JP4787086B2

JP4787086B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP4787086B2
Application number: JP2006173988A
Authority: JP
Inventors: 弘明高橋
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008004819A

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などが含まれる。

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（イオン）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イオン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のパターンが形成されて、エッチングまたは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。ウエハの表面上に形成されたレジストは、エッチングまたはイオン注入の後は不要になるから、それらの処理の後には、そのウエハ上の不要となったレジストを除去するための処理が行われる。

この処理の方式としては、複数枚の基板を一括して処理するバッチ式と、基板を１枚ずつ処理する枚葉式とがある。従来は、バッチ式が主流であったが、バッチ式は複数枚の基板を収容することのできる大きな処理槽を必要とするため、最近では、処理対象の基板が大型化してきていることもあって、そのような大きな処理槽を必要としない枚葉式が注目されている。

枚葉式のレジスト除去処理では、ウエハがその中心と直交する回転軸線まわりに一定の回転速度で回転されつつ、そのウエハの表面の中央部に、ノズルからＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）が供給される（たとえば、特許文献１参照）。ノズルに接続された配管の途中には、ミキシングバルブが介装されており、このミキシングバルブに硫酸と過酸化水素水とが供給され、それらが混ざり合って反応することにより、カロ酸（ペルオキソ一硫酸）などの強酸化力を有する成分を含むＳＰＭが生成される。ミキシングバルブからノズルに供給されるＳＰＭは、配管を流れる間に、硫酸と過酸化水素水との反応熱により昇温し、ウエハＷの表面には、その昇温したＳＰＭが供給される。ウエハの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハの回転による遠心力を受けて、ウエハの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハの表面全域に速やかに行き渡る。ウエハの表面に形成されているレジストは、ＳＰＭの強酸化力により、そのウエハの表面から剥離されて除去される。
特開２００５−１８３９３７号公報

ＳＰＭのレジスト剥離能力を十分に発揮するためには、ウエハに供給されるＳＰＭの液温が１６０℃以上の高温に昇温していなければならない。しかしながら、ミキシングバルブに供給される硫酸および過酸化水素水の液温や流量などによっては、ＳＰＭがノズルに供給されるまでの間に、ＳＰＭの液温が必ずしも１６０℃以上の高温に昇温せず、レジスト剥離能力を十分に発揮されない液温のＳＰＭがウエハの表面に供給される場合があった。

そこで、この発明の目的は、レジストの剥離に適した液温の硫酸過酸化水素水を基板に供給することができる、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に記載の発明は、基板（Ｗ）の表面に硫酸過酸化水素水を供給して、その基板の表面からレジストを剥離して除去するための基板処理装置（１）であって、硫酸と過酸化水素水とを混合して、硫酸過酸化水素水を生成するための混合部（１２）と、前記混合部で生成された硫酸過酸化水素水を吐出し、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給するための吐出部（３）と、前記混合部と前記吐出部との間に接続された第１の配管（１３）と、前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を変更する経路長変更手段（２０，２４，２５，２７，２８，２９）と、前記混合部から前記吐出部に向けて供給される硫酸過酸化水素水の液温を検出するための液温検出手段（１９，２６）と、前記液温検出手段により検出される液温に基づいて、予め定める基準温度（Ｔth）以上の液温を有する硫酸過酸化水素水が前記吐出部に供給されるように、前記経路長変更手段を制御するための制御手段（３１）とを含み、前記経路長変更手段は、前記第１の配管の途中部に介装された第１のバルブ（２０）と、一端が前記第１の配管に分岐して接続され、前記第１のバルブを迂回して、他端が前記第１の配管に接続された第２の配管（２４）と、前記第２の配管の途中部に介装された第２のバルブ（２５）とを備えており、前記制御手段は、前記液温検出手段により検出される液温（Ｔ１）が前記基準温度以上の場合には、前記第１のバルブを開いて、前記第２のバルブを閉じ、前記液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合には、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開くことを特徴とする、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、混合部から吐出部に向けて供給される硫酸過酸化水素水の液温に基づいて、予め定める基準温度以上の液温を有する硫酸過酸化水素水が吐出部に供給されるように、混合部から吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長が変更される。そのため、混合部に供給される硫酸および過酸化水素水の液温、流量、濃度や、混合部における硫酸と過酸化水素水との混合比などにかかわらず、予め定める基準温度以上の液温を有する硫酸過酸化水素水を吐出部に供給することができる。したがって、基準温度をレジストの剥離に適した温度に設定しておけば、常に、レジストの剥離に適した液温の硫酸過酸化水素水（十分なレジスト剥離能力を発揮可能な液温の硫酸過酸化水素水）を基板の表面に供給することができ、基板の表面からレジストを良好に剥離して除去することができる。

