JP2015056447A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の主面にダメージを与えることなく、当該主面に、ヒータを用いた良好な処理を施す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。
【解決手段】ウエハＷの主面にＳＰＭ液を供給するステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程と、ウエハＷの主面にＳＰＭ液の液膜を保持しながら、ウエハＷを回転させるウエハ回転工程と、ウエハ回転工程に並行して、ＳＰＭ液の前記液膜を、ウエハＷの主面に対向配置されたヒータ５４によって加熱するステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程に並行して、ヒータ５４からＳＰＭ液の液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、ウエハＷの回転速度に応じて調整する熱量調整工程とを含む、基板処理方法を実施する。
【選択図】図８

Description

本発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程には、たとえば、半導体基板（以下、単に「ウエハ」という）の表面にリン、砒素、硼素などの不純物（イオン）を局所的に注入する工程が含まれる。この工程では、不要な部分に対するイオン注入を防止するため、ウエハの表面に感光性樹脂からなるレジストがパターン形成されて、イオン注入が不要な部分がレジストによってマスクされる。ウエハの表面上にパターン形成されたレジストは、イオン注入の後は不要になるから、イオン注入後には、その不要となったレジストを除去するためのレジスト除去処理が行われる。
このようなレジスト除去処理の代表的なものでは、ウエハの表面に酸素プラズマが照射されて、ウエハの表面上のレジストがアッシングされる。そして、ウエハの表面に硫酸と過酸化水素水の混合液である硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ液）などの薬液が供給されて、アッシングされたレジストが除去されることにより、ウエハの表面からのレジストの除去が達成される。
しかしながら、レジストのアッシングのための酸素プラズマの照射は、ウエハの表面のレジストで覆われていない部分（たとえば、レジストから露呈した酸化膜）にダメージを与えてしまう。
そのため、最近では、レジストのアッシングを行わずに、ウエハの表面にＳＰＭ液を供
給して、このＳＰＭ液に含まれるペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）の強酸化力により、ウエハの表面からレジストを剥離して除去する手法が注目されつつある。
特開２００５−３２８１９号公報
ところが、高ドーズのイオン注入が行われたウエハでは、レジストが変質（硬化）している場合がある。
ＳＰＭ液に高いレジスト剥離性能を発揮させる一つの手法として、ウエハの表面上のＳＰＭ液、とくにウエハの表面との境界付近のＳＰＭ液を高温（たとえば２００℃以上）に昇温させるというものがある。このような手法であれば、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、ウエハの表面から除去することができる。ウエハの表面との境界付近のＳＰＭ液を高温に保つためには、高温のＳＰＭ液をウエハに供給し続けることが考えられるが、このような方策では、ＳＰＭ液の使用量が増えるおそれがある。
本願発明者らは、ウエハの表面の全域を処理液の液膜で覆いつつ、ウエハの表面にヒータを対向配置させ、このヒータにより処理液の液膜を加熱することを検討している。より具体的には、ヒータとしてウエハの表面よりも小径のものを採用し、かつ加熱中のヒータをウエハの表面に沿ってたとえば一定速度で移動させている。また、加熱中のヒータからの熱量は一定とする。このような方策を採用することにより、処理液の消費量を低減しつつ硬化したレジストをウエハから除去することができ、そればかりか、レジストの剥離効率を著しく高めることができる結果、レジスト除去処理の処理時間を短縮することも可能である。
しかしながら、基板（ウエハ）の主面（表面）上の液膜をヒータにより加熱する場合、液膜の厚みが薄いと、基板の主面にダメージを与えるおそれがある。一方、液膜の厚みが厚いと、ヒータからの熱を当該液膜が吸収し、基板の主面との境界付近の処理液に熱が届かない結果、基板の主面との境界付近の処理液を十分に昇温させることができない。
そこで、本発明の目的は、基板の主面にダメージを与えることなく、当該主面に、ヒータを用いた良好な処理を施す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。
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板（Ｗ）の主面に処理液を供給する処理液供給工程（Ｓ５，Ｓ１５，Ｓ３１，Ｓ３３，Ｓ４１，Ｓ４３）と、前記基板の主面に前記処理液の液膜（７０，８０）を保持しながら、前記基板を回転させる基板回転工程（Ｓ２，Ｓ１２）と、前記基板回転工程に並行して、前記処理液の前記液膜を、前記基板の主面に対向配置されたヒータ（３８）によって加熱するヒータ加熱工程（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ３３，Ｓ４３）と、前記ヒータ加熱工程に並行して、前記ヒータから前記液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、前記基板の回転速度に応じて調整する熱量調整工程（Ｓ２２，Ｓ２４）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が、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この発明の方法によれば、基板の主面に保持された液膜の所定部分にヒータから熱量が与えられ、基板の回転速度に応じて、単位時間当たりの熱量が調整される。基板の主面上の液膜の厚みは、基板の回転速度に従って変化する。そのため、ヒータから液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、当該液膜の厚みに応じた熱量とすることができる。これにより、基板の回転速度の変化に伴って基板の主面上の液膜の厚みが変わったとしても、基板の主面が過度に加熱されたり、逆に処理液が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる。
請求項２に記載の発明は、前記熱量調整工程は、前記ヒータの出力を、前記基板の回転速度に応じて調整するヒータ出力調整工程（Ｓ２２）を含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、基板の回転速度に応じて、ヒータの出力が調整される。そのため、ヒータの出力を、基板の主面上の液膜の厚みに応じた出力とすることができる。これにより、基板の回転速度の変化に伴って処理液の液膜の厚みが変わったとしても、基板の主面が過度に加熱されたり、逆に処理液が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる。
請求項３に記載の発明は、前記ヒータを前記基板の主面に沿って移動させるヒータ移動工程をさらに含み、前記熱量調整工程は、前記ヒータの移動速度を、前記基板の回転速度に応じて調整するヒータ移動速度調整工程（Ｓ２４）を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、ヒータ移動工程により、ヒータは基板の主面に沿って移動させられる。そして、ヒータの移動速度は、基板の回転速度に応じて調整される。そのため、ヒータの移動速度を、基板の主面上の液膜の厚みに応じた移動速度とすることができる。ヒータの移動速度を速くすることにより、液膜の所定部分に与えられる熱量を比較的小さくすることができ、一方、ヒータの移動速度を遅くすることにより、当該部分に与えられる熱量を比較的大きくすることができる。したがって、基板の回転速度の変化に伴って処理液の液膜の厚さが変わった場合であっても、基板の主面のある一部分が過度に加熱されたり、逆に処理液が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる。
請求項４に記載の発明は、前記熱量調整工程は、前記基板の回転速度と、前記ヒータから与えられる前記単位時間当たりの熱量との対応関係を表す対応テーブル（５５Ｃ，５５Ｅ）に基づいて、前記単位時間当たりの熱量を決定する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、基板の回転速度とヒータから与えられる単位時間当たりの熱量との対応関係を表す対応テーブルから単位時間当たりの熱量が決定される。基板の回転速度と単位時間当たりの熱量との対応関係が予め対応テーブルに規定されているので、基板の回転速度に応じた適切な熱量を、基板の主面上の液膜に与えることができる。
請求項５に記載の発明は、前記熱量調整工程は、レシピ記憶手段（５５Ｄ）に記憶されているレシピ（５５Ｂ）を参照し、そのレシピで定められている前記基板回転工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記単位時間当たりの熱量を決定する工程を含む、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。
この発明の方法によれば、熱量調整工程では、基板処理工程を実行するためのレシピに含まれた基板の回転速度の情報に基づいて、単位時間当たりの熱量を決定する。したがって、基板の回転速度に応じた適切な熱量を、基板の主面上の液膜に与えることができる。
請求項６に記載の発明は、前記処理液は、硫酸を含むレジスト剥離液を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明の方法によれば、基板の主面にレジストが形成されている場合に、硫酸を含むレジスト剥離液を含む液が処理液として用いられる。ヒータにより基板の主面上の、硫酸を含むレジスト剥離液を高温に昇温させることができ、これにより、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、基板の主面から除去することが可能である。
ヒータからレジスト剥離液の液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、当該液膜の厚みに応じた熱量とすることができるので、基板の回転速度の変化に伴ってレジスト剥離液の液膜の厚みが変わったとしても、基板の主面が過度に加熱されたり、逆に処理液が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面からレジストを効率良く剥離することができる。
請求項７に記載のように、前記処理液は、アンモニア水を含む薬液を含んでいてもよい。
請求項８に記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させるための基板回転手段（６）と、前記基板保持手段に保持された前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給手段（１３）と、前記基板の主面に対向配置されたヒータ（３８）と、前記基板回転手段、前記ヒータを制御して、前記基板に主面に前記処理液の液膜（７０，８０）を保持しながら、前記基板を回転させる基板回転工程（Ｓ２、Ｓ１２）と、前記基板回転工程に並行して、前記処理液の前記液膜を前記ヒータによって加熱するヒータ加熱工程（Ｓ３，Ｓ５，Ｓ１３，Ｓ１５，Ｓ３３，Ｓ４３）と、前記ヒータ加熱工程に並行して、前記ヒータから前記液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、前記基板の回転速度に応じて調整する熱量調整工程（Ｓ２２，Ｓ２４）とを実行する制御手段（５５）を含む、基板処理装置である。
