基板处理装置及基板处理方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及基板处理装置及基板处理方法。
【背景技术】
[0002]半导体或液晶面板等的制造工序中，使用对晶片或液晶基板等基板的处理对象面供给处理液、对处理对象面进行处理的基板处理装置。在该基板处理装置中，开发了以水平状态旋转基板、向处理对象面的大致中央处供给处理液、利用离心力将该处理液扩展在处理对象面上的旋转处理装置。进而，还开发了回收曾经用过的处理液进行再利用的旋转处理装置。
[0003]利用这种基板处理装置，例如在除去基板的处理对象面上的抗蚀剂时，利用作为处理液使用SPM(硫酸溶液及双氧水的混合液)的SPM处理。利用该SPM处理的基板的单片式处理有将硫酸溶液及双氧水混合之后供给至基板上的方法或者在基板上混合硫酸溶液及双氧水的方法等。另外，对抗蚀剂除去后的基板进行水洗及干燥或者在该水洗之后利用其它处理液进行处理、再次进行水洗及干燥之后，运送至下一个工序。
[0004]所述仅使用SPM的SPM处理中，有时处理变得不充分。例如，当向基板的处理对象面进行离子注入时，该离子注入后由于抗蚀剂膜的表面发生固化(变质)，因此难以通过SPM处理将该已经固化的抗蚀剂除去、在基板上产生抗蚀剂的残渣。因此，为了提高处理性能，有时使用高温(例如160°C等)的SPM对基板进行处理。
[0005]但是，由于双氧水越是高温、则寿命变得越短，因此当混合在硫酸溶液中变成高温时，在到达基板之前进行分解、处理性能的提高变得不充分。因此，当按照双氧水残存的方式将大量的双氧水混合在硫酸溶液中时，硫酸溶液变稀，因此难以对处理液进行再利用、总的处理液使用量增加。另外，当对高温的硫酸溶液和双氧水进行混合时，它们不会充分地混合、而是发生双氧水的暴沸、即&02的!120的暴沸(激烈的沸腾)、双氧水会消失。详细地说，由于高温的硫酸溶液(160°C )与双氧水接触，双氧水成分的&0在硫酸溶液的温度下急剧地沸腾。通过该现象，在与硫酸溶液进行混合之前、双氧水消失，因此不会生成过一硫酸及过二硫酸、即有助于抗蚀剂剥离的氧化性物质，因而有时处理性能的提高变得不充分。由此出发，期待处理性能的提高及处理液使用量的减少。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题在于提供可以实现处理性能的提高及处理液使用量的减少的基板处理装置及基板处理方法。
[0007]实施方式的基板处理装置具备:将双氧水的沸点以上的第1温度的硫酸溶液供给至基板的第1溶液供给部；将作为硫酸溶液及双氧水的混合液且比第1温度低的第2温度的混合液供给至基板的处理对象面的第2溶液供给部；以及控制部，上述控制部按照使基板的温度达到双氧水的沸点以上的方式将第1温度的硫酸溶液供给至第1溶液供给部，在基板的温度达到第2温度以上时，停止第1温度的硫酸溶液向第1溶液供给部的供给、将第2温度的混合液供给至第2溶液供给部。
[0008]实施方式的基板处理方法具有以下工序:将双氧水的沸点以上的第1温度的硫酸溶液供给至基板、使基板的温度达到双氧水的沸点以上的工序；和当基板的温度成为双氧水的沸点以上时、停止第1温度的硫酸溶液的供给、将作为硫酸溶液及双氧水的混合液且比第1温度低的第2温度的混合液供给至基板的处理对象面的工序。
[0009]根据上述实施方式的基板板处理装置或基板处理方法，可以实现处理性能的提高及处理液使用量的减少。
【附图说明】
[0010]图1是表示一个实施方式的基板处理装置的概略构成的图。
[0011]图2是用于说明一个实施方式的硫酸溶液的硫酸浓度及沸点的关系的说明图。
[0012]图3是用于说明一个实施方式的抗蚀剂剥离的实验结果的说明图。
[0013]图4是用于说明一个实施方式的基板处理装置的溶液喷吐时机的说明图。
【具体实施方式】
[0014]参照附图来说明一个实施方式。
[0015]如图1所示，实施方式的基板处理装置1具备:利用处理液处理基板W的基板处理槽2，向该基板处理槽2供给处理液的溶液供给装置3，将从基板处理槽2排出的处理液返回至溶液供给装置3的溶液返回部4，以及控制各部2、3及4的控制部5。另外，本实施方式中作为处理液使用硫酸溶液及双氧水的混合液(以下仅称作SPM)。
