JP2013197114A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の主面に存在する薬液を、赤外線ランプを用いて加熱する場合であっても、薬液ミストを含む雰囲気が、基板の主面周辺から周囲に拡散することを防止できる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板処理装置１は、処理室２と、処理室２内に収容されたウエハ回転機構３と、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面にＳＰＭ液を供給する剥離液ノズル４と、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置され、ウエハＷの表面上のＳＰＭ液を加熱するヒータヘッド３５とを備えている。ヒータヘッド３５は、赤外線を放射して、ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭ液を加熱する赤外線ランプ３８と、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスを吐出する環状の気体吐出口１０１とを一体に保持している。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板に薬液を用いた処理を基板に施すための基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、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、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して、たとえば、硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture。以下、「ＳＰＭ液」と言う）を用いて基板の主面からレジストを剥離（除去）するためのレジスト剥離処理など、各種の薬液を用いた処理が行われる。
この薬液処理のために、基板に対して１枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。枚葉式の基板処理装置は、隔壁により区画された処理室内に、基板をほぼ水平に保持して回転させる基板回転機構、基板回転機構を収容する有底筒状のカップ、基板に薬液を供給するための薬液ノズル、基板にＤＩＷ（脱イオン化された水）を供給するためのＤＩＷノズル等を備えている。

薬液処理時には、基板回転機構により基板が回転されつつ、薬液ノズルから基板の主面に薬液が供給される。基板の主面上の薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の主面の全域に広がる。基板回転機構がカップに収容されているので、薬液供給時に基板から流下する薬液は、カップに受け止められ、カップ外に飛散することが防止される。薬液の供給停止後は、ＤＩＷノズルから基板の主面にＤＩＷが供給されて、基板に付着している薬液がＤＩＷで洗い流される。そして、ＤＩＷの供給停止後、基板の高速回転により、基板に付着しているＤＩＷが振り切られて除去される。これにより、基板が乾燥し、一連の薬液処理が終了する。

特開２００５−９３９２６号公報

本件発明者は、基板の主面に供給された薬液のより一層の高温化を図るため、薬液処理時において、基板の主面に供給した薬液を加熱することを検討している。具体的には、基板の主面に間隔を空けて対向配置される赤外線ランプを用いて、基板の主面に存在する薬液を加熱することを検討している。
ところが、赤外線ランプによる薬液の加熱により、薬液が急激に温められて、基板の主面周辺に大量の薬液ミストが発生するおそれがある。そのため、薬液ミストを含む雰囲気が、カップの上面の開口を通して処理室内（カップ外）に漏れ出すおそれがある。その結果、カップ外に漏れ出した薬液ミストが、基板を乾燥させる工程で、基板の主面に付着することにより、基板の主面の汚染を生じるおそれがある。

薬液ミストを含む雰囲気の処理室内への流出を防止するために、カップ内の雰囲気を排気するための排気口をカップに設け、カップ内の雰囲気を排気することが考えられるが、基板の主面周辺に発生する薬液ミストが大量になると、薬液ミストを含む雰囲気の処理室内への流出を確実に防止できないおそれがある。
そこで、本発明の目的は、基板の主面に存在する薬液を、赤外線ランプを用いて加熱する場合であっても、薬液ミストを含む雰囲気が、基板の主面周辺から周囲に拡散することを防止できる基板処理装置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、処理室（２）と、前記処理室内に収容されて、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に薬液を供給する薬液供給手段（４）と、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に対向して配置され、赤外線の放射により、当該基板の主面に供給された薬液を加熱する赤外線ランプ（３８；３８）と、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に対向する位置に配置され、前記基板の主面に沿って放射状に気体を吐出する環状の気体吐出口（１０１；１５１）と、前記ヒータおよび前記気体吐出口を一体に保持する保持ヘッド（３５；１３５；２３５）とを備える、基板処理装置（１；１Ａ；１Ｂ）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が、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
この構成によれば、赤外線ランプを基板の主面に対向配置させつつ、その赤外線ランプから赤外線を放射させる。そのため、基板の主面において、赤外線ランプに対向する領域に存在する薬液が加熱される。これにより、薬液をより一層高温にさせることができる。

また、環状の気体吐出口から、基板の主面に沿って放射状に気体が吐出される。これにより、基板の主面に対向する位置に、気体カーテンが形成される。気体カーテンによって、基板保持手段を収容する空間を含む気体カーテンの内側の空間と、気体カーテンの外側の空間とが遮断される。
基板の主面に存在する薬液に対する加熱により、その薬液が急激に温められて、基板の主面周辺に、大量の薬液ミストが発生する場合がある。

しかしながら、環状の気体吐出口から吐出される気体によって形成される気体カーテンによって、気体カーテンの内外の空間が遮断されているので、薬液ミストを含む雰囲気を気体カーテンの内側に閉じ込めることができ、その雰囲気が基板の主面周辺から周囲（気体カーテンの外側の空間）に拡散することを防止できる。これにより、処理室内の汚染を防止することができる。

また、気体吐出口と赤外線ランプとが一体に保持されているために、気体吐出口と赤外線ランプとを近接して配置することも可能である。これにより、薬液ミストを含む雰囲気を効率良く気体カーテンの内側に閉じ込めることができる。
請求項２に記載のように、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に沿って前記保持ヘッドを移動させる保持ヘッド移動手段（３６，３７）をさらに含み、前記赤外線ランプは、前記基板保持手段に保持されている基板よりも小径を有していてもよい。

この構成によれば、赤外線ランプによる加熱および気体吐出口からの気体の吐出と並行して、保持ヘッドが基板の主面に沿って移動される。基板の主面における赤外線ランプに対向する領域が、所定の軌跡上を移動するので、赤外線ランプによって基板の主面の全域を加熱することができる。
また、赤外線ランプの移動に同伴して、気体吐出口も基板の主面に沿って移動する。そのため、気体吐出口と赤外線ランプとを常時近接させておくことができるので、保持ヘッドの位置によらずに、薬液ミストを含む雰囲気を効率良く気体カーテンの内側に閉じ込めることができる。

また、気体吐出口からの気体の吐出方向と、保持ヘッドの移動方向が一致しているので、保持ヘッドがどの位置にあっても、気体カーテンが一定の態様を有する。これにより、保持ヘッドの位置によらずに、基板の周辺の雰囲気を、処理室の内部空間から遮断することができる。
請求項３記載の発明は、前記基板保持手段を収容し、前記基板保持手段に保持された基板の主面と対向する位置に基板を通過可能なサイズの開口（７３）を有するカップ（５）をさらに含み、前記気体吐出口は前記開口内に配置されて、前記気体吐出口は前記カップの開口端に向けて気体を吐出する、請求項１または２に記載の基板処理装置である。

カップには、基板保持手段に保持された基板の主面と対向する位置に、基板を通過可能なサイズの開口が形成されている。したがって、その開口を介して、カップ内に対して基板を搬入および搬出することができる。その一方で、開口が形成されていることにより、カップの内側の空間と外側の空間とが開口を介して連通するので、それらの空間で相互に雰囲気の流通が可能である。

