(57)【要約】【課題】温度制御によらないで、処理容器内の圧力を容易にかつ確実に調整して所定圧力範囲内に維持すると共に、処理性能の向上を図れるようにすること。【解決手段】内部でウエハＷの処理が行われる処理容器３０Ａ，３０Ｂと、処理容器３０Ａ，３０Ｂに水蒸気を供給する蒸気発生装置４１と、蒸気発生装置４１と処理容器３０Ａ，３０Ｂをそれぞれ接続する主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）と、主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）に介設される供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）とを具備し、主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）における供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）と蒸気発生装置４１との間、又は蒸気発生装置４１に蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）を接続し、蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）にモータバルブ５０を介設する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に収容された被処理基板に蒸気を含む処理流体を供給して、処理容器内を加圧した状態で、被処理基板を処理する基板処理装置であって、
内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器と、
前記処理容器に前記蒸気を供給する蒸気供給源と、
前記蒸気供給源と前記処理容器を接続する蒸気供給管路と、
前記蒸気供給管路に介設される供給切換手段とを具備し、
前記蒸気供給管路における前記供給切換手段と蒸気供給源との間、又は蒸気供給源に蒸気排出管路を接続し、
前記蒸気排出管路に可変の流量調整手段を介設してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理装置において、
１つの前記蒸気供給源と複数の前記処理容器とを蒸気供給管路を介して接続してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の基板処理装置において、
前記蒸気供給源内の圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段により検出された検出信号に基づいて前記流量調整手段を流量制御する制御手段とを更に具備してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板処理装置において、
前記圧力検出手段を、前記蒸気供給源に接続する管路に介設してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３記載の基板処理装置において、
前記蒸気排出管路における流量調整手段の排出側に、空気供給口を設けると共に、この空気供給口に空気供給源を接続してなる、ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
処理容器内に収容された被処理基板に蒸気を含む処理流体を供給して、処理容器内を加圧した状態で、被処理基板を処理する基板処理方法であって、
内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器に供給切換手段を介して蒸気供給源から蒸気を供給するに際し、
前記蒸気供給源の内圧及び前記処理容器への蒸気の供給に応じて、前記処理容器に供給される前記蒸気の排出流量を制御することにより、処理容器への蒸気の供給量を一定にする、ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
請求項６記載の基板処理方法において、
共通の前記蒸気供給源から複数の前記処理容器に蒸気を供給すると共に、各処理容器への蒸気の供給量を一定にする、ことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板を密封雰囲気の処理容器内に収容して処理ガス例えばオゾンガスと溶媒蒸気例えば水蒸気等の処理流体を供給して処理を施す基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板としての半導体ウエハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて回路パターンを縮小してフォトレジストに転写し、これを現像処理し、その後、ウエハ等からフォトレジストを除去する一連の処理が施されている。
【０００３】
前記レジスト除去の手段として洗浄装置が用いられている。近年では、環境保全の観点から廃液処理が容易なオゾン（Ｏ３）を用いてレジスト除去を行うことが要望されている。また、処理ガス例えばオゾンガスと溶媒の蒸気｛処理ガスを溶かし込むことが可能な溶媒の蒸気｝例えば水蒸気を用いて、ウエハ等からレジストを水溶化した後、除去する洗浄方法が新規に提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０３８３４（特許請求の範囲、段落番号００２３〜００２５，００４３〜００４５、図１）