また、この発明によれば、液温検出手段によって検出される硫酸過酸化水素水の液温が基準温度以上の場合には、硫酸過酸化水素水が混合部から第１の配管のみを通して吐出部に供給され、硫酸過酸化水素水の液温が基準温度未満の場合には、硫酸過酸化水素水が第１の配管を流通する途中で第２の配管を経由して吐出部に供給される。すなわち、液温検出手段によって検出される硫酸過酸化水素水の液温が基準温度未満の場合には、硫酸過酸化水素水の液温が基準温度以上の場合と比較して、混合部から吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長が長くされる。経路長が長くなると、液温検出手段の位置における硫酸過酸化水素水の液温が基準温度未満であっても、吐出部に至るまでの間に、当該硫酸過酸化水素水中の硫酸と過酸化水素水との反応がさらに進むので、吐出部に到達した時点での硫酸過酸化水素水の液温を基準温度以上に昇温させることができる。

なお、請求項２に記載したように、前記経路長変更手段は、前記第２の配管における前記第２のバルブよりも硫酸過酸化水素水の流通方向の下流側の位置に介装された第３のバルブ（２７）と、一端が前記第２の配管における前記第２のバルブと前記第３のバルブとの間の位置に接続され、前記第３のバルブを迂回して、他端が前記第２の配管に接続された第３の配管（２８）と、前記第３の配管に介装された第４のバルブ（２９）とをさらに備えていてもよく、この場合、前記基板処理装置は、請求項３に記載したように、前記第２の配管を流れる硫酸過酸化水素水の液温を検出するための第２の液温検出手段（２６）を備え、前記制御手段は、前記第２の液温検出手段により検出される液温（Ｔ２）が前記基準温度以上の場合には、前記第２のバルブおよび前記第３のバルブを開いて、前記第４のバルブを閉じ、前記第２の液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合には、前記第２のバルブおよび前記第４のバルブを開いて、前記第３のバルブを閉じる。これにより、第２の液温検出手段によって検出される硫酸過酸化水素水の液温が基準温度未満の場合に、混合部から吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長をさらに長くすることができ、吐出部に到達した時点での硫酸過酸化水素水の液温を基準温度以上に昇温させることができる。
請求項４記載の発明は、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給して、その基板の表面からレジストを剥離して除去するための基板処理装置であって、硫酸と過酸化水素水とを混合して、硫酸過酸化水素水を生成するための混合部と、前記混合部で生成された硫酸過酸化水素水を吐出し、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給するための吐出部と、前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を、前記硫酸過酸化水素水の流通方向の上流側に当該硫酸過酸化水素水を戻すことなく、変更する経路長変更手段と、前記混合部から前記吐出部に向けて供給される硫酸過酸化水素水の液温を検出するための液温検出手段と、前記液温検出手段により検出される液温に基づいて、予め定める基準温度以上の液温を有する硫酸過酸化水素水が前記吐出部に供給されるように、前記経路長変更手段を制御するための制御手段とを含み、前記制御手段は、前記液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合に、前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を長くすることによって、当該供給経路内を流通する硫酸過酸化水素水中の硫酸と過酸化水素水との反応を進ませることで、当該硫酸過酸化水素水の液温を上昇させることを特徴とする基板処理装置である。

