備えており、これら剥離液供給路８４と、リンス液供給路８５、吸引路８６とには、夫々剥離液供給源８４ａ、リンス液供給源８５ａ、吸引機構８６ａが接続されている。この例では供給ノズル８３の吸引路８６と吸引機構８６ａとにより吸引手段をなす吸引ノズルが形成されている。また表面改質液ノズル６１と、現像液ノズル６３とは、上述の実施の形態と同様に構成されている。
【００５８】
このような現像ユニットでは、図１１に示すように、塗布ユニット（ＣＯＴ）にて化学増幅型レジスト液が塗布され（ステップＳ１１）、電子ビーム露光装置Ｂ４にて、例えば５ｋＶ程度の低加速の電子ビームにより、１００秒程度の短時間で所定のパターンの描画処理が行われた（ステップＳ１２）ウエハＷを当該現像ユニットに搬入し（ステップＳ１３）、基板保持部７に載置した後、加熱手段７２に電力供給部７５により所定の電力を供給し、ウエハＷを例えば１２０℃程度の温度に加熱しながら、表面改質液ノズル６１によりウエハＷ表面に表面改質液であるグリセリンを塗布することにより、ＰＥＢ処理を行う（ステップＳ１４）。つまりウエハＷを前記温度に加熱しながら、表面改質液の吐出口を例えばウエハ表面から１ｍｍ程度上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に表面改質液を吐出しながら、表面改質液ノズル６１をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、表面改質液をウエハＷ表面に塗布する。
【００５９】
続いて供給ノズル８２によりウエハＷ表面に剥離液を供給する。先ず加熱手段７２への電力供給を停止すると共に、冷却手段７３へ電力供給部７５により所定の電力を供給し、ウエハＷを例えば２３℃〜２５℃程度の温度に冷却しながら、ウエハＷ表面に所定温度例えば２３℃に調整された剥離液を供給し、次いでこの剥離液を除去する。つまり供給ノズル８２を、剥離液供給路８４の吐出口８４ｂ及び吸引路８６の吸引口８６ｂが例えばウエハ表面から５ｍｍ以下の高さになるようにウエハＷ上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に剥離液を吐出すると共に、吸引機構８６ａを作動させて吸引路８６よりウエハＷ表面の剥離液を吸引しながら、供給ノズル８２をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、剥離液をウエハＷ表面に塗布すると共に、供給された剥離液を吸引により除去する（ステップＳ１５、ステップＳ１６）。ここで表面改質液ノズル６１は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側に位置させておく。
【００６０】
これによりウエハＷ表面の表面改質液は剥離液と共に除去される。またこの工程では、ウエハＷを冷却手段７３により冷却すると共に、ウエハＷ表面に２３℃に調整された剥離液を供給しているので、ＰＥＢ処理により高温となったウエハＷが現像処理に適した温度例えば２３℃〜２５℃程度まで速やかに冷却される。
【００６１】
続いて冷却手段７３によりウエハＷを現像処理に適した温度例えば２３℃〜２５℃程度に温度調整した状態で、現像液ノズル６３によりウエハＷ表面に現像液を液盛りする。ここで表面改質液ノズル６１、供給ノズル８３は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側に位置させておく。つまり現像液の吐出口を例えばウエハ表面から１ｍｍ程度上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に現像液を吐出しながら、現像液ノズル６３をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、現像液をウエハＷ表面に液盛りし、現像処理を行う（ステップＳ１７）。
【００６２】
現像液を液盛りしてから所定時間経過後、供給ノズル８３によりウエハＷ表面にリンス液を供給して、現像液を洗い流し、現像処理を終了する。つまり先ず冷却手段７３への電力供給を停止すると共に、供給ノズル８３をリンス液の吐出口８５ｂと吸引口８６ｂとが例えばウエハ表面から５ｍｍ以下の高さになるようにウエハの上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面にリンス液を吐出すると共に、吸引機構８６ａを作動させて吸引路８６よりウエハＷ表面のリンス液を吸引しながら、供給ノズル８３をウエハＷの一端側から他端側へ移動させる。これによりリンス液がウエハＷ表面に塗布されると共に、供給されたリンス液が吸引路８６により除去される（ステップＳ１８、ステップＳ１９）。ここで表面改質液ノズル６１は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側、現像液ノズル６２はウエハＷの一端側のカップの外方側に夫々位置させておく。これによりウエハＷ表面の現像液はリンス液と共に除去される。こうして現像処理が終了したウエハＷは、現像液ユニットにより搬出される（ステップＳ２０）。
【００６３】
このような現像処理は、現像ユニット（ＤＥＶ）の基板保持部７の回転、加熱手段７２や冷却手段７３の電力制御、吸引手段７４のオン・オフ、昇降ピン７７の昇降、ノズル６１，６３，８３の駆動、表面改質液や、剥離液、現像液、リンス液の供給の開始や停止、吸引機構８６ａのオン・オフ等のタイミングは、制御部により予め設定されたプログラムに従って制御されるようになっている。
【００６４】
このような構成においても、現像ユニット（ＤＥＶ）にてＰＥＢ処理を行っているので、上述の現像ユニットで処理を行う場合と同様に、装置のフットプリント７を小さくすることができる。またウエハＷ表面にグリセリンが存在する状態でＰＥＢ処理を行っているので、化学増幅型レジスト液を用いた場合には良好な形状のパターンを形成することができる。またウエハＷ表面に供給された表面改質液や剥離液、現像液、リンス液の除去を、基板保持部７にてウエハＷを回転させることにより行うのではなく、吸引手段により吸引除去することにより行っているので、基板保持部７に回転機構を備える必要はなく、基板保持部７の構成が簡易なものとなる。
【００６５】
この際、基板保持部７に加熱手段７２と冷却手段７３とを組み込むことにより、ＰＥＢ処理により高温となった基板保持部７の温度を速やかに現像処理に適する温度まで冷却できる。ここで基板保持部７に設けられる冷却手段７３としては、例えばウエハＷの裏面側に冷却ガスを吹き付けてウエハＷを冷却するタイプのものを用いるようにしてもよい。なおこの現像ユニットにおいても、図４に示す現像ユニットのように、表面改質液、剥離液、現像液、リンス液とに別個のノズルを用意すると共に、別に吸引ノズルを用意するようにしてもよい。
【００６６】
以上において、表面改質液等の塗布は、基板保持部が回転自在に構成されている場合には、ウエハＷの中心近傍に表面改質液等を供給し、ウエハＷを回転させることにより、前記供給された表面改質液等を展伸させるスピンコーティングにより行うようにしてもよく、この場合には液膜の厚さを薄くすることができ、液膜の厚さが均一になりやすいという利点がある。また上述の構成のように、ウエＷの直径とほぼ同じ吐出領域を有するノズルを用いて表面改質液等の液体を供給する場合には、液膜の厚さはやや厚くなるが、ウエハＷが回転していないので表面改質液等が飛散することがなく、液体の消費量が少なくてすむという利点がある。
【００６７】
また本発明においては、化学増幅型レジスト液以外のレジスト液を用いることもでき、この例では、現像ユニットではウエハ表面に表面改質液を供給しないでＰＥＢ処理が行われる。この場合であっても、現像ユニットにてＰＥＢ処理と現像処理を行っているので、装置のフットプリントを小さくすることができる。
【００６８】
さらに本発明では、露光装置としては、電子ビームにより直接描画する電子ビーム露光装置に限らず、ｇ線、ｉ線、エキシマレーザー等の光源を用いて、フォトマスクを介してパターン転写を行う露光装置や、Ｘ線露光装置、イオンビーム露光装置等を用いることができる。このような電子ビーム露光装置以外の露光装置であっても、露光時にウエハＷ表面の化学増幅型レジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合、現像ユニットにて行うＰＥＢ処理にて、ウエハＷ表面に表面改質液が存在する状態でウエハＷを加熱することにより、前記エネルギーの不足分が補填され、低エネルギーで露光してもスループットの低下を抑えて、良好な形状のパターンを形成することができる。
【００６９】