この構成によれば、開口内に位置する気体吐出口から、カップの開口端に向けて、カップの開口に沿って気体が吐出される。これにより、カップの開口を塞ぐような気体カーテンが形成される。したがって、カップ内の雰囲気を気体カーテンの内側に閉じ込めることができ、その雰囲気がカップ外に流出することを防止できる。これにより、カップ内に生じる薬液ミストを含む雰囲気が処理室内に流出することを防止できる。

請求項４記載の発明は、管壁をその厚み方向に貫通する吐出孔（９５；１９５；２９５）を有し、気体が流通する気体流通配管（９０；１９１）と、前記気体流通配管に気体を供給する気体供給手段と、前記気体流通配管を流通して前記吐出孔から吐出された気体を、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に沿う気流に整流する上整流板（５２）および下整流板（１００；１５０）とをさらに含み、前記一対の整流板によって整流された気流が前記気体吐出口に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、気体流通配管に供給された気体は、その気体流通配管を流通して吐出孔から吐出される。そして、吐出孔から吐出された気体は、一対の整流板によって、基板の主面に沿って放射状に流れる気流に整流されつつ気体吐出口に供給される。これにより、気体吐出口から、基板の主面に沿って放射状に気体を吐出させることができる。
請求項５に記載のように、前記吐出孔は、前記気体流通配管の全周に亘って周方向に間隔を空けて配置された複数の個別吐出孔（９５；１９５）を有していてもよい。

また、請求項６に記載のように、前記吐出孔（２９５）は、前記気体流通配管の周方向に沿う環状に形成されていてもよい。
また、請求項７に記載のように、前記赤外線ランプは、前記気体流通配管の周囲を取り囲む環状をなし、前記気体流通配管の管壁は、前記赤外線ランプによる赤外線の照射により熱せられることにより、前記気体流通配管を流通する気体を加熱する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、気体流通配管を流通する過程で気体が加熱され、吐出孔から高温化された気体を吐出することができる。そのため、気体カーテンを高温にさせることができる。これにより、基板保持手段に保持されている基板の主面に存在する薬液が冷却されるのを防止または抑制することができ、その結果、基板の主面に存在する薬液を保温することができる。

請求項８記載の発明は、前記気体流通配管の管壁は、石英を用いて形成されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、気体流通配管の管壁は、赤外線ランプからの赤外線を受けて高温に熱せられることも考えられるが、耐熱性を有する石英を用いて形成することにより、気体流通配管の破壊や溶融のおそれがほとんどない。

また、請求項９に記載のように、前記保持ヘッドは、前記赤外線ランプを収容するランプハウジング（４０）を備え、前記気体流通配管の管壁は、前記ランプハウジングおよび前記下整流板と一体に形成されていてもよい。
また、請求項１０に記載のように、前記下整流板は、前記気体流通配管に支持されていてもよい。

請求項１１記載の発明は、吸引口（１９４）を有し、前記気体流通配管内に挿通された吸引配管（１９２）と、前記吸引配管内を吸引する吸引手段とをさらに含み、前記気体流通配管および前記吸引配管は、前記気体流通配管内に前記吸引配管が挿通されることにより二重配管構造を形成しており、前記吸引配管の先端は、前記下整流板を貫通して開口して前記吸引口を形成している、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、下整流板の下面を、基板の主面に近接して対向配置させると、吸引口も基板の主面に近接して対向する。この状態で、吸引口内が吸引されると、下整流板の下面と基板の主面との間の雰囲気が吸引されて、下整流板の下面と基板の主面との間の空間が負圧になる。
基板の主面に存在する薬液を、その主面に対向配置される赤外線ランプを用いて加熱する場合、薬液が急激に温められるために、基板の主面の周囲で大きな対流が生じるおそれがある。この対流が大きくなるに従って、基板の主面に存在する薬液から逃げる熱量は大きくなり、これにより、基板の主面に存在する薬液が冷却されるおそれがある。

請求項１１によれば、下整流板の下面と基板の主面との間の空間が負圧になるので、下整流板の下面と基板の主面との間の空間に大きな対流が生じることを抑制することができる。これにより、薬液が対流により失う熱量を抑制することができるので、基板の主面に存在する薬液の冷却を抑制または防止することができ、これにより、基板の主面に存在する薬液を保温することができる。

また、吸引口の吸引によって、下整流板と基板の主面との間の空間から薬液ミストを含む雰囲気を吸引排気することができる。したがって、薬液の主面周辺に存在する薬液ミスとを低減させることができ、これにより、薬液ミストを含む雰囲気が処理室内に拡散するのをより効果的に抑制することができる。
また、請求項１２に記載のように、前記薬液はレジスト剥離液であってもよい。

この場合、基板の主面に存在するレジスト剥離液を、基板の主面との境界付近で温めることができるので、基板の主面上のレジストとレジスト剥離液との反応を促進させることができる。そのため、基板の主面の全域からレジストを良好に除去することができ、また、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、基板の主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主面のダメージの問題を回避することができる。

本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。 図１に示すヒータヘッドの図解的な断面図である。 図２に示す切断面線III‐IIIから見た図である。 図２に示す赤外線ランプの斜視図である。 図１に示すヒータアームの斜視図である。 図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す基板処理装置におけるレジスト除去処理の処理例を示す工程図である。 図７に示す処理例の主要な工程における制御装置による制御内容を説明するためのタイムチャートである。 図７に示す処理例の一工程を説明するための図解的な断面図である。 図９Ａの次の工程を示す図解的な断面図である。 ＳＰＭ液膜加熱工程におけるヒータヘッドの移動範囲を示す平面図である。 不活性ガス吐出口から吐出される窒素ガスによって形成される気体カーテンを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第３実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す図である。

以下では、本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、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を模式的に示す図である。基板処理装置１は、たとえば基板の一例としてのウエハＷの表面（主面）に不純物を注入するイオン注入処理やドライエッチング処理の後に、そのウエハＷの表面から不要になったレジストを除去するための処理に用いられる枚葉式の装置である。

基板処理装置１は、隔壁２Ａにより区画された処理室２を備えている。処理室２の天井壁には、処理室２内に清浄空気（基板処理装置１が設置されるクリーンルーム内の空気を浄化して生成される空気）を送り込むためのファンフィルタユニット（図示せず）が設けられている。一方、処理室２の底面には、排気口（図示せず）が形成されている。ファンフィルタユニットからの清浄空気の供給および排気口からの排気により、基板処理装置１の稼働中は、常時、処理室２内に清浄空気のダウンフローが形成される。

基板処理装置１は、処理室２内に、ウエハＷを保持して回転させるウエハ回転機構（基板保持手段）３と、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面（上面）に対して、薬液としてのレジスト剥離液の一例としてのＳＰＭ液を供給するための剥離液ノズル（薬液供給手段）４と、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置され、ウエハＷの表面上のＳＰＭ液を加熱するヒータヘッド（保持ヘッド）３５とを備えている。

ウエハ回転機構３として、たとえば挟持式のものが採用されている。具体的には、ウエハ回転機構３は、モータ６と、このモータ６の駆動軸と一体化されたスピン軸７と、スピン軸７の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース８と、スピンベース８の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材９とを備えている。そして、複数個の挟持部材９は、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持する。この状態で、モータ６が駆動されると、その駆動力によってスピンベース８が所定の回転軸線（鉛直軸線）Ｃまわりに回転され、そのスピンベース８とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で鉛直な回転軸線Ｃまわりに回転される。

