JP7202229B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置、基板処理方法および半導体製造方法に関する。

半導体製造において、レジスト剥離工程にレジスト剥離液としてアルカリ処理液が使用されている。レジスト剥離液として、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ｔｅｔｒａ ｍｅｔｈｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：ＴＭＡＨ）が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００３－１４０３６４号公報

アルカリ処理液は、空気中の二酸化炭素が溶け込むと炭酸塩が生成される。その結果、アルカリ処理液のレジスト剥離性能が低下する可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的はアルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる基板処理装置、基板処理方法および半導体製造方法を提供することにある。

本発明に係る基板処理装置は、アルカリ処理液によって基板を処理する。前記基板処理装置は、処理部と、供給ユニットと、回収ユニットと、不活性ガス供給部とを備える。前記処理部は、前記基板を処理する。前記供給ユニットは、第１収容部を有する。前記第１収容部は、前記処理部に供給する前記アルカリ処理液を収容する。前記回収ユニットは、第２収容部を有する。前記第２収容部は、前記処理部から回収した前記アルカリ処理液を収容する。前記不活性ガス供給部は、前記第１収容部および前記第２収容部の少なくとも一方に不活性ガスを供給する。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、制御部をさらに備える。前記回収ユニットは、供給部をさらに有する。前記供給部は、前記第２収容部から前記第１収容部に前記アルカリ処理液を供給する。前記制御部は、前記供給部と前記不活性ガス供給部とを制御する。前記制御部は前記供給部を動作させる場合、前記供給部を動作させない場合に比べて、前記不活性ガスの供給量が増加するように前記不活性ガス供給部を制御する。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、戻り配管部と、検知部とをさらに備える。前記戻り配管部は、前記処理部と前記第２収容部とを接続する。前記検知部は、前記戻り配管部内に前記アルカリ処理液が存在するか否かを検知する。前記制御部は、前記検知部が検知した結果に基づいて、前記戻り配管部内に前記アルカリ処理液が存在すると判定した場合、前記供給部が動作を開始するように制御する。

ある実施形態において、前記不活性ガス供給部は、計測部を有する。前記計測部は、前記第１収容部または前記第２収容部に供給する前記不活性ガスの量を計測する。

ある実施形態において、前記処理部は、第１ノズルと、第２ノズルとをさらに有する。前記第１ノズルは、前記基板に前記アルカリ処理液を供給する。前記第２ノズルは、前記基板に前記アルカリ処理液および不活性ガスを供給する。

ある実施形態において、前記処理部は、第１ノズルと、第２ノズルとをさらに有する。前記第１ノズルは、前記基板に前記アルカリ処理液を供給する。前記第２ノズルは、前記基板に炭酸水および不活性ガスを供給する。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、第３収容部をさらに備える。前記第３収容部は、前記処理部から回収した炭酸水を収容する。前記第２ノズルが前記基板に前記炭酸水を供給する場合、前記第３収容部に前記炭酸水が回収され、前記第２収容部には前記炭酸水が回収されない。

ある実施形態において、第１液受部と、第２液受部と、移動部とをさらに備える。前記第１液受部は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液を受ける。前記第２液受部は、前記基板を処理した後の前記炭酸水を受ける。前記移動部は、前記第１液受部と前記第２液受部とを移動させる。前記移動部は、前記アルカリ処理液によって前記基板を処理する場合、前記第１液受部が前記アルカリ処理液を受けるように前記第１液受部を移動させる。前記移動部は、前記第２ノズルが前記基板に前記炭酸水を供給する場合、前記第２液受部が前記炭酸水を受けるように前記第２液受部を移動させる。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、制御部と、戻り配管部とをさらに備える。前記戻り配管部は、前記処理部と前記第２収容部とを接続する。前記戻り配管部は、供給配管部と、排出配管部とを有する。前記供給配管部は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液を前記第２収容部に供給する。前記排出配管部は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液を排出する。前記制御部は、前記供給配管部と前記排出配管部とを制御する。前記制御部は、前記処理部が前記アルカリ処理液によって前記基板の処理を開始して所定の期間内は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液が前記排出配管部を流れるように制御し、所定の期間経過後は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液が前記供給配管部を流れるように制御する。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、回収配管部をさらに備える。前記回収配管部は、前記第１収容部と前記第２収容部とを接続する。前記不活性ガス供給部は、前記回収配管部に不活性ガスを供給する。

本発明に係る基板処理方法は、基板を処理する基板処理方法である。前記基板処理方法は、アルカリ処理液を収容する第１収容部から前記アルカリ処理液を処理部に供給する供給工程と、前記処理部が前記アルカリ処理液によって前記基板を処理する処理工程と、前記基板を処理したアルカリ処理液を前記処理部から第２収容部に回収する回収工程とを包含する。前記第１収容部および前記第２収容部の少なくとも一方に不活性ガスが供給されている。

本発明に係る半導体製造方法は、半導体基板を処理して、処理後の前記半導体基板である半導体を製造する半導体製造方法である。前記半導体製造方法は、アルカリ処理液を収容する第１収容部から前記アルカリ処理液を処理部に供給する供給工程と、前記処理部が前記アルカリ処理液によって前記半導体基板を処理する処理工程と、前記半導体基板を処理したアルカリ処理液を前記処理部から第２収容部に回収する回収工程とを包含する。前記第１収容部および前記第２収容部の少なくとも一方に不活性ガスが供給されている。