さらに本発明では、ＰＥＢ処理が行われた基板を冷却する際、上述の例のような、剥離液を供給すると共に、基板を回転させて冷却する場合のように、基板に対して剥離液を供給する工程と、基板を冷却手段により冷却する工程とを同時に行うようにしてもよいし、基板保持部に冷却手段が設けられた場合には、例えば基板に対して剥離液を供給してから冷却したり、又は基板を冷却してから剥離液を供給したりというように、基板に対して剥離液を供給する工程と、基板を冷却手段により冷却する工程とを、別個に行うようにしてもよい。また例えば図４に示す基板保持部に冷却手段を内蔵し、基板の冷却を、剥離液の供給と、基板の回転と、冷却手段による冷却との組み合わせにより行うようにしてもよい。
【００７０】
さらに本発明の基板保持部は、静電吸着力を利用してウエハＷを吸着保持するものであってもよい。また剥離液とリンス液とが同じ液体である場合には、共通のノズルを用いて剥離液とリンス液の供給を行うようにしてもよい。さらに本発明は半導体ウエハのみならず液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＬＣＤ基板）といった基板を現像処理する現像処理装置にも適用できる。
【実施例】
【００７１】
続いて本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。
（実施例１）
本例は、表面改質液としてグリセリンを露光後のウエハの表面に塗布した状態でウエハの加熱を行った実施例である。詳しい試験条件を以下に記載する。図４に示す構成の現像処理装置を用い、ウエハＷにグリセリンを塗布した状態で、所定時間加熱した後、ウエハＷを回転させた状態で剥離液である純水を供給して表面改質液を洗い流し、ウエハＷを高速で回転させることにより、ウエハＷ上の剥離液を除去すると共に、ウエハＷを２３℃まで冷却した。更にウエハＷの表面に現像液を液盛りし、次いでウエハＷを回転させた状態でリンス液である純水を供給して、現像液を洗い流し、ウエハＷを高速で回転させることにより、ウエハＷ上のリンス液を除去してパターンを形成した。形成されたパターンを電子顕微鏡を用いて撮像した結果を図１３に示す。
【００７２】
・レジスト：ポジ型化学増幅型レジスト液
・レジスト膜厚：１００ｎｍ
・線幅目標値：２５０ｎｍ
・電子ビーム照射量：６ｍＪ／ｃｍ２
・電子ビーム照射時間：９０秒
・加熱温度及び加熱時間：９０℃，９０秒
・剥離液供給時間：３０秒
・剥離液供給時回転数：５００ｒｐｍ
・剥離液温度：２３℃
・剥離液除去時回転数及び時間：４０００ｒｐｍ，１５秒
・現像液及び現像時間：ＴＭＡＨ＝２．３８重量％，６０秒
・リンス液供給時間：１５秒
・リンス液供給時回転数：５００ｒｐｍ
・リンス液除去時回転数及び時間：４０００ｒｐｍ，１５秒
（比較例１）
本例は、表面改質液を用いなかったことを除いて実施例１と同じ処理を行った比較例である。形成されたパターンを電子顕微鏡を用いて撮像した結果を図１４に示す。
（実施例１及び比較例１の結果と考察）
図１３及び図１４の結果からも明らかなように、表面改質液であるグリセリンを載せた状態で加熱した実施例の場合、描画した領域（電子ビームを当てた領域）が現像液に溶解し、描画しなかった領域にあるレジストが残ってパターンが形成されている。パターンの線幅も目標値を満足するものが形成されている。これに対し、グリセリンを用いなかった比較例は描画した領域のレジストが溶解せずに残ってしまってパターンが全くといっていいほど形成されていない。以上の結果から表面改質液としてグリセリンを用いれば、電子ビームを低加速に設定したとしても、加熱時において酸触媒反応を促進させることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る塗布、現像装置の実施の形態を示す平面図である。
【図２】前記塗布、現像装置を示す斜視図である。
【図３】前記塗布、現像装置における棚ユニットを示す側面図である。
【図４】前記塗布、現像装置における現像ユニットを示す縦断断面図である。
【図５】前記現像ユニットの要部を示す斜視図である。
【図６】前記現像ユニットの基板保持部を示す平面図である。
【図７】前記塗布、現像装置にて実施される塗布、現像方法の一例を示す工程図である。
【図８】前記現像ユニットを用いてウエハを加熱、現像する工程を模式的に示す説明図である。
【図９】前記現像ユニットを用いてウエハを加熱、現像する工程を模式的に示す説明図である。
【図１０】前記塗布、現像装置の他の現像ユニットの一例を示す縦断断面図である。
【図１１】前記現像ユニットに設けられる供給ノズルの一例を示す縦断断面図である。
【図１２】前記塗布、現像装置にて実施される塗布、現像方法の一例を示す工程図である。
【図１３】本発明の効果を確認するために行った実施例の結果を示す電子顕微鏡の撮像写真である。
【図１４】本発明の効果を確認するために行った比較例の結果を示す電子顕微鏡の撮像写真である。
【図１５】電子ビーム露光装置の作用を示す説明図である。
【図１６】従来の塗布、現像装置にて形成されるレジストパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリア載置部
Ｂ２ 処理部
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
ＤＥＶ 現像ユニット
３，７ 基板保持部
３１，７１ 吸着部
３２，７２ 加熱手段
３５ 電力供給部
４１ 回転軸
４４ 回転駆動部
５ カップ
６１ 表面改質液ノズル
６２ 剥離液ノズル
６３ 現像液ノズル
６４ リンス液ノズル
７３ 冷却手段
８３ 供給ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）等の基板に対して現像液を供給して現像処理等を行う現像処理装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＬＣＤ基板の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィと呼ばれる技術により基板に対してレジストパターンの形成が行なわれている。この技術は、例えば半導体ウエハ（以下ウエハという）などの基板に、レジスト液を塗布して、当該ウエハの表面に液膜を形成した後、このウエハ上のレジスト膜にパターン転写を行い、次いで現像処理を行なうことにより所望のパターンを得る、一連の工程により行われている。
【０００３】
ところで従来では、前記レジスト膜へのパターン転写は、ステッパと呼ばれる露光装置にて、エキシマレーザー等の光源を用い、フォトマスクを通してレジスト膜に回路パターンを転写するために光を照射することが一般的である。しかしながら近年では少量多品種の生産を行う傾向があり、露光装置では品種が変わる毎にフォトマスクを製作する必要があるので、製造コストが高くなってしまう。このことから、本発明者らは、フォトマスクが不要な電子ビーム露光に着目している。
【０００４】
この電子ビーム露光とは、電子ビームを用いてレジスト膜上に所定のパターンを描画する手法であり、例えば図１５に示すように、電子銃１１から放出された電子ビームを、例えばマスクに相当する電磁レンズ１２，１３により電界をかけて曲げ、前記電磁レンズ１２，１３の組み合わせにより所定のマスクパターンを形成してレジスト膜１４上に直接描画するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の電子ビーム露光では、電子ビームを曲げてレジスト膜１４に照射しているが、電子ビームはエネルギーが小さいほど曲げやすいので、低加速の電子ビームが用いられる。しかしながらこのようにすると、レジスト膜１４に与えるエネルギーが小さくなってしまい、レジスト膜１４の表面には電子ビームが照射されるが、下方側には電子ビームが届かない状態となる。この際電子ビームの照射時間を長くすれば、低加速の電子ビームであってもレジスト膜１４に十分なエネルギーを与えることができるが、これには例えば２０分程度とかなり長い時間が必要となり、スループットが低下してしまう。
【０００６】
ところで化学増幅型レジスト液では、露光することにより感光剤から酸が生成し、この酸が露光処理の次工程のＰＥＢ（ポストエクスポージャーべーク）と呼ばれる熱処理により拡散して触媒として作用し、レジスト液の主成分であるベース樹脂を分解したり、分子構造を変えて現像液に対して可溶化あるいは不可溶化となる。
【０００７】
従って化学増幅型のポジ型レジスト膜を形成し、低加速の電子ビームにより短時間で描画を行ったウエハＷでは、図１６（ａ）に示すように、レジスト膜１４の電子ビームの照射領域１５を斜線で示すとすると、当該照射領域１５では表面近傍領域しか図中点で示す酸１６が発生しない状態となり、この状態でＰＥＢ処理を行っても、レジスト膜１４表面は触媒反応による酸の発生が加速化されるが、下方側には酸が拡散していかず、酸の発生量が少なくなってしまう。
