(57)【要約】【課題】基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しながら、硬化層を有するレジストを基板から良好に除去する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。【解決手段】基板Ｗの表面には、ポリシリコン薄膜パターン４１およびレジストパターン４２が形成されている。レジストパターン４２は、表面に硬化層４３を有する。基板Ｗの表面においてレジストパターン４２が形成されていない領域が保護レジスト膜４５で覆われる。その後、研磨パッド２４を用いたＣＭＰ処理によって、硬化層４３を破壊する硬化層破壊工程が行われる。この硬化層破壊工程の後に、レジストパターン４２および保護レジスト膜４５が、レジスト剥離液によって基板Ｗ表面から除去される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化層を有するレジストのパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理方法であって、
前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜で覆う保護膜形成工程と、
この保護膜形成工程の後に、前記硬化層を破壊する硬化層破壊工程と、
この硬化層破壊工程の後に、前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記基板は、前記レジストのパターンをマスクとしてイオン注入処理を受けた後の基板である、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記基板は、薄膜パターンが表面に形成された基板である、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記保護膜形成工程では、前記薄膜パターンの周りの領域を埋めるように前記保護膜が形成される、請求項３記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層を埋没させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、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】
前記保護膜形成工程は、前記保護膜の表層部を除去して前記レジストの硬化層を露出させる工程をさらに含む、請求項５記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、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８】
前記硬化層破壊工程は、物理的な外力を前記硬化層に作用させて当該硬化層を破壊する物理処理工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記物理処理工程は、前記硬化層に対して化学的機械的研磨を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記物理処理工程は、前記硬化層に対してアッシング処理を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、液体と気体とが混合した二流体を吹き付ける二流体処理を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、超音波が付与された液体を供給する超音波処理工程を含む、請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記物理処理工程は、前記硬化層を含むレジストを加熱することにより、当該レジスト内部でポッピングを生じさせる工程を含む、請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記保護膜は、有機材料からなるものである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記洗浄工程は、有機材料を溶解または分解して除去することができる有機材料除去液を前記処理液として前記基板に供給する工程を含む、請求項１４記載の基板処理方法。
【請求項１６】
硬化層を有するレジストのパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理装置であって、
前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜で覆う保護膜形成手段と、
この保護膜形成手段によって保護膜が形成された基板上の前記硬化層を破壊する硬化層破壊処理手段と、
この硬化層破壊処理手段によって前記硬化層が破壊された基板上の前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄処理手段とを含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、硬化層を有するレジスト（フォトレジスト）のパターンが表面に形成された基板から当該レジストを除去するための基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、半導体基板（たとえばシリコン基板）上にレジストのパターンを形成し、これをマスクとして半導体基板に不純物イオンを注入する処理が行われる。イオン注入の際に、レジスト表面が炭化変質して、硬化層が形成される。この硬化層は、ドーズ量が多いほど強固になり、酸化処理による分解や、溶媒による溶解がされにくくなっており、その結果、イオン注入処理後のレジスト剥離処理を困難にする。
【０００３】
レジスト剥離処理は、酸素プラズマで硬化層を灰化して除去するアッシング処理と、その後にレジスト剥離液（たとえば、ＳＰＭ液（硫酸・過酸化水素水混合液））やＳＣ１（アンモニア・過酸化水素水混合液）などの洗浄液を用いたウェット洗浄処理とによって行われるのが一般的である。
【特許文献１】特開２００５−９３９２６号公報
【特許文献２】特開２００５−３９２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、アッシング処理時には、酸素プラズマに曝された半導体基板やその表面に形成された薄膜パターン（たとえばポリシリコン薄膜のパターン）の表層部が酸化される。その酸化部分は、その後のウェット洗浄処理時の処理液によって除去されてしまう。こうして、半導体基板や薄膜パターンがダメージを受ける。
アッシング処理を行わずにウェット処理だけでレジスト剥離処理を行うことも提案されている。しかし、ウェット処理だけでは、とくに高ドーズ量のイオン注入処理後のレジスト表層部の硬化層を破ることが難しく、良好な剥離処理を達成しがたいという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しながら、硬化層を有するレジストを基板から良好に除去する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】
【０００６】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、硬化層（４３）を有するレジスト（４２）のパターンが表面に形成された基板（Ｗ）から当該レジストを除去するための基板処理方法であって、前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜（４５）で覆う保護膜形成工程と、この保護膜形成工程の後に、前記硬化層を破壊する硬化層破壊工程と、この硬化層破壊工程の後に、前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄工程とを含む、基板処理方法である。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。以下、この項において同じ。
