JP2004172493A

JP2004172493A - Method and apparatus for peeling resist

Info

Publication number: JP2004172493A
Application number: JP2002338485A
Authority: JP
Inventors: Tokuyuki Hayashi; 徳幸林
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP3947705B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for peeling resist that can excellently peel a resist film off a substrate surface by using sulfuric acid and oxygenated water whose temperature is controlled to a lower temperature than 100°C and have superior energy efficiency. <P>SOLUTION: This resist peeling apparatus is equipped with a spin chuck 1 which rotates while holding a substrate S nearly horizontally, a nozzle 2 for supplying sulfuric acid to the surface of the substrate S, and a soft spray nozzle 3 for supplying a jet of droplets of oxygenated water to the surface of the substrate S held by the spin chuck 1. For a resist peeling process, the sulfuric acid is supplied from the nozzle 2 to the surface of the substrate S to form a liquid film of the sulfuric acid of nearly room temperature on the surface of the substrate S. Then a jet of droplets of the oxygenated water of about 40°C from the spray nozzle 3 to the surface of the substrate S where the liquid film of the sulfuric acid is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置用基板やプラズマディスプレイ用基板のようなフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用基板、半導体ウエハ、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの各種基板の表面から不要となったレジスト膜を剥離するレジスト剥離方法およびレジスト剥離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、フラットパネルディスプレイの製造工程においては、基板の表面に形成されたレジスト膜を剥離する処理が行われる。このレジスト剥離処理を実施するための装置には、複数枚の基板を一括して処理するバッチ型の装置と、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の装置とがある。バッチ型のレジスト剥離装置は、複数枚の基板を一度にレジスト剥離液に浸漬させるための槽を備えていて、装置サイズが大きいため、最近では、処理対象基板の大型化に伴って、枚葉型のレジスト剥離装置が注目されてきている。
【０００３】
枚葉型のレジスト剥離装置は、たとえば、枚葉型の洗浄装置を流用して構成することができる。枚葉型の洗浄装置に係る先行技術として、下記特許文献１には、基板をほぼ水平に保持して回転するステージと、このステージに保持された基板の表面（上面）に洗浄液を供給するためのホッパとを備えた洗浄装置が開示されている。ホッパには、洗浄液供給手段およびガス供給手段が接続されており、ホッパは、洗浄液供給手段から供給される洗浄液にガス供給手段から供給される高圧ガスを吹きつけることにより、洗浄液の液滴の噴流を形成し、その噴流を基板の表面に供給する二流体スプレーノズルの形態をなしている。この先行技術に係る洗浄装置において、洗浄液に代えてレジスト剥離液を用いることにより、基板の表面から不要なレジスト膜を除去することができる。すなわち、ステージによって基板をほぼ水平な面内で回転させつつ、その基板の表面にホッパからレジスト剥離液の液滴の噴流を供給することにより、エッチング処理後に不要になったレジスト膜を基板の表面から剥離することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２４５２８２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
レジスト剥離液としては、通常、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）と過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）との混合液を１００℃以上に温度調節したものが用いられる。したがって、上記先行技術に係る洗浄装置を流用してレジスト剥離装置を構成した場合、ホッパへのレジスト剥離液の供給配管などに耐薬液性および１００℃以上の高温に対する耐熱性を持たせなければならない。また、レジスト剥離液の温度が供給配管を通っている間に下がってしまうので、上記先行技術に係る洗浄装置を流用してレジスト剥離装置を構成し、そのレジスト剥離装置を用いてレジスト剥離処理を行うことは、エネルギー効率性の面からも好ましいとは言えない。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、レジストを良好に剥離することのできる所定温度（約１００℃）よりも低温に温度調節された硫酸および過酸化水素水を用いて、基板表面のレジスト膜を良好に剥離することができるレジスト剥離方法およびレジスト剥離装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、レジスト膜を良好に除去することができ、かつ、エネルギー効率性に優れたレジスト剥離方法およびレジスト剥離装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、（処理対象基板の表面の近傍で）硫酸および過酸化水素水のうちのいずれか一方の薬液を気体と混合させて当該一方の薬液の液滴の噴流を形成する液滴噴流形成工程と、処理対象基板（Ｓ）の表面上または表面の近傍で、上記液滴噴流形成工程で形成された薬液の液滴の噴流と硫酸および過酸化水素水のうちの上記一方の薬液とは異なる他方の薬液とを混合させて、（レジストを良好に剥離することのできる所定温度以上の）レジスト剥離液を生成するレジスト剥離液生成工程と、このレジスト剥離液生成工程で生成されたレジスト剥離液を用いて、処理対象基板の表面に形成されているレジストを剥離するレジスト剥離工程とを含むことを特徴とするレジスト剥離方法である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
上記の方法によれば、処理対象基板の表面上または表面の近傍でレジスト剥離液が生成されて、そのレジスト剥離液を用いて、処理対象基板の表面に形成されているレジストが剥離される。
硫酸と過酸化水素水とが混合されると、化学反応（Ｈ_２ＳＯ_４＋Ｈ_２Ｏ_２→Ｈ_２ＳＯ_５＋Ｈ_２Ｏ）が生じて、強い酸化力を有するＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成される。そして、その化学反応時には、反応生成熱が発生するため、この反応生成熱によってレジスト剥離液は昇温する。したがって、硫酸および過酸化水素水がレジストを良好に剥離することのできる所定温度（約１００℃）よりも低温（たとえば、室温〜８０℃程度）に温度調整されていても、請求項１の方法によれば、処理対象基板の表面上または表面の近傍で、レジスト剥離液の温度をレジストを良好に剥離することのできる所定温度以上に昇温させることが可能であり、その所定温度以上に昇温されたレジスト剥離液を用いて、処理対象基板の表面に形成されているレジストを化学的に剥離させることができる。
【０００９】
なお、上記処理対象基板の表面の近傍とは、反応生成熱によって昇温されたレジスト剥離液が処理対象基板の表面に供給されるまでの間に上記所定温度（約１００℃）未満に低下しないような範囲内をいう。
また、請求項１の方法では、レジスト剥離液を処理対象基板の表面に供給するために、液滴噴流形成工程で形成された硫酸および過酸化水素水のうちの一方の薬液の液滴の噴流が基板表面に供給されることになる。液滴の噴流は、運動エネルギーを有しているので、この運動エネルギーによって、処理対象基板の表面に形成されているレジストを物理的に剥離することができる。
【００１０】
したがって、この発明に係る方法は、レジストを良好に剥離することのできる所定温度よりも低温に温度調節された硫酸および過酸化水素水を用いて、基板の表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することができ、かつ、エネルギー効率性に優れたレジスト剥離方法であるといえる。
しかも、硫酸および過酸化水素水の温度はレジストを良好に剥離することのできる所定温度よりも低温でよいから、この発明に係る方法を実施する装置では、硫酸および過酸化水素水を供給する配管に、レジストを良好に剥離することのできる所定温度以上の高温に耐え得る耐熱性を持たせる必要がないので、イニシャルコストを低く抑えることができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載したように、上記レジスト剥離液生成工程は、処理対象基板の表面に上記他方の薬液を液盛りして液膜を形成する液膜形成工程と、この液膜形成工程の後に、上記液滴噴流形成工程で形成された上記一方の薬液の液滴の噴流を処理対象基板の表面に供給する工程とを含む工程であってもよい。薬液が液盛りされた処理対象基板の表面に、液滴噴流形成工程で形成された薬液の液滴の噴流が供給されることにより、処理対象基板の表面上で硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、強い酸化力を有するＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成される。また、処理対象基板の表面上で硫酸と過酸化水素水とが初めて混合されるから、レジスト剥離液の温度低下が最も小さく、その混合時の反応熱を最も有効に利用できる。
【００１２】
