KR101780862B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리 성능의 향상 및 처리액 사용량의 저감을 실현할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액을 기판(W)에 공급하는 제1 액 공급부(3a)와, 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액으로서 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 혼합액을 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 공급하는 제2 액 공급부(3b)와, 기판(W)의 온도를 과산화수소수의 비점 이상으로 하도록 제1 액 공급부(3a)가 제1 온도의 황산 용액을 공급하게 하고, 기판(W)의 온도가 제2 온도 이상이 된 경우, 제1 액 공급부(3a)가 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지하게 하고, 제2 액 공급부(3b)가 제2 온도의 혼합액을 공급하게 하는 제어부(5)를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATMENT DEVICE AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
본 발명의 실시형태는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체나 액정 패널 등의 제조 공정에서는, 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판의 처리 대상면에 처리액을 공급하여, 처리 대상면을 처리하는 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 이 기판 처리 장치 중에는, 기판을 수평 상태로 회전시켜 처리 대상면의 대략 중앙에 처리액을 공급하고, 그 처리액을 원심력에 의해 처리 대상면에 확산시키는 스핀 처리 장치가 개발되어 있다. 또한, 한번 이용한 처리액을 회수하여 재이용하는 스핀 처리 장치도 개발되어 있다.
이러한 기판 처리 장치에 의해, 예컨대, 기판의 처리 대상면 상의 레지스트를 제거하는 경우에는, 처리액으로서 SPM(황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액)을 사용하는 SPM 처리가 이용된다. 이 SPM 처리를 이용한 기판의 매엽(枚葉) 처리에서는, 황산 용액 및 과산화수소수를 혼합하고 나서 기판 상에 공급하는 방법이나 황산 용액 및 과산화수소수를 기판 상에서 혼합하는 방법 등이 있다. 한편, 레지스트 제거 후의 기판은 수세 및 건조되거나, 혹은, 그 수세 후에 다른 처리액으로 처리되고 재차 수세 및 건조된 후, 다음 공정으로 운반된다.
전술한 SPM을 이용할 뿐인 SPM 처리에서는, 처리가 불충분해지는 경우가 있다. 예컨대, 기판의 처리 대상면에 이온 주입이 행해지고 있는 경우에는, 그 이온 주입 후에 레지스트막의 표면이 경화(변질)되기 때문에, 이 경화된 레지스트를 SPM 처리에 의해 제거하는 것은 곤란하며, 기판 상에는 레지스트의 잔사가 생겨 버린다. 그래서, 처리 성능의 향상을 위해서, 고온(예컨대 160℃ 등)의 SPM을 이용하여 기판을 처리하는 경우가 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2007-165842호 공보
그러나, 과산화수소수는 고온이 되면 될수록 수명이 짧아지기 때문에, 황산 용액에 혼합되어 고온이 되면, 기판 상에 도달하기 전에 분해가 진행되어, 처리 성능의 향상이 불충분해진다. 그래서, 과산화수소수가 잔존하도록 대량의 과산화수소수를 황산 용액에 혼합하면, 황산 용액이 엷어지기 때문에, 처리액을 재이용하는 것이 어려워져, 총 처리액 사용량이 증가해 버린다. 또한, 고온의 황산 용액과, 과산화수소수를 혼합하면, 이들이 충분히 혼합되지 않고 과산화수소수의 돌비(突沸), 즉 H2O2의 H2O의 돌비(격렬한 비등)가 발생하여, 과산화수소수가 소실되어 버린다. 상세하게는, 고온의 황산 용액(160℃)이 과산화수소수와 접함으로써, 황산 용액의 온도에 의해 과산화수소수의 성분인 H2O가 급격히 비등해 버린다. 이 현상에 의해, 황산 용액과 혼합되기 전에 과산화수소수가 소실되기 때문에, 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산, 즉 레지스트 박리에 기여하는 산화성 물질이 생성되지 않기 때문에, 처리 성능의 향상이 불충분해지는 경우가 있다. 이러한 점에서, 처리 성능의 향상 및 처리액 사용량의 저감이 요망되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 처리 성능의 향상 및 처리액 사용량의 저감을 실현할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액을 기판에 공급하는 제1 액 공급부와, 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액으로서 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 혼합액을 기판의 처리 대상면에 공급하는 제2 액 공급부와, 기판의 온도를 과산화수소수의 비점 이상으로 하도록 제1 액 공급부가 제1 온도의 황산 용액을 공급하게 하고, 기판의 온도가 제2 온도 이상이 된 경우, 제1 액 공급부가 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지하게 하고, 제2 액 공급부가 제2 온도의 혼합액을 공급하게 하는 제어부를 구비한다.
실시형태에 따른 기판 처리 방법은, 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액을 기판에 공급하여, 기판의 온도를 과산화수소수의 비점 이상으로 하는 공정과, 기판의 온도가 과산화수소수의 비점 이상이 된 경우, 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지하고, 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액으로서 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 혼합액을 기판의 처리 대상면에 공급하는 공정을 갖는다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 처리 성능의 향상 및 처리액 사용량의 저감을 실현할 수 있다.
도 1은 실시의 일 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 실시의 일 형태에 따른 황산 용액의 황산 농도 및 비점의 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 실시의 일 형태에 따른 레지스트 박리의 실험 결과를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 실시의 일 형태에 따른 기판 처리 장치의 액 토출 타이밍을 설명하기 위한 설명도이다.