【０００７】
この方法によれば、基板の表面においてレジストで覆われていない領域（好ましくは、レジストが形成されていない基板表面の全領域）に保護膜が形成され、この保護膜によって基板の表面が保護される。この状態で、レジストの硬化層が破壊され、その後に、処理液を用いた液処理によって、レジストおよび保護膜を基板上から除去する洗浄工程が行われる。硬化層破壊工程では、保護膜の働きによって基板の表面がダメージを受けること抑制または防止することができる。こうして、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しつつ硬化層を破壊することができるので、その後の液処理によって、基板等にダメージを与えることなく、レジストを基板から良好に除去することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記基板は、前記レジストのパターンをマスクとしてイオン注入処理を受けた後の基板である、請求項１記載の基板処理方法である。イオン注入処理のマスクとしてレジストパターンが用いられると、とくに高ドーズ量のイオン注入処理の後には、レジストの表面に強固な硬化層が形成される。このような基板に対してレジスト剥離処理を行う際にこの発明を適用すれば、基板またはその表面に形成された薄膜に対するダメージを抑制または回避しながら強固な硬化層を破壊し、その後の液処理によってレジストおよび保護膜を基板表面から除去することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記基板は、薄膜パターンが表面に形成された基板である、請求項１または２記載の基板処理方法である。この方法では、基板上に形成された薄膜パターンは、保護膜による保護を受けることができる。そのため、硬化層破壊工程において薄膜パターンにダメージが生じることを抑制または回避することができる。こうして、薄膜パターンに対するダメージを抑制しつつ、レジストの硬化層を破壊し、その後の液処理によって、基板上のレジストを容易に除去することができる。
【００１０】
また、レジストは有機材料であるので、前記薄膜パターンが無機材料（たとえばポリシリコン）からなるものであれば、洗浄工程において当該薄膜パターンにダメージを与えることなくレジストを容易に除去することができる。
請求項４記載の発明は、前記保護膜形成工程では、前記薄膜パターンの周りの領域を埋めるように前記保護膜が形成される、請求項３記載の基板処理方法である。この方法では、薄膜パターンの周りの領域（薄膜パターンが形成されていない領域。とくに薄膜パターン間の領域）を埋めるように保護膜が形成されるので、硬化層破壊工程において、薄膜パターンのパターン倒れが生じたりすることを防ぐことができる。したがって、薄膜パターンを保護しつつ、レジスト剥離処理を行うことができる。
【００１１】
薄膜パターンの倒壊をより効果的に抑制または防止するためには、保護膜は、薄膜パターンの頂面よりも高い位置（基板表面からの高さが高い位置）に表面を有する厚さに形成されることが好ましい。
請求項５記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層を埋没させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、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。この方法では、レジストの硬化層を埋没させる厚さで保護膜が形成されるので、レジストパターンが形成されていない領域の基板の表面を確実に保護膜で保護することができる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記保護膜の表層部を除去して前記レジストの硬化層を露出させる工程をさらに含む、請求項５記載の基板処理方法である。この方法により、硬化層破壊工程に先だってレジストの硬化層が露出させられるから、硬化層破壊工程では、レジスト表面の硬化層を確実に破壊することができる。
請求項７記載の発明は、前記保護膜形成工程は、前記レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで前記保護膜を形成する工程を含む、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。この方法では、レジストの硬化層の少なくとも一部を露出させる厚さで保護膜が形成されるので、保護膜の表層部を事後的に除去する必要がない。したがって、工程を簡単にすることができる。
【００１３】
請求項８記載の発明は、前記硬化層破壊工程は、物理的な外力を前記硬化層に作用させて当該硬化層を破壊する物理処理工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法により、硬化層に物理的な外力を作用させることによって、硬化層を破壊することができる。したがって、その後の液処理による洗浄工程において、基板上のレジストを確実に基板外へ除去することができる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して化学的機械的研磨を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法である。この方法によれば、化学的機械的研磨により、レジストの表層部の硬化層を確実に破壊することができる。その際に、基板表面またはその表面に形成された薄膜に対するダメージは、保護膜によって抑制または防止される。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対してアッシング処理を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法である。この方法では、硬化層に対してアッシング処理を行うことによって、硬化層を灰化して破壊することができる。アッシング処理の際に酸素プラズマを用いる場合であっても、レジストパターンが形成されていない基板上の領域には保護膜が形成されているので、当該酸素プラズマによって基板またはその表面に形成された薄膜がダメージを受けることがない。すなわち、基板表面やその表面に形成された薄膜が酸素プラズマによって酸化されることがない。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、液体と気体とが混合した二流体を吹き付ける二流体処理を行う工程を含む、請求項８記載の基板処理方法である。この方法では、液体と気体とを混合させて形成された二流体（液滴流）がレジストの硬化層に噴きつけられることによって、当該硬化層を破壊することができる。そして、基板表面およびその表面に形成された薄膜は保護膜によって保護されているので、二流体の噴きつけによってそれらが損傷を受けることを回避または抑制することができる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層に対して、超音波が付与された液体を供給する超音波処理工程を含む、請求項８記載の基板処理方法である。この方法では、硬化層に対して超音波が付与された液体を供給することにより、超音波振動を通じて硬化層を破壊することができる。そして、基板表面およびその表面に形成された薄膜は保護膜によって保護されているので、超音波振動によってパターンの倒壊が生じたりするようなことがない。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、前記物理処理工程は、前記硬化層を含むレジストを加熱することにより、当該レジスト内部でポッピングを生じさせる工程を含む、請求項８記載の基板処理方法である。この方法では、レジストを加熱することにより、硬化層によって閉塞された空間内におけるレジストのポッピングが生じる。これにより、硬化層を確実に破壊することができる。そして、レジストパターンの形成されていない領域には保護膜が形成されているので、ポッピング時に、基板表面またはその表面に形成された薄膜が損傷を受けることがない。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、前記保護膜は、有機材料からなるものである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この方法では、保護膜が有機材料からなっているので、同じく有機材料からなるレジストとともに容易に除去することができる。