この洗浄方法によれば、処理容器内に収容されたウエハ等に、処理ガス例えばオゾンガスを供給して、ウエハ等のレジストを除去することができる。
【０００５】
また、この洗浄方法を利用した基板処理システムの洗浄処理工程においては、複数用意した処理容器内にウエハ等を収容した後、処理容器内を昇温、加圧した状態で、処理ガス例えばオゾンガスと溶媒蒸気例えば水蒸気とからなる処理流体を供給することにより、連続してウエハ等のレジストを除去することができる。
【０００６】
ところで、この種の洗浄処理工程においては、処理容器内の圧力や処理流体の供給量が、洗浄処理性能（エッチング性能）に大きく影響する。そのため、各処理容器内の圧力や処理流体の供給量を一定に調整する必要がある。
【０００７】
なお、処理容器へ溶媒蒸気例えば水蒸気を供給する溶媒蒸気供給源の制御方法は、温度制御により開閉弁を開閉することによって行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、蒸気供給源に接液・接ガス部の材質をパーティクルの観点から金属に代えて例えばフッ素樹脂を使うことがある。この場合、温度検出手段を設ける際に制約がでてくる上、更に、蒸気供給源における温度検出手段に頼らないで直接的に圧力検出手段を用いて、処理容器内を所定圧力範囲内に保つことがより精密な調整ができるという事情もある。また、複数の処理容器が溶媒蒸気供給源を共通する場合においては、各処理容器内の圧力を一定に保つことが要求されてきている。
【０００９】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、温度制御によらないで、処理容器内の圧力を容易にかつ確実に調整して所定圧力範囲内に維持すると共に、処理性能の向上を図れるようにした基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の基板処理装置は、処理容器内に収容された被処理基板に蒸気を含む処理流体を供給して、処理容器内を加圧した状態で、被処理基板を処理する基板処理装置を前提とし、  内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器と、  前記処理容器に前記蒸気を供給する蒸気供給源と、前記蒸気供給源と前記処理容器を接続する蒸気供給管路と、  前記蒸気供給管路に介設される供給切換手段とを具備し、  前記蒸気供給管路における前記供給切換手段と蒸気供給源との間、又は蒸気供給源に蒸気排出管路を接続し、  前記蒸気排出管路に可変の流量調整手段を介設してなる、ことを特徴とする（請求項１）。この場合、１つの前記蒸気供給源と複数の前記処理容器とを蒸気供給管路を介して接続することも可能である（請求項２）。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の基板処理装置において、  前記蒸気供給源内の圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段により検出された検出信号に基づいて前記流量調整手段を流量制御する制御手段とを更に具備することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の基板処理装置において、  前記圧力検出手段を、前記蒸気供給源に接続する管路に介設してなる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１、２又は３記載の基板処理装置において、  前記蒸気排出管路における流量調整手段の排出側に、空気供給口を設けると共に、この空気供給口に空気供給源を接続してなる、ことを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の基板処理方法は、処理容器内に収容された被処理基板に蒸気を含む処理流体を供給して、処理容器内を加圧した状態で、被処理基板を処理する基板処理方法を前提とし、  内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器に供給切換手段を介して蒸気供給源から蒸気を供給するに際し、  前記蒸気供給源の内圧及び前記処理容器への蒸気の供給に応じて、前記処理容器に供給される前記蒸気の排出流量を制御することにより、処理容器への蒸気の供給量を一定にする、ことを特徴とする（請求項６）。この場合、共通の前記蒸気供給源から複数の前記処理容器に蒸気を供給すると共に、各処理容器への蒸気の供給量を一定にすることも可能である（請求項７）。
【００１５】
この発明によれば、内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器に供給切換手段を介して蒸気供給源から蒸気を供給するに際して、蒸気供給源の内圧及び処理容器への蒸気の供給に応じて、処理容器に供給される蒸気を供給切換手段と蒸気供給源との間、又は蒸気供給源に接続される蒸気排出管路に介設される流量調整手段を制御して排出流量を制御することにより、処理容器への蒸気の供給量を一定にすることができるので、処理容器内の圧力を所定圧力範囲内に維持することができる。
【００１６】
