(57)【要約】【課題】基板から、該基板上の付着物を効果的に除去することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】処理液供給部により、基板に、付着物の除去剤と、除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給し、次いで、基板加熱部により、基板を処理液中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、次いで、リンス液供給部により、基板にリンス液を供給し、これにより、基板から付着物が除去する。【選択図】図４
2018022845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板から、前記基板上の付着物を除去する除去処理部と、前記除去処理部の動作を制御する制御部とを備える基板処理装置であって、
前記除去処理部は、
前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板を前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱する基板加熱部と、
前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、
を備え、
前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、次いで、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、前記基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、これにより、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜が形成され、次いで、前記付着物が前記処理液の膜で覆われたまま、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板から、前記基板上の付着物を除去する基板処理方法であって、
（Ａ）前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する工程、
（Ｂ）工程（Ａ）の後、前記基板を、前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応を促進させる工程、及び
（Ｃ）工程（Ｂ）の後、前記基板にリンス液を供給して、前記基板から前記付着物を除去する工程、
を含む、前記基板処理方法。
【請求項１０】
前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
工程（Ａ）において、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜を形成し、
工程（Ｂ）において、前記付着物を前記処理液の膜で覆ったまま、前記基板を加熱する、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して請求項９〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板から、該基板上の付着物を除去するための基板処理装置及び基板処理方法、並びに、該基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ等の基板上に形成された被エッチング膜（例えば、層間絶縁膜、金属膜等）を、レジスト膜をマスク材として使用してエッチングし、所定のパターンにパターニングする工程が行われる。
【０００３】
一方、近時、層間絶縁膜として低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を用いたＣｕ多層配線技術が注目されており、このようなＣｕ多層配線技術では、Ｌｏｗ−ｋ膜に埋込配線溝又は孔を形成し、その中にＣｕを埋め込むデュアルダマシン法が採用される。Ｌｏｗ−ｋ膜としては有機系のものが多用されており、このような有機系のＬｏｗ−ｋ膜をエッチングする場合には、同じ有機膜であるレジスト膜との選択比が十分にとれないため、Ｔｉ膜、ＴｉＮ膜等の無機系のハードマスク膜がエッチング用のマスク材として使用される。すなわち、レジスト膜をマスク材としてハードマスク膜を所定のパターンにエッチングし、所定のパターンにエッチングされたハードマスク膜をマスク材として、Ｌｏｗ−ｋ膜がエッチングされる。
【０００４】
エッチング後に基板上に残存するレジスト膜、ハードマスク膜等の不要な付着物は除去する必要がある。これらの不要な付着物の除去は、例えば、枚葉式の洗浄装置を使用して、被処理基板である半導体ウエハを回転させながら、その中心に除去液を連続的に供給し、遠心力により除去液を半導体ウエハの全面に拡げながら行われる（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４６５９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４２１０号公報
【特許文献３】特開２０１３−２０７０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、基板から、該基板上の付着物（例えば、レジスト膜、ハードコート膜等）を効果的に除去することができる基板処理装置及び基板処理方法、並びに、該基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、以下の発明を提供する。
［１］基板から、前記基板上の付着物を除去する除去処理部と、前記除去処理部の動作を制御する制御部とを備える基板処理装置であって、
前記除去処理部は、
前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する処理液供給部と、
前記基板を前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱する基板加熱部と、
前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、
を備え、
前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、次いで、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、前記基板処理装置。
［２］前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、［１］に記載の基板処理装置。
［３］前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、［２］に記載の基板処理装置。
［４］前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、［３］に記載の基板処理装置。
［５］前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、［３］に記載の基板処理装置。
