CN114256060A - 衬底处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种衬底处理方法。本发明的课题在于有效率地去除衬底上表面的抗蚀剂。本发明的衬底处理方法具备如下工序：对衬底的上表面供给处理液；使形成在衬底上表面的至少一部分上的处理液的液膜厚度为第1厚度，并且在大气压下对液膜进行等离子体处理；及使形成在衬底上表面的至少一部分上的处理液的液膜厚度为第2厚度，并且在大气压下对液膜进行等离子体处理；且第1厚度小于第2厚度。

Description

衬底处理方法
技术领域
本案说明书中公开的技术涉及一种衬底处理方法。成为处理对象的衬底例如包括半导体晶圆、液晶显示装置用玻璃衬底、有机EL(electroluminescence，电致发光)显示装置等平板显示器(FPD，flat panel display)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光掩模用玻璃衬底、陶瓷衬底、场致发射显示器(field emission display，即FED)用衬底、或太阳电池用衬底等。
背景技术
一直以来，有为了去除衬底处理中使用的抗蚀剂，而对供给到衬底上的处理液进行等离子体处理的情况。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2002-53312号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
如上所述，即便在一边进行等离子体处理，一边利用处理液去除衬底上表面的抗蚀剂的情况下，处理液对抗蚀剂的去除程度也会因抗蚀剂的图案密度不同而不同。
这样一来，就存在抗蚀剂残存在衬底的上表面，或去除所有抗蚀剂所需的处理时间变长等问题。
本案说明书所公开的技术是鉴于如上记载的问题而完成的，用于有效率地去除衬底上表面的抗蚀剂。
[解决问题的技术手段]
作为本案说明书所公开的技术的第1形态的衬底处理方法是用于从衬底的上表面去除抗蚀剂，具备如下工序：对所述衬底的所述上表面供给处理液；使形成在所述衬底的所述上表面的至少一部分上的所述处理液的液膜厚度为第1厚度，并且在大气压下对所述液膜进行等离子体处理；以及使形成在所述衬底的所述上表面的至少一部分上的所述处理液的液膜厚度为第2厚度，并且在大气压下对所述液膜进行等离子体处理；且所述第1厚度小于所述第2厚度。
作为本案说明书所公开的技术的第2形态的衬底处理方法是关于第1形态，其中所述处理液包含硫酸。
作为本案说明书所公开的技术的第3形态的衬底处理方法是关于第1或2形态，其中所述第1厚度为0.1mm以上且小于0.25mm，所述第2厚度为0.35mm以上且2mm以下。
作为本案说明书所公开的技术的第4形态的衬底处理方法是关于第1至3中的任一形态，其中对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第1区域内进行的工序，对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的与所述第1区域不同的区域即第2区域内进行的工序。
作为本案说明书所公开的技术的第5形态的衬底处理方法是关于第4形态，其中在所述第1区域内形成的所述抗蚀剂的图案密度比在所述第2区域内形成的所述抗蚀剂的图案密度高。
作为本案说明书所公开的技术的第6形态的衬底处理方法是关于第1至3中的任一形态，其中对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第1区域内进行的工序，对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第2区域内进行的工序，所述第1区域与所述第2区域的至少有一部分重叠。
作为本案说明书所公开的技术的第7形态的衬底处理方法是关于第6形态，其中所述第1区域及所述第2区域是所述衬底的所述上表面整体。
作为本案说明书所公开的技术的第8形态的衬底处理方法是关于第1至7中的任一形态，其中在实施了对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序之后，实施对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序。
作为本案说明书所公开的技术的第9形态的衬底处理方法是关于第1至7中的任一形态，其中在实施了对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序之后，实施对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序。
[发明的效果]
根据本案说明书所公开的技术的至少第1形态，在形成有具有不同厚度的液膜的状态下，通过对各液膜进行等离子体处理，能有效率地去除图案密度不同的抗蚀剂。
另外，与本案说明书所公开的技术相关的目的、特征、态样及优点，根据以下所示的详细说明及附图，会更加明了。
附图说明
图1是概略性地表示第1实施方式的衬底处理装置的构成的例子的俯视图。
图2是表示图1中例示的控制部的构成的例子的图。
图3是概略性地表示衬底处理装置中的处理单元的构成的一例的侧视图。
图4是概略性地表示喷嘴头的构成的例子的剖视图。
图5是表示电极群的构成的一例的俯视图。
图6是与图5的C-C'剖面对应的剖视图。
图7是表示处理单元的动作的例子的流程图。
图8是表示药液处理时形成在衬底上表面的液膜的例子的图。
图9是表示药液处理时形成在衬底上表面的液膜的例子的图。
图10是表示药液处理时形成在衬底上表面的液膜的另一例的图。
图11是表示药液处理时形成在衬底上表面的液膜的另一例的图。
图12是概略性地表示第2实施方式的喷嘴头的构成的例子的侧视图。
图13是概略性地表示第2实施方式的喷嘴头的构成的例子的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式进行说明。在以下实施方式中，为了说明技术，还示出了详细的特征等，但它们只是例示，并不都是实施方式能够实施所必需的特征。
此外，附图是概略性地表示的图，为了便于说明，会在附图中适当地省略构成、或简化构成。另外，不同的附图中分别示出的构成等的大小及位置的相互关系不一定是准确记载，可适当改变。另外，在不是剖视图的俯视图等附图中，也存在为了易于理解实施方式的内容，而标注影线的情况。
另外，在以下所示的说明中，对相同的构成要素标注相同的符号来图示，它们的名称及功能也相同。因此，有时为了避免重复，会省略它们的详细说明。
另外，以下记载的说明中，将某构成要素记载为“具备”、“包含”或“具有”等时，只要未作特别说明，这些记载方式就不是将其它构成要素的存在排除在外的排他性表达。
另外，以下记载的说明中，即使存在使用“第1”或“第2”等序数的情况，这些用语也只是为了使实施方式的内容便于理解而权宜使用，并不限定于这些序数可能形成的顺序等。
另外，以下记载的说明中，表示是相等的状态的表达、例如“相同”、“相等”、“均匀”或“均质”等，只要未作特别说明，则包括：表示是严密相等的状态的情况、及在公差范围内或在能获得相同程度的功能的范围内产生差异的情况。
另外，以下记载的说明中，即使存在使用“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“底”、“正”或“反”等意指特定位置或特定方向的用语的情况，这些用语也只是为了使实施方式的内容便于理解而权宜使用，与实际实施时的位置或方向无关。