また、請求項３に記載したように、上記他方の薬液を気体と混合させて当該他方の薬液の液滴の噴流を形成する第２の液滴噴流形成工程をさらに含み、上記レジスト剥離液生成工程は、上記第２の液滴噴流形成工程で形成された上記他方の薬液の液滴の噴流と上記液滴噴流形成工程で形成された上記一方の薬液の液滴の噴流とを処理対象基板の表面に供給する噴流供給工程を含む工程であってもよい。処理対象基板の表面に過酸化水素水および硫酸の液滴の噴流が同時に供給されることにより、その基板の表面上で硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、強い酸化力を有するＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成される。
【００１３】
なお、この場合、上記一方の薬液の液滴の噴流と上記他方の薬液の液滴の噴流とは、処理対象基板の表面の近傍の空中で混合されて、処理対象基板の表面に供給されてもよいし、それぞれが処理対象基板の表面に供給された後で、処理対象基板の表面上で混合されてもよい。また、上記一方の薬液の液滴の噴流と上記他方の薬液の液滴の噴流とは、処理対象基板の表面の近傍の空中で一部が混合されつつ、それぞれが処理対象基板の表面に供給されて、処理対象基板の表面上でさらに混合されてもよい。
【００１４】
さらには、請求項４に記載したように、処理対象基板に向けてそれぞれ供給される硫酸および過酸化水素水を気体と（処理対象基板の表面の近傍で）混合させて、レジスト剥離液の液滴の噴流を形成することにより、上記液滴噴流形成工程およびレジスト剥離液生成工程を同一の工程で達成することもできる。この場合には、硫酸および過酸化水素水が気体と混合される際に、硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、強い酸化力を有するＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成される。そしてその後、そのレジスト剥離液の液滴の噴流が処理対象基板の表面に供給されることになる。
【００１５】
請求項１〜４のレジスト剥離方法は、請求項５に記載したレジスト剥離装置を用いて実現することができる。請求項５記載の発明は、基板を保持する基板保持手段（１）と、硫酸および過酸化水素水のうちのいずれか一方の薬液を気体と混合させて、上記基板保持手段に保持された基板の表面に向かう液滴の噴流を形成する液滴噴流形成手段（３，６）と、上記基板保持手段に保持された基板の表面に向けて、硫酸および過酸化水素水のうちの上記一方の薬液とは異なる他方の薬液を供給する薬液供給手段（２、５、６）とを含むことを特徴とするレジスト剥離装置である。
【００１６】
なお、たとえば、請求項２のレジスト剥離方法は、処理対象基板（Ｓ）を上記基板保持手段（１）に保持させた後、その基板の表面に上記薬液供給手段（２）から薬液を供給して、基板の表面上に薬液を液盛りした後、上記液滴噴流形成手段（３）によって基板の表面上に液盛りされている薬液とは異なる方の薬液の液滴の噴流を形成し、この液滴の噴流を基板の表面に供給することにより実現することができる。
【００１７】
また、請求項３のレジスト剥離方法は、請求項５のレジスト剥離装置が、上記薬液供給手段が、上記基板保持手段に保持された基板の表面に向けて供給すべき薬液を気体と混合させて、上記基板保持手段に保持された基板の表面に向かう液滴の噴流を形成する第２液滴噴流形成手段（５）を備えていれば実現することができる。すなわち、処理対象基板（Ｓ）を上記基板保持手段（１）に保持させた後、その基板の表面に上記液滴噴流形成手段（３）によって形成された液滴の噴流を供給するとともに、上記第２液滴噴流形成手段（５）によって形成された液滴の噴流を供給することにより実現することができる。なお、上記第２液滴噴流形成手段（５）に対しては、供給管（５１，５２）によって薬液および気体を導入するのがよい。
【００１８】
請求項４のレジスト剥離方法は、請求項５のレジスト剥離装置において、上記薬液供給手段（６）が、上記液滴噴流形成手段（６）と同一体であれば実現することができる。具体的には、液滴噴流形成手段（６）に硫酸、過酸化水素水、および気体がそれぞれ供給管（６１，６２，６３）により導入されてこれらが混合され、液滴の噴流を生成するものであってもよい。このような構成によれば、基板表面に供給される液滴の噴流を硫酸および過酸化水素水の混合液（レジスト剥離液）の液滴の噴流とすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。このレジスト剥離装置は、基板Ｓの表面（上面）から不要になったレジスト膜（レジストパターン）を剥離する処理を行う枚葉型の装置であり、基板Ｓをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持された基板Ｓの表面に硫酸を供給するためのノズル２と、スピンチャック１に保持された基板Ｓの表面に過酸化水素水の液滴の噴流を供給するためのソフトスプレーノズル３とを備えている。このレジスト剥離装置による処理の対象となる基板Ｓには、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用基板、半導体ウエハ、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの各種基板が含まれる。
【００２０】
スピンチャック１は、たとえば、鉛直方向にほぼ沿って配置されたスピン軸１１と、このスピン軸１１の上端に固定された吸着ベース１２とを有していて、吸着ベース１２上に基板Ｓを載置した状態で、吸着ベース１２に形成された吸気路内を排気することにより、基板Ｓの下面を真空吸着して、基板Ｓをほぼ水平な姿勢で保持することができる構成になっている。スピン軸１１には、モータなどを含む回転駆動機構１３が結合されている。基板Ｓを吸着ベース１２に吸着保持した状態で、回転駆動機構１３からスピン軸１１に回転力を入力することによって、基板Ｓをほぼ水平な面内でスピン軸１１の中心軸線まわりに回転させることができる。
【００２１】
ノズル２には、硫酸供給源からの硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を供給する硫酸供給管２１が接続されている。この硫酸供給管２１の途中部には、硫酸供給源側から順に、硫酸の温度を調節するための温度調節器２２と、ノズル２からの硫酸の吐出を制御するための硫酸供給バルブ２３とが介装されている。温度調節器２２は、硫酸供給管２１を流通する硫酸の温度を室温程度（約２３℃）に調節する。なお、この温度調節器２２は、上記硫酸の温度を室温〜約８０℃の間で調節可能である。
【００２２】
スピンチャック１の側方には、旋回軸３１が鉛直方向にほぼ沿って配置されており、ソフトスプレーノズル３は、その旋回軸３１の上端部からほぼ水平に延びたアーム３２の先端部に取り付けられている。旋回軸３１には、この旋回軸３１を中心軸線まわりに回転駆動する旋回駆動機構３３が結合されている。旋回駆動機構３３から旋回軸３１に駆動力を入力して、旋回軸３１をその中心軸線まわりに所定の角度範囲内で往復回転させることにより、スピンチャック１に保持された基板Ｓの上方でアーム３２を揺動させることができ、これに伴って、スピンチャック１に保持された基板Ｓの表面上で、ソフトスプレーノズル３からの過酸化水素水の液滴の噴流の供給位置をスキャン（移動）させることができる。また、旋回軸３１および旋回駆動機構３３は、昇降駆動機構３４によって昇降されるようになっている。
【００２３】
ソフトスプレーノズル３には、窒素ガス供給源からの高圧の窒素ガス（Ｎ_２）を供給する窒素ガス供給管４１と、過酸化水素水供給源からの過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）を供給する過酸化水素水供給管４２とが接続されている。ソフトスプレーノズル３に高圧の窒素ガスと過酸化水素水とが同時に供給されると、ソフトスプレーノズル３内の液滴形成室（混合室）で窒素ガスと過酸化水素水とが混合されて、過酸化水素水の微細な液滴が形成され、この過酸化水素水の液滴が噴流となって、ソフトスプレーノズル３の先端から基板Ｓの表面に供給される。
【００２４】
窒素ガス供給管４１の途中部には、窒素ガス供給源側から順に、窒素ガスの温度を調節するための温度調節器４３と、ソフトスプレーノズル３への窒素ガスの供給を制御するための窒素ガス供給バルブ４４とが介装されている。温度調節器４３は、窒素ガス供給管４１を流通する窒素ガスの温度を室温程度に調節する。なお、この温度調節器４３は、上記窒素ガスの温度を室温〜約８０℃の間で調節可能である。
【００２５】
また、過酸化水素水供給管４２の途中部には、過酸化水素水供給源側から順に、過酸化水素水の温度を調節するための温度調節器４５と、ソフトスプレーノズル３への過酸化水素水の供給を制御するための過酸化水素水供給バルブ４６とが介装されている。温度調節器４５は、過酸化水素水供給管４２を流通する過酸化水素水の温度を約４０℃に調節する。なお、この温度調節器４５は、上記過酸化水素水の温度を室温〜約８０℃の間で調節可能である。
【００２６】
図２は、ソフトスプレーノズル３の構成例を示す断面図である。ソフトスプレーノズル３は、たとえば、いわゆる内部混合型の二流体スプレーノズルであって、内部に液滴形成室ＳＰ１を提供する液滴形成部３０１と、この液滴形成部３０１に接続された管形状の気体導入部３０２および液体導入部３０３とを有している。窒素ガス供給管４１および過酸化水素水供給管４２は、それぞれ気体導入部３０２の内部に形成された気体導入路３０２ａおよび液体導入部３０３の内部に形成された液体導入路３０３ａに接続されている。
【００２７】
液滴形成部３０１は、上面および円筒状の側面を有する接続部３０１ａと、この接続部３０１ａの下端に連なり、下方に向かうにつれて内径が小さく形成されたテーパ部３０１ｂと、このテーパ部３０１ｂの下端に連なり、内径が一様な直管形状のストレート部３０１ｃとで構成されている。接続部３０１ａの上面には、ほぼ中心に開口３０４が形成されており、気体導入部３０２は、その開口３０４に挿通されて、下半分程度の部分が液滴形成室ＳＰ１に突出した状態に設けられている。また、液体導入部３０３は、接続部３０１ａの側面に形成された接続口３０５に接続されていて、液体導入部３０３の内部に形成された液体導入路３０３ａは、接続口３０５を介して、接続部３０１ａの内面と気体導入部３０２の外面との間のリング状の空間ＳＰ２に連通している。
【００２８】
ソフトスプレーノズル３では、気体導入路３０２ａから供給される高圧の窒素ガスと、液体導入路３０３ａから空間ＳＰ２を介して供給される過酸化水素水とが、液滴形成室ＳＰ１において混合され、その結果、過酸化水素水の微細な液滴が形成されることになる。この液滴は、テーパ部３０１ｂで加速され、大きな流速を有する噴流となって、ストレート部３０１ｃの先端からスピンチャック１に保持された基板Ｓの表面に供給される。
【００２９】
図３は、レジスト剥離処理について説明するための図である。このレジスト剥離装置におけるレジスト剥離処理は、たとえば、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置が、予め定められたプログラムに従って、回転駆動機構１３、旋回駆動機構３３および昇降駆動機構３４の動作を制御し、また、硫酸供給バルブ２３、窒素ガス供給バルブ４４および過酸化水素水供給バルブ４６の開閉を制御することにより達成される。
【００３０】
