JP2002261067A

JP2002261067A - 基板処理方法

Info

Publication number: JP2002261067A
Application number: JP2001059520A
Authority: JP
Inventors: Akira Okamoto; 彰岡本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】レジスト膜や有機汚染物質に対する除去力を
維持しつつも、これらを速やかに除去でき、処理時間を
短縮できる基板処理方法を提供する。【解決手段】基板Ｓの表面Ｓａを処理液で処理する基
板処理方法であって、オゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈ
とを、基板Ｓの表面Ｓａにそれぞれ供給し、この表面Ｓ
ａにおいてオゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈとを混合す
る。この際、略水平に保って回転させた基板Ｓに対し
て、オゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈの少なくとも
一方の供給位置を当該基板の回転中心から周縁に亘って
走査させる。これによって、オゾン水Ｌｏと過酸化水素
水Ｌｈとの初期の混合位置を基板Ｓの表面Ｓａ全域で走
査させ、均一な処理効果を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理方法に関
し、特には半導体基板、液晶表示装置のガラス基板、フ
ォトマスク用のガラス基板、光ディスク用の基板等に対
し、処理液を用いた洗浄や表面皮膜の除去などを行う基
板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、半導
体デバイスの微細化および高集積化にともない、製造プ
ロセスにおいて半導体基板（いわゆるウエハ）上に付着
するパーティクル（微小粒子）や金属汚染、有機物汚染
等が、デバイスの歩留まりや特性に大きな影響を与える
ようになってきている。例えば、パーティクルの付着
は、酸化膜耐圧不良や配線ショートを引き起こし、金属
汚染や有機物汚染は酸化膜耐圧不良や接合リーク不良を
引き起こす要因になる。

【０００３】ところが、半導体装置の製造プロセスは、
その殆どがパーティクルや金属不純物、さらには有機汚
染物質の発生源であるため、デバイスの歩留まりやその
特性を向上させるためには、全製造プロセスにわたって
半導体基板の表面および裏面を清浄に保つ必要がある。
そこで、各々の製造プロセスにおいては、適宜、半導体
基板の清浄化工程が行われている。

【０００４】また、半導体装置の製造工程においては、
リソグラフィー、エッチング、イオン注入などの工程
で、有機皮膜であるレジストが用いられており、各工程
の終了後にはこのレジストを半導体基板上から剥離・除
去する工程を行が行われる。

【０００５】近年、上記清浄化工程および、剥離・除去
工程においては、半導体基板の大口径化およびコスト削
減の観点から、ウェット処理が主流となっている。

【０００６】このような半導体基板のウェット処理にお
いては、アンモニア水や塩酸、硫酸、過酸化水素水など
の薬品や、これらを混合した薬品、さらにはその水溶液
等が処理液として用いられている。例えば、有機物の除
去を目的とした洗浄や有機皮膜（レジスト）の剥離除去
には、硫酸と過酸化水素水とを原液で混合し、この混合
した溶液（以下、硫酸過水と称する）を用いて８０℃〜
１５０℃の高温で処理する方法、発煙硝酸で処理する方
法、アミン等を混合した有機剥離液を用いて８０℃程度
の高温で処理する方法などが行われている。

【０００７】しかしながら、上述した処理方法には次の
ような問題があった。例えば硫酸過水を用いた処理は、
高濃度の薬液を用いた高温処理であるため、操作性が悪
い。さらに薬品自体のコストに加えて廃液処理にもコス
トが掛かり、ランニングコストを増加させる要因にな
る。これは、反応性の高い発煙硝酸を用いた処理や、高
温プロセスとなる有機剥離液を用いた処理にも同様であ
る。

【０００８】そこで、有機物の除去を目的とした洗浄や
有機皮膜（レジスト）の剥離除去には、純水にオゾンガ
スを溶解させたオゾン溶解水（以下、オゾン水と称す
る）が処理液として用いられるようになってきている。
オゾン水を用いたウェット処理においては、オゾン水自
体が比較的安価であり、オゾン水中のオゾンが自然分解
するために廃液処理のコストも必要としない。