すなわち、請求項１５に記載されているように、前記洗浄工程が、有機材料を溶解または分解して除去することができる有機材料除去液を前記処理液として基板に供給する工程を含むようにすれば、有機材料除去液の供給により、硬化層が破壊されたレジストおよび保護膜を同時に基板外へと除去することができる。有機材料としての保護膜はたとえばレジスト膜であってもよい。
【００２０】
請求項１６記載の発明は、硬化層（４３）を有するレジスト（４２）のパターンが表面に形成された基板（Ｗ）から当該レジストを除去するための基板処理装置であって、前記基板の表面において前記レジストのパターンが形成されていない領域を保護膜（４５）で覆う保護膜形成手段（６）と、この保護膜形成手段によって保護膜が形成された基板上の前記硬化層を破壊する硬化層破壊処理手段（１１，４８，７５，８５，９５）と、この硬化層破壊処理手段によって前記硬化層が破壊された基板上の前記レジストおよび保護膜を処理液によって前記基板表面から除去する洗浄処理手段（１２，５２）とを含む、基板処理装置である。この構成により、請求項１の発明と同様な効果を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、この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１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。この基板処理装置は、インデクサ部１と、このインデクサ部１に結合された基板処理部２とを備えている。インデクサ部１は、複数枚の基板Ｗを積層状態でそれぞれ保持することができる複数個のキャリヤＣを所定方向に配列して保持することができるキャリヤ保持部３と、このキャリヤ保持部３に保持されたキャリヤＣに対して基板Ｗを搬入／搬出することができるインデクサロボット４とを備えている。基板Ｗは、たとえば半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等であり、この実施形態では、イオン注入処理のマスクとして用いられたレジストが表面に形成された基板である。インデクサロボット４は、このような基板ＷをキャリヤＣから搬出して基板処理部２に受け渡すとともに、基板処理部２によって処理された後の基板Ｗを当該基板処理部２から受け取って、キャリヤ保持部３に保持されたキャリヤＣに搬入する。
【００２２】
基板処理部２は、中央に主搬送ロボット５を備えており、この主搬送ロボット５の周囲に複数個の（この実施形態では４個の）処理ユニット６，７，８，９を配置して構成されている。この実施形態では、処理ユニット６は基板Ｗの表面にレジストを塗布するコータユニット（以下「コータユニット６」ともいう。）であり、また、処理ユニット７，８は、基板Ｗの表面に塗布されたレジストから溶媒を揮発させるためのベーク処理を行うベークユニット（以下「ベークユニット７，８」などともいう。）であり、さらに、処理ユニット９は、基板Ｗの表面のレジストを剥離する剥離ユニット（以下「剥離ユニット９」ともいう。）である。
【００２３】
主搬送ロボット５は、処理ユニット６〜９にアクセスして、処理済の基板Ｗを処理ユニット６〜９から搬出するとともに、未処理の基板Ｗを処理ユニット６〜９へと搬入することができる。また、主搬送ロボット５は、インデクサロボット４との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。すなわち、主搬送ロボット５は、インデクサロボット４から未処理の基板Ｗを受け取るとともに、処理済の基板Ｗをインデクサロボット４に渡すことができる。
【００２４】
コータユニット６は、たとえば、基板Ｗをたとえばほぼ水平に保持して鉛直軸線回りに回転させることができるスピンチャックと、このスピンチャックに保持されて回転されている基板Ｗの表面にレジスト液を滴下するレジスト液ノズルとを備えている。基板Ｗの表面に滴下されたレジスト液は、遠心力を受けて基板Ｗの表面の全域へと広がり、これにより、基板Ｗの全域を覆うレジストの塗布膜が形成されることになる。
【００２５】
ベークユニット７，８は、たとえば、基板Ｗを載置することができるホットプレートで構成することができる。ホットプレートには、たとえばヒータが内蔵されており、このヒータから発生する熱がホットプレートの表面を介して基板Ｗを温める。その結果、基板Ｗの表面に形成されたレジスト中の有機溶媒が揮発して、固化したレジスト膜が基板Ｗ上に形成されることになる。ベークユニット７，８としては、他にも、赤外線ランプ等を用いたランプ加熱ユニットを適用することもできる。
【００２６】
図２Ａおよび図２Ｂは、剥離ユニット９の構成を説明するための図解図である。剥離ユニット９は、基板Ｗをほぼ水平に保持してそのほぼ中心を通る鉛直軸線回りに回転させる基板保持回転機構１０と、この基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗの表面に対して化学的機械的研磨を行うためのＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）機構１１と、基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗの表面に向けて洗浄液を供給する洗浄液供給機構１２と、基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗの表面に向けてリンス液を供給するリンス液供給機構１３とを備えている。
【００２７】
基板保持回転機構１０は、円板形状の回転ベース１５と、この回転ベース１５をほぼ水平な姿勢に支持する回転軸１６と、この回転軸１６に回転力を与える回転駆動機構１７とを備えている。
回転ベース１５は、回転軸１６の上端にその中心が整合するように固定されている。回転ベース１５の上面は、水平面に沿う平坦面となっており、基板Ｗの表面を化学的機械的研磨する際に当該基板Ｗの下面を支持する定盤としての働きを有している。回転ベース１５には、基板Ｗの周縁部に当接して当該基板Ｗを把持する複数本の基板保持部材１８と、これらの複数個の基板保持部材１８を回転ベース１５に対して昇降させる保持部材昇降機構１９とが備えられている。基板保持部材１８は、保持部材昇降機構１９によって上昇させられることにより、回転ベース１５の上面から上方に離間した位置で基板Ｗを保持することができる（図２Ｂ参照）。また、保持部材昇降機構１９によって基板保持部材１８が回転ベース１５内に下降することによって、基板Ｗは回転ベース１５の上面に載置された状態となる（図２Ａ参照）。
【００２８】
