(57)【要約】【課題】基板にダメージを与えることなく、イオン注入時にマスクとして用いられたレジストを良好に剥離（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。【解決手段】イオン注入処理の後の基板からレジストを剥離するために、その基板は、まず、蒸気処理部１に搬入される。蒸気処理部１では、基板の表面にＩＰＡベーパが供給されて、基板の表面上のレジストの表面に形成されている硬化層が溶かされる。その後、基板は、蒸気処理部１からレジスト剥離処理部２へ搬送される。レジスト剥離処理部２では、基板の表面にレジスト剥離液が供給される。レジスト表面の硬化層は、蒸気処理部１における処理により溶かされているので、基板の表面にレジスト剥離液が供給されると、その基板の表面からレジストが良好に除去される。【選択図】図２
2007103732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、処理液の蒸気を供給する蒸気供給工程と、
前記蒸気供給工程の後に、基板の表面に、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記蒸気供給工程と並行して、少なくとも基板の周囲を減圧状態にする減圧工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記レジスト剥離液は、硫酸と過酸化水素水との混合液を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記蒸気供給工程と並行して、基板を加熱する基板加熱工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板の表面に処理液の蒸気を供給して、基板の表面を処理するための蒸気処理部と、
前記蒸気処理部による処理後の基板の表面にレジスト剥離液を供給して、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離処理部と、
前記蒸気処理部から前記レジスト剥離処理部へ基板を搬送する基板搬送手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【請求項６】
前記蒸気処理部内を減圧するための減圧手段をさらに含むことを特徴とする、請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記蒸気処理部は、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ている基板を加熱するための加熱手段とを備えていることを特徴とする、請求項５または６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の表面に、処理液の蒸気を供給するための蒸気供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の表面に、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するためのレジスト剥離液供給手段と、
前記蒸気供給手段および前記レジスト剥離液供給手段を制御して、前記蒸気供給手段による蒸気の供給後に、前記レジスト剥離液供給手段によるレジスト剥離液の供給を行わせるための制御手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）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に代表される各種基板の表面からレジストを除去するために適用される基板処理方法および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、たとえば、半導体ウエハ（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、不所望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、イオン注入を所望しない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、そのウエハの表面上の不要となったレジストを剥離して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（ポリマ）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、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膜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。
【０００４】
ところが、プラズマによるアッシングは、ウエハの表面のレジスト膜で覆われていない部分（たとえば、露呈した酸化膜）がダメージを受けてしまうという問題を有している。
