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CN109643642B - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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CN109643642B CN201780053396.8A CN201780053396A CN109643642B CN 109643642 B CN109643642 B CN 109643642B CN 201780053396 A CN201780053396 A CN 201780053396A CN 109643642 B CN109643642 B CN 109643642B
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Abstract

调温部C1对向显影喷嘴21供给的显影液的温度进行调节。调温部C2、C3分别对向冲洗喷嘴31以及背部冲洗喷嘴35供给的冲洗液的温度进行调节。调温部C4对向处理喷嘴41供给的处理液的温度进行调节。调温部C2、C3、C4将冲洗液及处理液的温度调节在恒定的范围内。在抗蚀剂膜F1的显影处理后，一边将基板W的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖抗蚀剂图案FP1的方式在基板的一面形成具有比抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜F2。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明涉及一种对基板进行处理的基板处理装置及基板处理方法。
背景技术
为了对半导体基板、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板等各种基板进行各种处理，使用基板处理装置。
在光刻工序中，通过对由感光性材料构成的抗蚀剂膜进行曝光处理以及显影处理，形成抗蚀剂图案。近年来，因图案的微细化，抗蚀剂图案的倒塌(图案倒塌)以及蚀刻所引起的抗蚀剂图案的变形等成为问题。因此，提出如下方案：在形成抗蚀剂图案后，形成抗蚀剂图案的反转图案，并将该反转图案用作蚀刻掩膜(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：专利第5773176号公报
发明内容
发明要解决的问题
具体而言，在形成抗蚀剂图案后，以覆盖抗蚀剂图案的方式形成反转膜。接着，以抗蚀剂图案露出的方式进行反转膜的蚀刻。然后，利用蚀刻将抗蚀剂图案去除，由此，获得具有与抗蚀剂图案对应的槽部的反转图案。然而，若反转膜的膜厚不均匀，则存在在反转膜的蚀刻后抗蚀剂图案的一部分不露出的情况。由此，存在如下情况：形成的反转图案的槽部与抗蚀剂图案不对应，从而无法合适地获得所期望的反转图案。
本发明的目的在于，提供一种能够在基板上合适地形成所期望的反转图案的基板处理装置及基板处理方法。
解决问题的手段
(1)本发明的一技术方案的基板处理装置，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，所述基板处理装置具有：显影处理部，通过使用显影液进行抗蚀剂膜的显影处理，在基板的一面形成抗蚀剂图案；以及反转膜形成部，在由显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖抗蚀剂图案的方式在基板的一面形成具有比抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜。
在该基板处理装置中，以覆盖由显影处理形成的抗蚀剂图案的方式，在基板的一面上形成具有比抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜。由于在形成反转膜时基板的温度被调节在恒定范围内，因此，能够使反转膜的膜厚变得均匀。在该情况下，通过对反转膜进行蚀刻，使抗蚀剂图案合适地露出，从而能够将抗蚀剂图案合适地去除。由此，能够合适地形成具有与抗蚀剂图案对应的槽部的反转图案。因此，能够在基板上合适地形成所期望的反转图案。
