(57)【要約】【課題】高い効率でレジストを除去することのできるレジスト除去装置およびレジスト除去方法を提供すること。【解決手段】レジスト除去装置は、レジスト層が形成された基板を載置するための回転駆動される載置台と、当該載置台に載置される基板上に水を含有する光反応性処理液を供給するための処理液供給手段と、当該処理液供給手段によって基板上に供給された光反応性処理液よりなる液膜を介して当該基板におけるレジスト層に紫外光を照射するための紫外線ランプとを備えており、前記載置台に載置された基板におけるレジスト層上の各部分が、当該載置台の回転に伴って、前記紫外線ランプによって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト層が形成された基板を載置するための回転駆動される載置台と、当該載置台に載置される基板上に水を含有する光反応性処理液を供給するための処理液供給手段と、当該処理液供給手段によって基板上に供給された光反応性処理液よりなる液膜を介して当該基板におけるレジスト層に紫外光を照射するための紫外線ランプとを備えており、
前記載置台に載置された基板におけるレジスト層上の各部分が、当該載置台の回転に伴って、前記紫外線ランプによって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過することを特徴とするレジスト除去装置。
【請求項２】
前記紫外線ランプが載置台の上方領域における当該載置台の回転軸を含む平面によって区画される一方側に配置されることにより前記照射領域および前記非照射領域が形成されることを特徴とする請求項１に記載のレジスト除去装置。
【請求項３】
前記紫外線ランプが中心波長１７２ｎｍの紫外光を放射するエキシマランプであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジスト除去装置。
【請求項４】
前記載置台が、自転すると共に、その自転軸が当該自転軸に垂直な平面において円運動するように回転駆動されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のレジスト除去装置。
【請求項５】
レジスト層が形成された基板を回転させると共に、当該基板上に水を含有する光反応性処理液を供給した状態において、基板上に供給される光反応性処理液よりなる液膜を介して当該基板におけるレジスト層に紫外光を照射する照射期間と、紫外光を照射しない非照射期間とが交互に設けられてなるレジスト除去処理工程を有することを特徴とするレジスト除去方法。
【請求項６】
前記レジスト除去処理工程において、非照射期間が８０μ秒間以上であることを特徴とする請求項５に記載のレジスト除去方法。
【請求項７】
前記レジスト除去処理工程を経た基板に対して酸化性洗浄処理液による洗浄処理を行う工程を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のレジスト除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジスト除去装置およびレジスト除去方法に関し、更に詳しくは、半導体基板あるいは液晶パネル用基板などの製造過程において、表面にレジスト層の形成された基板からレジスト層を除去するために用いられるレジスト除去装置およびレジスト除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体基板あるいは液晶パネル用基板などの製造過程において、基板の表面からレジスト層を除去するために用いられるレジスト除去装置の或る種のものとしては、処理対象体であるレジスト層が形成された基板（被処理基板）と石英板との間にオゾン水よりなる液膜を形成し、石英板および液膜を介して基板上のレジスト層に対して紫外光を照射する構成のものが挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。このような構成のレジスト除去装置においては、紫外光が照射されることによって液膜内において発生する活性酸素の作用を利用してレジストの除去処理が行われるが、除去処理を行った後の基板にレジスト残渣などに起因する汚れが多く付着してしまうなどの問題がある。
【０００３】
また、レジスト除去装置としては、図１０に示すように、石英製の筐体６１内に設けられた、被処理基板Ｗを載置するための回転駆動される載置台６３と、オゾン水調製器６５Ｂにおいて調製されたオゾン水をノズル６５Ａから供給するオゾン水供給手段６５と、紫外線ランプ２１および反射鏡６８を有する光源を備え、載置台６３の回転に伴って回転する被処理基板Ｗ上にオゾン水供給手段６５から連続してオゾン水を供給し、筐体６１の天面部６１Ａおよび被処理基板Ｗ上に形成されるオゾン水による液膜６７を介して光源からの紫外光を当該被処理基板Ｗにおけるレジスト層に照射する構成を有するものが挙げられる（例えば、特許文献２参照。）。
このような構成のレジスト除去装置６０によれば、紫外光が照射されることによってレジスト層を構成するレジストがオゾン水によって分解処理されやすい状態に変質され、このように改質されたレジストが、オゾン水の酸化分解作用、およびオゾン水が遠心力を利用して被処理基板Ｗ上を流動することによる物理的な作用によって除去される、とされている。
【０００４】
また、オゾン水によるレジストの酸化分解作用を高める手法の１つとして、オゾン水に紫外光を照射することによってオゾンよりも大きな酸化力を有する酸化性ラジカルを発生させることが知られている（特許文献２参照。）。更に、オゾン水中において酸化性ラジカルを発生させるために必要とされる紫外光の波長領域が３１０ｎｍ以下であること、および紫外光の照射によってオゾン水中において酸化性ラジカル、具体的にはヒドロキシラジカル（ＯＨ・）が、下記の反応式（１）で示される発生過程によって発生することが知られている（特許文献１参照。）。
【０００５】
反応式（１）
Ｏ3 ＋ｈν（λ＜３１０ｎｍ）→Ｏ（ 1Ｄ）＋Ｏ2 
Ｈ2 Ｏ＋Ｏ（ 1Ｄ）→２ＯＨ・
ＯＨ・＋Ｏ3 →Ｏ2 ＋ＨＯ2 
ＨＯ2 ＋Ｏ3 →２Ｏ2 ＋ＯＨ・
【０００６】
而して、図１０のような構成を有するレジスト除去装置において、オゾン水によるレジストの酸化分解作用を高めるために酸化性ラジカルを発生させることを目的として、波長３１０ｎｍ以下の紫外光を放射する紫外線ランプを用いた場合においては、レジストの除去効率が低下してしまう、という問題が生じることが明らかとなった。