処理対象の基板Ｓがスピンチャック１に受け渡されると、まず、硫酸供給バルブ２３が開かれて、ノズル２から基板Ｓの表面の中央部に、温度調節器２２によって室温程度に温度調節された硫酸が供給される。このとき、回転駆動機構１３は動作しておらず、基板Ｓは静止されたままの状態である。したがって、基板Ｓの表面に供給された硫酸は、基板Ｓの表面に拡がり、その表面張力で基板Ｓ上に液膜となって溜められる（Ｈ_２ＳＯ_４パドル）。ここで、さらに硫酸の液膜が基板Ｓの表面上の略全域に渡ってかつ均一に広がって形成されるように、硫酸の供給途中から基板Ｓを回転させ始める。具体的には、基板Ｓの回転を停止させている状態で硫酸が基板Ｓの中央部に所定の量だけ供給された後、この硫酸の供給を継続しつつ、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１に保持されている基板Ｓをたとえば２００ｒｐｍの比較的低い回転速度まで徐々に増速させていく。基板Ｓの表面に十分な量の硫酸が供給されて、基板Ｓの表面全域に硫酸の液膜が形成されると、硫酸供給バルブ２３が閉じられて、基板Ｓ上に硫酸の液膜を形成するためのＨ_２ＳＯ_４パドル（液盛り）工程が終了し、つづいて、Ｈ_２Ｏ_２ソフトスプレー工程が行われる。Ｈ_２Ｏ_２ソフトスプレー工程では、Ｈ_２ＳＯ_４パドル（液盛り）工程から継続して、基板Ｓが上記回転速度（２００ｒｐｍ）で回転されている。そして、揺動駆動機構３３および昇降駆動機構３４が制御されて、その回転中の基板Ｓの表面にソフトスプレーノズル３が近づけられる。その後、窒素ガス供給バルブ４４および過酸化水素水供給バルブ４６が開かれて、ソフトスプレーノズル３から、硫酸の液膜が形成されている基板Ｓの表面にほぼ４０℃の過酸化水素水の液滴の噴流が供給される。また、過酸化水素水の液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されている間、揺動駆動機構３３が制御されて、ソフトスプレーノズル３からの液滴の噴流が導かれる基板Ｓの表面上の供給位置が、基板Ｓの回転中心から基板Ｓの周縁部に至る範囲内を、円弧状の軌跡を描きつつ繰り返し移動（スキャン）させられる。スピンチャック１によって基板Ｓが回転される一方で、その基板Ｓの表面上を過酸化水素水の液滴の噴流がスキャンすることにより、基板Ｓの表面の全域に隈無く過酸化水素水の液滴の噴流を供給することができる。
【００３１】
硫酸の液膜が形成されている基板Ｓの表面にソフトスプレーノズル３から過酸化水素水の液滴の噴流が供給されることにより、その基板Ｓ上で硫酸と過酸化水素水との化学反応（Ｈ_２ＳＯ_４＋Ｈ_２Ｏ_２→Ｈ_２ＳＯ_５＋Ｈ_２Ｏ）が生じて、強い酸化力を有するＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成される。また、基板Ｓ上の硫酸の温度は室温程度で、ソフトスプレーノズル３から供給される過酸化水素水の温度は約４０℃であるが、硫酸と過酸化水素水との化学反応時に発生する反応生成熱によって、Ｈ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液の温度は、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することのできる温度（１００℃以上）に達する。
【００３２】
さらに、ソフトスプレーノズル３からの液滴の噴流は、大きな運動エネルギー（流速）を有しているので、この大きな運動エネルギーを有する液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されることにより、その供給位置に形成されているレジスト膜が物理的に剥離されていく。つまり、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜は、レジスト剥離液に含まれるＨ_２ＳＯ_５の酸化力およびソフトスプレーノズル３からの液滴の噴流が有する運動エネルギーによって、化学的および物理的に剥離されて除去される。
【００３３】
基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜を剥離するのに必要かつ十分な時間が経過すると、窒素ガス供給バルブ４４および過酸化水素水供給バルブ４６が閉じられる。これによりＨ_２Ｏ_２ソフトスプレー工程は終了であり、つづいて、基板Ｓの表面に残留しているレジスト剥離液を純水で洗い流すためのリンス工程が所定時間行われる。すなわち、回転駆動機構１３が制御されて、基板Ｓが所定の回転速度（たとえば、約１５００ｒｐｍ）で回転されつつ、その回転中の基板Ｓの表面に図示しない純水ノズルから純水が供給される。基板Ｓの表面に供給された純水は、基板Ｓの回転による遠心力を受けて、その供給位置から基板Ｓの周縁に向けて流れる。これにより、基板Ｓの表面の全域に純水が行き渡り、その純水によって基板Ｓの表面からレジスト剥離液が洗い流される。
【００３４】
リンス処理が終了すると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１を予め定める乾燥時間だけ高速回転（たとえば、約３０００ｒｐｍ）させる。これにより、基板Ｓの表面から純水が遠心力で振り切られて、基板Ｓの表面が乾燥する。この乾燥処理の終了後は、スピンチャック１の回転が止められて、スピンチャック１から処理後の基板Ｓが搬出されていく。
以上のように、常温の硫酸の液膜が形成されている基板Ｓの表面に、約４０℃の過酸化水素水の液滴の噴流が供給されることにより、基板Ｓの表面上で１００℃以上のレジスト剥離液が生成され、このレジスト剥離液に含まれるＨ_２ＳＯ_５の高い酸化力によって、基板Ｓの表面に形成されている不要なレジスト膜が化学的に剥離される。また、過酸化水素水の液滴の噴流が有する運動エネルギーによって、基板Ｓの表面に形成されている不要なレジスト膜が物理的に剥離される。
【００３５】
したがって、この実施形態によれば、１００℃よりも低温に温度調節された硫酸および過酸化水素水を用いて、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜を良好に剥離することができる。
しかも、硫酸供給管２１を流通する硫酸の温度、窒素ガス供給管４１を流通する窒素ガスの温度および過酸化水素水供給管４２を流通する過酸化水素水の温度は、いずれも室温または約４０℃の比較的低温であるから、硫酸供給管２１、窒素ガス供給管４１および過酸化水素水供給管４２に、１００℃以上の高温に耐え得る耐熱性を持たせる必要がない。
【００３６】
また、硫酸と過酸化水素水との化学反応時に発生する反応生成熱によって、レジスト剥離液の温度を１００℃以上に昇温させているから、この実施形態に係るレジスト剥離装置はエネルギー効率性に優れているといえる。
なお、この実施形態では、基板Ｓの表面に硫酸の液膜を形成しておき、その硫酸の液膜が形成されている基板Ｓの表面に過酸化水素水の液滴の噴流を供給する構成を採用しているが、過酸化水素水供給管４２をノズル２に接続し、硫酸供給管２１をソフトスプレーノズル３に接続した構成に変更して、ノズル２から基板Ｓの表面に過酸化水素水を供給することにより、基板Ｓの表面に過酸化水素水の液膜を形成しておき、その過酸化水素水の液膜が形成されている基板Ｓの表面に、ソフトスプレーノズル３から硫酸の液滴の噴流を供給するようにしてもよい。
【００３７】
図４は、この発明の他の実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。この図４において、図１に示す各部に相当する部分には、図１の場合と同一の参照符号が付されている。
この実施形態に係るレジスト剥離装置では、ソフトスプレーノズル３から基板Ｓの表面に過酸化水素水の液滴の噴流が供給されるのと同時に、ソフトスプレーノズル３とは別に設けられた硫酸ソフトスプレーノズル５から基板Ｓの表面に硫酸の液滴の噴流が供給されることにより、基板Ｓの表面上でＨ_２ＳＯ_５を含むレジスト剥離液が生成されて、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜が化学的および物理的に剥離される。
【００３８】
すなわち、スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に保持された基板Ｓの上面に硫酸の液滴の噴流を供給するための硫酸ソフトスプレーノズル５が設けられている。硫酸ソフトスプレーノズル５には、窒素ガス供給源からの高圧の窒素ガス（Ｎ_２）を供給する窒素ガス供給管５１と、硫酸供給源からの硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を供給する硫酸供給管５２とが接続されている。硫酸ソフトスプレーノズル５に高圧の窒素ガスと硫酸とが同時に供給されると、硫酸ソフトスプレーノズル５内の液滴形成室で窒素ガスと硫酸とが混合されて、硫酸の微細な液滴が形成され、この硫酸の液滴が噴流となって、硫酸ソフトスプレーノズル５の先端から基板Ｓの表面に供給される。
【００３９】
窒素ガス供給管５１の途中部には、窒素ガス供給源側から順に、窒素ガスの温度を調節するための温度調節器５３と、硫酸ソフトスプレーノズル５への窒素ガスの供給を制御するための窒素ガス供給バルブ５４とが介装されている。温度調節器５３は、窒素ガス供給管５１を流通する窒素ガスの温度を室温程度に調節する。また、硫酸供給管５２の途中部には、硫酸供給源側から順に、硫酸の温度を調節するための温度調節器５５と、硫酸ソフトスプレーノズル５への硫酸の供給を制御するための硫酸供給バルブ５６とが介装されている。温度調節器５５は、硫酸供給管５２を流通する硫酸の温度を室温程度に調節する。
【００４０】
また、硫酸ソフトスプレーノズル５は、たとえば、ソフトスプレーノズル３が取り付けられているアーム３２にソフトスプレーノズル３と並列で取り付けられており、アーム３２の揺動に伴って、基板Ｓ上において、硫酸ソフトスプレーノズル５からの液滴の噴流の供給位置の描く軌跡が、ソフトスプレーノズル３からの液滴の噴流の供給位置が描く円弧状の軌跡に沿うようになっている。
なお、硫酸ソフトスプレーノズル５は、ソフトスプレーノズル３と同様な構成であるから、硫酸ソフトスプレーノズル５の具体的な構成についての説明は省略する。
【００４１】
この実施形態に係るレジスト剥離装置では、処理対象の基板Ｓがスピンチャック１に受け渡されると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１に保持されている基板Ｓが所定の低回転速度で回転される。そして、揺動駆動機構３３および昇降駆動機構３４が制御されて、その回転中の基板Ｓの表面にソフトスプレーノズル３および硫酸ソフトスプレーノズル５が近づけられる。その後、窒素ガス供給バルブ４４，５４、過酸化水素水供給バルブ４６および硫酸供給バルブ５６が開かれて、ソフトスプレーノズル３から基板Ｓの表面に約４０℃の過酸化水素水の液滴の噴流が供給されるとともに、硫酸ソフトスプレーノズル５から基板Ｓの表面に常温の硫酸の液滴の噴流が供給される。また、過酸化水素水および硫酸の液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されている間、揺動駆動機構３３が制御されて、ソフトスプレーノズル３および硫酸ソフトスプレーノズル５からの液滴の噴流が導かれる基板Ｓの表面上の供給位置が、基板Ｓの回転中心から基板Ｓの周縁部に至る範囲内を、円弧状の軌跡を描きつつ繰り返し移動（スキャン）させられる。スピンチャック１によって基板Ｓが回転される一方で、その基板Ｓの表面上を過酸化水素水および硫酸の液滴の噴流がスキャンすることにより、基板Ｓの表面の全域に隈無く過酸化水素水および硫酸の液滴の噴流を供給することができる。
【００４２】
基板Ｓの表面に過酸化水素水および硫酸の液滴の噴流が供給されることにより、その基板Ｓ上で硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、１００℃以上の温度を有するレジスト剥離液が生成される。また、ソフトスプレーノズル３および硫酸ソフトスプレーノズル５からの液滴の噴流は、大きな運動エネルギー（流速）を有しているので、この大きな運動エネルギーを有する液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されることにより、その供給位置に形成されているレジスト膜が物理的に剥離されていく。したがって、この実施形態に係るレジスト剥離装置においても、上記した第１の実施形態に係るレジスト剥離装置と同様な効果を達成することができる。
