JP2003174001A

JP2003174001A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2003174001A
Application number: JP2001373929A
Authority: JP
Inventors: Naotada Maekawa; 直嗣前川; Kazumi Kanemoto; 和己金本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2003-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】処理効率の高い洗浄処理を行うことができる
基板処理装置を提供する。【解決手段】基板Ｗはリフター２０によって下降さ
れ、２本の回転ローラ３０に渡される。回転ローラ３０
は、基板Ｗを保持して回転させる。基板Ｗを回転させつ
つ、温風ノズル８０からの温風供給によって基板Ｗを加
熱し、水蒸気ノズル５０およびオゾンガスノズル６０か
らそれぞれ水蒸気およびオゾンガスを基板Ｗに供給す
る。基板Ｗの表面においては、オゾンガスが分解して生
成された水酸基ラジカルによってレジスト剥離処理が行
われる。このときに、温風ノズル８０からの温風供給に
よって基板Ｗを加熱するため、基板Ｗをレジスト剥離処
理に適した温度にすることができ、処理効率の高い洗浄
処理を行うことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等（以下、「基板」と称する）の表面の
洗浄処理、レジスト除去処理特にオゾン（Ｏ₃）を使用
した洗浄処理、レジスト除去処理を行う基板処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に半導体や液晶ディスプレイなどを
製造する工程の一部には、上記基板のフォトリソグラフ
ィ処理が含まれている。フォトリソグラフィ処理におい
ては、基板にフォトレジスト（以下、単にレジストとす
る）を塗布し、基板上に形成されたレジスト膜にパター
ンの露光を行い、さらにその後現像処理を行う。現像処
理が完了した後、不要となったレジストは除去される。

【０００３】従来、レジストの除去処理は硫酸（Ｈ₂Ｓ
Ｏ₄）を含む溶液によって行われていたが、近年は排液
処理が容易で環境への負荷の少ないオゾン水を用いたレ
ジスト除去処理が注目されつつある。オゾン水を使用し
て効果的にレジストを除去するためには、高温かつ高濃
度のオゾン水中に基板を浸漬する必要があるが、他の気
体と同様にオゾンの場合も溶液の温度が高くなると溶解
度が低下するため、高温かつ高濃度のオゾン水を生成す
ることが困難で、オゾン水を使用しても高いレジスト除
去処理速度を得ることができなかった。

【０００４】このため、最近は基板に水蒸気とオゾンガ
スとを供給し、反応性に富む水酸基ラジカル等を多量に
生成してレジストを酸化・除去する手法が注目されつつ
ある。この手法であれば、基板の温度が高くても反応性
に富む水酸基ラジカル等を基板表面に効率良く供給する
ことができ、オゾン水を使用するよりも高い処理速度が
得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような水蒸気とオ
ゾンガスとを使用したレジスト除去処理においては、オ
ゾンガス中のオゾン濃度と水蒸気によって基板表面に付
着する水分量と基板の温度との３つの因子が最適化され
たときに最も効率良く処理が行われる。そして、一般に
他の条件が同じであれば、基板の温度が高いほどレジス
ト除去処理の処理効率が向上する。

【０００６】しかしながら、従来にあっては、水蒸気を
熱源として基板が加熱され、水蒸気の温度によって基板
の温度が決定されていた。よって、供給する水蒸気の温
度が高くなれば基板の温度も高くなり処理効率が高まる
のであるが、水蒸気の温度を高くするとその圧力が著し
く大きくなり装置に特別な耐圧構造が必要となる。従っ
て、装置構成上の制約から水蒸気の上限温度が定めら
れ、それによって基板の加熱温度にも上限があったので
ある。

【０００７】また、水蒸気を供給する主たる目的は基板
に水分を与えることであり、基板の温度を上げる場合に
は基板に付着する水分量が適量とならないおそれがあ
る。すなわち、従来においては、水分量を適切にする観
点からも水蒸気の温度を大きく高めることは困難であっ
た。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、処理効率の高い洗浄処理を行うことができる基
板処理装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、基板表面の処理を行う基板処理
装置において、基板を収容するチャンバと、前記チャン
バ内にて基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保
持された基板にオゾンガスを供給するオゾンガス供給手
段と、前記保持手段に保持された基板に水蒸気を供給し
て、当該基板の表面に水蒸気を凝縮させる水蒸気供給手
段と、前記保持手段に保持された基板に温風を供給し
て、当該基板を加熱する温風供給手段と、を備える。

【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係る基板処理装置において、前記温風供給手段に、前
記水蒸気供給手段からの水蒸気供給開始よりも前に温風
供給を開始させ、少なくとも前記水蒸気供給手段からの
水蒸気供給開始までは前記保持手段に保持された基板に
温風を供給させている。

【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係る基板処理装置において、前記温風
供給手段に、６０℃以上２００℃以下の温風を供給させ
ている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１３】＜１．基板処理装置の構成＞図１は、本発
明に係る基板処理装置１の全体構成を示す図である。ま
た、図２は、図１の基板処理装置の側面図である。な
お、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確
にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ
平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。

【００１４】この基板処理装置１は、基板に水蒸気とオ
ゾンガスとを供給してレジスト除去処理を行うことを基
本機能とするものであり、該基本機能の他にシリコン酸
化膜を除去する機能と基板の乾燥処理を行う機能とを有
している。基板処理装置１は、チャンバ１０の内部に、
基板Ｗを昇降させるリフター２０と、処理時に基板Ｗを
保持して回転させる回転ローラ３０と、チャンバ１０内
に純水のシャワーを吐出する純水ノズル４０と、水蒸気
を吐出する水蒸気ノズル５０と、オゾンガスを吐出する
オゾンガスノズル６０と、フッ酸等の処理液の蒸気を吐
出する処理液ノズル７０と、基板Ｗに温風を吐出する温
風ノズル８０とを備えている。また、基板処理装置１
は、チャンバ１０の外部に、各ノズルに処理液、処理ガ
ス、温風等を供給する機構およびチャンバ１０内を減圧
する機構等を備えている。

