(57)【要約】【課題】基板に形成されたレジスト層を除去する際に十分な除去レートが得られる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板６を保持する保持部５と、保持部５に保持された基板６の処理面Ｓ１に処理液を供給する吐出部４２と、吐出部４２にオゾン水を供給する第１供給管４０ａと、吐出部４２にアンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールを供給する第２供給管４０ｃとを含み、処理液は、オゾン水に、アンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールが混合されたものであり、処理液のオゾン水中のアンモニアの濃度はオゾン水のｐＨが８〜１０になる範囲であり、処理液のオゾン水中の過酸化水素の濃度はオゾン濃度の１／１０〜１／１０００の範囲であり、処理液のオゾン水中のイソプロピルアルコールの濃度はオゾン濃度の１／５０〜１／５０００の範囲である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板の処理面に処理液を供給する吐出部と、
前記吐出部にオゾン水を供給する第１供給管と、
前記吐出部にアンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールを供給する第２供給管と
を有し、
前記処理液は、前記オゾン水に、前記アンモニア、前記過酸化水素及び前記イソプロピルアルコールが混合されたものであり、
前記処理液の前記オゾン水中の前記アンモニアの濃度は前記オゾン水のｐＨが８〜１０になる範囲であり、
前記処理液の前記オゾン水中の前記過酸化水素の濃度はオゾン濃度の１／１０〜１／１０００の範囲であり、
前記処理液の前記オゾン水中の前記イソプロピルアルコールの濃度はオゾン濃度の１／５０〜１／５０００の範囲であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記吐出部は、スプレー孔を備えたスプレー部であり、
前記スプレー部にオゾンガスを供給する第３供給管を有し、
前記処理液に前記オゾンガスを混合させることにより、前記スプレー部の前記スプレー孔から前記処理液のミストが噴霧されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記スプレー部は内部に混合空間を備え、
前記スプレー部の下面に、前記第１供給管、前記第２供給管及び前記第３供給管が接続され、
前記スプレー部の混合空間で、前記処理液が生成され、かつ前記処理液に前記オゾンガスが混合されることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記吐出部は、混合部と、前記混合部の上面に接続され、塗布孔を備えた塗布管とから形成され、
前記塗布管は、前記塗布孔が前記基板に対向した状態で前記基板の処理面に沿って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記塗布管は、前記基板の中央部から外周部まで延在していることを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記混合部は内部に混合空間を備え、
前記第１供給管及び前記第２供給管が前記混合部の下面に接続され、
前記混合部の混合空間で、前記処理液が生成されることを特徴とする請求項４又は５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記保持部は、中央部に貫通穴を備えた回転テーブルと、前記回転テーブルの外周部に配置された複数の把持部材とを有し、
前記吐出部は、前記回転テーブルの貫通穴の上方に配置され、
前記基板の処理面が前記吐出部側を向いて前記把持部材に固定され、前記吐出部が前記基板と前記回転テーブルとの間に配置されており、
前記基板の処理面と反対側の背面の上方に配置された加熱装置を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体のウェハプロセスにおいて、デバイス構造を形成するためのエッチング又はイオン注入などのマスク材として感光性樹脂であるレジスト層が広く使用されている。レジスト層をマスクとしてエッチングやイオン注入などが行われた後に、レジスト層が除去される。
【０００３】
