JP2008235341A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板にダメージを与えることなく、その表面に硬化層を有するレジストであっても除去することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供すること。
【解決手段】ＳＰＭノズル５からウエハＷの表面にＳＰＭが供給される。また、ＳＰＭの供給終了後は、超音波振動が付与された約２００℃の硫酸が超音波硫酸ノズル６からウエハＷの表面に供給される。ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されると、硬化層に形成された多数の微細孔を通って、ＳＰＭが硬化層の内部に浸透する。硬化層の内側の生レジスト（未硬化のレジスト）が除去され、ウエハＷの表面には、空洞化した硬化層だけが残存する。超音波振動が付与された硫酸がウエハＷの表面に供給されると、超音波振動の物理的なエネルギーによって、ウエハＷの表面上に残存するレジストの硬化層は、粉砕されて、ウエハＷの表面から除去される。
【選択図】図２

Description

この発明は、基板の表面から不要になったレジストを除去するために用いられる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、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。

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除去するためのレジスト除去処理が行われる。

このレジスト除去処理の代表的なものでは、ウエハの表面に酸素プラズマが照射されて、ウエハの表面上のレジストがアッシングされる。そして、ウエハの表面に硫酸と過酸化水素水の混合液である硫酸過酸化水素水（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ）などの薬液が供給されて、アッシングされたレジストが除去されることにより、ウエハの表面からのレジストの除去が達成される。

ところが、レジストのアッシングのための酸素プラズマの照射は、ウエハの表面のレジストで覆われていない部分（たとえば、レジストから露呈した酸化膜）にダメージを与えてしまう。
そのため、最近では、レジストのアッシングを行わずに、ウエハの表面にＳＰＭを供給して、このＳＰＭに含まれるペルオキソー硫酸（Ｈ₂ＳＯ₅）の強酸化力により、ウエハの表面からレジストを剥離して除去する手法が注目されつつある。
特開２００５−３２８１９号公報

ところが、高ドーズ（たとえば、ドーズ量が１０¹⁶ｉｏｎｓ／ｃｍ²以上）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、ＳＰＭを供給しても、レジストをウエハの表面から良好に除去できない場合がある。
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、その表面に硬化層を有するレジストであっても除去することができる、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。

前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）の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理装置であって、基板を保持する基板保持手段（４）と、前記基板保持手段によって保持される基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水の混合液を供給するための硫酸過水供給手段（５）と、前記基板保持手段によって保持される基板の表面に対して、超音波振動が付与された硫酸を供給する超音波硫酸供給手段（６，２５，２８）とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。

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。
この構成によれば、基板の表面に硫酸と過酸化水素水の混合液（以下、硫酸過酸化水素水）を供給することができ、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給することにより、基板の表面上の生レジスト（未硬化のレジスト）を分解して除去することができる。このとき、基板の表面上のレジストがその表面に硬化層を有していても、基板の表面に供給された硫酸過酸化水素水は、硬化層が有する多数の微細孔を通って、硬化層の内部に浸透することができる。したがって、レジストの表面の硬化層の有無にかかわらず、硫酸過酸化水素水の供給により、基板の表面上から生レジストを除去することができる。

また、基板の表面に超音波振動が付与された硫酸過酸化水素水を供給することができる。超音波振動が付与された硫酸は大きな物理的エネルギーを有するので、この超音波振動が付与された硫酸を基板の表面に供給することにより、レジストがその表面に硬化層を有していても、硬化層を破壊して除去することができる。
これにより、硫酸過酸化水素水と超音波振動が付与された硫酸とを前後して基板に供給することにより、表面に硬化層を有するレジストであっても、アッシングすることなく、基板の表面から除去することができる。レジストのアッシングが不要であるから、アッシングによる基板の表面のダメージの問題を回避することができる。

請求項２記載の発明は、前記超音波硫酸供給手段は、前記基板保持手段により保持される基板の表面に向けて、超音波振動が付与された硫酸を吐出するための超音波硫酸ノズル（６）を備えていることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、超音波振動が付与された硫酸が超音波硫酸ノズルから基板の表面に向けて吐出される。これにより、超音波振動が付与された硫酸の基板表面への供給を簡単な構成で実現することができる。

請求項３記載の発明は、前記超音波硫酸ノズル（６）から吐出される硫酸は、常温よりも高温の硫酸であることを特徴とする、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の表面に、超音波振動が付与された高温の硫酸が吐出される。硫酸過酸化水素水と反応せず高温の硫酸と反応するレジストが基板の表面上に形成されている場合に、超音波振動が付与された高温の硫酸が基板の表面に供給されることにより、基板の表面上のレジストが除去される。

請求項４記載の発明は、前記超音波硫酸供給手段は、前記超音波硫酸ノズル（６）に対して硫酸を供給するための超音波硫酸ノズル用硫酸供給管（２５）と、前記超音波硫酸ノズル用硫酸供給管の内部を流通する硫酸を加熱するための超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータ（２８）と、をさらに含むことを特徴とする、請求項３記載の基板処理装置である。
ワンパスヒータとは、非循環の流路の途中部に設けられ、流路の内部を流通する流体を、流通過程において加熱して昇温させる非循環式のヒータをいう。

この構成によれば、超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータによって加熱された硫酸が、超音波硫酸ノズルに供給される。たとえば、２００℃以上の高温の硫酸をタンクに貯留しておき、この高温の硫酸に超音波振動を付与し、これを超音波硫酸ノズルに付与する構成では、タンクから超音波硫酸ノズルに至る経路上のすべての部材に２００℃以上の高温に対する耐熱性を持たせておく必要がある。これに対し、超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータを備える構成では、２００℃未満の硫酸を超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータにより２００℃以上に昇温させて、超音波硫酸ノズルに供給することができる。そのため、超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータよりも下流側（超音波硫酸ノズル側）の部材に耐熱性を持たせておけば足りる。これにより、コストの低減を図ることができる。

請求項５記載の発明は、前記基板保持手段によって保持される基板の表面に向けて、常温より高温の硫酸を吐出するための高温硫酸ノズル（７２）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成によれば、高温硫酸ノズルから基板の表面に高温の硫酸が吐出される。硫酸過酸化水素水と反応せず高温の硫酸と反応するレジストが基板の表面上に形成されている場合に、基板の表面に高温の硫酸が供給されることにより、基板の表面上のレジストが除去される。これにより、レジストの除去をより効果的に行うことができる。