【００１５】チャンバ１０は、基板Ｗを収容して処理を
行うための筐体である。チャンバ１０の上部には蓋１１
が設けられており、蓋１１は図示を省略するスライド開
閉機構によって開閉可能とされている。蓋１１が開放さ
れた状態においては、その開放部分を介してリフター２
０と装置外部の搬送ロボットとの間で基板Ｗの受け渡し
を行い、チャンバ１０に対する基板Ｗの搬出入を行うこ
とができる。一方、蓋１１が閉鎖された状態において
は、蓋１１とチャンバ１０との間がＯ−リングによって
シールされ、チャンバ１０内部を密閉空間とすることが
できる。この状態においては、チャンバ１０内のガスが
外部に漏れ出ることはなく、またチャンバ１０の内部を
大気圧よりも低い減圧状態にすることができる。

【００１６】リフター２０は、リフターアーム２３、３
本の保持棒２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび昇降駆動部２
２を備えている。昇降駆動部２２は、リフターアーム２
３を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って昇降させる機能を有
している。リフターアーム２３には、３本の保持棒２１
ａ、２１ｂ、２１ｃがその長手方向が略水平（Ｙ軸方向
と平行）となるように固設されており、３本の保持棒２
１ａ、２１ｂ、２１ｃのそれぞれには基板Ｗの外縁部が
はまり込んで基板Ｗを起立姿勢にて保持する複数の保持
溝が所定のピッチにて配列して設けられている。

【００１７】このような構成により、リフター２０は３
本の保持棒２１ａ、２１ｂ、２１ｃによって所定ピッチ
にて相互に平行に積層配列されて保持された複数の基板
Ｗを鉛直方向に沿って昇降させることができる。リフタ
ー２０が上昇したときには、複数の基板Ｗを装置外部の
搬送ロボットとの受渡位置（図１中にて二点鎖線で示す
位置）に保持する。また、図１の実線にて示すように、
リフター２０が回転ローラ３０よりも下方に下降したと
きには、複数の基板Ｗが３本の保持棒２１ａ、２１ｂ、
２１ｃから回転ローラ３０に渡される。なお、リフター
２０の昇降駆動部２２には、リフターアーム２３を昇降
させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構や
プーリとベルトを用いたベルト機構など種々の機構を採
用することが可能である。

【００１８】図３は、回転ローラ３０の斜視図である。
回転ローラ３０は、円筒形状の棒状部材であって、その
外周面には基板Ｗの外縁部がはまり込んで基板Ｗを起立
姿勢にて保持する複数の保持溝３１が所定のピッチにて
配列して刻設されている。そして、このような２本の回
転ローラ３０がその長手方向をＹ軸方向に沿わすように
して相互に平行に回転駆動部３２に連結保持されてい
る。なお、保持溝３１を刻設するピッチは、上記の保持
棒２１ａ、２１ｂ、２１ｃに設けられた保持溝のピッチ
と同じである。従って、リフター２０が下降するときに
は、複数の基板Ｗが３本の保持棒２１ａ、２１ｂ、２１
ｃの保持溝から回転ローラ３０の保持溝３１に渡され
る。逆に、リフター２０が上昇するときには、複数の基
板Ｗが回転ローラ３０の保持溝３１から保持棒２１ａ、
２１ｂ、２１ｃの保持溝に渡される。

【００１９】回転駆動部３２は、Ｙ軸方向と平行な軸を
回転中心として２本の回転ローラ３０を同じ向きに等し
い回転速度にて回転させる。２本の回転ローラ３０が複
数の基板Ｗを保持した状態で回転することによって、図
１中矢印ＡＲ１にて示すようにそれら複数の基板ＷをＹ
軸方向と平行な軸を回転中心としてＸＺ面内にて一斉に
回転させることができる。すなわち、回転ローラ３０は
チャンバ１０内に複数の基板Ｗを保持するとともに、そ
れら保持した基板Ｗを回転させるものである。

【００２０】純水ノズル４０は、外周面に複数の吐出孔
４１を有する円筒部材である。チャンバ１０内にはこの
ような純水ノズル４０が２本設けられている。２本の純
水ノズル４０は、チャンバ１０内の上部に、それぞれの
長手方向をＹ軸方向に沿わすようにして相互に平行に設
置されている。複数の吐出孔４１は、回転ローラ３０の
保持溝３１のピッチと同じピッチにて純水ノズル４０の
長手方向に沿って一列に穿設されている。また、複数の
吐出孔４１は、その吐出方向がＸＺ平面と平行かつ回転
ローラ３０に保持された基板Ｗに向かうように設けられ
ている。そして、１本の純水ノズル４０に設けられた吐
出孔４１の数は回転ローラ３０の保持溝３１の数より１
つ多く、少なくとも隣接する保持溝３１の中間点に対応
する位置（当該中間点含むＸＺ平面が純水ノズル４０と
交わる位置）に吐出孔４１が設けられている（図２参
照）。従って、純水ノズル４０は、回転ローラ３０に保
持された隣接する基板Ｗ間のそれぞれに純水を吐出する
ことができる。

【００２１】２本の純水ノズル４０は、配管４２によっ
て純水供給源４４と連通接続されている。配管４２の途
中には、純水バルブ４３が配設されている。純水バルブ
４３を開放することによって、純水供給源４４から２本
の純水ノズル４０に純水を送給して吐出孔４１から回転
ローラ３０に保持された基板Ｗに純水をシャワー状に吐
出することができる。一方、純水バルブ４３を閉鎖する
と、純水ノズル４０からの純水吐出が停止される。