［６］前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、［２］に記載の基板処理装置。
［７］前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、［１］〜［６］のいずれかに記載の基板処理装置。
［８］前記制御部は、前記処理液供給部が前記基板に前記処理液を供給し、これにより、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜が形成され、次いで、前記付着物が前記処理液の膜で覆われたまま、前記基板加熱部が前記基板を前記所定温度で加熱し、これにより、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応が促進し、次いで、前記リンス液供給部が前記基板に前記リンス液を供給し、これにより、前記基板から前記付着物が除去されるように、前記処理液供給部、前記基板加熱部及び前記リンス液供給部を制御する、［１］〜［７］のいずれかに記載の基板処理装置。
［９］基板から、前記基板上の付着物を除去する基板処理方法であって、
（Ａ）前記基板に、前記付着物の除去剤と、前記除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液を供給する工程、
（Ｂ）工程（Ａ）の後、前記基板を、前記溶媒の沸点以上かつ前記除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、前記溶媒の蒸発及び前記付着物と前記除去剤との反応を促進させる工程、及び
（Ｃ）工程（Ｂ）の後、前記基板にリンス液を供給して、前記基板から前記付着物を除去する工程、
を含む、前記基板処理方法。
［１０］前記処理液が、増粘剤をさらに含有する、［９］に記載の基板処理方法。
［１１］前記増粘剤が、前記溶媒の沸点を超えかつ前記除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する、［１０］に記載の基板処理方法。
［１２］前記所定温度が、前記溶媒の沸点以上かつ前記増粘剤のガラス転移点未満の温度である、［１１］に記載の基板処理方法。
［１３］前記所定温度が、前記増粘剤のガラス転移点以上かつ前記除去剤の沸点未満の温度である、［１１］に記載の基板処理方法。
［１４］前記増粘剤が、前記除去剤の沸点以上のガラス転移点を有する、［１０］に記載の基板処理方法。
［１５］前記付着物が、エッチング用ハードマスク膜である、［９］〜［１４］のいずれかに記載の基板処理方法。
［１６］工程（Ａ）において、前記基板に、前記付着物を覆う前記処理液の膜を形成し、
工程（Ｂ）において、前記付着物を前記処理液の膜で覆ったまま、前記基板を加熱する、［９］〜［１５］のいずれかに記載の基板処理方法。
［１７］基板処理装置の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、前記コンピュータが前記基板処理装置を制御して［９］〜［１６］のいずれかに記載の基板処理方法を実行させるプログラムが記録された記憶媒体。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、基板から、該基板上の付着物（例えば、レジスト膜、ハードコート膜等）を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す基板処理装置が備える基板処理ユニットの構成を示す概略平面図である。
【図３】図３は、図２に示す基板処理ユニットが備える第１処理部の構成を示す概略断面図である。
【図４】図４は、図２に示す基板処理ユニットが備える第２処理部の構成を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図２に示す基板処理ユニットが備える第３処理部の構成を示す概略断面図である。
【図６】図６は、ドライエッチング処理を説明するための概略断面図である。
【図７】図７は、増粘剤を含有する処理液が基板に供給された場合の処理液の様子（図７Ａ）、及び、増粘剤を含有しない処理液が基板に供給された場合の処理液の様子（図７Ｂ）を説明するための概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
＜基板処理装置の構成＞
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１は、基板処理ユニット２と、基板処理ユニット２の動作を制御する制御ユニット３とを備える。
【００１３】
基板処理ユニット２は、基板に対する各種処理を行う。基板処理ユニット２が行う各種処理については後述する。
【００１４】
制御ユニット３は、例えばコンピュータであり、制御部と記憶部とを備える。制御部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部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り基板処理ユニット２の動作を制御する。記憶部は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク等の記憶デバイスで構成されており、基板処理ユニット２において実行される各種処理を制御するプログラムを記憶する。なお、プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に記録されたものであってもよいし、その記憶媒体から記憶部にインストールされたものであってもよい。コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体としては、例えば、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）、メモリカード等が挙げられる。記録媒体には、例えば、基板処理装置１の動作を制御するためのコンピュータにより実行されたときに、コンピュータが基板処理装置１を制御して後述する基板処理方法を実行させるプログラムが記録される。
【００１５】
＜基板処理ユニットの構成＞
次に、基板処理ユニット２の構成について図２を参照して説明する。図２は、基板処理ユニット２の構成を示す概略平面図である。なお、図２中の点線は基板を表す。
【００１６】
基板処理ユニット２は、基板に対する各種処理を行う。本実施形態において、基板処理ユニット２は、ドライエッチング処理後の基板から、該基板上のハードマスク膜を除去する除去処理を行う。基板処理ユニット２が行う処理は、基板から該基板上のハードマスク膜を除去する処理を含む限り特に限定されない。基板処理ユニット２が行う処理には、その他の処理が含まれていてもよい。本実施形態では、ドライエッチング後の基板上のハードマスク膜が除去対象であるが、ハードマスク膜は、基板上の付着物の一例である。基板上の付着物のその他の具体例としては、ドライエッチング後の基板上に残存する不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜（例えば、レジスト膜、反射防止膜等）、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣等が挙げられる。また、本発明において除去対象となる基板上の付着物は、ドライエッチング後の基板上の付着物に限定されず、例えば、イオンインプラント後のレジスト硬化層等であってもよい。