【０００９】ところで、オゾン水を用いた基板処理にお
いては、処理時間の短縮を目的として、純水中にオゾン
を溶解させる際にオゾンガスの圧力を高くしてオゾン濃
度を高め、さらに温度を低温にしてオゾンの溶解度を高
く保つことでオゾン濃度を確保している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
方法では、基板上にオゾン水を供給する際、すなわちオ
ゾン水の供給ノズルから基板上にオゾン水を供給する際
には、オゾン水は供給ノズルにおける加圧状態から大気
圧中に吐出されることになる。このため、この圧力変化
によりオゾン水中のオゾンガスがガス化（脱泡）し、基
板上に供給されるオゾン水のオゾン濃度が低下する。特
にこの現象は、オゾン水中のオゾン濃度が高濃度である
程生じやすくなる。しがたって、期待される程、処理効
率を高めることはできない。

【００１１】また、低温のオゾン水においては、化学反
応（酸化分解反応）における活性化エネルギーが低く、
レジスト膜や汚染物質に対する除去力が低い。したがっ
て、レジスト膜の種類によっては除去できなかったり、
ドライエッチングや高濃度イオン注入の際にマスクとし
て用いられたことによってダメージを受けたり変質した
レジスト膜を除去できない、つまり処理能力に劣るとい
った課題がある。

【００１２】そこで本発明は、レジスト膜や有機汚染物
質に対する除去力を維持しつつ、これらを速やかに除去
できる基板処理方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明は、基板表面を処理液で処理する基板処
理方法であって、オゾンを溶解させた第1処理液と過酸
化水素を含有した第２処理液とを基板表面にそれぞれ供
給し、基板表面でこれらの処理液を混合することを特徴
としている。

【００１４】このような基板処理方法では、下記一連の
反応式（１）に示すように、第１処理液中のオゾン（Ｏ
₃）に対して、第２処理液中の過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が
作用し、有機物の分解に作用する活性種であるＯＨラジ
カル（ＯＨ^*）が速やかに生成されるようになる。

【００１５】

【化１】

【００１６】比較のため、下記一連の反応式（２）に
は、水中におけるオゾンの分解を示す。この反応式
（２）に示すように、オゾン（Ｏ₃）は、ＯＨ₂ラジカル
（ＯＨ₂ ^*）が開始剤となって連鎖反応的に分解すること
がわかる。しかし、この反応はそれほど速くはない。

【化２】

【００１７】一方、上記反応式（１）に示したように、
オゾンを溶解させた第１処理液に過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）
を添加した場合、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）の分解によって
ＯＨ ₂イオン（ＯＨ₂ ^-）が供給されるため、このＯＨ₂
イオン（ＯＨ₂ ^-）によってオゾン（Ｏ₃）の分解が加速
されて、反応式（２）と比較してＯＨラジカル（Ｏ
Ｈ^*）の生成速度が速められる。

【００１８】ここで特に、本発明においては、オゾン
（Ｏ₃）を溶解させた第１処理液と、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ
₂）を含有する第２処理液とを、ユースポイントである
基板表面において混合する構成とした。このため、この
基板表面において、極めて寿命の短いＯＨラジカル（Ｏ
Ｈ^*）が速やかに生成されることになり、ＯＨラジカル
（ＯＨ^*）の活性が失われる前に、基板表面に対して効
果的にＯＨラジカル（ＯＨ^*）を作用させることができ
る。

【００１９】また、基板上において第１処理液と第２処
理液とを混合する場合、例えば、略水平を保って回転さ
せた基板表面に対して、第１処理液および第２処理液の
少なくとも一方の供給位置を当該基板の回転中心から周
縁に亘って走査させるか、また第１処理液および第２処
理液の少なくとも一方を当該基板の回転中心から周縁に
亘って同時に供給する。これにより、第1処理液と第２
処理液との初期の混合位置を基板表面の全域で走査させ
ることとする。

