(57)【要約】【課題】基板上で第１処理液と第２処理液とを上手く混合させる。【解決手段】ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給するための硫酸ノズル２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に過酸化水素水を供給するための過酸化水素水ノズル３とを備えている。過酸化水素水ノズル３は、たとえば、過酸化水素水を霧化してウエハＷに供給する噴霧ノズルである。過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水は霧状であるから、ウエハＷの表面上に硫酸の液膜が形成されていても、霧状の過酸化水素水の供給によって、そのウエハＷの表面上の硫酸の液膜が破壊されるおそれがない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上で第１処理液と第２処理液とを混合させて、その混合液による処理を基板に施すための基板処理装置であって、
処理対象の基板を保持する基板保持手段と、
この基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段と、
上記基板保持手段によって保持されている基板に対して第１処理液を供給する第１処理液供給手段と、
上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転半径を含む範囲に第２処理液を供給することができる第２処理液供給手段と
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
上記第２処理液供給手段は、基板の回転半径を含むスリット状の範囲に向けて第２処理液を供給するノズルであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記第２処理液供給手段は、基板の回転半径を含むほぼ円形状または楕円形状の範囲に向けて第２処理液を供給するノズルであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
上記第２処理液供給手段は、第２処理液を霧化して供給する噴霧ノズルであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
上記第２処理液供給手段は、第２処理液の連続流を供給する連続流ノズルであることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項６】
上記第１処理液供給手段は、基板の表面に液膜を形成するために、当該基板に対して第１処理液を供給するものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
上記第１処理液供給手段は、上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転半径を含む範囲に第１処理液を供給することができるものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
上記第１処理液供給手段は、基板の回転半径を含むスリット状の範囲に向けて第１処理液を供給するノズルであることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
上記第１処理液供給手段は、基板の回転半径を含むほぼ円形状または楕円形状の範囲に向けて第１処理液を供給するノズルであることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項１０】
上記第１処理液供給手段は、第１処理液を霧化して供給する噴霧ノズルであることを特徴とする請求項７ないし９のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１１】
上記第１処理液供給手段は、第１処理液の連続流を供給する連続流ノズルであることを特徴とする請求項７または８記載の基板処理装置。
【請求項１２】
上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置に設定された供給範囲に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１３】
上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置に設定され、上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転中心付近で互いの一部が重なり合うように設定された供給範囲に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであることを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置。
【請求項１４】
上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置で重なり合わないように設定された供給範囲に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであることを特徴とする請求項１２記載の基板処理装置。
【請求項１５】
基板上で第１処理液と第２処理液とを混合させて、その混合液によって基板を処理する方法であって、
基板保持手段によって処理対象の基板を保持する工程と、
この基板保持手段に保持された基板を回転させる工程と、
上記基板保持手段によって保持されている基板に対して第１処理液を供給する工程と、
上記基板保持手段に保持されて上記基板回転手段によって回転されている基板に対して、その基板の回転半径を含む範囲に第２処理液を供給する工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数種の処理液を混合した混合液を用いて基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理の対象となる基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、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。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に形成されたレジスト膜を剥離するための処理（レジスト剥離処理）が行われる。このレジスト剥離処理を実施するための装置には、複数枚の基板を一括して処理するバッチ型の装置と、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の装置とがある。バッチ型のレジスト剥離装置は、複数枚の基板を一度にレジスト剥離液に浸漬させるための槽を備えていて、装置サイズが大きいため、最近では、処理対象基板の大型化に伴って、枚葉型のレジスト剥離装置が注目されてきている。
【０００３】
枚葉型のレジスト剥離装置は、たとえば、枚葉型の洗浄装置を流用して構成することができる。枚葉型の洗浄装置に係る先行技術として、特開平７−２４５２８２号公報（特許文献１）には、基板をほぼ水平に保持して回転するステージと、このステージに保持された基板の表面（上面）に洗浄液を供給するためのホッパとを備えた洗浄装置が開示されている。ホッパには、洗浄液供給手段およびガス供給手段が接続されており、ホッパは、洗浄液供給手段から供給される洗浄液にガス供給手段から供給される高圧ガスを吹きつけることにより、洗浄液の液滴の噴流を形成し、その噴流を基板の表面に供給する二流体スプレーノズルの形態をなしている。この先行技術に係る洗浄装置において、洗浄液に代えてレジスト剥離液を用いることにより、基板の表面から不要なレジスト膜を除去することができる。すなわち、ステージによって基板をほぼ水平な面内で回転させつつ、その基板の表面にホッパからレジスト剥離液の液滴の噴流を供給することにより、エッチング処理後に不要になったレジスト膜を基板の表面から剥離することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４５２８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