【００２２】水蒸気ノズル５０は、純水ノズル４０と同
様、外周面に複数の吐出孔５１を有する円筒部材であ
る。チャンバ１０内にはこのような水蒸気ノズル５０が
２本設けられている。２本の水蒸気ノズル５０は、チャ
ンバ１０内の上部であって純水ノズル４０よりも下方
に、それぞれの長手方向をＹ軸方向に沿わすようにして
相互に平行に設置されている。複数の吐出孔５１は、回
転ローラ３０の保持溝３１のピッチと同じピッチにて水
蒸気ノズル５０の長手方向に沿って一列に穿設されてい
る。また、複数の吐出孔５１は、その吐出方向がＸＺ平
面と平行かつ回転ローラ３０に保持された基板Ｗに向か
うように設けられている。そして、１本の水蒸気ノズル
５０に設けられた吐出孔５１の数は回転ローラ３０の保
持溝３１の数より１つ多く、少なくとも隣接する保持溝
３１の中間点に対応する位置（当該中間点含むＸＺ平面
が水蒸気ノズル５０と交わる位置）に吐出孔５１が設け
られている（図２参照）。従って、純水ノズル４０と同
様に水蒸気ノズル５０も、回転ローラ３０に保持された
隣接する基板Ｗ間のそれぞれに水蒸気を吐出することが
できる。

【００２３】２本の水蒸気ノズル５０は、配管５２によ
って水蒸気供給源５４と連通接続されている。水蒸気供
給源５４は純水から水蒸気を生成する機能を有する。配
管５２の途中には、水蒸気バルブ５３が配設されてい
る。水蒸気バルブ５３を開放することによって、水蒸気
供給源５４から２本の水蒸気ノズル５０に水蒸気を送給
して吐出孔５１から回転ローラ３０に保持された基板Ｗ
に水蒸気を吐出することができる。一方、水蒸気バルブ
５３を閉鎖すると、水蒸気ノズル５０からの水蒸気吐出
が停止される。

【００２４】オゾンガスノズル６０も、純水ノズル４０
と同様、外周面に複数の吐出孔６１を有する円筒部材で
ある。チャンバ１０内にはこのようなオゾンガスノズル
６０が２本設けられている。２本のオゾンガスノズル６
０は、チャンバ１０内の水蒸気ノズル５０よりも下方
に、それぞれの長手方向をＹ軸方向に沿わすようにして
相互に平行に設置されている。複数の吐出孔６１は、回
転ローラ３０の保持溝３１のピッチと同じピッチにてオ
ゾンガスノズル６０の長手方向に沿って一列に穿設され
ている。また、複数の吐出孔６１は、その吐出方向がＸ
Ｚ平面と平行かつ回転ローラ３０に保持された基板Ｗに
向かうように設けられている。そして、１本のオゾンガ
スノズル６０に設けられた吐出孔６１の数は回転ローラ
３０の保持溝３１の数より１つ多く、少なくとも隣接す
る保持溝３１の中間点に対応する位置（当該中間点含む
ＸＺ平面がオゾンガスノズル６０と交わる位置）に吐出
孔６１が設けられている（図２参照）。従って、純水ノ
ズル４０と同様にオゾンガスノズル６０も、回転ローラ
３０に保持された隣接する基板Ｗ間のそれぞれにオゾン
ガスを吐出することができる。

【００２５】２本のオゾンガスノズル６０には、配管６
２の一端部が連通接続されている。配管６２は２つに分
岐されて、そのうちの一方がオゾン配管６２ａとしてオ
ゾンガス供給源６４と連通接続され、他方が窒素配管６
２ｂとして窒素ガス供給源６５と連通接続されている。
オゾン配管６２ａの途中にはオゾンガスバルブ６３が配
設され、窒素配管６２ｂの途中には窒素ガスバルブ６６
が配設されている。

【００２６】オゾンガスバルブ６３を開放することによ
って、オゾンガス供給源６４から２本のオゾンガスノズ
ル６０にオゾンガスを送給して吐出孔６１から回転ロー
ラ３０に保持された基板Ｗにオゾンガスを吐出すること
ができる。一方、オゾンガスバルブ６３を閉鎖すると、
オゾンガスノズル６０からのオゾンガス吐出が停止され
る。また、窒素ガスバルブ６６を開放することによっ
て、窒素ガス供給源６５から２本のオゾンガスノズル６
０に窒素ガス（Ｎ₂）を送給して吐出孔６１から回転ロ
ーラ３０に保持された基板Ｗに窒素ガスを吐出すること
ができる。一方、窒素ガスバルブ６６を閉鎖すると、オ
ゾンガスノズル６０からの窒素ガス吐出が停止される。

【００２７】処理液ノズル７０も、純水ノズル４０と同
様、外周面に複数の吐出孔７１を有する円筒部材であ
る。チャンバ１０内にはこのような処理液ノズル７０が
２本設けられている。２本の処理液ノズル７０は、チャ
ンバ１０内の温風ノズル８０よりも下方に、それぞれの
長手方向をＹ軸方向に沿わすようにして相互に平行に設
置されている。複数の吐出孔７１は、回転ローラ３０の
保持溝３１のピッチと同じピッチにて処理液ノズル７０
の長手方向に沿って一列に穿設されている。また、複数
の吐出孔７１は、その吐出方向がＸＺ平面と平行かつ回
転ローラ３０に保持された基板Ｗに向かうように設けら
れている。そして、１本の処理液ノズル７０に設けられ
た吐出孔７１の数は回転ローラ３０の保持溝３１の数よ
り１つ多く、少なくとも隣接する保持溝３１の中間点に
対応する位置（当該中間点含むＸＺ平面が処理液ノズル
７０と交わる位置）に吐出孔７１が設けられている（図
２参照）。従って、純水ノズル４０と同様に処理液ノズ
ル７０も、回転ローラ３０に保持された隣接する基板Ｗ
間のそれぞれにフッ酸蒸気等を吐出することができる。