なお、ウエハ回転機構３としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏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、さらにその状態で回転軸線Ｃまわりに回転することにより、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷを回転させる真空吸着式のものが採用されてもよい。
ウエハ回転機構３は、カップ５内に収容されている。カップ５は、カップ下部５Ａと、カップ下部５Ａの上方に昇降可能に設けられたカップ上部５Ｂとを備えている。

カップ下部５Ａは、中心軸線がウエハＷの回転軸線Ｃと一致する有底円筒状をなしている。カップ下部５Ａの底面には、排気口（図示せず）が形成されており、基板処理装置１の稼働中は、常時、カップ５内の雰囲気が排気口から排気されている。
カップ上部５Ｂは、カップ下部５Ａと中心軸線を共通とする円筒状の円筒部７１と、この円筒部７１の上端から円筒部７１の中心軸線に近づくほど高くなるように傾斜する傾斜部７２とを一体的に備えている。カップ上部５Ｂには、カップ上部５Ｂを昇降（上下動）させるためのカップ昇降機構（図示しない）が結合されている。カップ昇降機構により、カップ上部５Ｂは、円筒部７１がスピンベース８の側方に配置される位置と、傾斜部７２の上端がスピンベース８の下方に配置される位置とに移動される。

カップ上部５Ｂの上面には、傾斜部７２の上端縁に囲まれる円形状の開口７３が形成されている。開口７３は、カップ上部５Ｂの昇降を実現するため、スピンベース８が通過可能なサイズを有しており、当然、ウエハＷが通過可能なサイズを有している。
剥離液ノズル４は、たとえば、連続流の状態でＳＰＭ液を吐出するストレートノズルである。剥離液ノズル４は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第１液アーム１１の先端に取り付けられている。第１液アーム１１は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第１液アーム１１には、第１液アーム１１を所定角度範囲内で揺動させるための第１液アーム揺動機構１２が結合されている。第１液アーム１１の揺動により、剥離液ノズル４は、ウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ回転機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。

剥離液ノズル４には、ＳＰＭ供給源からのＳＰＭ液が供給される剥離液供給管１５が接続されている。剥離液供給管１５の途中部には、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の供給／供給停止を切り換えるための剥離液バルブ２３が介装されている。
また、基板処理装置１は、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面にリンス液としてのＤＩＷを供給するためのＤＩＷノズル２４と、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面に対して洗浄用の薬液としてのＳＣ１（ammonia-hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）を供給するためのＳＣ１ノズル２５とを備えている。

ＤＩＷノズル２４は、たとえば、連続流の状態でＤＩＷを吐出するストレートノズルであり、ウエハ回転機構３の上方で、その吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて固定的に配置されている。ＤＩＷノズル２４には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるＤＩＷ供給管２６が接続されている。ＤＩＷ供給管２６の途中部には、ＤＩＷノズル２４からのＤＩＷの供給／供給停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ２７が介装されている。

ＳＣ１ノズル２５は、たとえば、連続流の状態でＳＣ１を吐出するストレートノズルである。ＳＣ１ノズル２５は、その吐出口を下方に向けた状態で、ほぼ水平に延びる第２液アーム２８の先端に取り付けられている。第２液アーム２８は、鉛直方向に延びる所定の揺動軸線まわりに旋回可能に設けられている。第２液アーム２８には、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させるための第２液アーム揺動機構２９が結合されている。第２液アーム２８の揺動により、ＳＣ１ノズル２５は、ウエハＷの回転軸線Ｃ上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ回転機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。

ＳＣ１ノズル２５には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１が供給されるＳＣ１供給管３０が接続されている。ＳＣ１供給管３０の途中部には、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１の供給／供給停止を切り換えるためのＳＣ１バルブ３１が介装されている。
ウエハ回転機構３の側方には、鉛直方向に延びる支持軸３３が配置されている。支持軸３３の上端部には、水平方向に延びるヒータアーム３４が結合されており、ヒータアーム３４の先端に、赤外線ランプ３８を収容保持するヒータヘッド３５が取り付けられている。また、支持軸３３には、支持軸３３を中心軸線まわりに回動させるための揺動駆動機構（保持ヘッド移動手段）３６と、支持軸３３を中心軸線に沿って上下動させるための昇降駆動機構（保持ヘッド移動手段）３７とが結合されている。

揺動駆動機構３６から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を所定の角度範囲内で回動させることにより、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの上方で、ヒータアーム３４を、支持軸３３を支点として揺動させることができる。ヒータアーム３４の揺動により、ヒータヘッド３５を、ウエハＷの回転軸線Ｃ上を含む位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、ウエハ回転機構３の側方に設定されたホームポジションとの間で移動される。また、昇降駆動機構３７から支持軸３３に駆動力を入力して、支持軸３３を上下動させることにより、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面に近接する近接位置（後述する第１の近接位置および第２の近接位置の双方を含む。図１に二点鎖線で示す位置）と、そのウエハＷの上方に退避する退避位置（図１に実線で示す位置）との間で、ヒータヘッド３５を昇降させることができる。この実施形態では、近接位置は、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面とヒータヘッド３５の下面（下整流板１００の下面１００Ｂ）との間隔がたとえば３ｍｍになる位置に設定されている。

図２は、ヒータヘッド３５の図解的な断面図である。図３は、図２に示す切断面線III‐IIIから見た図である。
ヒータヘッド３５は、鉛直方向に延びる丸管状（円筒状）の不活性ガス流通配管（気体流通配管）９０と、不活性ガス流通配管９０の周囲を取り囲むように配置された略円環状の赤外線ランプ３８と、鉛直方向に延びる不活性ガス流通配管９０の先端（下端）に水平姿勢で取り付けられた円板状の下整流板１００とを備えている。換言すると、下整流板１００は不活性ガス流通配管９０に支持されている。ヒータヘッド３５は、上部に開口部３９を有し、赤外線ランプ３８を収容する有底円筒容器状のランプハウジング４０と、ランプハウジング４０の内部で赤外線ランプ３８を吊り下げて支持する支持部材４２と、ランプハウジング４０の開口部３９を閉塞するための蓋４１とを備えている。この実施形態では、蓋４１がヒータアーム３４の先端に固定されている。

不活性ガス流通配管９０の先端（下端）は、ランプハウジング４０の底板部（上整流板）５２を貫通して、底板部５２の下面５２Ｂよりも先端側（下方）に突出し、その先端が下整流板１００によって閉塞されている。この実施形態では、不活性ガス流通配管９０、ランプハウジング４０および下整流板１００は、透明材料である石英を用いて一体に形成されている。

不活性ガス流通配管９０の基端（上端）は上方へと延び、蓋４１外に達している。不活性ガス流通配管９０の基端には、蓋４１の外側から不活性ガス供給管（気体供給手段）９１が接続されている。不活性ガス供給管９１には、不活性ガス供給源から窒素ガスが供給される。不活性ガス供給管９１の途中部には、不活性ガス流通配管９０に対する窒素ガスの供給／供給停止を切り換えるための不活性ガスバルブ９２（気体供給手段。図１参照）が介装されている。