【００１７】
基板処理ユニット２は、搬入出ステーション２１と、搬入出ステーション２１に隣接して設けられた処理ステーション２２とを備える。
【００１８】
搬入出ステーション２１は、載置部２１１と、載置部２１１に隣接して設けられた搬送部２１２とを備える。
【００１９】
載置部２１１には、複数枚の基板を水平状態で収容する複数の搬送容器（以下「キャリアＣ」という。）が載置される。
【００２０】
搬送部２１２は、搬送機構２１３と受渡部２１４とを備える。搬送機構２１３は、基板を保持する保持機構を備え、水平方向及び鉛直方向への移動並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能となるように構成されている。
【００２１】
処理ステーション２２は、基板に対して処理液の供給を行う第１処理部４と、第１処理部４で処理液が供給された基板に対して加熱を行う第２処理部５と、第２処理部５で加熱された基板に対してリンス液の供給を行う第３処理部６とを備える。本実施形態において、処理ステーション２２が有する第１処理部４の数は２以上であるが、１であってもよい。第２処理部５及び第３処理部６についても同様である。第１処理部４は、所定方向に延在する搬送路２２１の一方側に配列されており、第２処理部５は、搬送路２２１の他方側に配列されている。また、第３処理部６は、搬送路２２１の両側に配列されている。本実施形態の配列は一例であり、第１〜第３処理部の配列は、設計上、運用上の理由等に応じて任意に決めてよい。
【００２２】
搬送路２２１には、搬送機構２２２が設けられている。搬送機構２２２は、基板を保持する保持機構を備え、水平方向及び鉛直方向への移動並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能となるように構成されている。
【００２３】
以下、第１処理部４で処理液が供給される前の基板を「基板Ｗ１」、第１処理部４で処理液が供給された後であって第２処理部５で加熱される前の基板を「基板Ｗ２」、第２処理部５で加熱された後であって第３処理部６でリンス液が供給される前の基板を「基板Ｗ３」、第３処理部６でリンス液が供給された後の基板を「基板Ｗ４」という。
【００２４】
基板処理ユニット２において、搬入出ステーション２１の搬送機構２１３は、キャリアＣと受渡部２１４との間で基板Ｗ１，Ｗ４の搬送を行う。具体的には、搬送機構２１３は、載置部２１１に載置されたキャリアＣから基板Ｗ１を取り出し、取り出した基板Ｗ１を受渡部２１４に載置する。また、搬送機構２１３は、処理ステーション２２の搬送機構２２２により受渡部２１４に載置された基板Ｗ４を取り出し、載置部２１１のキャリアＣへ収容する。
【００２５】
基板処理ユニット２において、処理ステーション２２の搬送機構２２２は、受渡部２１４と第１処理部４との間、第１処理部４と第２処理部５との間、第２処理部５と第３処理部６との間及び第３処理部６と受渡部２１４との間で基板Ｗ１〜Ｗ４の搬送を行う。具体的には、搬送機構２２２は、受渡部２１４に載置された基板Ｗ１を取り出し、取り出した基板Ｗ１を第１処理部４へ搬入する。また、搬送機構２２２は、第１処理部４から基板Ｗ２を取り出し、取り出した基板Ｗ２を第２処理部５へ搬入する。また、搬送機構２２２は、第２処理部５から基板Ｗ３を取り出し、取り出した基板Ｗ３を第３処理部６へ搬入する。また、搬送機構２２２は、第３処理部６から基板Ｗ４を取り出し、取り出した基板Ｗ４を受渡部２１４に載置する。
【００２６】
＜第１処理部の構成＞
次に、第１処理部４の構成について図３を参照して説明する。図３は、第１処理部４の構成を示す概略断面図である。
【００２７】
第１処理部４は、基板Ｗ１に対する処理液の供給を含む処理を行う。第１処理部４が行う処理には、その他の処理が含まれていてもよい。
【００２８】
本実施形態において、基板Ｗ１は、ドライエッチング処理後の基板であり、表面に凹凸パターンを有する。
基板Ｗ１の構造の一例を図６Ｄに示す。図６Ｄに示すように、基板Ｗ１は、例えば、半導体ウエハ９１と、被エッチング膜９２と、ハードマスク９３膜とを順に有する。被エッチング膜９２及びハードマスク膜９３は、ドライエッチング処理により所定のパターンにパターニングされており、基板Ｗ１の表面の凹凸パターンを形成している。半導体ウエハ９１は、例えば、シリコンウエハである。被エッチング膜９２は、例えば、絶縁膜、導電体膜等である。絶縁膜は、例えば、ＳｉＯ2膜、Ｌｏｗ−ｋ膜と呼ばれる低誘電率膜等のシリコン系絶縁膜である。Ｌｏｗ−ｋ膜は、例えば、比誘電率が二酸化シリコン比誘電率よりも低い膜、例えば、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＯＨ膜等である。導電体膜は、例えば、Ｃｕ膜、Ａｌ膜等の金属膜である。ハードマスク膜９３は、例えば、無機ハードマスク膜、有機ハードマスク膜、有機−無機複合ハードマスク膜等である。
【００２９】
無機ハードマスク膜を構成する無機材料としては、例えば、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化窒化ケイ素（ＳｉＣＮ）等が挙げられる。
【００３０】
有機ハードマスク膜を構成する有機材料としては、例えば、アモルファスカーボン、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン系樹脂等が挙げられる。
【００３１】
有機−無機ハードマスク膜を構成する有機−無機複合材料としては、例えば、ポリカルボシラン、オルガノポリシラザン、オルガノポリシラン、ポリシロキサンと金属酸化物（酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化タングステン）との共重合体等が挙げられる。
【００３２】
基板Ｗ１は、例えば、図６Ａに示す原料基板Ｗ０のドライエッチング処理により得られる。原料基板Ｗ０は、半導体ウエハ９１と、被エッチング膜９２’と、ハードマスク膜９３’と、フォトリソグラフィ工程により所定のパターンにパターニングされたフォトレジスト膜９４とを順に有する。被エッチング膜９２’及びハードマスク膜９３’は、未だ所定のパターンにパターニングされていない。
【００３３】
原料基板Ｗ０のドライエッチング処理は、例えば、次のようにして実施される。
まず、図６Ｂに示すように、フォトレジスト膜９４をマスク材として使用してハードマスク膜９３’をドライエッチングする。これにより、フォトレジスト膜９４のパターンがハードマスク膜９３’に転写され、所定のパターンにパターニングされたハードマスク膜９３が形成される。
【００３４】
次いで、図６Ｃに示すように、フォトレジスト膜９４をアッシング処理により除去する。
【００３５】
次いで、図６Ｄに示すように、ハードマスク膜９３をマスク材として使用して被エッチング膜９２’をドライエッチングする。これにより、所定のパターンにパターニングされた被エッチング膜９２が形成される。
【００３６】
ドライエッチング処理は、異方性エッチングであってもよいし、等方性エッチングであってもよい。ドライエッチング処理で使用されるエッチング方法としては、例えば、ＥＣＲエッチング法、ＩＣＰエッチング法、ＣＣＰエッチング法、Heliconエッチング法、ＴＣＰエッチング法、ＵＨＦプラズマ法、ＳＷＰエッチング法等が挙げられる。
