(57)【要約】【課題】流体加熱装置において、吐出時における流体温度の高温化と、流体温度の安定した制御を実現する。【解決手段】流体加熱装置は、流体を圧送するための第１の配管２と、マイクロ波を照射するための発振器３と、マイクロ波の照射範囲を限定するための導波管１とを備え、第１の配管２は、導波管１内に配置される部分と、導波管外に設けられた流体吐出口２１とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を圧送するための第１の配管と、
マイクロ波を照射するための発振器と、
前記マイクロ波の照射範囲を限定するための導波管とを備え、
前記第１の配管は、前記導波管内に配置される部分と、前記導波管外に設けられた流体吐出口とを備えることを特徴とする流体加熱装置。
【請求項２】
請求項１において、
流体の圧送を行なうための第２の配管と、
前記第１の配管及び第２の配管を接続し、流体を混合するための流体混合ブロックとを更に備え、
前記第２の配管の少なくとも一部は前記導波管内に配置されることを特徴とする流体加熱装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の配管のうち前記導波管内に配置される部分の長さを設定することにより、前記流体吐出口から吐出される流体の温度を制御することを特徴とする流体加熱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つにおいて、
前記第１の配管のうち前記導波管内に配置される部分は、前記導波管における前記マイクロ波のパワーがかかる方向に延伸されることを特徴とする流体加熱装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つにおいて、
前記第１の配管のうち前記導波管内に位置する部分は、コイル形状を有することを特徴とする流体加熱装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
前記流体吐出口から吐出される流体の温度を測定するための温度センサーと、
前記温度をフィードバックして前記発振器の出力を調整するための温度コントローラを更に備えることを特徴とする流体加熱装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の流体加熱装置と、
ウエハを支持するためのウエハ支持部とを備え、
前記流体吐出口から前記ウエハの表面に対して流体を吐出することにより、前記ウエハを処理することを特徴とするウエハ処理装置。
【請求項８】
請求項７において、
純水を圧送するための前記導波管内に配置された部分を有する純水配管と、
前記導波管内において加熱された前記純水を前記ウエハの裏面に吐出するための純水吐出口とを更に備えることを特徴とするウエハ処理装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、
前記導波管は、前記流体吐出口を移動することにより前記ウエハ上の所望の位置に対して流体を吐出するための配管支持アームとしての機能を有することを特徴とするウエハ処理装置。
【請求項１０】
請求項７又は８において、
前記ウエハを回転させながら洗浄を行ない、
前記導波管は、回転する前記ウエハの中央部と周縁部との間に前記流体吐出口を往復動作させるための配管支持アームとしての機能を有することを特徴とするウエハ処理装置。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１つにおいて、
前記第１の配管に供給する前記第１の流体を加熱しながら循環させる流体循環機構を更に備えることを特徴とするウエハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体加熱装置及びそれを利用するウエハ処理装置に関するものであり、特に、半導体製造のための枚葉式洗浄装置等において用いられる流体加熱装置及びそれを利用するウエハ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造装置、特に枚葉式洗浄装置において、高温の流体を使用するために流体を加熱することが行なわれている。
【０００３】
