(57)【要約】  【課題】基板の表面にダメージを与えずに、基板の表面からレジストを良好に除去できる基板処理方法および基板処理装置、ならびにそのような基板処理装置を実現するための測定装置およびデータ制御方法を提供する。  【解決手段】測定部１４からの検出信号に基づいて、基板の表面に付着している残渣の個数が測定データ演算部６１で演算されると、データ比較部６３は、参照データ記憶部６２に記憶されている参照データを参照して、その残渣の個数に応じたＳＰＭ往復スキャン回数を取得する。そして、そのＳＰＭ往復スキャン回数のデータを洗浄制御部５７に与える。洗浄制御部５７は、レシピで定められているＳＰＭ往復スキャン回数を、データ比較部６３から与えられたデータに応じたＳＰＭ往復スキャン回数に変更し、その変更後のレシピに従って、薬液洗浄部１３における処理のための制御を行う。【選択図】        図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも酸素を含む処理ガスのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去するプラズマ灰化処理工程と、
このプラズマ灰化処理工程の終了後に、基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去する除去処理工程と、
この除去処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する除去対象物状態測定工程と、
この除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程での処理の条件を設定する除去処理条件設定工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
上記プラズマ灰化処理工程は、少なくとも酸素ガスとフッ素系ガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下である混合ガスを処理ガスとして、その処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
上記プラズマ灰化処理工程は、少なくとも酸素ガスと、フッ素系ガスと、水素ガスをその濃度が４体積％以下となるように不活性ガスで希釈したフォーミングガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下であって、かつ、フォーミングガスの濃度が５０体積％以下である混合ガスを処理ガスとして、その処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項４】
上記プラズマ灰化処理工程は、処理対象の基板が収容されているプラズマ処理室内に処理ガスを１００〜６０００ｓｃｃｍの範囲内の所定の流量で供給しつつ排気して、当該プラズマ処理室内の気圧を５〜４００Ｐａの範囲内に維持した状態で、処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
上記プラズマ灰化処理工程は、処理対象の基板の温度を常温〜４００℃の範囲内に保った状態で行われることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
上記除去処理工程は、基板上に処理液を供給して、当該基板上に残っているレジスト膜を除去対象物として除去する工程であり、
上記除去対象物状態測定工程は、上記レジスト膜の膜厚を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項７】
上記除去処理工程は、基板上に処理液を供給して、当該基板上に残っているレジストを含む残渣を除去対象物として除去する工程であり、
上記除去対象物状態測定工程は、上記残渣の量を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項８】
上記除去処理工程は、処理液と気体とを衝突させて形成した当該処理液の液滴の噴流を基板上に供給して、当該基板上の除去対象物を除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項９】
上記除去処理工程は、基板上における処理液の液滴の噴流の供給位置を所定の範囲内で往復移動させるスキャン工程を含み、
上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、上記スキャン工程における処理液の液滴の噴流の供給位置の往復移動回数を設定する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１０】
上記除去処理工程は、基板上に硫酸と過酸化水素水との混合液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１１】
上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程の実行時間を設定する工程であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１２】
上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プラズマ灰化処理工程での処理の条件を設定するフィードバック灰化処理条件設定工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１３】
上記除去対象物状態測定工程は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で行われ、
上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程の実行時間を設定する工程であり、
上記基板処理方法は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で、上記除去処理条件設定工程で設定された上記除去処理工程の実行時間に基づいて、そのプラズマ灰化処理工程の実行時間を設定するプラズマ灰化処理時間設定工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１４】
上記プラズマ灰化処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定工程と、
上記プレ除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記プラズマ灰化処理工程での処理の条件を設定するフィードフォワード灰化処理条件設定工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１５】
上記プラズマ灰化処理工程に先立って、そのプラズマ灰化処理工程でプラズマ灰化処理を受けるべき基板上に処理液を供給するプレ処理工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１６】
上記プラズマ灰化処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定工程と、
このプレ除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プレ処理工程での処理の条件を設定するプレ処理条件設定工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１５記載の基板処理方法。
【請求項１７】
処理対象の基板を収容するためのプラズマ処理室、このプラズマ処理室内に、少なくとも酸素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入手段および処理ガスが導入された上記プラズマ処理室内に向けてマイクロ波を放射して、処理ガスのプラズマを励起させるためのプラズマ励起手段を備え、基板上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理手段と、
このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理手段と、
この除去処理手段による除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するための除去対象物状態測定手段と、
この除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の条件を設定する除去処理条件設定手段と
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１８】
上記処理ガス導入手段は、少なくとも酸素ガスとフッ素系ガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下である混合ガスとして上記プラズマ処理室内に導入するものであることを特徴とする請求項１７記載の基板処理装置。
【請求項１９】
上記処理ガス導入手段は、少なくとも酸素ガスと、フッ素系ガスと、水素ガスをその濃度が４体積％以下となるように不活性ガスで希釈したフォーミングガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下であって、かつ、フォーミングガスの濃度が５０体積％以下である混合ガスを処理ガスとして上記プラズマ処理室内に導入するものであることを特徴とする請求項１７記載の基板処理装置。
【請求項２０】
上記プラズマ処理室内の気体を排気するための排気手段と、
上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の際に、上記処理ガス導入手段および排気手段を制御して、上記プラズマ処理室内に処理ガスを１００〜６０００ｓｃｃｍの範囲内の所定の流量で供給しつつ排気して、上記プラズマ処理室内の気圧を５〜４００Ｐａの範囲内に維持する気圧制御手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２１】
上記プラズマ処理室内に設けられていて、処理対象の基板が載置される基板載置台と、
上記基板載置台に載置された基板を加熱するための基板加熱手段と、
上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の際に、上記基板加熱手段を制御して、上記基板載置台に載置された基板の温度を常温〜４００℃の範囲内に保持する灰化処理時基板温度制御手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２２】
上記除去対象物状態測定手段は、基板上に残っているレジスト膜の膜厚を測定するものであることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２３】