【０００８】
このためＰＥＢ処理の次工程の現像処理では、酸を利用して現像液によるレジスト膜の溶解反応が進行するので、酸が存在しない領域では現像液による溶解反応が進行しにくく、結果として図１６（ｂ）に示すように、レジスト膜１４では表面のみパターンが形成されるものの、線幅精度の高い良好な形状のレジストパターンを形成することができない。
【０００９】
そこで本発明者らは、化学増幅型レジスト液を用いた場合、電子ビーム露光を低加速の電子ビームにより短時間で行い、後のＰＥＢ処理工程でレジスト膜に新たにエネルギーを与えることにより、酸触媒反応を十分に進行させて、スループットの低下を抑えながら良好な形状のレジストパターンを形成する手法に着目している。また塗布、現像装置に組み込むユニット数を少なくして、装置の小型化や搬送効率の向上を図るという観点から、現像ユニットにてＰＥＢ処理を行うことも検討している。
【００１０】
このためには現像ユニットにＰＥＢ処理を行うための加熱手段を設けることが必要となるが、このように現像ユニットに加熱手段を設ける構成は、例えば特許文献１に記載されている。しかしながらこの技術は、現像処理中にレジスト膜と現像液との反応により起こるウエハの温度変化を抑制するために、載置台を冷却または加熱するものであり、レジスト膜と現像液との反応により起こるウエハの温度変化はせいぜい１０℃〜３０℃程度であるので、この技術では化学増幅型のレジスト膜の酸触媒反応を起こすことはできず、本発明の課題は解決できない。
【００１１】
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、現像処理装置にて露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、この熱処理を行う専用の加熱ユニットを不要として、この加熱ユニットに相当する分、装置のフットプリントを小さくすることである。また他の目的は、化学増幅型レジスト液を用いる場合、露光されたレジスト膜の上に表面改質液が存在する状態で熱処理を行うことにより、露光時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、その不足分を前記熱処理時に補完して酸触媒反応を十分に進行させ、結果としてスループットの低下を抑えながら、良好なレジストパターン形状を得ることができる現像処理装置及びその方法を提供することにある。
【００１２】
【特許文献１】特許第３４５３０７３号（段落００２１〜００２２）
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このため本発明の現像処理装置は、基板を略水平に保持すると共に、露光されたレジスト膜を熱処理するために基板を加熱する加熱手段を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された熱処理後の基板を冷却する冷却手段と、
前記基板保持部に保持された冷却後の基板に対して現像液を供給するための現像液供給手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
ここで前記レジスト液は化学増幅型であり、レジスト膜の熱処理時における酸触媒反応を促進させるための表面改質液を基板に供給する表面改質液供給手段を更に備えることが望ましい。また前記表面改質液としてはグリセリンを用いることができ、前記表面改質液供給手段により前記基板に表面改質液を供給してから所定時間経過後、前記基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する剥離液供給手段を備えるようにしてもよい。また前記冷却手段は、前記基板を回転させて放熱させるために、前記基板保持部を回転させる回転機構であってもよいし、前記冷却手段は、基板保持部に設けられているものであってもよい。さらに前記基板表面の液を吸引して除去するための吸引手段を備えるようにしてもよい。また前記露光は、例えば化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものである。
【００１５】
また本発明の現像処理方法は、露光されたレジスト膜を熱処理するために、前記レジスト膜が形成された基板を基板保持部に載置して加熱する加熱工程と、
次いで前記基板を現像処理を行う温度まで冷却する冷却工程と、
次いで前記基板保持部に保持されている基板のレジスト膜の上に現像液を液盛りし、所定の現像処理を行う現像工程と、を含むことを特徴とする。ここで前記レジスト膜が化学増幅型である場合には、レジスト膜の酸触媒反応を促進させる表面改質液を前記基板保持部に保持されている基板に供給する工程を更に備えることが望ましい。また前記加熱工程の後であって、現像工程の前に、基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する工程を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像処理装置にて露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、当該熱処理を行う専用の加熱ユニットを不要として、この加熱ユニットに相当する分、装置のフットプリントを小さくすることができる。また化学増幅型レジスト液を用いる場合には、基板表面に表面改質液が存在する状態で、露光されたレジスト膜の熱処理を行うことにより、露光時にレジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合であっても、前記熱処理時にエネルギーの不足分を補完して酸触媒反応を十分に進行させ、結果としてスループットの低下を抑えながら、良好なレジストパターン形状を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る現像処理装置を備えた塗布、現像装置の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態である現像処理装置が組み込まれた塗布、現像装置と露光装置とを接続して構成したレジストパターン形成装置の平面図を示し、図２は同概略斜視図である。図中Ｂ１は基板であるウエハＷが例えば１３枚密閉収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリア載置部であり、キャリアＣを複数個載置可能な載置台２１と、この載置台２１から見て前方の壁面に設けられる開閉部２２と、開閉部２２を介してキャリアＣからウエハＷを取り出すためのトランスファーアームＡ１とが設けられている。
【００１８】
キャリア載置部Ｂ１の奥側には筐体２３にて周囲を囲まれる処理部Ｂ２が接続されており、この処理部Ｂ２には手前側から奥側に向かって順に加熱・冷却系のユニットを多段化した２個の棚ユニットＵ１，Ｕ２と、後述する液処理ユニットに設けられる各種処理ユニットとの間のウエハＷの受け渡しを行うためのメイン搬送機構Ａ２，Ａ３とが交互に配列して設けられている。例えばメイン搬送機構Ａ２，Ａ３は、ウエハＷの裏面側の周縁領域の複数個所を保持するように構成されると共に、昇降自在、進退自在、鉛直軸回りに回転自在に構成されている。
【００１９】
またメイン搬送機構Ａ３の奥側には、処理部Ｂ２と後述するインターフェース部Ｂ３との間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しユニットＴが設けられている。こうして棚ユニットＵ１，Ｕ２及びメイン搬送機構Ａ２，Ａ３、受け渡しユニットＴはキャリア載置部Ｂ１側から見て前後一列に配列されており、各々の接続部位には図示しないウエハ搬送用の開口部が形成されていて、ウエハＷは処理部Ｂ２内を一端側の棚ユニットＵ１から他端側の受け渡しユニットＴまで自由に移動できるようになっている。
【００２０】
前記メイン搬送機構Ａ２，Ａ３は、キャリア載置部Ｂ１から見て前後方向に配置される棚ユニットＵ１，Ｕ２、受け渡しユニットＴ側の一面部と、右側の液処理ユニットＵ３，Ｕ４側の一面部と、左側の一面をなす背面部とで構成される区間壁２４により囲まれる空間内に置かれている。図中２５，２６は各モジュールで用いられる処理液の温度調節装置や温湿度調節用のダクト等を備えた温湿度調節ユニットである。
【００２１】
液処理ユニットＵ３，Ｕ４は、例えば図２に示すように反射防止膜用の薬液、レジスト液や現像液といった薬液供給用のスペースをなす収納部２７の上に、例えば反射防止膜の塗布ユニット（ＢＡＲＣ）、レジスト液の塗布ユニット（ＣＯＴ）及び本発明の現像処理装置である現像ユニット（ＤＥＶ）を複数段例えば５段に積層した構成とされている。なお用語を簡略化するために反射防止膜の塗布ユニットを反射防止膜ユニット、レジスト液の塗布ユニットを塗布ユニットと呼ぶことにする。
