WO2015087683A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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WO2015087683A1
WO2015087683A1 PCT/JP2014/080804 JP2014080804W WO2015087683A1 WO 2015087683 A1 WO2015087683 A1 WO 2015087683A1 JP 2014080804 W JP2014080804 W JP 2014080804W WO 2015087683 A1 WO2015087683 A1 WO 2015087683A1
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WO
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substrate
organic solvent
spm
liquid
ipa
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PCT/JP2014/080804
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佑介 秋月
Original Assignee
株式会社Screenホールディングス
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/422Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/423Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral acids or salts thereof, containing mineral oxidizing substances, e.g. peroxy compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method used for removing a resist from the surface of a substrate.
  • substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photo Mask substrates, ceramic substrates, solar cell substrates and the like are included.
  • Patent Document 1 a jet of droplets generated from IPA (isopropyl alcohol) and nitrogen gas is supplied to the surface of the substrate to destroy the hardened layer on the resist surface, and then SPM is supplied to the surface of the substrate.
  • IPA isopropyl alcohol
  • Patent Document 2 describes a method of supplying IPA vapor to the surface of the substrate and then supplying SPM to the surface of the substrate in order to dissolve the hardened layer on the surface of the resist.
  • the cured layer cannot be sufficiently destroyed or melted by any of the methods of Patent Documents 1 and 2, and the resist may remain on the surface of the substrate.
  • an object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can satisfactorily remove the resist from the surface of the substrate.
  • the present invention is a substrate processing method for removing a resist from a surface of a substrate, and a liquid organic solvent having a liquid temperature higher than room temperature and lower than a boiling point is continuously supplied to the surface of the substrate.
  • a substrate processing method comprising: an organic solvent supply step; and an SPM supply step of supplying SPM to the surface of the substrate after the organic solvent is removed after the organic solvent supply step is performed.
  • a liquid organic solvent having a liquid temperature higher than room temperature and lower than the boiling point is supplied to the surface of the substrate.
  • the organic solvent maintained at such a liquid temperature has high heat energy.
  • the organic solvent since the organic solvent is in a liquid form, the molecules of the organic solvent come into contact with the cured layer on the resist surface with high contact efficiency. Since organic solvent molecules having sufficient thermal energy come into contact with the cured layer with high contact efficiency, the organic solvent penetrates into the cured layer on the surface of the resist. The cured layer is altered and softened by the penetration of the organic solvent.
  • the substrate processing method which can remove a resist favorably from the surface of a board
  • the organic solvent contains at least one of IPA, methanol, ethanol, HFE (hydrofluoroether) and acetone.
  • the method includes a drying step of removing the liquid from the surface of the substrate and drying the substrate prior to the execution of the SPM supply step after the organic solvent supply step is performed. Further included.
  • the surface of the substrate is dried prior to the execution of the SPM supply process.
  • SPM can be applied to the resist on the surface of the substrate immediately after the supply.
  • the drying step may include a shake-off drying step in which the substrate is rotated to shake off the liquid on the surface of the substrate around the substrate to dry the substrate.
  • the method further includes a water washing step of supplying water to the surface of the substrate and washing away the organic solvent from the surface of the substrate prior to the execution of the SPM supplying step after the organic solvent supplying step. You may go out.
  • the atmosphere of the organic solvent generated in the organic solvent supplying step can be excluded from the periphery of the surface of the substrate. Therefore, generation
  • the organic solvent supplied to the substrate may contain alkali.
  • an organic solvent containing alkali is supplied to the surface of the substrate.
  • the cured layer of the resist is easily dissolved in an alkaline solution because there is a portion where the contained carbon is amorphous. Therefore, by supplying an organic solvent containing alkali to the surface of the substrate, the organic solvent permeates while dissolving the cured layer of the resist. Thereby, the hardened layer of the resist can be softened more effectively.
  • the alkali includes at least one of NH 4 OH (ammonium hydroxide), TMAH (tetramethylammonium hydroxide aqueous solution), KOH (potassium hydroxide), and NaOH (sodium hydroxide).
  • the method may further include a temperature adjustment fluid supply step that is performed in parallel with the organic solvent supply step and supplies a temperature adjustment fluid whose temperature is adjusted to the back surface opposite to the front surface of the substrate. .
  • the temperature control fluid is supplied to the back surface of the substrate in parallel with the organic solvent supplying step.
  • the substrate By supplying the temperature-controlled fluid to the back surface of the substrate, the substrate can be heated, and the liquid temperature of the organic solvent supplied to the surface of the substrate can be maintained via the substrate. Thereby, the temperature fall of the organic solvent on the surface of a board
  • substrate can be suppressed, As a result, the hardened layer of a resist can be softened more effectively.
  • the present invention also provides a substrate holding unit for holding a substrate having a resist formed on the surface, and a liquid having a liquid temperature higher than room temperature and lower than the boiling point on the surface of the substrate held by the substrate holding unit.
  • An organic solvent supply unit for supplying the organic solvent an SPM supply unit for supplying SPM to the surface of the substrate held by the substrate holding unit, and a control for controlling the organic solvent supply unit and the SPM supply unit
  • the control unit is configured to supply the organic solvent to the surface of the substrate in a continuous flow, and after the organic solvent supply step is performed, the organic solvent is removed. It is a substrate processing apparatus which performs the SPM supply process which supplies SPM to the surface of the said subsequent board
  • a liquid organic solvent having a liquid temperature higher than normal temperature and lower than the boiling point is supplied to the surface of the substrate.
  • the organic solvent maintained at such a liquid temperature has high heat energy.
  • the organic solvent since the organic solvent is in a liquid form, the molecules of the organic solvent come into contact with the cured layer on the resist surface with high contact efficiency. Since organic solvent molecules having sufficient thermal energy come into contact with the cured layer with high contact efficiency, the organic solvent penetrates into the cured layer on the surface of the resist. The cured layer is altered and softened by the penetration of the organic solvent.
  • the substrate processing method which can remove a resist favorably from the surface of a board
  • the organic solvent contains at least one of IPA, methanol, ethanol, HFE (hydrofluoroether) and acetone.
  • FIG. 1 It is a typical top view of the composition of the substrate processing device concerning one embodiment of the present invention. It is the schematic diagram which looked at the inside of the chamber with which the substrate processing apparatus shown in FIG. 1 was equipped horizontally.
  • 3 is a flowchart illustrating a processing example of a resist removal process performed by a processing unit illustrated in FIG. 2. It is the schematic diagram which looked at the board
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of the inside of the chamber 4 provided in the substrate processing apparatus 1 as viewed horizontally.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a plurality of processing units 2 that process a substrate W with a processing liquid and a processing gas, a substrate transport robot CR that loads and unloads the substrate W from and into the chamber 4 of each processing unit 2, and substrate processing. And a control device (control unit) 3 that controls the operation of the device provided in the device 1 and the opening and closing of a valve.
  • each processing unit 2 is a single-wafer type unit.
  • Each processing unit 2 holds a box-shaped chamber 4 having an internal space and a single substrate W in the chamber 4 in a horizontal posture, and the substrate W around a vertical rotation axis A1 passing through the center of the substrate W.
  • a cylindrical cup 9 surrounding the spin chuck 5 and a heating device 47 for heating the substrate W are included.
  • the spin chuck 5 includes a disk-shaped spin base 10 held in a horizontal posture, and a plurality of chuck pins 11 that hold the substrate W in a horizontal posture above the spin base 10.
  • a rotation shaft 12 that extends downward from the center of the spin base 10 and a spin motor 13 that rotates the rotation shaft 12 around the rotation axis A1 by rotating the rotation shaft 12 are included.
  • the spin chuck 5 is not limited to a clamping chuck in which a plurality of chuck pins 11 are brought into contact with the peripheral end surface of the substrate W, and the back surface (lower surface) of the substrate W, which is a non-device forming surface, is adsorbed to the upper surface of the spin base 10.
  • a vacuum chuck that holds the substrate W horizontally may be used.
  • the rotating shaft 12 is formed hollow. Inside the rotating shaft 12, a temperature adjusting liquid circulation pipe 43 is inserted. A temperature adjustment liquid supply pipe 44 is connected to the temperature adjustment liquid distribution pipe 43. Through this temperature adjustment liquid supply pipe 44, hot water as an example of a temperature adjustment liquid as a temperature adjustment fluid is supplied to the temperature adjustment liquid distribution pipe 43. A temperature adjustment liquid valve 45 for opening and closing the temperature adjustment liquid supply pipe 44 is interposed in the middle of the temperature adjustment liquid supply pipe 44. Further, the temperature adjustment liquid distribution pipe 43 extends to a position close to the center of the back surface (lower surface) of the substrate W held by the spin chuck 5 (the plurality of chuck pins 11). A back nozzle 46 having a discharge port 46A for discharging hot water supplied to the circulation pipe 43 is provided. For example, the hot water discharged from the discharge port 46 ⁇ / b> A is incident substantially perpendicular to the center of the back surface of the substrate W held by the spin chuck 5.
  • the hot water may be generated by heating water in a hot water generation cabinet separately provided from the substrate processing apparatus 1 and supplied from the hot water generation cabinet to the temperature adjustment liquid supply pipe 44 or the substrate processing apparatus.
  • the hot water line may be supplied to the temperature adjustment liquid supply pipe 44.
  • the hot water supplied to the temperature adjusting liquid supply pipe 44 is set to the same water temperature as the IPA set temperature (for example, 70 ° C.) in the organic solvent tank 27.
  • the water used for the hot water is, for example, pure water (deionized water: Deionzied Water), but is not limited to pure water, carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, and dilution concentrations (for example, 10 to 100 ppm). Degree) hydrochloric acid water.
  • the cup 9 is disposed outward (in a direction away from the rotation axis A1) from the substrate W held by the spin chuck 5.
  • the cup 9 surrounds the periphery of the spin base 10.
  • the processing liquid supplied to the substrate W is shaken off around the substrate W.
  • the upper end portion 9 a of the cup 9 that opens upward is disposed above the spin base 10. Accordingly, the chemical liquid (including SPM and organic solvent), the rinsing liquid, the hot water, and other treatment liquids discharged around the substrate W are received by the cup 9. Then, the processing liquid received by the cup 9 is sent to a collecting device or a draining device (not shown).
  • the SPM supply unit 6 includes a SPM nozzle 14 that selectively discharges SPM or H 2 O 2 toward the upper surface of the substrate W, and a first SPM nozzle 14 that is attached to the tip. It includes a nozzle arm 15 and a first nozzle moving unit 16 that moves the SPM nozzle 14 by moving the first nozzle arm 15.
  • the SPM nozzle 14 is, for example, a straight nozzle that selectively discharges SPM and H 2 O 2 in a continuous flow state.
  • the SPM nozzle 14 has a vertical posture in which a processing liquid is discharged in a direction perpendicular to the upper surface of the substrate W.
  • the first nozzle arm 15 extends in the horizontal direction and is provided to be rotatable around a first swing axis (not shown) extending in the vertical direction around the spin chuck 5.
  • SPM nozzle 14, SPM in position than the discharge port inside (axis of rotation A1 side) or H 2 O 2 is SPM or H 2 in the ejection direction inclined with respect to the upper surface of the substrate W to Chakueki It may be held by the first nozzle arm 15 in an inward posture from which O 2 is discharged, or SPM or H 2 O 2 is located at a position outward (opposite to the rotation axis A1) from the discharge port. It may be held by the first nozzle arm 15 in an outward posture in which SPM or H 2 O 2 is discharged in a discharge direction inclined with respect to the upper surface of the substrate W so as to be deposited.
  • the first nozzle moving unit 16 rotates the first nozzle arm 15 around the first swing axis, thereby causing the SPM nozzle 14 to move horizontally along a trajectory passing through the center of the upper surface of the substrate W in plan view. Move.
  • the first nozzle moving unit 16 includes a processing position where the SPM discharged from the SPM nozzle 14 is deposited on the upper surface of the substrate W, and a home position where the SPM nozzle 14 is set around the spin chuck 5 in plan view. In the meantime, the SPM nozzle 14 is moved horizontally.
  • the first nozzle moving unit 16 includes a central position where the SPM or H 2 O 2 discharged from the SPM nozzle 14 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W, and the SPM or H 2 discharged from the SPM nozzle 14.
  • the SPM nozzle 14 is moved horizontally between the peripheral position where O 2 is deposited on the peripheral surface of the upper surface of the substrate W.
  • the center position and the peripheral position are both processing positions.
  • the SPM supply unit 6 is connected to the SPM nozzle 14, and a sulfuric acid pipe 17 to which H 2 SO 4 is supplied from a sulfuric acid supply source (not shown), and H 2 O 2 from a hydrogen peroxide solution supply source (not shown). And a hydrogen peroxide water pipe 18 to be supplied.
