WO2023127217A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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WO2023127217A1
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僚太 藤岡
英樹 清水
弥生 竹市
美佳 上野
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Definitions

  • a resist is sometimes provided as a mask in order to selectively perform etching, ion implantation, etc. on the main surface of the substrate. After etching and ion implantation are performed, the resist is no longer needed, so a process of stripping (removing) the resist is performed.
  • the reason is considered as follows. That is, in the above method, after a liquid film of, for example, sulfuric acid is formed on the substrate, while the liquid film is maintained on the substrate in a puddle state, the substrate is irradiated with plasma to strip the resist. progresses. Therefore, the stripped resist is dissolved one after another into the liquid film held on the substrate. Therefore, at the stage when the resist stripping process is completed by the plasma irradiation for a predetermined time, almost the entire amount of the stripped resist is dissolved in the liquid film on the substrate.
  • the liquid film on the substrate is washed away with a rinse liquid.
  • a rinse liquid for example, when pure water as a rinsing liquid is supplied to the liquid film of sulfuric acid, the pH value of the liquid film rises sharply, and the liquid film in which the resist is dissolved (that is, the resist solution (liquid film as As a result, the resist that cannot be completely dissolved precipitates (re-precipitates) (so-called pH shock). It is considered that particles are generated by the deposited resist adhering to the substrate.
  • Such a phenomenon is less likely to occur when the resist is stripped using an SPM liquid. That is, when the SPM liquid is used, as described above, while the old SPM liquid is being shaken off from the substrate, new SPM liquid is continuously supplied onto the substrate, thereby advancing the peeling of the resist. Therefore, the stripped resist is successively shaken off together with the old SPM solution and discharged from the substrate.
  • the SPM solution shaken off from the substrate contains contamination such as the stripped resist. Contains almost no material. Therefore, it is considered that almost no resist remains on the substrate when the stripping process is finished. Therefore, even if, for example, pure water is supplied to the substrate as a rinsing liquid after the stripping process is completed, the possibility of depositing the resist is low. Therefore, the phenomenon that the deposited resist adheres to the substrate is less likely to occur.
  • the present application has been made in view of such problems, and its purpose is to provide a technique capable of suppressing the generation of particles when removing a resist using a method of irradiating a liquid film with plasma. be.
  • a second aspect is the substrate processing method according to the first aspect, wherein the rinse liquid is an acidic liquid whose pH value difference with the liquid film is equal to or less than the maximum allowable pH difference. Then, the variation width of the solubility is kept within the allowable range.
  • a third aspect is the substrate processing method according to the second aspect, wherein the rinse liquid has a pH value difference of 2 or less with the liquid film.
  • a fourth aspect is the substrate processing method according to the second or third aspect, wherein both the rinsing liquid and the processing liquid are sulfuric acid.
  • a fifth aspect is the substrate processing method according to the fourth aspect, wherein the rinsing liquid and the processing liquid are sulfuric acid having the same concentration.
  • a sixth aspect is the substrate processing method according to any one of the second to fifth aspects, wherein the rinse liquid is heated and brought into contact with the substrate.
  • a seventh aspect is the substrate processing method according to the first aspect, wherein the rinsing liquid is such that the temperature difference between the liquid film and the liquid film is equal to or less than the maximum allowable temperature difference. , the variation width of the solubility is kept within the allowable range.
  • An eighth aspect is the substrate processing method according to the seventh aspect, wherein the rinse liquid is carbonated water heated to a temperature of 80°C or higher and 100°C or lower.
  • a ninth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to eighth aspects, wherein in the rinsing step, the substrate is rotated at is rotated step by step.
  • a tenth aspect is the substrate processing method according to any one of the first to eighth aspects, wherein in the rinsing step, the substrate is immersed in a reservoir containing the rinse liquid.
  • An eleventh aspect is a substrate processing apparatus comprising: a holding portion for holding a substrate; a liquid supply portion for supplying liquid to the substrate held by the holding portion; and applying plasma to the substrate held by the holding portion. a plasma irradiation unit that irradiates; and a control unit that controls the holding unit, the liquid supply unit, and the plasma irradiation unit.
  • the liquid supply unit supplies an acidic processing liquid to the substrate to form a liquid film of the processing liquid, and the plasma irradiation unit applies plasma to the substrate holding the liquid film. is irradiated to advance the stripping process of the resist, and the liquid supply unit supplies the change width of the solubility of the resist dissolved in the liquid film to the substrate after the stripping process is completed. Supply a rinse solution that is within the allowable range.
  • the rinse liquid is brought into contact with the substrate after the resist stripping process is completed, so that the liquid film in which the stripped resist is dissolved is removed from the substrate. washed away.
  • the rinsing liquid is such that the range of change in solubility of the resist dissolved in the liquid film is within an allowable range in which the resist is not precipitated. In other words, even if the rinse liquid is brought into contact with the liquid, the solubility changes only within an allowable range in which the resist is not precipitated. Therefore, deposition of the resist is not induced by contact with the rinsing liquid. Therefore, generation of particles on the substrate after processing is suppressed.
  • the pH value is used as an index to select the rinse liquid
  • the range of change in solubility when the rinse liquid contacts the liquid can be kept within an allowable range.
  • a rinse liquid can be selected simply and appropriately.
  • the substrate processing method it is possible to sufficiently reduce the width of change in solubility when the rinse liquid is brought into contact with the substrate, and sufficiently suppress the generation of particles.
  • both the rinsing liquid and the processing liquid are sulfuric acid, compared to the case where different types of liquids are used for each, the piping system required for supplying the liquids is reduced. is simplified.
  • the rinsing liquid and the processing liquid are sulfuric acid having the same concentration, the pH value hardly changes when the rinsing liquid comes into contact with the liquid film. do not have. Therefore, it is possible to make the width of change in solubility particularly small when the rinsing liquid comes into contact with the liquid, and it is possible to sufficiently suppress the generation of particles.
  • the rinse liquid is heated and then brought into contact with the substrate.
  • the width of temperature change can be kept sufficiently small. In other words, both the width of change in pH and the width of change in temperature can be kept small. Therefore, the range of change in solubility when the rinse liquid is brought into contact with the liquid can be made particularly small, and the generation of particles can be particularly sufficiently suppressed.
  • the substrate processing method it is possible to use various liquids as the rinsing liquid by adjusting the temperature.
  • carbonated water heated to a temperature of 80° C. or more and 100° C. or less is used as the rinsing liquid.
  • the width of the temperature change can be kept sufficiently small. Therefore, it is possible to sufficiently reduce the width of change in solubility when the rinse liquid is brought into contact with the liquid, thereby sufficiently suppressing the generation of particles.
  • the substrate processing method in the rinsing step, the substrate is rotated while the rotation speed is increased stepwise while discharging the rinse liquid from the nozzle toward the substrate. If the rotational speed is increased all at once instead of stepwise, the speed at which the liquid is supplied onto the substrate cannot catch up with the speed at which the liquid is discharged from the substrate, and a gas-liquid interface appears on the substrate, causing the liquid to There is a risk that an exposed portion may be generated without being covered by the coating. Particles and the like tend to adhere to such portions, and the cleanliness of the substrate tends to decrease.
  • the substrate in the rinsing step, is immersed in the reservoir containing the rinsing liquid, so that the liquid film in which the peeled resist is dissolved is rapidly discharged from the substrate. , can be replaced with a rinse solution.
  • the rinse liquid is supplied to the substrate after the resist stripping process is completed, and the rinse liquid is brought into contact with the substrate, thereby dissolving the stripped resist.
  • the liquid film is washed off the substrate.
  • the rinsing liquid is such that the range of change in solubility of the resist dissolved in the liquid film is within an allowable range in which the resist is not precipitated. In other words, even if the rinse liquid is brought into contact with the liquid, the solubility changes only within an allowable range in which the resist is not precipitated. Therefore, deposition of the resist is not induced by contact with the rinsing liquid. Therefore, generation of particles on the substrate after processing is suppressed.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a control unit;
  • FIG. It is a side view which shows typically the structure of the processing unit which concerns on 1st Embodiment.
  • 1A and 1B are a side sectional view and a plan view schematically showing the configuration of a plasma reactor;
  • FIG. It is a figure which shows the flow of the process performed in a processing unit. It is a figure for demonstrating a holding process. It is a figure for demonstrating a liquid film formation process. It is a figure for demonstrating plasma processing. It is a figure for demonstrating a 1st rinse process. It is a figure for demonstrating a 2nd rinse process.
  • FIG. 7 is a side view schematically showing the configuration of a processing unit according to the second embodiment
  • FIG. 11 is a side view schematically showing the configuration of an immersion unit according to a third embodiment
  • FIG. 4 is a micrograph showing a state of a substrate after processing when sulfuric acid, which is the same as the processing liquid, is used as a rinsing liquid. It is a side view which shows typically the structure of the processing unit which concerns on a modification. 4 is a micrograph showing a state of a substrate after processing when pure water is used as a rinsing liquid.
  • FIG. 10 is a micrograph showing a state of a substrate after processing when IPA is used as a rinsing liquid; FIG.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a substrate processing system 100.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a substrate processing system 100.
  • the substrate processing system 100 is a processing system that performs predetermined processing on substrates W to be processed, and includes an interface section 110 , an indexer section 120 , a main body section 130 and a control section 140 .
  • a substrate W to be processed in the substrate processing system 100 is, for example, a semiconductor substrate.
  • the shape of the substrate W to be processed is, for example, a disc shape, and its size (diameter) is, for example, about 300 (mm).
  • the interface unit 110 is an interface for connecting the carrier C, which is a substrate container that accommodates a plurality of substrates W, to the substrate processing system 100.
  • 111 are arranged in a row in the horizontal direction (three in the example shown).
  • the carrier C may be of a type that stores the substrates W in an enclosed space (for example, a FOUP (Front Opening Unified Pod), a SMIF (Standard Mechanical Inter Face) pod, etc.), or exposes the substrates W to the outside air. type (for example, OC (Open Cassette), etc.).
  • the indexer section 120 is a section arranged between the interface section 110 and the main body section 130 and includes an indexer robot 121 .
  • the indexer robot 121 is a transport robot that transports the substrate W between the carrier C placed on each load port 111 and a main transport robot 131 (described later). It is composed of a connected arm 121b, a drive unit for extending and retracting, rotating, and raising and lowering the arm 121b.
  • the indexer robot 121 accesses the carrier C placed on each load port 111, performs an unloading operation (that is, an operation of taking out the unprocessed substrates W stored in the carrier C with the hand 121a) and a loading operation. An operation (that is, an operation of loading the processed substrate W held by the hand 121a into the carrier C) is performed. Also, the indexer robot 121 accesses the transfer position T with the main transport robot 131 and transfers the substrate W with the main transport robot 131 .
  • the main transport robot 131 is a transport robot that transports the substrate W between the indexer robot 121 and each processing unit 132. It includes a drive unit for turning and raising and lowering, and the like.
  • the main transport robot 131 accesses each processing unit 132 to perform a loading operation (that is, an operation of loading the substrate W to be processed held by the hand 131a into the processing unit 132) and an unloading operation (that is, processing (operation of taking out the processed substrate W stored in the unit 132 with the hand 131a). Further, the main transport robot 131 accesses the transfer position T with the indexer robot 121 and transfers the substrate W with the indexer robot 121 .
  • the processing unit 132 is a device that performs a predetermined process on the substrate W. A specific configuration of the processing unit 132 will be described later.
  • the control unit 140 is an element that controls the operation of each unit included in the substrate processing system 100, and is configured by, for example, a general computer having an electric circuit.
  • the control unit 140 includes a CPU (Central Processor Unit) 141 as a central processing unit responsible for data processing, and a ROM (Read Only Memory) 142 in which basic programs and the like are stored.
  • a RAM (Random Access Memory) 143 used as a work area when the CPU 141 performs predetermined processing (data processing), a storage device 144 configured by a non-volatile storage device such as a flash memory, a hard disk device, etc. and a bus line 145 connected to the .
  • the storage device 144 stores a program P that defines the processing to be executed by the control unit 140.
  • the control unit 140 executes the processing defined by the program P. can be done. However, part or all of the processing executed by control unit 140 may be executed by hardware such as a dedicated logic circuit.
  • the pH value which is one of the physical quantities that affect the solubility
  • an acidic liquid having a sufficiently small difference in pH value from the liquid film F is used as the rinsing liquid.
  • the range of change in solubility caused by contact with the rinse liquid is kept within an allowable range. That is, when the maximum pH difference between the rinsing liquid and the liquid film F that allows the change in solubility to fall within the allowable range is called the "maximum allowable pH difference", the liquid film An acidic liquid whose pH value difference between F and F is equal to or less than the maximum allowable pH difference is used as a rinse (first rinse).
  • Step S72 Second rinsing step Subsequently, pure water as a second rinsing liquid is supplied to the substrate W after completion of the first rinsing process, thereby bringing the second rinsing liquid into contact with the substrate W (Fig. 10). Specifically, for example, the nozzle moving mechanism 22 moves the pure water nozzle 21b from the nozzle waiting position to the nozzle processing position. When the pure water nozzle 21b is placed at the nozzle processing position, the valve 203b provided on the supply pipe 201b is opened.
  • the pure water stored in the pure water supply source 202b is supplied to the pure water nozzle 21b through the supply pipe 201b at a predetermined flow rate adjusted by the flow rate adjusting section 204b, and is discharged from the outlet 210b.
  • the pure water discharged from the pure water nozzle 21b arranged at the processing position lands at a predetermined position (for example, the center of the main surface) on the upper main surface of the substrate W held by the holding unit 1. do.
  • pure water as the second rinse liquid is supplied to (contacts with) the substrate W. As shown in FIG.
  • the discharge of sulfuric acid as the first rinse from the sulfuric acid nozzle 21a is stopped, and instead, the discharge of pure water from the pure water nozzle 21b as the second rinse is started. Furthermore, while the discharge is continued, the rotation mechanism 13 continues to rotate the substrate W held by the holding section 1 at the second rotation speed R2. In other words, the rotating mechanism 13 is rotated until the second rinsing process ends (that is, until the drying process (step S8) starts) after the number of revolutions of the substrate W reaches the second number of revolutions R2 in the first rinsing process. ), and continue to rotate the substrate W at the second rotation speed R2.
  • the valve 203b is closed and the pure water discharge is stopped.
  • the second rinse process is completed, and the sulfuric acid as the first rinse liquid remaining on the substrate W when the first rinse process is completed is sufficiently washed away by the pure water as the second rinse liquid.
  • the substrate processing method includes a liquid film forming step (step S2) of supplying an acidic processing liquid to the substrate W provided with a resist to form a liquid film F of the processing liquid (step S2); A plasma treatment step of irradiating plasma onto the substrate W holding the F to proceed with the resist stripping process, and a plasma treatment step in which the resist dissolved in the liquid film F is applied to the substrate W after the stripping process is completed. and a rinsing step (step S7) of contacting the resist with a rinsing liquid (first rinsing liquid) such that the width of change in solubility is kept within an allowable range in which the resist is not precipitated.
  • a rinsing liquid first rinsing liquid
  • the liquid film F in which the stripped resist is dissolved is formed on the substrate W by contacting (supplying) the first rinse liquid to the substrate W after the resist stripping process is completed. washed away from
  • the first rinsing liquid is such that the change width of the solubility of the resist dissolved in the liquid film F is kept within an allowable range in which the resist is not precipitated.
  • the solubility changes only within an allowable range in which the resist is not precipitated. Therefore, deposition of the resist is not induced by contact with the first rinse liquid. Therefore, generation of particles on the substrate W after processing is suppressed.
  • both the first rinse liquid and the treatment liquid are sulfuric acid. According to this configuration, compared to the case where different types of liquids are used for the first rinse liquid and the processing liquid, the piping system required for supplying the liquids is simplified.
  • the pH value which is one of the physical quantities that affect the solubility, is used as an index.
  • the rinse solution the range of change in solubility caused by contact with the rinse solution is kept within an allowable range.
  • temperature which is another physical quantity that affects the solubility
  • a liquid having a sufficiently small difference in temperature from the liquid film F is used as the rinse liquid.
  • the liquid film F A liquid in which the temperature difference between the With such a rinsing liquid, even if the rinsing liquid comes into contact with the liquid film F after the resist stripping process, the solubility of the rinsing liquid changes only within an allowable range. Therefore, the resist dissolved in the liquid film F is not precipitated. That is, with such a rinse liquid, the liquid film F on the substrate W can be washed away without depositing the resist.
  • the allowable range of variation in solubility is defined by various processing conditions. Therefore, for example, the allowable range of solubility change under given processing conditions is specified by experiments, theoretical calculations, etc., and the maximum allowable temperature difference can be derived based on this. Then, the liquid whose temperature is adjusted so that the temperature difference with the liquid film F is equal to or less than the derived maximum allowable temperature difference may be used as the rinse liquid.
  • the maximum allowable temperature difference is approximately "200". becomes.
