JP2008060368A - Method and device for processing substrate - Google Patents

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篤郎 永徳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for processing a substrate capable of properly removing a resist that comprises a solidified layer from a substrate while suppressing or avoiding damages on the substrate or a thin film formed on its surface. <P>SOLUTION: A polysilicon thin film pattern 41 and a resist pattern 42 are formed on the surface of a substrate W. The resist pattern 42 comprises a solidified layer 43 on its surface. A region on the surface of the substrate W where the resist pattern 42 is not formed is covered with a protective resist film 45. Then, by a CMP treatment using a polishing pad 24, a solidified layer breaking process is performed which breaks the solidified layer 43. After the solidified layer breaking process, the resist pattern 42 and the protective resist film 45 are removed from the surface of the substrate W using a resist separation agent. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、硬化層を有するレジスト(フォトレジスト)のパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。   The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for removing a resist from a substrate on which a resist (photoresist) pattern having a hardened layer is formed. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photo A mask substrate is included.

半導体装置の製造工程では、半導体基板(たとえばシリコン基板)上にレジストのパターンを形成し、これをマスクとして半導体基板に不純物イオンを注入する処理が行われる。イオン注入の際に、レジスト表面が炭化変質して、硬化層が形成される。この硬化層は、ドーズ量が多いほど強固になり、酸化処理による分解や、溶媒による溶解がされにくくなっており、その結果、イオン注入処理後のレジスト剥離処理を困難にする。   In the manufacturing process of a semiconductor device, a resist pattern is formed on a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate), and a process of implanting impurity ions into the semiconductor substrate using the resist pattern as a mask is performed. At the time of ion implantation, the resist surface is carbonized and deteriorated to form a hardened layer. This hardened layer becomes stronger as the dose is increased, and it is difficult to be decomposed by the oxidation treatment or dissolved by the solvent. As a result, the resist stripping treatment after the ion implantation treatment becomes difficult.

レジスト剥離処理は、酸素プラズマで硬化層を灰化して除去するアッシング処理と、その後にレジスト剥離液(たとえば、SPM液(硫酸・過酸化水素水混合液))やSC1(アンモニア・過酸化水素水混合液)などの洗浄液を用いたウェット洗浄処理とによって行われるのが一般的である。
特開2005−93926号公報 特開2005−39205号公報
The resist stripping process includes an ashing process for ashing and removing the hardened layer with oxygen plasma, followed by a resist stripping solution (for example, SPM solution (sulfuric acid / hydrogen peroxide solution mixed solution)) or SC1 (ammonia / hydrogen peroxide solution). Generally, it is performed by a wet cleaning process using a cleaning liquid such as a mixed liquid).
JP 2005-93926 A JP 2005-39205 A

ところが、アッシング処理時には、酸素プラズマに曝された半導体基板やその表面に形成された薄膜パターン(たとえばポリシリコン薄膜のパターン)の表層部が酸化される。その酸化部分は、その後のウェット洗浄処理時の処理液によって除去されてしまう。こうして、半導体基板や薄膜パターンがダメージを受ける。
アッシング処理を行わずにウェット処理だけでレジスト剥離処理を行うことも提案されている。しかし、ウェット処理だけでは、とくに高ドーズ量のイオン注入処理後のレジスト表層部の硬化層を破ることが難しく、良好な剥離処理を達成しがたいという問題がある。
However, during the ashing process, a semiconductor substrate exposed to oxygen plasma and a surface layer portion of a thin film pattern (for example, a polysilicon thin film pattern) formed on the surface thereof are oxidized. The oxidized portion is removed by the processing liquid used in the subsequent wet cleaning process. Thus, the semiconductor substrate and the thin film pattern are damaged.
It has also been proposed to perform a resist stripping process only by a wet process without performing an ashing process. However, there is a problem in that it is difficult to break the hardened layer of the resist surface layer portion after the high dose ion implantation process only by the wet process, and it is difficult to achieve a good peeling process.

そこで、この発明の目的は、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しながら、硬化層を有するレジストを基板から良好に除去することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of satisfactorily removing a resist having a cured layer from a substrate while suppressing or avoiding damage to the substrate or a thin film formed on the surface thereof. It is to be.

上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、硬化層(43)を有するレジスト(42)のパターンが表面に形成された基板(W)から当該レジストを除去するための基板処理方法であって、前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜(45)で覆う保護膜形成工程と、この保護膜形成工程の後に、前記硬化層を破壊する硬化層破壊工程と、この硬化層破壊工程の後に、前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄工程とを含む、基板処理方法である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。   The invention according to claim 1 for achieving the above object is a substrate processing method for removing a resist (42) having a hardened layer (43) from a substrate (W) having a pattern formed on the surface thereof. A protective film forming step of covering a region of the substrate surface where the resist pattern is not formed with a protective film (45), and a hardened layer destruction for breaking the hardened layer after the protective film forming step A substrate processing method including a step and a cleaning step of removing the resist and the protective film from the substrate surface with a processing liquid after the cured layer breaking step. The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

この方法によれば、基板の表面においてレジストで覆われていない領域(好ましくは、レジストが形成されていない基板表面の全領域)に保護膜が形成され、この保護膜によって基板の表面が保護される。この状態で、レジストの硬化層が破壊され、その後に、処理液を用いた液処理によって、レジストおよび保護膜を基板上から除去する洗浄工程が行われる。硬化層破壊工程では、保護膜の働きによって基板の表面がダメージを受けること抑制または防止することができる。こうして、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しつつ硬化層を破壊することができるので、その後の液処理によって、基板等にダメージを与えることなく、レジストを基板から良好に除去することができる。   According to this method, a protective film is formed on a region of the substrate surface that is not covered with the resist (preferably, the entire region of the substrate surface where the resist is not formed), and the protective film protects the surface of the substrate. The In this state, the hardened layer of the resist is destroyed, and thereafter, a cleaning process is performed to remove the resist and the protective film from the substrate by liquid processing using a processing liquid. In the hardened layer destruction step, it is possible to suppress or prevent the surface of the substrate from being damaged by the function of the protective film. In this way, the cured layer can be destroyed while suppressing or avoiding damage to the substrate or the thin film formed on the surface thereof, so that the resist can be satisfactorily removed from the substrate without damaging the substrate or the like by subsequent liquid treatment. Can be removed.

請求項2記載の発明は、前記基板は、前記レジストのパターンをマスクとしてイオン注入処理を受けた後の基板である、請求項1記載の基板処理方法である。イオン注入処理のマスクとしてレジストパターンが用いられると、とくに高ドーズ量のイオン注入処理の後には、レジストの表面に強固な硬化層が形成される。このような基板に対してレジスト剥離処理を行う際にこの発明を適用すれば、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しながら強固な硬化層を破壊し、その後の液処理によってレジストおよび保護膜を基板表面から除去することができる。   A second aspect of the present invention is the substrate processing method according to the first aspect, wherein the substrate is a substrate after being subjected to an ion implantation process using the resist pattern as a mask. When a resist pattern is used as a mask for ion implantation, a hardened layer is formed on the surface of the resist, particularly after high dose ion implantation. If this invention is applied when performing resist stripping treatment on such a substrate, the hardened layer is destroyed while suppressing or avoiding damage to the substrate or the thin film formed on the surface thereof, and then the subsequent liquid treatment The resist and the protective film can be removed from the substrate surface.

請求項3記載の発明は、前記基板は、薄膜パターンが表面に形成された基板である、請求項1または2記載の基板処理方法である。この方法では、基板上に形成された薄膜パターンは、保護膜による保護を受けることができる。そのため、硬化層破壊工程において薄膜パターンにダメージが生じることを抑制または回避することができる。こうして、薄膜パターンに対するダメージを抑制しつつ、レジストの硬化層を破壊し、その後の液処理によって、基板上のレジストを容易に除去することができる。   A third aspect of the present invention is the substrate processing method according to the first or second aspect, wherein the substrate is a substrate having a thin film pattern formed on a surface thereof. In this method, the thin film pattern formed on the substrate can be protected by the protective film. Therefore, it is possible to suppress or avoid the occurrence of damage to the thin film pattern in the hardened layer breaking step. In this way, while suppressing damage to the thin film pattern, the cured layer of the resist can be destroyed, and the resist on the substrate can be easily removed by subsequent liquid treatment.

また、レジストは有機材料であるので、前記薄膜パターンが無機材料(たとえばポリシリコン)からなるものであれば、洗浄工程において当該薄膜パターンにダメージを与えることなくレジストを容易に除去することができる。
請求項4記載の発明は、前記保護膜形成工程では、前記薄膜パターンの周りの領域を埋めるように前記保護膜が形成される、請求項3記載の基板処理方法である。この方法では、薄膜パターンの周りの領域(薄膜パターンが形成されていない領域。とくに薄膜パターン間の領域)を埋めるように保護膜が形成されるので、硬化層破壊工程において、薄膜パターンのパターン倒れが生じたりすることを防ぐことができる。したがって、薄膜パターンを保護しつつ、レジスト剥離処理を行うことができる。
Since the resist is an organic material, if the thin film pattern is made of an inorganic material (for example, polysilicon), the resist can be easily removed without damaging the thin film pattern in the cleaning process.
A fourth aspect of the present invention is the substrate processing method according to the third aspect, wherein, in the protective film forming step, the protective film is formed so as to fill a region around the thin film pattern. In this method, since the protective film is formed so as to fill the area around the thin film pattern (the area where the thin film pattern is not formed, especially the area between the thin film patterns), the pattern collapse of the thin film pattern occurs in the hardened layer destruction process. Can be prevented. Therefore, the resist stripping process can be performed while protecting the thin film pattern.

薄膜パターンの倒壊をより効果的に抑制または防止するためには、保護膜は、薄膜パターンの頂面よりも高い位置(基板表面からの高さが高い位置)に表面を有する厚さに形成されることが好ましい。
請求項5記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層を埋没させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法では、レジストの硬化層を埋没させる厚さで保護膜が形成されるので、レジストパターンが形成されていない領域の基板の表面を確実に保護膜で保護することができる。
In order to more effectively suppress or prevent the collapse of the thin film pattern, the protective film is formed with a thickness having a surface at a position higher than the top surface of the thin film pattern (position where the height from the substrate surface is high). It is preferable.
Invention of Claim 5 WHEREIN: The said protective film formation process includes the process of forming the said protective film with the thickness which embeds the hardened layer of the said resist, The board | substrate as described in any one of Claims 1-4 It is a processing method. In this method, since the protective film is formed with a thickness for burying the hardened layer of the resist, the surface of the substrate in the region where the resist pattern is not formed can be reliably protected with the protective film.

請求項6記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記保護膜の表層部を除去して前記レジストの硬化層を露出させる工程をさらに含む、請求項5記載の基板処理方法である。この方法により、硬化層破壊工程に先だってレジストの硬化層が露出させられるから、硬化層破壊工程では、レジスト表面の硬化層を確実に破壊することができる。
請求項7記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法では、レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで保護膜が形成されるので、保護膜の表層部を事後的に除去する必要がない。したがって、工程を簡単にすることができる。
The invention according to claim 6 is the substrate processing method according to claim 5, wherein the protective film forming step further includes a step of removing a surface layer portion of the protective film to expose a hardened layer of the resist. By this method, since the cured layer of the resist is exposed prior to the cured layer destruction step, the cured layer on the resist surface can be reliably destroyed in the cured layer destruction step.
Invention of Claim 7 WHEREIN: The said protective film formation process includes the process of forming the said protective film with the thickness which exposes at least one part of the hardened layer of the said resist, It is any one of Claims 1-4. The substrate processing method according to claim 1. In this method, since the protective film is formed with a thickness that exposes at least a part of the cured layer of the resist, it is not necessary to remove the surface layer portion of the protective film afterwards. Therefore, the process can be simplified.

請求項8記載の発明は、前記硬化層破壊工程は、物理的な外力を前記硬化層に作用させて当該硬化層を破壊する物理処理工程を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法により、硬化層に物理的な外力を作用させることによって、硬化層を破壊することができる。したがって、その後の液処理による洗浄工程において、基板上のレジストを確実に基板外へ除去することができる。   Invention of Claim 8 is as described in any one of Claims 1-7 in which the said hardened layer destruction process includes the physical treatment process which makes a physical external force act on the said hardened layer, and destroys the said hardened layer. It is a substrate processing method of description. By this method, the hardened layer can be destroyed by applying a physical external force to the hardened layer. Therefore, the resist on the substrate can be surely removed outside the substrate in the subsequent cleaning process by liquid treatment.

請求項9記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して化学的機械的研磨を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法である。この方法によれば、化学的機械的研磨により、レジストの表層部の硬化層を確実に破壊することができる。その際に、基板表面またはその表面に形成された薄膜に対するダメージは、保護膜によって抑制または防止される。   The invention according to claim 9 is the substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of performing chemical mechanical polishing on the hardened layer. According to this method, the hardened layer in the surface layer portion of the resist can be reliably destroyed by chemical mechanical polishing. At that time, damage to the substrate surface or the thin film formed on the surface is suppressed or prevented by the protective film.

