(57)【要約】【課題】基板の主面にダメージを与えることなく、当該主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる基板処理方法および基板処理装置を提供すること。【解決手段】ウエハＷの表面にＳＰＭ液の液膜を保持する液膜保持工程と、液膜保持工程に並行して、ウエハＷの表面に対向配置されたヒータ５４の出力を第１出力に設定して、ＳＰＭ液の液膜を加熱するステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程と、液膜保持工程に並行して、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程の後に、ヒータ５４の出力を第１出力よりも低い第２出力に変更して、ＳＰＭ液の液膜を加熱するステップＳ３２の第２ヒータ加熱工程とを含む、基板処理方法を実施する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面に処理液の液膜を保持する液膜保持工程と、
前記液膜保持工程に並行して、前記基板の主面に対向配置されたヒータによって処理液の前記液膜を加熱するヒータ加熱工程とを含み、
前記ヒータ加熱工程は、その実行途中において、当該ヒータの出力をそれまでの出力から変更する、基板処理方法。
【請求項２】
前記ヒータ加熱工程は、
前記液膜保持工程に並行して、前記ヒータの出力を第１出力に設定して、処理液の前記液膜を加熱する第１ヒータ加熱工程と、
前記液膜保持工程に並行して、前記第１ヒータ加熱工程の後に、前記ヒータの出力を前記第１出力よりも低い第２出力に変更して、処理液の前記液膜を加熱する第２ヒータ加熱工程とを含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記ヒータ加熱工程に並行して、前記基板の主面に沿って前記ヒータを移動させるヒータ移動工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記ヒータ加熱工程に先立って実行され、前記基板を予め加熱するヒータ予備加熱工程を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記処理液は、硫酸を含むレジスト剥離液を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板の主面に対向配置されたヒータと、
前記ヒータを制御して、前記基板の主面に供給された処理液を加熱するヒータ加熱工程を実行し、当該ヒータ加熱工程は、その実行途中において、当該ヒータの出力をそれまでの出力から変更する制御手段を含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、たとえば、半導体基板（以下、単に「ウエハ」という）の表面にリン、砒素、硼素などの不純物（イオン）を局所的に注入する工程が含まれる。この工程では、不要な部分に対するイオン注入を防止するため、ウエハの表面に感光性樹脂からなるレジストがパターン形成されて、イオン注入が不要な部分がレジストによってマスクされる。ウエハの表面上にパターン形成されたレジストは、イオン注入の後は不要になるから、イオン注入後には、その不要となったレジストを除去するためのレジスト除去処理が行われる。
【０００３】
このようなレジスト除去処理の代表的なものでは、ウエハの表面に酸素プラズマが照射されて、ウエハの表面上のレジストがアッシングされる。そして、ウエハの表面に硫酸と過酸化水素水の混合液である硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ液）などの薬液が供給されて、アッシングされたレジストが除去されることにより、ウエハの表面からのレジストの除去が達成される。
【０００４】
しかしながら、レジストのアッシングのための酸素プラズマの照射は、ウエハの表面のレジストで覆われていない部分（たとえば、レジストから露呈した酸化膜）にダメージを与えてしまう。
そのため、最近では、レジストのアッシングを行わずに、ウエハの表面にＳＰＭ液を供
給して、このＳＰＭ液に含まれるペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）の強酸化力により、ウエハの表面からレジストを剥離して除去する手法が注目されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、イオン注入が行われたウエハでは、レジストが変質（硬化）している場合がある。
ＳＰＭ液に高いレジスト剥離能力を発揮させる一つの手法として、ウエハの表面上のＳＰＭ液、とくにウエハの表面との境界付近のＳＰＭ液を高温（たとえば２００℃以上）に昇温させるというものがある。このような手法であれば、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、ウエハの表面から除去することができる。ウエハの表面との境界付近のＳＰＭ液を高温に保つためには、高温のＳＰＭ液をウエハに供給し続けることが考えられるが、このような方策では、ＳＰＭ液の使用量が増えるおそれがある。
【０００７】
本願発明者らは、ウエハの表面の全域をＳＰＭ液の液膜で覆いつつ、ウエハの表面にヒータを対向配置させ、このヒータによりＳＰＭ液の液膜を加熱することを検討している。より具体的には、ヒータとしてウエハの表面よりも小径のものを採用し、かつ加熱中のヒータをウエハの表面に沿って移動させている。
レジスト除去処理中における、ヒータの出力を比較的高出力に設定すれば、ＳＰＭ液の液膜を極めて高温に加熱することができ、それゆえに、表面に硬化層を有するレジストをウエハから除去することができ、そればかりか、レジスト剥離効率を著しく高めることができる結果レジスト除去処理の処理時間を短縮することも可能である。
【０００８】
しかしながら、この場合、基板表面のレジスト層が過度に熱せられ、その結果、基板の主面（や主面に形成されたパターン）にダメージが発生する恐れがある。基板の出力を比較的低い出力に設定すると、このようなダメージの発生は生じないのであるが、この場合には、基板の主面に対するレジスト剥離の処理効率が低下するという問題が生じる。
そこで、本発明の目的は、基板の主面にダメージを与えることなく、当該主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板（Ｗ）の主面に処理液の液膜（７０）を保持する液膜保持工程と、前記液膜保持工程に並行して、前記基板の主面に対向配置されたヒータ（３８）によって処理液の前記液膜を加熱するヒータ加熱工程（Ｓ３）とを含み、前記ヒータ加熱工程は、その実行途中において、当該ヒータの出力をそれまでの出力から変更する、基板処理方法である。
【００１０】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この発明の方法によれば、ヒータ加熱工程の途中において、当該ヒータの出力がそれまでの出力から変更させられる。たとえば、ヒータ加熱工程の初期において、ヒータの出力を比較的高く設定し、その後、ヒータの出力を比較的低く設定することも可能であり、この場合、基板の主面にヒータの加熱によるダメージを与えることなく、基板の主面に保持された処理液の液膜に、極めて高い処理能力を発揮させることができる。その結果、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記ヒータ加熱工程は、前記液膜保持工程に並行して、前記ヒータの出力を第１出力に設定して、処理液の前記液膜を加熱する第１ヒータ加熱工程（Ｓ３１）と、前記液膜保持工程に並行して、前記第１ヒータ加熱工程の後に、前記ヒータの出力を前記第１出力よりも低い第２出力に変更して、処理液の前記液膜を加熱する第２ヒータ加熱工程（Ｓ３２）とを含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
【００１２】
この発明の方法によれば、ヒータの出力が比較的高い第１出力に設定された第１ヒータ加熱工程が実行された後、ヒータの出力が変更され、第１出力よりも低い第２出力にヒータ出力が設定された第２ヒータ加熱工程が実行される。
第１ヒータ加熱工程において、基板の主面に保持された処理液の液膜は、ヒータによる加熱により極めて高温に昇温される結果、極めて高い処理能力を発揮させられる。これにより、基板の主面に、極めて良好な処理液処理が実行される。そして、基板の主面が過度に熱せられる前に、第１ヒータ加熱工程は終了し、次いで、ヒータ出力の低い第２ヒータ加熱工程が実行される。そのため、基板の主面にダメージが発生することがない。第２ヒータ加熱工程では、ヒータの出力が比較的低く設定されるのであるが、この場合でも、処理液を高温に維持することができ、これにより、基板の主面を良好に処理できる。