【００２８】２本の処理液ノズル７０には、配管７２の
一端部が連通接続されている。配管７２は３つに分岐さ
れて、そのうちの一つがＩＰＡ配管７２ａとしてＩＰＡ
蒸気供給源７４と連通接続され、別の一つがフッ酸配管
７２ｂとしてフッ酸蒸気供給源７６と連通接続され、さ
らに残りの一つが酢酸配管７２ｃとして酢酸供給源７８
と連通接続されている。ＩＰＡ配管７２ａの途中にはＩ
ＰＡバルブ７３が配設され、フッ酸配管７２ｂの途中に
はフッ酸蒸気バルブ７５が配設され、酢酸配管７２ｃの
途中には酢酸バルブ７７が配設されている。

【００２９】ＩＰＡバルブ７３を開放することによっ
て、ＩＰＡ蒸気供給源７４から２本の処理液ノズル７０
にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気を送給して
吐出孔７１から回転ローラ３０に保持された基板ＷにＩ
ＰＡ蒸気を吐出することができる。一方、ＩＰＡバルブ
７３を閉鎖すると、処理液ノズル７０からのＩＰＡ蒸気
吐出が停止される。また、フッ酸蒸気バルブ７５を開放
することによって、フッ酸蒸気供給源７６から２本の処
理液ノズル７０にフッ酸（ＨＦ）の蒸気を送給して吐出
孔７１から回転ローラ３０に保持された基板Ｗにフッ酸
蒸気を吐出することができる。フッ酸蒸気バルブ７５を
閉鎖すると、処理液ノズル７０からのフッ酸蒸気吐出が
停止される。さらに、酢酸バルブ７７を開放することに
よって、酢酸供給源７８から２本の処理液ノズル７０に
酢酸（ＣＨ₃ＣＯＯＨ）を送給して吐出孔７１から回転
ローラ３０に保持された基板Ｗに酢酸のミストを吐出す
ることができる。酢酸バルブ７７を閉鎖すると、処理液
ノズル７０からの酢酸ミスト吐出が停止される。

【００３０】なお、本実施形態においては、ＩＰＡおよ
びフッ酸を蒸気の形態にて吐出し、酢酸を霧状のミスト
の形態にて吐出するようにしているが、これらの供給形
態は限定されるものではなく、例えばＩＰＡおよびフッ
酸をミストの形態にて吐出し、酢酸をシャワーの形態に
て吐出するようにしても良い。

【００３１】図４は、温風ノズル８０の斜視図である。
温風ノズル８０は、円筒部材の長手方向に沿ってスリッ
トＳＬを設けている。チャンバ１０内にはこのような温
風ノズル８０が２本設けられている。２本の温風ノズル
８０は、回転ローラ３０に保持された基板Ｗの側方の両
側に、それぞれの長手方向をＹ軸方向に沿わすようにし
て相互に平行に配置されている。従って、温風ノズル８
０のスリットＳＬも回転ローラ３０に保持された複数の
基板Ｗの配列方向（Ｙ方向）に沿って延びることとな
り、その吐出方向は回転ローラ３０に保持された基板Ｗ
に向かうようにされている。よって、温風ノズル８０
は、回転ローラ３０に保持された複数の基板Ｗのそれぞ
れに温風を供給することができる。

【００３２】２本の温風ノズル８０は、配管８２によっ
て温風発生器８１と連通接続されている。温風発生器８
１はコイルヒータと送風機とを内蔵しており、当該コイ
ルヒータを発熱させて送風機からエアを吹き付けること
によって温風を発生させる。温風発生器８１を駆動する
と、温風発生器８１から配管８２を経て温風ノズル８０
に温風が送給される。送給された温風は温風ノズル８０
のスリットＳＬから回転ローラ３０に保持された基板Ｗ
に供給される。一方、温風発生器８１の駆動を停止する
と、温風ノズル８０からの温風吐出が停止される。

【００３３】温風ノズル８０のスリットＳＬ近傍には、
温度計８５が設置されている。温度計８５は、例えば熱
電対を用いて構成されており、温風ノズル８０のスリッ
トＳＬから吐出される温風の温度を計測する。温度計８
５によって計測された温度は、後述するコントローラ９
９に伝達される。

【００３４】また、チャンバ１０には排気管９１が連通
接続されている。排気管９１の途中には真空ポンプ９０
が配設されている。真空ポンプ９０を作動させることに
よってチャンバ１０内を大気圧未満に減圧することがで
きる。

【００３５】また、チャンバ１０の底部には排液管９２
が連通接続されている。排液管９２は装置外部の排液ド
レイン９４に接続されるとともに、その途中には排液バ
ルブ９３が設けられている。排液バルブ９３を開放する
ことによって、基板Ｗの処理によって生じた排液はチャ
ンバ１０の底部から排液管９２を経て排液ドレイン９４
へと排出される。

【００３６】さらに、基板処理装置１には装置全体を管
理するコントローラ９９が設けられている。コントロー
ラ９９は、コンピュータを用いて構成されており、昇降
駆動部２２、回転駆動部３２、温風発生器８１、温度計
８５、真空ポンプ９０および各バルブと電気的に接続さ
れ、それらとの間で信号の送受信を行って動作を制御す
る。例えば、温度計８５からの測温結果を受け取って温
風発生器８１をフィードバック制御し、温風ノズル８０
から予め設定された所定の温度の温風が吐出されるよう
にしている。

【００３７】＜２．基板処理装置の動作＞次に、上記構
成を有する基板処理装置１の動作について説明する。図
５は、基板処理装置１における処理手順の概略を示すフ
ローチャートである。また、図６は、基板処理装置１に
おける動作のタイミングチャートである。図５に示すよ
うに、基板処理装置１における処理手順の概略は、フッ
酸による基板Ｗの表面処理を行った後、オゾンによる表
面処理を行い、さらにその後基板Ｗの乾燥処理を連続し
て行うというものである。なお、これらの処理は全てコ
ントローラ９９が各部を制御することによって実行され
るものである。