실시의 일 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 처리액에 의해 기판(W)을 처리하는 기판 처리조(2)와, 그 기판 처리조(2)에 처리액을 공급하는 액 공급 장치(3)와, 기판 처리조(2)로부터 배출된 처리액을 액 공급 장치(3)로 복귀시키는 액 복귀부(4)와, 각 부(2, 3 및 4)를 제어하는 제어부(5)를 구비하고 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 처리액으로서 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액(이하, 간단히 SPM이라고 함)을 이용한다.
기판 처리조(2)는, 조 내부에 설치된 컵(2a)과, 그 컵(2a) 내에서 기판(W)을 수평 상태로 지지하는 테이블(2b)과, 그 테이블(2b)을 수평면 내에서 회전시키는 회전 기구(2c)를 구비하고 있다.
컵(2a)은, 원통 형상으로 형성되어 있고, 테이블(2b)을 주위로부터 둘러싸서 내부에 수용한다. 컵(2a)의 둘레벽의 상부는 직경 방향의 내측을 향해 경사져 있으며, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)이 노출되도록 개구되어 있다. 이 컵(2a)은, 회전하는 기판(W)의 처리 대상면(Wa)으로부터 흘러내린 처리액, 또한, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)이나 그 반대면(Wb)으로부터 비산한 처리액 등을 수취한다.
테이블(2b)은, 컵(2a) 내의 중앙 부근에 위치되고, 수평면 내에서 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 테이블(2b)은, 핀 등의 지지 부재(2b1)를 복수 갖고 있으며, 이들 지지 부재(2b1)에 의해, 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판(W)을 끼워 넣도록 지지한다. 이 기판(W)은 처리 대상면(Wa)에 마스크용 등의 레지스트막(레지스트층)을 갖고 있다.
회전 기구(2c)는, 테이블(2b)의 중앙을 회전 중심으로 하여 테이블(2b)을 회전시킨다. 이 회전 기구(2c)는, 테이블(2b)의 중앙에 연결된 회전축이나 그 회전축을 회전시키는 모터(모두 도시하지 않음) 등을 구비하고 있다. 이 모터는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있으며, 그 구동이 제어부(5)에 의해 제어된다.
액 공급 장치(3)는, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제1 온도의 황산 용액을 공급하는 제1 액 공급부(3a)와, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제2 온도의 SPM을 공급하는 제2 액 공급부(3b)와, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에 제3 온도의 황산 용액을 공급하는 제3 액 공급부(3c)와, 각 부(3a, 3b 및 3c)에 공급하는 황산 용액을 순환시키는 액 순환부(3d)를 구비하고 있다.
여기서, 제1 온도는 과산화수소수의 비점 이상의 소정의 기판 처리 온도이고, 제2 온도는 제1 온도보다 낮은 온도이다. 또한, 제3 온도는 제1 온도 이상의 온도이다. 소정의 기판 처리 온도의 범위는, SPM에 의해 기판(W)을 처리할 때의 온도 범위이며, 예컨대, 150℃ 이상 308℃ 이하의 범위 내로 설정되어 있다(상세한 것은 후술함). 일례로서, 소정의 기판 처리 온도가 150℃로 결정된 경우에는, 제1 온도는 150℃가 되고, 제2 온도는 150℃ 미만이 되며, 제3 온도는 150℃ 이상이 된다. 또한, 예컨대, 소정의 기판 처리 온도가 200℃로 결정된 경우에는, 제1 온도는 200℃ 및 제3 온도는 200℃ 이상이 되지만, 제2 온도는 150℃ 미만인 채이다.
제1 액 공급부(3a)는, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제1 온도의 황산 용액을 공급하는 제1 노즐(11)과, 그 제1 노즐(11)과 액 순환부(3d)를 접속하는 공급관(12)과, 그 공급관(12)을 흐르는 황산 용액을 가열하는 가열부(13)와, 공급관(12)을 개폐하는 개폐 밸브(14)와, 황산 용액의 흐름 방향을 액 순환부(3d)로부터 제1 노즐(11)로의 일방향으로 한정하는 체크 밸브(15)를 갖고 있다.
제1 노즐(11)은, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 향해 제1 온도의 황산 용액을 토출한다. 이 제1 노즐(11)은, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있고, 그 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 따라 이동하면서, 혹은, 처리 대상면(Wa)의 대략 중앙에 대향하는 소정 위치로부터, 처리 대상면(Wa)을 향해 황산 용액을 토출한다.
공급관(12)은, 제1 노즐(11)과 액 순환부(3d)를 접속하는 배관이며, 이 공급관(12)에 개폐 밸브(14) 및 체크 밸브(15)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(14)로서는, 예컨대, 전자 밸브 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 개폐 밸브(14)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 공급관(12)의 유로를 개폐한다.
가열부(13)는, 공급관(12)의 도중에 그 공급관(12)을 흐르는 황산 용액을 가열 가능하게 설치되어 있다. 이 가열부(13)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 공급관(12)을 흐르는 황산 용액을 가열한다. 이 가열부(13)로서는, 예컨대, 히터를 이용하는 것이 가능하다. 가열 온도는, 공급관(12)을 흐르는 황산 용액의 온도가 제1 온도가 되도록 설정되어 있다.