【００４３】
なお、この実施形態に係るレジスト剥離装置では、第１の実施形態に係るレジスト剥離装置のノズル２（図１参照）に相当するものは設けられておらず、基板Ｓの表面に硫酸または過酸化水素水を液盛りして液膜を形成するパドル工程は行われない。
図５は、この発明のさらに他の実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。この図５において、図１に示す各部に相当する部分には、図１の場合と同一の参照符号が付されている。
【００４４】
この実施形態に係るレジスト剥離装置は、スピンチャック１に保持された基板Ｓの表面に、アーム３２の先端部に取り付けられた三流体ソフトスプレーノズル６からレジスト剥離液の液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されて、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜が化学的および物理的に剥離される構成になっている。
三流体ソフトスプレーノズル６は、図６に示すように、内部に液滴形成室ＳＰ１を提供する液滴形成部６０１と、この液滴形成部６０１に接続された管形状の気体導入部６０２、第１液体導入部６０３および第２液体導入部６０４とを有している。気体導入部６０２、第１液体導入部６０３および第２液体導入部６０４は、それぞれ窒素ガス供給管６１、硫酸供給管６２および過酸化水素水供給管６３が接続されている。
【００４５】
液滴形成部６０１は、上面および円筒状の側面を有する接続部６０１ａと、この接続部６０１ａの下端に連なり、下方に向かうにつれて内径が小さく形成されたテーパ部６０１ｂと、このテーパ部６０１ｂの下端に連なり、内径が一様な直管形状のストレート部６０１ｃとで構成されている。接続部６０１ａの上面には、ほぼ中心に開口６０５が形成されており、気体導入部６０２は、その開口６０４に挿通されて、下半分程度の部分が液滴形成室ＳＰ１に突出した状態に設けられている。また、第１液体導入部６０３は、接続部６０１ａの側面に形成された接続口６０６に接続されていて、第１液体導入部６０３の内部に形成された液体導入路６０３ａは、接続口６０６を介して、接続部６０１ａの内面と気体導入部６０２の外面との間のリング状の空間ＳＰ２に連通している。さらに、第２液体導入部６０４は、接続部６０１ａの側面において接続口６０６に対向する位置に形成された接続口６０７に接続されていて、第２液体導入部６０４の内部に形成された液体導入路６０４ａは、接続口６０７を介して、リング状の空間ＳＰ２に連通している。
【００４６】
三流体ソフトスプレーノズル６では、気体導入路６０２ａから供給される高圧の窒素ガスと、第１液体導入路６０３ａおよび第２液体導入路６０４ａから空間ＳＰ２を介して供給される硫酸および過酸化水素水とが、液滴形成室ＳＰ１において混合され、その結果、硫酸および過酸化水素水の混合液であるレジスト剥離液の微細な液滴が形成されることになる。この液滴は、テーパ部６０１ｂで加速され、大きな流速を有する噴流となって、ストレート部６０１ｃの先端からスピンチャック１に保持された基板Ｓの表面に供給される。
【００４７】
図５に戻って、窒素ガス供給管６１の途中部には、窒素ガス供給源側から順に、窒素ガスの温度を調節するための温度調節器６４と、三流体ソフトスプレーノズル６への窒素ガスの供給を制御するための窒素ガス供給バルブ６５とが介装されている。また、硫酸供給管６２の途中部には、硫酸供給源側から順に、硫酸の温度を調節するための温度調節器６６と、三流体ソフトスプレーノズル６への硫酸の供給を制御するための硫酸供給バルブ６７とが介装されている。さらに、過酸化水素水供給管６３の途中部には、過酸化水素水供給源側から順に、過酸化水素水の温度を調節するための温度調節器６８と、三流体ソフトスプレーノズル６への過酸化水素水の供給を制御するための過酸化水素水供給バルブ６９とが介装されている。温度調節器６４，６６，６８は、それぞれ窒素ガス、硫酸の温度を略室温に、過酸化水素水の温度を約４０℃に調節する。
【００４８】
この実施形態に係るレジスト剥離装置では、処理対象の基板Ｓがスピンチャック１に受け渡されると、回転駆動機構１３が制御されて、スピンチャック１に保持されている基板Ｓが所定の低回転速度（たとえば、約２００ｒｐｍ）で回転される。そして、揺動駆動機構３３および昇降駆動機構３４が制御されて、その回転中の基板Ｓの表面に三流体ソフトスプレーノズル６が近づけられる。その後、窒素ガス供給バルブ６５、硫酸供給バルブ６７および過酸化水素水供給バルブ６９が開かれて、三流体ソフトスプレーノズル６から基板Ｓの表面にレジスト剥離液の液滴の噴流が供給される。また、レジスト剥離液の液滴の噴流が基板Ｓの表面に供給されている間、揺動駆動機構３３が制御されて、三流体ソフトスプレーノズル６からの液滴の噴流が導かれる基板Ｓの表面上の供給位置が、基板Ｓの回転中心から基板Ｓの周縁部に至る範囲内を、円弧状の軌跡を描きつつ繰り返し移動（スキャン）させられる。スピンチャック１によって基板Ｓが回転される一方で、その基板Ｓの表面上をレジスト剥離液の液滴の噴流がスキャンすることにより、基板Ｓの表面の全域に隈無くレジスト剥離液の噴流を供給することができる。
【００４９】
室温程度または約４０℃に温度調節された硫酸および過酸化水素水が三流体ソフトスプレーノズル６内で混合される際に、硫酸と過酸化水素水との化学反応が生じて、三流体ソフトスプレーノズル６内には、１００℃以上の温度を有するレジスト剥離液の液滴が生成される。そして、基板Ｓには、その１００℃以上の温度を有するレジスト剥離液の液滴の噴流が三流体ソフトスプレーノズル６から供給される。したがって、この実施形態に係るレジスト剥離装置においても、基板Ｓの表面に形成されているレジスト膜を化学的および物理的に剥離することができ、第１および第２の実施形態に係るレジスト剥離装置と同様な効果を達成することができる。
【００５０】
なお、この実施形態に係るレジスト剥離装置においても、第１の実施形態に係るレジスト剥離装置のノズル２（図１参照）に相当するものは設けられておらず、基板Ｓの表面に硫酸または過酸化水素水を液盛りして液膜を形成するパドル工程は行われない。
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、ソフトスプレーノズル３の構成例として、いわゆる内部混合型の二流体スプレーノズルを取り上げたが、ソフトスプレーノズル３（硫酸ソフトスプレーノズル５）は、図７に示すような外部混合型の二流体スプレーノズルであってもよい。外部混合型の二流体スプレーノズルは、下面に断面台形状の凹部７０１ａを有する本体部７０１と、この本体部７０１の中心軸線に沿って設けられた管状の気体導入部７０２と、本体部７０１の凹部７０１ａの周面を斜めに貫通して設けられた管状の液体導入部７０３とを有している。気体導入部７０２および液体導入部７０３には、それぞれ窒素ガス（Ｎ_２）を供給するための窒素ガス供給管７０４および液体（Ｈ_２Ｏ_２またはＨ_２ＳＯ_４）を供給するための液体供給管７０５が接続されている。気体導入部７０２の下端は、本体部７０１の凹部７０１ａ内に達している。また、液体導入部７０３は、本体部７０１の中心軸線に近づくに従って下方に傾斜するように設けられている。この構成により、窒素ガス供給管７０４から気体導入部７０２に高圧の窒素ガスを供給するとともに、液体供給管７０５から液体導入部７０３に液体を供給すると、液体導入部７０３の先端から吐出される液体に高圧窒素ガスが衝突し、その結果、液滴の噴流が形成されて、この液滴の噴流が下方に向けて噴射される。
【００５１】
また、三流体ソフトスプレーノズル６として、いわゆる内部混合型の構成を例にとったが、外部混合型の構成が採用されてもよい。この場合、外部混合型の三流体ソフトスプレーノズルは、図７に示す外部混合型二流体スプレーノズルの構成において、たとえば、本体部７０１の中心軸線に関して液体導入部７０３と対象をなすように第２の液体導入部を設けて、液体導入部７０３に硫酸供給管を接続し、第２の液体導入部に過酸化水素水供給管を接続することにより構成することができる。
【００５２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。
【図２】ソフトスプレーノズルの構成例を示す断面図である。
【図３】上記レジスト剥離装置におけるレジスト剥離処理について説明するための図である。
【図４】この発明の他の実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を図解的に示す図である。
【図６】三流体ソフトスプレーノズルの構成例を示す断面図である。
【図７】ソフトスプレーノズル（二流体スプレーノズル）の他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
１スピンチャック
２ノズル
３ソフトスプレーノズル
５硫酸ソフトスプレーノズル
６三流体ソフトスプレーノズル
２１硫酸供給管
４１窒素ガス供給管
４２過酸化水素水供給管
５１窒素ガス供給管
５２硫酸供給管
６１窒素ガス供給管
６２硫酸供給管
６３過酸化水素水供給管
Ｓ基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flat panel display (FPD) substrate such as a liquid crystal display substrate or a plasma display substrate, a semiconductor wafer, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate. The present invention relates to a resist stripping method and a resist stripping apparatus for stripping an unnecessary resist film from the surface of various substrates.
[0002]
[Prior art]
For example, in a manufacturing process of a flat panel display, a process of removing a resist film formed on a surface of a substrate is performed. There are a batch-type apparatus for performing a plurality of substrates collectively and a single-wafer-type apparatus for processing the substrates one by one. The batch type resist stripping apparatus is equipped with a tank for immersing a plurality of substrates in a resist stripping solution at once, and the apparatus size is large. Attention has been paid to mold-type resist stripping devices.