ＣＭＰ機構１１は、基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗに沿って水平方向に揺動する揺動アーム２１と、この揺動アーム２１の基端部に結合された支持軸２２と、この支持軸２２を鉛直軸線回りに回動させることによって揺動アーム２１を揺動させる揺動駆動機構２３と、揺動アーム２１の遊端側に結合された研磨パッド２４と、この研磨パッド２４を鉛直軸線回りに自転させる研磨パッド駆動機構２５と、支持軸２２を上下動させる昇降駆動機構２６とを備えている。
【００２９】
回転ベース１５の上面に基板Ｗが載置されている状態で、回転駆動機構１７によって回転ベース１５が回転され、揺動駆動機構２３および昇降駆動機構２６の働きにより研磨パッド２４が基板Ｗの上面に押し付けられ、さらに研磨パッド駆動機構２５によって研磨パッド２４が回転駆動されると、研磨パッド２４により基板Ｗの上面の研磨が行われる。そして、揺動駆動機構２３を駆動して揺動アーム２１を揺動させ、研磨パッド２４を基板Ｗの回転半径方向に移動させることにより、研磨パッド２４によって基板Ｗの上面を走査することができる。こうして、基板Ｗの上面の全域に対して化学的機械的研磨（ＣＭＰ）処理を施すことができる。研磨パッド２４が基板Ｗに接触している期間には、研磨剤供給機構（図示せず）により、基板Ｗの表面に研磨剤（スラリー）が供給される。これにより、化学的作用および機械的作用によって、基板Ｗの表面が研磨される。
【００３０】
洗浄液供給機構１２は、洗浄液を吐出する洗浄液ノズル３０と、この洗浄液ノズル３０を遊端側に支持した揺動アーム３１と、揺動アーム３１の基端部に結合された支持軸３２と、この支持軸３２を回転させることにより揺動アーム３１を水平方向に揺動させる揺動駆動機構３３と、支持軸３２を上下動させることにより揺動アーム３１を上下動させる昇降駆動機構３４とを備えている。洗浄液ノズル３０には、洗浄液ノズル供給源からの洗浄液が洗浄液バルブ３５を介して供給されるようになっている。揺動アーム３１は基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗの表面に沿って水平方向に揺動可能に設けられており、この揺動アーム３１の基端部に支持軸３２が鉛直方向に沿って結合されている。
【００３１】
このような構成により、揺動駆動機構３３によって揺動アーム３１を揺動させつつ、洗浄液バルブ３５を開いて洗浄液ノズル３０から洗浄液を吐出させることにより、基板Ｗの表面に洗浄液を供給することができる。一方、基板保持回転機構１０において、保持部材昇降機構１９により基板保持部材１８を上昇位置（図２Ｂ参照）とし、そこで基板Ｗを保持させ、回転駆動機構１７により回転ベース１５を回転させれば、基板Ｗ上では、遠心力を受けた洗浄液が基板Ｗの全域へと広がることになる。
【００３２】
洗浄液供給機構１２によって供給される洗浄液は、たとえば、レジスト剥離液である。レジスト剥離液としては、ＳＰＭ液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸・過酸化水素水混合液）を用いることができるほか、有機アミン等有機溶剤を成分とする剥離液を用いることもできる。
リンス液供給機構１３は、基板保持回転機構１０に保持された基板Ｗの上面中央に向けてリンス液を供給するリンス液ノズル３６と、このリンス液ノズル３６へとリンス液供給路に介装されたリンス液バルブ３７とを有している。保持部材昇降機構１９により基板保持部材１８を上昇位置（図２Ｂ）に配置した状態で回転ベース１５を回転させておく一方で、リンス液バルブ３７を開いてリンス液ノズル３６からリンス液を吐出させると、基板Ｗ上で遠心力を受けたリンス液が基板Ｗ表面の全域に広がる。これにより、基板Ｗ上の洗浄液をリンス液に置換することができる。リンス液としては、純水のほか、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などを用いることができる。
【００３３】
前記の回転駆動機構１７、保持部材昇降機構１９、揺動駆動機構２３、研磨パッド駆動機構２５、昇降駆動機構２６、揺動駆動機構３３、昇降駆動機構３４、洗浄液バルブ３５およびリンス液バルブ３７の動作は、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置３８（図２Ｂでは図示を省略した。）により制御されるようになっている。
図３Ａ〜３Ｄは、前記の基板処理装置によって実行可能な処理を説明するための図解的な断面図である。処理対象の基板Ｗは、図３Ａに示すように、表面にポリシリコン薄膜パターン４１と、レジストパターン４２とが形成されたものである。より具体的には、ポリシリコン薄膜パターン４１の上にレジストパターン４２が形成されている。ポリシリコン薄膜パターン４１は、レジストパターン４２をマスクとしたエッチング処理によってパターニングされたものである。そして、基板Ｗに対しては、レジストパターン４２およびポリシリコン薄膜パターン４１をマスクとしたイオン注入処理が施されており、これにより、レジストパターン４２によってマスクされていない領域には不純物イオンが導入されている。レジストパターン４２の表層部は、イオン注入処理に伴う変質によって、硬化層４３となっている。
【００３４】
この状態の基板ＷがキャリヤＣに収容された状態で前述の基板処理装置に搬入される。この基板Ｗは、インデクサロボット４によってキャリヤＣから取り出され、基板処理部２の主搬送ロボット５へと受け渡される。主搬送ロボット５は、コータユニット６にその基板Ｗを搬入する。
コータユニット６は、液状のレジストを基板Ｗ上に供給して塗布する。これによって、図３Ｂの状態となる。すなわち、保護レジスト膜４５が、ポリシリコン薄膜パターン４１およびレジストパターン４２によって覆われていない基板Ｗの表面に供給され、これにより、ポリシリコン薄膜パターン４１およびレジストパターン４２の間の領域が保護レジスト膜４５によって埋め込まれる。
【００３５】
保護レジスト膜４５の塗布処理の後に、基板Ｗは、主搬送ロボット５によって、コータユニット６から搬出され、ベークユニット７または８に搬入される。ベークユニット７，８によってベーク処理を受けることによって、保護レジスト膜４５中の有機溶媒が揮発させられ、固化した保護レジスト膜４５が基板Ｗ上に形成されることになる。この状態において、図３Ｂに示すように、保護レジスト膜４５の膜厚は、基板Ｗの表面からの高さがレジストパターン４２の頂面よりも高い位置に位置するようになっていて、レジストパターン４２は保護レジスト膜４５に埋没している。
【００３６】
ベーク処理の後、主搬送ロボット５は、基板Ｗをベークユニット７，８から取り出し、剥離ユニット９へと搬入する。この剥離ユニット９では、まず、図３Ｃに示すようにＣＭＰ（化学的機械的研磨）処理が行われる。すなわち、制御装置３８は、保持部材昇降機構１９を制御して基板保持部材１８を下降位置に制御し、これにより、基板Ｗを定盤としての回転ベース１５の上面に載置させる（図２Ａ参照）。また、制御装置３８は、回転駆動機構１７を制御することにより、回転ベース１５を一定速度で回転させる。そして、制御装置３８は、揺動駆動機構２３、研磨パッド駆動機構２５および昇降駆動機構２６を制御することによって、研磨パッド２４を基板Ｗの上面に接触させた状態で自転させ、さらに揺動アーム２１を揺動させて研磨パッド２４を基板Ｗの回転中心を通る半径方向に沿って揺動させる。
【００３７】
こうして、基板Ｗの全面に対して化学的機械的研磨処理が行われる。その結果、レジストパターン４２よりも上方側のレジスト膜４５が研削され、さらに、レジストパターン４２の頂面付近の硬化層４３が破壊されて除去される（硬化層破壊工程）。こうして、図３Ｃの状態となる。このとき、研削後のレジスト膜４５の表面は、ポリシリコン薄膜パターン４１の頂面よりも高い位置にある。したがって、化学的機械的研磨処理によりポリシリコン薄膜パターン４１がダメージを受けることはない。
【００３８】