【００２０】以上のように、第1処理液と第２処理液と
の初期の混合位置を走査させることにより、基板の表面
全域においてＯＨラジカル（ＯＨ^*）が速やかに生成さ
れ、基板の表面全域において均等にＯＨラジカル（ＯＨ
^*）を作用させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の基板処理方法をそ
の実施の形態に基づいて詳細に説明する。尚、本発明の
基板処理方法は、半導体装置や液晶表示装置、さらには
その他の基板製品の製造工程において、半導体基板や液
晶基板等の基板上に形成されたレジスト膜を除去した
り、これらの基板表面に付着した有機汚染物質物を除去
するための基板処理方法である。以下の各実施形態にお
いては、半導体基板（基板）上のレジスト膜を除去する
場合の基板処理を例に採り本発明の実施形態を説明す
る。

【００２２】（第1実施形態）図１は、第1実施形態の基
板処理方法に用いられる基板処理装置の一例を示す概略
構成図である。第１実施形態の基板処理方法を説明する
に先立ち、先ずこの基板処理装置の構成を説明する。

【００２３】第１実施形態の基板処理方法に用いる基板
処理装置は、基板Ｓを固定保持するためのチャック１を
備えている。このチャック１は、例えば基板Ｓのエッジ
を押さえ込んで基板Ｓを固定するための支持部材（エッ
ジクランプリング）２を備えており、基板Ｓの処理面で
ある表面Ｓａと、その裏面Ｓｂとを非接触とした状態で
固定可能に構成されている。これにより、基板Ｓの裏面
Ｓｂも洗浄可能となっている。ただし、基板Ｓの裏面洗
浄を考慮する必要のない場合、チャック１のチャック形
式は、真空チャック式、さらには遠心力を利用したガイ
ドピン方式など、どのような形式であっても良い。

【００２４】また、このチャック１は、ここでは図示を
省略したモータ等の動力によって回転する回転軸３の先
端に設けられ、チャック１に固定保持させた基板Ｓの表
面Ｓａを水平に保って回転可能に構成されている。そし
て、チャック１の上方にはオゾン水ノズル５の供給端及
び過酸化水素水ノズル７の供給端が配置されており、チ
ャック１に固定された基板Ｓの表面Ｓａ上にオゾン水Ｌ
ｏや過酸化水素水Ｌｈが供給されるように構成されてい
る。尚、ここでは、オゾン水Ｌｏが請求項に示すオゾン
を溶解させた第１処理液となり、過酸化水素水Ｌｈが請
求項に示す過酸化水素を含有する第２処理液となる。

【００２５】このような構成のチャック１は、カップ状
の処理チャンバ８内に内設されており、基板Ｓ上に供給
されたオゾン水Ｌｏや過酸化水素水Ｌｈが、基板Ｓの回
転による遠心力で外側に飛び散ることを防止している。
また、この処理チャンバ８の底面には廃液管（図示省
略）が接続されている。

【００２６】ここで、オゾン水ノズル５及び過酸化水素
水ノズル７は、少なくともどちらか一方の供給端が、回
転する基板Ｓ表面の全面において走査されるように、チ
ャック１に固定された基板Ｓの回転中心から周縁に亘っ
て半径方向に移動自在に構成されている。ただし、一方
のノズルの先端のみを走査させる場合には、他方のノズ
ルの先端は、基板Ｓの回転中心（すなわち回転軸３の延
長線上）付近に固定することで、基板Ｓの全面に対し
て、オゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈが確実に供給
されるようにする。

【００２７】例えば、図示したように、オゾン水ノズル
５の供給端および過酸化水素水ノズル７の供給端の両方
を、基板Ｓの回転中心付近から周縁に亘って移動自在な
ものとして配置しても良い。また、オゾン水ノズル５の
供給端を基板Ｓの回転中心付近に固定して配置し、過酸
化水素水７の供給端のみを基板Ｓの回転中心から周縁に
亘って移動自在なものとして配置しても良く、この逆で
あっても良い。ただし一方のノズルのみを移動自在とし
た場合、オゾン水Ｌｏに対して過酸化水素水Ｌｈが供給
されることが好ましいため、オゾン水ノズル５を基板Ｓ
の回転中心付近に固定した構成とすることが望ましい。

