JP2024075337A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の処理時間を短縮することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、基板保持部２０と、剥離液供給部３０と、アルカリ液供給部４０とを備える。基板保持部２０は、基板Ｗを保持して回転させる。剥離液供給部３０は、基板保持部２０によって回転される基板Ｗに、レジスト層２０３を剥離する剥離液を供給する。アルカリ液供給部４０は、剥離液供給部３０から供給された剥離液が基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液を供給する。【選択図】図２

Description

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来、基板を処理する基板処理装置が知られている。基板処理装置は、半導体基板の製造に好適に用いられる。基板処理装置は、薬液等の処理液を用いて基板を処理する。このような基板処理装置として、基板にＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水との混合液）等の薬液を供給した後、基板に純水等のリンス液を供給し、その後、基板にＳＣ１を供給する基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、基板にＳＰＭを供給した後、基板に純水を供給し、その後、基板にＳＣ１を供給する基板処理装置が記載されている。このような基板処理装置は、例えば、基板のレジスト層を除去する際に用いられる。

特開２０１５－２０７６６１号公報

しかしながら、特許文献１では、レジスト層を除去するために、基板にＳＰＭを供給した後、純水を供給し、その後、ＳＣ１を供給する。従って、処理時間が長くなるという問題点がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の処理時間を短縮することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。

本発明の一局面によれば、基板処理装置は、基板保持部と、剥離液供給部と、アルカリ液供給部とを備える。前記基板保持部は、基板を保持して回転させる。前記剥離液供給部は、前記基板保持部によって回転される前記基板に、レジスト層を剥離する剥離液を供給する。前記アルカリ液供給部は、前記剥離液供給部から供給された前記剥離液が前記基板上に存在する間に、前記基板にアルカリ液を供給する。

ある実施形態では、前記剥離液は、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液を含む。

ある実施形態では、前記剥離液供給部は、前記基板に前記剥離液を供給して、前記基板のレジスト層に亀裂を生じさせる。前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させる。

ある実施形態では、前記基板は、基材と、前記基材上に配置される前記レジスト層と、前記基材および前記レジスト層の間に配置される接着層とを有する。前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させ、前記アルカリ液により前記接着層を除去する。

ある実施形態では、前記基板処理装置は、前記アルカリ液供給部にスチームを供給するスチーム供給部をさらに備える。前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液および前記スチームの混合物を噴霧する。

ある実施形態では、前記基板処理装置は、前記アルカリ液供給部に不活性ガスを供給するガス供給部をさらに備える。前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液および前記不活性ガスの混合物を噴霧する。

ある実施形態では、前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給することなく、前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給した後、前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給しながら、前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給する。その後、前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給することなく、前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給する。

本発明の別の局面によれば、基板処理方法は、回転している基板に、レジスト層を剥離する剥離液を供給する剥離液供給工程と、前記剥離液が前記基板上に存在する間に、前記基板にアルカリ液を供給するアルカリ液供給工程とを含む。

ある実施形態では、前記剥離液は、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液を含む。

ある実施形態では、前記剥離液供給工程において、前記基板に前記剥離液を供給して、前記基板のレジスト層に亀裂を生じさせる。前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させる。

ある実施形態では、前記基板は、基材と、前記基材上に配置される前記レジスト層と、前記基材および前記レジスト層の間に配置される接着層とを有する。前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させ、前記接着層を除去する。

ある実施形態では、前記基板処理方法は、前記アルカリ液供給工程に先立って、前記アルカリ液とスチームとを混合するスチーム混合工程をさらに含む。前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液および前記スチームの混合物を噴霧する。

ある実施形態では、前記基板処理方法は、前記アルカリ液供給工程に先立って、前記アルカリ液と不活性ガスとを混合するガス混合工程をさらに含む。前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液および前記不活性ガスの混合物を噴霧する。

ある実施形態では、前記剥離液供給工程は、前記アルカリ液供給工程に先立って、前記基板に、前記アルカリ液を供給せずに、前記剥離液を供給する第１剥離液供給工程と、前記アルカリ液供給工程の後に、前記基板に、前記アルカリ液を供給せずに、前記剥離液を供給する第２剥離液供給工程とを含む。

本発明によれば、基板の処理時間を短縮することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供できる。

第１実施形態の基板処理装置の模式的な平面図である。 第１実施形態の基板処理装置における基板処理ユニットの模式図である。 第１実施形態の基板処理装置のブロック図である。 基板の構造を模式的に示す拡大断面図である。 剥離液によって基板のレジスト層が分解される状態を模式的に示す拡大断面図である。 剥離液によって基板のレジスト層に亀裂が生じた状態を模式的に示す拡大断面図である。 アルカリ液によって基板の接着層およびレジスト層が剥離される状態を模式的に示す拡大断面図である。 剥離液が基板上に存在する間に、基板にアルカリ液を供給する一例を示す模式図である。 第１実施形態の基板処理方法のフロー図である。 第２実施形態の基板処理方法のフロー図である。 第３実施形態の基板処理装置における基板処理ユニットの模式図である。 第３実施形態の基板処理方法のフロー図である。 第４実施形態の基板処理装置における基板処理ユニットの模式図である。 第４実施形態の基板処理方法のフロー図である。 変形例による基板処理装置における基板処理ユニットの模式図である。

以下、図面を参照して、本発明による基板処理装置の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。本実施形態では、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。

（第１実施形態）
図１～図９を参照して、本発明の第１実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１は、第１実施形態の基板処理装置１００の模式的な平面図である。

基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去、および、洗浄のうちの少なくとも１つを行うように基板Ｗを処理する。

基板Ｗは、半導体基板として用いられる。基板Ｗは、半導体ウエハを含む。例えば、基板Ｗは略円板状である。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する。

図１に示すように、基板処理装置１００は、複数の基板処理ユニット１０と、処理液キャビネット１１０と、処理液ボックス１２０と、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御装置１０１とを備える。制御装置１０１は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲを制御する。制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。

ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと基板処理ユニット１０との間で基板Ｗを搬送する。基板処理ユニット１０の各々は、基板Ｗに処理液を吐出して、基板Ｗを処理する。処理液は、例えば、薬液、リンス液、除去液および／または撥水剤を含む。処理液キャビネット１１０は、処理液を収容する。なお、処理液キャビネット１１０は、ガスを収容してもよい。

具体的には、複数の基板処理ユニット１０は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数のタワーＴＷ（図１では４つのタワーＴＷ）を形成している。各タワーＴＷは、上下に積層された複数の基板処理ユニット１０（図１では３つの基板処理ユニット１０）を含む。処理液ボックス１２０は、それぞれ、複数のタワーＴＷに対応している。処理液キャビネット１１０内の液体は、いずれかの処理液ボックス１２０を介して、処理液ボックス１２０に対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理ユニット１０に供給される。また、処理液キャビネット１１０内のガスは、いずれかの処理液ボックス１２０を介して、処理液ボックス１２０に対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理ユニット１０に供給される。

典型的には、処理液キャビネット１１０は、処理液を調製するための調製槽（タンク）を有する。処理液キャビネット１１０は、１種類の処理液のための調製槽を有してもよく、複数種類の処理液のための調製槽を有してもよい。また、処理液キャビネット１１０は、処理液を流通するためのポンプ、ノズルおよび／またはフィルタを有する。

制御装置１０１は、基板処理装置１００の各種動作を制御する。制御装置１０１により、基板処理ユニット１０は基板Ｗを処理する。

制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、プロセッサを有する。制御部１０２は、例えば、中央処理演算機（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を有する。または、制御部１０２は、汎用演算機を有してもよい。

記憶部１０４は、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容および処理手順を規定する。

記憶部１０４は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび／またはハードディスクドライブである。記憶部１０４はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１０２は、記憶部１０４の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板処理動作を実行する。