請求項６記載の発明は、前記高温硫酸ノズル（７２）に対して硫酸を供給するための高温硫酸ノズル用硫酸供給管（７６）と、前記高温硫酸ノズル用硫酸供給管の内部を流通する硫酸を加熱するための高温硫酸ノズル用ワンパスヒータ（７８）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、高温硫酸ノズル用ワンパスヒータによって加熱された硫酸が、高温硫酸ノズルに供給される。たとえば、２００℃以上の高温の硫酸をタンクに貯留しておき、この高温の硫酸を高温硫酸ノズルに付与する構成では、タンクから高温硫酸ノズルに至る経路上のすべての部材に２００℃以上の高温に対する耐熱性を持たせておく必要がある。これに対し、高温硫酸ノズル用ワンパスヒータを備える構成では、２００℃未満の硫酸を高温硫酸ノズル用ワンパスヒータにより２００℃以上に昇温させて、高温硫酸ノズルに供給することができる。そのため、高温硫酸ノズル用ワンパスヒータよりも下流側（高温硫酸ノズル側）の部材に耐熱性を持たせておけば足りる。これにより、コストの低減を図ることができる。

請求項７記載の発明は、前記基板保持手段は、基板の裏面に当接し、基板の裏面との間に生じる摩擦力によって、基板を保持するための当接部材（７）を備えてい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である。
たとえば、樹脂製のチャックピンを基板の端面に当接させて、基板を挟持する端面挟持型の基板保持手段では、約２００℃以上の高温環境下で基板の処理が行われると、チャックピンが基板からの反力で変形するおそれがある。チャックピンが変形すると、基板を安定して保持することができない。

これに対し、基板の裏面と当接部材との間に生じる摩擦力によって、基板が基板保持手段に保持する構成では、当接部材が基板から大きな反力を受けない。したがって、約２００℃の高温環境下で基板を保持しても、当接部材に変形などの不具合が生じることがない。これにより、高温処理が施される基板を安定して保持することができる。
請求項８記載の発明は、前記基板保持手段に保持される基板の表面に気体を供給して、基板の表面に付着している液滴を除去するための除去手段（５２）をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置である。

この構成によれば、基板の表面に供給される気体によって、基板の表面の液滴を除去することができる。
請求項９記載の発明は、前記基板保持手段を収容し、超音波振動が付与された硫酸および硫酸と過酸化水素水の混合液による処理を行うための硫酸処理室（１，５１，７１）と、前記硫酸処理室で処理された基板からレジスト残渣を取り除くレジスト残渣除去処理を行うためのレジスト残渣除去処理室（２）とをさらに含み、前記レジスト残渣除去処理室には、基板を保持しつつ、その基板の表面と交差する軸線周りに回転させる基板回転手段（４０）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置である。

この構成によれば、レジスト残渣除去処理は、基板回転手段を収容するレジスト残渣除去処理室で行われる。
たとえば、基板回転手段によって基板を回転させつつ、その基板の表面に対してレジスト残渣除去処理液を供給することにより、レジスト残渣除去処理を基板の表面の全域に均一に施すことができる。また、基板を、その表面の液滴が振り切られる回転速度で基板を回転させるスピンドライを行うことも可能であり、この場合、レジスト残渣除去処理後の基板の表面を良好に乾燥させることができる。

請求項１０記載の発明は、前記硫酸処理室と前記レジスト残渣除去処理室との間に配置されて、前記硫酸処理室から前記レジスト残渣除去処理室へと基板を搬送する基板搬送手段（ＲＢ）をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の基板処理装置である。
この構成によれば、硫酸処理室とレジスト残渣除去処理室との間に基板搬送手段が配置されている。この基板搬送手段によって、基板を、硫酸処理室からレジスト残渣除去処理室へと直接に搬送することができる。そのため、硫酸などの液滴が付着した状態のままで、硫酸処理室からレジスト残渣除去処理室への基板の搬送が行われても、硫酸処理室およびレジスト残渣除去処理室の外部に硫酸などが漏出することがない。よって、硫酸処理室からレジスト残渣除去処理室へ基板を搬送する前に、液滴を除去することを不要とすることができ、基板の処理に要する時間を短縮することができる。

請求項１１記載の発明は、基板（Ｗ）の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理方法であって、基板の表面に対して超音波振動が付与された硫酸を供給する超音波硫酸供給工程（Ｓ１：Ｓ１１：Ｓ２２）と、基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水の混合液を供給する硫酸過水供給工程（Ｓ１：Ｓ１１：Ｓ２２）とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。

この方法によれば、請求項１に関連した効果と同様の効果を奏することができる。
請求項１２記載の発明は、前記硫酸過水供給工程は、前記超音波硫酸供給工程の前に実行されることを特徴とする、請求項１１記載の基板処理方法である。
この方法によれば、硫酸過酸化水素水を基板の表面に供給することができ、その後、超音波振動が付与された硫酸を基板の表面に供給することができる。

基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給することにより、基板の表面上の生レジスト（未硬化のレジスト）を分解して除去することができる。このとき、基板の表面上のレジストがその表面に硬化層を有していても、基板の表面に供給された硫酸過酸化水素水は、硬化層が有する多数の微細孔を通って硬化層の内部に浸透する。この場合、硫酸過酸化水素水によって硬化層の内側の生レジストが分解され、基板の表面には空洞化した硬化層だけが残存する。したがって、レジストの表面の硬化層の有無にかかわらず、硫酸過酸化水素水の供給により、基板の表面上から生レジストを除去することができる。

その後、超音波振動が付与された硫酸を基板の表面に供給する。レジストがその表面に硬化層を有していても、超音波振動が付与された硫酸は大きな物理的エネルギーを有するので、硬化層を破壊して粉砕することにより、除去することができる。
これにより、表面に硬化層を有するレジストであっても、基板の表面から効率よく除去することができる。

請求項１３記載の発明は、基板の表面に対して、常温よりも高温の硫酸を供給する高温硫酸供給工程（Ｓ２１）をさらに含むことを特徴とする、請求項１１または１２記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項５に関連した効果と同様の効果を奏することができる。
請求項１４記載の発明は、前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程の後に、基板の表面のレジスト残渣を取り除くレジスト残渣除去工程（Ｓ５：Ｓ１６：Ｓ２６）をさらに含むことを特徴とする、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の基板処理方法である。

この方法によれば、超音波振動が付与された硫酸を用いた処理と、硫酸過酸化水素水を用いた処理とが基板に施された後に、基板の表面からレジスト残渣を除去することができる。これにより、レジストが除去された後の基板から、レジスト残渣を良好に除去することができる。
請求項１５記載の発明は、前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程は硫酸処理室（１，５１，７１）で行われ、前記レジスト残渣除去工程はレジスト残渣除去処理室（２）で行われており、前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程後の基板を、前記硫酸処理室から前記レジスト残渣除去処理室に搬送する基板搬送工程（Ｓ４：Ｓ１５：Ｓ２５）をさらに含むことを特徴とする、請求項１４記載の基板処理方法である。

