WO2021171805A1 - 基板処理方法 - Google Patents

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WO2021171805A1
WO2021171805A1 PCT/JP2021/000758 JP2021000758W WO2021171805A1 WO 2021171805 A1 WO2021171805 A1 WO 2021171805A1 JP 2021000758 W JP2021000758 W JP 2021000758W WO 2021171805 A1 WO2021171805 A1 WO 2021171805A1
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WO
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substrate
nozzle
liquid
plasma
gas
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PCT/JP2021/000758
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English (en)
French (fr)
Inventor
僚 村元
佐藤　雅伸
小林　健司
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma

Definitions

  • the technology disclosed in the specification of the present application relates to a substrate processing method.
  • Patent Document 1 there has been a technique for increasing the oxidizing power of the treatment liquid by performing plasma treatment on the treatment liquid used for the substrate treatment, thereby increasing the efficiency of the substrate treatment (for example, Patent Document 1). See).
  • a plasma state can be formed in the gas to generate active species such as ions or radicals.
  • active species such as ions or radicals.
  • most of the active species are diffused into the atmosphere before the gas containing the active species as described above or the liquid containing the gas is supplied to the substrate.
  • the active species reacts with molecules in the atmosphere and disappears when the active species is exposed to the outside air.
  • the technique disclosed in the present specification has been made in view of the above-mentioned problems, and the treatment liquid is applied to the upper surface of the substrate while suppressing the exposure of the gas after the plasma treatment to the atmosphere. It is a technology for supplying.
  • the first aspect of the technique relating to the substrate processing method disclosed in the present specification is a step of holding the substrate and a liquid film of the treatment liquid on the upper surface of the substrate by supplying the treatment liquid to the upper surface of the substrate.
  • the second aspect of the technique disclosed in the present specification relates to the first aspect, wherein the nozzle is a nozzle for supplying the treatment liquid, and the step of performing the plasma treatment supplies the treatment liquid. This is a step of causing plasma to be generated inside the nozzle in the gas to be produced.
  • a third aspect of the technique disclosed herein relates to the first or second aspect, in which the step of performing the plasma treatment causes the gas to generate plasma before being supplied to the treatment liquid. It is a process.
  • the fourth aspect of the technique disclosed in the present specification relates to the first or second aspect, and the step of performing the plasma treatment is carried out by supplying the gas supplied to the treatment liquid and forming bubbles into the nozzle. It is a process of generating plasma inside the.
  • a fifth aspect of the technique disclosed in the present specification relates to any one of the first to fourth aspects, and is a step of supplying the gas after the plasma treatment to the liquid film. Is a step of supplying the gas after the plasma treatment to the liquid film while the nozzle moves along the upper surface of the substrate in a state of being in contact with the liquid film.
  • the sixth aspect of the technique disclosed in the present specification relates to any one of the first to fifth aspects, and the treatment liquid is deionized water.
  • a seventh aspect of the technique disclosed herein relates to any one of the first to sixth aspects, the step of performing the plasma treatment in the vicinity of the end of the nozzle to the gas. This is a process of generating plasma.
  • the eighth aspect of the technique disclosed in the present specification relates to any one of the first to seventh aspects, and is a step of supplying the gas after the plasma treatment to the liquid film.
  • the treatment liquid can be supplied to the upper surface of the substrate while suppressing the decrease in the oxidizing power of the treatment liquid enhanced by the plasma treatment.
  • examples of the "board" in the following embodiments include a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display, a glass substrate for a plasma display, a substrate for a FED (Field Mission Display), a substrate for an optical disk, and a magnetic disk.
  • Various substrates such as substrates for glass and substrates for optical magnetic disks can be applied.
  • a substrate processing apparatus mainly used for processing a disk-shaped semiconductor wafer will be described as an example, but the same can be applied to the processing of the above-mentioned various substrates. Further, various shapes of the substrate can be applied.
  • the upper surface of " or “the lower surface of " in addition to the upper surface itself or the lower surface itself of the target component, the upper surface of the target component is added. Alternatively, it shall include a state in which other components are formed on the lower surface. That is, for example, when the description "B provided on the upper surface of the instep” is described, it does not prevent another component " ⁇ " from intervening between the instep and the second.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing system 1 according to the present embodiment.
  • the substrate processing system 1 includes a load port LP, an indexer robot IR, a center robot CR, a control unit 90, and at least one processing unit UT (four processing units in FIG. 1).
  • Each processing unit UT is for processing the substrate W (wafer), and at least one of them corresponds to the substrate processing apparatus 100.
  • the substrate processing apparatus 100 is a so-called single-wafer type apparatus that processes substrates W one by one, and performs cleaning or etching processing of the substrate W.
  • various processing can be performed by setting various conditions such as the type of processing liquid supplied to the substrate W.
  • a process of removing a used resist film adhering to the substrate W is performed.
  • the resist membrane is used, for example, as an injection mask for an ion implantation process.
  • the substrate processing apparatus 100 can have a chamber 80. In that case, by controlling the atmosphere in the chamber 80 by the control unit 90, the substrate processing apparatus 100 can perform substrate processing in a desired atmosphere.
  • the control unit 90 has each configuration in the substrate processing system 1 (spin motor 10D of spin chuck 10 described later, actuator 22C of nozzle arm 22, actuator 32C of nozzle arm 32, processing liquid supply source 29, valve 25, gas supply source). 39 or AC power supply 40, etc.) can be controlled.
  • the carrier C is an accommodating container for accommodating the substrate W.
  • the load port LP is a container holding mechanism for holding a plurality of carriers C.
  • the indexer robot IR can convey the substrate W between the load port LP and the substrate mounting portion PS.
  • the center robot CR can convey the substrate W between the substrate mounting portion PS and the processing unit UT.
  • the unprocessed substrate W is taken out from the carrier C by the indexer robot IR. Then, the unprocessed substrate W is delivered to the center robot CR via the substrate mounting portion PS.
  • the center robot CR carries the unprocessed substrate W into the processing unit UT. Then, the processing unit UT processes the substrate W.
  • the substrate W processed in the processing unit UT is taken out from the processing unit UT by the center robot CR. Then, the processed substrate W is passed to the indexer robot IR via the substrate mounting portion PS after passing through another processing unit UT as needed.
  • the indexer robot IR carries the processed substrate W into the carrier C. As described above, the processing for the substrate W is performed.
  • FIG. 2 is a diagram conceptually showing an example of the configuration of the control unit 90 shown in FIG.
  • the control unit 90 may be configured by a general computer having an electric circuit.
  • the control unit 90 includes a central processing unit (CPU) 91, read-only memory (read only memory, that is, ROM) 92, and random access memory (random access memory, that is, RAM). ) 93, a storage device 94, an input unit 96, a display unit 97, a communication unit 98, and a bus line 95 that connects them to each other.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • random access memory random access memory
  • the ROM 92 stores the basic program.
  • the RAM 93 is used as a work area when the CPU 91 performs a predetermined process.
  • the storage device 94 is composed of a non-volatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
  • the input unit 96 is composed of various switches, a touch panel, or the like, and receives an input setting instruction such as a processing recipe from an operator.
  • the display unit 97 is composed of, for example, a liquid crystal display device, a lamp, and the like, and displays various information under the control of the CPU 91.
  • the communication unit 98 has a data communication function via a local area network (LAN) or the like.
  • LAN local area network
  • a plurality of modes for controlling each configuration in the substrate processing system 1 of FIG. 1 are preset in the storage device 94.
  • the processing program 94P may be stored in the recording medium. By using this recording medium, the processing program 94P can be installed in the control unit 90. Further, a part or all of the functions executed by the control unit 90 do not necessarily have to be realized by software, and may be realized by hardware such as a dedicated logic circuit.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the configuration shown in FIG. 3 may be surrounded by the chamber 80 in FIG. Further, the pressure in the chamber 80 may be approximately atmospheric pressure (for example, 0.5 atm or more and 2 atm or less). In other words, the plasma treatment described later may be an atmospheric pressure plasma treatment performed at atmospheric pressure.
  • the substrate processing apparatus 100 holds a single substrate W in a substantially horizontal posture, and supplies a processing liquid to the substrate W and a spin chuck 10 that rotates the substrate W around a vertical rotation axis Z1 passing through the center of the substrate W.
  • a treatment liquid nozzle 20 to be discharged a treatment liquid supply source 29 for supplying the treatment liquid to the treatment liquid nozzle 20, a valve 25 for switching between supply and stop of the treatment liquid from the treatment liquid supply source 29 to the treatment liquid nozzle 20.
  • an AC power supply 40 for applying an AC voltage to the surface, a nozzle arm 32 to which a plasma processing nozzle 30 is attached to an end portion, and a tubular processing cup 12 surrounding the spin chuck 10 around the rotation axis Z1 of the substrate W.
  • the processing liquid various liquids can be used depending on the application of the substrate processing in the substrate processing apparatus 100.
  • the etching solution a solution containing hydrochloric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfate, peroxosulfate, peroxosulfate, hydrogen peroxide solution, tetramethylammonium hydroxide or the like can be used.
  • a liquid containing SC1 (Standard clean1: a mixed solution of deionized water, ammonium hydroxide and hydrogen peroxide) and SC2 (Standard clean2: a mixed solution of deionized water, hydrogen chloride and hydrogen peroxide) is used.
  • SC1 Standard clean1: a mixed solution of deionized water, ammonium hydroxide and hydrogen peroxide
  • SC2 Standard clean2: a mixed solution of deionized water, hydrogen chloride and hydrogen peroxide
  • DIW deionized water
  • the process of removing the resist film on the substrate W will be described as an example.
  • the treatment liquid a liquid containing at least one of sulfuric acid, sulfate, peroxosulfuric acid, and peroxosulfuric acid circle, a liquid containing hydrogen peroxide, and the like are assumed.
  • a plurality of treatment liquid nozzles 20 may be provided corresponding to the respective treatment liquids.