このような問題が生じる理由は、以下のように推察される。
被処理基板におけるレジスト層を構成するレジストは水の存在下において紫外光が照射されることによって分解され、オゾン水中において発生したヒドロキシラジカルと反応し、カルボキシル基やヒドロキシ基などの親水基を有する水和物（以下、「分解レジスト水和物」ともいう。）が生成される。そして、この分解レジスト水和物は水に対する溶解性を有するものであることから、被処理基板上を流動するオゾン水に溶解した状態となってそのイオン水と共に被処理基板上から除去される。このようにして、レジスト層における紫外光の照射された部分のレジストが分解され、その分解物から生成される分解レジスト水和物が被処理基板上から除去されることが繰り返されることにより、最終的にレジスト層が除去されることとなる。
しかしながら、分解レジスト水和物を構成する親水基の結合エネルギーが波長２６１ｎｍの紫外光の有するエネルギーよりも小さいことから、特に紫外線ランプとして波長２６１ｎｍ以下の紫外光を放射するものを用いた場合には、分解レジスト水和物に紫外光が照射されることによって当該分解レジスト水和物における親水基が切断される分解反応（逆反応）が高い確率で生じ、この分解反応の生成物がオゾン水に溶解するものではないため、被処理基板上に残留することとなる。
このように、被処理基板におけるレジスト層に対してオゾン水の液膜を介して波長３１０ｎｍ以下の紫外光を連続して照射した場合においては、紫外光により、レジストの分解反応と共に、当該レジストの分解反応に伴って生成される分解レジスト水和物の親水基を切断する分解反応が生じることから、レジストを効率的に除去することができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３０９０９８号公報
【特許文献２】特開２００２−０２５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、高い効率でレジストを除去することのできるレジスト除去装置およびレジスト除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレジスト除去装置は、レジスト層が形成された基板を載置するための回転駆動される載置台と、当該載置台に載置される基板上に水を含有する光反応性処理液を供給するための処理液供給手段と、当該処理液供給手段によって基板上に供給された光反応性処理液よりなる液膜を介して当該基板におけるレジスト層に紫外光を照射するための紫外線ランプとを備えており、
前記載置台に載置された基板におけるレジスト層上の各部分が、当該載置台の回転に伴って、前記紫外線ランプによって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過することを特徴とする。
【００１０】
本発明のレジスト除去装置においては、前記紫外線ランプが載置台の上方領域における当該載置台の回転軸を含む平面によって区画される一方側に配置されることにより前記照射領域および前記非照射領域が形成されることが好ましい。
【００１１】
本発明のレジスト除去装置においては、前記紫外線ランプが中心波長１７２ｎｍの紫外光を放射するエキシマランプであることが好ましい。
【００１２】
本発明のレジスト除去装置においては、前記載置台が、自転すると共に、その自転軸が当該自転軸に垂直な平面において円運動するように回転駆動されることが好ましい。
【００１３】
本発明のレジスト除去方法は、レジスト層が形成された基板を回転させると共に、当該基板上に水を含有する光反応性処理液を供給した状態において、基板上に供給される光反応性処理液よりなる液膜を介して当該基板におけるレジスト層に紫外光を照射する照射期間と、紫外光を照射しない非照射期間とが交互に設けられてなるレジスト除去処理工程を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明のレジスト除去方法においては、前記レジスト除去処理工程において、非照射期間が８０μ秒間以上であることが好ましい。
【００１５】
本発明のレジスト除去方法においては、前記レジスト除去処理工程を経た基板に対して酸化性洗浄処理液による洗浄処理を行う工程を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のレジスト除去装置においては、レジスト層の形成された基板におけるレジスト層上の各部分が、載置台の回転に伴って、紫外線ランプによって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過する構成を有するものであることから、当該レジスト層における光反応性処理液の液膜を介して紫外光の照射された部分のレジストが分解されることによって生じるレジストの分解物と、当該光反応性処理液において紫外光の照射によって発生されるヒドロキシラジカルとが反応することによって生成される水和物に対して、照射領域を通過する期間においては紫外光が照射されるものの、非照射領域を通過する期間においては紫外光が照射されることがない。そのため、生成された水和物は、照射領域を通過する期間においては、紫外光の照射によって分解され、その分解生成物が基板上に残留することとなるが、非照射領域を通過する期間においては、紫外光の照射によって分解されることなく、光反応性処理液に溶解した状態となり、当該光反応性処理液と共に、回転によって発生される遠心力によって基板上を流動することによって除去されることとなる。
従って、本発明のレジスト除去装置によれば、光反応性処理液よりなる液膜を介して紫外光がレジスト層に照射されることによって分解されたレジストの分解物を、基板におけるレジスト層上の各部分が非照射領域を通過する期間において、効率的に基板上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【００１７】
本発明のレジスト除去装置においては、紫外線ランプとして中心波長１７２ｎｍの紫外光を放射するエキシマランプを用いることにより、水からヒドロキシラジカルを発生させることができるため、光反応性処理液として水を用いることができ、また、光反応性処理液としてオゾン水を用いた場合においては、光反応性処理液におけるヒドロキシラジカルの発生量が大きくなることから、より一層効率的にレジストを除去することができる。
【００１８】