また、圧力検出手段を、蒸気供給源に接続する管路に介設することにより、蒸気供給源の温度影響を受けることなく、蒸気供給源内の圧力を正確に検出することができるので、更に流量調整手段の流量制御を正確にすることができる（請求項４）。
【００１７】
また、蒸気排出管路における流量調整手段の排出側に、空気供給口を設けると共に、この空気供給口に空気供給源を接続することにより、蒸気排出管路内に空気を供給することができ、この供給された空気によって蒸気排出管路から排出される蒸気が供給側へ逆流するのを防止することができる（請求項５）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る基板処理装置をウエハの表面に対してレジスト除去処理及び洗浄処理等するように構成された基板処理装置としての基板処理ユニットに適用した場合について説明する。
【００１９】
図１は、複数の基板処理ユニットを組込んだ処理システムを示す概略平面図、図２は、処理システムの概略側面図である。
【００２０】
上記基板処理システム１は、被処理体例えば半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）に処理及び処理後の熱処理を施す処理部２と、この処理部２にウエハＷを搬入・搬出する搬入出部３とで主要部が構成されている。
【００２１】
上記搬入出部３は、処理前及び処理後の複数枚例えば２５枚のウエハＷを収納するウエハキャリアＣと、このウエハキャリアＣを載置するための載置台６が設けられたイン・アウトポート４と、載置台６に載置されたキャリアＣと処理部２との間で、ウエハＷの受け渡しを行うウエハ搬送装置７が備えられたウエハ搬送部５とで構成されている。
【００２２】
ウエハキャリアＣの側面には開口が設けられており、この開口には開閉可能な蓋体が設けられている。この蓋体を開蓋した状態でウエハＷがウエハキャリアＣの一側面を通して搬入出されるように構成されている。また、ウエハキャリアＣの内壁には、ウエハＷを所定間隔で保持するための棚板が設けられており、この棚板によってウエハＷを収容する例えば２５個のスロットが形成されている。なお、ウエハＷは半導体デバイスを形成する面が上面となっている状態で、各スロットに１枚ずつ収容される。
【００２３】
上記イン・アウトポート４の載置台６には、例えば３個のウエハキャリアＣを水平面のＹ方向に並べて所定位置に載置することができるようになっている。ウエハキャリアＣは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート４とウエハ搬送部５との仕切壁８側に向けて載置される。仕切壁８においてウエハキャリアＣの載置場所に対応する位置には窓部９が形成されており、窓部９のウエハ搬送部５側には、窓部９をシャッタ等により開閉する窓開閉機構１０が設けられている。
【００２４】
ウエハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装置７は、水平のＹ方向及び鉛直のＺ方向に移動自在であり、かつ、水平面のＸ−Ｙ平面内で回転（θ方向）自在に構成されている。また、ウエハ搬送装置７は、ウエハＷを把持する取出収納アーム１１を有し、この取出収納アーム１１はＸ方向にスライド自在に構成されている。このようにして、ウエハ搬送装置７は、載置台６に載置されたすべてのウエハキャリアＣの任意の高さのスロットにアクセスし、また、処理部２に配設された上下２台のウエハ受け渡しユニット１６，１７にアクセスして、イン・アウトポート４側から処理部２側へ、逆に処理部２側からイン・アウトポート４側へウエハＷを搬送することができるように構成されている。
【００２５】
上記処理部２は、搬送手段である主ウエハ搬送装置１８と、ウエハ搬送部５との間でウエハＷの受け渡しを行うためにウエハＷを一時的に載置するウエハ受け渡しユニット１６，１７と、基板処理ユニット１２，１３，１４，１５と、この発明に係る基板処理装置である基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈとを具備している。
【００２６】
また、処理部２には、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに供給する処理ガス例えばオゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置２４と、基板洗浄ユニット１２〜１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設されている。処理部２の天井部には、各ユニット及び主ウエハ搬送装置１８に、清浄な空気をダウンフローするためのファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６が配設されている。
【００２７】
上記ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６からのダウンフローの一部は、ウエハ受け渡しユニット１６，１７と、その上部の空間を通ってウエハ搬送部５に向けて流出する構造となっている。これにより、ウエハ搬送部５から処理部２へのパーティクル等の侵入が防止され、処理部２内が清浄に保たれる。
【００２８】