另外，以下记载的说明中，当记载为“…的上表面”或“…的下表面”等时，除了目标构成要素的上表面本身或下表面本身以外，还包含在目标构成要素的上表面或下表面上形成有其它构成要素的状态。即，例如，当记载为“设置在甲的上表面的乙”时，并不妨碍在甲与乙之间介存其它构成要素“丙”。
以下，对本实施方式的衬底处理方法进行说明。
＜第1实施方式＞
＜关于衬底处理装置的构成＞
图1是概略性地表示第1实施方式的衬底处理装置1的构成的例子的俯视图。衬底处理装置1具备负载埠601、移载传送机器人602、中心机器人603、控制部90、及至少1个处理单元600(图1中为4个处理单元)。
处理单元600是可用于衬底处理的单片式装置，具体来说，是进行将附着于衬底W的有机物去除的处理的装置。附着于衬底W的有机物例如是使用过的抗蚀剂膜。该抗蚀剂膜例如是被用作离子注入工序用注入掩模的抗蚀剂膜。
此外，处理单元600可具有腔室180。在此情况下，通过利用控制部90控制腔室180内的气氛，处理单元600可进行所期望之气氛中的衬底处理。
控制部90可控制衬底处理装置1中的各构成(下文所述的头移动机构30、夹头22、旋转机构23、阀46、阀52a及阀52b、电极群7等)的动作。载具C是收容衬底W的收容器。另外，负载埠601是保持多个载具C的收容器保持机构。移载传送机器人602可在负载埠601与衬底载置部604之间搬送衬底W。中心机器人603可在衬底载置部604与处理单元600之间搬送衬底W。
根据以上构成，移载传送机器人602、衬底载置部604及中心机器人603作为在各处理单元600与负载埠601之间搬送衬底W的搬送机构发挥功能。
未处理的衬底W由移载传送机器人602从载具C取出。然后，未处理的衬底W经由衬底载置部604被交付到中心机器人603。
中心机器人603将该未处理的衬底W搬入处理单元600。然后，处理单元600对衬底W进行处理。
在处理单元600中，处理过的衬底W由中心机器人603从处理单元600取出。然后，处理过的衬底W视需要经过其它处理单元600之后，经由衬底载置部604被交付到移载传送机器人602。移载传送机器人602将处理过的衬底W搬入载具C。通过以上操作，进行对衬底W的处理。
图2是表示图1所例示的控制部90的构成的例子的图。控制部90可由具有电路的普通计算机构成。具体来说，控制部90具备中央运算处理装置(central processing unit，即CPU)91、只读存储器(read only memory，即ROM)92、随机存取存储器(random accessmemory，即RAM)93、存储装置94、输入部96、显示部97及通信部98、以及将它们相互连接的总线95。
ROM92存储基本程序。RAM93被用作CPU91进行指定处理时的作业区域。存储装置94包含闪速存储器或硬盘装置等非易失性存储装置。输入部96包含各种开关或触控面板等，从操作员那里接收处理方案等输入设定指示。显示部97例如包含液晶显示装置及显示灯等，在CPU91的控制下，显示各种信息。通信部98具有经由局域网(LAN，local areanetwork)等进行数据通信的功能。
在存储装置94中，预先设定有与图1的衬底处理装置1中的各构成的控制相关的多个模式。通过使CPU91执行处理程序94P，来选择所述多个模式中的1个模式，在该模式下控制各构成。此外，处理程序94P也可存储在记录媒体中。如果使用该记录媒体，则可将处理程序94P安装于控制部90。另外，控制部90执行的功能的一部分或全部不是必须利用软件来实现，也可利用专用的逻辑电路等硬件来实现。
＜关于处理单元的构成＞
图3是概略性地表示衬底处理装置1中的处理单元600的构成的一例的侧视图。此外，多个处理单元600可具有相同的构成，也可具有互不相同的构成。
如图3所例示，处理单元600具备衬底保持部2、喷嘴头3及头移动机构30。
衬底保持部2将衬底W以水平姿势保持着，且使衬底W绕旋转轴线Q1旋转。此处所谓的水平姿势，是指衬底W的厚度方向沿着铅直方向(图3中的Z轴方向)的姿势。另外，旋转轴线Q1是通过衬底W的中心部且沿着铅直方向的轴。这种衬底保持部2也被称为旋转夹头。
以下，有时将基于旋转轴线Q1的径向及圆周方向简称为径向及圆周方向。
喷嘴头3在对由衬底保持部2保持的衬底W的上表面供给处理液的同时，也对衬底W的上表面供给通过了下述等离子体用电场空间的气体。图3中，以虚线箭头示意性地表示从喷嘴头3朝向衬底W流动的处理液，以实线箭头示意性地表示从喷嘴头3朝向衬底W流动的气体。此外，所谓电场空间，如下文中详细叙述，是指被施加了用于产生等离子体的电场的空间。当气体通过电场空间时，气体的一部分等离子体化，产生各种活性种(例如，氧自由基等)。该活性种顺着气流而移动，被供给到衬底W的上表面(等离子体处理)。
图3的例子中，喷嘴头3设置得比由衬底保持部2保持着的衬底W更靠铅直上方，对衬底W的上表面供给处理液及气体。
如图3中所例示，喷嘴头3具备处理液喷嘴4与等离子体产生单元5。
处理液喷嘴4于其下端面具有喷出口4a，从喷出口4a朝向衬底W的上表面喷出处理液。此处，处理液假定是硫酸，但例如也可为包含硫酸盐、过氧硫酸及过氧硫酸盐中至少任意一种的液体、或者包含过氧化氢的液体等药液。处理液典型的是水溶液。
等离子体产生单元5在沿旋转轴线Q1观察时(也就是俯视时)，设置在与处理液喷嘴4相邻的位置，与处理液喷嘴4连成一体。
对等离子体产生单元5，从气体供给部50供给气体，该气体在等离子体产生单元5内的气体流路60中朝向衬底W的上表面流动。该气体例如可使用包含氧的含氧气体。含氧气体例如包含氧气、臭氧气体、二氧化碳气体、空气、或它们中的至少2种的混合气体。
该气体也可还包含惰性气体。惰性气体例如包含氮气、氩气、氖气、氦气、或它们中的至少2种的混合气体。
如下所述，等离子体产生单元5在气体流路60的下游侧具有电极群7，利用电极群7对它周围的电场空间施加电场。当气体通过该电场空间时，电场作用于气体。由此，一部分气体电离而产生等离子体。例如，氩气等惰性气体电离而产生等离子体。此处，作为一例，在大气压下产生等离子体。此处所谓的大气压，例如是指标准气压的80％以上且标准气压的120％以下。
产生等离子体时，会因电子碰撞反应而产生分子和原子的解离及激发等各种反应，还会产生高反应性的中性自由基等各种活性种。例如，等离子体的离子或电子作用于含氧气体而产生氧自由基。这种活性种顺着气流而移动，从等离子体产生单元5的下端部朝向由衬底保持部2保持着的衬底W的上表面流出(等离子体处理)。
喷嘴头3设置成能通过头移动机构30而移动。头移动机构30使喷嘴头3至少沿着移动方向D1(沿着图3中的X轴方向)移动，该移动方向D1沿着由衬底保持部2保持着的衬底W的上表面。例如，俯视时，头移动机构30使喷嘴头3沿着衬底W的直径往返移动。头移动机构30例如可包含线性马达或滚珠螺杆机构等线性运动机构。
或者，头移动机构30也可包含臂式移动机构来代替线性运动机构。在此情况下，喷嘴头3连结于在水平方向上延伸的臂的前端。臂的基端连结于沿铅直方向延伸的支撑柱。该支撑柱连结于马达，绕沿着铅直方向的支撑柱的中心轴旋转。支撑柱绕其中心轴旋转，使得臂绕中心轴在水平面内回转，设置在臂的前端的喷嘴头3绕中心轴在水平面内呈圆弧状移动。以该圆弧状的移动路径在俯视时沿着衬底W的直径的方式，构成头移动机构30。以此方式，头移动机构30可使喷嘴头3相对于衬底W的上表面平行地移动。