このような場合の流体加熱方式としては、枚葉式洗浄装置等に対して別置きの流体加熱ユニットを設置し、これによって加熱された流体を、配管を通じてポンプにより圧送するというものが一般的である。しかし、このような方式では、流体加熱ユニットと、ウエハ間近に設置される流体吐出口とは少なくとも２ｍ以上離れている場合が多い。このため、流体加熱ユニットと流体吐出口との間に存在する流体を加熱することは不可能であり、結果として、流体を吐出するタイミングを待つ間に流体の温度が低下してしまうという問題があった（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、近年、高濃度のイオン注入処理に用いたレジストについて、ドライエッチングによるプラズマアッシング処理を省略し、ウェット処理だけで剥離すること等が検討されている。このためには、より高温状態の流体吐出を行なうことが求められる。
【０００５】
そこで、従来、プリディスペンス方式と呼ばれる方式が提案されている。この方式によると、流体をウエハに吐出する直前に、流体加熱ユニットと流体吐出口との間に滞留している液温の低下した流体を予め廃液する。その後にウエハに流体を供給することにより、高温状態の流体を供給することができる。
【特許文献１】特開２００５−２１７２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のプリディスペンス方式を用いる場合、流体吐出の度に一定量の流体を廃液することになるため、著しく効率が悪い。また、複数の流体を吐出する場合、それぞれの流体について吐出の度に廃液動作が必要になるため、単位時間あたりの処理数が低下してしまう。更に、流体加熱ユニットから流体吐出口までの距離が長いため、プリディスペンスを行なった場合であっても流体の吐出までに流体温度の低下が起こり、吐出流体の温度を高温にするのは困難である。
【０００７】
以上の点の解決を課題として、本発明では、吐出流体温度の高温化を可能とし、流体の安定した温度制御を実現する流体加熱装置及びそれを用いて洗浄等の処理を行なうウエハ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本願発明者は、流体の吐出直前まで配管を加熱することにより流体加熱ユニットと流体吐出口との間における流体温度の低下を防止するという着想を得た。具体的には、本発明に係る流体加熱装置は、流体を圧送するための第１の配管と、マイクロ波を照射するための発振器と、マイクロ波の照射範囲を限定するための導波管とを備え、第１の配管は、前記導波管内に配置される部分と、前記導波管外に設けられた流体吐出口とを備える。
【０００９】
本発明の流体加熱装置によると、導波管内において、第１の配管により圧送される流体をマイクロ波によって加熱することができる。特に、第１の配管が流体吐出口の直前まで導波管内に配置されるようにすることにより、吐出の直前まで流体の加熱を行なうことができ、吐出の際の流体温度を高温且つ安定に制御することができる。また、第１の配管内における流体温度の低下を防ぐことによりプリディスペンスを不要としており、流体の廃液量を削減すると共に単位時間あたりの処理数の向上が実現する。
【００１０】
尚、流体の圧送を行なうための第２の配管と、第１の配管及び第２の配管を接続し、流体を混合するための流体混合ブロックとを更に備え、第２の配管の少なくとも一部は前記導波管内に配置されることが好ましい。
【００１１】
このようにすると、第１の配管により圧送される流体と、第２の配管により圧送される流体とを混合し、流体吐出口から吐出することができる。また、第２の配管により圧送される流体についてもマイクロ波による加熱を行なうことができ、このことは、吐出の際の流体温度の調整に貢献する。
【００１２】
また、第２の配管のうち導波管内に配置される部分の長さを設定することにより、流体吐出口から吐出される流体の温度を制御することが好ましい。
【００１３】
第２の配管のうち導波管内を通る部分が長いほど、第２の配管により圧送される流体は長時間マイクロ波を照射されることになり、その温度が上昇する。これを利用して、流体吐出口から吐出される流体の温度を制御することができる。
【００１４】
また、第１の配管のうち導波管内に配置される部分は、導波管における前記マイクロ波のパワーがかかる方向に延伸されることが好ましい。
【００１５】
導波管におけるマイクロ波のパワーがかかる方向を第１の配管が横切っている場合、第１の流体を加熱することができる時間は短くなり、効率良く加熱を行なうこと難しい。そこで、前記パワーのかかる方向に第１の配管が延伸されるようにすると、第１の流体を長時間加熱して高温にすることが容易になる。
【００１６】
また、第１の配管のうち導波管内に位置する部分は、コイル形状を有することが好ましい。
【００１７】
このようにすると、導波管の大きさの増加を避けながら、第１の配管のうち導波管内に配置される部分を長くして長時間マイクロ波加熱されるようにすることができる。この結果、吐出の際の流体温度を高温にすることが更に容易になる。