この構成によれば、請求項１の発明の方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる基板処理装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。 本発明の第１実施形態に係る基板処理方法が適用される処理ユニットの構成を模式的に示す図である。 図１Ｂに示すヒータの図解的な断面図である。 図２に示す赤外線ランプの斜視図である。 図１Ｂに示すヒータアームおよびヒータの斜視図である。 ヒータの配置位置を示す平面図である。 図１Ａに示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の第１処理例を示すフローチャートである。 第１処理例の主要な工程を説明するためのタイムチャートである。 第１処理例の一工程を説明するための図解的な図である。 ヒータへの電力の供給の制御を示すフローチャートである。 第１処理例の工程を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の第２処理例を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の第１処理例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る第１処理例の主要な工程を説明するためのタイムチャートである。 ヒータの移動速度の制御を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る第１処理例の工程を説明するためのタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の第２処理例を示すタイムチャートである。
以下では、本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１Ａは、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式的な平面図である。
図１Ａに示すように、基板処理装置１は、たとえば基板の一例としてのウエハＷの表面（主面）に不純物を注入するイオン注入処理やドライエッチング処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。
基板処理装置１は、収容器としての複数のキャリアＣを保持する収容器保持ユニットとしてのロードポートＬＰと、ウエハＷを処理する複数（この実施形態では、１２台）の処理ユニット１００とを含む。処理ユニット１００は、上下方向に積層して配置されている。
基板処理装置１は、さらにロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間でウエハＷを搬送する搬送ロボットとしてのインデクサロボットＩＲと、インデクサロボットＩＲと各処理ユニット１００との間でウエハＷを搬送する搬送ロボットとしてのセンターロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御するコンピュータ５５（制御手段）とを含む。
図１Ａに示すように、ロードポートＬＰおよび各処理ユニット１００は、水平方向に間隔を空けて配置されている。複数枚のウエハＷを収容する複数のキャリアＣは、平面視で、水平な配列方向Ｄに配列されている。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣからセンターロボットＣＲに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送し、センターロボットＣＲからキャリアＣに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送する。同様に、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから各処理ユニット１００に複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬入する。また、センターロボットＣＲは、必要に応じて複数の処理ユニット１００の間で基板を搬送する。
インデクサロボットＩＲは、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを備えている。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。インデクサロボットＩＲは、受渡位置（図１Ａに示す位置）を通る経路に沿って配列方向Ｄに移動する。受渡位置は、平面視で、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲが配列方向Ｄに直交する方向に対向する位置である。インデクサロボットＩＲは、任意のキャリアＣおよびセンターロボットＣＲにハンドＨを対向させる。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを移動させることにより、キャリアＣにウエハＷを搬入する搬入動作と、キャリアＣからウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を受渡位置で行う。
また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと同様に、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを備えている。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。センターロボットＣＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、センターロボットＣＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。センターロボットＣＲは、平面視において、各処理ユニットに取り囲まれている。センターロボットＣＲは、任意の処理ユニット１００およびインデクサロボットＩＲにハンドＨを対向させる。そして、センターロボットＣＲは、ハンドＨを移動させることにより、各処理ユニット１００にウエハＷを搬入する搬入動作と、各処理ユニット１００からウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を行う。
図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る基板処理方法が適用される処理ユニット１００の構成を模式的に示す図である。
処理ユニット１００は、隔壁により区画された処理室２（図１Ａ参照）内に、ウエハＷを保持するウエハ保持機構３（基板保持手段）と、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面（上面）に対して、レジスト剥離液の一例としてのＳＰＭ液を供給するための剥離液ノズル４と、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置されてウエハＷや当該ウエハＷ上のＳＰＭ液の液膜を加熱するためのヒータ５４（ヒータ）とを備えている。
ウエハ保持機構３として、たとえば挟持式のものが採用されている。具体的には、ウエハ保持機構３は、回転駆動機構６（基板回転手段）と、この回転駆動機構６の駆動軸と一体化されたスピン軸７と、スピン軸７の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース８と、スピンベース８の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材９とを備えている。回転駆動機構６は、たとえば、電動モータである。そして、複数個の挟持部材９は、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持する。この状態で、回転駆動機構６が駆動されると、その駆動力によってスピンベース８が鉛直線に沿う所定の回転軸線Ａ１まわりに回転され、そのスピンベース８とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で回転軸線Ａ１まわりに回転される。
なお、ウエハ保持機構３としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で回転軸線Ａ１まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させる真空吸着式のものが採用されてもよい。
剥離液ノズル４は、たとえば、連続流の状態でＳＰＭ液を吐出するストレートノズルである。剥離液ノズル４は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第１液アーム１１の先端に取り付けられている。第１液アーム１１は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第１液アーム１１には、第１液アーム１１を所定角度範囲内で揺動させるための第１液アーム揺動機構１２が結合されている。第１液アーム１１の揺動により、剥離液ノズル４は、ウエハＷの回転軸線Ａ１上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。
剥離液ノズル４にＳＰＭ液を供給するための剥離液供給機構１３（処理液供給手段）は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）とを混合させるための混合部１４と、混合部１４と剥離液ノズル４との間に接続された剥離液供給管１５とを備えている。混合部１４には、硫酸供給管１６および過酸化水素水供給管１７が接続されている。硫酸供給管１６には、後述する硫酸供給部（図示しない）から、所定温度（たとえば約８０℃）に温度調節された硫酸が供給される。一方、過酸化水素水供給管１７には、過酸化水素水供給源（図示しない）から、温度調節されていない室温（約２５℃）程度の過酸化水素水が供給される。
硫酸供給管１６の途中部には、硫酸バルブ１８および流量調節バルブ１９が介装されている。また、過酸化水素水供給管１７の途中部には、過酸化水素水バルブ２０および流量調節バルブ２１が介装されている。剥離液供給管１５の途中部には、攪拌流通管２２および剥離液バルブ２３が混合部１４側からこの順に介装されている。攪拌流通管２２は、たとえば、管部材内に、それぞれ液体流通方向を軸にほぼ１８０度のねじれを加えた長方形板状体からなる複数の撹拌フィンを、液体流通方向に沿う管中心軸まわりの回転角度を９０°ずつ交互に異ならせて配置した構成を有している。
剥離液バルブ２３が開かれた状態で、硫酸バルブ１８および過酸化水素水バルブ２０が開かれると、硫酸供給管１６からの硫酸および過酸化水素水供給管１７からの過酸化水素水が混合部１４に流入し、それらが混合部１４から剥離液供給管１５へと流出する。硫酸および過酸化水素水は、剥離液供給管１５を流通する途中、攪拌流通管２２を通過することにより十分に攪拌される。攪拌流通管２２による攪拌によって、硫酸と過酸化水素水とが十分に反応し、多量のペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）を含むＳＰＭ液が生成される。そして、ＳＰＭ液は、硫酸と過酸化水素水との反応熱により、混合部１４に供給される硫酸の液温以上の高温に昇温する。その高温のＳＰＭ液が剥離液供給管１５を通して剥離液ノズル４に供給される。
この実施形態では、硫酸供給部（図示しない）の硫酸タンク（図示しない）には、硫酸が溜められており、この硫酸タンク内の硫酸は温度調節器（図示しない）により、所定温度（たとえば約８０℃）に温度調節されている。この硫酸タンク内に溜められた硫酸が硫酸供給管１６に供給されている。混合部１４において、たとえば約８０℃の硫酸と、室温の過酸化水素水とが混合されることにより、たとえば約１４０℃のＳＰＭ液が生成される。剥離液ノズル４は、約１４０℃のＳＰＭ液を吐出する。
また、処理ユニット１００は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面にリンス液としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）を供給するためのＤＩＷノズル２４と、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に対して洗浄用の薬液としてのＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）を供給するためのＳＣ１ノズル２５とを備えている。
ＤＩＷノズル２４は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、ウエハ保持機構３の上方で、その吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。ＤＩＷノズル２４には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管２６が接続されている。ＤＩＷ供給管２６の途中部には、ＤＩＷノズル２４からのＤＩＷの供給／供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ２７が介装されている。