レジスト層の除去方法としては、硫酸と過酸化水素との混合液（硫酸過水）を使用する方法が広く用いられている。しかし、硫酸は環境汚染の問題があり、オゾン（Ｏ３）水を使用する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１４０５８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オゾン（Ｏ３）水を使用するレジスト層の除去方法は、レジスト層の除去レートが低い課題がある。
【０００６】
基板に形成されたレジスト層を除去する際に十分な除去レートが得られる基板処理装置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】
以下の開示の一観点によれば、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記基板の処理面に処理液を供給する吐出部と、前記吐出部にオゾン水を供給する第１供給管と、前記吐出部にアンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールを供給する第２供給管とを有し、前記処理液は、前記オゾン水に、前記アンモニア、前記過酸化水素及び前記イソプロピルアルコールが混合されたものであり、前記処理液の前記オゾン水中の前記アンモニアの濃度は前記オゾン水のｐＨが８〜１０になる範囲であり、前記処理液の前記オゾン水中の前記過酸化水素の濃度はオゾン濃度の１／１０〜１／１０００の範囲であり、前記処理液の前記オゾン水中の前記イソプロピルアルコールの濃度はオゾン濃度の１／５０〜１／５０００の範囲である基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
以下の開示によれば、基板処理装置では、保持部に保持された基板の処理面が吐出部から供給される処理液で処理される。処理液は、オゾン水に、アンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールが混合されたものである。
【０００９】
第１供給管からオゾン水が吐出部に供給され、第２供給管からアンモニア、過酸化水素及びイソプロピルアルコールからなる３種の添加剤が吐出部に供給される。第２供給管は、吐出部に直接接続されていてもよいし、あるいは、第１供給管の途中に接続されていてもよい。
【００１０】
そして、処理液のオゾン水中のアンモニアの濃度はオゾン水のｐＨが８〜１０になる範囲であり、処理液のオゾン水中の過酸化水素の濃度はオゾン濃度の１／１０〜１／１０００の範囲であり、処理液中のオゾン水中の前記イソプロピルアルコールの濃度はオゾン濃度の１／５０〜１／５０００の範囲になるように調整されている。
【００１１】
オゾン水に、上記したような濃度範囲で３種の添加剤を混合することにより、オゾン（Ｏ３）が分解しやすくなり、オゾンから[ＨＯ２−]が生成し、[ＨＯ２−]が多くなると[ＨＯ２−]がオゾン（Ｏ３）と反応して、ＯＨラジカルが多く生成される。ＯＨラジカルは酸化作用が強く、有機物を選択的に分解、除去する効果が高いため、レジスト層を高速に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】オゾン水に混合される添加剤の作用を説明するための説明図である。
【図３】実施形態の基板処理装置の吐出部の第１実施例であるスプレー部を説明するための断面図である。
【図４】図３のスプレー部の変形例を示す断面図である。
【図５】実施形態の基板処理装置の吐出部の第２実施例である混合部及び塗布管を説明するための断面図である。
【図６】図５の混合部及び塗布管の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。図１は実施形態の基板処理装置の構成を模式的に示す断面図である。
【００１４】
図１に示すように、実施形態の基板処理装置１は、外側ハウジング１０と、外側ハウジング１０の内側に配置された内側ハウジング１２とを備えている。外側ハウジング１０は、上面に平面視で円形の開口部１０ａを備えている。また、内側ハウジング１２は、上面に平面視で円形の開口部１２ａを備えている。内側ハウジング１２は模式的に示されており、外側ハウジング１０に連結されて支持されていてもよいし、他の部材に連結されて支持されていてもよい。
【００１５】
内側ハウジング１２の開口部１２ａに基板６を保持する保持部５が配置されている。保持部５は、平面視で円形の回転テーブル２０と、回転テーブル２０の外周部に配置された複数の把持部材２２とを有する。複数の把持部材２２は、回転テーブル２０上の外周部に沿って間隔を空けて配置される。
【００１６】