請求項10記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対してアッシング処理を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法である。この方法では、硬化層に対してアッシング処理を行うことによって、硬化層を灰化して破壊することができる。アッシング処理の際に酸素プラズマを用いる場合であっても、レジストパターンが形成されていない基板上の領域には保護膜が形成されているので、当該酸素プラズマによって基板またはその表面に形成された薄膜がダメージを受けることがない。すなわち、基板表面やその表面に形成された薄膜が酸素プラズマによって酸化されることがない。   The invention according to claim 10 is the substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of performing an ashing process on the hardened layer. In this method, the hardened layer can be ashed and destroyed by performing an ashing process on the hardened layer. Even when oxygen plasma is used in the ashing process, since a protective film is formed in a region on the substrate where the resist pattern is not formed, a thin film formed on the substrate or its surface by the oxygen plasma. Will not be damaged. That is, the substrate surface and the thin film formed on the surface are not oxidized by oxygen plasma.

請求項11記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、液体と気体とが混合した二流体を吹き付ける二流体処理を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法である。この方法では、液体と気体とを混合させて形成された二流体(液滴流)がレジストの硬化層に噴きつけられることによって、当該硬化層を破壊することができる。そして、基板表面およびその表面に形成された薄膜は保護膜によって保護されているので、二流体の噴きつけによってそれらが損傷を受けることを回避または抑制することができる。   The invention according to claim 11 is the substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of performing a two-fluid treatment in which two fluids in which a liquid and a gas are mixed are sprayed on the hardened layer. is there. In this method, two fluids (droplet flow) formed by mixing a liquid and a gas are sprayed onto the cured layer of the resist, whereby the cured layer can be destroyed. And since the board | substrate surface and the thin film formed in the surface are protected by the protective film, it can avoid or suppress that they are damaged by injection of two fluids.

請求項12記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、超音波が付与された液体を供給する超音波処理工程を含む、請求項8記載の基板処理方法である。この方法では、硬化層に対して超音波が付与された液体を供給することにより、超音波振動を通じて硬化層を破壊することができる。そして、基板表面およびその表面に形成された薄膜は保護膜によって保護されているので、超音波振動によってパターンの倒壊が生じたりするようなことがない。   The invention according to claim 12 is the substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes an ultrasonic processing step of supplying a liquid to which an ultrasonic wave is applied to the cured layer. In this method, the hardened layer can be broken through ultrasonic vibration by supplying a liquid to which the ultrasonic wave is applied to the hardened layer. Since the substrate surface and the thin film formed on the surface are protected by the protective film, the pattern does not collapse due to the ultrasonic vibration.

請求項13記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層を含むレジストを加熱することにより、当該レジスト内部でポッピングを生じさせる工程を含む、請求項8記載の基板処理方法である。この方法では、レジストを加熱することにより、硬化層によって閉塞された空間内におけるレジストのポッピングが生じる。これにより、硬化層を確実に破壊することができる。そして、レジストパターンの形成されていない領域には保護膜が形成されているので、ポッピング時に、基板表面またはその表面に形成された薄膜が損傷を受けることがない。   The invention according to claim 13 is the substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of causing popping inside the resist by heating the resist including the hardened layer. In this method, by heating the resist, resist popping occurs in the space closed by the hardened layer. Thereby, a hardened layer can be destroyed reliably. Since the protective film is formed in the region where the resist pattern is not formed, the substrate surface or the thin film formed on the surface is not damaged during the popping.

請求項14記載の発明は、前記保護膜は、有機材料からなるものである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法では、保護膜が有機材料からなっているので、同じく有機材料からなるレジストとともに容易に除去することができる。
すなわち、請求項15に記載されているように、前記洗浄工程が、有機材料を溶解または分解して除去することができる有機材料除去液を前記処理液として基板に供給する工程を含むようにすれば、有機材料除去液の供給により、硬化層が破壊されたレジストおよび保護膜を同時に基板外へと除去することができる。有機材料としての保護膜はたとえばレジスト膜であってもよい。
The invention according to claim 14 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 13, wherein the protective film is made of an organic material. In this method, since the protective film is made of an organic material, it can be easily removed together with a resist made of the same organic material.
That is, as described in claim 15, the cleaning step includes a step of supplying an organic material removing liquid that can be removed by dissolving or decomposing the organic material to the substrate as the processing liquid. For example, by supplying the organic material removing liquid, the resist and the protective film whose hardened layer is broken can be simultaneously removed from the substrate. The protective film as the organic material may be a resist film, for example.

請求項16記載の発明は、硬化層(43)を有するレジスト(42)のパターンが表面に形成された基板(W)から当該レジストを除去するための基板処理装置であって、前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜(45)で覆う保護膜形成手段(6)と、この保護膜形成手段によって保護膜が形成された基板上の前記硬化層を破壊する硬化層破壊処理手段(11,48,75,85,95)と、この硬化層破壊処理手段によって前記硬化層が破壊された基板上の前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄処理手段(12,52)とを含む、基板処理装置である。この構成により、請求項1の発明と同様な効果を実現できる。   The invention according to claim 16 is a substrate processing apparatus for removing the resist from the substrate (W) on which the pattern of the resist (42) having the hardened layer (43) is formed, the surface of the substrate And a protective film forming means (6) for covering the region where the resist pattern is not formed with a protective film (45), and hardening for destroying the hardened layer on the substrate on which the protective film is formed by the protective film forming means. Layer destruction processing means (11, 48, 75, 85, 95), and cleaning for removing the resist and the protective film on the substrate, on which the cured layer has been destroyed by the cured layer destruction treatment means, from the substrate surface with a treatment liquid. A substrate processing apparatus including processing means (12, 52). With this configuration, the same effect as that of the first aspect of the invention can be realized.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置は、インデクサ部1と、このインデクサ部1に結合された基板処理部2とを備えている。インデクサ部1は、複数枚の基板Wを積層状態でそれぞれ保持することができる複数個のキャリヤCを所定方向に配列して保持することができるキャリヤ保持部3と、このキャリヤ保持部3に保持されたキャリヤCに対して基板Wを搬入/搬出することができるインデクサロボット4とを備えている。基板Wは、たとえば半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等であり、この実施形態では、イオン注入処理のマスクとして用いられたレジストが表面に形成された基板である。インデクサロボット4は、このような基板WをキャリヤCから搬出して基板処理部2に受け渡すとともに、基板処理部2によって処理された後の基板Wを当該基板処理部2から受け取って、キャリヤ保持部3に保持されたキャリヤCに搬入する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining the layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus includes an indexer unit 1 and a substrate processing unit 2 coupled to the indexer unit 1. The indexer unit 1 has a carrier holding unit 3 that can hold a plurality of carriers C arranged in a predetermined direction and can hold a plurality of substrates W in a stacked state. And an indexer robot 4 capable of loading / unloading the substrate W to / from the carrier C. The substrate W is, for example, a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display panel. In this embodiment, the substrate W is a substrate on which a resist used as a mask for ion implantation processing is formed. The indexer robot 4 unloads such a substrate W from the carrier C and delivers it to the substrate processing unit 2, and receives the substrate W after being processed by the substrate processing unit 2 from the substrate processing unit 2, and holds the carrier. It is carried into the carrier C held by the section 3.

基板処理部2は、中央に主搬送ロボット5を備えており、この主搬送ロボット5の周囲に複数個の(この実施形態では4個の)処理ユニット6,7,8,9を配置して構成されている。この実施形態では、処理ユニット6は基板Wの表面にレジストを塗布するコータユニット(以下「コータユニット6」ともいう。)であり、また、処理ユニット7,8は、基板Wの表面に塗布されたレジストから溶媒を揮発させるためのベーク処理を行うベークユニット(以下「ベークユニット7,8」などともいう。)であり、さらに、処理ユニット9は、基板Wの表面のレジストを剥離する剥離ユニット(以下「剥離ユニット9」ともいう。)である。   The substrate processing unit 2 includes a main transfer robot 5 at the center, and a plurality (four in this embodiment) of processing units 6, 7, 8, 9 are arranged around the main transfer robot 5. It is configured. In this embodiment, the processing unit 6 is a coater unit that applies a resist to the surface of the substrate W (hereinafter also referred to as “coater unit 6”), and the processing units 7 and 8 are applied to the surface of the substrate W. The baking unit performs the baking process for volatilizing the solvent from the resist (hereinafter also referred to as “bake units 7 and 8”). The processing unit 9 further includes a peeling unit for peeling the resist on the surface of the substrate W. (Hereinafter also referred to as “peeling unit 9”).

主搬送ロボット5は、処理ユニット6〜9にアクセスして、処理済の基板Wを処理ユニット6〜9から搬出するとともに、未処理の基板Wを処理ユニット6〜9へと搬入することができる。また、主搬送ロボット5は、インデクサロボット4との間で基板Wの受け渡しを行うことができる。すなわち、主搬送ロボット5は、インデクサロボット4から未処理の基板Wを受け取るとともに、処理済の基板Wをインデクサロボット4に渡すことができる。   The main transport robot 5 can access the processing units 6 to 9 to carry out the processed substrate W from the processing units 6 to 9 and can carry the unprocessed substrate W into the processing units 6 to 9. . In addition, the main transfer robot 5 can transfer the substrate W to and from the indexer robot 4. That is, the main transfer robot 5 can receive the unprocessed substrate W from the indexer robot 4 and can pass the processed substrate W to the indexer robot 4.

コータユニット6は、たとえば、基板Wをたとえばほぼ水平に保持して鉛直軸線回りに回転させることができるスピンチャックと、このスピンチャックに保持されて回転されている基板Wの表面にレジスト液を滴下するレジスト液ノズルとを備えている。基板Wの表面に滴下されたレジスト液は、遠心力を受けて基板Wの表面の全域へと広がり、これにより、基板Wの全域を覆うレジストの塗布膜が形成されることになる。   The coater unit 6 drops, for example, a resist solution onto the surface of the spin chuck that can hold the substrate W substantially horizontally and rotate it around the vertical axis, and the substrate W that is held and rotated by the spin chuck. A resist solution nozzle. The resist solution dropped on the surface of the substrate W is subjected to centrifugal force and spreads over the entire surface of the substrate W, whereby a resist coating film covering the entire region of the substrate W is formed.

ベークユニット7,8は、たとえば、基板Wを載置することができるホットプレートで構成することができる。ホットプレートには、たとえばヒータが内蔵されており、このヒータから発生する熱がホットプレートの表面を介して基板Wを温める。その結果、基板Wの表面に形成されたレジスト中の有機溶媒が揮発して、固化したレジスト膜が基板W上に形成されることになる。ベークユニット7,8としては、他にも、赤外線ランプ等を用いたランプ加熱ユニットを適用することもできる。   The bake units 7 and 8 can be configured by a hot plate on which the substrate W can be placed, for example. For example, a heater is built in the hot plate, and heat generated from the heater warms the substrate W through the surface of the hot plate. As a result, the organic solvent in the resist formed on the surface of the substrate W is volatilized, and a solidified resist film is formed on the substrate W. As the bake units 7 and 8, a lamp heating unit using an infrared lamp or the like can also be applied.

図2Aおよび図2Bは、剥離ユニット9の構成を説明するための図解図である。剥離ユニット9は、基板Wをほぼ水平に保持してそのほぼ中心を通る鉛直軸線回りに回転させる基板保持回転機構10と、この基板保持回転機構10に保持された基板Wの表面に対して化学的機械的研磨を行うためのCMP(Chemical Mechanical Polishing)機構11と、基板保持回転機構10に保持された基板Wの表面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給機構12と、基板保持回転機構10に保持された基板Wの表面に向けてリンス液を供給するリンス液供給機構13とを備えている。   2A and 2B are illustrative views for explaining the configuration of the peeling unit 9. The peeling unit 9 holds the substrate W substantially horizontally and rotates the substrate holding / rotating mechanism 10 that rotates about the vertical axis passing through the center of the substrate W and the surface of the substrate W held by the substrate holding / rotating mechanism 10. CMP (Chemical Mechanical Polishing) mechanism 11 for performing mechanical mechanical polishing, a cleaning liquid supply mechanism 12 for supplying a cleaning liquid toward the surface of the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 10, and a substrate holding and rotating mechanism 10 A rinsing liquid supply mechanism 13 that supplies a rinsing liquid toward the surface of the held substrate W is provided.

基板保持回転機構10は、円板形状の回転ベース15と、この回転ベース15をほぼ水平な姿勢に支持する回転軸16と、この回転軸16に回転力を与える回転駆動機構17とを備えている。
回転ベース15は、回転軸16の上端にその中心が整合するように固定されている。回転ベース15の上面は、水平面に沿う平坦面となっており、基板Wの表面を化学的機械的研磨する際に当該基板Wの下面を支持する定盤としての働きを有している。回転ベース15には、基板Wの周縁部に当接して当該基板Wを把持する複数本の基板保持部材18と、これらの複数個の基板保持部材18を回転ベース15に対して昇降させる保持部材昇降機構19とが備えられている。基板保持部材18は、保持部材昇降機構19によって上昇させられることにより、回転ベース15の上面から上方に離間した位置で基板Wを保持することができる(図2B参照)。また、保持部材昇降機構19によって基板保持部材18が回転ベース15内に下降することによって、基板Wは回転ベース15の上面に載置された状態となる(図2A参照)。
The substrate holding and rotating mechanism 10 includes a disk-shaped rotating base 15, a rotating shaft 16 that supports the rotating base 15 in a substantially horizontal posture, and a rotation driving mechanism 17 that applies a rotating force to the rotating shaft 16. Yes.
The rotation base 15 is fixed to the upper end of the rotation shaft 16 so that the center thereof is aligned. The upper surface of the rotating base 15 is a flat surface along a horizontal plane, and functions as a surface plate that supports the lower surface of the substrate W when the surface of the substrate W is chemically and mechanically polished. The rotation base 15 includes a plurality of substrate holding members 18 that abut against the peripheral edge of the substrate W and grip the substrate W, and a holding member that moves the plurality of substrate holding members 18 up and down with respect to the rotation base 15. An elevating mechanism 19 is provided. The substrate holding member 18 can be held by the holding member lifting mechanism 19 to hold the substrate W at a position spaced upward from the upper surface of the rotation base 15 (see FIG. 2B). Further, the substrate holding member 18 is lowered into the rotation base 15 by the holding member elevating mechanism 19, whereby the substrate W is placed on the upper surface of the rotation base 15 (see FIG. 2A).