上記除去対象物状態測定手段は、基板上に残っているレジストを含む残渣の量を測定するものであることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２４】
上記除去処理手段は、基板上に硫酸と過酸化水素水との混合液を供給する硫酸過水供給手段を備えていることを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２５】
上記除去処理手段は、処理液と気体とを衝突させて形成した当該処理液の液滴の噴流を基板上に供給する噴流供給手段を備えていることを特徴とする請求項１７乃至２４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２６】
上記除去処理手段は、基板上における上記噴流供給手段からの噴流の供給位置を所定の範囲内で往復移動させるスキャン手段をさらに備え、
上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、上記スキャン手段による基板上における噴流の供給位置の往復移動回数を設定するものであることを特徴とする請求項２５記載の基板処理装置。
【請求項２７】
上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の実行時間を設定するものであることを特徴とする請求項１７乃至２６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項２８】
上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の条件を設定するフィードバック灰化処理条件設定手段をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項２９】
上記除去対象物状態測定手段は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で、基板上の除去対象物の状態を測定するためのものであり、
上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の実行時間を設定するものであり、
上記基板処理装置は、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の途中で、上記除去処理条件設定手段によって設定された除去処理の実行時間に基づいて、そのプラズマ灰化処理の実行時間を設定するプラズマ灰化処理時間設定手段をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項３０】
上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定手段と、
上記プレ除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の条件を設定するフィードフォワード灰化処理条件設定手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２９のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項３１】
上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理工程に先立って、そのプラズマ灰化処理を受けるべき基板上に処理液を供給するプレ処理手段をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至３０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項３２】
上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定手段と、
このプレ除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プレ処理手段による処理の条件を設定するプレ処理条件設定手段と
をさらに含むことを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置。
【請求項３３】
基板上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理部と、このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理部とを備えた基板処理装置に適用される測定装置であって、
上記除去処理部における除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する測定手段と、
この測定手段による測定結果を上記除去処理部における除去処理を制御するための除去処理制御手段に入力するための測定結果フィードフォワード入力手段と
を含むことを特徴とする測定装置。
【請求項３４】
上記測定手段による測定結果を上記プラズマ灰化処理部におけるプラズマ灰化処理を制御するための灰化処理制御手段に入力するための測定結果フィードバック入力手段をさらに含むことを特徴とする請求項３３記載の測定装置。
【請求項３５】
基板上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理部と、このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理部と、上記除去処理部における除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する測定手段とを備えた基板処理装置におけるデータ制御方法であって、
上記測定手段による測定結果を表すデータを取得するデータ取得ステップと、
このデータ取得ステップで取得したデータを、上記除去処理部における除去処理を制御するための除去処理制御手段に入力するデータフィードフォワード入力ステップと
を含むことを特徴とするデータ制御方法。
【請求項３６】
上記測定手段による測定結果を表すデータを、上記プラズマ灰化処理部におけるプラズマ灰化処理を制御するための灰化処理制御手段に入力するデータフィードバック入力ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３５記載のデータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理するための基板処理方法および基板処理装置、基板処理装置に適用される測定装置、ならびに基板処理装置におけるデータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に形成された酸化膜などを選択的にエッチングする工程や、ウエハの表面にリン、砒素、硼素などの不純物を局所的に注入する工程が含まれる。これらの工程では、不所望な部分に対するエッチングまたは不純物注入を防止するため、ウエハの最表面に感光性樹脂などの有機物からなるレジスト膜がパターン形成されて、エッチングまたは不純物注入を所望しない部分がレジスト膜によってマスクされる。ウエハ上にパターン形成されたレジスト膜は、エッチングまたは不純物注入の後は不要になるから、エッチングまたは不純物注入の後には、そのウエハ上の不要となったレジスト膜を除去するためのレジスト除去処理が行われる。
【０００３】
レジスト除去処理は、たとえば、アッシング装置でレジスト膜をアッシング（灰化）して除去した後、ウエハを洗浄装置に搬入して、ウエハの表面からアッシング後のレジスト残渣を除去することによって達成できる。アッシング装置では、たとえば、処理対象のウエハを収容した処理室内が酸素ガス雰囲気にされて、その酸素ガス雰囲気中にマイクロ波が放射される。これにより、処理室内に酸素ガスのプラズマ（酸素プラズマ）が発生し、この酸素プラズマがウエハの表面に照射されることによって、ウエハの表面のレジストが分解されて除去される。一方、洗浄装置では、たとえば、ウエハの表面にＡＰＭ（ammonia−hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などの薬液が供給されて、ウエハの表面に対して薬液による洗浄処理（レジスト残渣除去処理）が施されることにより、ウエハの表面に付着しているレジスト残渣が除去される。
【特許文献１】特開２００１−３０８０７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アッシング装置および洗浄装置は、別装置として構成されており、それぞれ予め作成されたレシピ（処理時間および処理内容を規定した行程表）に従って動作する。ウエハの表面に形成されているレジスト膜の膜厚が大きいと、アッシング後のウエハ表面上のレジストを含む残渣が多くなり、この多量の残渣を洗浄処理で除去しきれないおそれがあった。一方、ウエハの表面に形成されているレジスト膜の膜厚が小さい場合には、過剰なアッシング（オーバアッシュ）によるダメージをウエハの表面が受けたり、薬液による洗浄処理が必要以上に長時間にわたって行われることによるダメージをウエハの表面が受けたりするおそれがあった。すなわち、アッシング装置および洗浄装置の各装置でウエハの表面の状態に応じた処理を行うことができないため、従来のアッシング装置および洗浄装置を用いたレジスト除去処理では、ウエハの表面にレジスト残りを生じたり、ウエハの表面にダメージを与えたりするおそれがあった。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、基板の表面にダメージを与えずに、基板の表面からレジストを良好に除去できる基板処理方法および基板処理装置、ならびにそのような基板処理装置を実現するための測定装置およびデータ制御方法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、少なくとも酸素を含む処理ガスのプラズマによって基板（Ｗ）上のレジストを灰化して除去するプラズマ灰化処理工程（Ｓ１）と、このプラズマ灰化処理工程の終了後に、基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去する除去処理工程（Ｓ７）と、この除去処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する除去対象物状態測定工程（Ｓ３；Ｅ２）と、この除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程での処理の条件を設定する除去処理条件設定工程（Ｓ５；Ｅ３）とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【０００７】
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。