硬化層４３の少なくとも一部が破壊された後に、制御装置３８は、昇降駆動機構２６および揺動駆動機構２３を制御して、研磨パッド２４を回転ベース１５の外方へと退避させる。次いで、制御装置３８は、基板Ｗの上面に洗浄液（レジスト剥離液）を供給するための処理を行う。具体的には、制御装置３８は、保持部材昇降駆動機構１９を制御して基板保持部材１８を上昇位置に導き、これにより、基板Ｗを回転ベース１５の上面から所定距離だけ上方に離間した位置で保持させる（図２Ｂ参照）。この状態で、制御装置３８は、回転駆動機構１７により回転ベース１５を所定の液処理回転速度で回転させる。一方、制御装置３８は、揺動駆動機構３３および昇降駆動機構３４を制御して、洗浄液ノズル３０を基板Ｗ上の上方に導き、洗浄液バルブ３５を開いて洗浄液ノズル３０から基板Ｗの上面に向けて洗浄液を吐出させる。さらに、制御装置３８は、揺動駆動機構３３を制御して揺動アーム３１を水平方向に揺動させて、洗浄液ノズル３０から吐出させる洗浄液の着液点を基板Ｗの半径方向に沿って変化させる。こうして、基板Ｗの上面の全域に洗浄液が供給されることになる。
【００３９】
洗浄液の供給により、基板Ｗの上面では、レジストパターン４２および保護レジスト膜４５が溶解されて除去される。レジストパターン４２の硬化層４３が既に破壊されているので、洗浄液は、硬化層によって包囲されていた領域へと容易に浸透し、レジストパターン４２を残りの硬化層４３とともに基板Ｗ外へと排除する。このようにして、図３Ｄに示すように、基板Ｗ上には、ポリシリコン薄膜パターン４１が残され、レジストパターン４２および保護レジスト膜４５がいずれも排除された状態となる。
【００４０】
こうして、洗浄処理が終了すると、制御装置３８は、洗浄液バルブ３５を閉じて洗浄液の吐出を停止し、揺動駆動機構３３および昇降駆動機構３４を制御して、洗浄液ノズル３０を回転ベース１５の側方へと退避させる。さらに、制御装置３８は、リンス液バルブ３７を開いて、リンス液ノズル３６から基板Ｗの表面へとリンス液を供給させる。これにより、基板Ｗ上の洗浄液がリンス液に置換されて、基板Ｗ外へと排除される。
【００４１】
所定時間だけリンス処理を行った後、制御装置３８は、リンス液バルブ３７を閉じてリンス液の供給を停止させ、さらに回転駆動機構１７を制御して回転ベース１５を所定の乾燥回転速度まで加速させる。これにより、基板Ｗ上のリンス液は、遠心力によって基板外へと振り切られることになる。
こうして、基板Ｗが乾燥させられた後は、制御装置３８は、回転駆動機構１７を制御して回転ベース１５の回転を停止させる。その後、主搬送ロボット５によって処理済の基板Ｗが剥離ユニット９から搬出され、インデクサロボット４へと受け渡される。インデクサロボット４は、受け取った処理済の基板ＷをキャリヤＣに搬入する。
【００４２】
以上のように、この実施形態によれば、基板Ｗの表面およびこの表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン４１を保護レジスト膜４５によって保護した状態で、化学的機械的研磨により、レジストパターン４２の硬化層４３を破壊するようにしている。そして、その後に、洗浄液としてのレジスト剥離液を基板Ｗに供給することにより、レジストパターン４２および保護レジスト膜４５を基板Ｗ上から洗浄除去するようにしている。したがって、基板Ｗの表面およびそこに形成されたポリシリコン薄膜パターン４１に対するダメージを抑制または回避しつつ、硬化層４３を有するレジストパターン４２を良好に基板Ｗ上から除去することができる。化学的機械的研磨処理の際、ポリシリコン薄膜パターン４１の間に埋め込まれた保護レジスト膜４５は、基板Ｗの表面を保護するだけでなく、ポリシリコン薄膜パターン４１が研磨パッド２４からの外力によって倒壊したりすることを確実に防止する。こうして、ポリシリコン薄膜パターン４１の倒壊等を確実に防止できるようになっている。むろん、洗浄液によってレジストパターン４２および保護レジスト膜４５を除去する際に基板Ｗまたはポリシリコン薄膜パターン４１にダメージが与えられることはない。
【００４３】
図４は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解的な平面図である。この図４において、前述の図１に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。この基板処理装置では、基板処理ユニットとして、コータユニット６およびベークユニット７の他に、アッシングユニット４８および剥離ユニット４９が備えられている。コータユニット６、ベークユニット７、アッシングユニット４８および剥離ユニット４９は、主搬送ロボット５の周囲に配置されている。
【００４４】
アッシングユニット４８は、基板Ｗが配置される処理室内に酸素プラズマを生成させ、この酸素プラズマの働きによってレジスト表面の硬化層を酸化して除去する処理ユニットである。
図５は、剥離ユニット４９の構成を説明するための図解図である。剥離ユニット４９は、基板Ｗをほぼ水平に保持して回転させる基板保持回転機構５０と、この基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗに洗浄液を供給する洗浄液供給機構５２と、基板Ｗに保持された基板Ｗにリンス液を供給するリンス液供給機構５３とを備えている。
【００４５】
基板保持回転機構５０は、円板状の回転ベース５５と、この回転ベース５５が上端に固定された回転軸５６と、この回転軸５６に回転力を与える回転駆動機構５７とを備えている。回転軸５６は、鉛直方向に沿って配置されており、その上端に回転ベース５５がほほ水平な姿勢で固定されている。回転ベース５５の周縁部には周方向に間隔をあけて複数個の基板保持部材５８が立設されている。この基板保持部材５８により、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持することができるようになっている。基板保持部材５８によって基板Ｗを保持した状態で回転駆動機構５７からの回転力を回転軸５６に与えることにより、基板Ｗを回転させることができる。
【００４６】
洗浄液供給機構５２は、洗浄液ノズル６０と、この洗浄液ノズル６０を遊端側に保持した揺動アーム６１と、この揺動アーム６１の基端側に結合された支持軸６２と、この支持軸６２を軸線回りに回動させることにより揺動アーム６１を水平方向に揺動させる揺動駆動機構６３と、支持軸６２を上下動させることによって洗浄液ノズル６０を上下動させる昇降駆動機構６４と、洗浄液ノズル６０へと洗浄液（この実施形態ではレジスト剥離液）を供給する洗浄液供給路に介装された洗浄液バルブ６５とを備えている。この構成により、昇降駆動機構６４によって洗浄液ノズル６０を適切な高さに保持し、その状態で揺動駆動機構６３により揺動アーム６１を水平方向に揺動させることにより、洗浄液ノズル６０を基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗの上方において水平移動させることができる。これにより、洗浄液ノズル６０から供給される洗浄液の基板Ｗ上における着液点を、基板Ｗの半径方向に沿って移動させることができ、洗浄液を基板Ｗの全面に供給することができる。
【００４７】
リンス液供給機構５３は、たとえば、固定配置されたリンス液ノズル６６と、このリンス液ノズル６６にリンス液を供給する供給路に介装されたリンス液バルブ６７とを備えている。リンス液バルブ６７を開くことにより、リンス液ノズル６６から、基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗの回転中心に向けてリンス液を吐出することができる。基板Ｗを回転状態としておけば、基板Ｗの表面に達したリンス液は遠心力によって基板Ｗの全面へと広がることになる。
【００４８】