【００３７】
図６Ｄに示すように、基板Ｗ１には、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣等の物質Ｐが付着している場合がある。
【００３８】
第１処理部４は、チャンバ４１を備え、チャンバ４１内で処理液の供給を含む基板処理を行う。
【００３９】
第１処理部４は、基板保持部４２を備える。基板保持部４２は、チャンバ４１内において鉛直方向に延在する回転軸４２１と、回転軸４２１の上端部に取り付けられたターンテーブル４２２と、ターンテーブル４２２の上面外周部に設けられ、基板Ｗ１の外縁部を支持するチャック４２３と、回転軸４２１を回転駆動する駆動部４２４とを備え、基板Ｗ１を保持して回転可能となっている。
【００４０】
基板Ｗ１は、チャック４２３に支持され、ターンテーブル４２２の上面からわずかに離間した状態で、ターンテーブル４２２に水平保持される。本実施形態において、基板保持部４２による基板Ｗ１の保持方式は、可動のチャック４２３によって基板Ｗ１の外縁部を把持するいわゆるメカニカルチャックタイプのものであるが、基板Ｗ１の裏面を真空吸着するいわゆるバキュームチャックタイプのものであってもよい。
【００４１】
回転軸４２１の基端部は、駆動部４２４により回転可能に支持され、回転軸４２１の先端部は、ターンテーブル４２２を水平に支持する。回転軸４２１が回転すると、回転軸４２１の上端部に取り付けられたターンテーブル４２２が回転し、これにより、チャック４２３に支持された状態でターンテーブル４２２に保持された基板Ｗ１が回転する。制御部３は、駆動部４２４の動作を制御し、基板Ｗ１の回転タイミング、回転速度等を制御する。
【００４２】
第１処理部４は、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１に対して処理液Ｌ１を供給する処理液供給部４３を備える。
【００４３】
処理液供給部４３は、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１に対して、処理液Ｌ１を吐出するノズル４３１と、ノズル４３１に処理液Ｌ１を供給する処理液供給源４３２とを備える。処理液供給源４３２が有するタンクには、処理液Ｌ１が貯留されており、ノズル４３１には、処理液供給源４３２から、バルブ４３３等の流量調整器が介設された供給管路４３４を通じて、処理液Ｌ１が供給される。第１処理部４は、それぞれ異なる処理液を供給する複数の処理液供給部を備えていてもよい。追加の処理液供給部は、処理液供給部４３と同様に構成することができる。
【００４４】
処理液Ｌ１は、ハードマスク膜９３の除去剤（以下単に「除去剤」という場合がある）と、該除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する。なお、本実施形態では、ハードマスク膜９３が除去対象であるので、ハードマスク膜９３の除去剤について説明するが、ハードマスク９３の除去剤に関する説明は、ハードマスク９３の除去剤を、その他の基板上の付着物の除去剤、例えば、ドライエッチング後の基板上に残存する不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜（例えば、レジスト膜、反射防止膜等）の除去剤、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）の除去剤、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣の除去剤、イオンインプラント後のレジスト硬化層の除去剤等と読み替えて、その他の基板上の付着物の除去剤に適用することができる。処理液Ｌ１に含有される溶媒に関する説明も同様に、その他の付着物を除去するための処理液に含有される溶媒に適用することができる。
【００４５】
除去剤は、除去対象である付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）の材料の種類等に応じて、公知の除去剤の中から適宜選択することができる。フォトリソグラフィ分野において、ドライエッチング後の基板上に残存する不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜（例えば、レジスト膜、反射防止膜、ハードマスク膜等）、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣、イオンインプラント後のレジスト硬化層等を除去するための様々な除去剤が知られている（例えば、特開平７−２８２５４号公報、特開平８−３０１９１１号公報、特開平１０−２３９８６５号公報、特開２００１−３２４８２３号公報、特開２００４−１０３７７１号公報、特開２００４−１３３１５３号公報、特開２００４−１７７６６９号公報、特開２０１６−２７１８６号公報、ＷＯ２００７／０２０９７９号パンフレット、ＷＯ２００９／０９６４８０号パンフレット）。公知の除去剤では、通常、好適な除去対象が限定されているが、本発明において公知の除去剤を使用する場合、本発明の除去対象はそれらに限定されない。すなわち、本発明において公知の除去剤を使用する場合、公知の除去剤と同様の除去対象を効果的に（例えば迅速に）除去することができるだけでなく、公知の除去剤とは異なる除去対象を除去することが可能となる。
【００４６】
除去剤の作用機序は特に限定されるものではない。除去剤の作用機序としては、例えば、除去対象である付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）の溶解、除去対象である付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）の付着力の低減、除去対象である付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）の低分子化、リンス液Ｌ２に対して親和性を有する官能基の付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）への導入等が挙げられる。したがって、除去剤は、剥離剤、溶解剤等も包含する概念である。
【００４７】
ハードマスク膜９３が無機材料で構成される場合、除去剤としては、例えば、過酸化水素等が挙げられる。
【００４８】
ハードマスク膜９３が有機材料及び／又は有機−無機複合材料で構成される場合、除去剤としては、例えば、第４級アンモニウム水酸化物、水溶性アミン、過酸化水素、硫酸、フッ化水素等が挙げられ、これらのうち１種を単独で使用してもよいし、除去性能が発揮される限り２種以上を組み合わせて使用してもよい。除去性能が発揮可能な２種以上の組み合わせとしては、例えば、第４級アンモニウム塩と水溶性アミンとの組み合わせ、過酸化水素と硫酸との組み合わせ等が挙げられる。
【００４９】
第４級アンモニウム水酸化物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）が挙げられる。
【００５０】
水溶性アミンとしては、例えば、モノエタノールアミン等のアルカノールアミン類が挙げられる。
