特許 6222558 基板処理方法および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6222558

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20171023BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 572B

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 647Z

   H01L21/304 646

   H01L21/304 648G

【請求項の数】10

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2013-221489(P2013-221489)

(22)【出願日】2013年10月24日

(65)【公開番号】特開2015-82650(P2015-82650A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年6月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(74)【代理人】

【識別番号】100170324

【弁理士】

【氏名又は名称】安田 昌秀

(72)【発明者】

【氏名】岩田 敬次

(72)【発明者】

【氏名】根来 世

【審査官】 新井 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２８４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０７０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３８５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７７６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２１１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４６３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７４０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７７６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２００３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２１１６１０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−１８２９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００４８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０９５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する方法であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合することにより生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給工程と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して変更することにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、
前記ＳＰＭ供給工程の前に、過酸化水素水を基板に供給する過酸化水素水供給工程とを含む、基板処理方法。

【請求項2】

表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する方法であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合することにより生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給工程と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して連続的に変更することにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、を含む、基板処理方法。

【請求項3】

前記ＳＰＭ供給工程の前に、基板を加熱することにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記過酸化水素水供給工程の前に、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を基板に供給する除電液供給工程をさらに含む、請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記過酸化水素水供給工程は、前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温よりも低温の過酸化水素水を基板に供給する工程であり、
前記基板処理方法は、前記過酸化水素水供給工程と並行して、基板および基板上の過酸化水素水を加熱することにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに含む、請求項１または４に記載の基板処理方法。

【請求項6】

表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する装置であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合することによりＳＰＭを生成するＳＰＭ生成手段と、
前記ＳＰＭ生成手段により生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給手段と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を変更する混合比変更手段と、
過酸化水素水を基板に供給する過酸化水素水供給手段と、
前記ＳＰＭ生成手段、ＳＰＭ供給手段、混合比変更手段、および過酸化水素水供給手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、
硫酸と過酸化水素水とを前記ＳＰＭ生成手段に混合させることにより生成されたＳＰＭを前記ＳＰＭ供給手段に基板に供給させるＳＰＭ供給工程と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して前記混合比変更手段に変更させることにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、
前記ＳＰＭ供給工程の前に、過酸化水素水を前記過酸化水素水供給手段に基板に供給させる過酸化水素水供給工程とを実行する、基板処理装置。

【請求項7】

表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する装置であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合することによりＳＰＭを生成するＳＰＭ生成手段と、
前記ＳＰＭ生成手段により生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給手段と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を連続的に変更する混合比変更手段と、
前記ＳＰＭ生成手段、ＳＰＭ供給手段、および混合比変更手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、
硫酸と過酸化水素水とを前記ＳＰＭ生成手段に混合させることにより生成されたＳＰＭを前記ＳＰＭ供給手段に基板に供給させるＳＰＭ供給工程と、
ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して前記混合比変更手段に連続的に変更させることにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、を実行する、基板処理装置。

【請求項8】

前記基板処理装置は、基板を加熱する加熱手段をさらに含み、
前記制御装置は、
前記ＳＰＭ供給工程の前に、前記加熱手段に基板を加熱させることにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに実行する、請求項６または７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記基板処理装置は、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を基板に供給する除電液供給手段をさらに含み、
前記制御装置は、
前記過酸化水素水供給工程の前に、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を前記除電液供給手段に基板に供給させる除電液供給工程をさらに実行する、請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記基板処理装置は、基板を加熱する加熱手段をさらに含み、
前記過酸化水素水供給手段は、前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温よりも低温の過酸化水素水を基板に供給するものであり、
前記制御装置は、
前記過酸化水素水供給工程と並行して、基板および基板上の過酸化水素水を前記加熱手段に加熱させることにより、基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに実行する、請求項６または９に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、不要になったレジストを半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板から除去するレジスト剥離工程が行われる。
特許文献１には、高温のＳＰＭ（Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture）を基板に供給することにより、イオン注入により表層が硬化したレジストを基板から除去する方法が開示されている。

【0003】

特許文献２には、基板の加熱によってレジストの硬化層を破裂（ポッピング）させることにより、ドライエッチングにより表層が硬化したレジストを除去する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−４８７８号公報

【特許文献2】特開２００８−２０９５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一般的なレジストは感光性樹脂と溶剤とを含む。硬化した表層によって内部が密閉されたレジストで覆われた基板を急激に加熱すると、レジスト内部の溶剤が瞬間的に気化し、レジストの内圧が急激に高まる。そのため、内圧の急激な上昇によってレジストの硬化層が破裂し、剥離し難い硬化層が破壊される。しかしながら、このようなレジストの内部にパターンが配置されている場合（たとえば、図７参照）、硬化層が破裂した際に生じる衝撃によって、パターンがダメージを受けるおそれがある。ＳＰＭの供給によってレジストを除去する場合、基板に供給されるＳＰＭの温度を低下させれば、レジストの破裂を抑制または防止できると考えられる。しかしながら、ＳＰＭの温度を低下させると、ＳＰＭの剥離能力が低下するので、レジストを基板から確実に除去できないおそれがある。

【0006】

そこで、本発明の目的の一つは、パターンダメージの発生を抑制または防止しつつ、表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板からレジストを除去できる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する方法であって、硫酸と過酸化水素水とを混合することにより生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給工程と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して変更することにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、前記ＳＰＭ供給工程の前に、過酸化水素水を基板に供給する過酸化水素水供給工程とを含む、基板処理方法である。
請求項２記載の発明は、表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する方法であって、硫酸と過酸化水素水とを混合することにより生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給工程と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して連続的に変更することにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、を含む、基板処理方法である。

【0008】

これらの方法によれば、硫酸と過酸化水素水とが混合されることにより、ＳＰＭが生成される。そして、生成されたＳＰＭが、表層が硬化しており内部が硬化していないレジストで覆われた基板に供給される。ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比は、基板へのＳＰＭの供給が行われているときに変更され、これによって、基板に供給されるＳＰＭの液温が、レジストの剥離に適した剥離温度まで上昇する。レジストの表層に位置する硬化層は、液温が上昇するＳＰＭと反応する。これにより、レジストの内部および外部を繋ぐ穴が、ＳＰＭの液温上昇の過程で硬化層に形成される。したがって、レジストの非硬化層が気化したとしても、気化した成分が硬化層の穴を通って排出されるので、レジストの内圧が上昇し難い。そのため、剥離温度のＳＰＭを最初から基板に供給する場合よりも、レジストの破裂（硬化層の破裂）が発生し難い。これにより、レジスト内に配置されたパターンのダメージを抑制または防止しつつ、レジストを基板から除去することができる。

