(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022131171
(43)【公開日】2022-09-07
(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 20060101AFI20220831BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20220831BHJP
H05H 1/24 20060101ALN20220831BHJP
【ＦＩ】
H01L21/30 572B
H01L21/304 648G
H01L21/304 645C
H01L21/304 643A
H01L21/30 572A
H05H1/24
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021029980
(22)【出願日】2021-02-26
(71)【出願人】
【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】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】柴田 秀一
(72)【発明者】
【氏名】西出 基
【テーマコード（参考）】
2G084
5F146
5F157
【Ｆターム（参考）】
2G084AA03
2G084BB14
2G084CC03
2G084CC08
2G084CC11
2G084CC34
2G084DD01
2G084DD12
2G084DD22
2G084DD25
2G084DD67
5F146MA02
5F146MA05
5F146MA06
5F146MA10
5F146MA12
5F146MA13
5F146MA17
5F146MA19
5F157AA64
5F157AA91
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB49
5F157AB51
5F157AB64
5F157AB90
5F157AC01
5F157AC26
5F157BB23
5F157BB64
5F157BG32
5F157BG33
5F157BG34
5F157BG37
5F157BG95
5F157CB01
5F157CB11
5F157CD32
5F157CE07
5F157CF14
5F157CF22
5F157CF40
5F157CF42
5F157CF44
5F157CF46
5F157CF48
5F157CF60
5F157CF99
5F157DB02
5F157DB37
(57)【要約】
【課題】基板の主面上の処理液の膜厚に起因した処理速度のばらつきを低減できる技術を提供する。
【解決手段】基板処理方法は保持工程と液供給工程と膜厚測定工程とプラズマ工程とを備える。保持工程において、基板保持部が基板を保持する。液供給工程において、基板保持部によって保持された基板の主面にノズルから処理液を供給する。膜厚測定工程において、センサが基板の主面上の処理液の膜厚を測定する。プラズマ工程において、センサによって測定された膜厚である測定膜厚に基づいて、プラズマ源と基板との間の距離、プラズマ源に印加される出力電圧、および、プラズマ源と基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを変化させ、プラズマ源が発生させたプラズマによる活性種を前記液膜に供給する。
【選択図】図５
【解決手段】基板処理方法は保持工程と液供給工程と膜厚測定工程とプラズマ工程とを備える。保持工程において、基板保持部が基板を保持する。液供給工程において、基板保持部によって保持された基板の主面にノズルから処理液を供給する。膜厚測定工程において、センサが基板の主面上の処理液の膜厚を測定する。プラズマ工程において、センサによって測定された膜厚である測定膜厚に基づいて、プラズマ源と基板との間の距離、プラズマ源に印加される出力電圧、および、プラズマ源と基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを変化させ、プラズマ源が発生させたプラズマによる活性種を前記液膜に供給する。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板保持部が基板を保持する保持工程と、
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面にノズルから処理液を供給する液供給工程と、
センサが前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを変化させ、前記プラズマ源が発生させたプラズマによる活性種を前記基板の前記主面上の前記処理液に供給するプラズマ工程と
を備える、基板処理方法。
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面にノズルから処理液を供給する液供給工程と、
センサが前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを変化させ、前記プラズマ源が発生させたプラズマによる活性種を前記基板の前記主面上の前記処理液に供給するプラズマ工程と
を備える、基板処理方法。
【請求項2】
請求項１に記載の基板処理方法であって、
前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源と前記基板との間の距離が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記距離よりも短くなるように、前記プラズマ源の位置を変化させる、基板処理方法。
前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源と前記基板との間の距離が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記距離よりも短くなるように、前記プラズマ源の位置を変化させる、基板処理方法。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源のプラズマ出力が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記プラズマ出力よりも大きくなるように、電源から前記プラズマ源への出力電圧を変化させる、基板処理方法。
前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源のプラズマ出力が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記プラズマ出力よりも大きくなるように、電源から前記プラズマ源への出力電圧を変化させる、基板処理方法。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板処理方法であって、
前記プラズマ工程において、処理ガスを前記プラズマ源と前記基板との間に供給し、前記測定膜厚が第１値であるときの前記処理ガスの前記流量が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記処理ガスの前記流量よりも大きくなるように、前記処理ガスの流量を変化させる、基板処理方法。
前記プラズマ工程において、処理ガスを前記プラズマ源と前記基板との間に供給し、前記測定膜厚が第１値であるときの前記処理ガスの前記流量が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記処理ガスの前記流量よりも大きくなるように、前記処理ガスの流量を変化させる、基板処理方法。
【請求項5】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に処理液を吐出するノズルと、
前記基板保持部によって保持された前記基板の前記主面と向かい合う位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマ源と、
前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定するセンサと、
前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、前記プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを制御する制御部と
を備える、基板処理装置。
前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に処理液を吐出するノズルと、
前記基板保持部によって保持された前記基板の前記主面と向かい合う位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマ源と、
前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定するセンサと、
前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、前記プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを制御する制御部と
を備える、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、基板の主面に形成されたレジストを除去する基板処理装置が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、基板の主面に硫酸および過酸化水素水の混合液を供給する。硫酸および過酸化水素水が混合されることで、これらが反応してカロ酸が生成される。このカロ酸は効率的に基板のレジストを除去することができる。
【0003】
しかしながら、この処理では硫酸および過酸化水素水を供給し続ける必要があり、硫酸および過酸化水素水の消費量が大きい。環境負荷の低減のためには、硫酸の使用量の削減が求められており、薬液消費量の削減が要求されている。この薬液消費量を低減するために、従来から硫酸を回収して再利用している。しかしながら、硫酸および過酸化水素水を混合することにより、硫酸の濃度が低下するので、高い濃度で硫酸を回収することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－８８２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