【００５１】
処理液Ｌ１に含有される溶媒は、除去剤の沸点よりも低い沸点を有する限り特に限定されるものではなく、公知の溶媒の中から適宜選択することができる。
【００５２】
２種以上の除去剤が処理液Ｌ１に含有される場合、処理液Ｌ１に含有される全ての除去剤のうち最も沸点が低い除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒が選択される。
【００５３】
２種以上の溶媒が処理液Ｌ１に含有される場合、溶媒の混合液の沸点が、除去剤の沸点よりも低くなるように、２種以上の溶媒が選択される。
【００５４】
処理液Ｌ１に含有される溶媒としては、水、水溶性有機溶媒等が挙げられ、これらのうち１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５５】
水溶性有機溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類が挙げられる。
【００５６】
処理液Ｌ１の具体例としては、第４級アンモニウム塩と水との混合物、第４級アンモニウム塩とジメチルスルホキシド等の水溶性有機溶媒と水との混合物、第４級アンモニウム水酸化物とアルカノールアミンとジメチルスルホキシド等の水溶性有機溶媒と水との混合物等が挙げられる。
【００５７】
処理液Ｌ１は、増粘剤を含有することが好ましい。処理液Ｌ１が増粘剤を含有しない場合（処理液Ｌ１の粘度が低い場合）、ハードマスク膜９３を覆う処理液Ｌ１の膜を形成するためには、図７Ｂに示すように、基板Ｗ１の凹凸パターンを満たす量の処理液Ｌ１を使用する必要がある。これに対して、処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合（処理液Ｌ１の粘度が高い場合）、図７Ａに示すように、基板Ｗ１の凹凸パターンに沿った処理液Ｌ１の膜でハードマスク膜９３を覆うことができる（すなわち、処理液Ｌ１によるconformal coatingが可能となる）。したがって、処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合、ハードマスク膜９３を覆う処理液Ｌ１の膜を形成するために必要な処理液Ｌ１の使用量を低減することができる。また、処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合、処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２を第１処理部４から第２処理部５へ搬送する際、基板Ｗ２から処理液Ｌ１がこぼれにくい。
【００５８】
増粘剤は、処理液Ｌ１の粘度を増加させることができる限り特に限定されるものではなく、公知の増粘剤の中から適宜選択することができる。増粘剤としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらのうち１種を単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００５９】
本実施形態では、処理液Ｌ１に含有される溶媒の沸点を超え、かつ、処理液Ｌ１に含有される除去剤の沸点以下又は沸点未満のガラス転移点を有する増粘剤が使用される。本実施形態において、２種以上の除去剤が処理液Ｌ１に含有される場合、処理液Ｌ１に含有される全ての除去剤のうち最も沸点が低い除去剤の沸点以下のガラス転移点を有する増粘剤が選択される。また、本実施形態において、２種以上の溶媒が処理液Ｌ１に含有される場合、溶媒の混合液の沸点を超えるガラス転移点を有する増粘剤が選択される。ただし、増粘剤のガラス転移点と、処理液Ｌ１に含有される溶媒及び除去剤の沸点との関係は、本実施形態に特に限定されるものではない。除去剤の沸点以上の高温に加熱してさらに処理を促進させる場合には、増粘剤は、処理液Ｌ１に含有される除去剤の沸点以上のガラス転移点を有していることが好ましい。
【００６０】
第１処理部４は、ノズル４３１及び４３１を駆動するノズル移動機構４４を備える。ノズル移動機構４４は、アーム４４１と、アーム４４１に沿って移動可能な駆動機構内蔵型の移動体４４２と、アーム４４１を旋回及び昇降させる旋回昇降機構４４３とを有する。ノズル４３１は、移動体４４２に取り付けられている。ノズル移動機構４４は、ノズル４３１を、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１の中心の上方の位置と基板Ｗ１の周縁の上方の位置との間で移動させることができ、さらには、平面視で後述するカップ４５の外側にある待機位置まで移動させることができる。
【００６１】
第１処理部４は、排出口４５１を有するカップ４５を備える。カップ４５は、基板保持部４２の周囲に設けられており、基板Ｗ１から飛散した各種処理液（例えば、洗浄液等）を受け止める。カップ４５には、カップ４５を上下方向に駆動させる昇降機構４６と、基板Ｗ１から飛散した各種処理液を排出口４５１に集めて排出する液排出機構４７とが設けられている。
【００６２】
＜第２処理部の構成＞
次に、第２処理部５の構成について図４を参照して説明する。図４は、第２処理部５の構成を示す概略断面図である。
【００６３】
第２処理部５は、処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２の加熱を含む処理を行う。第２処理部５が行う処理には、その他の処理が含まれていてもよい。
【００６４】
第２処理部５は、チャンバ５１を備え、チャンバ５１内で基板Ｗ２の加熱を含む基板処理を行う。
【００６５】
第２処理部５は、チャンバ５１内に設けられた基板載置台５２を備える。基板載置台５２には、抵抗加熱部、ランプヒーター（例えばＬＥＤランプヒーター）等のヒーターが内蔵されていてもよい。基板載置部５２の上面からは、複数の基板保持部材５３が突出している。基板保持部材５３が基板Ｗ２の下面周縁部を支持することにより、基板Ｗ２の下面と基板載置部５２の上面との間には小さな隙間が形成される。
【００６６】
第２処理部５は、チャンバ５１内の基板載置部５２の上方に設けられた基板加熱部５４を備える。基板加熱部５４は、抵抗加熱部、ランプヒーター（例えばＬＥＤランプヒーター）等のヒーターを備える。基板加熱部５４は、例えば、熱板である。基板加熱部５４は、基板保持部材５３によって基板載置部５２上に保持された基板Ｗ２を、処理液Ｌ１中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度で加熱することができる。基板Ｗ２の初期温度（加熱前温度）は、例えば、室温である。基板加熱部５４は、設定された温度及び時間で加熱を実施することができる。基板加熱部５４は、加熱温度を段階的に変化させながら基板Ｗ２を加熱することもできるし、加熱温度を一定に維持しながら基板Ｗ２を加熱することもできる。また、基板加熱部５４は、基板Ｗ２上の処理液Ｌ中の溶媒の蒸発及び基板上の付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）と除去剤との反応が促進するのに十分な時間、基板Ｗ２を加熱することができる。
【００６７】