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構成を模式的に示す図である。
この基板処理装置１は、基板の一例であるウエハ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好適に用いることができる枚葉式の装置である。基板処理装置１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２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面の中央部にＳＰＭを供給するためのＳＰＭノズル３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面の中央部にＤＩＷ（deionized water：脱イオン化された水）を供給するためのＤＩＷノズル４と、スピンチャック２の周囲を取り囲み、ウエハＷから流下または飛散するＳＰＭやＤＩＷを受け取るためのカップ５とを備えている。

スピンチャック２は、モータ６と、このモータ６の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材８とを備えている。これにより、スピンチャック２は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ６の回転駆動力によってスピンベース７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース７とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。

なお、スピンチャック２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バキュームチャックが採用されてもよい。
ＳＰＭノズル３は、スピンチャック２の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。このＳＰＭノズル３には、後述するＳＰＭ供給機構１１からＳＰＭが供給されるようになっている。

ＤＩＷノズル４は、スピンチャック２の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。このＤＩＷノズル４には、ＤＩＷ供給管９が接続されており、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷがＤＩＷ供給管９を通して供給されるようになっている。ＤＩＷ供給管９の途中部には、ＤＩＷバルブ１０が介装されている。
なお、ＳＰＭノズル３は、スピンチャック２に対して固定的に配置されている必要はなく、たとえば、スピンチャック２（カップ５）の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動によりウエハＷの表面におけるＳＰＭの入射位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。また、ＤＩＷノズル４についても、スピンチャック２に対して固定的に配置されている必要はなく、いわゆるスキャンノズルの形態が採用されてもよい。

この基板処理装置１による処理を受けるウエハＷは、搬送ロボット（図示せず）によって搬入され、レジストが形成されている表面を上方に向けた状態で、スピンチャック２に保持される。スピンチャック２にウエハＷが保持されると、スピンチャック２によるウエハＷの回転が開始される。そして、その回転しているウエハＷの表面に、ＳＰＭノズル３からＳＰＭが供給される。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れ、ウエハＷの周縁から側方へと飛散する。これにより、ウエハＷの表面全域にＳＰＭが行き渡り、ＳＰＭの強酸化力によって、ウエハＷの表面からレジストが剥離されて除去される。

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、ウエハＷの表面へのＳＰＭの供給が停止される。そして、ウエハＷの回転が続けられたまま、ＤＩＷバルブ１０が開かれて、その回転しているウエハＷの表面に、ＤＩＷノズル４からＤＩＷが供給される。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の表面上を周縁に向けて流れる。これによって、ウエハＷの表面全域にＤＩＷが行き渡り、ウエハＷの表面上のＳＰＭがＤＩＷによって洗い流される。

ＤＩＷ処理の開始から所定時間が経過すると、ＤＩＷバルブ１０が閉じられて、ウエハＷの表面に対するＤＩＷの供給が停止される。その後は、ウエハＷの回転速度が上げられ、ウエハＷに付着しているＤＩＷが振り切って乾燥される。そして、ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって行われると、スピンチャック２によるウエハＷの回転が止められた後、搬送ロボットにより、ウエハＷが搬出されていく。

ＳＰＭノズル３にＳＰＭを供給するためのＳＰＭ供給機構１１は、硫酸と過酸化水素水とを混合させるための混合部としてのミキシングバルブ１２と、このミキシングバルブ１２とＳＰＭノズル３との間に接続された第１の配管としての第１供給配管１３とを備えている。
ミキシングバルブ１２には、硫酸供給管１４および過水供給管１５が接続されている。硫酸供給管１４には、硫酸供給源（図示せず）から、所定温度（たとえば、８０℃）に温度調節された硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）が供給される。一方、過水供給管１５には、過水供給源（図示せず）から、温度調節されていない室温（約２５℃）程度の過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）が供給される。硫酸供給管１４および過水供給管１５の各途中部には、それぞれ硫酸バルブ１６および過水バルブ１７が介装されている。

第１供給配管１３の途中部には、攪拌流通管１８、第１温度センサ１９、第１切替バルブ２０およびノズル前バルブ２１が、ミキシングバルブ１２側からこの順に介装されている。
攪拌流通管１８は、たとえば、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を有している。このような構成の攪拌流通管１８としては、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。

