TWI647547B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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南健治
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Abstract

本發明係一種基板處理裝置及基板處理方法，其中，可實現處理性能之提升及處理液使用量的降低之基板處理裝置及基板處理方法。
有關實施形態基板處理裝置(1)係具備：將過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液，供給至基板(W)之第1液供給部(3a)，和將硫酸溶液及過氧化氫水的混合液，係較第1溫度為低之第2溫度之混合液，供給至基板(W)之處理對象面(Wa)的第2液供給部(3b)，和將基板(W)的溫度，呈作為過氧化氫水之沸點以上地，使第1溫度之硫酸溶液供給至第1液供給部(3a)，而基板(W)的溫度則成為第2溫度以上之情況，對於第1液供給部(3a)停止第1溫度之硫酸溶液的供給，而使第2溫度之混合液供給至第2液供給部(3b)的控制部(5)。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明之實施形態係有關基板處理裝置及基板處理方法。
在半導體或液晶面板等之製造工程中，加以使用於晶圓或液晶基板等之基板的處理對象面，供給處理液，而將處理對象面進行處理之基板處理裝置。對於此基板處理裝置之中，係加以開發有以水平狀態而使基板旋轉，供給處理液至處理對象面的略中央，經由離心力而將其處理液擴散於處理對象面之旋轉處理裝置。更且，亦加以開發有回收一度利用之處理液而進行再利用之旋轉處理裝置。
經由如此之基板處理裝置，例如，對於除去基板之處理對象面上的光阻劑之情況，係加以利用作為處理液而使用SPM(硫酸溶液及過氧化氫水的混合液)之SPM處理。在使用此SPM處理之基板的枚葉處理中，有著混合硫酸溶液及過氧化氫水之後，供給至基板上之方法，或在基板上而混合硫酸溶液及過氧化氫水之方法等。然而，光阻劑除去後之基板係被加以水洗及乾燥，或者在其水洗 後，以另外的處理液加以處理，再次加以水洗及乾燥之後，運送至接下來的工程。
在僅使用前述SPM之SPM處理中，有著處理成為不充分之情況。例如，對於加以進行離子注入至基板之處理對象面的情況，於其離子注入後，光阻膜之表面則產生硬化(變質)之故，再經由SPM處理而除去此硬化之光阻劑之情況係為困難，而對於基板上係產生有光阻劑之殘渣。因此，為了提升處理性能，而有使用高溫(例如，160℃等)之SPM而處理基板者。
但過氧化氫水係越成為高溫，而壽命則變短之故，當加以混合於硫酸容易而成為高溫時，於到達至基板上之前，分解則進行，處理性能的提升則成為不充分。因此，呈殘存有過氧化氫水地，將大量的過氧化氫水混合於硫酸溶液時，硫酸溶液則變稀之故，再利用處理液之情況則變為困難，而總和之處理液使用量則增加。另外，當混合高溫的硫酸溶液，和過氧化氫水時，此等則未充分地被混合而引起過氧化氫水之突沸，即H2O2之H2O的突沸(激烈沸騰)，而過氧化氫水則消失。詳細係由高溫的硫酸溶液(160℃)則與過氧化氫水接觸者，以硫酸溶液之溫度而過氧化氫水之成分的H2O則急遽地產生沸騰。經由此現象，於與硫酸溶液混合之前，過氧化氫水則消失之故，因未加以生成過氧一硫酸及過氧二硫酸，也就是貢獻於光阻劑剝離之氧化性物質之故，處理性能的提升則成為不充分者。從如此之情況，處理性能之提升及處理液使用量的降 低為佳。
欲解決本發明之課題係可提供：可實現處理性能之提升及處理液使用量的降低者之基板處理裝置及基板處理方法。
有關實施形態基板處理裝置係具備：將過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液，供給至基板之第1液供給部，和將硫酸溶液及過氧化氫水的混合液，係較第1溫度為低之第2溫度之混合液，供給至基板之處理對象面的第2液供給部，和將基板的溫度，呈作為過氧化氫水之沸點以上地，使第1溫度之硫酸溶液供給至第1液供給部，而基板的溫度則成為第2溫度以上之情況，對於第1液供給部停止第1溫度之硫酸溶液的供給，而使第2溫度之混合液供給至第2液供給部的控制部。