本発明に係る基板処理装置は、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。 処理ユニットの構成を模式的に示す側面図である。 （ａ）は、本実施形態の基板処理方法を示すフローチャートである。（ｂ）は、レジスト剥離処理方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態２に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態３に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の実施形態４に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。 本発明の変形例に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本発明の実施形態において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交し、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。

［実施形態１］
図１を参照して、本発明の実施形態１に係る基板処理装置１００について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す平面図である。

図１に示すように、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１００は、例えば、エッチング処理をされた基板Ｗの表面から不要になったレジストを剥離するために用いられる装置である。詳しくは、基板処理装置１００は、アルカリ処理液によって、基板Ｗを処理する。また、基板処理装置１００は、表面にメタル膜が存在する基板Ｗに対して、処理を行う。

基板Ｗは、例えば、シリコンウエハ、樹脂基板、または、ガラス・石英基板である。本実施形態では、基板Ｗは、ポリシリコンウエハである。本実施形態では、基板Ｗとして、円板状の半導体基板が例示されている。しかし、基板Ｗの形状は特に限定されない。基板Ｗは、例えば、矩形状に形成されていてもよい。

基板処理装置１００は、複数のロードポートＬＰと、複数の処理ユニット１と、記憶部２と、制御部３とを備える。なお、処理ユニット１は、「処理部」の一例に相当する。

ロードポートＬＰは、基板Ｗを収容したキャリアＣを保持する。処理ユニット１は、ロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを処理流体で処理する。処理流体は、例えば、処理液、または処理ガスを示す。

記憶部２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置（例えば、半導体メモリー）を含み、補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ）をさらに含んでもよい。主記憶装置、および／または，補助記憶装置は、制御部３によって実行される種々のコンピュータープログラムを記憶する。

制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。制御部３は、基板処理装置１００の各要素を制御する。

基板処理装置１００は、搬送ロボットをさらに備える。搬送ロボットは、ロードポートＬＰと処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットは、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送する。インデクサロボットＩＲ、およびセンターロボットＣＲの各々は、基板Ｗを支持するハンドを含む。

基板処理装置１００は、複数の供給ユニット３０と、薬液キャビネット５とをさらに備える。複数の供給ユニット３０と、処理ユニット１とは、基板処理装置１００の筐体１００ａの内部に配置されている。薬液キャビネット５は、基板処理装置１００の筐体１００ａの外部に配置されている。薬液キャビネット５は、基板処理装置１００の側方に配置されていてもよい。また、薬液キャビネット５は、基板処理装置１００が設置されるクリーンルームの下（地下）に配置されていてもよい。

複数の処理ユニット１は、上下に積層された塔Ｕを構成する。塔Ｕは複数設けられる。複数の塔Ｕは、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置される。

本実施形態では、塔Ｕには、３つの処理ユニット１が積層される。また、塔Ｕは４つ設けられる。なお、塔Ｕを構成する処理ユニット１の個数は特に限定されない。また、塔Ｕの個数も特に限定されない。

複数の供給ユニット３０は、それぞれ、複数の塔Ｕと対応する。薬液キャビネット５内の薬液は、供給ユニット３０を介して、供給ユニット３０と対応する塔Ｕに供給される。その結果、塔Ｕに含まれる全ての処理ユニット１に対して薬液が供給される。

図１および図２を参照して、処理ユニット１について説明する。図２は、処理ユニット１の構成を模式的に示す側面図である。

図２に示すように、基板処理装置１００は、処理ユニット１と、供給ユニット３０と、回収ユニット４０と、戻り配管部５１と、回収配管部５２と、不活性ガス供給部６０ａと、不活性ガス供給部６０ｂとを備える。

処理ユニット１は、チャンバー６と、スピンチャック１０と、第１カップ１４と、第２カップ１５とを含む。

チャンバー６は略箱形状を有する。チャンバー６は基板Ｗを収容する。基板Ｗは、例えば略円板状である。ここでは、基板処理装置１００は基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型であり、チャンバー６には基板Ｗが１枚ずつ収容される。

スピンチャック１０は、チャンバー６内に配置される。スピンチャック１０は、基板Ｗを水平に保持しつつ、回転軸Ａ１回りに回転させる。回転軸Ａ１は、基板Ｗの中央部を通る鉛直な軸である。

スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１と、スピンベース１２と、スピンモータ１３と、第１カップ１４と、第２カップ１５と、移動部１６とを含む。なお、第１カップ１４は、「第１液受部」の一例に相当する。また、第２カップ１５は、「第２液受部」の一例に相当する。

スピンベース１２は、円板状の部材である。複数のチャックピン１１は、スピンベース１２上で基板Ｗを水平な姿勢で保持する。スピンモータ１３は、複数のチャックピン１１を回転させることにより、回転軸Ａ１回りに基板Ｗを回転させる。