上記ウエハ受け渡しユニット１６，１７は、いずれもウエハ搬送部５との間でウエハＷを一時的に載置するものであり、これらウエハ受け渡しユニット１６，１７は上下２段に積み重ねられて配置されている。この場合、下段のウエハ受け渡しユニット１７は、イン・アウトポート４側から処理部２側へ搬送するようにウエハＷを載置するために用いられ、上段のウエハ受け渡しユニット１６は、処理部２側からイン・アウトポート４側へ搬送するウエハＷを載置するために用いられる。
【００２９】
上記主ウエハ搬送装置１８は、Ｘ方向とＺ方向に移動可能であり、かつ、Ｘ−Ｙ平面内で図示しないモータによって回転（θ方向）可能に形成されている。また、主ウエハ搬送装置１８は、ウエハＷを保持する搬送アーム１８ａを具備し、この搬送アーム１８ａはＹ方向にスライド自在に形成されている。このように構成される主ウエハ搬送装置１８は、ウエハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装置７と、基板洗浄ユニット１２〜１５、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。
【００３０】
各基板洗浄処理ユニット１２，１３，１４，１５においては、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいて、レジスト水溶化処理が施されたウエハＷに対して洗浄処理及び乾燥処理が施されるようになっている。更に、その後、薬液を使用した洗浄処理及び乾燥処理が可能になっている。
【００３１】
なお、図１に示すように、基板洗浄処理ユニット１２，１３と、基板洗浄処理ユニット１４，１５とは、その境界をなしている壁面２７に対して対称な構造を有しているが、対称であることを除けば、各基板洗浄処理ユニット１２，１３，１４，１５は概ね同様の構造となっている。
【００３２】
一方、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、ウエハＷ表面に塗布されているレジストを水溶化処理を行うものである。ここで、水溶化処理とは、水に不溶性のレジスト膜を水溶性の膜に変質させる処理である。これら基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、図２に示すように、上下方向に４段で各段に２台ずつ配設されている。左段には基板処理ユニット２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが上から順に配設され、右段には基板処理ユニット２３ｅ，２３ｆ，２３ｇ，２３ｈが上から順に配設されている。図１に示すように、基板処理ユニット２３ａと基板処理ユニット２３ｅ、基板処理ユニット２３ｂと基板処理ユニット２３ｆ、基板処理ユニット２３ｃと基板処理ユニット２３ｇ、基板処理ユニット２３ｄと基板処理ユニット２３ｈとは、その境界をなしている壁面２８に対して対称な構造を有しているが、対称である以外は、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは概ね同様の構造となっている。そこで、基板処理ユニット２３ａ，２３ｂを代表例として、以下にその構造について詳細に説明する。
【００３３】
図３は、基板処理ユニット２３ａ，２３ｂの配管系統を示す概略構成図である。基板処理ユニット２３ａ，２３ｂに備えられる処理容器３０Ａ，３０Ｂには、それぞれ溶媒蒸気供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）（以下に、主供給管路という）を介して１つの溶媒蒸気供給源である蒸気発生装置４１が接続されており、この主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）に供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）が介設されている。
【００３４】
蒸気発生装置４１には開閉弁Ｖ２が介設された純水供給管路４８を介して純水供給源４９が接続されている。純水供給管路４８における開閉弁Ｖ２の下流側（二次側）には、分岐管路４７を介して窒素（Ｎ２）ガス供給源４３が接続されている。分岐管路７０には開閉弁Ｖ３が介設されている。両開閉弁Ｖ２，Ｖ３は、開状態と閉状態をとることができる。
【００３５】
また、蒸気発生装置４１は、図５に示すように、純水Ｌを貯留する密閉、耐圧構造のタンク４１ａと、タンク４１ａの外周部を固定支持する固定支持部材４１ｂとで主に構成されている。タンク４１ａは、両側が開口した筒体４１ｃと、筒体４１ｃの両側をＯリング４１ｄを介して気水密に閉塞する一対の加熱板４１ｅによって構成されている。この場合、加熱板４１ｅの内側面には、図５（ｂ）に示すように、例えばフッ素樹脂シート４１ｆが被着されて疎水化処理が施されている。このように、加熱板４１ｅの内側面を疎水化処理することにより、タンク内の純水Ｌとの接液部において水垢の原因を排除することができ、蒸気発生装置４１で発生した水蒸気がウエハ表面に付着した際にパーティクルとして残存するのを防止することができる。また、加熱板４１ｅの外側には、それぞれ補強板４１ｇが配設され、補強板４１ｇの外側面には、それぞれヒータ４１ｈが設置されている。また、タンク４１ａ内の上部側には、２枚の突沸防止板４１ｉが水平状に配設されて迂回通路４１ｊが形成されている。また、タンク４１ａの上部に位置する筒体４１ｃと固定支持部材４１ｂには蒸気取出口４１ｋが設けられており、この蒸気取出口４１ｋに主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）が接続されている。また、タンク４１ａの下部に位置する筒体４１ｃと固定支持部材４１ｂにはドレイン口４１ｍが設けられており、このドレイン口４１ｍにドレイン管路７１が接続されており、このドレン管路７１を介して蒸気発生装置４１内に残留する純水を外部に排出し得るように構成されている。