有關實施形態之基板處理方法係具有：將過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液供給至基板，而將基板的溫度作為過氧化氫水之沸點以上的工程，和基板的溫度則成為過氧化氫水之沸點以上之情況，停止第1溫度之硫酸溶液的供給，而將硫酸溶液及過氧化氫水之混合液，較第1溫度為低的第2溫度之混合液，供給至基板之處理對象面的工程。
如根據有關上述實施形態之基板處理裝置及基板處理方法，可實現處理性能之提升或處理液使用量的降低者。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧基板處理槽
2a‧‧‧杯狀物
2b‧‧‧平台
2c‧‧‧旋轉機構
3‧‧‧液供給裝置
3a‧‧‧第1液供給部
3b‧‧‧第2液供給部
3c‧‧‧第3液供給部
3d‧‧‧液循環部
4‧‧‧液返回部
4a‧‧‧回收管
5‧‧‧控制部
11‧‧‧第1噴嘴
12，32‧‧‧供給管
14，34，25，26‧‧‧開關閥
15，27，28，35‧‧‧逆止閥
21‧‧‧第2噴嘴
22‧‧‧供給管
23，41‧‧‧貯留部
24‧‧‧混合管
29，45‧‧‧幫浦
31‧‧‧第3噴嘴
13，33，43‧‧‧加熱部
42‧‧‧循環管
44‧‧‧調整閥
圖1係顯示有關實施一形態之基板處理裝置之概略構成的圖。
圖2係為了說明有關實施一形態之硫酸溶液之硫酸濃度及沸點之關係的說明圖。
圖3係為了說明有關實施一形態之光阻劑剝離之實驗結果的說明圖。
圖4係顯示有關實施一形態之基板處理裝置之液吐出時間的說明圖。
對於實施一形態，參照圖面加以說明。
如圖1所示，有關實施形態之基板處理裝置1係具備：經由處理液而處理基板W之基板處理槽2，和供給處理液至其基板處理槽2之液供給裝置3，和將自基板處理槽2所排出之處理液，返回至液供給裝置3之液返回部4，和控制各部2、3及4之控制部5。然而，在本實施形態中，作為處理液而使用硫酸溶液及過氧化氫水的混合液(以下，單稱作SPM)。
基板處理槽2係具備：加以設置於槽內部之杯狀物2a，和在其杯狀物2a內以水平狀態而支持基板W的平台2b，和在水平面內此其平台2b旋轉之旋轉機構2c。
杯狀物2a係加以形成為圓筒形狀，而將平台2b，自 周圍圍繞而收容於內部。杯狀物2a之周壁的上部係朝向於口徑方向內側而傾斜，而平台2b上之基板W的處理對象面Wa則呈露出地進行開口。此杯狀物2a係接收自旋轉的基板W的處理對象面Wa流下的處理液，更且，自基板W之處理對象面Wa或其相反面Wb飛散的處理液等。
平台2b係加以附上位置於杯狀物2a內之中央附近，可在水平面內旋轉地加以設置。此平台2b係具有複數銷等之支持構件2b1，而經由此等支持構件2b1，呈夾持晶圓或液晶基板等之基板W地支持。此基板W係於處理對象面Wa具有光罩用等之光阻劑(光阻層)。
旋轉機構2c係將平台2b之中央作為旋轉中心而使平台2b旋轉。此旋轉機構2c係具備：加以連結於平台2b中央之旋轉軸或使其旋轉軸旋轉之馬達(均未圖示)等。此馬達係加以電性連接於控制部5，而其驅動則經由控制部5而加以控制。
液供給裝置3係具備：供給第1溫度之硫酸溶液至基板W之處理對象面Wa的第1液供給部3a，和供給第2溫度之SPM至基板W之處理對象面Wa的第2液供給部3b，和供給第3溫度之硫酸溶液至基板W之處理對象面Wa的相反面Wb之第3液供給部3c，和使供給至各部3a、3b及3c之硫酸溶液循環之液循環部3d。
在此，第1溫度係過氧化氫水之沸點以上的特定之基板處理溫度，而第2溫度係較第1溫度為低之溫度。另外，第3溫度係第1溫度以上的溫度。特定之基板處理溫 度的範圍係經由SPM而處理基板W時之溫度範圍，例如，加以設定為150℃以上308℃以下之範圍內(詳細係後述之)。作為一例，對於將特定之基板處理溫度決定為150℃之情況，第1溫度係成為150℃，而第2溫度係成為不足150℃，第3溫度係成為150℃以上。另外，例如，對於將特定之基板處理溫度則決定為200℃之情況，第1溫度係200℃及第3溫度係成為200℃以上，但第2溫度係保持不足150℃。
第1液供給部3a係具有：供給第1溫度之硫酸溶液於平台2b上之基板W的處理對象面Wa之第1噴嘴11，和連接其第1噴嘴11與液循環部3d之供給管12，和加熱流動在其供給管12之硫酸溶液的加熱部13，和開閉供給管12之開閉閥14，和將硫酸溶液的流動方向，限定為自液循環部3d至第1噴嘴11之一方向的逆止閥15。