CMP機構11は、基板保持回転機構10に保持された基板Wに沿って水平方向に揺動する揺動アーム21と、この揺動アーム21の基端部に結合された支持軸22と、この支持軸22を鉛直軸線回りに回動させることによって揺動アーム21を揺動させる揺動駆動機構23と、揺動アーム21の遊端側に結合された研磨パッド24と、この研磨パッド24を鉛直軸線回りに自転させる研磨パッド駆動機構25と、支持軸22を上下動させる昇降駆動機構26とを備えている。   The CMP mechanism 11 includes a swing arm 21 that swings in the horizontal direction along the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 10, a support shaft 22 coupled to the base end of the swing arm 21, A swing drive mechanism 23 that swings the swing arm 21 by rotating the support shaft 22 around the vertical axis, a polishing pad 24 coupled to the free end side of the swing arm 21, and the polishing pad 24 A polishing pad drive mechanism 25 that rotates about a vertical axis and a lift drive mechanism 26 that moves the support shaft 22 up and down are provided.

回転ベース15の上面に基板Wが載置されている状態で、回転駆動機構17によって回転ベース15が回転され、揺動駆動機構23および昇降駆動機構26の働きにより研磨パッド24が基板Wの上面に押し付けられ、さらに研磨パッド駆動機構25によって研磨パッド24が回転駆動されると、研磨パッド24により基板Wの上面の研磨が行われる。そして、揺動駆動機構23を駆動して揺動アーム21を揺動させ、研磨パッド24を基板Wの回転半径方向に移動させることにより、研磨パッド24によって基板Wの上面を走査することができる。こうして、基板Wの上面の全域に対して化学的機械的研磨(CMP)処理を施すことができる。研磨パッド24が基板Wに接触している期間には、研磨剤供給機構(図示せず)により、基板Wの表面に研磨剤(スラリー)が供給される。これにより、化学的作用および機械的作用によって、基板Wの表面が研磨される。   In a state where the substrate W is placed on the upper surface of the rotation base 15, the rotation base 15 is rotated by the rotation driving mechanism 17, and the polishing pad 24 is moved to the upper surface of the substrate W by the action of the swing driving mechanism 23 and the lifting / lowering driving mechanism 26. When the polishing pad 24 is further rotated by the polishing pad driving mechanism 25, the upper surface of the substrate W is polished by the polishing pad 24. Then, the upper surface of the substrate W can be scanned by the polishing pad 24 by driving the swing driving mechanism 23 to swing the swing arm 21 and moving the polishing pad 24 in the rotational radius direction of the substrate W. . Thus, the chemical mechanical polishing (CMP) process can be performed on the entire upper surface of the substrate W. During the period in which the polishing pad 24 is in contact with the substrate W, an abrasive (slurry) is supplied to the surface of the substrate W by an abrasive supply mechanism (not shown). Thereby, the surface of the substrate W is polished by a chemical action and a mechanical action.

洗浄液供給機構12は、洗浄液を吐出する洗浄液ノズル30と、この洗浄液ノズル30を遊端側に支持した揺動アーム31と、揺動アーム31の基端部に結合された支持軸32と、この支持軸32を回転させることにより揺動アーム31を水平方向に揺動させる揺動駆動機構33と、支持軸32を上下動させることにより揺動アーム31を上下動させる昇降駆動機構34とを備えている。洗浄液ノズル30には、洗浄液ノズル供給源からの洗浄液が洗浄液バルブ35を介して供給されるようになっている。揺動アーム31は基板保持回転機構10に保持された基板Wの表面に沿って水平方向に揺動可能に設けられており、この揺動アーム31の基端部に支持軸32が鉛直方向に沿って結合されている。   The cleaning liquid supply mechanism 12 includes a cleaning liquid nozzle 30 that discharges the cleaning liquid, a swing arm 31 that supports the cleaning liquid nozzle 30 on the free end side, a support shaft 32 that is coupled to the base end of the swing arm 31, A swing drive mechanism 33 that swings the swing arm 31 in the horizontal direction by rotating the support shaft 32 and a lift drive mechanism 34 that moves the swing arm 31 up and down by moving the support shaft 32 up and down are provided. ing. A cleaning liquid from a cleaning liquid nozzle supply source is supplied to the cleaning liquid nozzle 30 via a cleaning liquid valve 35. The swing arm 31 is provided so as to be able to swing in the horizontal direction along the surface of the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 10, and a support shaft 32 is vertically arranged at the base end portion of the swing arm 31. Are joined along.

このような構成により、揺動駆動機構33によって揺動アーム31を揺動させつつ、洗浄液バルブ35を開いて洗浄液ノズル30から洗浄液を吐出させることにより、基板Wの表面に洗浄液を供給することができる。一方、基板保持回転機構10において、保持部材昇降機構19により基板保持部材18を上昇位置(図2B参照)とし、そこで基板Wを保持させ、回転駆動機構17により回転ベース15を回転させれば、基板W上では、遠心力を受けた洗浄液が基板Wの全域へと広がることになる。   With such a configuration, the cleaning liquid is supplied to the surface of the substrate W by opening the cleaning liquid valve 35 and discharging the cleaning liquid from the cleaning liquid nozzle 30 while swinging the swing arm 31 by the swing drive mechanism 33. it can. On the other hand, in the substrate holding / rotating mechanism 10, if the substrate holding member 18 is moved to the raised position (see FIG. 2B) by the holding member lifting / lowering mechanism 19, the substrate W is held there, and the rotation base 15 is rotated by the rotation drive mechanism 17. On the substrate W, the cleaning liquid subjected to the centrifugal force spreads over the entire area of the substrate W.

洗浄液供給機構12によって供給される洗浄液は、たとえば、レジスト剥離液である。レジスト剥離液としては、SPM液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸・過酸化水素水混合液)を用いることができるほか、有機アミン等有機溶剤を成分とする剥離液を用いることもできる。
リンス液供給機構13は、基板保持回転機構10に保持された基板Wの上面中央に向けてリンス液を供給するリンス液ノズル36と、このリンス液ノズル36へとリンス液供給路に介装されたリンス液バルブ37とを有している。保持部材昇降機構19により基板保持部材18を上昇位置(図2B)に配置した状態で回転ベース15を回転させておく一方で、リンス液バルブ37を開いてリンス液ノズル36からリンス液を吐出させると、基板W上で遠心力を受けたリンス液が基板W表面の全域に広がる。これにより、基板W上の洗浄液をリンス液に置換することができる。リンス液としては、純水のほか、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度(たとえば1ppm程度)のアンモニア水などを用いることができる。
The cleaning liquid supplied by the cleaning liquid supply mechanism 12 is, for example, a resist stripping liquid. As the resist stripping solution, an SPM solution (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture) can be used, and a stripping solution containing an organic solvent such as an organic amine as a component can also be used.
The rinsing liquid supply mechanism 13 is interposed in the rinsing liquid supply path to the rinsing liquid nozzle 36 that supplies the rinsing liquid toward the center of the upper surface of the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 10. And a rinse liquid valve 37. The rotary base 15 is rotated while the substrate holding member 18 is placed at the raised position (FIG. 2B) by the holding member lifting mechanism 19, while the rinse liquid valve 37 is opened to discharge the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 36. Then, the rinse liquid that has received the centrifugal force on the substrate W spreads over the entire surface of the substrate W. Thereby, the cleaning liquid on the substrate W can be replaced with the rinse liquid. As the rinsing liquid, functional water such as carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, magnetic water, or dilute ammonia (for example, about 1 ppm) can be used in addition to pure water.

前記の回転駆動機構17、保持部材昇降機構19、揺動駆動機構23、研磨パッド駆動機構25、昇降駆動機構26、揺動駆動機構33、昇降駆動機構34、洗浄液バルブ35およびリンス液バルブ37の動作は、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置38(図2Bでは図示を省略した。)により制御されるようになっている。
図3A〜3Dは、前記の基板処理装置によって実行可能な処理を説明するための図解的な断面図である。処理対象の基板Wは、図3Aに示すように、表面にポリシリコン薄膜パターン41と、レジストパターン42とが形成されたものである。より具体的には、ポリシリコン薄膜パターン41の上にレジストパターン42が形成されている。ポリシリコン薄膜パターン41は、レジストパターン42をマスクとしたエッチング処理によってパターニングされたものである。そして、基板Wに対しては、レジストパターン42およびポリシリコン薄膜パターン41をマスクとしたイオン注入処理が施されており、これにより、レジストパターン42によってマスクされていない領域には不純物イオンが導入されている。レジストパターン42の表層部は、イオン注入処理に伴う変質によって、硬化層43となっている。
The rotation drive mechanism 17, the holding member lifting mechanism 19, the swing drive mechanism 23, the polishing pad drive mechanism 25, the lift drive mechanism 26, the swing drive mechanism 33, the lift drive mechanism 34, the cleaning liquid valve 35 and the rinse liquid valve 37. The operation is controlled by a control device 38 (not shown in FIG. 2B) composed of a microcomputer or the like.
3A to 3D are schematic cross-sectional views for explaining processing that can be executed by the substrate processing apparatus. As shown in FIG. 3A, the substrate W to be processed has a surface on which a polysilicon thin film pattern 41 and a resist pattern 42 are formed. More specifically, a resist pattern 42 is formed on the polysilicon thin film pattern 41. The polysilicon thin film pattern 41 is patterned by an etching process using the resist pattern 42 as a mask. The substrate W is subjected to an ion implantation process using the resist pattern 42 and the polysilicon thin film pattern 41 as a mask, so that impurity ions are introduced into a region not masked by the resist pattern 42. ing. The surface layer portion of the resist pattern 42 is a hardened layer 43 due to alteration due to the ion implantation process.

この状態の基板WがキャリヤCに収容された状態で前述の基板処理装置に搬入される。この基板Wは、インデクサロボット4によってキャリヤCから取り出され、基板処理部2の主搬送ロボット5へと受け渡される。主搬送ロボット5は、コータユニット6にその基板Wを搬入する。
コータユニット6は、液状のレジストを基板W上に供給して塗布する。これによって、図3Bの状態となる。すなわち、保護レジスト膜45が、ポリシリコン薄膜パターン41およびレジストパターン42によって覆われていない基板Wの表面に供給され、これにより、ポリシリコン薄膜パターン41およびレジストパターン42の間の領域が保護レジスト膜45によって埋め込まれる。
The substrate W in this state is loaded into the above-described substrate processing apparatus while being accommodated in the carrier C. The substrate W is taken out of the carrier C by the indexer robot 4 and transferred to the main transfer robot 5 of the substrate processing unit 2. The main transfer robot 5 carries the substrate W into the coater unit 6.
The coater unit 6 supplies and applies a liquid resist onto the substrate W. As a result, the state shown in FIG. 3B is obtained. That is, the protective resist film 45 is supplied to the surface of the substrate W that is not covered with the polysilicon thin film pattern 41 and the resist pattern 42, whereby the region between the polysilicon thin film pattern 41 and the resist pattern 42 is protected. Embedded by 45.

保護レジスト膜45の塗布処理の後に、基板Wは、主搬送ロボット5によって、コータユニット6から搬出され、ベークユニット7または8に搬入される。ベークユニット7,8によってベーク処理を受けることによって、保護レジスト膜45中の有機溶媒が揮発させられ、固化した保護レジスト膜45が基板W上に形成されることになる。この状態において、図3Bに示すように、保護レジスト膜45の膜厚は、基板Wの表面からの高さがレジストパターン42の頂面よりも高い位置に位置するようになっていて、レジストパターン42は保護レジスト膜45に埋没している。   After the coating process of the protective resist film 45, the substrate W is unloaded from the coater unit 6 by the main transfer robot 5 and is loaded into the bake unit 7 or 8. By being baked by the bake units 7 and 8, the organic solvent in the protective resist film 45 is volatilized, and the solidified protective resist film 45 is formed on the substrate W. In this state, as shown in FIG. 3B, the thickness of the protective resist film 45 is such that the height from the surface of the substrate W is higher than the top surface of the resist pattern 42. 42 is buried in the protective resist film 45.

ベーク処理の後、主搬送ロボット5は、基板Wをベークユニット7,8から取り出し、剥離ユニット9へと搬入する。この剥離ユニット9では、まず、図3Cに示すようにCMP(化学的機械的研磨)処理が行われる。すなわち、制御装置38は、保持部材昇降機構19を制御して基板保持部材18を下降位置に制御し、これにより、基板Wを定盤としての回転ベース15の上面に載置させる(図2A参照)。また、制御装置38は、回転駆動機構17を制御することにより、回転ベース15を一定速度で回転させる。そして、制御装置38は、揺動駆動機構23、研磨パッド駆動機構25および昇降駆動機構26を制御することによって、研磨パッド24を基板Wの上面に接触させた状態で自転させ、さらに揺動アーム21を揺動させて研磨パッド24を基板Wの回転中心を通る半径方向に沿って揺動させる。   After the baking process, the main transport robot 5 takes out the substrate W from the bake units 7 and 8 and carries it into the peeling unit 9. In the peeling unit 9, first, a CMP (chemical mechanical polishing) process is performed as shown in FIG. 3C. That is, the control device 38 controls the holding member lifting mechanism 19 to control the substrate holding member 18 to the lowered position, thereby placing the substrate W on the upper surface of the rotary base 15 as a surface plate (see FIG. 2A). ). Further, the control device 38 controls the rotation drive mechanism 17 to rotate the rotation base 15 at a constant speed. The control device 38 controls the swing drive mechanism 23, the polishing pad drive mechanism 25, and the lift drive mechanism 26 to rotate the polishing pad 24 while being in contact with the upper surface of the substrate W, and further, the swing arm. 21 is swung to swing the polishing pad 24 along the radial direction passing through the center of rotation of the substrate W.

