JP3756092B2

JP3756092B2 - Substrate processing equipment

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Publication number: JP3756092B2
Application number: JP2001270859A
Authority: JP
Inventors: 和己金本; 直嗣前川
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: JP2003077885A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板などの基板に所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に種々の処理を行うために基板処理装置が用いられている。この種々の処理の一つとして、基板上に配線パターンを形成するために塗布されたレジスト膜を除去するレジスト剥離処理がある。
【０００３】
このレジスト剥離処理においては、基板表面上を灰化処理（アッシング）することにより基板表面上のレジスト膜の除去が行われる。ここで、灰化処理とは、主に炭素、水素、酸素からなるレジスト膜を気相中で反応性ガスと反応させて揮発性の反応生成物にすることをいい、灰化処理に用いられる反応性ガスとしては、酸化力の強いオゾン（Ｏ₃）などが主に用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
効率よくかつ短時間で基板表面上のレジスト剥離処理を行うためには、オゾンに加えて、十分な温度および適度な水分の供給が必要であると考えられている。
【０００５】
そこで、従来のレジスト剥離処理においては、温水中にオゾンガスを気泡化（バブリング）させて基板表面に供給する方法、水蒸気（スチーム）を基板表面に供給する方法、またはノズルを用いて霧を発生させて基板表面に供給する方法などが用いられている。
【０００６】
しかしながら、従来のレジスト剥離処理では、基板表面に適量のオゾン、十分な温度および適度な水分を供給することが困難である。
【０００７】
例えば、温水中にオゾンガスを気泡化させて基板表面に供給する方法では、基板表面の全体に気泡化されたオゾンを均一に供給することが困難である。また、水蒸気を基板表面に供給する方法では、高温の水蒸気を与え過ぎると、基板の温度上昇が発生し、基板表面において水分の凝集が進まなくなることが懸念される。この水分の凝集が進まない状態とは、基板表面上に水分を供給しても基板表面の温度が高いため水分が蒸発し基板表面が乾燥してしまう状態である。したがって、基板表面上に適度な水分の供給が困難となる。
【０００８】
さらに、ノズルを用いて霧を発生させて基板表面に供給する方法では、十分な水分を供給できるが基板表面に均一な薄い水膜を形成させることが難しく、さらにオゾンガスは常温で供給されるため基板表面の温度低下も問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、基板表面の膜を効率よくかつ短時間で除去することができる基板処理装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明に係る基板処理装置は、基板を収容する収容部と、収容部内に収容された基板に霧状の水分およびオゾンを含む混合流体を供給する構造体を有する第１の供給手段と、第１の供給手段による流体の供給前に過酸化水素を含む流体を収容部内に収容された基板に供給する第２の供給手段とを備え、構造体は、オゾンおよび空気が供給される第１の吸入口と、純水が供給される第２の吸入口と、第１の吸入口から供給されたオゾンおよび空気と第２の吸入口から供給された純水とが混合される混合部と、混合部において混合されたオゾン、空気および純水を混合流体として噴出する噴出部とを有するものである。
【００１１】
本発明に係る基板処理装置おいては、第１の供給手段の構造体により収容部内に収容された基板に霧状の水分およびオゾンを含む混合流体が供給され、第１の供給手段による流体の供給前に、第２の供給手段により過酸化水素を含む流体が収容部内に収容された基板に供給される。
【００１２】
第１の供給手段の構造体では、オゾンおよび空気が第１の吸入口に供給され、純水が第２の吸入口に供給されると、第１の吸入口から供給されたオゾンおよび空気と第２の吸入口から供給された純水とが混合部において混合され、混合されたオゾン、空気および純水が混合流体として噴出部から噴出される。
【００１３】
この場合、構造体により供給される混合流体に含まれるオゾンにより基板上の膜が分解し、基板から膜が剥離される。特にオゾンの供給前に供給される過酸化水素によりオゾンによる膜の分解反応を促進させる促進酸化物が生成される。また、オゾンが霧状の水分とともに供給されるので、オゾンを水分中に溶解させる必要がない。そのため、水分の温度を高くした場合でも、オゾンの供給量が低下しない。したがって、基板上の膜の剥離に必要なオゾンに加えて、適度な水分と十分な温度とを基板に供給することができ、効率よくかつ短時間で基板上の膜を剥離することが可能となる。
【００１４】
第２の発明に係る基板処理装置は、基板を収容する収容部と、収容部内に収容された基板に霧状の水分およびオゾンを含む混合流体を供給する構造体を有する第１の供給手段と、第１の供給手段による流体の供給前に過酸化水素を含む流体を収容部内に収容された基板に供給する第２の供給手段とを備え、構造体は、オゾンおよび空気が供給される第１の吸入口と、純水が供給される第２の吸入口と、第１の吸入口から供給されたオゾンおよび空気と第２の吸入口から供給された純水とを噴出する噴出部とを有し、噴出部から噴出されるオゾン、空気および純水が噴出部の外部において混合されることにより混合流体が生成されるものである。
【００１５】
本発明に係る基板処理装置おいては、第１の供給手段の構造体により収容部内に収容された基板に霧状の水分およびオゾンを含む流体が供給され、第１の供給手段による流体の供給前に、第２の供給手段により過酸化水素を含む流体が収容部内に収容された基板に供給される。
【００１６】
第１の供給手段の構造体では、オゾンおよび空気が第１の吸入口に供給され、純水が第２の吸入口に供給されると、第１の吸入口から供給されたオゾンおよび空気と第２の吸入口から供給された純水とが噴出部から噴出され、噴出部から噴出されるオゾン、空気および純水が噴出部の外部において混合される。それにより、混合流体が生成される。
【００１７】
この場合、構造体により供給される混合流体に含まれるオゾンにより基板上の膜が分解し、基板から膜が剥離される。特にオゾンの供給前に供給される過酸化水素によりオゾンによる膜の分解反応を促進させる促進酸化物が生成される。また、オゾンが霧状の水分とともに供給されるので、オゾンを水分中に溶解させる必要がない。そのため、水分の温度を高くした場合でも、オゾンの供給量が低下しない。したがって、基板上の膜の剥離に必要なオゾンに加えて、適度な水分と十分な温度とを基板に供給することができ、効率よくかつ短時間で基板上の膜を剥離することが可能となる。
【００１８】
第３発明に係る基板処理装置は、第１または第２の発明に係る基板処理装置の構成において、霧状の水分は、過熱された霧状の水分である。
【００１９】
この場合、オゾンの供給量を低下させることなく、適度な水分と十分な温度とを基板に供給することができ、さらに効率よくかつ短時間で基板上の膜の剥離を行うことが可能となる。
【００２０】
第４の発明に係る基板処理装置は、第１〜第３のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、第１の供給手段による流体の供給後、収容部内に収容された基板に洗浄水を供給する洗浄水供給手段をさらに備えるものである。
【００２１】
この場合、基板上の膜の剥離を行った後に、洗浄水を基板に供給することにより基板の洗浄処理を容易に行うことができる。
【００２２】
第５の発明に係る基板処理装置は、第１〜第４のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、第１の供給手段による流体の供給後、収容部内に収容された基板に気体を供給する気体供給手段をさらに備えるものである。
【００２３】
この場合、基板上の膜の剥離を行った後に、気体を基板に供給することにより基板の乾燥処理を容易に行うことができる。
【００２４】
第６の発明に係る基板処理装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、第１の供給手段による流体の供給の際に、収容部内に収容された基板に光を照射する光照射手段をさらに備えるものである。
【００２５】
この場合、第１の供給手段による流体の供給の際に、光照射手段により基板に光エネルギーが照射される。したがって、光エネルギーによりオゾンによる基板上の膜の分解反応をさらに促進させることができる。
【００２６】
第７の発明に係る基板処理装置は、第１〜第６のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、光照射手段により照射される光は、紫外線である。
【００２７】
この場合、第１の供給手段による流体の供給の際に、光照射手段により基板に紫外線が照射される。したがって、紫外線によりオゾンによる基板上の膜の分解反応をさらに促進させることができる。
【００２８】
第８の発明に係る基板処理装置は、第１〜第７のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、収容部に収容された基板を回転させる回転手段をさらに備えたものである。
【００２９】
この場合、第１および第２の供給手段による流体の供給の際に、基板を回転させることにより、基板全体に水蒸気およびオゾンを均一に供給することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【００３１】
図１に示す基板処理装置は、処理チャンバ７を備える。処理チャンバ７内には、処理対象となる基板１００を保持するための基板保持部６、２流体ノズル１、オゾンノズル２、エアーノズル３、過酸化水素水ノズル４およびスチームノズル５が設けられている。また、それぞれのノズル１〜５は、処理チャンバ７内の基板保持部６に保持された基板１００の表面に流体（気体および液体）を均一に供給できるように配設されている。
【００３２】
さらに、処理チャンバ７の上部には、処理チャンバ７内に紫外線を供給するための紫外線ランプ２２が設けられている。この紫外線ランプ２２が照射する紫外線の働きにより処理チャンバ７内に供給されるオゾン（Ｏ₃）からオゾンよりも酸化力の強いＯＨラジカルが生成される。この紫外線ランプ２２の紫外線により処理チャンバ７内に生成されるＯＨラジカルについての詳細は後述する。
【００３３】
次に、処理チャンバ７内に設けられたそれぞれのノズル１〜５に接続される配管について説明する。スチーム配管２０１の一端は外部のスチーム供給源（図示せず）に接続され、スチーム配管２０１の他端は合流部Ｈに接続されている。スチーム配管２０１には開閉弁２０が介挿されている。合流部Ｈは、スチームノズル配管２０２を介してスチームノズル５に接続されている。
【００３４】
添加剤配管２０３の一端は外部の添加剤供給源（図示せず）に接続され、他端は合流部Ｅに接続されている。添加剤配管２０３には開閉弁１８が介挿されている。また、過酸化水素水配管２０４の一端は外部の過酸化水素水供給源（図示せず）に接続され、過酸化水素水配管２０４の他端は合流部Ｅに接続されている。過酸化水素水配管２０４には開閉弁１９が介挿されている。合流部Ｅは、過酸化水素水ノズル配管２０５を介して過酸化水素水ノズル４に接続されている。