【００１３】
以上により、基板の主面にダメージを与えることなく、基板の主面に、ヒータを用いた良好な処理を施すことができる。なお、第２出力は、出力の「零」を含む概念である。
請求項３に記載の発明は、前記ヒータ加熱工程に並行して、前記基板の主面に沿って前記ヒータを移動させるヒータ移動工程を含む、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
【００１４】
この発明の方法によれば、ヒータ加熱工程およびヒータ加熱工程に並行して、ヒータ移動工程が実行される。したがって、ヒータ加熱工程において、基板の主面の一部分だけが集中的に加熱されるということがない。これにより、基板の主面に、より良好な処理液処理を施すことができる。
請求項４に記載の発明は、前記ヒータ加熱工程に先立って実行され、前記基板を予め加熱するヒータ予備加熱工程（Ｓ９）を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
【００１５】
この発明の方法によれば、ヒータ加熱工程に先立って、ヒータにより予め基板を加熱するヒータ予備加熱工程が実行される。ヒータ予備加熱工程を実行しない場合、冷えた基板に処理液が供給されるので、基板の主面に保持された処理液の液膜が十分に昇温されるまでに、所定の時間を要することとなる。そして、当該処理液の液膜が昇温されるまでの間は、処理液の処理能力が十分に発揮されないから、結果として、長い処理時間を要する。
【００１６】
一方、ヒータ予備加熱工程を実行した場合、基板は予め温められている。そのため、処理液の加熱は、基板の主面への処理液の供給と同時に開始されるので、基板の主面に保持された処理液の液膜が十分に昇温されるまでの時間を短縮することができる。つまり、処理液による処理時間を短縮させることができる。その結果、処理液の消費流量を効果的に削減することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記処理液は、硫酸を含むレジスト剥離液を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
基板の主面にレジストが形成されている場合に、このレジストを除去するために、硫酸を含むレジスト剥離液を含む液が処理液として用いられる。第１ヒータ加熱工程において、基板の主面に保持されたレジスト剥離液の液膜は、ヒータによる加熱により極めて高温に昇温される結果、極めて高いレジスト剥離能力を発揮させられる。そのためレジストの表面に硬化層が形成されている場合に、当該硬化層を良好に除去することができる。そして、基板の主面が過度に熱せられる前に、第１ヒータ加熱工程は終了する。第１ヒータ加熱工程後に基板の主面に残存しているレジストは、その表面から硬化層の大部分が除去された後のレジストであり、そのため、レジスト剥離液がある程度高い液温を有していれば、当該レジストを除去することが可能である。換言すれば、硬化層はその一部または全部が除去されているので、比較的低い液温を有しているレジスト剥離液でもレジストを除去することが可能となる。
【００１８】
第１ヒータ加熱工程の終了後、第２ヒータ加熱工程が実行される。第２ヒータ加熱工程では、ヒータの出力が第１ヒータ加熱工程の場合よりも低く設定されるのであるが、この場合でもレジスト剥離液が高温に維持されるので、第２ヒータ加熱工程において、基板の主面に残存しているレジストを良好に除去することができる。
以上により、硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、基板の主面から良好に除去することができる。しかもその際に、基板の主面にダメージを与えることがない。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給手段（１３）と、前記基板の主面に対向配置されたヒータ（３８）と、前記ヒータを制御して、前記基板の主面に供給された処理液を加熱するヒータ加熱工程（Ｓ３）を実行し、当該ヒータ加熱工程は、その実行途中において、当該ヒータの出力をそれまでの出力から変更する制御手段（５５）を含む、基板処理装置（１）である。
【００２０】
この構成によれば、請求項１の発明の方法に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る基板処理方法が適用される処理ユニットの構成を模式的に示す図である。
【図２】図１Ｂに示すヒータの図解的な断面図である。
【図３】図２に示す赤外線ランプの斜視図である。
【図４】図１Ｂに示すヒータアームおよびヒータの斜視図である。
【図５】ヒータの配置位置を示す平面図である。
【図６】図１Ｂに示す処理ユニットの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の処理例を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す処理例の主要な工程を説明するためのタイムチャートである。
【図９Ａ−９Ｂ】図７に示す処理例の一工程を説明するための図解的な図である。
【図１０Ａ−１０Ｃ】ウエハの表面に形成されたレジストの剥離を説明するための図解的な図である。
【図１０Ｄ】ウエハの表面に形成されたレジストの剥離を説明するための図解的な図である。
【図１１】図７に示す処理例の工程を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の処理例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式的な平面図である。
図１Ａに示すように、基板処理装置１は、たとえば基板の一例としてのウエハＷの表面（主面）に不純物を注入するイオン注入処理等の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。
【００２３】
基板処理装置１は、収容器としての複数のキャリアＣを保持する収容器保持ユニットとしてのロードポートＬＰ、ウエハＷを処理する複数（この実施形態では、１２台）の処理ユニット１００とを含む。処理ユニット１００は、上下方向に積層して配置されている。
基板処理装置１は、さらにロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間でウエハＷを搬送する搬送ロボットとしてのインデクサロボットＩＲと、インデクサロボットＩＲと各処理ユニット１００との間でウエハＷを搬送する搬送ロボットとしてのセンターロボットＣＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置５５（制御手段）とを含む。
【００２４】
図１Ａに示すように、ロードポートＬＰおよび各処理ユニット１００は、水平方向に間隔を空けて配置されている。複数枚のウエハＷを収容する複数のキャリアＣは、平面視で、水平な配列方向Ｄに配列されている。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣからセンターロボットＣＲに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送し、センターロボットＣＲからキャリアＣに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送する。同様に、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから各処理ユニット１００に複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬入する。また、センターロボットＣＲは、必要に応じて複数の処理ユニット１００の間で基板を搬送する。
【００２５】