  • carbonated water when carbonated water is used as the rinsing liquid, it is heated so that the temperature difference between it and the liquid film F is "200" or less (for example, the liquid film F after the plasma treatment is heated to 250° C. If the temperature is elevated to a level of 50° C. or higher, preferably 80° C. or higher, the range of change in solubility caused by contact with the rinse liquid can be kept within an allowable range.
  • FIG. 15 is a side view schematically showing the configuration of the processing unit 132a.
  • This processing unit 132a is provided in the substrate processing system 100, for example, like the processing unit 132 according to the first embodiment.
  • the sulfuric acid nozzle 21a is a nozzle that discharges sulfuric acid toward the substrate W held by the holder 1, and the pure water nozzle 21b is held by the holder 1. It is a nozzle for discharging pure water toward the substrate W.
  • the sulfuric acid nozzle 21a is connected to the sulfuric acid supply unit 20a for supplying sulfuric acid thereto, and the pure water nozzle 21b is connected to the pure water supply unit 20b for supplying pure water thereto. Connected.
  • the carbonated water nozzle 21c is a nozzle that ejects heated carbonated water ( CO2 water) toward the substrate W held in the holding unit 1.
  • the ejection port 210c is formed on one end face. It is a formed straight nozzle.
  • the carbonated water nozzle 21c is connected to a carbonated water supply unit 20c for supplying carbonated water thereto.
  • the carbonated water supply unit 20c includes, for example, a supply pipe 201c one end of which is connected to the carbonated water nozzle 21c, and a carbonated water supply source 202c connected to the other end of the supply pipe 201c.
  • the carbonated water supply source 202c includes, for example, a pure water tank that stores pure water (eg, DIW), a dissolution processing unit that dissolves carbon dioxide in the pure water stored therein to generate carbonated water, and the like. consists of Further, a valve 203c, a flow rate adjusting section 204c, and a heating section 205c are inserted in the supply pipe 201c.
  • the valve 203c is a valve that switches between supplying and stopping carbonated water through the supply pipe 201c, and is controlled by the control unit 140.
  • the flow rate adjusting unit 204c is composed of, for example, a mass flow controller, and under the control of the control unit 140, adjusts the flow rate of carbonated water flowing through the supply pipe 201c.
  • the liquid film F By heating so that the temperature difference between the two is "200" or less, it is possible to keep the range of change in solubility caused by contact with the rinse liquid within an allowable range.
  • the carbonated water stored in the carbonated water supply source 202c is heated to a temperature of 80° C. or more and 100° C. or less and used as the rinse liquid. Even if the temperature is raised to about 250° C., it is possible to keep the range of change in solubility caused by contact with the rinsing liquid within an allowable range in which the resist is not precipitated.
  • the heated carbonated water as the rinsing liquid discharged from the carbonated water nozzle 21c and deposited on the upper main surface of the substrate W is rapidly moved toward the peripheral edge of the substrate W by centrifugal force. spread out.
  • the sulfuric acid liquid film F covering substantially the entire main surface of the substrate W (that is, the sulfuric acid liquid film F in which the stripped resist is dissolved) is removed by the newly supplied heated carbonated water as the rinsing liquid. It is swept outward and discharged to the surroundings of the substrate W quickly. That is, the sulfuric acid liquid film F covering the substrate W when the plasma processing is completed is replaced by the heated carbonated water as the rinsing liquid. Further, by increasing the rotational speed stepwise, the liquid film F on the substrate W can be replaced with the heated carbonated water as the rinsing liquid without lowering the cleanliness of the substrate W.
  • FIG. 16 is a side view schematically showing the configuration of the immersion unit 7.
  • the immersion unit 7 is a processing unit that performs a rinsing process on one or a plurality of substrates W at once. work to perform a series of processes on the substrate W.
  • the processing unit 132 FIG. 3
  • an immersion unit 7 is provided.
  • the storage tank 71 is a tank that stores liquid.
  • the storage tank 71 has, for example, an internal volume capable of accommodating one or more substrates W in an upright posture, and the upper end side is open.
  • the bottom side of the storage tank 71 is closed, and a drain pipe 712 with a valve 711 inserted therein is connected.
  • a valve 711 is a valve that switches between draining liquid through a liquid draining pipe 712 and stopping, and is controlled by the control unit 140 . That is, when the valve 711 is opened under the control of the controller 140 , the liquid stored in the storage tank 71 is drained through the drain pipe 712 .
  • An outer tank 713 is provided in the vicinity of the upper end of the outer peripheral wall of the storage tank 71 . The upper edge of the outer tank 713 is located above the upper edge of the reservoir tank 71, and the liquid overflowing from the upper edge of the reservoir tank 71 is received by the outer tank 713 and discharged through a drain pipe (not shown). drained through the
  • the liquid supply unit 72 is an element that supplies liquid to the storage tank 71 (and thus to the substrate W arranged inside the storage tank 71). 721b).
  • the sulfuric acid nozzle 721a is a nozzle for discharging sulfuric acid.
  • the sulfuric acid nozzle 721a is connected to a sulfuric acid supply unit 70a for supplying sulfuric acid thereto.
  • the structure of the sulfuric acid supply section 70a is the same as that of the sulfuric acid supply section 20a described above.
  • the sulfuric acid supply unit 70a is, for example, a supply pipe 701a having one end connected to a sulfuric acid nozzle 721a, a sulfuric acid supply source 702a connected to the other end of the supply pipe 701a, and inserted into the supply pipe 701a. It includes a valve 703a, a flow rate adjusting section 704a, and the like.
  • the sulfuric acid supply source 702a stores, for example, sulfuric acid of the same concentration as that stored in the sulfuric acid supply source 202a (that is, the sulfuric acid supply source 202a provided in the processing unit 132 used in cooperation with the soaking unit 7). be.
  • a predetermined flow rate of sulfuric acid adjusted by the flow rate adjustment unit 704a is supplied from the sulfuric acid supply source 702a to the sulfuric acid nozzle 721a through the supply pipe 701a. and is discharged from here and supplied into the storage tank 71 .
  • the pure water nozzle 721b is a nozzle for discharging pure water.
  • a pure water supply unit 70b for supplying pure water to the pure water nozzle 721b is connected to the pure water nozzle 721b.
  • the configuration of the pure water supply section 70b is the same as that of the pure water supply section 20b described above. That is, the pure water supply unit 70b specifically includes, for example, a supply pipe 701b having one end connected to the pure water nozzle 721b, a pure water supply source 702b connected to the other end of the supply pipe 701b, and the supply pipe 701b. It includes an inserted valve 703b and a flow rate adjusting section 704b.
  • a holding portion moving mechanism 733 is connected to the holding portion 73 .
  • the holding portion moving mechanism 733 moves the holding portion 73 to a position (immersion position) where the substrate W held therein is placed inside the storage tank 71 (immersion position) and a position (immersion position) where the held substrate W is placed outside the storage tank 71 ( For example, it is a mechanism for moving up and down between a position (delivery position) arranged above the storage tank 71 .
  • FIG. 17 is a diagram showing the flow of the processing.
  • Step S ⁇ b>101 Storage Step First, sulfuric acid is stored in the storage tank 71 as the first rinse liquid. Specifically, for example, the valve 703a provided in the supply pipe 701a is opened. Then, the sulfuric acid stored in the sulfuric acid supply source 702a is supplied to the sulfuric acid nozzle 721a through the supply pipe 701a at a predetermined flow rate adjusted by the flow rate adjusting section 704a, and is discharged therefrom. The discharged sulfuric acid is supplied to the storage tank 71 and stored therein.
  • Step S ⁇ b>102 Loading Step
  • the substrate W to be rinsed is loaded into the immersion unit 7 . That is, in the processing unit 132, when a series of processes from step S1 to step S6 is completed, the main transfer robot 131 moves the substrate W held by the holding unit 1 (that is, the substrate after plasma processing is completed). W) is carried out and carried into the immersion unit 7 . At this time, the main transport robot 131 transports the substrate W in a horizontal posture and carries it into the immersion unit 7 so that the liquid film F held on the substrate W is maintained.
  • Step S103 First Rinse Step Subsequently, the substrate W is immersed in the storage tank 71 in which sulfuric acid as the first rinse liquid is stored. Specifically, for example, first, the substrate W carried into the immersion unit 7 is changed from the horizontal posture to the standing posture, and then held by the holding portion 73 arranged at the delivery position above the storage tank 71 . be done. A plurality of substrates W may be held by the holding portion 73 . When one or more substrates W are held by the holding portion 73, the holding portion moving mechanism 733 moves (lowers) the holding portion 73 from the delivery position to the immersion position.
  • the holding section 73 is arranged at the immersion position, so that the substrate W held therein is exposed to the sulfuric acid as the first rinse liquid.
  • the substrate W is immersed, and the substrate W is brought into contact with the first rinse liquid.
  • the sulfuric acid stored in the sulfuric acid supply source 702a is used as the first rinsing liquid. is stored. That is, in the liquid film forming step (step S2), the liquid supplied to the substrate W as the processing liquid when forming the liquid film F, and the liquid supplied to the substrate W as the first rinse liquid in the first rinsing step. are both sulfuric acid and have the same concentration. Needless to say, in this case, the difference in pH value between the first rinse liquid and the liquid film F is such that the first rinse liquid is supplied to the heated liquid film F without being heated and brought into contact with the liquid film F. It is well below the maximum allowable pH difference of "2" and is almost zero. Therefore, when the first rinse liquid contacts the liquid film F, the pH value hardly changes. Therefore, the width of change in solubility caused by contact with the first rinse liquid is sufficiently small, and deposition of the resist is sufficiently avoided.
  • the pure water stored in the pure water supply source 702b is supplied through the supply pipe 701b to the pure water nozzle 721b at a predetermined flow rate adjusted by the flow rate adjusting section 704b, and is discharged therefrom.
  • the discharged pure water is supplied to the storage tank 71 and stored therein.
  • the pure water stored in the pure water supply source 702b is used as the second rinse liquid. That is, the pH value of the second rinse is significantly different from the pH value of the sulfuric acid supplied to the substrate W as the first rinse. Therefore, the contact (supply) of the pure water as the second rinse liquid dilutes the sulfuric acid as the first rinse liquid remaining on the substrate W, resulting in a large change (increase) in the pH value. do. However, since the first rinse liquid remaining on the substrate W at this time is clean sulfuric acid in which the resist does not dissolve, the resist does not deposit even if the pH value changes significantly.
  • the substrate W is immersed in the reservoir 71 in which the rinsing liquid (first rinsing liquid) is stored.
  • the liquid film F in which the stripped resist is dissolved can be quickly discharged from the substrate W and replaced with the rinse liquid.
  • the first rinsing liquid (specifically, for example, sulfuric acid having the same concentration as the processing liquid) may be brought into contact with the substrate W after being heated.
  • a heated sulfuric acid nozzle 21d for discharging sulfuric acid may be provided.
  • the heated sulfuric acid nozzle 21d is connected to the other end of a supply pipe 201d, one end of which is connected to the sulfuric acid supply source 202a.
  • a valve 203d, a flow rate adjusting section 204d, and a heating section 205d are inserted in the supply pipe 201d.
  • step S71 sulfuric acid as the first rinsing liquid (that is, sulfuric acid having the same concentration as the processing liquid) can be heated and brought into contact with the substrate W.
  • the rinse liquid (first rinse liquid) is heated and then brought into contact with the substrate W. Therefore, the first rinse liquid is brought into contact with the liquid film F whose temperature is raised by being irradiated with the plasma. supply), the width of temperature change can be kept sufficiently small. In other words, both the width of change in pH and the width of change in temperature can be kept small. Therefore, the width of change in solubility when the first rinse liquid is brought into contact with the liquid can be made particularly small, and the generation of particles can be particularly sufficiently suppressed.
  • first rinse liquid is the type of liquid if the difference in pH value between the liquid film F and the liquid film F is equal to or less than the maximum allowable pH difference? and is not limited to the sulfuric acid exemplified above.
  • the rinse liquid may be hydrochloric acid (eg, dilute hydrochloric acid with a pH value of "3").
  • the difference in pH value between the liquid film F and the liquid film F should be less than the maximum allowable pH difference defined from the given treatment conditions. , the concentration may be adjusted as necessary.
  • the rinse liquid is sulfuric acid having the same concentration as the processing liquid used for the substrate W as the processing liquid when forming the liquid film F, but the rinse liquid has a concentration different from that of the processing liquid. It may be different sulfuric acid. Needless to say, even in this case, the rinsing liquid has a concentration such that the difference in pH value between the liquid film F and the liquid film F is equal to or less than the maximum allowable pH difference defined by the given processing conditions. be.
  • any type of rinse liquid may be used as long as the temperature difference between the liquid film F and the liquid film F is equal to or less than the maximum allowable temperature difference. It is not limited to the exemplified carbonated water. For example, heated pure water, sulfuric acid, hydrochloric acid, or the like may be used as the rinse liquid. Needless to say, no matter what kind of liquid is used, the temperature difference between the liquid film F and the liquid film F is set to be equal to or less than the maximum allowable temperature difference defined by the given processing conditions. The heating temperature may be set as necessary.
  • the maximum allowable temperature difference is greater than "200". there is a possibility. That is, there is a possibility that the heating temperature can be lower than 80°C.
  • the maximum allowable temperature difference may be smaller than "200”. That is, there is a possibility that the heating temperature will need to be higher than 80°C.
  • the first rinse liquid stored in the storage tank 71 may be the rinse liquid (that is, heated carbonated water) according to the second embodiment.
  • the step of immersing the substrate W in the storage tank 71 in which pure water is stored as the second rinsing liquid was performed. You don't have to do it with For example, after the first rinsing process is completed, the substrate W is unloaded from the immersion unit 7 and loaded into the processing unit 132 again, where the second rinsing process (that is, the second rinsing process according to the first embodiment ( Step S72)) may be performed.
  • the configuration of the processing unit 132 and the flow of processing performed here are not limited to those exemplified in the above embodiment.
  • the nozzles 21a, 21b, and 21c (or the nozzles 721a and 721b) for ejecting different types of liquids are separately provided. You may make it discharge alternatively.
  • a plurality of supply pipes 201a, 201b, 201c (or a plurality of supply pipes 701a, 701b) may be connected to the single nozzle.
  • the nozzle moving mechanism 22 integrally moves the plurality of nozzles 21a, 21b, and 21c.
  • Each nozzle 21a, 21b, 21c may be moved independently. Needless to say, in this case, it is not necessary to connect the plurality of nozzles 21a, 21b, 21c.
  • at least one of the plurality of nozzles 21a, 21b, 21c may be fixedly provided. That is, the nozzle moving mechanism may be omitted for at least one nozzle.
  • the holding unit 1 holds the substrate W in a horizontal posture by gripping the peripheral edge of the substrate W with the chuck pins 12, but the method for holding the substrate W is limited to this. It does not have to be something that can be used, but it can be anything.
  • the holding section may hold the substrate W in a horizontal posture by sucking the rear surface of the substrate W with a suction mechanism provided on the upper surface of the base section 11 .
  • a plurality of guards 41 may be provided.
  • the plurality of guards 41 may have basically the same configuration but different sizes, and the plurality of guards 41 having different sizes may be nested.
  • the cylindrical portion 41a may be arranged concentrically, and the inclined portion 41b and the extending portion 41c may be arranged in a nested manner so as to overlap each other.
  • the guard moving mechanism 42 moves each guard 41 independently and switches the position of each guard 41 according to the type of liquid to be discharged onto the substrate W. , the guard 41 for receiving the scattered liquid may be switched.
  • the plasma generating section 3 generates plasma under atmospheric pressure, but it may generate plasma under a low pressure state. That is, a pump is provided for depressurizing the inner space of the chamber 5, and in a state in which the inner space of the chamber 5 is depressurized to a predetermined pressure by the pump, a voltage is applied to the plasma reactor 31 to generate plasma. good too.
  • the processing unit 132 performs the process of removing the resist formed on the substrate W, but the processing performed in the processing unit 132 is not limited to this.
  • the processing unit 132 may perform processing for removing organic substances (eg, organic particles, organic layers, organic films) existing on the substrate W.
  • sulfuric acid is used as the treatment liquid, but the treatment liquid is not limited to this.
  • a chemical liquid containing at least one of sulfuric acid, sulfate, peroxosulfate, and peroxosulfate may be used as the treatment liquid.
  • a chemical solution containing hydrogen peroxide may be used as the treatment liquid, for example, a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution may be used as the treatment liquid.
  • chemical solutions such as SC1 (mixed solution of hydrogen peroxide solution and ammonia), SC2 (mixed solution of hydrogen peroxide solution and hydrochloric acid) (so-called A cleaning chemical) may be used as the processing liquid, or a chemical such as hydrofluoric acid, hydrochloric acid, or phosphoric acid (so-called etching chemical) may be used as the processing liquid.
  • the configuration of the substrate processing system 100 and the flow of processing performed here are not limited to those exemplified in the above embodiments.
  • the number of processing units 132 provided in the substrate processing system 100 does not have to be twelve. Further, for example, the number of load ports 111 provided in the substrate processing system 100 may not be three.
  • the program P may be stored in a recording medium, and the program P may be installed in the control unit 140 using this recording medium.