【００１８】
また、流体吐出口から吐出される流体の温度を測定するための温度センサーと、温度をフィードバックして発振器の出力を調整するための温度コントローラを更に備えること
が好ましい。
【００１９】
このようにすると、流体吐出口から吐出される流体の温度をフィードバックすることにより、発振器によって照射されるマイクロ波の出力を調整し、吐出される流体の温度を制御することができる。
【００２０】
前記の目的を達成するため、本発明のウエハ処理装置は、本発明のいずれか１つの流体加熱装置と、ウエハを支持するためのウエハ支持部とを備え、流体吐出口からウエハの表面に対して流体を吐出することにより、ウエハを処理する。
【００２１】
本発明のウエハ処理装置によると、吐出の直前まで加熱されていた流体を用いてウエハの処理を行なうことができるため、より高温の流体による洗浄等の処理が可能となっている。
【００２２】
また、純水を圧送するための導波管内に配置された部分を有する純水配管と、導波管内において加熱された純水をウエハの裏面に吐出するための純水吐出口とを更に備えることが好ましい。
【００２３】
このようにすると、純水配管中の純水をマイクロ波により加熱し、その後、処理するウエハの裏面に吐出してウエハを加温することができる。これにより、洗浄に用いられる流体の温度とウエハの温度との差を小さくしてサーマルショックによるウエハ上のパターンの破壊を抑制することができる。
【００２４】
また、導波管は、前記流体吐出口を移動することにより前記ウエハ上の所望の位置に対して流体を吐出するための配管支持アームとしての機能を有することが好ましい。
【００２５】
このようにすると、吐出される流体による洗浄等の処理の効率を向上することができる。また、ウエハを運搬する際には導波管を退避することができ、ウエハ運搬の効率を向上することもできる。
【００２６】
また、ウエハを回転させながら洗浄を行ない、導波管は、回転するウエハの中央部と周縁部との間に流体吐出口を往復動作させるための配管支持アームとしての機能を有することも好ましい。
【００２７】
このようにすると、回転するウエハ上をスキャンしながら洗浄を行なうことができるから、洗浄の効率を大幅に向上することができる。
【００２８】
また、第１の配管に供給する第１の流体を加熱しながら循環させる流体循環機構を更に備えることが好ましい。
【００２９】
このようにすると、第１の配管により圧送される第１の流体について、予め加熱しておくことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置によれば、流体吐出直前まで配管を加熱することができる。このため、吐出される流体の温度の低下を防止し、吐出時における流体の温度を高温化することが可能となると共に、流体の安定した温度制御を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の各実施形態に係る流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３２】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態における流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置について、図１を用いて説明する。
【００３３】
図１において、マイクロ波の照射範囲を限定するための導波管１の内部に、流体を圧送するための第１の配管２が設置されている。第１の配管２は、導波管１の外に設けられた流体を吐出するための流体吐出部２１を有している。流体吐出部２１には、吐出口が開いている。導波管１にはマイクロ波発振器３が接続され、これによって導波管１内にマイクロ波を印加する。該マイクロ波は第１の配管２内を圧送される流体を加熱し、加熱された流体は流体吐出部２１から吐出される。
【００３４】
尚、本実施形態の場合、第１の配管２を通って圧送される流体は、流体加熱部４によって一定の温度に加熱された後に供給される。このような流体は、導波管１内においてマイクロ波により再度加熱されることになる。
【００３５】
但し、これに対し、流体加熱部４に代えて加熱機能のないポンプ等を用い、特に温度調整されることなく第１の配管に供給された流体について、導波管１内におけるマイクロ波による流体の加熱のみを行なう構成とすることも可能である。
【００３６】
また、マイクロ波発振器３には、マイクロ波電源５２から電力が供給されている。流体加熱部４及びマイクロ波電源５２は、いずれも流体加熱制御部５３によって制御されている。
