JP6168273B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Description

この発明は、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、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の基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液を供給して、その基板の表面を処理液で洗浄する処理などが行われる。
たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の洗浄処理を実施する基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面に処理液を供給するためのノズルとを備えている。
基板の処理に際しては、スピンチャックのスピンベースごと基板が回転される。そして、回転中の基板の表面の回転中心付近にノズルから薬液が供給される。基板の表面上に供給された薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面上を周縁部に向けて流れる。これによって、基板の表面の全域に薬液が行き渡り、基板の表面に対する薬液処理が達成される。
そして、この薬液処理後には、基板に付着した薬液を純水で洗い流すためのリンス処理が行われる。すなわち、ノズルからスピンチャックによって回転されている基板の表面に純水が供給されて、その純水が基板の回転による遠心力を受けて拡がることにより、基板の表面に付着している薬液が洗い流される。
このような枚葉式の基板処理装置として、たとえば、スピンチャックのスピンベースにヒータを内蔵させ、スピンベースに載置された基板をヒータによって高温に加熱するものが知られている。そのため、基板の表面に接する部分の薬液が昇温して、当該薬液の処理能力を高めることができ、その結果、薬液処理の処理レートを向上させることができる。
特開２００８−４８７９号公報
薬液処理（高温処理）の終了後、低温で行うべき処理（低温処理）を行う必要がある場合には、基板の温度が十分に降温するまでの間、低温処理の開始を待つ必要がある。しかしながら、ヒータはオン（駆動状態）からオフにされた後も直ぐには降温しない。そのため、ヒータがオフにされた後も暫くは、ヒータは基板を加熱し続ける。そのため、ヒータの温度が十分に降温するのに長期間を要し、その結果、全体の処理時間が長くなるおそれがある。
また、薬液処理（高温処理）において、スピンベースの表面温度（ヒータの温度）を極めて高温に昇温させる場合がある。しかしながら、回転可能なスピンベースに内蔵されたヒータへの給電を、回転電気接点を介して行う必要がある関係上、ヒータへの給電量は限られており、そのため、ヒータの設定温度に上限がある。したがって、基板を所望の高温まで加熱できない事態が生じるおそれがある。
そこで、本発明の目的は、ヒータを用いた高温処理後、直ちに低温処理を実行することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、ヒータを用いて基板を所望の高温まで加熱することができる基板処理装置および基板処理方法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記載の発明は、処理液を用いて基板（Ｗ）を処理するための基板処理装置（１；１００；２００；３００）であって、基板を保持する基板保持手段（２；３０１）と、前記基板保持手段に保持されている基板の表面に、複数種の処理液を選択的に供給するための処理液供給手段（４，５，３０，３５；３０９）と、前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段（１４；３０３，３０５）と、前記基板を加熱するためのヒータ（３；１０３；２０３；３１１）を、前記基板保持手段から独立して支持するヒータ支持部材（２５；３１３）と、前記ヒータと前記基板保持手段に保持されている基板とが接近／離反するように、前記基板保持手段および前記ヒータ支持部材の少なくとも一方を移動させる移動手段（２３；３１２）と、前記移動手段を制御して、前記基板保持手段に保持されている基板と前記ヒータとの相対位置を、前記基板に供給される処理液の種類に対応して定められた位置に配置する制御部とを含む、基板処理装置である。
なお、この項において、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の参照符合を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。
この構成によれば、ヒータと、基板保持手段に保持されている基板との間隔を変更することができる。ヒータと基板との間隔が狭い状態では、ヒータにより基板が高温に加熱される。そして、この状態から、ヒータと基板との間隔を大きく広げることにより、基板に与える熱量を低減させることができ、これにより、基板を冷却することができる。すなわち、ヒータを用いた高温処理後、短時間のうちに、低温処理を実行することができる。
また、ヒータが基板保持手段に支持されていないので、基板の回転中であっても、ヒータは回転せずに静止している。つまり、ヒータを回転可能な構成とする必要はなく、そのため、ヒータへの給電を、回転電気接点を介して行う必要がない。そのため、ヒータへの給電量が制限されないので、基板を所望の高温まで加熱することができる。
請求項２に記載の発明は、前記ヒータは、前記基板保持手段に保持されている基板と平行に対向する対向面（２９；１２９；２３９）を有し、その対向面の輻射熱により当該基板を加熱するものであり、前記対向面は、単位面積当たりの発熱量を互いに異ならせることが可能な複数の対向領域（２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ；１０４；２０１）に区分けされている、請求項１に記載の基板処理装置である。
たとえば、ヒータの対向面が大面積化すると、対向面の面内全域でヒータの温度を均一に維持することは困難になる。
この構成によれば、ヒータの対向面を複数の対向領域に分割し、対向領域を個別に温度調節する。そのため、例えば複数の対向領域を互いに均一な温度に調整することにより、対向面の全域を均一温度に保つことができる。
請求項３に記載のように、前記複数の対向領域の単位面積当たりの発熱量は、前記基板回転手段による基板の回転による回転軸線（Ａ１）から離れるに従って高くなるように設定されていてもよい。
たとえば、処理液供給手段から基板の表面の中央部に、高温の処理液が供給される場合、処理液は基板の表面の中央部に供給された直後は高温であるが、基板の中央部から基板の周縁部に向けて流れる過程で、その液温が低下してしまう。
そのため、基板の表面において、その中央部で処理液の温度が相対的に高くなり、周縁部で処理液の温度が相対的に低くなってしまい、処理液と周辺雰囲気等との熱交換により、基板表面の中央部の温度が相対的に高くなり、基板表面の周縁部の温度が相対的に低くなってしまう。その結果、基板の表面の中央部で処理液による処理が速く進み、基板の表面の周縁部で処理液に処理が相対的に遅く進むといった、基板の表面における処理レートのばらつきを生じる。
この構成によれば、複数の対向領域の単位面積当たりの発熱量を、基板の回転による回転軸線から離れるに従って高くなるように設定することにより、処理液の温度を基板の全域で等しくさせることができる。これにより、基板の表面の全域に、処理液による均一な処理を施すことが可能である。
この場合、請求項４に記載のように、前記複数の対向領域は、前記回転軸線を中心とする円形領域（２９Ａ）と、円形領域の外周を取り囲む一または複数の環状領域（２９Ｂ，２９Ｃ；２９Ｂ，１０４）と含んでいてもよい。
請求項５に記載の発明は、少なくとも１つの前記環状領域は、周方向に複数の分割領域（１０４）に分割されており、前記複数の分割領域は、前記対向面の単位面積当たりの発熱量を互いに異ならせることが可能に設けられている、請求項４記載の基板処理装置である。
ヒータの対向面が大面積化する場合、対向面の周方向に関し、ヒータの温度を均一に維持することは困難になる。