[0016]基板处理槽2具备:设置在槽内部的筒头2a，在该筒头2a内以水平状态支撑基板W的工作台2b，以及在水平面内使该工作台2b旋转的旋转机构2c。
[0017]筒头2a形成为圆筒形状，从周围将工作台2b包围并将其收纳在内部。筒头2a的周壁上部朝向直径方向的内侧倾斜，按照工作台2b上的基板W的处理对象面Wa露出的方式进行开口。该筒头2a接收从旋转的基板W的处理对象面Wa流过落下的处理液、进而从基板W的处理对象面Wa或其相反面Wb飞溅的处理液等。
[0018]工作台2b被定位于筒头2a内的中央附近，按照能够在水平面内旋转的方式进行设置。该工作台2b具有多个支杆等支撑构件2bl，按照利用这些支撑构件2bl夹持晶片或液晶基板等基板W的方式进行支撑。该基板W在处理对象面Wa上具有掩模用等的抗蚀剂膜(抗蚀剂层)。
[0019]旋转机构2c以工作台2b的中央为旋转中心使工作台2b旋转。该旋转机构2c具备连接于工作台2b的中央的旋转轴和使该旋转轴旋转的发动机(均未图示)等。该发动机电连接于控制部5，其驱动通过控制部5来控制。
[0020]溶液供给装置3具备:向基板W的处理对象面Wa供给第1温度的硫酸溶液的第1溶液供给部3a，向基板W的处理对象面Wa供给第2温度的SPM的第2溶液供给部3b，向基板W的处理对象面Wa的相反面Wb供给第3温度的硫酸溶液的第3溶液供给部3c，以及使供给至各部3a、3b及3c的硫酸溶液循环的溶液循环部3d。
[0021]在此，第1温度是双氧水的沸点以上的规定的基板处理温度、第2温度是比第1温度低的温度。另外，第3温度是第1温度以上的温度。规定的基板处理温度范围是利用SPM对基板W进行处理时的温度范围，例如设定在150°C以上且308°C以下的范围内(详细在后叙述)。作为一个例子，当将规定的基板处理温度决定为150°C时，第1温度为150°C、第2温度小于150°C、第3温度为150°C以上。另外，例如当规定的基板处理温度决定为200°C时，第1温度为200°C及第3温度为200°C以上，但第2温度仍然是小于150°C。
[0022]第1溶液供给部3a具有:向工作台2b上的基板W处理对象面Wa供给第1温度的硫酸溶液的第1喷嘴11，连接该第1喷嘴11和溶液循环部3d的供给管12，对流过该供给管12的硫酸溶液进行加热的加热部13，对供给管12进行开关的开关阀14，以及将硫酸溶液的流动方向限定为从溶液循环部3d至第1喷嘴11的一个方向的止回阀15。
[0023]第1喷嘴11朝向工作台2b上的基板W的处理对象面Wa喷吐第1温度的硫酸溶液。该第1喷嘴11按照能够沿着工作台2b上的基板W的处理对象面Wa移动的方式进行设置，一边沿着该工作台2b上的基板W的处理对象面Wa移动一边喷吐硫酸溶液或者从相向于处理对象面Wa的大致中央的规定位置朝向处理对象面Wa喷吐硫酸溶液。
[0024]供给管12是连接第1喷嘴11和溶液循环部3d的配管，在该供给管12上设有开关阀14及止回阀15。作为开关阀14，例如可以使用电磁阀等。该开关阀14电连接于控制部5，根据利用该控制部5实施的控制对供给管12的流路进行开关。
[0025]加热部13设置在供给管12的途中，使得能够对流过该供给管12的硫酸溶液进行加热。该加热部13电连接于控制部5，根据利用该控制部5实施的控制对流过供给管12的硫酸溶液进行加热。作为该加热部13，例如可以使用加热器。加热温度按照流过供给管12的硫酸溶液的温度达到第1温度的方式进行设定。
[0026]第2溶液供给部3b具有:对工作台2b上的基板W的处理对象面Wa供给第2温度的SPM的第2喷嘴21，连接该第2喷嘴21与溶液循环部3d的供给管22，储存双氧水的储存部23，连接该储存部23和供给管22的混合管24，对供给管22进行开关的开关阀25，对混合管24进行开关的开关阀26，将硫酸溶液的流动方向限定为从溶液循环部3d向第2喷嘴21的一个方向的止回阀27，将双氧水的流动方向限定为从储存部23向供给管22的一个方向的止回阀28，以及产生送液力的栗29。另外，第2溶液供给部3b作为将硫