【００３７】
更に、チャックテーブル６が設けられ、ここにウエハ７が支持される。流体吐出部２１はウエハ７上に流体を吐出することができ、流体によりウエハ７表面を洗浄することができる。但し、ここではウエハの洗浄を行なうウエハ洗浄装置として説明しているが、流体によってウエハに対してその他の処理を行なう装置を構成することもできる。
【００３８】
また、導波管１、流体吐出口２１を有する第１の配管２、マイクロ波発振器３及びチャックテーブル６は、処理室３１に納められる。流体加熱部４は、通常は処理室３１の外部に設置される。このことについては、後に更に説明する。
【００３９】
次に、導波管１及び第１の配管２について説明する。
【００４０】
まず、導波管の内部寸法について、マイクロ波のパワー損失が最小となる最適値が周波数に応じて見出されている。一般的な工業用マイクロ波の周波数は２．４５ＧＨｚであり、この場合に最適な内部寸法としては、５４．２ｍｍ×１０９．２ｍｍが挙げられる。本実施形態においても、このような寸法の導波管１を用いるものとする。但し、これに限るわけではない。
【００４１】
次に、第１の配管２に関し、一般に半導体製造装置に使用される配管のうち、マイクロ波透過性に優れるものとして、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル共重合体）配管を例示することができる。ＰＦＡ配管を用い、その端部からウエハ７上に直接流体の吐出を行なうことを考慮すると、配管サイズは、４分の１インチ又は６ｍｍ程度とするのがよい。また、流体の吐出流量は、例えば０．３Ｌ／分から１．５Ｌ／分まで程度の範囲とする。
【００４２】
導波管１内における第１の配管１の配置については、次のように考える。仮に、導波管１のマイクロ波のパワーがかかる方向を横切って第１の配管２を配置したとすると、マイクロ波が印加される部分の長さは最長でも１０９．２ｍｍになる。この場合、流体にマイクロ波を照射できる時間は僅かとなるから、必要な温度上昇を得るためには非常に大きな出力を持つマグネトロン及びマイクロ波電源が要求され、非現実的である。
【００４３】
そこで、本実施形態において、導波管１におけるマイクロ波のパワーがかかる方向と同一の方向に延びるように第１の配管２を配置する。これにより、マイクロ波を照射できる距離を容易に調整することができる。
【００４４】
また、導波管１内における第１の配管２の配置について自由度が高くなり、導波管１の終端にも第１の配管２を配置する等の工夫が可能になる。この結果、マイクロ波を第１の配管２内の流体によってほぼ全て吸収されるようにすることも可能であり、マイクロ波の反射波を劇的に低下させることもできる。
【００４５】
反射波は、進行波と衝突して出力低下を起こすこと、及び、マイクロ波を照射するマグネトロン（マイクロ波発振器３）にダメージを与えて寿命を低下させること等の問題を有する。また、出力の微調整が必要な場合にはアイソレータ（分離器）の設置が要求される場合もある。しかし、前述のように導波管１内においてマイクロ波を十分に吸収させるようにすると、このような反射波の問題は解消される。
【００４６】
尚、第１の配管２は、流体吐出部２１が有する吐出口の近傍まで導波管１内に配置されている。このため、第１の配管２により圧送される流体は、吐出される直前まで加熱されるようになっている。
【００４７】
ここで、流体吐出部２１の長さは、２０ｍｍ程度とするのがよい。流体吐出部２１が長くなると吐出までに流体の温度が低下するため、この点からは、流体吐出部２１は短い方が良い。しかし、流体吐出部２１が極端に短い場合、ウエハ７上に吐出された流体又はその飛沫が導波管１と接触するおそれがある。これらのことから、望ましい寸法として２０ｍｍを挙げることができる。また、導波管１の長さは、例えば、処理対象であるウエハ７の半径＋１５０ｍｍ程度とする。よって、直径３００ｍｍのウエハを処理する装置であれば、３００ｍｍとなる。更に、流体加熱部４から吐出口までの第１の配管２の長さは、２ｍ以上となると考えられる。
【００４８】
次に、図１に示す構成を含むウエハ処理システムについて、図２を用いて説明する。ここでは、ウエハの洗浄を行なうウエハ洗浄システムを例として示している。
【００４９】
図２には、本実施形態に係る流体加熱装置及びそれを利用したウエハ処理装置を備え、ウエハの運搬及び廃液の処理等のための設備を含むウエハ処理システムを示している。該システムは、ウエハ７の搬送を行なう搬送ユニット９１と、流体によるウエハ７の処理を行なうプロセスユニット９２と、流体の温度等の制御を行なう制御ユニット９３と、流体として薬液を供給するための薬液供給ユニット９４とを備えている。