【００３６】
上記のように構成される蒸気発生装置４１において、タンク４１ａ内の純水Ｌは、ヒータ４１ｈによって加熱されて、約１２０℃程度に温度調節され、水蒸気は加圧された状態に保持される。なお、蒸気発生装置４１によって新たに発生（生成）させる水蒸気の容量は、２台の処理容器３０Ａ，３０Ｂ内に同時に充満させられるように供給される容量分となっている。
【００３７】
主供給管路４０（４０Ａ，４０Ｂ）における供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）と蒸気発生装置４１との間には、ミストトラップ３００に接続する溶媒蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）｛以下に、水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）という｝が接続されている（図４参照）。この水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）の途中には、可変の流量調整手段である開度が設定可能なモータバルブ５０と開閉弁５１が介設されている。また、水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）におけるモータバルブ５０の上流側（一次側）と開閉弁５１の下流側（二次側）には分岐管路７２が接続されており、この分岐管路７２に安全弁５２が介設されている。この場合、モータバルブ５０と開閉弁５１は、制御手段例えばコントローラ２００（以下にＣＰＵ２００という）に電気的に接続されており、後述する蒸気発生装置４１内の圧力を検出する圧力検出手段例えば圧力センサ５３によって検出された検出信号に基づいて制御されるようになっている。なお、水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）を蒸気発生装置４１に接続してもよい。
【００３８】
モータバルブ５０は、図６に示すように、一側に設けられて蒸気発生装置４１側の水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）に接続する供給ポート５０ｂと、下端に設けられてミストトラップ３００側に接続する吐出ポート５０ｃと、供給ポート５０ｂと吐出ポート５０ｃとを連通する連通路５０ｄと、連通路５０ｄの上方側に開放する開口５４とを有する弁本体５０ａと、開口５４内に摺動自在に嵌挿され、下面に設けられた弁部５５が、連通路５０ｄに設けられた弁座５６に就座可能な弁体５７と、この弁体５７の外周部と弁本体５０ａの内周部とを連結するダイヤフラム５８と、弁体５７に設けられた雌ねじ孔５７ａに螺合する雄ねじ軸５９ａを有する正逆回転可能なサーボモータ５９とで構成されている。
【００３９】
このように構成されるモータバルブ５０において、ＣＰＵ２００からの制御信号によってサーボモータ５９が正逆回転されることによって、連通路５０ｄの開度が調整され、水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）を介してミストトラップ３００に排出される水蒸気の排出量が調整されるようになっている。
【００４０】
また、開閉弁５１もＣＰＵ２００からの制御信号によって開閉制御されるようになっている。
【００４１】
上記のようにモータバルブ５０と開閉弁５１を、蒸気発生装置４１内の圧力を検出する圧力センサ５３によって検出された検出信号に基づくＣＰＵ２００からの制御信号によって制御することにより、以下のように制御することができる。例えば、両処理容器３０Ａ，３０Ｂが不使用のとき（待機時）には、モータバルブ５０は蒸気発生装置４１内の圧力の所定範囲内に保たれる。このとき、開閉弁５１は開放しており、モータバルブ５０の絞り開度設定は２値（例えば、開度４０％の大開度，開度３０％の小開度）に設定され、蒸気発生装置４１内の圧力が上がると、大開度となり、蒸気発生装置４１内の圧力が下がると、小開度に制御される。また、処理容器３０Ａ，３０Ｂのうちの一方に水蒸気を供給する場合、蒸気発生装置４１は２台の処理容器３０Ａ，３０Ｂ分の水蒸気を発生（生成）するため、１台の処理容器分をドレイン（排出）して捨てる必要があるので、１台の処理容器分の水蒸気を捨てる絞り開度（小開度）に制御される。このときも開閉弁５１は開放している。なお、２台の処理容器３０Ａ，３０Ｂ共に水蒸気を供給するときは、開閉弁５１が閉鎖し、モータバルブ５０は、前の状態のままである。
【００４２】
上記のようにモータバルブ５０を制御して水蒸気の排出流量を調整することにより、不使用時の処理容器３０Ａ，３０Ｂの内圧を約９０ｋＰａに対して±３ｋＰａ以内に抑えることが可能となる。また、１台の処理容器の処理中に２台の処理容器分の水蒸気を精度良く処理容器側とドレイン側とを同量ずつ分配することが可能となる。
【００４３】