【００３８】図５の処理に先立ってレジスト塗布、露
光、現像の各処理工程を経た複数の基板Ｗが時刻ｔ０に
基板処理装置１に搬入される。このときには、蓋１１が
開放されるとともに、リフター２０が受渡位置（図１の
二点鎖線位置）まで上昇している。そして、装置外の搬
送ロボットがレジスト除去処理の対象であって予め所定
ピッチにて積層配列された複数の基板Ｗを搬送してそれ
らを一括してリフター２０に渡す。リフター２０の保持
棒２１ａ、２１ｂ、２１ｃは所定ピッチにて積層配列さ
れた複数の基板Ｗを起立姿勢にて保持する。その後、リ
フター２０が回転ローラ３０よりも下方に下降して複数
の基板Ｗが２本の回転ローラ３０に渡されるとともに、
蓋１１が閉鎖されてチャンバ１０内が密閉空間とされ
る。２本の回転ローラ３０も所定ピッチにて積層配列さ
れた複数の基板Ｗを起立姿勢にて保持する。

【００３９】次に、時刻ｔ１から時刻ｔ４まではフッ酸
による表面処理（ステップＳ１）が行われる。まず、時
刻ｔ１にて回転駆動部３２によって２本の回転ローラ３
０が回転を開始するとともに、温風発生器８１が駆動を
開始して温風ノズル８０からの温風吐出が行われる。２
本の回転ローラ３０が回転することによってそれらに保
持された複数の基板ＷもＹ軸方向と平行な軸を回転軸と
して一斉に回転する。つまり、複数の基板Ｗは各ノズル
からの吐出方向と平行な面内にて回転する。

【００４０】また、回転ローラ３０に保持された複数の
基板Ｗに温風ノズル８０から温風が供給されることによ
ってそれら複数の基板Ｗが加熱される。このときには、
温風ノズル８０から基板Ｗに供給される温風の温度が温
度計８５によって計測される。そして、温風の設定温度
値が予めコントローラ９９に設定されており、コントロ
ーラ９９は、温度計８５による実測値に基づいて、温風
ノズル８０から供給される温風の温度が上記設定温度値
となるように温風発生器８１を制御する。

【００４１】温風ノズル８０は６０℃以上２００℃以下
の温風を供給することができ、除去対象となるレジスト
の種類に応じて異なる温度の温風を供給する。すなわ
ち、レジストの種類によってオゾンによる剥離効率が最
も良好な温度が異なり、温風ノズル８０はレジスト剥離
に最適な温度の温風を供給するのである。例えば、除去
対象となるレジストの種類がＤ−ＵＶのレジストである
場合には、温風ノズル８０から約１９０℃の温風が供給
されるようにコントローラ９９が温風発生器８１を制御
する。

【００４２】温風ノズル８０から供給される温風の温度
が６０℃未満では基板Ｗの加熱によるレジスト剥離促進
効果が得られ難い。また、温風の温度が２００℃より高
いと温風ノズル８０等の装置構成部材に与える熱的負荷
が大きすぎる。このため、温風ノズル８０からは６０℃
以上２００℃以下の温風を供給するようにしている。

【００４３】なお、本実施形態では、回転ローラ３０に
よる基板Ｗの回転および温風ノズル８０からの温風供給
はフッ酸による表面処理、オゾンによる表面処理、その
後の乾燥処理の全ての処理工程を通じて継続される。

【００４４】次に、時刻ｔ２にフッ酸蒸気バルブ７５を
開放して処理液ノズル７０から回転ローラ３０に保持さ
れた基板Ｗにフッ酸蒸気を供給する。供給されたフッ酸
蒸気の一部は基板Ｗの表面に形成されたシリコン酸化物
（ＳｉＯ₂）に作用してこれを分解除去する。また、フ
ッ酸蒸気は基板Ｗの不要なレジストにも作用してこれを
遊離させるいわゆるリフトオフ効果をも有する。

【００４５】次に、時刻ｔ３にフッ酸蒸気バルブ７５を
閉鎖するとともに、純水バルブ４３および窒素ガスバル
ブ６６を開放する。これにより、純水ノズル４０から基
板Ｗに純水のシャワーが供給されるとともに、チャンバ
１０内にオゾンガスノズル６０から窒素ガスが供給され
る。すなわち、窒素ガスの雰囲気中にて純水による基板
Ｗのリンス処理が行われ、基板Ｗに付着していたフッ酸
が洗い流される。不活性な窒素ガス雰囲気中にて基板Ｗ
のリンス処理を行うため、基板Ｗ表面の酸化が防止され
る。なお、このときに排液バルブ９３も開放されてお
り、生じた排液は排液管９２から排液ドレイン９４へと
排出される。

【００４６】その後、時刻ｔ４に純水バルブ４３および
窒素ガスバルブ６６を閉鎖して純水によるリンス処理を
終了する。これにより、基板Ｗの表面をフッ酸で洗浄し
た後に純水でリンス処理を行うという一連のフッ酸表面
処理（ステップＳ１）が完了する。次に、時刻ｔ４から
時刻ｔ１１まではオゾンによる表面処理（ステップＳ
２）が行われる。

【００４７】時刻ｔ４には真空ポンプ９０を作動させる
とともに、他の全てのバルブを閉鎖する。これにより、
チャンバ１０内の雰囲気ガスが排気管９１を経て排出さ
れチャンバ１０内が大気圧未満に減圧される。