ＳＣ１ノズル２５は、たとえば、連続流の状態でＳＣ１を吐出するストレートノズルである。ＳＣ１ノズル２５は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第２液アーム２８の先端に取り付けられている。第２液アーム２８は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第２液アーム２８には、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させるための第２液アーム揺動機構２９が結合されている。第２液アーム２８の揺動により、ＳＣ１ノズル２５は、ウエハＷの回転軸線Ａ１上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。
ＳＣ１ノズル２５には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管３０が接続されている。ＳＣ１供給管３０の途中部には、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１の供給／供給停止を切り換えるためのＳＣ１バルブ３１が介装されている。
ウエハ保持機構３の側方には、鉛直方向に延びる支持軸３３が配置されている。支持軸３３の上端には、水平方向に延びるヒータアーム３４が結合されており、ヒータアーム３４の先端に、ヒータ５４が取り付けられている。また、支持軸３３には、支持軸３３を、その中心軸線まわりに回動させるための揺動駆動機構３６と、支持軸３３を、その中心軸線に沿って上下動させるための昇降駆動機構３７とが結合されている。
揺動駆動機構３６から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を所定の角度範囲内で回動させることにより、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの上方で、ヒータアーム３４を、支持軸３３を支点として揺動させる。ヒータアーム３４の揺動により、ヒータ５４が、ウエハＷの回転軸線Ａ１上を含む位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。また、昇降駆動機構３７から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を上下動させることにより、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に近接する近接位置（後述するミドル近接位置や、エッジ近接位置、センター近接位置を含む趣旨である。図１Ｂに二点鎖線で示す位置）と、そのウエハＷの上方に退避する退避位置（図１Ｂに実線で示す位置）との間で、ヒータ５４を昇降させる。この実施形態では、近接位置は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面とヒータヘッド３５の下端面との間隔がたとえば３ｍｍになる位置に設定されている。
図２は、ヒータ５４の図解的な断面図である。図３は、赤外線ランプ３８の斜視図である。図４は、ヒータアーム３４およびヒータ５４の斜視図である。
図２に示すように、ヒータ５４は、ヒータヘッド３５と、赤外線ランプ３８と、上部に開口部３９を有し、赤外線ランプ３８を収容する有底容器状のランプハウジング４０と、ランプハウジング４０の内部で赤外線ランプ３８を吊下げ支持する支持部材４２と、ランプハウジング４０の開口部３９を閉塞するための蓋４１とを備えている。この実施形態では、蓋４１がヒータアーム３４の先端に固定されている。
図２および図３に示すように、赤外線ランプ３８は、円環状の（円弧状の）円環部４３と、円環部４３の両端から、円環部４３の中心軸線に沿うように鉛直上方に延びる一対の直線部４４，４５とを有する１本の赤外線ランプヒータであり、主として、円環部４３が赤外線を放射する発光部として機能する。この実施形態では、円環部４３の直径（外径）は、たとえば約６０ｍｍに設定されている。赤外線ランプ３８が支持部材４２に支持された状態で、円環部４３の中心軸線は、鉛直方向に延びている。換言すると、円環部４３の中心軸線は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に垂直な軸線である。また、赤外線ランプ３８はほぼ水平面内に配置される。
赤外線ランプ３８は、フィラメントを石英配管内に収容して構成されている。赤外線ランプ３８として、ハロゲンランプやカーボンヒータに代表される短・中・長波長の赤外線ヒータを採用することができる。赤外線ランプ３８に、コンピュータ５５が接続されており、電力が供給される。
図２および図４に示すように、蓋４１は円板状をなし、ヒータアーム３４の長手方向に沿う姿勢で固定されている。蓋４１は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂材料を用いて形成されている。この実施形態では、蓋４１はヒータアーム３４と一体に形成されている。しかしながら、蓋４１をヒータアーム３４と別に形成してもよい。また、蓋４１の材料として、ＰＴＦＥ等の樹脂材料以外にも、セラミックスや石英などの材料を採用できる。
図２に示すように、蓋４１の下面４９には、（略円筒状の）溝部５１が形成されている。溝部５１は水平平坦面からなる上底面５０を有し、上底面５０に支持部材４２の上面４２Ａが接触固定されている。図２および図４に示すように、蓋４１には、上底面５０および下面４２Ｂを鉛直方向に貫通する挿通孔５８，５９が形成されている。各挿通孔５８，５９は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５の各上端部が挿通するためのものである。なお、図４では、赤外線ランプ３８をヒータヘッド３５から取り除いた状態を示している。
図２に示すように、ヒータヘッド３５のランプハウジング４０は有底円筒容器状をなしている。ランプハウジング４０は石英を用いて形成されている。
ヒータヘッド３５では、ランプハウジング４０は、その開口部３９を上方に向けた状態で、蓋４１の下面４９（この実施形態では、溝部５１を除く下面）に固定されている。ランプハウジング４０の開口側の周端縁からは、円環状のフランジ４０Ａが径方向外方に向けて（水平方向に）突出している。ボルト等の固定手段（図示しない）を用いて、フランジ４０Ａが蓋４１の下面４９に固定されることにより、ランプハウジング４０が蓋４１に支持されている。
ランプハウジング４０の底板部５２は、水平姿勢の円板状をなしている。底板部５２の上面５２Ａおよび下面５２Ｂは、それぞれ水平平坦面をなしている。ランプハウジング４０内において、赤外線ランプ３８は、その円環部４３の下部が底板部５２の上面５２Ａに近接して対向配置されている。また、円環部４３と底板部５２とは互いに平行に設けられている。また、見方を変えると、円環部４３の下方は、ランプハウジング４０の底板部５２によって覆われている。なお、この実施形態では、ランプハウジング４０の外径は、たとえば約８５ｍｍに設定されている。また、赤外線ランプ３８（円環部４３の下部）の下端縁と上面５２Ａとの間の上下方向の間隔はたとえば約２ｍｍに設定されている。
支持部材４２は厚肉の略円板状をなしており、ボルト５６等によって、蓋４１にその下方から、水平姿勢で取付け固定されている。支持部材４２は、耐熱性を有する材料（たとえばセラミックスや石英）を用いて形成されている。支持部材４２は、その上面４２Ａおよび下面４２Ｂを、鉛直方向に貫通する挿通孔４６，４７を２つ有している。各挿通孔４６，４７は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５が挿通するためのものである。
各直線部４４，４５の途中部には、Ｏリング４８が外嵌固定されている。直線部４４，４５を挿通孔４６，４７に挿通させた状態では、各Ｏリング４８の外周が挿通孔４６，４７の内壁に圧接し、これにより、直線部４４，４５の各挿通孔４６，４７に対する抜止めが達成され、赤外線ランプ３８が支持部材４２によって吊り下げ支持される。
ヒータ５４による赤外線の放射は、コンピュータ５５（具体的には、後述するＣＰＵ５５Ａ）により制御されている。より具体的には、コンピュータ５５によりヒータ５４が制御されて赤外線ランプ３８に電力が供給されると、赤外線ランプ３８が赤外線の放射を開始する。赤外線ランプ３８から放射された赤外線は、ランプハウジング４０を介して、ヒータヘッド３５の下方に向けて出射される。後述するレジスト除去処理の際に、ヒータヘッド３５の下端面を構成するランプハウジング４０の底板部５２が、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置された状態では、ランプハウジング４０の底板部５２を介して出射された赤外線が、ウエハＷおよびウエハＷ上のＳＰＭ液を加熱する。また、赤外線ランプ３８の円環部４３が水平姿勢であるので、同じく水平姿勢にあるウエハＷの表面に対し均一に赤外線を照射することができ、これにより、赤外線を、ウエハＷ、およびウエハＷ上のＳＰＭ液に、効率良く照射することができる。
ヒータヘッド３５は、赤外線ランプ３８の周囲がランプハウジング４０によって覆われている。また、ランプハウジング４０のフランジ４０Ａと蓋４１の下面４９とは、ランプハウジング４０の全周にわたって密着している。さらに、ランプハウジング４０の開口部３９が蓋４１によって閉塞されている。これらにより、後述するレジスト除去処理の際、ウエハＷの表面付近のＳＰＭ液の液滴を含む雰囲気等が、ランプハウジング４０内に進入して、赤外線ランプ３８に悪影響を及ぼすのを防止することができる。また、赤外線ランプ３８の石英管の管壁にＳＰＭ液の液滴等が付着するのを防止することができるので、赤外線ランプ３８から放射される赤外線の光量を長期にわたって安定的に保つことができる。
また、蓋４１内には、ランプハウジング４０の内部にエアを供給するための給気経路６０と、ランプハウジング４０の内部の雰囲気を排気するための排気経路６１とが形成されている。給気経路６０および排気経路６１は、蓋４１の下面に開口する給気ポート６２および排気ポート６３を有している。給気経路６０には、給気配管６４の一端が接続されている。給気配管６４の他端は、エアの給気源に接続されている。排気経路６１には、排気配管６５の一端が接続されている。排気配管６５の他端は、排気源に接続されている。
給気配管６４および給気経路６０を通して、給気ポート６２からランプハウジング４０内にエアを供給しつつ、ランプハウジング４０内の雰囲気を、排気ポート６３および排気経路６１を通して排気配管６５へ排気することにより、ランプハウジング４０内の高温雰囲気を換気することができる。これにより、ランプハウジング４０の内部を冷却することができ、その結果、赤外線ランプ３８やランプハウジング４０、とくに支持部材４２を良好に冷却することができる。
なお、図４に示すように、給気配管６４および排気配管６５（図４では図示していない。図２参照）は、ヒータアーム３４の一方の側面に配設された板状の給気配管ホルダ６６、およびヒータアーム３４の他方の側面に配設された板状の排気配管ホルダ６７に、それぞれ支持されている。
図５は、ヒータ５４の配置位置を示す平面図である。
揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７が制御されることにより、ヒータ５４が、ウエハＷの表面上を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描くように移動可能に設けられている。
ヒータ５４により、ウエハＷおよびウエハＷ上のＳＰＭ液およびＳＣ１を加熱する場合、ヒータ５４は、ヒータヘッド３５の下端面を構成する底板部５２がウエハＷの表面と微小間隔（たとえば３ｍｍ）を隔てて対向する近接位置に配置される。そして、その加熱中は、底板部５２（下面５２Ｂ）とウエハＷの表面との間が、その微小間隔に保たれる。
ヒータ５４の近接位置として、ミドル近接位置（図５に実線で示す位置）やエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）、センター近接位置（図５に一点鎖線で示す位置）を例示することができる。
ミドル近接位置は、ウエハＷの表面における半径方向の中央位置（回転中心（回転軸線Ａ１上）と周縁部との間の中央位置）に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
エッジ近接位置は、ウエハＷの表面における周縁部に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
センター近接位置は、ウエハＷの表面における回転中心（回転軸線Ａ１上）に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