(2)反转膜形成部也可以包括：冲洗液温度调节部，将冲洗液的温度调节在恒定范围内；冲洗液供给部，将通过冲洗液温度调节部调节了温度的冲洗液向基板供给；以及处理液供给部，在由冲洗液供给部供给冲洗液后，向基板的一面供给由反转膜的材料构成的处理液。
在该情况下，通过冲洗液将基板的温度调节在恒定范围内。通过在在该状态下向基板供给处理液，能够防止在基板上处理液的温度产生偏差。由此，能够形成具有均匀的厚度的反转膜。因此，能够在基板上合适地形成所期望的反转图案。
(3)冲洗液供给部也可以包括向基板的一面喷出冲洗液的第一冲洗喷嘴。
在该情况下，通过从第一冲洗喷嘴喷出的冲洗液，能够从基板的一面冲洗显影残渣，并且能够将基板的温度调节在恒定范围内。
(4)基板处理装置还可以包括保持基板并使该基板旋转的旋转保持部；
在由第一冲洗喷嘴供给的冲洗液残留于基板的一面且由旋转保持部使基板旋转的状态下，处理液供给部向基板的一面供给处理液。
在该情况下，供给至基板的处理液在基板的一面上因离心力而扩展，由此，残留于基板的一面的冲洗液被处理液置换。因此，能够一边防止因冲洗液的表面张力所引起的抗蚀剂图案的倒塌，一边在基板的一面形成反转膜。另外，在基板的一面因冲洗液而润湿的状态下被供给处理液，由此，处理液在基板的一面上容易扩展。由此，能够抑制处理液的使用量。
(5)所述冲洗液供给部也可以包括第二冲洗喷嘴，该第二冲洗喷嘴向基板的与一面相反一侧的另一面喷出冲洗液。
在该情况下，通过从第二冲洗喷嘴喷出的冲洗液，能够防止显影残渣附着于基板的另一面，并且能够将基板的温度调节在恒定范围内。
(6)反转膜形成部还可以包括将处理液的温度调节在恒定范围内的处理液温度调节部；处理液供给部向基板的一面供给通过处理液温度调节部调节了温度的处理液。
在该情况下，在通过冲洗液将基板的温度维持在恒定范围内的状态下，向基板供给相同范围内的温度的处理液。由此，能够抑制基板上的处理液的温度的偏差。
(7)反转膜形成部也可以包括：处理液温度调节部，将由反转膜的材料构成的处理液的温度调节在恒定范围内；以及处理液供给部，在由显影处理部供给的显影液残留于基板的一面上的状态下，向基板的一面供给通过处理液温度调节部调节了温度的处理液。
在该情况下，通过将基板上的显影液置换为处理液，使基板的显影处理停止，并且使基板的温度调节在恒定范围内。由此，能够防止在基板上处理液的温度产生偏差。由此，能够形成具有均匀的厚度的反转膜。因此，能够在基板上合适地形成所期望的反转图案。
(8)本发明的另一技术方案的基板处理方法，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，所述基板处理方法包括：通过进行抗蚀剂膜的显影处理，在基板的一面形成抗蚀剂图案的工序；以及在由显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖抗蚀剂图案的方式在基板的一面形成具有比抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜的工序。
根据该基板处理方法，能够在基板上形成具有均匀的厚度的反转膜。由此，能够合适地形成具有与抗蚀剂图案对应的槽部的反转图案。因此，能够在基板上合适地形成所期望的反转图案。
发明效果
根据本发明，能够在基板上合适地形成所期望的反转图案。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置的结构的示意性的剖视图。
图2是表示调温部的具体的结构例的示意图。
图3是表示图1的基板处理装置的控制系统的结构的框图。
图4是用于说明图1的基板处理装置中的基板的处理的示意性的剖视图。
图5是用于说明图1的基板处理装置中的基板的处理的示意性的剖视图。
图6是用于说明图1的基板处理装置中的基板的处理的示意性的剖视图。
图7是用于说明形成反转膜后的基板的处理的示意性的剖视图。
图8是用于说明在反转膜的膜厚不均匀的情况下产生的现象的图。
图9是表示基板处理装置的结构例的示意性的剖视图。