  • the treatment liquid nozzle 20 supplies the treatment liquid to the substrate W so that a liquid film of the treatment liquid is formed on the upper surface of the substrate W.
  • the gas supply source 39 supplies, for example, O 2 (ozone gas), Ne, CO 2 , air, an inert gas, or a combination thereof to the plasma processing nozzle 30.
  • the inert gas is, for example, N 2 or a noble gas.
  • the noble gas is, for example, He or Ar.
  • oxygen radicals which are active species, can be generated in the plasma processing nozzle 30.
  • the spin chuck 10 is formed by rotating a disc-shaped spin base 10A that evacuates the lower surface of the substrate W in a substantially horizontal posture, a rotating shaft 10C extending downward from the central portion of the spin base 10A, and a rotating shaft 10C.
  • a spin motor 10D for rotating the substrate W attracted to the spin base 10A is provided.
  • a sandwiching type chuck having a plurality of chuck pins protruding upward from the outer peripheral portion of the upper surface of the spin base and sandwiching the peripheral edge portion of the substrate W by the chuck pins may be used.
  • the nozzle arm 22 includes an arm portion 22A, a shaft body 22B, and an actuator 22C.
  • the actuator 22C adjusts the angle of the shaft body 22B around the axis.
  • One end of the arm 22A is fixed to the shaft 22B, and the other end of the arm 22A is disposed away from the shaft of the shaft 22B.
  • a treatment liquid nozzle 20 is attached to the other end of the arm portion 22A.
  • the processing liquid nozzle 20 is configured to be swingable in the radial direction of the substrate W.
  • the moving direction of the processing liquid nozzle 20 due to the swing may have a component in the radial direction of the substrate W, and does not have to be exactly parallel to the radial direction of the substrate W.
  • the nozzle arm 22 may be moved up and down in the vertical direction by a motor (not shown) or the like. In that case, the distance between the processing liquid nozzle 20 attached to the end of the nozzle arm 22 and the upper surface of the substrate W can be adjusted by raising and lowering the nozzle arm 22.
  • the nozzle arm 32 includes an arm portion 32A, a shaft body 32B, and an actuator 32C.
  • the actuator 32C adjusts the angle around the axis of the shaft body 32B.
  • One end of the arm 32A is fixed to the shaft 32B, and the other end of the arm 32A is arranged away from the shaft of the shaft 32B.
  • a plasma processing nozzle 30 is attached to the other end of the arm portion 32A. By doing so, the plasma processing nozzle 30 is configured to be swingable in the radial direction of the substrate W.
  • the moving direction of the plasma processing nozzle 30 due to the swing need only have a component in the radial direction of the substrate W, and does not have to be exactly parallel to the radial direction of the substrate W.
  • the nozzle arm 32 may be moved up and down in the vertical direction by a motor (not shown) or the like. In that case, the distance between the plasma processing nozzle 30 attached to the end of the nozzle arm 32 and the upper surface of the substrate W can be adjusted by raising and lowering the nozzle arm 32.
  • the processing liquid nozzle 20 and the plasma processing nozzle 30 are attached to separate nozzle arms, but even if the processing liquid nozzle 20 and the plasma processing nozzle 30 are attached to a common nozzle arm. good.
  • the substrate processing method by the substrate processing apparatus includes a step of performing chemical solution treatment on the substrate W conveyed to the processing unit UT, a step of performing cleaning treatment on the substrate W subjected to chemical solution treatment, and cleaning. It includes a step of performing a drying process on the treated substrate W and a step of carrying out the dried substrate W from the processing unit UT.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the processing liquid nozzle 20 and the plasma processing nozzle 30 arranged so as to face the upper surface of the substrate W.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the substrate processing apparatus.
  • the treatment liquid 101 flows through the treatment liquid nozzle 20 made of resin or the like, and the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 10.
  • the distance between the liquid surface of the liquid film 101A and the upper surface of the substrate W is defined as the distance D1.
  • the plasma processing nozzle 30 includes a pipe 30A made of an insulator or the like and a pair of electrodes 30B.
  • the pair of electrodes 30B are attached to the outer surface of the pipe 30A and are arranged so as to face each other via the pipe 30A.
  • the AC power supply 40 applies an AC voltage between the two electrodes 30B.
  • a DC pulse power supply may be used instead of the AC power supply 40.
  • one electrode 30B is used as an anode and the other electrode 30B is used as a cathode.
  • the spin chuck 10 holds the substrate W (step ST01 in FIG. 5). Then, the substrate W is rotated by the rotation of the spin chuck 10.
  • the processing liquid 101 is supplied from the processing liquid supply source 29 to the processing liquid nozzle 20, and while the substrate W is rotating, the processing liquid 101 is discharged from the processing liquid nozzle 20 to the upper surface of the substrate W (FIG. Step ST02 in step 5).
  • the position of the processing liquid nozzle 20 attached to the end of the nozzle arm 22 on the upper surface of the substrate W is adjusted by the movement of the nozzle arm 22 in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the processing liquid 101 is discharged while the substrate W is rotating is shown, but the substrate W does not have to be rotating, and the substrate W is in a paddling state where the substrate W rotates at a low speed. It may be.
  • the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W (step ST03 in FIG. 5). If the liquid film is too thick, the amount of the treatment liquid on the substrate W increases. Therefore, when the gas is introduced in the later step ST04, the effect of activating the treatment liquid on the substrate W is suppressed. Therefore, it is desirable that the thickness of the liquid film is the minimum thickness that covers the processing target (in the present embodiment, the used resist film on the substrate W) on the substrate W.
  • the film thickness of the liquid film 101A (that is, the distance D1) is, for example, 0.3 mm or more and 2.0 mm or less, preferably about 1 mm.
  • gas is supplied from the gas supply source 39 to the plasma processing nozzle 30 (step ST04 in FIG. 5). Then, when a predetermined AC voltage is applied to the pair of electrodes 30B, plasma PL is generated in the vicinity of the space in the pipe 30A sandwiched between the pair of electrodes 30B (step ST05 in FIG. 5). Due to the action of the plasma PL, active species are generated from the gas passing through the plasma PL. Active species include charged ions, electrically neutral radicals, and the like. For example, when the gas contains O 2 , oxygen radicals, which are a kind of active species, are generated by the action of plasma PL in the plasma processing nozzle 30.
  • the active species generated in the plasma processing nozzle 30 moves from the pipe 30A to the liquid film 101A along the flow of the gas supplied from the gas supply source 39. In this way, the active species generated by the plasma PL is supplied to the liquid film 101A together with the gas in the pipe 30A (step ST06 in FIG. 5).
  • the position of the plasma processing nozzle 30 attached to the end of the nozzle arm 32 on the upper surface of the substrate W is adjusted by the movement of the nozzle arm 32 in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the distance D2 between the lower end of the plasma processing nozzle 30 and the upper surface of the substrate W is smaller than the distance D1 (that is, the lower end of the plasma processing nozzle 30 is below the liquid level of the liquid film 101A.
  • the active species activate the treatment liquid in the liquid film 101A.
  • the active species contains oxygen radicals
  • the oxidizing power of the oxygen radicals promotes the removal of the resist film on the substrate W.
  • the position where the plasma PL is generated by arranging the pair of electrodes 30B at the end of the pipe 30A is near the end of the pipe 30A (for example, about 1 mm from the end of the pipe 30A facing the substrate W).
  • the plasma PL can be supplied to the liquid film 101A before the active species in the plasma PL are significantly deactivated.
  • the active species is OH radical
  • the lifetime of OH radical is about several hundred ⁇ sec
  • the droplet velocity is several tens of m / s
  • the activity of OH radical is sufficiently maintained at about 10 mm. It is thought that it will be done.
  • the treatment liquid is assumed to be a liquid containing at least one of sulfuric acid, sulfate, peroxosulfate and peroxosulfate, deionized water (DIW), or a liquid containing hydrogen peroxide. If deionized water (DIW) is used as the treatment liquid, it is possible to reduce the difficulty of drainage (improve safety) and low-temperature treatment (for example, 100 ° C or less) while increasing the oxidizing power by plasma treatment. Become.
  • the operation of the plasma processing nozzle 30 is performed after the operation of the processing liquid nozzle 20, but the operation order is not limited to this.
  • the operation of the nozzle 30 may be performed substantially at the same time.
  • the position of the plasma processing nozzle 30 that supplies the plasma PL on the upper surface of the substrate W moves in the rotation direction of the substrate W along the upper surface of the substrate W as the substrate W rotates.
  • the position of the plasma processing nozzle 30 that supplies the plasma PL on the upper surface of the substrate W by driving the nozzle arm 32 to swing the plasma processing nozzle 30 is set along the upper surface of the substrate W. It may also be moved in the radial direction of.
  • the formation of the liquid film 101A is started by starting the supply of the treatment liquid 101 to the upper surface of the substrate W, and is stopped by stopping the supply of the treatment liquid 101 to the upper surface of the substrate W. If the substrate W is not rotating at high speed even after the supply of the processing liquid 101 from the liquid nozzle 20 is stopped (for example, paddling in which the substrate W rotates at low speed, or a state in which the substrate W is not rotating), the liquid Membrane 101A can be maintained.
  • the active species generated by the plasma PL is supplied to the liquid film 101A after the supply of the treatment liquid 101 is started and before the supply of the treatment liquid 101 is stopped, but the liquid film 101A is maintained. In the case, the active species generated by the plasma PL may be supplied to the liquid film 101A after the supply of the treatment liquid 101 is stopped.
  • a rinsing step (cleaning step) and a drying step of the substrate W are usually performed.
  • the rinsing step is performed by discharging deionized water (DIW) to the substrate W
  • the drying step is performed by isopropyl alcohol (IPA) drying.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the processing liquid nozzle 200 arranged to face the upper surface of the substrate W of the substrate processing apparatus in the substrate processing system according to the present embodiment.