[0003]
The single-wafer type resist stripping apparatus can be configured by, for example, diverting a single-wafer type cleaning apparatus. As a prior art relating to a single-wafer type cleaning apparatus, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873 discloses a stage that rotates while holding a substrate substantially horizontally, and supplies a cleaning liquid to the surface (upper surface) of the substrate held by this stage. And a cleaning device provided with the above hopper. A cleaning liquid supply unit and a gas supply unit are connected to the hopper, and the hopper blows a high pressure gas supplied from the gas supply unit onto the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply unit, thereby jetting the cleaning liquid droplets. In the form of a two-fluid spray nozzle for supplying the jet to the surface of the substrate. In the cleaning apparatus according to the prior art, an unnecessary resist film can be removed from the surface of the substrate by using a resist stripping liquid instead of the cleaning liquid. In other words, while the substrate is rotated in a substantially horizontal plane by the stage, a jet of a resist stripper is supplied from the hopper to the surface of the substrate, so that the resist film that becomes unnecessary after the etching process is removed from the surface of the substrate. Can be peeled off.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-245282
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Usually, sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) And aqueous hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ )) Whose temperature is adjusted to 100 ° C. or higher. Therefore, when a resist stripping apparatus is configured by diverting the cleaning apparatus according to the above-described prior art, it is necessary to impart chemical resistance and heat resistance to a high temperature of 100 ° C. or higher to a pipe for supplying a resist stripping liquid to a hopper. . In addition, since the temperature of the resist stripper drops while passing through the supply pipe, a resist stripper is configured using the above-described cleaning apparatus according to the related art, and a resist stripping process is performed using the resist stripper. Doing so is not preferable in terms of energy efficiency.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to improve the resist film on the substrate surface by using sulfuric acid and hydrogen peroxide water whose temperature has been adjusted to a temperature lower than a predetermined temperature (about 100 ° C.) at which the resist can be successfully removed. An object of the present invention is to provide a resist stripping method and a resist stripping apparatus that can be stripped.
Another object of the present invention is to provide a resist stripping method and a resist stripping apparatus which can remove a resist film satisfactorily and are excellent in energy efficiency.
[0007]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes mixing one of a sulfuric acid solution and a hydrogen peroxide solution with a gas (in the vicinity of the surface of a substrate to be processed) and mixing the gas with the gas. A droplet jet forming step of forming a jet of liquid droplets, and a jet of chemical liquid droplets formed in the droplet jet forming step on the surface of or near the surface of the substrate (S) to be processed, and sulfuric acid and sulfuric acid. A resist stripping solution generating step of mixing the one of the hydrogen oxide water and the other different chemical solution to generate a resist stripping solution (at a predetermined temperature or higher at which the resist can be satisfactorily stripped), A resist stripping step of stripping the resist formed on the surface of the substrate to be processed using the resist stripping liquid generated in the resist stripping liquid generation step.
[0008]
It should be noted that the alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components and the like in embodiments described later. Hereinafter, the same applies in this section.
According to the above method, a resist stripping solution is generated on or near the surface of the substrate to be processed, and the resist formed on the surface of the substrate to be processed is stripped using the resist stripping solution.
When sulfuric acid and aqueous hydrogen peroxide are mixed, a chemical reaction (H ₂ SO ₄ + H ₂ O ₂ → H ₂ SO ₅ + H ₂ O) occurs, and H having strong oxidizing power ₂ SO ₅ Is generated. At the time of the chemical reaction, heat of reaction is generated, and the temperature of the resist stripping solution is increased by the heat of reaction. Therefore, even if the temperature of the sulfuric acid and the aqueous hydrogen peroxide is adjusted to a lower temperature (for example, about room temperature to about 80 ° C.) than a predetermined temperature (about 100 ° C.) at which the resist can be removed satisfactorily, the method according to claim 1. According to the method, on or near the surface of the substrate to be processed, it is possible to raise the temperature of the resist stripping solution to a predetermined temperature or higher at which the resist can be satisfactorily stripped. The resist formed on the surface of the substrate to be processed can be chemically stripped using the heated resist stripper.
[0009]
The vicinity of the surface of the substrate to be processed does not drop below the predetermined temperature (about 100 ° C.) before the resist stripping liquid heated by the reaction heat is supplied to the surface of the substrate to be processed. Within such a range.
Further, in the method according to the first aspect, in order to supply the resist stripping solution to the surface of the substrate to be processed, the jetting of the droplet of one of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide formed in the droplet jet forming step is performed. Is supplied to the substrate surface. Since the jet of the liquid droplet has kinetic energy, the resist formed on the surface of the substrate to be processed can be physically peeled off by the kinetic energy.
[0010]
Therefore, the method according to the present invention can improve the resist film formed on the surface of the substrate by using sulfuric acid and aqueous hydrogen peroxide whose temperature is controlled to be lower than a predetermined temperature at which the resist can be satisfactorily removed. It can be said that this is a resist stripping method which can be stripped to a high degree and is excellent in energy efficiency.
In addition, since the temperature of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution may be lower than the predetermined temperature at which the resist can be removed satisfactorily, in the apparatus for performing the method according to the present invention, the piping for supplying the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution is used. In addition, since it is not necessary to provide heat resistance that can withstand a high temperature equal to or higher than a predetermined temperature at which the resist can be peeled satisfactorily, initial costs can be reduced.
[0011]
As described in claim 2, the resist stripping liquid generating step includes a liquid film forming step of forming a liquid film by pouring the other chemical liquid on the surface of the substrate to be processed, and a liquid film forming step. And supplying a jet of the droplet of the one chemical liquid formed in the droplet jet forming step to the surface of the substrate to be processed. By supplying a jet of chemical liquid droplets formed in the droplet jet forming step to the surface of the processing target substrate on which the chemical liquid is loaded, the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution are formed on the surface of the processing target substrate. A chemical reaction occurs, and H has a strong oxidizing power. ₂ SO ₅ Is generated. Also, since sulfuric acid and hydrogen peroxide solution are mixed for the first time on the surface of the substrate to be processed, the temperature drop of the resist stripper is the smallest, and the heat of reaction during the mixing can be used most effectively.
[0012]
Further, as described in claim 3, the method further includes a second droplet jet forming step of mixing the other chemical with a gas to form a jet of droplets of the other chemical. The step is a process in which the jet of the other chemical liquid droplet formed in the second liquid droplet jet forming step and the jet liquid of the one chemical liquid droplet formed in the liquid droplet jet forming step are processed. May be a step including a jet supply step of supplying the surface to the surface. Simultaneous supply of jets of hydrogen peroxide and sulfuric acid droplets on the surface of the substrate to be processed causes a chemical reaction between sulfuric acid and hydrogen peroxide on the surface of the substrate, resulting in strong oxidizing power H ₂ SO ₅ Is generated.
[0013]
In this case, the jet of the droplet of the one chemical solution and the jet of the droplet of the other chemical solution are mixed in the air near the surface of the substrate to be processed and supplied to the surface of the substrate to be processed. Alternatively, they may be mixed on the surface of the processing target substrate after each of them is supplied to the surface of the processing target substrate. In addition, the jet of the droplet of the one chemical solution and the jet of the droplet of the other chemical solution are partially mixed in the air near the surface of the substrate to be processed, and are respectively supplied to the surface of the substrate to be processed. Then, the mixture may be further mixed on the surface of the substrate to be processed.
[0014]
Further, as described in claim 4, sulfuric acid and hydrogen peroxide solution respectively supplied toward the substrate to be processed are mixed with a gas (in the vicinity of the surface of the substrate to be processed) to form a resist stripping solution. By forming a droplet jet, the droplet jet forming step and the resist stripping liquid generating step can be achieved in the same step. In this case, when the sulfuric acid and the aqueous hydrogen peroxide are mixed with the gas, a chemical reaction occurs between the sulfuric acid and the aqueous hydrogen peroxide, and H ₂ SO ₅ Is generated. Thereafter, the jet of the resist stripping liquid is supplied to the surface of the substrate to be processed.
[0015]
The resist stripping method according to claims 1 to 4 can be realized by using the resist stripping apparatus according to claim 5. According to a fifth aspect of the present invention, a substrate holding means (1) for holding a substrate, and a chemical solution of one of sulfuric acid and hydrogen peroxide mixed with a gas, and the substrate held by the substrate holding means. A droplet jet forming means (3, 6) for forming a jet of liquid droplets directed toward the surface of the substrate; and, toward the surface of the substrate held by the substrate holding means, one of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution. A resist stripping apparatus characterized by including chemical solution supply means (2, 5, 6) for supplying the other chemical solution different from the chemical solution.
[0016]
In addition, for example, in the resist stripping method of claim 2, after the substrate to be processed (S) is held by the substrate holding means (1), a chemical is supplied from the chemical supply means (2) to the surface of the substrate. Then, after the liquid solution is liquid-filled on the surface of the substrate, the liquid droplet jet forming means (3) forms a jet of liquid droplets of a different chemical solution from the liquid liquid which is liquid-filled on the surface of the substrate, This can be realized by supplying the jet of the droplet to the surface of the substrate.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a resist stripping apparatus according to the fifth aspect, wherein the chemical solution supply unit mixes a gas with a gas to be supplied toward a surface of the substrate held by the substrate holding unit. This can be realized by providing the second droplet jet forming means (5) for forming a jet of droplets toward the surface of the substrate held by the substrate holding means. That is, after the substrate (S) to be processed is held by the substrate holding means (1), a jet of droplets formed by the droplet jet forming means (3) is supplied to the surface of the substrate, and This can be realized by supplying a jet of droplets formed by the second droplet jet forming means (5). It is preferable that a chemical and a gas are introduced into the second droplet jet forming means (5) through supply pipes (51, 52).
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the resist removing apparatus according to the fifth aspect, the chemical solution supply unit (6) is the same as the droplet jet forming unit (6). Specifically, sulfuric acid, hydrogen peroxide solution, and gas are introduced into the droplet jet forming means (6) by the supply pipes (61, 62, 63), respectively, and they are mixed to generate a jet of droplets. It may be something. According to such a configuration, the jet of the droplet supplied to the substrate surface can be used as the jet of the liquid mixture of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution (resist stripping solution).