レジスト剥離液としては、通常、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）との混合液を１００℃以上に温度調節したものが用いられる。したがって、上記先行技術に係る洗浄装置を流用してレジスト剥離装置を構成した場合、ホッパへのレジスト剥離液の供給配管などに耐薬液性および１００℃以上の高温に対する耐熱性を持たせなければならない。また、レジスト剥離液の温度が供給配管を通っている間に下がってしまうので、上記先行技術に係る洗浄装置を流用してレジスト剥離装置を構成し、そのレジスト剥離装置を用いてレジスト剥離処理を行うことは、エネルギー効率性の面からも好ましいとは言えない。
【０００６】
そこで、本願発明者らは、基板上に硫酸の液膜を形成しておき、その後、基板上の硫酸の液膜に上記先行技術に係るホッパから過酸化水素水を供給することにより、基板上で硫酸と過酸化水素水とを混合させてレジスト剥離液を生成し、そのときに生じる反応生成熱によってレジスト剥離液の温度を１００℃以上に昇温させることを考えた。ところが、この手法では、過酸化水素水を供給したときに、基板上の硫酸の液膜が破壊されて、基板上から硫酸が流下してしまい、基板上で硫酸と過酸化水素水とが上手く混合されないおそれのあることが判ってきた。
【０００７】
この発明は、かかる背景の下でなされたものであり、その目的は、基板上で第１処理液と第２処理液とを上手く混合させて、その混合液によって基板を良好に処理することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）上で第１処理液と第２処理液とを混合させて、その混合液による処理を基板に施すための基板処理装置であって、処理対象の基板を保持する基板保持手段（１）と、この基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段（１３）と、上記基板保持手段によって保持されている基板に対して第１処理液を供給する第１処理液供給手段（２，６）と、上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転半径（Ｒ）を含む範囲に第２処理液を供給することができる第２処理液供給手段（３）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
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。
上記の構成によれば、第２処理液供給手段からの第２処理液は、基板上の基板の回転半径を含む広い範囲に供給される。これにより、たとえば、基板上に第１処理液の液膜を形成した後に、その第１処理液の液膜が形成された基板に第２処理液を供給しても、第２処理液の供給によって第１処理液の液膜が破壊されるおそれがなく、基板上で第１処理液と第２処理液とを上手く混合させることができる。よって、基板に対して第１処理液と第２処理液との混合液による処理を良好に施すことができる。
【００１０】
すなわち、請求項６に記載のように、上記第１処理液供給手段は、基板の表面に液膜を形成するために、当該基板に対して第１処理液を供給するものであってもよく、この場合、第１処理液の液膜が形成された基板に第２処理液を供給しても、第２処理液の供給によって第１処理液の液膜が破壊されるおそれがなく、基板上で第１処理液と第２処理液とを上手く混合させることができるので、基板に対して第１処理液と第２処理液との混合液による処理を良好に施すことができる。
【００１１】
上記第２処理液供給手段は、請求項２に記載のように、基板の回転半径を含むスリット状の範囲（ＳＡ）に向けて第２処理液を供給するノズルであってもよいし、請求項３に記載のように、基板の回転半径を含むほぼ円形状または楕円形状の範囲（ＲＡ）に向けて第２処理液を供給するノズルであってもよい。さらに、上記第２処理液供給手段は、請求項４に記載のように、第２処理液を霧化して供給する噴霧ノズルであることが好ましく、噴霧ノズルであれば、第１処理液の液膜が形成された基板に第２処理液を供給する場合に、その第２処理液の供給による第１処理液の液膜の破壊をより確実に防止することができる。
【００１２】
また、上記第２処理液供給手段だけでなく、請求項７記載のように、上記第１処理液供給手段（６）も、上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転半径を含む範囲に第１処理液を供給することができるものであってもよい。
この場合において、上記第１処理液供給手段は、請求項８に記載のように、基板の回転半径を含むスリット状の範囲に向けて第１処理液を供給するノズルであってもよいし、請求項９に記載のように、基板の回転半径を含むほぼ円形状または楕円形状の範囲に向けて第１処理液を供給するノズルであってもよい。さらに、請求項１０に記載のように、上記第１処理液供給手段は、第１処理液を霧化して供給する噴霧ノズルであることが好ましく、噴霧ノズルであれば、第２処理液の液膜が形成された基板に第１処理液を供給する場合に、その第１処理液の供給による第２処理液の液膜の破壊をより確実に防止することができる。
【００１３】
さらにまた、第１処理液供給手段および第２処理液供給手段からそれぞれ第１処理液および第２処理液を同時に供給して、第１処理液および第２処理液を基板上または基板の近傍で混合させる場合には、請求項１１に記載のように、上記第１処理液供給手段は、第１処理液の連続流を供給する連続流ノズルであってもよく、また請求項５に記載のように、上記第２処理液供給手段は、第２処理液の連続流を供給する連続流ノズルであってもよい。
【００１４】
請求項１２記載の発明は、上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置に設定された供給範囲（ＳＡ，ＳＡ’；ＲＡ，ＲＡ’）に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成のように、基板上における第１処理液の供給範囲と第２処理液の供給範囲とをずれた位置に設定することにより、基板の上方の空中で第１処理液と第２処理液とが衝突して混ざり合うことを防止できる。
【００１５】
基板上における第１処理液の供給範囲と第２処理液の供給範囲と重なるように設定されている場合、第１処理液供給手段からの第１処理液と第２処理液供給手段からの第２処理液とが基板の上方の空中で衝突し合うため、基板に対する第１処理液および第２処理液の供給角度などによっては、第１処理液または第２処理液の一方が他方に遮断され、基板上の各供給範囲内において、第１処理液または第２処理液の供給量にむらが生じることが考えられる。
【００１６】
これに対し、第１処理液の供給範囲と第２処理液の供給範囲とをずらして設定した場合、第１処理液および第２処理液が基板上に達するまでほとんど混ざり合わないので、基板上の各供給範囲に第１処理液および第２処理液をそれぞれむらなく供給することができ、それらを基板上で良好に混合させることができる。
なお、第１処理液および第２処理液の各供給範囲は、互いにずれた位置に設定されていれば、基板の回転中心付近で互いの一部が重なり合っていてもよい。すなわち、請求項１３に記載のように、上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置に設定され、上記基板保持手段に保持された基板が上記基板回転手段によって回転されているときの当該基板の回転中心付近で互いの一部が重なり合うように設定された供給範囲に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであってもよい。
【００１７】
もちろん、第１処理液および第２処理液の各供給範囲がまったく重なり合わないように設定されていてもよい。すなわち、請求項１４に記載のように、上記第１処理液供給手段および第２処理液供給手段は、基板上において互いにずれた位置で重なり合わないように設定された供給範囲に対して、それぞれ第１処理液および第２処理液を供給するものであってもよい。
請求項１５記載の発明は、基板（Ｗ）上で第１処理液と第２処理液とを混合させて、その混合液によって基板を処理する方法であって、基板保持手段（１）によって処理対象の基板を保持する工程と、この基板保持手段に保持された基板を回転させる工程と、上記基板保持手段によって保持されている基板に対して第１処理液を供給する工程と、上記基板保持手段に保持されて上記基板回転手段によって回転されている基板に対して、その基板の回転半径を含む範囲に第２処理液を供給する工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００１８】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