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Abstract

液膜にプラズマを照射する手法を用いてレジストの剥離を行うにあたって、パーティクルの発生を抑制できる技術を提供する。基板処理方法であって、レジストが設けられた基板に、酸性の処理液を供給して、処理液の液膜を形成する液膜形成工程（ステップ（Ｓ１））と、液膜を保持している基板に対してプラズマを照射して、レジストの剥離処理を進行させるプラズマ処理工程と、剥離処理が終了した後の基板に、液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液（第１リンス液）を、接液させるリンス工程（ステップ（Ｓ７））と、を備える。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　本願は、基板処理方法および基板処理装置に関する。
　半導体装置の製造プロセスにおいては、基板の主面に対して選択的にエッチングやイオン注入などを行うために、マスクとしてのレジストが設けられることがある。エッチングやイオン注入が行われた後は、レジストは不要となるため、これを剥離（除去）する処理が行われる。
　基板に設けられたレジストを剥離する手法は、各種提案されている。例えば、特許文献１には、硫酸と過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ液）を基板に供給し、硫酸と過酸化水素水が反応することによって生成されるカロ酸（ペルオキソ一硫酸：Ｈ２ＳＯ５）の酸化力を利用して、基板に設けられているレジストを剥離する手法が開示されている。
　この手法では、レジストの剥離を進行させるために、基板に新たなＳＰＭ液を供給し続ける必要がある。具体的には例えば、特許文献１に記載されているように、基板を回転させることによって、レジストの剥離に用いられた古いＳＰＭ液を基板から振り切りつつ、新たなＳＰＭ液を基板上に次々に供給し続けることによって、レジストの剥離を進行させる。このため、ＳＰＭ液を用いてレジストを剥離する手法では、硫酸の使用量を抑えることが難しかった。
特開２０１９－１７６１２５号公報
　環境に対する意識が高まる近年においては、環境負荷が大きい薬液である硫酸の使用量を削減することが強く求められている。そこで、ＳＰＭ液を用いた手法に代わる手法として、基板に、硫酸などといった酸性の処理液の液膜を形成し、その液膜にプラズマを照射する、というものが考えられている。この手法では、プラズマ中の活性種、該活性種が液膜と反応することによって発生したカロ酸、などがレジストを酸化することによって、レジストが剥離される。この手法では、レジストの剥離を進行させるために、基板に対して新たな硫酸を供給し続ける必要がない。したがって、ＳＰＭ液を用いた手法に比べて、硫酸などの処理液の使用量を抑えることが可能となる。
　ところが、上記の手法は、処理液の使用量を抑えることができるという利点がある反面で、処理後の基板にパーティクルが発生しやすいという問題もあることがわかってきた。
　その理由は、次のように考えられる。すなわち、上記の手法では、基板上に、例えば硫酸の液膜が形成された後、この液膜が基板上に維持されたパドル状態のままで、該基板にプラズマが照射されて、レジストの剥離が進行する。このため、剥離されたレジストは、基板上に保持されている液膜の中に次々に溶解していく。したがって、所定時間のプラズマの照射が行われてレジストの剥離処理が終了した段階において、基板上の液膜には、ここから剥離されたレジストのほぼ全量が溶解している。
　レジストの剥離処理が終了すると、続いて、基板上の液膜をリンス液で洗い流す処理が行われる。この際に、例えば、リンス液としての純水が、硫酸の液膜に供給されると、液膜のｐＨ値が急激に上昇して、レジストが溶解している液膜（すなわち、レジスト溶解液としての液膜）の溶解度が低下する。その結果、溶けきれなくなったレジストが析出（再析出）してしまう（いわゆる、ｐＨショック）。こうして析出したレジストが基板に付着することによって、パーティクルが発生すると考えられる。
　このような現象は、ＳＰＭ液を用いてレジストの剥離を行う場合には生じにくい。すなわち、ＳＰＭ液を用いる場合、上記のとおり、古いＳＰＭ液を基板から振り切りつつ、新たなＳＰＭ液を基板上に次々に供給し続けることで、レジストの剥離を進行させる。したがって、剥離されたレジストは古いＳＰＭ液とともに次々に振り切られて基板上から排出されていくこととなり、剥離処理の終盤になると、基板上から振り切られるＳＰＭ液には、剥離されたレジストなどの汚染物質はほとんど含まれていない。したがって、剥離処理が終了した段階で、基板上には、剥離されたレジストがほとんど存在していないと考えられる。このため、剥離処理が終了した後に、例えば、リンス液としての純水が基板に供給されても、レジストが析出する可能性は低い。したがって、析出したレジストが基板に付着するという現象も生じにくい。
　このように、液膜にプラズマを照射する手法を用いてレジストを剥離する場合、ＳＰＭ液を用いる手法では発生していなかった問題、すなわち、処理後の基板にパーティクルが発生しやすいという問題を、解決する必要がある。
　本願は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、液膜にプラズマを照射する手法を用いてレジストの剥離を行うにあたって、パーティクルの発生を抑制できる技術を提供することである。
　第１の態様は、基板処理方法であって、レジストが設けられた基板に、酸性の処理液を供給して、前記処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、前記液膜を保持している基板に対してプラズマを照射して、レジストの剥離処理を進行させるプラズマ処理工程と、前記剥離処理が終了した後の基板に、前記液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液を、接液させるリンス工程と、を備える。
　第２の態様は、第１の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液として、前記液膜との間のｐＨ値の差が、最大許容ｐＨ差以下となる酸性の液を用いることで、前記溶解度の変化幅を前記許容範囲に収める。
　第３の態様は、第２の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液が、前記液膜との間のｐＨ値の差が、２以下となる液である。
　第４の態様は、第２または第３の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液と前記処理液とが、いずれも硫酸である。
　第５の態様は、第４の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液と前記処理液とが、濃度の等しい硫酸である。
　第６の態様は、第２から第５のいずれかの態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液を、加熱した上で、基板に接液させる。
　第７の態様は、第１の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液として、前記液膜との間の温度の差が、最大許容温度差以下となるような液を用いることで、前記溶解度の変化幅を前記許容範囲に収める。
　第８の態様は、第７の態様に係る基板処理方法であって、前記リンス液が、８０℃以上かつ１００℃以下の温度に加熱された、炭酸水である。
　第９の態様は、第１から第８のいずれかの態様に係る基板処理方法であって、前記リンス工程において、基板に向けてノズルから前記リンス液を吐出しつつ、該基板を、回転数を段階的に上昇させながら回転させる。
　第１０の態様は、第１から第８のいずれかの態様に係る基板処理方法であって、前記リンス工程において、前記リンス液を貯留した貯留槽に、基板を浸漬する。
　第１１の態様は、基板処理装置であって、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板に液を供給する液供給部と、前記保持部に保持された基板にプラズマを照射するプラズマ照射部と、前記保持部、前記液供給部、および、前記プラズマ照射部を、制御する制御部と、を備え、前記制御部が、前記保持部に、レジストが設けられた基板を保持させ、前記液供給部に、該基板に酸性の処理液を供給させて、前記処理液の液膜を形成させ、前記プラズマ照射部に、前記液膜を保持している基板に対してプラズマを照射させて、レジストの剥離処理を進行させ、前記液供給部に、前記剥離処理が終了した後の基板に、前記液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液を、供給させる。
　第１の態様に係る基板処理方法によると、レジストの剥離処理が終了した後の基板に、リンス液が接液されることによって、剥離されたレジストが溶解している液膜が、基板上から洗い流される。ここで、該リンス液は、液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、レジストを析出させない許容範囲に収めるものである。つまり、該リンス液が接液されても、溶解度は、レジストを析出させない許容範囲内でしか変化しない。このため、リンス液が接液されることによってレジストの析出が誘発されることがない。したがって、処理後の基板におけるパーティクルの発生が抑制される。
　第２の態様に係る基板処理方法によると、ｐＨ値を指標にしてリンス液を選定するので、そのリンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を、許容範囲に収めることができるようなリンス液を、簡易かつ適切に、選定することができる。
　第３の態様に係る基板処理方法によると、リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を十分に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　第４の態様に係る基板処理方法によると、リンス液と処理液とがいずれも硫酸であるので、それぞれに別の種類の液が用いられる場合に比べて、液の供給に必要な配管系統などが簡素化される。
　第５の態様に係る基板処理方法によると、リンス液と処理液とが、濃度の等しい硫酸であるので、リンス液が液膜に接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じることがない。したがって、リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を特に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　第６の態様に係る基板処理方法によると、リンス液を加熱した上で基板に接液させるので、該リンス液が、プラズマが照射されることによって昇温した液膜に接液されても、温度の変化幅が十分に小さく抑えられる。つまり、ｐＨの変化幅と温度の変化幅の両方が小さく抑えられる。したがって、該リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を特に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を特に十分に抑制することができる。
　第７の態様に係る基板処理方法によると、温度を調整することによって様々な液をリンス液として用いることが可能となるので、リンス液の選択の幅を広げることができる。
　第８の態様に係る基板処理方法によると、８０℃以上かつ１００℃以下の温度に加熱された炭酸水をリンス液として用いる。このようなリンス液であれば、該リンス液が、プラズマが照射されることによって昇温した液膜に接液されても、温度の変化幅が十分に小さく抑えられる。したがって、該リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を十分に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　第９の態様に係る基板処理方法によると、リンス工程において、基板に向けてノズルからリンス液を吐出しつつ、該基板を、回転数を段階的に上昇させながら回転させる。仮に、回転数を段階的にではなく一気に上昇させた場合、基板上から液が排出されるスピードに、基板上に液が供給されるスピードが追いつかなくなり、基板上に気液界面が現れ、液体によって覆われずに露出した部分が発生してしまう虞がある。このような部分には、パーティクルなどが付着しやすく、基板の清浄度が低下しやすい。回転数を段階的に上昇させる上記の構成によれば、基板上にこのような気液界面が現れにくくなるので、基板の清浄度が低下しにくい。つまり、基板の清浄度を低下させることなく、剥離されたレジストが溶解している液膜を、リンス液に置換することができる。
　第１０の態様に係る基板処理方法によると、リンス工程において、リンス液を貯留した貯留槽に基板を浸漬するので、剥離されたレジストが溶解している液膜を基板上から速やかに排出して、リンス液に置換することができる。
　第１１の態様に係る基板処理装置によると、レジストの剥離処理が終了した後の基板にリンス液が供給されて該リンス液が基板に接液されることによって、剥離されたレジストが溶解している液膜が、基板上から洗い流される。ここで、該リンス液は、液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、レジストを析出させない許容範囲に収めるものである。つまり、該リンス液が接液されても、溶解度は、レジストを析出させない許容範囲内でしか変化しない。このため、リンス液が接液されることによってレジストの析出が誘発されることがない。したがって、処理後の基板におけるパーティクルの発生が抑制される。
基板処理システムの構成を模式的に示す平面図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る処理ユニットの構成を模式的に示す側面図である。 プラズマリアクタの構成を概略的に示す側断面図および平面図である。 処理ユニットにおいて実行される処理の流れを示す図である。 保持工程を説明するための図である。 液膜形成工程を説明するための図である。 プラズマ処理を説明するための図である。 第１リンス工程を説明するための図である。 第２リンス工程を説明するための図である。 最大許容ｐＨ差と温度の差との関係を模式的に示す図である。 リンス工程に係る処理の流れを説明するための図である。 第１リンス液として処理液と同じ硫酸が用いられた場合の処理後の基板の様子を示す顕微鏡写真である。 最大許容温度差とｐＨ値の差との関係を模式的に示す図である。 第２実施形態に係る処理ユニットの構成を模式的に示す側面図である。 第３実施形態に係る浸漬ユニットの構成を模式的に示す側面図である。 リンス工程に係る処理の流れを示す図である。 リンス液として処理液と同じ硫酸が用いられた場合の処理後の基板の様子を示す顕微鏡写真である。 変形例に係る処理ユニットの構成を模式的に示す側面図である。 リンス液として純水が用いられた場合の処理後の基板の様子を示す顕微鏡写真である。 リンス液としてＩＰＡが用いられた場合の処理後の基板の様子を示す顕微鏡写真である。
　以下、添付の図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
　相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば、「一方向に」、「一方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」、「同軸」、など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。また、等しい状態であることを示す表現（例えば、「同一」、「等しい」、「均質」、など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。また、形状を示す表現（例えば、「円形状」、「四角形状」、「円筒形状」、など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲の形状を表すものとし、例えば凹凸または面取りなどを有していてもよい。また、構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、「有する」、といった各表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。また、「Ａ、ＢおよびＣのうちの少なくとも一つ」という表現には、「Ａのみ」、「Ｂのみ」、「Ｃのみ」、「Ａ、ＢおよびＣのうち任意の２つ」、「Ａ、ＢおよびＣの全て」が含まれる。
　＜１．第１実施形態＞
　＜１－１．基板処理システムの全体構成＞
　基板処理システム１００の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、基板処理システム１００の構成を模式的に示す平面図である。
　基板処理システム１００は、処理対象である基板Ｗに対して所定の処理を行う処理システムであり、インターフェース部１１０、インデクサ部１２０、本体部１３０、および、制御部１４０を備える。基板処理システム１００において処理対象とされる基板Ｗは、例えば半導体基板である。また、処理対象とされる基板Ｗの形状は、例えば円板形状であり、そのサイズ（直径）は例えば約３００（mm）である。
　インターフェース部１１０は、複数枚の基板Ｗを収容する基板収容器であるキャリアＣを、基板処理システム１００に接続するためのインターフェースであり、具体的には例えば、キャリアＣが載置されるロードポート１１１が、複数個（図の例では３個）、水平方向に一列に並んで配列された構成を備える。キャリアＣは、基板Ｗを密閉空間に収納するタイプのもの（例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、など）であってもよいし、基板Ｗを外気にさらすタイプのもの（例えば、ＯＣ（Open Cassette）、など）であってもよい。
　インデクサ部１２０は、インターフェース部１１０と本体部１３０との間に配置された部分であり、インデクサロボット１２１を備える。