【００３５】
純水配管２０６の一端は外部の純水供給源（図示せず）に接続され、純水配管２０６の他端は２流体ノズル１に接続されている。純水配管２０６には開閉弁１１が介挿されている。
【００３６】
エアー供給配管２０７の一端は外部のエアー供給源（図示せず）に接続され、エアー供給配管２０７の他端は合流部Ｆに接続されている。エアー供給配管２０７には分岐部Ｄおよび分岐部Ａが設けられ、かつ開閉弁１２が介挿されている。合流部Ｆは、２流体ノズル配管２０９を介して２流体ノズル１に接続されている。
【００３７】
オゾン供給配管２０８の一端は外部のオゾン供給源（図示せず）に接続され、オゾン供給配管２０８の他端は合流部Ｆに接続されている。オゾン供給配管２０８には分岐点Ｂが設けられ、かつ開閉弁１３が介挿されている。
【００３８】
エアー供給配管２０７ａの一端はエアー供給配管２０７の分岐部Ａに接続され、エアー供給配管２０７ａの他端は合流部Ｇに接続されている。エアー供給配管２０７ａには開閉弁１５が介挿されている。また、合流部Ｇは、オゾンノズル配管２１０を介してオゾンノズル２に接続されている。
【００３９】
オゾン供給配管２０８ａの一端はオゾン供給配管２０８の分岐部Ｂに接続され、オゾン供給配管２０８ａの他端は合流部Ｇに接続されている。オゾン供給配管２０８ａには分岐部Ｃが設けられ、かつ開閉弁１４が介挿されている。
【００４０】
エアー供給配管２０７ｂの一端はエアー供給配管２０７の分岐部Ｄに接続され、エアー供給配管２０７ｂの他端はエアーノズル３に接続されている。エアー供給配管２０７ｂには開閉弁１６が介挿されている。
【００４１】
オゾン供給配管２０８ｂの一端はオゾン供給配管２０８ａの分岐部Ｃに接続され、オゾン供給配管２０８ｂの他端は合流部Ｈに接続されている。オゾン供給配管２０８ｂには開閉弁１７が介挿されている。
【００４２】
排気配管２１１の一端は処理チャンバ７に接続され、排気配管２１１の他端は外部の排気処理部（図示せず）に接続されている。排気配管２１１には開閉弁２１が介挿されている。
【００４３】
本発明の実施の形態においては、２流体ノズル１が２流体構造体を有する第１の供給手段に相当し、過酸化水素水ノズル４が第２の供給手段に相当し、処理チャンバ７が収容部に相当し、紫外線ランプ２２が光照射手段に相当する。
【００４４】
次いで、処理チャンバ７内に供給される流体の流れについて説明を行う。
スチーム配管２０１に設けられた開閉弁２０を開くことにより、スチームが、スチーム配管２０１、合流部Ｈおよびスチームノズル配管２０２を通してスチームノズル５に供給される。そして、スチームノズル５から処理チャンバ７内にスチームが供給される。また、オゾン供給配管２０８ｂに設けられた開閉弁１７を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、オゾン供給配管２０８ａ、分岐部Ｃおよびオゾン供給配管２０８ｂを通して合流部Ｈに供給される。それにより、合流部Ｈにてオゾンとスチームとが混合され、スチームノズル配管２０２を通してオゾンとスチームとの混合流体がスチームノズル５に供給される。そして、スチームノズル５から処理チャンバ７内にオゾンとスチームとの混合流体が供給される。
【００４５】
過酸化水素水配管２０４の開閉弁１９を開くことにより、過酸化水素水が、合流部Ｅおよび過酸化水素水ノズル配管２０５を通して過酸化水素水ノズル４に供給される。そして、過酸化水素水ノズル４から処理チャンバ７内に過酸化水素水が供給される。また、添加剤配管２０３に設けられた開閉弁１８を開くことにより、添加剤が、添加剤配管２０３を通して合流部Ｅに供給される。それにより、合流部Ｅにて添加剤と過酸化水素水とが混合され、過酸化水素水ノズル配管２０５を通して添加剤と過酸化水素水との混合流体が過酸化水素水ノズル４に供給される。そして、過酸化水素水ノズル４から処理チャンバ７内に添加剤と過酸化水素水との混合流体が供給される。
【００４６】
純水配管２０６に設けられた開閉弁１１を開くことにより、純水が、純水配管２０６を通して２流体ノズル１に供給される。そして、２流体ノズル１から処理チャンバ７内に純水が供給される。この２流体ノズル１の働きの詳細については後述する。
【００４７】
また、エアー供給配管２０７に設けられた開閉弁１２を開くことにより、エアーが、エアー供給配管２０７、分岐部Ｄ、分岐部Ａ、合流部Ｆおよび２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。さらに、オゾン供給配管２０８に設けられた開閉弁１３を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、合流部Ｆおよび２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。それにより、合流部Ｆにてエアーおよびオゾンが混合され、２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。そして、２流体ノズル１からオゾンとエアーとからなる混合流体が純水とさらに混合され、２流体ノズル１から処理チャンバ７内に供給される。
【００４８】
次に、オゾン供給配管２０８ａに設けられた開閉弁１４を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、オゾン供給配管２０８ａ、分岐部Ｃ、合流部Ｇおよびオゾンノズル配管２１０を通してオゾンノズル２に供給される。そして、オゾンノズル２からオゾンが処理チャンバ７内に供給される。一方、エアー供給配管２０７ａに設けられた開閉弁１５を開くことにより、エアーがエアー供給配管２０７、分岐部Ａ、エアー供給配管２０７ａを通して合流部Ｇに供給される。そして、エアーは、オゾンノズル配管２１０を通してオゾンノズル２に供給され、オゾンノズル２からエアーが処理チャンバ７内に供給される。
【００４９】
また、エアー供給配管２０７ｂに設けられた開閉弁１６を開くことにより、エアーが、エアー供給配管２０７およびエアー供給配管２０７ｂを通してエアーノズル３に供給される。そして、エアーノズル３から処理チャンバ７内にエアーが供給される。
【００５０】
一方、処理チャンバ７内において余分または不必要となる使用済みの流体は、排気配管２１１の開閉弁２１を開くことにより、排気配管２１１を通して外部に排出される。
【００５１】
次に、処理チャンバ７内に設けられた２流体ノズル１の内部構造について説明を行う。
【００５２】
図２（ａ）は２流体ノズル１の構造の一例を示す模式的断面図であり、図２（ｂ）は２流体ノズル１の構造の他の例を示す模式的断面図である。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、２流体ノズル１は、吸入口５０１，５０２および噴出口５０３を有する。図１の開閉弁１１を開くことにより純水が吸入口５０１に供給され、図１の開閉弁１２および開閉弁１３を開くことによりエアーおよびオゾンの混合流体が吸入口５０２に供給される。そして、２流体ノズル１の内部の混合部Ｊ近傍において、純水およびエアーとオゾンとの混合流体が混合され、純水がエアーおよびオゾンを含む混合流体中に浮遊するミスト（液状粒子：mist）として噴出口５０３から噴出される。
【００５４】
また、図２（ｂ）に示す２流体ノズル１は、吸入口５１１，５１２および噴出口５１３，５１４を有する。図１の開閉弁１１を開くことにより、純水が吸入口５１１に供給され、図１の開閉弁１２および開閉弁１３を開くことによりエアーとオゾンを含む混合流体が吸入口５１２に供給される。そして、図２（ａ）のノズルと異なり、純水とエアーおよびオゾンを含む混合流体とは、噴出口５１３，５１４の外部の合流部Ｋにおいて混合され、純水がエアーおよびオゾンを含む混合流体中に浮遊するミスト（液状粒子）として噴出される。
【００５５】
このように、純水中に溶解されるオゾンの量に制限があっても、２流体ノズル１を用いることによりオゾンおよびエアーを含む混合流体と純水とが混合されるため、本来、純水中に溶解されないオゾンを２流体ノズル１から噴出させることができる。これにより、エアーおよび大量のオゾンを含む混合流体と純水とを混合させ、処理チャンバ７に供給することができる。
【００５６】
なお、図１の２流体ノズル１に用いる２流体ノズル１の構造は、図２（ａ）または図２（ｂ）の例に限定されず、その他の構造を有する２流体ノズルを用いてもよい。
【００５７】
続いて、基板１００を保持する基板保持部６について図を用いて説明する。
図３は基板１００を保持する基板保持部６の模式的斜視図であり、図４は図３に示す基板保持部６の模式的側面図であり、図５は図４に示す基板保持部６の模式的Ｘ−Ｘ線断面図である。
【００５８】
図３および図４に示すように、基板保持部６は、固定板６１，６２、固定棒６３，６４，６５、可動棒６６およびモータ部６７を含む。
【００５９】
図３および図４に示すように、固定棒６３，６４，６５の両端に固定板６１，６２がそれぞれ固定されている。図３に示すように、可動棒６６は、固定板６１，６２に対して矢印Ｑの方向に移動可能に設けられている。この可動棒６６は、基板１００が基板保持部６に保持される際に矢印Ｑの方向に移動し、基板１００が基板保持部６に投入できるスペースを確保する。そして、可動棒６６は、基板１００が基板保持部６に投入された後に矢印Ｑと逆方向に移動して基板１００の外周４点を保持する位置で停止する。これにより、基板１００は固定棒６３，６４，６５および可動棒６６により保持される。また、固定板６１の外側には、モータ部６７が設けられている。モータ部６７は、基板１００を保持した基板保持部６全体を基板１００の中心（図４または図５中の軸ＲＡ）を回転軸として所定の回転数で矢印Ｒの方向に回転させる。
【００６０】
次いで、基板１００のレジスト剥離処理を行う図１の基板処理装置の処理シーケンスについて説明を行う。
【００６１】
図６は図１の基板処理装置の処理シーケンスの例を示す図である。
図６の横方向に促進剤添加処理、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４、水洗処理および乾燥処理を時系列に示している。また、図６の縦方向に基板処理装置内の各処理の内容を示している。矢印は、該当する処理の内容が行われることを示している。
【００６２】
まず、図６（ａ）の処理シーケンスについて説明を行う。図６（ａ）に示すように、促進剤添加処理において、図１の開閉弁１９を開くことにより、過酸化水素水が、過酸化水素水配管２０４、合流部Ｅおよび過酸化水素水ノズル配管２０５を通して過酸化水素水ノズル４に供給される。そして、過酸化水素水ノズル４から処理チャンバ７内に過酸化水素水が供給される。処理チャンバ７内に供給された過酸化水素水は、基板保持部６に保持された基板１００に供給される。ここで、促進剤添加処理では、図３および図４に示すモータ部６７の働きにより基板保持部６および基板１００を所定の回転数で回転させる。基板１００を回転させることにより基板１００の表面の全体に過酸化水素水が均一に供給される。
【００６３】
次に、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４では、図１の開閉弁１４を開くことにより、オゾンガスが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、オゾン供給配管２０８ａ、分岐部Ｃ、合流部Ｇおよびオゾンノズル配管２１０を通してオゾンノズル２に供給される。そして、オゾンノズル２から処理チャンバ７内にオゾンガスが供給される。同時に紫外線ランプ２２により紫外線が処理チャンバ７内に照射される。紫外線の照射による効果については後述する。
