(57)【要約】【課題】カーボンを含有する被膜の液処理による除去の実現に有効な基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体を提供する。【解決手段】例示的実施形態に係る基板処理方法は、基板の表面に形成された第一被膜と、第一被膜とは異なる組成にて第一被膜の上に更に形成され、カーボンを含有する第二被膜とを含む被膜のうち、少なくとも一部の剥離対象部分に、第一被膜と第二被膜との間の剥離性を高める薬液を供給することと、薬液が供給された後の剥離対象部分の温度変動を増幅させることと、増幅された温度変動の後に、第二被膜を除去するリンス液を剥離対象部分に供給することと、を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された第一被膜と、前記第一被膜とは異なる組成にて前記第一被膜の上に更に形成され、カーボンを含有する第二被膜とを含む被膜のうち、少なくとも一部の剥離対象部分に、前記第一被膜と前記第二被膜との間の剥離性を高める薬液を供給することと、
前記薬液が供給された後の前記剥離対象部分の温度変動を増幅させることと、
増幅された前記温度変動の後に、前記第二被膜を除去するリンス液を前記剥離対象部分に供給することと、を含む基板処理方法。
【請求項２】
前記薬液は、前記第二被膜に対して浸透性を有し、前記第一被膜の表層を変質させる薬液である、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記剥離対象部分の温度変動を増幅させることは、前記温度変動を増幅させるための流体を前記剥離対象部分に供給することを含む、請求項１又は２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記温度変動を増幅させるための前記流体を前記剥離対象部分に供給することは、前記基板をヒータで加熱した状態で冷却用の流体を前記剥離対象部分に供給することを含む、請求項３記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記流体は液体窒素である、請求項３又は４記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記剥離対象部分の温度変動を１５０〜３００℃まで増幅させる、請求項１〜５のいずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記剥離対象部分は、前記被膜の周縁部である、請求項１〜６のいずれか一項記載の基板処理方法。
【請求項８】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板の表面に形成された第一被膜と、前記第一被膜の上に更に形成された第二被膜とを含む被膜のうち、少なくとも一部の剥離対象部分に、前記第一被膜と前記第二被膜との間の剥離性を高める薬液を供給する薬液供給部と、
前記薬液が供給された後の前記剥離対象部分の温度変動を増幅させる温度変動増幅部と、
前記第二被膜を除去するリンス液を前記剥離対象部分に供給するリンス液供給部と、を備える基板処理装置。
【請求項９】
前記温度変動増幅部は、温度変動を増幅させるための流体を前記剥離対象部分に供給する流体供給部を有する、請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、アモルファスカーボン膜等の有機膜を除去する方法として、次の三工程を備える基板処理方法が開示されている。第一の工程は、処理槽の下部に硫酸を貯留して、硫酸からなる液層である硫酸層を処理槽内に形成する工程である。第二の工程は、硫酸層の上に過酸化水素水を供給し、これにより、硫酸と過酸化水素水とを含み、かつ、硫酸と過酸化水素の反応が生じている液層である反応層を硫酸層の上に形成する反応層形成工程である。第三の工程は、基板を、直立させた状態で反応層に通過させる通過工程である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１７９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の例示的実施形態は、カーボンを含有する被膜の液処理による除去の実現に有効な基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの例示的実施形態によれば、基板処理方法は、基板の表面に形成された第一被膜と、第一被膜とは異なる組成にて第一被膜の上に更に形成され、カーボンを含有する第二被膜とを含む被膜のうち、少なくとも一部の剥離対象部分に、第一被膜と第二被膜との間の剥離性を高める薬液を供給することと、薬液が供給された後の剥離対象部分の温度変動を増幅させることと、増幅された温度変動の後に、第二被膜を除去するリンス液を剥離対象部分に供給することと、を含む。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の例示的実施形態によれば、カーボンを含有する被膜の液処理による除去の実現に有効な基板処理方法、基板処理装置及び記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一つの例示的実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】一例の基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】基板処理装置の変形例を示す模式図である。