　インデクサロボット１２１は、各ロードポート１１１に載置されたキャリアＣと主搬送ロボット１３１（後述する）との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットであり、基板Ｗを保持するハンド１２１ａ、ハンド１２１ａに接続されたアーム１２１ｂ、アーム１２１ｂを伸縮、旋回、および、昇降させるための駆動部、などを含んで構成される。インデクサロボット１２１は、各ロードポート１１１に載置されているキャリアＣにアクセスして、搬出動作（すなわち、キャリアＣに収容されている未処理の基板Ｗをハンド１２１ａで取り出す動作）、および、搬入動作（すなわち、ハンド１２１ａに保持されている処理済みの基板ＷをキャリアＣに搬入する動作）を行う。また、インデクサロボット１２１は、主搬送ロボット１３１との受渡位置Ｔにアクセスして、主搬送ロボット１３１との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
　本体部１３０は、主搬送ロボット１３１、および、複数個（例えば１２個）の処理ユニット１３２を備える。ここでは例えば、鉛直方向に積層された複数個（例えば３個）の処理ユニット１３２が、１個のタワーを構成しており、該タワーが、主搬送ロボット１３１の周囲を取り囲むようにして、複数個（例えば４個）、設けられる。
　主搬送ロボット１３１は、インデクサロボット１２１と各処理ユニット１３２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットであり、基板Ｗを保持するハンド１３１ａ、ハンド１３１ａに接続されたアーム１３１ｂ、アーム１３１ｂを伸縮、旋回、および、昇降させるための駆動部、などを含んで構成される。主搬送ロボット１３１は、各処理ユニット１３２にアクセスして、搬入動作（すなわち、ハンド１３１ａに保持されている処理対象の基板Ｗを処理ユニット１３２に搬入する動作）、および、搬出動作（すなわち、処理ユニット１３２に収容されている処理済みの基板Ｗをハンド１３１ａで取り出す動作）、を行う。また、主搬送ロボット１３１は、インデクサロボット１２１との受渡位置Ｔにアクセスして、インデクサロボット１２１との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
　処理ユニット１３２は、基板Ｗに対して所定の処理を行う装置である。処理ユニット１３２の具体的な構成については、後に説明する。
　制御部１４０は、基板処理システム１００が備える各部の動作を制御する要素であり、例えば、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る。制御部１４０は、具体的には例えば、図２に示されるように、データ処理を担う中央演算装置としてのＣＰＵ（Central Processor Unit）１４１、基本プログラムなどが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）１４２、ＣＰＵ１４１が所定の処理（データ処理）を行う際の作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１４３、フラッシュメモリ、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る記憶装置１４４、これらを相互に接続するバスライン１４５、などを含んで構成される。記憶装置１４４には、制御部１４０が実行する処理を規定するプログラムＰが格納されており、ＣＰＵ１４１がこのプログラムＰを実行することにより、制御部１４０がプログラムＰによって規定された処理を実行することができる。もっとも、制御部１４０が実行する処理の一部または全部が、専用の論理回路などのハードウェアによって実行されてもよい。
　制御部１４０は、基板処理システム１００の全体の動作を統括して制御する主制御部と、複数のローカル制御部とが、通信可能に接続された構成とされてもよい。この場合に、複数の処理ユニット１３２の各々に、少なくとも１個のローカル制御部が対応付けられて、該ローカル制御部が、主制御部からの指示に基づいて、対応する処理ユニット１３２の動作を制御するものとしてもよい。また、このような構成が採用される場合、主制御部および各ローカル制御部の各々が、上記の各部１４１～１４５の一部あるいは全部を個別に備えるものとしてもよい。
　＜１－２．処理ユニット＞
　次に、処理ユニット１３２の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、処理ユニット１３２の構成を模式的に示す側面図である。なお、上記のとおり、本体部１３０には複数個の処理ユニット１３２が設けられているが、これら複数個の処理ユニット１３２のうちの少なくとも１個が、以下に説明する構成を有していればよい。すなわち、複数の処理ユニット１３２の中には、以下に説明する構成とは異なる構成を有するものが含まれてもよい。
　処理ユニット１３２は、例えば、基板Ｗに設けられているレジストを剥離（除去）する処理を行う処理装置であり、基板処理装置に相当する。処理ユニット１３２は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式の処理装置である。
　処理ユニット１３２は、保持部１、液供給部２、プラズマ発生部３、および、ガード部４を備える。また、処理ユニット１３２は、これら各部１～４が備える要素の少なくとも一部（例えば、ベース部１１、ノズル２１ａ，２１ｂ、プラズマリアクタ３１、ガード４１、など）を収容するチャンバ５を備える。チャンバ５の内部空間には、ファンフィルタユニット５１などによって、清浄な空気のダウンフローが形成される。
　（保持部１）
　保持部１は、処理対象となる基板Ｗを保持する要素であり、例えば、ベース部１１、複数のチャックピン１２、および、回転機構１３を備える。
　ベース部１１は、基板Ｗよりも僅かに大径である円板形状の部材であり、厚み方向を鉛直方向に沿わせるような姿勢で、配置される。複数のチャックピン１２は、ベース部１１の上面に設けられており、該上面の周縁に沿って間隔を設けつつ配列されている。各チャックピン１２は、制御部１４０からの指示に応じて、基板Ｗの周縁に接触するチャック位置と、基板Ｗの周縁から離間する解除位置との間で変位するように構成されており、各チャックピン１２がチャック位置に配置されることによって、基板Ｗが水平姿勢（基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿うような姿勢）でベース部１１の上方に保持される。
　回転機構１３は、ベース部１１を回転させる機構である。回転機構１３は、具体的には例えば、上端においてベース部１１の下面と連結されたシャフト１３ａ、および、シャフト１３ａの下端に接続されたモータ１３ｂを含んで構成される。ここでは、例えば、ベース部１１上に保持される基板Ｗの主面と直交するとともに、該主面の中心を通るような軸が、回転軸Ｑとして規定されており、シャフト１３ａは、この回転軸Ｑと同軸に設けられる。そして、モータ１３ｂは、制御部１４０からの指示に応じて、制御部１４０から指示された回転数で、シャフト１３ａを回転軸Ｑの周りで回転させる。モータ１３ｂの駆動を受けてシャフト１３ａが回転されることによって、ベース部１１、ひいては、ベース部１１上に保持される基板Ｗが、この回転軸Ｑの周りで回転する。このように、回転機構１３を含んで構成される保持部１（すなわち、基板Ｗを保持しつつ回転させることができる保持部１）は、スピンチャックなどとも呼ばれる。また、スピンチャックにおけるベース部１１は、スピンベースなどとも呼ばれる。
　（液供給部２）
　液供給部２は、保持部１に保持されている基板Ｗに液を供給する要素であり、例えば、２個のノズル（硫酸ノズル２１ａ、および、純水ノズル２１ｂ）、および、ノズル移動機構２２を備える。
　硫酸ノズル２１ａは、保持部１に保持されている基板Ｗに向けて硫酸を吐出するノズルであり、具体的には例えば、一端面に吐出口２１０ａが形成されたストレート型のノズルである。硫酸ノズル２１ａには、これに硫酸を供給する硫酸供給部２０ａが接続される。硫酸供給部２０ａは、具体的には例えば、一端が硫酸ノズル２１ａに接続された供給管２０１ａと、該供給管２０１ａの他端に接続された硫酸供給源２０２ａと、を備える。硫酸供給源２０２ａは、硫酸を貯留する硫酸タンクなどを含んで構成される。また、供給管２０１ａには、バルブ２０３ａ、および、流量調整部２０４ａが、介挿される。バルブ２０３ａは、供給管２０１ａを通じた硫酸の供給と停止とを切り替える弁であり、制御部１４０によって制御される。流量調整部２０４ａは、例えばマスフローコントローラにより構成され、制御部１４０の制御下で、供給管２０１ａを流れる硫酸の流量を調整する。このような構成において、バルブ２０３ａが開かれると、流量調整部２０４ａによって調整される所定の流量の硫酸が、硫酸供給源２０２ａから供給管２０１ａを通じて硫酸ノズル２１ａに供給されて、吐出口２１０ａから吐出される。
　純水ノズル２１ｂは、保持部１に保持されている基板Ｗに向けて純水を吐出するノズルであり、具体的には例えば、一端面に吐出口２１０ｂが形成されたストレート型のノズルである。純水ノズル２１ｂには、これに純水を供給する純水供給部２０ｂが接続される。純水供給部２０ｂは、具体的には例えば、一端が純水ノズル２１ｂに接続された供給管２０１ｂと、該供給管２０１ｂの他端に接続された純水供給源２０２ｂと、を備える。純水供給源２０２ｂは、純水（例えば、ＤＩＷ（de-ionized water））を貯留する純水タンクなどを含んで構成される。また、供給管２０１ｂには、バルブ２０３ｂ、および、流量調整部２０４ｂが、介挿される。バルブ２０３ｂは、供給管２０１ｂを通じた純水の供給と停止とを切り替える弁であり、制御部１４０によって制御される。流量調整部２０４ｂは、例えばマスフローコントローラにより構成され、制御部１４０の制御下で、供給管２０１ｂを流れる純水の流量を調整する。このような構成において、バルブ２０３ｂが開かれると、流量調整部２０４ｂによって調整される所定の流量の純水が、純水供給源２０２ｂから供給管２０１ｂを通じて純水ノズル２１ｂに供給されて、吐出口２１０ｂから吐出される。
　ノズル移動機構２２は、硫酸ノズル２１ａおよび純水ノズル２１ｂを、ノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動させる機構である。ここで、各ノズル２１ａ，２１ｂの「ノズル処理位置」とは、該ノズル２１ａ，２１ｂの吐出口２１０ａ，２１０ｂから吐出される液が、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面（上面）に供給されるような位置であり、具体的には例えば、該主面の上方であって、該主面の中心と鉛直方向において対向するような位置である（図７、図９、図１０）。一方、「ノズル待機位置」とは、両ノズル２１ａ，２１ｂが、他の部材（プラズマ処理位置にあるプラズマリアクタ３１、ベース部１１に対して基板Ｗの授受を行う主搬送ロボット１３１のハンド１３１ａ、など）と干渉しないような位置であり、具体的には例えば、上方から見て保持部１に保持されている基板Ｗの周縁よりも外側（径方向の外方）の位置である（例えば、図６）。
　ここでは、硫酸ノズル２１ａおよび純水ノズル２１ｂが、連結部材などを介して連結されることでノズルユニットＵを構成している。そして、ノズル移動機構２２は、具体的には例えば、先端部においてノズルユニットＵと連結されて略水平に延在するアーム、アームの基端部を支持する支柱、および、支柱をその軸の周りで回転させるモータを含んで構成される。モータは、制御部１４０からの指示に応じて、制御部１４０から指示された回転角度で、支柱をその軸の周りで回転させる。モータの駆動を受けて支柱が回転されると、アームが旋回し、その先端に連結されているノズルユニットＵが円弧状の軌跡に沿って移動するところ、この軌跡上に各ノズル２１ａ，２１ｂのノズル処理位置とノズル待機位置が配置されるように、支柱の位置およびアームの長さが規定されている。つまり、ノズルユニットＵが該円弧状の軌跡に沿って移動されることによって、各ノズル２１ａ，２１ｂが、各々のノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動する。
　（プラズマ発生部３）
　プラズマ発生部３は、プラズマを発生させるとともに、発生させたプラズマを保持部１に保持されている基板Ｗに対して照射する要素であり、例えば、プラズマリアクタ３１、電源３２、および、プラズマリアクタ移動機構３３を備える。プラズマ発生部３は、大気圧下でプラズマを発生させることができるものである。ただし、ここでいう「大気圧」とは、例えば、標準気圧の８０（％）以上、かつ、標準気圧の１２０（％）以下である。
　プラズマリアクタ３１は、対象物（ここでは、保持部１に保持された基板Ｗ）にプラズマを照射する照射部（プラズマ照射部）である。プラズマリアクタ３１は、具体的には例えば、扁平な平型形状であり、厚み方向（後述するＺ方向）を鉛直方向に沿わせるような姿勢で、保持部１に保持されている基板Ｗの上方であって、該基板Ｗの主面と鉛直方向において対向するような位置に配置される。プラズマリアクタ３１は、例えば平面視にて円形状であり、処理対象となる基板Ｗと同程度の（あるいは、該基板Ｗよりも大きな）サイズとされている。
　プラズマリアクタ３１の構成について、図３に加え、図４を参照しながら、より具体的に説明する。図４は、プラズマリアクタ３１の構成を概略的に示す側断面図および平面図である。なお、図４においては、図をわかりやすくするために、保持部材３１５が破線で示されている。
　プラズマリアクタ３１は、一対の電極部（第１電極部３１１および第２電極部３１２）を備える。一対の電極部３１１，３１２は、誘電体材料（例えば、石英、セラミックス、など）によって形成される仕切り板３１３を間に挟んで、厚み方向に積層して設けられる。具体的には、円板形状である仕切り板３１３の厚み方向の一方側に、第１電極部３１１が設けられ、他方側に第２電極部３１２が設けられる。以下においては、説明の便宜上、第１電極部３１１、仕切り板３１３、および、第２電極部３１２が積層される方向を「Ｚ方向」とする。また、Ｚ方向と直交する面内において、後述する線状電極３１１ａ，３１２ａの延在方向を「Ｘ方向」とし、Ｚ方向およびＸ方向と直交する方向を「Ｙ方向」とする。
　第１電極部３１１は、適宜の導電性材料（例えばタングステン）によって形成された複数の線状電極（第１線状電極）３１１ａが、適宜の導電性材料（例えばアルミニウム）によって形成された集合電極（第１集合電極）３１１ｂを介して接続された構成を備えており、全体として櫛形状を呈している。具体的には例えば、各第１線状電極３１１ａは、直線状（棒状）の電極であり、長尺方向をＸ方向に沿わせるような姿勢で配置される。また、複数の第１線状電極３１１ａは、各第１線状電極３１１ａの延在方向（Ｘ方向）と交差する配列方向（図の例では、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向）に沿って、一定の間隔を設けつつ配列される。各第１線状電極３１１ａは、好ましくは、誘電体材料（例えば、石英、セラミックス、など）によって形成された管状の部材である誘電管３１４内に収容される。一方、第１集合電極３１１ｂは、平面視にて円弧状に延在する長尺平板状の電極である。第１集合電極３１１ｂは、膨らみ方向を各第１線状電極３１１ａの延在方向の一方側（図の例では、－Ｘ側）に向けるような姿勢で配置されており、その内周側に、各第１線状電極３１１ａの－Ｘ側の端部が接続される。
　第２電極部３１２は、第１電極部３１１と同様、適宜の導電性材料（例えばタングステン）によって形成された複数の線状電極（第２線状電極）３１２ａが、適宜の導電性材料（例えばアルミニウム）によって形成された集合電極（第２集合電極）３１２ｂを介して接続された構成を備えており、全体として櫛形状を呈している。具体的には例えば、各第２線状電極３１２ａは、直線状の電極であり、長尺方向をＸ方向に沿わせるような姿勢で配置される。また、複数の第２線状電極３１２ａは、各第２線状電極３１２ａの延在方向（Ｘ方向）と交差する配列方向（図の例では、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向）に沿って、一定の間隔を設けつつ配列される。各第２線状電極３１２ａは、好ましくは、誘電体材料（例えば、石英、セラミックス、など）によって形成された管状の部材である誘電管３１４内に収容される。一方、第２集合電極３１２ｂは、平面視にて円弧状に延在する長尺平板状の電極である。第２集合電極３１２ｂは、膨らみ方向を、第１集合電極３１１ｂの膨らみ方向の逆側（図の例では、＋Ｘ側）に向けるような姿勢で配置されており、その内周側に、各第２線状電極３１２ａの＋Ｘ側の端部が接続される。
　第１電極部３１１は、Ｚ方向から見て、第１集合電極３１１ｂが、仕切り板３１３の周縁の外側にこれと近接しつつ延在するような位置に配置されて、仕切り板３１３の＋Ｚ側に設けられる。一方、第２電極部３１２は、Ｚ方向から見て、第２集合電極３１２ｂが、仕切り板３１３の周縁の外側にこれと近接しつつ延在するような位置に配置されて、仕切り板３１３の－Ｚ側に設けられる。このとき、Ｚ方向から見て、隣り合う第１線状電極３１１ａの間に、第２線状電極３１２ａが配置される。すなわち、Ｚ方向から見て、仕切り板３１３の主面内に、第１線状電極３１１ａと第２線状電極３１２ａとが、互いに重なることなく、Ｙ方向に沿って交互に配置される。
　仕切り板３１３を挟んで積層された第１電極部３１１および第２電極部３１２（以下「電極アッセンブリ」ともいう）は、絶縁材料（例えば、フッ素系樹脂、など）によって形成された保持部材３１５によって、一体的に保持されている。保持部材３１５は、具体的には例えば、平面視にてリング状の一対の保持リング３１５ａ，３１５ｂを含んで構成される。一方の保持リング３１５ａが、電極アッセンブリの一方側（例えば、第１電極部３１１の側）からこれに当接して設けられるとともに、他方の保持リング３１５ｂが電極アッセンブリの他方側（例えば、第２電極部３１２の側）からこれに当接して設けられて、両保持リング３１５ａ，３１５ｂが互いに連結されることによって、電極アッセンブリが、一対の保持リング３１５ａ，３１５ｂの間に挟持されるようにして、これに保持される。
　電源３２は、プラズマを発生させるためのプラズマ用電源であり、プラズマリアクタ３１と接続される。具体的には、電源３２から延びる一対の配線の一方が、第１電極部３１１（具体的には、第１集合電極３１１ｂ）に接続され、他方が、第２電極部３１２（具体的には、第２集合電極３１２ｂ）に接続される。
　電源３２は、制御部１４０によって制御されており、制御部１４０からの指示に応じて、第１電極部３１１と第２電極部３１２との間に所定の電圧（プラズマ用電圧）を印加する。すると、第１線状電極３１１ａと第２線状電極３１２ａとの間に電界が生じ、第１線状電極３１１ａおよび第２線状電極３１２ａの間に放電が発生する。両線状電極３１１ａ，３１２ａの間には誘電体である仕切り板３１３が存在しているので、この放電は、いわゆる誘電体バリア放電となる。放電が発生することによって、第１線状電極３１１ａおよび第２線状電極３１２ａの周囲のガスがプラズマ化する。すなわち、プラズマが発生（点灯）する。つまり、電源３２は、周囲のガスがプラズマ化する程度の電圧を、プラズマ用電圧として両電極部３１１，３１２の間に印加する。