本実施形態のスピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックである。しかし、本発明はこれに限定されない。スピンチャック１０は、バキューム式のチャックでもよい。バキューム式のチャックは、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面に吸着させることにより、基板Ｗを水平に保持する。

第１カップ１４と第２カップ１５とは、基板Ｗから排出された処理液を受け止める。詳しくは、第１カップ１４は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液を受ける。第２カップ１５は、基板Ｗを処理した後の炭酸水を受ける。

移動部１６は、上昇位置と、下降位置との間で第１カップ１４と第２カップ１５とを昇降させる。第１カップ１４が上昇位置に位置するとき、第１カップ１４の上端１４ａが、スピンチャック１０よりも上方に位置する。第１カップ１４が下降位置に位置するとき、第１カップ１４の上端１４ａが、スピンチャック１０よりも下方に位置する。また、第２カップ１５が上昇位置に位置するとき、第２カップ１５の上端１５ａが、スピンチャック１０よりも上方に位置する。第２カップ１５が下降位置に位置するとき、第２カップ１５の上端１５ａが、スピンチャック１０よりも下方に位置する。

基板Ｗに処理液が供給されるとき、第１カップ１４と第２カップ１５とは上昇位置に位置する。

処理ユニット１は、ノズル２１と、ノズル移動ユニット２２と、供給配管Ｐ１と、バルブＶ１とをさらに含む。

ノズル２１は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗに向けて薬液を吐出する。なお、ノズル２１は、「第１ノズル」の一例に相当する。薬液は、例えば、アルカリ処理液である。アルカリ処理液は、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ｔｅｔｒａ ｍｅｔｈｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：ＴＭＡＨ）を含む。なお、アルカリ処理液は、水酸化カリウム（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ：ＫＯＨ）でもよい。

供給配管Ｐ１はノズル２１にアルカリ処理液を供給する。バルブＶ１は、ノズル２１に対するアルカリ処理液の供給開始と供給停止とを切り替える。

ノズル移動ユニット２２は、処理位置と退避位置との間でノズル２１を移動させる。処理位置は、ノズル２１が基板Ｗに向けて薬液を吐出する位置を示す。退避位置は、ノズル２１が基板Ｗから離間した位置を示す。ノズル移動ユニット２２は、例えば、回動軸線Ａ２回りにノズル２１を旋回させることでノズル２１を移動させる。回動軸線Ａ２は、第１カップ１４および第２カップ１５の周辺に位置する鉛直な軸である。

処理ユニット１は、ノズル２３と、ノズル移動ユニット２４と、供給配管Ｐ２と、供給配管Ｐ３と、バルブＶ２と、バルブＶ３とをさらに含む。

ノズル２３は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗに向けて炭酸水および窒素ガスを吐出する。なお、ノズル２３は、「第２ノズル」の一例に相当する。

供給配管Ｐ２はノズル２３に炭酸水を供給する。バルブＶ２は、ノズル２３に対する炭酸水の供給開始と供給停止とを切り替える。

供給配管Ｐ３はノズル２３に窒素ガスを供給する。バルブＶ３は、ノズル２３に対する窒素ガスの供給開始と供給停止とを切り替える。

ノズル移動ユニット２４は、処理位置と退避位置との間でノズル２３を移動させる。処理位置は、ノズル２３が基板Ｗに向けて薬液を吐出する位置を示す。退避位置は、ノズル２３が基板Ｗから離間した位置を示す。ノズル移動ユニット２４は、例えば、回動軸線Ａ３回りにノズル２３を旋回させることでノズル２３を移動させる。回動軸線Ａ３は、第１カップ１４および第２カップ１５の周辺に位置する鉛直な軸である。

供給ユニット３０は、処理ユニット１に、アルカリ処理液を供給する。供給ユニット３０は、供給タンク３１を有する。供給タンク３１は、処理ユニット１に供給するアルカリ処理液を収容する。供給ユニット３０の詳細については、図４を参照して後述する。なお、供給タンク３１は、「第１収容部」の一例に相当する。

回収ユニット４０は、基板Ｗを処理したアルカリ処理液を処理ユニット１から回収する。回収ユニット４０は、回収タンク４１を有する。回収タンク４１は、処理ユニット１から回収したアルカリ処理液を収容する。回収ユニット４０の詳細については、図４を参照して後述する。なお、回収タンク４１は、「第２収容部」の一例に相当する。

戻り配管部５１は、処理ユニット１と回収タンク４１とを接続する。したがって、処理ユニット１によって基板Ｗを処理したアルカリ処理液は、戻り配管部５１を流れて、回収タンク４１に回収される。

回収配管部５２は、供給タンク３１と回収タンク４１とを接続する。したがって、回収タンク４１に収容されている基板Ｗを処理したアルカリ処理液は、回収配管部５２を流れて、供給タンク３１に回収される。

不活性ガス供給部６０ａは、供給タンク３１に不活性ガスを供給する。不活性ガスは、アルカリ処理液に対して不活性な気体である。不活性ガスは、例えば、窒素ガスを含む。なお、不活性ガスは、アルゴンガスでもよい。不活性ガスの流量は、例えば、５ＬＰＭ（リットル／分）以上が好ましい。