また、第１供給配管１３の途中部には、第１切替バルブ２０とノズル前バルブ２１との間において、ドレン配管２２が分岐して接続されている。ドレン配管２２の先端は、この基板処理装置１が設置される工場などのドレン設備に接続されている。また、ドレン配管２２の途中部には、ドレンバルブ２３が介装されている。
さらに、第１供給配管１３には、第２の配管としての第２供給配管２４が、第１切替バルブ２０を迂回して接続されている。具体的には、第２供給配管２４は、一端が第１供給配管１３における第１温度センサ１９と第１切替バルブ２０との間の位置に接続され、他端が第１供給配管１３における第１切替バルブ２０とドレン配管２２の分岐点との間の位置に接続されている。この第２供給配管２４の途中部には、第２切替バルブ２５、第２温度センサ２６および第３切替バルブ２７が、第１温度センサ１９側からこの順に介装されている。

第２供給配管２４には、第３の配管としての第３供給配管２８が、第３切替バルブ２７を迂回して接続されている。具体的には、第３供給配管２８は、一端が第２供給配管２４における第２温度センサ２６と第３切替バルブ２７との間の位置に接続され、他端が第２供給配管２４における第３切替バルブ２７と第１供給配管１３への合流点との間に接続されている。この第３供給配管２８の途中部には、第４切替バルブ２９および第３温度センサ３０が、第２温度センサ２６側からこの順に接続されている。

硫酸バルブ１６および過水バルブ１７が開かれると、硫酸供給管１４からの硫酸と過水供給管１５からの過酸化水素水とがミキシングバルブ１２に供給される。ミキシングバルブ１２に硫酸および過酸化水素水が供給されると、それらが混ざり合って反応し、カロ酸などの強酸化力を有する成分を含むＳＰＭが生成される。そして、このＳＰＭは、硫酸と過酸化水素水との反応熱により、ミキシングバルブ１２に供給される硫酸の液温以上に昇温する。

このミキシングバルブ１２で生成されるＳＰＭは、後述するバルブ切替処理（図３参照）により、その液温に応じて、次の第１〜第３の供給経路のいずれかを通してＳＰＭノズル３に供給されるか、または、ドレン配管２２を通して排液される。いずれの場合にも、ＳＰＭは、第１供給配管１３を流れる途中で攪拌流通管１８を通過する。ＳＰＭが攪拌流通管１８を通過することにより、そのＳＰＭに含まれる硫酸と過酸化水素水とが十分に攪拌されて、硫酸と過酸化水素水との反応が促進される。その結果、ＳＰＭの液温は、硫酸と過酸化水素水との反応熱によってさらに昇温する。
（１）第１の供給経路
第１の供給経路は、第１切替バルブ２０およびノズル前バルブ２１が開かれ、ドレンバルブ２３、第２切替バルブ２５、第３切替バルブ２７および第４切替バルブ２９が閉じられることにより形成される。すなわち、第１の供給経路は、第１供給配管１３のみによって形成される。この第１の供給経路は、第１〜第３の供給経路の中で最も経路長が短い。
（２）第２の供給経路
第２の供給経路は、ノズル前バルブ２１、第２切替バルブ２５および第３切替バルブ２７が開かれ、第１切替バルブ２０、ドレンバルブ２３および第４切替バルブ２９が閉じられることにより形成される。すなわち、第２の供給経路は、第１供給配管１３の途中から第２供給配管２４を経由して、第１供給配管１３に戻り、ＳＰＭノズル３に至る経路である。この第２の供給経路は、第１の供給経路よりも経路長が長く、第３の供給経路よりも経路長が短い。
（３）第３の供給経路
第３の供給経路は、ノズル前バルブ２１、第２切替バルブ２５および第４切替バルブ２９が開かれ、第１切替バルブ２０、ドレンバルブ２３および第３切替バルブ２７が閉じられることにより形成される。すなわち、第３の供給経路は、第１供給配管１３の途中から第２供給配管２４に入り、第２供給配管２４の途中から第３供給配管２８を経由して、第２供給配管２４に戻り、さらに第２供給配管２４から第１供給配管１３に戻って、ＳＰＭノズル３に至る経路である。この第３の供給経路は、第１〜第３の供給経路の中で最も経路長が長い。

