JP7441620B2 - 基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理方法に関し、特に、オゾンガスを用いた基板処理方法に関するものである。

ウエハ（基板）上でレジスト膜を用いた工程が行われた後、多くの場合、基板からこのレジスト膜が除去される。特に、イオン注入工程用の注入マスクとして用いられたレジスト膜は除去されにくいことから、一般に、強い作用を有する洗浄液が用いられる。強い作用を有する洗浄液としては、硫酸・過酸化水素水・混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ）が、従来から広く知られている。しかしながら、廃液処理の負担が大きいことなどから、近年、ＳＰＭを用いない基板処理方法が求められている。

特開２００８－１５３６０５号公報によれば、気液混合方法によって無添加生成したオゾン水を用いて基板を洗浄する基板洗浄方法が開示されている。ここで、当該オゾン水が含有するオゾン気泡の粒径Ｒが０＜Ｒ≦５０ｎｍである。また、生成したオゾン水を処理槽に供給する前に加熱することが開示されている。加熱温度としては、３０℃～８０℃の範囲が例示されている。上記公報によれば、以下の第１および第２の議論が主張されている。

第１に、粒径を５０ｎｍ以下に抑えたことによりオゾン気泡がオゾン水から受ける浮力が極めて小さいので、オゾン気泡が水面まで上昇しづらい。つまり、オゾン水中に安定して滞留する。安定して滞留するオゾン気泡は、オゾン水が基板等と衝突したときの衝撃により脱気することも極めて少ない。これらが、オゾン脱気の有効抑制を実現する。

第２に、オゾン水の温度を洗浄のために適切な温度まで高めることによって、効率よく洗浄を行うことができる。適切な温度は、被洗浄体の性質、局所洗浄か全体洗浄かの違い、洗浄時間の長短その他の環境等に左右される場合があるが、概ね高いほうが好ましい。他方、オゾンは水温が低いほうが溶解しやすいため、オゾン水を加熱すると脱気や熱分解し易くなることも事実である。この点、オゾン水が含有するオゾン気泡の粒径は５０ｎｍ以下であるから、加熱による膨張があってもなお受ける浮力は小さくてすむ。したがって、オゾン気泡は依然としてオゾン水の中に滞留して容易には脱気しない。オゾン水を８０℃前後まで上昇させることができたのは、このオゾン気泡の粒径が充分に小さいからであると推測される。

以上のように、上記公報によれば、容易に脱気しないことにより充分な洗浄効果を得ることができると主張されている。

特開２００８－１５３６０５号公報

本発明者らの検討によれば、上記公報に記載の技術において、処理液としてのオゾン水が加熱されずに用いられる場合、基板への作用が不十分なことが多かった。オゾン濃度を高めれば作用も強くなるものの、通常、オゾン水中のオゾン濃度は８０ｐｐｍ程度が上限である。そこで、オゾンによる化学的作用を促進するために、ある程度の温度までの加熱が望まれる。上記公報の技術において、処理液としてのオゾン水の加熱は、処理槽に処理液が供給される前に行われる。本発明者らの検討によれば、この場合、オゾン気泡が処理液中に高濃度で分散された状態を処理液のユースポイント(ＰＯＵ：Point of Use)まで維持しにくくなる。その結果、微小なオゾン気泡を混合することによって得られる特有の効果は小さくなる。よって、オゾンによる処理効果が弱くなってしまう。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、基板へのオゾンの作用を強めることができる基板処理方法を提供することである。

第１の態様は、基板処理方法であって、第１の面と第１の面と反対の第２の面とを有する基板を保持する工程と、基板の第２の面へ、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡が混入された処理液を供給する工程と、基板の処理のためのユースポイントで処理液を加熱する工程と、を備える。なお、処理液には、粒径５０ｎｍ以下の気泡に加えて、粒径５０ｎｍを超える気泡が混入されてもよい。