不活性ガス供給部６０ｂは、回収ユニット４０に不活性ガスを供給する。不活性ガスは、アルカリ処理液に対して不活性な気体である。不活性ガスは、例えば、窒素ガスを含む。なお、不活性ガスは、アルゴンガスでもよい。不活性ガスの流量は、例えば、５ＬＰＭ（リットル／分）以上が好ましい。

次に、図１、図２、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照して、本実施形態の基板処理装置１００が実行する基板処理方法を説明する。図３（ａ）は、本実施形態の基板処理方法を示すフローチャートである。図３（ｂ）は、レジスト剥離処理方法を示すフローチャートである。図３（ａ）に示すように、本実施形態の基板処理方法は、ステップＳ１～ステップＳ５を含む。図３（ｂ）に示すように、レジスト剥離処理方法は、ステップＳ２１～ステップＳ２３を含む。

図３（ａ）に示すように、基板処理装置１００が基板Ｗを処理する場合、まず、基板Ｗがチャンバー６に搬入される（ステップＳ１）。詳しくは、搬送ロボットが基板Ｗをチャンバー６に搬入する。なお、本実施形態では、基板Ｗはエッチング処理済のレジストが形成された基板である。搬入された基板Ｗは、スピンチャック１０によって保持される。

スピンチャック１０が基板Ｗを保持した後に、レジスト剥離処理が行われる（ステップＳ２）。図３（ｂ）に示すように、レジスト剥離処理において、まず、供給処理が行われる（ステップＳ２１）。詳しくは、供給タンク３１からアルカリ処理液を処理ユニット１に供給する。より詳しくは、ノズル２１が、回動軸線Ａ２を中心に回動しながら、アルカリ処理液を吐出する。ノズル２１は、少なくとも基板Ｗの上面全域がアルカリ処理液で覆われるまで、アルカリ処理液を吐出する。

供給処理が行われた後に、アルカリ液処理が行われる（ステップＳ２２）。詳しくは、処理ユニット１がアルカリ処理液によって基板Ｗを処理する。詳しくは、基板Ｗをアルカリ処理液で基板Ｗの表面のレジストを剥離する。

次に、回収処理が行われる（ステップＳ２３）。詳しくは、基板Ｗを処理したアルカリ処理液を処理ユニット１から回収タンク４１に回収する。

レジスト剥離処理（ステップＳ２）が終了すると、ステップＳ３において、洗浄処理が行われる。詳しくは、ノズル２３が、回動軸線Ａ３を中心に回動しながら、炭酸水および窒素ガスを吐出する。その結果、基板Ｗが洗浄される。

ステップＳ４において、基板Ｗを乾燥させる。

ステップＳ５において、基板Ｗの回転を停止させた後、チャンバー６から基板Ｗを搬出して、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す処理を終了する。

また、実施形態１に係る半導体製造方法では、エッチング処理済のレジストが形成された半導体基板Ｗを、ステップＳ１～ステップＳ５およびステップＳ２１～ステップＳ２３を含む基板処理方法によって処理して、処理後の半導体基板Ｗである半導体を製造する。

なお、本実施形態では、基板処理装置１００は、エッチング処理済のレジストが形成された基板Ｗについてレジスト剥離処理を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板処理装置１００においてエッチング処理を行ってもよい。

図４を参照して、基板処理装置１００についてさらに説明する。図４は、本発明の実施形態１に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。

図４に示すように、供給ユニット３０は、供給タンク３１に加えて、循環配管３２と、循環ポンプ３３と、循環フィルター３４と、循環ヒータ３５と、気体供給配管Ｐ４と、配管Ｐ５と、バルブＶ３１と、バルブＶ３２と、バルブＶ３３とをさらに有する。

供給タンク３１は、アルカリ処理液を収容する。循環配管３２は、管状の部材である。循環配管３２内には、アルカリ処理液が循環する循環路が形成される。循環配管３２は、上流側端部３２ａと、下流側端部３２ｂとを有する。循環配管３２は、供給タンク３１に連通する。具体的には、循環配管３２の上流側端部３２ａと、下流側端部３２ｂとが供給タンク３１に連通する。

循環ポンプ３３は、供給タンク３１内のアルカリ処理液を循環配管３２に送る。循環ポンプ３３が作動すると、供給タンク３１内のアルカリ処理液が循環配管３２の上流側端部３２ａに送られる。上流側端部３２ａに送られたアルカリ処理液は、循環配管３２内を搬送されて、下流側端部３２ｂから供給タンク３１に排出される。循環ポンプ３３が作動し続けることで、上流側端部３２ａから下流側端部３２ｂに向かって、循環配管３２内にアルカリ処理液が流れ続ける。その結果、アルカリ処理液が循環配管３２を循環する。

循環フィルター３４は、循環配管３２を循環するアルカリ処理液から、パーティクルのような異物を除去する。循環ヒータ３５は、アルカリ処理液を加熱することで、アルカリ処理液の温度を調整する。循環ヒータ３５は、アルカリ処理液の温度を、例えば、室温よりも高い一定の温度（例えば、６０℃）に保持する。循環配管３２を循環するアルカリ処理液の温度は、循環ヒータ３５により一定の温度に保持される。