こうして、基板Wの全面に対して化学的機械的研磨処理が行われる。その結果、レジストパターン42よりも上方側のレジスト膜45が研削され、さらに、レジストパターン42の頂面付近の硬化層43が破壊されて除去される(硬化層破壊工程)。こうして、図3Cの状態となる。このとき、研削後のレジスト膜45の表面は、ポリシリコン薄膜パターン41の頂面よりも高い位置にある。したがって、化学的機械的研磨処理によりポリシリコン薄膜パターン41がダメージを受けることはない。   Thus, the chemical mechanical polishing process is performed on the entire surface of the substrate W. As a result, the resist film 45 above the resist pattern 42 is ground, and the hardened layer 43 near the top surface of the resist pattern 42 is broken and removed (hardened layer breaking step). Thus, the state of FIG. 3C is obtained. At this time, the surface of the resist film 45 after grinding is at a position higher than the top surface of the polysilicon thin film pattern 41. Therefore, the polysilicon thin film pattern 41 is not damaged by the chemical mechanical polishing process.

硬化層43の少なくとも一部が破壊された後に、制御装置38は、昇降駆動機構26および揺動駆動機構23を制御して、研磨パッド24を回転ベース15の外方へと退避させる。次いで、制御装置38は、基板Wの上面に洗浄液(レジスト剥離液)を供給するための処理を行う。具体的には、制御装置38は、保持部材昇降駆動機構19を制御して基板保持部材18を上昇位置に導き、これにより、基板Wを回転ベース15の上面から所定距離だけ上方に離間した位置で保持させる(図2B参照)。この状態で、制御装置38は、回転駆動機構17により回転ベース15を所定の液処理回転速度で回転させる。一方、制御装置38は、揺動駆動機構33および昇降駆動機構34を制御して、洗浄液ノズル30を基板W上の上方に導き、洗浄液バルブ35を開いて洗浄液ノズル30から基板Wの上面に向けて洗浄液を吐出させる。さらに、制御装置38は、揺動駆動機構33を制御して揺動アーム31を水平方向に揺動させて、洗浄液ノズル30から吐出させる洗浄液の着液点を基板Wの半径方向に沿って変化させる。こうして、基板Wの上面の全域に洗浄液が供給されることになる。   After at least a part of the hardened layer 43 is destroyed, the control device 38 controls the elevating drive mechanism 26 and the swing drive mechanism 23 to retract the polishing pad 24 to the outside of the rotary base 15. Next, the control device 38 performs a process for supplying a cleaning liquid (resist stripping liquid) to the upper surface of the substrate W. Specifically, the control device 38 controls the holding member raising / lowering driving mechanism 19 to guide the substrate holding member 18 to the raised position, and thereby, the position where the substrate W is separated upward from the upper surface of the rotation base 15 by a predetermined distance. (See FIG. 2B). In this state, the control device 38 rotates the rotation base 15 at a predetermined liquid processing rotation speed by the rotation drive mechanism 17. On the other hand, the control device 38 controls the swing drive mechanism 33 and the lift drive mechanism 34 to guide the cleaning liquid nozzle 30 upward on the substrate W, open the cleaning liquid valve 35, and direct the cleaning liquid nozzle 30 toward the upper surface of the substrate W. To discharge the cleaning solution. Further, the control device 38 controls the swing drive mechanism 33 to swing the swing arm 31 in the horizontal direction, thereby changing the landing point of the cleaning liquid discharged from the cleaning liquid nozzle 30 along the radial direction of the substrate W. Let Thus, the cleaning liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate W.

洗浄液の供給により、基板Wの上面では、レジストパターン42および保護レジスト膜45が溶解されて除去される。レジストパターン42の硬化層43が既に破壊されているので、洗浄液は、硬化層によって包囲されていた領域へと容易に浸透し、レジストパターン42を残りの硬化層43とともに基板W外へと排除する。このようにして、図3Dに示すように、基板W上には、ポリシリコン薄膜パターン41が残され、レジストパターン42および保護レジスト膜45がいずれも排除された状態となる。   By supplying the cleaning liquid, the resist pattern 42 and the protective resist film 45 are dissolved and removed on the upper surface of the substrate W. Since the hardened layer 43 of the resist pattern 42 has already been destroyed, the cleaning liquid easily penetrates into the region surrounded by the hardened layer and excludes the resist pattern 42 together with the remaining hardened layer 43 to the outside of the substrate W. . In this way, as shown in FIG. 3D, the polysilicon thin film pattern 41 is left on the substrate W, and the resist pattern 42 and the protective resist film 45 are both removed.

こうして、洗浄処理が終了すると、制御装置38は、洗浄液バルブ35を閉じて洗浄液の吐出を停止し、揺動駆動機構33および昇降駆動機構34を制御して、洗浄液ノズル30を回転ベース15の側方へと退避させる。さらに、制御装置38は、リンス液バルブ37を開いて、リンス液ノズル36から基板Wの表面へとリンス液を供給させる。これにより、基板W上の洗浄液がリンス液に置換されて、基板W外へと排除される。   When the cleaning process is thus completed, the control device 38 closes the cleaning liquid valve 35 to stop the discharge of the cleaning liquid, and controls the swing driving mechanism 33 and the lifting / lowering driving mechanism 34 to move the cleaning liquid nozzle 30 to the rotation base 15 side. Evacuate toward. Further, the control device 38 opens the rinse liquid valve 37 to supply the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 36 to the surface of the substrate W. As a result, the cleaning liquid on the substrate W is replaced with the rinsing liquid, and is removed out of the substrate W.

所定時間だけリンス処理を行った後、制御装置38は、リンス液バルブ37を閉じてリンス液の供給を停止させ、さらに回転駆動機構17を制御して回転ベース15を所定の乾燥回転速度まで加速させる。これにより、基板W上のリンス液は、遠心力によって基板外へと振り切られることになる。
こうして、基板Wが乾燥させられた後は、制御装置38は、回転駆動機構17を制御して回転ベース15の回転を停止させる。その後、主搬送ロボット5によって処理済の基板Wが剥離ユニット9から搬出され、インデクサロボット4へと受け渡される。インデクサロボット4は、受け取った処理済の基板WをキャリヤCに搬入する。
After performing the rinsing process for a predetermined time, the control device 38 closes the rinsing liquid valve 37 to stop the supply of the rinsing liquid, and further controls the rotation drive mechanism 17 to accelerate the rotation base 15 to a predetermined drying rotation speed. Let Thereby, the rinse liquid on the substrate W is shaken off to the outside by the centrifugal force.
Thus, after the substrate W is dried, the control device 38 controls the rotation drive mechanism 17 to stop the rotation of the rotation base 15. Thereafter, the processed substrate W is unloaded from the peeling unit 9 by the main transfer robot 5 and transferred to the indexer robot 4. The indexer robot 4 carries the received processed substrate W into the carrier C.

以上のように、この実施形態によれば、基板Wの表面およびこの表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン41を保護レジスト膜45によって保護した状態で、化学的機械的研磨により、レジストパターン42の硬化層43を破壊するようにしている。そして、その後に、洗浄液としてのレジスト剥離液を基板Wに供給することにより、レジストパターン42および保護レジスト膜45を基板W上から洗浄除去するようにしている。したがって、基板Wの表面およびそこに形成されたポリシリコン薄膜パターン41に対するダメージを抑制または回避しつつ、硬化層43を有するレジストパターン42を良好に基板W上から除去することができる。化学的機械的研磨処理の際、ポリシリコン薄膜パターン41の間に埋め込まれた保護レジスト膜45は、基板Wの表面を保護するだけでなく、ポリシリコン薄膜パターン41が研磨パッド24からの外力によって倒壊したりすることを確実に防止する。こうして、ポリシリコン薄膜パターン41の倒壊等を確実に防止できるようになっている。むろん、洗浄液によってレジストパターン42および保護レジスト膜45を除去する際に基板Wまたはポリシリコン薄膜パターン41にダメージが与えられることはない。   As described above, according to this embodiment, the surface of the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41 formed on the surface are protected by the protective resist film 45, and the resist pattern 42 is formed by chemical mechanical polishing. The hardened layer 43 is destroyed. Thereafter, a resist stripping solution as a cleaning solution is supplied to the substrate W, whereby the resist pattern 42 and the protective resist film 45 are cleaned and removed from the substrate W. Therefore, the resist pattern 42 having the hardened layer 43 can be favorably removed from the substrate W while suppressing or avoiding damage to the surface of the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41 formed thereon. During the chemical mechanical polishing process, the protective resist film 45 embedded between the polysilicon thin film patterns 41 not only protects the surface of the substrate W, but also the polysilicon thin film pattern 41 is applied by an external force from the polishing pad 24. Make sure to prevent it from collapsing. In this way, the polysilicon thin film pattern 41 can be reliably prevented from collapsing. Of course, the substrate W or the polysilicon thin film pattern 41 is not damaged when the resist pattern 42 and the protective resist film 45 are removed by the cleaning liquid.

図4は、この発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解的な平面図である。この図4において、前述の図1に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。この基板処理装置では、基板処理ユニットとして、コータユニット6およびベークユニット7の他に、アッシングユニット48および剥離ユニット49が備えられている。コータユニット6、ベークユニット7、アッシングユニット48および剥離ユニット49は、主搬送ロボット5の周囲に配置されている。   FIG. 4 is an illustrative plan view showing the configuration of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, parts corresponding to the parts shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this substrate processing apparatus, an ashing unit 48 and a peeling unit 49 are provided as substrate processing units in addition to the coater unit 6 and the bake unit 7. The coater unit 6, the bake unit 7, the ashing unit 48, and the peeling unit 49 are arranged around the main transfer robot 5.

アッシングユニット48は、基板Wが配置される処理室内に酸素プラズマを生成させ、この酸素プラズマの働きによってレジスト表面の硬化層を酸化して除去する処理ユニットである。
図5は、剥離ユニット49の構成を説明するための図解図である。剥離ユニット49は、基板Wをほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転機構50と、この基板保持回転機構50に保持された基板Wに洗浄液を供給する洗浄液供給機構52と、基板Wに保持された基板Wにリンス液を供給するリンス液供給機構53とを備えている。
The ashing unit 48 is a processing unit that generates oxygen plasma in the processing chamber in which the substrate W is disposed, and oxidizes and removes the hardened layer on the resist surface by the action of the oxygen plasma.
FIG. 5 is an illustrative view for explaining the configuration of the peeling unit 49. The peeling unit 49 holds the substrate W substantially horizontally and rotates the substrate holding rotation mechanism 50, the cleaning liquid supply mechanism 52 that supplies the cleaning liquid to the substrate W held by the substrate holding rotation mechanism 50, and the substrate W And a rinsing liquid supply mechanism 53 for supplying a rinsing liquid to the substrate W.

基板保持回転機構50は、円板状の回転ベース55と、この回転ベース55が上端に固定された回転軸56と、この回転軸56に回転力を与える回転駆動機構57とを備えている。回転軸56は、鉛直方向に沿って配置されており、その上端に回転ベース55がほほ水平な姿勢で固定されている。回転ベース55の周縁部には周方向に間隔をあけて複数個の基板保持部材58が立設されている。この基板保持部材58により、基板Wをほぼ水平な姿勢で保持することができるようになっている。基板保持部材58によって基板Wを保持した状態で回転駆動機構57からの回転力を回転軸56に与えることにより、基板Wを回転させることができる。   The substrate holding and rotating mechanism 50 includes a disk-shaped rotating base 55, a rotating shaft 56 with the rotating base 55 fixed to the upper end, and a rotation driving mechanism 57 that applies a rotating force to the rotating shaft 56. The rotating shaft 56 is disposed along the vertical direction, and the rotating base 55 is fixed to the upper end of the rotating shaft 56 in a substantially horizontal posture. A plurality of substrate holding members 58 are erected on the periphery of the rotation base 55 at intervals in the circumferential direction. The substrate holding member 58 can hold the substrate W in a substantially horizontal posture. The substrate W can be rotated by applying a rotational force from the rotation drive mechanism 57 to the rotating shaft 56 in a state where the substrate W is held by the substrate holding member 58.