そのため、プラズマによるアッシングおよびＡＰＭなどの薬液を用いた洗浄処理に代えて、ウエハの表面に硫酸と過酸化水素水との混合液であるＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）を供給して、このＳＰＭに含まれるペルオキソ一硫酸（Ｈ２ＳＯ５）の強酸化力により、ウエハの表面に形成されているレジストを剥離して除去することが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１０９１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、イオン注入（とくに、高ドーズのイオン注入）が行われたウエハでは、レジストの表面が変質（硬化）しているため、レジストを良好に除去できなかったり、レジストを除去するのに時間がかかったりする。
そこで、この発明の目的は、基板にダメージを与えることなく、イオン注入時にマスクとして用いられたレジストを良好に剥離（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、基板（Ｗ）の表面に、処理液の蒸気を供給する蒸気供給工程と、前記蒸気供給工程の後に、基板の表面に、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するレジスト剥離液供給工程とを含むことを特徴とする、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】
この構成によれば、基板の表面に対するレジスト剥離液の供給に先立って、その基板の表面に処理液の蒸気が供給される。
処理液がレジストの表面に形成された硬化層を溶解可能かつ蒸気化可能なもの、たとえば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＮＭＰ（Ｎメチル−２−ピロリドン）、アセトンまたはシクロヘキサノンなどの有機溶剤、もしくは、ＳＰＭ、無水硫酸または硫酸などの薬液であれば、その蒸気を基板の表面に供給することにより、レジストの表面に形成されている硬化層を溶解させることができる。そのため、そのような処理液の蒸気を基板の表面に供給して、レジストの表面の硬化層を溶かした後に、基板の表面にレジスト剥離液を供給することにより、レジスト剥離液をレジストに良好に浸透させることができ、基板の表面からレジストを良好に剥離（除去）することができる。そのうえ、プラズマによるアッシングとは異なり、基板の表面にダメージを与えることもない。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記蒸気供給工程と並行して、少なくとも基板の周囲を減圧状態にする減圧工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法である。
この方法によれば、少なくとも基板の周囲が減圧されているので、処理液の蒸気を基板の表面に効率的に供給することができる。そのため、基板の表面上のレジストの表面に形成されている硬化層をより良好に溶かすことができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記レジスト剥離液は、硫酸と過酸化水素水との混合液を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理方法である。
この方法によれば、硫酸と過酸化水素水との混合液、つまりＳＰＭを基板の表面に供給することにより、その基板の表面に形成されているレジストを剥離することができる。
請求項４記載の発明は、前記蒸気供給工程と並行して、基板を加熱する基板加熱工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法である。
【００１０】
この方法によれば、基板の表面に処理液の蒸気が供給されつつ。その基板が加熱される。そのため、レジストの表面の硬化層と処理液の蒸気との反応を促進させることができ、レジストの表面の硬化層を一層良好に剥離することができる。
請求項５記載の発明は、基板（Ｗ）の表面に処理液の蒸気を供給して、基板の表面を処理するための蒸気処理部（１）と、前記蒸気処理部による処理後の基板の表面にレジスト剥離液を供給して、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離処理部（２）と、前記蒸気処理部から前記レジスト剥離処理部へ基板を搬送する基板搬送手段（ＲＢ）とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。
【００１１】
この構成によれば、請求項１記載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と同様な効果を達成することができる。
請求項６記載の発明は、前記蒸気処理部内を減圧するための減圧手段（２６，２８，３０）をさらに含むことを特徴とする、請求項５記載の基板処理装置である。
この構成によれば、請求項２記載の発明を実施することができ、請求項２に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる
請求項７記載の発明は、前記蒸気処理部は、基板を保持する基板保持手段（１３）と、この基板保持手段に保持されている基板を加熱するための加熱手段（３８）とを備えていることを特徴とする、請求項５または６に記載の基板処理装置である。
