JP2017175063A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の表面に大きなダメージを与えることなく、硬化層を表面に有するレジストを、硫酸を含有しない処理流体を用いて基板の表面から良好に除去できる基板処理方法および基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、複数流体ノズル６にオゾンガスを供給するためのオゾンガス供給ユニット７と、複数流体ノズル６に過熱水蒸気を供給するための過熱水蒸気供給ユニット９とを含む。オゾンガスと過熱水蒸気とを複数流体ノズル６に供給して、オゾンガスと過熱水蒸気との混合により生成されたオゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスを、複数流体ノズル６から基板Ｗの表面に向けて吐出する。これにより、基板Ｗの表面からレジストを剥離する。
【選択図】図２

Description

本発明は、硬化層を有するレジスト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、セラミック基板、太陽電池用基板等が含まれる。
従来から、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置において、高い酸化力を有するレジスト除去液を基板の表面に供給することにより、アッシングすることなく基板の表面からレジストを除去する手法が提案されている。高ドーズのイオン注入が行われたウエハでは、レジストが炭化変質（硬化）し、レジストの表面に硬化層が形成されていることがある。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表面から除去すべく、たとえば下記の特許文献１および２に記載の手法が提案されている。
特許文献１には、レジストの表面の硬化層を破壊すべく、基板の表面に高温の硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ）を供給する手法が記載されている。
また、下記特許文献２には、二流体ノズルにおいて水蒸気と水とを混合して水の液滴を生成し、この水の液滴をレジストに供給する手法が記載されている。
特開２００９−０１６４９７号公報 特開２００８−２８８３５５号公報
特許文献１に記載の手法では、レジスト除去液としてＳＰＭを用いている。しかしながら、ＳＰＭ等の硫酸含有液は環境負荷が高い。そのため、ＳＰＭ等の硫酸含有液を処理液として用いる場合には、廃液の取り扱いが問題になる。したがって、硫酸を含まない処理流体を用いて、硬化層を有するレジストを基板の表面から剥離することが望まれている。
一方、特許文献２に記載の手法では、処理流体として硫酸含有液以外を使用していない。しかしながら、硬化層を有するレジストを液滴の物理力のみによって基板の表面から除去するためには、二流体ノズルからの液摘の吐出圧力を極めて大きく設定する必要があり、この場合、基板の表面に大きなダメージを与えるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、基板の表面に大きなダメージを与えることなく、硬化層を表面に有するレジストを、硫酸を含有しない処理流体を用いて基板の表面から良好に除去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、硬化層を有するレジスト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、前記基板を保持する基板保持工程と、複数の流体を混合して液滴を生成するための複数流体ノズルに、オゾンガスと過熱水蒸気とを供給して、オゾンガスと過熱水蒸気との混合により生成されたオゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスを、前記複数流体ノズルから前記基板の表面に向けて吐出することにより、前記基板の表面からレジストを剥離するレジスト剥離工程とを含む、基板処理方法を提供する。
過熱水蒸気とは、水の沸点を超える温度の水蒸気とのことである（以下、この明細書において同じ）。
この方法によれば、複数流体ノズルにおいて、オゾンガスとの混合により、過熱水蒸気が冷却されて結露し、液滴が生成される。この液滴にオゾンガスが溶け込むことによりオゾン水の液滴が生成される。これにより、複数流体ノズルから、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスが吐出され、当該混合ガスがレジストに供給される。
オゾン水の液滴の硬化層への衝突により、硬化層が破壊される。過熱水蒸気の結露により形成されたオゾン水の液滴は、その粒径が小さい。そのため、基板の表面に与えるダメージを少なく抑えながら、硬化層を破壊することができる。
また、過熱水蒸気は、極めて高温を有しているため、非常に高い熱エネルギーを有している。そのため、レジストに供給された過熱水蒸気は極めて高い浸透力を有している。この過熱水蒸気はレジストの表面の硬化層を通って硬化層の内側に浸透する（高い浸透力を有する）。このとき、レジストに供給されたオゾンガスが、過熱水蒸気と共に、硬化層の内側の生レジスト（未硬化のレジスト）に浸透する。硬化層の内側に浸透したオゾンガスの働き（酸化作用）により、生レジストに含まれる炭素結合が切断される。その結果、硬化層の内側の生レジストを基板の表面から剥離させることができる。
また、硬化層においてオゾン水の液滴によって破壊された部分を通って、硬化層の内側に、より一層多量のオゾンガスが供給される。これにより、硬化層の内側に多量のオゾンガスが供給されるので、硬化層の内側の生レジストを、基板の表面からより一層効果的に剥離させることができる。
以上により、オゾン水の液滴による硬化層の破壊と、オゾンガスによる硬化層の内側の生レジストの剥離とを並行して行うことができる。硬化層の内側の生レジストを基板の表面から剥離することにより、当該生レジストを硬化層と共に洗い流すことができ、これにより、硬化層を表面に有するレジストを、基板の表面から良好に除去できる。この場合、硬化層を全て破壊することなく、硬化層を表面に有するレジストを基板の表面から除去することができ、硬化層を全て破壊する必要がないから、基板に与えるダメージを抑制できる。
ゆえに、基板の表面に大きなダメージを与えることなく、硫酸を含有しない処理流体を用いて、硬化層を表面に有するレジストを基板の表面から良好に除去できる基板処理方法を提供できる。
請求項２に記載の発明は、前記複数流体ノズルに供給されるオゾンガスは、常温である、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、オゾンガスとの混合により過熱水蒸気が急激に冷却され、これにより、過熱水蒸気の結露が促進される。