【００２２】
また既述の棚ユニットＵ１，Ｕ２は、液処理ユニットＵ３，Ｕ４にて行なわれる処理の前処理及び後処理を行なうための各種ユニットを複数段積層した構成とされている。上述の前処理及び後処理を行うための各種ユニットの中には、例えば図３に示すように、受け渡しユニット（ＴＲＳ）、ウエハＷを所定温度に調整するための温調ユニット（ＣＰＬ）、レジスト液の塗布前にウエハＷの加熱処理を行うための加熱ユニット（ＢＡＫＥ）、レジスト液の塗布後にウエハＷの加熱処理を行うためのプリベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＡＢ）、現像処理後のウエハＷを加熱処理するポストベーキングユニットなどと呼ばれている加熱ユニット（ＰＯＳＴ）等が含まれている。図３はこれらユニットのレイアウトの一例を示すものであって、このレイアウトは便宜上のものであり、実際の装置では各ユニットの処理時間などを考慮してユニットの設置数が決められる。
【００２３】
処理部Ｂ２における受け渡しユニットＴの奥側には、インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置、例えば電子ビーム露光装置Ｂ４が接続されている。インターフェイス部Ｂ３は処理部Ｂ２と露光装置Ｂ４との間に前後に設けられる第１の搬送室２８、第２の搬送室２９にて構成されており、夫々に第２の搬送手段をなす主搬送部Ａ４及び補助搬送部Ａ５が設けられている。
【００２４】
また前記電子ビーム露光装置Ｂ４は、基板表面に形成されたレジスト膜に、例えば低エネルギーの電子ビームを照射することにより、所定のマスクパターンを描画するものである。ここで前記低エネルギーの電子ビームを照射するとは、５ｋＶ以下の加速度の電子ビームを照射することをいう。
【００２５】
このようなレジストパターン形成装置では、キャリア載置部Ｂ１に載置されたキャリアＣ内の処理前のウエハＷはトランスファーアームＡ１により受け渡しユニット（ＴＲＳ）に搬送され、続いてウエハＷはメイン搬送機構Ａ２，Ａ３により、温調ユニット（ＣＰＬ）→反射防止膜形成ユニット（ＢＡＲＣ）→加熱ユニット（ＢＡＫＥ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→塗布ユニット（ＣＯＴ）の順序で搬送されて、ここで例えば化学増幅型レジスト液が塗布される。次いでウエハＷは加熱ユニット（ＰＡＢ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→受け渡しユニットＴ→インターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４に送られて、電子ビームによりレジスト膜に所定のパターンの描画処理が行われる。
【００２６】
露光処理後のウエハＷは逆の経路で処理部Ｂ２に戻され、現像ユニット（ＤＥＶ）に搬送され、ここで後述するように露光処理後のＰＥＢ処理などと呼ばれている熱処理と現像処理とが行われ、次いで加熱ユニット（ＰＯＳＴ）→温調ユニット（ＣＰＬ）→棚ユニットＵ１の受け渡しユニット（ＴＲＳ）の順序で搬送され、トランスファーアームＡ１によりキャリア載置部Ｂ１のキャリアＣに戻される。
【００２７】
続いて現像ユニット（ＤＥＶ）の構成について図４〜図６により説明する。この現像ユニット（ＤＥＶ）は、既述のように、露光されたレジスト膜に対して現像前の熱処理（ＰＥＢ処理）と、現像処理とを行うものである。ここで前記ＰＥＢ処理とは、単一波長の光で露光した場合、レジスト膜への入射光とウエハからの反射光が干渉して定在波が発生し、この影響によりレジスト膜厚の変動に伴い線幅が変動する現象が発生するが、これによるレジストパターン（レジスト側壁形状）の変形を軽減するために行われる熱処理や、化学増幅型レジスト液を用いた場合には、レジスト膜の酸触媒反応を起こすための熱処理をいう。
【００２８】
図中３は基板であるウエハＷの裏面中心部を略水平に保持するための基板保持部であり、この基板保持部３は例えば熱伝導性に優れた材質、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）等により円板状に構成されており、内部にはウエハＷを真空吸着力により吸着保持するための吸着部３１が設けられると共に、露光されたレジスト膜の熱処理を行うためにウエハＷを所定の温度に加熱するための加熱手段３２例えば抵抗発熱線が内蔵されている。
【００２９】
このような基板保持部３は、裏面側にて回転軸４１により支持されており、この回転軸４１はベルト４２を介して駆動回転軸４３に接続されていて、駆動回転軸４３が回転駆動部４４により回転されることにより、ベルト４２を介して回転軸４１に回転力が伝達され、こうして基板保持部３が略鉛直軸回りに回転できるように構成されている。図中４５は回転軸４１の軸受け部である。ここで基板保持部３を回転させるための、回転軸４１、ベルト４２、駆動回転軸４３、回転駆動部４４が本発明の回転機構に相当するものであり、この回転機構は後述するようにウエハＷの冷却手段をなすものである。
【００３０】
前記回転軸４１は中空構造になっており、この内部には前記吸着部３１に接続され、例えば導電性の材質により構成された吸引路３３が設けられ、この吸引路３３の他端側は回転軸４１の軸受け部４５を介して回転軸４１の外部に伸び出し、他端側が吸引手段３４に接続されている。また前記加熱手段３２は吸引路３３の導電性の表面と給電線３２ａにより電気的に接続されるように設けられている。前記吸引路３３の導電性の表面は給電路を兼用しており、この吸引路３３は回転軸４１の軸受け部４５を介して外部の電力供給部３５に給電線３２ｂにより接続されている。
【００３１】
ここでウエハＷは既述のように、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３の内縁に設けられた複数個例えば３個の保持爪２０（図６参照）に、裏面側の周縁領域が保持されるようになっており、基板保持部３の周縁のメイン搬送機構Ａ２，Ａ３の保持爪２０に対応する複数個所には、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３の保持爪２０が上下方向に通過可能な複数個の切り欠き部３６が形成されている。
【００３２】
このような基板保持部３の周囲には、基板保持部３にウエハＷが保持されたときに、ウエハＷから基板保持部３に跨る側方部分を囲むようにしてカップ５が設けられている。このカップ５は各々上下可動な外カップ５１と内カップ５２とからなり、外カップ５１の下端部に接続される昇降機構５０により外カップ５１が昇降し、内カップ５２は外カップ５１の移動範囲の一部において連動して昇降するように構成されている。つまり外カップ５１の下端円周上に一定間隔に設けられた複数のＬ字部分５１ｃに内カップ５２が引っ掛かることにより、外カップ５１と内カップ５２とが共に上昇するように構成されている。
【００３３】
外カップ５１は、四角筒状をなすカップ上部側５１ａと、円筒状をなすカップ下部側５１ｂが一体となった構造を形成したものであり、外カップ５１の上部側及び下部側の水平断面の形状は、夫々四角形と円形となっている。一方内カップ５２は円筒の上部側が上方内側に傾斜し、上部側開口部が下部側開口部より狭くなるように形成されており、この上部側開口部は内カップ５２が下降位置にあるときにウエハＷの外縁と僅かな隙間を介して囲むように位置決めされる。
【００３４】
基板保持部３の下方側には、回転軸４１を中心にほぼ水平に設けられている円板５４と、この円板５４の周りに全周に亘って凹部が形成された液受け部５５とが設けられており、液受け部５５の底面にはドレインライン５３が接続されている。円板５４の周縁部付近には断面山形のリング体５６が、その頂部５６ａがウエハＷの周縁部裏面に接近するように設けられている。リング体５６の外周とカップ５（内カップ５２）との間には隙間５７が設けられており、前記頂部５６ａから下方外側に傾斜する斜面を伝わって例えば後述する表面改質液や現像液等の飛散液等の液体成分が、この隙間５７を通って液受け部５５側へと流れる構成となっている。また円板５４には、メイン搬送機構Ａ２，Ａ３と基板保持部４との間でウエハＷの受け渡しを行う際に用いられる昇降ピン５８が設けられると共に、ウエハＷやリング体５６に当たって円板５４側へ跳ね返った液体成分を自然排水するためのドレインライン５９が接続されている。前記昇降ピン５８は、昇降機構５８ａにより、先端が基板保持部３の表面から突出する受け渡し位置と、先端が基板保持部３の内部に位置する待機位置との間で昇降自在に構成されている。
【００３５】