請求項１記載の発明によれば、除去処理工程の開始以前に基板上の除去対象物の状態が測定されて、この測定結果に応じた条件で当該基板に対する除去処理が行われる。たとえば、基板上の除去対象物の量に応じて除去処理工程の時間を調節することにより、基板の表面にダメージを与えることなく、基板の表面から除去対象物（たとえば、レジスト膜、またはレジストを含む残渣）を良好に除去することができる。
【０００８】
上記プラズマ灰化処理工程は、請求項２に記載のように、少なくとも酸素ガスとフッ素系ガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下である混合ガスを処理ガスとして、その処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であってもよいし、請求項３に記載のように、少なくとも酸素ガスと、フッ素系ガスと、水素ガスをその濃度が４体積％以下となるように不活性ガスで希釈したフォーミングガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下であって、かつ、フォーミングガスの濃度が５０体積％以下である混合ガスを処理ガスとして、その処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であってもよい。これらのガスを使用することで、イオン注入やエッチングによって表面に硬化層が形成され、酸素のみでは残渣の少ないアッシングが困難となったレジストに対しても、残渣が少なく、低ダメージのアッシング処理を行うことができる。
【０００９】
また、請求項４に記載のように、上記プラズマ灰化処理工程は、処理対象の基板が収容されているプラズマ処理室（１２３）内に処理ガスを１００〜６０００ｓｃｃｍの範囲内の所定の流量で供給しつつ排気して、当該プラズマ処理室内の気圧を５〜４００Ｐａの範囲内に維持した状態で、処理ガスのプラズマを発生させて、そのプラズマによって基板上のレジストを灰化して除去する工程であることが好ましい。処理ガス流量を１００ｓｃｃｍ以上の範囲で増加させた場合、レジストアッシングによる排ガスの置換効率及びプラズマの拡散速度が増加し、高い効率で処理を行うことができるが、その一方で、処理ガス流量を６０００ｓｃｃｍ以上にすると、パーティクルなどの巻き上げを引き起こすおそれがある。また、処理圧力を５Ｐａ以下にすると、処理ガスの密度の低下により、プラズマの密度が著しく低下し、４００Ｐａ以上にすると、励起されたプラズマの寿命が著しく短くなる。つまり、プラズマ処理室内の気圧を５〜４００Ｐａの範囲内に維持することによって、プラズマ処理室内に処理ガスのプラズマを良好に励起させることができる。
【００１０】
さらに、請求項５に記載のように、上記プラズマ灰化処理工程は、処理温度に依存して灰化速度が上昇する一方で、ポッピング等の残渣を増加させる現象を誘発するリスクも増加するため、処理対象の基板の温度を常温〜４００℃の範囲内に保った状態で行われることがさらに好ましく、このような温度範囲内に基板の温度が維持されることにより、基板上のレジストを良好に灰化させることができる。
【００１１】
上記除去処理工程は、基板上に処理液を供給して、当該基板上に残っているレジスト膜を除去対象物として除去する工程であってもよいし、基板上に処理液を供給して、当該基板上に残っているレジストを含む残渣を除去対象物として除去する工程であってもよい。ここで、残渣とは、レジストを含むパーティクル（粒状）および膜状の渣をいう。上記除去処理工程が前者の工程である場合、請求項６に記載のように、上記除去対象物状態測定工程は基板上に残っているレジスト膜の膜厚を測定する工程であり、上記除去処理工程が後者の工程である場合、請求項７に記載のように、上記除去対象物状態測定工程は基板上の残渣の量を測定する工程（Ｓ５）である。
【００１２】
上記除去対象物状態測定工程は、上記プラズマ灰化処理工程の終了後に行われる場合には、基板を所定温度に保持した状態で行われることが好ましく、さらに、基板の周囲の雰囲気を不活性ガス雰囲気にした状態で行われることがより好ましい。また、上記プラズマ灰化処理工程がプラズマ処理室内に設けられた基板載置台上に処理対象の基板を載置した状態で行われる場合には、上記基板載置台上に基板が引き続き載置された状態で上記除去対象物状態測定工程が行われてもよい。
【００１３】
請求項８記載の発明は、上記除去処理工程は、処理液と気体とを衝突させて形成した当該処理液の液滴の噴流を基板上に供給して、当該基板上の除去対象物を除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の基板処理方法である。
この発明によれば、処理液の液滴の噴流を基板上に供給することにより、処理液が有する処理能力（たとえば、酸化力）に加えて、その液滴の噴流が基板の表面に衝突したときの衝撃によって、基板上から除去対象物を排除することができる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、上記除去処理工程は、基板上における処理液の液滴の噴流の供給位置を所定の範囲内で往復移動させるスキャン工程を含み、上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、上記スキャン工程における処理液の液滴の噴流の供給位置の往復移動回数を設定する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の基板処理方法である。
【００１５】
この発明によれば、基板上の広い範囲に処理液の液滴の噴流を供給することができる。
また、液滴の噴流の供給位置を所定範囲内で往復移動させる場合、その往復移動回数が多いほど、基板に対して処理液の液滴の噴流による処理が強く施されるので、液滴の噴流の供給位置の往復移動回数を、除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に応じた適切な回数に設定することにより、基板の表面にダメージを与えることなく、基板の表面から除去対象物を良好に除去することができる。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、上記除去処理工程は、基板上に硫酸と過酸化水素水との混合液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去する工程であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の基板処理方法である。
この発明によれば、硫酸と過酸化水素水との混合液が有する強い酸化力によって、基板上の除去対象物を良好に除去することができる。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程の実行時間を設定する工程であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の基板処理方法である。
請求項１の発明の効果としても述べたように、基板上の除去対象物の量に応じて除去処理工程の時間を調節することにより、基板の表面にダメージを与えることなく、基板の表面から除去対象物を良好に除去することができる。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プラズマ灰化処理工程での処理の条件を設定するフィードバック灰化処理条件設定工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の基板処理方法である。
この発明によれば、除去対象物状態測定工程での測定結果を、次の基板に対するプラズマ灰化処理工程での処理の条件を設定するために利用することにより、被処理基板のばらつきに応じたアッシング処理を行えるため、プラズマ灰化処理工程で当該次の基板の表面にダメージを与えることなく、そのプラズマ灰化処理工程後の基板の表面に付着している除去対象物の量を少なく抑えるといったことが可能になる。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、上記除去対象物状態測定工程（Ｅ２）は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で行われ、上記除去処理条件設定工程は、上記除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理工程の実行時間を設定する工程（Ｅ３）であり、上記基板処理方法は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で、上記除去処理条件設定工程で設定された上記除去処理工程の実行時間に基づいて、そのプラズマ灰化処理工程の実行時間を設定するプラズマ灰化処理時間設定工程（Ｅ４）をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００２０】
この発明によれば、プラズマ灰化処理工程および除去処理工程の両方で、基板の表面にダメージを与えることを防止できる。
また、プラズマ灰化処理工程の処理時間と除去処理工程の処理時間との比率が、プラズマ灰化処理を行うユニット数と除去処理を行うユニット数との比率と逆になるように設定すれば、除去処理工程が実行される処理部から基板が搬出されるのとほぼ同時に、プラズマ灰化処理工程が実行される処理部から基板を搬出することができ、その搬出した基板を除去処理工程が実行される処理部に即座に搬入することができる。よって、基板処理装置を最も効率よく稼働させることができ、基板処理の速度を飛躍的に向上させることができる。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、上記プラズマ灰化処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定工程と、上記プレ除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記プラズマ灰化処理工程での処理の条件を設定するフィードフォワード灰化処理条件設定工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００２２】
この発明によれば、プラズマ灰化処理工程における処理を受ける前の基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対するプラズマ灰化処理工程での処理の条件を適切に設定すれば、プラズマ灰化処理工程で基板の表面にダメージを与えることなく、その処理後の基板の表面に付着している残渣の個数を少なく抑えることができる。
請求項１５に記載のように、上記プラズマ灰化処理工程に先立って、そのプラズマ灰化処理工程でプラズマ灰化処理を受けるべき基板上に処理液を供給するプレ処理工程が行われてもよく、この場合、請求項１６に記載のように、上記プラズマ灰化処理工程の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定工程が行われ、このプレ除去対象物状態測定工程で測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プレ処理工程での処理の条件を設定するプレ処理条件設定工程がさらに行われることが好ましい。