【００１２】
この構成によれば、請求項４記載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と同様な効果を達成することができる
請求項８記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（４１）と、前記基板保持手段に保持されている基板の表面に、処理液の蒸気を供給するための蒸気供給手段（４４，５２，５４）と、前記基板保持手段に保持されている基板の表面に、当該基板の表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離液を供給するためのレジスト剥離液供給手段（４２，４６）と、前記蒸気供給手段および前記レジスト剥離液供給手段を制御して、前記蒸気供給手段による蒸気の供給後に、前記レジスト剥離液供給手段によるレジスト剥離液の供給を行わせるための制御手段（５５）とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、請求項１記載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と同様な効果を達成することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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（ａ）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斜視図であり、図１（ｂ）は、その平面図である。この基板処理装置は、たとえば、基板の一例であるウエハＷ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イオン注入処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを剥離して除去するために用いられる。レジストの表面には、たとえば、高ドーズのイオン注入により変質（硬化）された硬化層が形成されている。
【００１５】
この基板処理装置は、複数のカセットが載置される載置部、およびこの載置部に載置された複数のカセットから未処理のウエハＷを搬出したり、当該複数のカセットへ処理済みのウエハＷを収納するインデクサロボット（図示せず）を備えたインデクサ部ＩＤと、ウエハＷの表面に処理液の蒸気を供給して、レジスト表面の硬化層を溶解するための蒸気処理部１と、この蒸気処理部１における処理後のウエハＷの表面にレジスト剥離液としてのＳＰＭを供給して、ウエハＷの表面からレジストを剥離するためのレジスト剥離処理部２と、インデクサ部ＩＤのインデクサロボット、蒸気処理部１およびレジスト剥離処理部２に対してウエハＷを搬入および搬出するためのウエハ搬送ロボットＲＢと、インデクサ部ＩＤのインデクサロボット、蒸気処理部１およびレジスト剥離処理部２との間でウエハ搬送ロボットＲＢがウエハＷを搬送する搬送路ＴＰとを備えている。この基板処理装置は、互いに同じ構成のレジスト剥離処理部２を４つ備えており、レジスト剥離処理部２は、搬送路ＴＰを挟んで１対ずつ配置されている。また、各レジスト剥離処理部２の上方には、互いに同じ構成の蒸気処理部１が配置されている。
【００１６】
図２は、蒸気処理部１の構成を図解的に示す縦断面図であり、図３は、その横断面図である。蒸気処理部１は、略直方体形状の処理チャンバ１１と、処理チャンバ１１内に設けられ、処理チャンバ１１の底壁１２上に配置された円板状のウエハ保持台１３と、ウエハ保持台１３に対してウエハＷを昇降させるための複数本（たとえば、８本）のリフトピン１４とを備えている。
【００１７】
処理チャンバ１１の一方側の側壁１５には、処理チャンバ１１内に対して搬入および搬出されるウエハＷが通過するウエハ通過口１６が形成されている。
また、処理チャンバ１１の側壁１５と対向する側壁１７には、窒素ガスバルブ１８を介して供給される窒素ガスを処理チャンバ１１内に導入するための側方導入管１９が貫通して設けられている。側方導入管１９の処理チャンバ１１内に臨む端面は、側壁１７の内面とほぼ面一となっている。そして、側壁１７の内側に隣接して、その側壁１７の内面のほぼ全域を覆うように、拡散板２０が設けられている。この拡散板２０は、多数の吐出口（図示せず）を有しており、側方導入管１９から導入される窒素ガスを、多数の吐出口から分散して吐出することによって、側壁１７の内面と平行な面内（ウエハＷの表面と垂直な面内）でほぼ均一な流速となるシャワー状に拡散させて処理チャンバ１１内に供給する。
【００１８】
処理チャンバ１１の上壁２１には、窒素ガスバルブ２２を介して供給される窒素ガスおよびＩＰＡバルブ２３を介して供給されるＩＰＡベーパ（ＩＰＡ蒸気）を処理チャンバ１１内に導入するための上方導入管２４が貫通して設けられている。上方導入管２４の処理チャンバ１１内に臨む端面は、上壁２１の内面とほぼ面一となっている。そして、上壁２１の内側に隣接して、ウエハＷよりも大きな径を有する円板状の拡散板２５が設けられている。この拡散板２５は、多数の吐出口（図示せず）を有しており、上方導入管２４から導入される窒素ガスおよびＩＰＡベーパを、多数の吐出口から分散して吐出することによって、上壁２１の内面と平行な面内（ウエハＷの表面と平行な面内）でほぼ均一な流速となるシャワー状に拡散させて処理チャンバ１１内に供給する。