本発明のレジスト除去方法においては、レジスト除去処理工程において、照射期間と非照射期間とが交互に設けられていることから、基板に形成されたレジスト層における光反応性処理液の液膜を介して紫外光の照射された部分のレジストが分解されることによって生じるレジストの分解物と、当該光反応性処理液において紫外光の照射によって発生されるヒドロキシラジカルとが反応することによって生成される水和物に対して、照射期間においては紫外光が照射されるものの、非照射期間においては紫外光が照射されることがない。そのため、生成された水和物は、照射期間においては、紫外光の照射によって分解され、その分解生成物が基板上に残留することとなるが、非照射期間においては、紫外光の照射によって分解されることなく、光反応性処理液に溶解した状態となり、当該光反応性処理液と共に、回転によって発生される遠心力によって基板上を流動することによって除去されることとなる。
従って、本発明のレジスト除去方法によれば、光反応性処理液よりなる液膜を介して紫外光が照射されることによって分解されたレジストの分解物を、非照射期間において、効率的に基板上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のレジスト除去装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】本発明のレジスト除去装置の紫外線ランプとして用いられるエキシマランプの構成の一例を示す説明用斜視図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ線の断面図である。
【図５】図１のレジスト除去装置において、回転駆動する載置台に基板が載置されている状態を示す説明図である
【図６】本発明のレジスト除去装置の構成の他の例を示す説明図である。
【図７】本発明のレジスト除去装置の構成の更に他の例を示す説明図である。
【図８】図７のレジスト除去装置における載置台および紫外線ランプと、当該載置台に載置される基板との位置関係を示す説明図である。
【図９】本発明のレジスト除去装置の構成のまた更に他の例を示す説明図である。
【図１０】従来のレジスト除去装置の構成の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明のレジスト除去装置の構成の一例を示す説明図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線の断面図である。
第１のレジスト除去装置１０は、例えばシリコン製の基板の表面に、例えばノボラック系樹脂およびポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ樹脂）などの公知のレジストよりなるレジスト層が形成されてなるものを処理対象体（被処理基板）とするものである。
この第１のレジスト除去装置１０は、処理対象体である円板状の被処理基板Ｗよりも僅かに大径の円板状の形状を有する、被処理基板Ｗを載置するための載置部１３Ａと、この載置部１３Ａの中心を回転中心とし、当該載置部１３Ａを自転するように回転駆動するための駆動部１３Ｂとよりなる載置台１３を備えており、この載置台１３が、開閉可能な被処理基板Ｗの取り出し口（図示せず）を有すると共に、内部に密閉空間を形成することのできる筐体１１内に収容されてなる構成を有するものである。この筐体１１内には、載置台１３の上方に、当該載置台１３に載置される被処理基板Ｗ上に光反応性処理液を供給するための処理液供給手段１５と、当該処理液供給手段１５によって被処理基板Ｗ上に供給される光反応性処理液よりなる液膜１７を介して当該被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光を照射するための紫外線ランプ２１よりなる光源が設けられている。また、処理液供給手段１５と、光源との間には、処理液供給手段１５によって被処理基板Ｗ上に光反応性処理液が供給される際に生じる液はねに起因して光反応性処理液が紫外線ランプ２１に付着することを防止するための平板状の液はね防止部材１８が設けられている。
この図の例において、被処理基板Ｗは、載置台１３の回転に伴って、その中心Ｐ１（図５参照）を回転中心として回転（自転）されるように、載置台１３の載置部１３Ａ上において、当該載置部１３Ａの中心に、被処理基板Ｗの中心Ｐ１が重なるように配置される。
【００２２】
そして、筐体１１内における載置台１３の上方においては、液はね防止部材１８が、当該載置台１３の回転軸Ｃを含む平面に沿って伸びるよう、筐体１１の天面部１１Ａおよび互いに対向する一対の側面部１１Ｂ，１１Ｃに固定されることによって配設されており、この液はね防止部材１８によって区画される載置台１３の上方領域における一方側（図１および図２における左方側）には光源が配置され、また、他方側（図１および図２における右方側）には処理液供給手段１５が配置されている。
また、この光源によっては、載置台１３の載置部１３Ａ上には、光源の配置されている一方側の半円状の領域にのみ光源からの紫外光が照射される。すなわち、載置部１３Ａ上には、一方側に半円状の照射領域が形成されると共に、他方側に半円状の非照射領域が形成される。
この図の例においては、光源は、被処理基板Ｗの外径よりも長尺な全長を有する、複数（図の例においては３つ）の紫外線ランプ２１によって構成されており、これらの複数の紫外線ランプ２１は、各々、互いに対向する、液はね防止部材１８に垂直な一対の側面部１１Ｂ,１１Ｃに設けられたランプ保持部１２により、当該液はね防止部材１８に平行に保持され、等間隔に並列配置されている。
【００２３】
載置台１３においては、駆動部１３Ｂによる載置部１３Ａの回転速度が、回転によって生じる遠心力が被処理基板Ｗ上において光反応性処理液を載置部１３Ａの径方向外方に向かって流動させることのできる大きさとなると共に、当該載置部１３Ａに載置される被処理基板Ｗのレジスト層上における各部分が非照射領域を通過するのに要する時間、すなわち紫外光が照射されない非照射期間が８０μ秒間以上となるように制御されることが好ましい。具体的には、例えば１００〜６０００ｒｐｍである。
また、載置台１３を構成する載置部１３Ａとしては、例えば金属材料、樹脂材料などの材質よりなるものを用いることができるが、光反応性処理液、紫外光およびヒドロキシラジカルに対する耐久性の観点からは、アルミニウム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドよりなるものが好ましい。
【００２４】