【図４】基板処理装置の他の変形例を示す模式図である。
【図５】基板処理手順を例示するフローチャートである。
【図６】薬液供給処理の手順を例示するフローチャートである。
【図７】温度変動増幅処理の手順を例示するフローチャートである。
【図８】リンス処理の手順を例示するフローチャートである。
【図９】薬液供給処理の実行中におけるウェハの状態を例示する模式図である。
【図１０】温度変動増幅処理の実行中におけるウェハの状態を例示する模式図である。
【図１１】リンス処理の実行中におけるウェハの状態を例示する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
〔基板処理システム〕
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１０】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１１】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１２】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１３】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１４】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１５】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００１６】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００１７】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００１８】
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００１９】
〔基板処理装置〕
続いて、基板処理システム１が含む基板処理装置１０の構成を例示する。基板処理装置１０は、ウェハＷの表面に形成された第一被膜Ｆ１と、第一被膜Ｆ１とは異なる組成にて第一被膜Ｆ１の上に更に形成された第二被膜Ｆ２とを含む被膜Ｆを処理対象とし、第二被膜Ｆ２の少なくとも一部を除去する処理を行う。なお、第一被膜Ｆ１はウェハＷの表面に接するように形成されていてもよいし、ウェハＷの表面に形成された他の被膜の上に形成されていてもよい。第一被膜Ｆ１の具体例としては、シリコン系の膜（たとえばシリコン窒化膜、ポリシリコン膜など）、及びメタル含有膜などが挙げられる。第二被膜Ｆ２はカーボンを含有している。第二被膜Ｆ２の具体例としては、エッチング用のハードマスク、低誘電率（Ｌｏｗ−Ｋ）層間絶縁膜等が挙げられる。
【００２０】
図２に示すように、基板処理装置１０は、処理ユニット１６と、これを制御する制御装置４とを備える。処理ユニット１６は、回転保持部２０と、ヒータ３０と、薬液供給部４０と、温度変動増幅部５０と、リンス液供給部６０とを有する。
【００２１】
回転保持部２０（基板保持部）は、表面Ｗａに被膜Ｆが形成されたウェハＷを保持して回転させる。たとえば回転保持部２０は、保持部２１と、回転駆動部２２とを有する。保持部２１は、被膜Ｆを上にして水平に配置されたウェハＷを支持し、当該ウェハＷをたとえば真空吸着などにより保持する。回転駆動部２２は、たとえば電動モータなどを動力源としたアクチュエータであり、鉛直な軸線Ａｘ１まわりに保持部２１およびウェハＷを回転させる。
【００２２】
ヒータ３０は、保持部２１に保持されたウェハＷを加熱する。たとえばヒータ３０は、保持部２１に保持されたウェハＷの下面に対向するように配置され、電熱線などを熱源として発熱する。
【００２３】
薬液供給部４０は、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２を含む被膜Ｆのうち、少なくとも一部の剥離対象部分ＴＰ（たとえばウェハＷの周縁部に位置する部分）に、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性を高める薬液を供給する。薬液は、たとえば第二被膜Ｆ２に対して浸透性を有し、第一被膜Ｆ１の表層を変質させる薬液である。変質の具体例としては、溶解、硬化などが挙げられる。薬液の具体例としては、フッ化水素（ＨＦ）の水溶液（フッ酸）、塩酸、アンモニア（ＮＨ３）の水溶液などが挙げられる。薬液供給部４０は、薬液を必ずしも液状で供給しなくてもよく、薬液を気化した状態で供給してもよい。