さらにまた基板保持部３に保持されたウエハＷの上方側には、ウエハＷに化学増幅型レジスト液の酸触媒反応を促進させる表面改質液例えばグリセリンを塗布するための表面改質液ノズル６１と、ウエハ上の表面改質液を除去するための剥離液例えば純水をウエハＷに供給するための剥離液ノズル６２と、ウエハＷに現像液を液盛りするための現像液ノズル６３と、ウエハ上の現像液を除去するためのリンス液例えば純水をウエハＷに供給するためのリンス液ノズル６４とが設けられている。これらのノズル６１〜６４は同様に構成されており、例えばウエハＷの直径とほぼ同じ長さに亘って配列された多数の吐出孔を備えている。これらノズル６１〜６４は、供給領域が基板の有効領域の幅（この例ではウエハＷのほぼ直径の長さ）とほぼ同じ長さであればよいが、それよりも長くてもよい。また各ノズル６１〜６４の他端側は、表面改質液供給源６１ａ、剥離液供給源６２ａ、現像液供給源６３ａ、リンス液供給源６４ａに夫々接続されている。
【００３６】
またこれらノズル６１〜６４は、外カップ５１の外側において、例えば上部カップ５１ａの一辺と平行になるように水平に伸びるガイドレール６５に沿って、ウエハＷの一方側から他方側へ水平方向に移動自在に構成されていると共に、昇降自在に構成されており、各ノズル６１〜６４の移動及び昇降は図示しない制御部によりコントロールされるようになっている。こうして各ノズルでは、所定の塗布液を吐出しながら、ウエハＷの一方側から他方側へ移動することにより、ウエハＷの表面全体に所定の塗布液が塗布されることになっている。この制御部は基板保持部３の駆動機構や外カップ５１の昇降機構とも接続されており、基板保持部３の回転及び昇降の制御、カップ５の昇降の制御を行うと共に、基板保持部３やカップ５の各状況に応じて各ノズル６１〜６４を動作させることができる構成となっている。
【００３７】
続いてこのような現像ユニット（ＤＥＶ）にて行われる現像処理方法について図７〜図９を用いて説明する。先ず昇降ピン５８を受け渡し位置まで上昇させて、当該昇降ピン５８に図示しないメイン搬送機構Ａ２（Ａ３）からウエハＷを受け渡し、現像ユニットにウエハＷを搬入する（ステップＳ３、図８（ａ））。ここでウエハＷは、塗布ユニット（ＣＯＴ）にて化学増幅型レジスト液が塗布され（ステップＳ１）、電子ビーム露光装置Ｂ４にて例えば５ｋＶ程度の低加速の電子ビームを１００秒程度照射することにより、所定のマスクパターンが描画されたものである（ステップＳ２）。
【００３８】
次いでカップ５を処理位置まで上昇させ、ウエハＷに表面改質液を塗布した状態で、当該ウエハＷを化学増幅型レジスト膜の酸触媒反応が起こるように加熱して、露光されたレジスト膜の熱処理であるＰＥＢ処理を行う（ステップＳ４、図８（ｂ））。つまり加熱手段３２に電力供給部３５から所定の電力を供給して、ウエハＷを所定温度に加熱する一方、ウエハＷの一端側に、表面改質液ノズル６１を、当該ノズル６１の表面改質液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側位置するように位置させて、当該ノズル６１から表面改質液を吐出させながら、当該ノズル６１をウエハＷの一端側から他端側に移動させ、ウエハ表面に表面改質液を塗布する。
【００３９】
この際、表面改質液としては例えばグリセリン等を用いることができる。ここで表面改質液として例えばグリセリン等の凝縮作用があり、ウエハＷの中央領域に凝縮し、周縁領域にグリセリンが存在しなくなってしまう液体を用いる場合には、表面改質液を塗布した後、ウエハＷを例えば２００ｒｐｍ程度の低い回転数で回転させて、グリセリンを展伸させるようにしてもよい。
【００４０】
また前記化学増幅型レジスト膜の酸触媒反応が起こる温度とは、例えば１００℃程度であるので、ウエハＷはこの温度以上の温度、例えば１２０℃程度に加熱することが望ましい。こうしてウエハ表面に表面改質液が存在する状態で、１２０℃程度の温度で１分程度熱処理を行うことにより、後述するようにレジスト膜中の酸触媒反応の活性力が高まり、酸の発生が連鎖して起こり、レジスト膜中に酸が拡散した状態となる。
【００４１】
こうしてウエハＷに表面改質液を塗布した状態でＰＥＢ処理を行った後、加熱手段３２への電力供給を停止し、ウエハ表面に表面改質液を除去するための剥離液の供給を行う（ステップＳ５、図８（ｃ））。つまり剥離液吐出口がウエハＷ表面から例えば１０ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置に剥離液ノズル６２を位置させ、ウエハＷを５００ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、前記ノズル６２から剥離液を吐出させながら、当該ノズル６２をウエハＷの一端側から他端側に移動させ、ウエハ表面に剥離液を塗布する。ここで表面改質液ノズル６１はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。
【００４２】
こうして剥離液を供給した後、ウエハＷを４０００ｒｐｍ程度の回転数で高速回転することにより、表面改質液質液及び剥離液を回転の遠心力により飛散させて除去する。この際、剥離液としては例えば純水や、ＩＰＡやエタノールが添加された純水等を用いることができ、剥離液は例えば２３℃程度に調整されたものを用いることが望ましい。また剥離液を供給する際には、ウエハＷは回転させなくてもよい。このようにウエハＷに所定温度に調整した剥離液を供給し、さらにウエハＷを回転させて表面改質液と共に剥離液を除去することにより、剥離液の供給による冷却と、回転の放熱により、ＰＥＢ処理により高温となったウエハＷが例えば３０℃程度の温度に冷却される。
【００４３】
このようにしてウエハＷを所定温度まで冷却した後、ウエハＷに対して現像液の液盛りを行う（ステップＳ６、図９（ａ））。つまり現像液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置に現像液ノズル６３を位置させ、当該ノズル６３から現像液を吐出させながら、当該ノズル６３をウエハＷの一端側から他端側に移動させて、ウエハ表面に現像液を液盛りする。ここで表面改質液ノズル６１、剥離液ノズル６２はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。
【００４４】
続いて現像液を液盛りしてから所定時間経過後、ウエハＷ表面にリンス液例えば純水を供給して、現像液を洗い流し、こうして現像処理を終了する（ステップＳ７、図９（ｂ））。ここでリンス液の供給は、リンス液吐出口がウエハＷ表面から例えば１ｍｍ程度上方側に位置するように、ウエハＷの一端側の表面近傍位置にリンス液ノズル６４を位置させ、ウエハＷを５００ｒｐｍ程度の回転数で回転させた状態で、前記ノズル６４からリンス液を吐出させながら、当該ノズル６４をウエハＷの一端側から他端側に移動させることにより行う。こうしてウエハ表面に供給されたリンス液により、現像液が洗い流され、除去される。ここで表面改質液ノズル６１、剥離液ノズル６２、現像液ノズル６３はウエハＷの他端側の外カップ５１の外側に位置させておく。こうしてリンス液を供給した後、次いでウエハＷを４０００ｒｐｍ程度の回転数で高速回転することにより、リンス液を回転の遠心力により飛散させて除去する。このようにして現像ユニット（ＤＥＶ）にて、ウエハＷに対して露光されたレジスト膜の熱処理（ＰＥＢ処理）と、現像処理とを行った後、当該処理済みのウエハＷを現像ユニットから搬出する（ステップＳ８）。
【００４５】
このような現像処理は、現像ユニット（ＤＥＶ）の基板保持部３の回転、加熱手段３２の電力制御、吸引手段のオン・オフ、昇降ピン５８の昇降、カップ５の昇降、ノズル６１〜６４の駆動、表面改質液や、剥離液、現像液、リンス液の供給の開始や停止のタイミング等は、制御部により予め設定されたプログラムに従って制御されるようになっている。
【００４６】
このように、本発明では、現像ユニットにて露光されたレジスト膜の熱処理（ＰＥＢ処理）を行っているので、ＰＥＢ処理を行う熱処理ユニットを別個に設ける必要がなく、当該熱処理ユニットに相当する分、塗布、現像装置に組み込む処理ユニット数を少なくすることができ、装置のフットプリントを小さくすることができる。
【００４７】
またこの際、ＰＥＢ処理時のウエハＷの温度は、化学増幅型レジスト液を用いた場合には１２０℃程度であり、それ以外のレジスト液を用いた場合には１４０℃程度であって、２３℃程度のウエハＷ温度で処理を行う現像処理時よりも高いが、既述のように、予め２３℃程度に調整された剥離液をウエハＷ表面に供給し、かつウエハＷを回転させて剥離液を飛散させて除去することにより、剥離液の供給による冷却と、回転による放熱によって、ウエハＷの熱が瞬時に奪われるので、ウエハＷは現像処理に適した温度まで冷却され、速やかに現像処理を行うことができる。