图10是用于说明基板处理装置中的基板的其他处理例的示意性的剖视图。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的实施方式的基板处理装置及基板处理方法进行说明。此外，在下面的说明中，基板是指半导体基板、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、光掩膜用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板以及光掩膜用基板等。
(1)基板处理装置
图1系表示本发明的一实施方式的基板处理装置的结构的示意性的剖视图。向图1的基板处理装置100中搬入形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜F1的基板W。对抗蚀剂膜F1进行曝光处理以及曝光后热处理(PEB：Post Exposure Bake(曝光后烘烤))。因此，在抗蚀剂膜F1上形成有由曝光区域及未曝光区域构成的曝光图案。
如图1所示，基板处理装置100包括旋转卡盘1、罩体5、显影液供给部20、冲洗液供给部30、处理液供给部40、边缘冲洗喷嘴50以及控制部150。
旋转卡盘1将搬入的基板W保持为水平姿势。在该情况下，形成有抗蚀剂膜F1的基板W的一面朝向上方。旋转卡盘1安装于马达2的旋转轴3的顶端。马达2使旋转卡盘1以铅垂轴为中心旋转。由此，由旋转卡盘1保持的基板W以铅垂轴为中心旋转。罩体5设置为包围由旋转卡盘1保持的基板W，用于挡住从旋转的基板W飞散的液体等。在罩体5的底部连接有用于排出液体及气体的排液管6及排气管7。
显影液供给部20包括显影喷嘴21、供给管21a及后述的喷嘴驱动部22(图3)。显影喷嘴21经由供给管21a与显影液供给源G1连接。在供给管21a设置有调温部C1及阀V1。调温部C1对从显影液供给源G1供给的显影液的温度进行调节。阀V1设置于调温部C1的下游。通过打开阀V1，由调温部C1调节了温度的显影液被引导至显影喷嘴21，并从显影喷嘴21喷出显影液。
作为正色调显影处理用的显影液，能够使用碱性水溶液。碱性水溶液例如包括TMAH(tetra methyl ammonium hydroxide：四甲基氢氧化铵)或KOH(potassiumhydroxide：氢氧化钾)。另一方面，作为负色调显影处理用的显影液，能够使用乙酸丁酯等有机溶剂。
冲洗液供给部30包括冲洗喷嘴31、多个背部冲洗喷嘴35、供给管31a、35a以及后述的喷嘴驱动部32(图3)。冲洗喷嘴31经由供给管31a与冲洗液供给源G2连接。冲洗液例如为纯水或界面活性剂。在供给管31a上设置有调温部C2及阀V2。调温部C2对从冲洗液供给源G2供给的冲洗液的温度进行调节。阀V2设置于调温部C2的下游。通过打开阀V2，由调温部C2调节了温度的冲洗液被引导至冲洗喷嘴31，并从冲洗喷嘴31喷出冲洗液。
多个背部冲洗喷嘴35分别位于由旋转卡盘1保持的基板W的下方，经由供给管35a与冲洗液供给源G2连接。在供给管35a上设置有调温部C3及阀V3。调温部C3对从冲洗液供给源G2供给的冲洗液的温度进行调节。阀V3设置于调温部C3的下游。通过打开阀V3，由调温部C3调节了温度的冲洗液被引导至多个背部冲洗喷嘴35，并从多个背部冲洗喷嘴35朝向基板W的下表面喷出冲洗液。此外，背部冲洗喷嘴35的数量能够任意地设定，例如，也可以仅设置一个背部冲洗喷嘴35。
处理液供给部40包括处理喷嘴41、供给管41a及后述的喷嘴驱动部42(图3)。处理喷嘴41经由供给管41a与处理液供给源G3连接。处理液由具有比抗蚀剂膜F1的材料(感光性材料)高的耐蚀刻性的材料(下面，称为反转材料)构成，例如，由含有硅或金属的树脂构成。在该情况下，金属例如为锆、铪、钛、锡或钨，树脂例如为聚硅氮烷树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂或缩醛树脂等。
在供给管41a上设置有调温部C4及阀V4。调温部C4用于对从处理液所供给源G3供给的处理液的温度进行调节。阀V4设置于调温部C4的下游。通过打开阀V4，由调温部C4调节了温度的处理液被引导至处理喷嘴41，并从处理喷嘴41喷出处理液。
在本例中，在调温部C1、C2、C3、C4的下游分别设置有阀V1、V2、V3、V4，但只要能够对向基板W供给的显影液、冲洗液及处理液的温度进行调节，也可以在调温部C1、C2、C3、C4的上游分别设置阀V1、V2、V3、V4。