上記圧力センサ５３は、蒸気発生装置４１のタンク４１ａに設けられたドレイン口４１ｍに接続するドレイン管路７１から分岐された接続管路７３を介して設けられている。このように、圧力センサ５３を蒸気発生装置４１に接続するドレイン管路７１と接続管路７３を介して蒸気発生装置４１に接続することにより、蒸気発生装置４１内の高温に晒されることなく、蒸気発生装置４１内の圧力を正確に検出することができる。
【００４４】
なお、ドレイン管路７１はドレイン弁ＤＶを介して水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）に接続されている。また、水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）は、図４に示すように、水冷式のミストトラップ３００に接続されている。この場合、ミストトラップ３００の上流側（一次側）おける水蒸気排出管路７０（７０Ａ，７０Ｂ）には、空気供給口（図示せず）が設けられており、この空気供給口の図示しない逆止弁を介して空気供給源（図示せず）が接続されている。このように構成することにより、シャットダウン時（停電時を含む）に蒸気発生装置４１内が負圧になることにより、供給済みの水蒸気が蒸気発生装置４１内へ逆流することを防止できる。また、ドレイン途中のミストトラップ３００では水冷（冷却水にて冷却）されており、水蒸気が水滴となって残存し易くなっており、負圧となるので、圧力調整に加えてエアー（Ａｉｒ）パージすることで、ミストトラップ３００内から逆流することを未然に防ぐことができる。
【００４５】
一方、供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）には、処理ガス供給源であるオゾンガス発生装置４２が接続されると共に、窒素（Ｎ２）ガス供給源４３が接続されている。この場合、供給切換手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）は、それぞれ主供給管路４０を連通・遮断する第１の切換弁（開閉弁）６１と、オゾンガス供給管路４４を連通・遮断する第２の切換弁（開閉弁）６２と、Ｎ２ガス供給管路４５を連通・遮断する第３の切換弁（開閉弁）６３とを具備している。なお、Ｎ２ガス供給管路４５には、大流量用絞り４６ａと小流量用絞り４６ｂを切換可能な流量切換弁４６が介設されると共に、開閉弁Ｖ１が介設されている。
【００４６】
一方、処理容器３０Ａ，３０Ｂにおける主供給管路４０の接続部と対向する部位には排出管路８０（８０Ａ，８０Ｂ）が接続されている。この排出管路８０には、圧力調整用のリリーフ弁９０（９０Ａ，９０Ｂ）が介設されており、基板処理ユニット２３ａ，２３ｂの外部の排出口８１（ＥＸＨＡＵＳＴ）に接続されている。また、排出管路８０におけるリリーフ弁９０（９０Ａ，９０Ｂ）の上流側（一次側）と下流側（二次側）には分岐排出管路８２が接続されており、この分岐排出管路８２には、開閉弁例えば空気圧によって開閉するエアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）と流量調整用の絞り弁９２（９２Ａ，９２Ｂ）とが直列に介設されている。このように、エアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）と流量調整用の絞り弁９２（９２Ａ，９２Ｂ）とを直列に配設することにより、エアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）が開放された際に、処理容器３０Ａ，３０Ｂ内から処理流体が急激に多量に排出されるのを、絞り弁９２（９２Ａ，９２Ｂ）によって抑制することができる。これにより、エアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）の圧力制御（圧力変動の抑制）を高精度に行うことができる。なお、絞り弁９２（９２Ａ，９２Ｂ）は、固定絞り弁でもよく、あるいはマニュアル式の絞り弁を用いてもよい。
【００４７】
また、排出管路８０におけるリリーフ弁９０（９０Ａ，９０Ｂ）とエアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）の上流側には接続管路９４を介して圧力検出手段である圧力センサ９３（９３Ａ，９３Ｂ）が接続されている。このように排出管路８０に接続管路９４を介して圧力センサ９３（９３Ａ，９３Ｂ）を接続することにより、処理容器３０Ａ，３０Ｂ内が高温度に設定された場合においても、熱的影響を受けることなく処理容器３０Ａ，３０Ｂ内の圧力を正確に検出することができる。
【００４８】
この圧力センサ９３（９３Ａ，９３Ｂ）によって検出された圧力検出信号はコントローラ例えばＣＰＵ２００に伝達される。ＣＰＵ２００からの制御信号がエアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）に伝達されて、エアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）が制御されるようになっている。この場合、エアオペバルブ９１（９１Ａ，９１Ｂ）は、圧力センサ９３（９３Ａ，９３Ｂ）によって検出された検出圧力に基づくＣＰＵ２００からの制御信号によって開閉制御されるようになっている。
【００４９】
なお、排出口８１には、図示しないが、排出された処理流体中のオゾンガスを含む気体と液体とに分離する冷却手段及びミストトラップと、オゾンガスを酸素に熱分解するオゾンキラーが接続されている。