この構成によれば、ヒータの対向面を周方向に複数の対向領域に分割している、また、対向領域を個別に温度調節可能である。これにより、ヒータの対向面が大面積化する場合であっても、対向面を、周方向に関して均一温度に保つことができる。
請求項６に記載のように、前記基板保持手段は、板状のベース部（１２）と、前記ベース部に取り付けられ、前記ベース部から離隔した状態で基板を支持する基板支持部（１３）とを有し、前記ヒータは、前記ベース部と、前記基板支持部に支持されている基板とによって区画される空間（３９）内に収容配置されていてもよい。
請求項７に記載の発明は、前記ヒータ支持部材は、前記ベース部と接することなく当該ベース部を厚み方向に挿通し、一端が前記ヒータに連結された支持ロッド（２５）を含む、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、支持ロッドが、ベース部と接することなく、当該ベース部を厚み方向に挿通している。そのため、ベース部と基板との間の空間に収容配置されたヒータを、基板保持手段から独立した状態で支持することができる。これにより、このようなヒータの支持を比較的簡単な構成で実現することができる。
また、請求項８に記載のように、前記制御部は、前記ヒータを、前記基板に供給される処理液の種類に対応する出力に制御していてもよい。
前記の目的を達成するための請求項９記載の発明は、基板保持手段（２；３０１）に保持されている基板（Ｗ）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、前記基板の表面に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、前記基板回転工程に並行して、前記基板の表面に、前記第１の処理液とは液種の異なる第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、前記第１の処理液供給工程に並行して、前記基板と、前記基板を加熱するためのヒータ（３；１０３；２０３；３１１）との相対位置を、第１の処理液に対応して定められた第１の位置に配置する第１の配置工程と、前記第２の処理液供給工程に並行して、前記基板と前記ヒータとの相対位置を、前記第２の処理液に対応して定められ、かつ前記基板および前記ヒータの間隔が前記第１の位置に比べて狭い第２の位置に配置する第２の配置工程とを含む、基板処理方法である。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。 図１に示すヒータの構成を示す斜視図である。 図１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。 図１に示す基板処理装置によって実行されるレジスト除去処理の第１処理例について説明するための工程図である。 図４の処理例を説明するためのタイミングチャートである。 図４の処理例を説明するための模式的な図である。 図６Ｃに続く工程を説明するための模式的な図である。 図６Ｆに続く工程を説明するための模式的な図である。 図６Ｉに続く工程を説明するための模式的な図である。 図１に示す基板処理装置によって実行されるレジスト除去処理の第２処理例について説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。
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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を模式的に示す断面図である。基板処理装置１は、たとえば基板の一例としてのシリコンウエハ（以下、「ウエハ」という）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、隔壁（図示しない）により区画された処理室６内に、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック（基板保持手段）２と、スピンチャック２に保持されているウエハＷの下面に対向配置され、ウエハＷを下方から加熱するためのヒータ３と、スピンチャック２に保持されているウエハＷの表面（上面）に、硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ液）を供給するための第１薬液ノズル（処理液供給手段）４と、スピンチャック２に保持されているウエハＷの表面（上面）に、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）を供給するための第２薬液ノズル（処理液供給手段）５とを備えている。
スピンチャック２として、たとえば挟持式のものが採用されている。スピンチャック２は、鉛直に延びる筒状の回転軸１１と、回転軸１１の上端に水平姿勢に取り付けられた円板状のスピンベース（ベース部）１２と、スピンベース１２に配置された複数個の挟持部材（基板支持部）１３と、回転軸１１に連結されたスピンモータ（基板回転手段）１４とを備えている。スピンチャック２は、各挟持部材１３をウエハＷの周端面に接触させることにより、ウエハＷを周囲から挟んで保持することができる。そして、ウエハＷが複数個の挟持部材１３に保持された状態で、スピンモータ１４の回転駆動力が回転軸１１に入力されることにより、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりにウエハＷが回転する。
第１薬液ノズル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。第１薬液ノズル４には、ＳＰＭ液供給源からの所定の高温（たとえば約１６０℃）のＳＰＭ液が供給されるＳＰＭ液供給管１６が接続されている。ＳＰＭ液供給管１６には、ＳＰＭ液供給管１６を開閉するためのＳＰＭ液バルブ１７が介装されている。ＳＰＭ液バルブ１７が開かれると、ＳＰＭ液供給管１６から第１薬液ノズル４にＳＰＭ液が供給され、また、ＳＰＭ液バルブ１７が閉じられると、ＳＰＭ液供給管１６から第１薬液ノズル４へのＳＰＭ液の供給が停止される。第１薬液ノズル４には、第１ノズル移動機構１８が結合されている。第１ノズル移動機構１８は、スピンチャック２に保持されるウエハＷの回転中心の上方（回転軸線Ａ１上）と、スピンチャック２の側方位置に設けられたホームポジションとの間で第１薬液ノズル４を移動させる。
第２薬液ノズル５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。第２薬液ノズル５には、所定の高温（たとえば約６０℃）に温度調節されたＳＣ１供給源からのＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管１９が接続されている。ＳＣ１供給管１９には、ＳＣ１供給管１９を開閉するためのＳＣ１バルブ２０が介装されている。ＳＣ１バルブ２０が開かれると、ＳＣ１供給管１９から第２薬液ノズル５にＳＣ１が供給され、また、ＳＣ１バルブ２０が閉じられると、ＳＣ１供給管１９から第２薬液ノズル５へのＳＣ１の供給が停止される。第２薬液ノズル５には、第２ノズル移動機構２１が結合されている。第２ノズル移動機構２１は、スピンチャック２に保持されるウエハＷの回転中心の上方（回転軸線Ａ１上）と、スピンチャック２の側方位置に設けられたホームポジションとの間で第２薬液ノズル５を移動させる。
基板処理装置１は、さらに、常温リンス液ノズル（処理液供給手段）３０と高温リンス液ノズル（処理液供給手段）３５とを備えている。常温リンス液ノズル３０は、たとえば、リンス液の一例としてのＤＩＷ（脱イオン水）を連続流の状態で吐出するストレートノズルである。常温リンス液ノズル３０からは、常温（たとえば約２５℃。処理室６の室温（ＲＴ）と同じ温度）のＤＩＷが吐出される。常温リンス液ノズル３０は、その吐出口を、スピンチャック２に保持されるウエハＷの上面中央部に向けた状態で配置されている。常温リンス液ノズル３０には、リンス液供給源からのＤＩＷが常温のまま供給される常温リンス液供給管３１が接続されている。常温リンス液供給管３１には、常温リンス液供給管３１を開閉するための常温リンス液バルブ３２が介装されている。常温リンス液バルブ３２が開かれると、常温リンス液供給管３１から常温リンス液ノズル３０に常温のＤＩＷが供給され、常温リンス液ノズル３０から、ウエハＷの上面中央部に向けて常温のＤＩＷが吐出される。