図６は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、コンピュータ５５を備えている。コンピュータ５５は、ＣＰＵ５５Ａと、記憶装置５５Ｄ（レシピ記憶手段）とを備えている。記憶装置５５Ｄには、レシピ５５Ｂと、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃと、ＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｆとが格納されている。
記憶装置５５Ｄに記憶されているデータには、ウエハＷに対する処理の内容（手順および条件等）が規定されたプロセスレシピのデータ（レシピ５５Ｂ）と、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係を示すテーブル（ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５ＣおよびＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｆ）とが含まれる。
ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃでは、ＳＰＭ液の供給時において、ウエハＷの回転速度の上昇に伴って、ヒータ５４の出力が低下するような、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係が規定されている。より具体的には、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃには、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液に十分に熱が届くような、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係が規定されている。ウエハＷの表面に供給されるＳＰＭ液の液膜の厚みは、ウエハＷの回転速度に依存しており、また、ウエハＷの回転速度が速いとＳＰＭ液の液膜は薄くなり、ウエハＷの回転速度が遅いとＳＰＭ液の液膜は厚くなるのであるが、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係が、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃに規定されている対応関係であれば、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液に十分に熱が届かせることができる。
また、ＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｆにも、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃと同様の趣旨に基づき、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＣ１に十分に熱が届くような、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係が規定されている。
コンピュータ５５には、回転駆動機構６、ヒータ５４、揺動駆動機構３６、昇降駆動機構３７、第１液アーム揺動機構１２、第２液アーム揺動機構２９、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０、剥離液バルブ２３、ＤＩＷバルブ２７、ＳＣ１バルブ３１、流量調節バルブ１９，２１等が制御対象として接続されている。
レシピ入力操作部５７は、ユーザによって操作されるキーボード、タッチパネルその他の入力インタフェースからなる。ユーザは、レシピ入力操作部５７を操作することにより、記憶装置５５Ｄに記憶されたデータを呼び出すことができる。また、ユーザは、レシピ入力操作部５７を用いてレシピを作成し、当該レシピをレシピ５５Ｂとして記憶装置５５Ｄに登録することができる。
図７は、本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の第１処理例を示すフローチャートである。図８は、主として、後述するＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程におけるＣＰＵ５５Ａによる制御内容を説明するためのタイムチャートである。図９Ａ〜図９Ｃは、ＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程を説明するための図解的な図である。図１０は、ヒータ５４への電力の供給の制御を示すフローチャートである。図１１は、後述するＳＣ１供給・ヒータ加熱工程を説明するためのタイムチャートである。
以下、図１Ａ、図１Ｂおよび図６〜図１１を参照しつつ、レジスト除去処理の第１処理例について説明する。
レジスト除去処理の実行に先立って、まず、ユーザによるレシピ入力操作部５７の操作が実行され、ウエハＷの処理条件に関するレシピ５５Ｂが決定される。以降、ＣＰＵ５５Ａは、当該レシピ５５Ｂに基づき、ウエハＷの処理を順次実行する。
ＣＰＵ５５Ａは、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲ（図１Ａ参照）を制御して、処理室２内にイオン注入処理後のウエハＷを搬入させる（ステップＳ１：ウエハＷ搬入）。ウエハＷは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。ウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でウエハ保持機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、ヒータ５４、剥離液ノズル４およびＳＣ１ノズル２５は、それぞれホームポジションに配置されている。
ウエハ保持機構３にウエハＷが保持されると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御し、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ２）。ウエハＷは予め定める第１回転速度まで上昇され、その第１回転速度に維持される。第１回転速度は、ウエハＷの表面全域をＳＰＭ液でカバレッジ可能な速度であり、たとえば１５０ｒｐｍである。また、ＣＰＵ５５Ａは、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をウエハＷの上方位置に移動させ、剥離液ノズル４をウエハＷの回転中心（回転軸線Ａ１）上に配置させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０および剥離液バルブ２３を開いて、剥離液ノズル４からＳＰＭ液を吐出させる。図８および図９Ａに示すように、剥離液ノズル４から吐出されたＳＰＭ液は、ウエハＷの表面に供給する（ステップＳ３１：ＳＰＭ液膜形成工程）。
ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液は、ウエハＷの回転遠心力により、ウエハＷの表面中央部からウエハＷの表面周縁部に拡がる。これにより、ＳＰＭ液は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜７０が形成される。ＳＰＭ液の液膜７０の厚みとして、たとえば０．４ｍｍを例示することができる。
また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）の上方に移動させ、その後、エッジ近接位置まで下降させた後、センター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて一定の揺動速度で一方向揺動させる。
ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程、および次に述べるステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程を合せてステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程といい、このステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を通じて、ヒータ５４による赤外線の照射が行われるのであるが、ヒータ５４の出力は、ウエハＷの回転速度に対応する大きさに決定される。
図１０に示すように、ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程において、ＣＰＵ５５Ａは、レジスト剥離処の進行状況を管理するためのタイマ（図示しない）を参照しつつ、現在、ヒータ５４のオン期間中であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。
ヒータ５４のオン期間中である場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ＣＰＵ５５Ａは、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度と、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃとに基づいて、ヒータ５４に供給すべき電力の大きさを決定する（ステップＳ２２）。そして、決定された大きさの電力が、ヒータ５４に供給される。このようなヒータ５４を用いた赤外線照射により、ウエハＷの表面上のＳＰＭ液の液膜を高温に昇温させることができ、これにより、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、ウエハＷの表面から除去することが可能である。
一方、ヒータ５４がオン期間でないと判断される場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、ヒータ５４への電力の供給が行われない。このように、ヒータ５４の出力は、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度に応じた出力に制御される。このとき、ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程では、ウエハＷの回転速度が比較的速い第１回転速度であるので、ウエハＷの表面上には比較的薄いＳＰＭ液の液膜が形成される。したがって、ＣＰＵ５５Ａは、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃ（図６参照）に規定されたウエハＷの回転速度とヒータ５４の出力との対応関係から、ヒータ５４の出力を比較的小さな第１出力（たとえば、最大出力の４０％程度の出力）に制御する。
当該第１出力は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜７０に十分に熱が届くような出力である。そのため、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＰＭ液の液膜７０が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面からレジストを効率良く剥離することができる。
ＳＰＭ液の供給開始から予め定める液供給時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御して、ウエハＷの回転を第１回転速度から第２回転速度に減速させる。第２回転速度は、たとえば、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜７０よりも厚いＳＰＭ液の液膜８０を保持可能な速度（１ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの範囲で、たとえば１５ｒｐｍ）である。ＳＰＭ液の液膜８０の厚みとして、たとえば１.０ｍｍを例示することができる。
ウエハＷの減速から予め定める時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、図８および図９Ｂに示すように、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０および剥離液バルブ２３を閉じて、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の供給を停止する。また、ＣＰＵ５５Ａは、第１液アーム揺動機構１２を制御して、ＳＰＭ液の供給停止後の剥離液ノズル４をホームポジションに戻す。ＳＰＭ液供給時間は、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜７０，８０が形成されるまでに要する期間よりも長ければ足り、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の吐出流量やウエハＷの回転速度（第１回転速度）によって異なるが、３秒〜３０秒間の範囲で、たとえば１５秒間である。