複数の把持部材２２の上に基板６が配置され、基板６が把持部材２２によって挟まれて固定される。基板６としては、例えば、シリコンウェハなどの半導体ウェハが使用される。
【００１７】
基板６は、回転テーブル２０に対して所定の間隔を空けてほぼ平行に固定される。基板６と回転テーブル２０との間隔は、後述するように狭い方が好ましく、例えば３ｃｍ程度に設定される。基板６は、処理面Ｓ１が下側を向き、処理面Ｓ１の反対側の背面Ｓ２が上側を向いて把持部材２２に固定される。基板６の処理面Ｓ１は素子形成面であり、処理面Ｓ１にレジスト層（不図示）が形成されている。後述するように、実施形態の基板処理装置１により、基板６の処理面Ｓ１が処理液で処理されてレジスト層が除去される。
【００１８】
また、回転テーブル２０の下に平面視で円形の支持部材２４が配置されている。支持部材２４は回転テーブル２０を支持する上側部材２４ａと、上側部材２４ａの下に配置され、上側部材２４ａよりも直径が小さい下側部材２４ｂとから形成される。このようにして、支持部材２４の上に回転テーブル２０が連結されている。
【００１９】
回転テーブル２０及び支持部材２４の中央部にはそれらの厚み方向に貫通する貫通穴Ｈが設けられている。さらに、支持部材２４の下には回転軸となる筒部材２６が配置されている。筒部材２６は外側ハウジング１０の底面の開口部に設けた軸受１８によって回転自在に支持されている。筒部材２６の内孔２６ａが回転テーブル２０及び支持部材２４の貫通穴Ｈの下に配置され、貫通穴Ｈと内孔２６ａとが垂直方向で連通している。
【００２０】
このようにして、回転テーブル２０は支持部材２４及び筒部材２６に連結されている。そして、筒部材２６はプーリー２７とベルト２８を介して電動モータ２９に接続されている。電動モータ２９を駆動させることにより、筒部材２６が回転し、筒部材２６に連結された支持部材２４及び回転テーブル２０が同時に回転する。
【００２１】
また、外側ハウジング１０の開口部１０ａの上方には、ハロゲンランプ３０が配置されている。加熱装置の一例がハロゲンランプ３０であり、各種の加熱方式を採用することができる。ハロゲンランプ３０は、制御部３２と、石英ガラスからなるバルブ３４と、バルブ３４の中に設けられたフィラメントからなる加熱部３６とから構成される。
【００２２】
ハロゲンランプ３０から放射される赤外線により、基板６を背面Ｓ２から加熱して、基板６の処理面Ｓ１を所要の温度に加熱することができる。
【００２３】
ハロゲンランプ３０から放射される赤外線は、外側ハウジング１０の開口部１０ａを通って基板６に導入される。ハロゲンランプ３０と基板６の背面Ｓ２との間に障害物がないため、基板６をより効率的に加熱することができる。
【００２４】
ハロゲンランプ３０は、移動手段を有する支持機構３８に接続されており、支持機構３８によって移動することができる。これにより、外側ハウジング１０の開口部１０ａから基板６を出し入れする際に、ハロゲンランプ３０が邪魔にならないようにできる。
【００２５】
あるいは、ハロゲンランプ３０を外側ハウジング１０の開口部１０ａから上側に十分に離して配置できる場合は、支持機構３８を省略して、ハロゲンランプ３０を固定位置に配置してもよい。
【００２６】
また、回転テーブル２０及び支持部材２４の貫通穴Ｈと筒部材２６の内孔２６ａには、オゾン（Ｏ３）水や各種の添加剤などを供給する供給管４０が挿入されている。供給管４０の基板６側の一端に吐出部４２が設けられ、供給管４０の他端にオゾン水生成機５０が接続されている。また、供給管４０の途中に配管５４を介して添加剤供給機５２が接続されている。
【００２７】
吐出部４２は、回転テーブル２０の貫通穴Ｈの上方に配置され、基板６の処理面Ｓ１が吐出部４２側を向いて把持部材２２に固定されている。基板６の処理面Ｓ１と反対側の背面Ｓ２の上方に前述したハロゲンランプ３０（加熱装置）が配置されている。
【００２８】
このようにして、オゾン水生成機５０から供給管４０にオゾン水が供給され、添加剤供給機５２から配管５４を介して供給管４０内のオゾン水に各種の添加剤が混合される。供給管４０に接続された吐出部４２から基板６の処理面Ｓ１に各種の添加剤が混合されたオゾン水（以下、処理液とも呼ぶ）が供給され、基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層（不図示）が除去される。
【００２９】
このとき、基板６は、前述した電動モータ２９の駆動により回転テーブル２０と同時に回転した状態で処理される。外側ハウジング１０の底面１０ｂには排出口１２ｘが形成されている。排出口１２ｘには配管１４が接続され、配管１４は吸引装置１６に接続されている。吸引装置１６として、例えば、ポンプが使用される。