次に、図２を参照して、第１実施形態の基板処理装置１００における基板処理ユニット１０を説明する。図２は、第１実施形態の基板処理装置１００における基板処理ユニット１０の模式図である。

図２に示すように、基板処理ユニット１０は、チャンバー１１と、送風ユニット１２と、基板保持部２０と、剥離液供給部３０と、アルカリ液供給部４０と、過水供給部５０と、リンス液供給部６０とを備える。

チャンバー１１は、内部空間を有する略箱形状である。チャンバー１１は、基板Ｗを収容する。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型であり、チャンバー１１には基板Ｗが１枚ずつ収容される。基板Ｗは、チャンバー１１内に収容され、チャンバー１１内で処理される。チャンバー１１には、基板保持部２０、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０およびリンス液供給部６０のそれぞれの少なくとも一部が収容される。

送風ユニット１２は、チャンバー１１の上部または上方に配置される。例えば、送風ユニット１２は、チャンバー１１の天面に配置される。送風ユニット１２は、チャンバー１１内に空気を送る。送風ユニット１２は、例えば、ファン・フィルタ・ユニット（ＦＦＵ）を含む。送風ユニット１２および排気装置（図示しない）により、チャンバー１１内にダウンフロー（下降流）が形成される。

基板保持部２０は、基板Ｗを保持する。基板保持部２０は、基板Ｗの上面（表面）Ｗａを上方に向け、基板Ｗの下面（裏面）Ｗｂを鉛直下方に向くように基板Ｗを水平に保持する。また、基板保持部２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗを回転させる。例えば、基板Ｗの上面Ｗａには、リセスの形成された積層構造が設けられている。基板保持部２０は、基板Ｗを保持したまま基板Ｗを回転させる。

例えば、基板保持部２０は、基板Ｗの端部を挟持する挟持式であってもよい。あるいは、基板保持部２０は、基板Ｗを下面Ｗｂから保持する任意の機構を有してもよい。例えば、基板保持部２０は、バキューム式であってもよい。この場合、基板保持部２０は、非デバイス形成面である基板Ｗの下面Ｗｂの中央部を上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持する。あるいは、基板保持部２０は、複数のチャックピンを基板Ｗの周端面に接触させる挟持式とバキューム式とを組み合わせてもよい。

例えば、基板保持部２０は、スピンベース２１と、チャック部材２２と、シャフト２３と、スピンモーター２４と、ハウジング２５とを含む。チャック部材２２は、スピンベース２１に設けられる。チャック部材２２は、基板Ｗをチャックする。典型的には、スピンベース２１には、複数のチャック部材２２が設けられる。

シャフト２３は、回転軸ＡＸに沿って鉛直方向に延びている。シャフト２３の上端には、スピンベース２１が結合されている。基板Ｗは、スピンベース２１の上方に載置される。

スピンベース２１は、円板状である。チャック部材２２は、基板Ｗを水平に支持する。シャフト２３は、スピンベース２１の中央部から下方に延びる。スピンモーター２４は、シャフト２３に回転力を与える。スピンモーター２４は、シャフト２３を回転方向に回転させることにより、回転軸ＡＸを中心に基板Ｗおよびスピンベース２１を回転させる。ハウジング２５は、シャフト２３およびスピンモーター２４を収容する。

剥離液供給部３０は、基板Ｗに、レジスト層を剥離する剥離液を供給する。典型的には、剥離液供給部３０は、基板Ｗの上面Ｗａに剥離液を供給する。剥離液供給部３０の少なくとも一部は、チャンバー１１内に収容される。

剥離液は、例えば、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）またはオゾン水を含む。ＳＰＭは、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液である。第１実施形態では、剥離液は、ＳＰＭである。基板Ｗに供給されるＳＰＭの温度は、特に限定されるものではないが、例えば、８０℃以上１００℃未満である。なお、基板Ｗに供給されるＳＰＭの温度は、１００℃以上であってもよいし、１５０℃以上であってもよい。また、基板Ｗに供給されるＳＰＭの温度は、１８０℃以上であってもよいし、２００℃以上であってもよい。

剥離液供給部３０は、配管３２と、バルブ３４と、ノズル３６とを含む。ノズル３６は、基板Ｗの上面Ｗａに剥離液を吐出する。ノズル３６は、配管３２に接続される。配管３２には、供給源から剥離液が供給される。なお、配管３２は、硫酸と過酸化水素水との混合液（ＳＰＭ）が貯留されたタンクに接続されていてもよい。または、配管３２は、硫酸と過酸化水素水とを流路の途中で合流させてノズル３６に供給するように構成されていてもよい。

バルブ３４は、配管３２内の流路を開閉する。バルブ３４は、配管３２の開度を調節して、配管３２に供給される剥離液の流量を調整する。具体的には、バルブ３４は、例えば、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

ノズル３６は、基板Ｗに対して移動可能に構成されてもよい。剥離液供給部３０は、ノズル移動部３８をさらに有してもよい。ノズル移動部３８は、ノズル３６を昇降してもよく、ノズル３６を回動軸線の周りに水平回動させてもよい。ノズル移動部３８は、ノズル３６を昇降させる。例えば、ノズル移動部３８は、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与える電動モーターとを含む。また、ノズル移動部３８は、ノズル３６を水平回動させる。例えば、ノズル移動部３８は、電動モーターを含む。

第１実施形態では、剥離液がノズル３６から基板Ｗに供給される間、ノズル移動部３８は、ノズル３６を水平方向に往復させる。具体的には、ノズル移動部３８は、基板Ｗに対する剥離液の衝突位置が基板Ｗの中央部と縁部との間で往復するように、ノズル３６を移動させる。これにより、基板Ｗに対する剥離液の衝突位置が移動する。なお、剥離液がノズル３６から基板Ｗに供給される間、ノズル３６は固定されていてもよい。

アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液を供給する。典型的には、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗの上面Ｗａにアルカリ液を供給する。アルカリ液供給部４０の少なくとも一部は、チャンバー１１内に収容される。

アルカリ液は、例えば、ＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水との混合液）、アンモニア水、または、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）を含む。第１実施形態では、アルカリ液は、ＳＣ１を含む。

アルカリ液供給部４０は、配管４２と、バルブ４４と、ノズル４６とを含む。ノズル４６は、基板Ｗの上面Ｗａにアルカリ液を吐出する。ノズル４６は、配管４２に接続される。配管４２には、供給源からアルカリ液が供給される。

バルブ４４は、配管４２内の流路を開閉する。バルブ４４は、配管４２の開度を調節して、配管４２に供給されるアルカリ液の流量を調整する。具体的には、バルブ４４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

ノズル４６は、基板Ｗに対して移動可能に構成されてもよい。アルカリ液供給部４０は、ノズル移動部４８をさらに有してもよい。ノズル移動部４８は、ノズル４６を昇降してもよく、ノズル４６を回動軸線の周りに水平回動させてもよい。ノズル移動部４８は、例えば、ノズル移動部３８と同様に構成される。

第１実施形態では、アルカリ液がノズル４６から基板Ｗに供給される間、ノズル移動部４８は、ノズル４６を水平方向に往復させる。具体的には、ノズル移動部４８は、基板Ｗに対するアルカリ液の衝突位置が基板Ｗの中央部と縁部との間で往復するように、ノズル４６を移動させる。これにより、基板Ｗに対するアルカリ液の衝突位置が移動する。なお、アルカリ液がノズル４６から基板Ｗに供給される間、ノズル４６は固定されていてもよい。