洗浄液供給機構52は、洗浄液ノズル60と、この洗浄液ノズル60を遊端側に保持した揺動アーム61と、この揺動アーム61の基端側に結合された支持軸62と、この支持軸62を軸線回りに回動させることにより揺動アーム61を水平方向に揺動させる揺動駆動機構63と、支持軸62を上下動させることによって洗浄液ノズル60を上下動させる昇降駆動機構64と、洗浄液ノズル60へと洗浄液(この実施形態ではレジスト剥離液)を供給する洗浄液供給路に介装された洗浄液バルブ65とを備えている。この構成により、昇降駆動機構64によって洗浄液ノズル60を適切な高さに保持し、その状態で揺動駆動機構63により揺動アーム61を水平方向に揺動させることにより、洗浄液ノズル60を基板保持回転機構50に保持された基板Wの上方において水平移動させることができる。これにより、洗浄液ノズル60から供給される洗浄液の基板W上における着液点を、基板Wの半径方向に沿って移動させることができ、洗浄液を基板Wの全面に供給することができる。   The cleaning liquid supply mechanism 52 includes a cleaning liquid nozzle 60, a swing arm 61 that holds the cleaning liquid nozzle 60 on the free end side, a support shaft 62 that is coupled to the base end side of the swing arm 61, and the support shaft 62. A swing drive mechanism 63 that swings the swing arm 61 in the horizontal direction by rotating the shaft around the axis, a lift drive mechanism 64 that moves the cleaning liquid nozzle 60 up and down by moving the support shaft 62 up and down, and a cleaning liquid. A cleaning liquid valve 65 provided in a cleaning liquid supply path for supplying a cleaning liquid (resist stripping liquid in this embodiment) to the nozzle 60 is provided. With this configuration, the cleaning liquid nozzle 60 is held at an appropriate height by the lift drive mechanism 64, and the swinging arm 61 is swung horizontally by the swing driving mechanism 63 in this state, thereby holding the cleaning liquid nozzle 60 on the substrate. The substrate can be horizontally moved above the substrate W held by the rotation mechanism 50. Thereby, the landing point of the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid nozzle 60 on the substrate W can be moved along the radial direction of the substrate W, and the cleaning liquid can be supplied to the entire surface of the substrate W.

リンス液供給機構53は、たとえば、固定配置されたリンス液ノズル66と、このリンス液ノズル66にリンス液を供給する供給路に介装されたリンス液バルブ67とを備えている。リンス液バルブ67を開くことにより、リンス液ノズル66から、基板保持回転機構50に保持された基板Wの回転中心に向けてリンス液を吐出することができる。基板Wを回転状態としておけば、基板Wの表面に達したリンス液は遠心力によって基板Wの全面へと広がることになる。   The rinse liquid supply mechanism 53 includes, for example, a rinse liquid nozzle 66 that is fixedly arranged, and a rinse liquid valve 67 that is interposed in a supply path that supplies the rinse liquid to the rinse liquid nozzle 66. By opening the rinse liquid valve 67, the rinse liquid can be discharged from the rinse liquid nozzle 66 toward the rotation center of the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 50. If the substrate W is in a rotating state, the rinse liquid that has reached the surface of the substrate W spreads over the entire surface of the substrate W by centrifugal force.

上記の回転駆動機構57、揺動駆動機構63、昇降駆動機構64、洗浄液バルブ65およびリンス液バルブ67の動作を制御するために、マイクロコンピュータ等を有する制御装置70が備えられている。
図6A〜6Dは、この実施形態の基板処理装置によって行われる処理を説明するための図解的な断面図である。この図6A〜6Dにおいて、前述の図3A〜3Dに示された各部と同等の部分には同一参照符号を付して示す。前述の第1の実施形態の場合と同じく、基板Wの表面は、ポリシリコン薄膜パターン41が形成されており、このポリシリコン薄膜パターン41を覆うようにレジストパターン42が形成されている。そして、レジストパターン42をマスクとしたイオン注入処理が基板Wに対して行われた結果として、レジストパターン42は、その表面に硬化層43を有している。この状態が図6Aに示されている。
In order to control the operations of the rotation drive mechanism 57, the swing drive mechanism 63, the elevation drive mechanism 64, the cleaning liquid valve 65, and the rinse liquid valve 67, a control device 70 having a microcomputer or the like is provided.
6A to 6D are schematic cross-sectional views for explaining processing performed by the substrate processing apparatus of this embodiment. 6A to 6D, parts equivalent to those shown in FIGS. 3A to 3D are denoted by the same reference numerals. As in the case of the first embodiment described above, a polysilicon thin film pattern 41 is formed on the surface of the substrate W, and a resist pattern 42 is formed so as to cover the polysilicon thin film pattern 41. As a result of the ion implantation process performed on the substrate W using the resist pattern 42 as a mask, the resist pattern 42 has a hardened layer 43 on the surface thereof. This state is shown in FIG. 6A.

この状態の基板Wに対して、前述の第1の実施形態の場合と同様にして、コータユニット6においてレジスト塗布処理を行うことにより、ポリシリコン薄膜パターン41およびレジストパターン42の間の領域を埋めるとともに、レジストパターン42を埋没させる厚さの保護レジスト膜45が形成される。さらに、ベークユニット7によるベーク処理によって、保護レジスト膜45中の有機溶媒が揮発させられて、固化した保護レジスト膜45が形成される(図6B参照)。   The substrate W in this state is filled with a resist coating process in the coater unit 6 in the same manner as in the first embodiment, thereby filling the region between the polysilicon thin film pattern 41 and the resist pattern 42. At the same time, a protective resist film 45 having a thickness for burying the resist pattern 42 is formed. Furthermore, the organic solvent in the protective resist film 45 is volatilized by the baking process by the baking unit 7, and the solidified protective resist film 45 is formed (see FIG. 6B).

主搬送ロボット5は、ベークユニット7からベーク処理後の基板Wを搬出し、これをアッシングユニット48に搬入する。アッシングユニット48では、基板Wが搬入された処理室内に酸素プラズマが形成され、この酸素プラズマの働きにより、保護レジスト膜48の表層部分を酸化して灰化する処理が行われる。これにより、保護レジスト膜45の表層部分が除去され、さらにレジストパターン42の頂面の硬化層43が露出して、この硬化層43が酸化されて灰化される。こうして、レジストパターン42の硬化層43の一部を破壊することができる。この状態が図6Cに示されている。このとき、保護レジスト膜45の表面は、ポリシリコン薄膜パターン41の頂面よりも高くなっており、このポリシリコン薄膜パターンが酸素プラズマによるダメージを受けるおそれはない。   The main transfer robot 5 unloads the substrate W after the baking process from the baking unit 7 and loads it into the ashing unit 48. In the ashing unit 48, oxygen plasma is formed in the processing chamber into which the substrate W is carried, and the process of oxidizing and ashing the surface layer portion of the protective resist film 48 is performed by the action of the oxygen plasma. Thereby, the surface layer portion of the protective resist film 45 is removed, and the cured layer 43 on the top surface of the resist pattern 42 is exposed, and the cured layer 43 is oxidized and ashed. In this way, a part of the hardened layer 43 of the resist pattern 42 can be destroyed. This state is shown in FIG. 6C. At this time, the surface of the protective resist film 45 is higher than the top surface of the polysilicon thin film pattern 41, and the polysilicon thin film pattern is not likely to be damaged by oxygen plasma.

このようなアッシング処理の後、主搬送ロボット5はアッシングユニット48から処理済の基板Wを搬出し、この基板Wを剥離ユニット49へと搬入する。
剥離ユニット49では、制御装置70は、当初、回転駆動機構57を制御することにより、回転ベース55を静止状態に保持している。この状態の基板保持回転機構50に対して、主搬送ロボット5から基板Wが受け渡され、この基板Wが基板保持部材58に保持される。主搬送ロボット5が剥離ユニット49から退避した後、制御装置70は、回転駆動機構57を制御して、回転ベース55を所定の液処理回転速度で回転させ、これにより基板Wを回転させる。さらに、制御装置70は、昇降駆動機構64および揺動駆動機構63を制御することにより、洗浄液ノズル60を基板Wの所定高さにおいて水平方向に移動させる。それとともに、制御装置70は、洗浄液バルブ65を開いて、洗浄液ノズル60から洗浄液としてのレジスト剥離液(たとえばSPM液)を吐出させる。これにより、洗浄液ノズル60から吐出されるレジスト剥離液は、その着液点を基板Wの回転中心を通る回転半径方向に変化させながら、基板Wの上面に供給される。基板Wが回転されていることによって、供給されたレジスト剥離液は、基板Wの上面の全域へと行き渡る。
After such an ashing process, the main transfer robot 5 carries out the processed substrate W from the ashing unit 48 and carries the substrate W into the peeling unit 49.
In the peeling unit 49, the control device 70 initially holds the rotation base 55 in a stationary state by controlling the rotation drive mechanism 57. The substrate W is transferred from the main transport robot 5 to the substrate holding and rotating mechanism 50 in this state, and the substrate W is held by the substrate holding member 58. After the main transfer robot 5 has retreated from the peeling unit 49, the control device 70 controls the rotation drive mechanism 57 to rotate the rotation base 55 at a predetermined liquid processing rotation speed, thereby rotating the substrate W. Furthermore, the control device 70 moves the cleaning liquid nozzle 60 in the horizontal direction at a predetermined height of the substrate W by controlling the elevation drive mechanism 64 and the swing drive mechanism 63. At the same time, the control device 70 opens the cleaning liquid valve 65 and discharges a resist stripping liquid (for example, SPM liquid) as the cleaning liquid from the cleaning liquid nozzle 60. Thus, the resist stripping liquid discharged from the cleaning liquid nozzle 60 is supplied to the upper surface of the substrate W while changing the liquid landing point in the rotational radius direction passing through the rotation center of the substrate W. Due to the rotation of the substrate W, the supplied resist stripping solution spreads over the entire upper surface of the substrate W.

このようにして供給されるレジスト剥離液の働きにより、レジストパターン42はその硬化層43とともに除去され、同時に、保護レジスト膜45をも溶解されて除去される(図6D参照)。所定時間にわたってレジスト剥離液を基板Wに供給した後、制御装置70は、洗浄液バルブ65を閉じて洗浄液ノズル60からの洗浄液の吐出を停止させる。それとともに、揺動駆動機構63および昇降駆動機構64を制御することにより、洗浄液ノズル60を基板保持回転機構50の外方へと退避させる。   The resist pattern 42 is removed together with the hardened layer 43 by the action of the resist stripping solution thus supplied, and at the same time, the protective resist film 45 is dissolved and removed (see FIG. 6D). After supplying the resist stripping solution to the substrate W for a predetermined time, the control device 70 closes the cleaning solution valve 65 and stops the discharge of the cleaning solution from the cleaning solution nozzle 60. At the same time, the cleaning liquid nozzle 60 is retracted to the outside of the substrate holding and rotating mechanism 50 by controlling the swing driving mechanism 63 and the elevation driving mechanism 64.

一方、制御装置70は、リンス液バルブ67を開くことにより、リンス液ノズル66からリンス液を吐出させ、基板Wの上面に供給させる。これにより、基板W上では、洗浄液がリンス液に置換され、基板W外へと排除されることになる。
所定時間にわたってこのようなリンス処理を行った後に、制御装置70は、リンス液バルブ67を閉じて、リンス液の供給を停止させる。その後、制御装置70は、回転駆動機構57を制御して、基板Wの回転速度を所定の乾燥回転速度まで加速する。こうして、基板上のリンス液が、遠心力によって基板Wの外方へと振り切られ、基板Wの乾燥処理が行われる。
On the other hand, the control device 70 opens the rinse liquid valve 67 to discharge the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 66 and supply it to the upper surface of the substrate W. As a result, the cleaning liquid is replaced with the rinsing liquid on the substrate W, and is removed from the substrate W.
After performing such a rinsing process for a predetermined time, the control device 70 closes the rinsing liquid valve 67 and stops the supply of the rinsing liquid. Thereafter, the control device 70 controls the rotation drive mechanism 57 to accelerate the rotation speed of the substrate W to a predetermined drying rotation speed. Thus, the rinse liquid on the substrate is spun off to the outside of the substrate W by centrifugal force, and the substrate W is dried.

このような乾燥処理の後には、制御装置70は、回転駆動機構57を制御して基板Wの回転を停止させる。その後、主搬送ロボット5は、基板保持回転機構50から基板Wを受け取って、剥離ユニット49から搬出し、インデクサロボット4へと受け渡す。
このようにして、この実施形態では、アッシング処理によってレジストパターンの硬化層43を破壊し、その後にレジスト剥離液により処理を行うことによって、基板W上のレジストパターン42を硬化層43の残部とともに基板W外に除去するようにしている。アッシング処理時には、基板Wの表面は保護レジスト膜45によって保護されており、また、基板Wの表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン41も、保護レジスト膜45によって保護されている。したがって、アッシング処理時に使用される酸素プラズマが、基板Wの表面やポリシリコン薄膜パターン41に対してダメージを与えることがない。アッシング処理後のレジスト剥離処理は、専ら、レジスト剥離液を用いた液処理であるので、基板Wおよびポリシリコン薄膜パターン41に対するダメージが生じることがない。こうして、基板Wおよびポリシリコン薄膜パターン41に対するダメージを抑制または回避しつつ、レジストパターン42の硬化層43を破壊し、その後の液処理によってレジストパターン42を基板Wから洗浄除去することができる。
After such a drying process, the control device 70 controls the rotation drive mechanism 57 to stop the rotation of the substrate W. Thereafter, the main transport robot 5 receives the substrate W from the substrate holding and rotating mechanism 50, carries it out from the peeling unit 49, and delivers it to the indexer robot 4.
In this manner, in this embodiment, the resist pattern cured layer 43 is destroyed by ashing, and then the resist pattern 42 on the substrate W together with the remainder of the cured layer 43 is processed by the resist stripping solution. W is removed outside. During the ashing process, the surface of the substrate W is protected by the protective resist film 45, and the polysilicon thin film pattern 41 formed on the surface of the substrate W is also protected by the protective resist film 45. Therefore, the oxygen plasma used during the ashing process does not damage the surface of the substrate W or the polysilicon thin film pattern 41. Since the resist stripping process after the ashing process is exclusively a liquid processing using a resist stripping solution, the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41 are not damaged. In this way, while suppressing or avoiding damage to the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41, the cured layer 43 of the resist pattern 42 can be destroyed, and the resist pattern 42 can be cleaned and removed from the substrate W by subsequent liquid treatment.