インデクサロボットＩＲは、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを備えている。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。インデクサロボットＩＲは、受渡位置（図１Ａに示す位置）を通る経路に沿って配列方向Ｄに移動する。受渡位置は、平面視で、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲが配列方向Ｄに直交する方向に対向する位置である。インデクサロボットＩＲは、任意のキャリアＣおよびセンターロボットＣＲにハンドＨを対向させる。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを移動させることにより、キャリアＣにウエハＷを搬入する搬入動作と、キャリアＣからウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を受渡位置で行う。
【００２６】
また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと同様に、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを備えている。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持する。センターロボットＣＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、センターロボットＣＲは、鉛直線軸まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨの向きを変更する。センターロボットＣＲは、平面視において、各処理ユニットに取り囲まれている。センターロボットＣＲは、任意の処理ユニット１００およびインデクサロボットＩＲにハンドＨを対向させる。そして、センターロボットＣＲは、ハンドＨを移動させることにより、各処理ユニット１００にウエハＷを搬入する搬入動作と、各処理ユニット１００からウエハＷを搬出する搬出動作を行う。また、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を行う。
【００２７】
図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る基板処理方法が適用される処理ユニット１００の構成を模式的に示す図である。
処理ユニット１００は、隔壁により区画された処理室２（図１Ａ参照）内に、ウエハＷを保持するウエハ保持機構３（基板保持手段）と、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面（上面）に対して、レジスト剥離液の一例としてのＳＰＭ液を供給するための剥離液ノズル４と、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置されてウエハＷや当該ウエハＷ上のＳＰＭ液の液膜を加熱するためのヒータ５４（ヒータ）とを備えている。
【００２８】
ウエハ保持機構３として、たとえば挟持式のものが採用されている。具体的には、ウエハ保持機構３は、回転駆動機構６と、この回転駆動機構６の駆動軸と一体化されたスピン軸７と、スピン軸７の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース８と、スピンベース８の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材９とを備えている。回転駆動機構６は、たとえば、電動モータである。そして、複数個の挟持部材９は、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持する。この状態で、回転駆動機構６が駆動されると、その駆動力によってスピンベース８が鉛直線に沿う所定の回転軸線Ａ１まわりに回転され、そのスピンベース８とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で回転軸線Ａ１まわりに回転される。
【００２９】
なお、ウエハ保持機構３としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で回転軸線Ａ１まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させる真空吸着式のものが採用されてもよい。
剥離液ノズル４は、たとえば、連続流の状態でＳＰＭ液を吐出するストレートノズルである。剥離液ノズル４は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第１液アーム１１の先端に取り付けられている。第１液アーム１１は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第１液アーム１１には、第１液アーム１１を所定角度範囲内で揺動させるための第１液アーム揺動機構１２が結合されている。第１液アーム１１の揺動により、剥離液ノズル４は、ウエハＷの回転軸線Ａ１上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。
【００３０】
剥離液ノズル４にＳＰＭ液を供給するための剥離液供給機構１３（処理液供給手段）は、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）とを混合させるための混合部１４と、混合部１４と剥離液ノズル４との間に接続された剥離液供給管１５とを備えている。混合部１４には、硫酸供給管１６および過酸化水素水供給管１７が接続されている。硫酸供給管１６には、後述する硫酸供給部（図示しない）から、所定温度（たとえば約８０℃）に温度調節された硫酸が供給される。一方、過酸化水素水供給管１７には、過酸化水素水供給源（図示しない）から、温度調節されていない室温（約２５℃）程度の過酸化水素水が供給される。
【００３１】
硫酸供給管１６の途中部には、硫酸バルブ１８および流量調節バルブ１９が介装されている。また、過酸化水素水供給管１７の途中部には、過酸化水素水バルブ２０および流量調節バルブ２１が介装されている。剥離液供給管１５の途中部には、攪拌流通管２２および剥離液バルブ２３が混合部１４側からこの順に介装されている。攪拌流通管２２は、たとえば、管部材内に、それぞれ液体流通方向を軸にほぼ１８０度のねじれを加えた長方形板状体からなる複数の撹拌フィンを、液体流通方向に沿う管中心軸まわりの回転角度を９０°ずつ交互に異ならせて配置した構成を有している。
【００３２】
剥離液バルブ２３が開かれた状態で、硫酸バルブ１８および過酸化水素水バルブ２０が開かれると、硫酸供給管１６からの硫酸および過酸化水素水供給管１７からの過酸化水素水が混合部１４に流入し、それらが混合部１４から剥離液供給管１５へと流出する。硫酸および過酸化水素水は、剥離液供給管１５を流通する途中、攪拌流通管２２を通過することにより十分に攪拌される。攪拌流通管２２による攪拌によって、硫酸と過酸化水素水とが十分に反応し、多量のペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）を含むＳＰＭ液が生成される。そして、ＳＰＭ液は、硫酸と過酸化水素水との反応熱により、混合部１４に供給される硫酸の液温以上の高温に昇温する。その高温のＳＰＭ液が剥離液供給管１５を通して剥離液ノズル４に供給される。
【００３３】
この実施形態では、硫酸供給部（図示しない）の硫酸タンク（図示しない）には、硫酸が溜められており、この硫酸タンク内の硫酸は温度調節器（図示しない）により、所定温度（たとえば約８０℃）に温度調節されている。この硫酸タンク内に溜められた硫酸が硫酸供給管１６に供給されている。混合部１４において、たとえば約８０℃の硫酸と、室温の過酸化水素水とが混合されることにより、たとえば約１４０℃のＳＰＭ液が生成される。剥離液ノズル４は、約１４０℃のＳＰＭ液を吐出する。
【００３４】
また、処理ユニット１００は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面にリンス液としてのＤＩＷ（脱イオン化された水）を供給するためのＤＩＷノズル２４と、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に対して洗浄用の薬液としてのＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）を供給するためのＳＣ１ノズル２５とを備えている。
【００３５】
ＤＩＷノズル２４は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、ウエハ保持機構３の上方で、その吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。ＤＩＷノズル２４には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管２６が接続されている。ＤＩＷ供給管２６の途中部には、ＤＩＷノズル２４からのＤＩＷの供給／供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ２７が介装されている。