処理液供給手段１５は、回転された状態の被処理基板Ｗ上に光反応性処理液を供給し、その回転によって生じる遠心力を利用して、当該被処理基板Ｗ上に流動する光反応性処理液よりなる液膜１７を形成することのできるものであれば、種々の構成のものを用いることができる。
この図の例においては、処理液供給手段１５は、先端に光反応性処理液の供給口１６Ａが形成されたＬ字状の供給管１６を備えており、当該供給管１６が、ランプ保持部１２が設けられている側面部１１Ｂ，１１Ｃに垂直な側面部１１Ｄから液はね防止部材１８に向かって当該側面部１１Ｄに垂直に伸び、側面部１１Ｄと液はね防止部材１８との間の領域において、供給口１６Ａが載置部１３Ａにおける被処理基板Ｗが配置される領域と対向するように配置されている。
【００２５】
また、処理液供給手段１５による光反応性処理液の供給は、被処理基板Ｗに形成される液膜１７を、当該被処理基板Ｗにおけるレジスト層上において、所期の厚みとすることができれば、連続的であっても断続的であってもよく、また供給速度は、固定的（一定）であっても変則的であってもよい。
【００２６】
液膜１７の厚み（レジスト層上における厚み）は、光源からの紫外光の波長によって異なるが、例えば光源を構成する紫外線ランプ２１として中心波長が１７２ｎｍの紫外光を放射するものを用いた場合においては、２０μｍ以下であることが好ましい。
液膜１７の厚みが過大である場合には、紫外光が液膜１７を構成する光反応性処理液に吸収されることに起因して被処理基板Ｗにおけるレジスト層に十分な紫外光が照射されなくなるおそれがある。また、液膜１７に紫外光が照射されることによって発生するヒドロキシラジカルが、液膜１７の表層において発生されるものであり、その上、寿命が数十μ秒間であることから、発生したヒドロキシラジカルが、液膜１７の底層において生成されるレジストの分解物と反応することなく消失してしまうおそれがある。
【００２７】
処理液供給手段１５によって供給される光反応性処理液は、少なくとも水を含有し、紫外光が照射されることによって酸化性ラジカル、具体的にはヒドロキシラジカルが発生するものである。
【００２８】
光反応性処理液としては、純水、純水にオゾンが溶解されてなるオゾン水などを用いることができる。
具体的には、紫外線ランプ２１が波長１７７ｎｍを超える紫外光を放射するものである場合には、オゾン水が用いられ、また、紫外線ランプ２１が波長１７７ｎｍ以下の紫外光を放射するものである場合においては、オゾン水または純水を用いることができるが、レジスト除去効率の観点から、オゾン水が好適である。
【００２９】
光反応性処理液としてオゾン水を用いる場合においては、オゾン水におけるオゾン濃度が１ｐｐｍ以上であることが好ましい。
オゾン濃度を１ｐｐｍ以上とすることにより、十分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。
【００３０】
紫外線ランプ２１としては、波長２６１ｎｍ以下の紫外光を放射するランプが用いられる。
具体的には、高圧水銀ランプおよびエキシマランプなどが用いられ、特に水からヒドロキシラジカルを発生させることのできる波長１７７ｎｍ以下の真空紫外光を高い効率で放射することができることから、中心波長が１７２ｎｍの紫外光を放射するエキシマランプが好適に用いられる。
【００３１】
ここに、第１のレジスト除去装置１０の光源を構成する紫外線ランプ２１として用いられるエキシマランプについて、図３および図４を用いて説明する。
図３は、本発明のレジスト除去装置の紫外線ランプとして用いられるエキシマランプの構成の一例を示す説明用斜視図であり、図４は、図３におけるＢ−Ｂ線の断面図である。
このエキシマランプ２２は、例えば石英ガラスなどの真空紫外光を透過する材料によって構成され、両端が気密に封止されて内部に放電空間Ｓが形成された、断面矩形状の中空長尺状の放電容器２３を備えており、この放電容器２３の内部には、発光ガスとして希ガスが封入されている。
【００３２】
放電容器２３における長辺面の外表面には、一対の網状の電極２５Ａ,２５Ｂが長尺な方向に伸びるよう対向して配置されており、これにより、互いに離間して形成された一対の電極２５Ａ，２５Ｂ間に誘電体である放電容器２３が介在された状態とされている。
この電極２５Ａ,２５Ｂは、例えば銅と低融点ガラスとが混合されてなる導電性ペーストよりなる電極材料を放電容器２３に網状に塗布して焼成処理することによって形成することができる。
【００３３】
また、放電容器２３の内表面には、紫外光を反射するための反射膜２６が設けられている。
この反射膜２６は、放電容器２３の内表面における、一方の電極２５Ａに対応する領域にわたって形成されており、この反射膜２６が形成されていることによって他方の電極２５Ｂが形成されている外表面側から高い効率で紫外光が放射されることとなる。
【００３４】
このような構成のエキシマランプ２２においては、電極２５Ａ，２５Ｂに接続された高周波電源２９から高周波高電圧が入力されることにより、放電容器２３の内部において発光ガスが励起されることによってエキシマ放電が生じ、このエキシマ放電によって真空紫外光（波長２００ｎｍ以下の紫外光）が放射されることとなる。また、発光ガスとしてキセノンガスを用いることにより、中心波長１７２ｎｍの真空紫外光が放射されることとなる。
【００３５】
液はね防止部材１８は、紫外線ランプ２１に、被処理基板Ｗ上に光反応性処理液が供給される際に生じる液はねに起因して光反応性処理液が付着することを抑制することのできるものであればよいが、遮光性を有するものであることが好ましい。
液はね防止部材１８が遮光性を有するものであることにより、液はね防止部材１８によって照射領域と非照射領域との境界位置を制御することができるため、光源の設計の自由度が大きくなる。
【００３６】
この第１のレジスト除去装置１０においては、紫外線ランプ２１として真空紫外線を放射するものを用いる場合においては、真空紫外光が酸素に吸収されることから、筐体１１内は、例えば窒素などの真空紫外線を吸収することのない不活性ガスが充填されてなる不活性ガス雰囲気とされることが好ましい。
【００３７】
このような構成の第１のレジスト除去装置１０においては、本発明のレジスト除去方法によって被処理基板Ｗにおけるレジスト層の除去が行われる。