【００６４】
さらに、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４では、図１の開閉弁２０を開くことにより、スチームが、スチーム配管２０１、合流部Ｈおよびスチームノズル配管２０２を通してスチームノズル５に供給される。そして、スチームノズル５から処理チャンバ７内にスチームが噴出される。また、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４においてもモータ部６７の働きにより基板保持部６および基板１００が保持されつつ回転させられる。この剥離処理Ｔ１〜Ｔ４における基板１００の表面状態については後述する。
【００６５】
続いて、水洗処理が行われる。この水洗処理では、図１の開閉弁１１を開くことにより、純水が、純水配管２０６を通して２流体ノズル１に供給される。さらに、図１の開閉弁１２を開くことにより、エアーが、エアー供給配管２０７、分岐部Ｄ、分岐部Ａ、合流部Ｆおよび２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。そして、２流体ノズル１は、純水およびエアーを混合して純水のミストおよびエアーからなる流体を処理チャンバ７内に供給する。また、モータ部６７の働きにより基板保持部６および基板１００が保持されつつ回転させられる。それにより、供給された純水のミストおよびエアーの混合流体が基板１００の表面の全体に均一に供給される。また、水洗処理においては、図１の開閉弁１６を開くことにより、エアーが、エアー供給配管２０７、分岐部Ｄおよびエアー供給配管２０７ｂを通してエアーノズル３に供給される。そして、図１の開閉弁２１を開くことにより、処理チャンバ７内がさらにパージされ、基板保持部６の基板１００を洗浄し終えた流体がメイン排気口１１０から排出される。
【００６６】
乾燥処理においては、水洗処理に続いて、図１の開閉弁１６を開くことにより、エアーが、エアー供給配管２０７、分岐部Ｄおよびエアー供給配管２０７ｂを通してエアーノズル３に供給される。また、モータ部６７の働きにより基板保持部６の基板１００が保持されつつ回転される。そして、エアーノズル３により処理チャンバ７内の基板１００に対してエアーが噴出されることにより、基板１００の表面の全体の乾燥が行われる。水洗処理および乾燥処理においては、紫外線ランプ２２をオフする。
【００６７】
このように、スチームおよびオゾンが供給される前に基板１００上のレジスト膜を効率よく剥離するために過酸化水素水が供給される。過酸化水素水によりオゾンによるレジスト膜の分解反応を促進させる促進酸化物が生成される。この促進酸化物については後述する。その後、スチームおよびオゾンが供給される。スチームにより基板１００の表面に後述する薄い水膜が最適に形成され、かつ基板１００の温度が上昇される。したがって、オゾンに加えて、適度な水分および十分な温度を同時に基板に供給することができ、効率よくかつ短時間で基板１００の表面上のレジスト剥離処理を行うことができる。
【００６８】
なお、エアーノズル３によりエアーを噴出する際には、図１の開閉弁２１を開くことにより、余分なエアーを排気配管２１１を通して排出させてもよい。さらに、乾燥処理のエアー圧は、水洗処理のエアー圧と同じ圧力である必要はなく、エアー圧をさらに高く、またはエアー圧を可変に変化させてもよい。
【００６９】
次に、図６（ｂ）の処理シーケンスについて説明を行う。
図６（ｂ）の処理シーケンスが図６（ａ）の処理シーケンスと異なるのは、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４の内容である。
【００７０】
図６（ｂ）に示すように、剥離処理Ｔ１においては、図１の開閉弁２０を開くことにより、スチームが、スチーム配管２０１、合流部Ｈおよびスチームノズル配管２０２を通してスチームノズル５に供給される。そして、スチームノズル５から処理チャンバ７内にスチームが供給される。それにより、処理チャンバ７内の基板保持部６に保持されつつ回転されている基板１００にスチームが供給される。
【００７１】
次いで、剥離処理Ｔ２においては、図１の開閉弁１４を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、オゾン供給配管２０８ａ、分岐部Ｃ、合流部Ｇおよびオゾンノズル配管２１０を通してオゾンノズル２に供給される。そして、オゾンノズル２から処理チャンバ７内にオゾンが供給される。そして、処理チャンバ７内の基板保持部６に保持されつつ回転されている基板１００にオゾンが供給される。
【００７２】
続いて、剥離処理Ｔ３においては、図６（ｂ）の剥離処理Ｔ１と同様の処理内容を繰り返し行い、剥離処理Ｔ４においては、図６（ｂ）の剥離処理Ｔ２と同様の処理内容を繰り返し行う。
【００７３】
これにより、オゾンと適度な水分および十分な温度とが交互に基板１００に供給される。したがって、スチームの供給量を制御することにより、後述する基板１００の表面上に形成される水膜の厚みを最適な厚みにすることができる。
【００７４】
次に、図６（ｃ）の処理シーケンスについて説明を行う。
図６（ｃ）の処理シーケンスが図６（ａ）の処理シーケンスと異なるのは、剥離処理Ｔ１，Ｔ３の内容である。
【００７５】
図６（ｃ）に示すように、剥離処理Ｔ１においては、オゾンガスおよびスチームに加えて、さらに純水のミストとオゾンとを含む混合流体を処理チャンバ７内の基板１００に供給する。図１の開閉弁１３を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、合流部Ｆ、２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。一方、開閉弁１１を開くことにより、純水が、純水配管２０６を通して２流体ノズル１に供給される。純水とオゾンとが、２流体ノズル１の内部で混合され、純水のミストおよびオゾンを含む流体が処理チャンバ７内に供給される。
【００７６】
これにより、純水のミストおよびオゾンを含む流体を処理チャンバ７内に供給することができる。そして、高温のスチームを与え過ぎた際にも、基板１００の温度上昇が発生し、基板１００の表面において水分の凝集が進まなくなることを防止することができる。
【００７７】
最後に、図６（ｄ）の処理シーケンスについて説明を行う。
図６（ｄ）の処理シーケンスが図６（ａ）の処理シーケンスと異なるのは、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４の内容である。
【００７８】
図６（ｄ）に示すように、剥離処理Ｔ１〜Ｔ４においては、オゾンガスの代わりに，純水のミストとオゾンを含む混合流体を処理チャンバ７内の基板１００に供給する。図１の開閉弁１３を開くことにより、オゾンが、オゾン供給配管２０８、分岐部Ｂ、合流部Ｆおよび２流体ノズル配管２０９を通して２流体ノズル１に供給される。そして、開閉弁１１を開くことにより、純水が、純水配管２０６を通して２流体ノズル１に供給される。純水およびオゾンが、２流体ノズル１の内部で混合され，純水のミストおよびオゾンを含む流体が処理チャンバ７内に供給される。
【００７９】
これにより、オゾンを純水中に溶解させる必要がない。そのため、純水の温度を高くした場合でも２流体ノズル１を用いることによりオゾンの供給量が減少しない。したがって、本来、純水中に溶解されない量のオゾンを２流体ノズル１から噴出させることができる。さらに、スチームが基板１００の表面に供給されることにより適度な水分および十分な温度を供給することができる。したがって、オゾンに加えて、十分な温度および適度な水分の供給が可能となり、効率よくかつ短時間で基板１００の表面上のレジスト剥離処理を行うことができる。
【００８０】
なお、上記実施の形態においては、剥離処理が４段階（剥離処理Ｔ１〜Ｔ４）に分かれているが、これに限らず、４段階以外の１または複数の段階に分けてもよい。
【００８１】
次に、図１の基板処理装置を用いて処理シーケンスを行う際の基板１００の表面状態について説明を行う。
【００８２】
図７は図１の基板処理装置を用いてレジスト剥離処理を行う際の基板１００の表面状態を説明するための模式的拡大図である。図７（ａ）は基板１００にノズルにより水分を霧状にして供給し、さらにオゾンを供給した際の基板１００の表面状態を示し、図７（ｂ）は図１の基板処理装置を用いてレジスト剥離処理を行う際の基板１００の表面状態を示す。
【００８３】
ここで、基板１００の表面のレジスト膜１０１の剥離処理について説明する。レジスト膜１０１の剥離処理においては、オゾンによる促進酸化プロセスを利用している。この促進酸化プロセスとは、オゾンおよび過酸化水素水、オゾンおよび紫外線、オゾンおよび放射線、オゾンおよび熱処理等により生成されるＯＨラジカルを利用して有機物を分解するプロセスである。すなわち、オゾン、過酸化水素水、紫外線または熱などを複合的に組み合わせることによって生成される酸化力の強いＯＨラジカルを利用し、有機物であるレジスト膜１０１を化学反応により分解するものである。また、この促進酸化プロセスは、一般的にＡＯＰ(Advanced Oxidation Process)とも呼ばれている。本実施の形態のレジスト膜１０１の剥離処理においては、酸化力の強いＯＨラジカルの一種であるヒドロキシカルラジカルを使用する。しかし、このヒドロキシカルラジカルは、オゾンよりも酸化力が強いが自己分解が非常に速く寿命が短いという特徴を有する。
【００８４】
図７（ａ）に示すように、基板１００上のレジスト膜１０１の表面には、ノズルにより純水のミストが供給され所定の厚みＬ１の水膜１０２が形成される。そして、水膜１０２の外側をオゾンガス１０５が流れる。ここで、図１の紫外線ランプ２２により紫外線１０４が照射されて、オゾンガス１０５からヒドロキシカルラジカル１０３が生成される。生成されたヒドロキシカルラジカル１０３は、水膜１０２に浸透しレジスト膜１０１に向かって移動する。しかし、図７（ａ）に示す水膜１０２がノズルによる純水のミストの供給により形成されるため、水膜１０２の厚みＬ１が大きくなり、ヒドロキシカルラジカル１０３は、レジスト膜１０１に到達する前に自己分解を起こして寿命が尽きてしまう場合が多い。そして、自己分解を起こさなかった一部のヒドロキシカルラジカル１０３がレジスト膜１０１に到達して、有機物であるレジスト膜１０１を化学反応により分解する。それにより、基板１００のレジスト膜１０１が剥離処理される。
【００８５】
一方、図７（ｂ）に示すように、図１の基板処理装置においては、まず、過酸化水素水が過酸化水素水ノズル４により処理チャンバ７内に供給される。続いて、オゾンガス１０５が図１のオゾンノズル２により処理チャンバ７内に供給される。さらに、スチームが図１のスチームノズル５により処理チャンバ７内に供給される。これにより、処理チャンバ７内の基板保持部６に保持された基板１００上のレジスト膜１０１の表面には、スチームにより薄い水膜１０２が形成され、さらにオゾンガス１０５、スチームによる熱、過酸化水素水および紫外線１０４が複合的に組み合わせられてＯＨラジカルであるヒドロキシカルラジカル１０３が大量に生成される。ヒドロキシカルラジカル１０３は、水膜１０２に浸透してレジスト膜１０１に向かって移動する。ここで、図７（ｂ）に示す水膜１０２はスチームにより形成されるため、水膜１０２の厚みＬ２は小さくなり、ヒドロキシカルラジカル１０３は、レジスト膜１０１に到達する前に自己分解を起こして寿命が尽きてしまうことが少ない。そのため、ヒドロキシカルラジカル１０３は、自己分解を起こす前にレジスト膜１０１に到達して有機物であるレジスト膜１０１を化学反応により分解することができる。それにより、効率よくかつ短時間で基板１００のレジスト膜１０１を剥離処理することができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態においては、処理チャンバ７内に供給されるスチームの供給量を制御し、基板１００の表面において水分の凝集が進まなくなることを防止するものとする。その一例として、図６（ｂ）に示すように、オゾンガスおよびスチームを交互に供給してもよい。