【００３６】
ＳＣ１ノズル２５は、たとえば、連続流の状態でＳＣ１を吐出するストレートノズルである。ＳＣ１ノズル２５は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第２液アーム２８の先端に取り付けられている。第２液アーム２８は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第２液アーム２８には、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させるための第２液アーム揺動機構２９が結合されている。第２液アーム２８の揺動により、ＳＣ１ノズル２５は、ウエハＷの回転軸線Ａ１上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。
【００３７】
ＳＣ１ノズル２５には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管３０が接続されている。ＳＣ１供給管３０の途中部には、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１の供給／供給停止を切り換えるためのＳＣ１バルブ３１が介装されている。
ウエハ保持機構３の側方には、鉛直方向に延びる支持軸３３が配置されている。支持軸３３の上端には、水平方向に延びるヒータアーム３４が結合されており、ヒータアーム３４の先端に、ヒータ５４が取り付けられている。また、支持軸３３には、支持軸３３を、その中心軸線まわりに回動させるための揺動駆動機構３６と、支持軸３３を、その中心軸線に沿って上下動させるための昇降駆動機構３７とが結合されている。
【００３８】
揺動駆動機構３６から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を所定の角度範囲内で回動させることにより、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの上方で、ヒータアーム３４を、支持軸３３を支点として揺動させる。ヒータアーム３４の揺動により、ヒータ５４が、ウエハＷの回転軸線Ａ１上を含む位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。また、昇降駆動機構３７から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を上下動させることにより、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に近接する近接位置（後述するミドル近接位置や、エッジ近接位置、センター近接位置を含む趣旨である。図１Ｂに二点鎖線で示す位置）と、そのウエハＷの上方に退避する退避位置（図１Ｂに実線で示す位置）との間で、ヒータ５４を昇降させる。この実施形態では、近接位置は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面とヒータヘッド３５の下端面との間隔がたとえば３ｍｍになる位置に設定されている。
【００３９】
図２は、ヒータ５４の図解的な断面図である。図３は、赤外線ランプ３８の斜視図である。図４は、ヒータアーム３４およびヒータ５４の斜視図である。
図２に示すように、ヒータ５４は、ヒータヘッド３５と、赤外線ランプ３８と、上部に開口部３９を有し、赤外線ランプ３８を収容する有底容器状のランプハウジング４０と、ランプハウジング４０の内部で赤外線ランプ３８を吊下げ支持する支持部材４２と、ランプハウジング４０の開口部３９を閉塞するための蓋４１とを備えている。この実施形態では、蓋４１がヒータアーム３４の先端に固定されている。
【００４０】
図２および図３に示すように、赤外線ランプ３８は、円環状の（円弧状の）円環部４３と、円環部４３の両端から、円環部４３の中心軸線に沿うように鉛直上方に延びる一対の直線部４４，４５とを有する１本の赤外線ランプヒータであり、主として、円環部４３が赤外線を放射する発光部として機能する。この実施形態では、円環部４３の直径（外径）は、たとえば約６０ｍｍに設定されている。赤外線ランプ３８が支持部材４２に支持された状態で、円環部４３の中心軸線は、鉛直方向に延びている。換言すると、円環部４３の中心軸線は、ウエハ保持機構３に保持されたウエハＷの表面に垂直な軸線である。また、赤外線ランプ３８はほぼ水平面内に配置される。
【００４１】
赤外線ランプ３８は、フィラメントを石英配管内に収容して構成されている。赤外線ランプ３８として、ハロゲンランプやカーボンヒータに代表される短・中・長波長の赤外線ヒータを採用することができる。赤外線ランプ３８に、制御装置５５が接続されており、電力が供給される。
図２および図４に示すように、蓋４１は円板状をなし、ヒータアーム３４の長手方向に沿う姿勢で固定されている。蓋４１は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂材料を用いて形成されている。この実施形態では、蓋４１はヒータアーム３４と一体に形成されている。しかしながら、蓋４１をヒータアーム３４と別に形成してもよい。また、蓋４１の材料として、ＰＴＦＥ等の樹脂材料以外にも、セラミックスや石英などの材料を採用できる。
【００４２】
図２に示すように、蓋４１の下面４９には、（略円筒状の）溝部５１が形成されている。溝部５１は水平平坦面からなる上底面５０を有し、上底面５０に支持部材４２の上面４２Ａが接触固定されている。図２および図４に示すように、蓋４１には、上底面５０および下面４２Ｂを鉛直方向に貫通する挿通孔５８，５９が形成されている。各挿通孔５８，５９は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５の各上端部が挿通するためのものである。なお、図４では、赤外線ランプ３８をヒータヘッド３５から取り除いた状態を示している。
【００４３】
図２に示すように、ヒータヘッド３５のランプハウジング４０は有底円筒容器状をなしている。ランプハウジング４０は石英を用いて形成されている。
ヒータヘッド３５では、ランプハウジング４０は、その開口部３９を上方に向けた状態で、蓋４１の下面４９（この実施形態では、溝部５１を除く下面）に固定されている。ランプハウジング４０の開口側の周端縁からは、円環状のフランジ４０Ａが径方向外方に向けて（水平方向に）突出している。ボルト等の固定手段（図示しない）を用いて、フランジ４０Ａが蓋４１の下面４９に固定されることにより、ランプハウジング４０が蓋４１に支持されている。
【００４４】
ランプハウジング４０の底板部５２は、水平姿勢の円板状をなしている。底板部５２の上面５２Ａおよび下面５２Ｂは、それぞれ水平平坦面をなしている。ランプハウジング４０内において、赤外線ランプ３８は、その円環部４３の下部が底板部５２の上面５２Ａに近接して対向配置されている。また、円環部４３と底板部５２とは互いに平行に設けられている。また、見方を変えると、円環部４３の下方は、ランプハウジング４０の底板部５２によって覆われている。なお、この実施形態では、ランプハウジング４０の外径は、たとえば約８５ｍｍに設定されている。また、赤外線ランプ３８（円環部４３の下部）の下端縁と上面５２Ａとの間の上下方向の間隔はたとえば約２ｍｍに設定されている。
【００４５】
支持部材４２は厚肉の略円板状をなしており、ボルト５６等によって、蓋４１にその下方から、水平姿勢で取付け固定されている。支持部材４２は、耐熱性を有する材料（たとえばセラミックスや石英）を用いて形成されている。支持部材４２は、その上面４２Ａおよび下面４２Ｂを、鉛直方向に貫通する挿通孔４６，４７を２つ有している。各挿通孔４６，４７は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５が挿通するためのものである。
【００４６】
各直線部４４，４５の途中部には、Ｏリング４８が外嵌固定されている。直線部４４，４５を挿通孔４６，４７に挿通させた状態では、各Ｏリング４８の外周が挿通孔４６，４７の内壁に圧接し、これにより、直線部４４，４５の各挿通孔４６，４７に対する抜止めが達成され、赤外線ランプ３８が支持部材４２によって吊り下げ支持される。