なお、図２では、ノズル３６とノズル４６とが別々に移動するように描いているが、ノズル３６とノズル４６とは、一体で移動するように構成されてもよい。具体的には、例えば、ノズル３６とノズル４６とを接続する接続部材が設けられていてもよい。また、ノズル移動部３８およびノズル移動部４８の一方のみが設けられていてもよい。そして、ノズル移動部３８およびノズル移動部４８の一方によって、ノズル３６およびノズル４６の両方が移動されてもよい。

過水供給部５０は、基板Ｗに過酸化水素水を供給する。典型的には、過水供給部５０は、基板Ｗの上面Ｗａに過酸化水素水を供給する。過水供給部５０の少なくとも一部は、チャンバー１１内に収容される。

過水供給部５０は、配管５２と、バルブ５４と、ノズル５６とを有する。ノズル５６は、基板Ｗの上面Ｗａに過酸化水素水を吐出する。ノズル５６は、配管５２に接続される。配管５２には、供給源から過酸化水素水が供給される。バルブ５４は、配管５２内の流路を開閉する。バルブ５４は、配管５２の開度を調節して、配管５２に供給される過酸化水素水の流量を調整する。具体的には、バルブ５４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

ノズル５６は、基板Ｗに対して移動可能に構成されてもよい。過水供給部５０は、ノズル移動部５８をさらに有してもよい。ノズル移動部５８は、ノズル５６を昇降してもよく、ノズル５６を回動軸線の周りに水平回動させてもよい。ノズル移動部５８は、例えば、ノズル移動部３８と同様に構成される。

リンス液供給部６０は、基板Ｗにリンス液を供給する。典型的には、リンス液供給部６０は、基板Ｗの上面Ｗａにリンス液を供給する。リンス液供給部６０の少なくとも一部は、チャンバー１１内に収容される。

例えば、リンス液として、脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ：ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、アンモニア水、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、または、還元水（水素水）が挙げられる。第１実施形態では、リンス液は、脱イオン水（ＤＩＷ）である。

リンス液供給部６０は、配管６２と、バルブ６４と、ノズル６６とを含む。ノズル６６は、基板Ｗの上面Ｗａにリンス液を吐出する。ノズル６６は、配管６２に接続される。配管６２には、供給源からリンス液が供給される。

バルブ６４は、配管６２内の流路を開閉する。バルブ６４は、配管６２の開度を調節して、配管６２に供給されるリンス液の流量を調整する。具体的には、バルブ６４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

ノズル６６は、基板Ｗに対して移動可能に構成されてもよい。リンス液供給部６０は、ノズル移動部６８をさらに有してもよい。ノズル移動部６８は、ノズル６６を昇降してもよく、ノズル６６を回動軸線の周りに水平回動させてもよい。ノズル移動部６８は、例えば、ノズル移動部３８と同様に構成される。

基板処理ユニット１０は、カップ９０をさらに備える。カップ９０は、基板Ｗから飛散した処理液を回収する。カップ９０は昇降する。例えば、カップ９０は、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０および／またはリンス液供給部６０が基板Ｗに剥離液、アルカリ液、過酸化水素水および／またはリンス液を供給する期間にわたって基板Ｗの側方にまで鉛直上方に上昇する。この場合、カップ９０は、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する剥離液、アルカリ液、過酸化水素水および／またはリンス液を回収する。また、カップ９０は、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０および／またはリンス液供給部６０が基板Ｗに剥離液、アルカリ液、過酸化水素水および／またはリンス液を供給する期間が終了すると、基板Ｗの側方から鉛直下方に下降する。

上述したように、制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、送風ユニット１２、基板保持部２０、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０、リンス液供給部６０および／またはカップ９０を制御する。一例では、制御部１０２は、送風ユニット１２、スピンモーター２４、バルブ３４、４４、５４、６４、ノズル移動部３８、４８、５８、６８および／またはカップ９０を制御する。

第１実施形態の基板処理装置１００は、半導体の設けられた半導体素子の作製に好適に用いられる。典型的には、半導体素子において、基材の上に導電層および絶縁層が積層される。基板処理装置１００は、半導体素子の製造時に、導電層および／または絶縁層の洗浄および／または加工（例えば、エッチング、特性変化等）に好適に用いられる。

次に、図１～図３を参照して、第１実施形態の基板処理装置１００を説明する。図３は、第１実施形態の基板処理装置１００のブロック図である。

図３に示すように、制御装置１０１は、基板処理装置１００の各種動作を制御する。制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、送風ユニット１２、基板保持部２０、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０、リンス液供給部６０およびカップ９０を制御する。具体的には、制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、送風ユニット１２、基板保持部２０、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０、リンス液供給部６０およびカップ９０に制御信号を送信することによって、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、送風ユニット１２、基板保持部２０、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０、リンス液供給部６０およびカップ９０を制御する。

また、記憶部１０４は、コンピュータプログラムおよびデータを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容、処理手順および基板処理条件を規定する。制御部１０２は、記憶部１０４の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板処理動作を実行する。

制御部１０２は、インデクサーロボットＩＲを制御して、インデクサーロボットＩＲによって基板Ｗを受け渡しする。

制御部１０２は、センターロボットＣＲを制御して、センターロボットＣＲによって基板Ｗを受け渡しする。例えば、センターロボットＣＲは、未処理の基板Ｗを受け取って、複数のチャンバー１１のうちのいずれかに基板Ｗを搬入する。また、センターロボットＣＲは、処理された基板Ｗをチャンバー１１から受け取って、基板Ｗを搬出する。

制御部１０２は、送風ユニット１２を制御して、チャンバー１１内に空気を送る。例えば、制御部１０２は、送風ユニット１２および排気装置（図示せず）を制御して、チャンバー１１内にダウンフローを形成する。

制御部１０２は、基板保持部２０を制御して、基板Ｗの脱着、基板Ｗの回転の開始、回転速度の変更および基板Ｗの回転の停止を制御する。例えば、制御部１０２は、基板保持部２０を制御して、基板保持部２０の回転速度を変更することができる。具体的には、制御部１０２は、基板保持部２０のスピンモーター２４の回転速度を変更することによって、基板Ｗの回転速度を変更できる。

制御部１０２は、剥離液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、剥離液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４を開状態にすることによって、ノズル３６に向かって配管３２内を流れる剥離液を通過させることができる。また、制御部１０２は、剥離液供給部３０のバルブ３４を制御して、バルブ３４を閉状態にすることによって、ノズル３６に向かって配管３２内を流れる剥離液の供給を停止させることができる。

制御部１０２は、アルカリ液供給部４０のバルブ４４を制御して、バルブ４４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、アルカリ液供給部４０のバルブ４４を制御して、バルブ４４を開状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管４２内を流れるアルカリ液を通過させることができる。また、制御部１０２は、アルカリ液供給部４０のバルブ４４を制御して、バルブ４４を閉状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管４２内を流れるアルカリ液の供給を停止させることができる。

制御部１０２は、バルブ５４を制御して、バルブ５４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、バルブ５４を制御して、バルブ５４を開状態にすることによって、ノズル５６に向かって配管５２内を流れる過酸化水素水を通過させることができる。また、制御部１０２は、バルブ５４を制御して、バルブ５４を閉状態にすることによって、ノズル５６に向かって配管５２内を流れる過酸化水素水の供給を停止させることができる。

制御部１０２は、リンス液供給部６０のバルブ６４を制御して、バルブ６４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、リンス液供給部６０のバルブ６４を制御して、バルブ６４を開状態にすることによって、ノズル６６に向かって配管６２内を流れるリンス液を通過させることができる。また、制御部１０２は、リンス液供給部６０のバルブ６４を制御して、バルブ６４を閉状態にすることによって、ノズル６６に向かって配管６２内を流れるリンス液の供給を停止させることができる。