請求項３に記載の発明は、前記複数流体ノズルに処理液を供給して、レジストが剥離された基板の表面に向けて前記複数流体ノズルから前記処理液を吐出することにより、前記基板の表面からレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去工程とを含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、レジスト剥離工程の後に、レジスト残渣除去工程が実行される。レジスト残渣除去工程において、複数流体ノズルに処理液を供給することにより、複数流体ノズルから基板の表面に向けて処理液が吐出される。レジスト剥離工程におけるオゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスの供給と、レジスト残渣除去工程における薬液の液滴の供給とを共通の複数流体ノズルで行う。これにより、レジスト剥離工程とレジスト残渣除去工程との間で処理流体を吐出するためのノズルを入れ換える必要がなく、これにより、全体の処理時間を短縮することができ、処理のスループットを向上できる。
請求項４に記載の発明は、前記レジスト残渣除去工程は、前記処理液と過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給することにより、前記処理液の液滴を、前記基板の表面に向けて吐出する処理液液滴吐出工程をさらに含む、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。
この方法によれば、レジスト残渣除去工程において、処理液の液滴が、基板の表面に向けて吐出される。処理液と高温の過熱水蒸気との混合により生成される処理液の液滴は、処理液の液温よりも高い温度を有する。高温の処理液の液滴が基板の表面に供給されるため、レジスト残渣を基板の表面から効果的に除去することができる。
請求項５に記載のように、前記処理液は、薬液を含んでいてもよい。
請求項６に記載の発明は、硬化層を有するレジストが表面に形成された基板を保持する基板保持ユニットと、複数の流体を混合して液滴を生成し、生成された前記液滴を前記基板の表面に向けて吐出するための複数流体ノズルと、前記複数流体ノズルにオゾンガスを供給するためのオゾンガス供給ユニットと、前記複数流体ノズルに過熱水蒸気を供給するための過熱水蒸気供給ユニットと、前記オゾンガス供給ユニットおよび前記過熱水蒸気供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、オゾンガスと過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給して、オゾンガスと過熱水蒸気との混合により生成されたオゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスを、前記複数流体ノズルから前記基板の表面に向けて吐出することにより、前記基板の表面からレジストを剥離するレジスト剥離工程を実行する、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、複数流体ノズルにおいて、オゾンガスとの混合により、過熱水蒸気が冷却されて結露し、液滴が生成される。この液滴にオゾンガスが溶け込むことによりオゾン水の液滴が生成される。これにより、複数流体ノズルから、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスが吐出され、当該混合ガスがレジストに供給される。
オゾン水の液滴の硬化層への衝突により、硬化層が破壊される。過熱水蒸気の結露により形成されたオゾン水の液滴は、その粒径が小さい。そのため、基板の表面に与えるダメージを少なく抑えながら、硬化層を破壊することができる。
また、過熱水蒸気は、極めて高温を有しているため、非常に高い熱エネルギーを有している。そのため、レジストに供給された過熱水蒸気は極めて高い浸透力を有している。この過熱水蒸気はレジストの表面の硬化層を通って硬化層の内側に浸透する（高い浸透力を有する）。このとき、レジストに供給されたオゾンガスが、過熱水蒸気と共に、硬化層の内側の生レジスト（未硬化のレジスト）に浸透する。硬化層の内側に浸透したオゾンガスの働き（酸化作用）により、生レジストに含まれる炭素結合が切断される。その結果、硬化層の内側の生レジストを基板の表面から剥離させることができる。
また、硬化層においてオゾン水の液滴によって破壊された部分を通って、硬化層の内側に、より一層多量のオゾンガスが供給される。これにより、硬化層の内側に多量のオゾンガスが供給されるので、硬化層の内側の生レジストを、基板の表面からより一層効果的に剥離させることができる。
以上により、オゾン水の液滴による硬化層の破壊と、オゾンガスによる硬化層の内側の生レジストの剥離とを並行して行うことができる。硬化層の内側の生レジストを基板の表面から剥離することにより、当該生レジストを硬化層と共に洗い流すことができ、これにより、硬化層を表面に有するレジストを、基板の表面から良好に除去できる。この場合、硬化層を全て破壊することなく、硬化層を表面に有するレジストを基板の表面から除去することができ、硬化層を全て破壊する必要がないから、基板に与えるダメージを抑制できる。
ゆえに、基板の表面に大きなダメージを与えることなく、硫酸を含有しない処理流体を用いて、硬化層を表面に有するレジストを基板の表面から良好に除去できる基板処理装置を提供できる。
請求項７に記載の発明は、前記オゾンガス供給ユニットから前記複数流体ノズルに供給されるオゾンガスは、常温である、請求項６に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、オゾンガスとの混合により過熱水蒸気が急激に冷却され、これにより、過熱水蒸気の結露が促進される。
請求項８に記載の発明は、前記複数流体ノズルに処理液を供給するための処理液供給ユニットをさらに含み、前記制御ユニットは、前記処理液供給ユニットを制御対象としてさらに含むものであり、前記制御ユニットは、前記複数流体ノズルに前記処理液を供給して、レジストが剥離された基板の表面に向けて前記複数流体ノズルから前記処理液を吐出することにより、前記基板の表面からレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去工程をさらに実行する、請求項６または７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、レジスト剥離工程の後に、レジスト残渣除去工程が実行される。レジスト残渣除去工程において、複数流体ノズルに処理液を供給することにより、複数流体ノズルから基板の表面に向けて処理液が吐出される。レジスト剥離工程におけるオゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスの供給と、レジスト残渣除去工程における薬液の液滴の供給とを共通の複数流体ノズルで行う。これにより、レジスト剥離工程とレジスト残渣除去工程との間で処理流体を吐出するためのノズルを入れ換える必要がなく、これにより、全体の処理時間を短縮することができ、処理のスループットを向上できる。
請求項９に記載の発明は、前記制御ユニットは、前記処理液と過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給することにより、前記処理液の液滴を、前記基板の表面に向けて吐出する処理液液滴吐出工程を、前記レジスト残渣除去工程に含まれる工程として実行する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、レジスト残渣除去工程において、処理液と過熱水蒸気との混合流体が、基板の表面に向けて吐出される。この混合流体は、処理液の液滴を含む。また、処理液と高温の過熱水蒸気との混合により生成されるため、処理液の液滴は、処理液の液温よりも高い温度を有する。高温の処理液の液滴が基板の表面に供給されるため、レジスト残渣を基板の表面から効果的に除去することができる。