ヒータ５４による赤外線の放射は、制御装置５５により制御されている。より具体的には、制御装置５５によりヒータ５４が制御されて赤外線ランプ３８に電力が供給されると、赤外線ランプ３８が赤外線の放射を開始する。赤外線ランプ３８から放射された赤外線は、ランプハウジング４０を介して、ヒータヘッド３５の下方に向けて出射される。後述するレジスト除去処理の際に、ヒータヘッド３５の下端面を構成するランプハウジング４０の底板部５２が、ウエハ保持機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置された状態では、ランプハウジング４０の底板部５２を介して出射された赤外線が、ウエハＷおよびウエハＷ上のＳＰＭ液を加熱する。また、赤外線ランプ３８の円環部４３が水平姿勢であるので、同じく水平姿勢にあるウエハＷの表面に対し均一に赤外線を照射することができ、これにより、赤外線を、ウエハＷ、およびウエハＷ上のＳＰＭ液に、効率良く照射することができる。
【００４７】
ヒータヘッド３５では、赤外線ランプ３８の周囲がランプハウジング４０によって覆われている。また、ランプハウジング４０のフランジ４０Ａと蓋４１の下面４９とは、ランプハウジング４０の全周にわたって密着している。さらに、ランプハウジング４０の開口部３９が蓋４１によって閉塞されている。これらにより、後述するレジスト除去処理の際、ウエハＷの表面付近のＳＰＭ液の液滴を含む雰囲気が、ランプハウジング４０内に進入して、赤外線ランプ３８に悪影響を及ぼすのを防止することができる。また、赤外線ランプ３８の石英管の管壁にＳＰＭ液の液滴が付着するのを防止することができるので、赤外線ランプ３８から放射される赤外線の光量を長期にわたって安定的に保つことができる。
【００４８】
また、蓋４１内には、ランプハウジング４０の内部にエアを供給するための給気経路６０と、ランプハウジング４０の内部の雰囲気を排気するための排気経路６１とが形成されている。給気経路６０および排気経路６１は、蓋４１の下面に開口する給気ポート６２および排気ポート６３を有している。給気経路６０には、給気配管６４の一端が接続されている。給気配管６４の他端は、エアの給気源に接続されている。排気経路６１には、排気配管６５の一端が接続されている。排気配管６５の他端は、排気源に接続されている。
【００４９】
給気配管６４および給気経路６０を通して、給気ポート６２からランプハウジング４０内にエアを供給しつつ、ランプハウジング４０内の雰囲気を、排気ポート６３および排気経路６１を通して排気配管６５へ排気することにより、ランプハウジング４０内の高温雰囲気を換気することができる。これにより、ランプハウジング４０の内部を冷却することができ、その結果、赤外線ランプ３８やランプハウジング４０、とくに支持部材４２を良好に冷却することができる。
【００５０】
なお、図４に示すように、給気配管６４および排気配管６５（図４では図示していない。図２参照）は、ヒータアーム３４の一方の側面に配設された板状の給気配管ホルダ６６、およびヒータアーム３４の他方の側面に配設された板状の排気配管ホルダ６７に、それぞれ支持されている。
図５は、ヒータ５４の配置位置を示す平面図である。
【００５１】
揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７が制御されることにより、ヒータ５４が、ウエハＷの表面上を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描くように移動可能に設けられている。
ヒータ５４により、ウエハＷおよびウエハＷ上のＳＰＭ液を加熱する場合、ヒータヘッド３５は、その下端面を構成する底板部５２がウエハＷの表面と微小間隔（たとえば３ｍｍ）を隔てて対向する近接位置に配置される。そして、その加熱中は、底板部５２（下面５２Ｂ）とウエハＷの表面との間が、その微小間隔に保たれる。
【００５２】
ヒータ５４の近接位置として、ミドル近接位置（図５に実線で示す位置）やエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）、センター近接位置（図５に一点鎖線で示す位置）を例示することができる。
ミドル近接位置は、ウエハＷの表面における半径方向の中央位置（回転中心（回転軸線Ａ１上））と周縁部との間の中央位置）に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
【００５３】
エッジ近接位置は、ウエハＷの表面における周縁部に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
センター近接位置は、ウエハＷの表面における回転中心（回転軸線Ａ１上）に、平面視円形状のヒータ５４の中心が対向するとともに、ヒータヘッド３５の底板部５２とウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）になるヒータ５４の位置である。
【００５４】
図６は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、制御装置５５を備えている。制御装置５５は、マイクロコンピュータによって構成されており、ＣＰＵ５５Ａを含む。
制御装置５５には、回転駆動機構６、ヒータ５４、揺動駆動機構３６、昇降駆動機構３７、第１液アーム揺動機構１２、第２液アーム揺動機構２９、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０、剥離液バルブ２３、ＤＩＷバルブ２７、ＳＣ１バルブ３１、流量調節バルブ１９，２１等が制御対象として接続されている。
【００５５】
図７は、本発明の第１実施形態に係るレジスト除去処理の処理例を示すフローチャートである。図８は、主として、後述するＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程におけるＣＰＵ５５Ａによる制御内容を説明するためのタイムチャートである。図９Ａおよび図９Ｂは、ＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程を説明するための図解的な図である。図１０Ａ〜図１０Ｄは、ウエハＷの表面に形成されたレジスト７２の剥離（除去）を説明するための図解的な図である。図１１は、後述するＳＣ１供給・ヒータ加熱工程を説明するためのタイムチャートである。
【００５６】
以下、図１Ａ、図１Ｂおよび図６〜図１１を参照しつつ、レジスト除去処理の処理例について説明する。
レジスト除去処理の実行に先立って、ＣＰＵ５５Ａは、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲ（図１Ａ参照）を制御して、イオン注入処理後のウエハＷを処理室２内に搬入させる（ステップＳ１：ウエハＷ搬入）。ウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でウエハ保持機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、ヒータ５４、剥離液ノズル４およびＳＣ１ノズル２５は、それぞれホームポジションに配置されている。
【００５７】
図１０Ａに示すように、ウエハＷの表面には、所定のパターン７１が形成されており、当該パターン７１を選択的に覆うように感光性樹脂等からなるレジスト７２が形成されている。レジスト７２の表面には、イオン注入処理によって変質（硬化）した硬化層７３が存在している。すなわち、ウエハＷの表面上のレジスト７２は、硬化層７３と、変質していない非硬化層７４とを有する。なお、処理室２内に搬入されたウエハＷは、レジスト７２をアッシング（灰化）するための処理を受けていない。
【００５８】
ウエハ保持機構３にウエハＷが保持されると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御し、ウエハＷを回転開始させる（ステップＳ２）。ウエハＷは予め定める第１回転速度まで上昇され、その第１回転速度に維持される。第１回転速度は、ウエハＷの表面全域をＳＰＭ液でカバレッジ可能な速度であり、たとえば１５０ｒｐｍである。また、ＣＰＵ５５Ａは、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をウエハＷの上方位置に移動させ、剥離液ノズル４をウエハＷの回転中心（回転軸線Ａ１）上に配置させる。
【００５９】