第1噴嘴11係朝向平台2b上之基板W的處理對象面Wa而吐出第1溫度之硫酸溶液。此第1噴嘴11係可沿著平台2b上之基板W的處理對象面Wa移動地加以設置，而沿著平台2b上之基板W的處理對象面Wa移動之同時，或者，自對向於處理對象面Wa之略中央的特定位置，朝向處理對象面Wa而吐出硫酸溶液。
供給管12係連接第1噴嘴11與液循環部3d之配管，於此供給管12加以設置有開閉閥14及逆止閥15。作為開閉閥14係例如，可使用電磁閥等者。此開閉閥14係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控 制而開閉供給管12的流路。
加熱部13係可加熱流動在其供給管12之硫酸溶液地加以設置於供給管12之途中。此加熱部13係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而加熱流動在供給管12的硫酸溶液。作為此加熱部13係例如，可使用加熱器者。加熱溫度係流動在供給管12之硫酸溶液的溫度則呈成為第1溫度地加以設定。
第2液供給部3b係具有：供給第2溫度之SPM於平台2b上之基板W的處理對象面Wa的第2噴嘴21，和連接其第2噴嘴21與液循環部3d之供給管22，和貯留過氧化氫水之貯留部23，和與其貯留部23與供給管22連接之混合管24，和開閉供給管22之開閉閥25，和開閉混合管24之開閉閥26，和將硫酸溶液的流動方向，限制為自液循環部3d至第2噴嘴21之一方向的逆止閥27，和將過氧化氫水的流動方向，限定為自貯留部23至供給管22之一方向的逆止閥28，和使送液力產生的幫浦29。然而，第2液供給部3b係作為混合硫酸溶液及過氧化氫水而生成SPM之混合液生成部而發揮機能。
第2噴嘴21係朝向平台2b上之基板W的處理對象面Wa而吐出第2溫度之SPM。此第2噴嘴21係可沿著平台2b上之基板W的處理對象面Wa移動地加以設置，而沿著平台2b上之基板W的處理對象面Wa移動之同時，或者，自對向於處理對象面Wa之略中央的特定位置，朝向處理對象面Wa而吐出SPM。
供給管22係連接第2噴嘴21與液循環部3d之配管，於此供給管22加以設置有開閉閥25及逆止閥27。作為開閉閥25係例如，可使用電磁閥等者。此開閉閥25係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而開閉供給管22的流路。
貯留部23係貯留常溫(例如，20~30℃程度)之過氧化氫水的液槽。此貯留部23內之過氧化氫水係經由幫浦29的驅動而傳送至混合管24，流動在此混合管24內。幫浦29係加以電性連接於控制部5，因應經由其控制部5之控制而輸送貯留部23內之過氧化氫水於混合管24。
混合管24係連接較開關閥25為下流側之供給管22與貯留部23的配管，於此混合管24加以設置有開關閥26及逆止閥28。作為開關閥26係例如，可使用電磁閥等者。此開關閥26係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而開閉混合管24的流路。
此混合管24係供給過氧化氫水於供給管22，混合所供給之過氧化氫水與供給管22內之硫酸溶液。此時，加以混合硫酸溶液與過氧化氫水時，經由此時之反應熱而SPM之溫度係變高而成為第2溫度(詳細係後述之)。
第3液供給部3c係具有：供給第3溫度之硫酸溶液於平台2b上之基板W的處理對象面Wa之相反面Wb之第3噴嘴31，和連接其第3噴嘴31與液循環部3d之供給管32，和加熱流動在其供給管32之硫酸溶液的加熱部33，和開閉供給管32之開關閥34，和將硫酸溶液的流動 方向，限定為自液循環部3d至第3噴嘴31之一方向的逆止閥35。
第3噴嘴31係朝向平台2b上之基板W的處理對象面Wa之背面的相反面Wb而吐出第3溫度之硫酸溶液。此第3噴嘴31係可將硫酸溶液吐出成放射狀，或者，改變吐出角度同時而進行吐出者，而自對向於處理對象面Wa之相反面Wb之略中央的特定位置，吐出硫酸溶液。
供給管32係連接第3噴嘴31與液循環部3d之配管，於此供給管32加以設置有開關閥34及逆止閥35。作為開關閥34係例如，可使用電磁閥等者。此開關閥34係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而開閉供給管32的流路。