循環ポンプ３３、循環フィルター３４、および循環ヒータ３５は、循環配管３２に設置される。

循環ポンプ３３に代えて、加圧装置を設けてもよい。加圧装置は、供給タンク３１内の気圧を上昇させることにより、供給タンク３１内のアルカリ処理液を循環配管３２に送り出す。

気体供給配管Ｐ４は、バルブＶ３１を介して、不活性ガス供給部６０ａと供給タンク３１とを接続する。バルブＶ３１は、供給タンク３１に対する、不活性ガスの供給開始と供給停止とを切り替える。

配管Ｐ５は、バルブＶ３２およびバルブＶ３３を介して、ドレンタンク（図示せず）に接続される。バルブＶ３２およびバルブＶ３３は、ドレンタンクに対するアルカリ処理液の排出開始と排出停止とを切り替える。

一般的にアルカリ処理液が空気中の二酸化炭素が溶け込むと炭酸塩が生成される。炭酸塩が生成されると、アルカリ処理液の濃度が低下し、アルカリ処理液のレジスト剥離性能が低下する。

そこで、不活性ガス供給部６０ａは、気体供給配管Ｐ４を介して、供給タンク３１に、不活性ガスを供給する。したがって、供給タンク３１内の二酸化炭素の濃度を低減させることができる。その結果、供給タンク３１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

処理ユニット１は、バルブＶ４と、分岐配管Ｐ６とをさらに有する。基板Ｗの裏面にアルカリ処理液を供給する。バルブＶ４は、基板Ｗの裏面に対するアルカリ処理液の供給開始と供給停止とを切り替える。

回収ユニット４０は、回収タンク４１に加えて、バルブＶ４１と、回収ポンプ４４と、気体供給配管Ｐ７とをさらに有する。なお、回収ポンプ４４は、「供給部」の一例に相当する。

回収タンク４１は、処理部から回収したアルカリ処理液を収容する。

回収ポンプ４４は、回収タンク４１から供給タンク３１にアルカリ処理液を供給する。詳しくは、回収ポンプ４４は、回収タンク４１内のアルカリ処理液を回収配管部５２に送る。

回収ポンプ４４に代えて、加圧装置を設けてもよい。加圧装置は、回収タンク４１内の気圧を上昇させることにより、回収タンク４１内のアルカリ処理液を回収配管部５２に送り出す。

気体供給配管Ｐ７は、不活性ガス供給部６０ｂと回収タンク４１とを接続する。

不活性ガス供給部６０ｂは、気体供給配管Ｐ７を介して、回収タンク４１に、不活性ガスを供給する。したがって、回収タンク４１内の二酸化炭素の濃度を低減させることができる。その結果、回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

回収ポンプ４４を動作させた場合、回収タンク４１の排気口（図示せず）から回収タンク４１外の空気が回収ユニットに入り込む可能性がある。その結果、回収タンク４１内の二酸化炭素の濃度が上昇する可能性がある。

したがって、回収ポンプ４４を動作させた場合、制御部３は、回収ポンプ４４を動作させる場合、回収ポンプ４４を動作させない場合に比べて、不活性ガスの供給量が増加するように不活性ガス供給部６０ｂを制御することが好ましい。したがって、回収ポンプ４４を動作させることによって増加した回収タンク４１内の二酸化炭素の濃度を低減させることができる。その結果、回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。

基板処理装置１００は、排出タンク７０をさらに備える。排出タンク７０には、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が排出される。

戻り配管部５１は、処理ユニット１と回収タンク４１とを接続する。戻り配管部５１は、供給配管部Ｐ８と、排出配管部Ｐ９とを有する。

供給配管部Ｐ８は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液を回収タンク４１に供給する。供給配管部Ｐ８は、処理ユニット１と回収タンク４１とを接続する。供給配管部Ｐ８は、バルブＶ５を有する。バルブＶ５は、回収タンク４１への基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液の供給開始と供給停止とを切り替える。

排出配管部Ｐ９は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液を排出タンク７０に排出する。排出配管部Ｐ９は、供給配管部Ｐ８から分岐して排出タンク７０に接続する。排出配管部Ｐ９は、バルブＶ６を有する。バルブＶ６は、排出タンク７０への基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液の排出開始と排出停止とを切り替える。

一般的に、処理ユニットがアルカリ処理液によってレジスト除去の処理を開始した直後は、多量のレジストがアルカリ処理液に混入している。したがって、レジスト除去の処理を開始した直後は、アルカリ処理液を回収タンクに回収しないことが好ましい。したがって、本実施形態では、レジスト除去の処理を開始した直後は、アルカリ処理液を回収タンク４１に回収しないように、制御部３は、供給配管部Ｐ８と排出配管部Ｐ９とを制御することが好ましい。

具体的には、制御部３は、処理ユニット１がアルカリ処理液によって基板Ｗの処理を開始して所定の期間内は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が排出配管部Ｐ９を流れるように制御する。詳しくは、制御部３は、バルブＶ６を開いて、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が排出タンク７０に流れるようにバルブＶ６を制御する。一方、制御部３は、バルブＶ５を閉じて基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が回収タンク４１に流れないようにバルブＶ５を制御する。