边缘冲洗喷嘴50朝向由旋转卡盘1保持的基板W的周缘部配置。边缘冲洗喷嘴50经由供给管50a与未图示的边缘冲洗液供给源连接。在供给管50a上安装有阀V5。通过打开阀V5，从边缘清洗供给源通过供给管50a向边缘冲洗喷嘴50引导边缘冲洗液，并从边缘冲洗喷嘴50朝向基板W的周缘部喷出边缘冲洗液。作为边缘冲洗液，使用能够溶解反转材料的液体，例如，使用纯水或异丙醇等有机溶剂。另外，用作正色调显影处理用的显影液的碱性水溶液也可以作为边缘冲洗液使用。另外，也可以组合多个种类的边缘冲洗液来使用。
控制部150包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)以及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等。在ROM中存储有控制程序。CPU通过使用RAM执行ROM中所存储的控制程序，来控制基板处理装置100的各部的动作。
(2)调温部
图1的调温部C2、C3、C4将冲洗液及处理液的温度调节在恒定的范围(下面，称为目标温度范围)内。例如，以包括基板处理装置100的气体环境的温度的方式设定目标温度范围。具体而言，在气体环境的温度例如为23度的情况下，目标温度范围设定为22度以上且24度以下。
图2是表示调温部C1、C2、C3、C4的具体例的示意图。图2的调温部C1、C2、C3、C4分别包括调温管P1、P2、P3、P4。调温管P1、P2、P3、P4以分别包围图1的供给管21a、31a、35a、41a的外周的方式设置。调温管P1、P2、P3、P4彼此的一端及另一端与调温装置200连接。调温装置200使通过调温管P1、P2、P3、P4进行了温度调节的调温液(例如，纯水)循环。由此，图1的供给管21a、31a、35a、41a内的显影液、冲洗液及处理液的温度被调节为调温液的温度。在本例中，向调温管P2、P3、P4供给的调温液的温度被调节在目标温度范围内。
(3)基板处理装置的控制系统
图3是表示图1的基板处理装置100的控制系统的结构的框图。在图3中示出了控制部150的功能性的结构。控制部150包括喷嘴控制部151、旋转控制部152、显影液供给控制部153、冲洗液供给控制部154、处理液供给控制部155、边缘冲洗液供给控制部156以及调温控制部157。图3的控制部150的各部的功能通过CPU执行控制程序来实现。
喷嘴控制部151控制喷嘴驱动部22、32、42的动作。喷嘴驱动部22、32、42分别使图1的显影喷嘴21、冲洗喷嘴31及处理喷嘴41移动。通过控制喷嘴驱动部22、32、42，分别使图1的显影喷嘴21、冲洗喷嘴31及处理喷嘴41在基板W的上方位置与基板W的外侧位置之间移动。
旋转控制部152通过控制马达2的动作，来控制由旋转卡盘1(图1)所保持的基板W的旋转。显影液供给控制部153通过控制阀V1的开闭，来控制来自显影喷嘴21(图1)的显影液的喷出的开始以及停止。冲洗液供给控制部154通过控制阀V2的开闭，来控制来自冲洗喷嘴31(图1)的冲洗液的喷出的开始以及停止。另外，冲洗液供给控制部154通过控制阀V3的开闭，来控制来自背部冲洗喷嘴35(图1)的冲洗液的喷出的开始以及停止。
处理液供给控制部155通过控制阀V4的开闭，来控制来自处理喷嘴41(图1)的处理液的喷出的开始以及停止。边缘冲洗液供给控制部156通过控制阀V5的开闭，来控制来自边缘冲洗喷嘴50(图1)的边缘冲洗液的喷出的开始以及停止。调温控制部157通过控制调温装置200，来控制调温部C1至C4(图1)对显影液、冲洗液及处理液的温度调节。
(4)基板的处理
图4、图5及图6是用于说明图1的基板处理装置100中的基板W的处理的示意性的剖视图。首先，如图4中的(a)所示，通过旋转卡盘1将基板W保持为水平姿势。如上所述，在基板W的一面(上表面)形成有抗蚀剂膜F1，在抗蚀剂膜F1上形成有曝光图案。
接着，如图4中的(b)所示，显影喷嘴21移动至基板W的中心部的上方，一边通过旋转卡盘1使基板W旋转，一边从显影喷嘴21向基板W的一面供给显影液Q1。显影液Q1因离心力在基板W的一面上扩展，由此，以覆盖抗蚀剂膜F1的方式在基板W的一面上形成显影液Q1的液层。在形成液层后，停止供给显影液Q1，显影喷嘴21从基板W的上方位置退避至外侧位置。