加熱部33係可加熱流動在其供給管32之硫酸溶液地加以設置於供給管32之途中。此加熱部33係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而加熱流動在供給管32的硫酸溶液。作為此加熱部33係例如，可使用加熱器者。加熱溫度係流動在供給管32之硫酸溶液的溫度則呈成為第3溫度地加以設定。
液循環部3d係具備：貯留硫酸溶液之貯留部41，和使其貯留部41內之硫酸溶液循環的循環管42，和加熱流動在其循環管42之硫酸溶液的加熱部43，和調整循環管42之開度(即，所循環之處理液的流量)之調整閥44，和使送液力產生的幫浦45。
貯留部41係例如，貯留60℃以上120℃以下之硫酸 溶液的液槽。此貯留部41內之硫酸溶液係經由幫浦45的驅動而傳送至循環管42，流動在此循環管42內。幫浦45係加以電性連接於控制部5，因應經由其控制部5之控制而輸送貯留部41內之硫酸溶液於循環管42。
循環管42係自貯留部41延伸而返回至其貯留部41，使硫酸溶液循環的配管，於此循環管42加以設置調整閥44。作為調整閥44係例如，可使用電磁閥等者。此調整閥44係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而調整循環管42的開度，即調整流量。另外，對於循環管42係個別地加以連接第1液供給部3a之供給管12，第2液供給部3b之供給管22及第3液供給部3c之供給管32。
加熱部43係加以設置於循環管42之途中，成為可加熱流動在其循環管42之硫酸溶液者。此加熱部43係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而加熱流動在循環管42的硫酸溶液。作為此加熱部43係例如，可使用加熱器者。加熱溫度係流動在循環管42之硫酸溶液的溫度則較硫酸溶液的沸點為小，例如，60℃以上120℃以下的範圍內，作為一例而呈成為80℃地加以設定。
液返回部4係具備：自基板處理槽2之杯狀物2a回收液體之回收管4a，和冷卻流動在其回收管4a之回收液的冷卻部4b。回收管4a係連接杯狀物2a底面與液循環部3d之貯留部41的管，而於此回收管4a加以設置冷卻部 4b。作為冷卻部4b係例如，可使用泊耳帖元件或熱交換器等者。此冷卻部4b係加以電性連接於控制部5，而因應經由其控制部5之控制而冷卻流動在回收管4a內的回收液。冷卻溫度係回收液則例如60℃以上120℃以下之範圍內，作為一例而呈成為80℃地加以設定。然而，SPM則在基板W之處理對象面Wa上產生反應時，過氧化氫水則分解，而成為過氧一硫酸(過硫酸)、過氧二硫酸之故，回收液係成為硫酸溶液。
在此，硫酸溶液及過氧化氫水的反應熱係變高之故，如前述，設置冷卻部4b，但並不限定於此者，而硫酸溶液及過氧化氫水之反應熱則未成為問題程度，即對於回收液則例如成為60℃以上120℃以下之範圍內的情況，係成為無須冷卻回收液之故，未設置冷卻部4b亦可。
控制部5係具備：集中地控制各部之微電腦，和記憶關於基板處理之基板處理資訊或各種程式等之記憶部(均未圖示)。此控制部5係依據基板處理資訊或各種程式而控制基板處理槽2或液供給裝置3，液返回部4等之各部。例如，進行經由基板處理槽2及液供給裝置3之基板處理或液循環，經由液返回部4之液回收等之控制。
在此，前述之處理液係為SPM之故，而特定之基板處理溫度範圍成為150℃以上308℃以下者為佳，但對於此範圍之上限溫度及下限溫度加以說明。
如圖2所示，加以顯示硫酸溶液之硫酸濃度(wt%：質量百分率濃度)與沸點(℃)之關係。然而，質量百分 率濃度係指(溶質之質量/溶液之質量)×100。此硫酸溶液之硫酸濃度與沸點之關係則作為圖表A1而顯示於圖3，而光阻劑剝離之實驗結果(○印或×印)則對於每硫酸溶液之硫酸濃度及SPM之溫度的組合加以顯示。
如圖3所示，對於可光阻劑剝離之情況，係(剝離可能)，顯示、○印(圈印)，而對於殘留有光阻劑而光阻劑剝離不完全之情況，係(剝離殘留)，加以顯×印(叉印)。硫酸濃度則約65wt%至約96wt%之範圍以內，而SPM之温度則如為150℃以上，光阻劑剝離則成為可能。然而，硫酸濃度則為65wt%時，硫酸溶液之沸點係150℃，而SPM之沸點亦相同為150℃。從此實驗結果，特定之基板處理溫度範圍之下限溫度係150℃以上為佳。