下整流板１００は、不活性ガス流通配管９０の中心軸線を中心とする円板状をなしている。下整流板１００は、ランプハウジング４０の次に述べる底板部５２とほぼ同径を有している。下整流板１００の上面１００Ａおよび下面（対向面）１００Ｂは、それぞれ、水平平坦面をなしている。
ランプハウジング４０の底板部（上整流板）５２は、不活性ガス流通配管９０の中心軸線を中心とする円板状をなしている。底板部５２の上面５２Ａおよび下面５２Ｂは、それぞれ、水平平坦面をなしている。換言すると、底板部５２および下整流板１００は、水平姿勢をなす平行平板状をなしている。

下整流板１００の上面１００Ａの周端縁と、底板部５２の下面５２Ｂの周端縁（ランプハウジング４０の下面周縁部）とによって、環状外向き（横向き）の不活性ガス吐出口（気体吐出口）１０１が区画形成されている。不活性ガス吐出口１０１は、水平方向（ウエハＷの表面に沿う方向）に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスを吐出するための吐出口である。

図２および図３に示すように、不活性ガス流通配管９０における底板部５２の下面５２Ｂよりも下方（先端側）には、換言すると、不活性ガス流通配管９０の管壁における、底板部５２の下面５２Ｂと下整流板１００の上面１００Ａとの間には、複数個（たとえば８個）の個別吐出孔９５が、管壁をその厚み方向に貫通して形成されている。複数個の個別吐出孔９５は、不活性ガス流通配管９０の流通方向の同位置に、かつ不活性ガス流通配管９０の全周に亘って等間隔に配設されている。複数個の個別吐出孔９５は、互いに同じ諸元を有している。各個別吐出孔９５は、その個別吐出孔９５における不活性ガス流通配管９０の円形断面（流通方向に直交する断面）の径方向外方に向けて吐出する。

不活性ガス吐出口１０１と各個別吐出孔９５とが連通している。不活性ガス流通配管９０に供給された窒素ガスは、不活性ガス流通配管９０を流通して各個別吐出孔９５から吐出される。そして、各個別吐出孔９５から吐出された窒素ガスは、ランプハウジング４０の底板部５２および下整流板１００によって、水平方向に沿う径方向外方に向けて流れる気流に整流されつつ、不活性ガス吐出口１０１に供給される。これにより、不活性ガス吐出口１０１は、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスを吐出する。

なお、不活性ガス吐出口１０１から窒素ガスを放射状に一様に吐出させるためには、個別吐出孔９５の個数は４個以上であることが望ましく、また各個別吐出孔９５は周方向に等間隔に配設されていることが望ましい。
図４は、赤外線ランプ３８の斜視図である。図２および図４に示すように、赤外線ランプ３８は、円環状の（円弧状の）円環部４３と、円環部４３の両端から、円環部４３の中心軸線に沿うように鉛直上方に延びる一対の直線部４４，４５とを有する１本の赤外線ランプヒータであり、主として円環部４３が発光部として機能する。この実施形態では、円環部４３の直径（外径）は、たとえば約６０ｍｍに設定されている。赤外線ランプ３８が支持部材４２に支持された状態で、円環部４３の中心軸線は、鉛直方向に延びている。換言すると、円環部４３の中心軸線は、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面に垂直な軸線である。また、赤外線ランプ３８はほぼ水平面内に配置される。

赤外線ランプ３８は、フィラメントを石英配管内に配設して構成されている。赤外線ランプ３８には、電圧供給のためのアンプ５４（図６参照）が接続されている。赤外線ランプ３８として、ハロゲンランプやカーボンヒータに代表される短・中・長波長の赤外線ヒータを採用することができる。
図５は、ヒータアーム３４およびヒータヘッド３５の斜視図である。

図２および図５に示すように、蓋４１は円板状をなし、ヒータアーム３４に対して水平姿勢に固定されている。蓋４１は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂材料を用いて形成されている。この実施形態では、蓋４１はヒータアーム３４と一体に形成されている。しかしながら、蓋４１をヒータアーム３４と別に形成するようにしてもよい。また、蓋４１の材料として、ＰＴＦＥ等の樹脂材料以外にも、セラミックスや石英などの材料を採用することもできる。

図２に示すように、蓋４１の下面４９には、（略円筒状の）溝部５１が形成されている。溝部５１は水平平坦面からなる上底面５０を有し、上底面５０に支持部材４２の上面４２Ａが接触固定されている。図２および図５に示すように、蓋４１には、上底面５０および下面４２Ｂを、上下方向（鉛直方向）に貫通する挿通孔５８，５９が形成されている。各挿通孔５８，５９は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５の各上端部が挿通するためのものである。なお、図５では、赤外線ランプ３８をヒータヘッド３５から取り除いた状態の構成を示している。

ランプハウジング４０は、その開口部３９を上方に向けた状態で、蓋４１の下面４９（この実施形態では、溝部５１を除く下面）に固定されている。ランプハウジング４０の開口側の周端縁からは、円環状のフランジ４０Ａが径方向外方に向けて（水平方向に）突出している。フランジ４０Ａがボルト等の固定手段（図示しない）を用いて蓋４１の下面４９に固定されることにより、ランプハウジング４０、不活性ガス流通配管９０および下整流板１００が蓋４１に支持されている。この状態で、ランプハウジング４０の底板部５２は、水平姿勢の円板状をなしている。底板部５２の上面５２Ａおよび下面５２Ｂは、それぞれ水平平坦面をなしている。

ランプハウジング４０内において、赤外線ランプ３８は、その円環部４３の下部が底板部５２の上面５２Ａに近接して対向配置されている。また、円環部４３と底板部５２とは互いに平行に設けられている。なお、この実施形態では、ランプハウジング４０の外径は、たとえば約８５ｍｍに設定されている。また、赤外線ランプ３８（円環部４３の下部）と上面５２Ａとの間の上下方向の間隔はたとえば約２ｍｍに設定されている。

支持部材４２は厚肉の板状（略円板状）をなしており、ボルト５６等によって、蓋４１にその下方から、水平姿勢で取付け固定されている。支持部材４２は、耐熱性を有する材料（セラミックスや石英）を用いて形成されている。支持部材４２は、その上面４２Ａおよび下面４２Ｂを、上下方向（鉛直方向）に貫通する挿通孔４６，４７を２つ有している。各挿通孔４６，４７は、赤外線ランプ３８の直線部４４，４５が挿通するためのものである。

各直線部４４，４５の途中部には、Ｏリング４８が外嵌固定されている。直線部４４，４５を挿通孔４６，４７に挿通させた状態では、各Ｏリング４８の外周が挿通孔４６，４７の内壁に圧接し、これにより、直線部４４，４５の各挿通孔４６，４７に対する抜止めが達成され、赤外線ランプ３８が支持部材４２によって吊り下げ支持される。
図２に示すように、アンプ５４から赤外線ランプ３８に電圧が供給されると、赤外線ランプ３８が赤外線を放射し、ランプハウジング４０を介して、ヒータヘッド３５の下方に向けて出射される。

また、赤外線ランプ３８に取り囲まれた不活性ガス流通配管９０の管壁は、赤外線ランプ３８からの赤外線の照射により熱せられる。この状態で、不活性ガス流通配管９０に不活性ガス供給管９１からの窒素ガスが供給されると、窒素ガスが不活性ガス流通配管９０を流通する過程で、不活性ガス流通配管９０の管壁により加熱される。したがって、不活性ガス流通配管９０を流通して高温化された窒素ガスが、個別吐出孔９５を介して不活性ガス吐出口１０１から吐出される。