【００１９】
処理チャンバ１１の底壁１２には、ウエハ保持台１３の周囲を取り囲む平面視円環状のウエハ周囲排気口２６と、このウエハ周囲排気口２６とウエハ通過口１６（側壁１５）との間において、側壁１５と平行な方向に延びる平面視長方形状のウエハ通過口側排気口２７とが形成されている。ウエハ通過口側排気口２７は、底壁１２の側壁１５と平行な方向におけるほぼ全幅にわたって形成されている。そして、これらのウエハ周囲排気口２６およびウエハ通過口側排気口２７には、それぞれ排気設備（図示せず）に接続された排気管２８，２９が接続されている。排気管２８，２９の途中部には、それぞれ排気バルブ３０，３１が介装されている。これらの排気バルブ３０，３１を選択的に開閉することによって、処理チャンバ１１内の雰囲気をウエハ周囲排気口２６から排気したり、処理チャンバ１１内の雰囲気をウエハ通過口側排気口２７から排気したりすることができる。
【００２０】
各リフトピン１４は、処理チャンバ１１の底壁１２およびウエハ保持台１３を上下に貫通して形成された貫通孔３２に挿通されて、それらの底壁１２およびウエハ保持台１３に対して昇降可能に設けられている。また、各リフトピン１４は、共通の支持部材３３に支持されており、この支持部材３３に結合されたリフトピン昇降機構３４によって、その先端がウエハ保持台１３の上方に突出する状態とウエハ保持台１３の下方に没入する状態との間で一体的に昇降される。
【００２１】
また、蒸気処理部１は、ウエハ通過口１６が形成された側壁１５の外側には、ウエハ通過口１６を閉鎖可能なサイズに形成された長方形板状のゲートバルブシャッタ３５が備えられている。ゲートバルブシャッタ３５には、ゲートバルブ開閉機構３６が結合されており、このゲートバルブ開閉機構３６によって、ゲートバルブシャッタ３５は、側壁１５の外面に密着して、ウエハ通過口１６を密閉する閉鎖位置と、側壁１５の側方へ離間しつつ下降して、ウエハ通過口１６を大きく開放する開放位置とに変位される。
【００２２】
さらに、蒸気処理部１は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含むマイクロコンピュータからなる制御部３７を備えている。制御部３７は、ウエハＷに対する処理を実現するために、窒素ガスバルブ１８，２２、ＩＰＡバルブ２３および排気バルブ３０，３１の開閉を制御し、また、リフトピン昇降機構３４およびゲートバルブ開閉機構３６の駆動を制御する。
【００２３】
図４は、蒸気処理部１におけるウエハＷの処理時（蒸気処理時）の様子を図解的に示す縦断面図である。インデクサ部ＩＤに載置された所定のカセットに収納されていたイオン注入処理後のウエハＷは、インデクサロボットによりウエハ搬送ロボットＲＢに受け渡された後、このウエハ搬送ロボットＲＢにより、まず、蒸気処理部１に搬入される。ウエハ搬送ロボットＲＢによるウエハＷの搬入に先立って、図４（ａ）に示すように、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が開放位置に変位されて、ウエハ通過口１６が開放される。また、ウエハ通過口１６が開放されている間は、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が開かれて、側方導入管１９から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ通過口側排気口２７から排気される。これにより、処理チャンバ１１内には、ウエハ保持台１３のウエハ通過口１６と反対側、つまり側壁１７側からウエハ通過口１６へ向かう窒素ガスの気流が形成され、この気流によって、処理チャンバ１１の外部の雰囲気が処理チャンバ１１内に流入することが防止される。このとき、窒素ガスバルブ２２、ＩＰＡバルブ２３および排気バルブ３０は閉じられている。
【００２４】
ウエハ搬送ロボットＲＢによりウエハＷが搬入されてくると、図４（ｂ）に示すように、リフトピン昇降機構３４によりリフトピン１４が上昇されて、ウエハ搬送ロボットＲＢに保持されたウエハＷがリフトピン１４に受け取られる。そして、ウエハ搬送ロボットＲＢが処理チャンバ１１内から退避されると、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が閉鎖位置に変位されて、ウエハ通過口１６が密閉される。ウエハ通過口１６が密閉されると、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が閉じられて、窒素ガスバルブ２２および排気バルブ３０が開かれる。これにより、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ周囲排気口２６から急速に排気されて、処理チャンバ１１内の雰囲気が上方導入管２４から導入される窒素ガスの雰囲気に短時間で置換される。これにより、処理チャンバ１１内の酸素濃度は、たとえば、１０ｐｐｍ以下になる。また、ウエハ周囲排気口２６からの排気流量よりも、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に導入される窒素ガスの流量が小さく設定されていることにより、処理チャンバ１１内が減圧されていく。処理チャンバ１１内は、たとえば、最終的に０．５ｋＰａまで減圧される。