【００２８】また、基板Ｓの表面Ｓａに供給されたオゾ
ン水Ｌｏに対してより速やかに過酸化水素水Ｌｈを供給
する観点からは、図示したように、オゾン水ノズル５の
供給端および過酸化水素水ノズル７の供給端の両方を、
基板Ｓの回転中心から周縁に亘って移動自在なものと
し、それぞれを極近くに配置して違いに追従して移動す
る構成とすることがより好ましい。この場合、オゾン水
ノズル５を過酸化水素水ノズル７よりも回転中心側に配
置し、オゾン水Ｌｏに対して過酸化水素水Ｌｈが供給さ
れるようにする。

【００２９】次に、このような基板処理装置を用いた第
１実施形態の基板処理方法を説明する。

【００３０】先ず、表面がレジスト膜（図示省略）で覆
われた基板Ｓを、その処理表面Ｓａを上方に向けた状態
でチャック１に保持させる。基板表面に形成されている
レジストは、その膜厚が均一であっても均一でなくても
良く、パターニングされていても良い。

【００３１】次に、基板Ｓを所定の回転数で回転させ、
基板Ｓの回転中心付近に設けたオゾン水ノズル５の供給
端から、基板Ｓ表面の回転中心上にオゾン水Ｌｏを供給
する。これによって、基板Ｓ表面全体にオゾン水Ｌｏを
広げると共に、基板Ｓの周縁に向かってオゾン水Ｌｏを
流す。

【００３２】ここで、オゾン水Ｌｏは、純水中にオゾン
（Ｏ₃）を溶解させてなり、基板Ｓ上に供給されるオゾ
ン水Ｌｏの温度によってできるだけ高濃度にオゾンが溶
解している状態が望ましい。また、オゾン水Ｌｏの温度
は、他の条件に合わせて最適な値とするが、レジストの
除去能力を得るためには、温度が高い方が好ましい。例
えば、常温のオゾン水を用いた場合、オゾン濃度は２０
ｐｐｍ〜２００ｐｐｍ程度であることとする。

【００３３】以上のようにして、回転させた基板Ｓの表
面Ｓａにオゾン水Ｌｏを供給した状態で、過酸化水素水
ノズル７の供給端からの過酸化水素水Ｌｈの供給を開始
する。

【００３４】そして、オゾン水ノズル５の供給端および
過酸化水素水ノズル７の供給端を、基板Ｓの回転中心付
近から周縁に掛けて、所定速度で移動させる。これによ
って、オゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈとの初期の混合
位置を、回転させた基板Ｓの表面Ｓａ全域において走査
させるのである。ここで、初期の混合位置とは、基板Ｓ
の表面に供給されているオゾン水Ｌｏに対して、過酸化
水素水Ｌｈが供給させるポイントであることとする。ま
た、ノズル５，７の移動速度は一定である必要はなく、
例えば基板Ｓの周縁に近い程速度を遅くすることで、回
転させた基板Ｓの各部に対する処理液の供給量を一定に
する。

【００３５】またこの際、過酸化水素水Ｌｈは、オゾン
水Ｌｏとの初期の混合位置において、オゾン１モルに対
する過酸化水素量が１．５モルを越えない範囲で基板Ｓ
の表面Ｓａに供給されるように、その濃度と過酸化水素
ノズル７からの供給量（流量）とが設定されることとす
る。例えば、オゾン水Ｌｏの供給流量と過酸化水素水Ｌ
ｈの供給流量とが同一に設定されている場合、オゾン水
Ｌｏにおけるオゾンのモル濃度に対して、過酸化水素水
Ｌｈにおける過酸化水素のモル濃度が１．５倍以下にな
る範囲で、過酸化水素水Ｌｈの濃度を設定することで、
混合位置におけるオゾンと過酸化水素の濃度とを調整す
る。

【００３６】以上のようなオゾン水Ｌｏおよび過酸化水
素水Ｌｈの供給によって、基板Ｓ表面のレジスト膜が酸
化分解され、基板Ｓ表面からレジスト膜が除去された
後、オゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈの供給を停止
する。尚、上記一連の処理が有機汚染物質の除去を目的
としている場合、オゾン水Ｌｏによって基板Ｓ上の有機
汚染物質が除去されるのに十分な時間が経過した後、オ
ゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈの供給を停止するこ
ととする。