この方法によれば、請求項１０に関連した効果と同様の効果を奏することができる。
請求項１６記載の発明は、前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程は硫酸処理室で行われ、前記レジスト残渣除去工程はレジスト残渣除去処理室で行われており、前記レジスト残渣除去工程の前に、基板の表面に気体を供給して、基板の表面に付着している液滴を除去する除去工程（Ｓ１４）をさらに含むことを特徴とする、請求項１４または請求項１５記載の基板処理方法である。

この方法によれば、超音波硫酸供給工程および硫酸過水供給工程の後には、基板の表面に供給される気体によって、基板の表面に付着した硫酸などの液滴が除去される。基板に液滴が付着していないので、硫酸処理室およびレジスト残渣除去処理室の外部に液滴が漏出することなく、硫酸処理室からレジスト残渣除去処理室への基板の搬送を行うことができる。

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図解的な平面図である。この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷの表面に不純物を注入するイオン注入処理後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。

この基板処理装置は、搬送路ＴＰが形成された処理部ＰＣと、処理部ＰＣに結合されたインデクサ部ＩＤとを備えている。
処理部ＰＣには、ウエハＷの表面にＳＰＭ（硫酸過酸化水素水）と超音波振動が付与された硫酸とを供給して、ウエハＷの表面からレジストを除去するための硫酸処理室１と、この硫酸処理室１における処理後のウエハＷの表面にＳＣ１（アンモニア過酸化水素水）を供給して、ウエハＷからレジスト残渣を取り除くレジスト残渣除去処理室２とが備えられている。硫酸処理室１およびレジスト残渣除去処理室２は、搬送路ＴＰを挟む両側に１つずつ設けられ、各側において、互いに隣接して配置されている。

搬送路ＴＰには、搬送ロボットＴＲが配置されている。この搬送ロボットＴＲは、硫酸処理室１に対してハンドをアクセスさせて、硫酸処理室１にウエハＷを搬入することができる。また、搬送ロボットＴＲは、レジスト残渣除去処理室２に対してハンドをアクセスさせて、レジスト残渣除去処理室２からウエハＷを搬出することができる。
インデクサ部ＩＤの処理部ＰＣと反対側には、複数のカセットＣが並べて配置されるカセット載置部ＣＳが設けられている。カセットＣは、複数枚のウエハＷを多段に積層した状態で収容することができる。

インデクサ部ＩＤには、インデクサロボットＩＲが配置されている。このインデクサロボットＩＲは、カセット載置部ＣＳに配置された各カセットＣにハンドをアクセスさせて、カセットＣからウエハＷを取り出したり、カセットＣにウエハＷを収納したりすることができる。また、インデクサロボットＩＲは、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。

また、各硫酸処理室１と各レジスト残渣除去処理室２との間には、専用搬送ロボットＲＢが配置されている。各専用搬送ロボットＲＢは、硫酸処理室１における処理後のウエハＷをレジスト残渣除去処理室２へと搬送するために設けられた専用のものである。
図２は、硫酸処理室１の内部構成を図解的に示す断面図である。
硫酸処理室１には、ウエハＷの裏面（レジストが形成されている表面と反対側の面）を摩擦保持して回転させるためのプレート４と、プレート４に保持されたウエハＷの表面に対して硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）と過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）とを混合して作成されるＳＰＭを供給するためのＳＰＭノズル５と、ウエハＷの表面に対して超音波振動が付与された硫酸を供給するための超音波硫酸ノズル６と、ウエハＷの表面にＤＩＷ（脱イオン化された純水）を供給するための第１ＤＩＷノズル３１とが収容されている。

図３は、プレート４の平面図である。プレート４は、たとえば、ウエハＷよりも大径な円板状に形成され、ほぼ水平に配置されている。このプレート４の上面には、図３に示すように、リング状の当接部材７が、その外周がプレート４の周縁よりもやや内方に位置するように配設されている。当接部材７は、たとえば樹脂製であり、その表面にフッ素樹脂加工が施されている。プレート４の上面にウエハＷを載置すると、ウエハＷの下面（裏面）が当接部材７の上部と当接し、この当接部材７の上部とウエハＷの下面との間に生じる摩擦力によって、ウエハＷはプレート４に保持される。プレート４の上面の周縁には、ウエハＷの周縁に沿う円弧状の複数（図３では、たとえば３つ）のガイド８が、ほぼ等角度間隔で配置されている。これらのガイド８によって、プレート４の上面に載置されたウエハＷの水平方向の移動が規制される。

また、プレート４の下面には、鉛直方向に延びる回転軸１０が結合されている。この回転軸１０には、モータなどを含むプレート回転駆動機構１１から回転力が入力されるようになっている。ウエハＷをプレート４の上面に摩擦により接触させて保持した状態で、回転軸１０にプレート回転駆動機構１１から回転力を入力することにより、ウエハＷをプレート４とともに、その表面に直交する鉛直軸線周りに回転させることができる。

このように、ウエハＷの裏面と当接部材７の上部との間に生じる摩擦力によって、ウエハＷがプレート４に保持される。このため、当接部材７がウエハＷから大きな反力を受けない。したがって、たとえば約２００℃の高温環境下でウエハＷを保持しても、当接部材７に変形などの不具合が生じることがない。これにより、ウエハＷを安定して保持することができる。

ＳＰＭノズル５は、プレート４の上方でほぼ水平に延びるＳＰＭ用アーム１２の先端に取り付けられている。このＳＰＭ用アーム１２は、プレート４の側方でほぼ鉛直に延びたＳＰＭ用アーム支持軸１３に支持されている。また、ＳＰＭ用アーム支持軸１３には、ＳＰＭノズル駆動機構１４が結合されており、このＳＰＭノズル駆動機構１４の駆動力によって、ＳＰＭ用アーム支持軸１３を回動させて、ＳＰＭ用アーム１２を揺動させることができるようになっている。ＳＰＭノズル５には、ミキシングバルブ１５から延びるＳＰＭ供給管１６の先端が接続されている。

ミキシングバルブ１５には、硫酸供給源からの高濃度（９６〜９８ｗｔ％）の硫酸が供給される第１硫酸供給管１７と、過酸化水素水供給源からの過酸化水素水が供給される過水供給管１８が接続されている。第１硫酸供給管１７の途中部には、第１硫酸バルブ１９が介装されている。第１硫酸供給管１７の途中部には、硫酸供給源と第１硫酸バルブ１９との間において、第２硫酸供給管２５が分岐して接続されている。また、過水供給管１８の途中部には、過水バルブ２０が介装されている。