  • the treatment liquid 101 flows through the nozzle portion 20A made of resin or the like, and the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 10. It is formed. It is assumed that the treatment liquid nozzle 200 is attached to the end of the nozzle arm 22.
  • the processing liquid nozzle 200 includes a plasma processing unit 300 connected to the side surface of the nozzle unit 20A.
  • the plasma processing unit 300 includes a pipe 30C made of an insulator or the like and a pair of electrodes 30B.
  • the pair of electrodes 30B are attached to the outer surface of the pipe 30C and are arranged so as to face each other via the pipe 30C.
  • the treatment liquid nozzle 200 includes a porous material 20B in the nozzle portion 20A at a position where the nozzle portion 20A and the pipe 30C communicate with each other.
  • the porous material 20B may not be provided.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the substrate processing apparatus.
  • the spin chuck 10 holds the substrate W (step ST01 in FIG. 7). Then, the substrate W is rotated by the rotation of the spin chuck 10.
  • the processing liquid 101 is supplied from the processing liquid supply source 29 to the nozzle portion 20A, and while the substrate W is rotating, the processing liquid 101 is discharged from the nozzle portion 20A to the upper surface of the substrate W (in FIG. 7).
  • Step ST02 the position of the processing liquid nozzle 200 attached to the end of the nozzle arm 22 on the upper surface of the substrate W is adjusted by the movement of the nozzle arm 22 in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the distance D2 between the lower end of the nozzle portion 20A and the upper surface of the substrate W is smaller than the distance D1 corresponding to the film thickness of the liquid film 101A (that is, the lower end of the nozzle portion 20A is the liquid film 101A.
  • the position of the nozzle portion 20A in the vertical direction is adjusted so that the lower end of the nozzle portion 20A comes into contact with the liquid film 101A).
  • By adjusting the vertical position of the treatment liquid nozzle 200 in this way it is possible to suppress the exposure of the gas after the plasma treatment to the atmosphere.
  • the treatment liquid 101 is discharged from the nozzle portion 20A, so that the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W (step ST03 in FIG. 7).
  • gas is supplied from the gas supply source 39 to the plasma processing unit 300 (step ST04 in FIG. 7).
  • plasma PL is generated in the vicinity of the space in the pipe 30C sandwiched between the pair of electrodes 30B (step ST05 in FIG. 7).
  • the active species generated by the plasma PL generated in the plasma processing unit 300 moves from the pipe 30C to the porous material 20B in the nozzle unit 20A along the flow of the gas supplied from the gas supply source 39. In this way, the active species generated by the plasma PL is supplied to the porous material 20B together with the gas in the pipe 30C (step ST07 in FIG. 7).
  • the active species in the bubbles 20C are supplied to the treatment liquid 101 that has passed through the porous material 20B, and further, the active seeds contained in the bubbles 20C in the treatment liquid 101 are supplied to the liquid film 101A. (Step ST06 in FIG. 7). In this way, the active species wrapped in the bubbles 20C are supplied to the liquid film 101A together with the treatment liquid without being exposed to the outside air.
  • the treatment liquid in the liquid film 101A is activated by supplying the active species to the liquid film 101A.
  • the processing of the substrate W is promoted.
  • the removal of the resist film (not shown here) from the substrate W is promoted.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration of the processing liquid nozzle 200A arranged so as to face the upper surface of the substrate W.
  • the treatment liquid 101 flows through the nozzle portion 20D made of an insulator or the like, and the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 10. Is formed. It is assumed that the treatment liquid nozzle 200A is attached to the end of the nozzle arm 22.
  • the treatment liquid nozzle 200A includes a pipe 30D made of an insulator or the like connected to the side surface of the corner portion of the nozzle portion 20D, and a pair of electrodes 30B provided at the end portion of the nozzle portion 20D facing the substrate W. To be equipped.
  • the pair of electrodes 30B are attached to the outer surface of the nozzle portion 20D, and are arranged so as to face each other via the nozzle portion 20D.
  • One end of the pipe 30D is connected to the side surface of the corner portion of the nozzle portion 20D, and the nozzle portion 20D and the pipe 30D communicate with each other at that portion.
  • the processing liquid 101 is supplied from the processing liquid supply source 29 to the nozzle portion 20D, and the processing liquid 101 is discharged from the nozzle portion 20D to the upper surface of the substrate W.
  • the position of the treatment liquid nozzle 200A attached to the end of the nozzle arm 22 on the upper surface of the substrate W is adjusted by the movement of the nozzle arm 22 in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the distance D2 between the lower end of the nozzle portion 20D and the upper surface of the substrate W is smaller than the distance D1 corresponding to the film thickness of the liquid film 101A (that is, the lower end of the nozzle portion 20D is the liquid film 101A.
  • the position of the nozzle portion 20D in the vertical direction is adjusted so that the lower end of the nozzle portion 20D comes into contact with the liquid film 101A).
  • the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W.
  • gas is supplied from the gas supply source 39 to the pipe 30D, becomes bubbles 20E, and is supplied to the processing liquid 101 in the nozzle portion 20D. Further, when the bubble 20E reaches the region in the nozzle portion 20D sandwiched between the pair of electrodes 30B, a predetermined AC voltage is applied to the pair of electrodes 30B, so that plasma PL is generated in the gas in the bubble 20E, and plasma is generated. The action of PL produces active species.
  • the active species in the bubbles 20E are supplied to the treatment liquid 101, and are supplied to the liquid film 101A together with the treatment liquid. In this way, the active species in the bubbles 20E are supplied to the liquid film 101A together with the treatment liquid without being exposed to the outside air.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration of the processing liquid nozzle 20 and the plasma processing nozzle 300A arranged so as to face the upper surface of the substrate W.
  • the treatment liquid 101 flows through the treatment liquid nozzle 20, and the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 10.
  • the plasma processing nozzle 300A includes a pipe 30A made of an insulator or the like, a pair of electrodes 30B, and a gas discharge mechanism 30E provided at the end of the pipe 30A closer to the substrate W than the pair of electrodes 30B. Be prepared.
  • the gas discharge mechanism 30E is provided at an end of the pipe 30A facing the substrate W, and an opening 30F for discharging gas from the side surface of the pipe 30A is formed in an annular shape in a plan view of the substrate W.
  • the gas discharged from the opening 30F of the gas discharge mechanism 30E is discharged radially from the pipe 30A in a plan view and substantially parallel to the liquid surface of the liquid film 101A in a cross-sectional view of FIG.
  • Gas is supplied to the gas discharge mechanism 30E from the gas supply source 38.
  • an inert gas for example, nitrogen gas or argon gas
  • the gas supplied from the gas supply source 38 to the gas discharge mechanism 30E may be the same gas as the gas supplied from the gas supply source 39 into the pipe 30A, or may be a different gas.
  • the gas discharge mechanism 30E is arranged on the end side facing the substrate W with respect to the electrode 30B, but the electrode 30B is arranged on the end side facing the substrate W with respect to the gas discharge mechanism 30E. It may have been done.
  • the gas discharge mechanism 30E can also be attached to the nozzle portion 20A shown in FIG. 6 or the nozzle portion 20D shown in FIG.
  • the treatment liquid 101 is supplied from the treatment liquid supply source 29 to the treatment liquid nozzle 20, and the treatment liquid 101 is discharged from the treatment liquid nozzle 20 to the upper surface of the substrate W. .. Then, the treatment liquid 101 is discharged from the treatment liquid nozzle 20, so that the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W.
  • gas is supplied from the gas supply source 39 to the pipe 30A of the plasma processing nozzle 300A. Then, when a predetermined AC voltage is applied to the pair of electrodes 30B, plasma PL is generated in the vicinity of the space in the pipe 30A sandwiched between the pair of electrodes 30B. Due to the action of the plasma PL, active species are generated from the gas passing through the plasma PL. Then, the generated active species are supplied to the liquid film 101A together with the gas in the pipe 30A.
  • the lower end of the pipe 30A is located below the liquid level of the liquid film 101A so that the lower end of the pipe 30A comes into contact with the liquid film 101A. , The vertical position of the plasma processing nozzle 300A is adjusted.
  • gas is supplied from the gas supply source 38 to the gas discharge mechanism 30E provided at the end of the pipe 30A. Then, the supplied gas is discharged from the opening 30F of the gas discharge mechanism 30E substantially parallel to the liquid surface of the liquid film 101A.
  • the inert gas discharged along the upper surface of the substrate W covers the liquid surface of the liquid film 101A. Therefore, it is possible to prevent an unintended substance in the atmosphere from dissolving in the liquid film 101A. In addition, it is possible to suppress an unintended reaction of the treatment liquid 101 with the substance in the liquid film 101A.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a modified example of the configuration of the processing liquid nozzle 200B and the plasma processing unit 300B arranged so as to face the upper surface of the substrate W.
  • the treatment liquid 101 flows through the nozzle portion 20G of the treatment liquid nozzle 200B, and the liquid film 101A of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 10.
  • the plasma processing unit 300B includes a plasma chamber 50 that performs plasma processing on a gas supplied from the outside, and a pipe 51 that connects the plasma chamber 50 and the processing liquid nozzle 200B.
  • the plasma chamber 50 includes a pair of electrodes 30B and an AC power supply 40 that applies a voltage to the pair of electrodes 30B.
  • the plasma chamber 50 is a chamber separated from the outside air, and is a chamber for generating atmospheric pressure plasma.
  • the plasma chamber 50 produces an active species in the gas by performing plasma treatment on the gas supplied from the outside.
  • the active species generated in the plasma chamber 50 moves into the nozzle portion 20G through the pipe 51. Then, the active species supplied into the nozzle portion 20G is supplied to the liquid film 101A together with the treatment liquid 101 in a state of being wrapped in the bubbles 20F.
  • the position of the plasma chamber 50 may be movable or fixed.
  • the pipe 51 is made of a bendable member.
  • the path from the plasma chamber 50 to the liquid film 101A is set as short as possible.