【００５０】
次に、処理容器３０Ａ，３０Ｂの構成について、処理容器３０Ａを代表例として説明する。処理容器３０Ａは、図８及び図９に示すように、ウエハＷを収容する容器本体１００と、容器本体１００の上面を覆い、容器本体１００との間に処理空間Ｓ１を形成する蓋体１０１とで主要部が構成されている。
【００５１】
容器本体１００は、図７及び図８に示すように、ウエハＷより小径の円盤状のベース１００ａと、ベース１００ａの外側に起立する円周壁１００ｂと、ベース１００ａと円周壁１００ｂとの間に周設される凹溝１００ｃとを備えている。
【００５２】
ベース１００ａには、同一円周上の等間隔位置の３箇所に受渡部材１１２が設けられており、受渡部材１１２の基部１１２ａの上面に設けられた支持ピン１１２ｂにウエハＷを載置可能に形成されている。また、基部１１２ａの下面には、支持ロッド１１２ｃが設けられており、図示しない昇降手段例えばシリンダによって上下移動可能に構成されている。また、基部１１２ａの下面にはＯリング１１２ｄが設けられており、レジスト水溶化処理（オゾン処理）時に基部１１２ａの下面とベース１００ａとを密着させて処理空間Ｓ１を密閉することができるようになっている。受渡部材１１２をこのように構成することにより、昇降手段によって基部１１２ａを上方に移動して、主ウエハ搬送装置１８との間でウエハＷを受け取ることができると共に、基部１１２ａを下降してウエハＷを支持部材１１１に載置することができる。
【００５３】
また、ベース１００ａは、内部にヒータ１０５が内蔵されており、処理容器３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷを昇温可能に形成されている。
【００５４】
凹溝１００ｃには、レジスト水溶化処理（オゾン処理）時にウエハＷを支持する支持部材１１１が等間隔で４箇所に設けられている。
【００５５】
支持部材１１１は、容器本体１００に収容されたウエハＷ下面の周縁４箇所に当接し、収容位置に支持されたウエハＷ下面とベース１００ａ上面との間に約１ｍｍ程度の高さの隙間Ｇ１を形成する基部１１１ａと、収容位置に支持されたウエハＷの水平方向のずれを防止し、ウエハＷを安定的に支持する係止部１１１ｂとで構成されている。なお、支持部材１１１は例えばＰＴＦＥ等の合成樹脂製部材によって形成されている。
【００５６】
円周壁１００ｂの上面には、同心円上に二重に設けられた周溝にそれぞれ嵌合されるＯリング１１５ａ，１１５ｂが備えられている。これにより、ベース１００ａの周縁部上面と後述する蓋体１０１の垂下壁１０１ｂ下面とを密着させ、処理空間Ｓ１を密閉することができる。
【００５７】
また、円周壁１００ｂには、処理容器３０Ａ内に処理流体を導入する供給口１２０と、処理容器３０Ａ内に導入された処理流体を排出する排出口１２１が容器本体１００の中心に対して対向する位置に設けられ、供給口１２０には主供給管路４０が、また、排出口１２１には排出管路８０がそれぞれ接続されている。
【００５８】
また、供給口１２０と排出口１２１は、図７及び図８に示すように、中心を挟んで対向する位置の２箇所に凹溝１００ｃの底部側に開口している。これにより、供給口１２０から導入される処理流体は、一度凹溝１００ｃの壁に衝突して分散された後、反対側の排出口１２１から排出される。
【００５９】
蓋体１０１は、内部にヒータ１２５が内蔵された基体１０１ａと、基体１０１ａの周縁部下面に垂下される垂下壁１０１ｂとから構成されており、図示しないシリンダ機構によって蓋体１０１を下降させると、垂下壁１０１ｂが上述した円周壁１００ｂの０リング１１５ａ，１１５ｂに密接し、収容位置に支持されたウエハＷ上面と基体１０１ａ下面との間に約１ｍｍ程度の高さの隙間Ｇ２を形成すると共に、処理容器３０Ａ内が密閉される。
【００６０】
次に、上記のように構成された処理システム１におけるウエハＷの処理工程を説明する。まず、イン・アウトポート４の載置台６に載置されたキャリアＣから取出収納アーム１１によって一枚ずつウエハＷが取り出される。取出収納アーム１１は、取り出したウエハＷをウエハ受け渡しユニット１７に搬送する。次に、主ウエハ搬送装置１８がウエハ受け渡しユニット１７からウエハＷを受け取り、主ウエハ搬送装置１８によって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに適宜搬入する。そして、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいて、ウエハＷの表面に塗布されているレジストが水溶化される。所定のレジスト水溶化処理が終了したウエハＷは、搬送アーム１８ａによって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈから適宜搬出される。その後、ウエハＷは、搬送アーム１８ａによって各基板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５のいずれかに適宜搬入され、ウエハＷに付着している水溶化されたレジストを除去する洗浄処理が純水等により施される。これにより、ウエハＷに塗布されていたレジストが剥離される。各基板洗浄ユニット１２，１３，１４，１５では、ウエハＷに対して洗浄処理を施した後、必要に応じて薬液を用いてパーティクル、及び金属汚染物質の除去処理が行われた後、乾燥処理が行われる。その後、ウエハＷは再び搬送アーム１８ａによって受け渡しユニット１６に搬送される。そして、受け渡しユニット１６から取出収納アーム１１にウエハＷが受け取られ、取出収納アーム１１によってレジストが剥離されたウエハＷがキャリアＣ内に収納される。