头移动机构30也可使喷嘴头3在其移动路径上的待机位置与处理位置之间移动。此处，待机位置是指在衬底W的搬入搬出时等喷嘴头3不干涉衬底W的搬送路径的位置，例如指俯视时比衬底保持部2更靠径向外侧的位置。另外，处理位置是指用于供喷嘴头3将处理液及气体供给到衬底W的位置，为喷嘴头3与衬底W的上表面在铅直方向上对向的位置。
头移动机构30也可使喷嘴头3在处理液喷嘴4与衬底W的上表面对向的移动范围内往返移动。例如，头移动机构30可使喷嘴头3在处理液喷嘴4与衬底W的直径方向的一侧的周缘部对向的第1周缘位置、和处理液喷嘴4与衬底W的另一侧的周缘部对向的第2周缘位置之间往返移动。在图3的例子中，以双点划线示意性地表示喷嘴头3位于第1周缘位置的状态下的处理液喷嘴4。
根据这种处理单元600，可在使喷嘴头3往返移动的同时，将处理液及气体供给到旋转中的衬底W的上表面(所谓的扫描处理)。通过这种扫描处理，能对衬底W的上表面的整个面供给处理液及气体，能更均匀地处理衬底W。
此外，在该扫描处理中，喷嘴头3并非必须在第1周缘位置与第2周缘位置之间往返移动。例如，头移动机构30也可使喷嘴头3在处理液喷嘴4与衬底W的中央部对向的中央位置和第1周缘位置之间往返移动。由此，也能对旋转的衬底W的上表面的整个面供给处理液及气体。
处理液在衬底W的上表面向径向外侧流动，从衬底W的周缘向外侧飞散。因此，图3的例子中，在处理单元600设置有承杯8。承杯8具有包围衬底保持部2的筒状形状。承杯8的筒状形状的中心轴与旋转轴线Q1一致。从衬底W的周缘向外侧飞散的处理液碰撞承杯8的内周面，流向下方并由未图示的回收机构回收，或者由未图示的排液机构排出到外部。
另外，在处理单元600中，在比衬底保持部2更靠径向外侧设置着未图示的排气口。例如，可在承杯8设置排气口。供给到衬底W的上表面的活性种及气体沿着衬底W的上表面向径向外侧流动，并从排气口排出。
＜关于衬底保持部＞
图3的例子中，衬底保持部2具备基底21、多个夹头22及旋转机构23。
基底21具有以旋转轴线Q1为中心的圆板形状，在它的上表面设置着多个夹头22。多个夹头22沿着衬底W的周缘，等间隔地设置。夹头22能够在与衬底W的周缘接触的夹紧位置、和离开衬底W的周缘的解除位置之间被驱动。在多个夹头22处于各自的夹紧位置的状态下，多个夹头22保持衬底W的周缘。另一方面，在多个夹头22处于各自的解除位置的状态下，衬底W的保持被解除。驱动多个夹头22的未图示的夹头驱动部例如包含连杆机构及磁铁等，且由控制部90控制。
旋转机构23具备马达231。马达231经由轴232连结于基底21的下表面，且由控制部90控制它的动作。马达231使轴232及基底21绕旋转轴线Q1旋转，由此多个夹头22所保持的衬底W也绕旋转轴线Q1旋转。
此外，衬底保持部2并非必须具备夹头22。衬底保持部2例如也可通过抽吸力或静电力保持衬底W。
＜关于喷嘴头＞
图4是概略性地表示喷嘴头3的构成的例子的剖视图。图4对应于图3的A-A'剖面。以下，参照图3及图4对喷嘴头3进行说明。
＜关于处理液喷嘴＞
喷嘴头3的处理液喷嘴4例如由树脂(例如，PTFE(聚四氟乙烯))或石英等绝缘体(介电体)形成，在图示的例子中具有圆筒形状。此外，就防止因暴露于等离子体中而溶出的观点来说，处理液喷嘴4优选不由树脂形成，而是由石英或陶瓷形成。
处理液喷嘴4在下端面具有喷出口4a。图示的例子中，处理液喷嘴4的内部的处理液流路4b沿铅直方向延伸，处理液流路4b的下端开口相当于喷出口4a。
在处理液喷嘴4，连接着处理液供给管45的一端。图3的例子中，处理液喷嘴4的上端连接于处理液供给管45的一端。即，处理液流路4b的上端开口4c与处理液供给管45的一端开口相连。另一方面，处理液供给管45的另一端连接于处理液供给源47。处理液供给源47例如具备贮存处理液的槽(tank)。
在处理液供给管45，介装有阀46。阀46由控制部90控制，阀46打开，会使处理液从处理液供给源47沿着处理液供给管45的内部流动，供给到处理液喷嘴4。该处理液在处理液流路4b中从上方朝向下方流动，从喷出口4a朝向衬底W的上表面喷出。阀46关闭，会使来自处理液喷嘴4的喷出口4a的处理液的喷出停止。
此外，处理单元600也可具有将多种处理液供给到衬底W的上表面的构成。例如，处理液喷嘴4也可具有多个处理液流路。在此情况下，各处理液流路个别地连接于各种处理液供给源。另外，处理单元600也可包含与喷嘴头3分开的喷嘴。
作为多种处理液，例如除了硫酸等药液之外，可采用纯水、臭氧水、碳酸水、及异丙醇等冲洗液。此处，处理液喷嘴4设为具有多个处理液流路。
＜关于等离子体产生单元＞
等离子体产生单元5具备单元本体6与电极群7。单元本体6形成用以使来自气体供给部50的气体朝向衬底W的上表面流动的气体流路60。电极群7设置在气体流路60的下游侧，如下所述构成为能够使气体通过。电极群7对周围的空间(电场空间)施加电压。而且，当气体通过电场空间时对该气体施加电场，通过该电场的施加，气体的一部分电离而产生等离子体。产生这些离子体时，会产生各种活性种，这些活性种顺着气流被供给到衬底W的上表面(等离子体处理)。
＜关于单元本体＞
单元本体6例如由石英、陶瓷等绝缘体(介电体)形成。在图示的例子中，单元本体6具备上表面部61与侧壁部62。
上表面部61例如具有板状形状，以它的厚度方向沿着铅直方向的姿势配置。上表面部61在俯视时例如具有矩形形状。上表面部61以它的一边例如沿着喷嘴头3的移动方向D1的姿势配置。图3的例子中，在上表面部61的中央部形成有贯通孔61a。贯通孔61a沿着铅直方向贯通上表面部61，处理液喷嘴4贯通配置于贯通孔61a中。由此，处理液喷嘴4相对于上表面部61固定。
侧壁部62设置在上表面部61的周缘的全周，从上表面部61的周缘起沿着铅直下方延伸。侧壁部62具有包围处理液喷嘴4的角形柱形状。由上表面部61及侧壁部62包围的空间相当于气体流路60。
在单元本体6，形成与气体流路60连通的流入口611。图3的例子中，流入口611形成在上表面部61。流入口611连接于气体供给部50，气体供给部50经由流入口611向气体流路60供给气体。
图示的例子中，单元本体6在喷嘴头3的移动方向D1上，具备将气体流路60分隔成多个气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d的1个以上的流路分隔部63。
此处，作为流路分隔部63，设置有3个流路分隔部63a、流路分隔部63b及流路分隔部63c(参照图4)，将气体流路60分隔成4个气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d。
各流路分隔部63例如具有板状形状，以它的厚度方向沿着移动方向D1的姿势配置。流路分隔部63a、流路分隔部63b及流路分隔部63c从移动方向D1的一侧到另一侧依次配置。各流路分隔部63的上端面连结于上表面部61的下表面，流路分隔部63的两侧端面连结于侧壁部62的内表面。
图示的例子中，通过3个流路分隔部63a、流路分隔部63b及流路分隔部63c，在移动方向D1上依次形成气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d。
图4的例子中，在流路分隔部63b，形成有供处理液喷嘴4贯通配置的贯通孔631。因此，气体分割流路60a及气体分割流路60b相对于处理液喷嘴4位于移动方向D1的一侧，气体分割流路60c及气体分割流路60d相对于处理液喷嘴4位于移动方向D1的另一侧。即，在移动方向D1上的处理液喷嘴4的两侧形成有气体流路60。