そこで、大気圧プラズマによって酸素ラジカル等の活性種を発生させ、当該活性種を硫酸に作用させることにより、酸化力の高いカロ酸を生成することが考えられる。これによれば、カロ酸の生成に過酸化水素水を供給する必要がないので、より高い濃度で硫酸を回収することができる。なお、硫酸および過酸化水素水を供給する場合であっても、プラズマを用いることで、カロ酸を生成させるための過酸化水素水の必要量を低減させることができるので、プラズマを用いない場合に比べて、より高い濃度で硫酸を回収することができる。
【0006】
より具体的な基板処理装置の構成として、基板を保持しつつ基板を回転させる基板保持部と、回転中の基板の主面に処理液を供給するノズルと、基板の主面上の処理液に活性種を供給するプラズマ源とを設けることが考えられる。これにより、活性種が基板の主面上で処理液に作用して、処理能力の高い成分（例えばカロ酸）を生成させることができる。
【0007】
ところで、基板の主面上に形成される処理液の膜厚は、例えば複数の基板間において、ばらつき得る。基板の主面上の処理液が薄い場合には、活性種は基板の主面の近傍に到達しやすいため、カロ酸等の成分は基板の主面に到達しやすい。よって、基板に対して高い処理速度で処理を行うことができる。一方で、基板の主面上の処理液が厚い場合、活性種が基板の主面の近傍に到達しにくいため、カロ酸等の成分が基板の主面に到達しにくい。よって、比較的に低い処理速度で処理が行われる。
【0008】
以上のように、基板の主面上の処理液の膜厚の相違に起因して、処理速度のばらつきが生じるという問題がある。
【0009】
そこで、本願は、基板の主面上の処理液の膜厚に起因した処理速度のばらつきを低減できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
基板処理方法の第１の態様は、基板保持部が基板を保持する保持工程と、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面にノズルから処理液を供給する液供給工程と、センサが前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定する膜厚測定工程と、前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを変化させ、前記プラズマ源が発生させたプラズマによる活性種を前記基板の前記主面上の前記処理液に供給するプラズマ工程とを備える。
【0011】
基板処理方法の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理方法であって、前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源と前記基板との間の距離が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記距離よりも短くなるように、前記プラズマ源の位置を変化させる。
【0012】
基板処理方法の第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理方法であって、前記プラズマ工程において、前記測定膜厚が第１値であるときの前記プラズマ源のプラズマ出力が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記プラズマ出力よりも大きくなるように、電源から前記プラズマ源への出力電圧を変化させる。
【0013】
基板処理方法の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記プラズマ工程において、処理ガスを前記プラズマ源と前記基板との間に供給し、前記測定膜厚が第１値であるときの前記処理ガスの前記流量が、前記測定膜厚が前記第１値よりも小さい第２値であるときの前記処理ガスの前記流量よりも大きくなるように、前記処理ガスの流量を変化させる。
【0014】
基板処理装置の態様は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面に処理液を吐出するノズルと、前記基板保持部によって保持された前記基板の前記主面と向かい合う位置に設けられ、プラズマを発生させるプラズマ源と、前記基板の前記主面上の前記処理液の膜厚を測定するセンサと、前記センサによって測定された前記膜厚である測定膜厚に基づいて、前記プラズマ源と前記基板との間の距離、前記プラズマ源に印加される出力電圧、および、前記プラズマ源と前記基板との間に供給される処理ガスの流量の少なくともいずれか一つを制御する制御部とを備える。
【発明の効果】
【0015】
基板処理方法の第１から第４の態様および基板処理装置の態様によれば、液膜の膜厚の相違に起因した処理速度のばらつきを低減させることができる。また、基板処理方法の第２の態様によれば、高い応答性かつ高い精度で距離を制御できるので、処理速度のばらつきをより低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】基板処理システムの構成の一例を概略的に示す平面図である。
【図2】制御部の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。
【図3】第１および第２の実施の形態にかかる処理ユニット（基板処理装置）の構成の一例を概略的に示す図である。
【図4】プラズマ源の構成の一例を概略的に示す平面図である。
【図5】第１の実施の形態にかかる処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図6】液供給工程における処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。
【図7】膜厚測定工程における処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。
【図8】プラズマ工程における処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。
【図9】プラズマ工程における処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。
【図10】第２の実施の形態にかかる処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【図11】第３の実施の形態にかかる処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。
【図12】第３の実施の形態にかかる処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【0018】
相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。
【0019】
＜第１の実施の形態＞
＜基板処理システム１００の全体構成＞
図１は、プラズマ発生装置が適用される基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理システム１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。
＜基板処理システム１００の全体構成＞
図１は、プラズマ発生装置が適用される基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理システム１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。
【0020】
基板Ｗは例えば半導体基板であり、円板形状を有する。なお、基板Ｗには、半導体基板の他、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。また基板の形状も円板形状に限らず、例えば矩形の板状形状など種々の形状を採用できる。
【0021】
基板処理システム１００はロードポート１０１とインデクサロボット１１０と主搬送ロボット１２０と複数の処理ユニット１３０と制御部９０とを含む。
【0022】
複数のロードポート１０１は水平な一方向に沿って並んで配置される。各ロードポート１０１は、基板Ｗを基板処理システム１００に搬出入するためのインターフェース部である。各ロードポート１０１には、複数の基板Ｗを収納したキャリアＣが外部から搬入される。各ロードポート１０１は、搬入されたキャリアＣを保持する。キャリアＣとしては、例えば、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、または、基板Ｗを外気にさらすＯＣ（Open Cassette）が採用される。
【0023】
インデクサロボット１１０は、各ロードポート１０１に保持されたキャリアＣと、主搬送ロボット１２０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。インデクサロボット１１０はロードポート１０１が並ぶ方向に沿って移動可能であり、各キャリアＣと対面する位置で停止可能である。インデクサロボット１１０は、各キャリアＣから基板Ｗを取り出す動作と、各キャリアＣに基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。
【0024】
主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０と各処理ユニット１３０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。主搬送ロボット１２０はインデクサロボット１１０から基板Ｗを受け取る動作と、インデクサロボット１１０に基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。また、主搬送ロボット１２０は各処理ユニット１３０に基板Ｗを搬入する動作と、各処理ユニット１３０から基板Ｗを搬出する動作とを行うことができる。
【0025】
基板処理システム１００には、例えば１２個の処理ユニット１３０が配置される。具体的には、鉛直方向に積層された３個の処理ユニット１３０を含むタワーの４つが、主搬送ロボット１２０の周囲を取り囲むようにして設けられる。図１では、３段に重ねられた処理ユニット１３０の１つが概略的に示されている。なお、基板処理システム１００における処理ユニット１３０の数は、１２個に限定されるものではなく、適宜に変更されてもよい。