제2 액 공급부(3b)는, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제2 온도의 SPM을 공급하는 제2 노즐(21)과, 그 제2 노즐(21)과 액 순환부(3d)를 접속하는 공급관(22)과, 과산화수소수를 저류하는 저류부(23)와, 그 저류부(23)와 공급관(22)과 접속하는 혼합관(24)과, 공급관(22)을 개폐하는 개폐 밸브(25)와, 혼합관(24)을 개폐하는 개폐 밸브(26)와, 황산 용액의 흐름 방향을 액 순환부(3d)로부터 제2 노즐(21)로의 일방향으로 한정하는 체크 밸브(27)와, 과산화수소수의 흐름 방향을 저류부(23)로부터 공급관(22)으로의 일방향으로 한정하는 체크 밸브(28)와, 송액력(送液力)을 발생시키는 펌프(29)를 갖고 있다. 한편, 제2 액 공급부(3b)는 황산 용액 및 과산화수소수를 혼합하여 SPM을 생성하는 혼합액 생성부로서 기능한다.
제2 노즐(21)은, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 향해 제2 온도의 SPM을 토출한다. 이 제2 노즐(21)은, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 따라 이동 가능하게 설치되어 있고, 그 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 따라 이동하면서, 혹은, 처리 대상면(Wa)의 대략 중앙에 대향하는 소정 위치로부터, 처리 대상면(Wa)을 향해 SPM을 토출한다.
공급관(22)은, 제2 노즐(21)과 액 순환부(3d)를 접속하는 배관이며, 이 공급관(22)에 개폐 밸브(25) 및 체크 밸브(27)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(25)로서는, 예컨대, 전자 밸브 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 개폐 밸브(25)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 공급관(22)의 유로를 개폐한다.
저류부(23)는, 상온(예컨대 20℃∼30℃ 정도)의 과산화수소수를 저류하는 탱크이다. 이 저류부(23) 내의 과산화수소수는, 펌프(29)의 구동에 의해 혼합관(24)에 보내져 그 혼합관(24) 내를 흘러간다. 펌프(29)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 혼합관(24)에 저류부(23) 내의 과산화수소수를 보낸다.
혼합관(24)은, 개폐 밸브(25)보다 하류측의 공급관(22)과 저류부(23)를 접속하는 배관이며, 이 혼합관(24)에 개폐 밸브(26) 및 체크 밸브(28)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(26)로서는, 예컨대, 전자 밸브 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 개폐 밸브(26)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 혼합관(24)의 유로를 개폐한다.
이 혼합관(24)은 공급관(22)에 과산화수소수를 공급하고, 공급한 과산화수소수와 공급관(22) 내의 황산 용액을 혼합한다. 이때, 황산 용액과 과산화수소수가 혼합되면, 그때의 반응열에 의해 SPM의 온도는 높아져 제2 온도가 된다(상세한 것은 후술함).
제3 액 공급부(3c)는, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에 제3 온도의 황산 용액을 공급하는 제3 노즐(31)과, 그 제3 노즐(31)과 액 순환부(3d)를 접속하는 공급관(32)과, 그 공급관(32)을 흐르는 황산 용액을 가열하는 가열부(33)와, 공급관(32)을 개폐하는 개폐 밸브(34)와, 황산 용액의 흐름 방향을 액 순환부(3d)로부터 제3 노즐(31)로의 일방향으로 한정하는 체크 밸브(35)를 갖고 있다.
제3 노즐(31)은, 테이블(2b) 상의 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 이면인 반대면(Wb)에 제3 온도의 황산 용액을 토출한다. 이 제3 노즐(31)은, 황산 용액을 방사형으로, 혹은, 토출 각도를 변경하면서 토출하는 것이 가능하고, 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)의 대략 중앙에 대향하는 소정 위치로부터 황산 용액을 토출한다.
공급관(32)은, 제3 노즐(31)과 액 순환부(3d)를 접속하는 배관이며, 이 공급관(32)에 개폐 밸브(34) 및 체크 밸브(35)가 설치되어 있다. 개폐 밸브(34)로서는, 예컨대, 전자 밸브 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 개폐 밸브(34)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 공급관(32)의 유로를 개폐한다.
가열부(33)는, 공급관(32)의 도중에 그 공급관(32)을 흐르는 황산 용액을 가열 가능하게 설치되어 있다. 이 가열부(33)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 공급관(32)을 흐르는 황산 용액을 가열한다. 이 가열부(33)로서는, 예컨대, 히터를 이용하는 것이 가능하다. 가열 온도는, 공급관(32)을 흐르는 황산 용액의 온도가 제3 온도가 되도록 설정되어 있다.
액 순환부(3d)는, 황산 용액을 저류하는 저류부(41)와, 그 저류부(41) 내의 황산 용액을 순환시키는 순환관(42)과, 그 순환관(42)을 흐르는 황산 용액을 가열하는 가열부(43)와, 순환관(42)의 개방도(즉 순환하는 처리액의 유량)를 조정하는 조정 밸브(44)와, 송액력을 발생시키는 펌프(45)를 구비하고 있다.
저류부(41)는, 예컨대 60℃ 이상 120℃ 이하의 황산 용액을 저류하는 탱크이다. 이 저류부(41) 내의 황산 용액은, 펌프(45)의 구동에 의해 순환관(42)에 보내져 그 순환관(42) 내를 흘러간다. 펌프(45)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 순환관(42)에 저류부(41) 내의 황산 용액을 보낸다.
순환관(42)은, 저류부(41)로부터 연장되어 그 저류부(41)로 되돌아가서, 황산 용액을 순환시키는 배관이며, 이 순환관(42)에 조정 밸브(44)가 설치되어 있다. 조정 밸브(44)로서는, 예컨대, 전자 밸브 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 조정 밸브(44)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 순환관(42)의 개방도, 즉 유량을 조정한다. 또한, 순환관(42)에는, 제1 액 공급부(3a)의 공급관(12), 제2 액 공급부(3b)의 공급관(22) 및 제3 액 공급부(3c)의 공급관(32)이 개별적으로 접속되어 있다.