  • the length of the path is, for example, several tens of centimeters or less.
  • the replacement may be made across a plurality of embodiments. That is, it may be the case that the respective configurations shown in the examples in different embodiments are combined to produce the same effect.
  • the liquid film of the treatment liquid 101 is formed on the upper surface of the substrate W by the step of holding the substrate W and supplying the treatment liquid 101 to the upper surface of the substrate W.
  • a step of forming 101A a step of bringing the end of the nozzle into contact with the liquid film 101A and supplying gas from the nozzle to the liquid film 101A, a step of performing plasma treatment for generating plasma in the gas, and plasma. It includes a step of supplying the gas after the treatment to the liquid film 101A.
  • the nozzle corresponds to, for example, a plasma processing nozzle 30, a plasma processing nozzle 300A, a processing liquid nozzle 200, a processing liquid nozzle 200A, or the like.
  • the treatment liquid 101 can be supplied to the upper surface of the substrate W while suppressing the decrease in the oxidizing power of the treatment liquid 101 increased by the plasma treatment.
  • the nozzle is a treatment liquid nozzle 200 or a treatment liquid nozzle 200A that supplies the treatment liquid 101.
  • the step of performing the plasma treatment is a step of generating plasma inside the nozzle in the gas supplied to the treatment liquid 101. According to such a configuration, since the plasma PL is supplied to the processing liquid 101 in the nozzle portion 20A (or in the nozzle portion 20D), only one nozzle is used to supply the treatment liquid 101 to the liquid film 101A. Can be done. Therefore, the device configuration can be simplified.
  • the step of performing the plasma treatment is a step of generating plasma in the gas before being supplied to the treatment liquid 101.
  • the treatment liquid 101 can be supplied to the upper surface of the substrate W while increasing the oxidizing power of the treatment liquid 101 by plasma treatment.
  • the step of performing the plasma treatment is a step of generating plasma inside the treatment liquid nozzle 200A in the gas supplied to the treatment liquid 101 and becoming bubbles 20E. ..
  • the treatment liquid 101 can be supplied to the upper surface of the substrate W while increasing the oxidizing power of the treatment liquid 101 by plasma treatment.
  • the upper surface of the substrate W is in a state where the nozzle is in contact with the liquid film 101A.
  • the position of the plasma processing nozzle 30 on the upper surface of the substrate W moves in at least one of the rotational direction and the radial direction, so that the plasma PL is uniformly diffused with respect to the liquid film 101A. Can be done.
  • the treatment liquid 101 is deionized water. According to such a configuration, it is possible to reduce the difficulty of drainage and perform low-temperature treatment while increasing the oxidizing power and the like by plasma treatment.
  • the step of performing the plasma treatment is a step of generating plasma in the gas in the vicinity of the end portion of the nozzle.
  • the active species can be supplied to the liquid film 101A before the active species generated by the plasma PL are significantly inactivated.
  • the plasma processing nozzle 300A is provided with an opening 30F on the side surface of the plasma processing nozzle 300A.
  • This is a step of supplying the gas after the plasma treatment to the liquid film 101A while discharging the inert gas in the direction along the upper surface of the substrate W.
  • the inert gas discharged along the upper surface of the substrate W covers the liquid surface of the liquid film 101A, it is possible to prevent an unintended substance in the air from dissolving in the liquid film 101A. It is possible to suppress an unintended reaction with the substance in the liquid film 101A.
  • the shape of the plasma processing nozzle or the nozzle portion in the above-described embodiment is, for example, a round hollow, a square hollow, a fan hollow, or a full hollow covering the entire surface of the substrate W in a plan view. be.
  • the material when a material name or the like is described without being specified, the material contains other additives, for example, an alloy, etc., as long as there is no contradiction. It shall be included.
  • Substrate processing system 10 Spin chuck 10A Spin base 10C Rotating shaft 10D Spin motor 12 Processing cup 20, 200, 200A, 200B Processing liquid nozzle 20B Porous material 20A, 20D, 20G Nozzle part 20C, 20E, 20F Bubble bubble 22,32 nozzle Arm 22A, 32A Arm part 22B, 32B Shaft 22C, 32C Actuator 25 Valve 29 Processing liquid supply source 30,300A Plasma processing nozzle 30B Electrode 30A, 30C, 30D, 51 Piping 30E Gas discharge mechanism 30F Opening 38,39 Gas supply source 40 AC power supply 50 Plasma chamber 80 chamber 90 Control unit 91 CPU 92 ROM 93 RAM 94 Storage device 94P Processing program 95 Bus line 96 Input unit 97 Display unit 98 Communication unit 100 Board processing device 101 Processing liquid 101A Liquid film 300, 300B Plasma processing unit

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Abstract

プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制しつつ、基板の上面に処理液を供給する。基板処理方法は、基板を保持する工程と、基板の上面に処理液を供給することによって、基板の上面に処理液の液膜を形成する工程と、ノズルの端部を液膜に接触させ、かつ、ノズルから液膜に向けてガスを供給する工程と、ガスにプラズマを生じさせるプラズマ処理を行う工程と、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜に供給する工程とを備える。