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to an embodiment of the present invention. This resist peeling apparatus is a single-wafer type apparatus for performing processing for peeling an unnecessary resist film (resist pattern) from the surface (upper surface) of the substrate S. A chuck 1, a nozzle 2 for supplying sulfuric acid to the surface of the substrate S held by the spin chuck 1, and a jet of hydrogen peroxide water droplets to the surface of the substrate S held by the spin chuck 1 And a soft spray nozzle 3 for cleaning. Various substrates such as a flat panel display (FPD) substrate, a semiconductor wafer, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate are used as the substrate S to be processed by the resist stripper. Is included.
[0020]
The spin chuck 1 has, for example, a spin shaft 11 arranged substantially along the vertical direction, and a suction base 12 fixed to an upper end of the spin shaft 11, and mounts the substrate S on the suction base 12. By evacuating the inside of the suction passage formed in the suction base 12 in the mounted state, the lower surface of the substrate S is vacuum-sucked, and the substrate S can be held in a substantially horizontal posture. A rotation drive mechanism 13 including a motor and the like is connected to the spin shaft 11. By rotating the substrate S around a central axis of the spin shaft 11 in a substantially horizontal plane by inputting a rotational force to the spin shaft 11 from the rotation drive mechanism 13 while the substrate S is held by suction on the suction base 12. Can be.
[0021]
Nozzle 2 is provided with sulfuric acid (H ₂ SO ₄ ) Is connected. In the middle of the sulfuric acid supply pipe 21, a temperature controller 22 for adjusting the temperature of sulfuric acid and a sulfuric acid supply valve 23 for controlling the discharge of sulfuric acid from the nozzle 2 are arranged in this order from the sulfuric acid supply source side. It is interposed. The temperature controller 22 adjusts the temperature of the sulfuric acid flowing through the sulfuric acid supply pipe 21 to about room temperature (about 23 ° C.). The temperature controller 22 can adjust the temperature of the sulfuric acid between room temperature and about 80 ° C.
[0022]
On the side of the spin chuck 1, a turning shaft 31 is arranged substantially along the vertical direction, and the soft spray nozzle 3 is attached to a tip end of an arm 32 extending substantially horizontally from the upper end of the turning shaft 31. Have been. A turning drive mechanism 33 that rotates the turning shaft 31 around the central axis is connected to the turning shaft 31. By inputting a driving force to the turning shaft 31 from the turning drive mechanism 33 and reciprocating the turning shaft 31 around a central axis within a predetermined angle range, an arm is provided above the substrate S held by the spin chuck 1. 32 can be swung, and accordingly, the supply position of the jet flow of the hydrogen peroxide water droplet from the soft spray nozzle 3 is scanned (moved) on the surface of the substrate S held by the spin chuck 1. ). Further, the turning shaft 31 and the turning drive mechanism 33 are moved up and down by an elevating drive mechanism 34.
[0023]
The soft spray nozzle 3 has a high-pressure nitrogen gas (N ₂ ) And a hydrogen peroxide solution (H) from a hydrogen peroxide solution supply source. ₂ O ₂ ) Is connected to a hydrogen peroxide water supply pipe. When the high-pressure nitrogen gas and the hydrogen peroxide solution are simultaneously supplied to the soft spray nozzle 3, the nitrogen gas and the hydrogen peroxide solution are mixed in a droplet forming chamber (mixing chamber) in the soft spray nozzle 3, Fine droplets of the hydrogen peroxide solution are formed, and the droplets of the hydrogen peroxide solution are supplied as a jet from the tip of the soft spray nozzle 3 to the surface of the substrate S.
[0024]
A temperature controller 43 for adjusting the temperature of the nitrogen gas and a nitrogen for controlling the supply of the nitrogen gas to the soft spray nozzle 3 are provided in the middle of the nitrogen gas supply pipe 41 in order from the nitrogen gas supply source side. A gas supply valve 44 is interposed. The temperature controller 43 adjusts the temperature of the nitrogen gas flowing through the nitrogen gas supply pipe 41 to about room temperature. In addition, the temperature controller 43 can adjust the temperature of the nitrogen gas between room temperature and about 80 ° C.
[0025]
In the middle of the hydrogen peroxide solution supply pipe 42, a temperature controller 45 for controlling the temperature of the hydrogen peroxide solution in order from the hydrogen peroxide solution supply source side, A hydrogen peroxide supply valve 46 for controlling the supply of hydrogen water is interposed. The temperature controller 45 adjusts the temperature of the hydrogen peroxide solution flowing through the hydrogen peroxide solution supply pipe 42 to about 40 ° C. The temperature controller 45 can adjust the temperature of the hydrogen peroxide solution between room temperature and about 80 ° C.
[0026]
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the soft spray nozzle 3. The soft spray nozzle 3 is, for example, a so-called internal mixing type two-fluid spray nozzle, and has a droplet forming section 301 for providing a droplet forming chamber SP1 therein, and a tubular shape connected to the droplet forming section 301. And a gas introduction part 302 and a liquid introduction part 303. The nitrogen gas supply pipe 41 and the hydrogen peroxide supply pipe 42 are connected to a gas introduction path 302a formed inside the gas introduction section 302 and a liquid introduction path 303a formed inside the liquid introduction section 303, respectively. .
[0027]
The droplet forming portion 301 includes a connecting portion 301a having an upper surface and a cylindrical side surface, a tapered portion 301b connected to a lower end of the connecting portion 301a, and having a smaller inner diameter as going downward, and a lower end of the tapered portion 301b. And a straight tube-shaped straight portion 301c having a uniform inner diameter. An opening 304 is formed substantially at the center of the upper surface of the connection portion 301a, and the gas introduction portion 302 is inserted into the opening 304 so that a lower half portion protrudes into the droplet formation chamber SP1. Have been. The liquid introduction part 303 is connected to a connection port 305 formed on the side surface of the connection part 301a, and the liquid introduction path 303a formed inside the liquid introduction part 303 is connected through the connection port 305. It communicates with a ring-shaped space SP2 between the inner surface of the portion 301a and the outer surface of the gas introduction portion 302.
[0028]
In the soft spray nozzle 3, high-pressure nitrogen gas supplied from the gas introduction path 302a and hydrogen peroxide water supplied from the liquid introduction path 303a via the space SP2 are mixed in the droplet formation chamber SP1, and As a result, fine droplets of the hydrogen peroxide solution are formed. The droplet is accelerated by the tapered portion 301b, becomes a jet having a large flow velocity, and is supplied from the tip of the straight portion 301c to the surface of the substrate S held by the spin chuck 1.
[0029]
FIG. 3 is a diagram for explaining the resist stripping process. In the resist stripping process in the resist stripping device, for example, a control device including a microcomputer controls the operations of the rotation drive mechanism 13, the rotation drive mechanism 33, and the elevation drive mechanism 34 according to a predetermined program; By controlling the opening and closing of the sulfuric acid supply valve 23, the nitrogen gas supply valve 44 and the hydrogen peroxide supply valve 46.
[0030]
When the substrate S to be processed is transferred to the spin chuck 1, first, the sulfuric acid supply valve 23 is opened, and the temperature is adjusted to about room temperature by the temperature controller 22 from the nozzle 2 to the center of the surface of the substrate S. Sulfuric acid is supplied. At this time, the rotation drive mechanism 13 is not operating, and the substrate S is still. Therefore, the sulfuric acid supplied to the surface of the substrate S spreads on the surface of the substrate S, and is stored as a liquid film on the substrate S by its surface tension (H ₂ SO ₄ paddle). Here, the substrate S is started to be rotated during the supply of sulfuric acid so that the liquid film of sulfuric acid is formed over substantially the entire area on the surface of the substrate S and spread uniformly. Specifically, after a predetermined amount of sulfuric acid is supplied to the central portion of the substrate S while the rotation of the substrate S is stopped, the rotation driving mechanism 13 is controlled while continuing the supply of the sulfuric acid. The substrate S held by the spin chuck 1 is gradually increased to a relatively low rotation speed of, for example, 200 rpm. When a sufficient amount of sulfuric acid is supplied to the surface of the substrate S and a liquid film of sulfuric acid is formed on the entire surface of the substrate S, the sulfuric acid supply valve 23 is closed to form a liquid film of sulfuric acid on the substrate S. H to do ₂ SO ₄ The paddle (liquid filling) process is completed. ₂ O ₂ A soft spray process is performed. H ₂ O ₂ In the soft spray process, H ₂ SO ₄ Subsequent to the paddle (liquid filling) step, the substrate S is rotated at the above-described rotation speed (200 rpm). Then, the swing drive mechanism 33 and the lift drive mechanism 34 are controlled, and the soft spray nozzle 3 approaches the surface of the rotating substrate S. Thereafter, the nitrogen gas supply valve 44 and the hydrogen peroxide solution supply valve 46 are opened, and the hydrogen peroxide solution of approximately 40 ° C. is sprayed from the soft spray nozzle 3 onto the surface of the substrate S on which the sulfuric acid liquid film is formed. A jet of drops is provided. Further, while the jet of the droplet of the hydrogen peroxide solution is supplied to the surface of the substrate S, the swing driving mechanism 33 is controlled, and the jet of the droplet from the soft spray nozzle 3 is guided to the surface of the substrate S. The upper supply position is repeatedly moved (scanned) within a range from the rotation center of the substrate S to the peripheral portion of the substrate S while drawing an arc-shaped trajectory. While the substrate S is rotated by the spin chuck 1, the jet of the droplet of the hydrogen peroxide solution scans over the surface of the substrate S, so that the liquid solution of the hydrogen peroxide solution covers the entire surface of the substrate S. A jet of drops can be provided.
[0031]
By supplying a jet of droplets of hydrogen peroxide solution from the soft spray nozzle 3 to the surface of the substrate S on which the liquid film of sulfuric acid is formed, a chemical reaction between the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution is performed on the substrate S. (H ₂ SO ₄ + H ₂ O ₂ → H ₂ SO ₅ + H ₂ O) occurs, and H having strong oxidizing power ₂ SO ₅ Is generated. The temperature of the sulfuric acid on the substrate S is about room temperature, and the temperature of the hydrogen peroxide solution supplied from the soft spray nozzle 3 is about 40 ° C., but the reaction generated during the chemical reaction between the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution. Depending on the heat of formation, H ₂ SO ₅ Reaches a temperature (100 ° C. or higher) at which the resist film formed on the surface of the substrate S can be satisfactorily removed.