가열부(43)는, 순환관(42)의 도중에 설치되어 있으며, 그 순환관(42)을 흐르는 황산 용액을 가열하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 가열부(43)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라 순환관(42)을 흐르는 황산 용액을 가열한다. 이 가열부(43)로서는, 예컨대, 히터를 이용하는 것이 가능하다. 가열 온도는, 순환관(42)을 흐르는 황산 용액의 온도가 황산 용액의 비점보다 작으며, 예컨대 60℃ 이상 120℃ 이하의 범위 내, 일례로서 80℃가 되도록 설정되어 있다.
액 복귀부(4)는, 기판 처리조(2)의 컵(2a)으로부터 액체를 회수하는 회수관(4a)과, 그 회수관(4a)을 흐르는 회수액을 냉각하는 냉각부(4b)를 구비하고 있다. 회수관(4a)은, 컵(2a)의 바닥면과 액 순환부(3d)의 저류부(41)를 접속하는 관이며, 이 회수관(4a)에 냉각부(4b)가 설치되어 있다. 냉각부(4b)로서는, 예컨대, 펠티에 소자나 열교환기 등을 이용하는 것이 가능하다. 이 냉각부(4b)는 제어부(5)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 제어부(5)에 의한 제어에 따라, 회수관(4a) 내를 흐르는 회수액을 냉각한다. 냉각 온도는, 회수액이 예컨대 60℃ 이상 120℃ 이하의 범위 내, 일례로서 80℃가 되도록 설정되어 있다. 한편, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에서 반응할 때, 과산화수소수가 분해되어 물이나 퍼옥소일황산(과황산), 퍼옥소이황산이 되기 때문에, 회수액은 황산 용액이 된다.
여기서, 황산 용액 및 과산화수소수의 반응열은 높아지기 때문에, 전술한 바와 같이 냉각부(4b)를 설치하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 황산 용액 및 과산화수소수의 반응열이 문제가 되지 않을 정도, 즉 회수액이 예컨대 60℃ 이상 120℃ 이하의 범위 내가 되는 경우에는, 회수액을 냉각할 필요가 없어지기 때문에, 냉각부(4b)를 설치하지 않아도 좋다.
제어부(5)는, 각부를 집중적으로 제어하는 마이크로 컴퓨터와, 기판 처리에 관한 기판 처리 정보나 각종 프로그램 등을 기억하는 기억부(모두 도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 제어부(5)는, 기판 처리 정보나 각종 프로그램에 기초하여 기판 처리조(2)나 액 공급 장치(3), 액 복귀부(4) 등의 각부를 제어한다. 예컨대, 기판 처리조(2) 및 액 공급 장치(3)에 의한 기판 처리나 액 순환, 액 복귀부(4)에 의한 액 회수 등의 제어를 행한다.
여기서, 전술한 처리액은 SPM이기 때문에, 소정의 기판 처리 온도 범위가 150℃ 이상 308℃ 이하로 되어 있는 것이 바람직한데, 이 범위의 상한 온도 및 하한 온도에 대해 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 황산 용액의 황산 농도(wt%: 질량 퍼센트 농도)와 비점(℃)과의 관계가 나타나 있다. 한편, 질량 퍼센트 농도란, (용질의 질량/용액의 질량)×100이다. 이 황산 용액의 황산 농도와 비점과의 관계가 도 3에 그래프 A1로서 나타나 있고, 레지스트 박리의 실험 결과(○표 또는 ×표)가 황산 용액의 황산 농도 및 SPM의 온도의 조합마다 나타나 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 레지스트 박리가 가능한 경우에는(박리 가능), ○표(동그라미표)가 표시되어 있고, 레지스트가 남아 레지스트 박리가 불완전한 경우에는(박리 잔여물), ×표(가위표)가 표시되어 있다. 황산 농도가 약 65 wt%로부터 약 96 wt%의 범위 이내이고, SPM의 온도가 150℃ 이상이면, 레지스트 박리가 가능해지고 있다. 한편, 황산 농도가 65 wt%일 때, 황산 용액의 비점은 150℃이며, SPM의 비점도 마찬가지로 150℃이다. 이 실험 결과로부터, 소정의 기판 처리 온도 범위의 하한 온도는 150℃ 이상인 것이 바람직하다.
한편, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 황산 용액의 비점을 150℃ 이상으로 하기 위해서는, 황산 용액의 황산 농도를 65 wt% 이상으로 할 필요가 있으나, 황산 용액의 황산 농도가 65 wt%보다 엷어질 때까지는, 기판 처리조(2)로부터 배출된 배액(排液)을 회수하고, 그 회수액을 황산 용액으로서 사용할 수 있다.
계속해서, 소정의 기판 처리 온도 범위의 상한 온도는, 레지스트를 박리하는 것이 가능한 온도로부터 결정된다. 여기서, 레지스트 박리가 가능한 범위는, 도 3에 있어서 ○표가 붙어 있는 범위이다. ○표가 붙어 있는 범위의 황산 농도는, 65 wt%로부터 96 wt%의 범위이다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같이, 황산 용액의 비점의 온도 범위는 150℃ 이상 308℃ 이하의 범위가 되고, 그에 따라, SPM의 온도 범위도 황산 용액의 비점과 마찬가지로, 150℃ 이상 308℃ 이하가 된다. 이 황산 용액의 비점과 SPM의 온도 범위의 상한값으로부터, 소정의 기판 처리 온도 범위의 상한 온도는 308℃가 된다. 이 때문에, 소정의 기판 처리 온도 범위의 상한 온도는 308℃ 이하인 것이 바람직하다.