【0009】

請求項３に記載の発明は、前記ＳＰＭ供給工程の前に、基板を加熱することにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、ＳＰＭが基板に供給される前に基板が加熱され、基板に対するＳＰＭの供給が開始されるときのＳＰＭの液温（初期温度）に基板の温度が近づけられる。したがって、ＳＰＭの供給開始によりレジストの温度が急激に上昇することを抑制または防止できる。そのため、ＳＰＭの初期温度が高い場合であっても、ＳＰＭの供給開始時にレジストの内圧が急激に高まることを抑制または防止できる。これにより、レジストの破裂に起因するパターンダメージの発生を抑制または防止できる。

【0010】

請求項４に記載の発明は、前記過酸化水素水供給工程の前に、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を基板に供給する除電液供給工程をさらに含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、ＳＰＭが基板に供給される前に電気を通す除電液が基板に供給される。そのため、基板が帯電している場合には、基板から除電液に電荷が移動し、電荷が基板から除去される。特に、除電液の比抵抗がＳＰＭの比抵抗よりも大きいので、電荷が基板から除電液にゆっくりと移動する。そのため、急激な電荷の移動による発熱により基板に形成されたデバイスが損傷することを防止できる。これにより、基板の品質の低下を抑制または防止できる。

【0011】

さらに、この方法によれば、除電液が基板に供給された後に過酸化水素水が基板に供給される。その後、ＳＰＭが基板に供給される。基板に残留している除電液は、過酸化水素水の供給によって基板から除去される。したがって、ＳＰＭは、除電液の残留量が減少した状態で基板に供給される。そのため、ＳＰＭおよび除電液が基板上で混ざり合い、ＳＰＭの性質が大幅に変化することを抑制または防止できる。また、ＳＰＭおよび除電液が基板の一部の領域だけで混ざり合い、ＳＰＭの濃度の均一性が低下することを抑制または防止できる。これにより、基板の品質の低下を抑制または防止できる。

【0012】

請求項５に記載の発明は、前記過酸化水素水供給工程は、前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温よりも低温の過酸化水素水を基板に供給する工程であり、前記基板処理方法は、前記過酸化水素水供給工程と並行して、基板および基板上の過酸化水素水を加熱することにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに含む、請求項１または４に記載の基板処理方法である。

【0013】

この方法によれば、除電液が基板に供給された後に、ＳＰＭの初期温度（基板に対するＳＰＭの供給が開始されるときのＳＰＭの液温）よりも低温の過酸化水素水が基板に供給される。そして、過酸化水素水が基板に保持されているときに基板が加熱され、基板の温度がＳＰＭの初期温度に近づけられる。したがって、ＳＰＭの供給開始によりレジストの温度が急激に上昇することを抑制または防止できる。これにより、レジストの破裂に起因するパターンダメージの発生を抑制または防止できる。

【0014】

請求項６に記載の発明は、表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する装置であって、硫酸と過酸化水素水とを混合することによりＳＰＭを生成するＳＰＭ生成手段と、前記ＳＰＭ生成手段により生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給手段と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を変更する混合比変更手段と、過酸化水素水を基板に供給する過酸化水素水供給手段と、前記ＳＰＭ生成手段、ＳＰＭ供給手段、混合比変更手段、および過酸化水素水供給手段を制御する制御装置とを含む、基板処理装置である。

【0015】

前記制御装置は、硫酸と過酸化水素水とを前記ＳＰＭ生成手段に混合させることにより生成されたＳＰＭを前記ＳＰＭ供給手段に基板に供給させるＳＰＭ供給工程と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して前記混合比変更手段に変更させることにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、前記ＳＰＭ供給工程の前に、過酸化水素水を前記過酸化水素水供給手段に基板に供給させる過酸化水素水供給工程とを実行する。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項７に記載の発明は、表層が硬化したレジスト内にパターンが配置された基板から前記レジストを除去する装置であって、硫酸と過酸化水素水とを混合することによりＳＰＭを生成するＳＰＭ生成手段と、前記ＳＰＭ生成手段により生成されたＳＰＭを基板に供給するＳＰＭ供給手段と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を連続的に変更する混合比変更手段と、前記ＳＰＭ生成手段、ＳＰＭ供給手段、および混合比変更手段を制御する制御装置とを含む、基板処理装置である。
前記制御装置は、硫酸と過酸化水素水とを前記ＳＰＭ生成手段に混合させることにより生成されたＳＰＭを前記ＳＰＭ供給手段に基板に供給させるＳＰＭ供給工程と、ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比を前記ＳＰＭ供給工程と並行して前記混合比変更手段に連続的に変更させることにより、前記ＳＰＭ供給工程において基板に供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程と、を実行する。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。

【0016】

請求項８に記載の発明は、前記基板処理装置は、基板を加熱する加熱手段をさらに含み、前記制御装置は、前記ＳＰＭ供給工程の前に、前記加熱手段に基板を加熱させることにより基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに実行する、請求項６または７に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。

【0017】

請求項９に記載の発明は、前記基板処理装置は、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を基板に供給する除電液供給手段をさらに含み、前記制御装置は、前記過酸化水素水供給工程の前に、ＳＰＭよりも比抵抗が大きい導電性の除電液を前記除電液供給手段に基板に供給させる除電液供給工程をさらに実行する、請求項６に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。

【0019】

請求項１０に記載の発明は、前記基板処理装置は、基板を加熱する加熱手段をさらに含み、前記過酸化水素水供給手段は、前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温よりも低温の過酸化水素水を基板に供給するものであり、前記制御装置は、前記過酸化水素水供給工程と並行して、基板および基板上の過酸化水素水を前記加熱手段に加熱させることにより、基板の温度を前記液温上昇工程の開始時におけるＳＰＭの液温に近づける加熱工程をさらに実行する、請求項６または９に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る基板処理装置に備えられたチャンバーの内部を水平に見た模式図である。