  • a sulfuric acid valve 19 In the middle of the sulfuric acid pipe 17, a sulfuric acid valve 19, a sulfuric acid flow rate adjusting valve 20, and a first heater 21 for opening and closing the sulfuric acid pipe 17 are interposed in this order from the SPM nozzle 14 side.
  • the first heater 21 maintains H 2 SO 4 at a temperature higher than room temperature (a constant temperature within a range of 70 to 120 ° C., for example, 100 ° C.).
  • First heater 21 for heating the H 2 SO 4 may be a heater of one-pass system as shown in FIG. 2, H 2 by circulating the H 2 SO 4 in the interior of the circulation path including the heater A circulation type heater for heating SO 4 may be used.
  • the sulfuric acid flow rate adjusting valve 20 includes a valve body in which a valve seat is provided, a valve body that opens and closes the valve seat, and an actuator that moves the valve body between an open position and a closed position. Including. The same applies to other flow rate adjusting valves.
  • a hydrogen peroxide water valve 22 for opening and closing the hydrogen peroxide water pipe 18 and a hydrogen peroxide water flow rate adjusting valve 23 are arranged in this order from the SPM nozzle 14 side. It is disguised.
  • the SPM nozzle 14 is supplied with H 2 O 2 at a normal temperature (about 23 ° C.) that is not temperature-controlled through the hydrogen peroxide pipe 18.
  • the hydrogen peroxide water valve 22 is opened and closed under the control of the control device 3.
  • the SPM nozzle 14 has, for example, a substantially cylindrical casing.
  • a mixing chamber (not shown) is defined in the casing.
  • the sulfuric acid pipe 17 is connected to a sulfuric acid inlet (not shown) arranged on the side wall of the casing of the SPM nozzle 14.
  • the hydrogen peroxide solution pipe 18 is connected to a hydrogen peroxide solution inlet (not shown) disposed above the sulfuric acid inlet on the side wall of the casing of the SPM nozzle 14.
  • H 2 SO 4 from the sulfuric acid pipe 17 is supplied from the sulfuric acid inlet to the mixing chamber in the SPM nozzle 14.
  • H 2 O 2 from the hydrogen peroxide solution pipe 18 is supplied from the hydrogen peroxide solution inlet to the mixing chamber in the SPM nozzle 14.
  • H 2 SO 4 and H 2 O 2 that have flowed into the mixing chamber of the SPM nozzle 14 are sufficiently mixed (stirred) inside. This mixture, H 2 SO 4 and H 2 O 2 and is mingled evenly, a mixed solution of H 2 SO 4 and H 2 O 2 by reaction of H 2 SO 4 and H 2 O 2 (SPM) is generated Is done.
  • SPM contains peroxymonosulfuric acid (Peroxymonosulfuric acid; H 2 SO 5 ) having a high oxidizing power, and is higher than the temperature of H 2 SO 4 and H 2 O 2 before mixing (100 ° C. or higher, for example, 160 ° C.). Until heated.
  • the high-temperature SPM generated in the mixing chamber of the SPM nozzle 14 is discharged from a discharge port opened at the tip (lower end) of the casing.
  • the organic solvent supply unit 7 includes an organic solvent nozzle 24 that discharges an IPA (liquid) as an example of an organic solvent toward the substrate W held by the spin chuck 5, and the organic solvent nozzle 24.
  • the organic solvent nozzle 24 includes a second nozzle arm 25 attached to the tip, and a second nozzle moving unit 26 for moving the organic solvent nozzle 24 by moving the second nozzle arm 25.
  • the organic solvent nozzle 24 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid IPA in a continuous flow state.
  • the organic solvent nozzle 24 is applied to the second nozzle arm 25 in a vertical posture that discharges the processing liquid in a direction perpendicular to the upper surface of the substrate W. It is attached.
  • the second nozzle arm 25 extends in the horizontal direction, and extends around a second swing axis that extends in the vertical direction around the spin chuck 5 (an axis that is different from the first swing axis in the horizontal direction, not shown). It is provided so that turning is possible.
  • the organic solvent nozzle 24 discharges IPA in a discharge direction inclined with respect to the upper surface of the substrate W so that IPA (liquid) is deposited at a position inward (rotation axis A1 side) from the discharge port.
  • the substrate W may be held by the second nozzle arm 25 in an inward posture, and the IPA (liquid) is deposited on the outer side (opposite to the rotation axis A1) than the discharge port. You may hold
  • the second nozzle moving unit 26 rotates the second nozzle arm 25 around the second swing axis to horizontally move the organic solvent nozzle 24 along a trajectory passing through the center of the upper surface of the substrate W in plan view. Move to.
  • the processing position where the IPA discharged from the organic solvent nozzle 24 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W and the organic solvent nozzle 24 are set around the spin chuck 5 in plan view.
  • the organic solvent nozzle 24 is moved horizontally between the home positions.
  • the organic solvent supply unit 7 includes an organic solvent tank 27 in which IPA is stored, and an organic solvent pipe 28 that supplies the IPA stored in the organic solvent tank 27 to the organic solvent nozzle 24.
  • the organic solvent pipe 28 includes a second heater 29 that heats and adjusts the temperature of the IPA flowing through the organic solvent pipe 28, a pump 30 that pumps IPA from the organic solvent tank 27 and sends it to the organic solvent pipe 28,
  • the supply of IPA from the organic solvent pipe 28 to the organic solvent nozzle 24 and the supply stoppage are performed by filtering the IPA flowing through the solvent pipe 28 and removing foreign matter from the IPA, the organic solvent flow rate adjusting valve 61, and the organic solvent flow rate adjusting valve 61.
  • An organic solvent valve 32 to be switched is interposed in this order from the organic solvent tank 27 side. Note that the pump 30 is always driven when the processing unit 2 is activated.
  • a return pipe 33 for returning IPA flowing through the organic solvent pipe 28 to the organic solvent tank 27 is branched and connected between the organic solvent flow rate adjusting valve 61 and the filter 31 in the organic solvent pipe 28.
  • a return valve 34 is interposed in the return pipe 33.
  • a circulation path for circulating the IPA in the organic solvent tank 27 is formed by a portion upstream of the branch position of the organic solvent pipe 28 and the return pipe 33.
  • the control device 3 opens the feedback valve 34 while closing the organic solvent valve 32 while the pump 30 is driven.
  • the IPA pumped from the organic solvent tank 27 returns to the organic solvent tank 27 through the second heater 29, the filter 31, the return pipe 33 and the return valve 34.
  • the IPA in the organic solvent tank 27 circulates through the above-described circulation path, and the IPA in the organic solvent tank 27 undergoes temperature adjustment by the second heater 29 by circulating through this circulation path, and reaches a predetermined high temperature. (A temperature higher than normal temperature (about 23 ° C.) and lower than the boiling point, for example, about 70 ° C.).
  • control device 3 opens the organic solvent valve 32 while closing the feedback valve 34 while the pump 30 is being driven.
  • the IPA pumped from the organic solvent tank 27 flows into the organic solvent nozzle 24 through the second heater 29, the filter 31, the organic solvent flow rate adjustment valve 61 and the organic solvent valve 32.
  • a three-way valve may be interposed between the organic solvent flow rate adjusting valve 61 and the filter 31 in the organic solvent pipe 28, and the return pipe 33 may be branched and connected to the three-way valve. At this time, IPA flowing through the organic solvent pipe 28 may be selectively sent to the organic solvent nozzle 24 side or the return pipe 33 side by controlling the three-way valve.
  • the rinsing liquid supply unit 8 includes a rinsing liquid nozzle 35 that discharges the rinsing liquid toward the substrate W held by the spin chuck 5, and a rinsing liquid that supplies the rinsing liquid to the rinsing liquid nozzle 35.
  • a pipe 36 and a rinse liquid valve 37 for switching between supply and stop of the supply of the rinse liquid from the rinse liquid pipe 36 to the rinse liquid nozzle 35 are included.
  • the rinse liquid nozzle 35 is a fixed nozzle that discharges the rinse liquid in a state where the discharge port of the rinse liquid nozzle 35 is stationary.
  • the rinsing liquid supply unit 8 may include a rinsing liquid nozzle moving device that moves the rinsing liquid landing position relative to the upper surface of the substrate W by moving the rinsing liquid nozzle 35.
  • the rinse liquid is, for example, pure water (deionized water: Deionzied water).
  • the rinse liquid is not limited to pure water, but may be any of carbonated water, electrolytic ion water, hydrogen water, ozone water, and hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 to 100 ppm).
  • the heating device 47 includes a radiation heating device that heats the substrate W by radiation.
  • the radiant heating device includes an infrared heater 38 that irradiates the substrate W with infrared rays, a heater arm 39 to which the infrared heater 38 is attached at the tip, and a heater moving unit 40 that moves the heater arm 39.
  • the infrared heater 38 includes an infrared lamp 41 that emits infrared rays (see also FIG. 5) and a lamp housing 42 that houses the infrared lamp 41 (see also FIG. 5).
  • the infrared lamp 41 is disposed in the lamp housing 42.
  • the lamp housing 42 is smaller than the substrate W in plan view. Therefore, the infrared heater 38 disposed in the lamp housing 42 is smaller than the substrate W in plan view.
  • the infrared lamp 41 and the lamp housing 42 are attached to the heater arm 39. Therefore, the infrared lamp 41 and the lamp housing 42 move together with the heater arm 39.
  • the infrared lamp 41 includes a filament and a quartz tube that accommodates the filament.
  • a heating element such as a carbon heater can be adopted as the infrared lamp 41 (for example, a halogen lamp) in the heating device 47.
  • At least a part of the lamp housing 42 is formed of a material having optical transparency and heat resistance such as quartz.
  • the infrared lamp 41 emits light, light including infrared rays is emitted from the infrared lamp 41.
  • the light including infrared rays passes through the lamp housing 42 and is emitted from the outer surface of the lamp housing 42.
  • the substrate W and the liquid film held on the upper surface thereof are heated by transmitted light and radiated light from the outer surface of the lamp housing 42.
  • the heater moving unit 40 holds the infrared heater 38 at a predetermined height.
  • the heater moving unit 40 moves the infrared heater 38 vertically.
  • the heater moving unit 40 has a heater arm 39 around a third swing axis that extends in the vertical direction around the spin chuck 5 (an axis different from the first and second swing axes in the horizontal direction, not shown).
  • the infrared heater 38 can be moved in a horizontal plane including the upper side of the spin chuck 5 by swinging.
  • the control device 3 controls the operations of the spin motor 13, the nozzle moving units 16, 26, the heater moving unit 40, the heaters 21, 29, etc., according to a predetermined program. In addition, the control device 3 adjusts the power supplied to the infrared lamp 41. Furthermore, the control device 3 controls the opening and closing of the sulfuric acid valve 19, the hydrogen peroxide solution valve 22, the temperature adjusting liquid valve 45, the rinsing liquid valve 37 and the like, and controls the actuators of the flow rate adjusting valves 20, 23, 61. The opening degree of the flow rate adjusting valves 20, 23, 61 is controlled.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a processing example of resist removal processing performed by the processing unit 2.
  • FIG. 4 is a schematic view of the substrate W viewed horizontally when the organic solvent treatment step (S3) is performed.
  • FIG. 5 is a schematic view of the substrate W viewed horizontally when the SPM processing step (S3) is performed.
  • the substrate W after the ion implantation processing at a high dose is carried into the chamber 4 (step S1). It is assumed that the loaded substrate W has not been subjected to a process for ashing the resist.
  • the control device 3 moves the hand of the substrate transfer robot CR (see FIG. 1) holding the substrate W inside the chamber 4 with all the nozzles etc. being retracted from above the spin chuck 5.
  • the substrate W is transferred to the spin chuck 5 with its surface facing upward.
  • the control device 3 starts the rotation of the substrate W by the spin motor 13 (step S2).
  • the substrate W is raised to a predetermined organic solvent processing speed (within a range of 100 to 500 rpm, for example, about 300 rpm) and maintained at the organic solvent processing speed.
  • an organic solvent treatment process for supplying IPA as an organic solvent to the upper surface of the substrate W is performed.
  • the control device 3 controls the second nozzle moving unit 26 to move the organic solvent nozzle 24 from the home position to the processing position. As a result, the organic solvent nozzle 24 is disposed above the center of the upper surface of the substrate W.
  • the control device 3 opens the organic solvent nozzle 32 while closing the feedback valve 34.