【００８７】
これにより、水膜１０２の厚みＬ２を小さくすることができるとともに水分の凝集を防止することができる。したがって、ヒドロキシラジカル１０３が基板１００の表面のレジスト膜１０１に到達する量がさらに増加するため、効率よくかつ短時間でレジスト膜１０１の剥離処理を行うことが可能となる。
【００８８】
また、図６（ｃ）に示すように、オゾンガス、スチーム、ミストとオゾンガスとを含む混合流体を処理チャンバ７内の基板１００にさらに供給することにより、基板１００の表面において水分の凝集が進まなくなることを防止することができる。すなわち、基板１００の表面が乾燥することを防ぐために、適度なミストとオゾンガスとを含む混合流体を基板１００に供給して、効率よくかつ短時間でレジスト膜１０１の剥離処理を行うことが可能となる。また、この際、加熱させた適度なミストを２流体ノズル１を用いて処理チャンバ７内に供給させてもよい。これにより、基板１００をヒドロキシカルラジカル１０３の生成されやすい適切な温度にすることができる。
【００８９】
このように、図１の基板処理装置においては、基板１００のレジスト剥離処理を行うために用いるＯＨラジカルを大量に生成するために過酸化水素水を含む流体を予め処理チャンバ７内に供給し、その後、オゾンガスおよびスチームを適度に供給することにより基板１００の表面に薄い水膜１０２を形成して、効率よくかつ短時間で基板１００のレジスト膜１０１を剥離することができる。
【００９０】
また、スチームの温度による基板１００の表面の水分の凝集を防ぐため、スチームとオゾンガスとを交互に供給する、またはスチーム、オゾンガスおよびミストとオゾンガスとを含む混合流体を供給することができる。これにより、さらに基板１００の表面に均一に薄い水膜１０２を形成することができる。そして、ＯＨラジカルであるヒドロキシカルラジカルが自己分解を起こして寿命が尽きる前に、ヒドロキシカルラジカル１０３がレジスト膜１０１に到達して、レジスト膜１０１とヒドロキシカルラジカル１０３との化学反応により基板１００の表面のレジスト膜１０１の剥離処理を効率よくかつ短時間で行うことができる。
【００９１】
次に、図６（ｄ）に示した処理シーケンスの際の基板１００の表面状態について説明を行う。
【００９２】
図８は図１の基板処理装置を用いてレジスト剥離処理を行う際の基板１００の表面状態の他の例を説明するための模式的拡大図である。図８（ａ）は基板１００にノズルにより水分を霧状にして供給し、かつオゾンを含むミストを供給した際の基板１００の表面状態を示し、図８（ｂ）は図１の基板処理装置を用いて図６（ｄ）に示すレジスト剥離処理を行う際の基板１００の表面状態を示す。
【００９３】
ここで、純水のミスト１０７を基板１００に供給する場合または液体中に基板１００を浸漬する場合などには、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、レジスト膜１０１の表面には、オゾンまたはヒドロキシカルラジカル１０３を含む液体の置換があまり行われない層１０６（以下、置換減少層と呼ぶ。）が発生する。
【００９４】
図８（ａ）に示すように、まず、置換減少層１０６は所定の厚みＬ３を有しており、その外側をオゾンを含むミスト１０７が流れる。図１に示す紫外線ランプ２２の紫外線１０４が照射され、このミスト１０７に含まれるオゾンからヒドロキシカルラジカル１０３が生成され、置換減少層１０６に所定の量だけ浸透する。そして、置換減少層１０６に浸透したヒドロキシカルラジカル１０３は、レジスト膜１０１に向かって移動する。しかし、図８（ａ）に示す置換減少層１０６の厚みＬ３が大きい場合には、ヒドロキシカルラジカル１０３は、紫外線１０４が照射された際に生成されてレジスト膜１０１に到達する前に自己分解を起こして寿命が尽きてしまう場合が多い。そして、早期に自己分解を起こさなかった一部のヒドロキシカルラジカル１０３がレジスト膜１０１に到達して、有機物であるレジスト膜１０１を化学反応により分解する。それにより、基板１００のレジスト膜１０１が剥離される。
【００９５】
一方、図８（ｂ）に示すように、図１の基板処理装置においては、まず、処理チャンバ７内に添加剤または過酸化水素水が過酸化水素水ノズル４により供給される。この添加剤については後述する。
【００９６】
続いて、スチームが図１のスチームノズル５により処理チャンバ７内に供給される。さらに、オゾンを含むミスト１０７が２流体ノズル１から処理チャンバ７内に供給される。
【００９７】
これにより、処理チャンバ７内の基板保持部６に保持された基板１００の置換減少層１０６の表面には、スチームによる熱、オゾン、過酸化水素水、添加剤および紫外線１０４が複合的に組み合わせられてＯＨラジカルであるヒドロキシカルラジカル１０３を生成することができる。
【００９８】
また、オゾンは、液体中に一定の量しか溶解することができない。例えば、オゾンを液体に溶解させて供給する場合には、常温で６０ｐｐｍのオゾンの溶解量があった場合でも、オゾンを溶解させた液体の温度上昇に伴いオゾンの溶解量は５ｐｐｍなどに急激に減少する場合がある。そのため、基板１００に供給するための十分な温度の大部分はスチームにより供給され、２流体ノズル１により常温のオゾンガスを含む温水のミスト１０７が処理チャンバ７内に供給される。これにより、オゾンに加えて、十分な温度および適度な水分を基板１００に供給することができる。
【００９９】
また、上述したように、本実施の形態では、添加剤を用いる。ここで、添加剤とは、酢酸、カルボン酸またはリン酸等をいう。これらは、オゾンが紫外線により、またはオゾンが過酸化水素水により、またはオゾンが熱によりヒドロキシカルラジカル１０３として生成されることを抑制する働きを有しており、オゾンが置換減少層１０７に到達する直前まで紫外線１０４、熱または過酸化水素水によりヒドロキシカルラジカル１０３が生成されないように抑制する。それにより、レジスト膜１０１に到達するヒドロキシカルラジカル１０３の量が多くなる。
【０１００】
このようにして、図８（ｂ）に示すように、オゾンは添加剤の働きにより、置換減少層１０７に浸透した際にヒドロキシカルラジカル１０３が生成され、さらにレジスト膜１０１に向かって移動する。そして、ヒドロキシカルラジカル１０３は寿命が尽きる前にレジスト膜１０１に到達して、有機物であるレジスト膜１０１を化学反応により分解することができる。これにより、効率よくかつ短時間で基板１００のレジスト膜１０１を剥離することができる。
【０１０１】
なお、上記実施の形態においては、２流体ノズル１、オゾンノズル２、エアーノズル３、過酸化水素水ノズル４およびスチームノズル５をそれぞれ１個ずつ処理チャンバ７内に配設することとしたが、これに限定されず、それぞれ１個または複数個ずつ処理チャンバ７内に配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】（ａ）は２流体ノズルの構造の一例を示す模式的断面図であり、（ｂ）は２流体ノズルの構造の他の例を示す模式的断面図である。
【図３】基板を保持する基板保持部の模式的斜視図である。
【図４】図３に示す基板保持部の模式的側面図である。
【図５】図４に示す基板保持部の模式的Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図６】図１の基板処理装置の処理シーケンスの例を示す図である。
【図７】図１の基板処理装置を用いてレジスト剥離処理を行う際の基板の表面状態を説明するための模式的拡大図である。
【図８】図１の基板処理装置を用いてレジスト剥離処理を行う際の基板の表面状態の他の例を説明するための模式的拡大図である。
【符号の説明】
１２流体ノズル
２オゾンノズル
３エアーノズル
４過酸化水素水ノズル
５スチームノズル
６基板保持部
７処理チャンバ
１００基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs predetermined processing on a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, and an optical disk substrate.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Substrate processing apparatuses are used to perform various processes on substrates such as semiconductor wafers, liquid crystal display glass substrates, photomask glass substrates, and optical disk substrates. As one of these various processes, there is a resist stripping process for removing a resist film applied for forming a wiring pattern on a substrate.
[0003]
  In this resist stripping process, the resist film on the substrate surface is removed by ashing the surface of the substrate (ashing). Here, the ashing treatment means that a resist film mainly composed of carbon, hydrogen, and oxygen is reacted with a reactive gas in a gas phase to form a volatile reaction product, and is used for the ashing treatment. As reactive gas, ozone with strong oxidizing power (O_Three) Etc. are mainly used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  In order to perform the resist stripping process on the substrate surface efficiently and in a short time, it is considered necessary to supply a sufficient temperature and an appropriate amount of moisture in addition to ozone.