【００２３】
請求項１７記載の発明は、処理対象の基板（Ｗ）を収容するためのプラズマ処理室（１２３）、このプラズマ処理室内に、少なくとも酸素を含む処理ガスを導入する処理ガス導入手段（１２５，４２，４２１，４２２，４２３）および処理ガスが導入された上記プラズマ処理室内に向けてマイクロ波を放射して、処理ガスのプラズマを励起させるためのプラズマ励起手段（１２２，１２９，４３）を備え、基板上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理手段（１２）と、このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理手段（１３）と、この除去処理手段による除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するための除去対象物状態測定手段（１４，８１）と、この除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の条件を設定する除去処理条件設定手段（６３；８４）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００２４】
このような構成の基板処理装置において、請求項１の発明を実施することができ、請求項１に関連して述べた効果を奏することができる。
上記処理ガス導入手段は、請求項１８に記載のように、少なくとも酸素ガスとフッ素系ガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下である混合ガスとして上記プラズマ処理室内に導入するものであってもよいし、請求項１９に記載のように、少なくとも酸素ガスと、フッ素系ガスと、水素ガスをその濃度が４体積％以下となるように不活性ガスで希釈したフォーミングガスとを含み、フッ素系ガスの濃度が１体積％以下であって、かつ、フォーミングガスの濃度が５０体積％以下である混合ガスを処理ガスとして上記プラズマ処理室内に導入するものであってもよい。
【００２５】
上記除去対象物状態測定手段は、請求項２２に記載のように、基板上に残っているレジスト膜の膜厚を測定するもの（８１）であってもよいし、請求項２３に記載のように、基板上に残っているレジストを含む残渣の量を測定するもの（１４）であってもよい。
請求項２０記載の発明は、上記プラズマ処理室内の気体を排気するための排気手段（１２４，４１）と、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の際に、上記処理ガス導入手段および排気手段を制御して、上記プラズマ処理室内に処理ガスを１００〜６０００ｓｃｃｍの範囲内の所定の流量で供給しつつ排気して、上記プラズマ処理室内の気圧を５〜４００Ｐａの範囲内に維持する気圧制御手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２６】
このような構成の基板処理装置において、請求項４の発明を実施することができ、請求項４に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２１記載の発明は、上記プラズマ処理室内に設けられていて、処理対象の基板が載置される基板載置台（１２７）と、上記基板載置台に載置された基板を加熱するための基板加熱手段（１２８）と、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の際に、上記基板加熱手段を制御して、上記基板載置台に載置された基板の温度を常温〜４００℃の範囲内に保持する灰化処理時基板温度制御手段（４４）とをさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２７】
このような構成の基板処理装置において、請求項５の発明を実施することができ、請求項５に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２４記載の発明は、上記除去処理手段は、基板上に硫酸と過酸化水素水との混合液を供給する硫酸過水供給手段（５２）を備えていることを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２８】
上記硫酸過水供給手段を備えていれば、請求項１０の発明を実施することができ、請求項１０に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２５記載の発明は、上記除去処理手段は、処理液と気体とを衝突させて形成した当該処理液の液滴の噴流を基板上に供給する噴流供給手段（１３３）を備えていることを特徴とする請求項１７乃至２４のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２９】
上記噴流供給手段を備えていれば、請求項８の発明を実施することができ、請求項８に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２６記載の発明は、上記除去処理手段は、基板上における上記噴流供給手段からの噴流の供給位置を所定の範囲内で往復移動させるスキャン手段（５６，１３５，１３６）をさらに備え、上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、上記スキャン手段による基板上における噴流の供給位置の往復移動回数を設定するものであることを特徴とする請求項２５記載の基板処理装置である。
【００３０】
このような構成の基板処理装置において、請求項９の発明を実施することができ、請求項９に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２７記載の発明は、上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の実行時間を設定するものであることを特徴とする請求項１７乃至２６のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００３１】
このような構成の基板処理装置において、請求項１１の発明を実施することができ、請求項１１に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２８記載の発明は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の条件を設定するフィードバック灰化処理条件設定手段（６３）をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２７のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００３２】
このような構成の基板処理装置において、請求項１２の発明を実施することができ、請求項１２に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項２９記載の発明は、上記除去対象物状態測定手段は、上記プラズマ灰化処理工程の途中で、基板上の除去対象物の状態を測定するためのもの（８１）であり、上記除去処理条件設定手段は、上記除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記除去処理手段による除去処理の実行時間を設定するものであり、上記基板処理装置は、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の途中で、上記除去処理条件設定手段によって設定された除去処理の実行時間に基づいて、そのプラズマ灰化処理の実行時間を設定するプラズマ灰化処理時間設定手段（８４）をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２７のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００３３】
このような構成の基板処理装置において、請求項１３の発明を実施することができ、請求項１３に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項３０記載の発明は、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定手段（１４Ａ）と、上記プレ除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板に対する上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の条件を設定するフィードフォワード灰化処理条件設定手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至２９のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００３４】
このような構成の基板処理装置において、請求項１４の発明を実施することができ、請求項１４に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項３１記載の発明は、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理工程に先立って、そのプラズマ灰化処理を受けるべき基板上に処理液を供給するプレ処理手段（１３）をさらに含むことを特徴とする請求項１７乃至３０のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００３５】
このような構成の基板処理装置において、請求項１５の発明を実施することができる。
請求項３２記載の発明は、上記プラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定するプレ除去対象物状態測定手段（１４Ａ）と、このプレ除去対象物状態測定手段によって測定された基板上の除去対象物の状態に基づいて、その基板の次の基板に対する上記プレ処理手段による処理の条件を設定するプレ処理条件設定手段とをさらに含むことを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置である。
【００３６】
このような構成の基板処理装置において、請求項１６の発明を実施することができ、請求項１６に関連して述べた効果を奏することができる。