  • IPA IPA containing NH 4 OH
  • IPA IPA containing NH 4 OH
  • liquid IPA IPA containing NH 4 OH
  • the opening degree of the organic solvent pipe 28 is adjusted by the organic solvent flow rate adjusting valve 61 so that the discharge flow rate of IPA becomes a predetermined processing flow rate (for example, 0.2 liter / min or more).
  • the high-temperature liquid IPA (IPA containing NH 4 OH) discharged from the organic solvent nozzle 24 is deposited on the upper surface of the substrate W rotating at an organic solvent processing speed (for example, about 300 rpm), and then subjected to centrifugal force. Flows outward along the upper surface of the substrate W. Therefore, as shown in FIG. 4, IPA is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and an IPA liquid film 62 covering the entire upper surface of the substrate W is formed on the substrate W.
  • hot water is supplied from the discharge port 46A of the back nozzle 46 to the back surface of the substrate W.
  • the control device 3 opens the temperature adjustment liquid valve 45.
  • the hot water from the temperature adjustment liquid supply pipe 44 is discharged upward from the discharge port 46 ⁇ / b> A of the back nozzle 46 through the temperature adjustment liquid distribution pipe 43, and the center of the back surface of the substrate W. Supplied to the department.
  • the hot water that has landed on the center of the back surface of the substrate W receives the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W and flows outward, whereby the entire back surface of the substrate W is covered with a liquid film of hot water.
  • the substrate W is heated by supplying hot water to the back surface of the substrate W.
  • the IPA is heated via the substrate W. Since the temperature of the hot water supplied to the back surface of the substrate W is set to the same temperature as the IPA supplied to the upper surface of the substrate W, the liquid temperature of the IPA liquid film 62 formed on the upper surface of the substrate W is The desired liquid temperature (that is, a predetermined high temperature (for example, about 70 ° C.)) is maintained. Further, since the entire area of the substrate W is warmed by the hot water, the in-plane temperature distribution of the IPA liquid film 62 becomes uniform.
  • the IPA liquid film 62 on the upper surface of the substrate W has a predetermined high temperature (liquid temperature higher than normal temperature and lower than boiling point, for example, about 70 ° C.).
  • the organic solvent maintained at such a liquid temperature has high heat energy.
  • IPA since IPA is in a liquid state, IPA molecules come into contact with the hardened layer on the resist surface with high contact efficiency.
  • IPA molecules having sufficient thermal energy come into contact with the hardened layer with high contact efficiency, so that the IPA penetrates into the hardened layer on the resist surface. . Due to the penetration of IPA, the hardened layer is altered and softened.
  • the organic solvent supplied to the substrate W contains NH 4 OH. Since the hardened layer of the resist is easily dissolved in the NH 4 OH solution because the contained carbon is in an amorphous state, when supplying IPA containing NH 4 OH to the upper surface of the substrate W, NH 4 OH The IPA containing the resin penetrates while dissolving the hardened layer of the resist. Thereby, softening of a hardened layer can be performed more effectively.
  • the control device 3 closes the IPA valve 32 and stops IPA discharge. Further, the control device 3 closes the back valve 45 and stops the discharge of hot water from the back nozzle 46. Further, by controlling the second nozzle moving unit 26, the organic solvent nozzle 24 is moved from the processing position to the home position.
  • a first rinse liquid supply step (water washing step, step S4) for supplying the rinse liquid to the substrate W is then performed.
  • the control device 3 opens the rinse liquid valve 37 and discharges the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 35 toward the center of the upper surface of the substrate W.
  • the rinse liquid discharged from the rinse liquid nozzle 35 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W covered with IPA.
  • the rinse liquid deposited on the center of the upper surface of the substrate W receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate W and flows on the upper surface of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W.
  • the IPA on the substrate W is pushed outward by the rinse liquid and discharged around the substrate W. Therefore, the IPA liquid film 62 on the substrate W is replaced with a rinse liquid film covering the entire upper surface of the substrate W. As a result, the IPA is washed away over the entire upper surface of the substrate W.
  • the IPA fumes may be floating in the cup 9 after the organic solvent treatment step (S3).
  • the rinse liquid flows on the upper surface of the substrate W, the IPA fumes floating in the cup 9 can be excluded from the periphery of the upper surface of the substrate W. Therefore, it is possible to suppress or prevent the IPA fumes floating in the cup 9 from becoming particles and contaminating the surface of the substrate W.
  • the control device 3 closes the rinse liquid valve 37 and stops the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 35.
  • a first drying process (shake-off drying process, step S5) for drying the substrate W is performed.
  • the control device 3 controls the spin motor 13 to accelerate the substrate W to a drying rotation speed (for example, several thousand rpm) and rotate the substrate W at the drying rotation speed.
  • a drying rotation speed for example, several thousand rpm
  • a large centrifugal force is applied to the rinse liquid on the substrate W, and the rinse liquid adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the rinse liquid is removed from the substrate W, and the substrate W is dried.
  • the control device 3 controls the spin motor 13 to change the rotation speed of the substrate W by the spin chuck 5 to the SPM processing speed (for example, about 300 rpm). Decelerate.
  • the control device 3 When the rotation speed of the substrate W reaches the SPM rotation speed, the control device 3 then performs an SPM processing step (SPM supply step; step S6) for supplying SPM to the substrate W. Specifically, the control device 3 moves the SPM nozzle 14 from the home position to the processing position by controlling the first nozzle moving unit 16. Thereby, the SPM nozzle 14 is disposed above the substrate W.
  • SPM supply step for supplying SPM to the substrate W.
  • the control device 3 opens the sulfuric acid valve 19 and the hydrogen peroxide solution valve 22 simultaneously.
  • H 2 SO 4 flowing through the sulfuric acid pipe 17 is supplied to the SPM nozzle 14 and hydrogen peroxide water flowing through the hydrogen peroxide pipe 18 is supplied to the SPM nozzle 14.
  • a high temperature e.g., 160 ° C.
  • the SPM is discharged from the discharge port of the SPM nozzle 14 and is deposited on the upper surface of the substrate W.
  • the control device 3 controls the first nozzle moving unit 16 to move the SPM liquid deposition position with respect to the upper surface of the substrate W between the central portion and the peripheral portion in this state.
  • the SPM discharged from the SPM nozzle 14 lands on the upper surface of the substrate W rotating at an SPM processing speed (for example, 300 rpm), and then flows outward along the upper surface of the substrate W by centrifugal force. Therefore, SPM is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and an SPM liquid film 63 covering the entire upper surface of the substrate W is formed on the substrate W as shown in FIG.
  • the hardened layer on the resist surface is softened. Since the SPM is supplied to the softened hardened layer, the SPM spreads over the entire area inside the resist, and the resist on the substrate W is removed from the substrate W by the SPM due to a chemical reaction between the resist and SPM. Further, since the controller 3 moves the SPM landing position with respect to the upper surface of the substrate W between the central portion and the peripheral portion while the substrate W is rotating, the SPM landing position is determined by the substrate W The entire upper surface of the substrate W is scanned. Therefore, the SPM discharged from the SPM nozzle 14 is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and the entire upper surface of the substrate W is processed uniformly.
  • the heating step of heating the substrate W and the SPM on the substrate W at a heating temperature higher than the temperature of the SPM before being supplied to the substrate W by the infrared heater 38 is performed.
  • the control device 3 controls the heater moving unit 31 to move the infrared heater 38 from the retracted position to the processing position as shown in FIG. Thereby, the infrared heater 38 is disposed above the substrate W. Thereafter, the control device 3 causes the infrared heater 38 to start light emission. Thereby, the temperature of the infrared heater 38 rises to a heating temperature (for example, 200 ° C. or higher) that is equal to or higher than the boiling point at the concentration of SPM, and is maintained at the heating temperature.
  • a heating temperature for example, 200 ° C. or higher
  • the control device 3 moves the infrared heater 38 by the heater moving unit 31 as shown in FIG. Is moved within the upper surface of the substrate W.
  • the substrate W rotating at the SPM processing speed (for example, 300 rpm), the substrate W and the SPM on the substrate W are heated.
  • the control device 3 stops the light emission of the infrared heater 38 after the substrate W is heated by the infrared heater 38 for a predetermined time. Thereafter, the control device 3 controls the heater moving unit 31 to retract the infrared heater 38 from above the substrate W.
  • the control device 3 moves the infrared irradiation position with respect to the upper surface of the substrate W within the upper surface of the substrate W while the substrate W is rotated, so that the substrate W is uniformly heated. Therefore, the SPM liquid film 63 covering the entire upper surface of the substrate W is also heated uniformly.
  • the heating temperature of the substrate W by the infrared heater 38 is set to be higher than the boiling point at the concentration of SPM, for example, and thereby the temperature at the interface between the substrate W and SPM is maintained higher than the boiling point. Removal of the resist from W is promoted.
  • the substrate facing surface of the infrared heater 38 may be in contact with the SPM liquid film 63 on the substrate W in the state where the infrared heater 38 is disposed at the processing position, or as shown in FIG.
  • the surface may be separated from the SPM liquid film 63 on the substrate W by a predetermined distance.
  • the infrared heater 38 disposed above the substrate W may be disposed in a stationary state.
  • the SPM processing step (S6) ends.
  • a hydrogen peroxide solution supplying step (step S7) for supplying H 2 O 2 to the substrate W is performed.
  • control device 3 controls the first nozzle moving unit 16 to place the SPM nozzle 14 above the center of the upper surface of the substrate W, and then the control device 3 Only the sulfuric acid valve 19 is closed while keeping the valve 22 open.
  • H 2 SO 4 does not flow through the sulfuric acid pipe 17, but only H 2 O 2 flows through the hydrogen peroxide pipe 18 and is supplied to the SPM nozzle 14.
  • the hydrogen peroxide solution supplied to the SPM nozzle 14 passes through the inside of the SPM nozzle 14 and is discharged from the discharge port of the SPM nozzle 14.
  • the H 2 O 2 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W rotating at the SPM processing speed. That is, the processing liquid discharged from the SPM nozzle 14 is switched from SPM to H 2 O 2 .
  • the H 2 O 2 deposited on the center of the upper surface of the substrate W flows outward on the substrate W toward the periphery of the substrate W.
  • the SPM on the substrate W is replaced with H 2 O 2 , and eventually, the entire upper surface of the substrate W is covered with a liquid film of H 2 O 2 .
  • the control device 3 closes the hydrogen peroxide solution valve 22 and stops the discharge of H 2 O 2 from the SPM nozzle 14. Further, the control device 3 moves the SPM nozzle 14 from the processing position to the home position. Thereby, the SPM nozzle 14 is disposed above the substrate W.
  • a second rinsing liquid supply step for supplying the rinsing liquid to the substrate W is performed.
  • the control device 3 opens the rinse liquid valve 37 and discharges the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 35 toward the center of the upper surface of the substrate W.
  • the rinse liquid discharged from the rinse liquid nozzle 35 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W covered with H 2 O 2 .
  • the rinse liquid deposited on the center of the upper surface of the substrate W receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate W and flows on the upper surface of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W. As a result, H 2 O 2 on the substrate W is pushed outward by the rinse liquid and discharged around the substrate W.
  • the liquid film of H 2 O 2 on the substrate W is replaced with the liquid film of the rinsing liquid that covers the entire upper surface of the substrate W.
  • H 2 O 2 is washed away in the entire upper surface of the substrate W.
  • a second spin dry process for drying the substrate W is performed.
  • the control device 3 controls the spin motor 13 to accelerate the substrate W to a drying rotation speed (for example, several thousand rpm) and rotate the substrate W at the drying rotation speed. Thereby, a large centrifugal force is applied to the liquid on the substrate W, and the liquid adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W. In this way, the liquid is removed from the substrate W, and the substrate W is dried.
  • the control device 3 controls the spin motor 13 to stop the rotation of the substrate W by the spin chuck 5 (step S10).
  • the substrate W is unloaded from the chamber 4 (step S11). Specifically, the control device 3 causes the hand of the substrate transport robot CR to enter the chamber 4 in a state where all the nozzles and the like are retracted from above the spin chuck 5. Then, the control device 3 holds the substrate W on the spin chuck 5 by the hand of the substrate transport robot CR. Thereafter, the control device 3 retracts the hand of the substrate transport robot CR from the chamber 4. Thereby, the processed substrate W is unloaded from the chamber 4.
  • a chemical solution such as SC1 (ammonia hydrogen peroxide solution mixed solution) is used for the substrate W.
  • a chemical solution supplying step for cleaning the upper surface of the substrate and a rinsing step for washing the chemical solution from the upper surface of the substrate W may be performed.
  • the hydrogen peroxide solution supply step (S7) is executed after the SPM treatment step (S6), but the hydrogen peroxide solution supply step (S7) can be omitted.