[0005]
  Therefore, in conventional resist stripping treatment, ozone gas is bubbled into warm water and supplied to the substrate surface, steam is supplied to the substrate surface, or mist is generated using a nozzle. For example, a method of supplying to the substrate surface is used.
[0006]
  However, in the conventional resist stripping process, it is difficult to supply an appropriate amount of ozone, sufficient temperature, and appropriate moisture to the substrate surface.
[0007]
  For example, in a method in which ozone gas is bubbled into hot water and supplied to the substrate surface, it is difficult to uniformly supply the bubbled ozone to the entire substrate surface. In addition, in the method of supplying water vapor to the substrate surface, there is a concern that if the high-temperature water vapor is excessively applied, the temperature of the substrate increases, and the aggregation of water does not proceed on the substrate surface. The state in which the aggregation of moisture does not proceed is a state in which even if moisture is supplied onto the substrate surface, the substrate surface is high and the moisture evaporates and the substrate surface is dried. Therefore, it becomes difficult to supply appropriate moisture on the substrate surface.
[0008]
  Furthermore, the method of generating mist using a nozzle and supplying it to the substrate surface can supply sufficient moisture, but it is difficult to form a uniform thin water film on the substrate surface, and ozone gas is supplied at room temperature. A temperature drop on the substrate surface is also a problem.
[0009]
  An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of efficiently removing a film on a substrate surface in a short time.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  A substrate processing apparatus according to the present invention includes a storage unit that stores a substrate, and mist-like moisture and ozone in the substrate stored in the storage unit.mixtureSupply fluidStructureAnd a second supply means for supplying a fluid containing hydrogen peroxide to the substrate accommodated in the accommodating portion before supplying the fluid by the first supply means.The structure includes a first suction port to which ozone and air are supplied, a second suction port to which pure water is supplied, ozone and air supplied from the first suction port, and a second suction port. Mixed with the pure water supplied from and mixed in the mixing unit And an ejection part that ejects ozone, air, and pure water as a mixed fluidIs.
[0011]
  In the substrate processing apparatus according to the present invention, the first supply meansStructureThe substrate housed in the housing portion contains mist-like moisture and ozonemixtureThe fluid is supplied, and before the fluid is supplied by the first supply means, the fluid containing hydrogen peroxide is supplied to the substrate stored in the storage portion by the second supply means.
[0012]
In the structure of the first supply means, when ozone and air are supplied to the first suction port and pure water is supplied to the second suction port, ozone and air supplied from the first suction port Pure water supplied from the second suction port is mixed in the mixing section, and the mixed ozone, air, and pure water are ejected from the ejection section as a mixed fluid.
[0013]
  in this case,StructureSupplied bymixtureThe film on the substrate is decomposed by ozone contained in the fluid, and the film is peeled off from the substrate. In particular, hydrogen peroxide supplied before supplying ozone generates an accelerating oxide that accelerates the decomposition reaction of the film by ozone. Moreover, since ozone is supplied with mist-like moisture, it is not necessary to dissolve ozone in moisture. Therefore, even when the temperature of moisture is increased, the supply amount of ozone does not decrease. Therefore, in addition to ozone necessary for peeling the film on the substrate, it is possible to supply moderate moisture and a sufficient temperature to the substrate, and it is possible to peel the film on the substrate efficiently and in a short time. Become.
[0014]
  A substrate processing apparatus according to a second aspect of the present invention is a first supply unit having a storage unit that stores a substrate, and a structure that supplies a mixed fluid containing mist of moisture and ozone to the substrate stored in the storage unit. And a second supply means for supplying a fluid containing hydrogen peroxide to the substrate accommodated in the accommodating portion before supplying the fluid by the first supply means, and the structure is supplied with ozone and air. A first suction port, a second suction port to which pure water is supplied, and an ejection unit that ejects ozone and air supplied from the first suction port and pure water supplied from the second suction port. The mixed fluid is generated by mixing ozone, air, and pure water ejected from the ejection section outside the ejection section.
[0015]
  In the substrate processing apparatus according to the present invention, a fluid containing mist-like moisture and ozone is supplied to the substrate accommodated in the accommodating portion by the structure of the first supply means, and the fluid is supplied by the first supply means. Before, the fluid containing hydrogen peroxide is supplied to the substrate stored in the storage portion by the second supply means.
[0016]
In the structure of the first supply means, when ozone and air are supplied to the first suction port and pure water is supplied to the second suction port, ozone and air supplied from the first suction port Pure water supplied from the second suction port is ejected from the ejection part, and ozone, air, and pure water ejected from the ejection part are mixed outside the ejection part. Thereby, a mixed fluid is generated.
[0017]
  In this case, the film on the substrate is decomposed by ozone contained in the mixed fluid supplied by the structure, and the film is peeled off from the substrate. In particular, hydrogen peroxide supplied before supplying ozone generates an accelerating oxide that accelerates the decomposition reaction of the film by ozone. Moreover, since ozone is supplied with mist-like moisture, it is not necessary to dissolve ozone in moisture. Therefore, even when the temperature of moisture is increased, the supply amount of ozone does not decrease. Therefore, in addition to ozone necessary for peeling the film on the substrate, it is possible to supply moderate moisture and a sufficient temperature to the substrate, and it is possible to peel the film on the substrate efficiently and in a short time. Become.
[0018]
  ThirdThe substrate processing apparatus according to the present invention is the first.Or secondIn the configuration of the substrate processing apparatus according to the invention, the mist-like moisture is superheated mist-like moisture.
[0019]
  In this case, moderate moisture and sufficient temperature can be supplied to the substrate without reducing the amount of ozone supplied, and the film on the substrate can be peeled more efficiently and in a short time. .
[0020]
  4thThe substrate processing apparatus according to the invention is the first.~ Any of the thirdIn the configuration of the substrate processing apparatus according to the invention, the apparatus further includes cleaning water supply means for supplying cleaning water to the substrate accommodated in the accommodating portion after the fluid is supplied by the first supply means.
[0021]
  In this case, the substrate can be easily cleaned by supplying cleaning water to the substrate after peeling the film on the substrate.
[0022]
  5thA substrate processing apparatus according to the present invention includes:4thIn the configuration of the substrate processing apparatus according to any one of the above aspects, the apparatus further includes gas supply means for supplying gas to the substrate accommodated in the accommodating portion after the fluid is supplied by the first supply means.
[0023]
  In this case, after the film on the substrate is peeled off, the substrate can be easily dried by supplying gas to the substrate.
[0024]
  6thA substrate processing apparatus according to the present invention includes:5thIn the configuration of the substrate processing apparatus according to any one of the inventions, the substrate processing apparatus further includes light irradiation means for irradiating light onto the substrate accommodated in the accommodation portion when the fluid is supplied by the first supply means.
[0025]
  In this case, when the fluid is supplied by the first supply means, the light irradiation means irradiates the substrate with light energy. Therefore, the decomposition reaction of the film on the substrate by ozone can be further accelerated by light energy.
[0026]
  7thA substrate processing apparatus according to the present invention includes:6thIn the configuration of the substrate processing apparatus according to any one of the inventions, the light irradiated by the light irradiation means is ultraviolet light.
[0027]
  In this case, when the fluid is supplied by the first supply unit, the substrate is irradiated with ultraviolet rays by the light irradiation unit. Therefore, the decomposition reaction of the film on the substrate by ozone can be further accelerated by ultraviolet rays.
[0028]
  8thA substrate processing apparatus according to the present invention includes:7thIn the configuration of the substrate processing apparatus according to any one of the inventions, the substrate processing apparatus further includes a rotating means for rotating the substrate accommodated in the accommodating portion.
[0029]
  In this case, when the fluid is supplied by the first and second supply means, the substrate can be rotated to uniformly supply water vapor and ozone to the entire substrate.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0031]
  The substrate processing apparatus shown in FIG. 1 includes a processing chamber 7. A substrate holding unit 6, a two-fluid nozzle 1, an ozone nozzle 2, an air nozzle 3, a hydrogen peroxide solution nozzle 4, and a steam nozzle 5 are provided in the processing chamber 7 to hold a substrate 100 to be processed. Yes. In addition, each of the nozzles 1 to 5 is disposed so that fluid (gas and liquid) can be uniformly supplied to the surface of the substrate 100 held by the substrate holding unit 6 in the processing chamber 7.
[0032]
  Further, an ultraviolet lamp 22 for supplying ultraviolet rays into the processing chamber 7 is provided on the upper portion of the processing chamber 7. The ozone (O) supplied into the processing chamber 7 by the action of the ultraviolet rays emitted by the ultraviolet lamp 22._Three) Generates OH radicals having a stronger oxidizing power than ozone. Details of the OH radicals generated in the processing chamber 7 by the ultraviolet rays of the ultraviolet lamp 22 will be described later.
[0033]
  Next, piping connected to the respective nozzles 1 to 5 provided in the processing chamber 7 will be described. One end of the steam pipe 201 is connected to an external steam supply source (not shown), and the other end of the steam pipe 201 is connected to the junction H. The on-off valve 20 is inserted in the steam pipe 201. The junction H is connected to the steam nozzle 5 via the steam nozzle pipe 202.
[0034]
  One end of the additive pipe 203 is connected to an external additive supply source (not shown), and the other end is connected to the junction E. On-off valve 18 is inserted in additive pipe 203. One end of the hydrogen peroxide solution pipe 204 is connected to an external hydrogen peroxide solution supply source (not shown), and the other end of the hydrogen peroxide solution pipe 204 is connected to the junction E. The on-off valve 19 is inserted in the hydrogen peroxide water pipe 204. The junction E is connected to the hydrogen peroxide solution nozzle 4 via the hydrogen peroxide solution nozzle pipe 205.
[0035]
  One end of the pure water pipe 206 is connected to an external pure water supply source (not shown), and the other end of the pure water pipe 206 is connected to the two-fluid nozzle 1. The open / close valve 11 is inserted in the pure water pipe 206.
[0036]
  One end of the air supply pipe 207 is connected to an external air supply source (not shown), and the other end of the air supply pipe 207 is connected to the junction F. The air supply pipe 207 is provided with a branch portion D and a branch portion A, and the on-off valve 12 is inserted. The junction F is connected to the two-fluid nozzle 1 via a two-fluid nozzle pipe 209.
[0037]
  One end of the ozone supply pipe 208 is connected to an external ozone supply source (not shown), and the other end of the ozone supply pipe 208 is connected to the junction F. A branch point B is provided in the ozone supply pipe 208, and the on-off valve 13 is inserted.