Description

基板処理方法
　本願明細書に開示される技術は、基板処理方法に関するものである。
　従来から、基板処理に際し、当該基板処理に用いられる処理液にプラズマ処理を行うことによって当該処理液の酸化力などを高め、これによって基板処理の効率を高める技術があった（たとえば、特許文献１を参照）。
特開平１１－３４５７９７号公報
　特許文献１などに示される構成によれば、ガスにプラズマ状態を形成して、イオンまたはラジカルなどの活性種を生じさせることができる。しかしながら、特許文献１などに示される構成においては、上記のような活性種を含むガス、または、当該ガスを含む液体などを基板に供給するまでに、活性種の多くが大気中に拡散してしまう、または、活性種が外気に触れることによって活性種が大気中の分子と反応し消滅してしまうなどの問題がある。
　本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制しつつ、基板の上面に処理液を供給するための技術である。
　本願明細書に開示される基板処理方法に関する技術の第１の態様は、基板を保持する工程と、前記基板の上面に処理液を供給することによって、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する工程と、ノズルの端部を前記液膜に接触させ、かつ、前記ノズルから前記液膜に向けてガスを供給する工程と、前記ガスにプラズマを生じさせるプラズマ処理を行う工程と、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程とを備える。
　本願明細書に開示される技術の第２の態様は、第１の態様に関連し、前記ノズルは、前記処理液を供給するノズルであり、前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給される前記ガスに、前記ノズルの内部においてプラズマを生じさせる工程である。
　本願明細書に開示される技術の第３の態様は、第１または２の態様に関連し、前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給される前の前記ガスに、プラズマを生じさせる工程である。
　本願明細書に開示される技術の第４の態様は、第１または２の態様に関連し、前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給されて気泡となった前記ガスに、前記ノズルの内部においてプラズマを生じさせる工程である。
　本願明細書に開示される技術の第５の態様は、第１から４のうちのいずれか１つの態様に関連し、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程は、前記ノズルが、前記液膜に接触している状態で前記基板の上面に沿って移動しつつ、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程である。
　本願明細書に開示される技術の第６の態様は、第１から５のうちのいずれか１つの態様に関連し、前記処理液は、脱イオン水である。
　本願明細書に開示される技術の第７の態様は、第１から６のうちのいずれか１つの態様に関連し、前記プラズマ処理を行う工程は、前記ノズルの端部近傍において、前記ガスにプラズマを生じさせる工程である。
　本願明細書に開示される技術の第８の態様は、第１から７のうちのいずれか１つの態様に関連し、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程は、前記ノズルが、前記ノズルの側面に設けられる開口から前記基板の上面に沿う方向に不活性ガスを吐出しつつ、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程である。
　本願明細書に開示される技術の第１から８の態様によれば、プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制することができる。そのため、プラズマ処理によって高められた処理液の酸化力などが低下することを抑制しつつ、基板の上面に処理液を供給することができる。
　また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
実施の形態に関する、基板処理システムの構成の例を概略的に示す平面図である。 図１に示された制御部の構成の例を概念的に示す図である。 実施の形態における基板処理装置の構成の例を概略的に示す側面図である。 基板の上面に対向して配置される処理液ノズルおよびプラズマ処理ノズルの構成の例を示す断面図である。 基板処理装置の動作の例を示すフローチャートである。 実施の形態に関する基板処理システムにおける基板処理装置の、基板の上面に対向して配置される処理液ノズルの構成の例を示す断面図である。 基板処理装置の動作の例を示すフローチャートである。 基板の上面に対向して配置される処理液ノズルの構成の変形例を示す断面図である。 基板の上面に対向して配置される処理液ノズルおよびプラズマ処理ノズルの構成の変形例を示す断面図である。 基板の上面に対向して配置される処理液ノズルおよびプラズマ処理部の構成の変形例を示す断面図である。
　以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。
　また、以下の実施の形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、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などの各種基板を適用可能である。以下では、主として円盤状の半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置が例として説明されるが、上記の各種の基板の処理にも同様に適用可能である。また、基板の形状についても各種のものを適用可能である。
　なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化が図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
　また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
　また、以下に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　また、以下に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。
　また、以下に記載される説明において、等しい状態であることを示す表現、たとえば、「同一」、「等しい」、「均一」または「均質」などは、特に断らない限りは、厳密に等しい状態であることを示す場合、および、公差または同程度の機能が得られる範囲において差が生じている場合を含むものとする。
　また、以下に記載される説明における、「対象物を特定の方向に移動させる」などの表現は、特に断らない限りは、対象物を当該特定の方向と平行に移動させる場合、および、対象物を当該特定の方向の成分を有する方向に移動させる場合を含むものとする。
　また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。
　また、以下に記載される説明において、「…の上面」または「…の下面」などと記載される場合、対象となる構成要素の上面自体または下面自体に加えて、対象となる構成要素の上面または下面に他の構成要素が形成された状態も含むものとする。すなわち、たとえば、「甲の上面に設けられる乙」と記載される場合、甲と乙との間に別の構成要素「丙」が介在することを妨げるものではない。
　＜第１の実施の形態＞
　以下、本実施の形態に関する基板処理システムにおける基板処理装置、および、基板処理方法について説明する。
　＜基板処理システムの構成について＞
　図１は、本実施の形態に関する基板処理システム１の構成の例を概略的に示す平面図である。基板処理システム１は、ロードポートＬＰと、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御部９０と、少なくとも１つの処理ユニットＵＴ（図１においては４つの処理ユニット）とを備える。
　それぞれの処理ユニットＵＴは、基板Ｗ（ウエハ）を処理するためのものであり、そのうちの少なくとも１つが、基板処理装置１００に対応する。基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理するいわゆる枚葉式の装置であり、基板Ｗの洗浄またはエッチング処理などを行う。
　基板処理装置１００においては、基板Ｗに供給する処理液の種類などの各種条件を設定することによって、多様な処理を行うことが可能である。枚葉式の基板処理装置１００では、たとえば、基板Ｗに付着している使用済みのレジスト膜を除去する処理を行う。当該レジスト膜は、たとえば、イオン注入工程用の注入マスクとして用いられたものである。
　なお、基板処理装置１００は、チャンバ８０を有することができる。その場合、チャンバ８０内の雰囲気を制御部９０によって制御することで、基板処理装置１００は、所望の雰囲気中における基板処理を行うことができる。
　制御部９０は、基板処理システム１におけるそれぞれの構成（後述のスピンチャック１０のスピンモータ１０Ｄ、ノズルアーム２２のアクチュエータ２２Ｃ、ノズルアーム３２のアクチュエータ３２Ｃ、処理液供給源２９、バルブ２５、ガス供給源３９または交流電源４０など）の動作を制御することができる。キャリアＣは、基板Ｗを収容する収容器である。また、ロードポートＬＰは、複数のキャリアＣを保持する収容器保持機構である。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰと基板載置部ＰＳとの間で基板Ｗを搬送することができる。センターロボットＣＲは、基板載置部ＰＳおよび処理ユニットＵＴ間で基板Ｗを搬送することができる。
　インデクサロボットＩＲ、基板載置部ＰＳおよびセンターロボットＣＲの動作を説明する。
　未処理の基板ＷはキャリアＣからインデクサロボットＩＲによって取り出される。そして、未処理の基板Ｗは、基板載置部ＰＳを介してセンターロボットＣＲに受け渡される。
　センターロボットＣＲは、当該未処理の基板Ｗを処理ユニットＵＴに搬入する。そして、処理ユニットＵＴは基板Ｗに対して処理を行う。
　処理ユニットＵＴにおいて処理済みの基板Ｗは、センターロボットＣＲによって処理ユニットＵＴから取り出される。そして、処理済みの基板Ｗは、必要に応じて他の処理ユニットＵＴを経由した後、基板載置部ＰＳを介してインデクサロボットＩＲに受け渡される。インデクサロボットＩＲは、処理済みの基板ＷをキャリアＣに搬入する。以上によって、基板Ｗに対する処理が行われる。
　図２は、図１に示された制御部９０の構成の例を概念的に示す図である。制御部９０は、電気回路を有する一般的なコンピュータによって構成されていてよい。具体的には、制御部９０は、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｕｎｉｔ、すなわち、ＣＰＵ）９１、リードオンリーメモリー（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＯＭ）９２、ランダムアクセスメモリー（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓ　ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＡＭ）９３、記憶装置９４、入力部９６、表示部９７および通信部９８と、これらを相互に接続するバスライン９５とを備える。
　ＲＯＭ９２は基本プログラムを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として用いられる。記憶装置９４は、フラッシュメモリまたはハードディスク装置などの不揮発性記憶装置によって構成されている。入力部９６は、各種スイッチまたはタッチパネルなどによって構成されており、オペレータから処理レシピなどの入力設定指示を受ける。表示部９７は、たとえば、液晶表示装置およびランプなどによって構成されており、ＣＰＵ９１の制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ｌｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）などを介してのデータ通信機能を有する。