上記の回転駆動機構５７、揺動駆動機構６３、昇降駆動機構６４、洗浄液バルブ６５およびリンス液バルブ６７の動作を制御するために、マイクロコンピュータ等を有する制御装置７０が備えられている。
図６Ａ〜６Ｄは、この実施形態の基板処理装置によって行われる処理を説明するための図解的な断面図である。この図６Ａ〜６Ｄにおいて、前述の図３Ａ〜３Ｄに示された各部と同等の部分には同一参照符号を付して示す。前述の第１の実施形態の場合と同じく、基板Ｗの表面は、ポリシリコン薄膜パターン４１が形成されており、このポリシリコン薄膜パターン４１を覆うようにレジストパターン４２が形成されている。そして、レジストパターン４２をマスクとしたイオン注入処理が基板Ｗに対して行われた結果として、レジストパターン４２は、その表面に硬化層４３を有している。この状態が図６Ａに示されている。
【００４９】
この状態の基板Ｗに対して、前述の第１の実施形態の場合と同様にして、コータユニット６においてレジスト塗布処理を行うことにより、ポリシリコン薄膜パターン４１およびレジストパターン４２の間の領域を埋めるとともに、レジストパターン４２を埋没させる厚さの保護レジスト膜４５が形成される。さらに、ベークユニット７によるベーク処理によって、保護レジスト膜４５中の有機溶媒が揮発させられて、固化した保護レジスト膜４５が形成される（図６Ｂ参照）。
【００５０】
主搬送ロボット５は、ベークユニット７からベーク処理後の基板Ｗを搬出し、これをアッシングユニット４８に搬入する。アッシングユニット４８では、基板Ｗが搬入された処理室内に酸素プラズマが形成され、この酸素プラズマの働きにより、保護レジスト膜４８の表層部分を酸化して灰化する処理が行われる。これにより、保護レジスト膜４５の表層部分が除去され、さらにレジストパターン４２の頂面の硬化層４３が露出して、この硬化層４３が酸化されて灰化される。こうして、レジストパターン４２の硬化層４３の一部を破壊することができる。この状態が図６Ｃに示されている。このとき、保護レジスト膜４５の表面は、ポリシリコン薄膜パターン４１の頂面よりも高くなっており、このポリシリコン薄膜パターンが酸素プラズマによるダメージを受けるおそれはない。
【００５１】
このようなアッシング処理の後、主搬送ロボット５はアッシングユニット４８から処理済の基板Ｗを搬出し、この基板Ｗを剥離ユニット４９へと搬入する。
剥離ユニット４９では、制御装置７０は、当初、回転駆動機構５７を制御することにより、回転ベース５５を静止状態に保持している。この状態の基板保持回転機構５０に対して、主搬送ロボット５から基板Ｗが受け渡され、この基板Ｗが基板保持部材５８に保持される。主搬送ロボット５が剥離ユニット４９から退避した後、制御装置７０は、回転駆動機構５７を制御して、回転ベース５５を所定の液処理回転速度で回転させ、これにより基板Ｗを回転させる。さらに、制御装置７０は、昇降駆動機構６４および揺動駆動機構６３を制御することにより、洗浄液ノズル６０を基板Ｗの所定高さにおいて水平方向に移動させる。それとともに、制御装置７０は、洗浄液バルブ６５を開いて、洗浄液ノズル６０から洗浄液としてのレジスト剥離液（たとえばＳＰＭ液）を吐出させる。これにより、洗浄液ノズル６０から吐出されるレジスト剥離液は、その着液点を基板Ｗの回転中心を通る回転半径方向に変化させながら、基板Ｗの上面に供給される。基板Ｗが回転されていることによって、供給されたレジスト剥離液は、基板Ｗの上面の全域へと行き渡る。
【００５２】
このようにして供給されるレジスト剥離液の働きにより、レジストパターン４２はその硬化層４３とともに除去され、同時に、保護レジスト膜４５をも溶解されて除去される（図６Ｄ参照）。所定時間にわたってレジスト剥離液を基板Ｗに供給した後、制御装置７０は、洗浄液バルブ６５を閉じて洗浄液ノズル６０からの洗浄液の吐出を停止させる。それとともに、揺動駆動機構６３および昇降駆動機構６４を制御することにより、洗浄液ノズル６０を基板保持回転機構５０の外方へと退避させる。
【００５３】
一方、制御装置７０は、リンス液バルブ６７を開くことにより、リンス液ノズル６６からリンス液を吐出させ、基板Ｗの上面に供給させる。これにより、基板Ｗ上では、洗浄液がリンス液に置換され、基板Ｗ外へと排除されることになる。
所定時間にわたってこのようなリンス処理を行った後に、制御装置７０は、リンス液バルブ６７を閉じて、リンス液の供給を停止させる。その後、制御装置７０は、回転駆動機構５７を制御して、基板Ｗの回転速度を所定の乾燥回転速度まで加速する。こうして、基板上のリンス液が、遠心力によって基板Ｗの外方へと振り切られ、基板Ｗの乾燥処理が行われる。
【００５４】
このような乾燥処理の後には、制御装置７０は、回転駆動機構５７を制御して基板Ｗの回転を停止させる。その後、主搬送ロボット５は、基板保持回転機構５０から基板Ｗを受け取って、剥離ユニット４９から搬出し、インデクサロボット４へと受け渡す。
このようにして、この実施形態では、アッシング処理によってレジストパターンの硬化層４３を破壊し、その後にレジスト剥離液により処理を行うことによって、基板Ｗ上のレジストパターン４２を硬化層４３の残部とともに基板Ｗ外に除去するようにしている。アッシング処理時には、基板Ｗの表面は保護レジスト膜４５によって保護されており、また、基板Ｗの表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン４１も、保護レジスト膜４５によって保護されている。したがって、アッシング処理時に使用される酸素プラズマが、基板Ｗの表面やポリシリコン薄膜パターン４１に対してダメージを与えることがない。アッシング処理後のレジスト剥離処理は、専ら、レジスト剥離液を用いた液処理であるので、基板Ｗおよびポリシリコン薄膜パターン４１に対するダメージが生じることがない。こうして、基板Ｗおよびポリシリコン薄膜パターン４１に対するダメージを抑制または回避しつつ、レジストパターン４２の硬化層４３を破壊し、その後の液処理によってレジストパターン４２を基板Ｗから洗浄除去することができる。
【００５５】
図７は、この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、図１に示されたレイアウトの基板処理装置において剥離ユニット９に代えて用いることができる剥離ユニット９０の構成が図解的に示されている。この図７において、前述の図５に示された各部と同様な構成部分には同一参照符号を付して示す。また、図１を併せて参照することとする。
【００５６】
この剥離ユニット９０は、基板保持回転機構５０と、この基板保持回転機構５０に洗浄液を供給する洗浄液供給機構５２と、基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗに対してリンス液を供給するリンス液供給機構５３と、基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗに対して気体および液体の混合流体である二流体を供給する二流体供給機構７５を備えている。基板保持回転機構５０、洗浄液供給機構５２、およびリンス液供給機構５３の構成は、前述の図５の構成の場合と同様である。
【００５７】
二流体供給機構７５は、気体および液体の混合流体を吐出する二流体ノズル７６と、この二流体ノズル７６を遊端部に固定した揺動アーム７７と、この揺動アーム７７の基端部に結合され、揺動アーム７７を水平姿勢に保持する支持軸７８と、この支持軸７８をその軸線回りに回動させることによって揺動アーム３１を水平方向に揺動させる揺動駆動機構７９と、支持軸７８を上下動させることによって二流体ノズル７６を上下させる昇降駆動機構８０とを備えている。二流体ノズル７６には、液体の一例としての純水が純水バルブ８１を介して供給され、気体の一例としての窒素ガスが窒素ガスバルブ８２を介して供給されるようになっている。二流体ノズル７６は、ケーシングの内部で気体および液体を混合させて、基板Ｗの上面に向けて開口した吐出口から気体および液体の混合流体（二流体。気流中に液滴を含むもの。液滴の噴流）を吐出する内部混合型のものであってもよいし、基板Ｗに対向する下端部に気体吐出口および液体吐出口を有し、これらから吐出される気体および液体がケーシングの外側で混合され、これにより気体および液体の混合流体を形成する外部混合型のものであってもよい。このような二流体ノズルの具体的な構成は、たとえば特許文献２に開示されている。