第２の態様は、第１の態様の基板処理方法であって、基板を保持する工程は、基板の第２の面が下方を向くように行われる。

第３の態様は、第１または第２の態様の基板処理方法であって、処理液を加熱する工程は、基板を第１の面から加熱する工程を含む。

第４の態様は、第１または第２の態様の基板処理方法であって、処理液を加熱する工程は、基板を第２の面から加熱する工程を含む。

第５の態様は、第１または第２の態様の基板処理方法であって、処理液を加熱する工程は、基板を第１の面および第２の面から同時に加熱する工程を含む。

第６の態様は、第１から第５の態様のいずれかの基板処理方法であって、処理液を供給する工程は、基板の第２の面へ向かって処理液を吐出する工程を含む。

第７の態様は、第１から第５の態様のいずれかの基板処理方法であって、処理液を供給する工程は、処理槽内に貯留された処理液中へ基板の第２の面を浸漬させる工程を含む。

第８の態様は、第７の態様の基板処理方法であって、基板の第２の面を浸漬させる工程は、基板の第１の面が処理液の液面よりも上方に位置するように行われる。

第９の態様は、第７または第８の態様の基板処理方法であって、基板の第２の面を浸漬させる工程は、処理液が貯留された処理槽を密閉する工程を含む。

第１０の態様は、第１から第９の態様のいずれかの基板処理方法であって、処理液は水を含む。

第１１の態様は、第１０の態様の基板処理方法であって、処理液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む。

第１２の態様は、第１から第９の態様のいずれかの基板処理方法であって、処理液を生成する工程をさらに備える。処理液を生成する工程は、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡を、オゾン水を含む水溶液に混入する工程を含む。

第１３の態様は、第１２の態様の基板処理方法であって、水溶液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む。

第１の態様によれば、処理液がユースポイントで加熱されるので、ユースポイント直前まで処理液の温度を比較的低く抑えることができる。これにより、オゾン気泡が処理液中に高濃度で分散された状態をユースポイントまで維持しやすい。よって、オゾン気泡を基板の第２の面へ高濃度で供給することができる。そして処理液がユースポイントで加熱されることで、気泡が膨張する。これにより、気泡の表面積が大きくなるので、気泡が基板の第２の面に接触しやすくなる。基板の第２の面に接触した気泡と、基板の第２の面との間には、処理液の薄膜が形成される。処理液のこの薄膜は、気泡に隣接することによって、高いオゾン濃度を有する。さらに、上述した加熱によって、この薄膜のオゾンは、高い温度を有する。よって処理液のこの薄膜中のオゾンは、高い濃度と高い温度との両方を有するので、この薄膜に接する基板の第２の面はオゾンの作用を強く受ける。以上から、基板へのオゾンの作用を強めることができる。

第２の態様によれば、処理液が、基板の、下方を向いた第２の面へ供給される。これにより、供給された処理液の上方に基板の第２の面が位置する。そして処理液が加熱されることで、微小気泡が膨張する。膨張した気泡は処理液中で浮上しやすくなる。言い換えれば、気泡が基板の第２の面の方へ移動しやすくなる。これにより気泡が基板の第２の面に、より接触しやすくなる。よって基板へのオゾンの作用を、より強めることができる。

第３の態様によれば、処理液を加熱する工程は、基板を第１の面から加熱する工程を含む。これにより、加熱の悪影響が第２の面上に及びにくくなる。

第４の態様によれば、処理液を加熱する工程は、基板を第２の面から加熱する工程を含む。これにより、第１の面および第２の面のうち処理される面である第２の面を優先的に加熱することができる。

第５の態様によれば、処理液を加熱する工程は、基板を第１の面および第２の面から同時に加熱する工程を含む。これにより、処理される面である第２の面が十分に加熱されやすくなる。

第６の態様によれば、処理液を供給する工程は、基板の第２の面へ向かって処理液を吐出する工程を含む。これにより基板の第２の面へ向かって処理液を新たに供給し続けることができる。よって、オゾンの作用が失活によって弱まることが避けられる。

第７の態様によれば、処理液を供給する工程は、処理槽内に貯留された処理液中へ基板の第２の面を浸漬させる工程を含む。これにより、処理液中の気泡が膨張して基板の第２の面の方へ移動する時間を、より長く確保することができる。

第８の態様によれば、基板の第２の面を浸漬させる工程は、基板の第１の面が処理液の液面よりも上方に位置するように行われる。これにより、基板の第２の面の高さが、気泡の密度が高くなりやすい液面に近くなる。よって、気泡が基板の第２の面に、より接触しやすくなる。よって基板へのオゾンの作用を、より強めることができる。

第９の態様によれば、基板の第２の面を浸漬させる工程は、処理液が貯留された処理槽を密閉する工程を含む。これにより、オゾンが処理液から逃げにくくなる。よって、基板へのオゾンの作用を、より強めることができる。

第１０の態様によれば、処理液は水を含む。これにより、基板へオゾン水を作用させることができる。

第１１の態様によれば、処理液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む。これにより、基板の処理を促進することができる。