然而，從圖2了解到，對於為了將硫酸溶液之沸點作為150℃以上，係必須將硫酸溶液之硫酸濃度作為65wt%以上，但在硫酸溶液之硫酸濃度則較65wt%為薄為止，回收自基板處理槽2所排出之排液，可將其回收液作為硫酸溶液而使用。
接著，特定之基板處理溫度範圍之上限溫度係自可剝離光阻劑之溫度所決定。在此，光阻劑剝離可能之範圍係在圖3中附上○印之範圍。附上○印之範圍的硫酸濃度係65wt%至96wt%之範圍。此時，如圖2所示，硫酸溶液之沸點的溫度範圍係成為150℃以上308℃以下之範圍，伴隨於此，SPM之溫度範圍亦與硫酸溶液之沸點同樣，成為150℃以上308℃以下。從此硫酸溶液之沸點與SPM之溫 度範圍之上限值，特定之基板處理溫度範圍之上限溫度係成為308℃。因此，特定之基板處理溫度範圍之上限溫度係308℃以下者為佳。
但，前述之硫酸溶液及過氧化氫水之混合液的比率係經由除去處理而產生變化，但過氧化氫水之濃度減少時，剝離性則降低故，例如，在硫酸溶液：過氧化氫水之體積比為100：1~3：1的比率(硫酸溶液之體積係對於過氧化氫水之體積而言，例如為3倍以上100倍以下)。另外，更理想係H2SO4(98wt%)：H2O2(35wt%)=7：3~20：1之比率。
然而，在第2液供給部3b中，由改變供給管22或混合管24之粗度，或者將供給管22之開關閥25或混合管24之開關閥26更換為調整閥而調整管的開度者，可改變硫酸溶液及過氧化氫水之混合液的比率者。
接著，對於前述之基板處理裝置1所進行之基板處理動作，參照圖4加以說明。控制部5係依據基板處理資訊或各種程式等而執行基板處理。作為一例，特定之基板處理溫度係加以決定為150℃。此時，第1溫度係成為150℃，而第2溫度係成為不足150℃，第3溫度係成為150℃以上。另外，硫酸溶液之硫酸濃度係65wt%以上。
首先，平台2b上之基板W則經由旋轉機構2c而以特定的旋轉速度進行旋轉，之後，如圖4所示，在步驟S1中，自第1液供給部3a之第1噴嘴(第1噴嘴)11，加以吐出第1溫度之硫酸溶液於基板W的處理對象面 Wa，更且，自第3液供給部3c之第3噴嘴(第3噴嘴)31，加以吐出第3溫度之硫酸溶液於基板W的處理對象面Wa相反面Wb。
此時，自第1噴嘴11加以供給硫酸溶液至基板W的處理對象面Wa之略中央時，經由基板W之旋轉的離心力而擴散於基板W的處理對象面Wa全體，加以形成液膜於其表面。同樣地，自第3噴嘴31加以供給硫酸溶液至基板W的處理對象面Wa之相反面Wb之略中央時，經由基板W之旋轉的離心力而擴散於基板W的處理對象面Wa之相反面Wb全體，加以形成液膜於其表面。然而，將第3噴嘴31設置於對向於第1噴嘴11之位置，但並不限於此等，而例如，對於基板W之旋轉軸而言對稱性地設置亦可。
在此，對於進行供給處理液至自基板W的處理對象面Wa之中心偏差的位置之偏移之情況，當與供給處理液於基板W的處理對象面Wa之中心的情況做比較時，處理液則經常地未加以供給相同基板W上之位置，而也就是由基板W旋轉者，到達至基板W之處理液的位置產生變化，可加熱基板W之廣範圍者。更且，如將處理液吐出成放射狀，因處理液則加以供給至基板W之範圍則被擴大之故，可使自基板W的處理對象面Wa之中心至外周之加熱均一性提升者。
在第1液供給部3a中，經由加熱部13而加以加熱硫酸溶液，而第1溫度係成為150℃，同樣地，在第3液供 給部3c中，經由加熱部33而加以加熱硫酸溶液，而其第3溫度係成為150℃以上。如此之第1溫度之硫酸溶液及第3溫度之硫酸溶液則朝向基板W而加以吐出，經由此等之硫酸溶液而加溫基板W。
自步驟S1之液供給開始經過特定時間t1，基板W則充分加溫而為特定之基板處理溫度，即成為150℃時，在步驟S2中，停止自第1噴嘴11之硫酸溶液吐出，而在第2液供給部3b中加以混合硫酸溶液及過氧化氫水，自第2噴嘴(第2噴嘴)21將第2溫度之SPM，則加以吐出至基板W的處理對象面Wa上。
此時，當自第2噴嘴21加以供給SPM於基板W之處理對象面Wa之略中央時，經由基板W之旋轉的離心力而擴散於基板W的處理對象面Wa全體，加以形成液膜於其表面。然而，自第3噴嘴31之硫酸溶液吐出係加以持續進行。