【００３０】
吸引装置１６によって外側ハウジング１０内を吸引することにより、外側ハウジング１０の開口部１０ａから外側ハウジング１０と内側ハウジング１２との間に空気が吸い込まれて気流が形成される（図１の矢印方向）。この気流によって、基板６を処理した処理液が外側ハウジング１０の排出口１２ｘから配管１４を介して外部に排出される。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層を除去するための処理液について説明する。本実施形態の基板処理装置１では、添加剤が混合されたオゾン水を使用してレジスト層の除去が行われる。
【００３２】
オゾン水だけはレジスト層の除去レートが低いため、オゾン水内のオゾンの濃度を上げる試みがなされているが、オゾン水だけでは十分な除去レートを得ることは困難である。そこで、本実施形態の基板処理装置１では、オゾン水に３種の添加剤を混合している。３種の添加剤としては、アンモニア（ＮＨ４ＯＨ）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）である。本実施形態では、オゾン水にこれらの３種の添加剤を全て添加する。
【００３３】
最初に、アンモニア（アルカリ剤）の効果について説明する。図２に示すように、オゾン水にアンモニアを添加することでｐＨ値を高くすることにより、オゾン（Ｏ３）が分解されやすくなり、［ＨＯ２−］がより多く生成する。［ＨＯ２−］が多くなると、［ＨＯ２−］がＯ３と反応して、ＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル）が生成する。ＯＨラジカルは酸化作用が強く、有機物を選択的に分解、除去する効果が高いため、レジスト層を高速に除去することができる。
【００３４】
次に、過酸化水素の効果について説明する。同じく図２に示すように、アンモニアが混合されたオゾン水に過酸化水素を添加すると、ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２との中和反応により大量の「ＨＯ２−」が生成される。これにより、大量の「ＨＯ２−」がＯ３と反応するため、ＯＨラジカルの生成を増加させることができる。
【００３５】
次に、ＩＰＡの効果について説明する。同じく図２に示すように、上記したＯＨラジカルは寿命が短いため、ＯＨラジカルがレジスト層まで十分に届きにくい。アンモニアと過酸化水素とを混合したオゾン水にＩＰＡをさらに混合することにより、ＯＨラジカルが継続的に生成されるようになる。またＩＰＡはＯＨラジカルの生成速度の増加にも寄与する。
【００３６】
このように、アンモニアと過酸化水素とを混合したオゾン水にＩＰＡをさらに添加することにより、それらの相乗効果により、レジスト層の表面近傍でＯＨラジカルを多量に生成することができ、レジスト層まで十分に届けることができる。これにより、レジスト層をより高速に信頼性よく除去できるようになる。
【００３７】
逆に、上記した３種の添加剤をオゾン水に混合しすぎると、以下のような副作用が生じる。アンモニアをオゾン水に混合しすぎると、オゾンの分解速度が速すぎて「ＨＯ２−」の生成を制御できなくなる。
【００３８】
また、過酸化水素をオゾン水に混合しすぎると、過酸化水素は解離定数が小さく、解離しにくいため、過酸化水素がＯＨラジカルと反応してＯＨラジカルの濃度が低下してしまう。また、ＩＰＡをオゾン水に混合しすぎると、オゾンがＩＰＡの分解に消費されてしまうため、オゾン濃度が低下してしまう。
【００３９】
このような観点から、上記した３種の添加剤は、処理液のオゾン水中での最適な濃度範囲を有する。処理液のオゾン水中のアンモニアの濃度はオゾン水のｐＨが８〜１０になる範囲、好適には、ｐＨが８．５〜９．５の範囲である。また、処理液のオゾン水中の過酸化水素の濃度はオゾン濃度の１／１０〜１／１０００の範囲、好適には、１／２０〜１／５００の範囲である。また、処理液のオゾン水中のＩＰＡの濃度はオゾン濃度の１／５０〜１／５０００の範囲、好適には、１／５０〜１／２０００の範囲である。
【００４０】
３種の添加剤のオゾン水中での濃度をこのような範囲に調整することにより、相乗効果により、レジスト層の表面近傍でＯＨラジカルが多量に生成できるため、レジスト層を高速に信頼性よく除去することができる。オゾン水中のオゾン濃度は、１０重量ｐｐｍ〜１０００重量ｐｐｍの範囲、好適には、５０重量ｐｐｍ〜３００重量ｐｐｍの範囲である。また、上記したオゾン濃度に対する過酸化水素及びＩＰＡの各濃度の割合は、重量ｐｐｍでの割合である。