【００３７】次に、必要に応じて、ここでの図示を省略
した純水ノズルの先端から基板Ｓ表面の回転中心上に純
水を供給してリンスを行った後、振り切り乾燥等を行い
基板Ｓを乾燥させる。その後、基板Ｓの回転を停止させ
て一連の工程を終了させる。尚、基板Ｓの表面に供給さ
れたオゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈは、基板Ｓの
回転による遠心力によって基板Ｓの周縁から外側に向か
って振り切られ、処理チャンバ８の底面に接続された廃
液管から排出される。

【００３８】以上説明した基板処理方法によれば、基板
Ｓの表面においてオゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈとが
混合される。このため、上述した一連の反応式（１）に
示したように、オゾン水Ｌｏ中のオゾン（Ｏ₃）に対し
て、過酸化水素水Ｌｈ中の過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が作用
し、活性種であるＯＨラジカル（ＯＨ^*）が速やかに生
成されるようになる。

【００３９】この際特に、オゾン水ノズル５と、過酸化
水素水ノズル７とを個別に設けることで、ユースポイン
トである基板Ｓの表面Ｓａにおいてオゾン水Ｌｏと過酸
化水素水Ｌｈとを混合する構成としている。このため、
極めて寿命の短いＯＨラジカル（ＯＨ^*）を、基板Ｓ上
で速やかに生成し、基板の表面に対して有効にＯＨラジ
カル（ＯＨ^*）を作用させることが可能になる。この結
果、オゾン水Ｌｏを用いた基板処理において、レジスト
等の有機物質の除去効率を向上させ、処理時間を短縮す
ることが可能になる。しかも、オゾン水Ｌｏを低温にす
る必要もないため、活性種であるＯＨラジカル（Ｏ
Ｈ^*）の活性化エネルギーを維持することもでき、変質
したレジストなどに対する除去力も維持できる。

【００４０】またさらに、オゾン水ノズル５と過酸化水
素水ノズル７の少なくとも一方を基板Ｓの回転中心から
周縁に亘って移動させることで、オゾン水Ｌｏと過酸化
水素水Ｌｈとの混合位置を基板Ｓの表面Ｓａ全域で走査
させる構成とした。このため、基板Ｓの表面Ｓａ全域に
おいて、ＯＨラジカル（ＯＨ^*）を速やかに生成し、こ
のＯＨラジカル（ＯＨ^*）を基板Ｓの表面Ｓａ全域に対
して有効に作用させることが可能になる。この結果、基
板Ｓの表面Ｓａ全域において、レジストの除去効率を向
上させることが可能になる。

【００４１】そして、オゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈ
とを基板Ｓ上において混合する場合、基板Ｓ上に供給さ
れたオゾン水Ｌｏに対して過酸化水素水Ｌｈを供給する
構成とすることで、基板Ｓの表面により近い位置でＯＨ
ラジカル（ＯＨ^*）を生成することができる。これによ
り、更に有効に基板Ｓの表面Ｓａに対してＯＨラジカル
（ＯＨ^*）を作用させることが可能になる。

【００４２】ここで、図２には、オゾン水Ｌｏによって
供給されるオゾン（Ｏ₃）および過酸化水素水Ｌｈによ
って供給される過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）との割合（モル
比）と、レジスト除去レートとの関係を示した。このグ
ラフに示すように、オゾン（Ｏ ₃）１モルに対して過酸
化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が１．５モル以下の範囲で存在する場
合には、オゾン（Ｏ₃）のみの場合よりもレジスト除去
レートが高くなることが分かる。このため、この範囲が
確保されるように、基板Ｓの表面Ｓａ上にオゾン水Ｌｏ
および過酸化水素水Ｌｈを供給することで、レジストの
除去効率を確実に向上させることが可能になるのであ
る。