第１硫酸供給管１７に供給される硫酸は、硫酸供給源において、所定の高温（たとえば８０℃以上）に温度調節されている。一方、過酸化水素水供給管１３に供給される過酸化水素水は、室温（約２５℃）程度の液温を有している。
ＳＰＭ供給管１６の途中部には、攪拌流通管２１が介装されている。この攪拌流通管２１は、管部材内に、それぞれ液体流通方向を軸にほぼ１８０度のねじれを加えた長方形板状体からなる複数の撹拌フィンを、液体流通方向に沿う管中心軸まわりの回転角度を９０度ずつ交互に異ならせて配置した構成のものであり、たとえば、株式会社ノリタケカンパニーリミテド・アドバンス電気工業株式会社製の商品名「ＭＸシリーズ：インラインミキサー」を用いることができる。なお、この攪拌流通管２１は、必ずしも介装されていなくてもよい。

第１硫酸バルブ１９および過水バルブ２０が開かれると、硫酸および過酸化水素水がミキシングバルブ１５に流入し、それらがミキシングバルブ１５からＳＰＭノズル５に向けてＳＰＭ供給管１６を流通する。硫酸および過酸化水素水は、ＳＰＭ供給管１６を流通する途中、攪拌流通管２１を通過することにより十分に攪拌される。この攪拌によって、硫酸と過酸化水素水とが十分に反応し、多量のカロ酸（Ｈ₂ＳＯ₅）を含むＳＰＭが作成される。そして、そのＳＰＭがＳＰＭノズル５に供給され、ＳＰＭノズル５からウエハＷの表面に向けて吐出される。ＳＰＭは、硫酸と過酸化水素水との反応時に生じる反応熱により、硫酸の液温以上に昇温し、ウエハＷの表面上では１３０〜１４５℃に達する。

超音波硫酸ノズル６は、プレート４の上方でほぼ水平に延びる超音波硫酸用アーム２２の先端に取り付けられている。この超音波硫酸用アーム２２は、プレート４の側方でほぼ鉛直に延びた超音波硫酸用アーム支持軸２３に支持されている。また、超音波硫酸用アーム支持軸２３には、超音波硫酸ノズル駆動機構２４が結合されており、この超音波硫酸ノズル駆動機構２４の駆動力によって、超音波硫酸用アーム支持軸２３を回動させて、超音波硫酸用アーム２２を揺動させることができるようになっている。

超音波硫酸ノズル６には、第１硫酸供給管１７から分岐した第２硫酸供給管２５の先端が接続されている。第２硫酸供給管２５の途中部には、第２硫酸バルブ２７および第１ヒータ２８が、第１硫酸供給管１７側からこの順に介装されている。
第１ヒータ２８は、第２硫酸供給管２５の内部を流通する硫酸を加熱して昇温させる非循環式のヒータ（ワンパスヒータ）である。第２硫酸供給管２５には、硫酸供給源からの約８０℃の硫酸が第１硫酸供給管１７を通して供給される。第１ヒータ２８は、その約８０℃の硫酸を加熱して、約２００℃に昇温させる。このため、超音波硫酸ノズル６には、約２００℃の硫酸が供給される。

第２硫酸供給管２５のうちの第１ヒータ２８より下流側の部分、超音波硫酸ノズル６、および次に述べる超音波振動子３０には、約２００℃の硫酸に耐えることができるように耐熱処理が施されている。約２００℃の硫酸から熱の影響を受けるのは、これらの部材だけであり、これらの部材に耐熱処理が施されていれば足りる。これにより、コストの低減を図ることができる。

さらに、超音波硫酸ノズル６には、図示しない超音波発振器からの発振信号を受けて、所定の周波数（たとえば、４０ｋＨｚ〜７５０ｋＨｚ）で振動する超音波振動子３０が組み込まれている。第２硫酸供給管２５から超音波硫酸ノズル６に硫酸が供給されている状態で、超音波振動子３０を振動させることにより、超音波硫酸ノズル６に供給される硫酸に超音波振動を付与することができる。これにより、超音波硫酸ノズル６からは、超音波振動が付与された約２００℃の硫酸が吐出される。

第１ＤＩＷノズル３１は、プレート４の上方で、吐出口をウエハＷの中央部に向けて配置されている。この第１ＤＩＷノズル３１には、第１ＤＩＷ供給管３２が接続されており、ＤＩＷ供給源からのリンス液としてのＤＩＷが第１ＤＩＷ供給管３２を通して供給されるようになっている。第１ＤＩＷ供給管３２の途中部には、第１ＤＩＷノズル３１へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるための第１ＤＩＷバルブ３３が介装されている。

図４は、レジスト残渣除去処理室２の内部構成を図解的に示す断面図である。
レジスト残渣除去処理室２は、ウエハＷを水平な姿勢で保持して回転させるためのスピンチャック４０と、スピンチャック４０に保持されたウエハＷの表面に、レジスト残渣を良好に除去可能なＳＣ１を吐出するためのＳＣ１ノズル４１と、スピンチャック４０に保持されたウエハＷの表面にＤＩＷを供給するための第２ＤＩＷノズル４２とを備えている。

スピンチャック４０は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸４３と、ウエハＷとほぼ同じサイズの上面を有し、スピン軸４３の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース４４と、このスピンベース４４の上面の周縁部に立設された複数個（たとえば６個）の挟持部材４５とを備えている。複数個の挟持部材４５は、スピン軸４３の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハＷの周縁を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。

スピン軸４３には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構４６が結合されている。複数個の挟持部材４５によってウエハＷを保持した状態で、チャック回転駆動機構４６からスピン軸４３に回転力を入力し、スピン軸４３をその中心軸線周りに回転させることにより、そのウエハＷをスピンベース４４とともにスピン軸４３の中心軸線周りに回転させることができる。

なお、スピンチャック４０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の裏面（非デバイス面）を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線周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バキュームチャックが採用されてもよい。
ＳＣ１ノズル４１は、スピンチャック４０の上方で、吐出口をウエハＷの中央部に向けて配置されている。このＳＣ１ノズル４１には、ＳＣ１供給管４７が接続されており、このＳＣ１供給管４７からＳＣ１が供給されるようになっている。また、ＳＣ１供給管４７の途中部には、ＳＣ１ノズル４１へのＳＣ１の供給および供給停止を切り換えるためのＳＣ１バルブ４８が介装されている。

第２ＤＩＷノズル４２は、スピンチャック４０の上方で、吐出口をウエハＷの中央部に向けて配置されている。この第２ＤＩＷノズル４２には、第２ＤＩＷ供給管４９が接続されており、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが第２ＤＩＷ供給管４９を通して供給されるようになっている。第２ＤＩＷ供給管４９の途中部には、第２ＤＩＷノズル４２へのＤＩＷの供給および供給停止を切り換えるための第２ＤＩＷバルブ５０が介装されている。

図５は、基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。
レジスト除去処理に際しては、搬送ロボットＴＲによって、硫酸処理室１にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されてくる。このウエハＷは、レジストをアッシング（灰化）するための処理を受けておらず、その表面上のレジストの表面には、イオン注入によって変質した硬化層が存在している。