在第2液供給部3b中，當加以混合60℃以上120℃以下之硫酸溶液與常溫(例如，20~30℃程度)之過氧化氫水時，經由此時之反應熱而SPM的溫度係變高，成為第2溫度，但此第2溫度係特定之基板處理溫度，即因成為較SPM之沸點為低之故，可防止突沸者。加上，SPM則到達至基板W的處理對象面Wa為止，可抑制過氧化氫水的分解，即過氧一硫酸及過氧二硫酸之反應的促進者。另外，在基板W的處理對象面Wa上中，因經由所加熱之基板W的溫度而過氧化氫水產生分解，而促進氧化力強 之過氧一硫酸及過氧二硫酸之反應之故，可使光阻劑剝離性提升者。
然而，即使加以停止自第1噴嘴11之硫酸溶液吐出，因亦加以繼續自第3噴嘴31之硫酸溶液吐出之故，第3溫度之硫酸溶液則加以持續供給於基板W的處理對象面Wa的相反面Wb，而持續基板W的溫度。因此，經由自第2噴嘴21所吐出之第2溫度的SPM，可抑制基板W之溫度下降者。
但自第3噴嘴31之硫酸溶液吐出係未必需要者，而例如，即使經由自第2噴嘴21所吐出之第2溫度的SPM而基板W的溫度下降，亦可不執行其基板W的溫度成為特定之基板處理溫度以上之情況等，自第3噴嘴31之硫酸溶液吐出者。
在此，第2溫度係較過氧化氫水之沸點為低者為佳，但並不限定於此，而第2溫度係即使較過氧化氫水的沸點為高而如較第1溫度為低即可。
接著，自步驟S2之液供給開始，經過特定時間t2，基板W的處理對象面Wa全體則自硫酸溶液加以置換為SPM時，在步驟S3中，加以停止自第2噴嘴21之SPM吐出。更且，基板W之旋轉速度則作為成慢於未經由旋轉之離心力而處理對象面Wa上之SPM產生飛散程度，而基板W的處理對象面Wa上之SPM則作為成漿狀態(液貯留狀態)。
在此漿狀態中，加以停止對於基板W的處理對象面 Wa而言之SPM的供給之故，基板W的處理對象面Wa上之SPM的溫度係確實上升至基板W的溫度。另外，對於基板W的處理對象面Wa之相反面Wb係因自第3噴嘴31持續加以吐出硫酸溶液之故，加以維持基板W之溫度，而防止基板W之溫度下降。
當自步驟S3之液供給停止，經過特定時間t3時，在步驟S4中，再次自第2噴嘴21而加以吐出第2溫度之SPM於基板W的處理對象面Wa。更且，基板W之旋轉速度則作為成快於經由旋轉之離心力而處理對象面Wa上之SPM產生飛散程度，而基板W的處理對象面Wa上之SPM則置換為新的SPM。然而，亦未可提升基板W之旋轉數，例如，亦可以新的SPM，沖出位於基板上之SPM。
之後，自步驟S4之液供給開始，經過特定時間t2，基板W的處理對象面Wa上之漿狀態的SPM則加以置換為新的SPM時，在步驟S5中，加以停止自第2噴嘴21之SPM吐出。更且，再次，基板W之旋轉速度則作為成慢於未經由旋轉之離心力而處理對象面Wa上之SPM產生飛散程度，而基板W的處理對象面Wa上之SPM則作為成漿狀態(液貯留狀態)。
如此，加以反覆n回(n=1以上)SPM之吐出及漿狀態，當自步驟S5之液供給停止，經過特定時間t3時，在步驟S6中，加以停止自第3噴嘴31之硫酸溶液吐出。更且，基板W之旋轉速度則作為成快於經由旋轉之離心力 而處理對象面Wa上之SPM產生飛散程度，而加以飛散基板W的處理對象面Wa上之SPM，之後加以停止基板W的旋轉。
然而，在前述中，在特定時間而決定液供給之開始及停止，但作為其他的手段，測定加以供給至基板W之處理液的液膜厚，做為呈因應其液膜厚而實施亦可。例如，供給處理液而膜厚如成為特定膜厚時，停止液供給，成為較特定膜厚為低時，進行液供給。另外，經由溫度計而測定加以供給至基板W上之處理液的溫度，做為呈因應液溫度而進行液供給之開始及停止亦可。
在此，第2溫度之SPM係自基板W加以排出時，與至少加以吐出於相反面Wb之溫度為高之硫酸溶液混合之故，過氧化氫水的分解則進行，而成為硫酸溶液。此硫酸溶液係自杯狀物2a流動在回收管4a而經由冷卻部4b加以冷卻，之後，加以回收於貯留部41。然而，在SPM中，當加以生成有過氧一硫酸及過氧二硫酸時，過氧化氫水係加以分解於水。對於光阻劑剝離時，過氧一硫酸及過氧二硫酸之氧化力則作動，但經由高溫狀態(基板溫度)而加以促進反應而消失。也就是，殘留的硫酸與水則自基板表面飛散，與吐出於基板W之相反面的硫酸溶液混合。
當經由如此之SPM的光阻劑除去結束時，接著進行水洗。對於在相同之基板處理槽2而進行光阻劑除去與水洗之情況，呈未加以混合自基板W所排出之硫酸溶液與 水洗用的水地，設置兩個液接受部及切換此等液接受部之機構，因應處理液而切換液接受部者為佳。對於水洗後，在同一之基板處理槽2內進行以另外的處理液之處理亦可，此時，係設置呈未混合有處理液地切換處理液之處理液切換機構者為佳。另外，於另外的基板處理槽，移動基板W，在此進行以其他的處理液之處理亦可。最終，水洗後，使基板W進行乾燥而處理結束。