【００４８】次に、時刻ｔ５に真空ポンプ９０の動作を
停止するとともに、水蒸気バルブ５３を開放する。これ
により、水蒸気ノズル５０から基板Ｗに水蒸気が供給さ
れる。供給された水蒸気は基板Ｗの表面に凝縮し、その
結果基板Ｗの表面には薄い水膜が形成される。このとき
に、チャンバ１０内が大気圧未満の減圧状態となってい
るため、水蒸気ノズル５０から吐出された水蒸気は迅速
かつ均一にチャンバ１０内に拡散し、基板Ｗの表面に均
一に凝縮する。

【００４９】次に、時刻ｔ６においては、水蒸気ノズル
５０からの水蒸気供給を続行しつつ、オゾンガスバルブ
６３および酢酸バルブ７７を開放する。これにより、オ
ゾンガスノズル６０から基板Ｗにオゾンガスが供給され
るとともに、処理液ノズル７０から酢酸ミストが供給さ
れる。従って、基板Ｗ表面に形成された薄い水膜の外側
からオゾンガスおよび酢酸ミストが供給されることとな
る。

【００５０】このときに、純水とオゾンガスとが反応し
て水酸基ラジカルが生成され、その水酸基ラジカルが水
膜中を移動して基板Ｗの表面に到達し、基板Ｗ表面のレ
ジストに作用してこれを分解する。水蒸気が凝縮して形
成される水膜は薄いため、該水膜中を移動して基板Ｗの
表面に到達する前に自己分解を起こす水酸基ラジカルは
少なく、効果的にレジスト膜を分解することができる。

【００５１】また、酢酸ミストはオゾンの分解促進剤と
して作用する。すなわち、オゾンガスと酢酸とが混合さ
れることによって、オゾンガスの分解が促進されてより
大量の水酸基ラジカルが生成される。大量に生成された
水酸基ラジカルがレジストの分解に寄与することによっ
てより迅速にレジスト膜を分解することができる。

【００５２】所定時間のオゾンによる処理を行い時刻ｔ
７に到達した時点でオゾンガスバルブ６３および酢酸バ
ルブ７７を閉鎖し、オゾンガスおよび酢酸の供給を停止
する。それと同時（時刻ｔ７）に、純水バルブ４３を開
放して純水ノズル４０から基板Ｗに純水のシャワーを供
給する。この純水シャワーによって基板Ｗの表面に分解
されて残渣の状態で付着していたレジストが洗い流さ
れ、レジスト剥離が完了する。

【００５３】次に、時刻ｔ８に水蒸気バルブ５３および
純水バルブ４３を閉鎖して、水蒸気および純水シャワー
の供給を停止する。それと同時に、窒素ガスバルブ６６
を開放し、真空ポンプ９０を作動させる。チャンバ１０
内を強制排気しつつオゾンガスノズル６０から窒素ガス
の供給を行うことにより、チャンバ１０内をオゾンガス
雰囲気から窒素ガス雰囲気に迅速に置換することができ
る。

【００５４】その後、時刻ｔ９に窒素ガスの供給を続行
しつつ、真空ポンプ９０の動作を停止する。これによ
り、チャンバ１０内が窒素ガス雰囲気にて満たされるこ
ととなる。そして、時刻ｔ１０に窒素ガスバルブ６６を
閉鎖して窒素ガスの供給を停止する。これにより、基板
Ｗ表面のレジストを水蒸気による水膜、オゾンガス、酢
酸の組み合わせで分解し、その分解された残渣を純水シ
ャワーで流すという一連のオゾン表面処理（ステップＳ
２）が完了する。次に、時刻ｔ１１から時刻ｔ１４まで
は基板Ｗの乾燥処理（ステップＳ３）が行われる。

【００５５】まず、時刻ｔ１１にＩＰＡバルブ７３を開
放して処理液ノズル７０から基板ＷにＩＰＡ蒸気を供給
する。供給されたＩＰＡ蒸気は基板Ｗの表面に凝縮し、
基板Ｗ表面に付着した水分と置換する。

【００５６】その後、時刻ｔ１２にＩＰＡバルブ７３を
閉鎖してＩＰＡ蒸気の供給を停止するとともに、窒素ガ
スバルブ６６を開放し、かつ真空ポンプ９０を作動させ
る。チャンバ１０内を排気しつつオゾンガスノズル６０
から窒素ガスの供給を行うことにより、チャンバ１０内
がＩＰＡ雰囲気から窒素ガス雰囲気に置換される。ま
た、このときには、真空ポンプ９０による排気流量より
もオゾンガスノズル６０からの窒素ガスの供給流量が少
なくなるようにしておく。このようにすれば、チャンバ
１０内を窒素ガス雰囲気に置換しつつ減圧することがで
き、基板Ｗに付着したＩＰＡの沸点が低下して、ＩＰＡ
が急速に気化する。従って、いわゆるＩＰＡによる減圧
乾燥が実行され、基板Ｗに付着したＩＰＡが迅速に乾燥
する。

【００５７】時刻ｔ１３には、窒素ガスの供給を続行し
つつ、真空ポンプ９０の動作を停止する。これにより、
チャンバ１０内が窒素ガス雰囲気にて満たされ、大気圧
にまで復圧することとなる。そして、時刻ｔ１４に窒素
ガスバルブ６６を閉鎖して窒素ガスの供給を停止する。
また、時刻ｔ１４には、２本の回転ローラ３０を停止す
ることによってそれらに保持された複数の基板Ｗの回転
も停止するとともに、温風発生器８１の駆動を停止して
温風ノズル８０からの温風吐出をも停止する。これによ
り、基板Ｗに付着していた水分をＩＰＡの減圧乾燥によ
り乾燥するという一連の乾燥処理（ステップＳ３）が完
了する。

【００５８】その後、リフター２０が上昇して複数の基
板Ｗを２本の回転ローラ３０から受け取り、さらに複数
の基板Ｗを保持して受渡位置まで上昇する。また、この
とき同時に蓋１１が開放される。そして、装置外の搬送
ロボットが処理済の基板Ｗをリフター２０から受け取っ
てチャンバ１０から搬出し、全ての処理が完了する。