請求項１０に記載のように、前記処理液は、薬液を含んでいてもよい。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、前記処理ユニットに備えられた第１の複数流体ノズルの構成を図解的に示す断面図である。 図４は、前記第１の複数流体ノズルに、オゾンガスと過熱水蒸気とを供給した状態を示す図である。 図５は、前記第１の複数流体ノズルに、薬液と過熱水蒸気とを供給した状態を示す図である。 図６は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図７は、前記処理ユニットによって行われるレジスト除去処理の処理例について説明するためのフローチャートである。 図８Ａ−８Ｂは、前記レジスト除去処理の処理例を説明するための図解的な図である。 図９は、レジスト剥離工程における、基板表面近傍の状態を拡大して示す断面図である。 図１０は、本発明の他の実施形態に係る第２の複数流体ノズルの構成を図解的に示す断面図である。
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１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを、有機溶剤や処理ガスによって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、有機溶剤を用いて基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御ユニット３とを含む。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。図３は、基板処理装置１に備えられた第１の複数流体ノズル６の構成を図解的に示す断面図である。図４は、第１の複数流体ノズル６に、オゾンガスと過熱水蒸気とを供給した状態を示す図である。図５は、第１の複数流体ノズル６に、薬液と過熱水蒸気とを供給した状態を示す図である。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱形の処理チャンバ４と、処理チャンバ４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、複数の流体を混合して液滴を生成するための第１の複数流体ノズル６と、第１の複数流体ノズル６にオゾンガスを供給するためのオゾンガス供給ユニット７と、レジスト残渣除去用の処理液としての薬液を第１の複数流体ノズル６に供給するための薬液供給ユニット（処理液供給ユニット）８と、第１の複数流体ノズル６に過熱水蒸気（水の沸点を超える温度の水蒸気）を供給するための過熱水蒸気供給ユニット９と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に、処理液の一例としてのリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット１０と、スピンチャック５を取り囲む筒状の処理カップ１１とを含む。
処理チャンバ４は、箱状の隔壁１２と、隔壁１２の上部から隔壁１２内（処理チャンバ４内に相当）に清浄空気を送る送風ユニットとしてのＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）１３と、隔壁１２の下部から処理チャンバ４内の気体を排出する排気装置（図示しない）とを含む。
ＦＦＵ１３は隔壁１２の上方に配置されており、隔壁１２の天井に取り付けられている。ＦＦＵ１３は、隔壁１２の天井から処理チャンバ４内に清浄空気を送る。排気装置（図示しない）は、処理カップ１１内に接続された排気ダクト１４を介して処理カップ１１の底部に接続されており、処理カップ１１の底部から処理カップ１１の内部を吸引する。ＦＦＵ１３および排気装置（図示しない）により、処理チャンバ４内にダウンフロー（下降流）が形成される。
スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ１５と、このスピンモータ１５の駆動軸と一体化されたスピン軸１６と、スピン軸１６の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１７とを含む。
スピンベース１７は、基板Ｗの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面１７ａを含む。上面１７ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持部材１８が配置されている。複数個の挟持部材１８は、スピンベース１７の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けてたとえば等間隔に配置されている。
また、スピンチャック５としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Ｗの裏面を真空吸着することにより、基板Ｗを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック５に保持された基板Ｗを回転させる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
第１の複数流体ノズル６は、基板Ｗの表面における、処理流体の供給位置（第１の供給領域Ｄ１（図８Ａ参照）または第２の供給領域Ｄ２（図８Ｂ参照））を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している。第１の複数流体ノズル６は、スピンチャック５の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム１９の先端部に取り付けられている。ノズルアーム１９は、スピンチャック５の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸２０に支持されている。アーム支持軸２０には、アーム揺動ユニット２１が結合されている。アーム揺動ユニット２１の駆動力によってアーム支持軸２０を回動させてノズルアーム１９を揺動させることにより、第１の複数流体ノズル６を移動させることができるようになっている。アーム揺動ユニット２１は、揺動軸線Ａ２まわりにノズルアーム１９を揺動させることにより、第１の複数流体ノズル６を、基板Ｗの上面中央部を通る円弧軌跡に沿って水平に移動させる。さらに、アーム揺動ユニット２１は、第１の複数流体ノズル６から吐出された処理流体が基板Ｗの上面の中央部に着液する中央位置と、第１の複数流体ノズル６から吐出された処理流体が基板Ｗの上面の周縁部に着液する周縁位置との間で、第１の複数流体ノズル６を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。
オゾンガス供給ユニット７は、オゾンガス供給源からの常温（たとえば約２３℃）のオゾンガスを第１の複数流体ノズル６に供給するオゾンガス配管２２と、オゾンガス配管２２から第１の複数流体ノズル６へのオゾンガスの供給および供給停止を切り換えるオゾンガスバルブ２３と、オゾンガス配管２２の開度を調節して、第１の複数流体ノズル６に供給されるオゾンガスの流量を調整するためのオゾンガス流量調整バルブ２４とを含む。図示はしないが、オゾンガス流量調整バルブ２４は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