すなわち、被処理基板Ｗを回転させると共に、当該被処理基板Ｗ上に光反応性処理液を供給した状態において、被処理基板Ｗ上に供給される光反応性処理液よりなる液膜１７を介して当該被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光を照射する照射期間と、紫外光を照射しない非照射期間とを交互に設けることによってレジスト除去処理を行い、このようなレジスト除去処理が行われるレジスト除去処理工程を経ることにより、被処理基板Ｗにおけるレジスト層の除去が行われる。
【００３８】
具体的には、筐体１１内において、載置台１３の載置部１３Ａにおける所定の位置に被処理基板Ｗを配置し、必要に応じて筐体１１内を不活性ガス（例えば、窒素ガス）によって置換して不活性ガス雰囲気とした後、駆動部１３Ｂによって載置部１３Ａを回転駆動すると共に、処理液供給手段１５から光反応性処理液を供給することによって被処理基板Ｗ上に液膜１７を形成する。このように、載置台１３の回転に伴って回転（自転）する被処理基板Ｗ上に光反応性処理液による液膜１７が形成された状態において、光源を構成する複数の紫外線ランプ２１を一斉に点灯させることにより、レジストの除去処理が行われる。
このレジスト除去処理中においては、図５に示すように、被処理基板Ｗは、載置台１３の回転に伴って矢印方向に回転（自転）されることにより、当該被処理基板Ｗ上における各部分が、紫外線ランプ２１よりなる光源によって形成される半円状の照射領域と、半円状の非照射領域とを交互に通過し、照射領域においてのみ紫外光が照射されることとなる。
図５において、照射領域は斜線を付して示されており、回転された状態の被処理基板Ｗ上における、例えば照射領域の任意の位置Ｘ１に配置されている部分には、そのＸ１の位置からＸ２の位置に移動するまでの間には紫外光が照射され、またＸ２の位置からＸ３の位置に移動するまでの間には紫外光が照射されることはない。
【００３９】
而して、被処理基板Ｗの上における各部分においては、照射領域を通過する期間、すなわち紫外光が照射される照射期間において、液膜１７を介してレジスト層に紫外光が照射されることによって当該レジスト層における紫外光が照射された部分のレジストが分解されると共に、液膜１７を構成する光反応性処理液に紫外光が照射されることによって当該光反応性処理液からヒドロキシラジカルが発生し、このレジストの分解物とヒドロキシラジカルとが反応することにより、親水基（例えば、カルボキシル基およびヒドロキシ基等）を有する水和物（分解レジスト水和物）が生成される。
ここに、光反応性処理液がオゾン水である場合においては、光反応性処理液中に存在するオゾンに紫外光が照射されることによって下記の反応式（１）に示す発生過程によってヒドロキシラジカル（ＨＯ・）が発生し、また、特に紫外線ランプ２１が波長１７７ｎｍ以下の紫外光を放射するものである場合においては、光反応性処理液中に存在する純水に紫外光が照射されることによって下記の反応式（２）に示す反応が生じ、純水からもヒドロキシラジカル（ＨＯ・）が発生される。なお、光反応性処理液が純水である場合においては、紫外線ランプ２１として波長１７７ｎｍ以下の紫外光を放射するものを用いることが必要とされ、その光反応性処理液においては、下記の反応式（２）に示す発生過程によってヒドロキシラジカルが発生することとなる。
【００４０】
反応式（１）
Ｏ3 ＋ｈν（λ＜３１０ｎｍ）→Ｏ（ 1Ｄ）＋Ｏ2 
Ｈ2 Ｏ＋Ｏ（ 1Ｄ）→２ＯＨ・
ＯＨ・＋Ｏ3 →Ｏ2 ＋ＨＯ2 
ＨＯ2 ＋Ｏ3 →２Ｏ2 ＋ＯＨ・
【００４１】
反応式（２）
Ｈ2 Ｏ＋ｈν（λ＜１７７ｎｍ）→Ｈ2 ＋Ｏ（ 1Ｄ）
Ｈ2 Ｏ＋Ｏ（ 1Ｄ）→２ＯＨ・
【００４２】
このようにして生成された分解レジスト水和物は、水に対する溶解性を有するものであることから、光反応性処理液に溶解されるものの、紫外光が照射されることにより、当該分解レジスト水和物における親水基が切断される分解反応（逆反応）が生じ、この分解レジスト水和物における親水基が切断される分解反応（以下、「水和物分解反応」ともいう。）によっては光反応性処理液に溶解しない生成物が生成されることとなる。その結果、照射期間においては、生成された分解レジスト水和物のうちの大部分が水和物分解反応によって親水基が切断され、その水和物分解反応の生成物が被処理基板Ｗ上に残留することとなる。
【００４３】
この照射期間においては、生成された分解レジスト水和物は、その大部分が水和物分解反応によって分解されてしまうが、残りの一部分は、光反応性処理液に溶解された状態となり、載置台１３が回転駆動することによって生じる遠心力、および光反応性処理液が連続的あるいは断続的に供給されることによって生じる物理的作用により、被処理基板Ｗ上を流動する光反応性処理液と共に被処理基板Ｗ上から除去される、あるいは光反応性処理液中に残存することとなる。
【００４４】
一方、被処理基板Ｗにおける各部分が、非照射領域を通過する期間、すなわち紫外光が照射されない非照射期間においては、紫外光が照射されないことから、レジスト層を構成するレジストの分解反応および光反応性処理液からのヒドロキシラジカルの発生反応が生じることはないが、分解レジスト水和物が水和物分解反応によって分解されることもないため、照射期間において生成され、水和物分解反応によって分解されることなく残存した分解レジスト水和物は、光反応性処理液に溶解される。
また、被処理基板Ｗ上には、照射期間において生成された分解レジスト水和物の他、照射期間において生成されたレジストの分解物、ヒドロキシラジカルおよび水和物分解反応の生成物が存在することから、これらが反応する、具体的にはレジストの分解物とヒドロキシラジカルとが反応する、あるいは水和物分解反応の生成物とヒドロキシラジカルとが反応することによって新たに分解レジスト水和物が生成され、これらの分解レジスト水和物も光反応性処理液に溶解される。
そして、光反応性処理液に溶解された状態の分解レジスト水和物は、載置台１３が回転駆動することによって生じる遠心力、および光反応性処理液が連続的あるいは断続的に供給されることによって生じる物理的作用により、光反応性処理液と共に被処理基板Ｗ上から除去されることとなる。
【００４５】
ここに、非照射期間は、８０μ秒間以上であることが好ましく、更に好ましくは１００μ秒間以上である。
非照射期間が８０μ秒間以上であることにより、非照射期間において、照射期間において生成されたレジストの分解物、ヒドロキシラジカルおよび水和物分解反応の生成物が反応することによって生成される分解レジスト水和物を高い確率で被処理基板Ｗ上から除去することができる。
【００４６】