【００２５】
処理チャンバ１１内の減圧と並行して、または、処理チャンバ１１内が目標気圧まで減圧された後、リフトピン昇降機構３４によりリフトピン１４が下降されて、リフトピン１４上のウエハＷがウエハ保持台１３上に移載される。その後、窒素ガスバルブ２２が閉じられて、ＩＰＡバルブ２３が開かれることにより、図４（ｃ）に示すように、上方導入管２４から処理チャンバ１１内にＩＰＡベーパが導入される。このとき、排気バルブ３０は開かれており、処理チャンバ１１内の減圧状態が保たれたまま、その減圧された処理チャンバ１１内へのＩＰＡベーパの導入が行われる。これにより、ウエハＷの表面にＩＰＡベーパが供給され、レジスト表面に形成されている硬化層が溶かされていく。
【００２６】
処理チャンバ１１内へのＩＰＡベーパの供給が所定時間にわたって行われると、図４（ｄ）に示すように、リフトピン昇降機構３４によりリフトピン１４が上昇されて、ウエハ保持台１３上のウエハＷがウエハ搬送ロボットＲＢとウエハＷを受け渡しできる位置に持ち上げられる。そして、ＩＰＡバルブ２３が閉じられ、窒素ガスバルブ２２が開かれて、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入される。このとき、排気バルブ３０は開かれている。したがって、処理チャンバ１１内のＩＰＡベーパを含む雰囲気は、上方導入管２４から導入される窒素ガスの雰囲気に急速に置換されていく。また、ウエハ周囲排気口２６からの排気流量よりも、上方導入管２４から処理チャンバ１１内に導入される窒素ガスの流量が大きく設定されていることにより、処理チャンバ１１内が大気圧に戻されていく。
【００２７】
処理チャンバ１１内の雰囲気が窒素ガス雰囲気に置換され、かつ、処理チャンバ１１内が大気圧に戻ると、図４（ｅ）に示すように、ゲートバルブ開閉機構３６によりゲートバルブシャッタ３５が開放位置に変位されて、ウエハ通過口１６が開放される。また、ウエハ通過口１６が開放されると、窒素ガスバルブ２２および排気バルブ３０が閉じられ、窒素ガスバルブ１８および排気バルブ３１が開かれて、側方導入管１９から処理チャンバ１１内に窒素ガスが導入されるとともに、処理チャンバ１１内の雰囲気がウエハ通過口側排気口２７から排気される。これにより、処理チャンバ１１内に、側壁１７側からウエハ通過口１６へ向かう窒素ガスの気流が形成され、この気流によって、処理チャンバ１１の外部の雰囲気が処理チャンバ１１内に流入することが防止される。そして、その気流が形成された状態で、ウエハ通過口１６から処理チャンバ１１内にウエハ搬送ロボットＲＢが進入し、リフトピン１４上のウエハＷが、ウエハ搬送ロボットＲＢに受け取られて、ウエハ搬送ロボットＲＢにより処理チャンバ１１から搬出されていく。
【００２８】
この後、ウエハＷは、ウエハ搬送ロボットＲＢにより、レジスト剥離処理部２に搬入される。レジスト剥離処理部２は、図示しないが、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と、このスピンチャックに保持されたウエハＷの表面にＳＰＭを供給するためのノズルとを備えている。レジスト剥離処理部２に搬入されるウエハＷは、ウエハ搬送ロボットＲＢからスピンチャックに受け渡される。そして、スピンチャックによりウエハＷが回転されつつ、そのウエハＷの表面にノズルからＳＰＭが供給される。蒸気処理部１における処理により、レジスト表面の硬化層はある程度まで溶かされているので、ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されると、そのＳＰＭがウエハＷの表面上のレジストに良好に浸透し、ＳＰＭに含まれるペルオキソ一硫酸の強酸化力により、レジストがウエハＷの表面から剥離されて除去されていく。ウエハＷの表面に対するＳＰＭの供給が所定時間にわたって行われると、ＳＰＭの供給が停止され、次いで、スピンチャックにより回転されるウエハＷの表面に純水が供給されて、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水で洗い流された後、スピンチャックによるウエハＷの回転速度が上昇されて、ウエハＷの表面に付着している純水が遠心力で振り切られて乾燥される。そして、処理後のウエハＷは、ウエハ搬送ロボットＲＢによりレジスト剥離処理部２から搬出され、インデクサ部ＩＤのインデクサロボットに受け渡され、このインデクサロボットによってインデクサ部ＩＤに載置された所定のカセットに収納される。
【００２９】
以上のように、この実施形態によれば、ウエハＷの表面からレジストを剥離するためのＳＰＭの供給に先立って、そのウエハＷの表面にＩＰＡベーパが供給される。ウエハＷの表面にＩＰＡベーパを供給することにより、レジストの表面に形成されている硬化層を溶解させることができる。そのため、ＩＰＡベーパをウエハＷの表面に供給して、レジストの表面の硬化層を溶かした後に、ウエハＷの表面にＳＰＭを供給することにより、レジストにＳＰＭを良好に浸透させることができ、ウエハＷの表面からレジストを良好に剥離（除去）することができる。そのうえ、プラズマによるアッシングとは異なり、ウエハＷの表面にダメージを与えることもない。