図7は、この発明の第3の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、図1に示されたレイアウトの基板処理装置において剥離ユニット9に代えて用いることができる剥離ユニット90の構成が図解的に示されている。この図7において、前述の図5に示された各部と同様な構成部分には同一参照符号を付して示す。また、図1を併せて参照することとする。   FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention, and can be used in place of the peeling unit 9 in the substrate processing apparatus having the layout shown in FIG. The configuration of the peeling unit 90 is shown schematically. In FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 5 are given the same reference numerals. Reference is also made to FIG.

この剥離ユニット90は、基板保持回転機構50と、この基板保持回転機構50に洗浄液を供給する洗浄液供給機構52と、基板保持回転機構50に保持された基板Wに対してリンス液を供給するリンス液供給機構53と、基板保持回転機構50に保持された基板Wに対して気体および液体の混合流体である二流体を供給する二流体供給機構75を備えている。基板保持回転機構50、洗浄液供給機構52、およびリンス液供給機構53の構成は、前述の図5の構成の場合と同様である。   The peeling unit 90 includes a substrate holding and rotating mechanism 50, a cleaning liquid supplying mechanism 52 that supplies a cleaning liquid to the substrate holding and rotating mechanism 50, and a rinse that supplies a rinsing liquid to the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 50. A liquid supply mechanism 53 and a two-fluid supply mechanism 75 for supplying two fluids, which are mixed fluids of gas and liquid, to the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 50 are provided. The configurations of the substrate holding and rotating mechanism 50, the cleaning liquid supply mechanism 52, and the rinsing liquid supply mechanism 53 are the same as those in the configuration of FIG.

二流体供給機構75は、気体および液体の混合流体を吐出する二流体ノズル76と、この二流体ノズル76を遊端部に固定した揺動アーム77と、この揺動アーム77の基端部に結合され、揺動アーム77を水平姿勢に保持する支持軸78と、この支持軸78をその軸線回りに回動させることによって揺動アーム31を水平方向に揺動させる揺動駆動機構79と、支持軸78を上下動させることによって二流体ノズル76を上下させる昇降駆動機構80とを備えている。二流体ノズル76には、液体の一例としての純水が純水バルブ81を介して供給され、気体の一例としての窒素ガスが窒素ガスバルブ82を介して供給されるようになっている。二流体ノズル76は、ケーシングの内部で気体および液体を混合させて、基板Wの上面に向けて開口した吐出口から気体および液体の混合流体(二流体。気流中に液滴を含むもの。液滴の噴流)を吐出する内部混合型のものであってもよいし、基板Wに対向する下端部に気体吐出口および液体吐出口を有し、これらから吐出される気体および液体がケーシングの外側で混合され、これにより気体および液体の混合流体を形成する外部混合型のものであってもよい。このような二流体ノズルの具体的な構成は、たとえば特許文献2に開示されている。   The two-fluid supply mechanism 75 includes a two-fluid nozzle 76 that discharges a mixed fluid of gas and liquid, a swing arm 77 that fixes the two-fluid nozzle 76 to the free end, and a base end of the swing arm 77. A support shaft 78 coupled to hold the swing arm 77 in a horizontal position, and a swing drive mechanism 79 that swings the swing arm 31 in the horizontal direction by rotating the support shaft 78 about its axis; An elevating drive mechanism 80 that moves the two-fluid nozzle 76 up and down by moving the support shaft 78 up and down is provided. The two-fluid nozzle 76 is supplied with pure water as an example of liquid via a pure water valve 81, and with nitrogen gas as an example of gas via a nitrogen gas valve 82. The two-fluid nozzle 76 mixes gas and liquid inside the casing, and is a mixed fluid of gas and liquid (two-fluid. One containing droplets in the airflow. Liquid from a discharge port opened toward the upper surface of the substrate W. A jet of droplets) may be of an internal mixing type, or may have a gas discharge port and a liquid discharge port at the lower end facing the substrate W, and the gas and liquid discharged from these may be outside the casing. May be of the external mixing type, which forms a mixed fluid of gas and liquid. A specific configuration of such a two-fluid nozzle is disclosed in Patent Document 2, for example.

このような構成により、純水バルブ81および窒素ガスバルブ82を開いて、純水および窒素ガスを二流体ノズル76に供給することによって、この二流体ノズル76から、純水液滴の噴流が基板Wの上面に向けて吐出される。一方、制御装置70の制御下にある揺動駆動機構79および昇降駆動機構80を制御することにより、二流体ノズル76を基板Wの上面から所定高さで水平方向に揺動させて、二流体ノズル76から供給される液滴噴流(二流体)を、基板Wの表面において、その回転中心を通る半径方向に沿って走査させることができる。このときに、基板保持回転機構50によって基板Wを回転させておけば、基板Wの全面に対して純水液滴の噴流(二流体)を供給することができる。   With such a configuration, the pure water valve 81 and the nitrogen gas valve 82 are opened, and pure water and nitrogen gas are supplied to the two-fluid nozzle 76, whereby a jet of pure water droplets is generated from the two-fluid nozzle 76. It discharges toward the upper surface of the. On the other hand, by controlling the swing drive mechanism 79 and the lift drive mechanism 80 under the control of the control device 70, the two-fluid nozzle 76 is swung horizontally at a predetermined height from the upper surface of the substrate W, so that the two-fluid The droplet jet (two fluids) supplied from the nozzle 76 can be scanned along the radial direction passing through the center of rotation on the surface of the substrate W. At this time, if the substrate W is rotated by the substrate holding and rotating mechanism 50, a jet of pure water droplets (two fluids) can be supplied to the entire surface of the substrate W.

図8A〜8Eは、この実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。この図8A〜8Eにおいて、前述の図3A〜3Dに示された各部に相当する部分には同一参照符号を付して示す。
処理対象の基板Wは、その表面にポリシリコン薄膜パターン41が形成され、さらにこのポリシリコン薄膜パターン41を覆うレジストパターン42が形成されたものである。基板Wに対しては、レジストパターン2をマスクとして、選択的にイオン注入処理が施されており、それに伴って、レジストパターン42の表面付近には硬化層43が形成されている。これが図8Aに示す状態である。
8A to 8E are schematic sectional views showing an example of processing by the substrate processing apparatus of this embodiment. 8A to 8E, parts corresponding to the parts shown in FIGS. 3A to 3D described above are denoted by the same reference numerals.
The substrate W to be processed has a polysilicon thin film pattern 41 formed on the surface thereof, and a resist pattern 42 covering the polysilicon thin film pattern 41. The substrate W is selectively ion-implanted using the resist pattern 2 as a mask, and a hardened layer 43 is formed near the surface of the resist pattern 42 accordingly. This is the state shown in FIG. 8A.

この状態の基板Wが、主搬送ロボット5によってコータユニット6に搬入される。このコータユニット6で、基板Wの全面に保護レジスト膜45を形成するレジストが供給される。その後、主搬送ロボット5は、コータユニット6からレジスト塗布後の基板Wを搬出して、ベークユニット7または8に搬入し、ベーク処理を行わせる。このベーク処理によって、レジスト中の有機溶媒が揮発させられ、焼き締められた固化状態の保護レジスト膜45が得られる。この保護レジスト膜45は、基板Wからの高さが、レジストパターン42の頂面よりも高い位置となるようにその膜厚が定められている。この状態が図8Bに示されている。   The substrate W in this state is carried into the coater unit 6 by the main transfer robot 5. The coater unit 6 supplies a resist for forming the protective resist film 45 on the entire surface of the substrate W. Thereafter, the main transfer robot 5 unloads the resist-coated substrate W from the coater unit 6 and loads it into the baking unit 7 or 8 to perform the baking process. By this baking treatment, the organic solvent in the resist is volatilized, and the solidified protective resist film 45 is obtained. The thickness of the protective resist film 45 is determined such that the height from the substrate W is higher than the top surface of the resist pattern 42. This state is shown in FIG. 8B.

ベーク処理後の基板Wは、主搬送ロボット5によってベークユニット7または8から搬出され、剥離ユニット90へと搬入される。剥離ユニット90では、制御装置70は、当初、回転駆動機構57を停止して、回転ベース55を停止状態に制御している。この状態の基板保持回転機構50に対して、主搬送ロボット5から基板Wが受け渡される。この基板Wは基板保持部材58によって保持される。   The substrate W after the baking process is unloaded from the bake unit 7 or 8 by the main transfer robot 5 and loaded into the peeling unit 90. In the peeling unit 90, the control device 70 initially stops the rotation drive mechanism 57 and controls the rotation base 55 to a stopped state. The substrate W is transferred from the main transfer robot 5 to the substrate holding and rotating mechanism 50 in this state. The substrate W is held by the substrate holding member 58.

この状態から、制御装置70は、回転駆動機構57を制御して回転ベース55を回転させ、これにより、基板Wをその中心回りに回転させる。さらに、制御装置70は、洗浄液供給機構52により、基板Wの表面に洗浄液としてのレジスト剥離液を供給させる。これによって、保護レジスト膜45の表層部分が除去され、レジストパターン42の少なくとも一部が露出させられる。この状態が図8Cに示されている。このとき、保護レジスト膜45の残部の膜厚は、ポリシリコン薄膜パターン41の頂面よりも上方にその表面が位置する膜厚となっている。   From this state, the control device 70 controls the rotation drive mechanism 57 to rotate the rotation base 55, thereby rotating the substrate W around its center. Further, the controller 70 causes the cleaning liquid supply mechanism 52 to supply a resist stripping liquid as a cleaning liquid to the surface of the substrate W. As a result, the surface layer portion of the protective resist film 45 is removed, and at least a part of the resist pattern 42 is exposed. This state is shown in FIG. 8C. At this time, the remaining film thickness of the protective resist film 45 is such that the surface thereof is located above the top surface of the polysilicon thin film pattern 41.

次に、制御装置70は、洗浄液供給機構52からの洗浄液の供給を停止させて、洗浄液ノズル65を基板保持回転機構50の側方へと退避させ、次いで、二流体供給機構75を作動させる。より具体的には、制御装置70は、昇降駆動機構80を制御することにより、二流体ノズル76と基板Wとの距離を調整し、さらに、揺動駆動機構79を制御することにより、二流体ノズル76を基板保持回転機構50に保持された基板Wの上方で水平移動させる。さらに、制御装置70は、純水バルブ81および窒素ガスバルブ82を開き、二流体ノズル76から液滴噴流を基板Wに向けて吐出させる。この液滴噴流がレジストパターン42の表面の硬化層43に衝突し、この衝突時の運動エネルギーにより、当該硬化層43を破壊する。二流体ノズル76が、基板Wの回転中心を通る回転半径方向に沿って移動し、かつ、基板Wが回転されることにより、基板Wの全面に対して二流体ノズル76からの二流体を供給することができる。これにより、基板Wの全域において、レジストパターン42の硬化層43を破壊することができる。この状態が、図8Dに示されている。   Next, the control device 70 stops the supply of the cleaning liquid from the cleaning liquid supply mechanism 52, retracts the cleaning liquid nozzle 65 to the side of the substrate holding and rotating mechanism 50, and then operates the two-fluid supply mechanism 75. More specifically, the control device 70 controls the lift drive mechanism 80 to adjust the distance between the two-fluid nozzle 76 and the substrate W, and further controls the swing drive mechanism 79 to control the two-fluid. The nozzle 76 is horizontally moved above the substrate W held by the substrate holding and rotating mechanism 50. Further, the control device 70 opens the pure water valve 81 and the nitrogen gas valve 82 and discharges a droplet jet from the two-fluid nozzle 76 toward the substrate W. This droplet jet collides with the hardened layer 43 on the surface of the resist pattern 42, and the hardened layer 43 is destroyed by the kinetic energy at the time of the collision. The two-fluid nozzle 76 moves along the rotational radial direction passing through the center of rotation of the substrate W, and the substrate W is rotated to supply the two fluids from the two-fluid nozzle 76 to the entire surface of the substrate W. can do. Thereby, the hardened layer 43 of the resist pattern 42 can be destroyed in the entire area of the substrate W. This state is shown in FIG. 8D.

硬化層43が破壊された後には、前述の第2実施形態の場合と同様にして、洗浄液供給機構52の働きにより、基板Wの表面のレジストパターン42がその硬化層43とともに除去され、同時に保護レジスト膜45の残部が除去されることになる(図8E参照)。
二流体ノズル76から吐出される液滴噴流を用いた物理力によってレジストパターン42の硬化層43が破壊されるとき、レジストパターン42の下に形成されているポリシリコン薄膜パターン41は、保護レジスト膜45によって保護される。したがって、ポリシリコン薄膜パターン41が、液滴噴流によって倒壊させられるようなことはない。また、基板Wの表面は、保護レジスト膜45によって保護されているので、基板Wの表面が、液滴噴流の衝撃によって損傷を受けることもない。こうして、基板Wおよびその表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン41の損傷を抑制または回避しつつ、硬化層43を有するレジストパターン42を良好に除去することができる。
After the hardened layer 43 is destroyed, the resist pattern 42 on the surface of the substrate W is removed together with the hardened layer 43 by the action of the cleaning liquid supply mechanism 52 in the same manner as in the second embodiment described above, and at the same time, protected. The remaining portion of the resist film 45 is removed (see FIG. 8E).
When the hardened layer 43 of the resist pattern 42 is broken by physical force using a droplet jet discharged from the two-fluid nozzle 76, the polysilicon thin film pattern 41 formed under the resist pattern 42 is a protective resist film. Protected by 45. Therefore, the polysilicon thin film pattern 41 is not collapsed by the droplet jet. Further, since the surface of the substrate W is protected by the protective resist film 45, the surface of the substrate W is not damaged by the impact of the droplet jet. Thus, the resist pattern 42 having the hardened layer 43 can be satisfactorily removed while suppressing or avoiding damage to the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41 formed on the surface thereof.