薬液供給ユニット８は、薬液供給源からの常温の薬液を第１の複数流体ノズル６に供給する薬液配管２５と、薬液配管２５から第１の複数流体ノズル６への薬液の供給および供給停止を切り換える薬液バルブ２６と、薬液配管２５の開度を調節して、第１の複数流体ノズル６に供給される薬液の流量を調整するための薬液流量調整バルブ２７とを含む。薬液配管２５に供給される、レジスト残渣除去液としての薬液はたとえばＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）であるが、薬液は、ＳＣ１に限らず、ＳＣ２（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とを含む混合液）や、ＨＦ、ＴＭＡＨであってもよい。
過熱水蒸気供給ユニット９は、第１の複数流体ノズル６に、過熱水蒸気供給源からの高温（水の沸点を超える温度。たとえば約２００℃）の過熱水蒸気を第１の複数流体ノズル６に供給する過熱水蒸気配管２８と、過熱水蒸気配管２８から第１の複数流体ノズル６への過熱水蒸気の供給および供給停止を切り換える過熱水蒸気バルブ２９と、過熱水蒸気配管２８の開度を調節して、第１の複数流体ノズル６に供給される過熱水蒸気の流量を調整するためのオゾンガス流量調整バルブ３０とを含む。
この実施形態では、後述するように、レジスト剥離工程（図７のステップＳ３）だけでなく、レジスト残渣除去工程（図７のステップＳ４）においても、第１の複数流体ノズル６に対し過熱水蒸気が供給される。
リンス液供給ユニット１０は、リンス液ノズル３１を含む。リンス液ノズル３１は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルであり、スピンチャック５の上方で、その吐出口を基板Ｗの上面中央部に向けて固定的に配置されている。リンス液ノズル３１には、リンス液供給源からのリンス液が供給されるリンス液配管３２が接続されている。リンス液配管３２の途中部には、リンス液ノズル３１からのリンス液の吐出／供給停止を切り換えるためのリンス液バルブ３３が介装されている。リンス液バルブ３３が開かれると、リンス液配管３２からリンス液ノズル３１に供給された連続流のリンス液が、リンス液ノズル３１の下端に設定された吐出口から吐出される。また、リンス液バルブ３３が閉じられると、リンス液配管３２からリンス液ノズル３１へのリンス液の吐出が停止される。リンス液は、たとえば脱イオン水（ＤＩＷ）であるが、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
また、リンス液ノズル３１は、それぞれ、スピンチャック５に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック５の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動により基板Ｗの上面におけるリンス液の着液位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。
図３に示すように、第１の複数流体ノズル６は、液体と、互いに種類の異なる２種類の気体とを混合して、液滴の噴流を生成することが可能な３流体ノズルである。第１の複数流体ノズル６は、ほぼ円柱状の外形を有している。第１の複数流体ノズル６は、ケーシングを構成する外筒４１と、外筒４１の内部に嵌め込まれた内筒４２とを含む。
外筒４１および内筒４２は、各々共通の中心軸線Ａ３上に同軸配置されており、互いに連結されている。内筒４２の内部空間は、流体配管からの液体が流通する直線状の液体流路４３となっている。また、外筒４１および内筒４２との間には、気体が流通する円筒状の気体流路４４が形成されている。
液体流路４３は、内筒４２の上端で第１の導入口４５として開口している。また、液体流路４３は、内筒４２の下端で、中心軸線Ａ３上に中心を有する円状の第１の吐出口４６として開口している。液体流路４３に導入された液体は、第１の吐出口４６から吐出される。
気体流路４４は、中心軸線Ａ３と共通の中心軸線を有する円筒状の間隙であり、外筒４１および内筒４２の上端部で閉塞され、外筒４１および内筒４２の下端で、中心軸線Ａ３上に中心を有し、第１の吐出口４６を取り囲む円環状の第２の吐出口４７として開口している。気体流路４４の下端部は、気体流路４４の長さ方向における中間部よりも流路面積が小さくされ、下方に向かって小径となっている。また、外筒４１の中間部には、それぞれ気体流路４４に連通する第２の導入口４８および第３の導入口４９が形成されている。この実施形態では、第２の導入口４８および第３の導入口４９は、中心軸線Ａ３に沿う方向に関し揃っており、外筒４１の周方向に関し間隔を空けて設けられている。
この実施形態では、液体流路４３には、第１の導入口４５を介して薬液配管２５からの薬液が導入される。この実施形態では、液体流路４３を、薬液配管２５からの薬液が流通し、第１の吐出口４６から吐出される。
第２の導入口４８には、外筒４１を貫通した状態で第１の気体導入配管５０が接続されており、第１の気体導入配管５０の内部空間と気体流路４４とが連通している。第１の気体導入配管５０からの気体は、この第２の導入口４８を介して気体流路４４に導入される。この実施形態では、第２の導入口４８には、オゾンガス配管２２からのオゾンガスが導入される。
第３の導入口４９には、外筒４１を貫通した状態で第２の気体導入配管５１が接続されており、第２の気体導入配管５１の内部空間と気体流路４４とが連通している。第２の気体導入配管５１からの気体は、この第３の導入口４９を介して気体流路４４に導入される。この実施形態では、第３の導入口４９には、過熱水蒸気配管２８からの過熱水蒸気が導入される。
薬液バルブ２６を閉じながら、オゾンガスバルブ２３および過熱水蒸気バルブ２９を開く。これにより、図４に示すように、第２の導入口４８を介して気体流路４４にオゾンガスが導入されると共に、第３の導入口４９を介して気体流路４４に過熱水蒸気が導入される。そして、オゾンガスおよび過熱水蒸気が気体流路４４を流通する過程で混合される。気体流路４４において、オゾンガスとの混合により、過熱水蒸気が冷却されて結露し、液滴が生成される。この液滴にオゾンガスが溶け込むことによりオゾン水の液滴が生成される。このとき、凝縮する過熱水蒸気は、過熱水蒸気全体の一部のみである。これにより、第１の複数流体ノズル６の第１の吐出口４６から、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスが噴霧状に吐出される。
また、オゾンガスバルブ２３を閉じながら、薬液バルブ２６および過熱水蒸気バルブ２９を開く。これにより、図５に示すように、第２の吐出口４７から過熱水蒸気が吐出し、かつ第１の吐出口４６から薬液が吐出し、第１の複数流体ノズル６の外部の第１の吐出口４６近傍でオゾンガスを薬液に衝突（混合）させる。これにより、第１の複数流体ノズル６において薬液の微小の液滴を生成することができ、第１の複数流体ノズル６は薬液を噴霧状に吐出することができる。常温の薬液と高温の過熱水蒸気との混合により生成される薬液の液滴は、常温よりも高い温度を有する。
以上により、第１の複数流体ノズル６において、反応化学種が異なる液滴を吐出することが可能である。