  • the heating process is performed in parallel with the SPM processing process (S6), but this heating process may be omitted.
  • the configuration of the heating device 47 (radiant heating device; see FIG. 2) may be omitted from the substrate processing apparatus 1.
  • the substrate W is rotated at the SPM processing speed (for example, about 300 rpm) in the SPM processing step (step S ⁇ b> 6).
  • the SPM may be at a low rotation speed (paddle rotation speed) that can suppress the discharge of SPM from the substrate and maintain the state in which the liquid film of SPM is held on the upper surface of the substrate W (paddle state).
  • the supply of SPM may be stopped after the formation of the liquid film 63 of the SPM liquid.
  • 6A and 6B are diagrams showing the contents and test results of the first resist removal test.
  • the first resist removal test is a test for comparing the resist removal performance in the peripheral portion of the substrate W between the example and the comparative example.
  • a resist pattern for KrF (krypton fluoride) excimer laser is formed on the entire surface of a silicon wafer W having a diameter of 300 mm without any gap, and using this as a mask, As (arsenic) is dosed on the surface of the wafer W by 1 ⁇ 10 15 atoms.
  • the sample was ion-implanted at / cm 2 and a dose energy of 10 kev, and the substrate processing apparatus 1 was used for this sample, and the resist removal processing of Examples and Comparative Examples described below was performed. Then, the presence / absence and the degree of the remaining resist after the resist removal treatment were observed using an electron microscope at seven measurement points P1 to P7 at the peripheral edge of the silicon wafer W. As shown in FIG.
  • the measurement points P1 to P7 are juxtaposed at equal intervals on a straight line extending along the rotational radius direction of the substrate W.
  • the distance between the measurement point P7 closest to the outer periphery and the outer periphery of the silicon wafer W is 5 mm
  • the distance between the measurement point P1 closest to the inner periphery and the outer periphery of the silicon wafer W is 25 mm. is there.
  • the mixing ratio (weight ratio) of H 2 SO 4 and H 2 O 2 in the SPM used in the SPM processing step of Step S6 is 2: 1
  • the processing time of the SPM processing step of Step S6 is 15 Seconds.
  • the IPA supplied in the organic solvent treatment step (S3) does not contain ants such as NH 4 OH. Further, the liquid temperature of IPA supplied in the organic solvent treatment step (S3) was set to 70 ° C., and the flow rate of the IPA was set to 0.2 liter / min. ⁇ Comparative example> The processing was executed with the contents of steps S3 to S5 omitted from the processing example shown in FIG.
  • FIG. 6B The result of the first resist removal test is shown in FIG. 6B.
  • “ ⁇ ” (Good) indicates that there is almost no resist residue
  • “ ⁇ ” (Fair) indicates that there is a small amount of resist remaining
  • “ ⁇ ” indicates that there is a large amount of resist remaining. Shown as (Insufficient).
  • the resist residue was hardly seen except for the measurement point P7 closest to the outer peripheral edge.
  • the removal performance was high even at the peripheral edge of the silicon wafer W.
  • the resist residue was seen except for the measurement point P1 closest to the inner periphery.
  • a large amount of resist residue was observed at measurement points P6 and P7 close to the outer periphery.
  • FIG. 7 is a diagram showing test results of the second resist removal test.
  • the second resist removal test is a beaker test for comparing the resist removal performance between the case where the high-temperature IPA used in the organic solvent treatment step (S3) does not contain alkali and the case where it contains alkali.
  • a resist pattern for KrF (krypton fluoride) excimer laser is formed on the entire surface of the silicon wafer W, and using this as a mask, As (arsenic) is dosed on the surface of the silicon wafer W at a dose of 1 ⁇ 10 16 atoms / cm 2 , Ions implanted at a dose energy of 40 keV and cut into chips were used as samples, and the samples were subjected to the following first to third tests. And the presence or absence and the extent of the remaining resist on the chip after the test were observed using an electron microscope. In addition, the mixing ratio of H 2 SO 4 and H 2 O 2 in the SPM used for each test was 2: 1, and the immersion time of SPM was 1 minute.
  • ⁇ First test> In a beaker, the sample was immersed in hot IPA. This IPA does not contain ants such as NH 4 OH, and the liquid temperature of IPA is 70 ° C. The sample was then immersed in SPM.
  • ⁇ Second test> In a beaker, the sample was immersed in hot IPA. NH 4 OH is added to this IPA. The addition concentration of NH 4 OH is an addition concentration equivalent to IPA used in the organic solvent treatment step (S3) described above. The liquid temperature of IPA is 70 ° C. The sample was then immersed in SPM.
  • ⁇ Third test> In a beaker, the sample was immersed in SPM without being immersed in high temperature IPA.
  • high temperature liquid IPA is supplied to the upper surface of the substrate W prior to the supply of the SPM to the upper surface of the substrate W.
  • high temperature liquid IPA is supplied to the upper surface of the substrate W.
  • Such an organic solvent kept at a high temperature has high thermal energy.
  • IPA is in a liquid state, IPA molecules come into contact with the hardened layer on the resist surface with high contact efficiency. Since IPA molecules having sufficient thermal energy come into contact with the hardened layer with high contact efficiency, IPA penetrates into the hardened layer on the surface of the resist. Due to the penetration of IPA, the hardened layer is altered and softened.
  • SPM is supplied to the upper surface of the substrate W. Since the SPM is supplied to the softened hardened layer, the SPM spreads throughout the resist. Thereby, the resist can be satisfactorily removed from the upper surface of the substrate W.
  • the upper surface of the substrate W is shaken and dried by the first drying step (S5). Thereby, in the SPM processing step (S6), SPM can be applied to the resist on the upper surface of the substrate W immediately after the supply.
  • the first rinse step (S4) is performed, so that the IPA atmosphere generated in the organic solvent treatment step (S3) can be excluded from the periphery of the upper surface of the substrate W. Thereby, generation
  • IPA to which alkali (NH 4 OH) is added is supplied to the upper surface of the substrate W.
  • the cured layer of the resist is easily dissolved in an alkaline solution because there is a portion where the contained carbon is amorphous. Therefore, by supplying IPA to which alkali is added to the upper surface of the substrate W, the IPA permeates while dissolving the hardened layer of the resist. Thereby, the hardened layer of the resist can be softened more effectively.
  • hot water is supplied to the back surface of the substrate W.
  • the substrate W can be heated, and the IPA supplied to the upper surface of the substrate W can be held via the substrate W. Thereby, the temperature fall of the organic solvent on the board
  • substrate W surface can be suppressed, As a result, the hardened layer of a resist can be softened more effectively.
  • the case where the IPA is continuously supplied to the upper surface of the substrate W while rotating the substrate at the organic solvent rotation speed (for example, about 300 rpm) in the organic solvent treatment step (S3) has been described as an example.
  • An IPA liquid film covering the entire upper surface of the substrate W may be formed by performing the rotation speed of the substrate W at zero or at a low speed.
  • the IPA stays on the upper surface of the substrate W to form a liquid film, whereby an IPA liquid film is formed over the entire upper surface of the substrate W.
  • the penetration of the resist into the cured layer can be achieved as in the case of the above-described embodiment. Note that after the IPA is deposited on the upper surface of the substrate W, the supply of IPA may be stopped.
  • thermocontrol fluid supplied to the back surface of the substrate W during the organic solvent treatment step (S3) hot water has been described as an example. However, dry gas or vapor may be supplied to the back surface of the substrate W instead of hot water. it can. In addition, it is not necessary to supply the temperature control fluid to the back surface of the substrate W during the organic solvent treatment step (S3).
  • the first rinse liquid supply step (S4) is provided, but the first rinse liquid supply step (S4) may be omitted.
  • the first drying step (step S5) is then performed.
  • the control device 3 accelerates the substrate W to a drying rotation speed (for example, several thousand rpm), and rotates the substrate W at the drying rotation speed. Thereby, a large centrifugal force is applied to the IPA on the substrate W, and the IPA adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W, and the substrate W is dried.
  • IPA was illustrated as an example of an organic solvent
  • an organic solvent at least one of methanol, ethanol, HFE (hydrofluoroether), and acetone is included in addition to IPA.
  • a liquid can be used.
  • the organic solvent may be a liquid mixed with other components as well as a case where it is composed of only a single component.
  • a mixed solution of IPA and acetone or a mixed solution of IPA and methanol may be used.
  • the SPM supply unit 6 is described as an example of a nozzle mixing type in which H 2 SO 4 and H 2 O 2 are mixed inside the SPM nozzle 14. It is also possible to employ a pipe-mixing type in which a mixing section connected via a pipe is provided on the upstream side of the pipe, and in this mixing section, H 2 SO 4 and H 2 O 2 are mixed.
  • the substrate processing apparatus 1 is an apparatus that processes the disk-shaped substrate W.
  • the substrate processing apparatus 1 is a polygonal substrate such as a substrate for a liquid crystal display device.
  • An apparatus for processing W may be used.