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４による赤外線の照射を続行させる（ステップＳ３２：ＳＰＭ液膜加熱工程）。
このステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程においても、ヒータ５４の出力の大きさは、ウエハＷの回転速度に基づいて決定される。具体的には、ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程の場合と同様、ヒータ５４のオン期間中には（図１０のステップＳ２１でＹＥＳ）、ＣＰＵ５５Ａは、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度と、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃとに基づいて、ヒータ５４に供給すべき電力を決定しており（図１０のステップＳ２２）、決定された電力が、ヒータ５４に供給される。このとき、ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程では、ウエハＷの回転速度が第１回転速度よりも遅い第２回転速度であるので、ウエハＷの表面上には比較的厚いＳＰＭ液の液膜が形成される。前述のように、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃ（図６参照）では、ウエハＷの回転速度の上昇に伴って、ヒータ５４の出力が低下するような対応関係が規定されているので、ヒータ５４の出力は第１出力よりも大きな第２出力（たとえば、最大出力の９５％程度の出力）に制御される。
当該第２出力は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜８０に十分に熱が届くような出力である。そのため、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＰＭ液の液膜８０が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程においても、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面からレジストを効率良く剥離することができる。
ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程の開始直後、ヒータ５４は、この実施形態では概ねミドル近接位置（図５に実線で示す位置）に配置されている。そして、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６の制御を継続して、ヒータ５４を所定の揺動速度で、ミドル近接位置からセンター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて揺動させる。
ヒータ５４がセンター近接位置に到達した後、所定の時間、当該センター近接位置でウエハＷの加熱が継続される。ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程では、ヒータ５４による赤外線の照射により、ウエハＷのヒータヘッド３５の底板部５２に対向する部分が加熱されるとともに、当該部分に存在するＳＰＭ液の液膜８０が加熱される。ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程は、液膜加熱処理時間（２秒〜９０秒間の範囲で、たとえば約４０秒間）の間が実行される。
その後、ウエハＷの回転速度が下げられてから、予め定める液膜加熱処理時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８および過酸化水素水バルブ２０を閉じるとともに、ヒータ５４を制御して、赤外線の放射を停止させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４をホームポジションに戻す。
そして、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御して、ウエハＷを所定の第３回転速度（３００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの範囲で、たとえば１０００ｒｐｍ）に加速するとともに、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ４：中間リンス処理工程）。
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭ液がＤＩＷによって洗い流される。ＤＩＷの供給が所定の中間リンス時間にわたって続けられると、ＤＩＷバルブ２７が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止される。
次いで、図１１に示すように、ＣＰＵ５５Ａは、ウエハＷの回転速度を第３回転速度に維持しつつ、ＳＣ１バルブ３１を開いて、ＳＣ１ノズル２５からＳＣ１をウエハＷの表面に供給する（ステップＳ５：ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程）。また、ＣＰＵ５５Ａは、第２液アーム揺動機構２９を制御して、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させて、ＳＣ１ノズル２５を、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させる。これによって、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。これにより、ＳＣ１は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＣ１の薄い液膜が形成される。
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４を制御して赤外線の照射を開始する。ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程においても、ヒータ５４の出力の大きさは、ウエハＷの回転速度に基づいて決定される。具体的には、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程の場合と同様、ヒータ５４のオン期間中には、ＣＰＵ５５Ａは、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度と、ＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｆとに基づいて、ヒータ５４に供給すべき電力を決定しており（図１０のステップＳ２２参照）、決定された電力が、ヒータ５４に供給される。ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程では、ウエハＷの回転速度は、比較的に速い第３回転速度であるので、ヒータ５４の出力は当該第３回転速度に応じた比較的小さな第３出力に制御される。当該第３出力は、ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＣ１の液膜に十分に熱が届くような出力である。
また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）の上方に移動させ、その後、エッジ近接位置まで下降させた後、センター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて一定の揺動速度で一方向揺動させる。なお、この場合、ＳＣ１ノズル２５とヒータ５４とが互いに干渉し合わないように、ＳＣ１ノズル２５およびヒータ５４のスキャンの態様が定められている。
ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程では、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給され、ウエハＷの表面に付着したパーティクルを効率的に洗浄除去できる。また、ヒータ５４によりＳＣ１が加熱されるため、ＳＣ１は高活性化する。その結果、洗浄効率を著しく向上させることができる。
さらに、ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４の出力が第３出力に制御されるので、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＣ１の液膜が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面を洗浄することができる。
なお、この実施形態では、ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にウエハＷの回転数は変更されず、そのため、ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にヒータ５４の出力が変更されることはない。しかしながら、ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にウエハＷの回転数が変更される場合は、この回転数の変更に応じて、ヒータ５４の出力も変更される。
ＳＣ１の供給が所定のＳＣ１供給時間にわたって続けられると、ＣＰＵ５５Ａは、ＳＣ１バルブ３１を閉じるとともに、第２液アーム揺動機構２９を制御して、ＳＣ１ノズル２５をホームポジションに戻す。また、ウエハＷの回転速度が第３回転速度に維持された状態で、ＣＰＵ５５Ａは、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ６：最終リンス工程）。
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１がＤＩＷによって洗い流される。
最終リンス工程の開始から所定時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、ＤＩＷバルブ２７を閉じて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給を停止する。その後、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を駆動して、ウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ）に上げて、ウエハＷに付着しているＤＩＷを振り切って乾燥されるスピンドライ処理が行われる（ステップＳ７）。
ステップＳ７のスピンドライ処理によって、ウエハＷに付着しているＤＩＷが除去される。なお、ステップＳ４の中間リンス工程およびステップＳ６の最終リンス工程において、リンス液として、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、還元水（水素水）、磁気水などを採用することもできる。
スピンドライ処理が予め定めるスピンドライ処理時間にわたって行われると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を駆動して、ウエハ保持機構３の回転を停止させる。これにより、１枚のウエハＷに対するレジスト除去処理が終了し、センターロボットＣＲによって、処理済みのウエハＷが処理室２から搬出される（ステップＳ８）。
以上のように、この実施形態によれば、ステップＳ３１のＳＰＭ液膜形成工程、ステップＳ３２のＳＰＭ液膜加熱工程およびＳステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程の各工程では、ウエハＷの回転速度に応じて、ヒータ５４の出力が調整される。そのため、ヒータ５４の出力を、ウエハＷの表面上の処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）の液膜の厚みに応じた出力とすることができる。これにより、ウエハＷの回転速度の変化に伴って処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）の液膜の厚みが変わったとしても、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆に処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面に良好な処理を施すことができる。