図２に示すように、処理カップ１１は、スピンチャック５に保持されている基板Ｗよりも外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に配置されている。処理カップ１１は、スピンベース１７を取り囲んでいる。スピンチャック５が基板Ｗを回転させている状態で、処理液（オゾン水の液滴や、水の液滴、薬液、リンス液）が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、上向きに開いた処理カップ１１の上端部１１ａは、スピンベース１７よりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された処理液は、処理カップ１１によって受け止められる。そして、処理カップ１１に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または廃液装置に送られる。
図６は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御ユニット３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御ユニット３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
制御ユニット３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１５、アーム揺動ユニット２１等の動作を制御する。また、制御ユニット３は、オゾンガスバルブ２３、薬液バルブ２６、過熱水蒸気バルブ２９、リンス液バルブ３３等を開閉する。さらに、制御ユニット３は、オゾンガス流量調整バルブ２４、薬液流量調整バルブ２７、オゾンガス流量調整バルブ３０等の開度を調整する。
図７は、処理ユニット２によって行われるレジスト除去処理の処理例を示すフローチャートである。図８Ａ，８Ｂは、レジスト剥離工程Ｓ３およびレジスト残渣除去工程Ｓ４のそれぞれを説明するための図解的な図である。図９は、レジスト剥離工程Ｓ３における、基板Ｗ表面近傍の状態を拡大して示す断面図である。
以下、図２〜図７および図９を参照しながら、レジスト除去処理の処理例について説明する。図８Ａ，８Ｂについては適宜参照する。
処理ユニット２によって、基板Ｗにレジスト除去処理が施されるときには、処理チャンバ４の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Ｗが搬入される（ステップＳ１）。搬入される基板Ｗは、レジスト（フォトレジスト(Photoresist)）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。すなわち、基板Ｗの表面には、パターン６１が形成されており、感光性樹脂等からなるレジスト６２がパターン６１の一部または全部を覆うように形成されている。パターン６１は、たとえば、微細で高アスペクト比の微細パターンである。レジスト６２の表面には、イオン注入処理によって変質（硬化）した硬化層６３が存在している。すなわち、基板Ｗの表面上のレジスト６２は、硬化層６３と、硬化層の内側の、変質していない（未硬化の）生レジスト６４とを有する。レジスト６２は、炭素−炭素不飽和結合等の炭素結合を有する化合物を含む。このような炭素結合として、炭素の単結合や、炭素の二重結合を含む。
具体的には、制御ユニット３は、第１の複数流体ノズル６がスピンチャック５の上方から退避する退避位置に配置されている状態で、基板Ｗを保持している基板搬送ロボットＣＲ（図１参照）のハンドを処理チャンバ４の内部に進入させることにより、基板Ｗがその表面（デバイス形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡される。これにより、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（基板保持工程）。
その後、制御ユニット３は、スピンモータ１５によって基板Ｗの回転を開始させる（ステップＳ２）。基板Ｗは予め定める液処理速度（１００〜５００ｒｐｍの範囲内で、たとえば約３００ｒｐｍ）まで加速され、上昇させられ、その後、当該液処理速度に維持される。
次いで、レジスト６２を基板Ｗから剥離するためのレジスト剥離工程（ステップＳ３）が行われる。レジスト剥離工程Ｓ３は、基板Ｗを回転させながら、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスを、第１の複数流体ノズル６から基板Ｗの上面（表面）に向けて噴霧状に吐出する工程である。
具体的には、制御ユニット３は、アーム揺動ユニット２１を制御することにより、第１の複数流体ノズル６を退避位置から前述の周縁位置に移動させる。第１の複数流体ノズル６が周縁位置に配置させられた後、制御ユニット３は、薬液バルブ２６および過熱水蒸気バルブ２９を閉じながらオゾンガスバルブ２３を開き、オゾンガスバルブ２３の開成から所定期間が経過した後、過熱水蒸気バルブ２９を開く。これにより、第１の複数流体ノズル６にオゾンガス７６および過熱水蒸気７７が同時に供給され、供給されたオゾンガス７６および過熱水蒸気７７は気体流路４４において混合され、オゾン水の液滴が生成される。これにより、複数流体ノズルの第１の吐出口４６から、オゾン水の液滴７８を含有する、オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスが噴霧状に吐出される。これにより、この混合ガスが基板Ｗの上面（表面）に吹き付けられ、基板Ｗの上面に円形の第１の供給領域Ｄ１が形成される。
また、レジスト剥離工程Ｓ３では、制御ユニット３は、図８Ａに示すように、アーム揺動ユニット２１を制御して、第１の複数流体ノズル６を周縁位置と中央位置との間で円弧状の軌跡に沿って水平に往復移動させる。そのため、第１の供給領域Ｄ１を、基板Ｗの上面の周縁部と基板Ｗの上面の中央部との間で往復移動させることができ、第１の供給領域Ｄ１が基板Ｗの上面の全域を走査する。これにより、第１の複数流体ノズル６から噴霧状に吐出された、オゾン水の液滴７８を含有する、オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスを、基板Ｗの上面の全域に供給できる。
図９に示すようにオゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスの、基板Ｗの上面への供給時には、オゾン水の液滴７８が硬化層６３に衝突し、基板Ｗの上面における第１の供給領域Ｄ１には、有機溶剤の液滴の衝突によって、物理力が与えられる。この物理力により、硬化層６３が破壊される。
オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスに含有されるオゾン水の液滴７８は、その粒径が小さい。複数流体ノズルにおける液体と気体との混合によって生成される液滴は、液体をちぎることにより形成されるため、その粒径が大きい（たとえば約２０〜２００μｍ）。これに対し、過熱水蒸気７７が結露し、さらにオゾンガスが溶け込むことにより生成されるオゾン水の液滴７８は、その粒径が小さい（たとえば約１５μｍ）。そのため、このオゾン水の液滴７８は、液体と気体と混合によって生成される液滴と比較して、同じ吐出圧力条件下で、基板Ｗの上面に付与される物理力が小さい。そのため、パターン６１の倒壊を抑制しながら、硬化層６３を破壊することができる。