【００４３】また、このグラフから、オゾン（Ｏ₃）１
モルに対して過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）０．０５モル〜０．
３７モルの割合にすることで、オゾン水のみの場合と比
較してレジストの除去レートを１．５倍にすることがで
きる。このため、初期の混合位置においてこのような割
合になるように、オゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈとを
供給することが好ましい。そしてさらに、オゾン
（Ｏ₃）１モルに対して過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）０．２モ
ル程度の割合である場合に、最もレジストの除去効率が
高くなることが分かる。このため、初期の混合位置にお
いてこのような割合になるように、オゾン水Ｌｏと過酸
化水素水Ｌｈとを供給することが最も好ましい。以上
は、レジスト除去だけではなく、他の有機汚染物質除去
のための洗浄においても同様である。

【００４４】（第２実施形態）図３は、第２実施形態の
基板処理方法に用いられる基板処理装置の一例を示す概
略構成図である。第２実施形態の基板処理方法を説明す
るに先立ち、先ずこの基板処理装置の構成を説明する。

【００４５】第２実施形態の基板処理方法に用いる基板
処理装置と、図１を用いて説明した基板処理装置との異
なるところは、オゾン水ノズル５’と過酸化水素水ノズ
ル７’との供給端形状および、これらのノズルが固定状
態で配置されているところにあり、その他の構成は同様
であることとする。

【００４６】すなわち、図３に示す第２実施形態のオゾ
ン水ノズル５’の供給端５１および過酸化水素水ノズル
７’の供給端７１は、少なくともどちらか一方が、チャ
ック１上に保持される基板Ｓの半径程度の長さに亘る吐
出口を有し、基板Ｓの回転中心から周縁に亘って配置さ
れた構成になっている。

【００４７】例えば、図示したように、オゾン水ノズル
５’の供給端５１および過酸化水素水ノズル７’の供給
端７１の両方が、基板Ｓの回転中心から周縁に亘って配
置される吐出口を有していても良い。また、オゾン水ノ
ズル５’の供給端５１を、基板Ｓの回転中心（すなわち
回転軸３の延長線上）付近に固定配置し、過酸化水素水
ノズル７’の供給端７１を基板Ｓの回転中心から周縁に
亘って配置しても良く、この逆であっても良い。ただ
し、一方のノズルの先端のみがこのような形状の吐出口
を有するものである場合には、他方のノズルの先端を、
基板Ｓの回転中心（すなわち回転軸３の延長線上）付近
に固定することで、基板Ｓの全面に対して、オゾン水Ｌ
ｏおよび過酸化水素水Ｌｈが確実に供給されるようにす
る。

【００４８】また、基板Ｓの表面Ｓａに供給されたオゾ
ン水Ｌｏに対してより速やかに過酸化水素水Ｌｈを供給
する観点からはオゾン水ノズル５’の供給端５１および
過酸化水素水ノズル７’の供給端７１の両方を、基板Ｓ
の回転中心から周縁に亘って配置される吐出口を有する
ものとすることが好ましい。この場合、特に図４の平面
図に示すように、基板Ｓの回転方向（矢印）において、
各供給端５１、７１をより近接する位置に配置すること
が好ましい。

【００４９】この際、図中矢印で示した基板Ｓの回転方
向に沿って、オゾン水ノズルの供給端５１、過酸化水素
水ノズル７’の供給端７１の順に各供給端５１，７１を
配置し、オゾン水Ｌｏに対して過酸化水素水Ｌｈが供給
されるようにすることが好ましい。

【００５０】図５は、供給端５１，７１の処理液吐出口
の開口形状を示す平面図である。図５（１）に示すよう
に、供給端５１，７１は、複数の吐出口Ａを配列した構
成であっても良い。また、図５（２）に示すように、供
給端５１，７１は、１つの連続した開口形状を有する吐
出口Ｂを備えたものであっても良い。ここで、オゾン水
ノズル５’の供給端５１と過酸化水素水ノズル７’の供
給端７１とは、同一構成のものである必要はない。