【００３０】
また、処理チャンバ１１内が減圧された状態で、その処理チャンバ１１内にＩＰＡベーパが導入されるので、そのＩＰＡベーパをウエハＷの表面に効率的に供給することができる。そのため、ウエハＷの表面上のレジストの表面に形成されている硬化層をより良好に溶かすことができる。
図５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縦断面図である。上述の実施形態に係る基板処理装置は、図１に示すように、蒸気処理部１とレジスト剥離処理部２とが分離して別々に設けられる構成であるのに対し、この実施形態に係る基板処理装置は、図５に示すように、蒸気処理部１に相当する機能とレジスト剥離処理部２に相当する機能を併せ持った構成となっている。
【００３１】
すなわち、この図５に示す基板処理装置は、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４１と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの上方に配置されるＳＰＭノズル４２および純水ノズル６２と、スピンチャック４１を包囲する円筒状の内側面を有する２重のガード４３ａ，４３ｂと、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面に対向配置される遮断板４４とを備えている。
【００３２】
スピンチャック４１は、たとえば、複数個の挟持部材４５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、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って、その保持したウエハ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。
なお、スピンチャック４１としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの下面を真空吸着することにより、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真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
【００３３】
ＳＰＭノズル４２には、ＳＰＭバルブ４６を介してＳＰＭが供給されるようになっており、ＳＰＭノズル４２は、そのＳＰＭバルブ４６を介して供給されるＳＰＭをスピンチャック４１に保持されたウエハＷの回転中心に向けて吐出するように配置されている。
一方純水ノズル６２には、純水バルブ６６を介して純水が供給されるようになっており、純水ノズル６２は、その純水バルブ６６を介して供給される純水をスピンチャック４１に保持されたウエハＷの回転中心に向けて吐出するように配置されている。
【００３４】
２重のガード４３ａ，４３ｂには、回転しているウエハＷから周囲に飛散するＳＰＭやリンス液としての純水などを捕獲して、その捕獲したＳＰＭや純水を下方に導いて廃液する。さらに詳しく説明すると、２重のガード４３ａ，４３ｂは、図示しない昇降駆動源によりウエハＷの処理に応じて一体的に昇降されるようになっている。ＳＰＭノズル４２からＳＰＭをウエハＷに供給してウエハＷをＳＰＭ処理する場合には、予め、昇降駆動源によってガード４３ａとガード４３ｂとの間の開口４３１がスピンチャック４１に保持されたウエハＷとほぼ同じ高さに設定されており、ウエハＷに供給されてウエハＷから飛散したＳＰＭが上記開口４３１に捕獲されて廃液される。一方、ＳＰＭ処理後にウエハＷ上のＳＰＭを洗い流すために純水ノズル６２から純水をウエハＷに供給してウエハＷをリンス処理する場合には、予め、昇降駆動源によってガード４３ｂの内壁面４３２がスピンチャック４１に保持されたウエハＷとほぼ同じ高さに設定されており、ウエハＷに供給されてウエハＷから飛散した純水が上記内壁面４３２に捕獲されて廃液される。これらの構成により、レジストが多く含まれた高温のＳＰＭと、比較的清浄でほぼ常温の純水とを分離して廃液することができる。このため、ＳＰＭの廃液処理設備への負担を軽減することができる。
【００３５】
遮断板４４は、スピンチャック４１の上方でほぼ水平に配置されている円板状の上壁部４４ａと、上壁部４４ａの周縁部から下方に延びる円筒状の側壁部４４ｂとを有している。また、側壁部４４ｂの下端部には、Ｏリング５７が設けられている。この遮断板４４は、スピンチャック４１の上方でほぼ水平に配置され、スピンチャック４１の上方に大きく退避する上方位置と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面に近接して対向する下方位置とに昇降可能に設けられている。そして、遮断板４４が下方位置に下降された状態では、遮断板４４の側壁部４４ｂの下端部とスピンチャック４１の上面の周縁部とがＯリング５７を介して当接し、ウエハＷを収容する密閉された処理空間Ｓが形成される。