第１２の態様によれば、処理液を生成する工程は、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡を、オゾン水を含む水溶液に混入する工程を含む。これにより、基板へのオゾンの作用を、より強めることができる。

第１３の態様によれば、水溶液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む。これにより、基板の処理を促進することができる。

本発明の実施の形態１における基板処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。 図１の基板処理システムに含まれる制御部の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態１における基板処理方法を概略的に示すフロー図である。 本発明の実施の形態２における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 本発明の実施の形態３における基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における基板処理システムの構成を概略的に示すブロック図である。基板処理システムは、インデクサ３１０と、反転機構３２０と、センターロボット３３０（搬送機構）と、処理装置１０１（基板処理装置）と、処理装置２０１と、制御部９０（コントローラ）とを有している。

インデクサ３１０は、ウエハ（基板）の送り出しおよび受け取りが可能な機構である。反転機構３２０は、インデクサ３１０とセンターロボット３３０との間に配置されており、これらの間を通過するウエハを反転する。センターロボット３３０は、処理装置１０１および処理装置２０１の各々と反転機構３２０との間でウエハの搬送を行う。

処理装置１０１は、ウエハに付着した有機物を除去する処理に用いることができる枚葉式の装置である。この有機物は、典型的には、使用済のレジスト膜である。このレジスト膜は、例えば、イオン注入工程用の注入マスクとして用いられたものである。

処理装置２０１は、処理装置１０１と同様のものであってもよく、異なるものであってもよい。なお基板処理システムが有する処理装置の数は任意である。

図２は、制御部９０（図１）の構成を概略的に示すブロック図である。制御部９０は、電気回路を有する一般的なコンピュータによって構成されていてよい。具体的には、制御部９０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)９１、ＲＯＭ(Read Only Memory)９２、ＲＡＭ(Random Access Memory)９３、記憶装置９４、入力部９６、表示部９７および通信部９８と、これらを相互接続するバスライン９５とを有している。

ＲＯＭ９２は基本プログラムを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置９４は、フラッシュメモリまたはハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって構成されている。入力部９６は、各種スイッチまたはタッチパネル等により構成されており、オペレータから処理レシピ等の入力設定指示を受ける。表示部９７は、例えば液晶表示装置およびランプ等により構成されており、ＣＰＵ９１による制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ＬＡＮ(Local Area Network)等を介してのデータ通信機能を有している。記憶装置９４には、基板処理システム（図１）を構成する各装置の制御についての複数のモードが予め設定されている。ＣＰＵ９１が処理プログラム９４Ｐを実行することによって、上記複数のモードのうちの１つのモードが選択され、該モードによって各装置が制御される。また、処理プログラム９４Ｐは、記録媒体に記憶されていてもよい。この記録媒体を用いれば、制御部９０に処理プログラム９４Ｐをインストールすることができる。また制御部９０が実行する機能の一部または全部は、必ずしもソフトウェアによって実現される必要は無く、専用の論理回路などのハードウェアによって実現されてもよい。

図３は、処理装置１０１の構成を概略的に示す断面図である。処理装置１０１は、処理液供給部１２１と、加熱部１４１と、保持部１５１とを有している。なお図中、処理装置１０１に加えて、それによって処理されるウエハＷＦ（基板）も図示されている。ウエハＷＦは、裏面Ｓ１（第１の面）と、処理面Ｓ２（第１の面と反対の第２の面）とを有している。

処理液供給部１２１は、脱イオン水（ＤＩＷ：De-Ionized Water）源２１と、オゾンガス源２２と、気泡生成器２３と、処理液ノズル３１とを有している。気泡生成器２３は、オゾンガスを脱イオン水に混合する。これにより、脱イオン水中に、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡が混入される。以下において、このような粒径を有する気泡のことを微小気泡とも称する。微小気泡の粒径分布は、典型的には１ｎｍ以上の粒径を有するものを含み、例えば、１０ｎｍ程度程度のものを特に多く含む。オゾンガスを含有する微小気泡が混入された脱イオン水は、処理装置１０１において処理液として用いられることになる。なお、処理液には、微小気泡に加えて、粒径５０ｎｍを超える気泡が混入されてもよい。処理液ノズル３１は、上方を向いた先端を有しており、ウエハＷＦの処理面Ｓ２へ向かって処理液を、矢印Ｄ２に示すように吐出する。