なお、この実施形態では、レジストパターン42を覆う保護レジスト膜45を形成した後に、この保護レジスト膜45の表層部をレジスト剥離液の供給によって除去し、硬化層43を露出させるようにしているが、保護レジスト膜45を形成するときに、その膜厚を、レジストパターン42の少なくとも頂面が露出する膜厚(ただし、ポリシリコン薄膜パターン41の頂面よりも上方にその表面が位置する膜厚)に制御することとしてもよい。このようにすれば、図8Cの工程は省略することができる。   In this embodiment, after forming the protective resist film 45 covering the resist pattern 42, the surface layer portion of the protective resist film 45 is removed by supplying a resist stripping solution to expose the hardened layer 43. When the protective resist film 45 is formed, the film thickness is set such that at least the top surface of the resist pattern 42 is exposed (however, the film surface is positioned above the top surface of the polysilicon thin film pattern 41). ) May be controlled. In this way, the process of FIG. 8C can be omitted.

また、保護レジスト膜45の表層部を除去してレジストパターン42の頂面を露出させる処理は、レジスト剥離液以外にも、有機溶剤を供給して除去したり、全面を紫外線露光した後にアルカリ性水溶液(たとえばアルカリ現像液)を供給するようにしたりして行うこともできる。
図9は、図1の基板処理装置において剥離ユニット9に代えて用いることができる別の剥離ユニット91の構成を示す図解図である。この図9において、前述の図7に示された構成の対応部分には同一参照符号を付して示す。
Further, the treatment of removing the surface layer portion of the protective resist film 45 to expose the top surface of the resist pattern 42 is performed by supplying an organic solvent in addition to the resist stripping solution, or by exposing the entire surface to ultraviolet rays and then removing the alkaline aqueous solution. (For example, an alkaline developer) may be supplied.
FIG. 9 is an illustrative view showing a configuration of another peeling unit 91 that can be used in place of the peeling unit 9 in the substrate processing apparatus of FIG. In FIG. 9, the corresponding parts of the configuration shown in FIG. 7 are given the same reference numerals.

この剥離ユニット91には、二流体供給機構75の代わりに、超音波ノズル機構85が備えられている。この超音波ノズル機構85は、前述の二流体供給機構75における揺動アーム77の遊端部に、二流体ノズル76に代えて超音波ノズル86を取り付けた構成のものである。
超音波ノズル86には、純水供給源からの純水が、純水バルブ87を介して供給されるようになっている。また、超音波ノズル86内には、超音波振動板88が備えられており、この超音波振動板88には発振回路84からの駆動信号が供給されている。発振回路84および純水バルブ87は、制御装置70によって制御されるようになっている。
The peeling unit 91 includes an ultrasonic nozzle mechanism 85 instead of the two-fluid supply mechanism 75. The ultrasonic nozzle mechanism 85 has a configuration in which an ultrasonic nozzle 86 is attached to the free end portion of the swing arm 77 in the two-fluid supply mechanism 75 described above instead of the two-fluid nozzle 76.
Pure water from a pure water supply source is supplied to the ultrasonic nozzle 86 via a pure water valve 87. Further, an ultrasonic vibration plate 88 is provided in the ultrasonic nozzle 86, and a drive signal from the oscillation circuit 84 is supplied to the ultrasonic vibration plate 88. The oscillation circuit 84 and the pure water valve 87 are controlled by the control device 70.

この構成により、超音波ノズル86に供給された純水には超音波振動が付与され、この純水が超音波ノズル86の吐出口89から基板Wの上面に向けて吐出されるようになっている。
この構成により、超音波振動が付与された純水が超音波ノズル86からレジストパターン42に供給されることにより、その表面の硬化層43が超音波振動によって破壊される(図8D参照)。この後に、洗浄液供給機構52によって、基板Wの表面にレジスト剥離液を供給すれば、レジストパターン42をその硬化層43とともに除去することができ、保護レジスト膜45を同時に除去することができる。超音波振動が付与された純水が供給されるとき、基板Wの表面およびポリシリコン薄膜パターン41は、保護レジスト膜45によって保護されているので、基板Wの表面に損傷が生じたり、ポリシリコン薄膜パターン41のパターン倒壊が生じたりすることがない。
With this configuration, ultrasonic vibration is applied to the pure water supplied to the ultrasonic nozzle 86, and the pure water is discharged from the discharge port 89 of the ultrasonic nozzle 86 toward the upper surface of the substrate W. Yes.
With this configuration, pure water to which ultrasonic vibration is applied is supplied from the ultrasonic nozzle 86 to the resist pattern 42, whereby the hardened layer 43 on the surface is destroyed by the ultrasonic vibration (see FIG. 8D). Thereafter, if the resist stripping solution is supplied to the surface of the substrate W by the cleaning solution supply mechanism 52, the resist pattern 42 can be removed together with the hardened layer 43, and the protective resist film 45 can be removed simultaneously. When pure water to which ultrasonic vibration is applied is supplied, the surface of the substrate W and the polysilicon thin film pattern 41 are protected by the protective resist film 45, so that the surface of the substrate W is damaged or polysilicon is removed. The pattern collapse of the thin film pattern 41 does not occur.

図10は、図1の基板処理装置において、剥離ユニット9に代えて用いることができるさらに他の剥離ユニット92の構成を説明するための図解図である。この図10において、前述の図7に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。
この剥離ユニット92は、二流体供給機構75に代えて、加熱機構95を備えている。この加熱機構95は、揺動アーム77の遊端部に、加熱ヘッド96を備えており、この加熱ヘッド96には電源回路97からの加熱用電力が供給されるようになっている。電源回路97は、制御装置70によって制御されるようになっている。
FIG. 10 is an illustrative view for explaining the configuration of still another peeling unit 92 that can be used in place of the peeling unit 9 in the substrate processing apparatus of FIG. In FIG. 10, parts corresponding to the parts shown in FIG. 7 are given the same reference numerals.
The peeling unit 92 includes a heating mechanism 95 instead of the two-fluid supply mechanism 75. The heating mechanism 95 includes a heating head 96 at the free end of the swing arm 77, and heating power from a power supply circuit 97 is supplied to the heating head 96. The power supply circuit 97 is controlled by the control device 70.

加熱ヘッド96は、昇降駆動機構80の働きによって、基板Wの表面から所定高さの位置に配置され、揺動駆動機構79の働きにより、基板Wの回転中心を通る回転半径方向に揺動することができる。したがって、基板保持回転機構50によって基板Wを回転させておけば、基板Wの上面の全域に対して、熱エネルギーを与えることができる。
保護レジスト膜45からレジストパターン42の頂面が露出した状態(図8C)から、制御装置70は、加熱機構95を作動させ、基板保持回転機構50によって基板Wを回転させる一方で、加熱ヘッド96を基板Wの上面のレジストパターン42に近接させた位置で水平方向に揺動させる。加熱ヘッド96からの熱エネルギーを受けることにより、硬化層43によって密封されているレジストが沸騰し、ポッピング(突沸)が生じる。これにより、硬化層43によって密封されている内部空間の圧力が高まり、硬化層43が破壊される。すなわち、硬化層43に亀裂が生じたり、硬化層43が吹き飛ばされたりする。保護レジスト膜45には硬化層が形成されてないので、ポッピングが生じるよりも前に、内部の残留溶媒の蒸発が緩やかに生じ、かつ、基板Wの表面に垂直な方向である上方へと気体が抜けていく。したがって、保護レジスト膜45が加熱されても、ポリシリコン薄膜パターン41や基板Wに対する損傷が生じるおそれはない。
The heating head 96 is disposed at a predetermined height from the surface of the substrate W by the action of the lifting drive mechanism 80 and swings in the rotational radius direction passing through the rotation center of the substrate W by the action of the swing drive mechanism 79. be able to. Therefore, if the substrate W is rotated by the substrate holding and rotating mechanism 50, thermal energy can be applied to the entire upper surface of the substrate W.
From the state where the top surface of the resist pattern 42 is exposed from the protective resist film 45 (FIG. 8C), the control device 70 operates the heating mechanism 95 and rotates the substrate W by the substrate holding and rotating mechanism 50, while the heating head 96. Is horizontally swung at a position close to the resist pattern 42 on the upper surface of the substrate W. By receiving the thermal energy from the heating head 96, the resist sealed by the hardened layer 43 boils and popping (bumping) occurs. Thereby, the pressure of the internal space sealed by the hardened layer 43 increases, and the hardened layer 43 is destroyed. That is, the hardened layer 43 is cracked or the hardened layer 43 is blown away. Since no hardened layer is formed on the protective resist film 45, the evaporation of the residual solvent inside occurs slowly before the popping occurs, and the gas is upward in the direction perpendicular to the surface of the substrate W. Will come out. Therefore, even if the protective resist film 45 is heated, there is no possibility that the polysilicon thin film pattern 41 and the substrate W are damaged.

このようにしてレジストパターン42の硬化層43が破壊された後に、洗浄液供給機構52によってレジスト剥離液を基板Wに供給すれば、レジストパターン42が硬化層43とともに除去され、さらに、保護レジスト膜45が同時に溶解除去されることになる。
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、洗浄液供給機構12,52はレジスト剥離液を供給するものであることとしたが、有機アミン類などの有機溶剤を供給するものであってもよい。有機溶剤の供給により、レジストパターン42および保護レジスト膜45を溶解させて除去することができる。
After the hardened layer 43 of the resist pattern 42 is destroyed in this way, if the resist stripping solution is supplied to the substrate W by the cleaning liquid supply mechanism 52, the resist pattern 42 is removed together with the hardened layer 43, and the protective resist film 45 is further removed. Are dissolved and removed at the same time.
As mentioned above, although several embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, the cleaning liquid supply mechanisms 12 and 52 supply the resist stripping liquid, but may supply an organic solvent such as organic amines. By supplying the organic solvent, the resist pattern 42 and the protective resist film 45 can be dissolved and removed.

また、前述の実施形態では、保護膜としてフォトレジストを用いるようにしたが、他の材料からなる保護膜を用いてもよい。ただし、レジストパターン42と同一工程で保護膜を除去するためには、有機材料によって保護膜を形成することが好ましい。レジスト以外の有機材料としては、たとえば、ポリイミドを例示することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In the above-described embodiment, the photoresist is used as the protective film, but a protective film made of another material may be used. However, in order to remove the protective film in the same process as the resist pattern 42, it is preferable to form the protective film with an organic material. As an organic material other than the resist, for example, polyimide can be exemplified.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