赤外線ランプ３８の放射時には、ランプハウジング４０、不活性ガス流通配管９０および下整流板１００も温度上昇するのであるが、ランプハウジング４０、不活性ガス流通配管９０および下整流板１００が耐熱性を有する石英を用いて形成されているので、その破壊や溶融のおそれがほとんどない。また、赤外線の透過性にすぐれ石英を用いて形成されているために、赤外線ランプ３８からの赤外線は、ランプハウジング４０や下整流板１００等を介して、下整流板１００の下方に良好に照射させられる。

また、赤外線ランプ３８の円環部４３が水平姿勢であるので、同じく水平姿勢にあるウエハＷの表面への照射面積を広く保つことができ、これにより、ＳＰＭ液に対し赤外線を効率良く照射することができる。
そして、後述するレジスト除去処理の際には、赤外線ランプ３８の円環部４３および下整流板１００の下面１００Ｂが、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面に対向して配置される。

また、蓋４１内には、ランプハウジング４０の内部にエアを供給するための給気経路６０と、ランプハウジング４０の内部の雰囲気を排気するための排気経路６１とが形成されている。給気経路６０および排気経路６１は、蓋４１の下面に開口する給気ポート６２および排気ポート６３を有している。給気経路６０には、給気配管６４の一端が接続されている。給気配管６４の他端は、エアの給気源に接続されている。排気経路６１には、排気配管６５の一端が接続されている。排気配管６５の他端は、排気源に接続されている。

給気配管６４および給気経路６０を通して、給気ポート６２からランプハウジング４０内にエアを供給しつつ、ランプハウジング４０内の雰囲気を、排気ポート６３および排気経路６１を通して排気配管６５へ排気することにより、ランプハウジング４０内の高温雰囲気を換気する。これにより、赤外線ランプ３８やランプハウジング４０、とくに支持部材４２を冷却することができる。

なお、図５に示すように、給気配管６４および排気配管６５（図５には図示しない。図２参照）は、ヒータアーム３４の一方の側面に配設された板状の給気配管ホルダ６６、およびヒータアーム３４の他方の側面に配設された板状の排気配管ホルダ６７に、それぞれ支持されている。
図６は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。基板処理装置１は、さらに、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置５５を備えている。制御装置５５には、モータ６、アンプ５４、揺動駆動機構３６、昇降駆動機構３７、第１液アーム揺動機構１２、第２液アーム揺動機構２９、剥離液バルブ２３、ＤＩＷバルブ２７、ＳＣ１バルブ３１、不活性ガスバルブ９２等が制御対象として接続されている。

図７は、基板処理装置１におけるレジスト除去処理の処理例を示す工程図である。図８は、次に述べるＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程における制御装置５５による制御内容を説明するためのタイムチャートである。図９Ａおよび図９Ｂは、ＳＰＭ液膜形成工程およびＳＰＭ液膜加熱工程を説明するための図解的な断面図である。図１０は、ＳＰＭ液膜加熱工程におけるヒータヘッド３５の移動範囲を示す平面図である。

以下、図１〜図１０を参照しつつ、レジスト除去処理の処理例について説明する。
レジスト除去処理に際しては、搬送ロボット（図示しない）が制御されて、処理室２（図１参照）内にイオン注入処理後のウエハＷが搬入される（ステップＳ１：ウエハ搬入）。ウエハＷは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。ウエハＷは、その表面を上方に向けた状態でウエハ回転機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、ヒータヘッド３５、剥離液ノズル４およびＳＣ１ノズル２５は、それぞれホームポジションに配置されている。

ウエハ回転機構３にウエハＷが保持されると、制御装置５５はモータ６を制御して、ウエハＷを回転開始させる。ウエハＷの回転速度は第１回転速度（３０〜３００ｒｐｍの範囲で、たとえば６０ｒｐｍ）まで上げられ、その後、その第１回転速度に維持される（ステップＳ２）。第１回転速度は、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜を保持可能な速度である。また、制御装置５５は、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をウエハＷの上方位置に移動する。

ウエハＷの回転速度が第１回転速度に達した後、図９Ａに示すように、制御装置５５は、剥離液バルブ２３を開いて、剥離液ノズル４からＳＰＭ液をウエハＷの表面に供給する。
ウエハＷの回転速度が第１回転速度であるので、ウエハＷの表面に供給されるＳＰＭ液は、ウエハＷの表面上に溜められていき、ウエハＷの表面上に、その表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜（薬液の液膜）７０が形成される（ステップＳ３：ＳＰＭ液膜形成工程）。

図９Ａに示すように、ＳＰＭ液膜形成工程の開始時には、制御装置５５は、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をウエハＷの回転中心上に配置させる。そのため、ウエハＷの表面にＳＰＭ液の液膜７０を形成することができる。これにより、ＳＰＭ液の液膜７０でウエハＷの表面の全域を覆うことができる。
さらに、ステップＳ３のＳＰＭ液膜形成工程に並行して、制御装置５５は、アンプ５４を制御して、赤外線ランプ３８から赤外線を放射させるとともに、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータヘッド３５を保持したヒータアーム３４をウエハＷ上方で揺動および昇降させる。具体的には、ヒータヘッド３５を、ウエハＷの表面の周縁部上の第２の退避位置に移動させ、その後、その第２の退避位置から、ウエハＷの表面の周縁部と対向する第２の近接位置（図１０に二点鎖線で示す位置）に下降させる。

また、ステップＳ３のＳＰＭ液膜形成工程に並行して、制御装置５５は、窒素ガスバルブ９２を開く。不活性ガス流通配管９０（図２参照）に窒素ガスが供給されることにより、ヒータヘッド３５の不活性ガス吐出口１０１から、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスが勢いよく吐出される。これにより、ヒータヘッド３５の側方に気体カーテンＧＣが形成される。

ウエハＷの表面の全域を覆うＳＰＭ液の液膜７０が形成されるまでに要する時間は、剥離液ノズル４から吐出されるＳＰＭ液の流量によって異なるが、２〜１５秒間の範囲で、たとえば５秒間である。
この５秒間が、ＳＰＭ液の供給開始から経過すると、制御装置５５は、モータ６を制御して、ウエハＷの回転速度を第１回転速度よりも小さい所定の第２回転速度に下げる。これにより、ステップＳ４のＳＰＭ液膜加熱工程が実行される。

第２回転速度は、ウエハＷへのＳＰＭ液の供給がなくても、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜７０を保持可能な速度（１〜２０ｒｐｍの範囲で、たとえば１５ｒｐｍ）である。また、モータ６によるウエハＷの減速と同期して、図９Ｂに示すように、制御装置５５は、剥離液バルブ２３を閉じて、剥離液ノズル４からのＳＰＭ液の供給を停止するとともに、第１液アーム揺動機構１２を制御して、剥離液ノズル４をホームポジションに戻す。ウエハＷへのＳＰＭ液の供給が停止されるが、ウエハＷの回転速度が第２回転速度に下げられることにより、ウエハＷの表面上にＳＰＭ液の液膜７０が継続して保持される。