また、基板Ｗの上面に供給される過熱水蒸気７７は、極めて高温（たとえば約２００℃）を有しており、そのため、非常に高い熱エネルギーを有している。したがって、レジスト６２に供給された過熱水蒸気７７は極めて高い浸透力を有している。この過熱水蒸気７７はレジスト６２の表面の硬化層６３を通って硬化層６３の内側に浸透する（高い浸透力を有する）。このとき、レジスト６２に供給されたオゾンガス７６が、過熱水蒸気７７と共に、硬化層６３の内側の生レジスト６４に浸透する。
オゾンガス７６は、強い酸化力を有している。また、過熱水蒸気７７も、所定の酸化力を有している。そのため、硬化層６３の内側に浸透したオゾンガス７６および過熱水蒸気７７の個々の酸化作用により、生レジスト６４に含まれる炭素結合（炭素の単結合および／または炭素の二重結合）が切断される。これにより、生レジスト６４が、基板Ｗの表面から剥離させられる。
また、硬化層６３においてオゾン水の液滴７８により破壊された部分（以下、「硬化層６３における破壊部分」という。）を通って、硬化層６３の内側に、オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との多量の混合ガス（オゾン水の液滴７８を含む）が供給される。オゾンガス、過熱水蒸気７７およびオゾン水の液滴７８のいずれも、酸化力を有しているため、硬化層６３における破壊部分を通って硬化層６３の内側に進入したオゾンガス７６、過熱水蒸気７７およびオゾン水の液滴７８が生レジスト６４に作用し、これにより、生レジスト６４の基板Ｗの表面からの剥離が、より一層促進される。
つまり、レジスト剥離工程Ｓ３では、オゾン水の液滴７８による硬化層６３の破壊と、オゾンガスによる硬化層６３の内側の生レジスト６４の剥離とを並行して行うことができる。硬化層６３の内側の生レジスト６４を基板Ｗの表面から剥離することにより、生レジスト６４を硬化層６３と共に洗い流すことができ、これにより、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を、基板Ｗの表面から良好に除去できる。この場合、硬化層６３を全て破壊することなく、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を基板Ｗの表面から除去することができ、硬化層６３を全て破壊する必要がないから、パターン６１の倒れを抑制できる。
ゆえに、パターン倒れを抑制しながら（基板Ｗの表面に大きなダメージを与えることなく）、硫酸を含有しない処理流体（オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガス）を用いて、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を基板Ｗの表面から良好に剥離することができる。
オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、オゾンガスバルブ２３および過熱水蒸気バルブ２９を閉じて、第１の複数流体ノズル６からの、オゾンガス７６と過熱水蒸気７７との混合ガスの吐出を停止する。これにより、レジスト剥離工程Ｓ３が終了する。その後、制御ユニット３は、アーム揺動ユニット２１を制御することにより、第１の複数流体ノズル６を周縁位置に移動させる。
レジスト剥離工程Ｓ３の終了に引き続いて、制御ユニット３は、レジスト残渣除去工程（ステップＳ４。処理液液滴吐出工程）を実行する。具体的には、制御ユニット３は、第１の複数流体ノズル６が周縁位置に配置されている状態で、制御ユニット３は、オゾンガスバルブ２３および過熱水蒸気バルブ２９を閉じながら薬液バルブ２６を開き、薬液バルブ２６の開成から所定期間が経過した後、過熱水蒸気バルブ２９を開く。これにより、第１の複数流体ノズル６に薬液（たとえばＳＣ１）および過熱水蒸気が同時に供給され、供給された薬液および過熱水蒸気は、第１の複数流体ノズル６の外部の吐出口（第１の吐出口４６（図３参照））近傍で混合される。これにより、薬液の微小な液滴の噴流が形成され、第１の複数流体ノズル６から下方に向けて薬液の液滴の噴流が吐出され（薬液の液滴が噴霧状に吐出され）、基板Ｗの上面周縁部に円形の第２の供給領域Ｄ２が形成される。
また、レジスト残渣除去工程Ｓ４では、制御ユニット３は、図８Ｂに示すように、アーム揺動ユニット２１を制御して、第１の複数流体ノズル６を周縁位置と中央位置との間で円弧状の軌跡に沿って水平に往復移動させる。そのため、第２の供給領域Ｄ２を、基板Ｗの上面の周縁部と基板Ｗの上面の中央部との間で往復移動させることができ、第２の供給領域Ｄ２が基板Ｗの上面の全域を走査する。これにより、第１の複数流体ノズル６から吐出された薬液の液滴を、基板Ｗの上面の全域に供給できる。
また、レジスト残渣除去工程Ｓ４においては、第１の複数流体ノズル６に薬液（たとえばＳＣ１）および過熱水蒸気を供給することにより、第１の複数流体ノズル６から基板Ｗの上面に向けて薬液の液滴が噴霧状に吐出される。そのため、基板Ｗの上面における第２の供給領域Ｄ２には、薬液の液滴の衝突によって、物理力が与えられる。そのため、基板Ｗの上面における、レジスト残渣除去性能を向上させることができる。
また、基板Ｗの上面に供給される薬液の液滴は、常温の薬液と高温の過熱水蒸気との混合により生成されているため、常温よりも高い温度を有する。高温の薬液の液滴が基板Ｗの表面に供給されるため、レジスト残渣を、基板Ｗの表面から、より一層効果的に除去できる。これにより、基板Ｗの上面全域から、レジスト残渣を除去できる。
次いで、リンス液を基板Ｗに供給するリンス工程（ステップＳ５）が行われる。具体的には、制御ユニット３は、リンス液バルブ３３を開いて、基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液ノズル３１からリンス液を吐出させる。リンス液ノズル３１から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に着液する。基板Ｗの上面中央部に着液したリンス液は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面上を基板Ｗの周縁部に向けて流れる。これにより、基板Ｗ上の薬液（たとえばＳＣ１）が、リンス液によって外方に押し流され、基板Ｗの周囲に排出される。これにより、基板Ｗの上面の全域において薬液およびレジスト残渣が洗い流される。リンス工程Ｓ５の開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット３は、リンス液バルブ３３を閉じて、リンス液ノズル３１からのリンス液の吐出を停止させる。
次いで、基板Ｗを乾燥させるスピンドライ工程（ステップＳ６）が行われる。具体的には、制御ユニット３は、スピンモータ１５を制御することにより、レジスト剥離工程Ｓ３からリンス工程Ｓ５までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗを加速させ、乾燥回転速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、基板Ｗの加速から所定時間が経過すると、制御ユニット３は、スピンモータ１５を制御することにより、スピンチャック５による基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ７）。