　記憶装置９４には、図１の基板処理システム１におけるそれぞれの構成の制御についての複数のモードがあらかじめ設定されている。ＣＰＵ９１が処理プログラム９４Ｐを実行することによって、上記の複数のモードのうちの１つのモードが選択され、当該モードでそれぞれの構成が制御される。なお、処理プログラム９４Ｐは、記録媒体に記憶されていてもよい。この記録媒体を用いれば、制御部９０に処理プログラム９４Ｐをインストールすることができる。また、制御部９０が実行する機能の一部または全部は、必ずしもソフトウェアによって実現される必要はなく、専用の論理回路などのハードウェアによって実現されてもよい。
　図３は、本実施の形態における基板処理装置１００の構成の例を概略的に示す側面図である。
　なお、図３に示される構成は、図１におけるチャンバ８０に囲まれていてよい。また、チャンバ８０内の圧力は、およそ大気圧（たとえば、０．５気圧以上、かつ、２気圧以下）であってよい。言い換えれば、後述するプラズマ処理は、大気圧で行われる大気圧プラズマ処理であってよい。
　基板処理装置１００は、１枚の基板Ｗを略水平姿勢で保持しつつ、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ｚ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック１０と、基板Ｗに処理液を吐出する処理液ノズル２０と、処理液ノズル２０に処理液を供給する処理液供給源２９と、処理液供給源２９から処理液ノズル２０への処理液の供給および供給停止を切り替えるバルブ２５と、処理液ノズル２０が端部に取り付けられたノズルアーム２２と、内部を流れるガスにプラズマを生じさせるプラズマ処理ノズル３０と、プラズマ処理ノズル３０にガスを供給するガス供給源３９と、プラズマ処理ノズル３０に交流電圧を印加する交流電源４０と、プラズマ処理ノズル３０が端部に取り付けられたノズルアーム３２と、基板Ｗの回転軸線Ｚ１まわりにスピンチャック１０を取り囲む筒状の処理カップ１２とを備える。
　処理液には、基板処理装置１００における基板処理の用途に応じて様々な液を用いることができる。たとえば、エッチング液として、塩酸、硫酸、フッ酸、リン酸、硝酸、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸、ペルオキソ硫酸塩、過酸化水素水または水酸化テトラメチルアンモニウムなどを含む液を用いることができる。また、洗浄液として、ＳＣ１（Standard clean1：脱イオン水、水酸化アンモニウム、過酸化水素の混合液）、ＳＣ２（Standard clean2：脱イオン水、塩化水素、過酸化水素の混合液）を含む液を用いることができる。また、洗浄／リンス液として脱イオン水（ＤＩＷ）を用いることができる。
　本実施の形態においては、基板Ｗ上のレジスト膜除去の処理を例として説明する。この場合には、処理液として、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸、およびペルオキソ硫酸円のうちの少なくともいずれかを含む液、または、過酸化水素を含む液などが想定される。
　処理液ノズル２０は、複数種の処理液が想定される場合には、それぞれの処理液に対応して複数設けられていてもよい。処理液ノズル２０は、基板Ｗの上面に処理液の液膜が形成されるように、基板Ｗに処理液を供給する。
　ガス供給源３９は、プラズマ処理ノズル３０へ、たとえば、Ｏ２（オゾンガス）、Ｎｅ、ＣＯ２、空気、不活性ガスまたはそれらの組み合わせであるガスを供給する。不活性ガスは、たとえば、Ｎ２または希ガスである。希ガスは、たとえば、ＨｅまたはＡｒなどである。たとえば、プラズマ処理ノズル３０へ供給されるガスがＯ２を含む場合は、プラズマ処理ノズル３０において活性種である酸素ラジカルを生じさせることができる。
　スピンチャック１０は、略水平姿勢の基板Ｗの下面を真空吸着する円板状のスピンベース１０Ａと、スピンベース１０Ａの中央部から下方に延びる回転軸１０Ｃと、回転軸１０Ｃを回転させることによって、スピンベース１０Ａに吸着されている基板Ｗを回転させるスピンモータ１０Ｄとを備える。なお、スピンチャック１０の代わりに、スピンベースの上面外周部から上方に突出する複数のチャックピンを備え、当該チャックピンによって基板Ｗの周縁部を挟持する挟持式のチャックが用いられてもよい。
　ノズルアーム２２は、アーム部２２Ａと、軸体２２Ｂと、アクチュエータ２２Ｃとを備える。アクチュエータ２２Ｃは、軸体２２Ｂの軸周りの角度を調整する。アーム部２２Ａの一方の端部は軸体２２Ｂに固定されており、アーム部２２Ａの他方の端部は軸体２２Ｂの軸から離れて配置される。また、アーム部２２Ａの他方の端部には、処理液ノズル２０が取り付けられている。そうすることによって、処理液ノズル２０は、基板Ｗの半径方向に揺動可能に構成される。なお、揺動による処理液ノズル２０の移動方向は、基板Ｗの半径方向の成分を有していればよく、基板Ｗの半径方向に厳密に平行である必要はない。ここで、ノズルアーム２２は、図示しないモータなどによって、鉛直方向に昇降可能であってもよい。その場合、ノズルアーム２２の端部に取り付けられた処理液ノズル２０と基板Ｗの上面との間の距離を、ノズルアーム２２の昇降によって調整可能である。
　ノズルアーム３２は、アーム部３２Ａと、軸体３２Ｂと、アクチュエータ３２Ｃとを備える。アクチュエータ３２Ｃは、軸体３２Ｂの軸周りの角度を調整する。アーム部３２Ａの一方の端部は軸体３２Ｂに固定されており、アーム部３２Ａの他方の端部は軸体３２Ｂの軸から離れて配置される。また、アーム部３２Ａの他方の端部には、プラズマ処理ノズル３０が取り付けられている。そうすることによって、プラズマ処理ノズル３０は、基板Ｗの半径方向に揺動可能に構成される。なお、揺動によるプラズマ処理ノズル３０の移動方向は、基板Ｗの半径方向の成分を有していればよく、基板Ｗの半径方向に厳密に平行である必要はない。ここで、ノズルアーム３２は、図示しないモータなどによって、鉛直方向に昇降可能であってもよい。その場合、ノズルアーム３２の端部に取り付けられたプラズマ処理ノズル３０と基板Ｗの上面との間の距離を、ノズルアーム３２の昇降によって調整可能である。
　また、図３においては、処理液ノズル２０とプラズマ処理ノズル３０とが別々のノズルアームに取り付けられているが、処理液ノズル２０とプラズマ処理ノズル３０とが共通のノズルアームに取り付けられていてもよい。
　＜基板処理装置の動作について＞
　次に、基板処理装置の動作について説明する。本実施の形態に関する基板処理装置による基板処理方法は、処理ユニットＵＴへ搬送された基板Ｗに対し薬液処理を行う工程と、薬液処理が行われた基板Ｗに対し洗浄処理を行う工程と、洗浄処理が行われた基板Ｗに対し乾燥処理を行う工程と、乾燥処理が行われた基板Ｗを処理ユニットＵＴから搬出する工程とを備える。
　以下では、基板処理装置の動作に含まれる、薬液処理中または薬液処理後に基板Ｗに付着している有機物（たとえば、使用済みのレジスト膜）を除去する工程（上記の工程のうち、薬液処理を行う工程、または、洗浄処理を行う工程に属する工程）について、図４および図５を参照しつつ説明する。ここで、図４は、基板Ｗの上面に対向して配置される処理液ノズル２０およびプラズマ処理ノズル３０の構成の例を示す断面図である。また、図５は、基板処理装置の動作の例を示すフローチャートである。
　図４に例が示されるように、樹脂などからなる処理液ノズル２０には処理液１０１が流れ、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面において処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。ここで、液膜１０１Ａの液面と基板Ｗの上面との間の距離（すなわち、液膜１０１Ａの膜厚）を距離Ｄ１とする。
　一方で、プラズマ処理ノズル３０は、絶縁体などからなる配管３０Ａと、一対の電極３０Ｂとを備える。一対の電極３０Ｂは配管３０Ａの外側面に取り付けられており、配管３０Ａを介して互いに対向して配置されている。
　交流電源４０は、２つの電極３０Ｂ間に交流電圧を印加する。なお、変形例として、交流電源４０に代わって直流パルス電源が用いられてもよい。その場合、たとえば、一方の電極３０Ｂが陽極とされ、他方の電極３０Ｂが陰極とされる。
　次に、基板Ｗに付着している有機物を除去する工程について説明する。まず、スピンチャック１０が基板Ｗを保持する（図５におけるステップＳＴ０１）。そして、スピンチャック１０の回転によって、基板Ｗが回転する。
　次に、処理液供給源２９から処理液ノズル２０へ処理液１０１が供給され、基板Ｗが回転している状態で、処理液ノズル２０から基板Ｗの上面へ処理液１０１が吐出される（図５におけるステップＳＴ０２）。この際、ノズルアーム２２の水平方向および鉛直方向における移動によってノズルアーム２２の端部に取り付けられている処理液ノズル２０の基板Ｗの上面における位置が調整される。なお、本実施の形態においては、基板Ｗが回転している状態で処理液１０１が吐出される場合が示されるが、基板Ｗは回転していなくともよいし、基板Ｗが低速回転するパドリング状態であってもよい。
　処理液ノズル２０から処理液１０１が吐出されることによって、基板Ｗの上面に処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される（図５におけるステップＳＴ０３）。液膜が厚すぎると、基板Ｗ上の処理液の量が多くなる。そのため、後のステップＳＴ０４においてガス導入した際に、基板Ｗ上の処理液の活性化の効果が抑制されてしまう。そのため、液膜の厚みは、基板Ｗ上の処理対象（本実施の形態においては、基板Ｗ上の使用済みのレジスト膜）を覆う最低限の厚みであることが望ましい。液膜１０１Ａの膜厚（すなわち、距離Ｄ１）は、たとえば、０．３ｍｍ以上、かつ、２．０ｍｍ以下であり、好ましくは１ｍｍ程度である。
　一方で、ガス供給源３９からプラズマ処理ノズル３０へガスが供給される（図５におけるステップＳＴ０４）。そして、一対の電極３０Ｂに所定の交流電圧が印加されることによって、一対の電極３０Ｂに挟まれる配管３０Ａ内の空間の近傍においてプラズマＰＬが生じる（図５におけるステップＳＴ０５）。プラズマＰＬの作用により、プラズマＰＬを通過するガスから活性種が生じる。活性種には、電荷を有するイオン、または、電気的に中性であるラジカルなどがある。たとえば、ガスにＯ２を含む場合は、プラズマ処理ノズル３０におけるプラズマＰＬの作用により、活性種の一種である酸素ラジカルが生じる。
　プラズマ処理ノズル３０において発生した活性種は、配管３０Ａから液膜１０１Ａへと、ガス供給源３９から供給されるガスの流れに沿って移動する。このようにして、プラズマＰＬによって生じた活性種が、配管３０Ａ内のガスとともに液膜１０１Ａに供給される（図５におけるステップＳＴ０６）。
　この際、ノズルアーム３２の水平方向および鉛直方向における移動によってノズルアーム３２の端部に取り付けられているプラズマ処理ノズル３０の基板Ｗの上面における位置が調整される。特に、プラズマ処理ノズル３０の下端と基板Ｗの上面との間の距離Ｄ２が、距離Ｄ１よりも小さくなるように（すなわち、プラズマ処理ノズル３０の下端が、液膜１０１Ａの液面よりも下に位置することによって、プラズマ処理ノズル３０の下端が液膜１０１Ａに接触するように）、プラズマ処理ノズル３０の鉛直方向の位置が調整される。このようにプラズマ処理ノズル３０の鉛直方向の位置が調整されることによって、プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制することができる。
　活性種が液膜１０１Ａへと供給されることによって、液膜１０１Ａ中で活性種が処理液を活性化する。たとえば、活性種が酸素ラジカルを含む場合、酸素ラジカルの酸化力によって基板Ｗ上のレジスト膜の除去が促進される。
　また、一対の電極３０Ｂを配管３０Ａの端部に配置することによってプラズマＰＬが生じる位置を配管３０Ａの端部近傍（たとえば、配管３０Ａの基板Ｗに対向する端部から１ｍｍ程度）とすれば、プラズマＰＬにおける活性種が大幅に失活する前に、プラズマＰＬを液膜１０１Ａへ供給することができる。当該事情は、以降の実施の形態に示される他の構成においても同様である。たとえば、活性種がＯＨラジカルの場合を考えると、ＯＨラジカルの寿命は数百μ秒程度であり、液滴速度が数十ｍ／ｓである場合、ＯＨラジカルの活性は１０ｍｍ程度は十分に維持されるものと考えられる。