【図3】スピンベースおよびこれに関連する構成の模式的な平面図である。

【図4】赤外線ヒータの縦断面図である。

【図5】処理ユニットによって行われる処理例の概略を示すタイムチャートである。

【図6】基板に供給されるＳＰＭの液温の変化を示すグラフである。

【図7】ＳＰＭの液温が剥離温度に達する前の基板の状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の模式的な平面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１に備えられたチャンバー４の内部を水平に見た模式図である。図３は、スピンベース７およびこれに関連する構成の模式的な平面図である。図４は、赤外線ヒータ５８の縦断面図である。

【0022】

図１に示すように、基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスによって基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、各処理ユニット２のチャンバー４に対して基板Ｗの搬入および搬出を行う基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉などを制御する制御装置３とを含む。

【0023】

図２に示すように、各処理ユニット２は、枚葉式のユニットである。各処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバー４と、チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な基板回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック５と、薬液やリンス液などの処理液をスピンチャック５に保持されている基板Ｗに供給する処理液供給装置と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗを基板Ｗの上方から加熱する加熱装置と、基板回転軸線Ａ１まわりにスピンチャック５を取り囲む筒状のカップ６とを含む。

【0024】

図２に示すように、スピンチャック５は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース７と、スピンベース７の上面外周部から上方に突出する複数のチャックピン８と、複数のチャックピン８を開閉させる図示しないチャック開閉機構とを含む。スピンチャック５は、さらに、スピンベース７の中央部から基板回転軸線Ａ１に沿って下方に延びるスピン軸９と、スピン軸９を回転させることによりスピンベース７およびチャックピン８を基板回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１０とを含む。

【0025】

図３に示すように、スピンベース７の外径は、基板Ｗの直径よりも大きい。スピンベース７の中心線は、基板回転軸線Ａ１上に配置されている。複数のチャックピン８は、スピンベース７の外周部でスピンベース７に保持されている。複数のチャックピン８は、周方向（基板回転軸線Ａ１まわりの方向）に間隔を空けて配置されている。チャックピン８は、チャックピン８が基板Ｗの周端面に押し付けられる閉位置（図２および図３に示す位置）と、チャックピン８が基板Ｗの周端面から離れる開位置との間で、鉛直なピン回動軸線まわりにスピンベース７に対して回転可能である。チャック開閉機構は、ピン回動軸線まわりにチャックピン８を回動させる。

【0026】

制御装置３は、チャック開閉機構を制御することにより、複数のチャックピン８が基板Ｗを把持する閉状態（図２および図３に示す状態）と、複数のチャックピン８による基板Ｗの把持が解除される開状態との間で、複数のチャックピン８の状態を切り替える。基板Ｗがスピンチャック５に搬送されるときには、制御装置３は、各チャックピン８を開位置に退避させる。制御装置３は、この状態で、基板搬送ロボットＣＲに基板Ｗを複数のチャックピン８に載置させる。その後、制御装置３は、各チャックピン８を閉位置に移動させる。これにより、基板Ｗの下面とスピンベース７の上面とが上下方向に離れた状態で、基板Ｗが複数のチャックピン８に把持される。この状態で、制御装置３がスピンモータ１０を回転させると、基板Ｗは、スピンベース７およびチャックピン８と共に基板回転軸線Ａ１まわりに回転する。

【0027】

図２に示すように、処理液供給装置は、レジスト剥離液の一例であるＳＰＭ（Ｈ_２ＳＯ_４とＨ_２Ｏ_２とを含む混合液）などの薬液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第１薬液ノズル１１と、第１薬液ノズル１１が先端部に取り付けられた第１ノズルアーム１２と、第１ノズルアーム１２を移動させることにより、第１薬液ノズル１１を移動させる第１ノズル移動装置１３とを含む。

【0028】

図３に示すように、第１ノズル移動装置１３は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第１ノズル回動軸線Ａ２まわりに第１ノズルアーム１２を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って第１薬液ノズル１１を水平に移動させる。第１ノズル移動装置１３は、第１薬液ノズル１１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第１薬液ノズル１１が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置（図３に示す位置）との間で、第１薬液ノズル１１を水平に移動させる。

【0029】

図２に示すように、処理液供給装置は、ＳＰＭなどの薬液を第１薬液ノズル１１に案内する第１薬液配管１４と、第１薬液配管１４によって第１薬液ノズル１１に案内される硫酸および過酸化水素水を撹拌する撹拌配管１５と、第１薬液配管１４に供給される硫酸および過酸化水素水を撹拌配管１５の上流で混合する混合バルブ１６とを含む。
図２に示すように、処理液供給装置は、硫酸（液体）を収容する硫酸タンク１７と、硫酸を加熱することにより硫酸タンク１７内の硫酸の温度を室温よりも高い温度（６０〜９０℃の範囲内の一定温度。たとえば、８０℃）に維持する第１ヒータ２１と、硫酸タンク１７内の硫酸を混合バルブ１６に案内する硫酸配管１８と、硫酸配管１８の内部を開閉する硫酸バルブ１９と、硫酸配管１８から混合バルブ１６に供給される硫酸の流量を増減させる硫酸流量調整バルブ２０とを含む。図示はしないが、硫酸流量調整バルブ２０は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。

【0030】

図２に示すように、処理液供給装置は、過酸化水素水を収容する過酸化水素水タンク２２と、過酸化水素水タンク２２内の室温（２０〜３０℃の範囲内の一定温度。たとえば、２５℃）の過酸化水素水を混合バルブ１６に案内する過酸化水素水配管２３と、過酸化水素水配管２３の内部を開閉する過酸化水素水バルブ２４と、過酸化水素水配管２３から混合バルブ１６に供給される過酸化水素水の流量を増減させる過酸化水素水流量調整バルブ２５とを含む。

【0031】

硫酸バルブ１９が開かれると、高温の硫酸が、硫酸流量調整バルブ２０の開度に対応する流量で、硫酸配管１８から混合バルブ１６に供給される。また、過酸化水素水バルブ２４が開かれると、過酸化水素水タンク２２内の室温の過酸化水素水が、過酸化水素水流量調整バルブ２５の開度に対応する流量で、過酸化水素水配管２３から混合バルブ１６に供給される。これにより、硫酸および過酸化水素水が、所定の割合（硫酸の割合を「Ｘ１」とし、過酸化水素水の割合を「Ｙ１」とすると、たとえば、Ｘ１＞Ｙ１）で混合バルブ１６に供給される。