次に、処理チャンバ４内から基板Ｗが搬出される（ステップＳ８）。具体的には、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドを処理チャンバ４の内部に進入させる。そして、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドにスピンチャック５上の基板Ｗを保持させる。その後、制御ユニット３は、基板搬送ロボットＣＲのハンドを処理チャンバ４内から退避させる。これにより、表面からレジストが除去された基板Ｗが処理チャンバ４から搬出される。
また、図７に示す処理例において、レジスト残渣除去工程Ｓ４の実行に先立って、またはレジスト残渣除去工程Ｓ４の実行後に、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を基板Ｗの上面（表面）に供給する過酸化水素水供給工程が行われてもよい。
以上により、この実施形態によれば、第１の複数流体ノズル６において、常温のオゾンガスとの混合により、過熱水蒸気が急激に冷却されて結露し、液滴が生成される。この液滴にオゾンガスが溶け込むことによりオゾン水の液滴が生成される。これにより、レジスト剥離工程Ｓ３において、第１の複数流体ノズル６から、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスが吐出され、当該混合ガスがレジスト６２に供給される。
レジスト剥離工程Ｓ３では、オゾン水の液滴による硬化層６３の破壊と、オゾンガスによる硬化層６３の内側の生レジスト６４の剥離とが並行して行われる。硬化層６３の内側の生レジスト６４を基板Ｗの表面から剥離することにより、生レジスト６４を硬化層６３と共に洗い流すことができ、これにより、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を、基板Ｗの表面から良好に除去できる。この場合、硬化層６３を全て破壊することなく、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を基板Ｗの表面から除去することができ、硬化層６３を全て破壊する必要がないから、パターン６１の倒れを抑制できる。
ゆえに、パターン６１の倒れを抑制しながら（基板Ｗの表面に大きなダメージを与えることなく）、硫酸を含有しない処理流体（オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガス）を用いて、硬化層６３を表面に有するレジスト６２を基板Ｗの表面から良好に除去できる基板処理装置１を提供できる。
また、レジスト残渣除去工程Ｓ４においては、第１の複数流体ノズル６に薬液（たとえばＳＣ１）および過熱水蒸気を供給することにより、第１の複数流体ノズル６から基板Ｗの上面に向けて薬液の液滴が噴霧状に吐出される。レジスト剥離工程Ｓ３におけるオゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスの供給と、レジスト残渣除去工程Ｓ４における薬液の液滴の供給とを共通の複数流体ノズルで行う。これにより、レジスト剥離工程Ｓ３からレジスト残渣除去工程Ｓ４への移行時に、処理流体を吐出するためのノズル（第１の複数流体ノズル６）を入れ換える必要がなく、これにより、全体の処理時間を短縮することができ、処理のスループットを向上できる。
図１０は、本発明の他の実施形態に係る第２の複数流体ノズル２０６の構成を図解的に示す断面図である。
他の実施形態に係る第２の複数流体ノズル２０６は、前述の実施形態に係る第１の複数流体ノズル６のような外部混合型の態様でなく、内部混合型の態様を採用した点にある。
第２の複数流体ノズル２０６は、液体と、互いに種類の異なる２種類の気体とを混合して、液滴の噴流を生成することが可能な３流体ノズルである。第２の複数流体ノズル２０６は、上側配管２１１および下側配管２１２を含む。上側配管２１１および下側配管２１２は、各々共通の中心軸線上に同軸配置されており、互いに連結されている。
上側配管２１１には、上端から下端まで連通する第１の導入部２１３が形成されている。下側配管２１２は、上筒部２１４と、テーパ部２１５と、上筒部２１４よりも小径を有する下筒部２１６とを含む。上側配管２１１の下端部は、上筒部２１４を内挿し、その先端が次に述べる混合室２１７の内部に達している。
上筒部２１４およびテーパ部２１５の内部には、混合室２１７が形成されている。下筒部２１６の内部において、上側配管２１１の先端の下方には、混合室２１７と連通する直流部２１８が形成されている。下筒部２１６の下端には、直流部２１８と連通する吐出口２１９が形成されている。
また、上筒部２１４の中間部には、それぞれ混合室２１７に連通する第２の導入部２２０および第３の導入部２２１が形成されている。この実施形態では、第２の導入部２２０および第３の導入部２２１は、下側配管２１２の中心軸線に沿う方向に関し揃っており、上筒部２１４の周方向に関し間隔を空けて設けられている。
この実施形態では、第１の導入部２１３には、過熱水蒸気配管２８（図２参照）からの過熱水蒸気が導入される。第１の導入部２１３から導入された過熱水蒸気は、混合室２１７へと送られる。
第２の導入部２２０には、上筒部２１４を貫通した状態で液体導入配管２２２が接続されており、液体導入配管２２２の内部空間と混合室２１７とが連通している。液体導入配管２２２からの気体は、第２の導入部２２０を介して混合室２１７に導入される。この実施形態では、第２の導入部２２０には、薬液配管２５（図２参照）からの薬液が導入される。
第３の導入部２２１には、上筒部２１４を貫通した状態で第３の気体導入配管２２３が接続されており、第３の気体導入配管２２３の内部空間と混合室２１７とが連通している。第３の気体導入配管２２３からの気体は、第３の導入部２２１を介して混合室２１７に導入される。この実施形態では、第３の導入部２２１には、オゾンガス配管２２（図２参照）からのオゾンガスが導入される。
薬液バルブ２６（図２参照）を閉じながら、オゾンガスバルブ２３（図２参照）および過熱水蒸気バルブ２９（図２参照）を開く。これにより、第３の導入部２２１を介して混合室２１７にオゾンガスが導入されると共に、第１の導入部２１３を介して混合室２１７に過熱水蒸気が導入される。そして、オゾンガスおよび過熱水蒸気が混合室２１７の内部で混合される。混合室２１７の内部において、オゾンガスとの混合により、過熱水蒸気が冷却されて結露し、液滴が生成される。この液滴にオゾンガスが溶け込むことによりオゾン水の液滴が生成される。これにより、第２の複数流体ノズル２０６の吐出口２１９から、オゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスが噴霧状に吐出される。
また、オゾンガスバルブ２３を閉じながら、薬液バルブ２６および過熱水蒸気バルブ２９を開く。これにより、第２の導入部２２０を介して混合室２１７に薬液が導入されると共に、第１の導入部２１３を介して混合室２１７に過熱水蒸気が導入される。これにより、混合室２１７の内部で薬液の微小の液滴を生成することができる。ゆえに、第２の複数流体ノズル２０６の吐出口２１９から、薬液が噴霧状に吐出される。
以上により、第２の複数流体ノズル２０６において、反応化学種が異なる液滴を吐出することが可能である。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、複数流体ノズル６，２０６に供給されるオゾンガスの温度が、常温であるとして説明したが、当該オゾンガスの温度は、常温でなくても水の沸点未満であればよい。