【００５８】
このような構成により、純水バルブ８１および窒素ガスバルブ８２を開いて、純水および窒素ガスを二流体ノズル７６に供給することによって、この二流体ノズル７６から、純水液滴の噴流が基板Ｗの上面に向けて吐出される。一方、制御装置７０の制御下にある揺動駆動機構７９および昇降駆動機構８０を制御することにより、二流体ノズル７６を基板Ｗの上面から所定高さで水平方向に揺動させて、二流体ノズル７６から供給される液滴噴流（二流体）を、基板Ｗの表面において、その回転中心を通る半径方向に沿って走査させることができる。このときに、基板保持回転機構５０によって基板Ｗを回転させておけば、基板Ｗの全面に対して純水液滴の噴流（二流体）を供給することができる。
【００５９】
図８Ａ〜８Ｅは、この実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。この図８Ａ〜８Ｅにおいて、前述の図３Ａ〜３Ｄに示された各部に相当する部分には同一参照符号を付して示す。
処理対象の基板Ｗは、その表面にポリシリコン薄膜パターン４１が形成され、さらにこのポリシリコン薄膜パターン４１を覆うレジストパターン４２が形成されたものである。基板Ｗに対しては、レジストパターン２をマスクとして、選択的にイオン注入処理が施されており、それに伴って、レジストパターン４２の表面付近には硬化層４３が形成されている。これが図８Ａに示す状態である。
【００６０】
この状態の基板Ｗが、主搬送ロボット５によってコータユニット６に搬入される。このコータユニット６で、基板Ｗの全面に保護レジスト膜４５を形成するレジストが供給される。その後、主搬送ロボット５は、コータユニット６からレジスト塗布後の基板Ｗを搬出して、ベークユニット７または８に搬入し、ベーク処理を行わせる。このベーク処理によって、レジスト中の有機溶媒が揮発させられ、焼き締められた固化状態の保護レジスト膜４５が得られる。この保護レジスト膜４５は、基板Ｗからの高さが、レジストパターン４２の頂面よりも高い位置となるようにその膜厚が定められている。この状態が図８Ｂに示されている。
【００６１】
ベーク処理後の基板Ｗは、主搬送ロボット５によってベークユニット７または８から搬出され、剥離ユニット９０へと搬入される。剥離ユニット９０では、制御装置７０は、当初、回転駆動機構５７を停止して、回転ベース５５を停止状態に制御している。この状態の基板保持回転機構５０に対して、主搬送ロボット５から基板Ｗが受け渡される。この基板Ｗは基板保持部材５８によって保持される。
【００６２】
この状態から、制御装置７０は、回転駆動機構５７を制御して回転ベース５５を回転させ、これにより、基板Ｗをその中心回りに回転させる。さらに、制御装置７０は、洗浄液供給機構５２により、基板Ｗの表面に洗浄液としてのレジスト剥離液を供給させる。これによって、保護レジスト膜４５の表層部分が除去され、レジストパターン４２の少なくとも一部が露出させられる。この状態が図８Ｃに示されている。このとき、保護レジスト膜４５の残部の膜厚は、ポリシリコン薄膜パターン４１の頂面よりも上方にその表面が位置する膜厚となっている。
【００６３】
次に、制御装置７０は、洗浄液供給機構５２からの洗浄液の供給を停止させて、洗浄液ノズル６５を基板保持回転機構５０の側方へと退避させ、次いで、二流体供給機構７５を作動させる。より具体的には、制御装置７０は、昇降駆動機構８０を制御することにより、二流体ノズル７６と基板Ｗとの距離を調整し、さらに、揺動駆動機構７９を制御することにより、二流体ノズル７６を基板保持回転機構５０に保持された基板Ｗの上方で水平移動させる。さらに、制御装置７０は、純水バルブ８１および窒素ガスバルブ８２を開き、二流体ノズル７６から液滴噴流を基板Ｗに向けて吐出させる。この液滴噴流がレジストパターン４２の表面の硬化層４３に衝突し、この衝突時の運動エネルギーにより、当該硬化層４３を破壊する。二流体ノズル７６が、基板Ｗの回転中心を通る回転半径方向に沿って移動し、かつ、基板Ｗが回転されることにより、基板Ｗの全面に対して二流体ノズル７６からの二流体を供給することができる。これにより、基板Ｗの全域において、レジストパターン４２の硬化層４３を破壊することができる。この状態が、図８Ｄに示されている。
【００６４】
硬化層４３が破壊された後には、前述の第２実施形態の場合と同様にして、洗浄液供給機構５２の働きにより、基板Ｗの表面のレジストパターン４２がその硬化層４３とともに除去され、同時に保護レジスト膜４５の残部が除去されることになる（図８Ｅ参照）。
二流体ノズル７６から吐出される液滴噴流を用いた物理力によってレジストパターン４２の硬化層４３が破壊されるとき、レジストパターン４２の下に形成されているポリシリコン薄膜パターン４１は、保護レジスト膜４５によって保護される。したがって、ポリシリコン薄膜パターン４１が、液滴噴流によって倒壊させられるようなことはない。また、基板Ｗの表面は、保護レジスト膜４５によって保護されているので、基板Ｗの表面が、液滴噴流の衝撃によって損傷を受けることもない。こうして、基板Ｗおよびその表面に形成されたポリシリコン薄膜パターン４１の損傷を抑制または回避しつつ、硬化層４３を有するレジストパターン４２を良好に除去することができる。
【００６５】
なお、この実施形態では、レジストパターン４２を覆う保護レジスト膜４５を形成した後に、この保護レジスト膜４５の表層部をレジスト剥離液の供給によって除去し、硬化層４３を露出させるようにしているが、保護レジスト膜４５を形成するときに、その膜厚を、レジストパターン４２の少なくとも頂面が露出する膜厚（ただし、ポリシリコン薄膜パターン４１の頂面よりも上方にその表面が位置する膜厚）に制御することとしてもよい。このようにすれば、図８Ｃの工程は省略することができる。
【００６６】
また、保護レジスト膜４５の表層部を除去してレジストパターン４２の頂面を露出させる処理は、レジスト剥離液以外にも、有機溶剤を供給して除去したり、全面を紫外線露光した後にアルカリ性水溶液（たとえばアルカリ現像液）を供給するようにしたりして行うこともできる。
図９は、図１の基板処理装置において剥離ユニット９に代えて用いることができる別の剥離ユニット９１の構成を示す図解図である。この図９において、前述の図７に示された構成の対応部分には同一参照符号を付して示す。
【００６７】
この剥離ユニット９１には、二流体供給機構７５の代わりに、超音波ノズル機構８５が備えられている。この超音波ノズル機構８５は、前述の二流体供給機構７５における揺動アーム７７の遊端部に、二流体ノズル７６に代えて超音波ノズル８６を取り付けた構成のものである。
超音波ノズル８６には、純水供給源からの純水が、純水バルブ８７を介して供給されるようになっている。また、超音波ノズル８６内には、超音波振動板８８が備えられており、この超音波振動板８８には発振回路８４からの駆動信号が供給されている。発振回路８４および純水バルブ８７は、制御装置７０によって制御されるようになっている。
【００６８】
この構成により、超音波ノズル８６に供給された純水には超音波振動が付与され、この純水が超音波ノズル８６の吐出口８９から基板Ｗの上面に向けて吐出されるようになっている。