ウエハＷは、その表面を上方に向けて、プレート４の上面に保持される。ウエハＷがプレート４に保持されると、プレート回転駆動機構１１が駆動されて、プレート４の回転が開始される。プレート４の回転に伴って、プレート４に保持されたウエハＷも回転される。前述のように、プレート４は、当接部材７の上部とウエハＷの下面（裏面）との間に生じる摩擦力によってウエハＷを保持するため、ウエハＷに対する保持力はそれほど高くない。したがって、プレート４の回転速度は、たとえば１００ｒｐｍ程度に設定されている。

ウエハＷの回転開始後、ＳＰＭノズル駆動機構１４が制御されて、ＳＰＭノズル５が、プレート４の側方に設定された待機位置からプレート４に保持されているウエハＷの上方に移動される。そして、第１硫酸バルブ１９および過水バルブ２０が開かれて、ＳＰＭノズル５から回転中のウエハＷの表面に向けてＳＰＭが吐出される（Ｓ１：ＳＰＭ処理）。
このＳＰＭ処理では、ＳＰＭノズル駆動機構２４が制御されて、ＳＰＭ用アーム１２が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、ＳＰＭノズル５からのＳＰＭが導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、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、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの表面の全域に拡がる。したがって、ウエハＷの表面の全域に、ＳＰＭがむらなく供給される。

ＳＰＭがウエハＷの表面に供給されると、硬化層に形成された多数の微細孔を通って、ＳＰＭが硬化層の内部に浸透する。その結果、硬化層の内側の生レジスト（未硬化のレジスト）にＳＰＭの強酸化力が作用し、生レジストが除去される。このため、ウエハＷの表面には、空洞化した硬化層だけが残存する。
ＳＰＭ供給位置の往復移動が所定回数行われると、第１硫酸バルブ１９および過水バルブ２０が閉じられ、ウエハＷへのＳＰＭの供給が停止されて、ＳＰＭノズル５がプレート４の側方の退避位置に戻される。

次に、超音波硫酸ノズル駆動機構２４が制御されて、超音波硫酸ノズル６が、プレート４の側方に設定された待機位置からプレート４に保持されているウエハＷの上方に移動される。そして、第２硫酸バルブ２７が開かれるとともに、図示しない超音波発振器からの発振信号を受けて超音波振動子３０が振動されて、超音波硫酸ノズル６から超音波振動が付与された約２００℃の硫酸が、回転中のウエハＷの表面に向けて吐出される（Ｓ２：超音波硫酸処理）。

この超音波硫酸処理においては、超音波硫酸ノズル駆動機構２４が制御されて、超音波硫酸用アーム２２が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、超音波硫酸ノズル６からの硫酸が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、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、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給された超音波振動が付与された硫酸は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。したがって、ウエハＷの表面の全域に、超音波振動が付与された硫酸がむらなく供給される。

超音波振動が付与された硫酸がウエハＷの表面に供給されると、超音波振動の物理的なエネルギーによって、ウエハＷの表面上に残存するレジストの硬化層が破壊されて、粉砕される。粉砕された硬化層は、硫酸とともに、ウエハＷの表面から除去されていく。
また、超音波硫酸ノズル６からウエハＷの表面に約２００℃の高温の硫酸が吐出される。したがって、ウエハＷの表面上のレジストのうち、ＳＰＭと反応せず高温の硫酸と反応するレジストが、超音波硫酸ノズル６から吐出される約２００℃の高温の硫酸によって除去されていく。

次に、ウエハＷの回転が継続されたまま、第１ＤＩＷバルブ３３が開かれる。これにより、回転中のウエハＷの表面の中央部に向けて第１ＤＩＷノズル３１からＤＩＷが吐出される（Ｓ３：リンス処理）。ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの表面の全域に拡がり、ウエハＷの表面に付着している硫酸がＤＩＷによって洗い流される。
ＤＩＷの吐出の開始から所定時間が経過すると、第１ＤＩＷバルブ３３が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止されるとともに、プレート回転駆動機構１１の駆動が停止されて、プレート４およびウエハＷの回転が止められる。

その後、ウエハＷの表面からレジスト残渣を除去するために、ウエハＷの表面に対して、ステップＳ５のＳＣ１処理が施される。この処理は、硫酸処理室１ではなく、スピンチャック４０を収容するレジスト残渣除去処理室２で行われる。リンス処理の終了後には、ウエハＷに液（ＤＩＷ）が付着したまま、ウエハＷは硫酸処理室１からレジスト残渣除去処理室２へと搬送される（Ｓ４：ウエハのウエット搬送）。硫酸処理室１からレジスト残渣除去処理室２へのウエハＷの搬送は、搬送硫酸処理室１とレジスト残渣除去処理室２との間に配置される専用搬送ロボットＲＢによって行われる。

専用搬送ロボットＲＢが硫酸処理室１とレジスト残渣除去処理室２との間に配置されているため、この専用搬送ロボットＲＢによって、ウエハＷを、硫酸処理室１からレジスト残渣除去処理室２へと直接に搬送することができる。そのため、ＤＩＷの液滴が付着した状態のままで、硫酸処理室１からレジスト残渣除去処理室２へのウエハＷの搬送が行われても、搬送路ＴＰに液滴が漏出することがない。

専用搬送ロボットＲＢによってレジスト残渣除去処理室２に搬入されたウエハＷは、その表面を上方に向けて、スピンチャック４０に保持される。ウエハＷがスピンチャック４０に保持されると、チャック回転駆動機構４６が駆動されて、ウエハＷの回転が開始される。そして、ウエハＷの回転速度がたとえば１５００ｒｐｍに達すると、ＳＣ１バルブ４８が開かれる。これにより、ＳＣ１ノズル４１から回転中のウエハＷの表面の中央部に向けてＳＣ１が吐出される（Ｓ５：ＳＣ１処理）。ウエハＷの表面に供給されたＳＣ１は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面全域に拡がる。ウエハＷの表面に吐出されるＳＣ１によって、ウエハＷの表面に付着しているレジスト残渣が除去される。

このＳＣ１処理では、スピンチャック４０によって比較的高速で回転されるウエハＷにＳＣ１が供給されるので、ウエハＷの表面の全域に対してＳＣ１処理を均一に施すことができる。
次に、ＳＣ１処理の開始から所定時間が経過すると、ＳＣ１バルブ４８が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止される。その後、ウエハＷの回転が継続されたまま、第２ＤＩＷバルブ５０が開かれて、第２ＤＩＷノズル４２からウエハＷの表面の中央部に向けてＤＩＷが吐出される（Ｓ６：リンス処理）。ウエハＷの表面上に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１がＤＩＷによって洗い流される。