図９Ｂに示すように、ウエハＷの回転速度が下げられた後も、ヒータヘッド３５の赤外線ランプ３８によるウエハＷの表面上のＳＰＭ液への加熱は継続される（ステップＳ４：ＳＰＭ液膜加熱工程）。制御装置５５は、アンプ５４を制御して、赤外線ランプ３８から赤外線を放射させるとともに、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、図９Ｂおよび図１０に示すように、ヒータヘッド３５を、第１の近接位置（ウエハＷの回転中心と対向する位置。図１０に実線で示す位置）と、第２の近接位置との間で往復移動させる。また、制御装置５５は、窒素ガスバルブ９２を開いた状態に維持する。これにより、ヒータヘッド３５の不活性ガス吐出口１０１から、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスが勢いよく吐出される。これにより、気体カーテンＧＣが形成される。

赤外線ランプ３８による赤外線の照射により、ウエハＷの表面における赤外線ランプ３８に対向する領域に存在するＳＰＭ液が急激に温められる。赤外線ランプ３８による赤外線の照射が断続的に続行されるので、ウエハＷの表面の周囲に、大量のＳＰＭ液ミストが生じる。
図１１は、不活性ガス吐出口１０１から吐出される窒素ガスによって形成される気体カーテンＧＣを示す図である。

ヒータヘッド３５が前記の近接位置にある状態では、その不活性ガス吐出口１０１が開口７３内に位置するように配置されている。不活性ガス吐出口１０１から放射状に吐出される窒素ガスは、全体として、放射状の気流膜を形成する。また、開口７３内に位置する不活性ガス吐出口１０１から、カップ５の開口端に向けて窒素ガスが吐出されるので、放射状の気流膜からなる気体カーテンＧＣが、開口７３の全域を上方から塞ぐように形成される。したがって、カップ５内のＳＰＭ液ミストを含む雰囲気をカップ５の内側に閉じ込めることができ、図１１に示すように、その雰囲気がカップ５外に流出することを防止できる。

また、前述のように、不活性ガス吐出口１０１から、高温化された窒素ガスが吐出される。そのため、高温化した気体カーテンＧＣを形成できる。これにより、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液が冷却されるのを防止または抑制することができ、その結果、ウエハＷの表面のＳＰＭ液を保温することができる。
そして、図１０に示すように、ウエハＷの表面における赤外線ランプ３８に対向する領域が、ウエハＷの回転中心を含む領域からウエハＷの周縁を含む領域に至る範囲内を円弧帯状の軌跡を描きつつ移動する。これにより、ウエハＷの表面の全域を加熱することができる。

赤外線ランプ３８からの赤外線の照射により、ＳＰＭ液の液膜７０を、ウエハＷの表面との境界付近で温めることができるので、ウエハＷの表面上のレジストとＳＰＭ液との反応を促進させることができる。なお、第２近接位置は、ヒータヘッド３５をその上方から見たときに、赤外線ランプ３８の円環部４３が、ウエハＷの外周縁に達するかその外周縁よりも径方向の外方に張り出している位置である。

また、前述のように、ヒータヘッド３５が近接位置にあるときには、下整流板１００の下面１００ＢとウエハＷの表面との間が微小間隔（たとえば３ｍｍ）に保たれる。そのため、下面１００ＢとウエハＷの表面との間の雰囲気を、その周囲から遮断することができ、その雰囲気を保温させることができる。これにより、ウエハＷの表面における下面１００Ｂに対向する領域に存在するＳＰＭ液の温度降下を抑制することができるので、下面１００Ｂに対向する領域に存在するＳＰＭ液のより一層の高温化を図ることができる。

ステップＳ４のＳＰＭ液膜加熱工程では、ＳＰＭ液の液膜７０が、ウエハＷの表面との境界付近で温められる。これにより、ウエハＷの表面上のレジストとＳＰＭ液との反応が進み、ウエハＷの表面からのレジストの剥離が進行する。
その後、ウエハＷの回転速度が下げられてから予め定める液膜加熱処理時間（５〜２４０秒間の範囲で、たとえば約１４秒間）が経過すると、制御装置５５は、アンプ５４を制御して、赤外線ランプ３８からの赤外線の放射を停止させるとともに、揺動駆動機構３６および昇降駆動機構３７を制御して、ヒータヘッド３５をホームポジションに戻す。そして、制御装置５５は、モータ６を制御して、ウエハＷの回転速度を所定の液処理回転速度（３００〜１５００ｒｐｍの範囲で、たとえば１０００ｒｐｍ）に上げるとともに、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ５：中間リンス処理工程）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭ液がＤＩＷによって洗い流される。

ＤＩＷの供給が所定の中間リンス時間にわたって続けられると、ＤＩＷバルブ２７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。
ウエハＷの回転速度を液処理回転速度に維持しつつ、制御装置５５は、ＳＣ１バルブ３１を開いて、ＳＣ１ノズル２５からＳＣ１をウエハＷの表面に供給する（ステップＳ６）。また、制御装置５５は、第２液アーム揺動機構２９を制御して、第２液アーム２８を所定角度範囲内で揺動させて、ＳＣ１ノズル２５を、ウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動させる。これによって、ＳＣ１ノズル２５からのＳＣ１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。これにより、ウエハＷの表面の全域に、ＳＣ１がむらなく供給され、ＳＣ１の化学的能力により、ウエハＷの表面に付着しているレジスト残渣およびパーティクルなどの異物を除去することができる。

ＳＣ１の供給が所定のＳＣ１供給時間にわたって続けられると、制御装置５５は、ＳＣ１バルブ３１を閉じるとともに、第２液アーム揺動機構２９を制御して、ＳＣ１ノズル２５をホームポジションに戻す。また、ウエハＷの回転速度が液処理回転速度に維持された状態で、制御装置５５は、ＤＩＷバルブ２７を開いて、ＤＩＷノズル２４の吐出口からウエハＷの回転中心付近に向けてＤＩＷを供給する（ステップＳ７：リンス処理工程）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上をウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＣ１がＤＩＷによって洗い流される。

ＤＩＷの供給が所定のリンス時間にわたって続けられると、ＤＩＷバルブ２７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。
リンス処理の開始から所定時間が経過すると、制御装置５５は、ＤＩＷバルブ２７を閉じて、ウエハＷの表面へのＤＩＷの供給を停止する。その後、制御装置５５は、モータ６を駆動して、ウエハＷの回転速度を所定の高回転速度（たとえば１５００〜２５００ｒｐｍ）に上げて、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処理が行われる（ステップＳ８）。ステップＳ８のスピンドライ処理によって、ウエハＷに付着しているＤＩＷが除去される。なお、ステップＳ５の中間リンス工程およびステップＳ７のリンス工程において、リンス液として、ＤＩＷに限らず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、還元水（水素水）、磁気水などを採用することもできる。

スピンドライ処理が予め定めるスピンドライ処理時間にわたって行われると、制御装置５５は、モータ６を駆動して、ウエハ回転機構３の回転を停止させる。これにより、１枚のウエハＷに対するレジスト除去処理が終了し、搬送ロボットによって、処理済みのウエハＷが処理室２から搬出される（ステップＳ９）。
以上によりこの実施形態によれば、赤外線ランプ３８をウエハＷの表面に対向配置させつつ、赤外線ランプ３８から赤外線を放射させることにより、ウエハＷの表面において、赤外線ランプ３８に対向する領域に存在するＳＰＭ液が加熱される。