請求項３３記載の発明は、基板（Ｗ）上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理部（１２）と、このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理部（１３）とを備えた基板処理装置に適用される測定装置であって、上記除去処理部における除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する測定手段（１４，８１）と、この測定手段による測定結果を上記除去処理部における除去処理を制御するための除去処理制御手段（５７）に入力するための測定結果フィードフォワード入力手段（６３，８４）とを含むことを特徴とする測定装置である。
【００３７】
この発明によれば、測定手段による測定結果を除去処理制御手段に入力することができる。これにより、除去処理部における除去処理の開始前の基板上の除去対象物の状態に基づいて、除去処理部における除去処理をフィードフォワード的に制御することが可能になる。
請求項３４記載の発明は、上記測定手段による測定結果を上記プラズマ灰化処理部におけるプラズマ灰化処理を制御するための灰化処理制御手段（４４）に入力するための測定結果フィードバック入力手段（６３）をさらに含むことを特徴とする請求項３３記載の測定装置である。
【００３８】
この発明によれば、測定手段による測定結果を灰化処理制御手段に入力することができる。これにより、除去処理部における除去処理の開始前の基板上の除去対象物の状態に基づいて、当該基板の次の基板に対するプラズマ灰化処理をフィードバック的に制御することが可能になる。
請求項３５記載の発明は、基板（Ｗ）上のレジストをプラズマを用いて灰化して除去するためのプラズマ灰化処理を実行するプラズマ灰化処理部（１２）と、このプラズマ灰化処理手段によるプラズマ灰化処理後の基板上に処理液を供給して、当該基板上の除去対象物を除去するための除去処理を実行する除去処理部（１３）と、上記除去処理部における除去処理の開始以前に、基板上の除去対象物の状態を測定する測定手段（１４，８１）とを備えた基板処理装置におけるデータ制御方法であって、上記測定手段による測定結果を表すデータを取得するデータ取得ステップと、このデータ取得ステップで取得したデータを、上記除去処理部における除去処理を制御するための除去処理制御手段（５７）に入力するデータフィードフォワード入力ステップとを含むことを特徴とするデータ制御方法である。
【００３９】
この発明によれば、除去処理部における除去処理の開始前の基板上の除去対象物の状態に基づいて、除去処理部における除去処理をフィードフォワード的に制御することが可能になる。
請求項３６記載の発明は、上記測定手段による測定結果を表すデータを、上記プラズマ灰化処理部におけるプラズマ灰化処理を制御するための灰化処理制御手段（４４）に入力するデータフィードバック入力ステップをさらに含むことを特徴とする請求項３５記載のデータ制御方法である。
【００４０】
この発明によれば、除去処理部における除去処理の開始前の基板上の除去対象物の状態に基づいて、当該基板の次の基板に対するプラズマ灰化処理をフィードバック的に制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
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示す簡略化した平面図である。この基板処理装置は、基板の一例としてのウエハＷに対してレジスト除去処理を行うための装置であり、具体的には、レジストパターン（レジストコーティング、露光および現像の各工程を経ることによってパターン形成されたレジスト膜）が形成された酸化膜などの薄膜上にエッチング液を供給することにより、その薄膜が選択的にエッチングされたウエハＷ、または、レジストパターンが形成された表面上にリン、砒素、硼素などの不純物のイオンを照射することにより、その表面に不純物が局所的に注入されたウエハＷを処理対象として、ウエハＷの表面から不要になったレジストパターンを除去する処理を行うための装置である。
【００４２】
この基板処理装置は、基板処理部１と、この基板処理部１に結合されたインデクサ部２とを備えている。また、インデクサ部２の基板処理部１が結合されている側とは反対側には、それぞれ１つのカセットＣを載置可能な複数（この実施形態では３つ）のカセット載置台３が並べて設けられている。カセットＣは、この基板処理装置が設置された工場内でウエハＷを搬送する際に用いられるものであり、複数枚のウエハＷを多段に積層した状態で収容して保持することができる。
【００４３】
基板処理部１には、平面視において、インデクサ部２の中央部に隣接する位置に基板搬送部１１が配置され、この基板搬送部１１の周囲をＵ字状に取り囲むように、各２つのプラズマアッシング部１２、薬液洗浄部１３および測定部１４が配置されている。たとえば、２つのプラズマアッシング部１２と２つの薬液洗浄部１３とは、基板搬送部１１を挟んで互いに対向している。
【００４４】
基板搬送部１１には、基板搬送ロボット１５が備えられている。基板搬送ロボット１５は、プラズマアッシング部１２、薬液洗浄部１３および測定部１４にアクセスすることができ、これらの各部１２〜１４との間で相互にウエハＷの受け渡しを行うことができるようになっている。
インデクサ部２には、インデクサロボット２１が備えられていて、このインデクサロボット２１は、カセット載置台３に載置されたカセットＣにアクセスして、カセットＣから未処理のウエハＷを取り出すことができ、その取り出した未処理のウエハＷを基板搬送ロボット１５に受け渡すことができる。また、インデクサロボット２１は、処理済のウエハＷを基板搬送ロボット１５から受け取ることができ、その受け取ったウエハＷをカセット載置台３に載置されたカセットＣに収納することができる。処理済のウエハＷは、そのウエハＷが未処理の状態のときに収容されていたカセットＣに収納されてもよいし、未処理のウエハＷを収容するカセットＣと処理済のウエハＷを収容するカセットＣとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットＣとは別のカセットＣに収容されてもよい。
【００４５】
図２は、上記の基板処理装置による全体的な動作を説明するためのフローチャートである。インデクサロボット２１によってカセットＣから未処理のウエハＷが取り出されて、そのウエハＷが基板搬送ロボット１５に受け渡されると、基板搬送ロボット１５は、そのウエハＷを２つのプラズマアッシング部１２のいずれか一方に搬入する。プラズマアッシング部１２では、ウエハＷに対して、ウエハＷの表面上のレジストパターンをアッシング（灰化）して除去する処理が行われる（ステップＳ１）。プラズマアッシング部１２における処理は、ウエハＷの表面へのイオン注入の有無やその注入条件などに応じて選択されたレシピに従って行われる。このプラズマアッシング部１２における処理が完了すると、基板搬送ロボット１５によって、プラズマアッシング部１２からウエハＷが取り出されて、そのウエハＷが２つの測定部１４のいずれか一方に搬入される（ステップＳ２）。
【００４６】
測定部１４には、たとえば、照明光学系からの光でウエハＷの表面を照明し、このときのウエハＷの表面からの反射光または散乱光に基づく画像処理によって、ウエハＷの表面に付着している残渣（レジストを含むパーティクル（粒状）および／または膜状の渣）の密度を検出する構成の測定装置が備えられている。測定部１４では、その測定装置の出力に基づいて、ウエハＷの表面上に残っている残渣の個数（残渣数）が測定される（ステップＳ３）。
【００４７】
残渣数の測定の後、ウエハＷの表面へのイオン注入の有無やその注入条件などに応じて、薬液洗浄部１３における処理のレシピが選択されるとともに（ステップＳ４）、また、その選択されたレシピで定められている処理条件が、測定部１４における測定結果に応じた適切な条件に変更される（ステップＳ５）。そして、基板搬送ロボット１５によって、測定部１４からウエハＷが取り出されて、そのウエハＷが２つの薬液洗浄部１３のいずれか一方に搬入されると（ステップＳ６）、処理条件が変更されたレシピに従って、薬液洗浄部１３における処理がウエハＷに対して行われる（ステップＳ７）。
【００４８】
薬液洗浄部１３では、ウエハＷの表面にＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）の液滴の噴流が供給されて、ウエハＷの表面に付着しているレジストを含む残渣が、ＳＰＭが有する強い酸化力およびＳＰＭの液滴の噴流がウエハＷの表面に衝突したときの衝撃によってウエハＷの表面から排除される。この薬液洗浄部１３における処理が完了すると、基板搬送ロボット１５によって、薬液洗浄部１３からウエハＷが取り出されて、そのウエハＷが処理済のウエハＷとしてインデクサロボット２１に受け渡される。そして、インデクサロボット２１によって、処理済のウエハＷがカセットＣに収納される。
【００４９】
図３は、プラズマアッシング部１２の構成を説明するための図解的な断面図である。プラズマアッシング部１２は、アルミ材などを用いて形成された真空容器１２１と、この真空容器１２１の開放された上面を閉塞するように設けられた誘電体窓１２２と、真空容器１２１および誘電体窓１２２によって形成されるプラズマ処理室１２３からの排気のための排気口１２４と、プラズマ処理室１２３に処理ガスを導入するためのガス導入管１２５と、プラズマ処理室１２３の気圧を検出するための圧力計１２６と、プラズマ処理室１２３に配置されて、ウエハＷを載置して保持するためのウエハステージ１２７と、このウエハステージ１２７に内蔵されたヒータ１２８と、誘電体窓１２２の上方に設けられて、マイクロ波などの高周波電力を誘電体窓１２２に向けて供給（導波）するための高周波電力供給器（マイクロ波導波管）１２９とを備えている。
【００５０】
排気口１２４には、真空ポンプやバルブなどを含む排気装置４１が接続されており、この排気装置４１を作動させることによって、プラズマ処理室１２３のガスを排気口１２４を通して排気することができる。また、排気装置４１による排気速度を制御することにより、プラズマ処理室１２３の気圧を調節することができる。
ガス導入管１２５には、バルブや流量制御器などを含むガス導入装置４２が接続されている。ガス導入装置４２には、酸素含有ガス源４２１からの酸素含有ガス、フッ素含有ガス源４２２からのフッ素含有ガス（フッ素系ガス）およびフォーミングガス源４２３からのフォーミングガスが供給されるようになっており、ガス導入装置４２内の各ガス供給ライン（酸素含有ガス供給ライン、フッ素含有ガス供給ライン、フォーミングガス供給ライン）上に設けられたバルブの開閉を制御することによって、ガス導入管１２５からプラズマ処理室１２３に導入される処理ガスに含まれるガスの種類を変更することができる。また、各ガス供給ライン上に設けられた流量制御器を制御することにより、ガス導入管１２５からプラズマ処理室１２３に導入される処理ガスの流量およびその処理ガスに含まれる各ガス成分の濃度（ガス混合比）を変更することができる。
【００５１】