气体分割流路60b及气体分割流路60c在移动方向D1上形成在更靠近处理液喷嘴4的位置，气体分割流路60a及气体分割流路60d在移动方向D1上形成在更远离处理液喷嘴4的位置。换句话说，气体分割流路60b及气体分割流路60c与处理液喷嘴4之间的距离比气体分割流路60a及气体分割流路60d与处理液喷嘴4之间的距离短。
图3的例子中，在上表面部61形成有流入口611a、流入口611b、流入口611c及流入口611d作为与气体流路60相连的流入口611。
流入口611a与气体分割流路60a相连，流入口611b与气体分割流路60b相连，流入口611c与气体分割流路60c相连，流入口611d与气体分割流路60d相连。
气体供给部50经由流入口611a、流入口611b、流入口611c及流入口611d，分别向对应的气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d供给气体。
图3的例子中，气体供给部50具备气体供给管51a及气体供给管51b、和阀52a及阀52b。
气体供给管51a包含2个分岐管与共通管，分岐管的一端分别连接于流入口611a及流入口611d，分岐管的另一端共通地连接于共通管的一端，共通管的另一端连接于气体供给源53。以此方式，气体供给管51a将流入口611a及流入口611d与气体供给源53连接。
气体供给管51b也包含2个分岐管与共通管，和气体供给管51a同样地，将流入口611b及流入口611c与气体供给源53连接。
阀52a介装在气体供给管51a的共通管，由控制部90控制。阀52a打开，会使来自气体供给源53的气体在气体供给管51a的内部流动，经由流入口611a及流入口611d分别流入对应的气体分割流路60a及气体分割流路60d。阀52a关闭，会使向气体分割流路60a及气体分割流路60d的气体供给停止。阀52a也可为能调整在气体供给管51a的内部流动的气体的流量的流量调整阀。另外，也可设置与阀52a分开的流量调整阀。
阀52b介装在气体供给管51b的共通管，由控制部90控制。阀52b打开，会使来自气体供给源53的气体在气体供给管51b的内部流动，经由流入口611b及流入口611c分别流入对应的气体分割流路60b及气体分割流路60c。阀52b关闭，会使向气体分割流路60b及气体分割流路60c的气体供给停止。阀52b也可为能调整在气体供给管51b的内部流动的气体的流量的流量调整阀。另外，也可设置与阀52b分开的流量调整阀。
利用这种气体供给部50，能个别地调整在气体分割流路60a及气体分割流路60d中流动的气体的流量、与在气体分割流路60c及气体分割流路60b中流动的气体的流量。
也就是说，能将靠近处理液喷嘴4的气体分割流路60b及气体分割流路60c中的气体的流量，与远离处理液喷嘴4的气体分割流路60a及气体分割流路60d中的气体的流量独立地调整。例如，能以气体分割流路60b及气体分割流路60c中的气体的流速高于气体分割流路60a及气体分割流路60d中的气体的流速的方式，调整各自的流量。该作用效果将在下文中详细叙述。
此外，虽然在图3的例子中，气体供给部50总括地调整气体分割流路60b及气体分割流路60c中的流量，但也可具有能将气体分割流路60b及气体分割流路60c中的流量相互独立地调整的构成。气体分割流路60a及气体分割流路60d也同样。
图4的例子中，气体流路60(气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d)的与移动方向D1正交的方向上的宽度比处理液喷嘴4的喷出口4a的宽度宽，例如为衬底W的半径以上，更理想的是衬底W的直径以上。此外，因为制造偏差等原因，气体流路60的宽度有时会根据移动方向D1上的位置而不同。在此情况下，只要使气体流路60的宽度的最大值比处理液喷嘴4的喷出口4a的宽度宽，例如为衬底W的半径以上，更理想的是衬底W的直径以上即可。由此，等离子体产生单元5在俯视时能将气体以更大的范围供给到衬底W的上表面。即，能将气体更均匀地供给到衬底W的上表面。
图示的例子中，单元本体6还具备板状体64。板状体64设置在气体流路60内。具体来说，板状体64相对于电极群7设置在气流的上游侧，在铅直方向上设置在与电极群7相对的位置。
板状体64具有板状形状，以它的厚度方向沿着铅直方向的姿势配置。在板状体64形成有多个开口641，气体通过多个开口641朝向电极群7流动。
此处，作为板状体64，设置有板状体64a与板状体64b。
板状体64a对应于气体分割流路60a及气体分割流路60b而设置。图3的例子中，流路分隔部63a的下端连结于板状体64a的上表面。另外，板状体64a的周缘连结于侧壁部62及流路分隔部63b。
板状体64b对应于气体分割流路60c及气体分割流路60d而设置。图3的例子中，流路分隔部63c的下端连结于板状体64b的上表面。另外，板状体64b的周缘连结于侧壁部62及流路分隔部63b。
多个开口641在铅直方向上贯通板状体64，例如俯视时具有圆形形状。多个开口641在俯视时二维地排列，例如呈矩阵状地排列。
在气体分割流路60a及气体分割流路60b各自中流动的气体通过板状体64a的多个开口641朝向电极群7a流动。
在气体分割流路60c及气体分割流路60d各自中流动的气体通过板状体64b的多个开口641朝向电极群7b流动。
以此方式，通过使气体通过多个开口641，能使气体均匀地朝向电极群7流动。如果板状体64与电极群7之间的距离变长，则气体的均匀性可能下降，所以该距离宜考虑气体的均匀性来设定。
＜关于电极群＞
电极群7如上所述设置在气体流路60的下游侧，且设置在俯视时与气体流路60重叠的区域。当气体通过电极群7时，电极群7对该气体施加电场。由此，该气体的一部分电离而产生等离子体。
图3的例子中，作为电极群7，设置有电极群7a及电极群7b。图3的例子中，电极群7a设置在比气体分割流路60a及气体分割流路60b更靠下游侧，电极群7b设置在比气体分割流路60c及气体分割流路60d更靠下游侧。
电极群7a与气体分割流路60a及气体分割流路60b在铅直方向上对向，电极群7b与气体分割流路60c及气体分割流路60d在铅直方向上对向。即，图3的例子中，电极群7a及电极群7b在喷嘴头3的移动方向D1上，隔着处理液喷嘴4相互设置在相反侧。总而言之，电极群7在移动方向D1上设置在与处理液喷嘴4相邻的位置，图示的例子中，在移动方向D1上设置在处理液喷嘴4的两侧。
图5及图6是概略性地表示电极群7的构成的例子的图。图5是表示电极群7的构成的一例的俯视图，图6是与图5的C-C'剖面对应的剖视图。以下，参照图5及图6对电极群7进行说明。
电极群7具备多个电极71。多个电极71由金属等导电体形成，俯视时隔开间隔地排列设置在不与处理液喷嘴4重叠的位置上。图5的例子中，各电极71具有在水平方向上较长的长条形状。此处所谓的长条形状是指电极71的长度方向(图5的Y轴方向)的尺寸比与它的长度方向正交的水平方向的尺寸长的形状。图示的例子中，多个电极71以它的长度方向与移动方向D1正交的姿势配置。
多个电极71在与它的长度方向正交的水平排列方向(此处为移动方向D1)上隔开间隔地排列配置。图示的例子中，作为多个电极71，示出了4个电极71a、电极71b、电极71c及电极71d。电极71a、电极71b、电极71c及电极71d从它们的排列方向的一侧向另一侧依次配置。电极71a、电极71b、电极71c及电极71d例如配置在同一平面内。