【0026】
主搬送ロボット１２０は、４つのタワーによって囲まれるように設けられている。主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０から受け取る未処理の基板Ｗを各処理ユニット１３０内に搬入する。各処理ユニット１３０は基板Ｗを処理する。また、主搬送ロボット１２０は、各処理ユニット１３０から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１１０に渡す。
【0027】
制御部９０は、基板処理システム１００の各構成要素の動作を制御する。図２は、制御部９０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部９０は電子回路であって、例えばデータ処理部９１および記憶媒体９２を有している。図２の具体例では、データ処理部９１と記憶媒体９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理部９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶媒体９２は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶媒体９２１には、例えば制御部９０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９０がプログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９０の機能の一部または全部がハードウェア回路によって実現されてもよい。
【0028】
制御部９０は主制御部と複数のローカル制御部とを有していてもよい。主制御部は基板処理システム１００の全体を統括し、ローカル制御部は処理ユニット１３０ごとに設けられる。ローカル制御部は主制御部と通信可能に設けられ、主制御部からの指示に基づいて処理ユニット１３０内の各種構成（後述）を制御する。主制御部およびローカル制御部の各々は、図２と同様に、データ処理部９１および記憶媒体９２を有していてもよい。
【0029】
＜基板処理装置（処理ユニット１３０）＞
図３は、処理ユニット（基板処理装置に相当）１３０の構成の一例を概略的に示す図である。なお、基板処理システム１００に属する全ての処理ユニット１３０が図３に示された構成を有している必要はなく、少なくとも一つの処理ユニット１３０が当該構成を有していればよい。
図３は、処理ユニット（基板処理装置に相当）１３０の構成の一例を概略的に示す図である。なお、基板処理システム１００に属する全ての処理ユニット１３０が図３に示された構成を有している必要はなく、少なくとも一つの処理ユニット１３０が当該構成を有していればよい。
【0030】
図３に例示される処理ユニット１３０は、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行う装置である。プラズマを用いた処理は特に制限される必要がないものの、例えば、有機物除去処理を含む。有機物除去処理とは、基板Ｗの主面に形成された有機物を除去する処理である。有機物は例えばレジストである。有機物がレジストである場合、有機物除去処理はレジスト除去処理であるともいえる。以下では、一例としてレジスト除去処理を採用して説明する。基板Ｗは例えば半導体基板であり、円板形状を有する。基板Ｗのサイズは特に制限されないものの、その直径は例えば約３００ｍｍである。
【0031】
処理ユニット１３０は基板保持部２とノズル３とセンサ４とプラズマ源６と移動機構５１，５２とを含む。図３に例示されるように、処理ユニット１３０はチャンバ１を含んでいてもよい。チャンバ１は箱形の形状を有しており、その内部空間において基板Ｗに対する処理が行われる。チャンバ１の内部空間には、基板保持部２、ノズル３、センサ４、プラズマ源６および移動機構５１，５２が設けられる。
【0032】
＜基板保持部２＞
基板保持部２はチャンバ１内に設けられており、基板Ｗを水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板保持部２はステージ２１と複数のチャックピン２２とを含んでいる。ステージ２１は円板形状を有し、基板Ｗよりも鉛直下方に設けられる。ステージ２１は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。
基板保持部２はチャンバ１内に設けられており、基板Ｗを水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板保持部２はステージ２１と複数のチャックピン２２とを含んでいる。ステージ２１は円板形状を有し、基板Ｗよりも鉛直下方に設けられる。ステージ２１は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。
【0033】
複数のチャックピン２２はステージ２１の上面に立設されている。複数のチャックピン２２の各々は、基板Ｗの周縁に接触するチャック位置と、基板Ｗの周縁から離れた解除位置との間で変位可能に設けられる。複数のチャックピン２２がそれぞれのチャック位置に移動すると、複数のチャックピン２２が基板Ｗを保持する。複数のチャックピン２２がそれぞれの解除位置に移動すると、基板Ｗの保持が解除される。
【0034】
複数のチャックピン２２を駆動する駆動部（不図示）は、例えばモータを含み、モータの駆動力によって複数のチャックピン２２を変位させてもよい。あるいは、駆動部は、各チャックピン２２に連結された第１固定磁石と、当該第１固定磁石に対して相対的に移動する第２可動磁石とを含み、第２可動磁石の位置により、複数のチャックピン２２を変位させてもよい。当該駆動部は制御部９０によって制御される。
【0035】
なお、基板保持部２は必ずしも複数のチャックピン２２を有する必要はない。例えば、基板保持部２は基板Ｗの下面を吸引して基板Ｗを吸着してもよく、あるいは、静電方式により基板Ｗの下面を吸着してもよい。
【0036】
図３の例では、基板保持部２は回転機構２３をさらに含んでおり、回転軸線Ｑ１のまわりで基板Ｗを回転させる。回転軸線Ｑ１は基板Ｗの中心部を通り、かつ、鉛直方向に沿う軸である。例えば回転機構２３はシャフト２４およびモータ２５を含む。シャフト２４の上端はステージ２１の下面に連結され、ステージ２１の下面から回転軸線Ｑ１に沿って延在する。モータ２５は制御部９０によって制御される。モータ２５はシャフト２４を回転軸線Ｑ１のまわりで回転させて、ステージ２１および複数のチャックピン２２を一体に回転させる。これにより、複数のチャックピン２２によって保持された基板Ｗが回転軸線Ｑ１のまわりで回転する。このような基板保持部２はスピンチャックとも呼ばれ得る。
【0037】
なお、以下では、回転軸線Ｑ１についての径方向および周方向を、それぞれ単に径方向および周方向と呼ぶ。
【0038】
＜ノズル３＞
ノズル３はチャンバ１内に設けられ、基板Ｗの主面への処理液の供給に用いられる。ノズル３は供給管３１を介して処理液供給源３４に接続される。つまり、供給管３１の下流端がノズル３に接続され、供給管３１の上流端が処理液供給源３４に接続される。処理液供給源３４は、例えば、処理液を貯留するタンク（不図示）を含み、供給管３１に処理液を供給する。処理ユニット１３０において、基板Ｗ上のレジスト等の有機物を除去する場合、処理液としては、例えば、硫酸を用いる。その他、硫酸塩、ペルオキソ硫酸およびペルオキソ硫酸塩の少なくともいずれかを含む液、または、過酸化水素を含む液などの薬液を用いてもよい。また基板Ｗにおけるプラズマ処理の目的や、除去する対象に依っては、処理液としてＳＣ１（過酸化水素水とアンモニアとの混合液）およびＳＣ２（過酸化水素水と塩酸との混合液）などのいわゆる洗浄用薬液や、フッ酸、塩酸、リン酸などのエッチング用薬液を用いてもよい。
ノズル３はチャンバ１内に設けられ、基板Ｗの主面への処理液の供給に用いられる。ノズル３は供給管３１を介して処理液供給源３４に接続される。つまり、供給管３１の下流端がノズル３に接続され、供給管３１の上流端が処理液供給源３４に接続される。処理液供給源３４は、例えば、処理液を貯留するタンク（不図示）を含み、供給管３１に処理液を供給する。処理ユニット１３０において、基板Ｗ上のレジスト等の有機物を除去する場合、処理液としては、例えば、硫酸を用いる。その他、硫酸塩、ペルオキソ硫酸およびペルオキソ硫酸塩の少なくともいずれかを含む液、または、過酸化水素を含む液などの薬液を用いてもよい。また基板Ｗにおけるプラズマ処理の目的や、除去する対象に依っては、処理液としてＳＣ１（過酸化水素水とアンモニアとの混合液）およびＳＣ２（過酸化水素水と塩酸との混合液）などのいわゆる洗浄用薬液や、フッ酸、塩酸、リン酸などのエッチング用薬液を用いてもよい。
【0039】
図３の例では、供給管３１には、バルブ３２および流量調整部３３が介装されている。バルブ３２は制御部９０によって制御される。バルブ３２が開くことにより、処理液供給源３４からの処理液が供給管３１を通じてノズル３に供給され、ノズル３の吐出口３ａから吐出される。吐出口３ａは例えばノズル３の下端面に形成される。流量調整部３３は制御部９０によって制御され、供給管３１を流れる処理液の流量を調整する。流量調整部３３は例えばマスフローコントローラである。
【0040】
＜移動機構５１＞
図３の例では、ノズル３は移動機構５１によって移動可能に設けられる。移動機構５１は制御部９０によって制御され、ノズル３をノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動させる。ノズル処理位置とは、ノズル３が基板Ｗの主面（ここでは上面）に向けて処理液を吐出する位置である。ノズル処理位置は、例えば、基板Ｗよりも鉛直上方であって、基板Ｗの中心部と鉛直方向において対向する位置である（後述の図６も参照）。ノズル待機位置とは、ノズル３が基板Ｗの主面に向けて処理液を吐出しない位置であり、ノズル処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。ノズル待機位置は、基板Ｗの搬出入時においてノズル３が主搬送ロボット１２０および基板Ｗと干渉しない位置でもある。具体的な一例として、ノズル待機位置は、基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。図３の例では、ノズル待機位置で停止するノズル３が示されている。