【００４１】
次に、前述した図１の基板処理装置１の吐出部４２及びその下の供給管４０の構成の具体例を説明する。図３は、図１の基板処理装置１の吐出部４２の第１実施例であるスプレー部を説明するための断面図である。図３に示すように、図１の基板処理装置１の回転テーブル２０の貫通穴Ｈに支持体４６が配置され、支持体４６の上にスプレー部４４が配置されている。回転テーブル２０の貫通穴Ｈの上方にスプレー部４４が配置されている。
【００４２】
スプレー部４４は、例えば、四角錐台状に形成され、平面視で四角形の上面４４ａ及び下面４４ｂと、４つの傾斜側面４４ｃとを備えている。また、スプレー部４４は内部に混合空間４４ｄを備えている。傾斜面４４ｃは上端から下端に向けて外側に傾斜している。さらに、スプレー部４４は傾斜側面４４ｃに複数のスプレー孔４４ｈを備えている。
【００４３】
図１の基板処理装置１の供給管４０として、オゾン水供給管４０ａ（第１供給管）、オゾンガス供給管４０ｂ（第３供給管）、添加剤供給管４０ｃ（第２供給管）、及び純水供給管４０ｄを備えている。これらの４本の供給管（４０ａ〜４０ｄ）はスプレー部４４の下面４４ｂに接続され、スプレー部４４の混合空間４４ｄと連通している。
【００４４】
また、これらの４本の供給管（４０ａ〜４０ｄ）は、支持体４６で支持された状態でスプレー部４４に接続されている。支持体４６及びスプレー部４４は、回転テーブル２０と非接触な状態で配置される。
【００４５】
次に、図３のスプレー部４４を使用して、基板６を処理する方法について説明する。図３に示すように、基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒがスプレー部４４側を向き、基板６の背面Ｓ２がハロゲンランプ３０（図１）側を向くように、基板６が把持部材２２（図１）に固定される。
【００４６】
さらに、図１のハロゲンランプ３０から基板６の背面Ｓ２に赤外線を放射し、基板６の処理面Ｓ１の温度を８０℃〜１２０℃の範囲、好適には１００℃に設定する。
【００４７】
そして、オゾン水供給管４０ａからオゾン水をスプレー部４４の混合空間４４ｄに供給する。オゾン水は、室温（例えば２５℃）〜７０℃程度の温度で供給される。同時に、添加剤供給管４０ｃから前述した３種の添加剤をスプレー部４４の混合空間４４ｄに供給する。アンモニア、過酸化水素、及びＩＰＡが一本の添加剤供給管４０ｃで供給される。アンモニア、過酸化水素及びＩＰＡはそれぞれ液体の状態で供給される。アンモニア、過酸化水素及びＩＰＡをガスの状態で供給してもよい。
【００４８】
あるいは、アンモニア供給管、過酸化水素供給管、及びＩＰＡ供給管をそれぞれ独立してスプレー部４４に接続してもよい。また同時に、オゾンガス供給管４０ｂからオゾンガスをスプレー部４４の混合空間４４ｄに供給する。
【００４９】
このようにして、スプレー部４４の混合空間４４ｄにオゾン水と、アンモニア、過酸化水素及びＩＰＡ（３種の添加剤）とが供給され、オゾン水に３種の添加剤が混合された処理液が生成される。このとき、スプレー部４４の混合空間４４ｄ内で、オゾン水中のアンモニアの濃度、過酸化水素の濃度及びＩＰＡの濃度が、前述したような範囲にそれぞれ調整された状態となる。
【００５０】
さらに、この処理液にオゾンガスを混合しながらスプレー部４４の複数のスプレー孔４４ｈから噴出させることによりミストＭが生成される、このミストＭを、回転する基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒに接触させることにより、レジスト層Ｒが除去される。ミストＭは、霧状に微粒化された液滴である。
【００５１】
このとき、前述したように、オゾン水に３種の添加剤を混合するため、ミストＭには、レジスト層の近傍で多量のＯＨラジカルが生成されている。基板６は回転しているため、基板６の処理面Ｓ１の全体にわたってミストＭが供給される。
【００５２】
これにより、ミストＭによって基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒを高速に信頼性よく除去することができる。その後に、レジスト層Ｒが除去された基板６の処理面Ｓ１に純水供給管４０ｄから純水を供給して、基板６の処理面Ｓ１を洗浄する。
【００５３】
上記した処理液をミストＭとして使用することにより、高濃度のオゾンガスとの接触によってレジスト層Ｒの低分子量化が促進され、その後に、噴霧状のミストＭで洗い流すことにより、酸化分解及び除去速度を顕著に向上させることができる。
【００５４】