단, 전술한 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액의 비율은, 제거 프로세스에 따라 변화하지만, 과산화수소수의 농도가 감소해 버리면 박리성이 저하되기 때문에, 예컨대, 황산 용액:과산화수소수의 체적비로 100:1∼3:1의 비율이다(황산 용액의 체적은 과산화수소수의 체적에 대해 예컨대 3배 이상 100배 이하임). 또한, 보다 바람직하게는, H2SO4(98 wt%):H2O2(35 wt%)=7:3∼20:1이라고 하는 비율이다.
한편, 제2 액 공급부(3b)에 있어서, 공급관(22)이나 혼합관(24)의 굵기를 변경하거나, 혹은, 공급관(22)의 개폐 밸브(25)나 혼합관(24)의 개폐 밸브(26)를 조정 밸브로 바꿔 관의 개방도를 조정하거나 함으로써, 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액의 비율을 변경하는 것이 가능하다.
다음으로, 전술한 기판 처리 장치(1)가 행하는 기판 처리 동작에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 제어부(5)는, 기판 처리 정보나 각종 프로그램 등에 기초하여 기판 처리를 실행한다. 일례로서 소정의 기판 처리 온도는 150℃로 결정되어 있다. 이때, 제1 온도는 150℃가 되고, 제2 온도는 150℃ 미만이 되며, 제3 온도는 150℃ 이상이 된다. 또한, 황산 용액의 황산 농도는 65 wt% 이상이다.
먼저, 테이블(2b) 상의 기판(W)이 회전 기구(2c)에 의해 소정의 회전 속도로 회전하고, 그 후, 도 4에 도시한 바와 같이, 단계 S1에서, 제1 액 공급부(3a)의 제1 노즐(제1 노즐)(11)로부터 제1 온도의 황산 용액이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 토출되며, 또한, 제3 액 공급부(3c)의 제3 노즐(제3 노즐)(31)로부터 제3 온도의 황산 용액이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에 토출된다.
이때, 제1 노즐(11)로부터 황산 용액이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 대략 중앙에 공급되면, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 전체로 확산되어 가서, 그 표면에 액막이 형성된다. 마찬가지로, 제3 노즐(31)로부터 황산 용액이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)의 대략 중앙에 공급되면, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb) 전체로 확산되어 가서, 그 표면에 액막이 형성된다. 한편, 제3 노즐(31)을 제1 노즐(11)에 대향한 위치에 설치하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 기판(W)의 회전축에 대해 대칭적으로 설치해도 좋다.
여기서, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 중심으로부터 어긋나게 한 위치에 처리액을 공급하는 오프셋을 행하는 경우에는, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 중심에 처리액을 공급하는 경우와 비교하면, 처리액이 항상 동일한 기판(W) 상의 위치에 공급되지 않고, 즉, 기판(W)이 회전하고 있음으로써, 기판(W)에 도달하는 처리액의 위치가 변화하여, 기판(W)의 광범위를 가열할 수 있다. 또한, 처리액을 방사형으로 토출하면, 처리액이 기판(W)에 공급되는 범위가 확대되기 때문에, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 중심으로부터 외주에 걸친 가열의 균일성을 향상시킬 수 있다.
제1 액 공급부(3a)에서는, 가열부(13)에 의해 황산 용액이 가열되어, 그 제1 온도는 150℃로 되어 있고, 마찬가지로, 제3 액 공급부(3c)에서도, 가열부(33)에 의해 황산 용액은 가열되어, 그 제3 온도는 150℃ 이상으로 되어 있다. 이러한 제1 온도의 황산 용액 및 제3 온도의 황산 용액이 기판(W)을 향해 토출되고, 이들 황산 용액에 의해 기판(W)이 따뜻해진다.
단계 S1의 액 공급 개시로부터 소정 시간(t1)이 경과하여, 기판(W)이 충분히 따뜻해져 소정의 기판 처리 온도, 즉 150℃가 되면, 단계 S2에서, 제1 노즐(11)로부터의 황산 용액 토출이 정지되고, 제2 액 공급부(3b)에 있어서 황산 용액 및 과산화수소수가 혼합되어, 제2 노즐(제2 노즐)(21)로부터 제2 온도의 SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 토출된다.
이때, 제2 노즐(21)로부터 SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 대략 중앙에 공급되면, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 전체로 확산되어 가서, 그 표면에 액막이 형성된다. 한편, 제3 노즐(31)로부터의 황산 용액 토출은 계속되고 있다.