図３の例では、ノズル３は移動機構５１によって移動可能に設けられる。移動機構５１は制御部９０によって制御され、ノズル３をノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動させる。ノズル処理位置とは、ノズル３が基板Ｗの主面（ここでは上面）に向けて処理液を吐出する位置である。ノズル処理位置は、例えば、基板Ｗよりも鉛直上方であって、基板Ｗの中心部と鉛直方向において対向する位置である（後述の図６も参照）。ノズル待機位置とは、ノズル３が基板Ｗの主面に向けて処理液を吐出しない位置であり、ノズル処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。ノズル待機位置は、基板Ｗの搬出入時においてノズル３が主搬送ロボット１２０および基板Ｗと干渉しない位置でもある。具体的な一例として、ノズル待機位置は、基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。図３の例では、ノズル待機位置で停止するノズル３が示されている。
【0041】
移動機構５１は、例えば、ボールねじ機構またはアーム旋回機構を有する。アーム旋回機構は、いずれも不図示のアームと支持柱とモータとを含む。アームは水平に延在する棒状形状を有し、アームの先端にはノズル３が連結され、アームの基端が支持柱に連結される。支持柱は鉛直方向に沿って延びており、その中心軸のまわりで回転可能に設けられる。モータが支持柱を回転させることにより、アームが旋回し、ノズル３が中心軸のまわりで周方向に沿って移動する。このノズル３の移動経路上にノズル処理位置とノズル待機位置とが位置するように、支持柱が設けられる。
【0042】
ノズル３がノズル処理位置に位置する状態（図６参照）において、基板保持部２が基板Ｗを回転させながらバルブ３２が開くと、ノズル３から基板Ｗの上面に向かって処理液が吐出される。処理液は基板Ｗの上面に着液し、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗの上面を広がって基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面には処理液の液膜Ｆが形成される。基板Ｗの上面に処理液の液膜Ｆが形成されると、バルブ３２が閉じ、移動機構５１がノズル３をノズル待機位置へと移動させる。
【0043】
＜ガード５＞
処理ユニット１３０には、基板Ｗの周縁から飛散する処理液を受け止めるガード５が設けられている。ガード５は、基板保持部２によって保持された基板Ｗを取り囲む筒状の形状を有している。基板Ｗの周縁から飛散した処理液はガード５の内周面にあたり、内周面に沿って鉛直下方に流れる。処理液は、例えば、不図示の回収配管を流れて処理液供給源３４のタンクに回収される。これによれば、処理液を再利用することができる。
処理ユニット１３０には、基板Ｗの周縁から飛散する処理液を受け止めるガード５が設けられている。ガード５は、基板保持部２によって保持された基板Ｗを取り囲む筒状の形状を有している。基板Ｗの周縁から飛散した処理液はガード５の内周面にあたり、内周面に沿って鉛直下方に流れる。処理液は、例えば、不図示の回収配管を流れて処理液供給源３４のタンクに回収される。これによれば、処理液を再利用することができる。
【0044】
なお、図３では図示省略しているものの、処理ユニット１３０は、複数種類の処理液を基板Ｗに供給する構成を有していてもよい。例えば、ノズル３は複数の処理液供給源に接続されていてもよい。あるいは、処理ユニット１３０はノズル３とは別のノズルを含んでいてもよい。当該別のノズルは処理液供給源３４とは別の処理液供給源に接続される。複数種類の処理液としては、例えば硫酸等の薬液の他、純水、オゾン水、炭酸水、および、イソプロピルアルコール等のリンス液を採用できる。ここでは、ノズル３が複数の処理液供給源に接続されており、複数種類の処理液を基板Ｗに個別に供給可能であるものとする。
【0045】
＜センサ４＞
センサ４はチャンバ１内に設けられており、基板Ｗの主面上の処理液の膜厚を測定し、その測定結果を示す信号を制御部９０に出力する。センサ４は膜厚計とも呼ばれ得る。センサ４は、例えば、光の干渉を利用した反射分光膜厚計などの膜厚計を含む。反射分光膜厚計は例えば、発光器と分光器と受光器とを含む。発光器は測定用の光を基板Ｗの上面に照射する。当該光の一部は処理液の液膜Ｆの液面で反射し、当該光の残りの一部は基板Ｗの上面で反射する。これらの反射光が互いに干渉した干渉光は分光器に入射し、分光器は当該干渉光を分光する。受光器は分光器によって分光された光の強度を測定する。当該受光器によって測定された波長ごとの光の強度に基づいて、処理液の膜厚を算出することができる。
センサ４はチャンバ１内に設けられており、基板Ｗの主面上の処理液の膜厚を測定し、その測定結果を示す信号を制御部９０に出力する。センサ４は膜厚計とも呼ばれ得る。センサ４は、例えば、光の干渉を利用した反射分光膜厚計などの膜厚計を含む。反射分光膜厚計は例えば、発光器と分光器と受光器とを含む。発光器は測定用の光を基板Ｗの上面に照射する。当該光の一部は処理液の液膜Ｆの液面で反射し、当該光の残りの一部は基板Ｗの上面で反射する。これらの反射光が互いに干渉した干渉光は分光器に入射し、分光器は当該干渉光を分光する。受光器は分光器によって分光された光の強度を測定する。当該受光器によって測定された波長ごとの光の強度に基づいて、処理液の膜厚を算出することができる。
【0046】
センサ４は測定位置とセンサ待機位置との間で移動可能に設けられてもよい。測定位置とは、センサ４が基板Ｗの主面上の処理液の膜厚を測定するときの位置であり、基板Ｗの主面と鉛直方向において対向する位置である。センサ待機位置は、測定位置よりも基板Ｗから離れた位置であり、基板Ｗの搬出入時において、センサ４が主搬送ロボット１２０および基板Ｗと干渉しない位置でもある。より具体的な一例として、センサ待機位置は基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。
【0047】
図３に例示されるように、センサ４はノズル３に一体に固定されていてもよい。図３の例では、センサ４は水平方向においてノズル３と隣り合う位置で、ノズル３に固定される。センサ４がノズル３に固定されているので、移動機構５１はノズル３およびセンサ４を一体に移動させることができる。この場合、ノズル３がノズル待機位置で停止しているときのセンサ４の位置がセンサ待機位置となる。移動機構５１がノズル３およびセンサ４を一体で移動させる場合には、ノズル３およびセンサ４を互いに独立に移動させる２つの移動機構が設けられる場合に比べて、処理ユニット１３０の構成を簡易にでき、製造コストを低減させることができる。
【0048】
＜プラズマ源６＞
プラズマ源６はプラズマを発生させる装置であり、プラズマリアクタとも呼ばれ得る。プラズマ源６はチャンバ１内において、基板保持部２によって保持された基板Ｗの主面（例えば上面）と鉛直方向において対向する位置に設けられる。プラズマ源６は電源８に電気的に接続されており、電源８からの電力を受け取って周囲のガスをプラズマ化させる。なお、ここでは一例として、プラズマ源６は大気圧下でプラズマを発生させる。ここでいう大気圧とは、例えば、標準気圧の８０％以上、かつ、標準気圧の１２０％以下である。
プラズマ源６はプラズマを発生させる装置であり、プラズマリアクタとも呼ばれ得る。プラズマ源６はチャンバ１内において、基板保持部２によって保持された基板Ｗの主面（例えば上面）と鉛直方向において対向する位置に設けられる。プラズマ源６は電源８に電気的に接続されており、電源８からの電力を受け取って周囲のガスをプラズマ化させる。なお、ここでは一例として、プラズマ源６は大気圧下でプラズマを発生させる。ここでいう大気圧とは、例えば、標準気圧の８０％以上、かつ、標準気圧の１２０％以下である。
【0049】
図４は、プラズマ源６の構成の一例を概略的に示す平面図である。図４の例では、プラズマ源６は第１電極部６１と第２電極部６２とを含んでいる。第１電極部６１は複数の第１線状電極６１１と第１集合電極６１２とを含み、第２電極部６２は複数の第２線状電極６２１と第２集合電極６２２とを含む。
【0050】
第１線状電極６１１は、水平な長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有する。複数の第１線状電極６１１は、長手方向Ｄ１に直交する水平な配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。
【0051】
第１集合電極６１２は複数の第１線状電極６１１の長手方向Ｄ１の一方側の端部（基端）どうしを連結する。図４の例では、第１集合電極６１２は、長手方向Ｄ１の一方側に膨らむ円弧状の平板形状を有している。
【0052】
第２線状電極６２１は、長手方向Ｄ１に沿って延在する棒状形状を有する。複数の第２線状電極６２１は配列方向Ｄ２において並んで設けられており、理想的には互いに平行に設けられる。第２線状電極６２１の各々は、平面視において、複数の第１線状電極６１１のうち互いに隣り合う二者の間に設けられている。図４の例では、平面視において、第１線状電極６１１および第２線状電極６２１は配列方向Ｄ２において交互に配列される。第１線状電極６１１の各々は第２線状電極６２１と鉛直方向において対向していない。
【0053】
第２集合電極６２２は複数の第２線状電極６２１の長手方向Ｄ１の他方側の端部（基端）どうしを連結する。図４の例では、第２集合電極６２２は、第１集合電極６１２とは反対側に膨らみ、かつ、第１集合電極６１２と略同径の円弧状の平板形状を有している。
【0054】
図４の例では、各第１線状電極６１１は第１誘電管６４に覆われている。第１誘電管６４は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。この第１誘電管６４は、第１線状電極６１１を第１誘電管６４の外側のプラズマから保護することができる。また図４の例では、各第２線状電極６２１は第２誘電管６５に覆われている。第２誘電管６５は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。この第２誘電管６５は、第２線状電極６２１を第２誘電管６５の外側のプラズマから保護することができる。
【0055】