この非照射期間においては、照射期間にて生成されて液膜１７中に残存した分解レジスト水和物、および当該非照射期間において新たに生成された分解レジスト水和物が、分解されることなく光反応性溶液に溶解されて光反応性処理液と共に被処理基板Ｗ上から除去されることにより、当該被処理基板Ｗのレジスト層において新たなレジスト面が露出される。そして、この露出されたレジスト面に対しては、回転されている被処理基板Ｗが一巡を終えた後の新たな照射期間において、紫外光が照射されることとなる。
【００４７】
このようにして、レジストの除去処理が行われるレジスト除去処理工程においては、被処理基板Ｗ上の各部分に紫外光が照射される照射期間と、紫外光が照射されない非照射期間とが交互に繰り返され、これにより、当該被処理基板Ｗにおけるレジスト層上の各部分において、紫外光の照射された部分が分解され、その分解物から生成される分解レジスト水和物が除去されることが繰り返されることとなる。
【００４８】
また、本発明のレジスト除去方法においては、レジスト除去処理工程のみ、すなわちレジスト除去処理のみによって被処理基板Ｗにおけるレジスト層の除去を行うこともできるが、レジスト除去処理工程を経た被処理基板Ｗに対して、酸化性洗浄処理液による洗浄処理を後処理として行うことが好ましい。
レジスト除去処理工程を経た被処理基板Ｗが更に洗浄処理を行う洗浄処理工程を経ることにより、レジスト除去処理によっては長い時間を要してしまうレジスト残渣の除去を、洗浄処理によって短時間で行うことができるため、被処理基板Ｗにおけるレジスト層の除去を短時間で行うことができる。
【００４９】
この洗浄処理工程において行われる洗浄処理は、洗浄処理対象体である被処理基板Ｗを、酸化性洗浄処理液に浸漬することによって湿式洗浄するものである。
酸化性洗浄処理液としては、例えば過酸化水素水と硫酸とが、容量比（過酸化水素水：硫酸）が１：４となる割合で混合されてなる混合溶液が用いられる。
また、洗浄処理の処理条件としては、処理温度が８０〜１７０℃であり、処理時間が５分間以内である。
ここに、酸化性洗浄処理液による洗浄処理は、従来公知のレジスト除去方法においても用いられているが、本発明のレジスト除去方法に係る洗浄処理工程においては、当該洗浄処理工程の前の工程であるレジスト除去処理工程にてレジストを高い効率で除去することができるため、従来公知のレジスト除去方法において行われている洗浄処理に比して、その処理温度を、前述のように低い温度とすることができてレジスト残渣を除去するために大きな熱エネルギーが必要とされることがない。従って、本発明のレジスト除去方法によれば、酸化性洗浄処理液による洗浄処理を行う洗浄工程を経る場合であっても、被処理基板Ｗにおけるレジスト層の除去を低エネルギーで行うことができる。
【００５０】
以上のように、第１のレジスト除去装置１０おいては、被処理基板Ｗにおけるレジスト層上の各部分が、載置台１３の回転に伴って、光源によって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過する構成を有するものであることから、液膜１７を介して被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光が照射されることによって分解されたレジストの分解物を、非照射領域を通過する非照射期間において、効率的に被処理基板Ｗ上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【００５１】
更に、第１のレジスト除去装置１０においては、光源を構成する紫外線ランプ２１として、中心波長１７２ｎｍの紫外光を放射するエキシマランプを用いることにより、水からヒドロキシラジカルを発生させることができるため、光反応性処理液として水を用いることができ、また、光反応性処理液としてオゾン水を用いた場合においては、光反応性処理液におけるヒドロキシラジカルの発生量が大きくなることから、より一層効率的にレジストを除去することができる。
【００５２】
また、第１のレジスト除去装置１０においては、液はね防止部材１８が設けられていることから、処理液供給手段１５によって被処理基板Ｗ上に光反応性処理液が供給される際に生じる液はねに起因して光反応性処理液が紫外線ランプ２１に付着し、その光反応性処理液に含まれているレジストの分解物、あるいは分解レジスト水和物によって紫外線ランプ２１からの光の放射が阻害されることを抑制することができる。
【００５３】
また、第１のレジスト除去装置１０においては、処理液供給手段１５が液はね防止部材１８によって区画される載置台１３の上方領域における他方側に配置され、当該他方側に光反応性処理液の供給口１６Ａが設けられていることから、光反応性処理液に溶解された状態の分解レジスト水和物を被処理基板Ｗ上からの除去するために、光反応性処理液が連続的あるいは断続的に供給されることによって生じる物理的作用を効率的に利用することができるため、より一層効率的にレジストを除去することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明のレジスト除去装置の構成の他の例を示す説明図である。
第２のレジスト除去装置３０は、筐体１１内に、載置台１３と、処理液供給手段１５と、光源とが収容されてなり、光源として、紫外線ランプが載置台１３の上方領域の全域に配置されてなる構成のものを備えており、光源を構成する紫外線ランプの点灯状態を制御することによって載置台１３の載置部１３Ａ上に、光源からの紫外光が照射される照射領域と、紫外光が照射されない非照射領域を形成する構成を有するものである。
この図の例においては、処理液供給手段１５は、先端に光反応性処理液の供給口３１Ａが形成された直管状の供給管３１を備えており、当該供給管３１が筐体１１の天面部１１Ａから載置台１３に向かって当該天面部１１Ａに垂直に伸び、載置台１３の載置部１３Ａの中心（回転中心）において、供給口３１Ａが載置部１３Ａと対向するように配置されている。
【００５５】
この第２のレジスト除去装置３０は、光源を構成する紫外線ランプ２１Ａ，２１Ｂが載置台１３の上方領域の全域に配置されていること、処理液供給手段１５が載置台１３の回転軸Ｃ上に供給口３１Ａが位置するように配置されていること、および液はね防止部材が設けられていないこと以外は、第１のレジスト除去装置１０と同様の構成を有している。
【００５６】