加熱部１４１はランプヒータ４１を有している。ランプヒータ４１は、ウエハＷＦの裏面Ｓ１に向かって光ＬＴを放射する。光ＬＴを吸収することによって裏面Ｓ１が加熱される。よって光ＬＴは、ウエハＷＦが吸収しやすい波長の光を含むことが好ましい。ランプヒータ４１は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有していることが好ましい。

また加熱部１４１は、ランプヒータ４１を保持するアーム５６と、回転軸５７と、回転角調整器５８とを有していてよい。アクチュエータによって構成された回転角調整器５８は回転軸５７の回転角を、矢印ＡＧに示すように調整する。アーム５６は回転軸５７から径方向へ延びている。回転角調整器５８が動作することによって、裏面Ｓ１上において、ランプヒータ４１からの光ＬＴを強く受ける位置がスキャンされる。これにより裏面Ｓ１の加熱を、より均一に行うことができる。

また加熱部１４１は、温水源５１と、温水ノズル５２とを有していてよい。温水ノズル５２は、温水源５１からの温水を裏面Ｓ１に供給する。裏面Ｓ１上の温水は、光ＬＴによる裏面Ｓ１の急激な加熱を緩和する。これにより、不均一な加熱に起因してのウエハＷＦの反りを抑制することができる。温水ノズル５２は、アーム５６に取り付けられていてよく、これによりランプヒータ４１の変位と、温水ノズル５２の変位とを、容易に同期させることができる。なお温水の代わりに、冷水（加熱されていない水）が用いられてもよい。あるいは、温水源５１および温水ノズル５２が省略されてもよい。

保持部１５１は、保持ピン１１と、回転プレート６１と、モータ６５とを有している。保持ピン１１はウエハＷＦを支持する。回転プレート６１は保持ピン１１を支持している。モータ６５は回転プレート６１を、矢印ＲＴに示すように回転させる。この構成により、ウエハＷＦを回転させることができる。矢印Ｄ２のように吐出された処理液は、ウエハＷＦが回転しているので、遠心力によって、矢印ＳＲに示すように、処理面Ｓ２全体にわたって広がる。

なお、処理装置１０１が有する、上述した各部の動作は、制御部９０（図１）によって制御されてよい。

次に、本実施の形態のウエハ（基板）処理方法について、以下に説明する。

ステップＳ１０（図４）を参照して、インデクサ３１０（図１）が反転機構３２０へウエハＷＦを送る。反転機構３２０へ送り出される時点では、ウエハＷＦの処理面Ｓ２は上方を向いている。ステップＳ２０（図４）を参照して、反転機構３２０がウエハＷＦを反転することにより、ウエハＷＦの処理面Ｓ２が下方を向く。反転されたウエハＷＦは、センターロボット３３０（図１）によって処理装置１０１へ送られる。

ステップＳ３０（図４）を参照して、保持ピン１１（図３）がウエハＷＦ（基板）を保持する。上記反転の結果として、この保持は、ウエハＷＦの処理面Ｓ２が下方を向くように行われる。次に、回転プレート６１（図３）が回転することによって（矢印ＲＴ）、ウエハＷＦが回転させられる。

ステップＳ４０（図４）を参照して、オゾンガスを含有する微小気泡が混入された処理液を処理液ノズル３１が、ウエハＷＦの処理面Ｓ２へ向かって吐出する（矢印Ｄ２）。これにより、ウエハＷＦの処理面Ｓ２へ処理液が供給される。供給された処理液は、遠心力によって、矢印ＳＲに示すように、処理面Ｓ２全体にわたって広がる。

ステップＳ５０（図４）を参照して、加熱部１４１によって、ウエハＷＦが裏面Ｓ１から加熱される。具体的には、ランプヒータ４１からの光ＬＴが吸収されることによって、ウエハＷＦの裏面Ｓ１が加熱される。裏面Ｓ１からの熱伝導によって処理面Ｓ２が加熱される。加熱された処理面Ｓ２からの熱伝導によって、処理面Ｓ２上で処理液が加熱される。好ましくは、処理液は、４０℃以上、沸点未満の温度へと加熱され、より好ましくは、この温度範囲内において沸点に近い温度まで加熱される。処理面Ｓ２上の位置（言い換えれば、処理面Ｓ２の直下の位置）は、処理液がウエハＷＦへ作用する位置、すなわち、ウエハＷＦの処理のためのユースポイントである。よって、上記加熱によって処理液が、ウエハＷＦの処理のためのユースポイントで加熱される。加熱された処理液が処理面Ｓ２に作用することによって、ウエハＷＦの処理が行われる。具体的には、ウエハＷＦの洗浄、例えばレジスト除去、が行われる。