【0032】

混合バルブ１６に供給された硫酸および過酸化水素水は、撹拌配管１５を経て第１薬液配管１４から第１薬液ノズル１１に供給される。その過程で、硫酸および過酸化水素水が、混合バルブ１６で混合され、撹拌配管１５で撹拌される。これにより、硫酸および過酸化水素水が均一に混ざり合い、硫酸および過酸化水素水の反応によって硫酸および過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ）が混合前の硫酸および過酸化水素水の温度よりも高い温度（たとえば、１００℃以上）まで加熱される。そのため、硫酸および過酸化水素水の混合によって生成された高温のＳＰＭが第１薬液ノズル１１から吐出される。ＳＰＭは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸（Peroxymonosulfuric acid）を含む混合薬液である。

【0033】

図２に示すように、処理液供給装置は、ＳＣ１（ＮＨ_４ＯＨとＨ_２Ｏ_２とを含む混合液）などの薬液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第２薬液ノズル２９と、第２薬液ノズル２９が先端部に取り付けられた第２ノズルアーム３０と、第２ノズルアーム３０を移動させることにより、第２薬液ノズル２９を移動させる第２ノズル移動装置３１とを含む。
図３に示すように、第２ノズル移動装置３１は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第２ノズル回動軸線Ａ３まわりに第２ノズルアーム３０を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って第２薬液ノズル２９を水平に移動させる。第２ノズル移動装置３１は、第２薬液ノズル２９から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第２薬液ノズル２９が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で、第２薬液ノズル２９を水平に移動させる。

【0034】

図２に示すように、処理液供給装置は、ＳＰＭの温度よりも低く室温よりも高い温度（たとえば、３０〜５０℃）のＳＣ１を第２薬液ノズル２９に案内する第２薬液配管３３と、第２薬液配管３３の内部を開閉する第２薬液バルブ３４とを含む。第２薬液バルブ３４が開かれると、第２薬液供給源からのＳＣ１が、第２薬液配管３３から第２薬液ノズル２９に供給される。これにより、たとえば４０℃のＳＣ１（液体）が、第２薬液ノズル２９から吐出される。

【0035】

図２に示すように、処理液供給装置は、リンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第１リンス液ノズル３６と、リンス液を基板Ｗの上面に向けて吐出する第２リンス液ノズル３７と、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７が先端部に取り付けられた第３ノズルアーム３８と、第３ノズルアーム３８を移動させることにより、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７を移動させる第３ノズル移動装置３９とを含む。

【0036】

図示はしないが、第３ノズル移動装置３９は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びる第３ノズル回動軸線まわりに第３ノズルアーム３８を回動させることにより、平面視で基板Ｗの上面中央部を通る軌跡に沿って第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７を水平に移動させる。第３ノズル移動装置３９は、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７が平面視でスピンチャック５の周囲に退避した退避位置との間で、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７を水平に移動させる。

【0037】

図２に示すように、処理液供給装置は、リンス液供給源からのリンス液を第１リンス液ノズル３６に案内する第１リンス液配管４０と、第１リンス液配管４０の内部を開閉する第１リンス液バルブ４１とを含む。処理液供給装置は、さらに、リンス液供給源からのリンス液を第２リンス液ノズル３７に案内する第２リンス液配管４２と、第２リンス液配管４２の内部を開閉する第２リンス液バルブ４３とを含む。

【0038】

第１リンス液バルブ４１が開かれると、室温（たとえば、２５℃）のリンス液が、第１リンス液ノズル３６から吐出される。同様に、第２リンス液バルブ４３が開かれると、室温（たとえば、２５℃）のリンス液が、第２リンス液ノズル３７から吐出される。第１リンス液ノズル３６に供給されるリンス液は、純水（脱イオン水：Ｄeionzied water）である。第２リンス液ノズル３７に供給されるリンス液は、炭酸水である。

【0039】

第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７に供給されるリンス液は、純水および炭酸水に限らず、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール、）または希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、などであってもよい。炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、ＩＰＡ、および希釈濃度の塩酸水は、いずれも、ＳＰＭよりも比抵抗が高く、かつ電気を通す除電液の一例でもある。

【0040】

図２に示すように、カップ６は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方に配置されている。カップ６は、スピンベース７を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で処理液が基板Ｗに供給されると、処理液が基板Ｗから基板Ｗの周囲に飛散する。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いたカップ６の上端部は、スピンベース７よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、カップ６によって受け止められる。そして、カップ６に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。

【0041】

図２に示すように、加熱装置は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上方に配置された赤外線ヒータ５８と、赤外線ヒータ５８が先端部に取り付けられたヒータアーム５９と、ヒータアーム５９を移動させることにより、赤外線ヒータ５８を移動させるヒータ移動装置６０とを含む。
図２に示すように、赤外線ヒータ５８は、赤外線を含む光を発する赤外線ランプ６１と、赤外線ランプ６１を収容するランプハウジング６２とを含む。赤外線ランプ６１は、ランプハウジング６２内に配置されている。図３に示すように、ランプハウジング６２は、平面視で基板Ｗよりも小さい。したがって、赤外線ヒータ５８は、平面視で基板Ｗよりも小さい。赤外線ランプ６１およびランプハウジング６２は、ヒータアーム５９に取り付けられている。したがって、赤外線ランプ６１およびランプハウジング６２は、ヒータアーム５９と共に移動する。

【0042】

図４に示すように、赤外線ランプ６１は、制御装置３に接続されている。赤外線ランプ６１に供給される電力は、制御装置３によって調整される。赤外線ランプ６１は、たとえばハロゲンランプである。赤外線ランプ６１は、ハロゲンランプの代わりに、カーボンヒータ等の他の発熱体であってもよい。赤外線ランプ６１は、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。ランプハウジング６２の少なくとも一部は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。したがって、赤外線ランプ６１が光を発すると、赤外線ランプ６１からの光が、ランプハウジング６２を透過してランプハウジング６２の外面から外方に放出される。