【００５９】このようにすれば、フッ酸による表面処
理、オゾンによる表面処理、乾燥処理の全ての工程を通
じて回転ローラ３０によって基板Ｗが回転されているた
め、均一な処理を行うことができる。例えば、オゾンに
よる表面処理時に、基板Ｗを回転させていなければ、基
板Ｗの面のうち水蒸気ノズル５０およびオゾンガスノズ
ル６０のそれぞれに近い位置と遠い位置との間で処理条
件が異なることとなり、均一なレジスト剥離処理が阻害
されるおそれがある。そこで本実施形態のように、回転
ローラ３０によって基板Ｗを回転させつつ水蒸気ノズル
５０から水蒸気を供給するようにすれば、基板Ｗの全面
に均一な条件にて水蒸気を供給して均一な水膜を形成す
ることができる。また、回転ローラ３０によって基板Ｗ
を回転させつつオゾンガスノズル６０からオゾンガスを
供給するようにすれば、基板Ｗの全面に均一にオゾンガ
スを供給して均一なレジスト剥離処理を行うことができ
る。なお、同様に、フッ酸による表面処理および乾燥処
理についても、基板Ｗを回転させることにより均一な処
理を行うことができる。

【００６０】また、回転ローラ３０によって基板Ｗを回
転させつつ温風ノズル８０からの温風吐出を行うことに
より、基板Ｗを均一に加熱することができる。基板Ｗを
加熱することによってオゾンによるレジスト分解の速度
が高くなるのであるが、このときに基板Ｗを均一に加熱
することにより、レジスト剥離に対する温度因子をも均
一にすることができ、均一なレジスト剥離処理を行うこ
とができる。

【００６１】また、基板Ｗの加熱を温風ノズル８０から
の温風吐出によって行っているため、温風の温度をレジ
ストの種類に応じた最適な温度にすれば、レジスト剥離
処理の処理効率を最適なものとすることができる。すな
わち、従来は水蒸気ノズル５０から供給される水蒸気に
よって基板Ｗの表面に薄い水膜を形成するとともに、基
板Ｗの加熱をも行っていたのであるが、既述したよう
に、水蒸気の温度を高くすることは困難であり、また水
蒸気の温度を高くすると基板Ｗの表面に最適な水膜が形
成されないおそれもあった。そこで、本実施形態のよう
にすれば、温風ノズル８０からの温風吐出によって基板
Ｗを加熱しているため、供給する水蒸気の条件は基板Ｗ
の表面に薄い水膜を形成するのに最適なものとしつつ、
温風の温度をレジストの種類に応じた最適なものとする
ことにより、レジスト剥離処理の処理効率を最適なもの
とすることができるのである。また、温風であれば水蒸
気よりも装置に大きな負担をかけることなく容易に高温
にすることができる。

【００６２】また、少なくとも隣接する保持溝３１の中
間点に対応する位置に各ノズルの吐出孔を設けているた
め、回転ローラ３０に保持された複数の基板Ｗの全てに
確実に水蒸気やオゾンガス等を供給することができる。

【００６３】＜３．変形例＞以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態においては、フッ
酸による表面処理、オゾンによる表面処理、その後の乾
燥処理の全ての処理工程を通じて回転ローラ３０によっ
て基板Ｗを回転させるようにしていたが、少なくともオ
ゾンによる表面処理時に基板Ｗを回転させれば良い。そ
れにより、均一なレジスト剥離処理を行うことができ
る。

【００６４】また、上記実施形態では、回転ローラ３０
が保持溝にて複数の基板Ｗを直接保持回転させていた
が、基板Ｗを所定形状のケーシングに固定保持し、その
ケーシングを回転ローラ３０によって回転させるように
しても良い。このようにすれば、回転ローラ３０と基板
Ｗの端縁部との摺動による発塵を防止することができ
る。

【００６５】また、上記実施形態においては、フッ酸に
よる表面処理、オゾンによる表面処理、乾燥処理の全て
の処理工程を通じて温風ノズル８０からの温風吐出によ
る基板Ｗの加熱を行うようにしていたが、これに限定さ
れるものではなく、水蒸気ノズル５０からの水蒸気供給
開始（図６の時刻ｔ５）よりも前に温風供給を開始し、
少なくとも水蒸気ノズル５０からの水蒸気供給開始まで
は回転ローラ３０に保持された基板Ｗに温風を供給して
加熱するようにすれば良い。温風供給による基板Ｗの加
熱は、オゾンによるレジスト分解速度を高めるために行
うものであり、オゾンガス供給時（図６の時刻ｔ６から
時刻ｔ７の間）に基板Ｗの温度が高められていればその
目的は達成される。そして、水蒸気ノズル５０から水蒸
気が供給されるまで温風供給によって基板Ｗを加熱して
おけば、その後は水蒸気ノズル５０から供給される水蒸
気の熱によって基板Ｗの温度低下が最小限に抑制される
こととなる。このため、少なくとも図６の時刻ｔ５まで
温風ノズル８０からの温風吐出により基板Ｗを加熱して
おくようにすれば良い。

【００６６】また、上記実施形態では、温風ノズル８０
から６０℃以上２００℃以下の温風を供給するようにし
ていたが、本発明に係る技術は特に水蒸気ノズル５０か
ら供給される水蒸気の温度以上の温風を供給して基板Ｗ
を加熱したい場合、つまりレジスト剥離処理に高温を必
要とする場合に有効である。例えば上記のＤ−ＵＶのレ
ジストの如く、レジストの種類によっては基板Ｗを１５
０℃以上に加熱したい場合もあり、既述したような理由
によって１５０℃以上の水蒸気を供給することは困難で
ある。このような場合であっても、温風ノズル８０から
の温風供給であれば、容易に１５０℃以上の温風を供給
することができる。水蒸気ノズル５０からは１５０℃未
満の水蒸気を供給して基板Ｗの表面に薄い水膜を形成
し、温風ノズル８０からは水蒸気ノズル５０から供給さ
れる水蒸気の温度以上の温風を供給して基板Ｗを加熱す
ることにより、レジスト剥離処理の処理効率をより高め
ることができるのである。