ステップＳ６０（図４）を参照して、上記洗浄工程の後、ウエハＷＦのリンス工程が行われる。リンス工程は、処理装置１０１（図３）によって行われてもよく、あるいは処理装置２０１（図１）によって行われてもよい。処理装置１０１が用いられる場合は、気泡生成器２３（図３）が脱イオン水源２１からの脱イオン水を、オゾンガスを混合することなくそのまま処理液ノズル３１へ送ればよい。リンス工程後、例えばスピンドライによって、ウエハＷＦが乾燥される。乾燥されたウエハＷＦは、センターロボット３３０（図１）によって反転機構３２０へ送られる。

ステップＳ７０（図４）を参照して、反転機構３２０（図１）がウエハＷＦを反転することにより、ウエハＷＦの処理面Ｓ２が再び上方を向く。ステップＳ８０（図４）を参照して、インデクサ３１０（図１）が反転機構３２０からウエハＷＦを受ける。

以上により、ウエハＷＦへの処理が完了する。

本実施の形態によれば、処理液がユースポイントで加熱されるので、ユースポイント直前まで処理液の温度を比較的低く抑えることができる。これにより、オゾンの微小気泡が処理液中に高濃度で分散された状態をユースポイントまで維持しやすい。よって、オゾンの微小気泡をウエハＷＦの処理面Ｓ２へ高濃度で供給することができる。そして処理液がユースポイントで加熱されることで、気泡が膨張する。これにより、気泡の表面積が大きくなるので、気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２に接触しやすくなる。ウエハＷＦの処理面Ｓ２に接触した気泡と、ウエハＷＦの処理面Ｓ２との間には、処理液の薄膜が形成される。処理液のこの薄膜は、気泡に隣接することによって、高いオゾン濃度を有する。さらに、上述した加熱によって、この薄膜のオゾンは、高い温度を有する。よって処理液のこの薄膜中のオゾンは、高い濃度と高い温度との両方を有するので、この薄膜に接するウエハＷＦの処理面Ｓ２はオゾンの作用を強く受ける。以上から、ウエハＷＦへのオゾンの作用を強めることができる。

処理液は、ウエハＷＦの、下方を向いた処理面Ｓ２へ供給される。これにより、供給された処理液の上方にウエハＷＦの処理面Ｓ２が位置する。そして処理液が加熱されることで、微小気泡が膨張する。膨張した気泡は処理液中で浮上しやすくなる。言い換えれば、気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２の方へ移動しやすくなる。これにより気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２に、より接触しやすくなる。よってウエハＷＦへのオゾンの作用を、より強めることができる。

処理液の加熱は、ウエハＷＦを裏面Ｓ１から加熱することによって行われる。これにより、加熱の悪影響が処理面Ｓ２上に及びにくくなる。具体的には、ランプヒータ４１からの光ＬＴ（図３）が、ウエハＷＦによって遮られることによって、処理面Ｓ２上には実質的に到達しなくなる。これにより、処理面Ｓ２上のレジストが光ＬＴの感光作用によって硬化することが防止される。よって、硬化に起因してレジストが除去されにくくなることが防止される。よって、ウエハ処理の効果を高めることができる。

処理液の供給は、ウエハＷＦの処理面Ｓ２へ向かって処理液を吐出することによって行われる。これによりウエハＷＦの処理面Ｓ２へ向かって処理液を新たに供給し続けることができる。よって、オゾンの作用が失活によって弱まることが避けられる。

処理液は水を含む。これにより、ウエハＷＦへオゾン水を作用させることができる。

（実施の形態１の変形例）
ウエハＷＦの加熱方法は、上述した方法に限定されるものではない。ウエハＷＦ（図３）は、裏面Ｓ１に代わって処理面Ｓ２から加熱されてもよい。これにより、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２のうち処理される面である処理面Ｓ２を優先的に加熱することができる。処理面Ｓ２からの加熱は、例えば、ヒータ４３（後述する図６参照）を用いて行うことができる。あるいは、ウエハＷＦは、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２から同時に加熱されてもよい。これにより処理面Ｓ２が十分に加熱されやすくなる。

処理液中の水は、アンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含んでいてよく、その両方を含んでいてもよい。これによりウエハＷＦの処理を促進することができる。