【００２４】
たとえば薬液供給部４０は、上ノズル４１と、下ノズル４２と、薬液供給源４３と、バルブ４４，４５とを有する。上ノズル４１は、ウェハＷの上方に配置され、ウェハＷの上面に向って薬液を吐出する。下ノズル４２は、ウェハＷの下方に配置され、ウェハＷの下面に向って薬液を吐出する。薬液供給源４３は、上ノズル４１及び下ノズル４２に薬液を供給する。たとえば薬液供給源４３は、薬液を収容したタンク（不図示）と、当該タンクから上ノズル４１及び下ノズル４２に薬液を圧送するポンプ（不図示）とを含む。バルブ４４，４５は、たとえばエアオペレーションバルブであり、薬液供給源４３から上ノズル４１及び下ノズル４２への薬液の流路をそれぞれ開閉する。
【００２５】
温度変動増幅部５０は、上記薬液が供給された後の剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させる。上記薬液が供給された後の温度変動を増幅させるとは、上記薬液が供給された後における剥離対象部分ＴＰの温度の最大値と最小値との差を大きくすることを意味する。
【００２６】
剥離対象部分ＴＰの温度変動が増幅すると、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離が進行し得る。たとえば、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２とで、温度変動に伴う膨張率（または収縮率）が異なる場合に、これに起因して第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離が進行し得る。温度変動増幅部５０は、この剥離進行を実質的に生じさせるレベルまで、剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅する。たとえば温度変動増幅部５０は、温度変動を１５０〜３００℃まで増幅させる。すなわち温度変動増幅部５０は、剥離対象部分ＴＰの温度の最大値と最小値との差が１５０〜３００℃となるまで、剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅する。
【００２７】
たとえば温度変動増幅部５０は、温度変動を増幅させるための流体（以下、「温度変動用の流体」という。）を剥離対象部分ＴＰに供給する流体供給部７０を有する。温度変動用の流体は、液体であってもよく、気体であってもよい。また、温度変動用の流体は、剥離対象部分ＴＰを冷却する流体であってもよく、剥離対象部分ＴＰを加熱する流体であってもよい。剥離対象部分ＴＰを冷却する流体の具体例としては、液体窒素が挙げられる。また、剥離対象部分ＴＰを冷却する流体は、気化熱を奪って剥離対象部分ＴＰを冷却する溶剤（たとえばシンナーなど）であってもよい。剥離対象部分ＴＰを加熱する流体の具体例としては、温水が挙げられる。
【００２８】
たとえば流体供給部７０は、上ノズル７１と、下ノズル７２と、流体供給源７３と、バルブ７４，７５とを有する。上ノズル７１は、ウェハＷの上方に配置され、ウェハＷの上面に向って温度変動用の流体を吐出する。下ノズル７２は、ウェハＷの下方に配置され、ウェハＷの下面に向って温度変動用の流体を吐出する。流体供給源７３は、上ノズル７１及び下ノズル７２に温度変動用の流体を供給する。たとえば流体供給源７３は、温度変動用の流体を収容したタンク（不図示）と、当該タンクから上ノズル７１及び下ノズル７２に温度変動用の流体を圧送するポンプ（不図示）とを含む。バルブ７４，７５は、たとえばエアオペレーションバルブであり、流体供給源７３から上ノズル７１及び下ノズル７２への流体の流路をそれぞれ開閉する。
【００２９】
剥離対象部分ＴＰを加熱する流体は、混合により発熱又は吸熱する二種の流体であってもよい。この場合、温度変動増幅部５０は、図３に示すように、二種の流体をそれぞれ供給する二系統の流体供給部７０を有してもよい。一種目の流体の具体例としては、過酸化水素水、フッ酸、塩酸などが挙げられる。一種目の流体が過酸化水素水又はフッ酸である場合、二種目の流体の具体例としては硫酸が挙げられる。一種目の流体が塩酸である場合、二種目の流体の具体例としては硝酸水溶液が挙げられる。
【００３０】
リンス液供給部６０は、第二被膜Ｆ２を除去するためのリンス液を剥離対象部分ＴＰに供給する。リンス液の具体例としては、純水などが挙げられる。たとえばリンス液供給部６０は、上ノズル６１と、下ノズル６２と、リンス液供給源６３と、バルブ６４，６５とを有する。上ノズル６１は、ウェハＷの上方に配置され、ウェハＷの上面に向ってリンス液を吐出する。下ノズル６２は、ウェハＷの下方に配置され、ウェハＷの下面に向ってリンス液を吐出する。リンス液供給源６３は、上ノズル６１及び下ノズル６２にリンス液を供給する。たとえばリンス液供給源６３は、リンス液を収容したタンク（不図示）と、当該タンクから上ノズル６１及び下ノズル６２にリンス液を圧送するポンプ（不図示）とを含む。バルブ６４，６５は、たとえばエアオペレーションバルブであり、リンス液供給源６３から上ノズル６１及び下ノズル６２へのリンス液の流路をそれぞれ開閉する。なお、リンス液供給部６０は、室温以上に加熱された状態でリンス液を供給するように構成されてもよい。