なお、オゾン水に３種の添加剤を混合した直後からオゾンの分解が始まり、オゾン濃度が低下し始めるため、時間が経過するにつれてレジスト層Ｒの除去レートが低下する。このため、本実施形態のように、基板６に近接する位置にスプレー部４４を配置し、オゾン水に添加剤を混合した処理液をミストＭにして素早く基板６に吹き付けることが好ましい。
【００５５】
また、オゾン水中のオゾン濃度の低下は、オゾン水中のオゾン濃度と、処理雰囲気中のオゾン濃度との差が大きいほど顕著になる。噴霧状に微粒化されたミストＭを使用すると、ミストＭは液体を吐出する場合よりも処理雰囲気との接触表面が増加するため、処理雰囲気からオゾンガスが抜けやすくなる。
【００５６】
本実施形態の基板処理装置１では、回転テーブル２０と基板６との間の間隔を狭く設定しているため、オゾンガス供給管４０ｂからオゾンガスを供給することで、処理雰囲気を高濃度のオゾンガスで満たすことができる。このため、ミストＭを使用しても、オゾン水中のオゾン濃度の低下を防止することができる。
【００５７】
オゾン水をミストにするためのキャリアガスとして、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ２）を使用する方法もある。本実施形態では、オゾンガスをミストＭにするためのキャリアガスとして、オゾンガス（Ｏ３）を使用する。これにより、処理雰囲気のオゾン濃度が高くなるため、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ２）を使用する場合よりもオゾン水中のオゾン濃度の低下が防止される。
【００５８】
このように、オゾン水中のオゾン濃度の低下を防止するため、回転テーブル２０と基板６との間の間隔を狭くし、処理雰囲気の体積を小さくすることが好ましい。回転テーブル２０と基板６との間の間隔は、１ｃｍ〜５ｃｍの範囲、好適には、２ｃｍ〜３ｃｍに設定される。
【００５９】
なお、ＩＰＡの作用がうまく寄与してオゾン濃度の低下による除去レートの低下が問題にならない場合は、図１で示したように、添加剤供給機５２から３種の添加剤をオゾン水の供給管４０の途中の位置から混合してもよい。
【００６０】
また、本実施形態の基板処理装置１では、図１で示したように、基板６の処理面Ｓ１を下側（吐出部４２側）に向け、基板６の背面Ｓ２を上側に配置している。このため、基板６の背面Ｓ２の上方に高出力の大型の加熱装置（ハロゲンランプ３０）を自由に配置することができる。
【００６１】
これにより、高出力のハロゲンランプ３０を使用することができる。このため、基板６の設定温度を高くできると共に、基板６を素早く設定温度に設定することができる（例えば１００℃）。
【００６２】
また、レジスト層を高ドーズのイオン注入のマスクとして使用する場合、レジスト層の表面に硬化した除去しにくい変質層が形成される。高出力の加熱装置を搭載することで、基板を処理液で処理する前に１５０℃程度まで加熱することにより、変質層を除去することができる。よって、表面に変質層が形成されたレジスト層であっても、上記した処理液で残渣が発生することなく、信頼性よく除去することができる。
【００６３】
さらには、上記した表面に変質層が形成されたレジスト層の加熱をオゾンガスの雰囲気中で行うと、その後の処理液によるレジスト層の除去時間を短縮することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００６４】
逆に、図１において、基板６の処理面Ｓ１を上側に向けて配置すると、吐出部４２などの処理液供給系がハロゲンランプ３０と基板６との間に配置される。この場合、基板６とハロゲンランプ３０との距離が遠くなるため、基板６を効率よく加熱することができない。
【００６５】
これを避けるために、ハロゲンランプ３０を基板６の下側に配置すると、回転テーブル２０の中に設置する必要があるため、高出力の大型のハロゲンランプ３０を搭載することは困難である。
【００６６】
図４は、図３のスプレー部４４の変形例を示す断面図である。第１実施例の変形例では、図４に示すように、３種の添加剤を予めオゾン水に混合しておき、図３の添加剤供給管４０ｃを省略してもよい。この態様では、図３のオゾン水供給管４０ａが、オゾン水と３種の添加剤とを１本の管で供給するオゾン水／添加剤供給管４０ｘとなる。図４のその他の要素は図３と同一である。
【００６７】
図５は、図１の基板処理装置１の吐出部４２の第２実施例である混合部及び塗布管を説明するための断面図である。図５に示すように、第２実施例では、図１の基板処理装置１の回転テーブル２０の貫通穴Ｈに支持体４６が配置され、支持体４６の上に混合部４７が配置されている。混合部４７は、上面４７ａ、下面４７ｂ及び４つの側面４７ｃを備えた箱状部材であり、内部に混合空間４７ｄを備えている。