【００６７】また、上記実施形態では、乾燥処理時に基
板ＷにＩＰＡ蒸気を供給するようにしていたが、これに
限定されず他の有機溶剤の蒸気を供給するようにしても
良い。ここでいう有機溶剤は親水性の有機溶剤であり、
水溶性の有機溶剤である。詳述すると、水と混合し、そ
の混合物の沸点を下げる液体である。このような有機溶
剤としては、ケトン類、エーテル類、多価アルコールを
使用することができる。例えば、ケトン類としては、ア
セトン、ジエチルケトン等が使用でき、エーテル類とし
てはメチルエーテル、エチルエーテル等が使用でき、多
価アルコールとしてはエチレングリコール等を使用する
ことができる。なお、金属等の不純物の含有量が少ない
ものが市場に多く提供されている点などからすると、本
実施形態の如くイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使
用するのが最も好ましい。

【００６８】また、上記実施形態では、図６の時刻ｔ５
から時刻ｔ８までの間、基板Ｗに水蒸気の供給を行って
いたが、水蒸気を供給する目的は基板Ｗの表面に薄い水
膜を形成することであるため、そのような水膜を形成で
きるのであれば少なくともオゾンガスの供給開始時点
（時刻ｔ６）まで水蒸気供給を行うようにすれば良い。

【００６９】また、図６の時刻ｔ７から時刻ｔ８までの
間は純水シャワーによって基板Ｗの表面に分解されて残
渣の状態で付着していたレジストを洗い流していたが、
純水シャワーの供給を行わず、水蒸気ノズル５０からの
水蒸気の吐出によってレジストを洗い流すようにしても
良い。

【００７０】また、水蒸気ノズル５０やオゾンガスノズ
ル６０等には複数の吐出孔を設けるようにしていたが、
それらの形態を温風ノズル８０（図４）のようにしても
良い。逆に、温風ノズル８０の形態を水蒸気ノズル５０
の如く円筒表面に複数の吐出孔を備える形態にしても良
い。

【００７１】さらに、上記実施形態においては、水蒸気
供給源５４から２本の水蒸気ノズル５０に水蒸気を供給
するようにしていたが、これに限定されるものではな
く、チャンバ１０内に抵抗加熱式のヒータを設け、それ
によって純水を加熱して水蒸気を発生させるようにして
も良い。

【００７２】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１の発明
によれば、基板を収容するチャンバと、チャンバ内にて
基板を保持する保持手段と、保持手段に保持された基板
にオゾンガスを供給するオゾンガス供給手段と、保持手
段に保持された基板に水蒸気を供給して、当該基板の表
面に水蒸気を凝縮させる水蒸気供給手段と、保持手段に
保持された基板に温風を供給して、当該基板を加熱する
温風供給手段と、を備えるため、温風供給手段からの温
風によって基板を最適な温度に加熱することができ、処
理効率の高い洗浄処理を行うことができる。

【００７３】また、請求項２の発明によれば、水蒸気供
給手段からの水蒸気供給開始よりも前に温風供給を開始
し、少なくとも水蒸気供給手段からの水蒸気供給開始ま
では保持手段に保持された基板に温風を供給するため、
洗浄処理時には基板の温度を高温に維持することがで
き、処理効率の高い洗浄処理を行うことができる。

【００７４】また、請求項３の発明によれば、温風供給
手段が６０℃以上２００℃以下の温風を供給するため、
基板を最適な温度に加熱することができ、処理効率の高
い洗浄処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す図
である。

【図２】図１の基板処理装置の側面図である。

【図３】回転ローラの斜視図である。

【図４】温風ノズルの斜視図である。

【図５】図１の基板処理装置における処理手順の概略を
示すフローチャートである。

【図６】図１の基板処理装置における動作のタイミング
チャートである。

【符号の説明】

１基板処理装置１０チャンバ２０リフター３０回転ローラ４０純水ノズル５０水蒸気ノズル６０オゾンガスノズル７０処理液ノズル８０温風ノズル８１温風発生器８５温度計９０真空ポンプ９９コントローラ１００処理槽Ｗ基板

───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｃ０３Ｃ 23/00 Ｈ０１Ｌ 21/306 Ｊ (72)発明者金本和己京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内Ｆターム(参考） 2H090 HC18 JA13 JB02 JC08 JC19 3B201 AA01 AB23 AB33 AB47 BB02 BB11 BB22 BB82 BB93 BB98 CC13 CD11 CD35 4G059 AA08 AB19 AC30 5F043 AA40 BB27 DD07 EE40 GG10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面の処理を行う基板処理装置であ
って、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内にて基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板にオゾンガスを供給する
オゾンガス供給手段と、前記保持手段に保持された基板に水蒸気を供給して、当
該基板の表面に水蒸気を凝縮させる水蒸気供給手段と、前記保持手段に保持された基板に温風を供給して、当該
基板を加熱する温風供給手段と、を備えることを特徴と
する基板処理装置。
【請求項２】請求項１記載の基板処理装置において、前記温風供給手段は、前記水蒸気供給手段からの水蒸気
供給開始よりも前に温風供給を開始し、少なくとも前記
水蒸気供給手段からの水蒸気供給開始までは前記保持手
段に保持された基板に温風を供給することを特徴とする
基板処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の基板処
理装置において、前記温風供給手段は、６０℃以上２００℃以下の温風を
供給することを特徴とする基板処理装置。