【００５０】
まず、洗浄処理を行なうプロセスユニット９２は、フィルター９６により内部の雰囲気を清浄に保たれていると共に、ユニット廃棄ダンパー８１により一定の気圧に保たれている。また、プロセスユニット９２内に、図１において処理室３１内に納められる部分として示したのと同様の導波管１、流体吐出部２１を有する第１の配管２、マイクロ波発振器３及びチャックテーブル６が設けられ、チャックテーブル６にはウエハ７が設置される。第１の配管２は導波管１におけるマイクロ波のパワーがかかる方向にあわせて延びており、マイクロ波発振器３によりマイクロ波が印加される。また、吐出の際に流体の温度を測定するための温度センサー２６が、例えば吐出部２１に備えられている。
【００５１】
チャックテーブル６は、チャンバー６１内に設けられ、テーブルロボット６２により回転及び上下動が可能となっている。チャンバー６１の上方には水洗用ノズル６３が設けられ、純水バルブ８３の開閉によりウエハ７に純水を供給して水洗することが可能である。また、チャンバー６１内に吐出された純水及び薬液等は、廃液バルブ８４を開くことにより排出することができる。ここで、第１の廃液切り替えバルブ８５及び第２の廃液切り替えバルブ８６を備え、排出する流体の種類によって異なる系列に廃液することができる。更に、チャンバー排気ダンパー８２により、チャンバー６１内の気圧は一定に保たれている。
【００５２】
また、搬送ユニット９１に備えられたウエハ搬送ロボット７１は、ウエハカセット７２がセットされたカセットローダー７３からウエハ７をプロセスユニット９２内のチャックテーブル６に搬送する。搬送ユニット９１にはフィルター９５が備えられており、搬送ユニット９１内の雰囲気を清浄に保つようになっている。
【００５３】
薬液供給ユニット９４は、ヒータータンク４１とポンプ４２とを有する流体加熱部４を備える。ヒータータンク４１において加熱された流体は、ポンプ４２により第１の配管２に向けて圧送される。
【００５４】
更に、制御ユニット９３は、マイクロ波電源５２及び流体加熱制御部５３を備える。マイクロ波電源５２は、プロセスユニット９２のマイクロ波発振器３に電力を供給すると共に、マイクロ波の出力を制御する。また、流体加熱制御部５３は、薬液供給ユニット９４の流体加熱部４における加熱を制御し、流体の温度を一定に維持する。
【００５５】
以上のようなシステムにおける洗浄処理シーケンスを以下に説明する。
【００５６】
まず、洗浄に用いる薬液は、予め、流体加熱部４内のヒータータンク４１において循環されながら流体加熱制御部５３に従って一定の温度に加熱されている。マイクロ波発振器３は、マイクロ波電源５２の出力により導波管１内にマイクロ波を照射し、第１の配管２内の薬液の温度を一定に保っている。
【００５７】
ウエハ搬送ロボット７１によりチャックテーブル６に搬送されたウエハ７は、テーブルロボット６２によって処理位置まで降下された後、設定された回転数をもって回転される。
【００５８】
次に、流体加熱部４内のポンプ４２が動作し、第１の配管２を通じて薬液が圧送され、流体吐出部２１からテーブルロボット６２により所定の回転数をもって回転しているウエハ７上に薬液が吐出される。このようにして、薬液によるウエハの洗浄が行なわれる。
【００５９】
設定された時間が経過した後に、ポンプ４２が停止されることにより薬液の吐出も停止する。この後、テーブルロボット６２がチャックテーブル６の回転数を上昇させ、遠心力によってウエハ７上に残っている薬液を除去する。尚、チャンバー６１内に流出した薬液は、廃液バルブ８４を開くことによって廃液される。ここで、第１の廃液切り替えバルブ８５及び第２の廃液切り替えバルブ８６のどちらかを選択して開くことにより、廃液の行き先を決定することができる。
【００６０】
次に、純水バルブ８３を開くことにより、水洗用ノズル６３からウエハ７上に純水が吐出され、水洗処理が行なわれる。一定時間の水洗処理を行なった後、純水バルブ８３が閉じられて純水の吐出が終わり、その後、再びテーブルロボット６２によりチャックテーブル６の回転数が上昇し、ウエハ７上の純水を除去してウエハ７を乾燥させる。
【００６１】
以上のようにして、ウエハ７の洗浄が行なわれる。
【００６２】
尚、ここではウエハ処理に用いた薬液は一系統のみであるが、必要に応じて、薬液供給ラインを追加して複数の薬液による処理を行なうことにしても良い。また、純水洗浄の後、チャックテーブル６の回転数を上昇することのみによって乾燥処理を行なっているが、これに限るものではない。例えば、Ｎ2 等の不活性ガス吹き付けを同時に行なう乾燥方法又はＩＰＡ（isopropyl alcohol ）と純水とを吐出しながら乾燥する方法もある。