接着，如图4中的(c)所示，以在基板W的一面上保持显影液Q1的液层的方式，使基板W静止或以低速旋转。在该状态下，进行抗蚀剂膜F1的显影处理。具体而言，抗蚀剂膜的曝光区域或未曝光区域逐渐溶解。由此，在基板W的一面上形成有包括多个凸部FPa的抗蚀剂图案FP1。
接着，如图5中的(a)所示，冲洗喷嘴31移动至基板W的中心部的上方，一边使基板W旋转，一边从冲洗喷嘴31向基板W的一面供给冲洗液Q2。由此，包括显影液Q1及已溶解的抗蚀剂膜F1的成分等的显影残渣从基板W的一面被冲洗走。另外，从背部冲洗喷嘴35向基板W的另一面(下表面)供给冲洗液Q2。由此，防止从基板W的一面冲洗走的显影残渣附着于基板W的另一面。基板W上的显影液Q1由冲洗液Q2置换，由此，如图5中的(b)所示，以覆盖基板W的一面的方式形成有冲洗液Q2的液层。在从显影液Q1置换为冲洗液Q2后，停止供给冲洗液Q2，冲洗喷嘴31从基板W的上方位置退避至外侧位置。
如上所述，从冲洗喷嘴31喷出的冲洗液Q2的温度通过调温部C2(图1)被调节在目标温度范围内。因此，通过由从冲洗喷嘴31喷出的冲洗液Q2覆盖基板W的一面，从基板W的一面将基板W的温度调节在目标温度范围内。另外，在本例中，从背部冲洗喷嘴35供给至基板W的另一面的冲洗液Q2的温度也通过调温部C3(图1)调节在目标温度范围内。因此，也从基板W的另一面将基板W的温度调节在目标温度范围内。
此外，为了使基板W的温度在目标温度范围内稳定，也可以在充分地冲洗显影残渣后，从冲洗喷嘴31及背部冲洗喷嘴35向基板W继续供给冲洗液Q2恒定时间。另外，冲洗喷嘴31也可以一边在基板W的中心部的上方与基板W的周缘部的上方之间移动，一边向基板W的一面供给冲洗液Q2。或者，为了向基板W的大范围内均匀地供给冲洗液Q2，也可以使用具有狭缝状的喷出口的狭缝喷嘴，来代替冲洗喷嘴31。
接着，如图5中的(c)所示，处理喷嘴41移动至基板W的中心部的上方，一边使基板W旋转，一边从处理喷嘴41向基板W的一面上供给处理液Q3。处理液Q3因离心力而在基板W的一面上扩展，基板W上的冲洗液Q2被处理液Q3置换。在从冲洗液Q2置换为处理液Q3后，停止供给处理液Q3，处理喷嘴41从基板W的上方位置退避至外侧位置。此外，也可以在处理液Q3向基板W供给前，以冲洗液Q2的液层的厚度变小的方式调节基板W的转速(例如，300～2000rpm)。在该情况下，能够提高从冲洗液Q2置换为处理液Q3的置换效率。
然后，处理液Q3在基板W上因干燥而固化。由此，如图6中的(a)所示，以覆盖抗蚀剂图案FP1的方式在基板W的一面上形成由反转材料构成的反转膜F2。
如上所述，从处理喷嘴41喷出的处理液Q3的温度通过调温部C4调节在目标温度范围内。在该情况下，由于是通过冲洗液Q2将基板W的温度调节在目标温度范围内的状态，因此，即使从处理喷嘴41将处理液Q3供给至基板W，基板W的温度也被维持在目标温度范围内，而几乎不发生变动。另外，供给至基板W的处理液Q3的温度也被维持在目标温度范围内。
接着，如图6中的(b)所示，一边使基板W旋转，一边从边缘冲洗喷嘴50向基板W的一面的周缘部供给边缘冲洗液。由此，如图6中的(c)所示，将基板W上的反转膜F2的周缘部去除。此外，也可以在处理液Q3的干燥中从边缘冲洗喷嘴50供给边缘冲洗液。
若反转膜F2残存于基板W的外周部，则在保持基板W的外周部时，存在反转膜F2的残存部分从基板W剥离而形成颗粒的情况。在本例中，通过边缘冲洗液从基板W的外周部去除反转膜F2。由此，能够防止在搬运基板W时反转膜F2的残存部分变为颗粒。另外，朝向板W的另一面的周缘部或外周部喷出边缘冲洗液的边缘冲洗喷嘴也可以单独地设置。
由此，基板处理装置100中的一系列处理结束，基板W从基板处理装置100被搬出。接着，对从基板处理装置100搬出后的基板W的处理进行说明。图7是用于说明后面的处理的示意性的剖视图。
如图7中的(a)所示，以抗蚀剂图案FP1的各凸部FPa的上表面露出的方式，进行反转膜F2的蚀刻(回蚀)。接着，如图7中的(b)所示，抗蚀剂图案FP1的各凸部FPa通过蚀刻被除去。由此，具有多个凸部FPb的反转图案FP2形成于基板W的一面上。在该情况下，反转图案FP2的多个凸部FPb之间的槽部的位置与抗蚀剂图案FP1的多个凸部FPa的位置对应。然后，将反转图案FP2作为掩膜进行基板W的蚀刻处理。