なお、酸素含有ガスとしては、Ｏ2、Ｎ2Ｏ、ＮＯ2、ＣＯ2などを例示することができる。また、フッ素含有ガスとしては、Ｆ2、ＮＦ3、ＳＦ6、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨＦ3、ＣＨ2Ｆ2、ＣＨ3Ｆ、Ｃ3Ｆ8、Ｓ2Ｆ2、ＳＦ2、ＳＦ4、ＳＯＦ2などを例示することができる。さらにまた、フォーミングガスにおいて使用される水素の希釈ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒなどの希ガスのほか、窒素などを使用することができる。
【００５２】
高周波電力供給器１２９には、マイクロ波電源などの高周波電源４３が接続されている。高周波電源４３としては、マイクロ波電源に限らず、ＶＨＦ電源やＲＦ電源などを用いてもよく、この場合には、棒状アンテナ、コイル、誘導結合用電極、容量結合用電極などを用いて、高周波電源４３からの高周波電力を誘電体窓１２２に向けて供給することができる。
【００５３】
また、プラズマアッシング部１２は、マイクロコンピュータを含む構成のアッシング制御部４４を備えている。アッシング制御部４４には、圧力計１２６、ならびに酸素含有ガス源４２１、フッ素含有ガス源４２２およびフォーミングガス源４２３からガス導入装置４２へと延びた各ガス供給ラインに介装されて、酸素含有ガス、フッ素含有ガスおよび窒素ガスの流量をそれぞれ検出するための流量計４２４，４２５，４２６の検出信号が入力されるようになっている。アッシング制御部４４は、各入力信号に基づいて、ヒータ１２８、排気装置４１、ガス導入装置４２および高周波電源４３を制御する。
【００５４】
図４は、プラズマアッシング部１２における処理を説明するためのフローチャートである。プラズマ処理室１２３に搬入されたウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でウエハステージ１２７上に載置される（ステップＴ１）。また、ウエハステージ１２７に内蔵されたヒータ１２８は、ウエハＷの搬入前から所定温度に発熱制御されている。これにより、ウエハＷがウエハステージ１２７上に載置されると、そのヒータ１２８からの発熱によって、ウエハＷがヒータ１２８の発熱温度（上記所定温度）付近まで加熱される（ステップＴ２）。
【００５５】
ヒータ１２８の発熱温度は、たとえば、常温〜４００℃の範囲内に設定されるとよく、７０〜２５０℃の範囲内に設定されることが好ましい。さらに、高濃度のイオン注入により、レジスト表層に緻密な硬化層が形成されている場合には、レジストパターンのポッピングによるウエハＷの汚染を防止するために、そのポッピングを生じないような温度範囲内（たとえば、７０〜１００℃）に設定されることがより好ましい。
【００５６】
つづいて、排気口１２４に接続された排気装置４１の真空ポンプが制御されて、たとえば、プラズマ処理室１２３の気圧が１．３３×１０-7Ｐａ以下になるまで、プラズマ処理室１２３の排気が行われる（ステップＴ３）。その後、ガス導入装置４２が制御されて、ガス導入管１２５からプラズマ処理室１２３に、たとえば、フッ素含有ガスをその濃度が１体積％以下となるように酸素ガス（Ｏ2）中に添加して得られる混合ガスが処理ガスとして導入される（ステップＴ４）。プラズマ処理室１２３に導入される処理ガスの流量は、１００〜６０００ｓｃｃｍの範囲内で制御されて、この処理ガスの導入流量と排気装置４１による排気流量との制御によって、プラズマ処理室１２３の気圧が５〜４００Ｐａの範囲内に維持される。
【００５７】
なお、処理ガスは、少なくとも酸素（原子）を含むガスであればよいが、高ドーズのイオンが注入されたレジストなど難灰化性のレジストの場合には、たとえば、水素ガス（Ｈ2）をその濃度が４体積％以下となるように窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガスで希釈したフォーミングガスがガス導入装置４２に供給されるように構成して、フッ素含有ガスの濃度が１体積％以下となり、かつ、フォーミングガスの濃度が５０体積％以下となるように、フッ素含有ガス、フォーミングガスおよび酸素ガスを混合して得られる混合ガスを処理ガスとして用いることにより、残渣の少ないアッシングを、ウエハＷへのダメージを与えることなく行うことができる。
【００５８】
こうしてプラズマ処理室１２３に処理ガスが充満した状態で、高周波電源４３から高周波電力としてのマイクロ波が出力される（ステップＴ５）。マイクロ波は、高周波電力供給器１２９によって誘電体窓１２２へと導かれ、さらに誘電体窓１２２を透過して、プラズマ処理室１２３に放射される。そして、その放射されるマイクロ波のエネルギーにより、プラズマ処理室１２３に処理ガスの高密度プラズマが励起され、この高密度プラズマによって発生した酸素活性種などが、ウエハＷの表面に形成されているレジストパターンに到達して、レジストパターンがアッシングされていく。
【００５９】
マイクロ波の出力が所定時間続けられると（ステップＴ６でＹＥＳ）、高周波電源４３からのマイクロ波の出力が停止されるとともに（ステップＴ７）、ガス導入管１２５からプラズマ処理室１２３への処理ガスの導入が停止される（ステップＴ８）。処理ガスの導入停止後も、プラズマ処理室１２３に残っている処理ガス（残ガス）を除去するために、排気装置４１によるプラズマ処理室１２３の排気が続けられる（ステップＴ９）。その後、プラズマ処理室１２３がほぼ真空状態になると、ガス導入装置４２が制御されて、ガス導入管１２５からプラズマ処理室１２３に窒素ガスが導入される（ステップＴ１０）。そして、プラズマ処理室１２３の気圧が常圧まで上がると、プラズマ処理室１２３への窒素ガスの導入が停止されて、レジストパターンがアッシングされて除去されたウエハＷがプラズマ処理室１２３から搬出される（ステップＴ１１）。
【００６０】
このプラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面状態（ウエハＷの表面に付着している残渣の個数）は、プラズマ処理室１２３に導入される処理ガスの組成、プラズマ励起時のプラズマ処理室１２３の気圧、マイクロ波の出力（電力量）、ウエハＷの温度、プラズマによる処理時間によって異なる。したがって、これらのうちの少なくとも１つをパラメータとして変更することにより、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数を制御することができる。
【００６１】
図５は、薬液洗浄部１３の構成を説明するための図解的な断面図である。薬液洗浄部１３は、隔壁で区画された薬液処理室１３１に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック１３２と、このスピンチャック１３２に保持されたウエハＷの表面にＳＰＭの液滴の噴流を供給するための二流体スプレーノズル１３３と、ウエハＷから流下または飛散するＳＰＭなどの処理液を受け取るためのカップ１３４とを備えている。
【００６２】
スピンチャック１３２は、たとえば、複数個の挟持部材でウエハＷを挟持することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持することができる。スピンチャック１３２には、回転駆動機構５１からの回転力が与えられるようになっていて、これにより、複数個の挟持部材で保持したウエハＷをほぼ水平な姿勢を保ったまま回転させることができる。
二流体スプレーノズル１３３には、所定温度に温度調節されたＳＰＭ（Ｈ2ＳＯ4＋Ｈ2Ｏ2）を供給するためのＳＰＭ供給管５２と、窒素ガス供給源からの高圧の窒素ガス（Ｎ2）を供給するための高圧窒素ガス供給管５３とが接続されている。二流体スプレーノズル１３３にＳＰＭと高圧窒素ガスとが同時に供給されると、そのＳＰＭと高圧窒素ガスとが混合されて、ＳＰＭの微細な液滴が形成され、このＳＰＭの液滴が噴流となって、二流体スプレーノズル１３３から吐出される。ＳＰＭ供給管５２の途中部には、二流体スプレーノズル１３３へのＳＰＭの供給を制御するためのＳＰＭ供給バルブ５４が介装されている。また、高圧窒素ガス供給管５３の途中部には、二流体スプレーノズル１３３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５５が介装されている。
【００６３】
また、二流体スプレーノズル１３３は、少なくともウエハＷの回転中心からその周縁部に至る範囲を含む範囲で液滴の供給位置を変更できるスキャンノズルとしての基本形態を有している。具体的には、スピンチャック１３２の側方には、旋回軸１３５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１３３は、その旋回軸１３５の上端部からほぼ水平に延びたノズルアーム１３６の先端部に取り付けられている。旋回軸１３５には、旋回駆動機構５６からの駆動力が与えられるようになっていて、旋回軸１３５を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１３２に保持されたウエハＷの上方でノズルアーム１３６を揺動させることができ、これに伴って、スピンチャック１３２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１３３から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。
【００６４】
さらに、薬液洗浄部１３は、マイクロコンピュータを含む構成の洗浄制御部５７を備えている。洗浄制御部５７は、ウエハＷに対する処理の際に、回転駆動機構５１および旋回駆動機構５６を制御し、また、ＳＰＭ供給バルブ５４および高圧窒素ガス供給バルブ５５の開閉を制御する。
ウエハＷがスピンチャック１３２に受け渡されると、まず、回転駆動機構５１が制御されて、スピンチャック１３２に保持されたウエハＷが所定の回転速度で回転される。また、旋回駆動機構５６が制御されて、二流体スプレーノズル１３３がカップ１３４の外側に設定された待機位置からスピンチャック１３２に保持されたウエハＷの上方に設定された処理開始位置に配置される。
【００６５】
つづいて、ＳＰＭ供給バルブ５４および高圧窒素ガス供給バルブ５５が開かれる。これにより、二流体スプレーノズル１３３にＳＰＭと高圧窒素ガスとが供給されて、二流体スプレーノズル１３３からＳＰＭの液滴の噴流が吐出される。この一方で、旋回駆動機構５６が制御されて、二流体スプレーノズル１３３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（ＳＰＭ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移動する。これにより、ウエハＷの表面に付着している残渣が、ＳＰＭが有する強い酸化力およびＳＰＭの液滴の噴流がウエハＷの表面に衝突したときの衝撃によってウエハＷの表面から排除されていく。
【００６６】