この構成により、超音波振動が付与された純水が超音波ノズル８６からレジストパターン４２に供給されることにより、その表面の硬化層４３が超音波振動によって破壊される（図８Ｄ参照）。この後に、洗浄液供給機構５２によって、基板Ｗの表面にレジスト剥離液を供給すれば、レジストパターン４２をその硬化層４３とともに除去することができ、保護レジスト膜４５を同時に除去することができる。超音波振動が付与された純水が供給されるとき、基板Ｗの表面およびポリシリコン薄膜パターン４１は、保護レジスト膜４５によって保護されているので、基板Ｗの表面に損傷が生じたり、ポリシリコン薄膜パターン４１のパターン倒壊が生じたりすることがない。
【００６９】
図１０は、図１の基板処理装置において、剥離ユニット９に代えて用いることができるさらに他の剥離ユニット９２の構成を説明するための図解図である。この図１０において、前述の図７に示された各部に対応する部分には同一参照符号を付して示す。
この剥離ユニット９２は、二流体供給機構７５に代えて、加熱機構９５を備えている。この加熱機構９５は、揺動アーム７７の遊端部に、加熱ヘッド９６を備えており、この加熱ヘッド９６には電源回路９７からの加熱用電力が供給されるようになっている。電源回路９７は、制御装置７０によって制御されるようになっている。
【００７０】
加熱ヘッド９６は、昇降駆動機構８０の働きによって、基板Ｗの表面から所定高さの位置に配置され、揺動駆動機構７９の働きにより、基板Ｗの回転中心を通る回転半径方向に揺動することができる。したがって、基板保持回転機構５０によって基板Ｗを回転させておけば、基板Ｗの上面の全域に対して、熱エネルギーを与えることができる。
保護レジスト膜４５からレジストパターン４２の頂面が露出した状態（図８Ｃ）から、制御装置７０は、加熱機構９５を作動させ、基板保持回転機構５０によって基板Ｗを回転させる一方で、加熱ヘッド９６を基板Ｗの上面のレジストパターン４２に近接させた位置で水平方向に揺動させる。加熱ヘッド９６からの熱エネルギーを受けることにより、硬化層４３によって密封されているレジストが沸騰し、ポッピング（突沸）が生じる。これにより、硬化層４３によって密封されている内部空間の圧力が高まり、硬化層４３が破壊される。すなわち、硬化層４３に亀裂が生じたり、硬化層４３が吹き飛ばされたりする。保護レジスト膜４５には硬化層が形成されてないので、ポッピングが生じるよりも前に、内部の残留溶媒の蒸発が緩やかに生じ、かつ、基板Ｗの表面に垂直な方向である上方へと気体が抜けていく。したがって、保護レジスト膜４５が加熱されても、ポリシリコン薄膜パターン４１や基板Ｗに対する損傷が生じるおそれはない。
【００７１】
このようにしてレジストパターン４２の硬化層４３が破壊された後に、洗浄液供給機構５２によってレジスト剥離液を基板Ｗに供給すれば、レジストパターン４２が硬化層４３とともに除去され、さらに、保護レジスト膜４５が同時に溶解除去されることになる。
以上、この発明のいくつか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、前述の実施形態では、洗浄液供給機構１２，５２はレジスト剥離液を供給するものであることとしたが、有機アミン類などの有機溶剤を供給するものであってもよい。有機溶剤の供給により、レジストパターン４２および保護レジスト膜４５を溶解させて除去することができる。
【００７２】
また、前述の実施形態では、保護膜としてフォトレジストを用いるようにしたが、他の材料からなる保護膜を用いてもよい。ただし、レジストパターン４２と同一工程で保護膜を除去するためには、有機材料によって保護膜を形成することが好ましい。レジスト以外の有機材料としては、たとえば、ポリイミドを例示することができる。
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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
【図２】図２Ａおよび２Ｂは図１の基板処理装置に備えられた剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。
【図３】図３Ａ〜３Ｄは前記第１の実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解的な平面図である。
【図５】図４の基板処理装置に備えられた剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。
【図６】図６Ａ〜６Ｄは前記第２の実施形態の基板処理装置によって行われる処理を説明するための図解的な断面図である。
【図７】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、図１に示されたレイアウトの基板処理装置において用いることができる剥離ユニットの他の構成を示す図解図である。
【図８】図８Ａ〜８Ｅは前記第３の実施形態の基板処理装置による処理の一例を示す図解的な断面図である。
【図９】図１の基板処理装置において用いることができるさらに他の剥離ユニットの構成を示す図解図である。
【図１０】図１の基板処理装置において用いることができるさらに他の剥離ユニットの構成を説明するための図解図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    インデクサ部
２    レジストパターン
２    基板処理部
３    キャリヤ保持部
４    インデクサロボット
５    主搬送ロボット
６    コータユニット
７，８  ベークユニット
９    剥離ユニット
１０    基板保持回転機構
１１    ＣＭＰ機構
１２    洗浄液供給機構
１３    リンス液供給機構
１５    回転ベース（定盤）
１６    回転軸
１７    回転駆動機構
１８    基板保持部材
１９    保持部材昇降機構
２１    揺動アーム
２２    支持軸
２３    揺動駆動機構
２４    研磨パッド
２５    研磨パッド駆動機構
２６    昇降駆動機構
３０    洗浄液ノズル
３１    揺動アーム
３２    支持軸
３３    揺動駆動機構
３４    昇降駆動機構
３５    洗浄液バルブ
３６    リンス液ノズル
３７    リンス液バルブ
３８    制御装置
４１    ポリシリコン薄膜パターン
４２    レジストパターン
４３    硬化層
４５    保護レジスト膜
４８    アッシングユニット
４８    保護レジスト膜
４９    剥離ユニット
５０    基板保持回転機構
５２    洗浄液供給機構
５３    リンス液供給機構
５５    回転ベース
５６    回転軸
５７    回転駆動機構
５８    基板保持部材
６０    洗浄液ノズル
６１    揺動アーム
６２    支持軸
６３    揺動駆動機構
６４    昇降駆動機構
６５    洗浄液ノズル
６５    洗浄液バルブ
６６    リンス液ノズル
６７    リンス液バルブ
７０    制御装置
７５    二流体供給機構
７６    二流体ノズル
７７    揺動アーム
７８    支持軸
７９    揺動駆動機構
８０    昇降駆動機構
８１    純水バルブ
８２    窒素ガスバルブ
８４    発振回路
８５    超音波ノズル機構
８６    超音波ノズル
８７    純水バルブ
８８    超音波振動板
８９    吐出口
９０    剥離ユニット
９１    剥離ユニット
９２    剥離ユニット
９５    加熱機構
９６    加熱ヘッド
９７    電源回路
Ｃ      キャリヤ
Ｗ      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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