【００６３】
次に、本実施形態において示した第１の配管２内における流体（薬液）の温度について、図３を参照して説明する。図３には、導波管１内の部分の第１の配管２における薬液の温度を示すグラフである。
【００６４】
ここで、黒丸によって示したＴ１は、導波管１を用いて吐出の直前までマイクロ波による加熱制御をおこなった場合の薬液温度であり、白抜きの丸によって示したＴ２は、導波管１における加熱制御を行なわなかった場合の薬液温度である。また、グラフ中のＰの範囲は薬液の吐出を行なっている時間であり、Ｓの範囲は吐出を行なっていない時間である。つまり、グラフ中のＰの時間における温度は、ウエハ上に吐出された薬液の温度を示すことになる。
【００６５】
図３に示されるように、マイクロ波による加熱を行なわなかった薬液温度Ｔ２は、薬液を吐出していない時間であるＳの間に低下を初め、吐出している時間であるＰにおける薬液温度のバラツキが顕著になっている。これは、従来のウエハ処理装置の場合と同様である。
【００６６】
これに対し、マイクロ波による加熱を行なった本実施形態の場合の薬液温度Ｔ１については、薬液を吐出していない時間Ｓにおいても、薬液を吐出している時間Ｐにおいても、薬液温度の変化は小さく、吐出の際の薬液温度が安定していることが分かる。よって、プリディスペンス処理は不要であり、廃液量の削減と単位時間あたりの処理数の向上を実現することができる。
【００６７】
流体温度の具体例として、ヒータータンク４１において６５±０．２℃に流体を加熱する場合を考える。このとき、マイクロ波を印加した場合の吐出時における流体温度（Ｔ１）は、同じ６５±０．２℃を維持することも可能である。これに対し、マイクロ波を印加しない場合の吐出時における流体温度（Ｔ２）は、５８±３℃程度に低下する。
【００６８】
尚、吐出される流体の温度を更に安定化するためには、温度センサー２６により測定される流体の温度をマイクロ波電源５２にフィードバックし、該温度に基づいてマイクロ波の出力を調整すれば良い。このような制御は、流体加熱制御部５３によって行なうことができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置について、図４を用いて説明する。
【００７０】
図４には、本実施形態の流体加熱装置及びウエハ処理装置として、図１と同様の導波管１、第１の配管２、マイクロ波発振器３、チャックテーブル６、ウエハ７及び流体吐出部２１が示されている。図１における流体加熱部４、マイクロ波電源５２及び流体加熱制御部５３は、図４においては省略されているが、本実施形態の場合も同様に備えられていると考える。更に、図２に示すようなウエハ処理のためのシステムを用いることが可能である。以上については第１の実施形態と同様であるから、詳しい説明は省略する。
【００７１】
これらの構成に加え、本実施形態では、まず、第１の配管２とは別の第２の配管が設けられている。第２の配管２２には、第１の配管２とは別に流体が圧送される。更に、第２の配管２２を第１の配管２に接続することにより、第１の配管２により圧送される流体に第２の配管２２によって圧送される流体を混合し、該混合された流体を流体吐出部２１から吐出させるための流体混合ブロック２３を備えている。尚、流体混合ブロック２３は、導波管１内に設けられていると共に、流体吐出部２１からの吐出を行なう直前に流体を混合するように設けられている。このような第２の配管２２及び流体混合ブロック２３を備えることが、第１の実施形態に対して本実施形態が異なる点である。
【００７２】
ここで、第２の配管２２はその一部が導波管１内を通るようになっているが、第１の配管２とは導波管１内を通る長さが異なる。この違いにより、第２の配管２２を圧送される流体に対するマイクロ波の照射量を第１の配管２を圧送される流体とは代えることができ、それぞれの混合されるときの流体の温度を別々に制御することができる。これにより、混合される際の流体の反応を微調整することができきる。
【００７３】
例えば、第１の配管２に硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）を供給すると共に、第２の配管２２に過酸化水素水（Ｈ2 Ｏ2 ）を供給し、流体吐出部２１直前に設けられた流体混合ブロック２３において混合すると、反応熱によって急激に液温が上昇する。このように高温化した混合液は、反応した状態でウエハ７上に供給される。このことは、例えば、高濃度のイオン注入処理を行なった際のレジストについて、ドライエッチングによるプラズマアッシング処理を省略してウエット処理だけで剥離するプロセスにおいて有用である。