　電源３２は、具体的には例えば、交流電源であってもよく、プラズマ用電圧として交流電圧を両電極部３１１，３１２の間に印加してもよい。また、電源３２は、具体的には例えば、インバータ回路等のスイッチング電源回路を含んで構成されて高周波電源としての機能を備えるものであってもよく、プラズマ用電圧として、例えば、高周波電圧を両電極部３１１，３１２の間に印加してもよい。さらに、電源３２は、例えば、パルス発生器を含んで構成されてパルス電源としての機能を備えるものであってもよく、パルス発生器が所定の周期で発生させるパルス信号のオン期間において、両電極部３１１，３１２の間に高周波電圧を印加してもよい。この場合、主として、パルス信号のオン期間において、プラズマが点灯することになる。一例として、プラズマ用電圧の電圧値（高周波電圧の振幅値）は、十数（kV）程度以上である。また、プラズマ用電圧がパルス波によって規定される各周期のオン期間に印加される場合、該パルス波の周波数は、数十（kHz）程度である。
　プラズマリアクタ移動機構３３は、プラズマリアクタ３１を、プラズマ処理位置と待機位置との間で移動（昇降）させる機構である。ここで、「プラズマ処理位置」とは、プラズマリアクタ３１が、保持部１に保持されている基板Ｗに対してプラズマを照射する位置であり、後述するように、少なくともプラズマ処理に必要な量の活性種を基板Ｗに作用させることができる程度に、プラズマリアクタ３１と該基板Ｗとの離間距離が十分に小さい位置（例えば、該離間距離が数ミリメートル程度となる位置）である（図８）。一方、「待機位置」とは、プラズマリアクタ３１が、保持部１に保持されている基板Ｗに対してプラズマを照射しない位置であり、少なくとも、プラズマリアクタ３１で発生されるプラズマが該基板Ｗに作用しない程度に、両者の離間距離が十分に大きくなる位置である（例えば、図６）。
　プラズマリアクタ移動機構３３は、具体的には例えば、先端部においてプラズマリアクタ３１と連結されて略水平に延在する昇降板、および、モータを含んで構成される。モータと昇降板の間には、モータの回転動作を昇降板の昇降動作に変換するカムが設けられる。したがって、モータが、制御部１４０からの指示に応じて、制御部１４０から指示された回転角度だけ回転すると、昇降板（ひいては、これと接続されたプラズマリアクタ３１）が、該回転角度に応じた距離だけ、上昇（あるいは下降）する。もっとも、プラズマリアクタ移動機構３３の構成はこれに限られるものではなく、昇降移動を実現する各種の駆動機構により実現することができる。例えば、プラズマリアクタ移動機構３３は、ボールねじ機構、および、これに駆動力を与えるモータを含んで構成されてもよいし、エアシリンダを含んで構成されてもよい。
　（ガード部４）
　ガード部４は、保持部１に保持されている基板Ｗから飛散する処理液などを受け止める要素であり、例えば、ガード４１、および、ガード移動機構４２を備える。
　ガード４１は、筒部分４１ａ、傾斜部分４１ｂ、および、延出部分４１ｃを含んで構成される。筒部分４１ａは、円筒状の部分であり、保持部１を取り囲むようにして設けられる。傾斜部分４１ｂは、筒部分４１ａの上端縁に連なって設けられており、鉛直上方に向かうにつれて内方に傾斜している。延出部分４１ｃは、平板リング状の部分であり、傾斜部分４１ｂの上端縁から略水平面内において内方に延出するように設けられる。
　ガード移動機構４２は、ガード４１を、ガード処理位置とガード待機位置との間で移動（昇降）させる機構である。ここで、「ガード処理位置」とは、ガード４１が、保持部１に保持されている基板Ｗから飛散する処理液などを受け止める位置であり、具体的には例えば、延出部分４１ｃが、該基板Ｗよりも上方に配置されるような位置である（例えば、図７）。一方、「ガード待機位置」とは、ガード４１が、他の部材（ベース部１１に対して基板Ｗの授受を行う主搬送ロボット１３１のハンド１３１ａ、など）と干渉しないような位置であり、具体的には例えば、延出部分４１ｃが、保持部１に保持されている基板Ｗよりも下方に配置されるような位置である（例えば、図６）。
　ガード移動機構４２は、昇降移動を実現させる各種の駆動機構により実現することができる。具体的には例えば、ガード移動機構４２は、ボールねじ機構、該ボールねじ機構に駆動力を与えるモータ、などを含んで構成されてもよいし、エアシリンダなどを含んで構成されてもよい。
　ガード４１の下方側には、ガード４１の内周面で受け止められた処理液などを排液する排液部４３が設けられる。排液部４３は、具体的には例えば、ガード４１の下方に設けられるカップ４３１、カップ４３１に接続された排液管４３２、などを含んでおり、ガード処理位置に配置されているガード４１の内周面で受け止められて該内周面に沿って流下した処理液が、カップ４３１で受け止められて、排液管４３２から排液されるように構成されている。
　また、ガード４１の外方側には、ガード４１の内周面に沿って流れるガスやミストなどを排気する排気部４４が設けられる。排気部４４は、具体的には例えば、ガード４１を外側から囲むように設けられる周壁部４４１、周壁部４４１に接続された排気管４４２、などを含んでおり、ガード処理位置に配置されているガード４１の内周面で受け止められて該内周面に沿って流下したガスやミストなどが、周壁部４４１で受け止められて、排気管４４２から排気されるように構成されている。
　＜１－３．処理の流れ＞
　次に、処理ユニット１３２で行われる処理の流れについて、図３に加え、図５および図６～図１０を参照しながら説明する。図５は、該処理の流れを示す図である。図６～図１０の各々は、各処理工程を説明するための図であり、該処理工程における各部の状態が模式的に示されている。
　以下の説明において、処理対象とされる基板Ｗは、例えば、少なくとも一方の主面にマスクとしてのレジストが設けられて、エッチングやイオン注入が行われた後の基板Ｗであり、処理ユニット１３２において、不要となったレジストを除去（剥離）するための一連の処理が行われる。以下に説明する一連の処理は、制御部１４０が、処理ユニット１３２が備える各部を制御することによって、行われる。また、以下に説明する一連の処理は、通常は、反復して行われる。すなわち、１枚の基板Ｗに対する一連の処理が終了すると、続いて別の新たな基板Ｗに対して該一連の処理が行われる。
　ステップＳ１：保持工程
　まず、処理対象となる基板Ｗを、保持部１に保持させる。すなわち、主搬送ロボット１３１が、処理対象となる基板Ｗを保持したハンド１３１ａをチャンバ５内に差し入れて、基板Ｗを処理ユニット１３２に搬入すると、保持部１が、搬入された基板Ｗを、レジストが設けられている主面が上側を向くような水平姿勢で、保持する（図６）。この工程が行われる間、ハンド１３１ａと干渉しないように、ノズル２１ａ，２１ｂ、プラズマリアクタ３１、および、ガード４１は、各々の待機位置に配置されている。
　ステップＳ２：液膜形成工程
　続いて、保持部１に保持されている基板Ｗに、処理液としての硫酸を供給して、基板Ｗの上面に硫酸の液膜Ｆを形成する（図７）。具体的には例えば、ノズル移動機構２２が、硫酸ノズル２１ａを、ノズル待機位置からノズル処理位置に移動させる。硫酸ノズル２１ａがノズル処理位置に配置されると、供給管２０１ａに設けられているバルブ２０３ａが開かれる。すると、硫酸供給源２０２ａに貯留されている硫酸が、流量調整部２０４ａによって調整される所定の流量（例えば３００（ｍｌ／分））で、供給管２０１ａを通じて、硫酸ノズル２１ａに供給されて、吐出口２１０ａから吐出される。処理位置に配置されている硫酸ノズル２１ａから吐出された硫酸は、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面における所定の位置（例えば、該主面の中心）に着液する。基板Ｗの主面に着液した硫酸は、基板Ｗの周縁に向けて広がり、該主面の略全体を覆う硫酸の液膜Ｆが形成される。
　少なくとも硫酸ノズル２１ａから硫酸の吐出が行われる間、回転機構１３が、保持部１（ひいてはここに保持されている基板Ｗ）を、所定の回転数で、回転させることが好ましい。これにより、基板Ｗの上側の主面に着液した硫酸が、遠心力によって基板Ｗの周縁に向けて速やかに広がり、該主面の略全体を覆う硫酸の液膜Ｆが速やかに形成される。
　また、少なくとも基板Ｗが回転される間、ガード移動機構４２が、ガード４１を、ガード処理位置に配置していることが好ましい。これにより、基板Ｗの周縁から飛散した硫酸が、ガード４１の内周面で受け止められて、該内周面に沿って流下し、さらにカップ４３１で受け止められて、排液管４３２から排液される。後述するリンス工程（ステップＳ７）および乾燥工程（ステップＳ８）においても同様である。
　硫酸ノズル２１ａから処理液としての硫酸の吐出が開始されてから、所定時間（例えば、５～１０秒程度）が経過すると、バルブ２０３ａが閉鎖されて、硫酸の吐出が停止される。その後、回転機構１３が、基板Ｗの回転数を、十分に低い回転数（好ましくは、５０ｒｐｍ以下）まで低下させる、あるいは、回転を停止させる。液膜Ｆが形成された基板Ｗが、所定時間の間、十分に低い回転数で回転される（あるいは、回転が停止した状態が維持される）ことで、液膜Ｆが基板Ｗ上に安定して保持される（いわゆる、パドル処理）。
　ステップＳ３：電圧印加開始工程
　続いて、プラズマリアクタ３１に対して電源３２から所定の電圧（プラズマ生成用の電圧）の印加が開始される。プラズマリアクタ３１に所定の電圧が印加されることによって、プラズマリアクタ３１の周囲のガス（ここでは、空気）がプラズマ化し、プラズマが発生する。このプラズマには、種々の活性種（プラズマの周囲のガスが空気である場合、例えば、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカル、オゾンガス、などの活性種）が含まれるが、活性種の種類や量は、プラズマリアクタ３１の周囲に存在するガスの種類などによって変化する。
　ステップＳ４：下降工程
　続いて、プラズマリアクタ移動機構３３が、プラズマリアクタ３１を、待機位置からプラズマ処理位置に移動（下降）させる。プラズマリアクタ３１の周囲に発生しているプラズマ中の活性種は、比較的短時間で失活してしまうため、プラズマリアクタ３１に近い位置では十分な量の活性種が存在していても、プラズマリアクタ３１から離れた位置ではほとんどの活性種が失活している。そこで、この工程において、プラズマリアクタ３１を基板Ｗに近づけて、少なくともプラズマ処理に必要な量の活性種を基板Ｗに作用させることができる程度に両者の離間距離を十分に小さくする。
　なお、電圧印加開始工程（ステップＳ３）と下降工程（ステップＳ４）は、どちらが先に行われてもよいし、並行して行われてもよい。すなわち、プラズマリアクタ３１に対する電圧の印加の開始は、プラズマリアクタ３１が下降される前、下降途中、下降後、のいずれのタイミングで行われてもよい。下記のとおり、基板Ｗに対するプラズマ処理は、電圧が印加されているプラズマリアクタ３１がプラズマ処理位置に配置されている状態において進行するものであり、電圧印加開始工程と下降工程の両方が行われることにより、基板Ｗに対するプラズマ処理が開始されることになる。
　電圧が印加されているプラズマリアクタ３１がプラズマ処理位置に配置されている状態において（図８）、保持部１に保持されている基板Ｗに対して、その主面と対向配置されているプラズマリアクタ３１からプラズマが照射され、該基板Ｗに対するプラズマ処理が進行する。このプラズマ処理では、プラズマリアクタ３１の周囲に発生しているプラズマが、基板Ｗの主面に形成されている硫酸の液膜Ｆに作用することで、硫酸の処理性能が高められる。具体的には、プラズマ中の活性種が硫酸と反応して、処理性能（ここでは、酸化力）の高いカロ酸（ペルオキソ一硫酸：Ｈ２ＳＯ５）が生成される。生成されたカロ酸、および、プラズマ中の活性種が、基板Ｗの主面に設けられているレジストに作用することで、レジストが酸化されて、剥離（除去）される。すなわち、ここでは、プラズマ処理によってレジストの剥離処理が行われる。
　基板Ｗに対するプラズマ処理が行われる間、回転機構１３が、基板Ｗを、所定の回転数で、回転させることが好ましい。これにより、基板Ｗの上側の主面の全体に亘って均一にプラズマが照射され、該主面内における処理の均一性が向上する。ただし、基板Ｗに設けられている液膜Ｆが乱れることがないように、この際の回転数は十分に低速なもの（例えば、３０～５０ｒｐｍ程度）とされる。
　ステップＳ５：電圧印加停止工程
　所定の処理時間だけプラズマ処理（すなわち、レジストの剥離処理）が進行されると、それ以後の適宜のタイミングで、プラズマリアクタ３１に対する電源３２から電圧の印加が停止される。これにより、プラズマの発生が停止する（すなわち、プラズマが消灯する）。
　ステップＳ６：上昇工程
　また、所定の処理時間だけプラズマ処理が進行されると、それ以後の適宜のタイミングで、プラズマリアクタ移動機構３３が、プラズマリアクタ３１を、プラズマ処理位置から待機位置に移動（上昇）させる。
　なお、電圧印加停止工程（ステップＳ５）と上昇工程（ステップＳ６）は、どちらが先に行われてもよいし、並行して行われてもよい。すなわち、プラズマリアクタ３１に対する電圧の印加の停止は、プラズマリアクタ３１が上昇される前、上昇途中、上昇後、のいずれのタイミングで行われてもよい。上記のとおり、基板Ｗに対するプラズマ処理は、電圧が印加されているプラズマリアクタ３１がプラズマ処理位置に配置されている状態において進行するものであり、例えば、電圧印加停止工程と上昇工程の少なくとも一方が行われることにより、基板Ｗに対するプラズマ処理が終了することになる。
　ステップＳ７：リンス工程
　基板Ｗに対するプラズマ処理（すなわち、レジストの剥離処理）が終了すると、続いて、プラズマ処理が終了した後の基板Ｗにリンス液を供給することにより該リンス液を基板Ｗに接液させて、基板Ｗ上の液膜Ｆを洗い流す処理（リンス処理）が行われる（図９および図１０）。この工程については、後に詳細に説明する。
　ステップＳ８：乾燥工程
　リンス処理が終了すると、回転機構１３が、保持部１に保持されている基板Ｗを、十分に高い回転数（例えば、１０００～２０００ｒｐｍ程度）で、所定時間（例えば、３０秒程度）、回転させる。十分に高い回転数で回転されることにより、基板Ｗ上の液体に大きな遠心力が作用して、該液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。これによって、基板Ｗが乾燥される（いわゆる、スピンドライ）。
　基板Ｗが乾燥されると、ノズル２１ａ，２１ｂ、および、ガード４１が、各々の待機位置に配置された上で、主搬送ロボット１３１が、保持部１に保持されている基板Ｗを搬出する。これによって、基板Ｗに対する一連の処理が終了する。
　＜１－４．リンス工程＞
　＜１－４－１．リンス液＞
　上記のとおり、基板Ｗに対するプラズマ処理が終了すると、基板Ｗにリンス液を供給することにより該リンス液を基板Ｗに接液させて液膜Ｆを洗い流すリンス工程が行われる。ここで、プラズマ処理（すなわち、レジストの剥離処理）が終了した段階において、基板Ｗに保持されている硫酸の液膜Ｆには、剥離されたレジストが溶解している。液膜Ｆに溶解しているレジストの溶解度（飽和溶解度）は、液膜Ｆの物理量（具体的には例えば、ｐＨ値、温度）の影響を受けて変動する。したがって、リンス工程において液膜Ｆにリンス液が接液されることによって、該物理量が大きく変化し、その結果、溶解度が変化（減少）すると、溶けきれなくなったレジストが析出してしまう可能性がある。析出したレジストは、基板Ｗに付着してパーティクルとなる虞がある。
　ここで、リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅は、液膜Ｆとここに接液されるリンス液との間の物理量（溶解度に影響を及ぼす物理量）の差が大きいほど、大きくなる。逆にいうと、該物理量の差が小さいほど、リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅が小さくなる。そこで、ここでは、該物理量について、液膜Ｆとの差が十分に小さいリンス液を用いることによって、該リンス液が接液されることによって生じる、レジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させないような範囲（許容範囲）に収める。すなわち、リンス工程において、剥離処理が終了した後の基板Ｗに、液膜Ｆに溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液を、接液させる。
　ただし、ここでいう「レジストを析出させない」とは、必ずしもレジストの析出量をゼロにすることだけを意味しているのではなく、許容される析出量を超えるレジストを析出させないことを意味している。また、「許容される析出量」とは、具体的には、その量のレジストが析出しても、処理後の基板Ｗにおいてパーティクルの発生の抑制効果が認められるような、レジストの析出量である。すなわち、処理後の基板Ｗにおいてパーティクルの発生の抑制効果が認められる限りにおいて、レジストの析出量が、許容される析出量に収められているとみなすことができる。
　このリンス工程では、具体的には、溶解度に影響を及ぼす物理量の一つであるｐＨ値を指標とし、ｐＨ値について、液膜Ｆとの差が十分に小さい酸性の液を、リンス液として用いることによって、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を、許容範囲に収める。すなわち、溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができるような、リンス液と液膜Ｆとの間のｐＨ値の差の最大値を、「最大許容ｐＨ差」と呼んだときに、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、この最大許容ｐＨ差以下となる酸性の液を、リンス液（第１リンス液）として用いる。このようなリンス液であれば、これがレジストの剥離処理が終了した後の液膜Ｆに接液されても、溶解度は許容範囲内でしか変化しない。したがって、液膜Ｆに溶解しているレジストが析出することがない。すなわち、このようなリンス液であれば、レジストを析出させることなく、基板Ｗ上の液膜Ｆを洗い流すことができる。