このリンス処理では、スピンチャック４０によって比較的高速で回転されるウエハＷにＤＩＷが供給されるので、ウエハＷの表面の全域に対してリンス処理を均一に施すことができる。
リンス処理の開始から所定時間が経過すると、第２ＤＩＷバルブ５０が閉じられて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給が停止される。その後、チャック回転駆動機構４６が制御されて、ウエハＷの回転速度が所定の高回転速度（たとえば、２５００〜５０００ｒｐｍ）に上げられて、ウエハＷに付着しているＤＩＷを振り切って乾燥されるスピンドライが行われる（ステップＳ７）。このスピンドライによって、ウエハＷに付着していたＤＩＷがほぼ完全に除去される。

この処理が所定時間にわたって行われると、チャック回転駆動機構４６が制御されて、スピンチャック４０の回転が停止されて、ウエハＷは搬送ロボットＴＲによって搬出されていく。
以上のように、この実施形態では、ウエハＷの表面にＳＰＭが供給される。また、ＳＰＭの供給の終了後は、ウエハＷの表面に、超音波振動が付与された硫酸が供給される。

ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されると、硬化層に形成された多数の微細孔を通って、ＳＰＭが硬化層の内部に浸透する。その結果、硬化層の内側の生レジスト（未硬化のレジスト）が除去され、ウエハＷの表面には、空洞化した硬化層だけが残存する。
また、超音波振動が付与された硫酸がウエハＷの表面に供給されると、超音波振動の物理的なエネルギーによって、ウエハＷの表面上に残存するレジストの硬化層が破壊されて、粉砕される。粉砕された硬化層は、硫酸とともに、ウエハＷの表面から除去されていく。

したがって、レジストをアッシングすることなく、硬化層を有するレジストをウエハＷの表面から良好に除去することができる。レジストのアッシングが不要であるから、アッシングによるウエハＷの表面のダメージの問題を回避することができる。
さらに、スピンチャック４０によりウエハＷを回転させつつ、ウエハＷの表面に対してＳＣ１を供給することにより、ＳＣ１処理をウエハＷの表面の全域に均一に施すことができる。また、ウエハＷに対してスピンドライを施すことも可能であり、この場合、ＳＣ１処理後のウエハＷの表面を良好に乾燥させることができる。

図６は、この発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。この図６において、前述した各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
図６に示す構成では、図１に示す構成とは異なり、処理部ＰＣの搬送路ＴＰの一方側に、２つの硫酸処理室５１が配置され、搬送路ＴＰの他方側に、２つのレジスト残渣除去処理室２が配置されている。

また、図６に示す構成では、図１に示す専用搬送ロボットＲＢが設けられていない。この図６の構成では、搬送ロボットＴＲは、硫酸処理室５１へのウエハＷの搬入やレジスト残渣除去処理室２からのウエハＷの搬出だけでなく、硫酸処理室５１からレジスト残渣除去処理室２へのウエハＷの搬送も行う。
図７は、硫酸処理室５１の内部構成を図解的に示す断面図である。

図７に示す硫酸処理室５１は、図２に示す硫酸処理室１の構成に加えて、プレート４に保持されるウエハＷの表面にＮ₂ガスを供給して、ウエハＷの表面に付着している液滴（ＤＩＷ）を除去するためのエアノズル５２が設けられている。
エアノズル５２は、プレート４の上方でほぼ水平に延びるエア用アーム６１の先端に取り付けられている。このエア用アーム６１は、プレート４の側方でほぼ鉛直に延びたエア用アーム支持軸６２に支持されている。また、エア用アーム支持軸６２には、エアノズル駆動機構６３が結合されており、このエアノズル駆動機構６３の駆動力によって、エア用アーム支持軸６２を回動させて、エア用アーム６１を揺動させることができるようになっている。

エアノズル５２は、ブロック５３と、ブロック５３の下面に固定され、ほぼ水平に設けられたアレイ５４とを備えている。ブロック５３の上部には、エア用アーム６１の先端が結合されている。
図８は、アレイ５４の下面の一部を示す図である。アレイ５４は、底面視で長尺の方形状に形成されている。アレイ５４の下面には、図８に示すように、複数の吐出口５６が形成されている。吐出口５６は、複数列（たとえば２列）に整列して形成されている。

図７を参照して、アレイ５４には、各吐出口５６に連通する略円柱状の供給路５７が、その厚み方向に貫通して形成されている。各供給路５７には、ブロック５３内に配設された分岐供給管５８の一端が接続されている。各分岐供給管５８の他端は、ブロック５３内において集合供給管５９に接続されている。集合供給管５９は、ブロック５３外へと延び、Ｎ₂供給源に接続されている。集合供給管５９の途中部には、Ｎ₂バルブ６０が介装されている。このＮ₂バルブ６０が開成されると、Ｎ₂供給源からのＮ₂ガスが、集合供給管５９および各分岐供給管５８を介して各供給路５７に供給されるようになっている。各供給路５７に供給されるＮ₂ガスは、各吐出口５６から吐出される。

図９は、第２実施形態にかかる基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。
レジスト除去処理に際しては、前述の図５と同様、搬送ロボットＴＲによって硫酸処理室５１にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されて、ウエハＷは、その表面を上方に向けてプレート４の上面に保持される。ウエハＷがプレート４に保持されると、プレート回転駆動機構１１が駆動されて、プレート４およびウエハＷが回転される。

ウエハＷの回転開始後、ウエハＷの表面にＳＰＭ処理が施される（ステップＳ１１）。ＳＰＭ処理の終了後には、ウエハＷの表面に超音波硫酸処理が施される（ステップＳ１２）。超音波硫酸処理の終了後には、ウエハＷの表面にリンス処理が施される（ステップＳ１３）。これらステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の処理は、それぞれ、図５のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３と同様の処理である。

リンス処理の終了後は、ウエハＷの回転が継続されつつ、エアノズル駆動機構６３が制御されて、エアノズル５２がプレート４の側方に設定された待機位置からプレート４に保持されているウエハＷの上方に移動される。そして、Ｎ₂バルブ６０が開かれて、エアノズル５２から回転中のウエハＷの表面に向けてＮ₂ガスが吐出される（Ｓ１４：Ｎ₂供給処理）。

このＮ₂供給処理では、エアノズル駆動機構６３が制御されて、エア用アーム６１が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、エアノズル５２からのＮ₂ガスが導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、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、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。このため、ウエハＷの表面の全域において、ＤＩＷの液滴の除去がむらなく行われる。