図１２は、本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の第２処理例を示すタイムチャートである。第２処理例が第１処理例と相違する点は、図８に示すステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程に代えて、図１２に示すステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を実行させる点である。その他の工程は、前述の第１処理例と同様であるので、第２処理例については、ステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程のみを説明する。
ステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程では、第１処理例のステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様、ウエハＷの表面をＳＰＭ液の液膜で覆うべく、剥離液ノズル４からＳＰＭ液がウエハＷの表面に供給され、かつヒータ５４による赤外線の照射が行われるのであるが、赤外線照射の全期間にわたって、剥離液ノズル４からＳＰＭ液を供給し続けている。この点が、ステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程が、図８に示すステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と相違する点である。
ステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程は、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様、所定の期間（たとえば第１処理例における液供給時間に相当する期間。３秒〜３０秒間の範囲で、たとえば１５秒間）ウエハＷを比較的速い速度（第４回転速度）で回転させ、その後、その速度よりも遅い第５速度で、所定の期間（たとえば第１処理例における液膜加熱処理時間に相当する期間。２秒〜９０秒間の範囲で、たとえば約４０秒間）ウエハＷを回転させている。なお、第４回転速度は、ウエハＷの表面全域をＳＰＭ液でカバレッジ可能な速度でよく、たとえば、前述の第１処理例の第１回転速度と同様の１５０ｒｐｍを例示できる。
第２処理例において、ウエハＷの回転速度が比較的速い第４回転速度であるときには、ヒータ５４の出力は比較的小さな第４出力に制御される。ウエハＷの回転速度が比較的速い第４回転速度であるとき、ウエハＷの表面上には比較的薄いＳＰＭ液の液膜が形成されるが、第４出力は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜に十分に熱が届くようなヒータ５４の出力である。
ウエハＷの回転速度が比較的遅い第５回転速度（たとえば、１５ｒｐｍ以上）であるときには、ヒータ５４の出力は、第４出力より大きい第５出力に制御される。ウエハＷの回転速度が比較的遅い第５回転速度に変更されると、ＳＰＭ液の液膜はそれまでよりも厚くなる。当該第５出力は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜のうち、境界付近の部分に十分に熱が届くようなヒータ５４の出力である。
なお、第５回転速度は、第４回転速度より遅く、かつ前述の第１処理例の第２回転速度よりも速い速度である。これにより、ウエハＷの表面には、第４回転速度時におけるＳＰＭ液の液膜よりもより厚いＳＰＭ液の液膜が形成される。第５回転速度は、たとえば、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜を保持可能な速度である必要がある。
このように、ステップＳ３３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を採用した処理例であっても、前述の第１処理例において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
図１３は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１０１の電気的構成を示すブロック図である。第２実施形態に係るコンピュータ１５５が前述の第１実施形態のコンピュータ５５と異なる点は、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｃに代えて、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅを備える点、およびＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル５５Ｆに代えて、ＳＣ１用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｇを備える点、である。その他の構成は、前述の第１実施形態に係る処理ユニット１００と同様の構成である。図１３において、前述の第１実施形態の図６に示された各部と対応する部分には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅには、ウエハＷの回転速度の減速に伴って、ヒータ５４の移動速度を減速するような、ウエハＷの回転速度と、ヒータ５４の移動速度との対応関係が規定されている。ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅには、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液に十分に熱が届くような、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の移動速度との対応関係が規定されている。
ウエハＷの表面に供給されるＳＰＭ液の液膜の厚みは、ウエハＷの回転速度に依存している。したがって、ウエハＷの回転速度が速いと、ＳＰＭ液の液膜は薄くなり、ウエハＷの回転速度が遅いと、ＳＰＭ液の液膜は厚くなるのであるが、ヒータ５４の出力が一定である場合、ウエハＷの回転速度によっては、ＳＰＭ液の液膜の所定部分に与えられる熱量が異なってくる。
つまり、ヒータ５４の移動速度を速くすれば、液膜の所定部分に与えられる熱量は比較的小さくなり、一方、ヒータ５４の移動速度を遅くすれば、当該部分に与えられる熱量は比較的大きくなるのであるが、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の移動速度との対応関係が、ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅに規定されている対応関係であれば、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液に十分に熱が届かせることができる。
ＳＣ１用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｇにも、前述のＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅと同様の趣旨に基づき、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＣ１に十分に熱が届くような、ウエハＷの回転速度とヒータ５４の移動速度との対応関係が規定されている。
図１４は、本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の第１処理例を示すフローチャートである。図１５は、主として、後述するＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程におけるＣＰＵ５５Ａによる制御内容を説明するためのタイムチャートである。図１６は、ヒータ５４の移動速度の制御を示すフローチャートである。図１７は、後述するＳＣ１供給・ヒータ加熱工程を説明するためのタイムチャートである。
以下、図１Ａ、図１Ｂおよび図１３〜図１７を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の第１処理例について説明する。
レジスト除去処理の実行に先立って、まず、ユーザによるレシピ入力操作部５７の操作が実行され、ウエハＷの処理条件に関するレシピ５５Ｂが決定される。以降、ＣＰＵ５５Ａは、当該レシピ５５Ｂに基づき、ウエハＷの処理を順次実行する。
ＣＰＵ５５Ａは、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲ（図１Ａ参照）を制御して、処理室２内にイオン注入処理後のウエハＷを搬入させる（ステップＳ１１：ウエハＷ搬入）。ウエハＷは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。ウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でウエハ保持機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、ヒータ５４、剥離液ノズル４およびＳＣ１ノズル２５は、それぞれホームポジションに配置されている。
ウエハ保持機構３にウエハＷが保持されると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御し、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ１２）。ウエハＷは、図１５に示すように、予め定める第６回転速度まで上昇され、その第６回転速度に維持される。第６回転速度は、ウエハＷの表面全域をＳＰＭ液でカバレッジ可能な速度であり、たとえば前述の第１実施形態における第１処理例の第１回転速度（図８参照）と同じ１５０ｒｐｍである。
また、ＣＰＵ５５Ａは、前述の第１実施形態の第１処理例と同様、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をウエハＷの上方位置に移動させ、剥離液ノズル４をウエハＷの回転中心（回転軸線Ａ１）上に配置させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０および剥離液バルブ２３を開いて、剥離液ノズル４からＳＰＭ液をウエハＷの表面に供給する（ステップＳ４１：ＳＰＭ液膜形成工程）。
ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液は、ウエハＷの回転遠心力により、ウエハＷの表面中央部からウエハＷの表面周縁部に拡がる。これにより、ＳＰＭ液は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜が形成される。ＳＰＭ液の液膜の厚みとして、たとえば０．４ｍｍを例示することができる。
また、ＣＰＵ５５Ａは、図１５に示すように、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）の上方に移動させ、その後、エッジ近接位置まで下降させた後、センター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて予め定められた第１移動速度で一方向揺動させる。
ステップＳ４１のＳＰＭ液膜形成工程、および次に述べるステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程を合せてステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程といい、このステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を通じて、ヒータ５４による赤外線の照射が行われる。この実施形態では、ヒータ５４の出力は一定の値に固定されている。ヒータ５４の出力は第６出力である。第６出力は、たとえば前述の第１実施形態における第１出力（図８参照）よりも大きい出力である。
より具体的に、ステップＳ４１のＳＰＭ液膜形成工程において、ＣＰＵ５５Ａは、図１６に示すように、前述の第１実施形態の第１処理例と同様、レジスト剥離処の進行状況を管理するためのタイマ（図示しない）を参照しつつ、現在、ヒータ５４の移動期間中であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。
ヒータ５４の移動期間中である場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ＣＰＵ５５Ａは、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度と、ＳＰＭ用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅとに基づいて、ヒータアーム３４の揺動速度を決定し、ＣＰＵ５５Ａはその揺動速度となるように、揺動駆動機構３６を制御する。つまり、ヒータ５４の移動速度（ヒータアーム３４の揺動速度）は通常等速であるが、このような制御により、ヒータ５４の移動期間中に、ヒータ５４の移動速度が変更されることになる。ヒータ５４からの赤外線照射により、ウエハＷの表面上のＳＰＭ液の液膜を高温に昇温させることができ、これにより、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、ウエハＷの表面から除去することが可能である。