对多个电极71中相邻的两个施加极性互不相同的电位。图5的例子中，从排列方向的一侧起配置在奇数位的电极71a及电极71c连接于电源80的输出端81，配置在偶数位的电极71b及电极71d连接于电源80的输出端82。
图5的例子中，电极71a及电极71c在长度方向的一侧的端部经由连结部711a相互连结。连结部711a例如具有板状形状，例如与电极71a及电极71c由相同的材料一体地构成。
电极71b及电极71d在长度方向的另一侧的端部经由连结部711b相互连结。连结部711b例如具有板状形状，例如与电极71b及电极71d由相同的材料一体地构成。
由此，多个电极71呈梳齿状排列。连结部711a经由引出线连接于电源80的输出端81，连结部711b经由引出线连接于电源80的输出端82。
电源80例如具备开关电源电路(例如，反相器电路)，由控制部90控制。电源80对输出端81与输出端82之间施加电压(例如，高频电压)。由此，多个电极71彼此间的空间(电场空间)内产生电场。
电极群7位于气体流路60的下游侧，因此沿着气体流路60流动的气体通过多个电极71彼此间的电场空间。当气体通过电场空间时，该电场作用于气体，气体的一部分电离而产生等离子体。产生所述离子体时会产生各种活性种，这些活性种顺着气流朝向衬底W的上表面移动(等离子体处理)。
电极群7与衬底W之间的距离设定为不会在电极群7与衬底W之间产生电弧放电的程度的距离。电极群7与衬底W之间的距离例如设定为2mm以上且5mm以下。
电极群7的与移动方向D1正交的方向上的宽度(此处为电极71的长度方向长度)比处理液喷嘴4的喷出口4a的宽度宽(参照图5)，例如为衬底W的半径以上，更理想的是衬底W的直径以上。由此，能够在俯视下相对于衬底W而言更大的范围内产生等离子体，而能对衬底W的上表面以更大的范围供给活性种。
此外，电极群的形状并不限于图5及图6所例示的梳齿状，例如也可为俯视时隔着电场空间配置的电极对，还可将图5及图6所例示的各极性电极在Z方向上隔着板状介电体而配置，从而产生沿着板状介电体的表面的电场空间。
＜关于介电保护部件＞
图示的例子中，各电极71由介电保护部件72覆盖。介电保护部件72例如由石英、陶瓷等绝缘体(介电体)形成，覆盖电极71的表面。例如，介电保护部件72与电极71的表面密接。介电保护部件72也可为形成在电极71表面的介电膜。介电保护部件72可保护电极71使其不受等离子体影响。
图6的例子中，各电极71具有剖面圆形状，各介电保护部件72具有剖面圆环形状。
＜关于介电分隔部件＞
图示的例子中，在相邻的电极71两者之间，设置着介电分隔部件73。具体来说，介电分隔部件73设置在多个电极71中的每两个之间。介电分隔部件73例如由石英、陶瓷等绝缘体(介电体)形成，与各电极71隔开间隔地设置。介电分隔部件73例如具有板状形状，以它的厚度方向沿着电极71的排列方向(此处为移动方向D1)的姿势设置。介电分隔部件73的上表面例如具有在电极71的长度方向上较长的矩形形状。
图6的例子中，介电分隔部件73的上端位于比电极71的上端靠上方，介电分隔部件73的下端位于比电极71的下端靠下方。如果也考虑制造偏差等，则例如多个介电分隔部件73中最低的上端位置设定得比多个电极71中最高的上端位置高，多个介电分隔部件73中最高的下端位置设定得比多个电极71中最低的下端位置低。
如果设置有这种介电分隔部件73，则能延长多个电极71彼此之间的绝缘距离。由此，在增大多个电极71的电压而更有效率地产生等离子体的同时，也能抑制多个电极71彼此之间产生电弧放电。
＜关于框体＞
图5的例子中，介电分隔部件73连结于框体74。框体74例如由石英、陶瓷等绝缘体(介电体)形成，例如具有俯视时方型的环状形状。
框体74在俯视时包围多个介电分隔部件73的周围，各介电分隔部件73的长度方向的两端连结于框体74的内表面。
框体74也大致包围多个电极71。图5的例子中，连结部711a及连结部711b位于比框体74靠外侧，电极71a及电极71c在它们的长度方向的一侧贯通框体74而连结于连结部711a，电极71b及电极71c在它们的长度方向的另一侧贯通框体74而连结于连结部711b。
图5的例子中，电极71的大部分位于框体74的内部，俯视时电场空间形成在框体74的内侧。框体74例如连结于单元本体6的侧壁部62的下端。
气体在框体74内通过电极群7。具体来说，气体向下方通过多个电极71及多个介电分隔部件73彼此之间的空间。如果多个电极71彼此之间的电场空间内产生的电场作用于气体，则气体的一部分电离而产生等离子体。产生所述离子体时会产生各种活性种。这些活性种顺着气流向下方移动，朝向衬底W的上表面流出(等离子体处理)。
如上所述，喷嘴头3利用处理液喷嘴4及等离子体产生单元5，可将处理液及气体供给到衬底W的上表面。
＜关于处理单元的动作＞
接着，对衬底处理装置中的处理单元600的动作的一例进行说明。图7是表示处理单元600的动作的例子的流程图。
首先，未处理的衬底W由中心机器人603搬入处理单元600中(步骤ST1)。此处，在衬底W的上表面形成有抗蚀剂。处理单元600的衬底保持部2保持搬入的衬底W。
接着，衬底保持部2开始使衬底W绕旋转轴线Q1旋转(步骤ST2)。
接着，进行药液处理(步骤ST3)。具体来说，首先，头移动机构30使喷嘴头3从待机位置移动到处理位置。接着，阀46、阀52a及阀52b打开，电源80对电极71施加电压，头移动机构30使喷嘴头3沿着移动方向D1往返移动(所谓的扫描处理)。例如，头移动机构30使喷嘴头3在第1周缘位置与第2周缘位置之间往返移动。
阀46打开，会从处理液喷嘴4的喷出口4a朝向衬底W的上表面喷出处理液(此处为硫酸等药液)。附着于旋转中的衬底W的上表面的药液沿着衬底W的上表面向径向外侧流动，从衬底W的周缘向外侧飞散。
另外，阀52a及阀52b打开，会从气体供给部50经由流入口611向气体流路60供给气体(此处为含氧气体及稀有气体的混合气体)。更具体来说，气体经由流入口611a、流入口611b、流入口611c及流入口611d，分别流入对应的气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d。
此处，向远离处理液喷嘴4的气体分割流路60a及气体分割流路60d以第1流量供给气体，向靠近处理液喷嘴4的气体分割流路60b及气体分割流路60c以比第1流量大的第2流量供给气体。
在气体分割流路60a及气体分割流路60b中朝向下方流动的气体通过板状体64a的多个开口641。由此，气体被整流，更均匀地朝向电极群7a流动。同样地，在气体分割流路60c及气体分割流路60d中朝向下方流动的气体通过板状体64b的多个开口641。由此，气体被整流，更均匀地朝向电极群7b流动。
电源80对电极71施加电压，所以在电极群7a及电极群7b中，电极71彼此之间的电场空间内产生电场。当气体通过电场空间时，电场作用于气体，气体的一部分电离而产生等离子体。产生所述离子体时，会因电子碰撞反应而产生分子及原子的解离及激发等各种反应，还会产生高反应性的中性自由基等各种活性种(例如，氧自由基)。例如，氩气因电场而等离子体化，该离子体作用于含氧气体而产生氧自由基。这些活性种(例如，氧自由基)顺着气流移动，朝向衬底W的上表面流出(等离子体处理)。