如以上說明地，如根據實施形態，於供給SPM於基板W的處理對象面Wa之前，基板W則經由過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液而加溫為過氧化氫水的沸點以上。隨之，較第1溫度為低之第2溫度的SPM則加以供給至基板W的處理對象面Wa上時，在其處理對象面Wa上加溫為過氧化氫水之沸點以上。此時，SPM中之過氧化氫水則效率佳而進行分解，加以生成具有強氧化力之過氧一硫酸及過氧二硫酸之故，可確實地除去光阻劑，而使處理性能提升者。
更且，混合硫酸溶液及過氧化氫水之後而加以供給至基板W的處理對象面Wa，但SPM則到達至基板W的處理對象面Wa上為止，SPM的溫度係較第1溫度為低之第2溫度之故，成為SPM則到達至基板W的處理對象面Wa上為止可抑制過氧化氫水的分解者。也就是，由將SPM的溫度作為成較第1溫度為低之第2溫度者，成為SPM則到達至基板W的處理對象面Wa上為止可防止過氧化氫水之消失，加上，成為SPM則到達至基板W的處理對象 面Wa上為止可抑制過氧化氫水的分解，即過氧一硫酸及過氧二硫酸之反應的促進者。因此，成為無須混合大量的過氧化氫水於硫酸溶液，而過氧化氫水之使用量則減少，更且，因加以抑制硫酸濃度下降而再利用成為容易之故，可降低總和之處理液使用量者。
然而，如前述，經由硫酸溶液而加熱基板W者則為重要。例如，以加熱器而加熱基板W之情況，加熱器係照射紅外線而進行加熱，但基板W(半導體晶圓)係未吸收紅外線而透過。基板W則由未吸收光而透過時，未加以加熱基板W自體。另外，當於基板W上有處理液時，處理液則成為吸收自加熱器之紅外線者。也就是，未加以加熱基板W，而僅加以加熱處理液。隨之，基板W係將所加熱之處理液作為媒介而加以加熱。但，如此情況，為了加熱基板W，而將處理液加熱為高溫為止需要時間。另外，處理液如為SPM時，為加以加熱基板W而先行加以加熱SPM。對於此情況，促進了SPM之過氧一硫酸及過氧二硫酸之反應之故，而強氧化力則在一瞬間而消失，無法剝離光阻劑者。
但將高溫的硫酸溶液作為加熱媒體而使用時，因硫酸溶液的熱則傳達至基板W之故，而無須時間而可加熱基板W自體者。其結果，基板W係成為高溫狀態，對於加以供給至其上方之低溫的SPM，係傳達有基板W的熱，由加以促進反應者，可良好地剝離光阻劑。如此，經由硫酸溶液而加溫基板W者，則貢獻於光阻劑剝離。如從此 點而考量時，作為加熱媒體，除了硫酸溶液以外，亦可使用高溫的液體者。另外，作為加熱媒體而使用液體，經由直接供給高溫的液體於基板W之處理對象面Wa之時，可直接加熱基板W之處理對象面Wa者。隨之，比較於經由加熱器等之間接加熱，可使基板W之處理對象面Wa之加熱效率提升者。
在此，對於加熱媒體使用硫酸溶液的理由係在基板W之處理對象面Wa上而使SPM反應時，因過氧化氫水則產生分解而成為水或過氧一硫酸(過硫酸)，過氧二硫酸，而可將SPM作為硫酸溶液而回收者之故。也就是，將此硫酸溶液作為加熱媒體，或者，可作為為了SPM生成之硫酸溶液而進行再利用者。例如，作為加熱媒體而使用硫酸溶液以外之加熱液之情況，對於為了排液之再利用，有必要將排液分離為加熱液與硫酸溶液而進行回收。但，由如前述作為加熱媒體而使用硫酸溶液者，排液則成為硫酸溶液之故，成為無須分離排液而進行回收。經由此，僅由設置硫酸溶液用之配管者，因成為無須設置分離回收機構之故，可實現裝置之簡略化者。
(其他的實施形態)
在前述之實施形態中，經由第1液供給部3a而供給第1溫度之硫酸溶液於基板W之處理對象面Wa，但並不限於此者，而作為呈無對於其基板W之處理對象面Wa而言之硫酸溶液的供給，例如，經由第3液供給部3c，而 於基板W之處理對象面Wa的相反面Wb，供給第3溫度之硫酸溶液，也就是第1溫度以上之硫酸溶液而加溫基板W亦可。即，如為可經由第1溫度以上之硫酸溶液而加溫基板W時，供給硫酸溶液於基板W之處理對象面Wa及其相反面Wb之任一亦可。
另外，在前述實施形態中，經由所加熱之硫酸溶液而加溫基板W，但並不限於此者，而加上於經由其硫酸溶液之加熱，作為加熱基板W之補助，使用照射光的燈或發熱之加熱器，使用電磁波之電磁加熱器，另外，熱板等之加熱部亦可者。然而，較經由硫酸溶液之加熱為先行執行經由加熱部之加熱時，有著基板W之處理對象面Wa上之光阻劑產生碳化而變為除去困難之情況之故，而較經由加熱部之加熱為先行執行經由硫酸溶液之加熱者為佳。