【００３１】
なお、剥離対象部分ＴＰは、必ずしもウェハＷの周縁部に限られない。たとえばウェハＷの上面の全域が剥離対象部分ＴＰであってもよい。この場合、薬液供給部４０、流体供給部７０及びリンス液供給部６０は、図４に示すように、ウェハＷの上面の全域に薬液、温度変動用の流体及びリンス液を供給するように構成される。図４においては、上ノズル４１，６１，７１がウェハＷの中心部に向けて配置されており、薬液、温度変動用の流体及びリンス液のそれぞれがウェハＷの上面の中心に供給される。ウェハＷの上面の中心に到達した薬液、温度変動用の流体及びリンス液は、ウェハＷの回転によってウェハＷの上面の全域に広がる。
【００３２】
制御装置４は、次の３つの制御を実行するように構成されている。第一の制御は、剥離対象部分ＴＰに、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性を高める薬液を供給するように薬液供給部４０を制御することである。第二の制御は、薬液が供給された後の剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させるように温度変動増幅部５０を制御することである。第三の制御は、増幅された温度変動の後に、リンス液を剥離対象部分ＴＰに供給するようにリンス液供給部６０を制御することである。
【００３３】
たとえば制御装置４は、機能上の構成（以下、「機能モジュール」という。）として、薬液供給制御部１１１と、温度変動制御部１１２と、リンス制御部１１３と、回転制御部１１４とを有する。薬液供給制御部１１１は、剥離対象部分ＴＰに上記薬液を供給するように薬液供給部４０を制御する。温度変動制御部１１２は、薬液が供給された後の剥離対象部分ＴＰに温度変動を増幅させるための流体を供給するように温度変動増幅部５０を制御する。温度変動制御部１１２は、ヒータ３０がウェハＷを加熱している状態で冷却用の流体を剥離対象部分ＴＰに供給するように温度変動増幅部５０を制御してもよい。リンス制御部１１３は、増幅された剥離対象部分ＴＰの温度変動の後に、リンス液を剥離対象部分ＴＰに供給するようにリンス液供給部６０を制御する。回転制御部１１４は、ウェハＷを予め設定された回転速度で回転させるように回転保持部２０を制御する。
【００３４】
〔基板処理方法〕
続いて、基板処理方法の一例として、基板処理装置１０が実行する基板処理手順を説明する。この基板処理手順は、上記薬液を剥離対象部分ＴＰに供給することと、薬液が供給された後の剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させることと、増幅された温度変動の後に、上記リンス液を剥離対象部分ＴＰに供給することと、を含む。剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させることは、上記温度変動用の流体を剥離対象部分ＴＰに供給することを含んでもよい。温度変動用の流体を剥離対象部分ＴＰに供給することは、ウェハＷをヒータ３０で加熱した状態で冷却用の流体を剥離対象部分ＴＰに供給することを含んでもよい。
【００３５】
この基板処理手順においては、制御装置４が、図５に示すステップＳ０１，Ｓ０２，Ｓ０３を順に実行する。ステップＳ０１では、薬液供給制御部１１１及び回転制御部１１４が、上記剥離対象部分ＴＰに薬液を供給する処理（以下、「薬液供給処理」という。）を行うように処理ユニット１６を制御する。ステップＳ０２では、温度変動制御部１１２及び回転制御部１１４が、剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させる処理（以下、「温度変動増幅処理」という。）を行うように処理ユニット１６を制御する。ステップＳ０３では、リンス制御部１１３及び回転制御部１１４が、剥離対象部分ＴＰにリンス液を供給する処理（以下、「リンス処理」という。）を行うように処理ユニット１６を制御する。以下、ステップＳ０１の薬液供給処理、ステップＳ０２の温度変動増幅処理、及びステップＳ０３のリンス処理の具体的内容を例示する。
【００３６】
（薬液供給処理）