活性种作用于衬底W的上表面的药液。例如，如果氧自由基作用于衬底W的上表面的硫酸，则在氧自由基的氧化力下会产生过氧一硫酸(卡罗酸(Caro's acid))。此处，在使用含有硫酸的处理液的情况下，关于硫酸的浓度，硫酸的浓度越高，则能期待越高的剥离力，例如优选94％以上且98％以下的范围，越接近98％越优选。卡罗酸能有效地去除衬底W的上表面的抗蚀剂。换句话说，活性种作用于药液，会使药液的处理能力提高。
活性种不仅作用于衬底W的上表面上的药液，也能直接作用于衬底W。例如，通过氧自由基直接作用于衬底W的抗蚀剂，也能利用氧自由基的氧化力去除抗蚀剂。
如果衬底W的抗蚀剂被充分地去除，则阀46、阀52a及阀52b关闭，电源80停止输出电压。由此，来自处理液喷嘴4的药液的喷出停止，来自等离子体产生单元5的气体的流出也停止。另外，头移动机构30使喷嘴头3的往返移动停止。由此，实际的药液处理(此处为抗蚀剂去除处理)结束。
接着，进行冲洗处理(步骤ST4)。具体来说，例如，头移动机构30以处理液喷嘴4与衬底W的中央部对向的方式使喷嘴头3移动，处理单元600例如从处理液喷嘴4朝向衬底W的上表面喷出冲洗液。由此，衬底W的上表面的药液被置换为冲洗液。此外，头移动机构30也可在该冲洗处理中也使喷嘴头3往返移动(所谓的扫描处理)。
如果衬底W的上表面的药液被充分地置换为冲洗液，则停止来自处理液喷嘴4的冲洗液的喷出，头移动机构30使喷嘴头3向待机位置移动。
此处，如下文中详细叙述，利用喷嘴头3进行的等离子体处理分别以第1供给设定与第2供给设定来实施，所述第1供给设定是以位于喷嘴头3的下方的液膜的厚度成为第1厚度(例如，0.1mm以上且小于0.25mm)的方式供给药液，所述第2供给设定是以形成在衬底W的上表面的药液的液膜厚度成为比第1厚度大的厚度即第2厚度(例如，0.35mm以上且2mm以下)的方式供给药液。
这2个等离子体处理可在步骤ST3中连续进行。另外，也可设为在步骤ST3中进行其中一个等离子体处理，并进行冲洗处理(步骤ST4)，然后再次返回步骤ST3进行另一个等离子体处理并进行冲洗处理(步骤ST4)。
接着，进行干燥处理(步骤ST5)。例如，衬底保持部2使衬底W的旋转速度增加。由此，衬底W的上表面的冲洗液被从衬底W的周缘甩掉，而使衬底W干燥(所谓的旋转干燥)。
如果衬底W干燥，则衬底保持部2使衬底W的旋转结束(步骤ST6)。接着，处理过的衬底W由中心机器人603从处理单元600搬出(步骤ST7)。
＜关于药液处理的具体方法＞
如上所述，在本实施方式中，在作为半导体晶圆等的衬底W的上表面形成有抗蚀剂的图案。该抗蚀剂也可使用具有高掺杂量(例如，As的离子注入量为1×1015[/cm2]等)的高掺杂抗蚀剂。
此处，形成在衬底W的上表面的抗蚀剂图案有疏有密，在图案密的部位，在抗蚀剂的上表面沿着图案形成的硬化层的形状也有变复杂的趋势。
根据发明人等的实验，已知当将活性种所作用的药液供给到衬底W的上表面时，抗蚀剂的去除量会根据以覆盖衬底W上表面的抗蚀剂的方式形成的药液的液膜厚度而变化。
具体来说，在形成于衬底W上表面的抗蚀剂的图案密度相对较高的情况下，药液的液膜厚度相对较小者会使抗蚀剂的去除量变大，另一方面，在形成于衬底W上表面的抗蚀剂的图案密度相对较低的情况下，药液的液膜厚度相对较大者会使抗蚀剂的去除量变大。
关于上述内容，可认为在形成于衬底W上表面的抗蚀剂的图案密度相对较高的情况下，如果药液的液膜厚度小，则会使液膜中的活性种有效率地到达形成为复杂形状的硬化层及抗蚀剂的微细的间隙中，结果抗蚀剂的去除量会变大。
另一方面，可认为在形成于衬底W上表面的抗蚀剂的图案密度相对较低的情况下，如果药液的液膜厚度大，则会使溶解抗蚀剂的药液量增加，结果抗蚀剂的去除量会变大。
鉴于以上内容，在本实施方式的药液处理中，分别设置第1供给设定与第2供给设定，所述第1供给设定是以形成在衬底W上表面的药液的液膜厚度成为第1厚度(例如，0.1mm以上且小于0.25mm)的方式供给药液，所述第2供给设定是以形成在衬底W上表面的药液的液膜厚度成为比第1厚度大的厚度即第2厚度(例如，0.35mm以上且2mm以下)的方式供给药液。在各供给设定中，以要形成的液膜的厚度成为第1厚度或第2厚度的方式，利用控制部90调整从处理液供给源47(参照图3)供给的药液的量、衬底W的旋转速度等。
此外，当药液的液膜厚度为相对较薄的第1厚度时，有因向液膜吹送的气体而使液膜的厚度发生变动、或者液膜出现空孔等担忧。因此，理想的是使气体分别流入气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d的速度比第2厚度时的气体流入速度低。
此外，由以第1供给设定供给的药液形成的液膜的厚度例如也包含形成在衬底W上表面的液膜整体的厚度的平均值为第1厚度的情况。同样地，由以第2供给设定供给的药液形成的液膜的厚度例如也包含形成在衬底W上表面的液膜整体的厚度的平均值为第2厚度的情况。
然后，对衬底W的上表面中抗蚀剂的图案密度相对较高之区域，以第1供给设定供给药液，形成具有第1厚度的液膜。
另一方面，对抗蚀剂的图案密度相对较低的区域，以第2供给设定供给药液，形成具有第2厚度的液膜。
图8是表示药液处理时形成在衬底W的上表面的液膜的例子的图。如图8所例示，在衬底W的上表面形成有抗蚀剂112与抗蚀剂114。抗蚀剂112的图案密度相对较高，抗蚀剂114的图案密度相对较低(至少比抗蚀剂112的图案密度低)。此处，抗蚀剂112与抗蚀剂114可在衬底W的上表面相互隔开地形成，也可连续地形成。
图8中，假定情况是向衬底W的上表面中至少形成有抗蚀剂112的区域喷出药液116而形成液膜118A，主要去除抗蚀剂112。
在此情况下，抗蚀剂112的图案密度相对较高，因此以第1供给设定供给药液116，使液膜118A的厚度小(即，成为第1厚度)。
另外，从气体供给部50(参照图3)供给气体，进而，利用电极71使该气体产生等离子体。然后，将通过等离子体化所产生的活性种等供给到液膜118A(等离子体处理)。活性种作用于药液，会使药液的处理能力(具体来说，对包含形成在抗蚀剂112的上表面的硬化层在内的抗蚀剂112的去除能力)提高。
图9是表示药液处理时形成在衬底W上表面的液膜的例子的图。图9中，假定情况是向衬底W的上表面中至少形成有抗蚀剂114的区域喷出药液116而形成液膜118B，主要去除抗蚀剂114。
在此情况下，抗蚀剂114的图案密度相对较低，因此以第2供给设定供给药液116，使液膜118B的厚度大(即，成为第2厚度)。
另外，从气体供给部50(参照图3)供给气体，进而利用电极71使该气体产生等离子体。然后，将通过等离子体化所产生的活性种等供给到液膜118B(等离子体处理)。活性种作用于药液，会使药液的处理能力(具体来说，对包含形成在抗蚀剂114的上表面的硬化层在内的抗蚀剂114的去除能力)提高。
此外，图8及图9的形态可利用头移动机构30使喷嘴头3移动来依次进行，也可使用多个喷嘴头3同时进行。即，可在利用第1供给设定主要去除抗蚀剂112之后，利用第2供给设定主要去除抗蚀剂114，也可在利用第2供给设定主要去除抗蚀剂114之后，利用第1供给设定主要去除抗蚀剂112，还可同时进行利用第1供给设定对抗蚀剂112的去除与利用第2供给设定对抗蚀剂114的去除。
在图8及图9所例示的情况下，通过对抗蚀剂的图案密度相对较高之区域(即，形成有抗蚀剂112的区域)以第1供给设定供给药液116，而形成具有第1厚度的液膜118A，另一方面，通过对抗蚀剂的图案密度相对较低的区域(即，形成有抗蚀剂114的区域)以第2供给设定供给药液116，而形成具有第2厚度的液膜118B。