【００３６】
また、遮断板４４の上壁部４４ａには、導入路５２が形成されており、この導入路５２には、窒素ガスバルブ５３およびＳＰＭベーパバルブ５４を介して、窒素ガスおよびＳＰＭベーパが選択的に供給されるようになっている。また、導入路５２の上壁部４４ａの下面における開口は、ちょうどスピンチャック４１に保持されたウエハＷの中心に向けられている。
また、遮断板４４の側壁部４４ｂの下端部には、Ｏリング５７の内側に処理空間Ｓの雰囲気を排気するための排気口５６が等角度間隔で複数個形成されており、これら複数の排気口５６は、ウエハＷの周囲を取り囲むように連続して形成された環状の凹部５６ａに開口している。なお、各排気口５６には、それぞれ排気管４７が接続されており、各排気管４７は、遮断板４４の側壁部４４ｂ、上壁部４４ａおよび導入路５２に沿うように延びており、真空ポンプ等の排気設備（図示せず）に接続された排気ライン４８に接続されている。また、排気ライン４８の途中部には、排気バルブ４９が介装されている。この排気バルブ４９を開くことにより、処理空間Ｓの雰囲気を排気管４７から排気ライン４８を通して排気することができる。
【００３７】
さらに、この基板処理装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含むマイクロコンピュータからなる制御部５５を備えている。制御部５５は、ウエハＷに対する処理を実現するために、ＳＰＭバルブ４６、窒素ガスバルブ５３、ＳＰＭベーパバルブ５４、排気バルブ４９および純水バルブ６６の開閉を制御し、遮断板４４を昇降させるための昇降機構（図示せず）などの駆動を制御する。
【００３８】
そして、ウエハＷの搬入前は、遮断板４４が上方位置に上昇されている。このとき、窒素ガスバルブ５３が開かれて、遮断板４４からスピンチャック４１の上方の空間に窒素ガスが供給される。これにより、スピンチャック４１の上方には、上方から下方へ向かう窒素ガスのダウンフローが形成され、スピンチャック４１の周囲に外部の雰囲気が流入することが防止される。なお、ＳＰＭバルブ４６、排気バルブ４９およびＳＰＭベーパバルブ５４は閉じられている。
【００３９】
イオン注入処理後のウエハＷがスピンチャック４１に受け渡されると、遮断板４４が下降位置に下降されて、ウエハＷを収容する密閉された処理空間Ｓが形成される。そして、窒素ガスバルブ５３が開かれた状態のまま、排気バルブ４９が開かれて、処理空間Ｓの雰囲気が急速に窒素ガスの雰囲気に短時間で置換されるとともに、その空間が減圧されていく。
【００４０】
その後、窒素ガスバルブ５３が閉じられて、ＳＰＭベーパバルブ５４が開かれることにより、導入路５２からウエハＷの表面に向けてＳＰＭベーパが供給される。このとき、排気バルブ４９は開かれており、処理空間Ｓの減圧状態が保たれたまま、ウエハＷの表面に対するＳＰＭベーパの供給が行われる。これにより、ウエハＷの表面上のレジストの表面に形成されている硬化層が溶かされていく。ここで、導入路５２から供給されたＳＰＭベーパの大半は、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面の中央部付近に向けて供給された後、ウエハＷの中央部付近からウエハＷ外方に向かってほぼ放射状に流れていき、ウエハＷ周囲の環状の凹部５６ａで捕捉されて排気管４７から排気されることになる。これにより、ウエハＷ表面においてほぼ層流状態で、かつ効率的にＳＰＭベーパを流すことができ、ウエハＷ表面を均一かつ効率的にＳＰＭ処理することができる。
【００４１】
ウエハＷの表面へのＳＰＭベーパの供給が所定時間にわたって行われると、ＳＰＭベーパバルブ５４が閉じられ、窒素ガスバルブ５３が開かれて、処理空間Ｓに窒素ガスが導入される。また、排気管４７からの排気流量を減少させることによって、処理空間ＳのＳＰＭベーパを含む雰囲気が導入路５２から供給される窒素ガスの雰囲気に急速に置換されていき、また、その空間が大気圧に戻されていく。
【００４２】
処理空間Ｓの雰囲気が窒素ガス雰囲気に置換され、かつ、処理空間Ｓが大気圧に戻ると、遮断板４４が上方位置に上昇される。また、排気バルブ４９が閉じられる。そして、スピンチャック４１によるウエハＷの回転が開始されるとともに、ＳＰＭバルブ４６が開かれて、その回転するウエハＷの表面にノズル４２からＳＰＭが供給される。これにより、ウエハＷの表面からレジストが剥離されて除去されていく。ウエハＷの表面に対するＳＰＭの供給が所定時間にわたって行われると、ＳＰＭバルブ４６が閉じられて、ＳＰＭの供給が停止され、次いで、純水バルブ６６が開かれ、スピンチャック４１により回転されるウエハＷの表面に純水が供給されて、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水で洗い流される。そして、純水バルブ６６が閉じられた後、スピンチャック４１によるウエハＷの回転速度が上昇されて、ウエハＷの表面に付着している純水が遠心力で振り切られて乾燥された後、この基板処理装置から搬出される。
【００４３】
この実施形態に係る基板処理装置によっても、図１に示す基板処理装置と同様な効果を達成することができる。