ＤＩＷの吐出の開始から所定時間が経過すると、Ｎ₂バルブ６０が閉じられて、ウエハＷの表面へのＮ₂の供給が停止されるとともに、プレート回転駆動機構１１の駆動が停止されて、プレート４およびウエハＷの回転が止められる。
その後、ウエハＷは、硫酸処理室５１からレジスト残渣除去処理室２へと搬送される（Ｓ１５：ウエハのドライ搬送）。このウエハＷの搬送は、搬送ロボットＴＲによって行われる。

ウエハＷの表面にＤＩＷの液滴が付着していないので、搬送路ＴＰに液滴が漏出することなく、硫酸処理室５１からレジスト残渣除去処理室２へウエハＷを搬送することができる。
搬送ロボットＴＲによってレジスト残渣除去処理室２に搬入されたウエハＷは、その表面を上方に向けて、スピンチャック４０に保持される。ウエハＷがスピンチャック４０に保持されると、ウエハＷの回転が開始される。ウエハＷの回転速度がたとえば１５００ｒｐｍに達した後に、ウエハＷの表面にＳＣ１処理が施される（ステップＳ１６）。ＳＣ１処理の終了後には、ウエハＷの表面にリンス処理が施され（ステップＳ１７）、リンス処理の終了後には、ウエハＷに付着しているＤＩＷを振り切って乾燥されるスピンドライが行われる（ステップＳ１８）。これらステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８の処理は、それぞれ、図５のステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７と同様の処理である。

スピンドライの終了後、スピンチャック４０の回転が停止されて、ウエハＷは搬送ロボットＴＲによって搬出されていく。
図１０は、この発明のさらに他の実施形態（第３の実施形態）に係る基板処理装置の硫酸処理室７１の内部構成を図解的に示す断面図である。この図１０において、前述した各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

図１０に示す構成では、硫酸処理室７１には、図２に示す構成に加えて、プレート４に保持されたウエハＷの表面に対して約２００℃に温度調節された硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）を供給するための高温硫酸ノズル７２が収容されている。
高温硫酸ノズル７２は、プレート４の上方でほぼ水平に延びる高温硫酸用アーム７３の先端に取り付けられている。この高温硫酸用アーム７３は、プレート４の側方でほぼ鉛直に延びた高温硫酸用アーム支持軸７４に支持されている。また、高温硫酸用アーム支持軸７４には、高温硫酸ノズル駆動機構７５が結合されており、この高温硫酸ノズル駆動機構７５の駆動力によって、高温硫酸用アーム支持軸７４を回動させて、高温硫酸用アーム７３を揺動させることができるようになっている。

高温硫酸ノズル７２には、第２硫酸供給管２５から分岐した第３硫酸供給管７６の先端が接続されている。第３硫酸供給管７６の途中部には、第３硫酸バルブ７７および第２ヒータ７８が、第２硫酸供給管２５側からこの順に介装されている。
第２ヒータ７８は、第３硫酸供給管７６の内部を流通する硫酸を加熱して昇温させる非循環式のヒータ（ワンパスヒータ）である。第３硫酸供給管７６には、硫酸供給源からの約８０℃の硫酸が第１硫酸供給管１７および第２硫酸供給管２５を通して供給される。第第２ヒータ７８は、その約８０℃の硫酸を加熱して、約２００℃に昇温させる。このため、高温硫酸ノズル７２には、約２００℃の硫酸が供給される。

第３硫酸供給管７６のうちの第２ヒータ７８より下流側の部分、および高温硫酸ノズル７２には、約２００℃の硫酸に耐えることができるように耐熱処理が施されている。約２００℃の硫酸から熱の影響を受けるのは、これらの部材だけであり、これらの部材に耐熱処理が施されていれば足りる。これにより、コストの低減を図ることができる。
また、図１０に示す構成では、図２に示す第２ヒータ７８が省略されている。したがって、この実施形態では、第２硫酸供給管２５の先端に接続された超音波硫酸ノズル６からは、約２００℃の硫酸ではなく、約８０℃の硫酸が吐出される。

図１１は、第３の実施形態にかかる基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。
レジスト除去処理に際しては、前述の図５と同様、搬送ロボットＴＲによって硫酸処理室７１にイオン注入処理後のウエハＷが搬入されて、ウエハＷは、その表面を上方に向けてプレート４の上面に保持される。ウエハＷがプレート４に保持されると、プレート回転駆動機構１１が駆動されて、プレート４およびウエハＷが回転される。

ウエハＷの回転開始後、高温硫酸ノズル駆動機構７５が制御されて、高温硫酸ノズル７２が、プレート４の側方に設定された待機位置からプレート４に保持されているウエハＷの上方に移動される。そして、第３硫酸バルブ７７が開かれて、高温硫酸ノズル７２から回転中のウエハＷの表面に向けて約２００℃の硫酸が吐出される（Ｓ２１：高温硫酸処理）。この高温硫酸処理は、ステップＳ２２のＳＰＭ処理やステップＳ２３の超音波硫酸処理がウエハＷに施される前の前処理として行われる。

高温硫酸処理においては、高温硫酸ノズル駆動機構７５が制御されて、高温硫酸用アーム７３が所定の角度範囲内で揺動される。これによって、高温硫酸ノズル７２からの約２００℃の硫酸が導かれるウエハＷの表面上の供給位置は、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、ウエハＷの回転方向と交差する円弧状の軌跡を描きつつ往復移動する。また、ウエハＷの表面に供給された約２００℃の硫酸は、ウエハＷの表面の全域に拡がる。したがって、ウエハＷの表面の全域に約２００℃の硫酸がむらなく供給される。

また、超音波硫酸ノズル７２からウエハＷの表面に約２００℃の高温の硫酸が吐出される。したがって、ウエハＷの表面上のレジストのうち、ＳＰＭと反応せず高温の硫酸と反応するレジストが、高温硫酸ノズル７２から吐出される約２００℃の高温の硫酸によって除去されていく。
高温硫酸処理の終了後には、ウエハＷの表面にＳＰＭ処理が施される（ステップＳ２２）。ＳＰＭ処理の終了後には、ウエハＷの表面に超音波硫酸処理が施される（ステップＳ２３）。超音波硫酸処理の終了後は、ウエハＷの表面にリンス処理が施される（ステップＳ２４）。これらステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４の処理は、それぞれ、図５のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３と同様の処理である。

リンス処理の終了後には、ウエハＷにＤＩＷの液滴が付着したまま、ウエハＷは硫酸処理室１からレジスト残渣除去処理室２へと搬送される（Ｓ２５：ウエハのウエット搬送）。
レジスト残渣除去処理室２に搬入されたウエハＷは、その表面を上方に向けて、スピンチャック４０に保持される。ウエハＷがスピンチャック４０に保持されると、ウエハＷの回転が開始される。ウエハＷの回転開始後、ウエハＷの表面にＳＣ１処理が施される（ステップＳ２６）。ＳＣ１処理の終了後には、ウエハＷの表面にリンス処理が施される（ステップＳ２７）。リンス処理の終了後には、ウエハＷに付着しているＤＩＷを振り切って乾燥されるスピンドライが行われる（ステップＳ２８）。これらステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８の処理は、それぞれ、図５のステップＳ５，Ｓ６，Ｓ７と同様の処理である。