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構成を図解的に示す図である。この基板処理装置は、基板の一例であるシリコン半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）の表面（上面）から不要になったレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理を行う枚葉式の装置であり、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に硫酸（Ｈ２ＳＯ４）を供給するための硫酸ノズル２と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に過酸化水素水を供給するための過酸化水素水ノズル３と、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面にＳＣ１（ＮＨ４ＯＨ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ）の液滴の噴流を供給するための二流体スプレーノズル４とを備えている。
【００２０】
スピンチャック１は、たとえば、真空吸着式チャックであって、ほぼ鉛直な方向に延びたスピン軸１１と、このスピン軸１１の上端に取り付けられて、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でその裏面（下面）を吸着して保持する吸着ベース１２とを有している。スピン軸１１には、モータなどを含む回転駆動機構１３が結合されていて、ウエハＷを吸着ベース１２に吸着保持した状態で、回転駆動機構１３からスピン軸１１に駆動力を入力することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でスピン軸１１の中心軸線まわりに回転させることができる。
【００２１】
なお、スピンチャック１としては、このような真空吸着式チャックに限らず、たとえば、ウエハＷの端面を複数個の挟持部材で挟持することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる構成のものが採用されてもよい。
硫酸ノズル２には、硫酸供給源からの硫酸を供給する硫酸供給管２１が接続されている。この硫酸供給管２１の途中部には、硫酸供給源側から順に、硫酸の温度を調節するための温度調節器２２と、硫酸ノズル２からの硫酸の吐出を制御するための硫酸供給バルブ２３とが介装されている。温度調節器２２は、硫酸の温度を室温〜約８０℃の範囲で調節可能なものであり、この実施形態では、硫酸供給管２１を流通する硫酸の温度を室温程度（約２３℃）に調節する。
【００２２】
過酸化水素水ノズル３は、たとえば、過酸化水素水を霧化してウエハＷに供給する噴霧ノズルであり、過酸化水素水供給源からの過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給管３１と、窒素ガス供給源からの窒素ガス（Ｎ２）を供給する窒素ガス供給管３２とが接続されている。過酸化水素水ノズル３に過酸化水素水と窒素ガスとが同時に供給されると、過酸化水素水ノズル３内で過酸化水素水が霧化され、この霧化した過酸化水素水が過酸化水素水ノズル３の先端からウエハＷの表面に供給される。
【００２３】
過酸化水素水供給管３１の途中部には、過酸化水素水供給源側から順に、過酸化水素水の温度を調節するための温度調節器３３と、過酸化水素水ノズル３への過酸化水素水の供給を制御するための過酸化水素水供給バルブ３４とが介装されている。温度調節器３３は、過酸化水素水の温度を室温〜約８０℃の範囲で調節可能なものであり、この実施形態では、過酸化水素水供給管３１を流通する過酸化水素水の温度を約４０℃に調節する。
【００２４】
また、窒素ガス供給管３２の途中部には、窒素ガス供給源側から順に、窒素ガスの温度を調節するための温度調節器３５と、過酸化水素水ノズル３への窒素ガスの供給を制御するための窒素ガス供給バルブ３６とが介装されている。温度調節器３５は、窒素ガスの温度を室温〜約８０℃の範囲で調節可能なものであり、この実施形態では、過酸化水素水供給管３１を流通する過酸化水素水の温度を室温程度（約２３℃）に調節する。
【００２５】
二流体スプレーノズル４には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１を供給するＳＣ１供給管４１と、窒素ガス供給源からの高圧の窒素ガス（Ｎ２）を供給する高圧窒素ガス供給管４２とが接続されている。二流体スプレーノズル４にＳＣ１と高圧窒素ガスとが同時に供給されると、そのＳＣ１と高圧窒素ガスとが混合されて、ＳＣ１の微細な液滴が形成され、このＳＣ１の液滴が噴流となってウエハＷの表面に供給される。ＳＣ１供給管４１の途中部には、二流体スプレーノズル４へのＳＣ１の供給を制御するためのＳＣ１供給バルブ４３が介装されている。また、高圧窒素ガス供給管４２の途中部には、二流体スプレーノズル４への窒素ガスの供給を制御するための高圧窒素ガス供給バルブ４４が介装されている。
【００２６】
スピンチャック１の側方には、旋回軸５１が鉛直方向にほぼ沿って配置されており、二流体スプレーノズル４は、その旋回軸５１の上端部からほぼ水平に延びたアーム５２の先端部に取り付けられている。旋回軸５１には、この旋回軸５１を中心軸線まわりに回転駆動する旋回駆動機構５３が結合されている。旋回駆動機構５３から旋回軸５１に駆動力を入力して、旋回軸５１をその中心軸線まわりに所定の角度範囲内で往復回転させることにより、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上方でアーム５２を揺動させることができ、これに伴って、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面上で、二流体スプレーノズル４からのＳＣ１の液滴の噴流の供給位置をスキャン（移動）させることができる。また、旋回軸５１および旋回駆動機構５３は、昇降駆動機構５４によって昇降されるようになっている。
【００２７】
図２は、過酸化水素水ノズル３の構成を示す断面図である。過酸化水素水ノズル３は、円筒状の内周面３０１ａを有する中空のノズル本体３０１と、このノズル本体３０１の中空部分に挿入された過酸化水素水流通部材３０２と、ノズル本体３０１の先端に接続されたノズルヘッド３０３とを有している。ノズルヘッド３０３は、キャップ３０４によって、ノズル本体３０１の先端に接続された状態で固定されている。
【００２８】
過酸化水素水流通部材３０２は、ノズル本体３０１の内周面３０１ａに気密性を保って密着した封止部３０５と、外径がノズル本体３０１の内径（内周面３０１ａの径）よりも小さく形成された管状の小径部３０６と、この小径部３０６の先端部付近から側方に（内周面３０１ａに向けて）突出した環状のフランジ部３０７とで構成されている。過酸化水素水流通部材３０２の内部には、封止部３０５および小径部３０６を貫通して、過酸化水素水をノズルヘッド３０３に向けて導くための過酸化水素水流通路３０８が形成されている。また、過酸化水素水流通部材３０２には、ノズル本体３０１に溶接された接続部材３０９を介して過酸化水素水供給管３１が接続されており、過酸化水素水供給管３１から供給される過酸化水素水は、接続部材３０９に貫通形成された接続路３１０を通して、過酸化水素水流通路３０８に流入するようになっている。
【００２９】
ノズルヘッド３０３は、先端部が半球状に形成された中空体であり、ノズル本体３０１の内周面３０１ａに段差なく連続した円筒状の内周面３０３ａと、この内周面３０３ａに段差面３０３ｂを介して接続されていて、過酸化水素水流通部材３０２の小径部３０６の外径よりも少し大きな径に形成された円筒状の内周面３０３ｃとを有している。また、半球状の先端部には、吐出口３１１が形成されている。
【００３０】
過酸化水素水流通部材３０２の先端は、ノズルヘッド３０３の内周面３０３ａに囲まれた空間内に入り込んでいて、過酸化水素水流通路３０８は、ノズルヘッド３０３の内周面３０３ｃに囲まれた空間内で吐出口３１１に向けて開口している。また、過酸化水素水流通部材３０２のフランジ部３０７は、その周面がノズル本体３０１の内周面３０１ａとノズルヘッド３０３の内周面３０３ａとに跨った状態で密着しており、フランジ部３０７よりも封止部３０５側の小径部３０６の周囲には、ノズル本体３０１の内周面３０１ａとの間に隙間３１２が形成され、フランジ部３０７よりも先端側の小径部３０６の周囲には、ノズルヘッド３０３の内周面３０３ａとの間に隙間３１３が形成されている。そして、フランジ部３０７には、環状の連通孔３１４が貫通形成されていて、フランジ部３０７によって仕切られた隙間３１２，３１３は、その環状の連通孔３１４を介して連通されている。さらに、過酸化水素水流通部材３０２（小径部３０６）の先端部とノズルヘッド３０３の内周面３０３ｃとの間には、微小な環状のガス流路３１５が形成されており、このガス流路３１５を介して、隙間３１３とノズルヘッド３０３の内周面３０３ｃに囲まれた空間とが連通している。