【００６８】
また、混合部４７の上面４７ａに塗布管６０が接続されている。塗布管６０は混合部４７の上面４７ａから立設し、基板６の近傍で水平方向に屈曲して延在している。塗布管６０の内孔６０ａが混合部４７の混合空間４７ｄに連通している。
【００６９】
塗布管６０の上面には複数の塗布孔６１が形成されている。塗布管６０は、複数の塗布孔６１が基板６の処理面Ｓ１と対向した状態で基板６の処理面Ｓ１に沿って配置されている。また、塗布管６０は基板６の中央部から外周部まで延在している。塗布管６０は基板６の処理面Ｓ１とほぼ平行に水平方向に配置されている。このように、図１の吐出部４２の第２実施例では、混合部４７と、混合部４７の上面４７ａに接続され、塗布孔６１を備えた塗布管６０とが使用される。
【００７０】
また、図１の基板処理装置１の供給管４０として、オゾン水供給管４０ａ、添加剤供給管４０ｃ、及び純水供給管４０ｄを備えている。これらの３本の供給管（４０ａ，４０ｃ，４０ｄ）は混合部４７の下面４７ｂに接続され、混合部４７の混合空間４７ｄと連通している。支持体４６及び混合部４７は、回転テーブル２０と非接触な状態で配置される。
【００７１】
図５では、添加剤が混合されたオゾン水が液体状態で塗布管６０の塗布孔６１から基板６に塗布されるため、キャリアガスとしてのオゾンガスは不要である。このため、図５では、図３の第１実施例で使用されたオゾンガス供給管４０ｂが省略されている。
【００７２】
次に、図５の混合部４７及び塗布管６０を使用して、基板６を処理する方法について説明する。図５に示すように、基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒが塗布管６０側を向き、基板６の背面Ｓ２がハロゲンランプ３０（図１）側を向くように、基板６が把持部材２２（図１）に固定される。
【００７３】
さらに、図１のハロゲンランプ３０から基板６の背面Ｓ２に赤外線を放射し、基板６の処理面Ｓ１の温度を８０℃〜１２０℃の範囲、好適には１００℃に設定する。
【００７４】
そして、オゾン水供給管４０ａからオゾン水を混合部４７の混合空間４７ｄに供給する。同時に、添加剤供給管４０ｃから前述した３種の添加剤を混合部４７の混合空間４７ｄに供給する。アンモニア、過酸化水素、及びＩＰＡが一本の添加剤供給管４０ｃで供給される。
【００７５】
このようにして、混合部４７の混合空間４７ｄにオゾン水と、アンモニア、過酸化水素及びＩＰＡが供給され、オゾン水に３種の添加剤が混合された処理液が生成される。このとき、混合部４７の混合空間４７ｄ内で、オゾン水中のアンモニアの濃度、過酸化水素の濃度及びＩＰＡの濃度が、前述したような範囲にそれぞれ調整された状態となる。続いて、オゾン水供給管４０ａ及び添加剤供給管４０ｃ内の水圧により、処理液が混合部４７から塗布管６０に流出する。
【００７６】
塗布管６０内に流出した処理液は、塗布管６０の上面に形成された複数の塗布孔６１から基板６の処理面Ｓ１に塗布される。基板６は回転しているため、基板６の全体にわたって処理液が塗布される。塗布管６０は基板６の処理面Ｓ１と近接して配置されるため、基板６と塗布管６０との間の領域に処理液が満たされた状態で、基板６の処理面Ｓ１が処理液で処理される。これにより、処理液内のオゾン濃度が低下しにくいため、レジスト層Ｒを除去レートの低下が抑制される。
【００７７】
吐出部４２として混合部４７及び塗布管６０を使用する第２実施例においても、前述したように、オゾン水に３種の添加剤を混合するため、処理液には、多量のＯＨラジカルが維持されている。
【００７８】
これにより、塗布管６０の塗布孔６１から塗布される処理液によって基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒを高速に信頼性よく除去することができる。その後に、レジスト層Ｒが除去された基板６の処理面Ｓ１に純水供給管４０ｄから純水を供給して、基板６の処理面Ｓ１を洗浄する。
【００７９】
第２実施例では、塗布管６０の塗布孔６１から処理液を基板６に液体状態で塗布するため、キャリアガスとしてのオゾンガスを使用する必要はない。このため、図３の第１実施例で使用したオゾンガス供給管４０ｂを省略することができる。これにより、基板処理装置の構造を簡易にすることができる。
【００８０】
前述した図３の第１実施例の変形例（図４）のように、図５において、３種の添加剤を予めオゾン水に混合しておき、添加剤供給管４０ｃを省略してもよい。この態様では、図５のオゾン水供給管４０ａが、オゾン水と添加剤とを１本の管で供給するオゾン水／添加剤供給管（不図示）となる。