図４の例では、プラズマ源６には仕切部材６６が設けられている。仕切部材６６は石英またはセラミックス等の誘電体材料によって形成される。仕切部材６６は例えば円板状形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。第１電極部６１および第１誘電管６４は仕切部材６６よりも鉛直下方に設けられ、第２電極部６２および第２誘電管６５は仕切部材６６よりも鉛直上方に設けられている。
【0056】
＜電源８＞
プラズマ源６には、プラズマ用の電源８によって電圧が印加される。図４の例では、第１電極部６１の第１集合電極６１２が配線８１を介して電源８の第１出力端８ａに電気的に接続され、第２電極部６２の第２集合電極６２２が配線８２を介して電源８の第２出力端８ｂに電気的に接続される。電源８は例えばインバータ回路等のスイッチング電源回路を有しており、第１電極部６１と第２電極部６２との間にプラズマ用の電圧を出力する。より具体的な一例として、電源８はプラズマ用の電圧として高周波電圧を第１電極部６１と第２電極部６２との間に出力する。電源８は例えばパルス電源であり、複数の周期の各々のオン期間において高周波電圧を第１電源部６１と第２電源部６２との間に出力する。これにより、主としてオン期間においてプラズマが点灯する。この電源８の出力は制御部９０によって制御される。よって、プラズマ源６は制御部９０によって制御されるといえる。
プラズマ源６には、プラズマ用の電源８によって電圧が印加される。図４の例では、第１電極部６１の第１集合電極６１２が配線８１を介して電源８の第１出力端８ａに電気的に接続され、第２電極部６２の第２集合電極６２２が配線８２を介して電源８の第２出力端８ｂに電気的に接続される。電源８は例えばインバータ回路等のスイッチング電源回路を有しており、第１電極部６１と第２電極部６２との間にプラズマ用の電圧を出力する。より具体的な一例として、電源８はプラズマ用の電圧として高周波電圧を第１電極部６１と第２電極部６２との間に出力する。電源８は例えばパルス電源であり、複数の周期の各々のオン期間において高周波電圧を第１電源部６１と第２電源部６２との間に出力する。これにより、主としてオン期間においてプラズマが点灯する。この電源８の出力は制御部９０によって制御される。よって、プラズマ源６は制御部９０によって制御されるといえる。
【0057】
電源８が第１電極部６１と第２電極部６２との間に電圧を出力することにより、第１線状電極６１１と第２線状電極６２１との間にプラズマ用の電界が生じる。当該電界に応じて、第１線状電極６１１および第２線状電極６２１の周囲のガスがプラズマ化する。逆に言えば、当該ガスがプラズマ化する程度の電圧が電源８によって第１電極部６１と第２電極部６２との間に印加される。電源８がパルス電源である場合、当該電圧は、例えば、十数ｋＶかつ数十ｋＨｚ程度の高周波電圧である。ここでいう周波数は、例えば、上記周期の逆数である。
【0058】
上述のプラズマ源６によれば、水平な長手方向Ｄ１に沿って延在する第１線状電極６１１および第２線状電極６２１が水平な配列方向Ｄ２において交互に配列される。したがって、プラズマ源６は平面視において広い範囲でプラズマを発生させることができる。
【0059】
＜遮断部材７＞
図３を参照して、処理ユニット１３０には遮断部材７が設けられてもよい。遮断部材７は板状形状を有しており、プラズマ源６よりも鉛直上方において、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。遮断部材７は例えば平面視において円形状を有する。遮断部材７はプラズマ源６よりも広くてもよい。つまり、遮断部材７の側面はプラズマ源６よりも径方向外側に位置していてもよい。
図３を参照して、処理ユニット１３０には遮断部材７が設けられてもよい。遮断部材７は板状形状を有しており、プラズマ源６よりも鉛直上方において、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。遮断部材７は例えば平面視において円形状を有する。遮断部材７はプラズマ源６よりも広くてもよい。つまり、遮断部材７の側面はプラズマ源６よりも径方向外側に位置していてもよい。
【0060】
＜移動機構５２＞
移動機構５２は制御部９０によって制御され、プラズマ源６を鉛直方向に沿って基板保持部２に対して相対的に移動させる。移動機構５２は昇降機構であるともいえる。ここでは一例として、移動機構５２は、制御信号により作動するモータ５２１と、モータ５２１の回転力を鉛直方向の移動に変換するカムと、カムに固設された棒状または板状の柱材とを含む。移動機構５２の柱材はプラズマ源６に固定されており、モータ５２１を回転させることでプラズマ源６が鉛直方向に移動する。
移動機構５２は制御部９０によって制御され、プラズマ源６を鉛直方向に沿って基板保持部２に対して相対的に移動させる。移動機構５２は昇降機構であるともいえる。ここでは一例として、移動機構５２は、制御信号により作動するモータ５２１と、モータ５２１の回転力を鉛直方向の移動に変換するカムと、カムに固設された棒状または板状の柱材とを含む。移動機構５２の柱材はプラズマ源６に固定されており、モータ５２１を回転させることでプラズマ源６が鉛直方向に移動する。
【0061】
プラズマ源６は遮断部材７に固定し、プラズマ源６および遮断部材７が一体に移動する構成としてもよい。例えばプラズマ源６は不図示の連結部材によって遮断部材７に固定される。この場合、移動機構５２は遮断部材７に固定されていてもよい。移動機構５２がプラズマ源６および遮断部材７を一体に移動させる場合には、プラズマ源６および遮断部材７を互いに独立に移動させる２つの移動部材が設けられる場合に比べて、処理ユニット１３０の構成を簡易にでき、製造コストを低減させることができる。
【0062】
以下では、プラズマ源６および遮断部材７の位置を、代表的にプラズマ源６の位置で説明する。移動機構５２は、プラズマ源６をプラズマ処理位置とプラズマ待機位置との間で往復移動させる。
【0063】
プラズマ処理位置とは、プラズマ源６によるプラズマを用いて基板Ｗを処理するときの位置である。プラズマ処理位置において、基板保持部２によって保持された基板Ｗの上面とプラズマ源６との間の距離Ｄは例えば数ｍｍ程度である（後述の図８も参照）。
【0064】
プラズマ待機位置とは、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行わないときの位置であり、プラズマ処理位置よりも基板Ｗから離れた位置である。プラズマ待機位置は、基板Ｗの搬出入時において、プラズマ源６が主搬送ロボット１２０および基板Ｗと干渉しない位置でもある。具体的な一例として、プラズマ待機位置はプラズマ処理位置よりも鉛直上方の位置である。図３の例では、プラズマ待機位置で停止するプラズマ源６が示されている。なお、移動機構５２は、例えば、ボールねじ機構またはエアシリンダなどの移動機構を有していてもよい。
【0065】
プラズマ源６は、例えば、ノズル３がノズル待機位置に退避した状態で、プラズマ待機位置からプラズマ処理位置へと移動することができる。例えば、ノズル処理位置でのノズル３からの処理液の吐出によって基板Ｗの上面に処理液の液膜Ｆが形成されると、バルブ３２が閉じたうえで、移動機構５１がノズル３をノズル処理位置からノズル待機位置に移動させる。その後、移動機構５２がプラズマ源６をプラズマ待機位置からプラズマ処理位置へと移動させる。これによれば、基板Ｗの直上にはノズル３が存在しないので、プラズマ源６を基板Ｗの上面により近づけることができる。言い換えれば、プラズマ処理位置をより基板Ｗの近くに設定することができる。
【0066】
そして、プラズマ源６がプラズマ処理位置に位置する状態において、電源８がプラズマ源６に電圧を出力する。これにより、プラズマ源６は周囲のガスをプラズマ化させる。このプラズマの発生に伴って種々の活性種が生じる。例えば、空気がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じ得る。これらの活性種は基板Ｗの上面の処理液（ここでは硫酸）の液膜Ｆに作用する。逆に言えば、プラズマ処理位置は、活性種が基板Ｗ上の液膜Ｆに作用できる程度の位置に設定される。活性種が処理液に作用することにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。カロ酸はペルオキソ一硫酸とも呼ばれる。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを酸化除去することができる。
【0067】
活性種は主として処理液の液膜Ｆの液面付近から処理液に作用すると考えられる。よって、基板Ｗの主面上の液膜Ｆが薄い場合、活性種は基板Ｗの主面の近傍に到達しやすいため、カロ酸等の成分は基板Ｗの主面に到達しやすい。よって、基板Ｗに対して高い処理速度で処理を行うことができる。一方で、基板Ｗの主面上の液膜Ｆが厚い場合、活性種が基板Ｗの主面の近傍に到達しにくいため、カロ酸等の成分が基板Ｗの主面に到達しにくい。よって、比較的に低い処理速度で処理が行われる。
【0068】
よって、基板Ｗの主面上に供給される活性種の量が同じであれば、基板Ｗの主面上の液膜Ｆの膜厚の相違に起因して、処理速度のばらつきが生じ得る。
【0069】
ところで、活性種は短時間で失活するので、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄが長くなるほど、基板Ｗの主面上の液膜Ｆに到達する前に失活してしまう。よって、距離Ｄが長くなるほど、基板Ｗの主面上の液膜Ｆに供給される活性種の量は少なくなる。逆に言えば、移動機構５１がプラズマ源６を基板Ｗに近づけるほど、より多くの活性種を基板Ｗの主面上の液膜Ｆに供給することができる。
【0070】
そこで、制御部９０はセンサ４によって測定された膜厚（以下、測定膜厚と呼ぶ）に基づいて、移動機構５２を制御する。つまり、制御部９０は測定膜厚に基づいてプラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄを調整する。具体的には、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの距離Ｄが、測定膜厚が第１値よりも小さい第２値であるときの距離Ｄよりも短くなるように、移動機構５２を制御する。つまり、制御部９０は測定膜厚が大きいときには、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄが短くなるように移動機構５２を制御する。これにより、測定膜厚が大きいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を増加させることができる。一方で、制御部９０は測定膜厚が小さいときにはプラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄが長くなるように移動機構５２を制御する。これにより、測定膜厚が小さいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を低減させることができる。