【００３１】
また、ノズル本体３０１の外側面には、窒素ガス供給管３２を接続するための接続部３１６が突出して形成されている。接続部３１６には、窒素ガス供給管３２からの窒素ガスが流通する窒素ガス流通路３１７が形成されている。窒素ガス流通路３１７は、ノズル本体３０１の内周面３０１ａに形成された開口３１８を介して隙間３１２に連通している。
この構成により、過酸化水素水供給管３１から供給される過酸化水素水は、接続路３１０および過酸化水素水流通路３０８を通って、ノズルヘッド３０３内の内周面３０３ｃに囲まれた空間に吐出される。一方、窒素ガス供給管３２から供給される窒素ガスは、窒素ガス流通路３１７を通って隙間３１２に流入し、さらに連通孔３１４、隙間３１３およびガス流路３１５を順に通って、ガス流路３１５からノズルヘッド３０３内の内周面３０３ｃに囲まれた空間に適当な圧力で吐出される。これにより、過酸化水素水ノズル３に過酸化水素水と窒素ガスとが同時に供給されると、ノズルヘッド３０３内の内周面３０３ｃに囲まれた空間で、過酸化水素水流通路３０８から吐出される過酸化水素水にガス流路３１５から吐出される窒素ガスが衝突し、この衝突によって過酸化水素水が霧化されて、スリット状の吐出口３１１から霧状の過酸化水素水が吐出される。
【００３２】
図３は、ウエハＷの表面上における過酸化水素水の供給範囲（形状）について説明するための図解図である。ウエハＷの表面上における過酸化水素水の供給範囲は、たとえば、過酸化水素水ノズル３のノズルヘッド３０３に形成された吐出口３１１の形状によって決まる。
この実施形態では、吐出口３１１は、ノズルヘッド３０３の半球状の先端部に、その頂点を通る円弧に沿ってスリット状に長く形成されている。これにより、吐出口３１１から吐出される霧状の過酸化水素水は、吐出口３１１の長手方向に拡がりつつウエハＷの表面に向けて進み、ウエハＷの表面上のウエハＷの半径Ｒを含むスリット状の範囲ＳＡに供給される。また、その過酸化水素水の供給範囲ＳＡは、その供給範囲ＳＡがウエハＷの回転中心から周縁まで及ぶように設定されている。よって、スピンチャック１によってウエハＷを回転させつつ、その回転しているウエハＷの表面に過酸化水素水ノズル３から霧状の過酸化水素水を供給することにより、ウエハＷの表面の全域に隈無く過酸化水素水を供給することができる。
【００３３】
図４は、二流体スプレーノズル４の構成例を示す断面図である。二流体スプレーノズル４は、たとえば、いわゆる内部混合型の二流体スプレーノズルであって、中空のノズル本体４０１と、このノズル本体４０１に接続された気体導入管４０２および液体導入管４０３とを有している。気体導入管４０２には、高圧窒素ガス供給管４２から高圧窒素ガスが供給され、液体導入管４０３には、ＳＣ１供給管４１からＳＣ１が供給されるようになっている。
【００３４】
ノズル本体４０１は、上面および円筒状の内周面を有する接続部４０４と、この接続部４０４の下端に連なり、下方に向かうにつれて内径が小さく形成されたテーパ部４０５と、このテーパ部４０５の下端に連なり、内径が一様な直管形状のストレート部４０６とで構成されている。接続部４０４の上面には、ほぼ中心に開口４０７が形成されており、気体導入管４０２は、その開口４０７に挿通されて、下半分程度の部分がノズル本体４０１内に突出した状態に設けられている。また、液体導入管４０３は、接続部４０４に形成された接続口４０８に接続されていて、その接続口４０８を介して、気体導入管４０２の外周面と接続部４０４の内周面との間の環状の空間４０９に連通している。
【００３５】
この構成により、ＳＣ１供給管４１から供給されるＳＣ１は、液体導入管４０３を通って環状空間４０９に流入し、さらに、環状空間４０９から気体導入管４０２の下方の空間４１０に流入する。その一方で、気体導入管４０２に高圧窒素ガスが供給されると、高圧窒素ガスが気体導入管４０２の下端開口から噴出されて、気体導入管４０２の下方の空間４１０に流入したＳＣ１に高速で衝突する。その結果、気体導入管４０２の下方の空間４１０でＳＣ１と窒素ガスとの気液混合が生じて、ＳＣ１の微細な液滴が形成され、このＳＣ１の液滴が、テーパ部４０５およびストレート部４０６を通って、ストレート部４０６の下端開口４１１から吐出される。ＳＣ１の液滴は、テーパ部４０５を通過することによって流圧（流速）が大きく高められるので、下端開口４１１から吐出されるＳＣ１の液滴は、大きな流速を有する噴流となって、ストレート部３０１ｃの先端からスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に直線状に勢いよく供給される。
【００３６】
図５は、レジスト剥離処理について説明するための図である。レジスト剥離処理は、たとえば、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置（図示せず）が、予め定められたプログラムに従って、回転駆動機構１３、旋回駆動機構５３および昇降駆動機構５４などの動作を制御し、また、硫酸供給バルブ２３、過酸化水素水供給バルブ３４、窒素ガス供給バルブ３６、ＳＣ１供給バルブ４３および高圧窒素ガス供給バルブ４４の開閉を制御することにより達成される。
【００３７】
処理対象のウエハＷがスピンチャック１に受け渡されると、まず、硫酸供給バルブ２３が開かれて、硫酸ノズル２からウエハＷの表面の中央部に、室温程度に温度調節された硫酸が水流の状態で連続的に供給される。このとき、回転駆動機構１３は動作しておらず、ウエハＷは静止されたままの状態である。したがって、ウエハＷの表面に供給された硫酸は、ウエハＷの表面に拡がり、その表面張力でウエハＷの表面上に液膜となって溜められていく。
【００３８】
この硫酸の液膜をウエハＷの表面上に形成するためのＨ２ＳＯ４パドル（液盛り）工程の途中で、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１によるウエハＷの回転が開始される。ウエハＷの回転速度は、ウエハＷの表面上に溜められた硫酸が回転による遠心力を受けてウエハＷ上から流下しない程度の低回転速度（たとえば、１０〜２０ｒｐｍ）まで徐々に増速されていく。こうしてウエハＷが低回転速度で回転されることにより、硫酸の液膜がウエハＷの表面上のほぼ全域でより均一な膜厚に形成される。
【００３９】
ウエハＷの表面に十分な量の硫酸が供給されて、ウエハＷの表面全域に硫酸の液膜が形成されると、硫酸供給バルブ２３が閉じられて、硫酸ノズル２からウエハＷへの硫酸の供給が停止される。その後、過酸化水素水供給バルブ３４および窒素ガス供給バルブ３６が開かれて、過酸化水素水ノズル３からウエハＷの表面に向けて、約４０℃に温度調節された過酸化水素水が霧状に供給される。過酸化水素水ノズル３からの霧状の過酸化水素水は、上述したように、ウエハＷの表面上に設定されたスリット状の範囲ＳＡに向けて供給される。一方、このＨ２Ｏ２供給工程では、Ｈ２ＳＯ４パドル工程から継続して、ウエハＷが上記低回転速度で回転されている。よって、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水は、ウエハＷの表面上の全域に隈無く供給される。
【００４０】
過酸化水素水ノズル３からウエハＷの表面に向けて供給される過酸化水素水は霧状であるから、この霧状の過酸化水素水は、ウエハＷの表面上に形成されている硫酸の液膜を破壊することなく、硫酸の液膜の表面の全域からその液膜内に浸透する。これにより、ウエハＷの表面上では、その全域で、硫酸と過酸化水素水との化学反応（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２→Ｈ２ＳＯ５＋Ｈ２Ｏ）が生じて、強い酸化力を有するＨ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液が生成される。また、ウエハＷの表面上の硫酸の温度は室温程度で、過酸化水素水ノズル３から供給される霧状の過酸化水素水の温度は約４０℃であるが、硫酸と過酸化水素水との化学反応時に発生する反応生成熱によって、Ｈ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液の温度は、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することのできる約１００℃以上の高温に達する。したがって、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜は、適温に昇温したレジスト剥離液の酸化力によって良好に剥離されて除去される。