【0043】

図４に示すように、ランプハウジング６２は、基板Ｗの上面と平行な底壁を有している。赤外線ランプ６１は、底壁の上方に配置されている。底壁の下面は、基板Ｗの上面と平行でかつ平坦な基板対向面５８ａを含む。赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方に配置されている状態では、赤外線ヒータ５８の基板対向面５８ａが、間隔を空けて基板Ｗの上面に上下方向に対向する。この状態で赤外線ランプ６１が光を発すると、赤外線を含む光が、基板対向面５８ａから基板Ｗの上面に向かい、基板Ｗの上面に照射される。基板対向面５８ａは、たとえば、直径が基板Ｗの半径よりも小さい円形である。基板対向面５８ａは、円形に限らず、長手方向の長さが基板Ｗの半径以上で基板Ｗの直径未満である矩形状であってもよいし、円形および矩形以外の形状であってもよい。

【0044】

図４に示すように、赤外線ランプ６１は、水平面に沿って配置された有端の円環部６３と、円環部６３の一端部および他端部から上方に延びる一対の鉛直部６４とを含む。ランプハウジング６２は、赤外線を透過させる透過部材を含む。透過部材は、上下方向に延びる筒状の収容部６５と、収容部６５の下端を塞ぐ円板状の底板部６６とを含む。ランプハウジング６２は、さらに、収容部６５の上端を塞ぐ蓋部材６７と、赤外線ランプ６１の一対の鉛直部６４を支持する支持部材６８とを含む。赤外線ランプ６１は、支持部材６８を介して蓋部材６７に支持されている。赤外線ランプ６１の円環部６３は、収容部６５と底板部６６と蓋部材６７とによって区画された空間に配置されている。底板部６６は、赤外線ランプ６１の下方に配置されており、間隔を空けて赤外線ランプ６１に上下方向に対向している。

【0045】

図２に示すように、ヒータ移動装置６０は、赤外線ヒータ５８を所定の高さで保持している。図３に示すように、ヒータ移動装置６０は、スピンチャック５の周囲で鉛直方向に延びるヒータ回動軸線Ａ４まわりにヒータアーム５９を回動させることにより、赤外線ヒータ５８を水平に移動させる。これにより、赤外線が照射される照射位置（基板Ｗの上面内の一部の領域）が基板Ｗの上面内で移動する。ヒータ移動装置６０は、平面視で基板Ｗの中心を通る軌跡に沿って赤外線ヒータ５８を水平に移動させる。したがって、赤外線ヒータ５８は、スピンチャック５の上方を含む水平面内で移動する。また、ヒータ移動装置６０は、赤外線ヒータ５８を鉛直方向に移動させることにより、基板対向面５８ａと基板Ｗとの距離を変化させる。

【0046】

図４に示すように、赤外線ヒータ５８からの光は、基板Ｗの上面内の照射位置に照射される。制御装置３は、赤外線ヒータ５８が赤外線を発している状態で、スピンチャック５によって基板Ｗを回転させながら、ヒータ移動装置６０によって赤外線ヒータ５８をヒータ回動軸線Ａ４まわりに回動させる。これにより、基板Ｗの上面が、加熱位置としての照射位置によって走査される。そのため、処理液などの液体が基板Ｗ上に保持されている状態で赤外線ランプ６１が赤外線を発すると、基板Ｗおよび処理液の温度が上昇する。

【0047】

図５は、処理ユニット２によって行われる処理例の概略を示すタイムチャートである。図６は、基板Ｗに供給されるＳＰＭの液温の変化を示すグラフである。図７は、ＳＰＭの液温が剥離温度に達する前の基板Ｗの状態を示す模式図である。図７に示すように、以下では、表層に位置する硬化層と硬化層で覆われた非硬化層とを含むレジスト（フォトレジストの薄膜）によって表面（デバイス形成面）が部分的に覆われており、表面に形成されたパターン全体がこのレジストの内部に配置された基板Ｗからレジストを除去するレジスト剥離工程について説明する。また、以下では、主として図２および図５を参照する。図６および図７については適宜参照する。

【0048】

処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるときには、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図５のステップＳ１）が行われる。具体的には、制御装置３は、全てのノズル等がスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲに基板Ｗを複数のチャックピン８上に載置させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内から退避させる。また、制御装置３は、基板Ｗが複数のチャックピン８上に載置された後、各チャックピン８を開位置から閉位置に移動させる。その後、制御装置３は、スピンモータ１０によって基板Ｗの回転を開始させる。

【0049】

次に、除電液の一例である炭酸水を基板Ｗに供給する除電液供給工程（図５のステップＳ２）が行われる。具体的には、制御装置３は、第３ノズル移動装置３９を制御することにより、除電液ノズルとしての第２リンス液ノズル３７を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を開いて、室温の炭酸水を基板Ｗの上面中央部に向けて第２リンス液ノズル３７に吐出させる。そして、第２リンス液バルブ４３が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第２リンス液バルブ４３を閉じて、第２リンス液ノズル３７からの炭酸水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３９を制御することにより、第２リンス液ノズル３７を基板Ｗの上方から退避させる。

【0050】

第２リンス液ノズル３７から吐出された炭酸水は、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。したがって、炭酸水が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆う炭酸水の液膜が基板Ｗ上に形成される。そのため、基板Ｗが帯電している場合には、基板Ｗから炭酸水に電荷が移動し、電荷が基板Ｗから除去される。特に、炭酸水の比抵抗がＳＰＭの比抵抗よりも大きいので、電荷が基板Ｗから炭酸水にゆっくりと移動する。そのため、急激な電荷の移動による発熱や放電により基板Ｗに形成されたデバイスが損傷することを防止できる。

【0051】

なお、第２リンス液ノズル３７が炭酸水を吐出しているとき、制御装置３は、基板Ｗの上面に対する炭酸水の着液位置を中央部で静止させてもよいし、中央部と周縁部との間で移動させてもよい。また、制御装置３は、炭酸水の液膜が基板Ｗ上に形成された後、基板Ｗを低回転速度（たとえば１〜３０ｒｐｍ）で回転させる、もしくは基板Ｗの回転を停止させると共に、第２リンス液ノズル３７からの炭酸水の吐出を停止させることにより、炭酸水の吐出が停止された状態で、基板Ｗの上面全域を覆う炭酸水の液膜を基板Ｗ上に保持させてもよい。