また、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８、過酸化水素水バルブ２０および剥離液バルブ２３を開いて、剥離液ノズル４からＳＰＭ液を吐出させる。剥離液ノズル４から吐出されたＳＰＭ液は、図８および図９Ａに示すように、ウエハＷの表面に供給される。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液は、ウエハＷの回転遠心力により、ウエハＷの表面中央部からウエハＷの表面周縁部に拡がる。これにより、ＳＰＭ液は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜７０が形成される（液膜保持工程）。ＳＰＭ液の液膜７０の厚みとして、たとえば１．０ｍｍを例示することができる。
【００６０】
また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）の上方に移動させ、その後、エッジ近接位置まで下降させる。
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４を制御して、赤外線の照射を開始させる（ステップＳ３１：第１ヒータ加熱工程）。このとき、ヒータ５４の出力は、比較的高い第１出力（たとえば、ヒータ５４の最大出力）に調整される。これにより、図１０Ｂに矢印で示すように、ウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０に赤外線が照射されて加熱される。ＳＰＭ液の液膜７０は、ヒータ５４による加熱により極めて高温に昇温される結果、極めて高いレジスト剥離能力を発揮するようになる。このとき、ウエハＷの表面温度は、たとえば２００℃以上に加熱されている。
【００６１】
ヒータ５４からの赤外線照射の開始から所定の時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、図８および図９Ｂに示すように、揺動駆動機構３６を制御して、ヒータ５４（ヒータアーム３４）をエッジ近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）からミドル近接位置（図５に実線で示す位置）に向けて移動（揺動）させる（ヒータ移動工程）。そして、ヒータ５４がミドル近接位置まで移動させられ、そのミドル近接位置で静止される。すなわち、ヒータ５４がミドル近接位置にある状態で、赤外線の照射が実行される。
【００６２】
ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程において、ＣＰＵ５５Ａは、予め定められた第１ヒータ加熱時間に亘ってヒータ５４による赤外線の照射を実行させる。第１ヒータ加熱時間は、ウエハＷの表面が過度に熱せられないように定められた時間であり、たとえば３０秒である。これにより、図１０Ｃに示すように、ウエハＷの表面、および所定のパターン７１にダメージを与えることなく、レジスト７２の表面に形成されている硬化層７３の大部分を除去することができる。
【００６３】
なお、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程、および次に述べるステップＳ３２の第２ヒータ加熱工程を合せてステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程（ヒータ加熱工程）といい、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程を通じて、ヒータ５４による赤外線の照射が行われる。
予め定められた第１ヒータ加熱時間が経過すると、図８および図９Ｂに示すように、ヒータ５４がミドル近接位置に配置されている状態で、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４を制御して、ヒータ５４の出力を第１出力から第２出力に変更させる（ステップＳ３２：第２ヒータ加熱工程）。当該第２出力は、第１出力よりも低い出力値（たとえば、ヒータ５４の最大出力の５０％）に設定されている。
【００６４】
ステップＳ３２の第２ヒータ加熱工程では、前述の第１ヒータ加熱時間と同様に、予め定められた第２ヒータ加熱時間に亘ってヒータ５４による赤外線の照射が実行される（図１０Ｃの矢印参照）。当該第２ヒータ加熱時間は、たとえば、３０秒〜６０秒である。第２ヒータ加熱工程では、ヒータ５４の出力が比較的低く設定されるのであるが、この場合でも、ＳＰＭ液を高温（たとえば１６０℃）に維持することができる。
【００６５】
ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程後にウエハＷの表面に残存しているレジスト７２は、図１０Ｃに示すように、その表面から硬化層７３の大部分が除去された後のレジスト７２であり、そのため、液膜７０に含まれるＳＰＭ液が高温を有していれば、大部分が除去され、比較的に薄くなった硬化層７３、および非硬化層７４を含むレジスト７２を良好に除去することが可能である。これにより、図１０Ｄに示すように、ウエハＷの表面、および所定のパターン７１にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面からレジスト７２を除去することができる。
【００６６】
予め定められた第２ヒータ加熱時間が経過した後、ＣＰＵ５５Ａは、硫酸バルブ１８および過酸化水素水バルブ２０を閉じるとともに、ヒータ５４を制御して、赤外線の放射を停止させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４をホームポジションに戻す。
そして、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を制御して、図８に示すように、ウエハＷを第１回転速度よりも速い第２回転速度（３００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍの範囲で、たとえば１０００ｒｐｍ）に加速させる。
【００６７】
また、ＣＰＵ５５Ａは、とともに、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ４：中間リンス処理工程）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭ液がＤＩＷによって洗い流される。ＤＩＷの供給が所定の中間リンス時間にわたって続けられると、ＤＩＷバルブ２７が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止される。
【００６８】
次いで、図１１に示すように、ＣＰＵ５５Ａは、ウエハＷの回転速度を第２回転速度に維持しつつ、ＳＣ１バルブ３１を開いて、ＳＣ１ノズル２５からＳＣ１をウエハＷの表面に供給する（ステップＳ５：ＳＣ１供給・ヒータ加熱工程）。また、ＣＰＵ５５Ａは、第２液アーム揺動機構２９を制御して、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させて、ＳＣ１ノズル２５を、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させる。これによって、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。これにより、ＳＣ１は、ウエハＷの表面の全域に行き渡り、ウエハＷの表面の全域を覆うＳＣ１の薄い液膜が形成される。
【００６９】
また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからエッジ近接位置の上方に移動させ、その後、エッジ近接位置まで下降させた後、センター近接位置に向けて一定の揺動速度で一方向揺動させる。なお、この場合、ＳＣ１ノズル２５とヒータ５４とが互いに干渉し合わないように、ＳＣ１ノズル２５およびヒータ５４のスキャンの態様が定められている。
【００７０】
また、ＣＰＵ５５Ａは、ヒータ５４を制御して、赤外線の照射を開始する。図１１では、ヒータ５４の出力の一例として、前述のステップＳ３２における第２ヒータ加熱工程と同様の第２出力を例示しているが、ヒータ５４の出力は、ウエハＷの表面にダメージを与えず、かつウエハＷの表面との境界付近のＳＣ１の液膜に十分に熱が届くような出力であればよい。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給され、ウエハＷの表面に残留したレジスト７２の残渣等を効率的に洗浄除去できる。また、ＳＣ１の液膜は、ヒータ５４により加熱されるため、極めて高い洗浄能力を発揮する。その結果、洗浄効率を著しく向上させることができる。
【００７１】