  • Control device control unit
  • SPM supply unit SPM supply unit
  • Organic solvent supply unit organic solvent supply unit

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Abstract

 この基板処理方法は、基板の表面からレジストを除去するための基板処理方法であって、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤を、前記基板の表面に連続流状に供給する有機溶剤供給工程と、前記有機溶剤供給工程が行われた後に、前記有機溶剤が除去された後の前記基板の表面にSPMを供給するSPM供給工程とを含む。前記方法は、前記有機溶剤供給工程が行われた後、前記SPM供給工程の実行に先立って、前記基板の表面から液体を除去して前記基板を乾燥させる乾燥工程をさらに含んでいてもよい。

Description

基板処理方法および基板処理装置
 本発明は、基板の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理装置および基板処理方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、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、太陽電池用基板等が含まれる。
 従来から、基板の表面にSPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)を供給することにより、基板の表面からレジストを除去する手法が提案されている。高ドーズのイオン注入が行われたウエハでは、レジストが炭化変質(硬化)し、レジストの表面に硬化層が形成されていることがある。表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく基板の表面から除去すべく、たとえば下記の特許文献1および2に記載の手法が提案されている。
 特許文献1には、レジストの表面の硬化層を破壊すべくIPA(イソプロピルアルコール)と窒素ガスとから生成される液滴の噴流を基板の表面に供給し、その後、基板の表面にSPMを供給する手法が記載されている。
 特許文献2には、レジストの表面の硬化層を溶かすべく、IPAのベーパを基板の表面に供給し、その後、基板の表面にSPMを供給する手法が記載されている。
特許第4986565号公報 特開2007-103732号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の手法では、有機溶剤が微細な液滴状をなして基板に供給されるので、レジストの表面に接触する有機溶剤の分子の数は比較的少なく、そのため、有機溶剤の供給の際には、十分な量の有機溶剤の分子がレジストの表面に作用しない。また、有機溶剤と窒素ガスとを混合させるために、液滴の噴流が所期の温度から低下する。これらの結果、レジストの表面の硬化層が十分に破壊されないおそれがある。また、液滴の噴流を基板の表面に吹き付けるので、基板の表面にダメージを与えるおそれもある。
 また、特許文献2に記載の手法では、基板の表面に供給されるのが有機溶剤のベーパであるので、レジストの表面に接触する有機溶剤の分子の数は少なく、そのため、有機溶剤の供給の際には、少量の有機溶剤の分子のみしかレジストの表面に作用しない。そのため、レジストの表面の硬化層が十分に溶けないおそれがある。
 すなわち、特許文献1および2のいずれの手法によっても、硬化層を十分に破壊または溶融できず、基板の表面にレジストが残存するおそれがある。
 そこで、本発明の目的は、基板の表面からレジストを良好に除去できる、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
 この発明は、基板の表面からレジストを除去するための基板処理方法であって、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤を、前記基板の表面に連続流状に供給する有機溶剤供給工程と、前記有機溶剤供給工程が行われた後に、前記有機溶剤が除去された後の前記基板の表面にSPMを供給するSPM供給工程とを含む、基板処理方法である。
 この方法によれば、基板の表面に対するSPMの供給に先立って、その基板の表面に、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤が供給される。このような液温に保たれている有機溶剤は、高い熱エネルギーを有している。また、有機溶剤が液体状であるので、有機溶剤の分子は、レジストの表面の硬化層と高い接触効率で接触する。十分な熱エネルギーを有する有機溶剤の分子が、高い接触効率で硬化層と接触するので、有機溶剤がレジストの表面の硬化層に浸透する。有機溶剤の浸透により、硬化層は変質し軟化する。
 有機溶剤の供給後に、SPMが基板の表面に供給される。軟化した硬化層にSPMが供給されるので、SPMがレジストの内部の全域に行き渡る。これにより、基板の表面からレジストを良好に除去できる、基板処理方法を提供できる。
 有機溶剤は、IPA、メタノール、エタノール、HFE(ハイドロフロロエーテル)およびアセトンのうちの少なくとも1つを含む。
 この発明の一実施形態では、前記方法は、前記有機溶剤供給工程が行われた後、前記SPM供給工程の実行に先立って、前記基板の表面から液体を除去して前記基板を乾燥させる乾燥工程をさらに含む。
 この方法によれば、SPM供給工程の実行に先立って、基板の表面が乾燥される。これにより、SPM供給工程において、SPMを、その供給直後から基板の表面のレジストに作用させることができる。
 この場合、前記乾燥工程は、前記基板を回転させることにより当該基板の表面の液体を前記基板の周囲に振り切って、前記基板を乾燥させる振り切り乾燥工程を含むものであってよい。
 前記方法は、前記有機溶剤供給工程が行われた後、前記SPM供給工程の実行に先立って、前記基板の表面に水を供給して、前記基板の表面から有機溶剤を洗い流す水洗工程をさらに含んでいてもよい。
 この方法によれば、有機溶剤供給工程後に水洗処理を行うことによって、有機溶剤供給工程において発生する有機溶剤の雰囲気を基板の表面の周辺から排除できる。これにより、レジスト除去処理後におけるパーティクルの発生を抑制または防止できる。
 前記有機溶剤供給工程において前記基板に供給される前記有機溶剤には、アルカリが含まれていてもよい。この場合、アルカリを含む有機溶剤を基板の表面に供給する。レジストの硬化層は、含有するカーボンがアモルファス状になっている部分があるので、アルカリ溶液に溶解し易い。そのため、アルカリを含む有機溶剤を基板の表面に供給することにより、当該有機溶剤は、レジストの硬化層を溶解しながら浸透する。これにより、レジストの硬化層を、より効果的に軟化させることができる。
 アルカリは、NHOH(水酸化アンモニウム)、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液)、KOH(水酸化カリウム)およびNaOH(水酸化ナトリウム)の少なくとも1つを含む。
 前記方法は、前記有機溶剤供給工程に並行して実行され、前記基板の前記表面と反対側の裏面に温度が調節された温調流体を供給する温調流体供給工程をさらに含んでいてもよい。
 この方法によれば、有機溶剤供給工程に並行して、基板の裏面に温調流体が供給される。基板の裏面への温調流体の供給により、基板を加温することができ、基板を介して、基板の表面に供給された有機溶剤の液温を保持させることができる。これにより、基板の表面上での有機溶剤の温度低下を抑制することができ、その結果、レジストの硬化層を、より効果的に軟化させることができる。
 また、この発明は、表面にレジストが形成されている基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤を供給するための有機溶剤供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面にSPMを供給するSPM供給ユニットと、前記有機溶剤供給ユニットおよび前記SPM供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、前記制御ユニットは、前記有機溶剤を、前記基板の表面に連続流状に供給する有機溶剤供給工程と、前記有機溶剤供給工程が行われた後に、前記有機溶剤が除去された後の前記基板の表面にSPMを供給するSPM供給工程とを実行する、基板処理装置である。
 この構成によれば、基板の表面に対するSPMの供給に先立って、その基板の表面に、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤が供給される。このような液温に保たれている有機溶剤は、高い熱エネルギーを有している。また、有機溶剤が液体状であるので、有機溶剤の分子は、レジストの表面の硬化層と高い接触効率で接触する。十分な熱エネルギーを有する有機溶剤の分子が、高い接触効率で硬化層と接触するので、有機溶剤がレジストの表面の硬化層に浸透する。有機溶剤の浸透により、硬化層は変質し軟化する。
 有機溶剤の供給後に、SPMが基板の表面に供給される。軟化した硬化層にSPMが供給されるので、SPMがレジストの内部の全域に行き渡る。これにより、基板の表面からレジストを良好に除去できる、基板処理方法を提供できる。
 有機溶剤は、IPA、メタノール、エタノール、HFE(ハイドロフロロエーテル)およびアセトンのうちの少なくとも1つを含む。
 本発明における前述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成の模式的な平面図である。 図1に示す基板処理装置に備えられたチャンバの内部を水平に見た模式図である。 図2に示す処理ユニットによって行われるレジスト除去処理の処理例を示すフローチャートである。 有機溶剤処理工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 SPM処理工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 第1のレジスト除去試験の内容および試験結果を示す図である。 第2のレジスト除去試験の試験結果を示す図である。
 図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の模式的な平面図である。図2は、基板処理装置1に備えられたチャンバ4の内部を水平に見た模式図である。
 図1に示すように、基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液や処理ガスによって基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、各処理ユニット2のチャンバ4に対して基板Wの搬入および搬出を行う基板搬送ロボットCRと、基板処理装置1に備えられた装置の動作やバルブの開閉などを制御する制御装置(制御ユニット)3とを含む。
 図2に示すように、各処理ユニット2は、枚葉式のユニットである。各処理ユニット2は、内部空間を有する箱形のチャンバ4と、チャンバ4内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持して、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック(基板保持ユニット)5と、スピンチャック5に保持されている基板WにSPM(HSO(硫酸)およびH(過酸化水素水)を含む混合液)またはHを供給するSPM供給ユニット6と、スピンチャック5に保持されている基板Wに、有機溶剤としての液体状のIPAを供給する有機溶剤供給ユニット7と、リンス液供給ユニット8と、スピンチャック5を取り囲む筒状のカップ9と、基板Wを加熱する加熱装置47とを含む。
 図2に示すように、スピンチャック5は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース10と、スピンベース10の上方で基板Wを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン11と、スピンベース10の中央部から下方に延びる回転軸12と、回転軸12を回転させることにより基板Wおよびスピンベース10を回転軸線A1まわりに回転させるスピンモータ13とを含む。スピンチャック5は、複数のチャックピン11を基板Wの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Wの裏面(下面)をスピンベース10の上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
 また、回転軸12は、中空に形成されている。回転軸12の内部には、温調液流通配管43が挿通されている。温調液流通配管43には、温調液供給配管44が接続されている。この温調液供給配管44を通して、温調流体としての温調液の一例としての温水が温調液流通配管43に供給されるようになっている。温調液供給配管44の途中部には、温調液供給配管44を開閉するための温調液バルブ45が介装されている。また、温調液流通配管43は、スピンチャック5(複数個のチャックピン11)に保持された基板Wの裏面(下面)中央に近接する位置まで延びていて、その先端には、温調液流通配管43に供給される温水を吐出する吐出口46Aを有する裏面ノズル46が設けられている。吐出口46Aから吐出される温水は、たとえば、スピンチャック5に保持された基板Wの裏面中央に対してほぼ垂直に入射する。
 なお、温水は、基板処理装置1と別置された温水生成キャビネットにおいて、水を加熱することにより生成され、この温水生成キャビネットから温調液供給配管44に供給されてもよいし、基板処理装置1が設置される工場に温水が流通する温水ラインが設けられている場合には、その温水ラインから温調液供給配管44に供給されてもよい。温調液供給配管44に供給される温水は、有機溶剤タンク27内でのIPAの設定温度(たとえば70℃)と同じ水温に設定されている。温水に用いられる水は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionzied Water)であるが、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度(たとえば、10~100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。
 図2に示すように、カップ9は、スピンチャック5に保持されている基板Wよりも外方(回転軸線A1から離れる方向)に配置されている。カップ9は、スピンベース10の周囲を取り囲んでいる。スピンチャック5が基板Wを回転させている状態で、処理液が基板Wに供給されると、基板Wに供給された処理液が基板Wの周囲に振り切られる。処理液が基板Wに供給されるとき、上向きに開いたカップ9の上端部9aは、スピンベース10よりも上方に配置される。したがって、基板Wの周囲に排出された薬液(SPMおよび有機溶剤を含む)やリンス液、温水などの処理液は、カップ9によって受け止められる。そして、カップ9に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。
 図2に示すように、SPM供給ユニット6は、SPMまたはHを基板Wの上面に向けて選択的に吐出するSPMノズル14と、SPMノズル14が先端部に取り付けられた第1のノズルアーム15と、第1のノズルアーム15を移動させることにより、SPMノズル14を移動させる第1のノズル移動ユニット16とを含む。
 SPMノズル14は、たとえば、連続流の状態でSPMおよびHを選択的に吐出するストレートノズルであり、たとえば基板Wの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢で第1のノズルアーム15に取り付けられている。第1のノズルアーム15は水平方向に延びており、スピンチャック5の周囲で鉛直方向に延びる第1の揺動軸線(図示しない)まわりに旋回可能に設けられている。なお、SPMノズル14は、吐出口よりも内方(回転軸線A1側)の位置にSPMまたはHが着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向にSPMまたはHが吐出される内向き姿勢で第1のノズルアーム15に保持されていてもよいし、吐出口よりも外方(回転軸線A1とは反対側)の位置にSPMまたはHが着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向にSPMまたはHを吐出する外向き姿勢で第1のノズルアーム15に保持されていてもよい。