一方、ヒータ５４の移動期間でないと判断される場合には（ステップＳ２３でＮＯ）、ＣＰＵ５５Ａによる揺動駆動機構３６の制御は行われない。
このように、ステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程におけるヒータ５４の移動速度は、レシピ５５Ｂに記憶されているウエハＷの回転速度に応じた移動速度に制御される。ステップＳ４１のＳＰＭ液膜形成工程では、ウエハＷの回転速度が比較的速い第６回転速度であるので、ウエハＷの表面には比較的に薄いＳＰＭ液の液膜が形成される。したがって、ＣＰＵ５５Ａは、ＳＰＭ用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅ（図１３参照）に規定されたウエハＷの回転速度とヒータ５４の移動速度との対応関係から、ヒータ５４の移動速度を比較的速い第１移動速度（たとえば５ｍｍ／ｍｉｎ）に制御する。
当該第１移動速度は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜全域に十分に熱を届かせることができるようなヒータ５４の移動速度である。そのため、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＰＭ液の液膜が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ４１のＳＰＭ液膜形成工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面からレジストを効率良く剥離することができる。
ＳＰＭ液の供給開始から予め定める液供給時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、図１Ｂおよび図１５に示すように、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０および剥離液バルブ２３を閉じて、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の供給を停止する。また、ＣＰＵ５５Ａは、第１液アーム揺動機構１２を制御して、ＳＰＭ液の供給停止後の剥離液ノズル４をホームポジションに戻す。ＳＰＭ液供給時間は、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜が形成されるまでに要する期間よりも長ければ足り、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の吐出流量やウエハＷの回転速度（第６回転速度）によって異なるが、３秒〜３０秒間の範囲で、たとえば１５秒間である。
また、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御して、ウエハＷの回転を第６回転速度から第７回転速度に減速させる。第７回転速度は、たとえば、ウエハＷの表面への新たなＳＰＭ液の供給がなくても、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜よりも厚いＳＰＭ液の液膜を保持可能な速度（１ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの範囲で、たとえば１５ｒｐｍ）である。このときのＳＰＭ液の液膜の厚みとして、たとえば１.０ｍｍを例示することができる。
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４による赤外線の照射を継続させた状態で、ウエハＷの回転速度の変更に応じて、ヒータ５４の移動速度を第１移動速度から第１移動速度よりも遅い第２移動速度（たとえば２．５ｍｍ／ｍｉｎ）に減速させる（ステップＳ４２：ＳＰＭ液膜加熱工程）。
このステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程においても、ウエハＷの回転速度と、ＳＰＭ用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅとに基づいて、ヒータ５４の揺動速度を決定し、ＣＰＵ５５Ａはその揺動速度となるように、揺動駆動機構３６を制御する。より具体的には、ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程では、ウエハＷの回転速度が第６回転速度よりも遅い第７回転速度であるので、ウエハＷの表面には第６回転速度時よりも厚いＳＰＭ液の液膜が形成される。前述のように、ＳＰＭ用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｅには、ウエハＷの回転速度の減速に伴って、ヒータ５４の移動速度を減速するような、ウエハＷの回転速度と、ヒータ５４の移動速度との対応関係が規定されているので、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４の移動速度を第１移動速度よりも遅い第２移動速度に制御する。
当該第２移動速度は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜全域に十分に熱を届かせることができるようなヒータ５４の移動速度である。そのため、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＰＭ液の液膜が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程においても、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面からレジストを効率良く剥離することができる。
ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程の開始直後、ヒータ５４は、この実施形態では概ねミドル近接位置（図５に実線で示す位置）に配置されている。そして、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６を制御して、ヒータ５４を第２移動速度でミドル近接位置からセンター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて揺動させる。
ヒータ５４がセンター近接位置に到達した後、所定の時間、当該センター近接位置でウエハＷの加熱が継続される。ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程では、ヒータ５４による赤外線の照射により、ウエハＷのヒータヘッド３５の底板部５２に対向する部分が加熱されるとともに、当該部分に存在するＳＰＭ液の液膜が加熱される。ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程は、液膜加熱処理時間（２秒〜９０秒間の範囲で、たとえば約４０秒間）の間が実行される。
その後、ウエハＷの回転速度が下げられてから、予め定める液膜加熱処理時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８および過酸化水素水バルブ２０を閉じるとともに、ヒータ５４を制御して、赤外線の放射を停止させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４をホームポジションに戻す。
そして、ＣＰＵ５５Ａは、図１５に示すように、回転駆動機構６を制御して、ウエハＷを所定の第８回転速度に加速するとともに、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ１４：中間リンス処理工程）。第８回転速度は、３００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの範囲で、たとえば１０００ｒｐｍである。
ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭ液がＤＩＷによって洗い流される。ＤＩＷの供給が所定の中間リンス時間にわたって続けられると、ＤＩＷバルブ２７が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止される。
次いで、ＣＰＵ５５Ａは、図１７に示すように、ウエハＷの回転速度を第８回転速度に維持しつつ、ＳＣ１バルブ３１を開いて、ＳＣ１ノズル２５からＳＣ１をウエハＷの表面に供給する（ステップＳ１５：ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程）。また、ＣＰＵ５５Ａは、第２液アーム揺動機構２９を制御して、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させて、ＳＣ１ノズル２５を、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させる。これによって、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。これにより、ＳＣ１は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＣ１の薄い液膜が形成される。
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４を制御して赤外線の照射を開始する。ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程においても、ヒータ５４の出力の大きさは第６出力に固定されている。
また、ＣＰＵ５５Ａは、前述のステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）の上方に移動させる。なお、この場合、ＳＣ１ノズル２５とヒータ５４とが互いに干渉し合わないように、ＳＣ１ノズル２５およびヒータ５４のスキャンの態様が定められている。
ヒータ５４をエッジ近接位置の上方に移動させた後、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４をエッジ近接位置まで下降させて、センター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて予め定めた第３移動速度で一方向揺動させる。
このステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程においても、ウエハＷの回転速度と、ＳＣ１用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル５５Ｇとに基づいて、ヒータ５４の揺動速度を決定し、ＣＰＵ５５Ａはその揺動速度となるように、揺動駆動機構３６を制御する。ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程では、ウエハＷの回転速度は第８回転速度で一定であるので、ヒータ５４の移動速度は、ウエハＷの回転速度に応じた一定の第３移動速度に制御される。
当該第３移動速度は、ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＣ１の液膜に十分に熱が届くようなヒータ５４の移動速度である。
ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程では、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給され、ウエハＷの表面に付着したパーティクルを効率的に洗浄除去できる。また、ヒータ５４によりＳＣ１が加熱されるため、ＳＣ１は高活性化する。その結果、洗浄効率を著しく向上させることができる。
さらに、ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４の移動速度が第３移動速度に制御されるので、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆にＳＣ１の液膜が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面を洗浄することができる。
なお、この実施形態では、ステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にウエハＷの回転数は変更されず、そのため、ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にヒータ５４の出力が変更されることはない。しかしながら、ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程中にウエハＷの回転数が変更される場合は、この回転数の変更に応じて、ヒータ５４の出力も変更される。