処理液は、オゾンガスを含有する微小気泡を、予めオゾン水を含む水溶液に混入することによって生成されてもよい。そのためには、脱イオン水源２１に代わって、オゾン水源が用いられればよい。これにより、ウエハＷＦへのオゾンの作用を、より強めることができる。さらに、上記水溶液は、アンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含んでいてよく、その両方を含んでいてもよい。これにより、ウエハＷＦの処理を促進することができる。

（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２における処理装置１０２（基板処理装置）の構成を概略的に示す断面図である。処理装置１０２は、基板処理システム（図１）において、処理装置１０１（図３：実施の形態１）の代わりに用いることができる。処理装置１０２は、処理液供給部１２２と、加熱部としてのヒータ４２と、ウエハＷＦの保持部としての保持リング１２とを有している。

処理液供給部１２２は、処理液ノズル３１（図３：実施の形態１）に代わって処理液導入管３２を有しており、さらに、バルブ２４と、処理槽６２とを有している。バルブ２４は、処理液導入管３２と気泡生成器２３との間に配置されている。バルブ２４が開状態の場合、処理液導入管３２は処理液を、矢印ＩＲに示すように処理槽６２へ導入する。バルブ２４が閉じられると、処理液導入管３２からの処理液の導入が停止される。

処理液が十分に導入された後は、ウエハＷＦの処理面Ｓ２の直下に、処理面Ｓ２に接するように処理液が満たされた領域が形成される。この領域は、鉛直方向に関しては、処理装置１０２の部材（例えば処理槽６２および処理液導入管３２）とウエハＷＦとによって挟まれることによって処理液が漏出されない状態、言い換えれば液密状態、にある。特に、バルブ２４が閉状態とされれば、この領域は、鉛直方向に関しては、処理液が漏出も導入もされない状態にある。

加熱部としてのヒータ４２は、例えば、処理槽６２に内蔵された発熱ヒータであってよい。ヒータ４２は、ウエハＷＦの処理面Ｓ２に対向している。よってヒータ４２によって、ウエハＷＦは処理面Ｓ２から加熱される。保持部としての保持リング１２はウエハＷＦを、処理槽６２内で支持する。

次に、本実施の形態のウエハ（基板）処理方法について、主に実施の形態１との相違点について、以下に説明する。

ステップＳ３０（図４）を参照して、保持リング１２（図５）がウエハＷＦを保持する。この保持は、ウエハＷＦの処理面Ｓ２が下方を向くように行われる。本実施の形態においては、実施の形態１と異なり、ウエハＷＦは回転させられる必要がない。

ステップＳ４０（図４）を参照して、オゾンガスを含有する微小気泡が混入された処理液ＬＰを処理液導入管３２が処理槽６２へ導入する（矢印ＩＲ）。これにより処理槽６２内に処理液ＬＰが貯留される。処理液ＬＰの導入につれて、その液面ＬＳが上昇し、やがてウエハＷＦの処理面Ｓ２に達する。言い換えれば、処理槽６２内に貯留された処理液ＬＰ中へ処理面Ｓ２が浸漬させられる。

ステップＳ５０（図４）を参照して、加熱部としてのヒータ４２によって、ウエハＷＦが処理面Ｓ２から加熱される。具体的には、ヒータ４２からの放熱によって、ウエハＷＦの処理面Ｓ２が加熱される。また、ヒータ４２からの放熱によって、処理面Ｓ２上で処理液が加熱される。処理面Ｓ２上の位置（言い換えれば、処理面Ｓ２の直下の位置）は、処理液ＬＰがウエハＷＦへ作用する位置、すなわち、ウエハＷＦの処理のためのユースポイントである。よって、上記加熱によって、ウエハＷＦの処理のためのユースポイントで処理液ＬＰが加熱される。加熱された処理液ＬＰが処理面Ｓ２に作用することによって、ウエハＷＦの処理が行われる。具体的には、ウエハＷＦの洗浄、例えばレジスト除去、が行われる。

上述したウエハＷＦの処理面Ｓ２の浸漬は、裏面Ｓ１が処理液ＬＰの液面ＬＳよりも上方に位置するように行われることが好ましい。このような位置関係は、浸漬中に処理液を、矢印ＩＲに示すように処理槽６２へ導入し続けながら、処理面Ｓ２と裏面Ｓ１との間の高さで処理液ＬＰを、矢印ＯＦに示すようにオーバーフローさせるさせることによって実現されてよい。