同様に、複数流体ノズル６，２０６に供給される薬液の温度が、常温であるとして説明したが、当該薬液の温度は、常温でなくても当該薬液の沸点未満であればよい。
また、前述の処理例に関し、レジスト剥離工程Ｓ３において、基板Ｗの上面のうち第１の供給領域Ｄ１が最初に形成されるのが基板Ｗの上面の周縁部として説明したが、基板Ｗの上面の周縁部以外（たとえば、中央部や、中央部と周縁部との間の中間部）に、第１の供給領域Ｄ１が最初に形成されてもよい。
また、レジスト剥離工程Ｓ３からレジスト残渣除去工程Ｓ４への移行時に、複数流体ノズル６，２０６を周縁位置に戻すとして説明したが、複数流体ノズル６，２０６を周縁位置に戻さないようにしてもよい。
また、レジスト剥離工程Ｓ３からレジスト残渣除去工程Ｓ４への移行時に、複数流体ノズル６，２０６への過熱水蒸気の供給を一旦停止するものとして説明したが、複数流体ノズル６，２０６への過熱水蒸気の供給を連続的に行っていてもよい。すなわち、複数流体ノズル６，２０６に対する過熱水蒸気の供給を続行させながら、複数流体ノズル６，２０６に対するオゾンガスの供給を停止しかつ複数流体ノズル６，２０６に対する薬液の供給を開始することにより、レジスト剥離工程Ｓ３からレジスト残渣除去工程Ｓ４へと移行するようにしてもよい。
また、レジスト残渣除去工程Ｓ４において、複数流体ノズル６，２０６に対し、過熱水蒸気を供給せずに、薬液のみを供給するようにしてもよい。この場合、複数流体ノズル６，２０６は、薬液の液滴ではなく、薬液の連続流を吐出する。
また、レジスト剥離工程Ｓ３および／またはレジスト残渣除去工程Ｓ４において、第１および／または第２の供給領域Ｄ１，Ｄ２を、基板Ｗの上面の中央部と基板Ｗの上面の周縁部とで移動させる（ハーフスキャン）場合を例に挙げて説明したが、基板Ｗの上面の一の周縁部と、当該一の周縁部と上面の中央部に対し反対側の他の周縁部との間で移動させてもよい（フルスキャン）。
また、第１の複数流体ノズル６または第２の複数流体ノズル２０６において、オゾンガスの導入位置および過熱水蒸気の導入位置を、前述の説明の場合と、それぞれ逆にしてもよい。
また、前述の各実施形態では、複数流体ノズル６，２０６が、液体と、互いに種類の異なる２種類の気体とを混合する３流体ノズルであるとして説明したが、これに加えて、さらに別の種類の流体（気体および／または液体）をも混合可能なノズルとすることもできる。すなわち、複数流体ノズル６，２０６が、４つ以上の流体を混合するものであってもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
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
２ ：処理ユニット
３ ：制御ユニット
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
６ ：複数流体ノズル
７ ：オゾンガス供給ユニット
８ ：薬液供給ユニット（処理液供給ユニット）
９ ：過熱水蒸気供給ユニット
１０ ：リンス液供給ユニット
６２ ：レジスト
６３ ：硬化層
７６ ：オゾンガス
７７ ：過熱水蒸気
７８ ：オゾン水の液滴
２０６ ：複数流体ノズル
Ｗ ：基板

Claims (10)

  1. 硬化層を有するレジスト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、
    前記基板を保持する基板保持工程と、
    複数の流体を混合して液滴を生成するための複数流体ノズルに、オゾンガスと過熱水蒸気とを供給して、オゾンガスと過熱水蒸気との混合により生成されたオゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスを、前記複数流体ノズルから前記基板の表面に向けて吐出することにより、前記基板の表面からレジストを剥離するレジスト剥離工程とを含む、基板処理方法。
  2. 前記複数流体ノズルに供給されるオゾンガスは、常温である、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記複数流体ノズルに処理液を供給して、レジストが剥離された基板の表面に向けて前記複数流体ノズルから前記処理液を吐出することにより、前記基板の表面からレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去工程とを含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記レジスト残渣除去工程は、前記処理液と過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給することにより、前記処理液の液滴を、前記基板の表面に向けて吐出する処理液液滴吐出工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記処理液は、薬液を含む、請求項３または４に記載の基板処理方法。
  6. 硬化層を有するレジストが表面に形成された基板を保持する基板保持ユニットと、
    複数の流体を混合して液滴を生成し、生成された前記液滴を前記基板の表面に向けて吐出するための複数流体ノズルと、
    前記複数流体ノズルにオゾンガスを供給するためのオゾンガス供給ユニットと、
    前記複数流体ノズルに過熱水蒸気を供給するための過熱水蒸気供給ユニットと、
    前記オゾンガス供給ユニットおよび前記過熱水蒸気供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
    前記制御ユニットは、オゾンガスと過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給して、オゾンガスと過熱水蒸気との混合により生成されたオゾン水の液滴を含有する、オゾンガスと過熱水蒸気との混合ガスを、前記複数流体ノズルから前記基板の表面に向けて吐出することにより、前記基板の表面からレジストを剥離するレジスト剥離工程を実行する、基板処理装置。
  7. 前記オゾンガス供給ユニットから前記複数流体ノズルに供給されるオゾンガスは、常温である、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記複数流体ノズルに処理液を供給するための処理液供給ユニットをさらに含み、
    前記制御ユニットは、前記処理液供給ユニットを制御対象としてさらに含むものであり、
    前記制御ユニットは、前記複数流体ノズルに前記処理液を供給して、レジストが剥離された基板の表面に向けて前記複数流体ノズルから前記処理液を吐出することにより、前記基板の表面からレジスト残渣を除去するレジスト残渣除去工程をさらに実行する、請求項６または７に記載の基板処理装置。
  9. 前記制御ユニットは、前記処理液と過熱水蒸気とを前記複数流体ノズルに供給することにより、前記処理液の液滴を、前記基板の表面に向けて吐出する処理液液滴吐出工程を、前記レジスト残渣除去工程に含まれる工程として実行する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記処理液は、薬液を含む、請求項８または９に記載の基板処理装置。
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