以上、この発明の２つ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、上述の第１の実施形態では、ウエハＷのレジストの表面に形成されている硬化層を溶解させるためにＩＰＡベーパを処理チャンバ１１内に導入するとしたが、ＩＰＡベーパ以外に、ＮＭＰ、アセトンまたはシクロヘキサノンなどの他の種類の有機溶剤の蒸気が処理チャンバ１１内に導入されてもよいし、あるいは、ＳＰＭ、無水硫酸または硫酸などの薬液の蒸気が処理チャンバ１１内に導入されてもよい。
【００４４】
また、薬液の蒸気が処理チャンバ１１内に導入される場合、薬液の蒸気が供給される間、そのウエハＷが加熱されることが好ましい。たとえば、上述の第１実施形態において、図２に破線で示すように、ウエハ保持台１３の内部にヒータ３８を埋設しておき、処理チャンバ１１内に薬液の蒸気を導入しつつ、ウエハ保持台１３上に載置されたウエハＷを１００〜４００℃に加熱することが好ましい。こうすることにより、レジストの表面の硬化層と薬液の蒸気との反応を促進させることができ、レジストの表面の硬化層を一層良好に剥離することができる。
【００４５】
また、ウエハＷを加熱する場合には、図２に二点鎖線で示すように、処理チャンバ１１の上壁２１に冷却装置３９を設けて、ウエハＷを加熱しつつ薬液の蒸気で処理した後に、その冷却装置３９により、ウエハＷとともに処理チャンバ１１内を１００℃以下まで冷却することが好ましい。こうすることにより、ウエハＷが高温のまま処理チャンバ１１から搬出されることを防止することができ、ウエハ搬送ロボットＲＢなどが熱による悪影響を受けることを防止することができる。また、ウエハ通過口１６を開放したときに、高温雰囲気が処理チャンバ１１の外部に漏れ出すことを防止することができる。
【００４６】
なお、上述のヒータ３８や冷却装置３９は、上述の第２実施形態においても適用することができる。この場合、ヒータ３８は、スピンチャック４１に内蔵され、冷却装置３９は、遮断板４４の上壁部４４ａの上面に設けられる。
また、上述の第２の実施形態において、ＳＰＭベーパに変えて、ＮＭＰ、アセトンまたはシクロヘキサノンなどの有機溶剤の蒸気がウエハＷの表面に供給されてもよいし、あるいは、無水硫酸または硫酸などの他の種類の薬液の蒸気がウエハＷの表面に供給されてもよい。
【００４７】
さらにまた、処理チャンバ１１内およびスピンチャック４１の周囲の空間に導入される不活性ガスの一例として窒素ガスを取り上げたが、窒素ガスに限らず、ヘリウムガスなどの他の種類の不活性ガスや、窒素ガスと水素ガスとの混合ガスが用いられてもよい。
また、第１の実施形態では、レジスト剥離処理部２の上方に上記処理部１を配置する構成としたが、上記処理部１の上方にレジスト剥離処理部２を配置する構成としてもよい。また、図６に示すように、蒸気処理部１とレジスト剥離処理部２とを平面的に配置する構成としてもよい。
【００４８】
また、基板の一例としてウエハＷを取り上げたが、処理の対象となる基板は、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ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またはフォトマスク用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】
【００４９】
【図１】（ａ）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斜視図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図２】蒸気処理部の構成を図解的に示す縦断面図である。
【図３】図２に示す蒸気処理部の横断面図である。
【図４】蒸気処理部における基板の処理時（蒸気処理時）の様子を図解的に示す縦断面図である。
【図５】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縦断面図である。
【図６】この発明のさらに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平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      蒸気処理部
２      レジスト剥離処理部
１３    ウエハ保持台
２６    ウエハ周囲排気口
２８    排気管
３０    排気バルブ
３７    制御部
３８    ヒータ
３９    冷却装置
４１    スピンチャック
４２    ＳＰＭノズル
４４    遮断板
４６    ＳＰＭバルブ
５２    導入管
５４    ＳＰＭベーパバルブ
５５    制御部
ＲＢ    ウエハ搬送ロボット
Ｗ      ウエハ
【図１】
2007103732.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007103732.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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