制御部１０２は、カップ９０を制御して基板Ｗに対してカップ９０を移動させてもよい。具体的には、制御部１０２は、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０および／またはリンス液供給部６０が基板Ｗに剥離液、アルカリ液、過酸化水素水および／またはリンス液を供給する期間にわたって基板Ｗの側方にまで鉛直上方にカップ９０を上昇させる。また、制御部１０２は、剥離液供給部３０、アルカリ液供給部４０、過水供給部５０および／またはリンス液供給部６０が基板Ｗに剥離液、アルカリ液、過酸化水素水および／またはリンス液を供給する期間が終了すると、基板Ｗの側方から鉛直下方にカップ９０を下降させる。

次に、図４～図８を参照して、基板Ｗに剥離液およびアルカリ液を供給した際における、基板Ｗの上面Ｗａの状態について説明する。図４は、基板Ｗの構造を模式的に示す拡大断面図である。図５は、剥離液Ｌａによって基板Ｗのレジスト層２０３が分解される状態を模式的に示す拡大断面図である。図６は、剥離液Ｌａによって基板Ｗのレジスト層２０３に亀裂が生じた状態を模式的に示す拡大断面図である。図７は、アルカリ液Ｌｂによって基板Ｗの接着層２０２およびレジスト層２０３が剥離される状態を模式的に示す拡大断面図である。図８は、剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する一例を示す模式図である。

図４に示すように、基板Ｗは、基材２０１と、基材２０１上に配置されるレジスト層２０３と、基材２０１およびレジスト層２０３の間に配置される接着層２０２とを有する。

基材２０１は、例えば、シリコンウエハなどの半導体ウエハである。第１実施形態では、基材２０１は、シリコンウエハである。

接着層２０２は、基材２０１とレジスト層２０３とを接着する。接着層２０２は、例えば、樹脂からなる。接着層２０２は、特に限定されるものではないが、例えば、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ：Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）を含んでもよい。接着層２０２は、例えば、ヘキサメチルジシラザンを含む処理ガスを用いて基材２０１を疎水化処理することにより形成される。

レジスト層２０３は、樹脂からなる。レジスト層２０３は、特に限定されるものではないが、例えば、フォトレジスト材料からなる。レジスト層２０３は、未硬化樹脂が基板Ｗ上に塗布された後、例えば、特定波長の光を照射されることによって硬化して、形成される。また、レジスト層２０３は、例えば、硬化層２０３ａと、未硬化層２０３ｂとを含んでいてもよい。この場合、例えば、硬化層２０３ａは、レジスト層２０３のうち基材２０１とは反対側（上側）に配置され、未硬化層２０３ｂは、レジスト層２０３のうち基材２０１側（下側）に配置される。なお、レジスト層２０３は、上下方向の全体にわたって硬化層２０３ａになっていてもよい。

図５に示すように、基板Ｗの上面Ｗａにレジスト層２０３を剥離する剥離液Ｌａを供給すると、剥離液Ｌａによってレジスト層２０３が分解される。具体的には、剥離液Ｌａがレジスト層２０３と反応し、レジスト層２０３が溶解する。剥離液Ｌａは、レジスト層２０３のうち基材２０１とは反対側の表面（上面Ｗａ）から基材２０１側に向かってレジスト層２０３を溶解する。

そして、図６に示すように、剥離液Ｌａによるレジスト層２０３の分解が進行すると、レジスト層２０３に亀裂が生じる。なお、剥離液ＬａとしてＳＰＭを用いた場合、剥離液Ｌａとしてオゾン水を用いる場合に比べて、レジスト層２０３の溶解速度を大きくすることができる。また、剥離液Ｌａの温度を高くした場合、剥離液Ｌａの温度を低くする場合に比べて、レジスト層２０３の溶解速度が大きくなるとともに、レジスト層２０３に亀裂が生じやすくなる。つまり、剥離液ＬａとしてＳＰＭを用いたり、剥離液Ｌａの温度を高くしたりした場合、レジスト層２０３に亀裂が生じるまでの時間を短縮することが可能である。

次に、剥離液供給部３０から供給された剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液を供給する。これにより、アルカリ液が亀裂内に浸入する。従って、図７に示すように、アルカリ液Ｌｂが接着層２０２に到達し、アルカリ液Ｌｂにより接着層２０２を基板Ｗから除去する。具体的には、例えば、図７および図８に示すように、剥離液供給部３０が剥離液Ｌａを基板Ｗに供給しながら、アルカリ液供給部４０がアルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する。アルカリ液Ｌｂは、接着層２０２に浸透して接着層２０２を膨潤させ、接着層２０２を基材２０１から剥がしてもよい。また、アルカリ液Ｌｂは、接着層２０２を溶解してもよい。このように、アルカリ液Ｌｂにより接着層２０２を基板Ｗから除去することによって、レジスト層２０３も基板Ｗから除去される。具体的には、レジスト層２０３は、溶解により全て除去されるのではなく、破片または小片となった状態で除去される。

また、剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給することによって、剥離液Ｌａによるレジスト層２０３の溶解と、亀裂の発生および拡張とを行いながら、アルカリ液Ｌｂを亀裂内に浸入させることができる。よって、レジスト層２０３を剥離する時間を短縮できる。

なお、ここでは、レジスト層２０３に亀裂が生じた後に、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する例について説明したが、レジスト層２０３に亀裂が生じる前に、アルカリ液Ｌｂの供給を開始してもよい。

特に、剥離液ＬａとしてＳＰＭを用いる場合にアルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給すると、剥離液Ｌａとアルカリ液Ｌｂとが反応して剥離液Ｌａの温度が上昇する。従って、上述したように、レジスト層２０３に亀裂が生じるまでの時間を短縮することができるので、レジスト層２０３を剥離する時間をより短縮できる。

また、アルカリ液Ｌｂとして、例えばＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水との混合液）を用いる場合、処理液（剥離液Ｌａおよびアルカリ液Ｌｂ）中にアンモニアガスが発生する。このアンモニアガスは、レジスト層２０３の破片または小片を基板Ｗから浮き上がらせるとともに、浮き上がった破片または小片が基板Ｗに再付着することを抑制する。なお、処理液が高温のため、処理後の処理液に含まれるアンモニアガスおよびアンモニア水は、処理液から排出される。よって、基板Ｗを処理した後の処理液を回収して再利用する場合に、処理液からアンモニアを除去する必要がない。

また、アルカリ液Ｌｂとして、例えばＳＣ１を用いる場合、アルカリ液Ｌｂは、時間経過に伴い、ＳＰＭによって中和される。従って、アルカリ液Ｌｂとして、例えばＳＣ１を用いる場合であっても、アルカリ液Ｌｂが基材２０１のシリコンまたは窒化チタンなどに悪影響を及ぼすことを抑制できる。

以上、図１～図８を参照して説明したように、第１実施形態では、基板処理装置１００は、基板Ｗに剥離液Ｌａを供給する剥離液供給部３０と、剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給するアルカリ液供給部４０とを備える。従って、剥離液Ｌａによるレジスト層２０３の分解を行いながら、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに対して作用させることができる。具体的には、第１実施形態では、剥離液Ｌａによるレジスト層２０３の溶解と、亀裂の発生および拡張とを行いながら、アルカリ液Ｌｂを亀裂内に浸入させることができる。よって、レジスト層２０３を剥離する時間を短縮できる。つまり、基板Ｗの処理時間を短縮できる。なお、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する時間の少なくとも一部を、剥離液Ｌａを基板Ｗに供給する時間とオーバーラップさせれば、基板Ｗの処理時間をより短縮できる。

また、上記のように、剥離液Ｌａは、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液を含む。従って、剥離液Ｌａとして例えばオゾン水を用いる場合に比べて、レジスト層２０３の剥離時間を短縮できる。