 第1のノズル移動ユニット16は、第1の揺動軸線まわりに第1のノズルアーム15を旋回させることにより、平面視で基板Wの上面中央部を通る軌跡に沿ってSPMノズル14を水平に移動させる。第1のノズル移動ユニット16は、SPMノズル14から吐出されたSPMが基板Wの上面に着液する処理位置と、SPMノズル14が平面視でスピンチャック5の周囲に設定されたホーム位置との間で、SPMノズル14を水平に移動させる。さらに、第1のノズル移動ユニット16は、SPMノズル14から吐出されたSPMまたはHが基板Wの上面中央部に着液する中央位置と、SPMノズル14から吐出されたSPMまたはHが基板Wの上面周縁部に着液する周縁位置との間で、SPMノズル14を水平に移動させる。中央位置および周縁位置は、いずれも処理位置である。
 SPM供給ユニット6は、SPMノズル14に接続され、硫酸供給源(図示しない)からHSOが供給される硫酸配管17と、過酸化水素水供給源(図示しない)からHが供給される過酸化水素水配管18とをさらに含む。
 硫酸配管17の途中部には、硫酸配管17を開閉するための硫酸バルブ19、硫酸流量調整バルブ20および第1のヒータ21が、SPMノズル14側からこの順に介装されている。第1のヒータ21は、HSOを室温よりも高い温度(70~120℃の範囲内の一定温度。たとえば100℃)に維持する。HSOを加熱する第1のヒータ21は、図2に示すようなワンパス方式のヒータであってもよいし、ヒータを含む循環経路の内部にHSOを循環させることによりHSOを加熱する循環方式のヒータであってもよい。図示はしないが、硫酸流量調整バルブ20は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、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とを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
 過酸化水素水配管18の途中部には、過酸化水素水配管18を開閉するための過酸化水素水バルブ22と、過酸化水素水流量調整バルブ23とが、SPMノズル14側からこの順に介装されている。SPMノズル14には、温度調整されていない常温(約23℃)程度のHが、過酸化水素水配管18を通して供給される。過酸化水素水バルブ22は、制御装置3による制御により開閉される。
 SPMノズル14は、たとえば略円筒状のケーシングを有している。このケーシングの内部には、混合室(図示しない)が区画形成されている。硫酸配管17は、SPMノズル14のケーシングの側壁に配置された硫酸導入口(図示しない)に接続されている。過酸化水素水配管18は、SPMノズル14のケーシングの側壁において硫酸導入口よりも上方に配置された過酸化水素水導入口(図示しない)に接続されている。
 硫酸バルブ19(図2参照)および過酸化水素水バルブ22(図2参照)が開かれると、硫酸配管17からのHSOが、SPMノズル14において硫酸導入口から混合室へと供給されるとともに、過酸化水素水配管18からのHが、SPMノズル14において過酸化水素水導入口から混合室へと供給される。SPMノズル14の混合室に流入したHSOおよびHは、その内部において十分に混合(攪拌)される。この混合によって、HSOとHとが均一に混ざり合い、HSOとHとの反応によってHSOおよびHの混合液(SPM)が生成される。SPMは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸(Peroxymonosulfuric acid;HSO)を含み、混合前のHSOおよびHの温度よりも高い温度(100℃以上。たとえば、160℃)まで加熱される。SPMノズル14の混合室において生成された高温のSPMは、ケーシングの先端(下端)に開口した吐出口から吐出される。
 図2に示すように、有機溶剤供給ユニット7は、スピンチャック5に保持されている基板Wに向けて有機溶剤の一例としてのIPA(液体)を吐出する有機溶剤ノズル24と、有機溶剤ノズル24が先端部に取り付けられた第2のノズルアーム25と、第2のノズルアーム25を移動させることにより、有機溶剤ノズル24を移動させる第2のノズル移動ユニット26とを含む。
 有機溶剤ノズル24は、たとえば、連続流の状態で液体状のIPAを吐出するストレートノズルであり、たとえば基板Wの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢で第2のノズルアーム25に取り付けられている。第2のノズルアーム25は水平方向に延びており、スピンチャック5の周囲で鉛直方向に延びる第2の揺動軸線(第1の揺動軸線とは水平方向に関し異なる軸線。図示しない)まわりに旋回可能に設けられている。なお、有機溶剤ノズル24は、吐出口よりも内方(回転軸線A1側)の位置にIPA(液体)が着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向にIPAが吐出される内向き姿勢で第2のノズルアーム25に保持されていてもよいし、吐出口よりも外方(回転軸線A1とは反対側)の位置にIPA(液体)が着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向にIPA(液体)を吐出する外向き姿勢で第2のノズルアーム25に保持されていてもよい。
 第2のノズル移動ユニット26は、第2の揺動軸線まわりに第2のノズルアーム25を旋回させることにより、平面視で基板Wの上面中央部を通る軌跡に沿って有機溶剤ノズル24を水平に移動させる。第2のノズル移動ユニット26は、有機溶剤ノズル24から吐出されたIPAが基板Wの上面中央部に着液する処理位置と、有機溶剤ノズル24が平面視でスピンチャック5の周囲に設定されたホーム位置との間で、有機溶剤ノズル24を水平に移動させる。
 有機溶剤供給ユニット7は、IPAが溜められた有機溶剤タンク27と、有機溶剤タンク27に溜められているIPAを有機溶剤ノズル24に供給する有機溶剤配管28とを含む。有機溶剤タンク27に溜められたIPAには、NHOH(アルカリ)が含まれている。具体的には、IPAには、高濃度(約30重量%)のNHOH水溶液がIPA:NHOH溶液=1000:1の割合で添加されている。
 有機溶剤配管28の一端は、有機溶剤タンク27に接続されており、有機溶剤配管28の他端は、有機溶剤ノズル24に接続されている。有機溶剤配管28には、有機溶剤配管28内を流通するIPAを加熱して温度調整する第2のヒータ29と、有機溶剤タンク27からIPAを汲み出して有機溶剤配管28に送り込むポンプ30と、有機溶剤配管28内を流通するIPAをろ過して、そのIPAから異物を除去するフィルタ31と、有機溶剤流量調整バルブ61と、有機溶剤配管28から有機溶剤ノズル24へのIPAの供給および供給停止を切り替える有機溶剤バルブ32とが、有機溶剤タンク27側からこの順に介装されている。なお、処理ユニット2の起動時において、ポンプ30は常時駆動されている。
 有機溶剤配管28における有機溶剤流量調整バルブ61とフィルタ31との間の部分には、有機溶剤配管28を流通するIPAを有機溶剤タンク27に帰還させるための帰還配管33が分岐接続されている。帰還配管33には、帰還バルブ34が介装されている。有機溶剤配管28の分岐位置よりも上流側部分および帰還配管33により、有機溶剤タンク27内のIPAを循環させるための循環経路が形成されている。
 制御装置3は、ポンプ30が駆動している状態で、有機溶剤バルブ32を閉じつつ帰還バルブ34を開く。これにより、有機溶剤タンク27から汲み出されたIPAが、第2のヒータ29、フィルタ31、帰還配管33および帰還バルブ34を通って、有機溶剤タンク27に帰還する。これにより、有機溶剤タンク27内のIPAは前述の循環経路を循環し、有機溶剤タンク27内のIPAは、この循環経路を循環することにより第2のヒータ29による温度調整を受け、所定の高温(常温(約23℃)よりも高くかつ沸点未満の温度。たとえば約70℃)に保持される。
 一方、制御装置3は、ポンプ30を駆動している状態で、帰還バルブ34を閉じつつ有機溶剤バルブ32を開く。これにより、有機溶剤タンク27から汲み出されたIPAが、第2のヒータ29、フィルタ31、有機溶剤流量調整バルブ61および有機溶剤バルブ32を通って有機溶剤ノズル24に流入する。
 なお、有機溶剤配管28における有機溶剤流量調整バルブ61とフィルタ31との間の部分に、三方弁が介装されており、この三方弁に帰還配管33が分岐接続されていてもよい。このとき、三方弁の制御により、有機溶剤配管28を流通するIPAを、有機溶剤ノズル24側または帰還配管33側に選択的に送り出すようにしてもよい。
 図2に示すように、リンス液供給ユニット8は、スピンチャック5に保持されている基板Wに向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル35と、リンス液ノズル35にリンス液を供給するリンス液配管36と、リンス液配管36からリンス液ノズル35へのリンス液の供給および供給停止を切り替えるリンス液バルブ37とを含む。リンス液ノズル35は、リンス液ノズル35の吐出口が静止された状態でリンス液を吐出する固定ノズルである。リンス液供給ユニット8は、リンス液ノズル35を移動させることにより、基板Wの上面に対するリンス液の着液位置を移動させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。
 リンス液バルブ37が開かれると、リンス液配管36からリンス液ノズル35に供給されたリンス液が、リンス液ノズル35から基板Wの上面中央部に向けて吐出される。リンス液は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionzied Water)である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度(たとえば、10~100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。
 図2に示すように、加熱装置47は、輻射によって基板Wを加熱する輻射加熱装置を含む。輻射加熱装置は、赤外線を基板Wに照射する赤外線ヒータ38と、赤外線ヒータ38が先端部に取り付けられたヒータアーム39と、ヒータアーム39を移動させるヒータ移動ユニット40とを含む。
 赤外線ヒータ38は、赤外線を発する赤外線ランプ41(図5も併せて参照)と、赤外線ランプ41を収容するランプハウジング42(図5も併せて参照)とを含む。
 赤外線ランプ41は、ランプハウジング42内に配置されている。ランプハウジング42は、平面視で基板Wよりも小さい。したがって、このランプハウジング42内に配置されている赤外線ヒータ38は、平面視で基板Wよりも小さくなる。赤外線ランプ41およびランプハウジング42は、ヒータアーム39に取り付けられている。したがって、赤外線ランプ41およびランプハウジング42は、ヒータアーム39とともに移動する。
 赤外線ランプ41は、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。加熱装置47における赤外線ランプ41(例えばハロゲンランプ)として、カーボンヒータ等の発熱体を採用できる。ランプハウジング42の少なくとも一部は、石英などの光透過性および耐熱性を有する材料で形成されている。赤外線ランプ41が発光すると、当該赤外線ランプ41からは赤外線を含む光が放出される。この赤外線を含む光はランプハウジング42を透過してランプハウジング42の外表面から放射される。基板Wおよびその上面に保持された液膜はランプハウジング42の外表面からの透過光と輻射光とにより加熱される。
 ヒータ移動ユニット40は、赤外線ヒータ38を所定の高さで保持している。ヒータ移動ユニット40は、赤外線ヒータ38を鉛直に移動させる。さらに、ヒータ移動ユニット40は、スピンチャック5の周囲で上下方向に延びる第3の揺動軸線(第1および第2の揺動軸線とは水平方向に関し異なる軸線。図示しない)まわりにヒータアーム39を揺動させることにより、赤外線ヒータ38をスピンチャック5の上方を含む水平面内で移動させることができる。
 図1および図2に示す制御装置3は、たとえばマイクロコンピュータなどによって構成されている。制御装置3は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ13、ノズル移動ユニット16,26、ヒータ移動ユニット40、ヒータ21,29等の動作を制御する。また、制御装置3は、赤外線ランプ41に供給される電力を調整する。さらに、制御装置3は、硫酸バルブ19、過酸化水素水バルブ22、温調液バルブ45、リンス液バルブ37等の開閉を制御するとともに、流量調整バルブ20,23,61のアクチュエータを制御して、当該流量調整バルブ20,23,61の開度を制御する。
 図3は、処理ユニット2によって行われるレジスト除去処理の処理例を示すフローチャートである。図4は、有機溶剤処理工程(S3)が行われているときの基板Wを水平に見た模式図である。図5は、SPM処理工程(S3)が行われているときの基板Wを水平に見た模式図である。
 以下、図2および図3を参照しつつレジスト除去処理の処理例について説明する。図4および図5については適宜参照する。
 処理ユニット2によって基板Wにレジスト除去処理が施されるときには、チャンバ4の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Wが搬入される(ステップS1)。搬入される基板Wは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。具体的には、制御装置3は、ノズル等が全てスピンチャック5の上方から退避している状態で、基板Wを保持している基板搬送ロボットCR(図1参照)のハンドをチャンバ4の内部に進入させることにより、基板Wがその表面を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡される。その後、制御装置3は、スピンモータ13によって基板Wの回転を開始させる(ステップS2)。基板Wは予め定める有機溶剤処理速度(100~500rpmの範囲内で、たとえば約300rpm)まで上昇させられ、その有機溶剤処理速度に維持される。
 次いで、有機溶剤としてのIPAを基板Wの上面に供給する有機溶剤処理工程(有機溶剤供給工程。ステップS3)が行われる。具体的には、制御装置3は、第2のノズル移動ユニット26を制御することにより、有機溶剤ノズル24をホーム位置から前述の処理位置に移動させる。これにより、有機溶剤ノズル24が基板Wの上面中央部の上方に配置される。
 有機溶剤ノズル24が処理位置に配置させられた後、制御装置3は、帰還バルブ34を閉じつつ有機溶剤ノズル32を開く。これにより、有機溶剤配管28の上流側部分および帰還配管33からなる循環経路を循環していたIPA(NHOHを含むIPA)は、有機溶剤配管28を通って有機溶剤ノズル32に供給される。これにより、有機溶剤ノズル24から所定の高温(常温よりも高くかつ沸点未満の温度。たとえば約70℃)の液体状のIPA(NHOHを含むIPA)が連続流状に吐出される。このとき、IPAの吐出流量が所定の処理流量(たとえば0.2リットル/分以上)になるように、有機溶剤流量調整バルブ61により有機溶剤配管28の開度が調整されている。
 有機溶剤ノズル24から吐出された高温の液体状のIPA(NHOHを含むIPA)は、有機溶剤処理速度(たとえば約300rpm)で回転している基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、図4に示すように、IPAが基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆うIPAの液膜62が基板W上に形成される。
 また、有機溶剤処理工程(S3)と並行して、裏面ノズル46の吐出口46Aから基板Wの裏面に温水が供給される。具体的には、制御装置3は、温調液バルブ45を開く。これにより、図4に示すように、温調液供給配管44からの温水が、温調液流通配管43を通って裏面ノズル46の吐出口46Aから上方に向けて吐出され、基板Wの裏面中央部に供給される。基板Wの裏面中央部に着液した温水は、基板Wの回転による遠心力を受けて、外方に流れ、これにより、基板Wの裏面の全域が、温水の液膜によって覆われる。
 基板Wの裏面への温水の供給により、基板Wが加温される。この加温された基板Wの上面にIPAが供給されることにより、IPAは、基板Wを介して加温される。基板Wの裏面に供給される温水の水温が、基板Wの上面に供給されるIPAと同温に設定されているので、基板Wの上面に形成されるIPAの液膜62の液温が、所期の液温(つまり、所定の高温(たとえば約70℃))に維持されている。また、基板Wの全域が温水によって温められるので、IPAの液膜62の面内温度分布が一様になる。