高温リンス液ノズル３５は、たとえば、リンス液の一例としてのＤＩＷ（脱イオン水）を連続流の状態で吐出するストレートノズルである。高温リンス液ノズル３５からは、所定の高温（たとえば約８０℃）のＤＩＷが吐出される。高温リンス液ノズル３５は、その吐出口を、スピンチャック２に保持されるウエハＷの上面中央部に向けた状態で配置されている。高温リンス液ノズル３５には、リンス液供給源からのＤＩＷが高温に加熱された状態で供給される高温リンス液供給管３６が接続されている。高温リンス液供給管３６には、高温リンス液供給管３６を開閉するための高温リンス液バルブ３７が介装されている。高温リンス液バルブ３７が開かれると、高温リンス液供給管３６から高温リンス液ノズル３５に高温のＤＩＷが供給され、高温リンス液ノズル３５から、ウエハＷの上面中央部に向けて高温のＤＩＷが吐出される。
ヒータ３は、ウエハＷとほぼ同径またはウエハＷよりもやや小径を有する円板状を有し、水平姿勢をなしている。ヒータ３は、回転軸線Ａ１と同心円板状の第１ヒータプレート３Ａと、第１ヒータプレート３Ａの外周を取り囲む円環状の第２ヒータプレート３Ｂと、第２ヒータプレート３Ｂの外周を取り囲む円環状の第３ヒータプレート３Ｃとを備えている。ヒータ３は、スピンベース１２の上面と、スピンチャック２に保持されるウエハＷの下面との間の空間３９に配置されている。
図２は、ヒータ３の構成を示す斜視図である。図１および図２を参照しつつ、ヒータ３について説明する。
第１ヒータプレート３Ａは、円板状をなしており、セラミック製の本体に第１抵抗２８Ａ（図１参照）が内蔵されている。第１ヒータプレート３Ａの上面には、水平平坦な円形の第１対向面（円形領域）２９Ａが形成されている。
第２ヒータプレート３Ｂは、円環板状をなしており、セラミック製の本体に第２抵抗２８Ｂ（図１参照）が内蔵されている。第２ヒータプレート３Ｂの上面には、水平平坦な円環状の第２対向面（環状領域）２９Ｂが形成されている。
第３ヒータプレート３Ｃは、円環板状をなしており、セラミック製の本体に第３抵抗２８Ｃ（図１参照）が内蔵されている。第３ヒータプレート３Ｃの上面には、水平平坦な円環状の第３対向面（環状領域）２９Ｃが形成されている。
第２ヒータプレート３Ｂは、連結具（図示しない）を介して第１ヒータプレート３Ａに連結固定されている。その固定状態で、第２ヒータプレート３Ｂの内周と第１ヒータプレート３Ａの外周との間にはほぼ隙間がない。第３ヒータプレート３Ｃは、連結具（図示しない）を介して第２ヒータプレート３Ｂに連結固定されている。その固定状態で、第３ヒータプレート３Ｃの内周と第２ヒータプレート３Ｂの外周との間にはほぼ隙間がない。
第１〜第３ヒータプレート３Ａ〜３Ｃを互いに連結した状態で、第１〜第３対向面２９Ａ〜２９Ｃは同一の水平面に含まれている。第１対向面２９Ａは、ウエハＷの下面における中央領域（ウエハＷの回転中心を中心とするウエハ径の約１／３の径を有する円形の領域）に対向している。第２対向面２９Ｂは、ウエハＷの下面におけるミドル領域（中央領域と次に述べる外周領域とを除く領域）に対向している。第３対向面２９Ｃは、ウエハＷの下面における外周領域（ウエハＷの回転中心を中心とする円であって、ウエハＷ径の約２／３の径を有する円の外側領域）に対向している。ヒータ３は、支持ロッド（ヒータ支持部材）２５によって下方から支持されている。
支持ロッド２５は、スピンベース１２および回転軸１１を上下方向に貫通する貫通穴２４を回転軸線Ａ１に沿って上下方向（スピンベース１２の厚み方向）に挿通している。支持ロッド２５の上端（一端）は、ヒータ３に固定されている。また、支持ロッド２５の下端（他端）が、スピンチャック２の下方の周辺部材に固定されることにより、支持ロッド２５が鉛直姿勢に姿勢保持されている。支持ロッド２５は貫通穴２４においてスピンベース１２または回転軸１１と接触しておらず、そのため、ヒータ３はスピンチャック２に支持されていない。すなわち、ヒータ３とスピンチャック２とは互いに独立している。したがって、スピンチャック２がウエハＷを回転させている場合でも、ヒータ３は回転せずに静止（非回転状態）している。
貫通穴２４には、第１抵抗２８Ａへの給電線２６Ａ、第２抵抗２８Ｂへの給電線２６Ｂ、および第３抵抗２８Ｃへの給電線２６Ｃが挿通されている。給電線２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの上端は、それぞれ、第１、第２および第３抵抗２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃに接続されている。この基板処理装置１では、抵抗２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃへの給電を、回転電気接点を介さずに行っている。
仮に、回転可能な構成のヒータを採用する場合、ヒータへの給電を、回転電気接点を介して行う必要がある。この場合、回転電気接点を介在させるためにヒータへの給電量は限られ、その結果、ウエハＷを所望の高温まで加熱できないおそれがある。
これに対し、基板処理装置１では、抵抗２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃへの給電を、回転電気接点を介さずに行うので、給電量が制限されない。これにより、ウエハＷを所望の高温まで加熱することが可能である。
第１抵抗２８Ａへの給電により、第１抵抗２８Ａが発熱し、第１ヒータプレート３Ａが発熱状態になる。これにより、第１対向面２９Ａが発熱面として機能する。また、第２抵抗２８Ｂへの給電により、第２抵抗２８Ｂが発熱し、第２ヒータプレート３Ｂが発熱状態になる。これにより、第２対向面２９Ｂが発熱面として機能する。さらに、第３抵抗２８Ｃへの給電により、第３抵抗２８Ｃが発熱し、第３ヒータプレート３Ｃが発熱状態になる。これにより、第３対向面２９Ｃが発熱面として機能する。第１対向面２９Ａ、第２対向面２９Ｂおよび第３対向面２９Ｃによって対向面２９が構成されている。このとき、第１、第２および第３抵抗２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃへの給電はそれぞれ個別に行われており、各抵抗２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃへの給電量も個別に制御されている。そのため、第１、第２および第３ヒータプレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃの発熱量（第１対向面２９Ａ、第２対向面２９Ｂおよび第３対向面２９Ｃの表面温度）を個別に制御することができる。
支持ロッド２５には、ヒータ３を水平姿勢のまま昇降させるためのヒータ昇降機構（移動手段）２３が結合されている。ヒータ昇降機構２３は、たとえばボールねじやモータによって構成されている。ヒータ昇降機構２３の駆動により、ヒータ３は、その下面がスピンベース１２の上面に所定の微小間隔を隔てた第０高さ位置（離反位置。図６Ａ等参照）ＨＬ０と、ヒータ３の対向面２９が、ウエハＷの下面に微小間隔Ｗ３を隔てて対向配置される第３高さ位置（近接位置。図６Ｂ等参照）ＨＬ３との間で昇降させられる。これにより、ヒータ３とウエハＷとの間隔を変更することができる。
図３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、マイクロコンピュータを含む構成の制御部４０を備えている。制御部４０は、スピンモータ１４ならびに第１および第２ノズル移動機構１８，２１などの動作を制御する。また、制御部４０は、ヒータ３の発熱量を制御する。さらに、制御部４０は、ＳＰＭ液バルブ１７、ＳＣ１バルブ２０、常温リンス液バルブ３２、高温リンス液バルブ３７の開閉動作を制御する。
図４は、基板処理装置１によって実行されるレジスト除去処理の第１処理例について説明するための工程図である。図５は、主として、次に述べるステップＳ３のＳＰＭ液供給工程からステップＳ７のスピンドライにおける制御部４０の制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図６Ａ−図６Ｊは、第１処理例について説明するための模式的な図である。なお、図６Ａ−図６Ｊでは、スピンベース１２よりも下方の構成の図示を省略している。