【００８１】
図６は、図５の第２実施例の混合部４７及び塗布管６０の変形例を説明するための断面図である。図６に示すように、第２実施例の変形例では、図５の混合部４７及び塗布管６０がそれぞれ複数で配置される。図６に示すように、支持体４６の上に第１混合部４７ｘと第２混合部４７ｙとが横方向に並んで配置されている。第１混合部４７ｘ及び第２混合部４７ｙは、図５の混合部４７と同じ構造を有する。
【００８２】
そして、第１混合部４７ｘの上面４７ａに第１塗布管６０ｘが接続され、第１混合部４７ｘの混合空間４７ｄと第１塗布管６０ｘの内孔６０ａとが連通している。また同様に、第２混合部４７ｙの上面４７ａに第２塗布管６０ｙが接続され、第２混合部４７ｙの混合空間４７ｄと第２塗布管６０ｙの内孔６０ａとが連通している。
【００８３】
第１混合部４７ｘの下面４７ｂにはオゾン水供給管４０ａと純水供給管４０ｄとが接続されている。また、第２混合部４７ｙの下面４７ｂに添加剤供給管４０ｃが接続されている。
【００８４】
このようにして、第２実施例の変形例では、オゾン水供給管４０ａからオゾン水が第１混合部４７ｘを介して第１塗布管６０ｘに供給され、第１塗布管６０ｘの塗布孔６１から基板６にオゾン水が塗布される。また同時に、添加剤供給管４０ｃから３種の添加剤が別の第２混合部４７ｙを介して第２塗布管６０ｙに供給され、第２塗布管６０ｙの塗布孔６１から基板６に３種の添加剤が塗布される。
【００８５】
よって、第１塗布管６０ｘから塗布されたオゾン水と、第２塗布管から塗布された３種の添加剤とが別々に基板６の処理面Ｓ１に塗布され、回転する基板６の処理面Ｓ１で混合されて処理液となる。このとき、回転する基板６と、第１塗布管６０ｘ及び第２塗布管６０ｙとの間の領域で、オゾン水中のアンモニアの濃度、過酸化水素の濃度及びＩＰＡの濃度が、前述したような範囲にそれぞれ調整された状態となる。基板６は回転しているため、基板６の全体にわたって処理液が塗布され、基板６の処理面Ｓ１の全体のレジスト層Ｒが除去される。
【００８６】
第２実施例の変形例では、基板６の処理面Ｓ１上でオゾン水に３種の添加剤が混合されて処理液が生成されるため、生成したＯＨラジカルをレジスト層Ｒにより多く届けることができる。よって、基板６の処理面Ｓ１に形成されたレジスト層Ｒを高速に信頼性よく除去することができる。
【００８７】
塗布管の数は任意に設定することができ、アンモニア、過酸化水素及びＩＰＡをそれぞれ別の塗布管から塗布してもよい。あるいは、基板６の処理面Ｓ１の直径方向の一端から他端まで一本の塗布管を延在させて配置してもよい。
【００８８】
また、図６の例では、第１混合部４７ｘにオゾン水供給管４０ａが接続され、第１混合部４７ｘと分離された第２混合部４７ｙに添加剤供給管４０ｃが接続される。このように、第１混合部４７ｘ及び第２混合部４７ｙ内で薬液を混合しない場合は、第１混合部４７ｘ及び第２混合部４７ｙを省略してもよい。
【００８９】
このような態様の場合は、オゾン水供給管４０ａ及び純水供給管４０ｄが第１塗布管６０ｘに直接接続され、添加剤供給管４０ｃが第２塗布管６０ｙに直接接続されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１…基板処理装置、５…保持部、６…基板、１０…外側ハウジング、１０ａ，１２ａ…開口部、１２…内側ハウジング、１４，５４…配管、１６…吸引装置、１８…軸受、２０…回転テーブル、２２…把持部材、２４…支持部材、２４ａ…上側部材、２４ｂ…下側部材、２６…筒部材、２６ａ，６０ａ…内孔、２７…プーリー、２８…ベルト、２９…電動モータ、３０…ハロゲンランプ、３２…制御部、３４…バルブ、３６…加熱部、３８…支持機構、４０…供給管、４０ａ…オゾン水供給管、４０ｂ…オゾンガス供給管、４０ｃ…添加剤供給管、４０ｄ…純水供給管、４０ｘ…オゾン水／添加剤供給管、４４…スプレー部、４４ａ，４７ａ…上面、４４ｂ，４７ｂ…下面、４４ｃ…傾斜側面、４４ｈ…スプレー孔、４６…支持体、４７…混合部、４７ｃ…側面、４７ｘ…第１混合部、４７ｙ…第２混合部、５０…オゾン水生成機、５２…添加剤供給機、６０…塗布管、６０ｘ…第１塗布管、６０ｙ…第２塗布管、６１…塗布孔、Ｈ…貫通穴、Ｍ…ミスト、Ｒ…レジスト層、Ｓ１…処理面、Ｓ２…背面。
【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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