【0071】
なお、制御部９０は測定膜厚に対して距離Ｄを連続的に変化させてもよく、あるいは、段階的に変化させてもよい。測定膜厚と距離Ｄとの対応関係は例えば実験またはシミュレーションにより予め設定され得る。当該対応関係を示す対応関係情報は、例えば記憶媒体９２１に予め記憶されていてもよい。当該対応関係情報は、例えばルックアップテーブル形式で記憶されてもよく、あるいは、関数式で記憶されてもよい。
【0072】
＜処理ユニットの動作例＞
図５は、処理ユニット１３０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、基板保持部２が基板Ｗを保持する（ステップＳ１：保持工程）。具体的には、主搬送ロボット１２０が未処理の基板Ｗを処理ユニット１３０に搬入し、基板保持部２は、搬入された基板Ｗを保持する。ここでは、基板Ｗの上面にレジストが形成されている。
図５は、処理ユニット１３０の動作の一例を示すフローチャートである。まず、基板保持部２が基板Ｗを保持する（ステップＳ１：保持工程）。具体的には、主搬送ロボット１２０が未処理の基板Ｗを処理ユニット１３０に搬入し、基板保持部２は、搬入された基板Ｗを保持する。ここでは、基板Ｗの上面にレジストが形成されている。
【0073】
次に、基板Ｗの上面に処理液を供給する（ステップＳ２：液供給成工程）。図６は、液供給工程における処理ユニット１３０の様子の一例を概略的に示す図である。
【0074】
液供給工程において、まず、移動機構５１がノズル３をノズル待機位置からノズル処理位置に移動させる。ここでは、ノズル処理位置は基板Ｗの中央部と鉛直方向において対向する位置である。そして、基板保持部２が基板Ｗを回転軸線Ｑ１まわりで回転させ、バルブ３２が開く。バルブ３２が開くと、ノズル３から処理液が基板Ｗの上面の中心部に向けて吐出される。処理液は基板Ｗの上面の中央部に着液し、基板Ｗの回転に伴う遠心力を受けて基板Ｗの上面を広がり、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面に処理液の液膜Ｆが形成される。
【0075】
液供給工程では、液膜Ｆの膜厚が所定範囲内となるように、処理液の流量および基板Ｗの回転速度が予め設定される。例えば実験またはシミュレーション等により、これらのパラメータが事前に決定される。液膜Ｆの膜厚の目標値は例えば０．１ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下である（具体的な一例として３００μｍ）。ただし、液供給工程において形成される液膜Ｆの膜厚は、例えば、処理液の流量ばらつき、および、基板Ｗの回転速度のばらつき等の諸要因により、基板Ｗごとにばらつき得る。
【0076】
基板Ｗ上に液膜Ｆが形成されると、バルブ３２が閉じて、処理液の供給が停止する。液膜Ｆの形成後には、基板保持部２は基板Ｗの回転を停止させてもよく、あるいは、基板Ｗの回転を継続してもよい。基板Ｗの回転を継続する場合、基板保持部２は液供給工程における回転速度より低い回転速度で基板Ｗを回転させるとよい。これにより、基板Ｗの周縁から流れ落ちる処理液の量を低減させることができ、液膜Ｆをより確実に維持することができる。言い換えれば、基板保持部２は液膜Ｆを維持できる程度の回転速度で基板Ｗを回転させればよい。より具体的な一例として、基板保持部２は基板Ｗの周縁から処理液が流れ落ちない程度の回転速度で基板Ｗを回転させる。このように処理液の供給を停止しつつ基板Ｗの上面に液膜Ｆを維持する処理は、パドル処理とも呼ばれる。
【0077】
次に、液膜Ｆの膜厚測定が行われる（ステップＳ３：膜厚測定工程）。図７は、膜厚測定工程における処理ユニット１３０の様子の一例を概略的に示す図である。
【0078】
膜厚測定工程において、センサ４は液膜Ｆの膜厚を測定する。センサ４は一つ位置で基板Ｗの主面上の液膜Ｆの膜厚を測定してもよく、あるいは、複数の位置で膜厚を測定してもよい。例えば、移動機構５１はセンサ４を基板Ｗの直上で水平方向に移動させつつ、その移動経路上の複数の位置でセンサ４が膜厚を測定してもよい。この移動経路は平面視において、例えば基板Ｗの直径に沿う直線経路または円弧経路である。
【0079】
センサ４によって測定された膜厚は制御部９０に出力される。複数の測定位置で膜厚が測定された場合、制御部９０は複数の測定位置で測定された膜厚を平均化して測定膜厚を算出してもよい。
【0080】
センサ４による膜厚測定が終了すると、移動機構５１はノズル３およびセンサ４を一体に待機位置（つまり、ノズル待機位置およびセンサ待機位置）に移動させる。
【0081】
次に、制御部９０は測定膜厚に基づいて、プラズマ処理位置を決定する（ステップＳ４：決定工程）。言い換えれば、制御部９０は測定膜厚に基づいて、後述のプラズマ工程（ステップＳ５）におけるプラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄを決定する（図８および図９も参照）。具体的には、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの距離Ｄ（図８参照）が、測定膜厚が第１値よりも小さい第２値であるときの距離Ｄ（図９参照）より短くなるように、距離Ｄを決定する。
【0082】
ここでは一例として、測定膜厚と距離Ｄとの対応関係を示す対応関係情報が記憶媒体９２１に予め記憶される。制御部９０は膜厚測定工程において測定された測定膜厚と、記憶媒体９２１に記憶された対応関係情報とに基づいて、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄを決定する。
【0083】
次に、決定工程において決定された距離Ｄでプラズマ源６の位置を制御しつつ、プラズマ処理が行われる（ステップＳ５：プラズマ工程）。図８および図９は、プラズマ工程における処理ユニット１３０の様子の一例を概略的に示す図である。図８は、液膜Ｆの膜厚が大きい場合の処理ユニット１３０を示しており、図９は、液膜Ｆの膜厚が図８での膜厚よりも小さい場合の処理ユニット１３０を示している。
【0084】
プラズマ工程においては、移動機構５２がプラズマ源６および遮断部材７をプラズマ待機位置からプラズマ処理位置に一体に移動させる。このプラズマ処理位置は、決定工程において決定された位置である。つまり、移動機構５２は、決定工程によって決定されたプラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄで、プラズマ源６を停止させる。これによれば、図８および図９に例示されるように、液膜Ｆの膜厚が大きいときの距離Ｄは、液膜Ｆの膜厚が小さいときの距離Ｄよりも短くなる。
【0085】
また、このプラズマ工程において、電源８はプラズマ源６に電力を供給する。これにより、プラズマ源６の周囲のガスがプラズマ化する。このプラズマ化に伴って種々の活性種が生成される。例えば、空気がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じ得る。
【0086】
プラズマ源６がプラズマ処理位置に位置する状態でプラズマ源６が周囲のガスをプラズマ化させることにより、活性種が基板Ｗの上面の液膜Ｆに作用する。具体的には、プラズマ源６と基板Ｗとの間で生じた活性種が液膜Ｆに作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的な一例として、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを速やかに酸化除去することができる。
【0087】
上述の例では、プラズマ源６は平面視において広い範囲でプラズマを発生させることができるので、基板Ｗの上面に対して広い範囲で活性種を供給することができる。したがって、基板Ｗの上面のレジストをより均一に除去することができる。プラズマ源６は平面視において、基板Ｗの上面と同程度、もしくは、基板Ｗの上面よりも広い範囲でプラズマを発生させる程度のサイズを有しているとよい。
【0088】
基板Ｗの上面のレジストが十分に除去されると、移動機構５２はプラズマ源６および遮断部材７をプラズマ処理位置からプラズマ待機位置へ一体に移動させ、また、電源８がプラズマ源６への電力供給を停止する。
【0089】
次に、処理ユニット１３０は基板Ｗの上面に対するリンス処理を行う（ステップＳ６：リンス工程）。具体的には、処理ユニット１３０はリンス液を基板Ｗの上面に供給し、基板Ｗの上面の処理液をリンス液に置換する。
【0090】
次に、処理ユニット１３０は基板Ｗに対する乾燥処理を行う（ステップＳ７：乾燥工程）。例えば基板保持部２が液供給工程よりも高い回転速度で基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗを乾燥させる（いわゆるスピンドライ）。次に、主搬送ロボット１２０が処理済みの基板Ｗを処理ユニット１３０から搬出する。
【0091】
以後、未処理の基板Ｗが順次に処理ユニット１３０に搬入され、その都度、ステップＳ１からステップＳ７が行われる。
【0092】
以上のように、処理ユニット１３０によれば、基板Ｗの上面の液膜Ｆの膜厚に基づいて、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄが制御される。具体的には、液膜Ｆの膜厚が大きいほど距離Ｄが短くなるように制御される。よって、膜厚が大きいときには、より多くの活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができ、高い処理性能を有する成分（ここではカロ酸）をより多く生成することができる。したがって、膜厚が大きくても当該成分を基板Ｗの上面に到達させやすく、膜厚の増加に伴う処理速度の低下を抑制することができる。
【0093】
逆に言えば、液膜Ｆの膜厚が小さいほど距離Ｄが長くなるように制御される。よって、膜厚が小さいときには、より少ない活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができ、高い処理性能を有する成分をより少なく生成することができる。したがって、膜厚が小さくても基板Ｗの上面に到達する当該成分を過剰に増やすことなく、膜厚の低下に伴う処理速度の不要な増加を抑制することができる。