 有機溶剤処理工程(S3)において、基板Wの上面のIPAの液膜62が、所定の高温(常温よりも高くかつ沸点未満の液温。たとえば約70℃)を有している。このような液温に保たれている有機溶剤は、高い熱エネルギーを有している。また、IPAが液体状であるので、IPAの分子は、レジストの表面の硬化層と高い接触効率で接触する。IPAの液膜62とレジストの表面との境界部分では、十分な熱エネルギーを有するIPAの分子が、高い接触効率で硬化層と接触し、これにより、IPAがレジストの表面の硬化層に浸透する。IPAの浸透により、硬化層は変質し軟化する。
 また、基板Wに供給される有機溶剤に、NHOHが含まれている。レジストの硬化層は、含有するカーボンがアモルファス状になっている部分があるためにNHOH溶液に溶解し易いので、NHOHを含むIPAを基板Wの上面に供給する場合、NHOHを含むIPAは、レジストの硬化層を溶解しながら浸透する。これにより、硬化層の軟化を、より効果的に行うことができる。
 IPAの吐出開始から予め定める処理時間が経過すると、制御装置3は、IPAバルブ32を閉じてIPAの吐出を停止する。また、制御装置3は、裏面バルブ45を閉じて裏面ノズル46からの温水の吐出を停止する。また、第2のノズル移動ユニット26を制御することにより、有機溶剤ノズル24を処理位置からホーム位置に移動させる。
 有機溶剤処理工程(S3)の終了後、次いで、リンス液を基板Wに供給する第1のリンス液供給工程(水洗工程。ステップS4)が行われる。具体的には、制御装置3は、リンス液バルブ37を開いて、基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル35からリンス液を吐出させる。リンス液ノズル35から吐出されたリンス液は、IPAによって覆われている基板Wの上面中央部に着液する。基板Wの上面中央部に着液したリンス液は、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。これにより、基板W上のIPAが、リンス液によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。そのため、基板W上のIPAの液膜62が、基板Wの上面全域を覆うリンス液の液膜に置換される。これにより、基板Wの上面の全域においてIPAが洗い流される。
 また、有機溶剤処理工程(S3)ではIPAの雰囲気が発生するため、有機溶剤処理工程(S3)の終了後において、カップ9内にIPAのヒュームが浮遊しているおそれがある。基板Wの上面をリンス液が流れることにより、カップ9内に浮遊しているIPAのヒュームを、基板Wの上面の周辺から排除できる。したがって、カップ9内に浮遊しているIPAのヒュームがパーティクルとなって、基板Wの表面を汚染することを抑制または防止できる。
 リンス液バルブ37が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置3は、リンス液バルブ37を閉じて、リンス液ノズル35からのリンス液の吐出を停止させる。
 次いで、基板Wを乾燥させる第1の乾燥工程(振り切り乾燥工程。ステップS5)が行われる。具体的には、制御装置3は、スピンモータ13を制御することにより、乾燥回転速度(たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、乾燥回転速度で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上のリンス液に加わり、基板Wに付着しているリンス液が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wからリンス液が除去され、基板Wが乾燥する。基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置3は、スピンモータ13を制御することにより、スピンチャック5による基板Wの回転速度を、SPM処理速度(たとえば約300rpm)まで減速させる。
 基板Wの回転速度がSPM回転速度に達すると、次いで、制御装置3は、SPMを基板Wに供給するSPM処理工程(SPM供給工程。ステップS6)を行う。具体的には、制御装置3は、第1のノズル移動ユニット16を制御することにより、SPMノズル14をホーム位置から処理位置に移動させる。これにより、SPMノズル14が基板Wの上方に配置される。
 SPMノズル14が基板Wの上方に配置された後、制御装置3は、硫酸バルブ19および過酸化水素水バルブ22を同時に開く。これにより、硫酸配管17の内部を流通するHSOがSPMノズル14に供給されるとともに、過酸化水素水配管18を流通する過酸化水素水がSPMノズル14に供給される。そして、SPMノズル14の混合室においてHSOとHとが混合され、高温(たとえば、160℃)のSPMが生成される。そのSPMが、SPMノズル14の吐出口から吐出され、基板Wの上面に着液する。制御装置3は、第1のノズル移動ユニット16を制御することにより、この状態で基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させる。
 SPMノズル14から吐出されたSPMは、SPM処理速度(たとえば300rpm)で回転している基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方に流れる。そのため、SPMが基板Wの上面全域に供給され、図5に示すように、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜63が基板W上に形成される。
 有機溶剤処理工程(S3)により、レジストの表面の硬化層は軟化されている。軟化した硬化層にSPMが供給されるので、SPMがレジストの内部の全域に行き渡り、レジストとSPMとの化学反応により、基板W上のレジストがSPMによって基板Wから除去される。さらに、制御装置3は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対するSPMの着液位置を中央部と周縁部との間で移動させるので、SPMの着液位置が、基板Wの上面全域を通過し、基板Wの上面全域が走査される。そのため、SPMノズル14から吐出されたSPMが、基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域が均一に処理される。
 また、SPM処理工程(S6)と並行して、赤外線ヒータ38によって基板Wおよび基板W上のSPMを基板Wに供給される前のSPMの温度よりも高温の加熱温度で加熱する加熱工程が行われる。具体的には、制御装置3は、ヒータ移動ユニット31を制御することにより、図5に示すように、赤外線ヒータ38を退避位置から処理位置に移動させる。これにより、赤外線ヒータ38が基板Wの上方に配置される。その後、制御装置3は、赤外線ヒータ38に発光を開始させる。これにより、赤外線ヒータ38の温度が、SPMのその濃度における沸点以上の加熱温度(たとえば、200℃以上)まで上昇し、加熱温度に維持される。
 赤外線ヒータ38が基板Wの上方で発光を開始した後、制御装置3は、図5に示すように、ヒータ移動ユニット31によって赤外線ヒータ38を移動させることにより、基板Wの上面に対する赤外線の照射位置を基板Wの上面内で移動させる。基板Wが前記のSPM処理速度(たとえば300rpm)で回転している状態で、基板Wおよび基板W上のSPMが加熱される。
 制御装置3は、赤外線ヒータ38による基板Wの加熱が所定時間にわたって行われた後、赤外線ヒータ38の発光を停止させる。その後、制御装置3は、ヒータ移動ユニット31を制御することにより、赤外線ヒータ38を基板Wの上方から退避させる。
 このように、制御装置3は、基板Wを回転させている状態で、基板Wの上面に対する赤外線の照射位置を基板Wの上面内で移動させるので、基板Wが均一に加熱される。そのため、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜63も均一に加熱される。赤外線ヒータ38による基板Wの加熱温度は、たとえばSPMのその濃度における沸点よりも高温に設定されており、これにより、基板WとSPMとの界面の温度が、沸点よりも高温に維持され、基板Wからのレジストの除去が促進される。
 なお、処理位置に配置された状態で、赤外線ヒータ38の基板対向面が基板W上のSPMの液膜63に接触していてもよいし、図5に示すように、赤外線ヒータ38の基板対向面が基板W上のSPMの液膜63から所定距離だけ離隔していてもよい。
 また、赤外線ヒータ38による基板Wの加熱時(加熱工程)において、基板Wの上方に配置された赤外線ヒータ38を、静止状態で配置するようにしてもよい、
 SPMの吐出開始から予め定めるSPM処理時間が経過すると、SPM処理工程(S6)が終了する。SPM処理工程(S6)の終了に引き続いて、Hを基板Wに供給する過酸化水素水供給工程(ステップS7)が行われる。
 具体的には、制御装置3は、第1のノズル移動ユニット16を制御することにより、基板Wの上面中央部の上方にSPMノズル14を配置し、その後、制御装置3は、過酸化水素水バルブ22を開いた状態に維持しつつ硫酸バルブ19だけを閉じる。これにより、硫酸配管17の内部をHSOが流通せずに、Hだけが過酸化水素水配管18の内部を流通してSPMノズル14に供給される。SPMノズル14に供給された過酸化水素水は、SPMノズル14の内部を通ってSPMノズル14の吐出口から吐出される。そのHが、SPM処理速度で回転している基板Wの上面中央部に着液する。すなわち、SPMノズル14から吐出される処理液が、SPMからHに切り換わる。
 基板Wの上面中央部に着液したHは、基板Wの周縁に向かって基板W上を外方に流れる。基板W上のSPMがHに置換され、やがて、基板Wの上面全域が、Hの液膜によって覆われる。
 過酸化水素水の吐出開始から予め定める過酸化水素水供給時間が経過すると、制御装置3は、過酸化水素水バルブ22を閉じて、SPMノズル14からのHの吐出を停止させる。また、制御装置3は、SPMノズル14を処理位置からホーム位置に移動させる。これにより、SPMノズル14が基板Wの上方に配置される。
 次いで、リンス液を基板Wに供給する第2のリンス液供給工程(ステップS8)が行われる。具体的には、制御装置3は、リンス液バルブ37を開いて、基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル35からリンス液を吐出させる。リンス液ノズル35から吐出されたリンス液は、Hによって覆われている基板Wの上面中央部に着液する。基板Wの上面中央部に着液したリンス液は、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。これにより、基板W上のHが、リンス液によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。そのため、基板W上のHの液膜が、基板Wの上面全域を覆うリンス液の液膜に置換される。これにより、基板Wの上面の全域においてHが洗い流される。そして、リンス液バルブ37が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置3は、リンス液バルブ37を閉じて、リンス液ノズル35からのリンス液の吐出を停止させる。
 次いで、基板Wを乾燥させる第2のスピンドライ工程(ステップS9)が行われる。具体的には、制御装置3は、スピンモータ13を制御することにより、乾燥回転速度(たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、乾燥回転速度で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上の液体に加わり、基板Wに付着している液体が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wから液体が除去され、基板Wが乾燥する。そして、基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置3は、スピンモータ13を制御することにより、スピンチャック5による基板Wの回転を停止させる(ステップS10)。
 次に、チャンバ4内から基板Wが搬出される(ステップS11)。具体的には、制御装置3は、全てのノズル等がスピンチャック5の上方から退避している状態で、基板搬送ロボットCRのハンドをチャンバ4の内部に進入させる。そして、制御装置3は、基板搬送ロボットCRのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させる。その後、制御装置3は、基板搬送ロボットCRのハンドをチャンバ4内から退避させる。これにより、処理済みの基板Wがチャンバ4から搬出される。
 なお、図3の処理例において、第2のリンス供給工程(S8)の後、第2の乾燥工程(S9)に先立って、SC1(アンモニア過酸化水素水混合液)等の薬液で、基板Wの上面を洗浄する薬液供給工程、および当該薬液を基板Wの上面から洗い流すリンス工程が行われていてもよい。
 また、図3の処理例では、SPM処理工程(S6)の後に過酸化水素水供給工程(S7)を実行するとしたが、過酸化水素水供給工程(S7)は省略することもできる。
 また、図3の処理例では、SPM処理工程(S6)と並行して加熱工程を実行するものを例に挙げたが、この加熱工程は省略してもよい。この場合、加熱装置47(輻射加熱装置。図2参照)の構成が、基板処理装置1から省略されていてもよい。
 また、図3の処理例では、SPM処理工程(ステップS6)において、基板WをSPM処理速度(たとえば約300rpm)で回転させるとして説明したが、このときの基板Wの回転速度が、基板W上からのSPMの排出が抑制されて基板Wの上面にSPMの液膜が保持される状態(パドル状態)を維持できるような低回転速度(パドル回転速度)であってもよい。この場合、SPM液の液膜63の形成後は、SPMの供給を停止するようにしてもよい。
 次に、レジスト除去試験について説明する。
 図6A,6Bは、第1のレジスト除去試験の内容および試験結果を示す図である。
 第1のレジスト除去試験は、実施例と比較例とで、基板Wの周縁部におけるレジスト除去性能を比較するための試験である。
 直径300mmのシリコンウエハWの表面全域にKrF(フッ化クリプトン)エキシマレーザ用レジストのパターンを隙間なく形成し、これをマスクとして、ウエハWの表面にAs(ヒ素)をドーズ量1×1015atoms/cm、ドーズエネルギー10kevでイオン注入したものを試料として用い、この試料に基板処理装置1を用いて、次に述べる実施例および比較例のレジスト除去処理を行った。そして、レジスト除去処理後のレジストの残りの有無およびその程度を、シリコンウエハWの周縁部の7カ所の計測地点P1~P7において、電子顕微鏡を用いて観察した。図6Aに示すように、計測地点P1~P7は、各々、基板Wの回転半径方向に沿って延びる直線上に、等間隔に並置されている。最も外周縁寄りの計測地点P7とシリコンウエハWの外周縁との間の距離は、5mmであり、最も内周寄りの計測地点P1とシリコンウエハWの外周縁との間の距離は、25mmである。なお、ステップS6のSPM処理工程で用いられるSPMにおける、HSOとHとの混合比(重量比)は2:1であるとし、ステップS6のSPM処理工程の処理時間を15秒間とした。
<実施例>
 前述の図3に示す処理例と同等の処理を実行した。但し、有機溶剤処理工程(S3)において供給されるIPAは、NHOH等のアリカリを含んでいない。また、有機溶剤処理工程(S3)において供給されるIPAの液温を70℃とし、当該IPAの流量を0.2リットル/分とした。
<比較例>
 前述の図3に示す処理例からステップS3~S5を省いた内容で処理を実行した。
 この第1のレジスト除去試験の結果を図6Bに示す。図6Bでは、レジスト残りがほとんど生じていない場合を「○」(Good)、少量のレジスト残りが生じている場合を「△」(Fair)、多量のレジスト残りが生じている場合を「×」(Insufficient)として示す。
 図6Bに示すように、実施例では、最も外周縁寄りの計測地点P7を除いて、レジスト残りがほとんど見られなかった。実施例では、シリコンウエハWの周縁部においても、高い除去性能の発揮を確認できた。
 一方、比較例では、最も内周寄りの計測地点P1を除いて、レジスト残りが見られた。とくに、外周縁に近い計測地点P6や計測地点P7では、多量のレジスト残りが見られた。
 第1のレジスト除去試験の結果から、実施例では、高ドーズのイオン注入が行われたシリコンウエハWであっても、そのシリコンウエハWの表面から良好にレジストが除去されていることがわかる。
 図7は、第2のレジスト除去試験の試験結果を示す図である。
 第2のレジスト除去試験は、有機溶剤処理工程(S3)において用いられる高温のIPAが、アルカリを含まない場合とアルカリを含む場合とで、レジスト除去性能を比較するためのビーカー試験である。