チャンバ５１には、チャンバ５１内の雰囲気を排気する排気部５５が設けられている。排気部５５は、チャンバ５１の上部に設けられた１又は２以上の排気口５５１と、排気ダクト（排気ライン）５５２を介して排気口５５１に接続されたコールドトラップ５５３と、排気ダクト（排気ライン）５５２を介してコールドトラップ５５３に接続された真空ポンプ５５４とを有する。チャンバ５１内の雰囲気が、真空ポンプ５５４により吸引されている排気口５５１及び排気ダクト５５２を介してチャンバ５１から排出されることにより、基板Ｗ２から蒸発した溶媒もチャンバ５１から排出され、蒸発した溶媒の基板Ｗ２への再付着が防止される。
【００６８】
＜第３処理部の構成＞
次に、第３処理部６の構成について図５を参照して説明する。図５は、第３処理部６の構成を示す概略断面図である。
【００６９】
第３処理部６は、処理液Ｌ１の供給後に加熱された基板Ｗ３に対するリンス液の供給を含む処理を行う。第３処理部６が行う処理には、その他の処理が含まれていてもよい。
【００７０】
第３処理部６は、チャンバ６１を備え、チャンバ６１内でリンス液の供給を含む基板処理を行う。
【００７１】
第３処理部６は、基板保持部６２を備える。基板保持部６２は、チャンバ６１内において鉛直方向に延在する回転軸６２１と、回転軸６２１の上端部に取り付けられたターンテーブル６２２と、ターンテーブル６２２の上面外周部に設けられ、基板Ｗ３の外縁部を支持するチャック６２３と、回転軸６２１を回転駆動する駆動部６２４とを備え、基板Ｗ３を保持して回転可能となっている。
【００７２】
基板Ｗ３は、チャック６２３に支持され、ターンテーブル６２２の上面からわずかに離間した状態で、ターンテーブル６２２に水平保持される。本実施形態において、基板保持部６２による基板Ｗ３の保持方式は、可動のチャック６２３によって基板Ｗ３の外縁部を把持するいわゆるメカニカルチャックタイプのものであるが、基板Ｗ３の裏面を真空吸着するいわゆるバキュームチャックタイプのものであってもよい。
【００７３】
回転軸６２１の基端部は、駆動部６２４により回転可能に支持され、回転軸６２１の先端部は、ターンテーブル６２２を水平に支持する。回転軸６２１が回転すると、回転軸６２１の上端部に取り付けられたターンテーブル６２２が回転し、これにより、チャック６２３に支持された状態でターンテーブル６２２に保持された基板Ｗ３が回転する。制御部３は、駆動部６２４の動作を制御し、基板Ｗ３の回転タイミング、回転速度等を制御する。
【００７４】
第３処理部６は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３に対してリンス液Ｌ２を供給するリンス液供給部６３を備える。
【００７５】
リンス液供給部６３は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３に対して、リンス液Ｌ２を吐出するノズル６３１と、ノズル６３１にリンス液Ｌ２を供給するリンス液供給源６３２とを備える。リンス液供給源６３２が有するタンクには、リンス液Ｌ２が貯留されており、ノズル６３１には、リンス液供給源６３２から、バルブ６３３等の流量調整器が介設された供給管路６３４を通じて、リンス液Ｌ２が供給される。第３処理部６は、それぞれ異なるリンス液を供給する複数のリンス液供給部を備えていてもよい。追加のリンス液供給部は、リンス液供給部６３と同様に構成することができる。
【００７６】
リンス液Ｌ２は、基板Ｗ３上に残存する物質を基板Ｗ３から除去できる能力を持つ液体から選択可能である。基板Ｗ３上に残存する物質は、例えば、除去剤、除去剤と反応した付着物、処理液Ｌ１の残渣（例えば、処理液Ｌ１が増粘剤を含む場合には増粘剤）等である。なお、加熱後の増粘剤は、増粘剤の分解物、変性物等である場合がある。また、除去剤と反応した付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）は、付着物の溶解物、分解物、変性物等である場合がある。リンス液Ｌ２としては、例えば、水、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）等を使用することができる。増粘剤がメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等である場合のリンス液は、水が好ましい。増粘剤がポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウム等である場合のリンス液は、ＮＭＰが好ましい。基板Ｗ３に対して供給されるリンス液Ｌ２は、常温であってもよいし、常温よりも高温に加熱されていてもよい。リンス液Ｌ２を常温よりも高温に加熱して供給することにより、リンス液Ｌ２によるリンス効率を上げることができる。
【００７７】
なお、リンス液に関する説明は、除去対象がハードマスク膜９３以外の付着物である場合、例えば、除去対象が、ドライエッチング後の基板上に残存するその他の不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜（例えば、レジスト膜、反射防止膜等）、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣、イオンインプラント後のレジスト硬化層等である場合にも適用することができる。
【００７８】
第３処理部６は、ノズル６３１及び６３１を駆動するノズル移動機構６４を備える。ノズル移動機構６４は、アーム６４１と、アーム６４１に沿って移動可能な駆動機構内蔵型の移動体６４２と、アーム６４１を旋回及び昇降させる旋回昇降機構６４３とを有する。ノズル６３１は、移動体６４２に取り付けられている。ノズル移動機構６４は、ノズル６３１を、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３の中心の上方の位置と基板Ｗ３の周縁の上方の位置との間で移動させることができ、さらには、平面視で後述するカップ６５の外側にある待機位置まで移動させることができる。
【００７９】
第３処理部６は、排出口６５１を有するカップ６５を備える。カップ６５は、基板保持部６２の周囲に設けられており、基板Ｗ３から飛散した各種処理液（例えば、リンス液等）を受け止める。カップ６５には、カップ６５を上下方向に駆動させる昇降機構６６と、基板Ｗ３から飛散した各種処理液を排出口６５１に集めて排出する液排出機構６７とが設けられている。
【００８０】
第３処理部６は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３に対して、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の乾燥用溶媒を吐出するノズルと、該ノズルに乾燥用溶媒を供給する乾燥用溶媒供給源とを有する乾燥用溶媒供給部を備えていてもよい。また、第３処理部６は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３に対して、窒素ガス、ドライエア等の乾燥用ガスを吐出するノズルと、該ノズルに乾燥用ガスを供給する乾燥用ガス供給源とを有する乾燥用ガス供給部を備えていてもよい。
【００８１】
＜基板処理方法＞