제2 액 공급부(3b)에서는, 60℃ 이상 120℃ 이하의 황산 용액과 상온(예컨대 20℃∼30℃ 정도)의 과산화수소수가 혼합되면, 그때의 반응열에 의해 SPM의 온도는 높아져 제2 온도가 되지만, 이 제2 온도는, 소정의 기판 처리 온도, 즉 SPM의 비점보다 낮게 되어 있기 때문에, 돌비를 방지할 수 있다. 덧붙여, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 도달할 때까지 과산화수소수의 분해, 즉 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산의 반응의 촉진을 억제할 수 있다. 또한, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에서는, 가열된 기판(W)의 온도에 의해 과산화수소수가 분해되고, 산화력이 강한 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산의 반응이 촉진되기 때문에, 레지스트 박리성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제1 노즐(11)로부터의 황산 용액 토출이 정지되어도, 제3 노즐(31)로부터의 황산 용액 토출이 계속되고 있기 때문에, 제3 온도의 황산 용액이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에 계속 공급되어, 기판(W)의 온도가 유지되어 있다. 이 때문에, 제2 노즐(21)로부터 토출된 제2 온도의 SPM에 의해 기판(W)의 온도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
단, 제3 노즐(31)로부터의 황산 용액 토출은 반드시 필요한 것은 아니며, 예컨대, 제2 노즐(21)로부터 토출된 제2 온도의 SPM에 의해 기판(W)의 온도가 저하되어도, 그 기판(W)의 온도가 소정의 기판 처리 온도 이상이 되는 경우 등, 제3 노즐(31)로부터의 황산 용액 토출을 실행하지 않는 것도 가능하다.
여기서, 제2 온도는 과산화수소수의 비점보다 낮은 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 제2 온도는 과산화수소수의 비점보다 높아도 제1 온도보다 낮으면 된다.
다음으로, 단계 S2의 액 공급 개시로부터 소정 시간(t2)이 경과하여, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 전체가 황산 용액으로부터 SPM으로 치환되면, 단계 S3에서, 제2 노즐(21)로부터의 SPM 토출이 정지된다. 또한, 기판(W)의 회전 속도가 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 회전에 의한 원심력에 의해 비산하지 않을 정도로 느리게 되어, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 패들 상태(액 고임 상태)로 된다.
이 패들 상태에서는, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 대한 SPM의 공급이 정지되어 있기 때문에, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 SPM의 온도는 기판(W)의 온도까지 확실하게 상승한다. 또한, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에는 제3 노즐(31)로부터 황산 용액이 계속 토출되고 있기 때문에, 기판(W)의 온도가 유지되어, 기판(W)의 온도 저하는 방지되고 있다.
단계 S3의 액 공급 정지로부터 소정 시간(t3)이 경과하면, 단계 S4에서, 다시, 제2 노즐(21)로부터 제2 온도의 SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 토출된다. 또한, 기판(W)의 회전 속도가 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 회전에 의한 원심력에 의해 비산할 정도로 빠르게 되어, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 새로운 SPM으로 치환된다. 한편, 기판(W)의 회전수를 올리지 않아도 좋고, 예컨대, 새로운 SPM으로, 기판 상에 있는 SPM을 흘러가게 해도 좋다.
그 후, 단계 S4의 액 공급 개시로부터 소정 시간(t2)이 경과하여, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 패들 상태의 SPM이 새로운 SPM으로 치환되면, 단계 S5에서, 제2 노즐(21)로부터의 SPM 토출이 정지된다. 또한, 다시, 기판(W)의 회전 속도가 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 회전에 의한 원심력에 의해 비산하지 않을 정도로 느리게 되어, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 패들 상태(액 고임 상태)로 된다.
이와 같이 SPM의 토출 및 패들 상태가 n회(n=1 이상) 반복되고, 단계 S5의 액 공급 정지로부터 소정 시간(t3)이 경과하면, 단계 S6에서, 제3 노즐(31)로부터의 황산 용액 토출이 정지된다. 또한, 기판(W)의 회전 속도가 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 회전에 의한 원심력에 의해 비산할 정도로 빠르게 되어, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 SPM이 날아가고, 그 후, 기판(W)의 회전이 정지된다.
한편, 전술에서는, 액 공급의 개시 및 정지를 소정 시간으로 결정하고 있으나, 그 외의 수단으로서는, 기판(W)에 공급되는 처리액의 액막 두께를 측정하고, 그 액막 두께에 따라 실시하도록 해도 좋다. 예컨대, 처리액을 공급하여 막 두께가 소정 막 두께가 되면 액 공급을 정지하고, 소정 막 두께보다 낮아지면 액 공급을 행한다. 또한, 기판(W) 상에 공급되는 처리액의 온도를 온도계에 의해 측정하고, 액 온도에 따라 액 공급의 개시 및 정지를 헹하도록 해도 좋다.
여기서, 제2 온도의 SPM은 기판(W)으로부터 배출될 때, 적어도 반대면(Wb)에 토출된 온도가 높은 황산 용액과 혼합되기 때문에, 과산화수소수의 분해가 진행되어, 황산 용액이 된다. 이 황산 용액은, 컵(2a)으로부터 회수관(4a)을 흘러 냉각부(4b)에 의해 냉각되고, 그 후, 저류부(41)에 회수된다. 한편, SPM에서는, 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산이 생성되면, 과산화수소수는 물에 분해된다. 레지스트 박리시에는, 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산의 산화력이 작용하지만, 고온 상태(기판 온도)에 의해 반응이 촉진되어 소실된다. 즉, 나머지 황산과 물이 기판 표면으로부터 비산하여, 기판(W)의 반대면에 토출하고 있는 황산 용액과 혼합된다.