第１温度センサ１９、第２温度センサ２６および第３温度センサ３０は、それぞれ第１供給配管１３、第２供給配管２４および第３供給配管２８を流れるＳＰＭの液温に応じた検出信号を出力する。第１温度センサ１９、第２温度センサ２６および第３温度センサ３０は、それぞれの位置からＳＰＭノズル３までの距離（経路長）がほぼ等しくなるように設けられている。

なおここで、図１においては、第２および第３の供給経路における第２供給配管２４および第３供給配管２８を便宜的に直線的に描いているが、実際の第２供給配管２４および第３供給配管２８は直線状に配置されていてもよいし、曲線状に配置されていてもよい。特に、これらの配管の周囲の雰囲気に制限があるような場合には、経路長を稼ぐために、第２供給配管２４や第３供給配管２８をらせん状に複数回重ね合わせるように（いわゆる、とぐろを巻くように）配置させるのが好ましい。

図２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、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御装置３１を備えている。
制御装置３１には、第１温度センサ１９、第２温度センサ２６および第３温度センサ３０が接続されており、これらの第１温度センサ１９、第２温度センサ２６および第３温度センサ３０からの検出信号が入力されるようになっている。また、制御装置３１には、モータ６、ＤＩＷバルブ１０、硫酸バルブ１６、過水バルブ１７、第１切替バルブ２０、ノズル前バルブ２１、ドレンバルブ２３、第２切替バルブ２５、第３切替バルブ２７および第４切替バルブ２９が制御対象として接続されている。

制御装置３１は、モータ６の駆動を制御し、また、次に述べるバルブ切替処理を実行し、第１温度センサ１９、第２温度センサ２６および第３温度センサ３０からの検出信号に基づいて、ＤＩＷバルブ１０、硫酸バルブ１６、過水バルブ１７、第１切替バルブ２０、ノズル前バルブ２１、ドレンバルブ２３、第２切替バルブ２５、第３切替バルブ２７および第４切替バルブ２９の開閉を制御する。

図３は、バルブ切替処理の内容を示すフローチャートである。
このバルブ切替処理は、ウエハＷの表面にＳＰＭを供給するために、硫酸バルブ１６および過水バルブ１７が開かれると開始され、硫酸バルブ１６および過水バルブ１７が開かれている間、制御装置３１により繰り返して実行される。
バルブ切替処理の開始前は、第１切替バルブ２０およびドレンバルブ２３が開かれ、ノズル前バルブ２１、第２切替バルブ２５、第３切替バルブ２７および第４切替バルブ２９は閉じられている。

バルブ切替処理が開始されると、まず、第１温度センサ１９の検出信号が参照されて、第１温度センサ１９の位置におけるＳＰＭの液温（第１検出温度）Ｔ１が予め定める基準温度Ｔth以上であるか否かが調べられる（ステップＳ１）。基準温度Ｔthは、レジストの剥離に適した温度（たとえば、Ｔth＝１６０℃）に設定されている。
第１検出温度Ｔ１が基準温度Ｔth以上であれば（ステップＳ１のＹＥＳ）、ドレンバルブ２３が閉じられて（ステップＳ２）、ノズル前バルブ２１が開かれる（ステップＳ３）。これにより、第１の供給経路が形成され、この第１の供給経路を通して、基準温度Ｔth以上の液温を有するＳＰＭがＳＰＭノズル３に供給される。

一方、第１検出温度Ｔ１が基準温度Ｔth未満である場合には（ステップＳ１のＮＯ）、第１切替バルブ２０が閉じられて、第２切替バルブ２５および第３切替バルブ２７が開かれる（ステップＳ４）。これにより、ＳＰＭは、第１供給配管１３から第２供給配管２４へ流れ込み、第２供給配管２４を流れる。
つづいて、第２温度センサ２６の検出信号が参照されて、第２温度センサ２６の位置におけるＳＰＭの液温（第２検出温度）Ｔ２が基準温度Ｔth以上であるか否かが調べられる（ステップＳ５）。