ウエハＷの表面におけるＳＰＭ供給位置が所定回数往復スキャンされると、ＳＰＭ供給バルブ５４および高圧窒素ガス供給バルブ５５が閉じられて、二流体スプレーノズル１３３がカップ１３４の外側に設定された待機位置に戻される。その後は、ウエハＷの表面にＤＩＷ（脱イオン化された純水）が供給されて、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭがＤＩＷによって洗い流される。ＤＩＷの供給が一定時間にわたって続けられると、ＤＩＷの供給が停止され、つづいて、回転駆動機構５１が制御され、ウエハＷを高回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）で回転させて、ウエハＷに付着しているＤＩＷが遠心力で振り切って乾燥させる処理が行われる。この処理が完了すると、回転駆動機構５１が制御されて、スピンチャック１３２によるウエハＷの回転が止められた後、薬液処理室１３１から処理済のウエハＷが搬出されていく。
【００６７】
この薬液洗浄部１３における処理による残渣の除去率およびウエハＷの表面へのダメージは、ウエハＷの表面におけるＳＰＭ供給位置の往復スキャン回数（以下、単に「ＳＰＭスキャン回数」という。）、二流体スプレーノズル１３３への高圧窒素ガスの供給流量（供給圧）、ＳＰＭの組成、ＳＰＭの温度などによって変化する。したがって、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面状態（ウエハＷの表面に付着している残渣の個数）に応じて、ウエハＷの表面におけるＳＰＭ往復スキャン回数または二流体スプレーノズル１３３への高圧窒素ガスの供給流量などを制御することにより、残渣が付着しておらず、また、ダメージを受けていないウエハＷを得ることができる。
【００６８】
図６は、上記の基板処理装置全体の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、プラズマアッシング部１２の動作を制御するためのアッシング制御部４４および薬液洗浄部１３の動作を制御するための洗浄制御部５７の他に、測定部１４に備えられた測定装置の検出信号に基づいて、ウエハＷの表面に付着している残渣の個数（全個数）を演算する測定データ演算部６１と、予め作成された参照データを記憶している参照データ記憶部６２と、この参照データ記憶部６２に記憶されている参照データを参照して、測定データ演算部６１の演算結果（測定部１４の測定結果）に応じた薬液洗浄部１３における処理の条件を取得するデータ比較部６３とを備えている。
【００６９】
参照データ記憶部６２に記憶されている参照データは、たとえば、図７に示すように、粒径０．１μｍ以上の残渣の個数を適当な１１の範囲に分けて、各範囲ごとに適切なＳＰＭ往復スキャン回数を定めて対応づけることにより作成されたテーブル形式のデータである。
データ比較部６３は、測定部１４での測定対象のウエハＷの表面に付着している残渣の個数が測定データ演算部６１によって演算されると、参照データを参照して、その演算された残渣の個数が属する範囲を認定し、この範囲に対応づけられているＳＰＭ往復スキャン回数を取得する。たとえば、ウエハＷの表面に付着している残渣の個数が５０個であれば、範囲「４０〜６０個」に対応づけられているＳＰＭ往復スキャン回数「２」を参照データの中から取得する。また、ウエハＷの表面に付着している残渣の個数が３５００個であれば、範囲「１０００〜５０００個」に対応づけられているＳＰＭ往復スキャン回数「４」を参照データの中から取得する。そして、データ比較部６３は、そのようにして取得したＳＰＭ往復スキャン回数のデータを洗浄制御部５７に与える。
【００７０】
これを受けて、洗浄制御部５７は、レシピで定められているＳＰＭ往復スキャン回数を、データ比較部６３から与えられたデータに応じたＳＰＭ往復スキャン回数に変更し、その変更後のレシピに従って、薬液洗浄部１３における処理のための制御を行う。これにより、薬液洗浄部１３では、ウエハＷの表面におけるＳＰＭ供給位置の往復スキャンが、そのウエハＷの表面に付着している残渣の個数に応じた適切な回数だけ行われる。よって、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面に付着している残渣を良好に除去することができる。
【００７１】
なお、ＳＰＭ往復スキャン回数を変更すると、それに伴って薬液洗浄部１３における処理時間が変わるから、ＳＰＭ往復スキャン回数の変更は、薬液洗浄部１３における処理時間と実質的に同じであると言える。
この実施形態では、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数に応じて、薬液洗浄部１３による処理におけるＳＰＭ往復スキャン回数が変更される場合を例にとって説明したが、薬液洗浄部１３で行われる処理の他の条件が変更されてもよく、たとえば、二流体スプレーノズル１３３への高圧窒素ガスの供給流量が変更されてもよい。
【００７２】
また、この実施形態では、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数に基づいて、薬液洗浄部１３の処理がフィードフォワード的に制御される構成を取り上げて説明したが、これに加えて、プラズマアッシング部１２における処理（当該ウエハＷの次のウエハＷに対する処理）が、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数に基づいてフィードバック的に制御されるようにしてもよい。具体的には、プラズマアッシング部１２における処理条件（プラズマ処理室１２３に導入される処理ガスの組成、プラズマ励起時のプラズマ処理室１２３の気圧、マイクロ波の出力、ウエハＷの温度およびプラズマによる処理時間のうちの少なくとも１つの条件）を適切に設定するための参照データを参照データ記憶部６２に記憶させておき、データ比較部６３によって算出された測定データ演算部６１の演算結果（測定部１４の測定結果）が変動した場合、その参照データに基づいてそれを修正するために調整されるべき処理条件およびその調整幅が取得され、さらに、図６に二点鎖線で示すように、この取得した処理条件調整のデータがアッシング制御部４４に与えられることにより、プラズマアッシング部１２における処理のレシピの内容が変更されるようにしてもよい。こうすることにより、プラズマアッシング部１２における処理でウエハＷの表面にダメージを与えることなく、その処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数を少なく抑えることができる。
【００７３】
図８は、この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この図８において、上述の図６に示された各部と同様な機能を有する部分には、図６の場合と同一の参照符号を付して示す。
この実施形態では、プラズマアッシング部１２に、ウエハＷの表面上のレジストパターンの膜厚に応じた検出信号を出力する測定装置８１が備えられている。このような測定装置８１としては、光干渉式の膜厚測定器や、排気口１２４（図３参照）と排気装置４１（図３参照）との間の排気ライン上に設けられて、排気口１２４からの排気の組成を検出する四重極質量分析装置（通称：Ｑ−ＭＡＳＳ）を用いることができる。測定装置８１の検出信号は、測定データ演算部８２に入力されるようになっており、測定データ演算部８２は、測定装置８１からの入力信号に基づいて、プラズマアッシング部１２における処理中にウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚を求める（ｉｎ−ｓｉｔｕ膜厚測定）。測定装置８１として四重極質量分析装置が採用された場合には、測定装置８１によって検出される排気口１２４からの排気中に含まれるアッシングされたレジスト成分の経時変化データから、測定データ演算部８２によって、プラズマアッシング部１２での処理によるレジストパターンのアッシングの進み具合が推定され、これに基づいてレジストパターンの膜厚が求められるとよい。
【００７４】
また、予め作成された参照データを記憶している参照データ記憶部８３と、この参照データ記憶部８３に記憶されている参照データを参照して、薬液洗浄部１３およびプラズマアッシング部１２における各処理時間を取得するデータ比較部８４とを備えている。
参照データ記憶部８３に記憶されている参照データは、たとえば、図９に示すように、ウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚（残膜厚）を適当な６つの範囲に分けて、各範囲ごとに、薬液洗浄部１３における適切な処理時間（ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、そのウエハＷの表面からレジストパターンを完全に除去することができる処理時間。以下、単に「ＳＰＭ処理時間」という。）をＳＰＭの温度別に定めることによって作成されたレジスト膜厚−処理時間テーブルのデータである。
【００７５】
図１０は、図８に示す基板処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。プラズマアッシング部１２にウエハＷが搬入されて、そのウエハＷに対する処理が開始されると、その処理開始と同時に、処理開始からの経過時間ｔ１のカウントが開始される（ステップＥ１）。
また、プラズマアッシング部１２におけるウエハＷに対する処理が開始されると、測定データ演算部８２は、測定装置８１からの入力信号に基づいて、ウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚を求める（ステップＥ２）。そして、測定データ演算部８２によってレジストパターンの膜厚が求められると、つづいて、データ比較部８４によって、参照データ記憶部８３に記憶されている参照データが参照されて、その求められた膜厚が属する参照データ中の範囲を認定し、この範囲に対応づけられているＳＰＭ処理時間の中から、薬液洗浄部１３で用いられるＳＰＭの温度に応じたＳＰＭ処理時間が取得される（ステップＥ３）。たとえば、ウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚が１５ｎｍであり、薬液洗浄部１３で用いられるＳＰＭの温度が８０℃であれば、範囲「１０〜５０ｎｍ」および温度８０℃に対応づけられているＳＰＭ処理時間「１００ｓｅｃ」が取得される。また、ウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚が３２０ｎｍであり、薬液洗浄部１３で用いられるＳＰＭの温度が１００℃であれば、範囲「２００〜５００ｎｍ」および温度１００℃に対応づけられているＳＰＭ処理時間「３００ｓｅｃ」が取得される。
【００７６】
この後、処理開始からの経過時間ｔ１がデータ比較部８４によって取得されたＳＰＭ処理時間ｔ２を超えているかどうかが調べられる（ステップＥ４）。経過時間ｔ１がＳＰＭ処理時間ｔ２を超えていなければ、測定データ演算部８２によってレジストパターンの膜厚が再び求められ、さらに、その膜厚に応じたＳＰＭ処理時間ｔ２がデータ比較部８４によって取得される。すなわち、処理開始からの経過時間ｔ１がＳＰＭ処理時間ｔ２を超えるまで、ＳＰＭ処理時間ｔ２が繰り返し取得し直される。