이러한 SPM에 의한 레지스트 제거가 완료되면, 다음으로 수세가 행해진다. 레지스트 제거와 수세를 동일한 기판 처리조(2)에서 행하는 경우에는, 기판(W)으로부터 배출된 황산 용액과 수세용의 물이 혼합되지 않도록 2개의 액 수용부 및 이들 액 수용부를 전환하는 기구를 설치하고, 처리액에 따라 액 수용부를 전환하는 것이 바람직하다. 수세 후에는, 동일한 기판 처리조(2) 내에서 다른 처리액으로의 처리를 행해도 좋으며, 그때에는 처리액이 혼합되지 않도록 처리액을 전환하는 처리액 전환 기구를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 다른 기판 처리조로 기판(W)을 이동시키고, 거기서 다른 처리액으로의 처리를 행해도 좋다. 최종 수세 후, 기판(W)을 건조시키고 처리가 종료된다.
이상 설명한 바와 같이, 실시형태에 의하면, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 SPM을 공급하기 전에, 기판(W)이 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액에 의해 과산화수소수의 비점 이상으로 따뜻하게 되어 있다. 따라서, 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 공급되면, 그 처리 대상면(Wa) 상에서 과산화수소수의 비점 이상으로 따뜻해진다. 이때, SPM 중의 과산화수소수가 효율적으로 분해되어, 강한 산화력을 갖는 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산이 생성되기 때문에, 확실하게 레지스트를 제거하는 것이 가능해져, 처리 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 황산 용액 및 과산화수소수를 혼합하고 나서 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 공급하지만, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 도달할 때까지, SPM의 온도는 제1 온도보다 낮은 제2 온도이기 때문에, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 도달할 때까지 과산화수소수의 분해를 억제하는 것이 가능해진다. 즉, SPM의 온도를 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 함으로써, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 도달할 때까지 과산화수소수의 소실을 방지하는 것이 가능해지고, 덧붙여, SPM이 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에 도달할 때까지 과산화수소수의 분해, 즉 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산의 반응의 촉진을 억제하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 대량의 과산화수소수를 황산 용액에 혼합할 필요도 없어져, 과산화수소수의 사용량이 감소되고, 또한, 황산 농도 저하가 억제되어 재이용이 용이해지기 때문에, 총 처리액 사용량을 저감할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 황산 용액에 의해 기판(W)을 가열하는 것이 중요하다. 예컨대, 기판(W)을 히터로 가열한 경우, 히터는, 적외선을 조사하여 가열하지만, 기판(W)(반도체 웨이퍼)은 적외선을 흡수하지 않고 투과시켜 버린다. 기판(W)이 광을 흡수하지 않고 투과시키면, 기판(W) 자체가 가열되지 않는다. 또한, 기판(W) 위에 처리액이 있으면, 처리액이 히터로부터의 적외선을 흡수하게 된다. 즉, 기판(W)이 가열되지 않고, 처리액만이 가열된다. 따라서, 기판(W)은, 가열된 처리액을 매개로 하여 가열되어 간다. 그러나, 이 경우이면, 기판(W)을 가열하기 위해서, 처리액을 고온으로 가열할 때까지 시간이 필요하다. 또한, 처리액이 SPM이면, 기판(W)이 가열되지 않고 먼저 SPM이 가열된다. 이 경우에는, SPM의 퍼옥소일황산 및 퍼옥소이황산의 반응이 촉진되기 때문에, 강한 산화력이 한순간에 소실되어 레지스트를 박리할 수 없게 되어 버린다.
그러나, 고온의 황산 용액을 가열 매체로서 사용하면, 황산 용액의 열이 기판(W)에 전달되기 때문에, 시간을 요하지 않고 기판(W) 자체를 가열할 수 있다. 그 결과, 기판(W)은 고온 상태가 되고, 그 위에 공급되는 저온의 SPM에는 기판(W)의 열이 전해져, 반응이 촉진됨으로써, 레지스트를 양호하게 박리할 수 있다. 이와 같이 황산 용액에 의해 기판(W)을 따뜻하게 하는 것이 레지스트 박리에 기여한다. 이 점에서 생각하면, 가열 매체로서, 황산 용액 이외에도, 고온의 액체를 이용하는 것이 가능하다. 또한, 가열 매체로서 액체를 이용하여, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 직접, 고온의 액체를 공급함으로써, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 직접 가열할 수 있다. 따라서, 히터 등에 의한 간접 가열에 비해, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 가열 매체에 황산 용액을 채용한 이유는, SPM을 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상에서 반응시켰을 때, 과산화수소수가 분해되어 물이나 퍼옥소일황산(과황산), 퍼옥소이황산이 되기 때문에, SPM을 황산 용액으로서 회수할 수 있기 때문이다. 즉, 이 황산 용액을 가열 매체로서, 혹은, SPM 생성을 위한 황산 용액으로서 재이용하는 것이 가능하다. 예컨대, 가열 매체로서 황산 용액 이외의 가열액을 이용한 경우, 배액의 재이용을 위해서는, 배액을 가열액과 황산 용액으로 분리하여 회수할 필요가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 가열 매체로서 황산 용액을 이용함으로써, 배액이 황산 용액이 되기 때문에, 배액을 분리하여 회수할 필요는 없어진다. 이에 의해, 황산 용액용의 배관을 설치할 뿐이며, 분리 회수 기구를 설치할 필요는 없어지기 때문에, 장치의 간략화를 실현할 수 있다.