【００７４】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態における流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置について、図５を用いて説明する。
【００７５】
図５は、本実施形態の流体加熱装置を示す図である。これは、第２の実施形態の流体加熱装置における直線状の第１の配管２に代えて、コイル状の第１の配管２ａを設けた構成である。その他の点においては第２の実施形態の場合と同様であるため、以下には相違点について説明する。
【００７６】
本実施形態では、第１の配管２ａがコイル状の形状となっている。このため、第２の実施形態における直線状の第１の配管２に比べて長い配管が導波管１内に配置され、配管が直線状の場合に比べて大きな量、例えば数倍の流体を導波管１内に保持することができる。この結果、マイクロ波を照射して温度制御することができる流体の量が増加するため温度制御の精度が向上し、より安定した温度制御が可能となる。
【００７７】
尚、図５では、第２の実施形態の場合と同様に第２の配管２２を有するものとして示しているが、第２の配管２２は必須ではない。つまり、図１においてコイル状の第１の配管２ａを設けても良い。
【００７８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係るウエハ処理装置について、図６を参照して説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は、順に、本実施形態のウエハ処理装置におけるウエハ７と導波管１との位置関係を平面及び側面から見た様子として示している。
【００７９】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態においても、導波管１内を通る第１の配管２を圧送された流体が流体吐出部２１からウエハ７上に吐出されるようになっている。ウエハ７がチャックテーブル６に載置されること、導波管１内にマイクロ波発振器３がマイクロ波を照射すること等についても、第１、第２及び第３の実施形態と同様である。そこで、以下には本実施形態における特徴的な部分を主に説明する。
【００８０】
本実施形態において、導波管１は、第１の配管２を支持する支持アームとしての機能を有し、該支持アームはアームロボット１１によって移動可能となっている。つまり、導波管１は、図６（ｂ）に示すような上下の移動及び図６（ａ）に示す回転方向の移動が可能である。
【００８１】
このように、導波管１が可動であるため、流体吐出部２１をウエハ上の望みの位置に設定すること、流体吐出部２１とウエハ７との距離を変更すること等が可能となる。このため、洗浄処理について設定の自由度が増加する。また、ウエハ７を搬送する際に導波管１が邪魔にならない位置に移動することが可能であるから、ウエハ７の搬送が容易になり、搬送時間の短縮、更には処理全体の効率化が実現する。尚、流体吐出部２１の位置は、処理中に変更することも可能である。
【００８２】
更に、洗浄処理の際に導波管１をウエハ７上方において回転方向に反復移動することにより、流体吐出部２１によってウエハ７上をスキャンしながら流体を吐出することもできる。このようにすると、所望の処理結果を得るための手法が大幅に拡大する。
【００８３】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態における流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置について、図７を用いて説明する。
【００８４】
図７には、本実施形態の流体加熱装置及びウエハ処理装置が示されている。これは、図４に示した第２の実施形態の場合の構成に対し、温純水配管２４と、温純水吐出部２５とを追加した構成である。これら以外の点については第２の実施形態の場合と同様であるから、以下には温純水配管２４及び温純水吐出部２５について主に説明する。
【００８５】
温純水配管２４は純水を圧送する配管であり、導波管１内に配置された部分を有することによりマイクロ波の照射を受けて圧送中の純水が加熱されるようになっている。また、温純水配管２４は、チャックテーブル６に設けられた温純水吐出部２５によりウエハ７の裏面に温水を吐出することができる。
【００８６】
流体吐出部２１からウエハ７上に吐出される流体がウエハ７に比べて高温である場合、その温度差のためにサーマルショックが発生し、ウエハ７に形成されているパターンが破壊される場合がある。
【００８７】