また、所定の期間経過後は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が供給配管部Ｐ８を流れるように制御する。詳しくは、制御部３は、バルブＶ５を開いて、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が回収タンク４１に流れるようにバルブＶ６を制御する。一方、制御部３は、バルブＶ５を閉じて基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が排出タンク７０に流れないようにバルブＶ６を制御する。

このように、レジスト除去の処理を開始した直後は、制御部３がアルカリ処理液を回収タンク４１に回収されないように制御する。したがって、多量のレジストが混入した状態で、アルカリ処理液を回収タンク４１に回収されないようにすることができる。その結果、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液を効率良く再使用することができる。

以上、図１～図４を参照して説明したように、基板処理装置１００において、不活性ガス供給部６０は、供給タンク３１（第１収容部）および回収タンク４１（第２収容部）の少なくとも一方に不活性ガス（窒素ガス）を供給する。したがって、供給タンク３１内および回収タンク４１内の二酸化炭素の濃度を低減させることができる。その結果、供給タンク３１内および回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態では、不活性ガス供給部６０は、供給タンク３１および回収タンク４１のいずれにも不活性ガスを供給していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、不活性ガス供給部６０は、供給タンク３１および回収タンク４１のいずれか一方にのみ不活性ガスを供給してもよい。

また、制御部３は回収ポンプ４４（供給部）を動作させる場合、回収ポンプ４４を動作させない場合に比べて、不活性ガスの供給量が増加するように不活性ガス供給部６０を制御する。したがって、回収ポンプ４４を動作させることによって増加した回収タンク４１内の二酸化炭素の濃度を低減させることができる。その結果、回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。

また、制御部３は、処理ユニット１（処理部）がアルカリ処理液によって基板Ｗの処理を開始して所定の期間内は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が排出配管部Ｐ９を流れるように制御する。また、制御部３は、所定の期間経過後は、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が供給配管部Ｐ８を流れるように制御する。したがって、多量のレジストが混入した状態で、アルカリ処理液を回収タンク４１に回収されないようにすることができる。その結果、基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液を効率良く再使用することができる。

［実施形態２］
図１、図２および図５を参照して、本発明の実施形態２に係る基板処理装置１００について説明する。図５は、本発明の実施形態２に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。不活性ガス供給部６０が、流量計６２を有する点を除いて、実施形態２に係る基板処理装置１００は、実施形態１に係る基板処理装置１００と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

図５に示すように、不活性ガス供給部６０ａは、流量計６２を有する。なお、流量計６２は、「計測部」の一例に相当する。流量計６２は、供給タンク３１に供給される不活性ガスの量を計測する。制御部３は、流量計６２で計測された不活性ガスの供給量に基づいて、不活性ガス供給部６０ａが供給タンク３１に供給する不活性ガスの量を調整することが好ましい。その結果、必要以上に不活性ガスを供給することを抑制することができる。なお、制御部３は、フィードバック制御をすることによって、供給タンク３１に供給する不活性ガスの量を調整してもよい。

同様に、不活性ガス供給部６０ｂは、流量計６２を有する。なお、流量計６２は、「計測部」の一例に相当する。流量計６２は、回収タンク４１に供給される不活性ガスの量を計測する。制御部３は、流量計６２で計測された不活性ガスの供給量に基づいて、不活性ガス供給部６０ｂが回収タンク４１に供給する不活性ガスの量を調整することが好ましい。その結果、必要以上に不活性ガスを供給することを抑制することができる。なお、制御部３は、フィードバック制御をすることによって、回収タンク４１に供給する不活性ガスの量を調整してもよい。なお、実施形態１で説明したように、回収タンク４１は、回収ポンプ４４の動作中に、回収タンク４１の二酸化炭素の濃度が上昇する可能性がある。したがって、回収タンク４１に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部６０ｂは、流量計６２を有することが、特に好ましい。

本実施形態でも、実施形態１同様に、供給タンク３１内および回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

［実施形態３］
図１、図２および図６を参照して、本発明の実施形態３に係る基板処理装置１００について説明する。図６は、本発明の実施形態３に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。基板処理装置１００が検知部５１５を備える点を除いて、実施形態３に係る基板処理装置１００は、実施形態１に係る基板処理装置１００と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

図６に示すように、基板処理装置１００は、検知部５１５をさらに備える。検知部５１５は、回収タンク４１内に設けられる。詳しくは、検知部５１５は、回収タンク４１の底面近傍に設けられる。検知部５１５は、回収タンク４１内にアルカリ処理液が存在するか否かを検知する。検知部５１５は、例えば、静電容量センサーである。制御部３は、検知部５１５が検知した結果に基づいて、回収タンク４１内にアルカリ処理液が存在すると判定した場合、回収ポンプ４４が動作を開始するように制御する。したがって、回収タンク４１にアルカリ処理液が滞留する時間を短くすることができる。また、制御部３は、検知部５１５が検知した結果に基づいて、回収タンク４１内にアルカリ処理液が存在しないと判定した場合、回収ポンプ４４が動作を停止するように制御する。その結果、回収タンク４１において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

本実施形態でも、実施形態１および実施形態２と同様に、供給タンク３１内および回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