ＳＣ１の供給が所定のＳＣ１供給時間にわたって続けられると、ＣＰＵ５５Ａは、ＳＣ１バルブ３１を閉じるとともに、第２液アーム揺動機構２９を制御して、ＳＣ１ノズル２５をホームポジションに戻す。
また、ウエハＷの回転速度が第２回転速度に維持された状態で、ＣＰＵ５５Ａは、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ６：最終リンス工程）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１がＤＩＷによって洗い流される。
【００７２】
最終リンス工程の開始から所定時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、ＤＩＷバルブ２７を閉じて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給を停止する。その後、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を駆動して、ウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ）に上げて、ウエハＷに付着しているＤＩＷを振り切って乾燥されるスピンドライ処理が行われる（ステップＳ７）。
【００７３】
ステップＳ７のスピンドライ処理によって、ウエハＷに付着しているＤＩＷが除去される。なお、ステップＳ４の中間リンス工程およびステップＳ６の最終リンス工程において、リンス液として、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、還元水（水素水）、磁気水などを採用することもできる。
スピンドライ処理が予め定めるスピンドライ処理時間にわたって行われると、ＣＰＵ５５Ａは、回転駆動機構６を駆動して、ウエハ保持機構３の回転を停止させる。これにより、１枚のウエハＷに対するレジスト除去処理が終了し、搬送ロボットによって、処理済みのウエハＷが処理室２から搬出される（ステップＳ８）。
【００７４】
以上のように、この実施形態によれば、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程において、ヒータ５４の出力は、比較的高い第１出力に調整される。ウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０（図９Ａおよび図９Ｂ参照）は、ヒータ５４による加熱により極めて高いレジスト剥離能力を発揮させられ、これにより、図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すように、レジスト７２の表面に形成されている硬化層７３を良好に除去することができる。そして、ウエハＷの表面が過度に熱せられる前に、第１ヒータ加熱工程は終了する。第１ヒータ加熱工程後にウエハＷの表面に残存しているレジスト７２は、図１０Ｃに示すように、その表面から硬化層７３の大部分が除去された後のレジスト７２であり、そのため、液膜７０に含まれるＳＰＭ液が高温を有していれば、大部分が除去され、比較的に薄くなった硬化層７３、および非硬化層７４を含むレジスト７２を良好に除去することが可能である。
【００７５】
第１ヒータ加熱工程の終了後、ステップＳ３２の第２ヒータ加熱工程が実行される。第２ヒータ加熱工程では、ヒータ５４の出力が第１ヒータ加熱工程の場合よりも低く設定されているのであるが、この場合でも液膜７０に含まれるＳＰＭ液が高温に維持されているので、図１０Ｄに示すように、第２ヒータ加熱工程において、ウエハＷの表面に残存しているレジスト７２を良好に除去することができる。
【００７６】
以上により、硬化層７３を有するレジスト７２であっても、アッシングすることなく、ウエハＷの表面から良好に除去することができる。しかもその際に、ウエハＷの表面、および所定のパターン７１にダメージを与えることがない。
図１２は、本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の処理例を示すタイムチャートである。本発明の第２実施形態に係るレジスト除去処理の処理例が、前述の第１実施形態に係るレジスト除去処理の処理例と相違する点は、図８に示すステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程の実行に先立って、図１２に示すステップＳ９のヒータ予備加熱工程を実行させる点である。その他の工程は、前述の第１実施形態に係るレジスト除去処理の処理例と同様であるので、第２実施形態に係るレジスト除去処理の処理例については、ステップＳ９のヒータ予備加熱工程のみ説明し、他の工程の説明を省略する。
【００７７】
第２実施形態では、ウエハＷの回転開始（ステップＳ２）の後、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４（ヒータアーム３４）を、ウエハ保持機構３の側方に設定されたホームポジションからミドル近接位置（図５に実線で示す位置）の上方に移動（揺動）させる。
ヒータ５４を当該ミドル近接位置の上方で静止させた後、ＣＰＵ５５Ａは、さらにヒータ５４を制御して、赤外線の照射を開始させる（ステップＳ９：ヒータ予備加熱工程）。図１２では、ヒータ５４の出力の一例として前述の第１実施形態で述べた第１出力を示しているが、ヒータ５４の出力は、ウエハＷを十分に加熱することができる出力に調整されていればよい。
【００７８】
ステップＳ９のヒータ予備加熱工程において、ＣＰＵ５５Ａは、予め定められたヒータ予備加熱時間に亘ってヒータ５４による赤外線の照射を実行する。ヒータ予備加熱時間は、たとえば１０秒〜２０秒である。ステップＳ９のヒータ予備加熱工程により、ウエハＷが温められる。
予め定められたヒータ予備加熱時間が経過すると、ＣＰＵ５５Ａは、ウエハＷの回転速度を第１回転速度に維持しながら、ヒータ５４を制御して、赤外線の照射を停止させる。また、ＣＰＵ５５Ａは、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータ５４をミドル近接位置からエッジ近接位置に配置させる。
【００７９】
次いで、前述の第１実施形態において述べたステップＳ３〜ステップＳ８が順次実行される。
この第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同等の作用効果を奏する。また、第１実施形態の場合に加えて、以下の作用効果を奏する。
すなわち、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程に先立って、ヒータ５４により予めウエハＷを加熱するステップＳ９のヒータ予備加熱工程が実行される。ステップＳ９のヒータ予備加熱工程を実行しない場合、冷えたウエハＷにＳＰＭ液が供給されるので、ウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０が十分に昇温されるまでに、所定の時間を要することとなる。そして、ＳＰＭ液の液膜７０が昇温されるまでの間は、ＳＰＭ液のレジスト剥離の能力が十分に発揮されないから、結果として、長い処理時間を要する。
【００８０】
一方、ステップＳ９のヒータ予備加熱工程の実行により、ウエハＷは予め温められている。そのため、ＳＰＭ液の加熱は、ウエハＷの表面へのＳＰＭ液の供給と同時に開始されるので、ウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０が十分に昇温されるまでの時間を短縮することができる。つまり、前述の第１実施形態におけるＳＰＭ液による処理時間（第１ヒータ加熱時間および第２ヒータ加熱時間の合計時間）をより短縮させることができる。その結果、ＳＰＭ液の消費流量を効果的に削減することができる。
【００８１】
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。
たとえば、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、ウエハＷを第１回転速度で回転させる例について説明したが、その途中でウエハＷの回転速度を変更（たとえば減速）させてもよいし、その途中でウエハＷの回転を停止させてもよい。
【００８２】
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程の期間に亘ってＳＰＭ液を一定の吐出流量で吐出させる例について説明したが、その途中でＳＰＭ液の吐出流量を変化させてもよい。また、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程の途中でウエハＷの回転速度を変更させる場合には、ウエハＷの回転速度の変更に応じてＳＰＭ液の吐出流量を変更するようにしてもよい。