【００４１】
ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜を剥離するのに必要かつ十分な時間が経過すると、過酸化水素水供給バルブ３４および窒素ガス供給バルブ３６が閉じられる。これによりＨ２Ｏ２供給工程は終了であり、つづいて、ウエハＷの表面に残留しているレジスト剥離液を純水で洗い流すためのリンス工程が所定時間にわたって行われる。たとえば、回転駆動機構１３が制御されて、ウエハＷが所定の回転速度（たとえば、約１５００ｒｐｍ）で回転されつつ、その回転中のウエハＷの表面に図示しない純水ノズルから純水が供給される。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、その供給位置からウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域に純水が行き渡り、その純水によってウエハＷの表面からレジスト剥離液が洗い流される。
【００４２】
リンス工程が終了すると、ＳＣ１ソフトスプレー工程が行われる。ＳＣ１ソフトスプレー工程では、回転駆動機構１３が制御されて、ウエハＷが所定の回転速度（たとえば、約１０００ｒｐｍ）で回転される。その一方で、旋回駆動機構５３および昇降駆動機構５４が制御されて、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に二流体スプレーノズル４が近づけられる。そして、ＳＣ１供給バルブ４３および高圧窒素ガス供給バルブ４４が開かれて、二流体スプレーノズル４からウエハＷの表面にＳＣ１の液滴の噴流が供給される。また、ＳＣ１の液滴の噴流がウエハＷの表面に供給されている間、旋回駆動機構５３が制御されて、二流体スプレーノズル４からの液滴の噴流が導かれるウエハＷの表面上の供給位置が、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、円弧状の軌跡を描きつつ繰り返し移動（スキャン）させられる。スピンチャック１によってウエハＷが回転される一方で、そのウエハＷの表面上をＳＣ１の液滴の噴流がスキャンすることにより、ウエハＷの表面の全域にＳＣ１の液滴の噴流がむらなく供給される。
【００４３】
硫酸と過酸化水素水との混合液を用いてレジスト膜を剥離した場合、レジスト膜を剥離した後にリンス工程を行って、ウエハＷの表面を水洗しても、ウエハＷの表面にＳＯ４２−などの硫黄成分が残留することがある。ウエハＷの表面に硫黄成分が残留していると、この硫黄成分の残留（硫黄残渣）が原因で、基板の表面にパーティクルが付着するおそれがある。
ウエハＷの表面に付着したパーティクルは、そのパーティクルのゼータ電位とウエハＷの表面のゼータ電位とを同符号にすれば除去することができる。ウエハＷの表面およびそのウエハＷの表面に付着したパーティクルのゼータ電位は、ウエハＷの表面のｐＨ（ペーハー）値が大きいほど小さくなり、ｐＨ値が６以上になれば、ウエハＷの表面およびパーティクルのゼータ電位がともにマイナスの値を示す。
【００４４】
そこで、この実施形態に係る基板処理装置では、硫酸と過酸化水素水との混合液によってレジスト膜が剥離された後に、ＳＣ１ソフトスプレー工程が行われて、ウエハＷの表面に強アルカリ性のＳＣ１の液滴の噴流が供給される。ウエハＷの表面にＳＣ１が供給されることにより、ウエハＷの表面のｐＨ値が大きくなって、ウエハＷの表面およびパーティクルのゼータ電位が同符号（マイナス）となり、ウエハＷの表面とパーティクルとの結合力が弱められる。そして、ＳＣ１の液滴の噴流は大きな流速を有しているので、ＳＣ１の液滴の噴流がウエハＷの表面に衝突することにより、ウエハＷの表面との結合力が弱められたパーティクルが、その衝撃でウエハＷの表面から物理的に剥離されて除去される。
【００４５】
ＳＣ１ソフトスプレー工程が所定時間にわたって続けられると、ＳＣ１供給バルブ４３および高圧窒素ガス供給バルブ４４が閉じられ、その後、ウエハＷの表面からＳＣ１などを洗い流すためのリンス工程が行われる。このリンス工程は、Ｈ２Ｏ２供給工程後のリンス工程と同様な工程である。リンス工程が終了すると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１が予め定める乾燥時間だけ高速回転（たとえば、約３０００ｒｐｍ）される。これにより、ウエハＷの表面から純水が遠心力で振り切られて、ウエハＷの表面が乾燥する。このスピンドライ工程の終了後は、スピンチャック１の回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００４６】
以上のように、常温の硫酸の液膜が形成されているウエハＷの表面に、約４０℃の過酸化水素水が供給されることにより、ウエハＷの表面上で１００℃以上のレジスト剥離液が生成され、このレジスト剥離液に含まれるＨ２ＳＯ５の高い酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されている不要なレジスト膜が化学的に剥離される。したがって、この実施形態によれば、１００℃よりも低温に温度調節された硫酸および過酸化水素水を用いて、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することができる。そして、硫酸供給管２１を流通する硫酸の温度、過酸化水素水供給管３１を流通する過酸化水素水の温度および窒素ガス供給管３２を流通する窒素ガスの温度は、いずれも１００℃よりも低い温度であるから、硫酸供給管２１、過酸化水素水供給管３１および窒素ガス供給管３２に、１００℃以上の高温に耐え得る耐熱性を持たせる必要がない。
【００４７】
さらに、硫酸と過酸化水素水との化学反応時に発生する反応生成熱によって、レジスト剥離液の温度を１００℃以上に昇温させているから、この実施形態に係る基板処理装置はエネルギー効率性に優れているといえる。
また、硫酸と過酸化水素水との混合液によってウエハＷの表面からレジスト膜が剥離された後に、ＳＣ１ソフトスプレー工程が行われて、ウエハＷの表面に強アルカリ性のＳＣ１の液滴の噴流が供給されることにより、ウエハＷの表面から硫黄残渣およびパーティクルがきれいに除去される。よって、この実施形態によれば、硫黄残渣およびパーティクルの付着していない清浄なウエハＷを得ることができる。
【００４８】
なお、この実施形態では、ウエハＷの表面に硫酸の液膜を形成しておき、その硫酸の液膜が形成されているウエハＷの表面に霧状の過酸化水素水を供給する構成を例にとったが、硫酸ノズル２として噴霧ノズルを採用し、過酸化水素水ノズル３には過酸化水素水を水流の状態で連続的に供給するノズルを採用して、まず、過酸化水素水ノズル３からウエハＷの表面に過酸化水素水を供給することにより、ウエハＷの表面に過酸化水素水の液膜を形成しておき、その過酸化水素水の液膜が形成されているウエハＷの表面に硫酸ノズル２から霧状の硫酸を供給するようにしてもよい。
【００４９】
図６は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。この図６において、図１に示す各部に相当する部分には、図１の場合と同一の参照符号が付されている。
この実施形態に係るレジスト剥離装置では、ウエハＷの表面に硫酸を供給するための硫酸ノズル６として、硫酸を霧化してウエハＷの表面に供給する噴霧ノズルが採用されている。そして、硫酸ノズル６からウエハＷの表面に霧状の硫酸が供給されるのと同時に、過酸化水素水ノズル３からウエハＷの表面に霧状の過酸化水素水を供給されることにより、ウエハＷの表面上で硫酸と過酸化水素水とが混合されて、ウエハＷの表面上にＨ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液が生成され、このレジスト剥離液によってウエハＷの表面に形成されているレジスト膜が化学的に剥離される。
【００５０】
すなわち、スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの上面に硫酸を霧化して供給するための硫酸ノズル６が設けられている。硫酸ノズル６には、硫酸供給源からの硫酸を供給する硫酸供給管６１と、窒素ガス供給源からの窒素ガス（Ｎ２）を供給する窒素ガス供給管６２とが接続されている。硫酸ノズル６に硫酸と窒素ガスとが同時に供給されると、硫酸ノズル６内で硫酸が霧化され、この霧化した硫酸が硫酸ノズル６の先端からウエハＷの表面に供給される。
【００５１】