【００４８】
さらに基板保持部３に設けられた加熱手段３２の給電路は、導電性材料により構成された吸引路３３を利用し、軸受け部３５を介して外部の電力供給部と接続されているので、基板保持部３を回転したときに加熱手段３２の給電路が回転軸４１に絡みつくおそれがなく、安定した状態で基板保持部３を回転することができる。この際、例えば吸着部３１のウエハＷと接触する領域の近傍領域を絶縁材料により構成することにより、ウエハＷを給電路と電気的に遮断することができる。
【００４９】
さらに化学増幅型レジスト液を塗布したウエハＷに対して、表面改質液であるグリセリンがウエハ表面に存在する状態でウエハＷを加熱してＰＥＢ処理を行っているので、レジスト膜中に酸を十分に広げてレジストを変質させることができる。その結果、後述する実施例の結果からも明らかなように、現像処理において基板の表面に線幅精度の高い、良好な形状のレジストパターンを形成することができる。
【００５０】
ここでレジスト膜上に表面改質液を存在させた状態で加熱することにより、レジスト膜中の酸の活動を活発にすることができる理由については、本発明者らは次のように推測している。つまり表面改質液をレジスト膜に接触させた状態で加熱すると、加熱時において表面改質液がレジスト膜の描画領域内に浸透し、これにより描画領域内が親水化され、当該描画領域内を酸が動き易くなり、そのため少量の酸であっても描画領域内に拡散させることができる。そして描画領域内に拡散した酸により、酸の発生が連鎖して起こり、レジスト膜の表面のみならず、下方側まで酸が多い状態となると考えられる。このため現像処理を行うと、レジスト膜中の十分な酸により現像液による溶解反応あるいは不溶解反応が速やかに進行し、良好なレジストパターン形状が形成されると推察される。
【００５１】
この際表面改質液の浸透はウエハＷを加熱することにより促進されるため、加熱時にレジスト膜表面に表面改質液が存在することが要件となる。その裏付けとして、レジスト膜上に表面改質液であるグリセリンを塗布し、次いでウエハＷに剥離液を供給して前記グリセリンを除去してから、ウエハＷを加熱してＰＥＢ処理を行った場合には、良好な形状なパターンは形成できないことを実験により確認している。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、化学増幅型レジスト液を用いた場合、露光処理時にレジスト膜に与えるエネルギーが小さくても、このエネルギーの不足分がＰＥＢ処理により補完でき、結果として良好なレジストパターン形状を形成することができる。
【００５３】
このことは言い換えれば、例えばマスクレスの低加速の電子ビーム露光において、十分な電子ビームのエネルギーをレジスト膜に与えるためには電子ビームの照射時間を長くせざるを得なかったが、この発明により前記照射時間を短くして、レジスト膜に与えられる電子ビームのエネルギーを小さくしても、熱処理の段階で対処できるようにしたため、低加速の電子ビームにより十分なエネルギーを与える場合に比べてスループットの向上を図ることができ、電子ビーム露光の実施化に極めて有効な手段であると言える。
【００５４】
続いて本発明の現像ユニットの他の例について図１０を用いて説明する。本実施の形態の基板保持部７は、基板保持部７の内部に冷却手段が設けられ、回転しないように構成されている他は、上述の図４に示す基板保持部３と同様に設けられている。つまり基板保持部７は、例えばＡｌＮ，ＳｉＣ等により円板状に形成されており、この基板保持部７には、内部に吸着部７１と、加熱手段７２と、例えばペルチェ素子よりなる冷却手段７３とが設けられている。前記吸着部７１、加熱手段７２、冷却手段７３は、夫々吸引路７１ａ、給電路７２ａ，７３ａを介して、外部の吸引手段７４、電力供給部７５に接続されている。図中７６は基板保持部７の裏面側を支持する支持部、７７は基板保持部７にウエハＷを受け渡すときに用いられる昇降ピンであり、この昇降ピン７７は、昇降機構７７ａにより昇降自在に構成されている。
【００５５】
また図中８は、基板保持部７の側周側及び下方側を囲むように設けられたカップであり、このカップ８内には、基板保持部７の裏面側周縁領域を洗浄するための洗浄機構８１が設けられている。この洗浄機構８１は、基板保持部７の裏面側周縁領域にリンス液を供給するリンス液供給路８１ａと、リンス液供給路８１ａから供給されたリンス液を吸引して除去するための吸引路８１ｂと、を備えている。さらにカップ８の底部にはカップ８内の液体成分を外部に排出するための排出路８２が接続されている。
【００５６】
基板保持部７の上部側には、基板保持部７に保持されたウエハＷの表面に表面改質液を供給するための表面改質液ノズル６１と、前記ウエハＷの表面に剥離液とリンス液とを供給すると共に、これら剥離液やリンス液を吸引除去するための供給ノズル８３と、前記ウエハＷの表面に現像液を供給するための現像液ノズル６３と、が設けられており、これらは、ウエハＷの一端側から他端側へ、塗布液を吐出しながら移動するように水平方向に移動自在、昇降自在に構成されている。
【００５７】
前記供給ノズル８３は、例えば図１１に示すように、剥離液をウエハＷ表面に供給するための剥離液供給路８４と、リンス液をウエハＷ表面に供給するためのリンス液供給路８５と、ウエハＷ表面に供給されたこれらの液を吸引してウエハＷ表面から除去するための吸引路８６とを備えており、これら剥離液供給路８４と、リンス液供給路８５、吸引路８６とには、夫々剥離液供給源８４ａ、リンス液供給源８５ａ、吸引機構８６ａが接続されている。この例では供給ノズル８３の吸引路８６と吸引機構８６ａとにより吸引手段をなす吸引ノズルが形成されている。また表面改質液ノズル６１と、現像液ノズル６３とは、上述の実施の形態と同様に構成されている。
【００５８】
このような現像ユニットでは、図１１に示すように、塗布ユニット（ＣＯＴ）にて化学増幅型レジスト液が塗布され（ステップＳ１１）、電子ビーム露光装置Ｂ４にて、例えば５ｋＶ程度の低加速の電子ビームにより、１００秒程度の短時間で所定のパターンの描画処理が行われた（ステップＳ１２）ウエハＷを当該現像ユニットに搬入し（ステップＳ１３）、基板保持部７に載置した後、加熱手段７２に電力供給部７５により所定の電力を供給し、ウエハＷを例えば１２０℃程度の温度に加熱しながら、表面改質液ノズル６１によりウエハＷ表面に表面改質液であるグリセリンを塗布することにより、ＰＥＢ処理を行う（ステップＳ１４）。つまりウエハＷを前記温度に加熱しながら、表面改質液の吐出口を例えばウエハ表面から１ｍｍ程度上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に表面改質液を吐出しながら、表面改質液ノズル６１をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、表面改質液をウエハＷ表面に塗布する。
【００５９】
続いて供給ノズル８２によりウエハＷ表面に剥離液を供給する。先ず加熱手段７２への電力供給を停止すると共に、冷却手段７３へ電力供給部７５により所定の電力を供給し、ウエハＷを例えば２３℃〜２５℃程度の温度に冷却しながら、ウエハＷ表面に所定温度例えば２３℃に調整された剥離液を供給し、次いでこの剥離液を除去する。つまり供給ノズル８２を、剥離液供給路８４の吐出口８４ｂ及び吸引路８６の吸引口８６ｂが例えばウエハ表面から５ｍｍ以下の高さになるようにウエハＷ上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に剥離液を吐出すると共に、吸引機構８６ａを作動させて吸引路８６よりウエハＷ表面の剥離液を吸引しながら、供給ノズル８２をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、剥離液をウエハＷ表面に塗布すると共に、供給された剥離液を吸引により除去する（ステップＳ１５、ステップＳ１６）。ここで表面改質液ノズル６１は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側に位置させておく。
【００６０】
これによりウエハＷ表面の表面改質液は剥離液と共に除去される。またこの工程では、ウエハＷを冷却手段７３により冷却すると共に、ウエハＷ表面に２３℃に調整された剥離液を供給しているので、ＰＥＢ処理により高温となったウエハＷが現像処理に適した温度例えば２３℃〜２５℃程度まで速やかに冷却される。
【００６１】