对通过形成反转图案FP2所获得的效果进行说明。在将抗蚀剂图案FP1用作掩膜而不形成反转图案FP2的情况下，在抗蚀剂膜F1的显影处理后，通过旋转干燥等从基板W去除基板W上的冲洗液Q2。在该情况下，存在因冲洗液Q2的表面张力而产生抗蚀剂图案FP1的凸部FPa的倒塌(图案倒塌)的情况。另外，存在抗蚀剂图案FP1在基板W的蚀刻处理时变形的情况。特别地，在抗蚀剂图案FP1为微细的情况下(各凸部FPa的尺寸小的情况下)，容易产生这样的图案倒塌及蚀刻所引起的图案的变形。
与此相对，在形成反转图案FP2的情况下，基板W上的冲洗液Q2被处理液Q3置换，而并非通过旋转干燥等被除去，因此，不易产生因冲洗液Q2的表面张力所引起的图案倒塌。另外，反转图案FP2具有比抗蚀剂图案FP1高的耐蚀刻性，因此，在基板W的蚀刻处理时，反转图案FP2不易变形。因此，即使在反转图案FP2为微细的情况下，也能够够防止图案倒塌及蚀刻所引起的图案的变形。
然而，存在如下情况：所形成的反转图案FP2的一部分并不与抗蚀剂图案FP1对应，无法合适地获得所期望的反转图案FP2。本发明者们反复进行实验及考察后，其结果发现，由于形成于基板W的一面上的反转膜F2的厚度不均匀，而产生如下现象。
图8是用于说明反转膜F2的膜厚不均匀的情况下产生的现象的图。在图8中的(a)的例子中，形成于基板W的周缘部上的反转膜F2的部分的厚度比形成于基板W的中心部上的反转膜F2的部分的厚度大。在该情况下，在图7中的(a)的处理(反转膜F2的蚀刻)中，如图8中的(b)所示，在基板W的周缘部上，抗蚀剂图案FP1的一部分的凸部FPa的上表面不露出。另一方面，在基板W的中心部上，抗蚀剂图案FP1的一部分的凸部FPa被去除。这样，无法使抗蚀剂图案FP1的各凸部FPa的上表面合适地露出。因此，在图7中的(b)的处理中，无法合适地形成反转图案FP2。
因此，在本实施方式中，如上所述，将向基板W供给的冲洗液Q2及处理液Q3的温度调节在目标温度范围内。在该情况下，在通过冲洗液Q2将基板W的整体的温度维持在目标温度范围内的状态下，被调节在相同的目标温度范围内的温度的处理液Q3被供给至基板W。由此，基板W及处理液Q3的温度几乎不会发生变动，处理液Q3在基板W的一面上扩展。因此，能够抑制基板W的一面上的处理液Q3的温度的偏差。其结果，能够使反转膜F2的膜厚变得均匀。
(5)效果
如上所述，在本实施方式的基板处理装置100中，在形成反转膜F2时，将基板W的温度调节在目标温度范围内，因此，能够使反转膜F2的膜厚变得均匀。由此，通过之后的处理能够使抗蚀剂图案FP1合适地露出，从而能够将抗蚀剂图案FP1合适地去除。因此，能够合适地形成具有与抗蚀剂图案FP1对应的槽部的反转图案FP2。其结果，能够在基板W上合适地形成所期望的反转图案FP2。
另外，在本实施方式中，在抗蚀剂膜F1的显影处理后，由调温部C2、C3将温度调节在目标温度范围内的冲洗液从冲洗喷嘴31及背部冲洗喷嘴35向基板W的一面及另一面供给。由此，能够一边通过冲洗液从基板W冲洗显影残渣，一边将基板W的温度调节在目标温度范围内。
另外，在本实施方式中，在冲洗液残留于基板W的一面的状态下，将通过调温部C4将温度调节在目标温度范围内的处理液从处理喷嘴41向基板W的一面供给。在该情况下，在基板W的一面因冲洗液而润湿的状态下被供给处理液，由此，处理液在基板W的一面上容易扩展。由此，能够抑制处理液的使用量。另外，在通过冲洗液将基板W的温度维持在目标温度范围内的状态下，向基板W供给相同范围内的温度的处理液，因此，能够抑制基板W上的处理液的温度的偏差。
(6)其他实施方式
(6-1)基板处理装置的其他结构例
图9是表示基板处理装置100的其他结构例的示意性的剖视图。就图9的基板处理装置100而言，对与图1的基板处理装置100不同的方面进行说明。此外，在图9中，省略图1的显影液供给部20、处理液供给部40、边缘冲洗喷嘴50及控制部150的图示。
在图9的基板处理装置100中，冲洗液供给部30包括多个冲洗喷嘴31x，以代替冲洗喷嘴31。各冲洗喷嘴31x与供给管31a连接，并且朝向由旋转卡盘1保持的基板W的一面(上表面)。通过打开阀V2，从冲洗液供给源G2通过供给管31a向各冲洗喷嘴31x供给冲洗液，并从各冲洗喷嘴31x向基板W的一面喷出冲洗液。向各冲洗喷嘴31x供给的冲洗液的温度通过调温部C2调节在目标温度范围内。