【0094】
以上のように、液膜Ｆの膜厚の相違に応じた処理速度のばらつきを低減させることができる。つまり、基板Ｗ上に形成される処理液の液膜Ｆの膜厚は基板Ｗごとに相違するものの、その膜厚に起因した基板Ｗ間の処理速度のばらつきを低減させることができる。
【0095】
また、上述の例では、遮断部材７が設けられている。これによれば、プラズマ工程において、遮断部材７よりも鉛直上方の上部空間のガスがプラズマ源６と基板Ｗとの間の処理空間に流入することを抑制できる。これによれば、処理空間内の雰囲気の乱れを抑制することができ、処理空間内の活性種をより適切に基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができる。
【0096】
さて、第１の実施の形態では、既述のように、処理ユニット１３０は液膜Ｆの膜厚に基づいてプラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄを制御することで、液膜Ｆの膜厚に応じて活性種の供給量を制御した。距離Ｄは高い応答性かつ高い精度で制御することができるので、活性種の供給量を高い応答性かつ高い精度で制御することができる。
【0097】
しかしながら、距離Ｄの制御以外の方法により、液膜Ｆへの活性種の供給量を制御してもよい。以下、各実施の形態において当該方法の例を述べる。
【0098】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成は第１の実施の形態にかかる処理ユニット１３０と同様である。ただし、制御部９０は、センサ４によって測定された測定膜厚に基づいて、電源８の出力を制御する。
第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成は第１の実施の形態にかかる処理ユニット１３０と同様である。ただし、制御部９０は、センサ４によって測定された測定膜厚に基づいて、電源８の出力を制御する。
【0099】
制御部９０は、例えば、電源８の周波数を高めることにより、プラズマ出力（プラズマ照射出力）を高めることができる。プラズマ出力とは、プラズマ源６の出力を意味し、プラズマ出力を示す指標としては、例えば、プラズマ源６によって生成されるプラズマの量（例えば電子密度）を採用できる。あるいは、プラズマ出力を示す指標として、例えば、プラズマ発光強度を採用してもよい。プラズマ出力が高いほど、より多くの活性種が生成される。
【0100】
制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときのプラズマ源６のプラズマ出力が、測定膜厚が第１値よりも小さな第２値であるときのプラズマ源６のプラズマ出力よりも大きくなるように、電源８を制御する。具体的な一例として、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの電源８の周波数が、測定膜厚が第１値よりも小さな第２値であるときの周波数よりも高くなるように、電源８を制御する。つまり、制御部９０は測定膜厚が大きいときにはプラズマ出力が大きくなるように電源８を制御する。これにより、測定膜厚が大きいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を増加させることができる。一方で、制御部９０は測定膜厚が小さいときにはプラズマ出力が小さくなるように電源８を制御する。これにより、測定膜厚が小さいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を低減させることができる。したがって、測定膜厚の相違に起因した処理速度のばらつきを低減させることができる。
【0101】
なお、制御部９０は、測定膜厚に対して電源８の周波数を連続的に変化させてもよく、あるいは、段階的に変化させてもよい。測定膜厚と周波数との対応関係は例えば実験またはシミュレーションにより予め設定され得る。当該対応関係を示す対応関係情報は、例えば記憶媒体９２１に予め記憶されていてもよい。当該対応関係情報は、例えばルックアップテーブル形式で記憶されてもよく、あるいは、関数式で記憶されてもよい。
【0102】
また、制御部９０は、電源８が高周波電圧をプラズマ源６に出力するオン期間を制御してもよい。オン期間が長くなるほど、プラズマ出力は高くなる。要するに、制御部９０は電源８の周期に対するオン期間の比（＝デューティ）を制御してもよい。デューティが高くなるほど、プラズマ出力は高くなる。あるいは、制御部９０は、デューティに替えて、もしくはデューティとともに、電源８の出力電圧の大きさ（つまり、振幅）を制御してもよい。出力電圧が大きくなるほど、プラズマ出力は高くなる。
【0103】
図１０は、第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１からステップＳ１３はステップＳ１からステップＳ３とそれぞれ同じである。
【0104】
制御部９０は膜厚測定工程（ステップＳ１３）によって測定された測定膜厚に基づいて、プラズマ工程（ステップＳ１５）において電源８が出力する出力電圧を決定する（ステップＳ１４：決定工程）。具体的には、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの電源８の周波数が、測定膜厚が第１値よりも小さい第２値であるときの周波数よりも高くなるように、周波数を決定する。
【0105】
ここでは一例として、測定膜厚と周波数との対応関係を示す対応関係情報が記憶媒体９２１に予め記憶される。制御部９０は膜厚測定工程において測定された測定膜厚と、記憶媒体９２１に記憶された対応関係情報とに基づいて、周波数を決定する。
【0106】
次に、決定工程において決定された周波数でプラズマ源６への出力電圧を制御しつつ、プラズマ処理を行う（ステップＳ１５：プラズマ工程）。プラズマ工程においては、移動機構５２がプラズマ源６および遮断部材７をプラズマ待機位置からプラズマ処理位置に一体に移動させる。このプラズマ処理位置は例えば予め設定された位置であってもよく、第１の実施の形態のように測定膜厚に応じて決定されてもよい。
【0107】
また、このプラズマ工程において、電源８はプラズマ源６に電力を供給する。具体的には、電源８は、決定工程において決定された周波数で高周波電圧をプラズマ源６に出力する。これにより、プラズマ源６の周囲のガスがプラズマ化する。このプラズマ化に伴って種々の活性種が生成される。プラズマ源６がプラズマ処理位置に位置する状態でプラズマ源６が周囲のガスをプラズマ化させることにより、活性種が基板Ｗの上面の処理液の液膜Ｆに作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを速やかに酸化除去することができる。
【0108】
基板Ｗの上面のレジストが十分に除去されると、移動機構５２はプラズマ源６および遮断部材７をプラズマ処理位置からプラズマ待機位置へ一体に移動させ、また、電源８がプラズマ源６への電力供給を停止する。
【0109】
次に、処理ユニット１３０はステップＳ６と同様にリンス処理を行い（ステップＳ１６：リンス工程）、ステップＳ７と同様に乾燥処理を行う（ステップＳ１７：乾燥工程）。
【0110】
以上のように、第２の実施の形態では、基板Ｗの上面の液膜Ｆの膜厚に基づいて、プラズマ出力が制御される。具体的には、液膜Ｆの膜厚が大きいほどプラズマ出力が大きくなるように電源８の出力電圧が制御される。よって、膜厚が大きいときには、より多くの活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができ、膜厚が小さいときには、より少ない活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができる。したがって、液膜Ｆの膜厚の相違に応じた処理速度のばらつきを低減させることができる。
【0111】
＜第３の実施の形態＞
図１１は、第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成の一例を概略的に示す図である。以下では、第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０を処理ユニット１３０Ａと呼ぶ。処理ユニット１３０Ａは、ガス供給部１０を除いて、第１および第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０と同様の構成を有している。
図１１は、第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０の構成の一例を概略的に示す図である。以下では、第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０を処理ユニット１３０Ａと呼ぶ。処理ユニット１３０Ａは、ガス供給部１０を除いて、第１および第２の実施の形態にかかる処理ユニット１３０と同様の構成を有している。
【0112】
ガス供給部１０は制御部９０によって制御され、基板保持部２によって保持された基板Ｗとプラズマ源６との間に処理ガスを供給する。処理ガスは、プラズマが処理ガスに作用することにより活性種を生成するガスであり、例えば、酸素を含む酸素含有ガスである。酸素含有ガスは、例えば、酸素ガス、オゾンガス、二酸化炭素ガス、空気、または、これらの少なくとも二つの混合ガスを含む。ガス供給部１０は、さらにキャリアガスも供給してもよい。キャリアガスは、アルゴンガス等の希ガスおよび窒素ガスの少なくともいずれかを含む。
【0113】
ガス供給部１０はガスを吐出する給気口１１ａを有しており、図１１の例では、給気口１１ａは、プラズマ源６と基板Ｗとの間の空間に対して、径方向外側に位置している。図１１の例では、複数の給気口１１ａが設けられている。複数の給気口１１ａは例えばプラズマ源６と基板Ｗとの間の空間に対して径方向外側において、周方向で等間隔に設けられる。
【0114】