[0038]
  One end of the air supply pipe 207 a is connected to the branch part A of the air supply pipe 207, and the other end of the air supply pipe 207 a is connected to the junction part G. The open / close valve 15 is inserted in the air supply pipe 207a. Further, the junction G is connected to the ozone nozzle 2 via the ozone nozzle pipe 210.
[0039]
  One end of the ozone supply pipe 208a is connected to the branch part B of the ozone supply pipe 208, and the other end of the ozone supply pipe 208a is connected to the junction part G. A branch portion C is provided in the ozone supply pipe 208a, and the on-off valve 14 is inserted.
[0040]
  One end of the air supply pipe 207 b is connected to the branch portion D of the air supply pipe 207, and the other end of the air supply pipe 207 b is connected to the air nozzle 3. The open / close valve 16 is inserted in the air supply pipe 207b.
[0041]
  One end of the ozone supply pipe 208b is connected to the branch portion C of the ozone supply pipe 208a, and the other end of the ozone supply pipe 208b is connected to the junction H. The open / close valve 17 is inserted in the ozone supply pipe 208b.
[0042]
  One end of the exhaust pipe 211 is connected to the processing chamber 7, and the other end of the exhaust pipe 211 is connected to an external exhaust processing unit (not shown). The on-off valve 21 is inserted in the exhaust pipe 211.
[0043]
  In the embodiment of the present invention, the two-fluid nozzle 1 corresponds to a first supply means having a two-fluid structure, the hydrogen peroxide nozzle 4 corresponds to a second supply means, and the processing chamber 7 accommodates. The ultraviolet lamp 22 corresponds to the light irradiation means.
[0044]
  Next, the flow of fluid supplied into the processing chamber 7 will be described.
  By opening the on-off valve 20 provided in the steam pipe 201, steam is supplied to the steam nozzle 5 through the steam pipe 201, the junction H, and the steam nozzle pipe 202. Then, steam is supplied from the steam nozzle 5 into the processing chamber 7. Further, by opening the on-off valve 17 provided in the ozone supply pipe 208b, ozone is supplied to the junction H through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the ozone supply pipe 208a, the branch part C, and the ozone supply pipe 208b. The Thereby, ozone and steam are mixed at the junction H, and a mixed fluid of ozone and steam is supplied to the steam nozzle 5 through the steam nozzle pipe 202. Then, a mixed fluid of ozone and steam is supplied from the steam nozzle 5 into the processing chamber 7.
[0045]
  By opening the on-off valve 19 of the hydrogen peroxide solution pipe 204, the hydrogen peroxide solution is supplied to the hydrogen peroxide solution nozzle 4 through the junction E and the hydrogen peroxide solution nozzle tube 205. Then, the hydrogen peroxide solution is supplied from the hydrogen peroxide solution nozzle 4 into the processing chamber 7. Further, by opening the on-off valve 18 provided in the additive pipe 203, the additive is supplied to the junction E through the additive pipe 203. As a result, the additive and the hydrogen peroxide solution are mixed at the junction E, and a mixed fluid of the additive and the hydrogen peroxide solution is supplied to the hydrogen peroxide solution nozzle 4 through the hydrogen peroxide solution nozzle pipe 205. . Then, a mixed fluid of the additive and the hydrogen peroxide solution is supplied from the hydrogen peroxide solution nozzle 4 into the processing chamber 7.
[0046]
  By opening the on-off valve 11 provided in the pure water pipe 206, pure water is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the pure water pipe 206. Then, pure water is supplied from the two-fluid nozzle 1 into the processing chamber 7. Details of the operation of the two-fluid nozzle 1 will be described later.
[0047]
  Further, by opening the on-off valve 12 provided in the air supply pipe 207, air is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the air supply pipe 207, the branch part D, the branch part A, the junction part F, and the two-fluid nozzle pipe 209 Is done. Further, by opening the on-off valve 13 provided in the ozone supply pipe 208, ozone is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the junction part F, and the two-fluid nozzle pipe 209. As a result, air and ozone are mixed at the junction F and supplied to the two-fluid nozzle 1 through the two-fluid nozzle pipe 209. A mixed fluid composed of ozone and air is further mixed with pure water from the two-fluid nozzle 1 and supplied from the two-fluid nozzle 1 into the processing chamber 7.
[0048]
  Next, by opening the on-off valve 14 provided in the ozone supply pipe 208 a, ozone passes through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the ozone supply pipe 208 a, the branch part C, the junction part G, and the ozone nozzle pipe 210. It is supplied to the nozzle 2. Then, ozone is supplied from the ozone nozzle 2 into the processing chamber 7. On the other hand, by opening the on-off valve 15 provided in the air supply pipe 207a, air is supplied to the junction G through the air supply pipe 207, the branch part A, and the air supply pipe 207a. Then, air is supplied to the ozone nozzle 2 through the ozone nozzle pipe 210, and air is supplied from the ozone nozzle 2 into the processing chamber 7.
[0049]
  Further, by opening the on-off valve 16 provided in the air supply pipe 207b, air is supplied to the air nozzle 3 through the air supply pipe 207 and the air supply pipe 207b. Then, air is supplied from the air nozzle 3 into the processing chamber 7.
[0050]
  On the other hand, the used fluid that is unnecessary or unnecessary in the processing chamber 7 is discharged to the outside through the exhaust pipe 211 by opening the on-off valve 21 of the exhaust pipe 211.
[0051]
  Next, the internal structure of the two-fluid nozzle 1 provided in the processing chamber 7 will be described.
[0052]
  FIG. 2A is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the structure of the two-fluid nozzle 1, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the structure of the two-fluid nozzle 1.
[0053]
  As shown in FIG. 2A, the two-fluid nozzle 1 has suction ports 501 and 502 and a jet port 503. Opening the on-off valve 11 in FIG. 1 supplies pure water to the inlet 501, and opening the on-off valve 12 and on-off valve 13 in FIG. 1 supplies a mixed fluid of air and ozone to the inlet 502. In the vicinity of the mixing portion J inside the two-fluid nozzle 1, pure water and a mixed fluid of air and ozone are mixed, and the pure water floats in the mixed fluid containing air and ozone (liquid particles: mist). As shown in FIG.
[0054]
  Further, the two-fluid nozzle 1 shown in FIG. 2B has suction ports 511 and 512 and jet ports 513 and 514. By opening the on-off valve 11 in FIG. 1, pure water is supplied to the inlet 511, and by opening the on-off valve 12 and on-off valve 13 in FIG. 1, a mixed fluid containing air and ozone is supplied to the inlet 512. . 2A, the pure water and the mixed fluid containing air and ozone are mixed at the junction K outside the jet outlets 513 and 514, and the pure water contains the air and ozone. It is ejected as mist (liquid particles) floating inside.
[0055]
  Thus, even if the amount of ozone dissolved in pure water is limited, the use of the two-fluid nozzle 1 allows the mixed fluid containing ozone and air and pure water to be mixed. Ozone that is not dissolved therein can be ejected from the two-fluid nozzle 1. As a result, a mixed fluid containing air and a large amount of ozone and pure water can be mixed and supplied to the processing chamber 7.
[0056]
  The structure of the two-fluid nozzle 1 used for the two-fluid nozzle 1 of FIG. 1 is not limited to the example of FIG. 2A or 2B, and a two-fluid nozzle having another structure may be used. .
[0057]
  Next, the substrate holding unit 6 that holds the substrate 100 will be described with reference to the drawings.
  3 is a schematic perspective view of the substrate holding unit 6 that holds the substrate 100, FIG. 4 is a schematic side view of the substrate holding unit 6 shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a substrate holding unit 6 shown in FIG. It is typical XX sectional drawing of.
[0058]
  As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate holder 6 includes fixed plates 61 and 62, fixed bars 63, 64 and 65, a movable bar 66 and a motor part 67.
[0059]
  As shown in FIGS. 3 and 4, fixing plates 61 and 62 are fixed to both ends of the fixing bars 63, 64 and 65, respectively. As shown in FIG. 3, the movable rod 66 is provided so as to be movable in the direction of the arrow Q with respect to the fixed plates 61 and 62. The movable bar 66 moves in the direction of the arrow Q when the substrate 100 is held by the substrate holding unit 6, and secures a space where the substrate 100 can be put into the substrate holding unit 6. The movable bar 66 moves in the direction opposite to the arrow Q after the substrate 100 is put into the substrate holding unit 6 and stops at a position where the outer periphery of the substrate 100 is held at four points. Thus, the substrate 100 is held by the fixed bars 63, 64, 65 and the movable bar 66. A motor unit 67 is provided outside the fixed plate 61. The motor unit 67 rotates the entire substrate holding unit 6 holding the substrate 100 in the direction of the arrow R at a predetermined number of rotations with the center of the substrate 100 (axis RA in FIG. 4 or 5) as a rotation axis.
[0060]
  Next, a processing sequence of the substrate processing apparatus of FIG.
[0061]
  FIG. 6 is a diagram showing an example of a processing sequence of the substrate processing apparatus of FIG.
  The accelerator addition process, the peeling processes T1 to T4, the water washing process, and the drying process are shown in time series in the horizontal direction of FIG. Further, the contents of each process in the substrate processing apparatus are shown in the vertical direction of FIG. The arrow indicates that the content of the corresponding process is performed.
[0062]
  First, the processing sequence of FIG. 6A will be described. As shown in FIG. 6A, in the accelerator addition process, by opening the on-off valve 19 of FIG. 1, the hydrogen peroxide solution is converted into the hydrogen peroxide solution pipe 204, the junction E and the hydrogen peroxide solution nozzle tube. The hydrogen peroxide solution nozzle 4 is supplied through 205. Then, the hydrogen peroxide solution is supplied from the hydrogen peroxide solution nozzle 4 into the processing chamber 7. The hydrogen peroxide solution supplied into the processing chamber 7 is supplied to the substrate 100 held by the substrate holding unit 6. Here, in the accelerator addition process, the substrate holding unit 6 and the substrate 100 are rotated at a predetermined rotation speed by the action of the motor unit 67 shown in FIGS. 3 and 4. By rotating the substrate 100, the hydrogen peroxide solution is uniformly supplied to the entire surface of the substrate 100.