　溶解度の変化幅の許容範囲は、各種の処理条件（例えば、レジストの種類、剥離される（すなわち、液膜Ｆに溶解する）レジストの量、許容される析出量、など）から規定される。したがって、例えば、与えられた処理条件における、溶解度の変化幅の許容範囲を、実験、理論計算、などによって特定し、これに基づいて、最大許容ｐＨ差を導出すればよい。そして、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、該導出された最大許容ｐＨ差以下となるような液を、リンス液として選定すればよい。
　ただし、上記のとおり、リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅は、液膜Ｆとリンス液との間の温度の差からも影響を受けるものであり、温度の差が小さいほど、溶解度の変化幅が小さくなる。したがって、図１１に模式的に示されるように、溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができるような、リンス液と液膜Ｆとの間のｐＨ値の差の最大値（最大許容ｐＨ差）は、リンス液と液膜Ｆとの間の温度の差が大きいほど、小さくなる。例えば、プラズマ処理後の液膜Ｆは、プラズマなどからの熱を受けることによって、例えば２５０℃程度にまで昇温しているところ、このように昇温した液膜Ｆに対して、リンス液を、加熱せずに常温（２３℃程度）のまま（つまり、比較的大きな温度差をもって）、供給して接液させる場合、最大許容ｐＨ差は、およそ「２」となる。つまり、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が「２」以下となる液（例えば、液膜Ｆを形成するのに用いられる処理液が、ｐＨ値が「１」の硫酸である場合、ｐＨ値が「３」以下の液）を、リンス液として用いれば、これを加熱せずに、昇温した液膜Ｆに供給して接液させても、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができる。
　＜１－４－２．リンス工程に係る処理の流れ＞
　上記の考え方に基づくリンス工程に係る処理の流れについて、図５、図９、図１０に加え、図１２を参照しながら説明する。図１２は、リンス工程に係る処理の流れを説明するための図である。
　ステップＳ７１：第１リンス工程（酸性リンス工程）
　まず、プラズマ処理（すなわち、レジストの剥離処理）が終了した後の基板Ｗに、第１リンス液としての硫酸を供給することにより、第１リンス液を基板Ｗに接液させる（図９）。具体的には例えば、ノズル移動機構２２が、硫酸ノズル２１ａを、ノズル待機位置からノズル処理位置に移動させる。硫酸ノズル２１ａがノズル処理位置に配置されると、供給管２０１ａに設けられているバルブ２０３ａが開かれる。すると、上記のとおり、硫酸供給源２０２ａに貯留されている硫酸が、流量調整部２０４ａによって調整される所定の流量（例えば２００～５００（ｍｌ／分）であり、一例として３００（ｍｌ／分））で、供給管２０１ａを通じて、硫酸ノズル２１ａに供給されて、吐出口２１０ａから吐出される。処理位置に配置されている硫酸ノズル２１ａから吐出された硫酸は、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面における所定の位置（例えば、該主面の中心）に着液する。これによって、第１リンス液としての硫酸が、基板Ｗに供給（接液）される。
　このように、第１リンス工程では、硫酸供給源２０２ａに貯留されている硫酸が、第１リンス液として用いられる。つまり、液膜形成工程（ステップＳ２）において、液膜Ｆを形成する際に処理液として基板Ｗに供給された液と、第１リンス工程において第１リンス液として基板Ｗに供給される液とは、いずれも硫酸であり、その濃度も同じである。いうまでもなく、この場合、第１リンス液と液膜Ｆとの間のｐＨ値の差は、昇温した液膜Ｆに対して第１リンス液を加熱せずに供給して接液させる場合の最大許容ｐＨ差である「２」よりも十分に小さく、ほぼゼロである。したがって、第１リンス液が液膜Ｆに接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じることがない。このため、第１リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅は、十分に小さなものとなり、レジストの析出が十分に回避される。
　図１２に示されるように、ここでは、硫酸ノズル２１ａから、第１リンス液としての硫酸の吐出が開始されると、回転機構１３が、保持部１に保持されている基板Ｗを、その回転数を、段階的に大きくしながら、回転させる。つまり、基板Ｗに向けて硫酸ノズル２１ａから硫酸を吐出しつつ、該基板Ｗを、回転数を段階的に上昇させながら回転させる。具体的には例えば、回転機構１３は、所定時間（第１時間）Ｔ１（例えば、３～５秒程度）をかけて、基板Ｗの回転数を、十分に小さい（低速である）第１回転数Ｒ１（例えば、３０～５０ｒｐｍ）から、これよりも大きな第２回転数Ｒ２（例えば、１００～１５００ｒｐｍであり、一例として５００ｒｐｍ程度）まで、段階的に大きくしていく。そして、回転数が第２回転数Ｒ２に到達すると、回転機構１３は、基板Ｗをこの第２回転数Ｒ２で回転させ続ける。なお、回転数を段階的に上昇させる態様はどのようなものであってもよい。例えば、図示されるように直線状に（一定の上昇率で）上昇させてもよいし、階段状に上昇させてもよい。
　基板Ｗが回転されることにより、硫酸ノズル２１ａから吐出されて基板Ｗの上側の主面に着液した、第１リンス液としての硫酸が、遠心力によって基板Ｗの周縁に向けて速やかに広がっていく。一方、基板Ｗの主面の略全体を覆っていた硫酸の液膜Ｆ（すなわち、剥離されたレジストが溶解した硫酸の液膜Ｆ）は、新たに供給された第１リンス液としての硫酸（すなわち、レジストが溶解しない清浄な硫酸）によって外方に押し流されて、基板Ｗの周囲に速やかに排出されていく。すなわち、プラズマ処理が終了した時点で基板Ｗを覆っていた硫酸の液膜Ｆが、第１リンス液としての硫酸によって、置換されていく。
　仮に、基板Ｗの回転数を、段階的にではなく一気に（意図的に時間をかけることなく）、第１回転数Ｒ１から第２回転数Ｒ２まで上昇させた場合、基板Ｗの周縁側から液が排出されるスピードに、基板Ｗの中心側から液が供給されるスピードが追いつかなくなり、基板Ｗの周縁近傍に気液界面が現れてしまう。すなわち、基板Ｗの周縁近傍に、液体によって覆われずに露出した部分（すなわち、乾いた部分）が発生してしまう。このような部分には、パーティクルなどが付着しやすく、基板Ｗの清浄度が低下しやすい。回転数を段階的に上昇させる上記の構成によれば、基板Ｗ上にこのような気液界面が現れにくくなるので、基板Ｗの清浄度が低下しにくい。つまり、基板Ｗの清浄度を低下させることなく、基板Ｗ上の液膜Ｆを、第１リンス液としての硫酸に置換していくことができる。
　硫酸ノズル２１ａから第１リンス液としての硫酸の吐出が開始されてから、所定時間（第２時間）Ｔ２（例えば、１０秒程度）が経過すると、バルブ２０３ａが閉鎖されて、硫酸の吐出が停止される。これによって、第１リンス工程が終了し、プラズマ処理が終了した時点で基板Ｗを覆っていた硫酸の液膜Ｆが、第１リンス液としての硫酸によって、十分に置換される。
　ステップＳ７２：第２リンス工程
　続いて、第１リンス処理が終了した後の基板Ｗに、第２リンス液としての純水を供給することにより、第２リンス液を基板Ｗに接液させる（図１０）。具体的には例えば、ノズル移動機構２２が、純水ノズル２１ｂを、ノズル待機位置からノズル処理位置に移動させる。純水ノズル２１ｂがノズル処理位置に配置されると、供給管２０１ｂに設けられているバルブ２０３ｂが開かれる。すると、純水供給源２０２ｂに貯留されている純水が、流量調整部２０４ｂによって調整される所定の流量で、供給管２０１ｂを通じて、純水ノズル２１ｂに供給されて、吐出口２１０ｂから吐出される。処理位置に配置されている純水ノズル２１ｂから吐出された純水は、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面における所定の位置（例えば、該主面の中心）に着液する。これによって、第２リンス液としての純水が、基板Ｗに供給（接液）される。
　このように、第２リンス工程では、純水供給源２０２ｂに貯留されている純水が、第２リンス液として用いられる。つまり、第２リンス液のｐＨ値は、第１リンス液として基板Ｗに供給された硫酸のｐＨ値と大きく相違する。このため、第２リンス液としての純水が供給されることによって、基板Ｗ上に残存している第１リンス液としての硫酸が希釈されて、ｐＨ値が大きく変化（上昇）する。しかしながら、このときに基板Ｗ上に残存している第１リンス液は、レジストが溶解しない清浄な硫酸であるため、ｐＨ値が大きく変化してもレジストが析出することはない。
　図１２に示されるように、硫酸ノズル２１ａからの第１リンス液としての硫酸の吐出が停止されるとともに、これに代えて第２リンス液としての純水ノズル２１ｂから純水の吐出が開始され、さらに、その吐出が継続される間、回転機構１３が、保持部１に保持されている基板Ｗを、第２回転数Ｒ２で回転させ続ける。つまり、回転機構１３は、第１リンス工程において基板Ｗの回転数が第２回転数Ｒ２に到達した後、第２リンス工程が終了するまで（すなわち、乾燥工程（ステップＳ８）が開始されるまで）、基板Ｗを第２回転数Ｒ２で回転させ続ける。これにより、純水ノズル２１ｂから吐出されて基板Ｗの上側の主面に着液した、第２リンス液としての純水が、遠心力によって基板Ｗの周縁に向けて速やかに広がっていき、基板Ｗの主面に残存していた第１リンス液としての硫酸が、第２リンス液としての純水によって、置換されていく。
　純水ノズル２１ｂから第２リンス液としての純水の吐出が開始されてから、所定時間が経過すると、バルブ２０３ｂが閉鎖されて、純水の吐出が停止される。これによって、第２リンス工程が終了し、第１リンス工程が終了した時点で基板Ｗ上に残存していた第１リンス液としての硫酸が、第２リンス液としての純水によって、十分に洗い流される。
　以上によって、リンス工程が終了し、その後、上記の乾燥工程（ステップＳ８）が行われる。
　＜１－５．処理後の基板の状態＞
　図２０には、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液としてＤＩＷを用い、これ以外は上記の一連の処理（ステップＳ１～ステップＳ８）と同等の処理を行った場合の、処理後の基板Ｗの上面を撮像した顕微鏡画像が示されている（第１の比較例）。また、図２１には、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を用い、これ以外は上記の一連の処理と同等の処理を行った場合の、処理後の基板Ｗの上面を撮像した顕微鏡画像が示されている（第２の比較例）。これらの顕微鏡画像から明らかなように、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液として、ＤＩＷあるいはＩＰＡが用いられたいずれの場合にも、処理後の基板Ｗにパーティクルが発生していることがわかる。
　一方、図１３には、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液（第１リンス液）として、液膜Ｆを形成する処理液と同じ濃度の硫酸を用いた場合の、処理後（上記の一連の処理（ステップＳ１～ステップＳ８）が行われた後）の基板Ｗの上面を撮像した顕微鏡画像が示されている。この顕微鏡画像から明らかなように、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液として、処理液と同じ濃度の硫酸が用いられた場合、処理後の基板Ｗにはパーティクルが存在していないことがわかる。
　ＤＩＷおよびＩＰＡは、いずれも、中性の液体であり、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が大きい。レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液として、このような中性の液体が用いられた場合に、処理後の基板Ｗにパーティクルが発生した理由は、該リンス液が供給されて基板Ｗに接液された際に、ｐＨ値が急激に上昇し、これに伴って、液膜Ｆに溶解しているレジストの溶解度が低下し、その結果、溶けきれなくなったレジストが析出したためと考えられる（いわゆる、ｐＨショック）。これに対し、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液として、液膜Ｆを形成する処理液と同じ濃度の硫酸が用いられた場合に、処理後の基板Ｗにパーティクルが発生していない理由は、該リンス液が液膜Ｆに接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じなかったために、ｐＨ値の変化に伴う溶解度の低下が生じず、レジストの析出が誘発されなかったためと考えられる。
　＜１－６．効果＞
　上記の実施形態に係る基板処理方法は、レジストが設けられた基板Ｗに、酸性の処理液を供給して、処理液の液膜Ｆを形成する液膜形成工程（ステップＳ２）と、液膜Ｆを保持している基板Ｗに対してプラズマを照射して、レジストの剥離処理を進行させるプラズマ処理工程と、剥離処理が終了した後の基板Ｗに、液膜Ｆに溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液（第１リンス液）を、接液させるリンス工程（ステップＳ７）と、を備える。
　この構成によると、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに、第１リンス液が接液（供給）されることによって、剥離されたレジストが溶解している液膜Ｆが、基板Ｗ上から洗い流される。ここで、第１リンス液は、液膜Ｆに溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、レジストを析出させない許容範囲に収めるものである。つまり、第１リンス液が接液されても、溶解度は、レジストを析出させない許容範囲内でしか変化しない。このため、第１リンス液が接液されることによってレジストの析出が誘発されることがない。したがって、処理後の基板Ｗにおけるパーティクルの発生が抑制される。
　より具体的には、上記の実施形態では、第１リンス液として、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、最大許容ｐＨ差以下となる酸性の液を用いることで、溶解度の変化幅を許容範囲に収める。この構成によると、ｐＨ値を指標にして第１リンス液を選定するので、その第１リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を、許容範囲に収めることができるような第１リンス液を、簡易かつ適切に、選定することができる。
　さらに具体的には、上記の実施形態では、第１リンス液が、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、２以下となる液である。この構成によると、第１リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を十分に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　また、上記の実施形態では、第１リンス液と処理液とが、いずれも硫酸である。この構成によると、第１リンス液と処理液とにそれぞれ別の種類の液が用いられる場合に比べて、液の供給に必要な配管系統などが簡素化される。
　特に、上記の実施形態では、第１リンス液と処理液とが、濃度の等しい硫酸である。この構成によると、第１リンス液が液膜Ｆに接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じることがない。したがって、リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を特に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　また、上記の実施形態では、リンス工程において、基板Ｗに向けてノズル（硫酸ノズル）２１ａから第１リンス液を吐出しつつ（すなわち、第１リンス液を基板Ｗにかけ流しつつ）、該基板Ｗを、回転数を段階的に上昇させながら回転させる。上記のとおり、仮に、回転数を段階的にではなく一気に上昇させた場合、基板Ｗ上から液が排出されるスピードに、基板Ｗ上に液が供給されるスピードが追いつかなくなり、基板Ｗ上に気液界面が現れ、液体によって覆われずに露出した部分が発生してしまう虞がある。このような部分には、パーティクルなどが付着しやすく、基板Ｗの清浄度が低下しやすい。回転数を段階的に上昇させる上記の構成によれば、基板Ｗ上にこのような気液界面が現れにくくなるので、基板Ｗの清浄度が低下しにくい。つまり、基板Ｗの清浄度を低下させることなく、剥離されたレジストが溶解している液膜Ｆを、第１リンス液に置換することができる。
　＜２．第２実施形態＞
　＜２－１．リンス液＞
　第１実施形態では、溶解度に影響を及ぼす物理量の一つであるｐＨ値を指標とし、ｐＨ値について、液膜Ｆとの差が十分に小さい（すなわち、最大許容ｐＨ差以下となる）、酸性の液を、リンス液として用いることによって、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を、許容範囲に収めるものとしていた。
　これに対し、この実施形態では、溶解度に影響を及ぼすもう一つの物理量である温度を指標とし、温度について、液膜Ｆとの差が十分に小さい液を、リンス液として用いることによって、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を、許容範囲に収める。すなわち、溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができるような、リンス液と液膜Ｆとの間の温度の差の最大値を、「最大許容温度差」と呼んだときに、液膜Ｆとの間の温度の差が、この最大許容温度差以下となる液を、リンス液として用いる。このようなリンス液であれば、これがレジストの剥離処理が終了した後の液膜Ｆに接液されても、溶解度は許容範囲内でしか変化しない。したがって、液膜Ｆに溶解しているレジストが析出することがない。すなわち、このようなリンス液であれば、レジストを析出させることなく、基板Ｗ上の液膜Ｆを洗い流すことができる。
　上記のとおり、溶解度の変化幅の許容範囲は、各種の処理条件から規定される。したがって、例えば、与えられた処理条件における、溶解度の変化幅の許容範囲を、実験、理論計算、などによって特定し、これに基づいて、最大許容温度差を導出すればよい。そして、液膜Ｆとの間の温度の差が、該導出された最大許容温度差以下となるように温度が調整された液を、リンス液として用いればよい。