また、上記のように、剥離液供給部３０は、基板Ｗに剥離液Ｌａを供給して、基板Ｗのレジスト層２０３に亀裂を生じさせ、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給して、亀裂内にアルカリ液Ｌｂを浸入させる。従って、アルカリ液Ｌｂがレジスト層２０３の深部（基材２０１側の部分）に早く到達するので、レジスト層２０３の剥離時間をより短縮できる。

また、上記のように、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給して、亀裂内にアルカリ液Ｌｂを浸入させ、アルカリ液Ｌｂにより接着層２０２を除去する。従って、レジスト層２０３が全て溶解する前に、破片または小片となった状態でレジスト層２０３を基板Ｗから除去することができる。よって、レジスト層２０３の剥離時間をさらに短縮できる。

次に、図４～図９を参照して、第１実施形態の基板処理方法を説明する。図９は、第１実施形態の基板処理方法のフロー図である。第１実施形態の基板処理装置１００による基板処理方法は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０８を含む。ステップＳ１０１～ステップＳ１０８は、制御部１０２によって実行される。なお、ステップＳ１０３は、本発明の「剥離液供給工程」の一例である。また、ステップＳ１０４は、本発明の「アルカリ液供給工程」の一例である。

図９に示すように、ステップＳ１０１において、基板Ｗをチャンバー１１に搬入する。制御部１０２の制御により、センターロボットＣＲは、基板Ｗをチャンバー１１に搬入し、基板保持部２０は、搬入された基板Ｗを保持する。

次に、ステップＳ１０２において、基板Ｗの回転を開始する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗの回転を開始する。

次に、ステップＳ１０３において、剥離液Ｌａを基板Ｗに供給して、基板Ｗを剥離処理する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０によって回転する基板Ｗに対して、剥離液供給部３０は、ノズル３６から剥離液Ｌａを供給する。例えば、剥離液供給部３０は、剥離液ＬａとしてＳＰＭを供給する。これにより、剥離液Ｌａにより、基板Ｗのレジスト層２０３が分解される。具体的には、図５に示すように、剥離液Ｌａがレジスト層２０３のうち基材２０１とは反対側の表面（上面Ｗａ）から基材２０１側に向かってレジスト層２０３を溶解する。そして、図６に示すように、剥離液Ｌａによるレジスト層２０３の分解が進行すると、レジスト層２０３に亀裂が生じる。なお、基板Ｗに対する剥離液Ｌａの供給量は、例えば、０．５Ｌ／分以上、１．５Ｌ／分以下である。

次に、ステップＳ１０４において、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する。制御部１０２の制御により、アルカリ液供給部４０は、ノズル４６から基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する。例えば、アルカリ液供給部４０は、アルカリ液ＬｂとしてＳＣ１を供給する。

ここで、第１実施形態では、アルカリ液供給部４０は、剥離液供給部３０から供給された剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する。

具体的には、剥離液供給部３０は、ステップＳ１０３に続いてステップＳ１０４においても、基板Ｗに剥離液Ｌａを供給してもよい。この場合、ステップＳ１０４では、基板Ｗに剥離液Ｌａとアルカリ液Ｌｂとの両方が供給される。

または、剥離液供給部３０は、ステップＳ１０４においては、基板Ｗに剥離液Ｌａを供給しなくてもよい。この場合、ステップＳ１０３で剥離液供給部３０が剥離液Ｌａの供給を停止すると、基板Ｗの回転によって、剥離液Ｌａは基板Ｗ上から排出される。このため、ステップＳ１０４では、基板Ｗ上から剥離液Ｌａが無くなる前に、アルカリ液供給部４０は、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する。

第１実施形態では、剥離液供給部３０は、ステップＳ１０４においても、剥離液Ｌａを基板Ｗに供給する。

このように、図８に示すように、剥離液Ｌａが基板Ｗ上に存在する間に、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給することによって、剥離液Ｌａがレジスト層２０３を分解しながら、アルカリ液Ｌｂが亀裂内に浸入する。そして、図７に示すように、アルカリ液Ｌｂが接着層２０２に到達し、アルカリ液Ｌｂによって接着層２０２が基板Ｗから除去される。これにより、レジスト層２０３も基板Ｗから除去される。なお、基板Ｗに対するアルカリ液Ｌｂの供給量は、例えば、０．０５Ｌ／分以上、０．２Ｌ／分以下である。また、アルカリ液Ｌｂの供給量は、剥離液Ｌａの供給量に対して、１／３０以上、２／５以下程度である。

そして、制御部１０２は、アルカリ液Ｌｂの供給を開始してから所定時間が経過すると、アルカリ液Ｌｂの供給を停止する。第１実施形態では、制御部１０２は、アルカリ液Ｌｂの供給を開始してから所定時間が経過すると、アルカリ液Ｌｂの供給と剥離液Ｌａの供給とを停止する。なお、アルカリ液Ｌｂの供給停止と剥離液Ｌａの供給停止とは、同時に行われてもよい。また、アルカリ液Ｌｂの供給停止を、剥離液Ｌａの供給停止よりも前または後に行ってもよい。

次に、ステップＳ１０５において、基板Ｗにリンス液を供給して基板Ｗをリンス処理する。制御部１０２の制御により、リンス液供給部６０は、ノズル６６から基板Ｗにリンス液を供給する。例えば、リンス液供給部６０は、リンス液としてＤＩＷを供給する。そして、制御部１０２は、リンス液の供給を開始してから所定時間が経過すると、リンス液の供給を停止する。

次に、ステップＳ１０６において、基板Ｗを乾燥する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗの回転速度を増加させて基板Ｗ上のリンス液を遠心力によって吹き飛ばす。

次に、ステップＳ１０７において、基板Ｗの回転を停止する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は、基板Ｗの回転を停止する。

次に、ステップＳ１０８において、基板処理ユニット１０から基板Ｗを取り出す。制御部１０２の制御により、基板保持部２０は基板Ｗの保持を解除し、センターロボットＣＲは、チャンバー１１から基板Ｗを取り出す。その後、基板Ｗは、インデクサーロボットＩＲを介して基板処理装置１００の外部に搬送される。

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が終了する。

（第２実施形態）
次に、図１０を参照して、本発明の第２実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１０は、第２実施形態の基板処理方法のフロー図である。第２実施形態の基板処理装置１００による基板処理方法は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０４、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２、ステップＳ１０５～ステップＳ１０８を含む。ステップＳ１０１～Ｓ１０４、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１０５～Ｓ１０８は、制御部１０２によって実行される。なお、ステップＳ１０３は、本発明の「剥離液供給工程」「第１剥離液供給工程」の一例である。また、ステップＳ１１１は、本発明の「剥離液供給工程」「第２剥離液供給工程」の一例である。第２実施形態の基板処理装置１００の構成は、上記第１実施形態と同様である。

図１０に示すように、ステップＳ１０１～ステップＳ１０４は、第１実施形態と同様である。

ステップＳ１１１において、剥離液Ｌａを基板Ｗに供給する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０によって回転する基板Ｗに対して、剥離液供給部３０は、ノズル３６から剥離液Ｌａを供給する。これにより、例えば、基板Ｗに残ったレジスト層２０３および接着層２０２の残渣が除去される。

なお、ステップＳ１０３で剥離液Ｌａの供給が停止されなかった場合、剥離液ＬａはステップＳ１０３からステップＳ１１１まで基板Ｗに供給され続ける。一方、ステップＳ１０３で剥離液Ｌａの供給が停止された場合、ステップＳ１１１で剥離液Ｌａの供給が再開される。なお、第２実施形態では、ステップＳ１０３で剥離液Ｌａの供給が停止されず、剥離液ＬａはステップＳ１０３からステップＳ１１１まで基板Ｗに供給され続ける。