[0032]
Furthermore, since the jet of the droplet from the soft spray nozzle 3 has a large kinetic energy (flow velocity), the jet of the droplet having the large kinetic energy is supplied to the surface of the substrate S, The resist film formed at the supply position is physically peeled off. In other words, the resist film formed on the surface of the substrate S is made of H ₂ SO ₅ Is chemically and physically separated and removed by the oxidizing power of the liquid and the kinetic energy of the jet of droplets from the soft spray nozzle 3.
[0033]
After a lapse of time necessary and sufficient to remove the resist film formed on the surface of the substrate S, the nitrogen gas supply valve 44 and the hydrogen peroxide supply valve 46 are closed. This allows H ₂ O ₂ The soft spraying step is completed, and subsequently, a rinsing step for washing away the resist stripping solution remaining on the surface of the substrate S with pure water is performed for a predetermined time. That is, the rotation driving mechanism 13 is controlled to rotate the substrate S at a predetermined rotation speed (for example, about 1500 rpm), and supply pure water from a pure water nozzle (not shown) to the surface of the rotating substrate S. . The pure water supplied to the surface of the substrate S receives centrifugal force due to the rotation of the substrate S and flows from the supply position toward the periphery of the substrate S. As a result, pure water spreads over the entire surface of the substrate S, and the resist stripping solution is washed away from the surface of the substrate S by the pure water.
[0034]
When the rinsing process is completed, the rotation drive mechanism 13 is controlled to rotate the spin chuck 1 at a high speed (for example, about 3000 rpm) for a predetermined drying time. Thereby, the pure water is shaken off by centrifugal force from the surface of the substrate S, and the surface of the substrate S is dried. After the completion of the drying process, the rotation of the spin chuck 1 is stopped, and the processed substrate S is unloaded from the spin chuck 1.
As described above, the jet of droplets of the hydrogen peroxide solution at about 40 ° C. is supplied to the surface of the substrate S on which the liquid film of sulfuric acid at room temperature is formed, so that 100 ° C. The above resist stripping solution is generated, and the H contained in the resist stripping solution is ₂ SO ₅ Unnecessary resist film formed on the surface of the substrate S is chemically stripped by the high oxidizing power. The unnecessary resist film formed on the surface of the substrate S is physically peeled off by the kinetic energy of the jet of the hydrogen peroxide water droplet.
[0035]
Therefore, according to this embodiment, the resist film formed on the surface of the substrate S can be satisfactorily stripped using sulfuric acid and hydrogen peroxide water whose temperature has been adjusted to a temperature lower than 100 ° C.
Moreover, the temperature of sulfuric acid flowing through the sulfuric acid supply pipe 21, the temperature of nitrogen gas flowing through the nitrogen gas supply pipe 41, and the temperature of hydrogen peroxide water flowing through the hydrogen peroxide supply pipe 42 are all room temperature or about 40 ° C. Since the temperature is relatively low, the sulfuric acid supply pipe 21, the nitrogen gas supply pipe 41, and the hydrogen peroxide supply pipe 42 do not need to have heat resistance that can withstand a high temperature of 100 ° C. or more.
[0036]
Further, since the temperature of the resist stripping solution is raised to 100 ° C. or higher by the heat of reaction generated during the chemical reaction between sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution, the resist stripping apparatus according to this embodiment has low energy efficiency. It can be said that it is excellent.
In this embodiment, a liquid film of sulfuric acid is formed on the surface of the substrate S, and a jet of droplets of hydrogen peroxide is supplied to the surface of the substrate S on which the liquid film of sulfuric acid is formed. However, the hydrogen peroxide water supply pipe 42 is connected to the nozzle 2 and the sulfuric acid supply pipe 21 is connected to the soft spray nozzle 3 so that the hydrogen peroxide is supplied from the nozzle 2 to the surface of the substrate S. By supplying water, a liquid film of the hydrogen peroxide solution is formed on the surface of the substrate S, and sulfuric acid is sprayed from the soft spray nozzle 3 onto the surface of the substrate S on which the liquid film of the hydrogen peroxide solution is formed. May be supplied.
[0037]
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
In the resist stripping apparatus according to this embodiment, a jet of hydrogen peroxide water droplets is supplied from the soft spray nozzle 3 to the surface of the substrate S, and at the same time, a sulfuric acid soft spray provided separately from the soft spray nozzle 3 is provided. By supplying a jet of sulfuric acid droplets from the nozzle 5 to the surface of the substrate S, H ₂ SO ₅ Is generated, and the resist film formed on the surface of the substrate S is chemically and physically stripped.
[0038]
That is, a sulfuric acid soft spray nozzle 5 for supplying a jet of sulfuric acid droplets to the upper surface of the substrate S held by the spin chuck 1 is provided above the spin chuck 1. The sulfuric acid soft spray nozzle 5 is supplied with a high-pressure nitrogen gas (N ₂ ) For supplying sulfuric acid (H) from a sulfuric acid supply source. ₂ SO ₄ ) Is connected to a sulfuric acid supply pipe 52 that supplies the sulfuric acid. When high-pressure nitrogen gas and sulfuric acid are simultaneously supplied to the sulfuric acid soft spray nozzle 5, the nitrogen gas and sulfuric acid are mixed in the droplet forming chamber in the sulfuric acid soft spray nozzle 5, and fine droplets of sulfuric acid are formed. Then, the sulfuric acid droplets are supplied as a jet from the tip of the sulfuric acid soft spray nozzle 5 to the surface of the substrate S.
[0039]
In the middle of the nitrogen gas supply pipe 51, a temperature controller 53 for adjusting the temperature of the nitrogen gas in order from the nitrogen gas supply source side, and a temperature controller 53 for controlling the supply of the nitrogen gas to the sulfuric acid soft spray nozzle 5. A nitrogen gas supply valve 54 is interposed. The temperature controller 53 adjusts the temperature of the nitrogen gas flowing through the nitrogen gas supply pipe 51 to about room temperature. In the middle of the sulfuric acid supply pipe 52, a temperature controller 55 for adjusting the temperature of sulfuric acid and a sulfuric acid supply for controlling the supply of sulfuric acid to the sulfuric acid soft spray nozzle 5 are sequentially provided from the sulfuric acid supply source side. The valve 56 is interposed. The temperature controller 55 adjusts the temperature of the sulfuric acid flowing through the sulfuric acid supply pipe 52 to about room temperature.
[0040]
Further, the sulfuric acid soft spray nozzle 5 is attached, for example, to the arm 32 to which the soft spray nozzle 3 is attached in parallel with the soft spray nozzle 3. The trajectory drawn by the supply position of the jet of droplets from the soft spray nozzle 5 follows the arc-shaped trajectory drawn by the supply position of the jet of droplets from the soft spray nozzle 3.
Since the sulfuric acid soft spray nozzle 5 has the same configuration as the soft spray nozzle 3, the description of the specific configuration of the sulfuric acid soft spray nozzle 5 is omitted.
[0041]
In the resist stripping apparatus according to this embodiment, when the substrate S to be processed is delivered to the spin chuck 1, the rotation driving mechanism 13 is controlled to rotate the substrate S held by the spin chuck 1 at a predetermined low rotation speed. Is rotated by Then, the swing drive mechanism 33 and the elevation drive mechanism 34 are controlled, and the soft spray nozzle 3 and the sulfuric acid soft spray nozzle 5 are brought closer to the surface of the rotating substrate S. Thereafter, the nitrogen gas supply valves 44 and 54, the hydrogen peroxide solution supply valve 46, and the sulfuric acid supply valve 56 are opened, and a jet of hydrogen peroxide solution of about 40 ° C. is jetted from the soft spray nozzle 3 onto the surface of the substrate S. Is supplied, and a jet stream of sulfuric acid droplets at room temperature is supplied from the sulfuric acid soft spray nozzle 5 to the surface of the substrate S. In addition, while the jet of the droplets of the hydrogen peroxide solution and the sulfuric acid is supplied to the surface of the substrate S, the swing driving mechanism 33 is controlled, and the droplets from the soft spray nozzle 3 and the sulfuric acid soft spray nozzle 5 are controlled. The supply position on the surface of the substrate S to which the jet is guided is repeatedly moved (scanned) in a range from the rotation center of the substrate S to the peripheral portion of the substrate S while drawing an arc-shaped trajectory. While the substrate S is rotated by the spin chuck 1, the jet of droplets of the hydrogen peroxide solution and sulfuric acid scans the surface of the substrate S, so that the entire surface of the substrate S is covered with the hydrogen peroxide solution. And a jet of sulfuric acid droplets.
[0042]
When a jet of droplets of aqueous hydrogen peroxide and sulfuric acid is supplied to the surface of the substrate S, a chemical reaction between the sulfuric acid and the aqueous hydrogen peroxide occurs on the substrate S, and a resist having a temperature of 100 ° C. or more is formed. A stripper is generated. Further, since the jets of the droplets from the soft spray nozzle 3 and the sulfuric acid soft spray nozzle 5 have a large kinetic energy (flow velocity), the jet of the droplet having the large kinetic energy is supplied to the surface of the substrate S. As a result, the resist film formed at the supply position is physically peeled off. Therefore, the resist stripping apparatus according to this embodiment can achieve the same effects as those of the resist stripping apparatus according to the first embodiment.
[0043]
Note that, in the resist stripping apparatus according to this embodiment, the one corresponding to the nozzle 2 (see FIG. 1) of the resist stripping apparatus according to the first embodiment is not provided, and the surface of the substrate S is sulfuric acid or peroxide. A paddle process of forming a liquid film by pouring hydrogen water is not performed.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to still another embodiment of the present invention. In FIG. 5, parts corresponding to the respective parts shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG.
[0044]
In the resist stripping apparatus according to this embodiment, a jet of droplets of the resist stripping liquid is sprayed onto the surface of the substrate S held by the spin chuck 1 from the three-fluid soft spray nozzle 6 attached to the tip of the arm 32. And the resist film formed on the surface of the substrate S is chemically and physically peeled off.