これに対し、本実施形態の装置によると、温純水吐出部２５から吐出される温水によってウエハ７を加温することができるため、流体吐出部２１から吐出される流体の温度とウエハ７の温度との差が小さくなり、サーマルショックによるパターン破壊を抑制することができる。尚、温純水吐出部２５から吐出される純水の温度は、温純水配管２４のうち導波管１内に納められる部分の長さを調整することにより設定することができる。
【００８８】
尚、第１、第２、第３、第４及び第５の実施形態における各配管（２、２２及び２４）の材料としては、第１の実施形態において例示したＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）又はＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）のような樹脂材料、更には石英ガラス等を用いることもできる。これらの材料は、マイクロ波の透過率が高く、耐薬品性、耐熱性及び不純物低溶出性能を備え、このような材料が配管を形成するためには適している。
【００８９】
また、各実施形態において、洗浄装置は自動機としているが、搬送系及び流体給排水バルブ等が手動である装置にも適用可能であることは当然である。また、主にウエハの洗浄処理について説明したが、これには限らず、加熱した流体を用いる他の種類のウエハ処理（ウェットエッチング処理等）にも当然使用可能である。更には、ＦＰＤ（Flat Panel Display）の洗浄のようにウエハ処理とは異なる分野への応用も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明の流体加熱装置及びそれを用いたウエハ処理装置は、吐出される流体の高温化及び温度の安定化を可能とするため、半導体製造における洗浄等のウエハ処理に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態における流体加熱装置及びウエハ処理装置を示す図である。
【図２】図２は、図１の流体加熱装置及びウエハ処理装置を利用するウエハ処理システムを示す図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態における流体温度の推移を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態における流体加熱装置及びウエハ処理装置を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施形態における流体加熱装置及びウエハ処理装置を示す図である。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施形態における流体加熱装置及びウエハ処理装置を示す図であり、順に平面図及び側面図である。
【図７】図７は、本発明の第５の実施形態における流体加熱装置及びウエハ処理装置を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１        導波管
２        第１の配管
２ａ      第１の配管
３        マイクロ波発振器
４        流体加熱部
６        チャックテーブル
７        ウエハ
１１      アームロボット
２１      流体吐出部
２２      第２の配管
２３      流体混合ブロック
２４      温純水配管
２５      温純水吐出部
２６      温度センサー
３１      ウエハ処理装置
４１      ヒータータンク
４２      ポンプ
５２      マイクロ波電源
５３      流体加熱制御部
６１      チャンバー
６２      テーブルロボット
６３      水洗用ノズル
７１      ウエハ搬送ロボット
７２      ウエハカセット
７３      カセットローダー
８１      ユニット廃棄ダンパー
８２      チャンバー排気ダンパー
８３      純水バルブ
８４      廃液バルブ
８５      第１の廃液切り替えバルブ
８６      第２の廃液切り替えバルブ
９１      搬送ユニット
９２      プロセスユニット
９３      制御ユニット
９４      薬液供給ユニット
９５      フィルター
９６      フィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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