［実施形態４］
図１、図２および図７を参照して、本発明の実施形態４に係る基板処理装置１００について説明する。図７は、本発明の実施形態４に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。基板処理装置１００が排出タンク８０をさらに備える点を除いて、実施形態４に係る基板処理装置１００は、実施形態１に係る基板処理装置１００と同様な構成を有するため、重複部分については説明を省略する。

図７に示すように、基板処理装置１００は、排出タンク８０と配管部Ｐ１０とをさらに備える。排出タンク８０は、処理ユニット１から回収した炭酸水を収容する。排出タンク８０には、基板Ｗを洗浄した後の炭酸水が排出される。配管部Ｐ１０は、処理ユニット１と排出タンク８０とを接続する。なお、排出タンク８０は、「第３収容部」の一例に相当する。

ノズル２１が基板Ｗにアルカリ処理液を供給する場合、回収タンク４１に基板Ｗを処理した後のアルカリ処理液が回収される。この際、制御部３は、バルブＶ５を開くように、かつ、バルブＶ６を閉じるように制御する。また、移動部１６（図２参照）は、アルカリ処理液によって基板Ｗを処理する場合、第１カップ１４がアルカリ処理液を受けるように第１カップ１４を移動させる。したがって、第１カップ１４によって受け止められたアルカリ処理液は、供給配管部Ｐ８を介して回収タンク４１に回収される。

一方、ノズル２３が基板Ｗに炭酸水を供給する場合、排出タンク８０に炭酸水が回収される。また、ノズル２３が基板Ｗに炭酸水を供給する場合、回収タンク４１には炭酸水が回収されない。この際、制御部３は、バルブＶ５およびバルブＶ６を閉じるように制御する。また、移動部１６（図２参照）は、ノズル２３が基板Ｗに炭酸水を供給する場合、第２カップ１５が炭酸水を受けるように第２カップ１５を移動させる。したがって、第２カップ１５によって受け止められた炭酸水は、配管部Ｐ１０を介して排出タンク８０に回収される。

以上、図１、図２および図７を参照して説明したように、移動部１６は、アルカリ処理液によって基板Ｗを処理する場合、第１カップ１４（第１液受部）がアルカリ処理液を受けるように第１カップ１４を移動させる。したがって、アルカリ処理液によって基板Ｗを処理する場合には、アルカリ処理液が回収タンク４１に回収される。一方、ノズル２３（第２ノズル）が基板Ｗに炭酸水を供給する場合、第２カップ１５（第２液受部）が炭酸水を受けるように第２カップ１５を移動させる。したがって、ノズル２３が基板Ｗに炭酸水を供給する場合には、炭酸水が排出タンク８０に回収される。その結果、アルカリ処理液および炭酸水を効率良く回収することができる。

本実施形態でも、実施形態１～実施形態２と同様に、供給タンク３１内および回収タンク４１内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

以上、図面（図１～図７）を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）～（５））。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（１）実施形態１～実施形態４において、ノズル２３（第２ノズル）は、基板Ｗに炭酸水および窒素ガスを供給（吐出）していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズル２３は、アルカリ処理液および不活性ガスを供給（吐出）してもよい。この場合、アルカリ処理液で基板Ｗを処理中に、炭酸塩が生成することを抑制することができる。

（２）実施形態１～実施形態４において、不活性ガス供給部６０は、供給タンク３１または回収タンク４１に不活性ガスを供給していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、不活性ガス供給部６０は、回収配管部５２に不活性ガスを供給してもよい。その結果、回収ユニット４０から供給ユニット３０に回収配管部５２を介してアルカリ処理液を供給する場合に、回収配管部５２内において、アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

（３）不活性ガス供給部６０は、不活性ガスをバブリングによって供給タンク３１および回収タンク４１に供給してもよい。不活性ガスをバブリングによって供給することによって、アルカリ処理液中の溶存二酸化炭素量を低減させることができる。その結果アルカリ処理液が二酸化炭素と反応して、炭酸塩が生成されることを抑制することができる。したがって、アルカリ処理液のレジスト剥離性能の低下を抑制することができる。

（４）実施形態１～実施形態４において、回収ユニット４０は、基板処理装置１００の内部に配置されていたが、本発明はこれに限定されない。回収ユニット４０は、基板処理装置１００の外部に配置されてもよい。

（５）実施形態１～実施形態４において、処理ユニット１は、対向部材２８（図８参照）をさらに含んでいてもよい。図８は、本発明の変形例に係る基板処理装置１００の構成を模式的に示す側面図である。図８に示すように、対向部材（遮断板）２８は、基板Ｗの上面に対して対向配置可能である。例えば、対向部材２８は、基板Ｗから１０ｍｍ以下の高さに移動する。対向部材２８のうち基板Ｗの上面と対向する面の寸法は、例えば、基板Ｗの上面の寸法よりも大きい。ノズル２１は、基板Ｗの上面に対して対向部材２８の中央部から間隔を空けて対向する。ノズル２１は、アルカリ処理液を吐出するとともに、不活性ガスが吐出される。したがって、アルカリ処理液で基板Ｗを処理中に、炭酸塩が生成することを抑制することができる。