続いて、ステップＳ０１における薬液供給処理の具体的手順を例示する。図６に示すように、制御装置は、ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３を実行する。ステップＳ１１では、回転制御部１１４がウェハＷの回転を開始し、ウェハＷの回転速度を予め設定された薬液供給用の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ１２では、薬液供給制御部１１１がバルブ４４，４５を開き、上ノズル４１及び下ノズル４２からの薬液の吐出を開始するように薬液供給部４０を制御する。以後、薬液供給制御部１１１は、所定の流量にて上ノズル４１及び下ノズル４２からの薬液の吐出を継続するように薬液供給部４０を制御する。所定の流量は、たとえば上ノズル４１及び下ノズル４２の合計で１０〜２０ｍｌ／ｍｉｎである。ステップＳ１３では、薬液供給制御部１１１が、予め設定された薬液供給時間が経過するまで上ノズル４１及び下ノズル４２からの薬液の吐出を継続するように薬液供給部４０を制御する。薬液供給時間は、たとえば１００〜３００秒であり、１５０〜２００秒であってもよい（たとえば１８０秒）。このとき、図９に示すように、剥離対象部分ＴＰに供給された薬液Ｌ１は、第二被膜Ｆ２に浸透して第一被膜Ｆ１との境界Ｂに到達し（図９（ａ））、第一被膜Ｆ１の表層を変質させる（図９（ｂ））。これにより、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性が高められる。
【００３７】
続いて、制御装置４は、ステップＳ１４，Ｓ１５，Ｓ１６を実行する。ステップＳ１４では、薬液供給制御部１１１が、バルブ４４，４５を閉じ、上ノズル４１及び下ノズル４２からの薬液の吐出を停止するように薬液供給部４０を制御する。ステップＳ１５では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転速度を予め設定された振り切り乾燥用の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ１６では、回転制御部１１４が、予め設定された乾燥時間が経過するまで振り切り乾燥用の回転速度でのウェハＷの回転を継続するように回転保持部２０を制御する。乾燥時間は、たとえば５〜２０秒であり、５〜１５秒であってもよい（たとえば１０秒）。以上で薬液供給処理が完了する。
【００３８】
（温度変動増幅処理）
続いて、ステップＳ０２における温度変動増幅処理の具体的手順を例示する。図７に示すように、制御装置４は、ステップＳ２１，Ｓ２２を実行する。ステップＳ２１では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転速度を予め設定された流体供給用（温度変動用の流体の供給用）の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ２２では、温度変動制御部１１２がバルブ７４，７５を開き、上ノズル７１及び下ノズル７２からの温度変動用の流体の吐出を開始するように流体供給部７０を制御する。以後、温度変動制御部１１２は、所定の流量にて上ノズル７１及び下ノズル７２からの温度変動用の流体の吐出を継続するように流体供給部７０を制御する。所定の流量は、上ノズル７１及び下ノズル７２からの薬液の上記流量よりも大きくてもよく、たとえば上ノズル７１及び下ノズル７２の合計で１００〜１０００ｍｌ／ｍｉｎであり、３００〜７００ｍｌ／ｍｉｎであってもよい（たとえば５００ｍｌ／ｍｉｎ）。温度変動制御部１１２は、ウェハＷがヒータ３０により加熱されている状態で、冷却用の流体（たとえば液体窒素）を剥離対象部分ＴＰに供給するように流体供給部７０を制御してもよい。薬液の温度、ヒータ３０の温度、及び冷却用の流体の温度は、剥離対象部分ＴＰの温度変動を１５０〜３００℃まで増幅させるように設定されていてもよい。このような温度設定の具体例として、薬液の温度を１０〜４０℃（たとえば室温）とし、ヒータ３０の設定温度を１００〜２００℃とし、冷却用の流体の温度を−２７０〜−１００℃（たとえば−２００℃）とすることが挙げられる。
【００３９】
続いて、制御装置４は、ステップＳ２３を実行する。ステップＳ２３では、温度変動制御部１１２が、予め設定された温度変動時間が経過するまで、上ノズル７１及び下ノズル７２からの温度変動用の流体の吐出を継続するように流体供給部７０を制御する。温度変動時間は、上記薬液供給時間より短くてもよい。たとえば温度変動時間は１０〜１１０秒であり、３０〜９０秒であってもよい（たとえば６０秒）。このとき、図１０に示すように、剥離対象部分ＴＰに温度変動用の流体Ｌ２が供給されると、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２のそれぞれにおいて、温度変動に伴う膨張又は収縮が生じる。第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２で膨張率（又は収縮率）が相違することによって、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の境界Ｂに集中してストレスが加わる（図１０（ａ））。これにより、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離が進行する（図１０（ｂ））。
【００４０】