硫酸供給管６１の途中部には、硫酸供給源側から順に、硫酸の温度を室温〜約８０℃の範囲で調節可能な温度調節器６３と、硫酸ノズル６への硫酸の供給を制御するための硫酸供給バルブ６４とが介装されている。また、窒素ガス供給管６２の途中部には、窒素ガス供給源側から順に、窒素ガスの温度を室温〜約８０℃の範囲で調節可能な温度調節器６５と、硫酸ノズル６への窒素ガスの供給を制御するための窒素ガス供給バルブ６６とが介装されている。温度調節器６３，６５は、それぞれ硫酸および窒素ガスの温度を室温程度に調節する。
【００５２】
硫酸ノズル６は、スピンチャック１の上方でほぼ水平に延びたアーム７１に、過酸化水素水ノズル３とともに取り付けられている。アーム７１は、スピンチャック１の側方で鉛直方向にほぼ沿って配置された昇降軸７２の上端部に固定されており、昇降駆動機構７３によって昇降軸７２を昇降させることによって、スピンチャック１に対して昇降するようになっている。ウエハＷの搬入出時には、スピンチャック１に対するウエハＷの受渡しの妨げにならないように、昇降駆動機構７３が駆動されて、アーム７１がスピンチャック１の上方に大きく退避される。
【００５３】
硫酸ノズル６の具体的な構成は、過酸化水素水ノズル３とほぼ同様であり、硫酸ノズル６から吐出される霧状の硫酸は、ウエハＷの表面上のウエハＷの半径Ｒを含むスリット状の範囲に供給されるようになっている。そして、その硫酸の供給範囲は、図７に示すように、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水の供給範囲ＳＡと重なって、ウエハＷの回転中心から周縁まで及ぶように設定されている。よって、スピンチャック１によってウエハＷを回転させつつ、その回転しているウエハＷの表面に過酸化水素水ノズル３から霧状の過酸化水素水を供給するとともに、硫酸ノズル６から霧状の硫酸を供給することにより、ウエハＷの表面上の供給範囲ＳＡにおいて、硫酸と過酸化水素水とを良好に混合させることができ、この硫酸と過酸化水素水との混合液（レジスト剥離液）をウエハＷの表面に隈無く供給することができる。
【００５４】
処理対象のウエハＷがスピンチャック１に受け渡されると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１に保持されているウエハＷが所定の低回転速度（たとえば、２００ｒｐｍ）で回転される。そして、昇降駆動機構７３が制御されて、その回転中のウエハＷの表面に過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６が近づけられる。その後、過酸化水素水供給バルブ３４、硫酸供給バルブ６４および窒素ガス供給バルブ３６，６６が開かれて、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６からウエハＷの表面上のスリット状の供給範囲ＳＡに、それぞれ霧状の過酸化水素水および硫酸が供給される。
【００５５】
ウエハＷの表面上の供給範囲ＳＡに過酸化水素水および硫酸が同時に供給されることにより、その供給範囲ＳＡ上で硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、強い酸化力を有するＨ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液が生成される。また、ウエハＷの表面上の硫酸の温度は室温程度で、過酸化水素水ノズル３から供給される霧状の過酸化水素水の温度は約４０℃であるが、硫酸と過酸化水素水との化学反応時に発生する反応生成熱によって、Ｈ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液の温度は、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することのできる約１００℃以上の高温に達する。そして、ウエハＷが回転されていることにより、ウエハＷの表面の全域に適温に昇温したレジスト剥離液が隈無く供給され、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜がレジスト剥離液の酸化力によって良好に剥離されて除去される。
【００５６】
ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜を剥離するのに必要かつ十分な時間が経過すると、過酸化水素水供給バルブ３４、硫酸供給バルブ６４および窒素ガス供給バルブ３６，６６が閉じられる。そして、ウエハＷの表面に残留しているレジスト剥離液を純水で洗い流すためのリンス工程が所定時間にわたって行われ、このリンス工程が終了すると、ＳＣ１ソフトスプレー工程が行われる。このＳＣ１ソフトスプレー工程が行われることにより、ウエハＷの表面から硫黄残渣およびパーティクルをきれいに除去することができ、硫黄残渣およびパーティクルの付着していない清浄なウエハＷを得ることができる。
【００５７】
ＳＣ１ソフトスプレー工程が所定時間にわたって続けられると、ＳＣ１供給バルブ４３および高圧窒素ガス供給バルブ４４が閉じられ、その後、ウエハＷの表面からＳＣ１などを洗い流すためのリンス工程が行われる。そして、リンス工程が終了すると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１が予め定める乾燥時間だけ高速回転（たとえば、約３０００ｒｐｍ）される。これにより、ウエハＷの表面から純水が遠心力で振り切られて、ウエハＷの表面が乾燥する。このスピンドライ工程は、スピンチャック１の回転が止められて、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００５８】
このように、この実施形態に係る基板処理装置においても、第１の実施形態に係る基板処理装置と同様な効果を達成することができる。
なお、この実施形態において、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６は、それぞれ過酸化水素水および硫酸を霧化してウエハＷの表面に供給する噴霧ノズルであるとしているが、ウエハＷの表面上の供給範囲ＳＡにそれぞれ過酸化水素水および硫酸を水流の状態で連続的に供給するノズルが過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６として採用されてもよい。過酸化水素水および硫酸を供給範囲ＳＡに同時に供給する場合、過酸化水素水および硫酸が連続流であっても、その過酸化水素水および硫酸をウエハＷの表面上で上手く混合させることができ、適温に昇温されたＨ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液を良好に生成することができる。
【００５９】
また、この実施形態では、ウエハＷの表面上における硫酸の供給範囲が過酸化水素水の供給範囲ＳＡと重なるように設定されているが、図８に示すように、硫酸の供給範囲ＳＡ’は、過酸化水素水の供給範囲ＳＡに対して、ウエハＷの表面上でその供給範囲ＳＡの長手方向と直交する方向にずれて重ならない位置に設定されていてもよい。この場合さらに、過酸化水素水の供給範囲ＳＡおよび硫酸の供給範囲ＳＡ’は、少なくともウエハＷの回転中心から周縁まで及ぶ範囲であれば、図９に示すように、それぞれウエハＷの直径とほぼ同じ長さを有するスリット状の範囲に設定されていてもよい。
【００６０】
図８または図９に示すように供給範囲ＳＡ，ＳＡ’を設定する場合、ウエハＷの表面上において、供給範囲ＳＡに供給された過酸化水素水が硫酸の供給範囲ＳＡ’に向けて流れ、また、供給範囲ＳＡ’に供給された硫酸が過酸化水素水の供給範囲ＳＡに向けて流れるように、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水の吐出方向および硫酸ノズル６からの硫酸の吐出方向をそれぞれ設定する。こうすることにより、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水と硫酸ノズル６からの硫酸とがウエハＷの表面の上方の空中で混ざり合うことを防止でき、また、ウエハＷの表面に達した硫酸および過酸化水素水が良好に混合する。
【００６１】
さらにまた、図１０に示すように、硫酸の供給範囲ＳＡ’が過酸化水素水の供給範囲ＳＡに対してウエハＷの表面上でその供給範囲ＳＡの長手方向にずれ、ウエハＷの回転中心付近において、過酸化水素水の供給範囲ＳＡと硫酸の供給範囲ＳＡ’とが一部重なり合うように、過酸化水素水の供給範囲ＳＡおよび硫酸の供給範囲ＳＡ’が設定されていてもよい。