なお、上記以外の構成および方法については、上述した実施の形態１またはその変形例の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によっても、前述した実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。さらに本実施の形態においては、前述した実施の形態１と異なり、処理槽６２内に貯留された処理液ＬＰ中へウエハＷＦの処理面Ｓ２が浸漬させられる。これにより、処理面Ｓ２に面する処理液の流れを、緩やかにするか、あるいは、実質的に停止させることができる。よって、ユースポイントでの加熱によって膨張した気泡が浮上する時間を、より長く確保することができる。言い換えれば、気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２の方へ移動する時間を、より長く確保することができる。これにより気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２に、より接触しやすくなる。よってウエハＷＦへのオゾンの作用を、より強めることができる。

処理液ＬＰの加熱は、ウエハＷＦを処理面Ｓ２から加熱することによって行われる。これにより、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２のうち処理される面である処理面Ｓ２を優先的に加熱することができる。

ウエハＷＦの処理面Ｓ２の浸漬が、ウエハＷＦの裏面Ｓ１が処理液の液面よりも上方に位置するように行われる場合、処理面Ｓ２の高さが、気泡の密度が高くなりやすい液面ＬＳに近くなる。よって、気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２に、より接触しやすくなる。よってウエハＷＦへのオゾンの作用を、より強めることができる。

（実施の形態２の変形例）
ウエハＷＦの加熱方法は、上述した方法に限定されるものではない。ウエハＷＦは、処理面Ｓ２に代わって裏面Ｓ１から加熱されてもよい。裏面Ｓ１からの加熱は、例えば、加熱部１４１（図３：実施の形態１）を用いて行うことができる。あるいは、ウエハＷＦは、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２から同時に加熱されてもよい。これにより処理面Ｓ２が十分に加熱されやすくなる。

ウエハＷＦの処理面Ｓ２が浸漬されている際に、処理液ＬＰが貯留された処理槽６２が密閉されてもよい。これにより、オゾンが処理液ＬＰから逃げにくくなる。よって、ウエハＷＦへのオゾンの作用を、より強めることができる。上記密閉は、例えば、処理槽６２の縁と、保持リング１２との間のギャップＧＰを設けないようにすることで得られる。その目的で、処理槽６２の縁と、保持リング１２との間に、Ｏリングのような封止用の部材が設けられてもよい。

（実施の形態３）
図６は、本実施の形態３における処理装置１０３（基板処理装置）の構成を概略的に示す断面図である。処理装置１０３は、基板処理システム（図１）において、処理装置１０１（図３：実施の形態１）の代わりに用いることができ、その場合、反転機構３２０は不要である。

処理装置１０３は、処理液供給部１２３と、加熱部としてのヒータ４３と、保持部１５３とを有している。処理液供給部１２３は、処理液ノズル３１（図３：実施の形態１）に代わって処理液ノズル３３を有している。処理液ノズル３３は、下方を向いた先端を有しており、ウエハＷＦの処理面Ｓ２へ向かって処理液を、矢印Ｄ２に示すように吐出する。

加熱部としてのヒータ４３は、ウエハＷＦの裏面Ｓ１に向かって、矢印ＲＤに示すように放熱する。これにより裏面Ｓ１が加熱される。ヒータ４３のサイズを十分に大きくすることによって、実施の形態１で説明したような、ヒータのスキャン動作がなくても、加熱の均一性は、ある程度確保され得る。

保持部１５３は、保持ピン１１と、回転リング６３と、モータ６５とを有している。回転リング６３は保持ピン１１を支持している。モータ６５は回転リング６３を回転させる。この構成によりウエハＷＦを、矢印ＲＴに示すように回転させることができる。矢印Ｄ２のように吐出された処理液は、ウエハＷＦが回転しているので、遠心力によって、矢印ＳＲに示すように処理面Ｓ２全体にわたって広がる。

処理装置１０３を用いてのウエハ（基板）処理方法においては、ウエハＷＦは、処理面Ｓ２が上方を向くように保持される。また処理液が加熱される際に、ウエハＷＦが裏面Ｓ１から加熱される。

なお、上記以外の構成および方法については、上述した実施の形態１またはその変形例の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