ミキシングバルブ１２から第２温度センサ２６までの距離（経路長）は、ミキシングバルブ１２から第１温度センサ１９までの距離よりも長いので、第１検出温度Ｔ１が基準温度Ｔth未満であっても、ＳＰＭが第１温度センサ１９の位置から第２温度センサ２６の位置まで流れる間に、硫酸と過酸化水素水との反応が進み、第２温度センサ２６の位置でのＳＰＭの液温（第２検出温度Ｔ２）が基準温度Ｔthに達する場合がある。第２検出温度Ｔ２が基準温度Ｔth以上であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、ドレンバルブ２３が閉じられて（ステップＳ２）、ノズル前バルブ２１が開かれる（ステップＳ３）。これにより、第２の供給経路が形成され、この第２の供給経路を通して、基準温度Ｔth以上の液温を有するＳＰＭがＳＰＭノズル３に供給される。

一方、第２検出温度Ｔ２が基準温度Ｔth未満である場合には（ステップＳ５のＮＯ）、第３切替バルブ２７が閉じられて（ステップＳ６）、第４切替バルブ２９が開かれる（ステップＳ７）。これにより、ＳＰＭは、第２供給配管２４から第３供給配管２８へ流れ込み、第３供給配管２８を流れる。
つづいて、第３温度センサ３０の検出信号が参照されて、第３温度センサ３０の位置におけるＳＰＭの液温（第３検出温度）Ｔ３が基準温度Ｔth以上であるか否かが調べられる（ステップＳ８）。

ミキシングバルブ１２から第３温度センサ３０までの距離（経路長）は、ミキシングバルブ１２から第２温度センサ２６までの距離よりも長いので、第２検出温度Ｔ２が基準温度Ｔth未満であっても、ＳＰＭが第２温度センサ２６の位置から第３温度センサ３０の位置まで流れる間に、硫酸と過酸化水素水との反応が進み、第３温度センサ３０の位置でのＳＰＭの液温（第３検出温度Ｔ３）が基準温度Ｔthに達する場合がある。第３検出温度Ｔ３が基準温度Ｔth以上であれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、ドレンバルブ２３が閉じられて（ステップＳ２）、ノズル前バルブ２１が開かれる（ステップＳ３）。これにより、第３の供給経路が形成され、この第３の供給経路を通して、基準温度Ｔth以上の液温を有するＳＰＭがＳＰＭノズル３に供給される。

一方、第３検出温度Ｔ３が基準温度Ｔth未満である場合には（ステップＳ８のＮＯ）、ノズル前バルブ２１は開かれず、ドレンバルブ２３が開かれたままにされて、第３供給配管２８を流れるＳＰＭは、第２供給配管２４および第１供給配管１３を介して、ドレン配管２２から排液される。
以上のように、この基板処理装置１では、ＳＰＭノズル３に向けて供給されるＳＰＭの液温に基づいて、ＳＰＭノズル３に予め定める基準温度Ｔth以上の液温を有するＳＰＭが供給されるように、ミキシングバルブ１２からＳＰＭノズル３までのＳＰＭの供給経路が第１〜第３の供給経路の間で切り替えられて、そのＳＰＭの供給経路の経路長が変更される。そのため、ミキシングバルブ１２に供給される硫酸および過酸化水素水の液温、流量、濃度や、ミキシングバルブ１２における硫酸と過酸化水素水との混合比などにかかわらず、常に、予め定める基準温度Ｔth以上の液温を有するＳＰＭをＳＰＭノズル３に供給することができる。その結果、レジストの剥離に適した液温のＳＰＭ（十分なレジスト剥離能力を発揮可能な液温のＳＰＭ）をウエハＷの表面に供給することができ、ウエハＷの表面からレジストを良好に剥離して除去することができる。