【００７７】
処理開始からの経過時間ｔ１がＳＰＭ処理時間ｔ２を超えると、ウエハＷの表面にレジストパターンを膜状態で残したまま、プラズマアッシング部１２における処理が終了される。そして、プラズマアッシング部１２からウエハＷが取り出されて、そのウエハＷは薬液洗浄部１３に搬入される（ステップＥ５）。また、データ比較部８４によって最後に取得されたＳＰＭ処理時間ｔ２のデータが洗浄制御部５７に与えられる。これを受けて、洗浄制御部５７は、薬液洗浄部１３における処理のレシピで定められている処理時間を、データ比較部８４から与えられたデータに応じたＳＰＭ処理時間ｔ２に変更し、その変更後のレシピに従って、薬液洗浄部１３における処理のための制御を行う。これにより、薬液洗浄部１３では、ウエハＷに対する処理がＳＰＭ処理時間ｔ２にわたって行われる（ステップＥ６）。ＳＰＭ処理時間ｔ２は、ウエハＷの表面に残っているレジストパターンの膜厚に応じて適切に定められているから、薬液洗浄部１３における処理がＳＰＭ処理時間ｔ２にわたって行われることにより、プラズマアッシング部１２からの搬出時にウエハＷの表面に膜状態で残っていたレジストパターンは、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面上からきれいに排除される。
【００７８】
以上のように、この実施形態の構成によっても、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく、ウエハＷの表面から不要なレジストパターンを良好に除去することができる。
しかも、ウエハＷに対するプラズマアッシング部１２における処理は、その後に当該ウエハＷが薬液洗浄部１３で処理を受ける時間（ＳＰＭ処理時間ｔ２）と同じ時間だけ行われるから、この実施形態のようにプラズマアッシング部１２のユニット数（２つ）と薬液洗浄部１３のユニット数（２つ）とが同じであれば、薬液洗浄部１３から処理済のウエハＷが搬出されるのとほぼ同時に、プラズマアッシング部１２からウエハＷが搬出されて、その搬出されたウエハＷを薬液洗浄部１３に即座に搬入することができる。よって、基板処理装置を最も効率よく稼働させることができ、単位時間あたりのウエハ処理枚数を飛躍的に増加させることができる。
【００７９】
なお、プラズマアッシング部１２のユニット数（２つ）と薬液洗浄部１３のユニット数（２つ）とが異なる場合には、プラズマアッシング部１２における処理時間と薬液洗浄部１３における処理時間との比率がそれらのユニット数の比率と逆になるように、各処理時間が設定されるとよい。
図１１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概念図である。この実施形態では、ウエハＷに対してプラズマアッシング部１２における処理が行われる前に、ウエハＷが薬液洗浄部１３に搬入されて、そのウエハＷに対して薬液洗浄部１３によるプレ洗浄処理が行われる。また、このプレ洗浄処理後のウエハＷが、たとえば、光干渉式の膜厚測定器を備えた測定部１４Ａに搬入される。プレ洗浄処理によって、ウエハＷの表面上に形成されているレジストパターンが少しは除去され、測定部１４Ａでは、その若干は薄くなったレジストパターンの膜厚が測定される。
【００８０】
そして、その測定部１４Ａによる測定結果に応じてプラズマアッシング部１２の処理条件（プラズマ処理室１２３に導入される処理ガスの組成、プラズマ励起時のプラズマ処理室１２３の気圧、マイクロ波の出力、ウエハＷの温度およびプラズマによる処理時間のうちの少なくとも１つの条件）が適切に設定されることにより、プラズマアッシング部１２の処理がフィードフォワード的に制御される。より具体的には、プラズマアッシング部１２において、ウエハＷの表面がダメージを受けることなく、処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数を一定個数以下にすることができるような処理条件が設定されて、その設定された処理条件に従った処理が行われる。これにより、プラズマアッシング部１２における処理でウエハＷの表面にダメージを与えることなく、その処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数を少なく抑えることができる。
【００８１】
また、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷが測定部１４に搬入されて、そのウエハＷの表面に付着している残渣の個数が測定され、この測定結果に基づいて、その後に行われる薬液洗浄部１３におけるウエハＷに対する処理がフィードフォワード的に制御される。これにより、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に残っている残渣は、薬液洗浄部１３において、ウエハＷの表面にダメージを与えることなく除去することができる。
【００８２】
なお、薬液洗浄部１３によるプレ洗浄処理は、必ずしも必要な処理ではなく、このプレ洗浄処理を省略して、インデクサロボット２１（図１参照）から基板搬送ロボット１５（図１参照）に受け渡された未処理のウエハＷが直ちに測定部１４Ａに搬入されるようにしてもよい。
また、この実施形態の構成であっても、プラズマアッシング部１２における処理（当該ウエハＷの次のウエハＷに対する処理）が、測定部１４による測定結果（プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面に付着している残渣の個数）に基づいてフィードバック的に制御されるようにしてもよい。このようにした場合において、プラズマアッシング部１２における処理の或る条件について、測定部１４Ａによる測定結果に基づいて設定される値と測定部１４による測定結果に基づいて設定される値とが異なる場合には、これら両値の平均値が採用されてもよいし、両値のうちの基板処理装置全体における処理時間が結果として短くなる方の値が採用されてもよい。
【００８３】
以上、この発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、薬液洗浄部１３では、ウエハＷの表面にＳＰＭの液滴の噴流が供給されるとしたが、ＳＰＭが窒素ガスと混合されずに（液滴の噴流の状態でなく）ウエハＷの表面に供給されてもよい。この場合、薬液洗浄部１３における処理の条件としてＳＰＭの組成、ＳＰＭの温度、ＳＰＭの供給時間などが測定部１４による測定結果に基づいて変更されるとよい。また、ＳＰＭに限らず、ＡＰＭ（ammonia−hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）またはＨＦ／Ｏ3（フッ酸オゾン）などの他の種類の薬液が用いられてもよく、この場合、薬液洗浄部１３における処理の条件として薬液の組成、薬液の温度、薬液の供給時間などが測定部１４による測定結果に基づいて変更されるとよい。
【００８４】
さらにまた、測定部１４では、ウエハＷの表面に付着している残渣の個数が測定されるとしたが、プラズマアッシング部１２における処理後のウエハＷの表面にレジストが膜状態で残る場合には、測定部１４として光干渉式の膜厚測定器を備えた構成が採用されて、そのウエハＷの表面に残っているレジスト膜の膜厚が測定されて、この測定結果に基づいて、薬液洗浄部１３における処理の条件やプラズマアッシング部１２における処理の条件が設定されてもよい。
【００８５】
また、処理対象となる基板は、その表面にレジストが形成される基板であれば、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。
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】
【００８６】
【図１】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示す簡略化した平面図である。
【図２】上記の基板処理装置による全体的な動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】プラズマアッシング部の構成を説明するための図解的な断面図である。
【図４】プラズマアッシング部における処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】薬液洗浄部の構成を説明するための図解的な断面図である。
【図６】上記の基板処理装置全体の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】残渣の個数に応じた薬液洗浄部における処理条件を設定するための参照データの内容を示す図である。
【図８】この発明の他の実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】レジスト膜厚に応じた薬液洗浄部における処理時間を設定するための参照データの内容を示す図である。
【図１０】図８に示す基板処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】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概念図である。
【符号の説明】
【００８７】
１      基板処理部
１２    プラズマアッシング部
１３    薬液洗浄部
１４    測定部
１４Ａ  測定部
４１    排気装置
４２    ガス導入装置
４３    高周波電源
４４    アッシング制御部
５２    ＳＰＭ供給管
５６    旋回駆動機構
５７    洗浄制御部
６３    データ比較部
８１    測定装置
８４    データ比較部
１２２  誘電体窓
１２３  プラズマ処理室
１２４  排気口
１２５  ガス導入管
１２７  ウエハステージ
１２８  ヒータ
１２９  高周波電力供給器
１３３  二流体スプレーノズル
１３５  旋回軸
１３６  ノズルアーム
４２１  酸素含有ガス源
４２２  フッ素含有ガス源
４２３  フォーミングガス源
Ｗ      ウエハ
【図１】
2005136345.tif 000003
【図２】
2005136345.tif 000004
【図３】
2005136345.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005136345.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005136345.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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