在本例中，由于使用多个冲洗喷嘴31x，因此，能够将温度被调节在目标温度范围的冲洗液均匀且高效地向基板W的一面供给。由此，能够有效地抑制基板W的温度的偏差，从而能够使反转膜F2的膜厚变得均匀。
(6-2)其他处理例
图10是用于说明基板处理装置100中的基板W的其他处理例的示意性的剖视图。就图10的处理而言，对与图4至图6的例子不同的方面进行说明。
如图10中的(a)所示，在基板W的一面保持显影液Q1的液层的状态下，进行抗蚀剂膜F1的显影处理，从而在基板W的一面形成抗蚀剂图案FP1。在本例中，使用有机溶剂来作为显影液。显影液Q1的液层的形成方法与图4中的(a)以及图4中的(b)的例子相同。
接着，如图10中的(b)所示，处理喷嘴41移动至基板W的中心部的上方，一边使基板W旋转，一边从处理喷嘴41向基板W的一面上供给处理液Q3。处理液Q3的温度通过调温部C4调节在目标温度范围内。此外，也可以在向基板W的一面供给处理液Q3的期间，从背部冲洗喷嘴35(图1或图9)向基板W的另一面供给冲洗液。
处理液Q3因离心力而在基板W的一面上扩展，停止显影处理，并且基板W上的显影液Q1被处理液Q3置换。此外，也可以在向基板W供给处理液Q3前，以显影液Q1的液层的厚度变小的方式调节基板W的转速(例如300～2000rpm)。在该情况下，能够提高从显影液Q1置换为处理液Q3的置换效率。
若在基板W上使处理液Q3干燥，则如图10中的(c)所示，以覆盖抗蚀剂图案FP1的方式在基板W的一面上形成反转膜F2。然后，与图6中的(b)以及图6中的(c)的例子同样，将反转膜F2的周缘部去除，从而一系列处理结束。
这样，在图10的例子中，在抗蚀剂膜F1的显影处理后，在显影液Q1残留于基板W的一面的状态下，向基板W的一面供给温度被调节在目标温度范围内的处理液Q3。在该情况下，通过处理液Q3将基板W的温度调节在目标温度范围内。由此，能够抑制基板W的温度及基板W上的处理液Q3的温度的偏差。因此，能够在基板W上形成具有均匀的厚度的反转膜F2。因此，能够在基板W上合适地形成所期望的反转图案FP2。
另外，由于基板W的一面因显影液Q1而润湿的状态下被供给处理液Q3，因此，处理液Q3在基板W的一面上容易扩展。由此，能够抑制处理液Q3的使用量。而且，在本例中，由于不向基板W的一面供给冲洗液，因此，能够抑制冲洗液的使用量，并且能够缩短基板W的处理时间。另外，无须设置冲洗喷嘴31及调温部C2，因此，能够实现成本的削减及基板处理装置100的小型化。
(6-3)其他例子
调温部C1也可以将显影液的温度调节在目标温度范围内。在该情况下，显影液有助于基板W的温度调节。因此，能够进一步高精度地调节基板W的温度，从而能够实现反转膜F的厚度的更均匀化。
另外，也可以设置将旋转卡盘1的温度调节在目标温度范围内的调温部。在该情况下，能够从基板W的另一面更均匀且高效地调节基板W的温度。具体而言，通过旋转卡盘1来调节基板W的另一面的中心部的温度，并通过来自背部冲洗喷嘴35的冲洗液来调节其周围的部分的温度。
(7)技术方案的各结构构件与实施方式的各构件之间的对应
下面，对技术方案的各结构构件与实施方式的各构件之间的对应的例子进行说明，但本发明并不限定于下述的例子。
在上述实施方式中，基板处理装置100为基板处理装置的例子，显影液供给部20为显影处理部的例子，冲洗液供给部30及处理液供给部40为反转膜形成部的例子，调温部C2、C3为冲洗液温度调节部的例子，冲洗液供给部30为冲洗液供给部的例子，处理液供给部40为处理液供给部的例子，冲洗喷嘴31为第一冲洗喷嘴的例子，旋转卡盘1为旋转保持部的例子，背部冲洗喷嘴35为第二冲洗喷嘴的例子，调温部C4为处理液温度调节部的例子。
作为技术方案的各结构构件，也可以使用具有技术方案所记载的结构或功能的其他各种构件。
(工业上的可利用性)
本发明能够用于各种基板的处理中。

Claims (7)

1.一种基板处理装置，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，
所述基板处理装置具有：