(다른 실시형태)
전술한 실시형태에서는, 제1 액 공급부(3a)에 의해 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제1 온도의 황산 용액을 공급하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 그 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 대한 황산 용액의 공급을 없애고, 예컨대, 제3 액 공급부(3c)에 의해, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 반대면(Wb)에 제3 온도의 황산 용액, 즉 제1 온도 이상의 황산 용액을 공급하여 기판(W)을 따뜻하게 하도록 해도 좋다. 즉, 제1 온도 이상의 황산 용액에 의해 기판(W)을 따뜻하게 하는 것이 가능하면, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 및 그 반대면(Wb)의 어느 쪽에 황산 용액을 공급해도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 가열한 황산 용액에 의해 기판(W)을 따뜻하게 하고 있으나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 그 황산 용액에 의한 가열에 더하여, 기판(W)을 가열하는 보조로서, 광을 조사하는 램프나 발열하는 히터, 전자파를 이용하는 전자 가열기, 또한, 핫플레이트 등의 가열부를 이용하는 것도 가능하다. 한편, 황산 용액에 의한 가열보다 먼저 가열부에 의한 가열을 실행하면, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 상의 레지스트가 탄화(炭化)하여 제거하기 어려워지는 경우가 있기 때문에, 가열부에 의한 가열보다 먼저 황산 용액에 의한 가열을 실행하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 실시형태에 있어서, 기판 처리조(2)의 컵(2a) 내의 황산 용액의 황산 농도, 혹은, 액 복귀부(4)의 회수관(4a)을 흐르는 황산 용액의 황산 농도를 검출하는 농도 검출부를 추가하고, 제2 액 공급부(3b)에 의한 액 공급 중, 농도 검출부에 의해 검출된 황산 농도에 따라 제어부(5)에 의해 제1 액 공급부(3a)의 액 공급[즉 개폐 밸브(14)]을 제어하도록 해도 좋다. 예컨대, 제어부(5)는, 황산 농도가 소정값(예컨대 65 wt%)보다 낮아진 경우, 제1 액 공급부(3a)에게 제1 온도의 황산 용액을 공급시키고, 황산 농도가 소정값 이상이 된 경우, 제1 액 공급부(3a)에게 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지시킨다. 이에 의해, 회수액이 되는 황산 용액의 황산 농도, 즉 저류부(41) 내의 황산 용액의 황산 농도를 소정값으로 유지할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에 있어서, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)에 제2 온도의 SPM을 공급할 때, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)을 따라 제2 노즐(21)을 이동시키는 경우에는, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 외주로부터 중심을 향해 이동시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 외주로부터 순차 기판(W)의 온도가 저하되기 때문에, 기판(W)의 처리 대상면(Wa)의 대략 중심에 제2 온도의 SPM을 공급하는 경우, 혹은, 기판(W)의 중심으로부터 외주를 향해 제2 노즐(21)을 이동시키면서 공급을 행하는 경우와 비교하여, 기판(W)의 처리 대상면(Wa) 전체가 제2 온도의 SPM에 의해 단숨에 식어 버리는 것을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명하였으나, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규의 실시형태는, 그 외의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되고, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.
1: 기판 처리 장치 3a: 제1 액 공급부
3b: 제2 액 공급부 3c: 제3 액 공급부
5: 제어부 W: 기판
Wa: 처리 대상면 Wb: 처리 대상면의 반대면

Claims (6)

  1. 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액을 기판의 처리 대상면에 공급하는 제1 액 공급부와,
    황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액으로서 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 혼합액을 상기 기판의 처리 대상면에 공급하는 제2 액 공급부와,
    상기 제1 온도 이상의 제3 온도의 황산 용액을 상기 기판의 처리 대상면의 반대면에 공급하는 제3 액 공급부와,
    상기 제1 액 공급부와 상기 제2 액 공급부에 대하여, 상기 기판의 온도를 상기 과산화수소수의 비점 이상으로 하도록 상기 제1 액 공급부가 상기 제1 온도의 황산 용액을 공급하게 하고, 상기 기판의 온도가 상기 과산화수소의 비점 이상이 된 경우, 상기 제1 액 공급부가 상기 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지하게 하고, 상기 제2 액 공급부가 상기 제2 온도의 혼합액을 공급하게 하며, 상기 제3 액 공급부에 대하여, 상기 과산화수소의 비점 이상이 된 상기 기판의 온도를 유지하도록 상기 제3 온도의 황산 용액을 공급하게 하는 제어부
    를 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 황산 용액의 황산의 질량 퍼센트 농도는 65% 이상이고,
    상기 제1 온도는 150℃ 이상 308℃ 이하이며,
    상기 제2 온도는 150℃ 미만인 것인 기판 처리 장치.
  3. 과산화수소수의 비점 이상의 제1 온도의 황산 용액을 기판의 처리 대상면에 공급하여, 상기 기판의 온도를 상기 과산화수소수의 비점 이상으로 하는 공정과,
    상기 기판의 온도가 상기 과산화수소수의 비점 이상이 된 경우, 상기 제1 온도의 황산 용액의 공급을 정지하고, 황산 용액 및 과산화수소수의 혼합액으로서 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도의 혼합액을 상기 기판의 처리 대상면에 공급하는 공정을 포함하고,
    상기 기판의 온도를 상기 과산화수소수의 비점 이상으로 하는 공정에서는,
    상기 제1 온도 이상의 제3 온도의 황산 용액을 상기 기판의 처리 대상면의 반대면에 공급하여, 상기 과산화수소의 비점 이상이 된 상기 기판의 온도를 유지하는 공정을 더 포함하는 기판 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 황산 용액의 황산의 질량 퍼센트 농도는 65% 이상이고,
    상기 제1 온도는 150℃ 이상 308℃ 이하이며,
    상기 제2 온도는 150℃ 미만인 것인 기판 처리 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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