硫酸の供給範囲ＳＡ’を過酸化水素水の供給範囲ＳＡに対してその長手方向にずらす場合、図１１に示すように、硫酸の供給範囲ＳＡ’を過酸化水素水の供給範囲ＳＡに対してウエハＷの表面上でその供給範囲ＳＡの長手方向と直交する方向にもずらすことにより、過酸化水素水の供給範囲ＳＡと硫酸の供給範囲ＳＡ’とが互いに重なり合わないようにしてもよい。
【００６２】
また、図１２に示すように、硫酸の供給範囲ＳＡ’が過酸化水素水の供給範囲ＳＡに対してウエハＷの回転方向にずれ、ウエハＷの回転中心付近において、過酸化水素水の供給範囲ＳＡと硫酸の供給範囲ＳＡ’とが一部重なり合うように、過酸化水素水の供給範囲ＳＡおよび硫酸の供給範囲ＳＡ’が設定されていてもよい。
図１０、図１１または図１２に示すように供給範囲ＳＡ，ＳＡ’を設定する場合、ウエハＷの表面上において、たとえば、供給範囲ＳＡに供給された過酸化水素水がウエハＷの回転方向下流側（または上流側）に向けて流れ、また、供給範囲ＳＡ’に供給された硫酸がウエハＷの回転方向上流側（または下流側）に向けて流れるように、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水の吐出方向および硫酸ノズル６からの硫酸の吐出方向をそれぞれ設定すれば、ウエハＷの表面上で硫酸と過酸化水素水とを効率良く混合させることができる。
【００６３】
図７に示すように、ウエハＷの表面上における硫酸の供給範囲が過酸化水素水の供給範囲ＳＡと重なるように設定されている場合、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水と硫酸ノズル６からの硫酸とがウエハＷの表面の上方の空中で衝突し合うため、ウエハＷの表面に対する過酸化水素水および硫酸の供給角度などによっては、過酸化水素水または硫酸の一方が他方に遮断され、ウエハＷの表面上の供給範囲ＳＡ内において、過酸化水素水または硫酸の供給量にむらが生じることが考えられる。これに対し、図８ないし図１２に示すように供給範囲ＳＡ，ＳＡ’を設定した場合、ウエハＷの表面上において過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水と硫酸ノズル６からの硫酸とは、ウエハＷの表面に達するまでほとんど混ざり合わないので、ウエハＷの表面上の供給範囲ＳＡ，ＳＡ’にそれぞれ過酸化水素水および硫酸をむらなく供給することができ、それらをウエハＷの表面上で良好に混合させることができる。よって、ウエハＷの表面上でより大きな反応生成熱を発生させることができ、Ｈ２ＳＯ５を含むレジスト剥離液の温度をより高温に昇温させることができる。そして、より高温に昇温したレジスト剥離液によって、ウエハＷの表面に形成されているレジスト膜をきれいにかつ効率良く除去することができる。
【００６４】
図１３は、この発明のさらに他の実施形態について説明するための図である。上述のように、硫酸と過酸化水素水との混合液を用いてウエハＷの表面のレジスト膜を剥離した後に、そのレジスト膜が剥離されたウエハＷの表面から硫黄残渣およびパーティクルを除去するためには、レジスト膜の剥離後のウエハＷの表面に、物理的効果が付与されたアルカリ性薬液を供給すればよい。そこで、上記の各実施形態では、レジスト膜の剥離後のウエハＷの表面に強アルカリ性のＳＣ１の液滴の噴流を供給しているが、たとえば、所定周波数（たとえば、０．２〜３．０ＭＨｚ）の超音波振動が付与されたＳＣ１をウエハＷの表面に供給することによっても、ウエハＷの表面にＳＣ１の液滴の噴流を供給することによっても同様な効果を得ることができる。
【００６５】
ウエハＷの表面に超音波振動が付与されたＳＣ１を供給するためには、たとえば、図１に示す二流体スプレーノズル４に代えて、ＳＣ１供給源から供給されるＳＣ１に超音波振動を付与し、その超音波振動を付与したＳＣ１をウエハＷの表面に供給する超音波ＳＣ１ノズルがアーム５２に取り付けられるとよい。この構成が採用された基板処理装置では、たとえば、Ｈ２ＳＯ４パドル工程、Ｈ２Ｏ２供給工程およびリンス工程が順に行われた後、超音波ＳＣ１ノズルから超音波振動が付与されたＳＣ１をウエハＷの表面に供給する超音波振動ＳＣ１工程が行われる。超音波振動ＳＣ１工程の後は、リンス工程およびスピンドライ工程が順に行われる。
【００６６】
超音波振動ＳＣ１工程では、ウエハＷが所定の回転速度（たとえば、約１０００ｒｐｍ）で回転される。その一方で、旋回駆動機構５３および昇降駆動機構５４が制御されて、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に超音波ＳＣ１ノズルが近づけられる。そして、超音波ＳＣ１ノズルからウエハＷの表面に超音波振の付与されたＳＣ１が供給される。また、ＳＣ１がウエハＷの表面に供給されている間、旋回駆動機構５３が制御されて、超音波ＳＣ１ノズルからのＳＣ１が導かれるウエハＷの表面上の供給位置が、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、円弧状の軌跡を描きつつ繰り返し移動（スキャン）させられる。スピンチャック１によってウエハＷが回転される一方で、そのウエハＷの表面上を超音波振動の付与されたＳＣ１がスキャンすることにより、ウエハＷの表面の全域に超音波振動の付与されたＳＣ１がむらなく供給される。これにより、ウエハＷの表面のｐＨ値が大きくなって、ウエハＷの表面およびパーティクルのゼータ電位が同符号（マイナス）となり、ウエハＷの表面とパーティクルとの結合力を弱められる。そして、そのウエハＷの表面との結合力が弱められたパーティクルは、ＳＣ１が有する超音波振動によって、ウエハＷの表面から物理的に剥離されて除去される。
【００６７】
よって、この実施形態によっても、上記の各実施形態の場合と同様な効果を得ることができる。
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、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６は、それぞれ霧状の過酸化水素水および硫酸をスリット状の範囲ＳＡに供給するように構成されているとしたが、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６としては、図１４に示すように、それぞれ霧状の過酸化水素水および硫酸をコーン状（円錐状）に吐出して、ウエハＷの表面上のウエハＷの半径Ｒを含む円形状の範囲ＲＡに供給する構成のノズル（コーンノズル）を採用してもよい。
【００６８】
このコーンノズルを採用する場合において、ウエハＷの表面に過酸化水素水および硫酸を同時に供給して、ウエハＷの表面上で過酸化水素水と硫酸とを混合させる場合には、過酸化水素水ノズル３からの霧状の過酸化水素水の供給範囲ＲＡと硫酸ノズル６からの霧状の硫酸の供給範囲ＲＡとが重なり合うように、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６の取付位置および取付角度を設計してもよい。また、図１５に示すように、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水と硫酸ノズル６からの硫酸とがそれぞれ互いにずれた位置でウエハＷの半径Ｒを含む円形状の範囲ＲＡ，ＲＡ’に供給されてもよく、この場合、ウエハＷの回転中心付近において、過酸化水素水の供給範囲ＲＡと硫酸の供給範囲ＲＡ’とが一部重なり合うように、過酸化水素水の供給範囲ＲＡおよび硫酸の供給範囲ＲＡ’がそれぞれ設定されていてもよい。  さらにまた、過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６としては、図１６に示すように、円筒配管状のノズル本体９１の周面に複数の吐出口９２が形成され、これらの吐出口９２から過酸化水素水または硫酸を吐出して、ウエハＷの表面に過酸化水素水または硫酸をカーテン状に供給する棒状ノズル９を採用してもよい。この棒状ノズル９を過酸化水素水ノズル３および硫酸ノズル６に採用した場合、過酸化水素水ノズル３からの過酸化水素水の供給範囲ＳＡおよび硫酸ノズル６からの硫酸の供給範囲ＳＡ’は、図７ないし図１２のいずれかのパターンに設定されるとよい。
【００６９】
また、二流体スプレーノズル４の構成例として、いわゆる内部混合型の構成を取り上げたが、二流体スプレーノズル４は、図１７に示すような外部混合型の二流体スプレーノズルであってもよい。外部混合型の二流体スプレーノズルは、下面に断面台形状の凹部８１ａを有する保持体８１と、保持体８１の凹部８１ａの周面を斜めに貫通して保持された液体導入管８２と、この保持体８１の中心軸線に沿って設けられた気体導入管８３とを有している。気体導入管８３および液体導入管８２には、それぞれＳＣ１供給管４１および高圧窒素ガス供給管４２が接続される。液体導入管８２は、保持体８２の中心軸線に近づくに従って下方に傾斜するように設けられている。また、気体導入管８３の下端は、保持体８１の凹部８１ａ内に達している。この構成により、ＳＣ１供給管４１から液体導入管８２にＳＣ１を供給するとともに、高圧窒素ガス供給管４２から気体導入管８３に高圧窒素ガスを供給すると、液体導入管８２の先端から吐出されるＳＣ１に高圧窒素ガスが衝突し、その結果、ＳＣ１の液滴の噴流が形成されて、このＳＣ１の液滴の噴流が下方に向けて噴射される。