　本実施の形態では、処理液としては、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸およびペルオキソ硫酸塩の少なくともいずれかを含む液、脱イオン水（ＤＩＷ）、または、過酸化水素を含む液が想定されるが、処理液として脱イオン水（ＤＩＷ）を用いれば、プラズマ処理によって酸化力などを高めつつ、排液の困難性の低減（安全性の向上）および低温処理（たとえば、１００℃以下）が可能となる。
　なお、上記の説明では、処理液ノズル２０の動作の後にプラズマ処理ノズル３０の動作が行われているが、動作順序はこれに限られるものではなく、たとえば、処理液ノズル２０の動作とプラズマ処理ノズル３０の動作とがほぼ同時に行われてもよい。
　また、プラズマＰＬを供給するプラズマ処理ノズル３０の基板Ｗの上面における位置は、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗの上面に沿って基板Ｗの回転方向に移動する。これに加えて、ノズルアーム３２を駆動させてプラズマ処理ノズル３０を揺動させることによって、プラズマＰＬを供給するプラズマ処理ノズル３０の基板Ｗの上面における位置を、基板Ｗの上面に沿って基板Ｗの径方向にも移動させてもよい。プラズマ処理ノズル３０の基板Ｗの上面における位置が回転方向および径方向のうちの少なくとも一方に移動することによって、液膜１０１Ａに対してプラズマＰＬにより生じた活性種を均一に拡散させることができる。当該事情は、以降の実施の形態に示される他の構成においても同様である。
　また、液膜１０１Ａの形成は、基板Ｗの上面への処理液１０１の供給を開始することによって開始され、基板Ｗの上面への処理液１０１の供給を停止することによって停止されるが、処理液ノズル２０からの処理液１０１の供給を停止した後も、基板Ｗが高速回転していなければ（たとえば、基板Ｗが低速回転するパドリング、または、基板Ｗが回転していない状態など）、液膜１０１Ａは維持され得る。プラズマＰＬにより生じた活性種の液膜１０１Ａへの供給は、処理液１０１の供給を開始した後、かつ、処理液１０１の供給を停止する前に行われるが、液膜１０１Ａが維持されている場合には、処理液１０１の供給が停止された後にプラズマＰＬにより生じた活性種の液膜１０１Ａへの供給が行われてもよい。
　なお、上記の除去処理の後、通常は、基板Ｗのリンス工程（洗浄工程）および乾燥工程が行われる。たとえば、リンス工程は、基板Ｗへ脱イオン水（ＤＩＷ）を吐出することによって行われ、乾燥工程は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）乾燥によって行われる。
　＜第２の実施の形態＞
　本実施の形態に関する基板処理システムにおける基板処理装置、および、基板処理方法について説明する。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態で説明された構成要素と同様の構成要素については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略するものとする。
　＜基板処理装置の構成について＞
　図６は、本実施の形態に関する基板処理システムにおける基板処理装置の、基板Ｗの上面に対向して配置される処理液ノズル２００の構成の例を示す断面図である。
　図６に例が示されるように、処理液ノズル２００は、樹脂などからなるノズル部２０Ａに処理液１０１が流れ、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面において処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。なお、処理液ノズル２００は、ノズルアーム２２の端部に取り付けられているものとする。
　また、処理液ノズル２００は、ノズル部２０Ａの側面に接続されるプラズマ処理部３００を備える。プラズマ処理部３００は、絶縁体などからなる配管３０Ｃと、一対の電極３０Ｂとを備える。一対の電極３０Ｂは配管３０Ｃの外側面に取り付けられており、配管３０Ｃを介して互いに対向して配置されている。
　配管３０Ｃの一端は、ノズル部２０Ａの側面に接続され、当該箇所において、ノズル部２０Ａと配管３０Ｃとは連通する。また、処理液ノズル２００は、ノズル部２０Ａと配管３０Ｃとが連通する箇所のノズル部２０Ａ内において、多孔質材料２０Ｂを備える。なお、多孔質材料２０Ｂは備えられていなくてもよい。
　＜基板処理装置の動作について＞
　次に、基板処理装置の動作に含まれる、基板Ｗに付着している有機物を除去する工程について、図７を参照しつつ説明する。ここで、図７は、基板処理装置の動作の例を示すフローチャートである。
　まず、スピンチャック１０が基板Ｗを保持する（図７におけるステップＳＴ０１）。そして、スピンチャック１０の回転によって、基板Ｗが回転する。
　次に、処理液供給源２９からノズル部２０Ａへ処理液１０１が供給され、基板Ｗが回転している状態で、ノズル部２０Ａから基板Ｗの上面へ処理液１０１が吐出される（図７におけるステップＳＴ０２）。この際、ノズルアーム２２の水平方向および鉛直方向における移動によってノズルアーム２２の端部に取り付けられている処理液ノズル２００の基板Ｗの上面における位置が調整される。特に、ノズル部２０Ａの下端と基板Ｗの上面との間の距離Ｄ２が、液膜１０１Ａの膜厚に対応する距離Ｄ１よりも小さくなるように（すなわち、ノズル部２０Ａの下端が、液膜１０１Ａの液面よりも下に位置することによって、ノズル部２０Ａの下端が液膜１０１Ａに接触するように）、ノズル部２０Ａの鉛直方向の位置が調整される。このように処理液ノズル２００の鉛直方向の位置が調整されることによって、プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制することができる。
　そして、ノズル部２０Ａから処理液１０１が吐出されることによって、基板Ｗの上面に処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される（図７におけるステップＳＴ０３）。
　一方で、ガス供給源３９からプラズマ処理部３００へガスが供給される（図７におけるステップＳＴ０４）。そして、一対の電極３０Ｂに所定の交流電圧が印加されることによって、一対の電極３０Ｂに挟まれる配管３０Ｃ内の空間の近傍においてプラズマＰＬが生じる（図７におけるステップＳＴ０５）。プラズマ処理部３００において発生したプラズマＰＬにより生じた活性種は、配管３０Ｃからノズル部２０Ａ内の多孔質材料２０Ｂへと、ガス供給源３９から供給されるガスの流れに沿って移動する。このようにして、プラズマＰＬにより生じた活性種は、配管３０Ｃ内のガスとともに多孔質材料２０Ｂへ供給される（図７におけるステップＳＴ０７）。
　そして、多孔質材料２０Ｂを通過した処理液１０１には、気泡２０Ｃ内の活性種が供給され、さらに、処理液１０１中の気泡２０Ｃに含まれた状態の活性種が液膜１０１Ａへ供給される（図７におけるステップＳＴ０６）。こうして気泡２０Ｃに包まれた活性種が、外気に触れずに、処理液とともに液膜１０１Ａへと供給される。
　活性種の液膜１０１Ａへの供給によって、液膜１０１Ａにおける処理液が活性化される。これにより、基板Ｗの処理が促進される。たとえば、基板Ｗからのレジスト膜（ここでは、図示しない）の除去が促進される。
　＜処理液ノズルの形状について＞
　以下、処理液ノズルの形状の変形例を示す。
　図８は、基板Ｗの上面に対向して配置される処理液ノズル２００Ａの構成の変形例を示す断面図である。
　図８に例が示されるように、処理液ノズル２００Ａは、絶縁体などからなるノズル部２０Ｄに処理液１０１が流れ、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面において処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。なお、処理液ノズル２００Ａは、ノズルアーム２２の端部に取り付けられているものとする。
　また、処理液ノズル２００Ａは、ノズル部２０Ｄの曲がり角部分の側面に接続される絶縁体などからなる配管３０Ｄと、ノズル部２０Ｄの基板Ｗに対向する側の端部に設けられる一対の電極３０Ｂとを備える。一対の電極３０Ｂはノズル部２０Ｄの外側面に取り付けられており、ノズル部２０Ｄを介して互いに対向して配置されている。
　配管３０Ｄの一端は、ノズル部２０Ｄの曲がり角部分の側面に接続され、当該箇所において、ノズル部２０Ｄと配管３０Ｄとは連通する。
　基板Ｗに付着している有機物を除去する工程においては、処理液供給源２９からノズル部２０Ｄへ処理液１０１が供給され、ノズル部２０Ｄから基板Ｗの上面へ処理液１０１が吐出される。この際、ノズルアーム２２の水平方向および鉛直方向における移動によってノズルアーム２２の端部に取り付けられている処理液ノズル２００Ａの基板Ｗの上面における位置が調整される。特に、ノズル部２０Ｄの下端と基板Ｗの上面との間の距離Ｄ２が、液膜１０１Ａの膜厚に対応する距離Ｄ１よりも小さくなるように（すなわち、ノズル部２０Ｄの下端が、液膜１０１Ａの液面よりも下に位置することによって、ノズル部２０Ｄの下端が液膜１０１Ａに接触するように）、ノズル部２０Ｄの鉛直方向の位置が調整される。
　ノズル部２０Ｄから処理液１０１が吐出されることによって、基板Ｗの上面に処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。
　一方で、ガス供給源３９から配管３０Ｄへガスが供給され、気泡２０Ｅとなってノズル部２０Ｄ内の処理液１０１に供給される。さらに、気泡２０Ｅが一対の電極３０Ｂに挟まれるノズル部２０Ｄ内の領域に到達すると、一対の電極３０Ｂに所定の交流電圧が印加されることによって、気泡２０Ｅ内の気体にプラズマＰＬが生じ、プラズマＰＬの作用により活性種が生じる。気泡２０Ｅ内の活性種は処理液１０１に供給され、処理液とともに液膜１０１Ａへ供給される。このようにして、気泡２０Ｅ内の活性種が、外気に触れずに、処理液とともに液膜１０１Ａへと供給される。
　図９は、基板Ｗの上面に対向して配置される処理液ノズル２０およびプラズマ処理ノズル３００Ａの構成の変形例を示す断面図である。
　図９に例が示されるように、処理液ノズル２０には処理液１０１が流れ、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面において処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。
　一方で、プラズマ処理ノズル３００Ａは、絶縁体などからなる配管３０Ａと、一対の電極３０Ｂと、一対の電極３０Ｂよりも基板Ｗに近い側の配管３０Ａの端部に設けられるガス吐出機構３０Ｅとを備える。
　ガス吐出機構３０Ｅは、配管３０Ａの基板Ｗに対向する端部に設けられ、配管３０Ａの側面からガスを吐出するための開口３０Ｆが基板Ｗの平面視において環状に形成されている。ガス吐出機構３０Ｅの開口３０Ｆから吐出されるガスは、平面視において配管３０Ａから放射状に、また、図９の断面視において液膜１０１Ａの液面に略平行に吐出される。
　ガス吐出機構３０Ｅにはガス供給源３８からガスが供給される。ガス供給源３８から供給されるガスとしては、不活性ガス（たとえば、窒素ガスまたはアルゴンガス）などが想定される。なお、ガス供給源３８からガス吐出機構３０Ｅに供給されるガスは、ガス供給源３９から配管３０Ａ内に供給されるガスと同じガスであってもよいし、異なるガスであってもよい。
　なお、本実施の形態では、ガス吐出機構３０Ｅが電極３０Ｂよりも基板Ｗに対向する端部側に配置されたが、電極３０Ｂがガス吐出機構３０Ｅよりも基板Ｗに対向する端部側に配置されていてもよい。また、ガス吐出機構３０Ｅは、図６に示されたノズル部２０Ａまたは図８に示されたノズル部２０Ｄにも取り付け可能である。
　基板Ｗに付着している有機物を除去する工程においては、処理液供給源２９から処理液ノズル２０へ処理液１０１が供給され、処理液ノズル２０から基板Ｗの上面へ処理液１０１が吐出される。そして、処理液ノズル２０から処理液１０１が吐出されることによって、基板Ｗの上面に処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。
　一方で、ガス供給源３９からプラズマ処理ノズル３００Ａの配管３０Ａへガスが供給される。そして、一対の電極３０Ｂに所定の交流電圧が印加されることによって、一対の電極３０Ｂに挟まれる配管３０Ａ内の空間の近傍においてプラズマＰＬが生じる。プラズマＰＬの作用により、プラズマＰＬを通過するガスから活性種が生じる。そして、発生した活性種は、配管３０Ａ内のガスとともに液膜１０１Ａに供給される。