但以第1供给设定供给药液116的区域、与以第2供给设定供给药液116的区域并不限于根据抗蚀剂的图案密度的疏密来区分的区域。即，也可为以与抗蚀剂的图案密度不同的基准(例如，与衬底W的中央部相隔的距离等)所区分的区域彼此。
另外，也可使以第1供给设定供给药液116的区域、与以第2供给设定供给药液116的区域至少有一部分重叠。
图10是表示药液处理时形成在衬底W上表面的液膜的另一例的图。如图10所例示，在衬底W的上表面，形成有抗蚀剂112与抗蚀剂114。与所述同样地，抗蚀剂112的图案密度相对较高，抗蚀剂114的图案密度相对较低(至少比抗蚀剂112的图案密度低)。
图10中，假定情况是向衬底W的整个上表面喷出药液116而形成液膜118C，主要去除抗蚀剂112。当在衬底W的整个上表面形成液膜118C时，也可进行通过头移动机构30使喷嘴头3往返移动的扫描处理。
在此情况下，抗蚀剂112的图案密度相对较高，因此以第1供给设定供给药液116，使液膜118C的厚度小(即，成为第1厚度)。
另外，从气体供给部50(参照图3)供给气体，进而，利用电极71使该气体产生等离子体。然后，将通过等离子体化所产生的活性种等供给到液膜118C。
图11是表示药液处理时形成在衬底W上表面的液膜的另一例的图。图11中，假定在如图10所例示形成液膜118C并且进行药液处理之后，向衬底W的整个上表面喷出药液116而形成液膜118D，主要去除抗蚀剂114的情况。在衬底W的整个上表面形成液膜118D时，也可进行通过头移动机构30使喷嘴头3往返移动的扫描处理。
在此情况下，抗蚀剂114的图案密度相对较低，因此以第2供给设定供给药液116，使液膜118D的厚度大(即，成为第2厚度)。
另外，从气体供给部50(参照图3)供给气体，进而，利用电极71使该气体产生等离子体。然后，将通过等离子体化所产生的活性种等供给到液膜118D。
图10及图11中，示出了以第1供给设定供给药液116的区域、及以第2供给设定供给药液116的区域两者均为衬底W的整个上表面的情况。此外，如果以第1供给设定供给药液116的区域、与以第2供给设定供给药液116的区域至少有一部分重叠，则各区域也可非为衬底W的整个上表面。
通过以如上所述的顺序进行药液处理，首先，可对具有第1厚度的液膜118C供给通过等离子体化所产生的活性种等，从而抑制对衬底W的上表面的损伤，并且有效率地去除抗蚀剂112的上表面及抗蚀剂114的上表面上的硬化层。接着，可对具有第2厚度的液膜118D供给通过等离子体化所产生的活性种等，从而有效率地去除在去除硬化层后局部地露出的抗蚀剂112及抗蚀剂114。此外，在形成有具有第2厚度的液膜118D的状态下，可增大药液116的流量以冲洗抗蚀剂112及抗蚀剂114，因此能抑制衬底W的上表面上的抗蚀剂112及抗蚀剂114的残存。
此外，图10及图11的处理的顺序也可相反。即，也可在形成具有第2厚度的液膜118D而进行药液处理之后，形成具有第1厚度的液膜118C而进行药液处理。
另外，在所述实施方式中，等离子体产生单元5与处理液喷嘴4连动地移动，但等离子体产生单元5也可与处理液喷嘴4独立地设置，与处理液喷嘴4的移动分开地移动。在此情况下，利用等离子体产生单元5进行的等离子体处理也可在处理液喷嘴4从处理位置移动到待机位置之后进行。
另外，由等离子体产生单元5覆盖的区域可如图3等所示为与衬底W上表面的一部分对应的区域，也可为与衬底W的整个上表面对应的区域
另外，在处理单元600中，处理液喷嘴4及等离子体产生单元5在俯视时彼此相邻地配置。因此，对从处理液喷嘴4喷出且附着于衬底W上表面的处理液供给来自等离子体产生单元5的气体。由此，可使活性种作用于衬底W上表面上的该处理液。
因此，可在衬底W的上表面提高处理液的处理能力。另外，在处理能力提高的状态下，处理液作用于衬底W的上表面，能在更短时间内处理衬底W。另外，活性种能直接作用于衬底W的上表面，所以能在短时间内处理衬底W。
另外，在上述例子中，电极群7的多个电极71在俯视时并排排列。例如，具有在水平方向上较长的长条形状的多个电极71在它们的短边方向(排列方向)上相互隔开间隔地并排排列。
由此，能容易地增大电极群7的俯视时的面积。因此，可在俯视时较广的范围内产生等离子体，另外，可对衬底W的上表面以较广的范围供给活性种。因此，能更均匀地处理衬底W。
另外，在上述例子中，气体流路60及电极群7在喷嘴头3的移动方向D1上，设置在与处理液喷嘴4相邻的位置，作为更具体的一例，设置在两侧。由此，在移动方向D1的处理液喷嘴4的两侧，将活性种供给到衬底W的上表面。
此处，如果将俯视时被供给活性种的区域称为流出区域，则在处理液喷嘴4的两侧存在流出区域。由此，在喷嘴头3的往返移动中，处理液喷嘴4喷出处理液后，任一流出区域迅速到达该喷出位置。因此，对于附着在衬底W的上表面且尚未有活性种作用的处理液，能更迅速地使活性种作用。由此，能缩短衬底W的处理时间。
另外，在上述例子中，具有多个开口641的板状体64相对于电极群7设置在上游侧。由此，通过多个开口641的气体均匀地通过电极群7。因此，气体均匀地通过电场空间，均匀地产生等离子体。进而，可均匀地产生活性种，并将该活性种均匀地供给到衬底W的上表面。因此，可均匀地处理衬底W。
另外，在上述例子中，设置有将气体流路60在移动方向D1上分割为气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d的流路分隔部63。由此，能调整气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d中的气体的流量。例如，能以靠近处理液喷嘴4的气体分割流路60b及气体分割流路60c中的气体的流速高于远离处理液喷嘴4的气体分割流路60a及气体分割流路60d中的气体的流速的方式，调整气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d中的流量。
且说，已知氧自由基等活性种会在短时间内失活。因此，气体的流速越低，则活性种在到达衬底W的上表面之前失活的可能性越高。如上所述，气体分割流路60b及气体分割流路60c的气体的流速越高，则在靠近处理液喷嘴4的位置，可使越多的活性种到达衬底W的上表面。另一方面，由于气体分割流路60a及气体分割流路60d中的气体的流速相对较低，所以在远离处理液喷嘴4的位置，较少的活性种到达衬底W的上表面。
由此，对于从处理液喷嘴4喷出且附着于衬底W的上表面中靠近处理液喷嘴4的位置的处理液，可使较多的活性种发挥作用。另一方面，对于在靠近处理液喷嘴4的位置已经被供给活性种的处理液，在衬底W的上表面中远离处理液喷嘴4的位置使较少的活性种发挥作用。
以此方式，通过根据与处理液喷嘴4相隔的距离来调整作用的活性种的量，能均匀地进行利用处理液对衬底W的处理。另外，与在所有气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d中以较高的流速供给气体的情形相比，能减少气体的消耗量。
另外，在上述例子中，在电极71彼此之间设置着介电分隔部件73。由此，能在增大对电极71施加的电压而促进等离子体的产生的同时，也抑制电极71彼此之间的电弧放电。
＜第2实施方式＞
图12是概略性地表示第2实施方式的喷嘴头300的构成的例子的侧视图。另外，图13是概略性地表示第2实施方式的喷嘴头300的构成的例子的俯视图。图13相当于沿着图12的线XIII-XIII的局部剖视图。