そして、制御部１０２は、剥離液Ｌａの供給を開始してから所定時間が経過すると、剥離液Ｌａの供給を停止する。なお、第２実施形態におけるステップＳ１０３、Ｓ１０４およびＳ１１１の剥離液Ｌａの供給時間の合計は、第１実施形態におけるステップＳ１０３およびＳ１０４の剥離液Ｌａの供給時間の合計と同じであってもよい。また、第２実施形態におけるステップＳ１０３およびＳ１０４の剥離液Ｌａの供給時間の合計は、第１実施形態におけるステップＳ１０３およびＳ１０４の剥離液Ｌａの供給時間の合計と同じであってもよい。なお、第２実施形態では、ステップＳ１０３、Ｓ１０４およびＳ１１１の剥離液Ｌａの供給時間の合計は、第１実施形態におけるステップＳ１０３およびＳ１０４の剥離液Ｌａの供給時間の合計と同じである。つまり、剥離液Ｌａが処理に必要な時間だけ基板Ｗに供給される間に、アルカリ液Ｌｂも基板Ｗに供給される。

次に、ステップＳ１１２において、過酸化水素水を基板Ｗに供給する。制御部１０２の制御により、基板保持部２０によって回転する基板Ｗに対して、過水供給部５０は、ノズル５６から過酸化水素水を供給する。これにより、基板Ｗの上面Ｗａの剥離液Ｌａが過酸化水素水に置換される。そして、制御部１０２は、過酸化水素水の供給を開始してから所定時間が経過すると、過酸化水素水の供給を停止する。

次に、第１実施形態と同様にして、ステップＳ１０５～ステップＳ１０８が実行される。

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が終了する。第２実施形態のその他の基板処理方法は、第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、剥離液供給工程は、アルカリ液供給工程（ステップＳ１０４）に先立って、基板Ｗに、アルカリ液Ｌｂを供給せずに、剥離液Ｌａを供給する第１剥離液供給工程（ステップＳ１０３）と、アルカリ液供給工程（ステップＳ１０４）の後に、基板Ｗに、アルカリ液Ｌｂを供給せずに、剥離液Ｌａを供給する第２剥離液供給工程（ステップＳ１１１）とを含む。このように、アルカリ液供給工程（ステップＳ１０４）の後に、基板Ｗに、アルカリ液Ｌｂを供給せずに、剥離液Ｌａを供給する第２剥離液供給工程（ステップＳ１１１）を設ける。従って、アルカリ液供給工程（ステップＳ１０４）で基板Ｗに残ったレジスト層２０３および接着層２０２の残渣を、第２剥離液供給工程（ステップＳ１１１）で除去できる。

また、第２実施形態では、上記のように、アルカリ液供給工程（ステップＳ１０４）において、剥離液供給部３０が基板Ｗに剥離液Ｌａを供給しながら、アルカリ液供給部４０が基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する。従って、第２実施形態の基板処理方法では、アルカリ液Ｌｂのみを基板Ｗに供給する時間がない。つまり、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する全ての時間が、剥離液Ｌａを基板Ｗに供給する時間とオーバーラップする。よって、基板Ｗの処理時間をより短縮できる。

第２実施形態のその他の効果は、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第３実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１１は、第３実施形態の基板処理装置１００における基板処理ユニット１０の模式図である。第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態とは異なり、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂおよびスチームの混合物を噴霧する例について説明する。

図１１に示すように、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する。第３実施形態では、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗの上面Ｗａにアルカリ液Ｌｂおよびスチームの混合物を噴霧する。言い換えると、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗの上面Ｗａに、霧状のアルカリ液Ｌｂを供給する。スチームは、例えば、純水（ＤＩＷ）の高温蒸気である。なお、第３実施形態において、蒸気は、気体だけでなく、水分が凝固して霧状になったものも含む。

具体的には、基板処理ユニット１０は、スチーム供給部７０をさらに備える。スチーム供給部７０は、アルカリ液供給部４０にスチームを供給する。スチーム供給部７０は、配管７２と、バルブ７４とを含む。ノズル４６は、配管７２にさらに接続される。配管７２には、供給源からスチームが供給される。

バルブ７４は、配管７２内の流路を開閉する。バルブ７４は、配管７２の開度を調節して、配管７２に供給されるスチームの流量を調整する。具体的には、バルブ７４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

バルブ４４およびバルブ７４が開かれると、ノズル４６には、アルカリ液Ｌｂとスチームとが供給される。アルカリ液Ｌｂとスチームとは、ノズル４６で混合され、ノズル４６からアルカリ液Ｌｂおよびスチームの混合物が基板Ｗに向かって噴出される。なお、アルカリ液Ｌｂとスチームとは、例えば、ノズル４６の内部で混合されてもよいし、ノズル４６の吐出口を通過した後に混合されてもよい。第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂとスチームとは、ノズル４６の内部で混合される。

制御部１０２は、スチーム供給部７０のバルブ７４を制御して、バルブ７４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、スチーム供給部７０のバルブ７４を制御して、バルブ７４を開状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管７２内を流れるスチームを通過させることができる。また、制御部１０２は、バルブ７４を制御して、バルブ７４を閉状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管７２内を流れるスチームの供給を停止させることができる。

第３実施形態の基板処理装置１００のその他の構成は、上記第１実施形態および第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂおよびスチームの混合物を噴霧する。従って、アルカリ液Ｌｂおよびスチームは、基板Ｗに対して勢いよく吹き付けられる。よって、アルカリ液Ｌｂは、基板Ｗの上面Ｗａを覆う剥離液Ｌａの膜を通過しやすく、亀裂内に浸入しやすい。よって、アルカリ液Ｌｂは、接着層２０２に到達しやすい。その結果、接着層２０２およびレジスト層２０３を基板Ｗから除去しやすくなる。

また、第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよびスチームは、レジスト層２０３および接着層２０２に対して物理的に衝突する。従って、レジスト層２０３および接着層２０２を、物理的な作用によっても除去できる。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

次に、図１２を参照して、本発明の第３実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１２は、第３実施形態の基板処理方法のフロー図である。第３実施形態では、基板処理方法は、ステップＳ１０４（アルカリ液供給工程）に先立って、アルカリ液Ｌｂとスチームとを混合するステップＳ２０１（スチーム混合工程）をさらに含む例について説明する。なお、第３実施形態では、図１０に示した第２実施形態の基板処理方法の一部を変更して説明するが、図９に示した第１実施形態の基板処理方法の一部を変更してもよい。ステップＳ２０１は、本発明の「スチーム混合工程」の一例である。

第３実施形態の基板処理装置１００による基板処理方法は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３、ステップＳ２０１、ステップＳ１０４、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２、ステップＳ１０５～ステップＳ１０８を含む。ステップＳ１０１～Ｓ１０３、Ｓ２０１、Ｓ１０４、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１０５～Ｓ１０８は、制御部１０２によって実行される。

図１２に示すように、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３は、第２実施形態と同様である。

ステップＳ２０１において、アルカリ液Ｌｂとスチームとを混合する。制御部１０２の制御により、アルカリ液供給部４０は、ノズル４６にアルカリ液Ｌｂを供給し、スチーム供給部７０は、ノズル４６にスチームを供給する。これにより、アルカリ液Ｌｂとスチームとが混合される。ノズル４６では、アルカリ液Ｌｂとスチームとの混合物が生成され、ノズル４６の内圧は、上昇する。なお、アルカリ液Ｌｂの供給開始とスチームの供給開始とは、同時に行われてもよい。また、アルカリ液Ｌｂの供給開始を、スチームの供給開始よりも前または後に行ってもよい。