　ただし、上記のとおり、リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅は、液膜Ｆとリンス液との間のｐＨ値の差からも影響を受けるものであり、ｐＨ値の差が小さいほど、溶解度の変化幅が小さくなる。したがって、図１４に模式的に示されるように、溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができるような、リンス液と液膜Ｆとの間の温度の差の最大値（最大許容温度差）は、リンス液と液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が大きいほど、小さくなる。例えば、ｐＨ値がおよそ「１」である硫酸を処理液として用い、ｐＨ値がおよそ「５」の弱酸性液である炭酸水をリンス液として用いる場合、最大許容温度差は、およそ「２００」となる。つまり、リンス液として炭酸水を用いる場合、これを、液膜Ｆとの間の温度の差が「２００」以下となるように加熱することで（例えば、プラズマ処理後の液膜Ｆが２５０℃程度に昇温している場合、５０℃以上、好ましくは、８０℃以上に加熱することで）、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができる。
　＜２－２．処理ユニット＞
　上記の考え方に基づくリンス工程を実行可能な処理ユニット１３２ａの構成について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、処理ユニット１３２ａの構成を模式的に示す側面図である。この処理ユニット１３２ａは、第１実施形態に係る処理ユニット１３２と同様、例えば基板処理システム１００に設けられる。
　処理ユニット１３２ａは、液供給部の構成において処理ユニット１３２と相違するものであり、それ以外の構成（保持部１、プラズマ発生部３、ガード部４、および、チャンバ５）は、処理ユニット１３２と同様である。以下においては、処理ユニット１３２と相違しない要素については、同じ符号を付して示すとともに、その説明を省略する。
　この実施形態に係る処理ユニット１３２ａが備える液供給部２ａは、第１実施形態に係る処理ユニット１３２が備える液供給部２と同様、保持部１に保持されている基板Ｗに液を供給する要素である。液供給部２ａは、例えば、３個のノズル（硫酸ノズル２１ａ、純水ノズル２１ｂ、および、炭酸水ノズル２１ｃ）、および、ノズル移動機構２２を備える。
　第１の実施形態において説明したとおり、硫酸ノズル２１ａは、保持部１に保持されている基板Ｗに向けて硫酸を吐出するノズルであり、純水ノズル２１ｂは、保持部１に保持されている基板Ｗに向けて純水を吐出するノズルである。第１の実施形態において説明したとおり、硫酸ノズル２１ａには、これに硫酸を供給する硫酸供給部２０ａが接続され、純水ノズル２１ｂには、これに純水を供給する純水供給部２０ｂが接続される。
　炭酸水ノズル２１ｃは、保持部１に保持されている基板Ｗに向けて、加熱された炭酸水（ＣＯ２水）を吐出するノズルであり、具体的には例えば、一端面に吐出口２１０ｃが形成されたストレート型のノズルである。炭酸水ノズル２１ｃには、これに炭酸水を供給する炭酸水供給部２０ｃが接続される。炭酸水供給部２０ｃは、具体的には例えば、一端が炭酸水ノズル２１ｃに接続された供給管２０１ｃと、該供給管２０１ｃの他端に接続された炭酸水供給源２０２ｃと、を備える。炭酸水供給源２０２ｃは、例えば、純水（例えば、ＤＩＷ）を貯留する純水タンク、ここに貯留されている純水に二酸化炭素を溶解させて炭酸水を生成する溶解処理部、などを含んで構成される。また、供給管２０１ｃには、バルブ２０３ｃ、流量調整部２０４ｃ、および、加熱部２０５ｃが、介挿される。バルブ２０３ｃは、供給管２０１ｃを通じた炭酸水の供給と停止とを切り替える弁であり、制御部１４０によって制御される。流量調整部２０４ｃは、例えばマスフローコントローラにより構成され、制御部１４０の制御下で、供給管２０１ｃを流れる炭酸水の流量を調整する。加熱部２０５ｃは、例えばヒータにより構成され、制御部１４０の制御下で、供給管２０１ｃを流れる炭酸水を、制御部１４０から指示された温度に加熱する。このような構成において、バルブ２０３ｃが開かれると、流量調整部２０４ｃによって調整される所定の流量の炭酸水が、炭酸水供給源２０２ｃから供給管２０１ｃを通じて流れて、加熱部２０５ｃによって所定の温度にまで加熱された上で、炭酸水ノズル２１ｃに供給されて、吐出口２１０ｃから吐出される。すなわち、加熱された炭酸水（以下「加熱炭酸水」という）が、炭酸水ノズル２１ｃから吐出される。
　ノズル移動機構２２の構成は、第１実施形態において説明したとおりである。ただし、この実施形態では、硫酸ノズル２１ａ、純水ノズル２１ｂ、および、炭酸水ノズル２１ｃが、連結部材などを介して連結されることでノズルユニットＵを構成しており、ノズル移動機構２２は、該ノズルユニットＵを円弧状の軌跡に沿って移動させることで、各ノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを、各々のノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動させる。いうまでもなく、炭酸水ノズル２１ｃの「ノズル処理位置」は、他のノズル２１ａ，２１ｂのノズル処理位置と同様、該ノズル２１ｃの吐出口２１０ｃから吐出される液が、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面（上面）に供給されるような位置であり、具体的には例えば、該主面の上方であって、該主面の中心と鉛直方向において対向するような位置である。
　＜２－３．処理の流れ＞
　次に、処理ユニット１３２ａで行われるリンス工程に係る処理の流れについて、引き続き図１５を参照しながら説明する。なお、基板Ｗに対して行われる一連の処理の全体の流れは、第１実施形態と同様である（図５参照）。
　まず、プラズマ処理（すなわち、レジストの剥離処理）が終了した後の基板Ｗに、リンス液としての加熱炭酸水を供給することにより、リンス液を基板Ｗに接液させる。具体的には例えば、ノズル移動機構２２が、炭酸水ノズル２１ｃを、ノズル待機位置からノズル処理位置に移動させる。炭酸水ノズル２１ｃがノズル処理位置に配置されると、供給管２０１ｃに設けられているバルブ２０３ｃが開かれる。すると、上記のとおり、炭酸水供給源２０２ｃに貯留されている炭酸水が、流量調整部２０４ｃによって調整される所定の流量で、供給管２０１ｃを通じて流れて、加熱部２０５ｃによって所定の温度（ここでは、８０℃以上かつ１００℃以下の温度）に加熱された上で、炭酸水ノズル２１ｃに供給されて、吐出口２１０ｃから吐出される。処理位置に配置されている炭酸水ノズル２１ｃから吐出された加熱炭酸水は、保持部１に保持されている基板Ｗの上側の主面における所定の位置（例えば、該主面の中心）に着液する。これによって、リンス液としての加熱炭酸水が、基板Ｗに供給（接液）される。
　上記のとおり、ｐＨ値がおよそ「１」である硫酸が処理液として用いられ、ｐＨ値がおよそ「５」の弱酸性液である炭酸水がリンス液として用いられる場合、これを、液膜Ｆとの間の温度の差が「２００」以下となるように加熱することで、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を許容範囲に収めることができる。このリンス工程では、炭酸水供給源２０２ｃに貯留されている炭酸水が、８０℃以上かつ１００℃以下の温度に加熱されて、リンス液として用いられるので、例えば、プラズマ処理後の液膜Ｆが２５０℃程度に昇温しているとしても、該リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅を、レジストを析出させない許容範囲に収めることが可能となる。
　なお、この実施形態でも、第１の実施形態と同様、炭酸水ノズル２１ｃから、リンス液としての加熱炭酸水の吐出が開始されると、回転機構１３が、保持部１に保持されている基板Ｗを、その回転数を、段階的に大きくしながら、回転させる。具体的には例えば、回転機構１３は、第１時間Ｔ１をかけて、基板Ｗの回転数を、十分に小さい第１回転数Ｒ１から、これよりも大きな第２回転数Ｒ２まで、段階的に大きくしていく（図１２参照）。そして、回転数が第２回転数Ｒ２に到達すると、回転機構１３は、基板Ｗをこの第２回転数Ｒ２で回転させ続ける。
　基板Ｗが回転されることにより、炭酸水ノズル２１ｃから吐出されて基板Ｗの上側の主面に着液した、リンス液としての加熱炭酸水が、遠心力によって基板Ｗの周縁に向けて速やかに広がっていく。一方、基板Ｗの主面の略全体を覆っていた硫酸の液膜Ｆ（すなわち、剥離されたレジストが溶解した硫酸の液膜Ｆ）は、新たに供給されたリンス液としての加熱炭酸水によって外方に押し流されて、基板Ｗの周囲に速やかに排出されていく。すなわち、プラズマ処理が終了した時点で基板Ｗを覆っていた硫酸の液膜Ｆが、リンス液としての加熱炭酸水によって、置換されていく。また、回転数が段階的に上昇されることで、基板Ｗの清浄度を低下させることなく、基板Ｗ上の液膜Ｆを、リンス液としての加熱炭酸水に置換していくことができる。
　炭酸水ノズル２１ｃからリンス液としての加熱炭酸水の吐出が開始されてから、所定時間が経過すると、バルブ２０３ｃが閉鎖されて、加熱炭酸水の吐出が停止される。これによって、リンス工程が終了し、プラズマ処理が終了した時点で基板Ｗを覆っていた硫酸の液膜Ｆが、リンス液としての加熱炭酸水によって、洗い流される。
　なお、以上のリンス工程が終了した後の基板Ｗに、第１実施形態と同様の第２リンス工程を行ってもよい。すなわち、上記のリンス工程を第１リンス工程とし（すなわち、加熱炭酸水を第１リンス液とし）、その後に、第２リンス液としての純水を供給する第２リンス工程を行ってもよい。
　＜２－４．効果＞
　上記の実施形態では、リンス液として、液膜Ｆとの間の温度の差が、最大許容温度差以下となるような液を用いることで、溶解度の変化幅を許容範囲に収める。この構成によると、温度を調整することによって様々な液をリンス液として用いることが可能となるので、リンス液の選択の幅を広げることができる。
　より具体的には、上記の実施形態では、リンス液が、８０℃以上かつ１００℃以下の温度に加熱された、炭酸水である。このようなリンス液であれば、該リンス液が、プラズマが照射されることによって昇温した液膜Ｆに接液（供給）されても、温度の変化幅が十分に小さく抑えられる。したがって、該リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を十分に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を十分に抑制することができる。
　＜３．第３実施形態＞
　例えば第１実施形態においては、保持部１に保持された基板Ｗに対して、硫酸ノズル２１ａからリンス液（第１リンス液）としての硫酸を吐出して該基板Ｗに対してリンス液を供給することによって、基板Ｗにリンス液を接液させていたが、基板Ｗにリンス液を接液させる態様はこれに限られるものではない。例えば、リンス液が貯留された貯留槽に基板Ｗを浸漬することによって、基板Ｗにリンス液を接液させてもよい。
　＜３－１．浸漬ユニット＞
　このような処理の態様を実現するための浸漬ユニット７の構成について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、浸漬ユニット７の構成を模式的に示す側面図である。浸漬ユニット７は、１枚あるいは複数枚の基板Ｗに対して一括してリンス処理を行う処理ユニットであり、例えば、第１実施形態に係る処理ユニット１３２に付随して設けられて、これと協働して基板Ｗに対する一連の処理を行う。具体的には例えば、基板処理システム１００の本体部１３０が備える複数の処理ユニットのうちの少なくとも１個として、第１実施形態において説明した処理ユニット１３２（図３）が設けられる場合に、残りの処理ユニットのうちの少なくとも１個として、浸漬ユニット７が設けられる。
　浸漬ユニット７は、貯留槽７１、液供給部７２、および、保持部７３を備える。
　貯留槽７１は、液を貯留する槽である。貯留槽７１は、具体的には例えば、１枚以上の基板Ｗを起立姿勢で収容できるような内容積を有しており、上端側が開口している。貯留槽７１の底部側は閉鎖されており、ここに、バルブ７１１が介挿された排液管７１２が接続されている。バルブ７１１は、排液管７１２を通じた排液と停止とを切り替える弁であり、制御部１４０によって制御される。すなわち、制御部１４０の制御下でバルブ７１１が開かれると、貯留槽７１に貯留されている液体が、排液管７１２を通じて排液される。また、貯留槽７１の外周壁の上端近傍には、外槽７１３が設けられている。外槽７１３の上端縁は、貯留槽７１の上端縁よりも上方に配置されており、貯留槽７１の上縁から溢れ出た液が、この外槽７１３によって受け止められ、図示しない排液管を介して排液される。
　液供給部７２は、貯留槽７１（ひいては、貯留槽７１の内部に配置される基板Ｗ）に、液を供給する要素であり、例えば、２個のノズル（硫酸ノズル７２１ａ、および、純水ノズル７２１ｂ）を備える。
　硫酸ノズル７２１ａは、硫酸を吐出するノズルである。硫酸ノズル７２１ａには、これに硫酸を供給する硫酸供給部７０ａが接続される。硫酸供給部７０ａの構成は、上記の硫酸供給部２０ａと同様である。すなわち、硫酸供給部７０ａは、具体的には例えば、一端が硫酸ノズル７２１ａに接続された供給管７０１ａ、該供給管７０１ａの他端に接続された硫酸供給源７０２ａ、供給管７０１ａに介挿入されたバルブ７０３ａおよび流量調整部７０４ａ、などを含んで構成される。硫酸供給源７０２ａには、例えば、硫酸供給源２０２ａ（すなわち、浸漬ユニット７と協働して用いられる処理ユニット１３２が備える硫酸供給源２０２ａ）に貯留されているものと同じ濃度の硫酸が貯留される。このような構成において、制御部１４０の制御下で、バルブ７０３ａが開かれると、流量調整部７０４ａによって調整される所定の流量の硫酸が、硫酸供給源７０２ａから供給管７０１ａを通じて硫酸ノズル７２１ａに供給されて、ここから吐出され、貯留槽７１内に供給される。
　純水ノズル７２１ｂは、純水を吐出するノズルである。純水ノズル７２１ｂには、これに純水を供給する純水供給部７０ｂが接続される。純水供給部７０ｂの構成は、上記の純水供給部２０ｂと同様である。すなわち、純水供給部７０ｂは、具体的には例えば、一端が純水ノズル７２１ｂに接続された供給管７０１ｂ、該供給管７０１ｂの他端に接続された純水供給源７０２ｂ、供給管７０１ｂに介挿入されたバルブ７０３ｂおよび流量調整部７０４ｂ、などを含んで構成される。このような構成において、制御部１４０の制御下で、バルブ７０３ｂが開かれると、流量調整部７０４ｂによって調整される所定の流量の純水が、純水供給源７０２ｂから供給管７０１ｂを通じて純水ノズル７２１ｂに供給されて、ここから吐出され、貯留槽７１内に供給される。
　保持部７３は、１枚以上の基板Ｗを、その主面が略鉛直面内に配置されるような起立姿勢で、保持する。保持部７３は、具体的には例えば、主面が鉛直面内に配置されるような起立姿勢で設けられた本体板７３１の主面から、複数の保持棒７３２が突設された構成を備えており、複数の保持棒７３２が、基板Ｗの周縁部に下側から当接することで、該基板Ｗが起立姿勢で保持される。複数枚の基板Ｗが保持される場合、該複数枚の基板Ｗは、保持棒７３２の延在方向に沿って、間隔を設けつつ配列される。
　保持部７３には、保持部移動機構７３３が接続される。保持部移動機構７３３は、保持部７３を、ここに保持されている基板Ｗが貯留槽７１の内部に配置される位置（浸漬位置）と、保持されている基板Ｗが貯留槽７１の外部（例えば、貯留槽７１の上方）に配置される位置（受渡位置）との間で、昇降させる機構である。
　＜３－２．処理の流れ＞
　浸漬ユニット７で行われるリンス工程に係る処理の流れについて、図１６に加え、図１７を参照しながら説明する。図１７は、該処理の流れを示す図である。
　ステップＳ１０１：貯留工程
　まず、貯留槽７１に、第１リンス液としての硫酸を貯留する。具体的には例えば、供給管７０１ａに設けられているバルブ７０３ａが開かれる。すると、硫酸供給源７０２ａに貯留されている硫酸が、流量調整部７０４ａによって調整される所定の流量で、供給管７０１ａを通じて、硫酸ノズル７２１ａに供給されて、ここから吐出される。吐出された硫酸は、貯留槽７１に供給されて、ここに貯留される。
　ステップＳ１０２：搬入工程
　その一方で、リンス処理の対象となる基板Ｗが、浸漬ユニット７に搬入される。すなわち、処理ユニット１３２において、ステップＳ１からステップＳ６までの一連の処理が終了した段階で、主搬送ロボット１３１が、保持部１に保持されている基板Ｗ（すなわち、プラズマ処理が終了した後の基板Ｗ）を搬出して、浸漬ユニット７に搬入する。このとき、主搬送ロボット１３１は、基板Ｗ上に保持されている液膜Ｆが維持されるように、基板Ｗを水平姿勢のままで搬送して、浸漬ユニット７に搬入する。
　ステップＳ１０３：第１リンス工程
　続いて、第１リンス液としての硫酸が貯留された貯留槽７１に、基板Ｗを浸漬する。具体的には例えば、まず、浸漬ユニット７に搬入された基板Ｗが、水平姿勢から起立姿勢に姿勢変更された上で、貯留槽７１の上方の受渡位置に配置されている保持部７３に保持される。保持部７３には、複数枚の基板Ｗが保持されてもよい。１枚以上の基板Ｗが保持部７３に保持されると、保持部移動機構７３３が、保持部７３を受渡位置から浸漬位置に移動（下降）させる。貯留槽７１に第１リンス液としての硫酸が貯留されている状態で、保持部７３が浸漬位置に配置されることによって、ここに保持されている基板Ｗが、第１リンス液としての硫酸に浸漬され、該基板Ｗに第１リンス液が接液される。
　基板Ｗが起立姿勢とされた段階で、ここに保持されている液膜Ｆの一部は、基板Ｗの主面に沿って落下して排出されるが、残りの一部は、依然として基板Ｗの主面に残存している。このような状態の基板Ｗが、第１リンス液としての硫酸が貯留された貯留槽７１に浸漬されることで、第１リンス液としての硫酸が基板Ｗに接液（供給）され、基板Ｗの主面に残存していた硫酸の液膜Ｆ（すなわち、剥離されたレジストが溶解した硫酸の液膜Ｆ）が、第１リンス液としての硫酸（すなわち、レジストが溶解しない清浄な硫酸）によって、置換される。
　第１リンス工程では、硫酸供給源７０２ａに貯留されている硫酸が、第１リンス液として用いられるところ、ここには、処理ユニット１３２の液供給部２が備える硫酸供給源２０２ａと同じ濃度の硫酸が貯留されている。つまり、液膜形成工程（ステップＳ２）において、液膜Ｆを形成する際に処理液として基板Ｗに供給された液と、第１リンス工程において第１リンス液として基板Ｗに供給される液とは、いずれも硫酸であり、その濃度も同じである。いうまでもなく、この場合、第１リンス液と液膜Ｆとの間のｐＨ値の差は、昇温した液膜Ｆに対して第１リンス液を加熱せずに供給して接液させる場合の最大許容ｐＨ差である「２」よりも十分に小さく、ほぼゼロである。したがって、第１リンス液が液膜Ｆに接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じることがない。このため、第１リンス液が接液されることによって生じる溶解度の変化幅は、十分に小さなものとなり、レジストの析出が十分に回避される。