以下、基板処理装置１により実施される基板処理方法について説明する。基板処理装置１によって実施される基板処理方法は、ドライエッチング処理後の基板から、該基板上のハードマスク膜を除去する方法である。本実施形態では、ドライエッチング後の基板上のハードマスク膜が除去対象であるが、ハードマスク膜は、基板上の付着物の一例である。基板上の付着物のその他の具体例としては、ドライエッチング後の基板上に残存する不要な有機膜、無機膜、有機−無機複合膜（例えば、レジスト膜、反射防止膜等）、エッチングの際に生じた副生物（例えば、エッチングガス、レジスト膜、ハードマスク膜等に由来するポリマー）、レジスト膜のアッシングの際に生じたレジスト残渣、イオンインプラント後のレジスト硬化層等が挙げられる。
【００８２】
基板処理装置１によって実施される基板処理方法は、
（Ａ）基板Ｗ１に、ハードマスク膜９３の除去剤と、該除去剤の沸点よりも低い沸点を有する溶媒とを含有する処理液Ｌ１を供給する工程、
（Ｂ）工程（Ａ）の後、基板Ｗ２を、処理液Ｌ１中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、基板Ｗ２上の処理液Ｌ１中の溶媒の蒸発及びハードマスク膜９３と除去剤との反応を促進させる工程、及び
（Ｃ）工程（Ｂ）の後、基板Ｗ３にリンス液Ｌ２を供給して、基板Ｗ３からハードマスク膜９３を除去する工程、
を含む。
【００８３】
まず、ドライエッチング処理後の基板Ｗ１が、第１処理部４へ搬入される。この際、搬送機構２１３は、載置部２１１に載置されたキャリアＣから基板Ｗ１を取り出し、取り出した基板Ｗ１を受渡部２１４に載置する。搬送機構２２２は、受渡部２１４に載置された基板Ｗ１を取り出し、取り出した基板Ｗ１を第１処理部４へ搬入する。
【００８４】
第１処理部４へ搬入された基板Ｗ１は、基板保持部４２により保持される。この際、基板保持部４２は、基板Ｗ１の外縁部をチャック４２３により支持した状態で、ターンテーブル４２２に水平保持する。駆動部４２４は、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１を所定速度で回転させる。制御部３は、駆動部４２４の動作を制御し、基板Ｗ１の回転タイミング、回転速度等を制御する。
【００８５】
工程（Ａ）は、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１に対して行われる。工程（Ａ）では、基板保持部４２に保持された基板Ｗ１を所定速度で回転させたまま、処理液供給部４３のノズル４３１を基板Ｗ１の中央上方に位置させ、ノズル４３１から基板Ｗ１に対して処理液Ｌ１を供給する。この際、制御部３は、処理液供給部４３の動作を制御し、処理液Ｌ１の供給タイミング、供給時間、供給量等を制御する。基板Ｗ１に供給された処理液Ｌ１は、基板Ｗ１の回転に伴う遠心力によって基板Ｗ１の表面に広がる。これにより、基板Ｗ１には、ハードマスク膜９３を覆う処理液Ｌ１の膜が形成される。基板Ｗ１から飛散した処理液Ｌ１は、カップ４５の排出口４５１及び液排出機構４７を介して排出される。
【００８６】
処理液Ｌ１が増粘剤を含有しない場合、ハードマスク膜９３を覆う処理液Ｌ１の膜を形成するためには、図７Ｂに示すように、基板Ｗ１の凹凸パターンを満たす量の処理液Ｌ１を使用する必要がある。これに対して、処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合、図７Ａに示すように、基板Ｗ１の凹凸パターンに沿った処理液Ｌ１の膜でハードマスク膜９３を覆うことができる（すなわち、処理液Ｌ１によるconformal coatingが可能となる）。したがって、処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合、ハードマスク膜９３を覆う処理液Ｌ１の膜を形成するために必要な処理液Ｌ１の使用量を低減させることができる。
【００８７】
第１処理部４で処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２は、第２処理部５へ搬送される。この際、搬送機構２２２は、第１処理部４から基板Ｗ２を取り出し、取り出した基板Ｗ２を第２処理部５へ搬入する。処理液Ｌ１が増粘剤を含有する場合、処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２を第１処理部４から第２処理部５へ搬送する際、基板Ｗ２から処理液Ｌ１がこぼれにくい。
【００８８】
第２処理部５に搬入された基板Ｗ２は、基板保持部材５３によって基板載置部５２上に保持される。
【００８９】
工程（Ｂ）は、基板載置部５２上に保持された基板Ｗ２に対して行われる。工程（Ｂ）では、ハードマスク膜９３を処理液Ｌ１の膜で覆ったまま、基板加熱部５４により、基板Ｗ２を、処理液Ｌ１中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度で加熱し、基板Ｗ２上の処理液Ｌ１中の溶媒の蒸発及びハードマスク膜９３と除去剤との反応を促進させる。加熱によりハードマスク膜９３と除去剤との反応が促進する。また、加熱により基板Ｗ２上の処理液Ｌ１中の溶媒が蒸発すると、ハードマスク膜９３の界面に存在する除去剤の濃度が増加するともに、除去剤がハードマスク膜９３内に拡散しやすくなり、ハードマスク膜９３と除去剤との反応が促進する。このような反応促進により、公知の除去剤と同様の除去対象を効果的に（例えば迅速に）除去することができるだけでなく、公知の除去剤とは異なる除去対象を除去することが可能となる。
【００９０】
処理液Ｌ１が、処理液Ｌ１中の溶媒の沸点を超えかつ除去剤の沸点以下又は沸点未満のガラス転移点を有する増粘剤を含有する場合、処理液Ｌ１中の溶媒の沸点以上かつ除去剤の沸点未満の所定温度には、（１）処理液Ｌ１中の溶媒の沸点以上かつ増粘剤のガラス転移点未満の温度、（２）処理液Ｌ１中の増粘剤のガラス転移点以上かつ除去剤の沸点未満の温度、の２つがある。温度（１）は、温度（２）よりも、工程（Ｃ）でのリンス効率が向上する点で好ましい。温度（２）は、温度（１）よりも、除去剤の反応性を活かすことができ、ハードマスク膜９３と除去剤との反応が促進する点で好ましい。加熱部５４は、加熱温度を段階的に変化させながら基板Ｗ２を加熱してもよいし、加熱温度を一定に維持しながら基板Ｗ２を加熱してもよい。加熱部５４による加熱時間は、基板Ｗ２上の処理液Ｌ１中の溶媒の蒸発及びハードマスク膜９３と除去剤との反応を促進させるのに十分な時間に適宜調節される。加熱時間は、通常６０〜３００秒間、好ましくは１４０〜１６０秒間である。
【００９１】
基板Ｗ２の加熱は、排気部５５によりチャンバ５１内の雰囲気を排出しながら行われる。チャンバ５１内の雰囲気中に存在する溶媒の蒸気は、排気部５５により、チャンバ５１から排出される。溶媒の蒸気は、チャンバ５１内の雰囲気中、上方に流れやすいので、チャンバ５１の上部に設けられた排気部５５は、チャンバ５１内の雰囲気中に存在する溶媒の蒸気を、効果的に排出することができる。このような効果的な排出は、蒸発した溶媒の基板Ｗ２への再付着を防止する上で有利である。チャンバ５１から排出されたガスは、コールドトラップ５５３を通過するときに冷却され、ガスに含まれる溶媒は、コールドトラップ５５３内で、例えばコールドトラップ５５３の内壁面上で、液化する。このため、真空ポンプ５５４に流入するガス中に含まれる溶媒の濃度は低い。
【００９２】