ＳＣ１の供給が所定のＳＣ１供給時間にわたって続けられると、ＣＰＵ５５Ａは、前述の第１実施形態におけるステップＳ６の最終リンス工程、ステップＳ７の乾燥工程およびステップＳ８のウエハＷ搬出と同様の、ステップＳ１６の最終リンス工程、ステップＳ１７の乾燥工程およびステップＳ１８のウエハＷ搬出を行う。
以上のように、この実施形態によれば、ステップＳ４１のＳＰＭ液膜形成工程、ステップＳ４２のＳＰＭ液膜加熱工程およびステップＳ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程の各工程では、ヒータ５４は、揺動駆動機構３６により、ウエハＷの表面に沿って移動させられる。そして、ヒータ５４の移動速度は、ウエハＷの回転速度に応じて調整される。そのため、ヒータ５４の移動速度を、ウエハＷの表面上の液膜の厚みに応じた移動速度とすることができる。つまり、ヒータ５４の移動速度を速くすることにより、処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）の液膜の所定部分に与えられる熱量を比較的小さくすることができ、一方、ヒータ５４の移動速度を遅くすることにより、当該部分に与えられる熱量を比較的大きくすることができる。したがって、ウエハＷの回転速度の変化に伴って処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）の液膜の厚さが変わったとしても、ウエハＷの表面が過度に加熱されたり、逆に処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１）が十分に昇温されなかったりというようなことがない。その結果、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面に、ヒータ５４を用いた良好な処理を施すことができる。
図１８は、本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の第２処理例を示すタイムチャートである。第２実施形態において、第２処理例が第１処理例と相違する点は、図１５に示すステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程に代えて、図１８に示すステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程（図１８参照）を実行させる点である。その他の工程は、前述の第２実施形態の第１処理例と同様であるので、第２処理例については、ステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程のみを説明する。
ステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程では、第１処理例のステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様、ウエハＷの表面をＳＰＭ液の液膜で覆うべく、剥離液ノズル４からＳＰＭ液がウエハＷの表面に供給され、かつヒータ５４による赤外線の照射が行われるのであるが、赤外線照射の全期間にわたって、剥離液ノズル４からＳＰＭ液を供給し続けている。この点が、ステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程が、図１５に示すステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と相違する点である。
ステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程は、ステップＳ１３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様、所定の期間（たとえば第１処理例における液供給時間に相当する期間。３秒〜３０秒間の範囲で、たとえば１５秒間）ウエハＷを比較的速い速度（第９回転速度）で回転させ、その後、その速度よりも遅い第１０回転速度で、所定の期間（たとえば第１処理例における液膜加熱処理時間に相当する期間。２秒〜９０秒間の範囲で、たとえば約４０秒間）ウエハＷを回転させている。なお、第９回転速度は、ウエハＷの表面全域をＳＰＭ液でカバレッジ可能な速度でよく、たとえば、前述の第１処理例の第６回転速度と同様の１５０ｒｐｍを例示できる。
第２処理例において、ウエハＷの回転速度が比較的速い第９回転速度であるときには、ヒータ５４の移動速度は、比較的に速い第３移動速度に制御される。ウエハＷの回転速度が比較的速い第９回転速度であるとき、ウエハＷの表面上には比較的薄いＳＰＭ液の液膜が形成されるが、第３移動速度は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＰＭ液の液膜に十分に熱が届くようなヒータ５４の移動速度である。
ウエハＷの回転速度が比較的遅い第１０回転速度（たとえば、１５ｒｐｍ以上）であるときには、ヒータ５４の移動速度は、第３移動速度より遅い第４移動速度に制御される。ウエハＷの回転速度が比較的遅い第１０回転速度に変更されると、ＳＰＭ液の液膜はそれまでよりも厚くなる。当該第４移動速度は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜のうち、境界付近の部分に十分に熱が届くようなヒータ５４の移動速度である。
なお、第１０回転速度は、第９回転速度より遅く、かつ前述の第１処理例の第７回転速度よりも速い速度である。これにより、ウエハＷの表面には、第９回転速度時におけるＳＰＭ液の液膜よりもより厚いＳＰＭ液の液膜が形成される。第１０回転速度は、たとえば、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜を保持可能な速度である必要がある。
このように、ステップＳ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を採用した処理例であっても、前述の第１処理例において述べた効果と同様の効果を奏することができる。
以上、この発明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、記憶装置５５Ｄに、ウエハＷの回転速度、ヒータ５４の出力、およびヒータ５４の移動速度の３つの対応関係が規定された回転速度−ヒータ出力−ヒータ移動速度対応テーブルが格納されており、当該テーブルを参照しながら、ＣＰＵ５５Ａは、ウエハＷの回転速度に基づいて、ヘッドの出力と、ヘッドの移動速度（ヒータアーム３４の揺動速度）とをそれぞれ決定（変更）するようにしてもよい。
また、ステップＳ３，Ｓ１３，Ｓ３３，Ｓ４３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程、およびステップＳ５，Ｓ１５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４を、エッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）からセンター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）に向けて一定の揺動速度で一方向揺動させる例について説明したが、エッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）と、センター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）との間を一定の揺動速度で往復するように揺動させてもよい。また、この場合において、往路と復路とで異なる揺動速度でヒータ５４を揺動させてもよい。さらに、この場合において、記憶装置５５Ｄには、往路と復路とで揺動速度が異なるように規定された回転速度−ヒータ移動速度対応テーブルが格納されていてもよい。
また、赤外線ランプ３８として、１つの円環状ランプを備えるもの例に挙げたが、これに限られずに、同心円状の複数の円環状ランプを備えるものとすることもできる。また、赤外線ランプ３８として、水平面に沿って互いに平行に配置された複数本の直線状ランプを備えることもできる。
なお、前述の各実施形態では、ウエハＷにレジスト除去処理を施す場合を例に挙げて説明したが、本発明は、リン酸エッチング処理などに代表されるエッチング処理にも適用することができる。この場合、リン酸水溶液やふっ酸水溶液のようなエッチング液や、ＳＣ１やＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水混合液））などの洗浄液用薬液を処理液として採用できる。
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。
１ 基板処理装置
３ ウエハ保持機構
６ 回転駆動機構
１３ 剥離液供給機構
４５ ヒータ
５５ コンピュータ
５５Ｂ レシピ
５５Ｃ ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル
５５Ｄ 記憶装置
５５Ｅ ＳＰＭ液用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル
５５Ｆ ＳＣ１用の回転速度−ヒータ出力対応テーブル
５５Ｇ ＳＣ１用の回転速度−ヒータ移動速度対応テーブル
７０ 液膜
８０ 液膜
１０１ 基板処理装置
１５５ コンピュータ
Ｗ ウエハ

Claims (8)

  1. 基板の主面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    前記基板の主面に前記処理液の液膜を保持しながら、前記基板を回転させる基板回転工程と、
    前記基板回転工程に並行して、前記処理液の前記液膜を、前記基板の主面に対向配置されたヒータによって加熱するヒータ加熱工程と、
    前記ヒータ加熱工程に並行して、前記ヒータから前記液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、前記基板の回転速度に応じて調整する熱量調整工程とを含む、基板処理方法。
  2. 前記熱量調整工程は、前記ヒータの出力を、前記基板の回転速度に応じて調整するヒータ出力調整工程を含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記ヒータを前記基板の主面に沿って移動させるヒータ移動工程をさらに含み、
    前記熱量調整工程は、前記ヒータの移動速度を、前記基板の回転速度に応じて調整するヒータ移動速度調整工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記熱量調整工程は、前記基板の回転速度と、前記ヒータから与えられる前記単位時間当たりの熱量との対応関係を表す対応テーブルに基づいて、前記単位時間当たりの熱量を決定する工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記熱量調整工程は、レシピ記憶手段に記憶されているレシピを参照し、そのレシピで定められている前記基板回転工程における前記基板の回転速度に基づいて、前記単位時間当たりの熱量を決定する工程を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記処理液は、硫酸を含むレジスト剥離液を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記処理液は、アンモニア水を含む薬液を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 基板を保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させるための基板回転手段と、
    前記基板保持手段に保持された前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給手段と、
    前記基板の主面に対向配置されたヒータと、
    前記基板回転手段、前記ヒータを制御して、前記基板に主面に前記処理液の液膜を保持しながら、前記基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程に並行して、前記処理液の前記液膜を前記ヒータによって加熱するヒータ加熱工程と、前記ヒータ加熱工程に並行して、前記ヒータから前記液膜の所定部分に与えられる単位時間当たりの熱量を、前記基板の回転速度に応じて調整する熱量調整工程とを実行する制御手段を含む、基板処理装置。
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