【0052】

次に、室温の過酸化水素水を基板Ｗに供給する第１過酸化水素水供給工程（図５のステップＳ３）と、基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体を赤外線ヒータ５８によって加熱する加熱工程（図５のステップＳ４）とが並行して行われる。
第１過酸化水素水供給工程に関しては、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１薬液ノズル１１を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、第１薬液ノズル１１が基板Ｗの上方に配置される。その後、制御装置３は、硫酸バルブ１９が閉じられた状態で過酸化水素水バルブ２４を開いて、室温の過酸化水素水を回転している基板Ｗの上面中央部に向けて第１薬液ノズル１１に吐出させる。第１薬液ノズル１１が過酸化水素水を吐出しているとき、制御装置３は、基板Ｗの上面に対する過酸化水素水の着液位置を中央部で静止させてもよいし、中央部と周縁部との間で移動させてもよい。

【0053】

第１薬液ノズル１１から吐出された過酸化水素水は、炭酸水で覆われている基板Ｗの上面中央部に着液する。そのため、基板Ｗ上の炭酸水が中央部からその周囲に押し流される。基板Ｗの上面中央部に着液した過酸化水素水は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。同様に、基板Ｗ上の炭酸水は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、平面視円形の過酸化水素水の液膜の外縁が基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁まで瞬時に広がり、基板Ｗ上の炭酸水が短時間で過酸化水素水に置換される。これにより、炭酸水が基板Ｗから除去される。

【0054】

加熱工程に関しては、制御装置３は、ヒータ移動装置６０を制御することにより、赤外線ヒータ５８を退避位置から処理位置に移動させる。また、制御装置３は、赤外線ヒータ５８が基板Ｗの上方に移動する前もしくは移動した後に、赤外線ヒータ５８に発光を開始させる。これにより、赤外線ヒータ５８の温度が、基板Ｗに対するＳＰＭの供給開始時のＳＰＭの液温以上の加熱温度（たとえば、１２０℃以下）まで上昇し、加熱温度に維持される。その後、制御装置３は、ヒータ移動装置６０によって赤外線ヒータ５８を移動させることにより、基板Ｗの上面に対する赤外線の照射位置を基板Ｗの上面内で移動させる。これにより、基板Ｗおよび基板Ｗ上の液体の温度が加熱温度に近づけられる。制御装置３は、赤外線ヒータ５８による基板Ｗの加熱が所定時間にわたって行われた後、赤外線ヒータ５８の発光を停止させる。その後、制御装置３は、ヒータ移動装置６０を制御することにより、赤外線ヒータ５８を基板Ｗの上方から退避させる。

【0055】

次に、レジスト剥離液の一例であるＳＰＭを基板Ｗに供給するＳＰＭ供給工程（図５のステップＳ５）と、硫酸および過酸化水素水の混合比を変更することより基板Ｗに供給されるＳＰＭの液温を上昇させる液温上昇工程（図５のステップＳ６）とが並行して行われる。
ＳＰＭ供給工程に関しては、制御装置３は、赤外線ヒータ５８の発光が停止された後、第１薬液ノズル１１が基板Ｗの上方で過酸化水素水を吐出している状態で、硫酸バルブ１９を開く。これにより、硫酸および過酸化水素水が所定の混合比で混合され、ＳＰＭが生成される。そのため、混合前の硫酸および過酸化水素水の温度よりも高い初期温度（たとえば、５０℃）のＳＰＭが、回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１から吐出される。第１薬液ノズル１１がＳＰＭを吐出しているとき、制御装置３は、基板Ｗの上面に対するＳＰＭの着液位置を中央部で静止させてもよいし、中央部と周縁部との間で移動させてもよい。

【0056】

液温上昇工程に関しては、図６に示すように、制御装置３は、硫酸流量調整バルブ２０および過酸化水素水流量調整バルブ２５の少なくとも一方の開度を変更することにより、第１薬液ノズル１１からのＳＰＭの吐出流量を一定に維持しながら、過酸化水素水に対する硫酸の割合が減少するように、硫酸および過酸化水素水の混合比を初期混合比から剥離混合比に連続的もしくは段階的に徐々に変更する。具体的には、制御装置３は、過酸化水素水と混合される硫酸の流量を減少させると共に、硫酸と混合される過酸化水素水の流量を増加させる。これにより、硫酸および過酸化水素水の混合により生成される熱量が増加し、ＳＰＭの液温が緩やかに上昇する。そのため、初期温度よりも高い剥離温度（たとえば、１６０℃）のＳＰＭが生成され、第１薬液ノズル１１から吐出される。

【0057】

第１薬液ノズル１１から吐出されたＳＰＭは、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。したがって、ＳＰＭが基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗ上の過酸化水素水がＳＰＭに置換される。そのため、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜が基板Ｗ上に形成される。剥離温度に達する前のＳＰＭは、基板Ｗ上のレジストと化学反応する。これにより、図７に示すように、レジストの硬化層に穴があき、レジストの非硬化層が硬化層から露出する。そのため、ＳＰＭの液温が初期温度から剥離温度に上昇して、レジストの非硬化層が気化等により膨張したとしても、レジスト成分は、硬化層の穴を通って硬化層の外に移動する。そのため、硬化層の破裂によるパターンのダメージを防止できる。さらに、ＳＰＭの液温が初期温度から剥離温度に上昇して、レジストの剥離能力が高まるので、表層が硬化したレジストを確実に除去できる。これにより、パターンのダメージを防止しつつ、レジストを除去できる。

【0058】

次に、室温の過酸化水素水を基板Ｗに供給する第２過酸化水素水供給工程（図５のステップＳ７）が行われる。具体的には、制御装置３は、第１薬液ノズル１１が基板Ｗの上方でＳＰＭを吐出している状態、つまり硫酸バルブ１９および過酸化水素水バルブ２４が開かれている状態で、硫酸バルブ１９を閉じる。これにより、第１薬液ノズル１１への硫酸の供給が停止され、室温の過酸化水素水だけが、回転している基板Ｗの上面に向けて第１薬液ノズル１１から吐出される。第１薬液ノズル１１が過酸化水素水を吐出しているとき、制御装置３は、基板Ｗの上面に対する過酸化水素水の着液位置を中央部で静止させてもよいし、中央部と周縁部との間で移動させてもよい。