显影处理部，通过使用显影液进行所述抗蚀剂膜的显影处理，在基板的所述一面形成抗蚀剂图案；以及
反转膜形成部，在由所述显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖所述抗蚀剂图案的方式在基板的所述一面形成具有比所述抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜，
所述反转膜形成部包括：
冲洗液温度调节部，将冲洗液的温度调节在所述恒定范围内；
处理液温度调节部，将由所述反转膜的材料构成的处理液的温度调节在所述恒定范围内；
冲洗液供给部，将通过所述冲洗液温度调节部调节了温度的冲洗液向基板供给；以及
处理液供给部，在由所述冲洗液供给部供给冲洗液后，向基板的所述一面供给通过所述处理液温度调节部调节了温度的处理液。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述冲洗液供给部包括向基板的所述一面喷出冲洗液的第一冲洗喷嘴。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置还包括保持基板并使该基板旋转的旋转保持部；
在由所述第一冲洗喷嘴供给的冲洗液残留于基板的所述一面且由所述旋转保持部使基板旋转的状态下，所述处理液供给部向基板的所述一面供给所述处理液。
4.如权利要求1至3中任一项所述的基板处理装置，其中，
所述冲洗液供给部包括第二冲洗喷嘴，该第二冲洗喷嘴向基板的与所述一面相反一侧的另一面喷出冲洗液。
5.一种基板处理装置，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，
所述基板处理装置具有：
显影处理部，通过使用显影液进行所述抗蚀剂膜的显影处理，在基板的所述一面形成抗蚀剂图案；以及
反转膜形成部，在由所述显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖所述抗蚀剂图案的方式在基板的所述一面形成具有比所述抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜，
所述反转膜形成部包括：
处理液温度调节部，将由所述反转膜的材料构成的处理液的温度调节在所述恒定范围内；以及
处理液供给部，在由所述显影处理部供给的显影液残留于基板的所述一面上的状态下，向基板的所述一面供给通过所述处理液温度调节部调节了温度的处理液。
6.一种基板处理方法，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，
所述基板处理方法包括：
通过进行所述抗蚀剂膜的显影处理，在基板的所述一面形成抗蚀剂图案的工序；以及
在由显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖所述抗蚀剂图案的方式在基板的所述一面形成具有比所述抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜的工序，
形成所述反转膜的工序包括：
将冲洗液的温度调节在所述恒定范围内的工序；
将由所述反转膜的材料构成的处理液的温度调节在所述恒定范围内的工序；
通过冲洗液供给部将调节了温度的所述冲洗液向基板供给的工序；以及
在由所述冲洗液供给部供给冲洗液后，向基板的所述一面供给调节了温度的所述处理液的工序。
7.一种基板处理方法，对在一面形成有由感光性材料构成的抗蚀剂膜的基板进行处理，其中，
所述基板处理方法包括：
通过进行所述抗蚀剂膜的显影处理，在基板的所述一面形成抗蚀剂图案的工序；以及
在由显影处理部进行显影处理后，一边将基板的温度调节在恒定范围内，一边以覆盖所述抗蚀剂图案的方式在基板的所述一面形成具有比所述抗蚀剂膜的耐蚀刻性高的耐蚀刻性的反转膜的工序，
形成所述反转膜的工序包括：
将由所述反转膜的材料构成的处理液的温度调节在所述恒定范围内的工序；以及
在由所述显影处理部供给至基板的显影液残留于基板的所述一面上的状态下，向基板的所述一面供给调节了温度的所述处理液的工序。
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