[0063]
  Next, in the separation processes T1 to T4, the ozone gas is converted into ozone supply pipe 208, branch part B, ozone supply pipe 208a, branch part C, junction part G, and ozone nozzle pipe 210 by opening the on-off valve 14 in FIG. And supplied to the ozone nozzle 2. Then, ozone gas is supplied from the ozone nozzle 2 into the processing chamber 7. At the same time, ultraviolet rays are irradiated into the processing chamber 7 by the ultraviolet lamp 22. The effect of ultraviolet irradiation will be described later.
[0064]
  Further, in the peeling processes T1 to T4, steam is supplied to the steam nozzle 5 through the steam pipe 201, the merging portion H, and the steam nozzle pipe 202 by opening the on-off valve 20 of FIG. Then, steam is ejected from the steam nozzle 5 into the processing chamber 7. In the peeling processes T <b> 1 to T <b> 4, the substrate holding unit 6 and the substrate 100 are rotated while being held by the function of the motor unit 67. The surface state of the substrate 100 in the peeling processes T1 to T4 will be described later.
[0065]
  Subsequently, a water washing process is performed. In this water washing process, pure water is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the pure water pipe 206 by opening the on-off valve 11 of FIG. Further, by opening the on-off valve 12 of FIG. 1, air is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the air supply pipe 207, the branch part D, the branch part A, the junction part F, and the two-fluid nozzle pipe 209. The two-fluid nozzle 1 mixes pure water and air and supplies a fluid composed of pure water mist and air into the processing chamber 7. Further, the substrate holding unit 6 and the substrate 100 are rotated while being held by the action of the motor unit 67. As a result, the supplied pure water mist and air mixed fluid are uniformly supplied to the entire surface of the substrate 100. In the water washing process, air is supplied to the air nozzle 3 through the air supply pipe 207, the branch portion D, and the air supply pipe 207b by opening the on-off valve 16 in FIG. Then, by opening the on-off valve 21 in FIG. 1, the inside of the processing chamber 7 is further purged, and the fluid that has finished cleaning the substrate 100 of the substrate holding unit 6 is discharged from the main exhaust port 110.
[0066]
  In the drying process, air is supplied to the air nozzle 3 through the air supply pipe 207, the branch portion D, and the air supply pipe 207b by opening the on-off valve 16 in FIG. 1 following the water washing process. Further, the substrate 67 of the substrate holder 6 is rotated while being held by the action of the motor unit 67. Then, air is ejected from the air nozzle 3 to the substrate 100 in the processing chamber 7, whereby the entire surface of the substrate 100 is dried. In the water washing process and the drying process, the ultraviolet lamp 22 is turned off.
[0067]
  As described above, before the steam and ozone are supplied, the hydrogen peroxide solution is supplied in order to efficiently remove the resist film on the substrate 100. The hydrogen peroxide solution generates an accelerating oxide that accelerates the decomposition reaction of the resist film by ozone. This promoting oxide will be described later. Thereafter, steam and ozone are supplied. A thin water film, which will be described later, is optimally formed on the surface of the substrate 100 by the steam, and the temperature of the substrate 100 is raised. Therefore, in addition to ozone, moderate moisture and a sufficient temperature can be simultaneously supplied to the substrate, and the resist stripping process on the surface of the substrate 100 can be performed efficiently and in a short time.
[0068]
  When air is ejected from the air nozzle 3, excess air may be discharged through the exhaust pipe 211 by opening the on-off valve 21 in FIG. 1. Furthermore, the air pressure in the drying process does not have to be the same as the air pressure in the water washing process, and the air pressure may be further increased or the air pressure may be changed variably.
[0069]
  Next, the processing sequence of FIG. 6B will be described.
  The processing sequence in FIG. 6B is different from the processing sequence in FIG. 6A in the contents of the peeling processes T1 to T4.
[0070]
  As shown in FIG. 6B, in the peeling process T1, steam is supplied to the steam nozzle 5 through the steam pipe 201, the junction H and the steam nozzle pipe 202 by opening the on-off valve 20 of FIG. . Then, steam is supplied from the steam nozzle 5 into the processing chamber 7. As a result, steam is supplied to the substrate 100 being rotated while being held by the substrate holder 6 in the processing chamber 7.
[0071]
  Next, in the peeling process T2, ozone is passed through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the ozone supply pipe 208a, the branch part C, the junction part G, and the ozone nozzle pipe 210 by opening the on-off valve 14 in FIG. It is supplied to the nozzle 2. Then, ozone is supplied from the ozone nozzle 2 into the processing chamber 7. Then, ozone is supplied to the substrate 100 that is rotated while being held by the substrate holder 6 in the processing chamber 7.
[0072]
  Subsequently, in the peeling process T3, the same processing contents as the peeling process T1 in FIG. 6B are repeated, and in the peeling process T4, the same processing contents as the peeling process T2 in FIG. 6B are repeated. .
[0073]
  As a result, ozone, appropriate moisture, and sufficient temperature are alternately supplied to the substrate 100. Therefore, by controlling the supply amount of steam, the thickness of the water film formed on the surface of the substrate 100 described later can be set to an optimum thickness.
[0074]
  Next, the processing sequence of FIG. 6C will be described.
  The processing sequence in FIG. 6C is different from the processing sequence in FIG. 6A in the contents of the peeling processes T1 and T3.
[0075]
  As shown in FIG. 6C, in the peeling process T1, a mixed fluid containing pure water mist and ozone is supplied to the substrate 100 in the processing chamber 7 in addition to ozone gas and steam. By opening the on-off valve 13 in FIG. 1, ozone is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the joining part F, and the two-fluid nozzle pipe 209. On the other hand, by opening the on-off valve 11, pure water is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the pure water pipe 206. Pure water and ozone are mixed inside the two-fluid nozzle 1, and a fluid containing pure water mist and ozone is supplied into the processing chamber 7.
[0076]
  Thereby, a fluid containing mist of pure water and ozone can be supplied into the processing chamber 7. Even when high temperature steam is applied too much, it is possible to prevent the temperature of the substrate 100 from rising and prevent water from aggregating on the surface of the substrate 100.
[0077]
  Finally, the processing sequence of FIG. 6D will be described.
  The processing sequence in FIG. 6D is different from the processing sequence in FIG. 6A in the contents of the peeling processes T1 to T4.
[0078]
  As shown in FIG. 6D, in the separation processes T1 to T4, a mixed fluid containing pure water mist and ozone is supplied to the substrate 100 in the processing chamber 7 instead of ozone gas. By opening the on-off valve 13 of FIG. 1, ozone is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the ozone supply pipe 208, the branch part B, the junction part F, and the two-fluid nozzle pipe 209. Then, by opening the on-off valve 11, pure water is supplied to the two-fluid nozzle 1 through the pure water pipe 206. Pure water and ozone are mixed inside the two-fluid nozzle 1, and a fluid containing pure water mist and ozone is supplied into the processing chamber 7.
[0079]
  Thereby, it is not necessary to dissolve ozone in pure water. Therefore, even when the temperature of pure water is increased, the supply amount of ozone does not decrease by using the two-fluid nozzle 1. Therefore, an amount of ozone that is not originally dissolved in pure water can be ejected from the two-fluid nozzle 1. Furthermore, moderate moisture and sufficient temperature can be supplied by supplying steam to the surface of the substrate 100. Therefore, in addition to ozone, it is possible to supply a sufficient temperature and appropriate moisture, and the resist stripping process on the surface of the substrate 100 can be performed efficiently and in a short time.
[0080]
  In the above embodiment, the peeling process is divided into four stages (peeling processes T1 to T4). However, the present invention is not limited to this and may be divided into one or more stages other than the four stages.
[0081]
  Next, the surface state of the substrate 100 when performing a processing sequence using the substrate processing apparatus of FIG. 1 will be described.
[0082]
  FIG. 7 is a schematic enlarged view for explaining the surface state of the substrate 100 when the resist stripping process is performed using the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 7A shows the surface state of the substrate 100 when water is supplied to the substrate 100 in the form of a mist and further ozone is supplied. FIG. 7B shows the substrate processing apparatus of FIG. The surface state of the board | substrate 100 at the time of performing a resist peeling process is shown.
[0083]
  Here, the peeling process of the resist film 101 on the surface of the substrate 100 will be described. In the peeling process of the resist film 101, an accelerated oxidation process using ozone is used. This accelerated oxidation process is a process for decomposing organic substances using OH radicals generated by ozone and hydrogen peroxide, ozone and ultraviolet light, ozone and radiation, ozone and heat treatment, and the like. That is, the resist film 101, which is an organic substance, is decomposed by a chemical reaction using OH radicals having strong oxidizing power generated by combining ozone, hydrogen peroxide solution, ultraviolet rays or heat. This accelerated oxidation process is also generally called AOP (Advanced Oxidation Process). In the peeling process of the resist film 101 of this embodiment, a hydroxycal radical which is a kind of OH radical having a strong oxidizing power is used. However, this hydroxycal radical has a characteristic that it has a higher oxidizing power than ozone, but has a very fast autolysis and a short lifetime.
[0084]
  As shown in FIG. 7A, pure water mist is supplied by a nozzle to the surface of the resist film 101 on the substrate 100 to form a water film 102 having a predetermined thickness L1. The ozone gas 105 flows outside the water film 102. Here, the ultraviolet lamp 104 in FIG. 1 is irradiated with the ultraviolet ray 104, and the hydroxycal radical 103 is generated from the ozone gas 105. The generated hydroxycal radical 103 penetrates into the water film 102 and moves toward the resist film 101. However, since the water film 102 shown in FIG. 7A is formed by supplying pure water mist from the nozzle, the thickness L1 of the water film 102 increases, and the hydroxycal radical 103 reaches the resist film 101 before reaching. In many cases, self-decomposition occurs and the lifetime ends. Then, a part of the hydroxycal radical 103 that has not undergone self-decomposition reaches the resist film 101 and decomposes the organic resist film 101 by a chemical reaction. Thereby, the resist film 101 of the substrate 100 is stripped.