【００５１】次に、このような基板処理装置を用いた第
２実施形態の基板処理方法を説明する。

【００５２】先ず、第1実施形態と同様に、チャック１
に保持して回転させた基板Ｓの表面Ｓａ上に、オゾン水
ノズル５’の供給端５１からオゾン水Ｌｏを供給する。
これによって、基板Ｓ表面全体にオゾン水Ｌｏを広げる
と共に、基板Ｓの周縁に向かってオゾン水Ｌｏを流す。
尚、ここでオゾン水ノズル５’からのオゾン水Ｌｏの供
給速度及び供給量は、条件に合わせて最適に設定するこ
とする。

【００５３】この状態で、過酸化水素水ノズル７’の供
給端から、基板Ｓの表面Ｓａに過酸化水素水Ｌｈを供給
する。これによって、基板Ｓの回転中心から周縁に亘っ
て同時に過酸化水素水Ｌｈを供給し、この回転中心から
周縁に亘る範囲をオゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈとの
混合位置とする。そして、基板Ｓの回転によって、この
基板Ｓの表面Ｓａ全域において、この混合位置を走査さ
せるのである。

【００５４】この際、過酸化水素水Ｌｈの濃度と供給量
とは、第1実施形態と同様に設定されることとする。

【００５５】以上のようなオゾン水Ｌｏおよび過酸化水
素水Ｌｈの供給によって、基板Ｓ表面のレジスト膜が酸
化分解され、基板Ｓ表面からレジスト膜が除去された
後、第1実施形態で説明したと同様にして一連の工程を
終了させる。

【００５６】以上説明した基板処理方法であっても、第
1実施形態と同様に、基板Ｓの表面においてオゾン水Ｌ
ｏと過酸化水素水Ｌｈとが混合される。このため、第1
実施形態と同様に、基板Ｓの表面Ｓａにおいて、極めて
寿命の短いＯＨラジカル（ＯＨ^*）を速やかに生成し、
基板Ｓの表面Ｓａに対してＯＨラジカル（ＯＨ^*）を有
効に作用させることが可能になる。この結果、レジスト
や有機汚染物質等に対する除去力を低下させることな
く、これらの除去効率を向上させ、処理時間を短縮する
ことが可能になる。

【００５７】また、第1実施形態と同様に、基板Ｓの表
面Ｓａ全域においてオゾン水Ｌｏと過酸化水素水Ｌｈと
の初期の混合位置が走査されるため、基板Ｓの表面Ｓａ
全域において、均一にレジストの除去効率を向上させる
ことが可能になる。

【００５８】また特に、本第２実施形態の基板処理方法
では、オゾン水ノズル５’の供給端５１および過酸化水
素水ノズル７’の供給端７１を基板１の回転中心から周
縁に亘って配置したことで、基板Ｓの回転によって基板
Ｓの表面Ｓａ全域においてオゾン水Ｌｏと過酸化水素水
Ｌｈとの混合位置が走査される。このため、初期の混合
位置が第1実施形態よりも広くなり、第1実施例と比較し
てさらに処理レジストの除去効率を向上させ、処理時間
を短縮することが可能になる。しかも、ノズル５’，
７’の移動機構などを設ける必要はなく、基板処理装置
の構成をより簡便にすることが可能になる。

【００５９】尚、上記各実施形態においては、チャック
１に対して基板Ｓの裏面Ｓｂを離間させて保持する基板
処理装置を用いた場合を説明した。しかし、チャック１
に対して基板Ｓの裏面Ｓｂが密着状態で配置される場
合、このチャック１に、例えばヒータのような加熱機構
を内設し、この加熱機構によって基板Ｓを加熱しても良
い。この場合、加熱された基板Ｓに対して、上述した各
実施形態の手順によってオゾン水Ｌｏ及び過酸化水素水
Ｌｈを供給する。