続いて、制御装置４は、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６を実行する。ステップＳ２４では、温度変動制御部１１２が、バルブ７４，７５を閉じ、上ノズル７１及び下ノズル７２からの温度変動用の流体の吐出を停止するように流体供給部７０を制御する。ステップＳ２５では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転速度を予め設定された振り切り乾燥用の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ２６では、回転制御部１１４が、予め設定された乾燥時間が経過するまで振り切り乾燥用の回転速度でのウェハＷの回転を継続するように回転保持部２０を制御する。乾燥時間は、たとえば５〜２０秒であり、５〜１５秒であってもよい（たとえば１０秒）。以上で温度変動増幅処理が完了する。
【００４１】
なお、温度変動制御部１１２及び回転制御部１１４は、ステップＳ２１〜Ｓ２６を予め設定された回数で繰り返してもよい。たとえばウェハＷがヒータ３０により加熱されている状態で冷却用の流体が供給される場合、ステップＳ２１〜Ｓ２６の繰り返しによって、剥離対象部分ＴＰの冷却（冷却用の流体による冷却）及び加熱（ウェハＷを介したヒータ３０による加熱）が繰り返される。冷却と加熱の繰り返しによって、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との剥離を更に進行させることができる。
【００４２】
（リンス処理）
続いて、ステップＳ０３におけるリンス処理の具体的手順を例示する。図８に示すように、制御装置４は、ステップＳ３１，Ｓ３２，Ｓ３３を実行する。ステップＳ３１では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転速度を予め設定されたリンス液供給用の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ３２では、リンス制御部１１３がバルブ６４，６５を開き、上ノズル６１及び下ノズル６２からのリンス液の吐出を開始するようにリンス液供給部６０を制御する。以後、リンス制御部１１３は、所定の流量にて上ノズル６１及び下ノズル６２からのリンス液の吐出を継続するようにリンス液供給部６０を制御する。所定の流量は、たとえば上ノズル６１及び下ノズル６２の合計で１０〜２０ｍｌ／ｍｉｎである。リンス制御部１１３は、ウェハＷがヒータ３０により加熱されている状態で、リンス液を剥離対象部分ＴＰに供給するようにリンス液供給部６０を制御してもよい。この場合、剥離対象部分ＴＰに到達したリンス液が高温化することによって、第二被膜Ｆ２の除去作用が高められる。ステップＳ３３では、リンス制御部１１３が、予め設定されたリンス液供給時間が経過するまで上ノズル６１及び下ノズル６２からのリンス液の吐出を継続するようにリンス液供給部６０を制御する。リンス液供給時間は、たとえば１０〜１１０秒であり、３０〜９０秒であってもよい（たとえば６０秒）。上述のように、剥離対象部分ＴＰにおいては、第二被膜Ｆ２及び第一被膜Ｆ１の剥離が進行させられている。このため、図１１に示すように、剥離対象部分ＴＰにおいてはリンス液Ｌ３によって第二被膜Ｆ２が除去される（図１１（ａ））。図１１（ｂ）に、剥離対象部分ＴＰにおいて第二被膜Ｆ２が除去された後のウェハＷを示す。
【００４３】
続いて、制御装置４は、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６，Ｓ３７を実行する。ステップＳ３４では、リンス制御部１１３がバルブ６４，６５を閉じ、上ノズル６１及び下ノズル６２からのリンス液の吐出を停止するようにリンス液供給部６０を制御する。ステップＳ３５では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転速度を予め設定された振り切り乾燥用の回転速度に調節するように回転保持部２０を制御する。ステップＳ３６では、回転制御部１１４が、予め設定された乾燥時間が経過するまで振り切り乾燥用の回転速度でのウェハＷの回転を継続するように回転保持部２０を制御する。乾燥時間は、たとえば５〜２０秒であり、５〜１５秒であってもよい（たとえば１０秒）。ステップＳ３７では、回転制御部１１４が、ウェハＷの回転を停止させるように回転保持部２０を制御する。以上でリンス処理が完了する。
【００４４】
〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、例示的実施形態に係る基板処理方法は、ウェハＷの表面に形成された第一被膜Ｆ１と、第一被膜Ｆ１とは異なる組成にて第一被膜Ｆ１の上に更に形成され、カーボンを含有する第二被膜Ｆ２とを含む被膜Ｆのうち、少なくとも一部の剥離対象部分に、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性を高める薬液を供給することと、薬液が供給された後の剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させることと、増幅された温度変動の後に、第二被膜Ｆ２を除去するリンス液を剥離対象部分ＴＰに供給することと、を含む。
【００４５】