另外，在前述之實施形態中，追加檢出基板處理槽2之杯狀物2a內之硫酸溶液的硫酸濃度，或者流動在液返回部4之回收管4a的硫酸溶液的硫酸濃度之濃度檢出部，呈經由第2液供給部3b之液供給中，因應經由濃度檢出部而加以檢出之硫酸濃度，經由控制部5而控制第1液供給部3a之液供給(即，開關閥14)亦可。例如，控制部5係硫酸濃度則成為較特定值(例如，65wt%)為低之情況，使第1溫度之硫酸溶液供給至第1液供給部3a，而硫酸濃度則成為特定值以上的情況，對於第1液供給部3a，停止第1溫度之硫酸溶液的供給。經由此，可將成為回收液之硫酸溶液的硫酸濃度，即貯留部41內之 硫酸溶液的硫酸濃度，維持成特定值者。
另外，在前述之實施形態中，在供給第2溫度之SPM於基板W之處理對象面Wa時，對於沿著基板W之處理對象面Wa而使第2噴嘴21移動之情況，使其自基板W之處理對象面Wa的外周，朝向中心而加以移動者為佳。對於此情況，自基板W之處理對象面Wa的外周，依序基板W之溫度下降之故，而與於基板W之處理對象面Wa之略中心，供給第2溫度之SPM情況，或者自基板W之中心，朝向外周而使第2噴嘴21移動之同時，進行供給之情況做比較，可抑止基板W之處理對象面Wa全體則經由第2溫度之SPM而一口氣冷卻之情況者。
以上，雖已說明過本發明之幾個實施形態，但此等實施形態係作為例而提示之構成，未特意限定發明之範圍者。此等新穎之實施形態係可由其他種種形態而加以實施，在不脫離發明的內容範圍，可進行種種省略，置換，變更者。此等實施形態或其變形係與包含於發明範圍或內容之同時，包含於記載於申請專利申請範圍之發明與其均等的範圍。

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，其利用硫酸溶液及過氧化氫水的混合液來處理基板，該基板處理裝置具有：將前述過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液，供給至基板的處理對象面之第1液供給部；將溫度較前述第1溫度為低之第2溫度之混合液，供給至前述基板之處理對象面的第2液供給部；控制部；其中，前述控制部使前述第1液供給部將前述第1溫度的硫酸溶液供給至前述基板的處理對象面，使得前述基板的溫度成為前述過氧化氫水的沸點以上；當前述基板的溫度成為前述過氧化氫水的沸點以上時，停止前述第1溫度的硫酸溶液的供給，前述控制部使前述第2液供給部將前述第2溫度的混合液供給至前述基板之處理對象面。
  2. 如請求項1所記載的基板處理裝置，其中，前述第2溫度較前述過氧化氫水的沸點還低。
  3. 如請求項1所記載的基板處理裝置，更具備：將溫度為前述第1溫度以上之第3溫度的硫酸溶液，供給至前述基板之處理對象面的相反面之第3液供給部；其中，前述控制部使前述第3供給部將前述第3溫度的硫酸溶液供給至前述基板之處理對象面的相反面，以維持已成為前述過氧化氫水的沸點以上的前述基板的溫度。
  4. 如請求項3所記載的基板處理裝置，其中，前述控制部係控制前述第1液供給部及前述第3液供給部，使得前述第1供給部的前述第1溫度的硫酸溶液的供給、及前述第3供給部的前述第3溫度的硫酸溶液的供給，對前述基板同時開始。
  5. 一種基板處理方法，其利用硫酸溶液及過氧化氫水的混合液來處理基板，該基板處理方法具有：將前述過氧化氫水之沸點以上的第1溫度之硫酸溶液供給至前述基板的處理對象面，而使前述基板的溫度成為前述過氧化氫水之沸點以上的工程；當前述基板的溫度成為前述過氧化氫水的沸點以上時，停止前述第1溫度的硫酸溶液的供給，將溫度較前述第1溫度為低的第2溫度之混合液，供給至前述基板之處理對象面的工程。
  6. 如請求項5所記載的基板處理方法，其中，前述第2溫度較前述過氧化氫水的沸點還低。
  7. 如請求項5所記載的基板處理方法，更具有：將溫度為前述第1溫度以上的第3溫度的硫酸溶液供給至前述基板的處理對象面的相反面，以維持已成為前述過氧化氫水的沸點以上的前述基板的溫度的工程。
  8. 如請求項7所記載的基板處理方法，其中，前述第1溫度的硫酸溶液的供給、及前述第3溫度的硫酸溶液的供給，對前述基板同時開始。
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