 シリコンウエハWの表面全域にKrF(フッ化クリプトン)エキシマレーザ用レジストのパターンを形成し、これをマスクとして、シリコンウエハWの表面にAs(ヒ素)をドーズ量1×1016atoms/cm、ドーズエネルギー40kevでイオン注入し、それをチップ状に切断したものを試料として用い、この試料に、次に述べるような第1~第3試験を行った。そして、試験後のチップ上におけるレジストの残りの有無およびその程度を、電子顕微鏡を用いて観察した。なお、各試験に用いられるSPMにおける、HSOとHとの混合比は2:1であるとし、SPMの浸漬時間を1分間とした。
<第1試験>
 ビーカーにおいて、前記の試料を高温のIPA中に浸漬させた。このIPAは、NHOH等のアリカリを含んでおらず、また、IPAの液温は70℃である。次いで、当該試料を、SPM中に浸漬させた。
<第2試験>
 ビーカーにおいて、前記の試料を高温のIPA中に浸漬させた。このIPAには、NHOHが添加されている。NHOHの添加濃度は、前述の有機溶剤処理工程(S3)で用いられるIPAと同等の添加濃度である。また、IPAの液温は70℃である。次いで、当該試料を、SPM中に浸漬させた。
<第3試験>
 ビーカーにおいて、前記の試料を、高温のIPAに浸漬させることなく、SPM中に浸漬させた。
 この第2のレジスト除去試験の結果を図7に示す。図7では、レジスト残りがほとんど生じていない場合を「◎」(Very Good)、ほんの僅かのレジスト残りが生じている場合を「○」(Good)、多量のレジスト残りが生じている場合を「×」(Insufficient)として示す。
 図7に示すように、SPM供給に先立って高温のIPAを供給した試験1では、レジスト残りがほんの僅かながら見られた。また、アルカリを添加した高温のIPAをSPM供給に先立って供給した試験2では、レジスト残りがほとんど見られなかった。
 第2のレジスト除去試験の結果から、アルカリを添加したIPAをSPM供給に先立って供給した方が、アルカリを添加しないIPAを供給した場合よりも、高いレジスト除去性能を発揮できていることがわかる。
 以上によりこの実施形態によれば、基板Wの上面に対するSPMの供給に先立って、その基板Wの上面に、高温(たとえば約70℃)の液体のIPAが供給される。このような高温に保たれている有機溶剤は、高い熱エネルギーを有している。また、IPAが液体状であるので、IPAの分子は、レジストの表面の硬化層と高い接触効率で接触する。十分な熱エネルギーを有するIPAの分子が、高い接触効率で硬化層と接触するので、IPAがレジストの表面の硬化層に浸透する。IPAの浸透により、硬化層は変質し軟化する。
 IPAの供給後に、基板Wの上面にSPMが供給される。軟化した硬化層にSPMが供給されるので、SPMがレジストの内部の全域に行き渡る。これにより、基板Wの上面からレジストを良好に除去できる。
 また、SPM処理工程(S6)の実行に先立って、第1の乾燥工程(S5)によって基板Wの上面が振り切り乾燥される。これにより、SPM処理工程(S6)において、SPMを、その供給直後から基板Wの上面のレジストに作用させることができる。
 また、有機溶剤処理工程(S3)後に、第1のリンス工程(S4)が実行されることによって、有機溶剤処理工程(S3)において発生するIPAの雰囲気を基板Wの上面の周辺から排除できる。これにより、一連のレジスト除去処理後におけるパーティクルの発生を抑制または防止できる。
 また、アルカリ(NHOH)が添加されたIPAを基板Wの上面に供給する。レジストの硬化層は、含有するカーボンがアモルファス状になっている部分があるので、アルカリ溶液に溶解し易い。そのため、アルカリが添加されたIPAを基板Wの上面に供給することにより、当該IPAは、レジストの硬化層を溶解しながら浸透する。これにより、レジストの硬化層を、より効果的に軟化させることができる。
 また、有機溶剤処理工程(S3)に並行して、基板Wの裏面に温水が供給される。基板Wの裏面への温水の供給により、基板Wを加温することができ、基板Wを介して、基板Wの上面に供給されたIPAを保持させることができる。これにより、基板W表面上での有機溶剤の温度低下を抑制することができ、その結果、レジストの硬化層を、より効果的に軟化させることができる。
 以上、この発明の一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。
 前述の実施形態では、有機溶剤処理工程(S3)において、基板を有機溶剤回転速度(たとえば約300rpm)で回転させながら、基板Wの上面にIPAを供給し続ける場合を例に挙げて説明したが、基板Wの回転速度を零または低速の状態で行うことにより、基板Wの上面の全域を覆うIPAの液膜を形成してもよい。この場合、IPAに零または小さな遠心力しか作用しないので、基板Wの上面にIPAが滞留して液膜を形成させることにより、基板Wの上面の全域にIPAの液膜が形成される。この場合でも、前述の実施形態の場合と同様に、レジストの硬化層への浸透を図ることができる。なお、基板Wの上面にIPAが液盛りされた後は、IPAの供給を停止するようにしてもよい。
 前述の実施形態において、IPAに対するNHOH(アルカリ)水溶液の添加割合は、高濃度(約30%)のNHOH水溶液がIPA:NHOH溶液=100:1の割合以下の割合であることが好ましい。アルカリを多く含むと、アンモニア水溶液中の水分が、レジストへのIPA接触を阻害するので、レジストの硬化層に対するIPAの浸透度合いが低下するおそれがあるからである。
 有機溶剤処理工程(S3)時に基板Wの裏面に供給される温調流体として、温水を例に挙げて説明したが、温水に代えて乾燥ガスや蒸気を、基板Wの裏面に供給することもできる。なお、有機溶剤処理工程(S3)時に温調流体を基板Wの裏面に供給しなくてもよい。
 また、図3の処理例では、第1のリンス液供給工程(S4)を設けたが、第1のリンス液供給工程(S4)を省略してもよい。この場合、有機溶剤処理工程(S3)の実行後、次いで、第1の乾燥工程(ステップS5)が行われる。このとき、制御装置3は、乾燥回転速度(たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、乾燥回転速度で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上のIPAに加わり、基板Wに付着しているIPAが基板Wの周囲に振り切られて、基板Wが乾燥する。
 また、前記の実施形態において、有機溶剤の一例として、IPAを例示したが、有機溶剤としては、IPAの他に、メタノール、エタノール、HFE(ハイドロフロロエーテル)およびアセトンのうちの少なくとも1つを含む液を用いることができる。また、有機溶剤としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、IPAとアセトンの混合液であってもよいし、IPAとメタノールの混合液であってもよい。
 また、前述の実施形態では、SPM供給ユニット6として、HSOおよびHの混合をSPMノズル14の内部で行うノズル混合タイプのものを例に挙げて説明したが、SPMノズル14の上流側に配管を介して接続された混合部を設け、この混合部において、HSOとHとの混合が行われる配管混合タイプのものを採用することもできる。
 また、前述の各実施形態では、基板処理装置1が、円板状の基板Wを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置1は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Wを処理する装置であってもよい。
 本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
 この出願は、2013年12月10日に日本国特許庁に提出された特願2013-255348号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
  1 基板処理装置
  3 制御装置(制御ユニット)
  5 スピンチャック(基板保持ユニット)
  6 SPM供給ユニット(SPM供給ユニット)
  7 有機溶剤供給ユニット(有機溶剤供給ユニット)
  W 基板

Claims (6)

  1.  基板の表面からレジストを除去するための基板処理方法であって、
     常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤を、前記基板の表面に連続流状に供給する有機溶剤供給工程と、
     前記有機溶剤供給工程が行われた後に、前記有機溶剤が除去された後の前記基板の表面にSPMを供給するSPM供給工程とを含む、基板処理方法。
  2.  前記有機溶剤供給工程が行われた後、前記SPM供給工程の実行に先立って、前記基板の表面から液体を除去して前記基板を乾燥させる乾燥工程をさらに含む、請求項1に記載の基板処理方法。
  3.  前記有機溶剤供給工程が行われた後、前記SPM供給工程の実行に先立って、前記基板の表面に水を供給して、前記基板の表面から有機溶剤を洗い流す水洗工程をさらに含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
  4.  前記有機溶剤供給工程において前記基板に供給される前記有機溶剤には、アルカリが含まれている、請求項1または2に記載の基板処理方法。
  5.  前記有機溶剤供給工程に並行して実行され、前記基板の前記表面と反対側の裏面に温度が調節された温調流体を供給する温調流体供給工程をさらに含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
  6.  表面にレジストが形成されている基板を保持する基板保持ユニットと、
     前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面に、常温よりも高くかつ沸点未満の液温を有する液体の有機溶剤を供給するための有機溶剤供給ユニットと、
     前記基板保持ユニットに保持されている基板の表面にSPMを供給するSPM供給ユニットと、
     前記有機溶剤供給ユニットおよび前記SPM供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
     前記制御ユニットは、前記有機溶剤を、前記基板の表面に連続流状に供給する有機溶剤供給工程と、前記有機溶剤供給工程が行われた後に、前記有機溶剤が除去された後の前記基板の表面にSPMを供給するSPM供給工程とを実行する、基板処理装置。
     
     
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108604548A (zh) * 2016-03-17 2018-09-28 株式会社斯库林集团 基板处理装置以及基板处理方法
CN109326535A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 株式会社斯库林集团 基板处理方法和基板处理装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6501663B2 (ja) * 2015-07-23 2019-04-17 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP6489524B2 (ja) * 2015-08-18 2019-03-27 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置
JP6934376B2 (ja) * 2017-09-20 2021-09-15 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7068044B2 (ja) * 2018-05-30 2022-05-16 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US20230079190A1 (en) * 2020-02-25 2023-03-16 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN113448186B (zh) * 2020-03-27 2024-05-14 长鑫存储技术有限公司 晶圆处理装置及晶圆处理方法
JP2023019610A (ja) * 2021-07-29 2023-02-09 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法
JP2024064787A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61112327A (ja) * 1984-11-07 1986-05-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5785875A (en) * 1996-02-13 1998-07-28 Micron Technology, Inc. Photoresist removal process using heated solvent vapor
JP2004361433A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 表面処理液
JP2007173730A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2007324548A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2008004878A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1131681A (ja) * 1997-07-11 1999-02-02 Hitachi Ltd アッシング方法およびその装置
JP2000199968A (ja) * 1999-01-06 2000-07-18 Sony Corp 多層レジスト構造およびこれを用いた3次元微細構造の作製方法
JP2005183937A (ja) * 2003-11-25 2005-07-07 Nec Electronics Corp 半導体装置の製造方法およびレジスト除去用洗浄装置
KR100629416B1 (ko) * 2004-07-28 2006-09-28 주식회사 삼양이엠에스 레지스트 수계 박리액 조성물
KR101049939B1 (ko) * 2008-02-15 2011-07-15 피에스케이 주식회사 기판 제조 방법
US20110217848A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Bergman Eric J Photoresist removing processor and methods
JP6028892B2 (ja) * 2012-02-29 2016-11-24 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61112327A (ja) * 1984-11-07 1986-05-30 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5785875A (en) * 1996-02-13 1998-07-28 Micron Technology, Inc. Photoresist removal process using heated solvent vapor
JP2004361433A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 表面処理液
JP2007173730A (ja) * 2005-12-26 2007-07-05 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
JP2007324548A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2008004878A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108604548A (zh) * 2016-03-17 2018-09-28 株式会社斯库林集团 基板处理装置以及基板处理方法
CN108604548B (zh) * 2016-03-17 2022-11-01 株式会社斯库林集团 基板处理装置以及基板处理方法
CN109326535A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 株式会社斯库林集团 基板处理方法和基板处理装置

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