また、赤外線ランプ３８による加熱と並行して、赤外線ランプ３８をウエハＷの表面に沿って移動させる。そのため、ウエハＷの表面における赤外線ランプ３８に対向する領域が、ウエハＷの回転中心を含む領域からウエハＷの周縁を含む領域に至る範囲内を円弧帯状の軌跡を描きつつ移動するので、赤外線ランプ３８によってウエハＷの表面のほぼ全域を加熱することができる。

この場合、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液を、ウエハＷの表面との境界付近で温めることができるので、ウエハＷの表面上のレジストとＳＰＭ液との反応を促進させることができる。そのため、ウエハＷの表面の全域からレジストを良好に除去することができ、また、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、ウエハＷ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。

また、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液の加熱と並行して、環状の不活性ガス吐出口１０１から、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスが吐出されて、開口７３を閉塞するような気体カーテンＧＣが形成される。気体カーテンＧＣによって、ウエハ回転機構３を収容するカップ５内の空間と、カップ５外の空間とが遮断される。
赤外線ランプ３８によるＳＰＭ液への加熱により、ＳＰＭ液が急激に温められ、ウエハＷの表面の周囲に大量のＳＰＭ液ミストが発生する場合がある。しかしながら、環状の不活性ガス吐出口１０１から吐出される窒素ガスによって形成される気体カーテンＧＣによって、カップ５内外の空間が遮断されているので、ＳＰＭ液ミストを含む雰囲気をカップ５の内側に閉じ込めることができ、その雰囲気が処理室２内（気体カーテンＧＣの外側の空間）に拡散することを抑制または防止できる。したがって、処理室２内の汚染を防止することができる。

とくに、不活性ガス吐出口１０１と赤外線ランプ３８とが近接して配置されているとともに、赤外線ランプ３８の移動に同伴して、不活性ガス吐出口１０１も水平方向に沿って移動させるので、ヒータヘッド３５の位置によらずに、ＳＰＭ液ミストを含む雰囲気を効率良くカップ５の内側に閉じ込めることができる。
また、不活性ガス吐出口１０１からの窒素ガスの吐出方向と、ヒータヘッド３５の移動方向がともに水平方向であるので、ヒータヘッド３５の位置によらずに、気体カーテンＧＣが一定の態様を有するようになる。
ＳＰＭ液膜加熱工程（図７に示すステップＳ４）において、ＳＰＭ液の供給を行わないこととした。しかしながら、ステップＳ４のＳＰＭ液膜加熱工程において、ウエハＷの表面に、ＳＰＭ液を、その単位時間当たりの流量が、第１流量よりも小さくなるように供給するようにしてもよいし、第１流量のＳＰＭ液を、ウエハ回転機構３に保持されているウエハＷに間欠的に供給するようにしてもよい。

図１２は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１Ａのヒータヘッド（保持ヘッド）１３５の断面図である。基板処理装置１Ａでは、図２等に示すヒータヘッド３５に代えて、ヒータヘッド（保持ヘッド）１３５が搭載されている。図１２に示すヒータヘッド１３５において、第１実施形態のヒータヘッド３５の各部に対応する部分には、図２等と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。第２実施形態のヒータヘッド１３５が図２等に示す第１実施形態のヒータヘッド３５と相違する点は、不活性ガス流通配管１９１（気体流通配管）内に、鉛直方向に延びる丸管の吸引配管１９２が挿通されることにより、不活性ガス流通配管１９１および吸引配管１９２が、二重配管構造１９０を形成している点である。

また、第２実施形態のヒータヘッド１３５がヒータヘッド３５と相違する他の点は、吸引配管１９２の吸引口１９４が下整流板１５０の下面（対向面）１５０Ｂに形成されている点である。下整流板１５０は、吸引口１９４が形成される点を除いて、図２等に示す下整流板１００と同等の構成である。下整流板１５０の上面１５０Ａの周端縁と、底板部５２の下面５２Ｂの周端縁とによって、環状外向きの不活性ガス吐出口（気体吐出口）１５１が形成されている。

不活性ガス流通配管１９１は、不活性ガス流通配管９０（図２参照）よりも大きな内径および外径を有する丸管（円筒状の配管）である。不活性ガス流通配管１９１の先端（下端）は、ランプハウジング４０の底板部５２を貫通して、底板部５２の下面５２Ｂよりも先端側（下方）に突出し、その先端が下整流板１５０によって閉塞されている。吸引配管１９２は、不活性ガス流通配管１９１の内径よりも小さな外径を有する丸管（円筒状の配管）であり、不活性ガス流通配管１９１と同軸に配置されている。そのため、不活性ガス流通配管１９１の内壁と吸引配管１９２の外壁とによって、円筒状の不活性ガス流通路１９３が区画形成されている。不活性ガス流通路１９３には不活性ガス供給管９１が接続されている。

吸引配管１９２の先端（下端）は、下整流板１５０を上下に貫通して、下整流板１５０の下面１５０Ｂに開口して吸引口１９４を形成している。吸引配管１９２の基端（上端）には、吸引管１９６の一端が接続されている。吸引管１９６の他端は、常時作動状態にある吸引装置（図示しない）へと接続されている。吸引管１９６の途中部には、吸引配管１９２を開閉するための吸引バルブ１９７が介装されている。

この実施形態では、不活性ガス流通配管１９１、吸引配管１９２、ランプハウジング４０および下整流板１５０は、透明材料である石英を用いて一体に形成されている。
不活性ガス流通配管１９１における底板部５２の下面５２Ｂよりも下方（先端側）、換言すると、不活性ガス流通配管１９１の管壁における、底板部５２の下面５２Ｂと下整流板１５０の上面１５０Ａとの間には、複数個（たとえば８個）の個別吐出孔１９５が、管壁を厚み方向に貫通して形成されている。複数個の個別吐出孔１９５は、不活性ガス流通配管１９１の流通方向の同位置に、かつ不活性ガス流通配管１９１の全周に亘って等間隔に配設されている。複数個の個別吐出孔１９５は、互いに同じ諸元を有している。各個別吐出孔１９５は、その個別吐出孔１９５における不活性ガス流通配管１９１の円形断面（流通方向に直交する断面）の径方向外方に向けて吐出する。

図１２に示すように、不活性ガス吐出口（気体吐出口）１５１と各個別吐出孔１９５とが連通している。不活性ガス流通路１９３に供給された窒素ガスは、不活性ガス流通路１９３を流通して各個別吐出孔１９５から吐出される。そして、各個別吐出孔１９５から吐出された窒素ガスは、ランプハウジング４０の底板部５２および下整流板１５０によって、水平方向に沿って径方向外方に向けて放射状に流れる気流に整流されつつ、不活性ガス吐出口１５１に供給される。これにより、不活性ガス吐出口１５１から、水平方向に沿う側方に向けて放射状に窒素ガスを吐出することができる。