この発明の第1の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。1 is a schematic plan view for explaining a layout of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図2Aおよび2Bは図1の基板処理装置に備えられた剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。2A and 2B are illustrative views for explaining the configuration of a peeling unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. 図3A〜3Dは前記第1の実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。3A to 3D are schematic sectional views showing an example of processing by the substrate processing apparatus of the first embodiment. この発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解的な平面図である。It is an illustrative top view which shows the structure of the substrate processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図4の基板処理装置に備えられた剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the structure of the peeling unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 4 was equipped. 図6A〜6Dは前記第2の実施形態の基板処理装置によって行われる処理を説明するための図解的な断面図である。6A to 6D are schematic cross-sectional views for explaining a process performed by the substrate processing apparatus of the second embodiment. この発明の第3の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、図1に示されたレイアウトの基板処理装置において用いることができる剥離ユニットの他の構成を示す図解図である。It is a figure for demonstrating the structure of the substrate processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and the illustration figure which shows the other structure of the peeling unit which can be used in the substrate processing apparatus of the layout shown by FIG. It is. 図8A〜8Eは前記第3の実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。8A to 8E are schematic sectional views showing an example of processing by the substrate processing apparatus of the third embodiment. 図1の基板処理装置において用いることができるさらに他の剥離ユニットの構成を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the structure of the further another peeling unit which can be used in the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置において用いることができるさらに他の剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the structure of the further another peeling unit which can be used in the substrate processing apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 インデクサ部
2 レジストパターン
2 基板処理部
3 キャリヤ保持部
4 インデクサロボット
5 主搬送ロボット
6 コータユニット
7,8 ベークユニット
9 剥離ユニット
10 基板保持回転機構
11 CMP機構
12 洗浄液供給機構
13 リンス液供給機構
15 回転ベース(定盤)
16 回転軸
17 回転駆動機構
18 基板保持部材
19 保持部材昇降機構
21 揺動アーム
22 支持軸
23 揺動駆動機構
24 研磨パッド
25 研磨パッド駆動機構
26 昇降駆動機構
30 洗浄液ノズル
31 揺動アーム
32 支持軸
33 揺動駆動機構
34 昇降駆動機構
35 洗浄液バルブ
36 リンス液ノズル
37 リンス液バルブ
38 制御装置
41 ポリシリコン薄膜パターン
42 レジストパターン
43 硬化層
45 保護レジスト膜
48 アッシングユニット
48 保護レジスト膜
49 剥離ユニット
50 基板保持回転機構
52 洗浄液供給機構
53 リンス液供給機構
55 回転ベース
56 回転軸
57 回転駆動機構
58 基板保持部材
60 洗浄液ノズル
61 揺動アーム
62 支持軸
63 揺動駆動機構
64 昇降駆動機構
65 洗浄液ノズル
65 洗浄液バルブ
66 リンス液ノズル
67 リンス液バルブ
70 制御装置
75 二流体供給機構
76 二流体ノズル
77 揺動アーム
78 支持軸
79 揺動駆動機構
80 昇降駆動機構
81 純水バルブ
82 窒素ガスバルブ
84 発振回路
85 超音波ノズル機構
86 超音波ノズル
87 純水バルブ
88 超音波振動板
89 吐出口
90 剥離ユニット
91 剥離ユニット
92 剥離ユニット
95 加熱機構
96 加熱ヘッド
97 電源回路
C キャリヤ
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indexer part 2 Resist pattern 2 Substrate processing part 3 Carrier holding part 4 Indexer robot 5 Main transfer robot 6 Coater unit 7, 8 Bake unit 9 Peeling unit 10 Substrate holding rotation mechanism 11 CMP mechanism 12 Cleaning liquid supply mechanism 13 Rinse liquid supply mechanism 15 Rotating base (surface plate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Rotating shaft 17 Rotating drive mechanism 18 Substrate holding member 19 Holding member raising / lowering mechanism 21 Oscillating arm 22 Support shaft 23 Oscillating driving mechanism 24 Polishing pad 25 Polishing pad driving mechanism 26 Elevating / lowering driving mechanism 30 Cleaning liquid nozzle 31 Oscillating arm 32 Support shaft DESCRIPTION OF SYMBOLS 33 Oscillation drive mechanism 34 Elevating drive mechanism 35 Cleaning liquid valve 36 Rinse liquid nozzle 37 Rinse liquid valve 38 Control apparatus 41 Polysilicon thin film pattern 42 Resist pattern 43 Hardened layer 45 Protective resist film 48 Ashing unit 48 Protective resist film 49 Peeling unit 50 Substrate Holding and rotating mechanism 52 Cleaning liquid supply mechanism 53 Rinsing liquid supply mechanism 55 Rotating base 56 Rotating shaft 57 Rotating drive mechanism 58 Substrate holding member 60 Cleaning liquid nozzle 61 Oscillating arm 62 Support shaft 63 Oscillating driving mechanism 64 Elevating and driving mechanism 65 Washing Liquid nozzle 65 Cleaning liquid valve 66 Rinsing liquid nozzle 67 Rinsing liquid valve 70 Control device 75 Two-fluid supply mechanism 76 Two-fluid nozzle 77 Swing arm 78 Support shaft 79 Swing drive mechanism 80 Lifting drive mechanism 81 Pure water valve 82 Nitrogen gas valve 84 Oscillation Circuit 85 Ultrasonic nozzle mechanism 86 Ultrasonic nozzle 87 Pure water valve 88 Ultrasonic diaphragm 89 Discharge port 90 Peeling unit 91 Peeling unit 92 Peeling unit 95 Heating mechanism 96 Heating head 97 Power supply circuit C Carrier W Substrate

Claims (16)

硬化層を有するレジストのパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理方法であって、
前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜で覆う保護膜形成工程と、
この保護膜形成工程の後に、前記硬化層を破壊する硬化層破壊工程と、
この硬化層破壊工程の後に、前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄工程とを含む、基板処理方法。
A substrate processing method for removing a resist from a substrate on which a resist pattern having a hardened layer is formed,
A protective film forming step of covering a region where the resist pattern is not formed on the surface of the substrate with a protective film;
After this protective film forming step, a hardened layer breaking step for breaking the hardened layer,
A substrate processing method including a cleaning step of removing the resist and the protective film from the substrate surface with a processing liquid after the hardened layer breaking step.
前記基板は、前記レジストのパターンをマスクとしてイオン注入処理を受けた後の基板である、請求項1記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate is a substrate after being subjected to an ion implantation process using the resist pattern as a mask. 前記基板は、薄膜パターンが表面に形成された基板である、請求項1または2記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate is a substrate having a thin film pattern formed on a surface thereof. 前記保護膜形成工程では、前記薄膜パターンの周りの領域を埋めるように前記保護膜が形成される、請求項3記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 3, wherein in the protective film forming step, the protective film is formed so as to fill a region around the thin film pattern. 前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層を埋没させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。   The said protective film formation process is a substrate processing method as described in any one of Claims 1-4 including the process of forming the said protective film with the thickness which embeds the hardened layer of the said resist. 前記保護膜形成工程は、前記保護膜の表層部を除去して前記レジストの硬化層を露出させる工程をさらに含む、請求項5記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 5, wherein the protective film forming step further includes a step of exposing a hardened layer of the resist by removing a surface layer portion of the protective film. 前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。   The said protective film formation process is a substrate processing method as described in any one of Claims 1-4 including the process of forming the said protective film with the thickness which exposes at least one part of the hardened layer of the said resist. 前記硬化層破壊工程は、物理的な外力を前記硬化層に作用させて当該硬化層を破壊する物理処理工程を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法。   The said hardened layer destruction process is a substrate processing method as described in any one of Claims 1-7 including the physical treatment process which makes a physical external force act on the said hardened layer, and destroys the said hardened layer. 前記物理処理工程は、前記硬化層に対して化学的機械的研磨を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of performing chemical mechanical polishing on the hardened layer. 前記物理処理工程は、前記硬化層に対してアッシング処理を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of performing an ashing process on the hardened layer. 前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、液体と気体とが混合した二流体を吹き付ける二流体処理を行う工程を含む、請求項8記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 8, wherein the physical treatment step includes a step of performing a two-fluid treatment in which a two-fluid mixture of a liquid and a gas is sprayed on the cured layer. 前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、超音波が付与された液体を供給する超音波処理工程を含む、請求項8記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 8, wherein the physical treatment step includes an ultrasonic treatment step of supplying a liquid to which an ultrasonic wave is applied to the cured layer. 前記物理処理工程は、前記硬化層を含むレジストを加熱することにより、当該レジスト内部でポッピングを生じさせる工程を含む、請求項8記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 8, wherein the physical processing step includes a step of causing popping inside the resist by heating the resist including the hardened layer. 前記保護膜は、有機材料からなるものである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the protective film is made of an organic material. 前記洗浄工程は、有機材料を溶解または分解して除去することができる有機材料除去液を前記処理液として前記基板に供給する工程を含む、請求項14記載の基板処理方法。   The substrate cleaning method according to claim 14, wherein the cleaning step includes a step of supplying an organic material removing liquid capable of dissolving and decomposing an organic material to the substrate as the processing liquid. 硬化層を有するレジストのパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理装置であって、
前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜で覆う保護膜形成手段と、
この保護膜形成手段によって保護膜が形成された基板上の前記硬化層を破壊する硬化層破壊処理手段と、
この硬化層破壊処理手段によって前記硬化層が破壊された基板上の前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄処理手段とを含む、基板処理装置。
A substrate processing apparatus for removing a resist from a substrate on which a resist pattern having a hardened layer is formed,
A protective film forming means for covering a region where the resist pattern is not formed on the surface of the substrate with a protective film;
A hardened layer breaking treatment means for breaking the hardened layer on the substrate on which the protective film is formed by the protective film forming means;
A substrate processing apparatus, comprising: a cleaning processing unit that removes the resist and the protective film on the substrate whose hardened layer has been destroyed by the hardened layer destruction processing unit from the surface of the substrate with a processing liquid.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009300A (en) * 2009-06-23 2011-01-13 Tokyo Electron Ltd Apparatus and method for processing liquid
JP2014011174A (en) * 2012-06-27 2014-01-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing method
US20140144465A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning system, substrate cleaning method and memory medium
JP2014140085A (en) * 2012-11-26 2014-07-31 Tokyo Electron Ltd Substrate cleaning system, substrate cleaning method, and storage medium
JP2014197717A (en) * 2012-08-07 2014-10-16 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning apparatus, system and method, and storage medium
KR20150024795A (en) * 2013-08-27 2015-03-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method, substrate processing apparatus and storage medium
JP2015045847A (en) * 2013-07-29 2015-03-12 Hoya株式会社 Substrate manufacturing method, manufacturing method of substrate for mask blank, mask blank manufacturing method, manufacturing method of mask for transfer, and substrate manufacturing device
JP2015056448A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2015056447A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2015065396A (en) * 2013-08-27 2015-04-09 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method, substrate processing system and storage medium
US9443712B2 (en) 2012-11-26 2016-09-13 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method and substrate cleaning system
JP2016197762A (en) * 2016-08-30 2016-11-24 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning method and substrate cleaning system
US9953826B2 (en) 2013-11-13 2018-04-24 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
JP2018088561A (en) * 2013-11-13 2018-06-07 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning method, substrate cleaning system and memory medium
KR20180062440A (en) * 2012-08-07 2018-06-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
US10032654B2 (en) 2012-02-29 2018-07-24 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus
US10043652B2 (en) 2013-11-13 2018-08-07 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
US10748795B2 (en) 2016-09-26 2020-08-18 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method and substrate processing apparatus
US10835908B2 (en) 2013-08-27 2020-11-17 Tokyo Electron Limited Substrate processing method
US11921428B2 (en) 2011-07-05 2024-03-05 Kioxia Corporation Substrate processing method and substrate processing apparatus

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101526264B1 (en) * 2009-06-23 2015-06-05 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Liquid processing apparatus and liquid processing method
US8303723B2 (en) 2009-06-23 2012-11-06 Tokyo Electron Limited Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
JP2011009300A (en) * 2009-06-23 2011-01-13 Tokyo Electron Ltd Apparatus and method for processing liquid
US11921428B2 (en) 2011-07-05 2024-03-05 Kioxia Corporation Substrate processing method and substrate processing apparatus
US10032654B2 (en) 2012-02-29 2018-07-24 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate treatment apparatus
JP2014011174A (en) * 2012-06-27 2014-01-20 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing method
JP2014197717A (en) * 2012-08-07 2014-10-16 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning apparatus, system and method, and storage medium
KR101874526B1 (en) * 2012-08-07 2018-07-04 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
KR20180062440A (en) * 2012-08-07 2018-06-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
US10998183B2 (en) 2012-08-07 2021-05-04 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning apparatus, substrate cleaning system, substrate cleaning method and memory medium
KR102049431B1 (en) * 2012-08-07 2019-11-28 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
KR20190042524A (en) * 2012-08-07 2019-04-24 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
KR101971098B1 (en) * 2012-08-07 2019-04-22 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning device, substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
JP2018164115A (en) * 2012-08-07 2018-10-18 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning device
US9443712B2 (en) 2012-11-26 2016-09-13 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method and substrate cleaning system
TWI552220B (en) * 2012-11-26 2016-10-01 Tokyo Electron Ltd Substrate cleaning system, substrate cleaning method and memory media
KR101932160B1 (en) * 2012-11-26 2018-12-24 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate cleaning system, substrate cleaning method and storage medium
TWI566293B (en) * 2012-11-26 2017-01-11 Tokyo Electron Ltd Substrate cleaning method and substrate cleaning system
JP2014140085A (en) * 2012-11-26 2014-07-31 Tokyo Electron Ltd Substrate cleaning system, substrate cleaning method, and storage medium
JP2017108188A (en) * 2012-11-26 2017-06-15 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning device, substrate cleaning method and storage medium
US9799538B2 (en) 2012-11-26 2017-10-24 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning system
US20140144465A1 (en) * 2012-11-26 2014-05-29 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning system, substrate cleaning method and memory medium
JP2015062259A (en) * 2012-11-26 2015-04-02 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning system
JP2015045847A (en) * 2013-07-29 2015-03-12 Hoya株式会社 Substrate manufacturing method, manufacturing method of substrate for mask blank, mask blank manufacturing method, manufacturing method of mask for transfer, and substrate manufacturing device
JP2017022409A (en) * 2013-08-27 2017-01-26 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method, substrate processing system, and storage medium
US10835908B2 (en) 2013-08-27 2020-11-17 Tokyo Electron Limited Substrate processing method
KR20150024795A (en) * 2013-08-27 2015-03-09 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method, substrate processing apparatus and storage medium
CN104425318A (en) * 2013-08-27 2015-03-18 东京毅力科创株式会社 Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR102233590B1 (en) * 2013-08-27 2021-03-30 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method, substrate processing apparatus and storage medium
JP2015065396A (en) * 2013-08-27 2015-04-09 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method, substrate processing system and storage medium
JP2015056448A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2015056447A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2018088561A (en) * 2013-11-13 2018-06-07 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning method, substrate cleaning system and memory medium
US10811283B2 (en) 2013-11-13 2020-10-20 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
US9953826B2 (en) 2013-11-13 2018-04-24 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
US11367630B2 (en) 2013-11-13 2022-06-21 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
US10043652B2 (en) 2013-11-13 2018-08-07 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system, and memory medium
JP2016197762A (en) * 2016-08-30 2016-11-24 東京エレクトロン株式会社 Substrate cleaning method and substrate cleaning system
US10748795B2 (en) 2016-09-26 2020-08-18 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method and substrate processing apparatus

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