第２のレジスト除去装置３０において、光源は、載置台１３の上方領域における当該載置台１３の回転軸Ｃを含む平面によって区画される一方側（図６における左方側）に位置する複数（図の例においては３つ）の紫外線ランプ２１Ａよりなる紫外線ランプ群（以下、「第１のランプ群」ともいう。）と、他方側（図６における右方側）に位置する複数（図の例においては３つ）の紫外線ランプ２１Ｂよりなる紫外線ランプ群（以下、「第２のランプ群」ともいう。）とにより構成されている。また、光源には、第１のランプ群または第２のランプ群のいずれか一方のみが点灯状態とされるように制御するための点灯制御手段（図示せず）が設けられている。
この光源によっては、第１のランプ群または第２のランプ群のいずれか一方のみが点灯状態とされることにより、載置台１３の載置部１３Ａ上には、点灯状態とされているランプ群の配置されている側（以下、「点灯ランプ群配置側」ともいう。）の半円状の領域にのみ光源からの紫外光が照射される。すなわち、載置部１３Ａ上には、点灯ランプ群配置側に半円状の照射領域が形成されると共に、点灯状態とされていないランプ群の配置されている側に半円状の非照射領域が形成される。
この図の例において、第１ランプ群と第２ランプ群とは載置台１３の上方領域における当該載置台１３の回転軸Ｃを含む平面に関して対称な構成を有しており、この第１のランプ群を構成する紫外線ランプ２１Ａおよび第２のランプ群を構成する紫外線ランプ２１Ｂは、被処理基板Ｗの外径よりも長尺な全長を有しており、並列配置されている。また、この第１のランプ群と第２のランプ群との間には処理液供給手段１５が設けられている。
【００５７】
光源を構成する第１のランプ群と、第２のランプ群とは、交互に点灯状態とされることが好ましい。
第１のランプ群と第２のランプ群とを交互に点灯状態とする場合においては、各ランプ群の点灯状態とされる時間が２分間以下であることが好ましい。
【００５８】
このような構成の第２のレジスト除去装置３０においては、被処理基板Ｗにおけるレジスト層上の各部分が、載置台１３の回転に伴って、光源によって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過する構成を有するものであることから、第１のレジスト除去装置１０と同様に、光反応性処理液よりなる液膜１７を介して被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光が照射されることによって分解されたレジストの分解物を、非照射領域を通過する非照射期間において、効率的に被処理基板Ｗ上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【００５９】
また、第２のレジスト除去装置３０においては、光源を構成する第１のランプ群と、第２のランプ群とを交互に点灯状態とすることにより、筐体１１および載置台１３などの構成部材において、第１のランプ群が配置されている一方側あるいは第２のランプ群が配置されている他方側のいずれか一方のみに、紫外線ランプが点灯されることに伴って高温とされることに起因する変形などの弊害が生じることを抑制することができる。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明のレジスト除去装置の構成の更に他の例を示す説明図であり、図８は、図７のレジスト除去装置における載置台および紫外線ランプと、当該載置台に配置される被処理基板との位置関係を示す説明図である。
第３のレジスト除去装置４０は、筐体１１内に、載置台４１と、処理液供給手段１５と、紫外線ランプ２１よりなる光源とが収容されてなり、載置台４１における載置部４１Ａ上に、被処理基板Ｗの全域に紫外光を照射することのできるような大きさの照射領域が形成されると共に、被処理基板Ｗの全域に紫外光が照射されることのないような大きさの非照射領域が形成される構成を有するものである。
この図の例において、処理液供給手段１５は、先端に光反応性処理液の供給口３１Ａが形成された直管状の供給管３１を備えており、当該供給管３１が筐体１１の天面部１１Ａから載置台４１に向かって当該天面部１１Ａに垂直に伸び、供給口３１Ａが載置部４１Ａと対向するように配置されている。
【００６１】
この第３のレジスト除去装置４０は、載置台４１が、被処理基板Ｗの外径よりも僅かに大きな半径を有する円板状の載置部４１Ａを有していること、光源を構成する紫外線ランプ２１が載置台１３の上方領域における当該載置台４１の回転軸Ｃを含む平面によって区画される一方側（図７および図８における左方側）の一部分にのみ配置されていること、処理液供給手段１５が載置台４１の上方領域における当該載置台４１の回転軸Ｃを含む平面によって区画される一方側、すなわち光源の配置されている側に配置されていること、および液はね防止部材が設けられていないこと以外は、第１のレジスト除去装置１０と同様の構成を有している。
【００６２】
第３のレジスト除去装置４０を構成する載置台４１は、被処理基板Ｗの外径よりも僅かに大きな半径を有する円板状の載置部４１Ａと、この載置部４１Ａの中心Ｐ２を回転中心とし、当該載置部４１Ａを自転するように回転駆動するための駆動部４１Ｂとを備えてなるものである。
この載置台４１は、第１のレジスト除去装置１０と同様に、駆動部４１Ｂによる載置部４１Ａの回転速度が、回転によって生じる遠心力が被処理基板Ｗ上において光反応性処理液を載置部４１Ａの径方向外方に向かって流動させることのできる大きさとなると共に、当該載置部４１Ａに載置される被処理基板Ｗ上の各部分において紫外光が照射されない非照射期間が８０μ秒間以上となるように制御されることが好ましい。具体的には、例えば１００〜６０００ｒｐｍである。
この図の例においては、被処理基板Ｗは、載置部４１Ａ上おいて、当該載置部４１Ａの中心Ｐ２と載置部４１Ａの周縁との間の領域に配置され、載置台４１Ａの回転に伴って、載置部４１Ａの中心Ｐ２の周りを回転する。
【００６３】
第３のレジスト除去装置４０において、光源によっては、載置台４１の載置部４１Ａ上には、光源の配置されている一方側の一部分に対応する領域にのみ光源からの紫外光が照射される。すなわち、載置部４１Ａ上には、光源の配置されている一方側の一部の領域に被処理基板Ｗよりも大きな寸法（大きな面積）を有する照射領域が形成されると共に、当該一方側における、載置台４１の上方領域における他方側（図７および図８における右方側）との境界領域および他方側の半円状の領域全域にわたって非照射領域が形成される。
この図の例において、光源は、被処理基板Ｗの外径よりも長尺な全長を有する、複数（図の例においては６つ）の紫外線ランプ２１によって構成されており、これらの複数の紫外線ランプ２１が、被処理基板Ｗ上の全域を照射することのできるような大きさの照射領域を形成するように等間隔で並列配置されており、また複数の紫外線ランプ２１のうちの中央に位置する２本の紫外線ランプ２１間には処理液供給手段１５が設けられている。