１ 処理ユニット（処理部）
３ 制御部
１４ 第１カップ（第１液受部）
１５ 第２カップ（第２液受部）
１６ 移動部
２１ ノズル（第１ノズル）
２３ ノズル（第２ノズル）
３０ 供給ユニット
３１ 供給タンク（第１収容部）
４０ 回収ユニット
４１ 回収タンク（第２収容部）
４４ 回収ポンプ（供給部）
５１ 戻り配管部
５２ 回収配管部
６０、６０ａ、６０ｂ 不活性ガス供給部
６２ 流量計（計測部）
８０ 排出タンク（第３収容部）
１００ 基板処理装置
５１５ 検知部
Ｗ 基板

Claims (9)

1. アルカリ処理液によって基板を処理する基板処理装置であって、
   前記基板を処理する処理部と、
   前記処理部に供給する前記アルカリ処理液を収容する第１収容部を有する供給ユニットと、
   前記処理部から回収した前記アルカリ処理液を収容する第２収容部を有する回収ユニットと、
   前記第１収容部と前記第２収容部とを接続する回収配管部と、
   前記第２収容部から前記第１収容部に前記アルカリ処理液を供給する供給部と、
   前記第１収容部に供給する不活性ガスの量を計測する第１の計側部を有し、前記第１収容部に前記不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給部と、
   前記第２収容部に供給する不活性ガスの量を計測する第２の計側部を有し、前記第２収容部に前記不活性ガスを供給する第２の不活性ガス供給部と、
   前記第１の計側部で計測された前記不活性ガスの量に基づいて、前記第１収容部に供給する前記不活性ガスの量を調整するように前記第１の不活性ガス供給部を制御し、前記第２の計側部で計測された前記不活性ガスの量に基づいて、前記第２収容部に供給する前記不活性ガスの量を調整するように前記第２の不活性ガス供給部を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、前記供給部を動作させる場合、前記供給部を動作させない場合に比べて、前記第２収容部への前記不活性ガスの供給量が増加するように前記第２の不活性ガス供給部を制御する、基板処理装置。
2. 前記第２収容部内に前記アルカリ処理液が存在するか否かを検知する検知部をさらに備え、
   前記制御部は、前記検知部が検知した結果に基づいて、前記第２収容部内に前記アルカリ処理液が存在すると判定した場合、前記供給部が動作を開始するように制御する、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記処理部は、
   前記基板に前記アルカリ処理液を供給する第１ノズルと、
   前記基板に前記アルカリ処理液および不活性ガスを供給する第２ノズルと
   をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記処理部は、
   前記基板に前記アルカリ処理液を供給する第１ノズルと、
   前記基板に炭酸水および不活性ガスを供給する第２ノズルと
   をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
5. 前記処理部から回収した炭酸水を収容する第３収容部をさらに備え、
   前記第２ノズルが前記基板に前記炭酸水を供給する場合、前記第３収容部に前記炭酸水が回収され、前記第２収容部には前記炭酸水が回収されない、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記基板を処理した後のアルカリ処理液を受ける第１液受部と、
   前記基板を処理した後の前記炭酸水を受ける第２液受部と、
   前記第１液受部と前記第２液受部とを移動させる移動部と
   をさらに備え、
   前記移動部は、
   前記アルカリ処理液によって前記基板を処理する場合、前記第１液受部が前記アルカリ処理液を受けるように前記第１液受部を移動させ、
   前記第２ノズルが前記基板に前記炭酸水を供給する場合、前記第２液受部が前記炭酸水を受けるように前記第２液受部を移動させる、請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記処理部と前記第２収容部とを接続する戻り配管部をさらに備え、
   前記戻り配管部は、
   前記基板を処理した後のアルカリ処理液を前記第２収容部に供給する供給配管部と、
   前記基板を処理した後のアルカリ処理液を排出する排出配管部と
   を有し、
   前記制御部は、前記供給配管部と前記排出配管部とを制御し、
   前記制御部は、前記処理部が前記アルカリ処理液によって前記基板の処理を開始して所定の期間内は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液が前記排出配管部を流れるように制御し、所定の期間経過後は、前記基板を処理した後のアルカリ処理液が前記供給配管部を流れるように制御する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
8. 前記回収配管部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
   
9. 基板を処理する基板処理方法であって、
   アルカリ処理液を収容する第１収容部から前記アルカリ処理液を処理部に供給する第１供給工程と、
   前記処理部が前記アルカリ処理液によって前記基板を処理する処理工程と、
   前記基板を処理した前記アルカリ処理液を前記処理部から第２収容部に回収する回収工程と、
   前記第２収容部から前記第１収容部に前記アルカリ処理液を供給する第２供給工程と
   を包含し、
   前記第１収容部および前記第２収容部に不活性ガスが供給され、
   前記第２供給工程においては、前記第２供給工程ではない場合に比べて、前記第２収容部への前記不活性ガスの供給量が増加され、
   前記第１収容部および前記第２収容部に供給される前記不活性ガスの量を計測して、計測された前記不活性ガスの量に基づいて前記第１収容部および前記第２収容部のそれぞれに供給される前記不活性ガスの量を調整する、基板処理方法。
   

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