以下では、図１−図５および図６Ａ−図６Ｊを参照して、レジスト除去処理の第１処理例について説明する。
なお、この実施形態では、オン状態におけるヒータ３の第１、第２および第３ヒータプレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃに関し、第３対向面２９Ｃの単位面積当たりの発熱量を、第２対向面２９Ｂの単位面積当たりの発熱量よりも多く設定し、また、第２対向面２９Ｂの単位面積当たりの発熱量を、第１対向面２９Ａの単位面積当たりの発熱量よりも多く設定している。換言すると、第１〜第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの単位面積当たりの発熱量は、回転軸線Ａ１から離れるに従って高くなるように設定されている。また、別の観点からみると、第３対向面２９Ｃの温度ＴＣ１を第２対向面２９Ｂの表面温度ＴＢ１よりも高く設定するとともに、また第２対向面２９Ｂの表面温度ＴＢ１を第１対向面２９Ａの表面温度ＴＡ１よりも高く設定している（ＴＣ１＞ＴＢ１＞ＴＡ１）。
ヒータ３がオンされていると、ヒータ３がウエハＷに近接配置されることにより、ウエハＷがヒータ３によって加熱される。
レジスト除去処理に際しては、搬送ロボット（図示しない）が制御されて、処理室６（図１参照）内に未処理のウエハＷが搬入される（ステップＳ１）。図６Ａに示すように、ウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック２に受け渡される。このとき、ヒータ３は、すでにオン（駆動状態）にされており、また、ヒータ３の高さ位置は、第０高さレベルＨＬ０である。さらに、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、第１および第２薬液ノズル４，５は、それぞれホームポジションに配置されている。また、第１処理例では、レジスト除去処理中において、第１〜第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの単位面積当たりの発熱量は、それぞれ予め定める値のまま変化しない。換言すると、ヒータ３の出力レベルが変化しない。
スピンチャック２にウエハＷが保持されると、図６Ｂに示すように、制御部４０はヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を、最も上方の第３高さレベルＨＬ３に上昇させる。ヒータ３が第３高さレベルＨＬ３にあるとき、スピンチャック２に保持されているウエハＷの下面とヒータ３の対向面２９との間隔Ｗ３はたとえば０．５ｍｍである。
ヒータ３が第３高さレベルＨＬ３にある状態で、スピンチャック２に保持されているウエハＷは、ヒータ３からの輻射熱により加熱される。ヒータ３の上昇後において、第１、第２および第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９ＣとウエハＷの下面とが平行をなしている。そのため、ウエハＷにおける第３対向面２９Ｃに対向する部分にヒータ３から与えられる単位面積当たりの熱量は、ウエハＷにおける第２対向面２９Ｂに対向する部分に与えられる単位面積当たりの熱量よりも多い。また、ウエハＷにおける第２対向面２９Ｂに対向する部分にヒータ３から与えられる単位面積当たりの熱量は、ウエハＷにおける第１対向面２９Ａに対向する部分に与えられる単位面積当たりの熱量よりも多い。換言すると、ウエハＷに与えられる単位面積当たりの熱量は、回転軸線Ａ１から離れるに従って高くなるように設定されている。ヒータ３による加熱により、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ１６０℃程度に加熱される。
また、制御部４０は、第１ノズル移動機構１８を制御して、第１薬液ノズル４をウエハＷの回転中心の上方に移動させる。
ヒータ３の上昇が完了すると、図６Ｃに示すように、制御部４０はスピンモータ１４を制御して、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ２）。ウエハＷは所定の液処理速度（たとえば、５００−１０００rpm）まで加速され、その後、その液処理速度に維持される。
また、第１薬液ノズル４の移動が完了すると、図６Ｃに示すように、制御部４０は、ＳＰＭ液バルブ１７を開いて、第１薬液ノズル４からたとえば約１６０℃のＳＰＭ液を吐出する。第１薬液ノズル４から吐出されるＳＰＭ液は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ３：ＳＰＭ液供給工程）。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁部に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭ液が行き渡り、ＳＰＭ液に含まれるペルオキソ一硫酸の強酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されているレジストが剥離される。ウエハＷの表面から剥離したレジストは、ＳＰＭ液により押し流され、ウエハＷの表面上から除去される。これにより、ウエハＷの表面上のレジストとＳＰＭ液との反応が促進し、ウエハＷの表面からのレジストの除去が進行する。
ウエハＷの表面の中央部に供給されたＳＰＭ液は、周辺雰囲気等と熱交換を行う。そのため、ウエハＷの表面を中央部から周縁部に向けて流れる過程で、ＳＰＭ液からウエハＷから熱が奪われる。そして、ＳＰＭ液とウエハＷとの間で熱交換される結果、ウエハＷの周縁部から熱が奪われるおそれがある。ウエハＷから奪われる熱量は、ウエハＷの表面の周縁部に向かうに従って大きくなる。
しかしながら、この実施形態では、ウエハＷに、回転軸線Ａ１から離れるに従って、高い単位面積当たりの熱量が与えられるようになっている。より具体的には、このときウエハＷの各所において、ウエハＷに与えられる熱量からウエハＷから奪われる熱量が均一になるように、第１、第２および第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの単位面積当たりの発熱量が設定されている。その結果、ウエハＷの表面温度は、その全域において約１６０℃で均一に分布する。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭ液による処理を均一に施すことができる。
第１薬液ノズル４からのＳＰＭ液の吐出開始から所定のレジスト除去時間が経過すると、制御部４０は、ＳＰＭ液バルブ１７を閉じて、第１薬液ノズル４をウエハＷの回転中心上からホームポジションに戻す。また、図６Ｄに示すように、制御部４０は、ヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を第３高さレベルＨＬ３よりも下方の高さ位置である第２高さレベルＨＬ２に下降させる。ヒータ３が第２高さレベルＨＬ２にあるとき、スピンチャック２に保持されているウエハＷの下面とヒータ３の対向面２９との間隔Ｗ２はたとえば１０ｍｍである。この状態で、スピンチャック２に保持されているウエハＷは、ヒータ３からの輻射熱により、各所においてばらつきはあるがおよそ８０℃程度に加熱される。すなわち、ヒータ３の下降により、それまで１６０℃程度であったウエハＷが冷却される。
そして、ウエハＷの回転速度を液処理速度に維持しつつ、図６Ｅに示すように、制御部４０は、高温リンス液バルブ３７を開いて、高温リンス液ノズル３５の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けて約８０℃のＤＩＷを供給する（ステップＳ４：中間リンス工程）。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の周縁部に向けて流れる。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。このとき、表面上を流れるＤＩＷに、ヒータ３からの熱がウエハＷを介して与えられるので、ＤＩＷが８０℃から温度降下することなく、ウエハＷの周縁部まで流れる。
それまで１６０℃の高温に加熱されていたウエハＷに、常温のＤＩＷをいきなり供給するとウエハＷに損傷が発生するおそれがある。そのため、約８０℃に温められたＤＩＷを用いてリンスが行われる。しかしこの場合でも、ウエハＷが少なくとも９０℃程度に温度降下するまで、ステップＳ４の中間リンス工程の開始を待つ必要がある。