次に、ステップＳ１０４において、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する。第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂとスチームとの混合物が基板Ｗに噴霧される。このとき、アルカリ液Ｌｂおよびスチームは、基板Ｗに対して勢いよく吹き付けられる。従って、アルカリ液Ｌｂは、第１実施形態および第２実施形態と比べて、剥離液Ｌａを通過しやすく亀裂内に浸入しやすい。よって、アルカリ液Ｌｂが接着層２０２に到達しやすい。その結果、接着層２０２およびレジスト層２０３が基板Ｗから除去されやすい。

さらに、第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよびスチームがレジスト層２０３および接着層２０２に対して物理的に衝突する。従って、レジスト層２０３および接着層２０２は、物理的な作用によっても除去される。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

また、さらに、第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂがスチームによって高温になっているため、レジスト層２０３および接着層２０２に対する化学的な作用（溶解）も促進される。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をさらに早く基板Ｗから除去できる。

そして、制御部１０２は、アルカリ液Ｌｂおよびスチームの供給を開始してから所定時間が経過すると、アルカリ液Ｌｂおよびスチームの供給を停止する。なお、アルカリ液Ｌｂの供給停止とスチームの供給停止とは、同時に行われてもよい。また、アルカリ液Ｌｂの供給停止を、スチームの供給停止よりも前または後に行ってもよい。

次に、第２実施形態と同様にして、ステップＳ１１１～ステップＳ１０８が実行される。

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が終了する。第３実施形態のその他の基板処理方法およびその他の効果は、第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
次に、図１３を参照して、本発明の第４実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１３は、第４実施形態の基板処理装置１００における基板処理ユニット１０の模式図である。第４実施形態では、第１実施形態～第３実施形態とは異なり、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスを噴霧する例について説明する。

図１３に示すように、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂを供給する。第４実施形態では、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗの上面Ｗａにアルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスを噴霧する。不活性ガスは、特に限定されるものではないが、例えば、窒素ガスである。

具体的には、基板処理ユニット１０は、ガス供給部８０をさらに備える。ガス供給部８０は、配管８２と、バルブ８４とを含む。なお、第４実施形態では、第３実施形態とは異なり、基板処理ユニット１０は、スチーム供給部７０を備えていない。ノズル４６は、配管８２にさらに接続される。配管８２には、供給源から不活性ガスが供給される。

バルブ８４は、配管８２内の流路を開閉する。バルブ８４は、配管８２の開度を調節して、配管８２に供給される不活性ガスの流量を調整する。具体的には、バルブ８４は、弁座が内部に設けられたバルブボディ（図示しない）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（図示しない）とを含む。

バルブ４４およびバルブ８４が開かれると、ノズル４６には、アルカリ液Ｌｂと圧縮された不活性ガスとが供給される。アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとは、ノズル４６で混合され、ノズル４６からアルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスの混合物が基板Ｗに向かって噴出される。このとき、アルカリ液Ｌｂは、ノズル４６から霧状に噴出される。アルカリ液Ｌｂの液滴サイズは、特に限定されるものではないが、例えば、ｎｍオーダーであってもよい。なお、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとは、例えば、ノズル４６の内部で混合されてもよいし、ノズル４６の吐出口を通過した後に混合されてもよい。第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとは、ノズル４６の内部で混合される。

制御部１０２は、ガス供給部８０のバルブ８４を制御して、バルブ８４の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、ガス供給部８０のバルブ８４を制御して、バルブ８４を開状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管８２内を流れる不活性ガスを通過させることができる。また、制御部１０２は、バルブ８４を制御して、バルブ８４を閉状態にすることによって、ノズル４６に向かって配管８２内を流れる不活性ガスの供給を停止させることができる。

第４実施形態の基板処理装置１００のその他の構成は、上記第１実施形態および第２実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、アルカリ液供給部４０は、基板Ｗにアルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスの混合物を噴霧する。従って、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスは、基板Ｗに対して勢いよく吹き付けられる。よって、アルカリ液Ｌｂは、基板Ｗの上面Ｗａを覆う剥離液Ｌａの膜を通過しやすく、亀裂内に浸入しやすい。よって、アルカリ液Ｌｂは、接着層２０２に到達しやすい。その結果、接着層２０２およびレジスト層２０３を基板Ｗから除去しやすくなる。

また、第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスは、レジスト層２０３および接着層２０２に対して物理的に衝突する。従って、レジスト層２０３および接着層２０２を、物理的な作用によっても除去できる。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

次に、図１４を参照して、本発明の第４実施形態による基板処理装置１００について説明する。図１４は、第４実施形態の基板処理方法のフロー図である。第４実施形態では、基板処理方法は、ステップＳ１０４（アルカリ液供給工程）に先立って、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとを混合するステップＳ３０１（ガス混合工程）をさらに含む例について説明する。なお、第４実施形態では、図１０に示した第２実施形態の基板処理方法の一部を変更して説明するが、図９に示した第１実施形態の基板処理方法の一部を変更してもよい。ステップＳ３０１は、本発明の「ガス混合工程」の一例である。

第４実施形態の基板処理装置１００による基板処理方法は、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３、ステップＳ３０１、ステップＳ１０４、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２、ステップＳ１０５～ステップＳ１０８を含む。ステップＳ１０１～Ｓ１０３、Ｓ３０１、Ｓ１０４、Ｓ１１１、Ｓ１１２、Ｓ１０５～Ｓ１０８は、制御部１０２によって実行される。

図１４に示すように、ステップＳ１０１～ステップＳ１０３は、第２実施形態と同様である。

ステップＳ３０１において、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとを混合する。制御部１０２の制御により、アルカリ液供給部４０は、ノズル４６にアルカリ液Ｌｂを供給し、ガス供給部８０は、ノズル４６に不活性ガスを供給する。これにより、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとが混合される。ノズル４６では、アルカリ液Ｌｂと不活性ガスとの混合物が生成され、ノズル４６の内圧は、上昇する。なお、アルカリ液Ｌｂの供給開始と不活性ガスの供給開始とは、同時に行われてもよい。また、アルカリ液Ｌｂの供給開始を、不活性ガスの供給開始よりも前または後に行ってもよい。なお、基板Ｗに対する不活性ガスの供給量は、アルカリ液Ｌｂの供給量に対して、１００倍以上、２０００倍以下であることが好ましい。例えば、不活性ガスの供給量は、５Ｌ／分以上、４００Ｌ／分以下である。

次に、ステップＳ１０４において、アルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給する。第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスが基板Ｗに噴霧される。このとき、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスは、基板Ｗに対して勢いよく吹き付けられる。従って、アルカリ液Ｌｂは、第１実施形態および第２実施形態と比べて、基板Ｗ上の剥離液Ｌａの膜を通過しやすく、亀裂内に浸入しやすい。よって、アルカリ液Ｌｂが接着層２０２に到達しやすい。その結果、接着層２０２およびレジスト層２０３が基板Ｗから除去されやすくなる。

さらに、第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスがレジスト層２０３および接着層２０２に対して物理的に衝突する。従って、レジスト層２０３および接着層２０２は、物理的な作用によっても除去される。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

そして、制御部１０２は、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスの供給を開始してから所定時間が経過すると、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスの供給を停止する。なお、アルカリ液Ｌｂの供給停止と不活性ガスの供給停止とは、同時に行われてもよい。また、アルカリ液Ｌｂの供給停止を、不活性ガスの供給停止よりも前または後に行ってもよい。