この発明の一実施形態の説明は以上のとおりであるが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、ミキシングバルブ１２からＳＰＭノズル３までのＳＰＭの供給経路として、第１〜第３の供給経路を備える構成を取り上げたが、第１および第２の供給経路のみを備えていてもよいし、さらに多くの供給経路を備えていてもよい。

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。

この発明の一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。基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。図２に示す制御装置によって実行されるバルブ切替処理のフローチャートである。

符号の説明

１基板処理装置
３ＳＰＭノズル
１２ミキシングバルブ
１３第１供給配管
１９第１温度センサ
２０第１切替バルブ
２４第２供給配管
２５第２切替バルブ
２６第２温度センサ
２７第３切替バルブ
２８第３供給配管
２９第４切替バルブ
３１制御装置
Ｗウエハ

Claims

基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給して、その基板の表面からレジストを剥離して除去するための基板処理装置であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合して、硫酸過酸化水素水を生成するための混合部と、
前記混合部で生成された硫酸過酸化水素水を吐出し、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給するための吐出部と、
前記混合部と前記吐出部との間に接続された第１の配管と、
前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を変更する経路長変更手段と、
前記混合部から前記吐出部に向けて供給される硫酸過酸化水素水の液温を検出するための液温検出手段と、
前記液温検出手段により検出される液温に基づいて、予め定める基準温度以上の液温を有する硫酸過酸化水素水が前記吐出部に供給されるように、前記経路長変更手段を制御するための制御手段とを含み、
前記経路長変更手段は、前記第１の配管の途中部に介装された第１のバルブと、一端が前記第１の配管に分岐して接続され、前記第１のバルブを迂回して、他端が前記第１の配管に接続された第２の配管と、前記第２の配管の途中部に介装された第２のバルブとを備えており、
前記制御手段は、前記液温検出手段により検出される液温が前記基準温度以上の場合には、前記第１のバルブを開いて、前記第２のバルブを閉じ、前記液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合には、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開く
ことを特徴とする、基板処理装置。
前記経路長変更手段は、前記第２の配管における前記第２のバルブよりも硫酸過酸化水素水の流通方向の下流側の位置に介装された第３のバルブと、一端が前記第２の配管における前記第２のバルブと前記第３のバルブとの間の位置に接続され、前記第３のバルブを迂回して、他端が前記第２の配管に接続された第３の配管と、前記第３の配管に介装された第４のバルブとをさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
前記第２の配管を流れる硫酸過酸化水素水の液温を検出するための第２の液温検出手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記第２の液温検出手段により検出される液温が前記基準温度以上の場合には、前記第２のバルブおよび前記第３のバルブを開いて、前記第４のバルブを閉じ、前記第２の液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合には、前記第２のバルブおよび前記第４のバルブを開いて、前記第３のバルブを閉じる
ことを特徴とする、請求項２に記載の基板処理装置。
基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給して、その基板の表面からレジストを剥離して除去するための基板処理装置であって、
硫酸と過酸化水素水とを混合して、硫酸過酸化水素水を生成するための混合部と、
前記混合部で生成された硫酸過酸化水素水を吐出し、基板の表面に硫酸過酸化水素水を供給するための吐出部と、
前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を、前記硫酸過酸化水素水の流通方向の上流側に当該硫酸過酸化水素水を戻すことなく、変更する経路長変更手段と、
前記混合部から前記吐出部に向けて供給される硫酸過酸化水素水の液温を検出するための液温検出手段と、
前記液温検出手段により検出される液温に基づいて、予め定める基準温度以上の液温を有する硫酸過酸化水素水が前記吐出部に供給されるように、前記経路長変更手段を制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、前記液温検出手段によって検出される液温が前記基準温度未満の場合に、前記混合部から前記吐出部までの硫酸過酸化水素水の供給経路の経路長を長くすることによって、当該供給経路内を流通する硫酸過酸化水素水中の硫酸と過酸化水素水との反応を進ませることで、当該硫酸過酸化水素水の液温を上昇させる
ことを特徴とする基板処理装置。