スピンドライの終了後、スピンチャック４０の回転が停止されて、ウエハＷは搬送ロボットＴＲによって搬出されていく。
以上、この発明の３つ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。
第２の実施形態において、エアノズル５２は、その下面に複数の吐出口が形成されているものとして説明したが、吐出口が１つだけ形成されたものであってもよい。

エアノズル５２は、その吐出口から気体（Ｎ₂）を吐出するものに限られず、たとえば、リンス液としてのＤＩＷが吐出されていてもよい。
また、前述の３つの実施形態では、ウエハＷにＳＰＭ処理が施された後に、ウエハＷに超音波硫酸処理が施されるとして説明したが、ウエハＷに超音波硫酸処理が施された後に、ウエハＷにＳＰＭ処理が施されてもよい。かかる場合であっても、ウエハＷの表面からレジストを除去することができる。

さらに、前述の３つの実施形態では、超音波振動子３０は、超音波硫酸ノズル６に設けられるのではなく、ウエハＷの表面に供給された硫酸と直接接触して、この硫酸に超音波振動を直接付与するものであってもよい。
さらにまた、前述の３つの実施形態では、レジスト残渣を除去するレジスト残渣除去処理液としてＳＣ１を用いたが、これに代えて、温水、コリン（ＴＭＩ）を用いてもよい。

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。

第１の実施形態にかかる基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。 第１の実施形態にかかる基板処理装置の硫酸処理室の内部構成を図解的に示す断面図である。 プレートの平面図である。 レジスト残渣除去処理室の内部構成を図解的に示す断面図である。 第１の実施形態にかかる基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。 第２の実施形態にかかる基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。 第２の実施形態にかかる基板処理装置の硫酸処理室の内部構成を図解的に示す断面図である。 アレイの下面の一部を示す図である。 第２の実施形態にかかる基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。 第３の実施形態にかかる基板処理装置の硫酸処理室の内部構成を図解的に示す断面図である。 第３の実施形態にかかる基板処理装置におけるレジスト除去処理の流れを説明するための工程図である。

符号の説明

１，５１，７１ 硫酸処理室
２ レジスト残渣除去処理室
４ プレート（基板保持手段）
５ ＳＰＭノズル（硫酸過水供給手段）
６ 超音波硫酸ノズル
７ 当接部材
２５ 第２硫酸供給管（超音波硫酸ノズル用硫酸供給管）
２８ 第１ヒータ（超音波硫酸ノズル用硫酸供給管）
４０ スピンチャック（基板回転手段）
５２ エアノズル（除去手段）
７２ 高温硫酸ノズル
７６ 第３硫酸供給管（高温硫酸ノズル用硫酸供給管）
７８ 第２ヒータ（高温硫酸ノズル用ワンパスヒータ）
ＲＢ 専用搬送ロボット（基板搬送手段）
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (16)

1. 基板の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持手段と、
   前記基板保持手段によって保持される基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水の混合液を供給するための硫酸過水供給手段と、
   前記基板保持手段によって保持される基板の表面に対して、超音波振動が付与された硫酸を供給する超音波硫酸供給手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
2. 前記超音波硫酸供給手段は、前記基板保持手段により保持される基板の表面に向けて、超音波振動が付与された硫酸を吐出するための超音波硫酸ノズルを備えていることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記超音波硫酸ノズルから吐出される硫酸は、常温よりも高温の硫酸であることを特徴とする、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記超音波硫酸供給手段は、前記超音波硫酸ノズルに対して硫酸を供給するための超音波硫酸ノズル用硫酸供給管と、前記超音波硫酸ノズル用硫酸供給管の内部を流通する硫酸を加熱するための超音波硫酸ノズル用ワンパスヒータと、をさらに含むことを特徴とする、請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記基板保持手段によって保持される基板の表面に向けて、常温より高温の硫酸を吐出するための高温硫酸ノズルをさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 前記高温硫酸ノズルに対して硫酸を供給するための高温硫酸ノズル用硫酸供給管と、前記高温硫酸ノズル用硫酸供給管の内部を流通する硫酸を加熱するための高温硫酸ノズル用ワンパスヒータ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。
7. 前記基板保持手段は、基板の裏面に当接し、基板の裏面との間に生じる摩擦力によって、基板を保持するための当接部材を備えてい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。
8. 前記基板保持手段に保持される基板の表面に気体を供給して、基板の表面に付着している液滴を除去するための除去手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置。
9. 前記基板保持手段を収容し、超音波振動が付与された硫酸および硫酸と過酸化水素水の混合液による処理を行うための硫酸処理室と、前記硫酸処理室で処理された基板からレジスト残渣を取り除くレジスト残渣除去処理を行うためのレジスト残渣除去処理室とをさらに含み、
   前記レジスト残渣除去処理室には、基板を保持しつつ、その基板の表面と交差する軸線周りに回転させる基板回転手段が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置。
10. 前記硫酸処理室と前記レジスト残渣除去処理室との間に配置されて、前記硫酸処理室から前記レジスト残渣除去処理室へと基板を搬送する基板搬送手段をさらに含むことを特徴とする、請求項９記載の基板処理装置。
11. 基板の表面からレジストを除去するために用いられる基板処理方法であって、
    基板の表面に対して超音波振動が付与された硫酸を供給する超音波硫酸供給工程と、
    基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水の混合液を供給する硫酸過水供給工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
12. 前記硫酸過水供給工程は、前記超音波硫酸供給工程の前に実行されることを特徴とする、請求項１１記載の基板処理方法。
13. 基板の表面に対して、常温よりも高温の硫酸を供給する高温硫酸供給工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１１または１２記載の基板処理方法。
14. 前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程の後に、基板の表面のレジスト残渣を取り除くレジスト残渣除去工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１１ないし１３のいずれかに記載の基板処理方法。
15. 前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程は硫酸処理室で行われ、前記レジスト残渣除去工程はレジスト残渣除去処理室で行われており、
    前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程後の基板を、前記硫酸処理室から前記レジスト残渣除去処理室に搬送する基板搬送工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１４記載の基板処理方法。
16. 前記超音波硫酸供給工程および前記硫酸過水供給工程は硫酸処理室で行われ、前記レジスト残渣除去工程はレジスト残渣除去処理室で行われており、
    前記レジスト残渣除去工程の前に、基板の表面に気体を供給して、基板の表面に付着している液滴を除去する除去工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１４または請求項１５記載の基板処理方法。

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