次に、第２実施形態と同様にして、ステップＳ１１１～ステップＳ１０８が実行される。

以上のようにして、基板Ｗに対する処理が終了する。第４実施形態のその他の基板処理方法およびその他の効果は、第２実施形態と同様である。

（変形例）
次に、図１５を参照して、本発明の変形例による基板処理装置１００について説明する。図１５は、変形例による基板処理装置１００における基板処理ユニット１０の模式図である。この変形例では、第１実施形態～第４実施形態とは異なり、例えば剥離液Ｌａに超音波振動を付与する例について説明する。なお、ここでは、図２に示した第１実施形態の基板処理ユニット１０の構成の一部を変更して説明するが、第３実施形態または第４実施形態の基板処理ユニット１０の構成の一部を変更してもよい。

図１５に示すように、基板処理ユニット１０は、超音波発振子を有する超音波発振器１５０をさらに備える。超音波発振子は、超音波を発振する。超音波発振子は、特に限定されるものではないが、耐酸性に優れる白金を用いて構成されることが好ましい。本変形例では、超音波発振器１５０は、剥離液供給部３０に配置される。具体的には、超音波発振器１５０は、剥離液供給部３０の配管３２のうちノズル３６の周辺に配置される。なお、超音波発振器１５０は、剥離液供給部３０のノズル３６に配置されてもよい。

超音波発振器１５０は、剥離液Ｌａに超音波振動を付与する。これにより、基板Ｗのレジスト層２０３および接着層２０２に対して、剥離液Ｌａを介して超音波振動を作用させることができる。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

または、超音波発振器１５０が剥離液Ｌａに超音波振動を付与することによって、剥離液Ｌａ中に気泡が生じる。気泡のサイズは特に限定されるものではないが、気泡は、例えば、マイクロバブルまたはナノバブルであってもよい。剥離液Ｌａ中の気泡は、レジスト層２０３および接着層２０２に対して物理的に作用して、レジスト層２０３および接着層２０２の剥離を促進する。よって、レジスト層２０３および接着層２０２をより早く基板Ｗから除去できる。

なお、ここでは、超音波発振器１５０を剥離液供給部３０に配置して剥離液Ｌａに超音波振動を付与する例について説明したが、例えば、超音波発振器１５０をアルカリ液供給部４０に配置してアルカリ液Ｌｂに超音波振動を付与してもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、第３実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよびスチームの混合物を噴霧する例について説明した。つまり、高温の霧状のアルカリ液Ｌｂを噴出する例について説明した。また、第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂおよび不活性ガスの混合物を噴霧する例について説明した。つまり、霧状のアルカリ液Ｌｂを噴出する例について説明した。しかしながら、本発明はこれらに限らない。例えば、シャワー状のアルカリ液Ｌｂを基板Ｗに供給してもよい。

剥離液Ｌａについても、アルカリ液Ｌｂと同様にして、基板Ｗに供給してもよい。つまり、霧状の剥離液Ｌａをノズル３６から噴出してもよい。この場合、高温の霧状の剥離液Ｌａをノズル３６から噴出してもよい。また、シャワー状の剥離液Ｌａを基板Ｗに供給してもよい。

また、第１実施形態～第４実施形態では、アルカリ液Ｌｂとして、例えばＳＣ１を用いる例について説明したが、本発明はこれに限らない。アルカリ液Ｌｂとして、例えばＴＭＡＨを用いてもよい。この場合、ＴＭＡＨはＳＣ１に比べてシリコンまたは窒化チタンに対して反応しにくいので、アルカリ液Ｌｂが基材２０１のシリコンまたは窒化チタンに対して悪影響を及ぼすことを抑制できる。

また、第１実施形態～第４実施形態では、剥離液Ｌａとして硫酸と過酸化水素水との混合液を用いる構成において、供給源から配管３２に硫酸過酸化水素水混合液が供給される例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、硫酸と過酸化水素水とを配管３２の途中で合流させてノズル３６に供給してもよい。この場合、硫酸の供給を停止することによって、過酸化水素水のみをノズル３６に供給し、基板Ｗに過酸化水素水を供給することが可能である。従って、過水供給部５０を設けなくてもよい。

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に好適に用いられる。

２０ ：基板保持部
３０ ：剥離液供給部
４０ ：アルカリ液供給部
７０ ：スチーム供給部
８０ ：ガス供給部
１００ ：基板処理装置
２０１ ：基材
２０２ ：接着層
２０３ ：レジスト層
Ｌａ ：剥離液
Ｌｂ ：アルカリ液
Ｓ１０３ ：ステップ（剥離液供給工程、第１剥離液供給工程）
Ｓ１０４ ：ステップ（アルカリ液供給工程）
Ｓ１１１ ：ステップ（剥離液供給工程、第２剥離液供給工程）
Ｓ２０１ ：ステップ（スチーム混合工程）
Ｓ３０１ ：ステップ（ガス混合工程）
Ｗ ：基板

Claims (14)

1. 基板を保持して回転させる基板保持部と、
   前記基板保持部によって回転される前記基板に、レジスト層を剥離する剥離液を供給する剥離液供給部と、
   前記剥離液供給部から供給された前記剥離液が前記基板上に存在する間に、前記基板にアルカリ液を供給するアルカリ液供給部と
   を備える、基板処理装置。
2. 前記剥離液は、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液を含む、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記剥離液供給部は、前記基板に前記剥離液を供給して、前記基板のレジスト層に亀裂を生じさせ、
   前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させる、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記基板は、基材と、前記基材上に配置される前記レジスト層と、前記基材および前記レジスト層の間に配置される接着層とを有し、
   前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させ、前記アルカリ液により前記接着層を除去する、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記アルカリ液供給部にスチームを供給するスチーム供給部をさらに備え、
   前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液および前記スチームの混合物を噴霧する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
6. 前記アルカリ液供給部に不活性ガスを供給するガス供給部をさらに備え、
   前記アルカリ液供給部は、前記基板に前記アルカリ液および前記不活性ガスの混合物を噴霧する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
7. 前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給することなく、前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給した後、
   前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給しながら、前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給し、
   その後、前記アルカリ液供給部が前記基板に前記アルカリ液を供給することなく、前記剥離液供給部が前記基板に前記剥離液を供給する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
8. 回転している基板に、レジスト層を剥離する剥離液を供給する剥離液供給工程と、
   前記剥離液が前記基板上に存在する間に、前記基板にアルカリ液を供給するアルカリ液供給工程と
   を含む、基板処理方法。
9. 前記剥離液は、硫酸と過酸化水素水とが混合された硫酸過酸化水素水混合液を含む、請求項８に記載の基板処理方法。
10. 前記剥離液供給工程において、前記基板に前記剥離液を供給して、前記基板のレジスト層に亀裂を生じさせ、
    前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させる、請求項８または請求項９に記載の基板処理方法。
11. 前記基板は、基材と、前記基材上に配置される前記レジスト層と、前記基材および前記レジスト層の間に配置される接着層とを有し、
    前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液を供給して、前記亀裂内に前記アルカリ液を浸入させ、前記接着層を除去する、請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 前記アルカリ液供給工程に先立って、前記アルカリ液とスチームとを混合するスチーム混合工程をさらに含み、
    前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液および前記スチームの混合物を噴霧する、請求項８または請求項９に記載の基板処理方法。
13. 前記アルカリ液供給工程に先立って、前記アルカリ液と不活性ガスとを混合するガス混合工程をさらに含み、
    前記アルカリ液供給工程において、前記基板に前記アルカリ液および前記不活性ガスの混合物を噴霧する、請求項８または請求項９に記載の基板処理方法。
14. 前記剥離液供給工程は、
    前記アルカリ液供給工程に先立って、前記基板に、前記アルカリ液を供給せずに、前記剥離液を供給する第１剥離液供給工程と、
    前記アルカリ液供給工程の後に、前記基板に、前記アルカリ液を供給せずに、前記剥離液を供給する第２剥離液供給工程と
    を含む、請求項８または請求項９に記載の基板処理方法。

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