【0059】

第１薬液ノズル１１から吐出された過酸化水素水は、ＳＰＭで覆われている基板Ｗの上面中央部に着液する。そのため、基板Ｗ上のＳＰＭが中央部からその周囲に押し流される。基板Ｗの上面中央部に着液した過酸化水素水は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。同様に、基板Ｗ上のＳＰＭは、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、平面視円形の過酸化水素水の液膜の外縁が基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁まで瞬時に広がり、基板Ｗ上のＳＰＭが短時間で過酸化水素水に置換される。これにより、ＳＰＭが基板Ｗから除去される。

【0060】

次に、リンス液の一例である室温の純水を基板Ｗに供給する第１リンス液供給工程（図５のステップＳ８）が行われる。具体的には、制御装置３は、第３ノズル移動装置３９を制御することにより、第１リンス液ノズル３６を退避位置から処理位置に移動させる。その後、制御装置３は、第１リンス液バルブ４１を開いて、室温の純水を基板Ｗの上面中央部に向けて第１リンス液ノズル３６に吐出させる。そして、第１リンス液バルブ４１が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１リンス液バルブ４１を閉じて、第１リンス液ノズル３６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第３ノズル移動装置３９を制御することにより、第１リンス液ノズル３６を基板Ｗの上方から退避させる。

【0061】

第１リンス液ノズル３６から吐出された純水は、薬液で覆われている基板Ｗの上面中央部に着液する。そのため、基板Ｗ上の薬液が中央部からその周囲に押し流される。基板Ｗの上面中央部に着液した純水は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。同様に、基板Ｗ上の薬液は、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、平面視円形の純水の液膜の外縁が基板Ｗの中央部から基板Ｗの周縁まで瞬時に広がり、基板Ｗ上の薬液が短時間で純水に置換される。これにより、基板Ｗ上の薬液が純水によって洗い流される。

【0062】

次に、ＳＣ１を基板Ｗに供給するＳＣ１供給工程（図５のステップＳ９）が行われる。具体的には、制御装置３は、第２ノズル移動装置３１を制御することにより、第２薬液ノズル２９を退避位置から処理位置に移動させる。制御装置３は、第２薬液ノズル２９が基板Ｗの上方に配置された後、第２薬液バルブ３４を開いて、回転している基板Ｗの上面に向けてＳＣ１を第２薬液ノズル２９に吐出させる。制御装置３は、この状態で第２ノズル移動装置３１を制御することにより、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。そして、第２薬液バルブ３４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第２薬液バルブ３４を閉じてＳＣ１の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第２ノズル移動装置３１を制御することにより、第２薬液ノズル２９を基板Ｗの上方から退避させる。

【0063】

第２薬液ノズル２９から吐出されたＳＣ１は、基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。そのため、基板Ｗ上の純水は、ＳＣ１によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これにより、基板Ｗ上の純水の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆うＳＣ１の液膜に置換される。さらに、制御装置３は、基板Ｗが回転している状態で、基板Ｗの上面に対するＳＣ１の着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、ＳＣ１の着液位置が、基板Ｗの上面全域を通過し、基板Ｗの上面全域が走査される。そのため、第２薬液ノズル２９から吐出されたＳＣ１が、基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域が均一に処理される。

【0064】

次に、リンス液の一例である室温の純水を基板Ｗに供給する第２リンス液供給工程（図５のステップＳ１０）が行われる。具体的には、制御装置３は、第３ノズル移動装置３９を制御することにより、第１リンス液ノズル３６を退避位置から処理位置に移動させる。制御装置３は、第１リンス液ノズル３６が基板Ｗの上方に配置された後、第１リンス液バルブ４１を開いて、回転状態の基板Ｗの上面に向けて第１リンス液ノズル３６に純水を吐出させる。これにより、基板Ｗ上のＳＣ１が、純水によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。そのため、基板Ｗ上のＳＣ１の液膜が、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜に置換される。そして、第１リンス液バルブ４１が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置３は、第１リンス液バルブ４１を閉じて純水の吐出を停止させる。その後、制御装置３は、第１ノズル移動装置１３を制御することにより、第１リンス液ノズル３６を基板Ｗの上方から退避させる。

【0065】

次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（図５のステップＳ１１）が行われる。具体的には、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、除電液供給工程（図５のステップＳ２）から第２リンス液供給工程（図５のステップＳ１０）までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１０を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる。

【0066】

次に、基板Ｗをチャンバー４内から搬出する搬出工程（図５のステップＳ１２）が行われる。具体的には、制御装置３は、各チャックピン８を閉位置から開位置に移動させて、スピンチャック５による基板Ｗの把持を解除させる。その後、制御装置３は、全てのノズル等がスピンチャック５の上方から退避している状態で、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内に進入させる。そして、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御装置３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドをチャンバー４内から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。

【0067】

以上のように本実施形態では、硫酸と過酸化水素水とが混合されることにより、ＳＰＭが生成される。そして、生成されたＳＰＭが、レジストで覆われた基板Ｗに供給される。レジストの表層は、イオン注入やドライエッチングによる変質によって硬化しており、レジストの内部は、表層に位置する硬化層によって密閉されている。ＳＰＭの生成に用いられる硫酸および過酸化水素水の混合比は、基板ＷへのＳＰＭの供給が行われているときに変更され、これによって、基板Ｗに供給されるＳＰＭの液温が、レジストの剥離に適した剥離温度まで上昇する。レジストの表層に位置する硬化層は、液温が上昇するＳＰＭと反応する。これにより、レジストの内部および外部を繋ぐ穴が、ＳＰＭの液温上昇の過程で硬化層に形成される。したがって、レジストの非硬化層が気化したとしても、気化した成分が硬化層の穴を通って排出されるので、レジストの内圧が上昇し難い。そのため、剥離温度のＳＰＭを最初から基板Ｗに供給する場合よりも、レジストの破裂（硬化層の破裂）が発生し難い。これにより、レジスト内に配置されたパターンのダメージを抑制または防止しつつ、レジストを基板Ｗから除去することができる。