　この際、ノズルアーム３２の水平方向および鉛直方向における移動によって、配管３０Ａの下端が、液膜１０１Ａの液面よりも下に位置することによって、配管３０Ａの下端が液膜１０１Ａに接触するように、プラズマ処理ノズル３００Ａの鉛直方向の位置が調整される。
　また、配管３０Ａの端部に設けられたガス吐出機構３０Ｅには、ガス供給源３８からガスが供給される。そして、ガス吐出機構３０Ｅの開口３０Ｆから、供給された当該ガスが液膜１０１Ａの液面に略平行に吐出される。
　よって、基板Ｗの上面に沿って吐出される不活性ガスが液膜１０１Ａの液面を覆う。そのため、大気中の意図しない物質が液膜１０１Ａ内に溶け込むことを抑制することができる。また、処理液１０１の、液膜１０１Ａ中における当該物質との意図しない反応も抑制することができる。
　図１０は、基板Ｗの上面に対向して配置される処理液ノズル２００Ｂおよびプラズマ処理部３００Ｂの構成の変形例を示す断面図である。
　図１０に例が示されるように、処理液ノズル２００Ｂのノズル部２０Ｇには処理液１０１が流れ、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面において処理液１０１の液膜１０１Ａが形成される。
　一方で、プラズマ処理部３００Ｂは、外部から供給されるガスに対しプラズマ処理を行うプラズマチャンバ５０と、プラズマチャンバ５０と処理液ノズル２００Ｂとを接続する配管５１とを備える。
　プラズマチャンバ５０は、内部に一対の電極３０Ｂと、一対の電極３０Ｂに電圧を印加する交流電源４０とを備える。プラズマチャンバ５０は、外気と区画されたチャンバーであり、大気圧プラズマを発生させるチャンバーである。
　プラズマチャンバ５０は、外部から供給されたガスに対しプラズマ処理を行うことによって、当該ガスに活性種を生じさせる。プラズマチャンバ５０において生じた活性種は、配管５１を通ってノズル部２０Ｇ内に移動する。そして、ノズル部２０Ｇ内に供給された活性種は、気泡２０Ｆに包まれた状態で、処理液１０１とともに液膜１０１Ａに供給される。
　ここで、プラズマチャンバ５０の位置は移動可能であってもよいし、固定されていてもよい。プラズマチャンバ５０の位置が固定されている場合には、配管５１が曲折自在の部材で構成されるものとする。
　また、活性種の活性が液膜１０１Ａに供給されるまで可能な限り維持するため、プラズマチャンバ５０から液膜１０１Ａに至る経路は可能な限り短く設定されることが望ましい。当該経路の長さは、たとえば、数十ｃｍ以下である。
　＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
　次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。
　また、当該置き換えは、複数の実施の形態に跨ってなされてもよい。すなわち、異なる実施の形態において例が示されたそれぞれの構成が組み合わされて、同様の効果が生じる場合であってもよい。
　以上に記載された実施の形態によれば、基板処理方法において、基板Ｗを保持する工程と、基板Ｗの上面に処理液１０１を供給することによって、基板Ｗの上面に処理液１０１の液膜１０１Ａを形成する工程と、ノズルの端部を液膜１０１Ａに接触させ、かつ、ノズルから液膜１０１Ａに向けてガスを供給する工程と、ガスにプラズマを生じさせるプラズマ処理を行う工程と、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜１０１Ａに供給する工程とを備える。ここで、ノズルは、たとえば、プラズマ処理ノズル３０、プラズマ処理ノズル３００Ａ、処理液ノズル２００または処理液ノズル２００Ａなどに対応するものである。
　このような構成によれば、プラズマ処理後のガスが大気に曝されることを抑制することができる。そのため、プラズマ処理によって高められた処理液１０１の酸化力などが低下することを抑制しつつ、基板Ｗの上面に処理液１０１を供給することができる。
　なお、特段の制限がない場合には、それぞれの処理が行われる順序は変更することができる。
　また、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、ノズルは、処理液１０１を供給する処理液ノズル２００または処理液ノズル２００Ａである。そして、プラズマ処理を行う工程は、処理液１０１に供給されるガスに、ノズルの内部においてプラズマを生じさせる工程である。このような構成によれば、ノズル部２０Ａ内（またはノズル部２０Ｄ内）の処理液１０１にプラズマＰＬが供給されるため、液膜１０１Ａへ処理液１０１を供給するためのノズルを１つとすることができる。そのため、装置構成を簡略化することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、プラズマ処理を行う工程は、処理液１０１に供給される前のガスに、プラズマを生じさせる工程である。このような構成によれば、プラズマ処理によって処理液１０１の酸化力を高めつつ、基板Ｗの上面に処理液１０１を供給することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、プラズマ処理を行う工程は、処理液１０１に供給されて気泡２０Ｅとなったガスに、処理液ノズル２００Ａの内部においてプラズマを生じさせる工程である。このような構成によれば、プラズマ処理によって処理液１０１の酸化力を高めつつ、基板Ｗの上面に処理液１０１を供給することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜１０１Ａに供給する工程は、ノズルが、液膜１０１Ａに接触している状態で基板Ｗの上面に沿って（基板Ｗの回転方向および径方向のうちの少なくとも一方に）移動しつつ、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜１０１Ａに供給する工程である。このような構成によれば、プラズマ処理ノズル３０の基板Ｗの上面における位置が回転方向および径方向のうちの少なくとも一方に移動することによって、液膜１０１Ａに対してプラズマＰＬを均一に拡散させることができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、処理液１０１は、脱イオン水である。このような構成によれば、プラズマ処理によって酸化力などを高めつつ、排液の困難性の低減および低温処理が可能となる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、プラズマ処理を行う工程は、ノズルの端部近傍において、ガスにプラズマを生じさせる工程である。このような構成によれば、プラズマＰＬにより生じた活性種が大幅に失活する前に、活性種を液膜１０１Ａへ供給することができる。
　また、以上に記載された実施の形態によれば、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜１０１Ａに供給する工程は、プラズマ処理ノズル３００Ａが、プラズマ処理ノズル３００Ａの側面に設けられる開口３０Ｆから基板Ｗの上面に沿う方向に不活性ガスを吐出しつつ、プラズマ処理が行われた後のガスを液膜１０１Ａに供給する工程である。このような構成によれば、基板Ｗの上面に沿って吐出される不活性ガスが液膜１０１Ａの液面を覆うため、空気中の意図しない物質が液膜１０１Ａ内に溶け込むことを抑制することができ、液膜１０１Ａ中における当該物質との意図しない反応も抑制することができる。
　＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
　以上に記載された実施の形態における、プラズマ処理ノズルまたはノズル部の形状は、たとえば、平面視において丸型中空、角型中空、扇型中空、または、基板Ｗの全面を覆う全面型中空などである。
　以上に記載された実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、本願明細書に記載されたものに限られることはないものとする。
　したがって、例が示されていない無数の変形例、および、均等物が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施の形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態における構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
　また、以上に記載された実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。
　１　基板処理システム
　１０　スピンチャック
　１０Ａ　スピンベース
　１０Ｃ　回転軸
　１０Ｄ　スピンモータ
　１２　処理カップ
　２０，２００，２００Ａ，２００Ｂ　処理液ノズル
　２０Ｂ　多孔質材料
　２０Ａ，２０Ｄ，２０Ｇ　ノズル部
　２０Ｃ，２０Ｅ，２０Ｆ　気泡
　２２，３２　ノズルアーム
　２２Ａ，３２Ａ　アーム部
　２２Ｂ，３２Ｂ　軸体
　２２Ｃ，３２Ｃ　アクチュエータ
　２５　バルブ
　２９　処理液供給源
　３０，３００Ａ　プラズマ処理ノズル
　３０Ｂ　電極
　３０Ａ，３０Ｃ，３０Ｄ，５１　配管
　３０Ｅ　ガス吐出機構
　３０Ｆ　開口
　３８，３９　ガス供給源
　４０　交流電源
　５０　プラズマチャンバ
　８０　チャンバ
　９０　制御部
　９１　ＣＰＵ
　９２　ＲＯＭ
　９３　ＲＡＭ
　９４　記憶装置
　９４Ｐ　処理プログラム
　９５　バスライン
　９６　入力部
　９７　表示部
　９８　通信部
　１００　基板処理装置
　１０１　処理液
　１０１Ａ　液膜
　３００，３００Ｂ　プラズマ処理部

Claims (8)

  1. 　基板を保持する工程と、
    　前記基板の上面に処理液を供給することによって、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する工程と、
    　ノズルの端部を前記液膜に接触させ、かつ、前記ノズルから前記液膜に向けてガスを供給する工程と、
    　前記ガスにプラズマを生じさせるプラズマ処理を行う工程と、
    　前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程とを備える、
    　基板処理方法。
  2. 　請求項１に記載の基板処理方法であり、
    　前記ノズルは、前記処理液を供給するノズルであり、
    　前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給される前記ガスに、前記ノズルの内部においてプラズマを生じさせる工程である、
    　基板処理方法。
  3. 　請求項１または２に記載の基板処理方法であり、
    　前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給される前の前記ガスに、プラズマを生じさせる工程である、
    　基板処理方法。
  4. 　請求項１または２に記載の基板処理方法であり、
    　前記プラズマ処理を行う工程は、前記処理液に供給されて気泡となった前記ガスに、前記ノズルの内部においてプラズマを生じさせる工程である、
    　基板処理方法。
  5. 　請求項１から４のうちのいずれか１つに記載の基板処理方法であり、
    　前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程は、前記ノズルが、前記液膜に接触している状態で前記基板の上面に沿って移動しつつ、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程である、
    　基板処理方法。
  6. 　請求項１から５のうちのいずれか１つに記載の基板処理方法であり、
    　前記処理液は、脱イオン水である、
    　基板処理方法。
  7. 　請求項１から６のうちのいずれか１つに記載の基板処理方法であり、
    　前記プラズマ処理を行う工程は、前記ノズルの端部近傍において、前記ガスにプラズマを生じさせる工程である、
    　基板処理方法。
  8. 　請求項１から７のうちのいずれか１つに記載の基板処理方法であり、
    　前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程は、前記ノズルが、前記ノズルの側面に設けられる開口から前記基板の上面に沿う方向に不活性ガスを吐出しつつ、前記プラズマ処理が行われた後の前記ガスを前記液膜に供給する工程である、
    　基板処理方法。
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