第２処理部５で加熱された基板Ｗ３は、第３処理部６へ搬送される。この際、搬送機構２２２は、第２処理部５から基板Ｗ３を取り出し、取り出した基板Ｗ３を第３処理部６へ搬入する。
【００９３】
第３処理部６に搬入された基板Ｗ３は、基板保持部６２により保持される。この際、基板保持部６２は、基板Ｗ３の外縁部をチャック６２３により支持した状態で、ターンテーブル６２２に水平保持する。駆動部６２４は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３を所定速度で回転させる。制御部３は、駆動部６２４の動作を制御し、基板Ｗ３の回転タイミング、回転速度等を制御する。
【００９４】
工程（Ｃ）は、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３に対して行われる。工程（Ｃ）では、基板保持部６２に保持された基板Ｗ３を所定速度で回転させたまま、リンス液供給部６３のノズル６３１を基板Ｗ３の中央上方に位置させ、ノズル６３１から基板Ｗ３に対してリンス液Ｌ２を供給する。この際、制御部３は、リンス液供給部６３の動作を制御し、リンス液Ｌ２の供給タイミング、供給時間、供給量等を制御する。基板Ｗ３に供給されたリンス液Ｌ２は、基板Ｗ３の回転に伴う遠心力によって基板Ｗ３の表面に広がる。これにより、基板Ｗ３から、除去剤と反応したハードマスク膜９３が除去される。基板Ｗ３から飛散したリンス液Ｌ２は、カップ６５の排出口６５１及び液排出機構６７を介して排出される。なお、除去剤と反応した付着物（本実施形態ではハードマスク膜）９３以外の物質、例えば、除去剤、処理液Ｌ１の残渣（例えば、処理液Ｌ１が増粘剤を含む場合には増粘剤）等が、基板Ｗ３上に残存する場合、該物質もリンス液Ｌ２により除去される。なお、加熱後の増粘剤は、増粘剤の分解物、変性物等である場合がある。また、除去剤と反応した付着物（本実施形態ではハードマスク膜９３）は、付着物の溶解物、分解物、変性物等である場合がある。
【００９５】
第３処理部６によるリンス液Ｌ２の供給後の基板Ｗ４は、第３処理部６から排出される。この際、搬送機構２２２は、第３処理部６から基板Ｗ４を取り出し、取り出した基板Ｗ４を受渡部２１４に載置する。搬送機構２１３は、搬送機構２２２により受渡部２１４に載置された基板Ｗ４を取り出し、載置部２１１のキャリアＣへ収容する。
【００９６】
上記実施形態には、様々な変更を加えることができる。以下、上記実施形態の変更例について説明する。なお、以下の変更例のうち、２種以上を組み合わせることもできる。
【００９７】
上記実施形態において、処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２は、第１処理部４から第２処理部５へ搬送され、第２処理部５で加熱されるが、処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２は、第１処理部４から第２処理部５へ搬送されず、第１処理部４で加熱されてもよい。その場合、処理ステーション２２は第２処理部５を備える必要はなく、第１処理部４と第３処理部６とで構成することができる。処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２が第１処理部４で加熱される場合、工程（Ａ）及び（Ｂ）は、基板を基板保持部４２に保持した状態で実施される。処理液Ｌ１が供給された基板Ｗ２が第１処理部４で加熱される場合、第１処理部４は、基板加熱部を備える。第１処理部４の基板加熱部は、基板保持部４２に保持された基板の上方に設けてもよいし、基板保持部４２に保持された基板の下方に設けてもよい。例えば、基板加熱部は、ターンテーブル４２２に内蔵してもよい。第１処理部４の基板加熱部は、例えば、抵抗加熱部、ランプヒーター（例えばＬＥＤランプヒーター）等のヒーターで構成することができる。
【００９８】
上記実施形態において、第２処理部５で加熱された基板Ｗ３は、第３処理部６に搬送されるが、第１処理部４がリンス液の供給機能を有していれば、第２処理部５で加熱された基板Ｗ３を第１処理部４へと戻してリンス処理を行わせてもよい。その場合、処理ステーション２２は第３処理部６を備える必要はなく、第１処理部４と第２処理部５とで構成することができる。第２処理部５で加熱された基板Ｗ３が第１処理部４でリンス処理される場合、工程（Ａ）及び（Ｃ）は、基板を基板保持部４２に保持した状態で実施される。第２処理部５で加熱された基板Ｗ３が第１処理部４でリンス処理される場合、第１処理部４は、リンス液供給部を備える。第１処理部４のリンス液供給部は、第３処理部６のリンス液供給部６３と同様に構成することができる。
【００９９】
上記実施形態において、第１処理部４が加熱機能及びリンス液供給機能を有しているのであれば、処理液供給処理、加熱処理及びリンス処理のすべてを第１処理部４で行わせてもよい。その場合、処理ステーション２２は、第１処理部４のみで構成することができる。第１処理部４で加熱処理及びリンス処理が行われる場合、工程（Ａ）〜（Ｃ）は、基板を基板保持部４２に保持した状態で実施される。第１処理部４で加熱処理及びリンス処理が行われる場合、第１処理部４は、基板加熱部及びリンス液供給部を備える。第１処理部４の基板加熱部及びリンス液供給部は、上記と同様に構成することができる。
【０１００】
本実施形態では、図６を用いて説明したドライエッチング処理は、基板処理装置１とは別の装置において実行され、図６Ｄに示すドライエッチング処理後の基板Ｗ１が載置部２１１に載置されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、処理ステーション２２に含まれるユニットの少なくとも１つがドライエッチング処理を行う機能を有し、そのユニットから搬送機構２２２が直接的に第１処理部４へと基板Ｗ１を搬入するように構成してもよい。
【実施例】
【０１０１】
シリコンウエハ上に形成したカーボンハードマスク膜に対して、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）と水との混合物を液盛りした。なお、ＴＭＡＨと水との混合比は１：５０（重量比）とした。
液盛り後、シリコンウエハを１１０℃で１５秒間、３０秒間又は６０秒間加熱した。加熱後、水で洗浄したところ、いずれの加熱時間でもカーボンハードマスク膜を剥離できた。
一方、液盛り後、シリコンウエハを常温で１分間、１０分間又は１００分間放置した。放置後、水で洗浄したが、いずれの放置時間でもカーボンハードマスク膜を剥離できなかった。
【符号の説明】
【０１０２】
１          基板処理装置
２          基板処理ユニット
３          制御ユニット
４          第１処理部
４３        処理液供給部
５          第２処理部
５４        基板加熱部
６          第３処理部
６３        リンス液供給部
【図１】
2018022845.tif 000003
【図２】
2018022845.tif 000004
【図３】
2018022845.tif 000005
【図４】
2018022845.tif 000006
【図５】
2018022845.tif 000007
【図６】
2018022845.tif 000008
【図７】
2018022845.tif 000009