しかしながら、ヒータ３はオンからオフにされた後も直ぐには降温しない。そのため、ヒータ３を第３高さレベルＨＬ３に配置させていると、ヒータ３がオフにされた後も暫くは、ヒータ３は大きな熱量でウエハＷを加熱し続ける。そのため、ヒータ３の温度が十分に降温するのにかなりの長期間を要し、その結果、レジスト除去処理全体の処理時間が長くなるおそれがある。
これに対し、この実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ液供給工程の終了後に、ヒータ３とウエハＷとの間隔を間隔Ｗ３から間隔Ｗ２に大きく広げることにより、ウエハＷへの加熱量を低減させている。これにより、ウエハＷの冷却することができる。その結果、ステップＳ３のＳＰＭ液供給工程での終了後短時間のうちに、ステップＳ４の中間リンス工程を開始することができる。
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、高温リンス液バルブ３７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。また、図６Ｆに示すように、制御部４０は、ヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を第２高さレベルＨＬ２よりも下方の高さ位置である第１高さレベルＨＬ１に下降させる。ヒータ３が第１高さレベルＨＬ１にあるとき、スピンチャック２に保持されているウエハＷの下面とヒータ３の対向面２９との間隔Ｗ１はたとえば２０ｍｍである。
ヒータ３が第１高さレベルＨＬ１にある状態で、スピンチャック２に保持されているウエハＷは、ヒータ３からの輻射熱により加熱される。ヒータ３が第１高さレベルＨＬ１まで下降された状態で、第１、第２および第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９ＣとウエハＷの下面とが平行をなしている。そのため、ウエハＷにおける第３対向面２９Ｃに対向する部分にヒータ３から与えられる単位面積当たりの熱量は、ウエハＷにおける第２対向面２９Ｂに対向する部分に与えられる単位面積当たりの熱量よりも多い。また、ウエハＷにおける第２対向面２９Ｂに対向する部分にヒータ３から与えられる単位面積当たりの熱量は、ウエハＷにおける第１対向面２９Ａに対向する部分に与えられる単位面積当たりの熱量よりも多い。換言すると、ウエハＷに与えられる単位面積当たりの熱量は、回転軸線Ａ１から離れるに従って高くなるように設定されている。ヒータ３による加熱により、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ６０℃程度に加熱される。すなわち、ヒータ３の下降により、ウエハＷの表面温度がそれまでの約８０℃から約６０℃まで下げられる。また、制御部４０は、第２ノズル移動機構２１を制御して、第２薬液ノズル５をウエハＷの上方位置に移動させる。
また、第２薬液ノズル５の移動が完了すると、図６Ｇに示すように、制御部４０は、ＳＣ１バルブ２０を開いて、第２薬液ノズル５からたとえば約６０℃のＳＣ１を吐出する。ＳＣ１が約６０℃の液温を有しているので、当該ＳＣ１の処理能力が高い。第２薬液ノズル５から吐出されるＳＣ１は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ５：ＳＣ１供給工程）。ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁部に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給され、ＳＣ１の化学的能力により、ウエハＷの表面に付着しているレジスト残渣およびパーティクルなどの異物を除去することができる。
ウエハＷの表面の中央部に供給されたＳＣ１液は、周辺雰囲気等と熱交換を行う。そのため、ウエハＷの表面を中央部から周縁部に向けて流れる過程で、ＳＣ１からウエハＷから熱が奪われる。そして、ＳＣ１とウエハＷとの間で熱交換される結果、ウエハＷの周縁部から熱が奪われるおそれがある。ウエハＷから奪われる熱量は、ウエハＷの表面の周縁部に向かうに従って大きくなる。
しかしながら、この実施形態では、ウエハＷに、回転軸線Ａ１から離れるに従って、高い単位面積当たりの熱量が与えられるようになっている。より具体的には、このときウエハＷの各所において、ウエハＷに与えられる熱量からウエハＷから奪われる熱量が均一になるように、第１、第２および第３対向面２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの単位面積当たりの発熱量が設定されている。その結果、ウエハＷの表面温度は、その全域において約６０℃で均一に分布する。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１による処理を均一に施すことができる。
ＳＣ１の供給が所定のＳＣ１供給時間にわたって続けられると、制御部４０は、ＳＣ１バルブ２０を閉じる。また、図６Ｈに示すように、制御部４０は、ヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を第１高さレベルＨＬ１よりも下方の高さ位置である第０高さレベルＨＬ０に下降させる。ヒータ３が第０高さレベルＨＬ０にあるとき、スピンチャック２に保持されているウエハＷの下面とヒータ３の対向面２９との間隔Ｗ０はたとえば４０ｍｍである。この状態では、ヒータ３とスピンチャック２に保持されているウエハＷとの間隔が広がり過ぎて、ヒータ３からウエハＷに届く輻射熱が少なく、ウエハＷに及ぼす影響が小さい。換言すると、ウエハＷはヒータ３によっては加熱されない。このとき、ウエハＷの表面温度は常温のままである。
そして、ウエハＷの回転速度が液処理速度に維持された状態で、図６Ｉに示すように、制御部４０は、常温リンス液バルブ３２を開いて、常温リンス液ノズル３０の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けて常温の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の周縁部に向けて流れる。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。
このとき、ウエハＷの表面温度が常温であるので、ＤＩＷがウエハＷを介して加熱されることはない。
なお、ステップＳ４の中間リンス工程やステップ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。
次いで、次に述べるスピンドライ（ステップＳ７）が実行されるが、スピンドライの実行に先立って、図６Ｈに示すように、制御部４０はヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を、第０高さレベルＨＬ０から第１高さレベルＨＬ１に上昇させる。
ヒータ３が第１高さレベルＨＬ１に配置された後、図６Ｊに示すように、制御部４０は、スピンモータ１４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１５００−２５００rpm）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を行う（ステップＳ７）。このスピンドライによって、ウエハＷに付着しているＤＩＷが除去される。
また、第１高さレベルＨＬ１にあるヒータ３からの輻射熱によって、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ６０℃程度に加熱される。そのため、ウエハＷに付着しているＤＩＷが蒸発し易くなり、これにより、スピンドライの所要時間を短縮することができる。
スピンドライが予め定めるスピンドライ時間にわたって行われると、制御部４０は、スピンモータ１４を駆動して、スピンチャック２の回転を停止させる。また、制御部４０は、ヒータ３をオフ（非駆動状態）とするとともに、ヒータ昇降機構２３を制御して、ヒータ３を第０高さレベルＨＬ０に下降させる。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、搬送ロボットによって、処理済みのウエハＷが処理室６から搬出される（ステップＳ８）。