続いて冷却手段７３によりウエハＷを現像処理に適した温度例えば２３℃〜２５℃程度に温度調整した状態で、現像液ノズル６３によりウエハＷ表面に現像液を液盛りする。ここで表面改質液ノズル６１、供給ノズル８３は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側に位置させておく。つまり現像液の吐出口を例えばウエハ表面から１ｍｍ程度上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面に現像液を吐出しながら、現像液ノズル６３をウエハＷの一端側から他端側へ移動させて、現像液をウエハＷ表面に液盛りし、現像処理を行う（ステップＳ１７）。
【００６２】
現像液を液盛りしてから所定時間経過後、供給ノズル８３によりウエハＷ表面にリンス液を供給して、現像液を洗い流し、現像処理を終了する。つまり先ず冷却手段７３への電力供給を停止すると共に、供給ノズル８３をリンス液の吐出口８５ｂと吸引口８６ｂとが例えばウエハ表面から５ｍｍ以下の高さになるようにウエハの上方側に位置させた状態で、ウエハＷ表面にリンス液を吐出すると共に、吸引機構８６ａを作動させて吸引路８６よりウエハＷ表面のリンス液を吸引しながら、供給ノズル８３をウエハＷの一端側から他端側へ移動させる。これによりリンス液がウエハＷ表面に塗布されると共に、供給されたリンス液が吸引路８６により除去される（ステップＳ１８、ステップＳ１９）。ここで表面改質液ノズル６１は、ウエハＷの他端側のカップ８の外方側、現像液ノズル６２はウエハＷの一端側のカップの外方側に夫々位置させておく。これによりウエハＷ表面の現像液はリンス液と共に除去される。こうして現像処理が終了したウエハＷは、現像液ユニットにより搬出される（ステップＳ２０）。
【００６３】
このような現像処理は、現像ユニット（ＤＥＶ）の基板保持部７の回転、加熱手段７２や冷却手段７３の電力制御、吸引手段７４のオン・オフ、昇降ピン７７の昇降、ノズル６１，６３，８３の駆動、表面改質液や、剥離液、現像液、リンス液の供給の開始や停止、吸引機構８６ａのオン・オフ等のタイミングは、制御部により予め設定されたプログラムに従って制御されるようになっている。
【００６４】
このような構成においても、現像ユニット（ＤＥＶ）にてＰＥＢ処理を行っているので、上述の現像ユニットで処理を行う場合と同様に、装置のフットプリント７を小さくすることができる。またウエハＷ表面にグリセリンが存在する状態でＰＥＢ処理を行っているので、化学増幅型レジスト液を用いた場合には良好な形状のパターンを形成することができる。またウエハＷ表面に供給された表面改質液や剥離液、現像液、リンス液の除去を、基板保持部７にてウエハＷを回転させることにより行うのではなく、吸引手段により吸引除去することにより行っているので、基板保持部７に回転機構を備える必要はなく、基板保持部７の構成が簡易なものとなる。
【００６５】
この際、基板保持部７に加熱手段７２と冷却手段７３とを組み込むことにより、ＰＥＢ処理により高温となった基板保持部７の温度を速やかに現像処理に適する温度まで冷却できる。ここで基板保持部７に設けられる冷却手段７３としては、例えばウエハＷの裏面側に冷却ガスを吹き付けてウエハＷを冷却するタイプのものを用いるようにしてもよい。なおこの現像ユニットにおいても、図４に示す現像ユニットのように、表面改質液、剥離液、現像液、リンス液とに別個のノズルを用意すると共に、別に吸引ノズルを用意するようにしてもよい。
【００６６】
以上において、表面改質液等の塗布は、基板保持部が回転自在に構成されている場合には、ウエハＷの中心近傍に表面改質液等を供給し、ウエハＷを回転させることにより、前記供給された表面改質液等を展伸させるスピンコーティングにより行うようにしてもよく、この場合には液膜の厚さを薄くすることができ、液膜の厚さが均一になりやすいという利点がある。また上述の構成のように、ウエＷの直径とほぼ同じ吐出領域を有するノズルを用いて表面改質液等の液体を供給する場合には、液膜の厚さはやや厚くなるが、ウエハＷが回転していないので表面改質液等が飛散することがなく、液体の消費量が少なくてすむという利点がある。
【００６７】
また本発明においては、化学増幅型レジスト液以外のレジスト液を用いることもでき、この例では、現像ユニットではウエハ表面に表面改質液を供給しないでＰＥＢ処理が行われる。この場合であっても、現像ユニットにてＰＥＢ処理と現像処理を行っているので、装置のフットプリントを小さくすることができる。
【００６８】
さらに本発明では、露光装置としては、電子ビームにより直接描画する電子ビーム露光装置に限らず、ｇ線、ｉ線、エキシマレーザー等の光源を用いて、フォトマスクを介してパターン転写を行う露光装置や、Ｘ線露光装置、イオンビーム露光装置等を用いることができる。このような電子ビーム露光装置以外の露光装置であっても、露光時にウエハＷ表面の化学増幅型レジスト膜に与えるエネルギーが不足する場合、現像ユニットにて行うＰＥＢ処理にて、ウエハＷ表面に表面改質液が存在する状態でウエハＷを加熱することにより、前記エネルギーの不足分が補填され、低エネルギーで露光してもスループットの低下を抑えて、良好な形状のパターンを形成することができる。
【００６９】
さらに本発明では、ＰＥＢ処理が行われた基板を冷却する際、上述の例のような、剥離液を供給すると共に、基板を回転させて冷却する場合のように、基板に対して剥離液を供給する工程と、基板を冷却手段により冷却する工程とを同時に行うようにしてもよいし、基板保持部に冷却手段が設けられた場合には、例えば基板に対して剥離液を供給してから冷却したり、又は基板を冷却してから剥離液を供給したりというように、基板に対して剥離液を供給する工程と、基板を冷却手段により冷却する工程とを、別個に行うようにしてもよい。また例えば図４に示す基板保持部に冷却手段を内蔵し、基板の冷却を、剥離液の供給と、基板の回転と、冷却手段による冷却との組み合わせにより行うようにしてもよい。
【００７０】
さらに本発明の基板保持部は、静電吸着力を利用してウエハＷを吸着保持するものであってもよい。また剥離液とリンス液とが同じ液体である場合には、共通のノズルを用いて剥離液とリンス液の供給を行うようにしてもよい。さらに本発明は半導体ウエハのみならず液晶ディスプレイ用のガラス基板（ＬＣＤ基板）といった基板を現像処理する現像処理装置にも適用できる。
【実施例】
【００７１】
続いて本発明の効果を確認するために行った実施例について説明する。
（実施例１）
本例は、表面改質液としてグリセリンを露光後のウエハの表面に塗布した状態でウエハの加熱を行った実施例である。詳しい試験条件を以下に記載する。図４に示す構成の現像処理装置を用い、ウエハＷにグリセリンを塗布した状態で、所定時間加熱した後、ウエハＷを回転させた状態で剥離液である純水を供給して表面改質液を洗い流し、ウエハＷを高速で回転させることにより、ウエハＷ上の剥離液を除去すると共に、ウエハＷを２３℃まで冷却した。更にウエハＷの表面に現像液を液盛りし、次いでウエハＷを回転させた状態でリンス液である純水を供給して、現像液を洗い流し、ウエハＷを高速で回転させることにより、ウエハＷ上のリンス液を除去してパターンを形成した。形成されたパターンを電子顕微鏡を用いて撮像した結果を図１３に示す。
【００７２】
・レジスト：ポジ型化学増幅型レジスト液
・レジスト膜厚：１００ｎｍ
・線幅目標値：２５０ｎｍ
・電子ビーム照射量：６ｍＪ／ｃｍ２
・電子ビーム照射時間：９０秒
・加熱温度及び加熱時間：９０℃，９０秒
・剥離液供給時間：３０秒
・剥離液供給時回転数：５００ｒｐｍ
・剥離液温度：２３℃
・剥離液除去時回転数及び時間：４０００ｒｐｍ，１５秒
・現像液及び現像時間：ＴＭＡＨ＝２．３８重量％，６０秒
・リンス液供給時間：１５秒
・リンス液供給時回転数：５００ｒｐｍ
・リンス液除去時回転数及び時間：４０００ｒｐｍ，１５秒
（比較例１）
本例は、表面改質液を用いなかったことを除いて実施例１と同じ処理を行った比較例である。形成されたパターンを電子顕微鏡を用いて撮像した結果を図１４に示す。
（実施例１及び比較例１の結果と考察）
図１３及び図１４の結果からも明らかなように、表面改質液であるグリセリンを載せた状態で加熱した実施例の場合、描画した領域（電子ビームを当てた領域）が現像液に溶解し、描画しなかった領域にあるレジストが残ってパターンが形成されている。パターンの線幅も目標値を満足するものが形成されている。これに対し、グリセリンを用いなかった比較例は描画した領域のレジストが溶解せずに残ってしまってパターンが全くといっていいほど形成されていない。以上の結果から表面改質液としてグリセリンを用いれば、電子ビームを低加速に設定したとしても、加熱時において酸触媒反応を促進させることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る塗布、現像装置の実施の形態を示す平面図である。
【図２】前記塗布、現像装置を示す斜視図である。
【図３】前記塗布、現像装置における棚ユニットを示す側面図である。