【００６０】これにより、基板Ｓ上に供給されたオゾン
水Ｌｏは、基板Ｓによって間接的に加熱されるため、こ
のオゾン水Ｌｏ中のオゾンの化学的活性が高まる。した
がって、オゾン水Ｌｏによる酸化分解反応の活性化エネ
ルギーが高められることになり、レジスト膜（または汚
染物質）に対する除去力を強めることができる。しか
も、オゾン水Ｌｏは、基板Ｓ表面において加熱されるた
め、基板Ｓ上に供給する直前まで、オゾン水Ｌｏの温度
を低温に保ち、オゾン濃度の高いオゾン水Ｌｏを基板Ｓ
上に供給することが可能になる。このため、基板Ｓ表面
に、酸化分解反応に関わる反応分子（すなわちオゾン）
を多量に供給することが可能になり、効率良くレジスト
膜を除去することが可能になる。この結果、例えば変質
したレジスト膜であっても、十分な除去力によって、速
やかに除去することが可能になるのである。

【００６１】また、以上の各実施形態においては、基板
Ｓ上へのオゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈの供給を
連続的に行った場合を説明した。しかし、これらの処理
液の供給は、連続的であっても断続的であっても良く、
断続的に行った場合には基板Ｓの表面と接する部分にオ
ゾン水Ｌｏや過酸化水素水Ｌｈを停滞させることなく、
この部分におけるオゾン水Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈ
の流れ（遠心力による）を確保することができる。この
ため、オゾン水ノズル５から供給された新鮮なオゾン水
Ｌｏおよび過酸化水素水Ｌｈを、基板Ｓの表面に供給す
ることが可能になり、これらの供給を連続的に行った場
合と比較して、さらに速やかにレジスト膜の除去を行う
ことが可能になる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の基板処理方
法によれば、オゾンを溶解させた第1処理液と過酸化水
素を含有した第２処理液とを基板表面において混合する
構成としたことで、この混合位置においてオゾンを速や
かに分解し、極めて寿命の短い活性種であるＯＨラジカ
ル（ＯＨ^*）を発生させることが可能になる。この結
果、オゾン水を溶解させた処理液を用いた基板処理にお
いて、ＯＨラジカルを基板に対して有効に作用させるこ
とができ、有機物の分解を効率良く行い、処理時間の短
縮化を図ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第1実施形態の基板処理方法に用いる基板処理
装置の構成図である。

【図２】オゾンに対する過酸化水素の割合とレジスト除
去レートとの関係を示す図である。

【図３】第２実施形態の基板処理方法に用いる基板処理
装置の構成図である。

【図４】第２実施形態の基板処理装置のより好ましい一
例を示す平面図である。

【図５】第２実施形態の基板処理装置における処理液の
吐出口の形状を示す平面図である。

【符号の説明】

Ｌｏ…オゾン水（第１処理液）、Ｌｈ…過酸化水素水
（第２処理液）、Ｓ…基板、Ｓａ…表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面を処理液で処理する基板処理方
法であって、オゾンを溶解させた第1処理液と過酸化水素を含有した
第２処理液とを前記基板表面にそれぞれ供給し、当該基
板表面でこれらの処理液を混合することを特徴とする基
板処理方法。
【請求項２】請求項１記載の基板処理方法において、略水平に保って回転させた前記基板表面に対して、前記
第1処理液および前記第２処理液の少なくとも一方の供
給位置を当該基板の回転中心から周縁に亘って走査させ
ることで、当該第１処理液と当該第２処理液との初期の
混合位置を当該基板表面の全域で走査させることを特徴
とする基板処理方法。
【請求項３】請求項１記載の基板処理方法において、略水平に保って回転させた前記基板表面に対して、前記
第１処理液および前記第２処理液の少なくとも一方を当
該基板の回転中心から周縁に亘って同時に供給すること
で、当該第１処理液と当該第２処理液との初期の混合位
置を当該基板表面の全域で走査させることを特徴とする
基板処理方法。
【請求項４】請求項１記載の基板処理方法において、前記第１処理液と前記第２処理液とは、これらの初期の
混合位置における割合がオゾン１モルに対して過酸化水
素が１．５モルを越えない範囲で前記基板表面に供給さ
れることを特徴とする基板処理方法。
【請求項５】請求項１記載の基板処理方法において、前記第1処理液と前記第２処理液は、加熱された基板上
に供給されることを特徴とする基板処理方法。