次に、基板処理装置１によって実行されるレジスト除去処理の第２処理例について説明する。図７は、第２処理例について説明するためのタイミングチャートである。第２処理例でも、第１処理例と同様、図４に示す各工程が実行される。第２処理例が第１処理例と相違する点は、ヒータ３とウエハＷとの間隔だけでなく、ヒータ３の出力レベル（各ヒータプレート３Ａ，３Ｂ，３Ｃの出力）をも、工程ごとに異ならせた点である。
図７の第２処理例において、ステップＳ３のＳＰＭ液供給工程（図４参照）では、ヒータ３の単位面積当たりの発熱量が最も多い第３出力レベルＰＬ３に設定される。このＳＰＭ液供給工程では、第１処理例と同様、ヒータ３は第３高さレベルＨＬ３にある。このヒータ３による加熱により、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ１６０℃程度に加熱される。
また、ステップＳ４の中間リンス工程（図４参照）では、第３出力レベルＰＬ３の次にヒータ３の単位面積当たりの発熱量が多い第２出力レベルＰＬ２に設定される。この中間リンス工程では、第１処理例と同様、ヒータ３は第２高さレベルＨＬ２にある。このヒータ３による加熱により、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ８０℃程度に加熱される。
また、ステップＳ５のＳＣ１供給工程（図４参照）では、第２出力レベルＰＬ２の次にヒータ３の単位面積当たりの発熱量が多い第１出力レベルＰＬ１に設定される。このＳＣ１供給工程では、第１処理例と同様では、ヒータ３は第１高さレベルＨＬ１にある。このヒータ３による加熱により、ウエハＷの各所においてばらつきはあるがウエハＷの表面温度はおよそ６０℃程度に加熱される。
また、ステップＳ６の最終リンス工程（図５参照）では、ヒータ３の発熱がない第０出力レベルＰＬ０に設定される。この最終リンス工程では、第１処理例と同様、ヒータ３は第０高さレベルＨＬ０にある。この状態では、ウエハＷはヒータ３によっては加熱されない。そのため、ウエハＷの表面温度は常温（たとえば約２５℃。処理室６の室温（ＲＴ）と同じ温度）のままである。
なお、第０出力レベルＰＬ０の場合に、ヒータ３からの発熱量を、第０高さレベルＨＬ０に位置するヒータ３からの輻射熱がウエハＷにほとんど影響を与えない程度の大きさになるように小さく設定することもできる。
このように、ウエハＷへの非加熱時においてヒータ３の出力レベルを最小限に落とすことにより、ヒータ３をオン状態に維持しつつ、ウエハＷへの加熱を停止することができる。ヒータ３が一旦オフになると、ウエハＷを再加熱する際にヒータ３を高温に昇温させるのに長期間を要するおそれがある。これに対し、この場合にはヒータ３をオフにしないので、その後、ウエハＷを再加熱する際の昇温のために要する時間を短縮することができる。
また、ヒータ３の出力レベルが出力レベルＰＬ０，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３のいずれにある場合でも、第３対向面２９Ｃの単位面積当たりの発熱量が、第２対向面２９Ｂの単位面積当たりの発熱量よりも多く設定され、また、第２対向面２９Ｂの単位面積当たりの発熱量を、第１対向面２９Ａの単位面積当たりの発熱量よりも多く設定されているのはいうまでもない。
また、図７に実線に示すように、ヒータ３の出力レベルをなだらかに（時間をかけて）変化させることもできるが、図７に破線で示すように急激に（極めて短時間に）変化させてもよい。
さらに、図７に実線に示すように、ヒータ３の高さ位置の変更を、ヒータ３の出力レベルの変更と同時に行うこともできるが、図７に破線で示すように、ヒータ３の出力レベルの変更に先立って変更してもよい。
図８は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す平面図である。図８において、前述の第１実施形態に示された各部に対応する部分には、図１−図７の場合と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
基板処理装置１００が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、ヒータ３に代えてヒータ１０３を設けた点である。ヒータ１０３は、ヒータ３と同様、ウエハＷとほぼ同径またはウエハＷよりもやや小径を有する円板状を有し、水平姿勢をなしている。ヒータ１０３は、第３ヒータプレート３Ａに代えて、複数（図８ではたとえば4つ）の分割体１０２からなるヒータプレート１０１を備えている。各分割体１０２は円弧板状をなし、互いに同じ諸元を有している。複数（４つ）の分割体１０２が組み合わされることにより、円環状のヒータプレート１０１が形成されている。各分割体１０２は、第１ヒータプレート３Ａと同様、セラミック製の本体に抵抗が内蔵された抵抗方式のセラミックヒータである。各分割体１０２の表面には、スピンチャック２に保持されたウエハＷの下面と対向する対向領域（分割領域）１０４が形成されている。複数の対向領域１０４により、対向面１２９が構成される。
この場合、各分割体１０２の抵抗への給電はそれぞれ個別に行われており、各抵抗への給電量も個別に制御されている。そのため、各分割体１０２の対向領域１０４の発熱量（分割体１０２の表面温度）を個別に制御することができる。
第２実施形態によれば、ヒータ１０３の対向面１２９を、周方向に、複数の対向領域１０４に分割し、各対向領域１０４を個別に温度調節する。これにより、ヒータ１０３のように、対向面１２９が大面積化している場合であっても、対向面１２９を、周方向に関して均一温度に保つことができる。ゆえに、対向面１２９の全域を均一温度に保つことができる。
ところで、このような構成を採用しても、対向面１２９の周方向の各所に微小の温度のずれが生じるおそれがある。しかしながら、ウエハＷに対する加熱が行われるＳＰＭ液供給工程（Ｓ３）、中間リンス工程（Ｓ４）、ＳＣ１供給工程（Ｓ５）およびスピンドライ（Ｓ７）では、ヒータ１０３に対してウエハＷが回転し、ウエハＷの表面の所定位置と対向する対向領域１０４が次々に変化する。そのため、各対向領域１０４が大まかに温度均一されていれば、ウエハＷの表面温度の均一性を保つことができる。また、前述のような理由から、各対向領域１０４の発熱量（ウエハＷに付与する熱量）が厳密に揃っている必要がないから、各対向領域１０４の温度制御を簡素化することができる。
なお、ヒータプレート１０１は、複数の分割体１０２に分割された構成に限られず、１つの円環状の本体に複数の抵抗が内蔵され、各抵抗への給電量が個別に制御可能な構成を採用することもできる。
図９は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置２００の構成を模式的に示す平面図である。
基板処理装置２００が、第１実施形態に係る基板処理装置１と相違する点は、ヒータ３に代えて、ヒータ２０３を設けた点である。ヒータ２０３は、ヒータ３と同様、ウエハＷとほぼ同径またはウエハＷよりもやや小径を有する円板状を有し、水平姿勢をなしている。ヒータ２０３の対向面２２９には、当該対向面２２９を径方向および周方向に分割し、ハムカム状の多数のヒータ部２０１が形成されている。各ヒータ部２０１は互いに同じ諸元を有している。各ヒータ部２０１には抵抗が配置されている。各ヒータ部２０１の抵抗への給電はそれぞれ個別に行われており、各抵抗への給電量も個別に制御されている。そのため、各ヒータ部２０１の発熱量（ヒータ部２０１の表面温度）を個別に制御することができる。
第３実施形態によれば、ヒータ２０３の対向面２２９を、周方向および径方向の双方に、複数のヒータ部２０１に分割し、各ヒータ部２０１を個別に温度調節する。第３実施形態では、複数のヒータ部２０１の温度（単位面積当たりの発熱量）は、回転軸線Ａ１から離れるに従って高くなるように設定される。すなわち、第１実施形態の場合と同様、対向面２２９には、回転軸線Ａ１から離れるに従って高くなるような温度分布が形成されている。そのため、ウエハＷの表面を流れる処理液（ＳＰＭ液やＳＣ１等）の温度を、ウエハＷの全域で等しくさせることができ、ウエハＷの表面の全域に、処理液による均一な処理を施すことができる。