As shown in FIG. 6, the three-fluid soft spray nozzle 6 includes a droplet forming unit 601 that provides a droplet forming chamber SP1 therein, and a tubular gas introduction unit 602 connected to the droplet forming unit 601. It has a first liquid introduction section 603 and a second liquid introduction section 604. The gas introduction unit 602, the first liquid introduction unit 603, and the second liquid introduction unit 604 are connected to a nitrogen gas supply pipe 61, a sulfuric acid supply pipe 62, and a hydrogen peroxide water supply pipe 63, respectively.
[0045]
The droplet forming portion 601 includes a connecting portion 601a having an upper surface and a cylindrical side surface, a tapered portion 601b connected to the lower end of the connecting portion 601a, and having a smaller inner diameter as going downward, and a lower end of the tapered portion 601b. And a straight tube-shaped straight portion 601c having a uniform inner diameter. An opening 605 is formed substantially at the center of the upper surface of the connection portion 601a, and the gas introduction portion 602 is inserted into the opening 604 and provided with a lower half portion projecting into the droplet formation chamber SP1. Have been. The first liquid introduction section 603 is connected to a connection port 606 formed on the side surface of the connection section 601a, and the liquid introduction path 603a formed inside the first liquid introduction section 603 is connected to the connection port 606. Through this, it communicates with a ring-shaped space SP2 between the inner surface of the connection portion 601a and the outer surface of the gas introduction portion 602. Further, the second liquid introduction section 604 is connected to a connection port 607 formed at a position facing the connection port 606 on the side surface of the connection section 601a, and the liquid introduction section formed inside the second liquid introduction section 604. The path 604a communicates with the ring-shaped space SP2 via the connection port 607.
[0046]
In the three-fluid soft spray nozzle 6, high-pressure nitrogen gas supplied from the gas introduction path 602a and sulfuric acid and hydrogen peroxide supplied from the first liquid introduction path 603a and the second liquid introduction path 604a via the space SP2. Are mixed in the droplet forming chamber SP1, and as a result, fine droplets of a resist stripping solution, which is a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, are formed. The droplet is accelerated by the tapered portion 601b, becomes a jet having a large flow velocity, and is supplied from the tip of the straight portion 601c to the surface of the substrate S held by the spin chuck 1.
[0047]
Returning to FIG. 5, in the middle of the nitrogen gas supply pipe 61, in order from the nitrogen gas supply source side, a temperature controller 64 for adjusting the temperature of the nitrogen gas, and the nitrogen gas to the three-fluid soft spray nozzle 6. And a nitrogen gas supply valve 65 for controlling the supply of nitrogen gas. A temperature controller 66 for adjusting the temperature of sulfuric acid and a sulfuric acid for controlling the supply of sulfuric acid to the three-fluid soft spray nozzle 6 are provided in the middle of the sulfuric acid supply pipe 62 in order from the sulfuric acid supply source side. The supply valve 67 is interposed. Further, in the middle part of the hydrogen peroxide solution supply pipe 63, a temperature controller 68 for regulating the temperature of the hydrogen peroxide solution and a three-fluid soft spray nozzle 6 A hydrogen peroxide solution supply valve 69 for controlling the supply of the hydrogen peroxide solution is interposed. The temperature controllers 64, 66, and 68 respectively adjust the temperature of nitrogen gas and sulfuric acid to approximately room temperature and the temperature of hydrogen peroxide solution to approximately 40 ° C.
[0048]
In the resist stripping apparatus according to this embodiment, when the substrate S to be processed is delivered to the spin chuck 1, the rotation driving mechanism 13 is controlled to rotate the substrate S held by the spin chuck 1 at a predetermined low rotation speed. (For example, about 200 rpm). Then, the swing drive mechanism 33 and the elevation drive mechanism 34 are controlled, and the three-fluid soft spray nozzle 6 is brought closer to the surface of the rotating substrate S. Thereafter, the nitrogen gas supply valve 65, the sulfuric acid supply valve 67, and the hydrogen peroxide supply valve 69 are opened, and the jet of droplets of the resist stripping liquid is supplied from the three-fluid soft spray nozzle 6 to the surface of the substrate S. In addition, while the jet of the droplet of the resist stripping liquid is supplied to the surface of the substrate S, the swing driving mechanism 33 is controlled so that the jet of the droplet from the three-fluid soft spray nozzle 6 is guided to the surface of the substrate S. The supply position on the surface is repeatedly moved (scanned) in a range from the rotation center of the substrate S to the peripheral edge of the substrate S while drawing an arc-shaped trajectory. While the substrate S is rotated by the spin chuck 1, the jet of the resist stripper is scanned over the surface of the substrate S, thereby supplying the jet of the resist stripper over the entire surface of the substrate S. can do.
[0049]
When the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution whose temperature is controlled to about room temperature or about 40 ° C. are mixed in the three-fluid soft spray nozzle 6, a chemical reaction between the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution occurs, and the three-fluid soft spray Droplets of a resist stripper having a temperature of 100 ° C. or higher are generated in the nozzle 6. Then, a jet of droplets of the resist stripper having a temperature of 100 ° C. or higher is supplied to the substrate S from the three-fluid soft spray nozzle 6. Therefore, also in the resist stripping apparatus according to this embodiment, the resist film formed on the surface of the substrate S can be chemically and physically stripped, and the resist stripping apparatus according to the first and second embodiments can be used. The same effect can be achieved.
[0050]
In the resist stripping apparatus according to this embodiment, the one corresponding to the nozzle 2 (see FIG. 1) of the resist stripping apparatus according to the first embodiment is not provided. A paddle step of forming a liquid film by pouring a hydrogen oxide solution is not performed.
Although the three embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in other forms. For example, as an example of the configuration of the soft spray nozzle 3, a so-called internal mixing type two-fluid spray nozzle has been described. The soft spray nozzle 3 (sulfuric acid soft spray nozzle 5) is an external mixing type two-fluid nozzle as shown in FIG. It may be a spray nozzle. The external mixing type two-fluid spray nozzle includes a main body 701 having a concave portion 701 a having a trapezoidal cross section on the lower surface, a tubular gas introduction portion 702 provided along the central axis of the main body 701, and a main body 701. And a tubular liquid introducing portion 703 provided obliquely through the peripheral surface of the concave portion 701a. The gas introduction section 702 and the liquid introduction section 703 have nitrogen gas (N ₂ ) And a liquid (H ₂ O ₂ Or H ₂ SO ₄ ) Is connected to a liquid supply pipe 705. The lower end of the gas introduction part 702 reaches the inside of the concave part 701a of the main body part 701. Further, the liquid introduction part 703 is provided so as to be inclined downward as it approaches the central axis of the main body part 701. With this configuration, when a high-pressure nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply pipe 704 to the gas introduction section 702 and a liquid is supplied from the liquid supply pipe 705 to the liquid introduction section 703, the liquid discharged from the tip of the liquid introduction section 703 The high-pressure nitrogen gas collides with the liquid, and as a result, a jet of droplets is formed, and the jet of the droplets is jetted downward.
[0051]
Further, as the three-fluid soft spray nozzle 6, a so-called internal mixing type configuration is taken as an example, but an external mixing type configuration may be adopted. In this case, the external mixing type three-fluid soft spray nozzle is the same as the external mixing type two-fluid spray nozzle shown in FIG. , A sulfuric acid supply pipe is connected to the liquid introduction section 703, and a hydrogen peroxide water supply pipe is connected to the second liquid introduction section.
[0052]
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a soft spray nozzle.
FIG. 3 is a view for explaining a resist stripping process in the resist stripping apparatus.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing a configuration of a resist stripping apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a configuration example of a three-fluid soft spray nozzle.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of a soft spray nozzle (two-fluid spray nozzle).
[Explanation of symbols]
1 Spin chuck
2 nozzles
3 Soft spray nozzle
5 Sulfuric acid soft spray nozzle
6 Three-fluid soft spray nozzle
21 Sulfuric acid supply pipe
41 Nitrogen gas supply pipe
42 Hydrogen peroxide water supply pipe
51 Nitrogen gas supply pipe
52 Sulfuric acid supply pipe
61 Nitrogen gas supply pipe
62 Sulfuric acid supply pipe
63 Hydrogen peroxide water supply pipe
S substrate

Claims

Droplet jet forming step of mixing one of the chemicals of sulfuric acid and hydrogen peroxide with a gas to form a jet of droplets of the one chemical,
On or near the surface of the substrate to be processed, the jet of the droplet of the chemical formed in the droplet jet forming step and the other chemical different from the one of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution are used. Mixing, a resist stripping liquid generating step of generating a resist stripping liquid,
A resist stripping step of stripping a resist formed on the surface of the substrate to be processed using the resist stripping liquid generated in the resist stripping liquid generating step.

The resist stripping liquid generation step,
A liquid film forming step of forming a liquid film by pouring the other chemical on the surface of the substrate to be processed;
2. The method according to claim 1, further comprising, after the liquid film forming step, a step of supplying the jet of the one chemical liquid droplet formed in the liquid droplet jet forming step to the surface of the substrate to be processed. Resist stripping method.

A second droplet jet forming step of mixing the other chemical with a gas to form a jet of droplets of the other chemical,
The resist stripping liquid generating step includes a jet of the other chemical liquid droplet formed in the second liquid droplet jet forming step and a jet of the one chemical liquid droplet formed in the liquid droplet jet forming step. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of: supplying a jet stream to the surface of the substrate to be processed.

The droplet jet forming step and the resist stripping liquid generating step are performed by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution supplied toward the substrate to be processed with a gas to form a jet of droplets of the resist stripping liquid. 2. The method according to claim 1, wherein the method is performed in the same step.

Substrate holding means for holding a substrate,
Droplet jet forming means for mixing a chemical solution of one of sulfuric acid and hydrogen peroxide with a gas to form a jet of droplets toward the surface of the substrate held by the substrate holding means,
Resist stripping, comprising: chemical solution supply means for supplying the other of the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution to the other chemical solution toward the surface of the substrate held by the substrate holding device. apparatus.