　ステップＳ１０４：第２リンス工程
　基板Ｗが、第１リンス液としての硫酸に浸漬されてから、所定時間が経過すると、貯留槽７１内の液が、第１リンス液としての硫酸から、第２リンス液としての純水に、置換される。具体的には例えば、排液管７１２に設けられているバルブ７１１が開かれる。これによって、貯留槽７１に貯留されている第１リンス液としての硫酸が、排液される。その一方で、供給管７０１ｂに設けられているバルブ７０３ｂが開かれる。すると、純水供給源７０２ｂに貯留されている純水が、流量調整部７０４ｂによって調整される所定の流量で、供給管７０１ｂを通じて、純水ノズル７２１ｂに供給されて、ここから吐出される。吐出された純水は、貯留槽７１に供給されて、ここに貯留される。貯留槽７１内の液が、第１リンス液としての硫酸から第２リンス液としての純水に置換されることによって、浸漬位置に配置されている保持部７３に保持されている基板Ｗが、第２リンス液としての純水に浸漬され、該基板Ｗに第２リンス液が接液される。すなわち、第２リンス液としての純水が基板Ｗに接液され、基板Ｗの主面に残存していた第１リンス液としての硫酸が、第２リンス液としての純水によって、置換されていく。
　このように、第２リンス工程では、純水供給源７０２ｂに貯留されている純水が、第２リンス液として用いられる。つまり、第２リンス液のｐＨ値は、第１リンス液として基板Ｗに供給された硫酸のｐＨ値と大きく相違する。このため、第２リンス液としての純水が接液（供給）されることによって、基板Ｗ上に残存している第１リンス液としての硫酸が希釈されて、ｐＨ値が大きく変化（上昇）する。しかしながら、このときに基板Ｗ上に残存している第１リンス液は、レジストが溶解しない清浄な硫酸であるため、ｐＨ値が大きく変化してもレジストが析出することはない。
　基板Ｗが、第２リンス液としての純水に浸漬されてから、所定時間が経過すると、保持部移動機構７３３が、保持部７３を浸漬位置から受渡位置に移動（上昇）させる。
　以上によってリンス工程が終了する。その後、保持部７３に保持されている基板Ｗは、例えば、主搬送ロボット１３１によって、浸漬ユニット７から搬出される。
　＜３－３．処理後の基板の状態＞
　図１８には、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液（第１リンス液）として、液膜Ｆを形成する処理液と同じ濃度の硫酸を用いて、上記の態様に係るリンス処理（ステップＳ１０１～ステップＳ１０４）を行った場合の、処理後（上記の一連の処理（ステップＳ１～ステップＳ８）が行われた後）の基板Ｗの上面を撮像した顕微鏡画像が示されている。この顕微鏡画像から明らかなように、レジストの剥離処理が終了した後の基板Ｗに最初に接液させるリンス液として、処理液と同じ濃度の硫酸が用いられ、さらにこのリンス液が、該リンス液を貯留した貯留槽７１に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗに接液（供給）された場合も、処理後の基板Ｗにはパーティクルが存在していないことがわかる。いうまでもなく、処理後の基板Ｗにパーティクルが発生していない理由は、該リンス液が液膜Ｆに接液された際に、ｐＨ値の変化がほとんど生じなかったために、ｐＨ値の変化に伴う溶解度の低下が生じず、レジストの析出が誘発されなかったためと考えられる。
　＜３－４．効果＞
　上記の実施形態によると、リンス工程において、リンス液（第１リンス液）を貯留した貯留槽７１に基板Ｗを浸漬する。この構成によると、剥離されたレジストが溶解している液膜Ｆを基板Ｗ上から速やかに排出して、リンス液に置換することができる。
　＜４．他の実施形態＞
　第１実施形態に係る第１リンス工程において、第１リンス液（具体的には例えば、処理液と同じ濃度の硫酸）を、加熱した上で、基板Ｗに接液させてもよい。このためには、例えば、図１９に示される処理ユニット１３２ｂのように、液供給部２ｂが、第１実施形態に係る処理ユニット１３２の液供給部２と同様の構成に加えて、加熱された硫酸を吐出するための加熱硫酸ノズル２１ｄを備えるものとすればよい。この加熱硫酸ノズル２１ｄには、一端が硫酸供給源２０２ａに接続された供給管２０１ｄの他端が接続される。また、この供給管２０１ｄには、バルブ２０３ｄ、流量調整部２０４ｄ、および、加熱部２０５ｄが、介挿される。このような構成において、制御部１４０の制御下で、バルブ２０３ｄが開かれると、流量調整部２０４ｄによって調整される所定の流量の硫酸が、硫酸供給源２０２ａから供給管２０１ｄを通じて流れて、加熱部２０５ｄによって所定の温度にまで加熱された上で、加熱硫酸ノズル２１ｄに供給されて、ここから吐出される。すなわち、第１リンス工程（ステップＳ７１）において、第１リンス液としての硫酸（すなわち、処理液と同じ濃度の硫酸）を、加熱した上で、基板Ｗに接液させることができる。
　この変形例によると、リンス液（第１リンス液）を加熱した上で基板Ｗに接液させるので、第１リンス液が、プラズマが照射されることによって昇温した液膜Ｆに接液（供給）されても、温度の変化幅が十分に小さく抑えられる。つまり、ｐＨの変化幅と温度の変化幅の両方が小さく抑えられる。したがって、第１リンス液が接液されたときの溶解度の変化幅を特に小さなものとすることが可能となり、パーティクルの発生を特に十分に抑制することができる。
　また、第１実施形態において、リンス液（第１リンス液）は、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、最大許容ｐＨ差以下となる液であれば、その種類はどのようなものであってもよく、上記に例示した硫酸に限られるものではない。例えば、リンス液は、塩酸（例えば、ｐＨ値が「３」の希塩酸）であってもよい。いうまでもなく、どのような種類の液を用いる場合であっても、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、与えられた処理条件から規定される最大許容ｐＨ差以下となるように、必要に応じて濃度の調製などを行えばよい。
　また、第１実施形態において、リンス液は、液膜Ｆを形成する際に処理液として基板Ｗに用いられる処理液と同じ濃度の硫酸とされたが、リンス液は、処理液とは濃度が異なる硫酸であってもよい。いうまでもなく、この場合であっても、リンス液は、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差が、与えられた処理条件から規定される最大許容ｐＨ差以下となるような濃度とされる。
　第２実施形態においても、リンス液は、液膜Ｆとの間の温度の差が、最大許容温度差以下となる液であれば、その種類はどのようなものであってもよく、上記に例示した炭酸水に限られるものではない。例えば、純水、硫酸、塩酸、などを加熱したものを、リンス液として用いてもよい。いうまでもなく、どのような種類の液を用いる場合であっても、液膜Ｆとの間の温度の差が、与えられた処理条件から規定される最大許容温度差以下となるように、必要に応じて加熱温度の設定などを行えばよい。例えば、炭酸水よりもｐＨ値が小さな液（すなわち、液膜Ｆとの間のｐＨ値の差がより小さな液）をリンス液として用いる場合は、最大許容温度差は「２００」よりも大きくなる可能性がある。すなわち、加熱温度を８０℃よりも低いものとできる可能性がある。逆に、炭酸水よりもｐＨ値が大きな液（例えば、純水）をリンス液として用いる場合は、最大許容温度差は「２００」よりも小さくなる可能性がある。すなわち、加熱温度を８０℃よりも高くする必要が出てくる可能性がある。
　第３実施形態において、貯留槽７１に貯留される第１リンス液は、第２実施形態に係るリンス液（すなわち、加熱炭酸水）であってもよい。また、第３実施形態では、第２リンス液としての純水が貯留された貯留槽７１に基板Ｗを浸漬する工程（第２リンス工程）を行っていたが、この工程は、必ずしも浸漬ユニット７で行わなくともよい。例えば、第１リンス工程が完了した後に、基板Ｗを浸漬ユニット７から搬出して、再び処理ユニット１３２に搬入し、ここで第２リンス工程（すなわち、第１実施形態に係る第２リンス工程（ステップＳ７２））を行ってもよい。
　処理ユニット１３２の構成やここで行われる処理の流れも、上記の実施形態において例示したものに限られるものではない。
　例えば、上記の実施形態においては、互いに異なる種類の液を吐出するノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃ（あるいは、ノズル７２１ａ，７２１ｂ）をそれぞれ別個に設けたが、１個のノズルから、複数種類の液が択一的に吐出されるようにしてもよい。この場合、該１個のノズルに、複数の供給管２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ（あるいは、複数の供給管７０１ａ，７０１ｂ）を接続すればよい。
　また、上記の実施形態においては、ノズル移動機構２２は複数のノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを一体的に移動させるものとしたが、各ノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃに個別にノズル移動機構を設けて、各ノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを別個独立に移動させてもよい。いうまでもなく、この場合は、複数のノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃを連結して設ける必要はない。また、複数のノズル２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうちの少なくとも一方を、固定的に設けてもよい。すなわち、少なくとも１個のノズルについて、ノズル移動機構を省略してもよい。
　また、上記の実施形態において、保持部１は、基板Ｗの周縁をチャックピン１２で把持することによって基板Ｗを水平姿勢で保持するものであったが、基板Ｗを保持する方式はこれに限られるものではなく、どのようなものであってもよい。例えば、保持部は、ベース部１１の上面に設けた吸引機構で基板Ｗの裏面を吸着することによって、基板Ｗを水平姿勢で保持するものであってもよい。
　また、上記の実施形態において、ガード４１は複数個設けられてもよい。この場合、複数個のガード４１は、基本的に同様の構成を備えつつ、サイズが互いに異なるものとすればよく、サイズの異なる複数のガード４１を入れ子状に配置すればよい。すなわち、筒部分４１ａが同心状に配置され、傾斜部分４１ｂおよび延出部分４１ｃが上下に重ねられるようにして、入れ子状に配置すればよい。また、複数個のガード４１が設けられる場合、ガード移動機構４２は、各ガード４１を別個独立に移動させるものとし、基板Ｗに吐出される液の種類に応じて各ガード４１の位置を切り替えて、飛散した液を受け止めるガード４１を切り替えるものとすればよい。
　また、上記の各実施形態においては、プラズマ発生部３は、大気圧下でプラズマを発生させるものとしていたが、低圧状態でプラズマを発生させてもよい。すなわち、チャンバ５の内部空間を減圧するためのポンプを設けて、該ポンプでチャンバ５の内部空間を所定の圧力まで減圧した状態で、プラズマリアクタ３１に電圧を印加して、プラズマを発生させてもよい。
　また、上記の実施形態においては、処理ユニット１３２では、基板Ｗに形成されたレジストを除去する処理が行われるものとしたが、処理ユニット１３２で行われる処理はこれに限られるものではない。例えば、処理ユニット１３２では、基板Ｗ上に存在している有機物（例えば、有機物のパーティクル、有機物の層、有機物の膜）などを除去する処理が行われてもよい。
　また、上記の実施形態では、処理液として硫酸が用いられるものとしたが、処理液はこれに限られるものではない。例えば、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸、および、ペルオキソ硫酸塩のうちの少なくとも１つを含む薬液が、処理液として用いられてもよい。また、過酸化水素を含む薬液が処理液として用いられてもよく、例えば硫酸と過酸化水素水との混合液が処理液として用いられてもよい。さらに、プラズマ処理の目的、除去対象物の種類、などによっては、ＳＣ１（過酸化水素水とアンモニアとの混合液）、ＳＣ２（過酸化水素水と塩酸との混合液）などの薬液（いわゆる、洗浄用薬液）が、処理液として用いられてもよいし、フッ酸、塩酸、リン酸などの薬液（いわゆる、エッチング用薬液）が、処理液として用いられてもよい。
　基板処理システム１００の構成やここで行われる処理の流れは、上記の実施形態において例示したものに限られるものではない。
　例えば、基板処理システム１００に設けられる処理ユニット１３２の数は、１２個でなくともよい。また例えば、基板処理システム１００に設けられるロードポート１１１の数は、３個でなくともよい。
　また、プログラムＰは、記録媒体に記憶されていてもよく、この記録媒体を用いて、制御部１４０にプログラムＰをインストールするものとしてもよい。
　また、基板処理システム１００において処理対象とされる基板Ｗは、必ずしも半導体基板でなくともよい。例えば、処理対象とされる基板Ｗは、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、などであってもよい。また、処理対象とされる基板Ｗの形状およびサイズも、上記に例示したものに限られるものではない。例えば、処理対象とされる基板Ｗの形状は、矩形板形状であってもよい。
　以上のように、基板処理装置および基板処理方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において例示であって、基板処理装置および基板処理方法がこれ限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記の各実施形態、および、上記の各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。
　１　保持部
　２　液供給部
　　２１ａ　硫酸ノズル
　　２１ｂ　純水ノズル
　　２１ｃ　炭酸水ノズル
　　２０ａ　硫酸供給部
　　２０ｂ　純水供給部
　　２０ｃ　炭酸水供給部
　　　２０５ｃ　　加熱部
　３　プラズマ発生部
　４　ガード部
　５　チャンバ
　７　浸漬ユニット
１３２　基板処理装置（処理ユニット）
１００　基板処理システム

Claims (11)

  1. 　レジストが設けられた基板に、酸性の処理液を供給して、前記処理液の液膜を形成する液膜形成工程と、
    　前記液膜を保持している基板に対してプラズマを照射して、レジストの剥離処理を進行させるプラズマ処理工程と、
    　前記剥離処理が終了した後の基板に、前記液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液を、接液させるリンス工程と、
    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って、
    　前記リンス液として、前記液膜との間のｐＨ値の差が、最大許容ｐＨ差以下となる酸性の液を用いることで、前記溶解度の変化幅を前記許容範囲に収める、
    基板処理方法。
  3. 　請求項２に記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液が、前記液膜との間のｐＨ値の差が、２以下となる液である、
    基板処理方法。
  4. 　請求項２または３に記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液と前記処理液とが、いずれも硫酸である、
    基板処理方法。
  5. 　請求項４に記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液と前記処理液とが、濃度の等しい硫酸である、
    基板処理方法。
  6. 　請求項２から５のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液を、加熱した上で、基板に接液させる、
    基板処理方法。
  7. 　請求項１に記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液として、前記液膜との間の温度の差が、最大許容温度差以下となるような液を用いることで、前記溶解度の変化幅を前記許容範囲に収める、
    基板処理方法。
  8. 　請求項７に記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス液が、８０℃以上かつ１００℃以下の温度に加熱された、炭酸水である、
    基板処理方法。
  9. 　請求項１から８のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス工程において、
    　基板に向けてノズルから前記リンス液を吐出しつつ、該基板を、回転数を段階的に上昇させながら回転させる、
    基板処理方法。
  10. 　請求項１から８のいずれかに記載の基板処理方法であって、
    　前記リンス工程において、
    　前記リンス液を貯留した貯留槽に、基板を浸漬する、
    基板処理方法。
  11. 　基板を保持する保持部と、
    　前記保持部に保持された基板に液を供給する液供給部と、
    　前記保持部に保持された基板にプラズマを照射するプラズマ照射部と、
    　前記保持部、前記液供給部、および、前記プラズマ照射部を、制御する制御部と、
    を備え、
    　前記制御部が、
    　前記保持部に、レジストが設けられた基板を保持させ、
    　前記液供給部に、該基板に酸性の処理液を供給させて、前記処理液の液膜を形成させ、
    　前記プラズマ照射部に、前記液膜を保持している基板に対してプラズマを照射させて、レジストの剥離処理を進行させ、
    　前記液供給部に、前記剥離処理が終了した後の基板に、前記液膜に溶解しているレジストの溶解度の変化幅を、該レジストを析出させない許容範囲に収めるようなリンス液を、供給させる、
    基板処理装置。
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