カーボンを含有する被膜Ｆは、薬液により溶解させ難い傾向がある。これに対し、本基板処理方法によれば、剥離対象部分ＴＰにおける第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性が高められた状態で、剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させることが行われる。第一被膜Ｆ１の組成及び第二被膜Ｆ２の組成が相違するので、温度変動の増幅による第一被膜Ｆ１の挙動、及び温度変動の増幅による第二被膜Ｆ２の挙動も相違する。この挙動の相違により、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の境界部に集中してストレスが加わる。第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性が高められた状態で、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の境界部に集中してストレスが加わるので、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の間の剥離が促進される。このため、第二被膜Ｆ２が溶解されていない状態であっても、リンス液によって第二被膜Ｆ２を除去することができる。したがって、カーボンを含有する被膜Ｆの液処理による除去の実現に有効である。
【００４６】
薬液は、第二被膜Ｆ２に対して浸透性を有し、第一被膜Ｆ１の表層を変質させる薬液であってもよい。この場合、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２との間の剥離性をより確実に高めることができる。
【００４７】
剥離対象部分ＴＰの温度変動を増幅させることは、温度変動を増幅させるための流体を剥離対象部分ＴＰに供給することを含んでいてもよい。この場合、簡素な構成にて温度変動を増幅させることができる。
【００４８】
温度変動を増幅させるための流体を剥離対象部分ＴＰに供給することは、ウェハＷをヒータで加熱した状態で冷却用の流体を剥離対象部分ＴＰに供給することを含んでいてもよい。この場合、温度変動を更に増幅させることができる。
【００４９】
流体は液体窒素であってもよい。この場合、急速な冷却によって温度を迅速に変動させ、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の間の剥離をより確実に促進することができる。
【００５０】
剥離対象部分の温度変動を１５０〜３００℃まで増幅させてもよい。この場合、第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２の間の剥離をより確実に促進することができる。
【００５１】
剥離対象部分ＴＰは、被膜Ｆの周縁部であってもよい。薬液を用いた液処理による被膜Ｆの除去では、薬液の供給範囲の調節によって剥離対象部分ＴＰの範囲を容易に調節することができる。このため、剥離対象部分ＴＰを被膜Ｆの周縁部に限る場合、液処理による被膜Ｆの除去の実現がより有益である。
【００５２】
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。たとえば、処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、たとえばガラス基板、マスク基板、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などであってもよい。
【実施例】
【００５３】
続いて、上述した基板処理手順を模擬した実験例を示すが、本開示はここに示す例に限定されるものではない。まず、以下のように、下地材に第一被膜Ｆ１及び第二被膜Ｆ２を形成したテストピースを準備した。
下地材：シリコン基板
第一被膜Ｆ１：厚さ５ｎｍの二酸化シリコン膜
第二被膜Ｆ２：厚さ１．３μｍのアモルファスカーボン膜
【００５４】
次に、当該テストピースをフッ酸に１８０秒浸漬し、その後乾燥させた。次に、当該テストピースを液体窒素に６０秒浸漬し、その後乾燥させた。次に、当該テストピースを６０℃の温水に６０秒浸漬し、その後乾燥させた。
【００５５】
以上の処理を行った後のテストピースを観察した結果、第二被膜Ｆ２が除去されていることが確認された。また、当該テストピースに第一被膜Ｆ１は残留していた。以上より、上述した基板処理手順によれば、カーボンを含有する第二被膜Ｆ２を液処理により除去できることが確認された。
【符号の説明】
【００５６】
１０…基板処理装置、２０…回転保持部（基板保持部）、４０…薬液供給部、５０…温度変動増幅部、６０…リンス液供給部、７０…流体供給部、Ｆ…被膜、Ｆ１…第一被膜、Ｆ２…第二被膜、ＴＰ…剥離対象部分、Ｗ…ウェハ（基板）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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