第２実施形態によれば、下整流板１５０の下面１５０Ｂを、ウエハＷの表面に近接して対向配置させると（前述の近接位置と同等の位置）、吸引口１９４もウエハＷの表面に近接して対向する。この状態で、吸引バルブ１９７が開かれて吸引口１９４内が吸引されると、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の雰囲気が、吸引口１９４に吸引される。吸引口１９４からのこのような吸引によって、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の空間が減圧されて負圧になる。

ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液を、その表面に対向配置される赤外線ランプ３８を用いて加熱する場合、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液が急激に温められるために、ウエハＷの表面の上方で大きな対流が生じるおそれがある。この対流が大きくなるに従って、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液から逃げる熱量は大きくなり、これにより、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液が冷却されるおそれがある。

第２実施形態によれば、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の空間が負圧にされているので、下整流板１５０の下面とウエハＷの表面との間の空間に大きな対流が生じることを抑制することができる。これにより、対流によりウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液が失う熱量を抑制することができるので、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液の冷却を抑制または防止することができ、その結果、ウエハＷの表面に存在するＳＰＭ液を保温することができる。

この場合、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の空間では、吸引口１９４に近づくに従って負圧にされている。そのため、ウエハＷの表面における吸引口１９４と対向する部分でとくに高い保温効果を得ることができる。
また、赤外線ランプ３８によるＳＰＭ液に対する加熱により、ＳＰＭ液が急激に温められて突沸し、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の空間に、大量のＳＰＭ液ミストが発生する場合がある。しかしながら、吸引口１９４の吸引によって、ＳＰＭ液ミストを含む雰囲気が吸引される。これにより、下整流板１５０の下面１５０ＢとウエハＷの表面との間の空間から、ＳＰＭ液ミストを含む雰囲気が排気される。

図１３は、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置１Ｂのヒータヘッド（保持ヘッド）２３５の断面図である。基板処理装置１Ｂでは、図２等に示すヒータヘッド３５に代えて、ヒータヘッド（保持ヘッド）２３５が搭載されている。図１３に示すヒータヘッド２３５において、第１実施形態のヒータヘッド３５の各部に対応する部分には、図２等と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。第３実施形態のヒータヘッド２３５が図２等に示す第１実施形態のヒータヘッド３５と相違する点は、不活性ガス流通配管９０をその厚み方向に貫通する吐出孔として、円環状の１つの吐出孔２９５を設けた点にある。この場合、下整流板１００を支持するために、ランプハウジング４０と下整流板１００とが複数の接続片２０２によって接続されている。

以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、第２実施形態と、第３実施形態とを組み合わせることができる。すなわち、図１２において、複数の個別吐出孔１９５に代えて、１つの環状の吐出孔２９５を設けるようにすることができる。

また、上整流板として、ランプハウジング４０の底板部５２を採用したが、ランプハウジング４０とは別に上整流板を設けるようにしてもよい。この場合、上整流板の材料として、石英を採用することが望ましい。
また、ヒータヘッド３５，１３５，２３５をスキャン（移動）させない構成とすることもできる。

また、不活性ガス吐出口１０１，１５１から吐出させる気体の一例として窒素ガスを例示したが、このような気体として清浄空気やその他の不活性ガスを用いることができる。
また、本発明を、燐酸などの高温のエッチング液を用いて基板の主面の窒化膜を選択的にエッチングする基板処理装置に適用することもできる。
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。

１，１Ａ，１Ｂ 基板処理装置
２ 処理室
３ ウエハ回転機構（基板保持手段）
４ 剥離液ノズル（薬液供給手段）
５ カップ
３５ ヒータヘッド（保持ヘッド）
３６ 揺動駆動機構（保持ヘッド移動手段）
３７ 昇降駆動機構（保持ヘッド移動手段）
３８ 赤外線ランプ
４０ ランプハウジング
５２ 底板部（上整流板）
７３ 開口
９０ 不活性ガス流通配管（気体流通配管）
９５ 個別吐出孔
１００ 下整流板
１００Ｂ 下面（対向面）
１０１ 不活性ガス吐出口（気体吐出口）
１３５ ヒータヘッド（保持ヘッド）
１５０ 下整流板
１５０Ｂ 下面（対向面）
１５１ 不活性ガス吐出口（気体吐出口）
１９１ 不活性ガス流通配管（気体流通配管）
１９２ 吸引配管
１９４ 吸引口
１９５ 個別吐出孔
２３５ ヒータヘッド（保持ヘッド）
２９５ 吐出孔
Ｃ 回転軸線
ＧＣ 気体カーテン
Ｗ ウエハ

Claims (12)

1. 処理室と、
   前記処理室内に収容されて、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主面に薬液を供給する薬液供給手段と、
   前記基板保持手段に保持されている基板の主面に対向して配置され、赤外線の放射により、当該基板の主面に供給された薬液を加熱する赤外線ランプと、
   前記基板保持手段に保持されている基板の主面に対向する位置に配置され、前記基板の主面に沿って放射状に気体を吐出する環状の気体吐出口と、
   前記赤外線ランプおよび前記気体吐出口を一体に保持する保持ヘッドとを備える、基板処理装置。
2. 前記基板保持手段に保持されている基板の主面に沿って前記保持ヘッドを移動させる保持ヘッド移動手段をさらに含み、
   前記赤外線ランプは、前記基板保持手段に保持されている基板よりも小径を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板保持手段を収容し、前記基板保持手段に保持された基板の主面と対向する位置に基板を通過可能なサイズの開口を有するカップをさらに含み、
   前記気体吐出口は前記開口内に配置されて、前記気体吐出口は前記カップの開口端に向けて気体を吐出する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 管壁をその厚み方向に貫通する吐出孔を有し、気体が流通する気体流通配管と、
   前記気体流通配管に気体を供給する気体供給手段と、
   前記気体流通配管を流通して前記吐出孔から吐出された気体を、前記基板保持手段に保持されている基板の主面に沿う気流に整流する上整流板および下整流板とをさらに含み、
   前記一対の整流板によって整流された気流が前記気体吐出口に供給される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
5. 前記吐出孔は、前記気体流通配管の全周に亘って周方向に間隔を空けて配置された複数の個別吐出孔を有している、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記吐出孔は、前記気体流通配管の周方向に沿う環状に形成されている、請求項４に記載の基板処理装置。
7. 前記赤外線ランプは、前記気体流通配管の周囲を取り囲む環状をなし、
   前記気体流通配管の管壁は、前記赤外線ランプによる赤外線の照射により熱せられることにより、前記気体流通配管を流通する気体を加熱する、請求項４〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記気体流通配管の管壁は、石英を用いて形成されている、請求項４〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記保持ヘッドは、前記赤外線ランプを収容するランプハウジングを備え、
   前記気体流通配管の管壁は、前記ランプハウジングおよび前記下整流板と一体に形成されている、請求項４〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記下整流板は、前記気体流通配管に支持されている、請求項４〜９記載の基板処理装置。
11. 吸引口を有し、前記気体流通配管内に挿通された吸引配管と、
    前記吸引配管内を吸引する吸引手段とをさらに含み、
    前記気体流通配管および前記吸引配管は、前記気体流通配管内に前記吸引配管が挿通されることにより二重配管構造を形成しており、
    前記吸引配管の先端は、前記下整流板を貫通して前記吸引口を形成している、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記薬液はレジスト剥離液である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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