また、複数のヒータ部２０１の温度（単位面積当たりの発熱量）は、周方向に均一温度に設定される。対向面２２９の各所を周方向に個別に均一温度に制御するので、これにより、ヒータ２０３のように、対向面２２９が大面積化する場合であっても、対向面２２９を、周方向に関して均一温度に保つことができる。
ところで、このような構成を採用しても、対向面２２９の各所に微小の温度のずれが生じるおそれがある。しかしながら、ウエハＷに対する加熱が行われるＳＰＭ液供給工程（Ｓ３）、中間リンス工程（Ｓ４）、ＳＣ１供給工程（Ｓ５）およびスピンドライ（Ｓ７）では、ヒータ２０３に対してウエハＷが回転し、ウエハＷの表面の所定位置と対向するヒータ部２０１が次々に変化する。そのため、各ヒータ部２０１が大まかに温度均一されていれば、ウエハＷの表面温度の均一性を保つことができる。また、前述のような理由から、各ヒータ部２０１の発熱量（ウエハＷに付与する熱量）が厳密に揃っている必要がないから、各ヒータ部２０１の温度制御を簡素化することができる。
また、基板保持手段は、スピンベース等のスピンベースを備えた構成に限られない。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る基板処理装置３００の構成を模式的に示す断面図である。
基板処理装置３００が、第１実施形態に係る基板処理装置１と主として相違する点は、基板保持手段として、スピンベースを有さないスピンチャック（基板保持手段）３０１を備えた点である。また、スピンチャック３０１が、密閉された内部空間を有する密閉チャンバ３０２内に収容されている点も基板処理装置１と大きく相違している。
スピンチャック３０１は、鉛直方向に延びる回転軸線Ａ１を回転中心として回転可能に設けられた円環板状のモータロータ（基板回転手段）３０３と、モータロータ３０３の上面に配設された複数個（たとえば６つ）の挟持部材３０４と、密閉チャンバ３０２の外方で、モータロータ３０３の側方を取り囲むように配置された円環状のモータステータ３０５（基板回転手段）とを備えている。モータステータ３０５は、回転軸線Ａ１を回転中心とする円環状をなしており、ステータ３０５の内周はロータ３０３の外周と微小間隔を隔てて配置されている。
モータロータ３０３は、バックヨーク３０６と、磁石３０７とを含んでいる。バックヨーク３０６は、磁束の漏れを防いで磁石３０７の磁力を最大限にするための磁性部品である。バックヨーク３０６は、環状であって、軸方向に所定の厚みを有している。磁石３０７は、複数設けられており、バックヨーク３０６の外周面において周方向に並ぶように取り付けられている。
モータステータ３０５は、図示しないコイル等で構成されており、次に述べるカップ３０６の外周壁を挟んで、モータロータ３０３を取り囲んでいる。
スピンチャック３０１は、各挟持部材３０４をウエハＷの周端面に接触させることにより、ウエハＷを周囲から挟んで保持することができる。そして、ウエハＷが複数個の挟持部材３０４に保持された状態で、モータロータ３０３およびモータステータ３０５に図示しない電源から電力が供給されることにより、モータロータ３０３ごとウエハＷが、ウエハＷの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転する。
密閉チャンバ３０２は、基板保持回転機構３０１を収容する有底円筒状のカップ３０６と、カップ３０６の上部開口３０７を閉塞する蓋部材３０８とを組み合わせて構成されている。カップ３０６内には、スピンチャック３０１のモータロータ３０３および挟持部材３０４が収容配置されており、とくに、モータロータ３０３は、カップ３０６の底壁およびカップ３０６の外周壁の双方に近接する位置に配置されている。
蓋部材３０８は、開口を下方に向けた有底円筒状をなしている。蓋部材３０８には、ウエハＷの回転軸線Ａ１上の位置に、処理液ノズル（処理液供給手段）３０９が挿通されている。処理液ノズル３０９には、前述のＳＰＭ液、高温ＤＩＷ、ＳＣ１、ＤＩＷを含む処理液が供給され、その処理液が処理液ノズル３０９の下端に形成された吐出口から吐出されるようになっている。
蓋部材３０８の外周壁の下端には、その全周に渡ってシール環３１０が配設されている。蓋部材３０８が閉位置にある状態では、蓋部材３０８の外周壁の下端と、カップ３０６の外周壁の上端とが、シール環３１０を挟んで突き合せられ、蓋部材３０８とカップ３０６とによって構成される密閉チャンバ３０２内が密閉空間に保たれる。
基板処理装置３００は、スピンチャック３０１に保持されているウエハＷの下面に対向配置され、ウエハＷを下方から加熱するためのヒータ３１１と、ヒータ３１１を下方から支持するためのヒータ台３１３と、ヒータ３１１を水平姿勢のまま昇降させるためのヒータ昇降機構（移動手段）３１２とを備えている。ヒータ３１１は、平面視でモータロータ３０３の内側の領域に配置されており、第１実施形態のヒータ３と同等の構成である。ヒータ昇降機構３１２は、たとえばボールねじやモータによって構成されている。ヒータ昇降機構３１２は、ヒータ台３１３に結合されて、ヒータ３１１をヒータ台３１３ごと昇降させる。
この基板処理装置３００では、たとえば、前述の第１処理例や第２処理例などを含む種々の処理が実行される。この場合、ヒータ３１１は、第１実施形態の場合と同様、ヒータ昇降機構３１２の駆動により、ヒータ３１１が、第０高さ位置（離反位置。図６Ａ等参照）ＨＬ０と、第３高さ位置（近接位置。図６Ｂ等参照）ＨＬ３との間で昇降させられる。具体的には、ヒータ３１１の高さ位置は、第０高さレベルＨＬ０、第１高さレベルＨＬ１（図６Ｆ等参照）、第２高さレベルＨＬ２（図６Ｄ等参照）および第３高さレベルＨＬ３の間で切り換えられる。すなわち、ヒータ３１１とウエハＷとの間隔を変更することができる。
この第４実施形態によれば、ヒータ３１１と基板Ｗとの間隔が狭い状態では、ヒータ３１１によりウエハＷが高温に加熱される。そして、この状態から、ヒータ３１１と基板Ｗとの間隔を大きく広げることにより、ウエハＷに与える熱量を低減させることができ、これにより、ウエハＷを冷却することができる。その他、第１実施形態に記載した作用効果と同等の作用効果を奏することができる。
以上、本発明の４つの実施形態について説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、第４実施形態を、第２実施形態や第３実施形態に組み合わせることができる。すなわち、第４実施形態のヒータ３１１に代えて、第２実施形態のヒータ１０３や第３実施形態のヒータ２０３を採用することができる。
また、第１および第２実施形態において、ヒータ３，１０３が複数のプレートヒータ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，１０１によって構成されているものとして説明したが、ヒータが円板状の本体に複数の抵抗が内蔵され、各抵抗への給電量が個別に制御可能な構成であってもよい。
また、第２実施形態において、第３対向面２９Ｃが分割されている構成を例に挙げたが、第１対向面２９Ａや第２対向面２９Ｂが分割されていてもよい。
また、図１に破線で示すように、ヒータ３，１０３，２０３，３１１に温度センサ３００を内蔵しておき、温度センサ３００の検出温度が予め定める温度まで下がった時に、次の処理（たとえばステップＳ６の中間リンス処理）が実行されるようにしてもよい。
また、ヒータ３，１０３，２０３，３１１として、抵抗方式のセラミックヒータを例に挙げて説明したが、その他、ハロゲンランプ等の赤外線ヒータを、ヒータとして採用することができる。
また、ヒータ３，１０３，２０３，３１１とウエハＷとの間隔を変更するために、ヒータ３を昇降させる場合を例に挙げて説明したが、スピンチャック２を昇降させてもよい。また、ヒータ３およびスピンチャック２の双方を昇降させてもよい。
また、第１および第２処理例のステップＳ３のＳＰＭ液供給工程において、第１薬液ノズル４が、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動され、これによって、第１薬液ノズル４からのＳＰＭ液が導かれるウエハＷの表面上の供給位置が、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ようになっていてもよい。この場合、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭ液をより均一に供給することができる。