【００８３】
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４をまずエッジ近接位置に配置し、その後ミドル近接位置に配置する例を説明したが、最初にヒータ５４をミドル近接位置に配置し、その後にエッジ近接位置に配置させてもよい。
また、ヒータ５４の配置位置の組合せは、エッジ近接位置とミドル近接位置との組み合せに限られず、エッジ近接位置とセンター近接位置（図５に二点鎖線で示す位置）との組み合わせであってもよいし、ミドル近接位置とセンター近接位置との組み合わせであってもよい。この場合、ウエハＷの表面全面を均一に加熱することができる。なお、ヒータ５４がセンター近接位置に来た場合は、剥離液ノズル４とヒータ５４とが互いに干渉し合わないように、剥離液ノズル４とヒータ５４のスキャンの態様が定められていてもよい。
【００８４】
また、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４（ヒータアーム３４）を、ウエハＷの表面に沿って（たとえば一定の速度で）移動（揺動）させてもよい。揺動範囲は、エッジ近接位置とセンター近接位置との間であってもよいし、エッジ近接位置とミドル近接位置との間であってもよいし、センター近接位置とミドル近接位置との間であってもよい。なお、この場合、剥離液ノズル４とヒータ５４とが互いに干渉し合わないように、剥離液ノズル４およびヒータ５４のスキャンの態様が定められていてもよい。
【００８５】
また、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程の全期間に亘って、ヒータ５４をエッジ近接位置、ミドル近接位置、センター近接位置等に静止状態で配置させてもよい。
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３２の第２ヒータ加熱工程において、第１出力よりも低い第２出力によりウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０を加熱する例について説明したが、ＣＰＵ５５Ａは、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程の後、ヒータ５４を制御して、赤外線の照射を停止（第２出力の「出力」が零）させてもよい。この場合、ヒータ５４およびウエハＷの余熱によりウエハＷの表面に保持されたＳＰＭ液の液膜７０が加熱される。
【００８６】
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、ヒータ５４の出力を第１出力から第２出力に変更してＳＰＭ液の液膜７０を加熱する二段階照射の例について説明したが、ヒータ５４の出力を、第１出力から多段階的に第２出力に下げてもよいし、第１出力から連続的に第２出力に下げてもよい。
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、第１出力から第１出力よりも低い第２出力に変更する例について説明したが、第１出力から第１出力よりも高い出力に変更させてもよい。また、この場合、第１出力よりも高い出力に変更した後、第２出力に変更してもよい。また、第２出力に変更した後、さらに、第２出力よりも高く、かつ第１出力よりも低い出力に変更してもよい。
【００８７】
また、前述の第１実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程において、第１出力から第１出力よりも低い第２出力に変更する例について説明したが、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程に先立って、ヒータ５４の出力を第１出力よりも低い出力に設定してＳＰＭ液の液膜７０を加熱してもよい。この場合、第１出力による加熱温度よりも低い加熱温度で、ＳＰＭ液の液膜７０が加熱されるので、いきなり高温で処理されることがない。そのため、レジスト７２の硬化層７３に多少ダメージを与えた状態で、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程を実行することができる。このようにレジスト７２の硬化層７３に段階的にダメージを与えることにより、レジスト７２の硬化層７３を良好に除去することができる。
【００８８】
また、前述の各実施形態では、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と異なる内容でステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程を実行する例について説明したが、ステップＳ３のＳＰＭ供給・ヒータ加熱工程と同様の内容で、ステップＳ５のＳＣ１供給・ヒータ加熱工程を実行してもよい。
また、前述の第２実施形態では、ステップＳ９のヒータ予備加熱工程時において、ヒータ５４がミドル近接位置に静止状態で配置される例について説明したが、ヒータ予備加熱工程時に、ヒータ５４がエッジ近接位置やセンター近接位置に静止状態で配置されていてもよい。
【００８９】
また、ステップＳ９のヒータ予備加熱工程において、ヒータ５４（ヒータアーム３４）を、ウエハＷの表面に沿って（たとえば一定の速度で）揺動させてもよい。揺動範囲は、エッジ近接位置とセンター近接位置との間であってもよいし、エッジ近接位置とミドル近接位置との間であってもよいし、センター近接位置とミドル近接位置との間であってもよい。
【００９０】
また、前述の第２実施形態では、ステップＳ９のヒータ予備加熱工程において、ヒータ５４による赤外線の照射を一度停止させてからステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程に移行する例について説明したが、ヒータ５４の照射を停止させずに、ＳＰＭ液の供給を開始してステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程に連続的に移行させてもよい。また、この場合において、ステップＳ３１の第１ヒータ加熱工程に先立って、ヒータ５４の出力を第１出力よりも低い出力に設定してＳＰＭ液の液膜７０を加熱してもよい。
【００９１】
また、前述の各実施形態では、ウエハＷにレジスト除去処理を施す場合を例に挙げて説明したが、本発明は、リン酸エッチング処理などに代表されるエッチング処理にも適用することができる。この場合、リン酸水溶液やふっ酸水溶液のようなエッチング液や、ＳＣ１やＳＣ２（hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：塩酸過酸化水素水混合液））などの洗浄液用薬液を処理液として採用できる。
【００９２】
また、前述の各実施形態では、赤外線ランプ３８として、１つの円環状ランプを備えるもの例に挙げたが、これに限られずに、同心円状の複数の円環状ランプを備えるものとすることもできる。また、赤外線ランプ３８として、水平面に沿って互いに平行に配置された複数本の直線状ランプを備えることもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１    基板処理装置
３    ウエハ保持機構
１３    剥離液供給機構
３６    揺動駆動機構
５４    ヒータ
５５    制御装置
７０    液膜
Ｗ    ウエハ
【図１Ａ】
2015056448.tif 000003
【図１Ｂ】
2015056448.tif 000004
【図２】
2015056448.tif 000005
【図３】
2015056448.tif 000006
【図４】
2015056448.tif 000007
【図５】
2015056448.tif 000008
【図６】
2015056448.tif 000009
【図７】
2015056448.tif 000010
【図８】
2015056448.tif 000011
【図９Ａ−９Ｂ】
2015056448.tif 000012
【図１０Ａ−１０Ｃ】
2015056448.tif 000013
【図１０Ｄ】
2015056448.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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