給気口１１ａは給気管１１の下流端に形成されており、給気管１１の上流端はガス供給源１４に接続される。図１１の例では、給気管１１は複数の分岐管１１１と共通管１１２とを含む。各分岐管１１１の下流端が給気口１１ａに相当し、各分岐管１１１の上流端は共通して共通管１１２の下流端に接続される。共通管１１２の上流端はガス供給源１４に接続される。ガス供給源１４は処理ガスを給気管１１の上流端（具体的には共通管１１２の上流端）に供給する。給気管１１（より具体的には共通管１１２）にはバルブ１２および流量調整部１３が介装されている。バルブ１２は制御部９０によって制御される。バルブ１２が開くことにより、ガス供給源１４からの処理ガスが給気管１１を流れて各給気口１１ａから流出する。流量調整部１３は制御部９０によって制御され、給気管１１を流れる処理ガスの流量を調整する。流量調整部１３は例えばマスフローコントローラである。
【0115】
図１１の例では、給気管１１は遮断部材７に取り付けられている。図１１の例では、遮断部材７はカバー部７１と垂下部７２とを含む。カバー部７１はプラズマ源６よりも鉛直上方に設けられている。カバー部７１は例えば円板形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。カバー部７１の側面はプラズマ源６よりも径方向外側に位置している。垂下部７２はカバー部７１の周縁から鉛直下方に延在し、その先端部がプラズマ源６よりも鉛直下方に位置する。図１１の例では、給気管１１の下流部分は遮断部材７の垂下部７２の先端部を径方向に貫通する。給気口１１ａは例えば垂下部７２の内側面に形成される。
【0116】
垂下部７２はカバー部７１の周縁の全周に立設されていてもよく、あるいは、給気口１１ａを形成する周方向部分のみに設けられていてもよい。後者の場合、複数の垂下部７２が周方向において間隔を空けて設けられる。
【0117】
プラズマ源６がプラズマ処理位置に位置する状態で、ガス供給部１０が処理ガスをプラズマ源６と基板Ｗとの間の処理空間に供給することにより、処理空間において、酸素ラジカル等の活性種を効果的に発生させることができる。また、この処理ガスの流量が大きいほど、酸素ラジカル等の活性種の発生量を増加させることができる。
【0118】
第３の実施の形態では、制御部９０は、センサ４によって測定された液膜Ｆの測定膜厚に基づいて、処理ガスの流量を調整する。具体的には、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの処理ガスの流量が、測定膜厚が第１値よりも小さな第２値であるときの処理ガスの流量よりも大きくなるように、ガス供給部１０（より具体的には、流量調整部１３）を制御する。つまり、制御部９０は測定膜厚が大きいときには処理ガスの流量が大きくなるように、流量調整部１３を制御する。これにより、測定膜厚が大きいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を増加させることができる。一方で、制御部９０は測定膜厚が小さいときには処理ガスの流量が小さくなるように流量調整部１３を制御する。これにより、測定膜厚が小さいときには、液膜Ｆに供給する活性種の量を低減させることができる。したがって、液膜Ｆの膜厚の相違に応じた処理速度のばらつきを低減させることができる。
【0119】
なお、制御部９０は、測定膜厚に対して処理ガスの流量を連続的に変化させてもよく、あるいは、段階的に変化させてもよい。測定膜厚と処理ガスの流量との対応関係は例えば実験またはシミュレーションにより予め設定され得る。当該対応関係を示す対応関係情報は、例えば記憶媒体９２１に予め記憶されていてもよい。当該対応関係情報は、例えばルックアップテーブル形式で記憶されてもよく、あるいは、関数式で記憶されてもよい。
【0120】
図１２は、第３の実施の形態にかかる処理ユニット１３０Ａの動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２１からステップＳ２３はステップＳ１からステップＳ３とそれぞれ同じである。
【0121】
制御部９０は膜厚測定工程（ステップＳ２３）によって測定された測定膜厚に基づいて、プラズマ工程（ステップＳ２５）において供給される処理ガスの流量を決定する（ステップＳ２４：決定工程）。具体的には、制御部９０は、測定膜厚が第１値であるときの処理ガスの流量が、測定膜厚が第１値よりも小さい第２値であるときの処理ガスの流量よりも大きくなるように、処理ガスの流量を決定する。
【0122】
ここでは一例として、測定膜厚と処理ガスの流量との対応関係を示す対応関係情報が記憶媒体９２１に予め記憶される。制御部９０は、膜厚測定工程によって測定された測定膜厚と、記憶媒体９２１に記憶された対応関係情報とに基づいて、処理ガスの流量を決定する。
【0123】
次に、決定工程において決定された処理ガスの流量で流量調整部１３を制御しつつ、プラズマ処理を行う（ステップＳ２５：プラズマ工程）。プラズマ工程においては、移動機構５２がプラズマ源６をプラズマ待機位置からプラズマ処理位置に移動させる。このプラズマ処理位置は例えば予め設定された位置であってもよく、第１の実施の形態のように測定膜厚に応じて決定されてもよい。
【0124】
また、このプラズマ工程において、制御部９０はバルブ１２を開き、決定工程において決定された流量で処理ガスが流れるように流量調整部１３を制御する。処理ガスは当該流量で給気管１１を流れて給気口１１ａから流出し、プラズマ源６と基板Ｗとの間の処理空間内に供給される。
【0125】
また、このプラズマ工程において、電源８はプラズマ源６に電力を供給する。電源８の出力電圧は予め設定されてもよく、あるいは、第２の実施の形態のように測定膜厚に応じて決定されてもよい。プラズマ源６への電力供給により、プラズマ源６の周囲のガスがプラズマ化する。そして、処理空間において、プラズマが処理ガスに作用することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じる。
【0126】
この活性種が基板Ｗの上面の処理液の液膜Ｆに作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを速やかに酸化除去することができる。
【0127】
基板Ｗの上面のレジストが十分に除去されると、制御部９０はバルブ１２を閉じ、移動機構５２はプラズマ源６をプラズマ処理位置からプラズマ待機位置へ移動させ、また、電源８がプラズマ源６への電力供給を停止する。
【0128】
次に、処理ユニット１３０はステップＳ６と同様にリンス処理を行い（ステップＳ２６：リンス工程）、ステップＳ７と同様に乾燥処理を行う（ステップＳ２７：乾燥工程）。
【0129】
以上のように、第３の実施の形態では、基板Ｗの上面の液膜Ｆの膜厚に基づいて、処理ガスの流量が制御される。具体的には、液膜Ｆの膜厚が大きいほど処理ガスの流量が大きくなるように制御される。よって、膜厚が大きいときには、より多くの活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができ、膜厚が小さいときには、より少ない活性種を基板Ｗの上面の液膜Ｆに供給することができる。したがって、液膜Ｆの膜厚の相違に応じた処理速度のばらつきを低減させることができる。
【0130】
以上のように、第１から第３の実施の形態では、調整対象のパラメータとして、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄ、電源８の出力電圧およびプラズマ源６と基板Ｗと間に供給される処理ガスの流量が採用された。これらの調整対象をパラメータという概念でまとめた場合の決定工程およびプラズマ工程は以下のように説明できる。
【0131】
各実施の形態における決定工程（ステップＳ４，Ｓ１４，Ｓ２４）は、センサ４によって測定された測定膜厚に基づいて、プラズマ源６と基板Ｗとの間の距離Ｄ、プラズマ源６に印加される出力電圧、および、プラズマ源６と基板Ｗとの間に供給されるガスの流量の少なくともいずれか一つのパラメータの値を決定する工程に相当する。
【0132】
また、各実施の形態におけるプラズマ工程（ステップＳ５，Ｓ１５，Ｓ２５）は、当該パラメータを決定工程で決定された値に制御しつつ、プラズマ源６が発生させたプラズマによる活性種を基板Ｗ上の液膜Ｆに供給する工程に相当する。
【0133】
以上のように、処理ユニット（基板処理装置）１３０，１３０Ａおよび基板処理方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この処理ユニット１３０，１３０Ａおよび基板処理方法がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
【0134】
例えば、プラズマ源６は図４に限らない。例えば、仕切部材６６が設けられていなくてもよい。この場合、第１電極部６１および第２電極部６２は同一の平面上に設けられてもよい。また、仕切部材６６が設けられていない場合には、ガスがプラズマ源６の第１誘電管６４および第２誘電管６５の間を鉛直方向に通過することができるので、給気口１１ａはプラズマ源６よりも鉛直上方において、プラズマ源６と鉛直方向に対向する位置に形成されてもよい。例えば給気口１１ａは遮断部材７のカバー部７１の下面に形成されていてもよい。
【0135】
また、例えば、基板Ｗに対する処理は必ずしもレジスト除去処理に限らない。基板Ｗに対する処理として、活性種により処理液の処理能力を向上させることができる全ての処理を採用することができる。
【0136】
また、上述の例では、基板Ｗ上の処理液の液膜Ｆの膜厚のばらつきは、処理液の流量ばらつきおよび基板Ｗの回転速度のばらつき等の諸要因によって生成されるとした。しかしながら、液膜Ｆの膜厚の目標値が変更される場合もある。この場合であっても、センサ４によって測定された測定膜厚に基づいて、基板Ｗ上の液膜Ｆに供給される活性種の量が適切に調整される。
【符号の説明】
【0137】
１０ ガス供給部
１３０，１３０Ａ 基板処理装置（処理ユニット）
２ 基板保持部
３ ノズル
４ センサ
５２ 移動機構
６ プラズマ源
８ 電源
９０ 制御部
Ｓ１，Ｓ１１，Ｓ２１ 保持工程（ステップ）
Ｓ２，Ｓ１２，Ｓ２２ 液供給工程（ステップ）
Ｓ３，Ｓ１３，Ｓ２３ 膜厚測定工程（ステップ）
Ｓ５，Ｓ１５，Ｓ２５ プラズマ工程（ステップ）
１３０，１３０Ａ 基板処理装置（処理ユニット）
２ 基板保持部
３ ノズル
４ センサ
５２ 移動機構
６ プラズマ源
８ 電源
９０ 制御部
Ｓ１，Ｓ１１，Ｓ２１ 保持工程（ステップ）
Ｓ２，Ｓ１２，Ｓ２２ 液供給工程（ステップ）
Ｓ３，Ｓ１３，Ｓ２３ 膜厚測定工程（ステップ）
Ｓ５，Ｓ１５，Ｓ２５ プラズマ工程（ステップ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】