本実施の形態によれば、実施の形態１と同様、処理液がユースポイントで加熱されるので、ユースポイント直前まで処理液の温度を比較的低く抑えることができる。これにより、オゾン気泡が処理液中に高濃度で分散された状態をユースポイントまで維持しやすい。よって、オゾン気泡をウエハＷＦの処理面Ｓ２へ高濃度で供給することができる。そして処理液がユースポイントで加熱されることで、気泡が膨張する。これにより、気泡の表面積が大きくなるので、気泡がウエハＷＦの処理面Ｓ２に接触しやすくなる。ウエハＷＦの処理面Ｓ２に接触した気泡と、ウエハＷＦの処理面Ｓ２との間には、処理液の薄膜が形成される。処理液のこの薄膜は、気泡に隣接することによって、高いオゾン濃度を有する。さらに、上述した加熱によって、この薄膜のオゾンは、高い温度を有する。よって処理液のこの薄膜中のオゾンは、高い濃度と高い温度との両方を有するので、この薄膜に接するウエハＷＦの処理面Ｓ２はオゾンの作用を強く受ける。以上から、ウエハＷＦへのオゾンの作用を強めることができる。

（実施の形態３の変形例）
ウエハＷＦの加熱方法は、上述した方法に限定されるものではない。ウエハＷＦは、裏面Ｓ１に代わって処理面Ｓ２から加熱されてもよい。これにより、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２のうち処理される面である処理面Ｓ２を優先的に加熱することができる。あるいは、ウエハＷＦは、裏面Ｓ１および処理面Ｓ２から同時に加熱されてもよい。これにより処理面Ｓ２が十分に加熱されやすくなる。

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１１ ：保持ピン
１２ ：保持リング
２１ ：脱イオン水源
２２ ：オゾンガス源
２３ ：気泡生成器
２４ ：バルブ
３１，３３ ：処理液ノズル
３２ ：処理液導入管
４１ ：ランプヒータ
４２，４３ ：ヒータ
５１ ：温水源
５２ ：温水ノズル
５６ ：アーム
５７ ：回転軸
５８ ：回転角調整器
６１ ：回転プレート
６２ ：処理槽
６３ ：回転リング
６５ ：モータ
９０ ：制御部
１０１～１０３ ：処理装置（基板処理装置）
１２１～１２３ ：処理液供給部
１４１ ：加熱部
１５１，１５３ ：保持部
ＬＰ ：処理液
Ｓ１ ：裏面（第１の面）
Ｓ２ ：処理面（第２の面）
ＷＦ ：ウエハ（基板）

Claims (15)

1. 第１の面と前記第１の面と反対の第２の面とを有する基板を保持する工程と、
   前記基板の前記第２の面へ、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡が混入された処理液を供給する工程と、
   前記基板の処理のために前記処理液が前記基板へ作用する位置であるユースポイントで、前記処理液へ熱を与えることによって、前記処理液を加熱する工程と、
   を備え、
   前記処理液を加熱する工程は、加熱部によって前記基板を前記第１の面および前記第２の面の少なくともいずれかから加熱する工程を含む、基板処理方法。
2. 前記基板を保持する工程は、前記基板の前記第２の面が下方を向くように行われる、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記処理液を加熱する工程は、前記基板を前記第１の面から加熱する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
4. 前記処理液を加熱する工程は、前記基板を前記第２の面から加熱する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
5. 前記処理液を加熱する工程は、前記基板を前記第１の面および前記第２の面から同時に加熱する工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
6. 前記処理液を供給する工程は、前記基板の前記第２の面へ向かって前記処理液を吐出する工程を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
7. 前記処理液を供給する工程は、処理槽内に貯留された前記処理液中へ前記基板の前記第２の面を浸漬させる工程を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の基板処理方法。
8. 前記基板の前記第２の面を浸漬させる工程は、前記基板の前記第１の面が前記処理液の液面よりも上方に位置するように行われる、請求項７に記載の基板処理方法。
9. 前記基板の前記第２の面を浸漬させる工程は、前記処理液が貯留された処理槽を密閉する工程を含む、請求項７または８に記載の基板処理方法。
10. 前記処理液は水を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理方法。
11. 前記処理液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 前記処理液を生成する工程をさらに備え、前記処理液を生成する工程は、オゾンガスを含有する粒径５０ｎｍ以下の気泡を、オゾン水を含む水溶液に混入する工程を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理方法。
13. 前記水溶液はアンモニアおよび過酸化水素の少なくともいずれかを含む、請求項１２に記載の基板処理方法。
14. 前記処理液は、前記ユースポイントまでは加熱されない、請求項１または２に記載の基板処理方法。
15. 前記処理液を加熱する工程において、前記処理液は、４０℃以上、沸点未満の温度へと加熱される、請求項１または２に記載の基板処理方法。

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