【図４】前記塗布、現像装置における現像ユニットを示す縦断断面図である。
【図５】前記現像ユニットの要部を示す斜視図である。
【図６】前記現像ユニットの基板保持部を示す平面図である。
【図７】前記塗布、現像装置にて実施される塗布、現像方法の一例を示す工程図である。
【図８】前記現像ユニットを用いてウエハを加熱、現像する工程を模式的に示す説明図である。
【図９】前記現像ユニットを用いてウエハを加熱、現像する工程を模式的に示す説明図である。
【図１０】前記塗布、現像装置の他の現像ユニットの一例を示す縦断断面図である。
【図１１】前記現像ユニットに設けられる供給ノズルの一例を示す縦断断面図である。
【図１２】前記塗布、現像装置にて実施される塗布、現像方法の一例を示す工程図である。
【図１３】本発明の効果を確認するために行った実施例の結果を示す電子顕微鏡の撮像写真である。
【図１４】本発明の効果を確認するために行った比較例の結果を示す電子顕微鏡の撮像写真である。
【図１５】電子ビーム露光装置の作用を示す説明図である。
【図１６】従来の塗布、現像装置にて形成されるレジストパターンを示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｗ 半導体ウエハ
Ｃ キャリア
Ｂ１ キャリア載置部
Ｂ２ 処理部
Ｂ３ インターフェイス部
Ｂ４ 露光装置
ＤＥＶ 現像ユニット
３，７ 基板保持部
３１，７１ 吸着部
３２，７２ 加熱手段
３５ 電力供給部
４１ 回転軸
４４ 回転駆動部
５ カップ
６１ 表面改質液ノズル
６２ 剥離液ノズル
６３ 現像液ノズル
６４ リンス液ノズル
７３ 冷却手段
８３ 供給ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平に保持すると共に、露光されたレジスト膜を熱処理するために基板を加熱する加熱手段を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された熱処理後の基板を冷却する冷却手段と、
前記基板保持部に保持された冷却後の基板に対して現像液を供給するための現像液供給手段と、を備えたことを特徴とする現像処理装置。
【請求項２】
前記レジスト液は化学増幅型であり、レジスト膜の熱処理時における酸触媒反応を促進させるための表面改質液を基板に供給する表面改質液供給手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の現像処理装置。
【請求項３】
前記表面改質液は、グリセリンであることを特徴とする請求項２記載の現像処理装置。
【請求項４】
前記表面改質液供給手段により前記基板に表面改質液を供給してから所定時間経過後、前記基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する剥離液供給手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像処理装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記基板を回転させて放熱させるために、前記基板保持部を回転させる回転機構であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記基板保持部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項７】
前記基板表面の液を吸引して除去するための吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項８】
前記露光は、化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項９】
露光されたレジスト膜を熱処理するために、前記レジスト膜が形成された基板を基板保持部に載置して加熱する加熱工程と、
次いで前記基板を現像処理を行う温度まで冷却する冷却工程と、
次いで前記基板保持部に保持されている基板のレジスト膜の上に現像液を液盛りし、所定の現像処理を行う現像工程と、を含むことを特徴とする現像処理方法。
【請求項１０】
レジスト膜は化学増幅型であり、レジスト膜の酸触媒反応を促進させる表面改質液を前記基板保持部に保持されている基板に供給する工程を更に備えたことを特徴とする請求項９記載の現像処理方法。
【請求項１１】
前記加熱工程の後であって、現像工程の前に、基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の現像処理方法。
【請求項１２】
前記露光は、化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものであることを特徴とする請求項１０又は１１記載の現像処理方法。
【請求項１】
基板を略水平に保持すると共に、露光されたレジスト膜を熱処理するために基板を加熱する加熱手段を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された熱処理後の基板を冷却する冷却手段と、
前記基板保持部に保持された冷却後の基板に対して現像液を供給するための現像液供給手段と、を備えたことを特徴とする現像処理装置。
【請求項２】
前記レジスト液は化学増幅型であり、レジスト膜の熱処理時における酸触媒反応を促進させるための表面改質液を基板に供給する表面改質液供給手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の現像処理装置。
【請求項３】
前記表面改質液は、グリセリンであることを特徴とする請求項２記載の現像処理装置。
【請求項４】
前記表面改質液供給手段により前記基板に表面改質液を供給してから所定時間経過後、前記基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する剥離液供給手段を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の現像処理装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、前記基板を回転させて放熱させるために、前記基板保持部を回転させる回転機構であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、前記基板保持部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項７】
前記基板表面の液を吸引して除去するための吸引手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項８】
前記露光は、化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載の現像処理装置。
【請求項９】
露光されたレジスト膜を熱処理するために、前記レジスト膜が形成された基板を基板保持部に載置して加熱する加熱工程と、
次いで前記基板を現像処理を行う温度まで冷却する冷却工程と、
次いで前記基板保持部に保持されている基板のレジスト膜の上に現像液を液盛りし、所定の現像処理を行う現像工程と、を含むことを特徴とする現像処理方法。
【請求項１０】
レジスト膜は化学増幅型であり、レジスト膜の酸触媒反応を促進させる表面改質液を前記基板保持部に保持されている基板に供給する工程を更に備えたことを特徴とする請求項９記載の現像処理方法。
【請求項１１】
前記加熱工程の後であって、現像工程の前に、基板表面の表面改質液を除去するために、当該基板表面に剥離液を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１１記載の現像処理方法。
【請求項１２】
前記露光は、化学増幅型レジスト膜が形成された基板の表面に、電子ビームを照射して所定のマスクパターンを描画するものであることを特徴とする請求項１０又は１１記載の現像処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３２６０４（Ｐ２００６−３２６０４Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０８５０６（Ｐ２００４−２０８５０６）
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０２１２８８００）株式会社オクテック (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【出願人】（５０２１２８８００）株式会社オクテック (83)
【Ｆターム（参考）】
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