【００６４】
このような構成の第３のレジスト除去装置４０においては、被処理基板Ｗにおけるレジスト層上の各部分が、載置台４１の回転に伴って、光源によって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過する構成を有するものであることから、第１のレジスト除去装置１０と同様に、光反応性処理液よりなる液膜１７を介して被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光が照射されることによって分解されたレジストの分解物を、非照射領域を通過する非照射期間において、効率的に被処理基板Ｗ上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【００６５】
＜第４の実施の形態＞
図９は、本発明のレジスト除去装置の構成のまた更に他の例を示す説明図である。
第４のレジスト除去装置は、載置台５１が自転すると共に、その自転軸が当該自転軸に垂直な平面において円運動するように回転駆動されること、および光源を構成する紫外線ランプが載置台５１の上方領域における当該載置台５１の回転軸を含む平面によって区画される一方側（図９における左方側）の一部分にのみ配置されていること以外は、第１のレジスト除去装置１０と同様の構成を有するものである。
【００６６】
第４のレジスト除去装置を構成する載置台５１は、被処理基板Ｗの外形よりも僅かに大きな外形を有する円板状の載置部５１Ａと、この載置部５１Ａを、その中心を回転中心として自転させると共に、自転する載置部５１Ａの自転軸が、当該自転軸に垂直な平面において円運動（公転）するように回転駆動するための駆動部とを備えてなるものである。
この載置台５１においては、載置部５１Ａの自転速度は、例えば１００〜６０００ｒｐｍとされ、また載置部５１Ａの自転軸の円運動速度（公転速度）は、当該載置部５１Ａの自転速度よりも速い速度とされる。
この図の例において、被処理基板Ｗは、載置台５１の自転に伴って、その中心Ｐ１を回転中心として回転（自転）されるように、載置台５１の載置部５１Ａ上において、当該載置部５１Ａの中心に、被処理基板Ｗの中心Ｐ１が重なるように配置される。
また図９には、載置部５１Ａの自転軸の円運動の軌跡を一点鎖線で示す。また、図９には、駆動部によって回転駆動されて任意の位置に移動した状態の載置部５１Ａを二点鎖線で示し、その状態における載置部５１Ａおよび被処理基板Ｗの中心Ｐ１を、符号に括弧を付けて示す。
【００６７】
また、第４のレジスト除去装置を構成する光源は、載置部５１Ａの外形よりも長尺な全長を有する紫外線ランプ２１よりなり、載置部５１Ａの自転軸が円運動（公転）することに伴って揺動運動された状態においても、当該載置部５１Ａ上のいずれかの部分に照射領域が形成され、かつ載置部５１Ａ上のいずれの部分においても照射領域が形成された後に非照射領域が形成されるように配置されている。
【００６８】
このような構成の第４のレジスト除去装置においては、載置台５１を自転させると共に公転させることにより、この載置台５１に載置された被処理基板Ｗにおけるレジスト層上の各部分が、載置台５１の自転および揺動運動に伴って、紫外線ランプ２１によって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過する構成を有するものであることから、第１のレジスト除去装置１０と同様に、光反応性処理液よりなる液膜を介して被処理基板Ｗにおけるレジスト層に紫外光が照射されることによって分解されたレジストの分解物を、非照射領域を通過する非照射期間において、効率的に被処理基板Ｗ上から除去することができるため、レジストを高い効率で除去することができる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、本発明のレジスト除去装置は、回転駆動する載置台に載置された被処理基板におけるレジスト層上の各部分を、当該載置台の回転に伴って、処理液供給手段から供給された光反応性処理液によって当該レジスト層上に液膜が形成された状態において、紫外線ランプによって形成される照射領域および非照射領域を交互に通過させることのできる構成のものであれば、構成要素の各々が種々の構成を有するものであってもよい。具体的には、例えば載置台は、被処理基板載置することができ、かつ載置された状態の被処理基板Ｗを回転させることのできるものであれば、種々の構成のものを用いることができる。
また、本発明のレジスト除去方法は、本発明のレジスト除去装置によって実施されることに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１０  第１のレジスト除去装置
１１  筐体
１１Ａ  天面部
１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ  側面部
１２  ランプ保持部
１３  載置台
１３Ａ  載置部
１３Ｂ  駆動部
１５  処理液供給手段
１６  供給管
１６Ａ  供給口
１７  液膜
１８  液はね防止部材
２１，２１Ａ，２１Ｂ  紫外線ランプ
２２  エキシマランプ
２３  放電容器
２５Ａ，２５Ｂ  電極
２６  反射膜
２９  高周波電源
３０  第２のレジスト除去装置
３１  供給管
３１Ａ  供給口
４０  第３のレジスト除去装置
４１  載置台
４１Ａ  載置部
４１Ｂ  駆動部
５１  載置台
５１Ａ  載置部
６０  レジスト除去装置
６１  筐体
６１Ａ  天面部
６３  載置台
６５  オゾン水供給手段
６５Ａ  ノズル
６５Ｂ  オゾン水調製器
６７  液膜
６８  反射鏡
Ｓ  放電空間
Ｗ  被処理基板
【図１】
2012160597.tif 000003
【図２】
2012160597.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2012160597.tif 000008
【図７】
2012160597.tif 000009
【図８】
2012160597.tif 000010
【図９】
2012160597.tif 000011
【図１０】
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