また、第１および第２処理例のステップＳ５のＳＣ１供給工程において、第２薬液ノズル５が、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動され、これによって、第２薬液ノズル５からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置が、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ようになっていてもよい。この場合、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１をより均一に供給することができる。
また、前述の各実施形態では、第１および第２薬液ノズル４，５としていわゆるスキャンノズルの形態を採用する場合を例に挙げたが、第１および第２薬液ノズル４，５が固定ノズルの形態であってもよい。この場合、第１および第２薬液ノズル４，５が、スピンチャック２の上方において、その吐出口を、スピンチャック２に保持されるウエハＷの上面中央部に向けた状態で固定配置される。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１，１００，２００，３００を用いてウエハ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、他の処理に用いられる基板処理装置にこの発明を適用することができる。その場合、処理に用いられる薬液は、ウエハＷの表面に対する処理の内容に応じたものが用いられる。たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルを除去するための洗浄処理を行うときは、ＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などが用いられる。また、ウエハＷの表面から酸化膜などをエッチングするための洗浄処理を行うときは、フッ酸やBHF（Bufferd HF）などが用いられ、レジスト剥離後のウエハＷの表面にポリマーとなって残留しているレジスト残渣を除去するためのポリマー除去処理を行うときは、ＳＣ１などのポリマー除去液が用いられる。金属汚染物を除去する洗浄処理には、フッ酸やＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水）やＳＰＭＷ木（sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などが用いられる。
また、この場合、リンス液としてＤＩＷを用いる場合を例に挙げて説明したが、リンス液は、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０−１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）などをリンス液として採用することもできる。
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。
１，１００，２００，３００ 基板処理装置
２，３０１ スピンチャック（基板保持手段）
３，１０３，２０３，３１１ ヒータ
４ 第１薬液ノズル（処理液供給手段）
５ 第２薬液ノズル（処理液供給手段）
１２ スピンベース（ベース部）
１３ 挟持部材（基板支持部）
１４ スピンモータ（基板回転手段）
２３ ヒータ昇降機構（移動手段）
２５ 支持ロッド（ヒータ支持部材）
２９；１２９；２２９ 対向面
２９Ａ 第１対向面（円形領域）
２９Ｂ 第２対向面（環状領域）
２９Ｃ 第３対向面（環状領域）
３０ 常温リンス液ノズル（処理液供給手段）
３５ 高温リンス液ノズル（処理液供給手段）
３９ 空間
１０４ 対向領域（分割領域）
３０３ モータロータ（基板回転手段）
３０５ モータステータ（基板回転手段）
３０９ 処理液ノズル（処理液供給手段）
３１２ ヒータ昇降機構（移動手段）
３１３ ヒータ支持台（ヒータ支持部材）
Ａ１ 回転軸線
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (9)

  1. 処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置であって、
    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ている基板の表面に、複数種の処理液を選択的に供給するための処理液供給手段と、
    前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
    前記基板を加熱するためのヒータを、前記基板保持手段から独立して支持するヒータ支持部材と、
    前記ヒータと前記基板保持手段に保持されている基板とが接近／離反するように、前記基板保持手段および前記ヒータ支持部材の少なくとも一方を移動させる移動手段と、
    前記移動手段を制御して、前記基板保持手段に保持されている基板と前記ヒータとの相対位置を、前記基板に供給される処理液の種類に対応して定められた位置に配置する制御部とを含む、基板処理装置。
  2. 前記ヒータは、前記基板保持手段に保持されている基板と平行に対向する対向面を有し、その対向面の輻射熱により当該基板を加熱するものであり、
    前記対向面は、単位面積当たりの発熱量を互いに異ならせることが可能な複数の対向領域に区分けされている、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記複数の対向領域の単位面積当たりの発熱量は、前記基板回転手段による基板の回転による回転軸線から離れるに従って高くなるように設定されている、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記複数の対向領域は、前記基板回転手段による基板の回転による回転軸線を中心とする円形領域と、円形領域の外周を取り囲む一または複数の環状領域と含む、請求項２または３に記載の基板処理装置。
  5. 少なくとも１つの前記環状領域は、周方向に複数の分割領域に分割されており、
    前記複数の分割領域は、前記対向面の単位面積当たりの発熱量を互いに異ならせることが可能に設けられている、請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記基板保持手段は、板状のベース部と、前記ベース部に取り付けられ、前記ベース部から離隔した状態で基板を支持する基板支持部とを有し、
    前記ヒータは、前記ベース部と、前記基板支持部に支持されている基板とによって区画される空間内に収容配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記ヒータ支持部材は、前記ベース部と接することなく当該ベース部を厚み方向に挿通し、一端が前記ヒータに連結された支持ロッドを含む、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記制御部は、前記ヒータの出力を、前記基板に供給される処理液の種類に対応する出力に制御する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 基板保持手段に保持されている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、前記基板の表面に第１の処理液を供給する第１の処理液供給工程と、
    前記基板回転工程に並行して、前記基板の表面に、前記第１の処理液とは液種の異なる第２の処理液を供給する第２の処理液供給工程と、
    前記第１の処理液供給工程に並行して、前記基板と、前記基板を加熱するためのヒータとの相対位置を、第１の処理液に対応して定められた第１の位置に配置する第１の配置工程と、
    前記第２の処理液供給工程に並行して、前記基板と前記ヒータとの相対位置を、前記第２の処理液に対応して定められ、かつ前記基板および前記ヒータの間隔が前記第１の位置に比べて狭い第２の位置に配置する第２の配置工程とを含む、基板処理方法。
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