【0068】

また本実施形態では、ＳＰＭが基板Ｗに供給される前に基板Ｗが加熱され、基板Ｗに対するＳＰＭの供給が開始されるときのＳＰＭの液温（初期温度）に基板Ｗの温度が近づけられる。したがって、ＳＰＭの供給開始によりレジストの温度が急激に上昇することを抑制または防止できる。そのため、ＳＰＭの初期温度が高い場合であっても、ＳＰＭの供給開始時にレジストの内圧が急激に高まることを抑制または防止できる。これにより、レジストの破裂に起因するパターンダメージの発生を抑制または防止できる。

【0069】

また本実施形態では、ＳＰＭが基板Ｗに供給される前に電気を通す除電液が基板Ｗに供給される。そのため、基板Ｗが帯電している場合には、基板Ｗから除電液に電荷が移動し、電荷が基板Ｗから除去される。特に、除電液の比抵抗がＳＰＭの比抵抗よりも大きいので、電荷が基板Ｗから除電液にゆっくりと移動する。そのため、急激な電荷の移動による発熱や放電により基板Ｗに形成されたデバイスが損傷することを防止できる。これにより、基板Ｗの品質の低下を抑制または防止できる。

【0070】

また本実施形態では、除電液が基板Ｗに供給された後に過酸化水素水が基板Ｗに供給される。その後、ＳＰＭが基板Ｗに供給される。基板Ｗに残留している除電液は、過酸化水素水の供給によって基板Ｗから除去される。したがって、ＳＰＭは、除電液の残留量が減少した状態で基板Ｗに供給される。除電液とＳＰＭとは一般的に反応性が高い。そのため、ＳＰＭが過剰に昇温してしまうことを抑制または防止できる。また、ＳＰＭおよび除電液が基板Ｗの一部の領域だけで混ざり合い、ＳＰＭの濃度の均一性が低下することを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗの品質の低下を抑制または防止できる。

【0071】

また本実施形態では、除電液が基板Ｗに供給された後に、ＳＰＭの初期温度（基板Ｗに対するＳＰＭの供給が開始されるときのＳＰＭの液温）よりも低温の過酸化水素水が基板Ｗに供給される。そして、過酸化水素水が基板Ｗに保持されているときに基板Ｗが加熱され、基板Ｗの温度がＳＰＭの初期温度に近づけられる。したがって、ＳＰＭの供給開始によりレジストの温度が急激に上昇することを抑制または防止できる。これにより、レジストの破裂に起因するパターンダメージの発生を抑制または防止できる。

【0072】

本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、ＳＰＭ供給工程の前に赤外線ヒータ５８によって基板Ｗを加熱する場合について説明したが、加熱工程が省略されてもよい。
また、前述の実施形態では、除電液の一例である炭酸水をＳＰＭ供給工程の前に基板Ｗに供給する場合について説明したが、除電液供給工程が省略されてもよい。この場合、除電液供給工程に加えて、ＳＰＭ供給工程の前に除電液を基板Ｗから除去する第１過酸化水素水供給工程が省略されてもよい。

【0073】

また、前述の実施形態では、ＳＰＭおよび過酸化水素水が共通のノズル（第１薬液ノズル１１）から吐出される場合について説明したが、ＳＰＭおよび過酸化水素水は別々のノズルから吐出されてもよい。
また、前述の実施形態では、赤外線ヒータ５８による基板Ｗの加熱が停止されている状態で、ＳＰＭが基板Ｗに供給される場合について説明したが、ＳＰＭが基板Ｗに保持されている状態で、基板Ｗが赤外線ヒータ５８によって加熱されてもよい。また、基板Ｗを加熱する加熱装置は、赤外線ヒータ５８に限らず、電熱線を備える電熱器であってもよい。

【0074】

また、前述の実施形態では、第１薬液ノズル１１にＳＰＭを吐出させながら、基板Ｗの上面全域をＳＰＭの液膜で覆う場合について説明したが、制御装置３は、硫酸および過酸化水素水の混合比が剥離混合比に達した後、基板Ｗを低速回転速度（たとえば１〜３０ｒｐｍ）で回転させる、もしくは基板Ｗの回転を停止させると共に、第１薬液ノズル１１からのＳＰＭの吐出を停止させることにより、ＳＰＭの吐出が停止された状態で、基板Ｗの上面全域を覆うＳＰＭの液膜を基板Ｗ上に保持させてもよい。

【0075】

また、前述の実施形態では、赤外線ヒータ５８による基板Ｗ等の加熱が停止されている状態で、ＳＰＭ供給工程（図５のステップＳ５）におけるＳＰＭの吐出が開始される場合について説明したが、ＳＰＭ供給工程の途中で赤外線ヒータ５８による基板Ｗ等の加熱が開始（再開）されてもよい。具体的には、ＳＰＭ供給工程の初期はＳＰＭの温度が比較的低いものの、その後ＳＰＭの温度が上昇するので、たとえばＳＰＭ供給工程の後半から赤外線ヒータ５８による基板Ｗ等の加熱が開始されてもよい。

【0076】

また、前述の実施形態では、スピンチャック５が、複数のチャックピン８を備える挟持式のチャックである場合について説明したが、スピンチャック５は、スピンベース７（吸着ベース）の上面に基板Ｗの下面（裏面）を吸着させるバキューム式のチャックであってもよい。
また、前述の実施形態では、第１薬液ノズル１１および第２薬液ノズル２９が、別々のノズルアームに取り付けられている場合について説明したが、共通のノズルアームに取り付けられていてもよい。同様に、赤外線ヒータ５８は、第１薬液ノズル１１などの処理液を吐出する処理液ノズルと共通のアームに取り付けられていてもよい。また、第１リンス液ノズル３６および第２リンス液ノズル３７が、共通のノズルアームに取り付けられている場合について説明したが、別々のノズルアームに取り付けられていてもよい。

【0077】

また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0078】

１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
５ ：スピンチャック
１１ ：第１薬液ノズル
１５ ：撹拌配管
１６ ：混合バルブ
１７ ：硫酸タンク
１９ ：硫酸バルブ
２０ ：硫酸流量調整バルブ
２１ ：第１ヒータ
２２ ：過酸化水素水タンク
２４ ：過酸化水素水バルブ
２５ ：過酸化水素水流量調整バルブ
３６ ：第１リンス液ノズル
３７ ：第２リンス液ノズル
５８ ：赤外線ヒータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】