【００７０】
ウエハＷの表面から硫黄残渣およびパーティクルを除去するためのアルカリ性薬液としては、ＳＣ１以外に、コリン（（ＣＨ３）Ｎ＋ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）またはアンモニアを用いることができる。
また、上記の実施形態では、処理対象のウエハＷがスピンチャック１に受け渡された後すぐに、そのウエハＷの表面上に硫酸を液盛りして、ウエハＷの表面上に硫酸の液膜を形成するＨ２ＳＯ４パドル工程が行われるとしたが、このＨ２ＳＯ４パドル工程に先立って、ウエハＷの表面を硫酸で湿潤させる硫酸湿潤工程が行われてもよい。
【００７１】
この硫酸湿潤工程では、たとえば、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１に保持されたウエハＷが３０００ｒｐｍの高回転速度で１秒間回転された後、ウエハＷの回転速度が３０００ｒｐｍから０ｒｐｍまで徐々に減速（たとえば、３秒間かけて毎秒１０００ｒｐｍずつ減速）される。この間、硫酸ノズル２から高速回転中のウエハＷの表面の中央部に硫酸が連続流の状態で供給される。ウエハＷの表面に供給された硫酸は、ウエハＷの高速回転による大きな遠心力を受け、その供給位置からウエハＷの周縁へ向けて、ウエハＷの表面上を比較的強い液流となって流れる。これにより、ウエハＷの表面に格子状のパターンが形成されていても、ウエハＷの表面に供給された硫酸は、そのパターンの影響をほとんど受けずにウエハＷの表面の全域に行き渡る。この結果、ウエハＷの表面の全域が硫酸によって湿潤した状態になる。Ｈ２ＳＯ４パドル工程に先立って硫酸湿潤工程が行われることにより、Ｈ２ＳＯ４パドル工程では、たとえウエハＷの表面にパターンが形成されていても、ウエハＷの表面に供給された硫酸が、そのパターンの影響を受けずに、ウエハＷの表面上をその供給位置を中心とする同心円状に拡がる。よって、ウエハＷの表面上の全域に硫酸の液膜をむらなく形成することができる。
【００７２】
さらに、上記の各実施形態では、ウエハＷの表面から不要になったレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理を例にとったが、処理対象となる基板は、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および磁気／光ディスク用基板などの他の種類の基板であってもよい。
また、基板に対する処理は、少なくとも第１処理液および第２処理液を基板上で混合させることによって行われる処理であればよく、レジスト剥離処理に限らず、たとえば、第１処理液としてふっ酸（ＨＦ）を用い、第２処理液として過酸化水素水を用いた処理であってもよい。ふっ酸と過酸化水素水とを混合させると反応生成熱が発生し、そのふっ酸と過酸化水素水との混合液の温度が昇温するから、第１処理液および第２処理液としてそれぞれ硫酸および過酸化水素水を用いた場合と同様な効果を得ることができる。すなわち、基板に供給されるふっ酸および過酸化水素水は、その混合液による処理に適した温度よりも低温に温度調節しておけばよいから、ふっ酸および過酸化水素水の供給経路に高温に耐え得る耐熱性を持たせる必要がなく、また、当該処理を行う装置はエネルギー効率性に優れている。
【００７３】
さらに、第１処理液として硫酸と過酸化水素水との混合液を用い、第２処理液として過酸化水素水を用いた処理であってもよい。たとえば、基板の表面上に硫酸と過酸化水素水との混合液の液膜を形成して、その混合液によって基板の表面処理を行い、その処理の途中で過酸化水素水を基板の表面に追加供給することにより、基板上の混合液による処理の能力を高く維持することができる。
さらには、第１処理液として薬液を用い、第２処理液として純水を用いた処理であってもよい。この処理の一例としては、たとえば、第１処理液としてＢＨＦ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）を含むポリマー除去液を用い、第２処理液として純水を用いて、基板の表面に付着しているポリマー残渣を除去する処理（ポリマー除去処理）がある。このポリマー除去処理では、まず、基板の表面にポリマー除去液を供給して、基板の表面にポリマー除去液の液膜を形成することにより、ポリマー残渣を膨潤させて基板から浮き上がらせておき、その後、そのポリマー除去液の液膜が形成された基板の表面に純水を供給することにより、基板の表面のゼータ電位をアルカリ側に近づけて、基板から浮き上がったポリマー残渣を基板から離脱させることできる。また、他の例としては、たとえば、第１処理液としてふっ酸を用い、第２処理液として純水を用いて、基板の表面の薄膜をエッチング除去する処理（エッチング処理）がある。このエッチング処理では、まず、基板の表面にエッチング液としてのふっ酸を供給して、基板の表面の薄膜膜を急速にエッチング除去していき、基板の表面の薄膜が所望の膜厚に近づいてきたときに純水の供給を開始して、基板上のふっ酸の濃度を徐々に下げていくことにより、基板の表面に残しておくべき薄膜の膜厚を精度よく制御することができる。
【００７４】
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】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図２】過酸化水素水ノズルの構成を示す断面図である。
【図３】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水の供給範囲について説明するための図解図である。
【図４】二流体スプレーノズルの構成を示す断面図である。
【図５】レジスト剥離処理について説明するための図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す図である。
【図７】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の設定例について説明するための図解図である。
【図８】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の第２の設定例について説明するための図解図である。
【図９】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の第３の設定例について説明するための図解図である。
【図１０】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の第４の設定例について説明するための図解図である。
【図１１】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の第５の設定例について説明するための図解図である。
【図１２】基板（ウエハ）表面上における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の第６の設定例について説明するための図解図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施形態について説明するための図である。
【図１４】過酸化水素水ノズルおよび硫酸ノズルの他の構成について説明するための図解図である。
【図１５】図１４を参照して説明した構成を採用した場合における過酸化水素水および硫酸の供給範囲の設定例について説明するための図解図である。
【図１６】過酸化水素水ノズルおよび硫酸ノズルのさらに他の構成について説明するための図解図である。
【図１７】二流体スプレーノズルの他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１      スピンチャック
２      硫酸ノズル
３      過酸化水素水ノズル
４      二流体スプレーノズル
６      硫酸ノズル
９      棒状ノズル
Ｗ      ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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