[0085]
  On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the substrate processing apparatus of FIG. 1, first, hydrogen peroxide solution is supplied into the processing chamber 7 by the hydrogen peroxide solution nozzle 4. Subsequently, ozone gas 105 is supplied into the processing chamber 7 by the ozone nozzle 2 of FIG. Further, steam is supplied into the processing chamber 7 by the steam nozzle 5 of FIG. As a result, a thin water film 102 is formed on the surface of the resist film 101 on the substrate 100 held by the substrate holder 6 in the processing chamber 7, and further, ozone gas 105, heat by steam, hydrogen peroxide solution In addition, a combination of the ultraviolet rays 104 and the ultraviolet rays 104 produces a large amount of hydroxycal radicals 103 which are OH radicals. The hydroxycal radical 103 penetrates into the water film 102 and moves toward the resist film 101. Here, since the water film 102 shown in FIG. 7B is formed by steam, the thickness L2 of the water film 102 decreases, and the hydroxycal radical 103 undergoes self-decomposition before reaching the resist film 101. It is unlikely that the lifetime will be exhausted. Therefore, the hydroxycal radical 103 can reach the resist film 101 before self-decomposition and decompose the resist film 101 which is an organic substance by a chemical reaction. Thereby, the resist film 101 of the substrate 100 can be stripped efficiently and in a short time.
[0086]
  In the above embodiment, the supply amount of steam supplied into the processing chamber 7 is controlled to prevent moisture aggregation from proceeding on the surface of the substrate 100. As an example, ozone gas and steam may be alternately supplied as shown in FIG.
[0087]
  Thereby, the thickness L2 of the water film 102 can be reduced and aggregation of moisture can be prevented. Therefore, since the amount of the hydroxy radical 103 reaching the resist film 101 on the surface of the substrate 100 further increases, the resist film 101 can be peeled off efficiently and in a short time.
[0088]
  Further, as shown in FIG. 6C, by further supplying a mixed fluid containing ozone gas, steam, mist and ozone gas to the substrate 100 in the processing chamber 7, moisture aggregation does not progress on the surface of the substrate 100. This can be prevented. That is, in order to prevent the surface of the substrate 100 from being dried, it is possible to supply a mixed fluid containing an appropriate mist and ozone gas to the substrate 100 and perform the stripping process of the resist film 101 efficiently and in a short time. Become. At this time, an appropriate heated mist may be supplied into the processing chamber 7 using the two-fluid nozzle 1. Thereby, the substrate 100 can be brought to an appropriate temperature at which the hydroxycal radical 103 is easily generated.
[0089]
  As described above, in the substrate processing apparatus of FIG. 1, a fluid containing hydrogen peroxide solution is supplied in advance into the processing chamber 7 in order to generate a large amount of OH radicals used for performing the resist stripping process of the substrate 100. Thereafter, a thin water film 102 is formed on the surface of the substrate 100 by appropriately supplying ozone gas and steam, and the resist film 101 of the substrate 100 can be peeled off efficiently and in a short time.
[0090]
  In addition, in order to prevent moisture aggregation on the surface of the substrate 100 due to the steam temperature, steam and ozone gas can be supplied alternately, or a mixed fluid containing steam, ozone gas, mist, and ozone gas can be supplied. Thereby, the thin water film 102 can be uniformly formed on the surface of the substrate 100. Then, before the hydroxycal radical, which is an OH radical, undergoes self-decomposition and the lifetime ends, the hydroxycal radical 103 reaches the resist film 101, and the chemical reaction between the resist film 101 and the hydroxycal radical 103 causes the substrate 100. The stripping process of the resist film 101 on the surface can be performed efficiently and in a short time.
[0091]
  Next, the surface state of the substrate 100 during the processing sequence shown in FIG.
[0092]
  FIG. 8 is a schematic enlarged view for explaining another example of the surface state of the substrate 100 when the resist stripping process is performed using the substrate processing apparatus of FIG. 8A shows the surface state of the substrate 100 when water is supplied to the substrate 100 in the form of a mist using a nozzle and mist containing ozone is supplied, and FIG. 8B shows the substrate processing apparatus of FIG. The surface state of the board | substrate 100 at the time of performing the resist peeling process shown in FIG.6 (d) using is shown.
[0093]
  Here, when the pure water mist 107 is supplied to the substrate 100 or when the substrate 100 is immersed in a liquid, the surface of the resist film 101 as shown in FIGS. 8A and 8B. In this case, a layer 106 (hereinafter referred to as a “replacement reducing layer”) in which the liquid containing ozone or the hydroxycal radical 103 is hardly replaced is generated.
[0094]
  As shown in FIG. 8A, first, the substitution reducing layer 106 has a predetermined thickness L3, and a mist 107 containing ozone flows outside thereof. The ultraviolet lamp 104 of the ultraviolet lamp 22 shown in FIG. 1 is irradiated, and the hydroxycal radical 103 is generated from ozone contained in the mist 107 and penetrates into the substitution reducing layer 106 by a predetermined amount. Then, the hydroxycal radical 103 that has permeated the substitution reducing layer 106 moves toward the resist film 101. However, when the thickness L3 of the substitution reducing layer 106 shown in FIG. 8A is large, the hydroxycal radical 103 is generated when the ultraviolet ray 104 is irradiated and self-decomposes before reaching the resist film 101. In many cases, the lifetime is exhausted. Then, a portion of the hydroxycal radical 103 that did not undergo self-decomposition at an early stage reaches the resist film 101 and decomposes the organic resist film 101 by a chemical reaction. Thereby, the resist film 101 of the substrate 100 is peeled off.
[0095]
  On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the substrate processing apparatus of FIG. 1, first, an additive or hydrogen peroxide solution is supplied into the processing chamber 7 by the hydrogen peroxide solution nozzle 4. This additive will be described later.
[0096]
  Subsequently, steam is supplied into the processing chamber 7 by the steam nozzle 5 of FIG. Further, mist 107 containing ozone is supplied from the two-fluid nozzle 1 into the processing chamber 7.
[0097]
  Thereby, the surface of the substitution reducing layer 106 of the substrate 100 held by the substrate holding unit 6 in the processing chamber 7 is combined with heat by steam, ozone, hydrogen peroxide solution, additive, and ultraviolet rays 104 in a composite manner. Thus, a hydroxycal radical 103 which is an OH radical can be generated.
[0098]
  Also, ozone can only dissolve in a certain amount in the liquid. For example, in the case of supplying ozone dissolved in a liquid, even when there is a dissolved amount of ozone of 60 ppm at room temperature, the dissolved amount of ozone rapidly increases to 5 ppm or the like with the temperature rise of the liquid in which ozone is dissolved. May decrease. Therefore, most of the temperature sufficient to supply the substrate 100 is supplied by steam, and the two-fluid nozzle 1 supplies hot water mist 107 containing normal-temperature ozone gas into the processing chamber 7. Thereby, in addition to ozone, sufficient temperature and appropriate moisture can be supplied to the substrate 100.
[0099]
  Further, as described above, an additive is used in the present embodiment. Here, the additive means acetic acid, carboxylic acid, phosphoric acid or the like. These have a function of suppressing generation of ozone as a hydroxycal radical 103 by ultraviolet light, ozone by hydrogen peroxide, or heat, and ozone reaches the substitution reducing layer 107. Until the last minute, the hydroxycal radical 103 is suppressed from being generated by the ultraviolet ray 104, heat or hydrogen peroxide solution. As a result, the amount of the hydroxycal radical 103 reaching the resist film 101 increases.
[0100]
  In this way, as shown in FIG. 8B, when the ozone permeates the substitution reducing layer 107 by the action of the additive, the hydroxycal radical 103 is generated and further moves toward the resist film 101. The hydroxycal radical 103 reaches the resist film 101 before the end of its lifetime, and can decompose the organic resist film 101 by a chemical reaction. Thereby, the resist film 101 of the substrate 100 can be stripped efficiently and in a short time.
[0101]
  In the above embodiment, the two-fluid nozzle 1, the ozone nozzle 2, the air nozzle 3, the hydrogen peroxide water nozzle 4 and the steam nozzle 5 are arranged one by one in the processing chamber 7. However, the present invention is not limited to this, and one or a plurality of each may be disposed in the processing chamber 7.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2A is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of a two-fluid nozzle, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing another example of the structure of a two-fluid nozzle.
FIG. 3 is a schematic perspective view of a substrate holding unit that holds a substrate.
4 is a schematic side view of the substrate holding unit shown in FIG. 3. FIG.
5 is a schematic cross-sectional view of the substrate holding portion shown in FIG. 4 taken along the line XX.
6 is a diagram showing an example of a processing sequence of the substrate processing apparatus of FIG. 1. FIG.
7 is a schematic enlarged view for explaining a surface state of a substrate when performing a resist stripping process using the substrate processing apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a schematic enlarged view for explaining another example of the surface state of the substrate when the resist stripping process is performed using the substrate processing apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 2-fluid nozzle
2 Ozone nozzle
3 Air nozzle
4 Hydrogen peroxide water nozzle
5 Steam nozzle
6 Substrate holder
7 Processing chamber
100 substrates

Claims

An accommodating portion for accommodating a substrate;
First supply means having a structure for supplying a mixed fluid containing mist-like moisture and ozone to the substrate housed in the housing portion;
Second supply means for supplying a fluid containing hydrogen peroxide to the substrate accommodated in the accommodating portion before supplying the fluid by the first supply means ,
The structure is
A first suction port supplied with ozone and air, a second suction port supplied with pure water, ozone and air supplied from the first suction port, and supplied from the second suction port. A substrate processing apparatus , comprising: a mixing unit in which pure water is mixed; and an ejection unit that ejects ozone, air, and pure water mixed in the mixing unit as the mixed fluid .

An accommodating portion for accommodating a substrate;
First supply means having a structure for supplying a mixed fluid containing mist-like moisture and ozone to the substrate housed in the housing portion;
Second supply means for supplying a fluid containing hydrogen peroxide to the substrate accommodated in the accommodating portion before supplying the fluid by the first supply means,
The structure is
A first suction port supplied with ozone and air, a second suction port supplied with pure water, ozone and air supplied from the first suction port, and supplied from the second suction port. A jet part for jetting pure water, and the mixed fluid is generated by mixing ozone, air, and pure water jetted from the jet part outside the jet part. Substrate processing apparatus.

The mist moisture, a substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein it is heated atomized water.

The substrate according to any one of claims 1 to 3, further comprising cleaning water supply means for supplying cleaning water to the substrate accommodated in the accommodating portion after the fluid is supplied by the first supply means. Processing equipment.

After the supply of fluid by said first supply means, the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a gas supply means for supplying a gas to the substrate housed in the housing portion .

When the supply of fluid by said first supply means, the substrate according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises a light irradiating means for irradiating light to the substrate housed in the housing portion Processing equipment.

Light emitted by the light irradiation means, the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that ultraviolet light.

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a rotation means for rotating the substrate accommodated in the accommodating portion.