此外，在第2实施方式中，对与第1实施方式中的情况共通的构成，分别标注与图1～图11的情况相同的参考符号，并省略详细的说明。
第2实施方式与第1实施方式的主要差异在于，从气体供给源53供给的气体在第1实施方式中经由喷嘴头3中的气体分割流路60a、气体分割流路60b、气体分割流路60c及气体分割流路60d被吹送到电极群7(电极群7a、电极群7b)，与此相对，在第2实施方式中，在电极群700的上方未设置气体分割流路。
即，在第2实施方式中，喷嘴头300具有处理液喷嘴400、及与处理液喷嘴400邻接地设置的电极群700。
电极群700具备等离子体源800与交流电源40。等离子体源800具有介电体层803、电极802及电极804。另外，等离子体源800优选具有绝缘被覆部801及绝缘被覆部805。
介电体层803具有朝向液膜的下表面、与上表面。电极802与液膜分开地配置在下表面。电极804配置在上表面。如图13所示，电极802及电极804优选在与介电体层803平行的平面布局中相互啮合的一对梳齿电极。绝缘被覆部801以将产生等离子体PL的空间与电极802之间隔开的方式被覆电极802。绝缘被覆部805以将产生等离子体PL的空间与电极804之间隔开的方式被覆电极804。
然后，从气体供给源53供给的气体并非朝向电极群700吹送，而是以充满载置有衬底W的处理单元600的内部的方式供给。为了使气体高效率地充满处理单元600内部，处理单元600理想的是由未图示的遮蔽板以覆盖衬底W及喷嘴头300的方式覆盖。
处理液喷嘴400及电极群700通过头移动机构30而能在衬底W上的处理位置与退避位置之间移动。此外，处理液喷嘴400及电极群700也可设成利用个别的移动机构而能在衬底W上移动的构成。
第2实施方式的构成中，与第1实施方式不同，为不朝向衬底W上的液膜吹送气体的构成，因此能抑制因气体吹送所引起的液膜的厚度变动、或者液膜产生空孔的现象等。在液膜的厚度非常薄的情况下、或者液膜的微妙变动会成为问题的情况下，理想的是第2实施方式的构成。
第2实施方式的构成中，与第1实施方式不同，由在电极群700附近产生的等离子体所产生的活性种不会因气体吹送而移动，因此关于电极群700与衬底W上的液膜的距离，理想的是在衬底W与电极群700之间不会产生电晕放电的范围内，尽可能靠近地配置。
＜关于以上所记载的实施方式的变化例＞
在以上记载的实施方式中，也有针对各构成要素的材质、材料、尺寸、形状、相对配置关系或实施条件等的记载，但这些记载只是所有态样中的一例，而并非限定性的记载。
因此，在本案说明书所公开的技术范围内，可假想没有例示的无数变化例及均等物。例如，包括改变至少1个构成要素的情况、追加至少1个构成要素的情况、或省略至少1个构成要素的情况。
另外，在以上记载的实施方式中，在未特别指定地记载材料名等的情况下，在不产生矛盾的范围内，该材料中包含其它添加物，例如包含合金等。
[符号的说明]
1 衬底处理装置
2 衬底保持部
3,300 喷嘴头
4,400 处理液喷嘴
4a 喷出口
4b 处理液流路
4c 上端开口
5 等离子体产生单元
6 单元本体
7,7a,7b,700 电极群
8 承杯
21 基底
22 夹头
23 旋转机构
30 头移动机构
40 交流电源
45 处理液供给管
46,52a,52b 阀
47 处理液供给源
50 气体供给部
51a,51b 气体供给管
53 气体供给源
60 气体流路
60a,60b,60c,60d 气体分割流路
61 上表面部
61a,631 贯通孔
62 侧壁部
63,63a,63b,63c 流路分隔部
64,64a,64b 板状体
71,71a,71b,71c,71d,802,804 电极
72 介电保护部件
73 介电分隔部件
74 框体
80 电源
81,82 输出端
90 控制部
91 CPU
92 ROM
93 RAM
94 存储装置
94P 处理程序
95 总线
96 输入部
97 显示部
98 通信部
112,114 抗蚀剂
116 药液
118A,118B,118C,118D 液膜
180 腔室
231 马达
232 轴
600 处理单元
601 负载埠
602 移载传送机器人
603 中心机器人
604 衬底载置部
611,611a,611b,611c,611d 流入口
641 开口
711a,711b 连结部
800 等离子体源
801,805 绝缘被覆部
803 介电体层。

Claims (9)

1.一种衬底处理方法，用于从衬底的上表面去除抗蚀剂，且具备如下工序：
对所述衬底的所述上表面供给处理液；
使形成在所述衬底的所述上表面的至少一部分上的所述处理液的液膜厚度为第1厚度，并且在大气压下对所述液膜进行等离子体处理；以及
使形成在所述衬底的所述上表面的至少一部分上的所述处理液的液膜厚度为第2厚度，并且在大气压下对所述液膜进行等离子体处理；且
所述第1厚度小于所述第2厚度。
2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中
所述处理液包含硫酸。
3.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中
所述第1厚度为0.1mm以上且小于0.25mm，
所述第2厚度为0.35mm以上且2mm以下。
4.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中
对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第1区域内进行的工序，
对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的与所述第1区域不同的区域即第2区域内进行的工序。
5.根据权利要求4所述的衬底处理方法，其中
在所述第1区域内形成的所述抗蚀剂的图案密度比在所述第2区域内形成的所述抗蚀剂的图案密度高。
6.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中
对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第1区域内进行的工序，
对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序是在所述衬底的所述上表面中的第2区域内进行的工序，
所述第1区域与所述第2区域至少有一部分重叠。
7.根据权利要求6所述的衬底处理方法，其中
所述第1区域及所述第2区域是所述衬底的所述上表面整体。
8.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中
在实施了对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序之后，实施对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序。
9.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中
在实施了对具有所述第2厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序之后，实施对具有所述第1厚度的所述液膜进行等离子体处理的工序。
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