【００６１】
次に、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの動作態様について、基板処理ユニット２３ａを代表して説明する。まず、容器本体１００に対して蓋体１０１を離間させた状態で、主ウエハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体１０１の下方に移動させ、受渡部材１１２が、搬送アーム１８ａからウエハＷを受け取る。次に、図示しないシリンダを駆動して受渡部材１１２を下降させると、支持部材１１１が受渡部材１１２からウエハＷを受け取り、ウエハＷの周縁部４箇所を支持してウエハＷ下面とベース１００ａ上面との間に隙間Ｇ１が形成される。
【００６２】
次に、蓋体１０１を下降させると、蓋体１０１の垂下壁１０１ｂが容器本体１００の円周壁１００ｂの上面に当接すると共に、Ｏリング１１５ａ，１１５ｂを圧接して容器本体１００を密閉する。この際、ウエハＷ上面と基体１０１ａ下面との間には隙間Ｇ２が形成される。
【００６３】
主ウエハ搬送装置１８は、処理容器３０ＡにウエハＷを搬入すると、次に、処理容器３０ＡにウエハＷを搬入したのと同様にして、受け渡しユニット１７からウエハＷを受け取り、処理容器３０ＡにウエハＷを搬入した時点から所定時間後にオゾン処理ユニット２３ｂにウエハＷを搬入するようＣＰＵ２００によって制御される。このようにして、主ウエハ搬送装置１８は、所定時間間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｈに順次ウエハＷを搬入する。
【００６４】
ウエハＷが処理容器３０Ａ内に搬入されると、蓋体１０１を容器本体１００に密閉した状態において、ヒータ１０５，１２５の作動により、処理容器３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷを昇温させる（昇温工程）。これにより、ウエハＷのレジスト水溶化処理（オゾン処理）を促進させることができる。
【００６５】
処理容器３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷが十分に昇温すると、ＣＰＵ２００に対して十分に昇温した旨の情報が伝達され、ＣＰＵ２００は、処理容器３０Ａに対してオゾンガスの供給を開始するよう制御信号を送る。
【００６６】
次いで、供給切換手段６０を作動させてオゾンガス発生装置４２からオゾンガス供給管路４４を介して処理容器３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを供給する。そして、処理容器３０Ａ内の圧力を一定に保ちながら処理容器３０Ａ内をオゾンガス雰囲気にする。このとき、処理容器３０Ａ内が目標圧前後に達すると、リリーフ弁９０とエアオペバルブ９１が作動して、処理容器３０Ａ内の圧力は、大気圧より高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保たれる。このようにして、処理容器３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを充填する。このとき、ヒータ１０５，１２５の加熱によって、処理容器３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷの温度が維持される。また、排出管路８０によって排気した処理容器３０Ａ内の雰囲気は、ミストトラップ（図示せず）に排出される。
【００６７】
その後、第１及び第２の切換弁６１，６２を作動させて処理容器３０Ａ内にオゾンガスと水蒸気とを同時に処理容器３０Ａ内に供給して、ウエハＷのレジスト水溶化処理を行う。このとき、圧力センサ５３によって蒸気発生装置４１内の圧力が検出され、この検出信号がＣＰＵ２００に伝達され、ＣＰＵ２００からの制御信号によってモータバルブ５０が流量制御されると共に、開閉弁５１が開閉制御されて、蒸気発生装置４１で発生（生成）された余分の水蒸気が水蒸気排出管路７０Ｂを介してミストトラップ３００に排出される。これにより、蒸気発生装置４１の内圧を一定の範囲内（例えば±３ｋＰａ以内）に抑えることができる。
【００６８】
一方、圧力センサ９３（９３Ａ）によって処理容器３０Ａ内の圧力が検出されてＣＰＵ２００に伝達され、ＣＰＵ２００からの制御信号に基づいてエアオペバルブ９１が開閉制御されて、処理容器３０Ａ内の圧力が所定圧に調整される。蒸気発生装置４１から供給される水蒸気は、図示しない温度調節器によって所定温度、例えば約１１５℃程度に温度調節されながら主供給管路４０（４０Ａ）を通過し、供給切換手段６０においてオゾンガスと混合して処理容器３０Ａ内に供給される。この場合も、処理容器３０Ａ内の圧力は、大気圧よりも高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保たれている。すなわち、ＣＰＵ２００内で設定された所定圧力の値と実際の計測値が比較され、処理容器３０Ａ内の圧力が所定圧力（設定圧、目標圧）より高くなったらエアオペバルブ９１が開き、また、所定圧力（設定圧、目標圧）より低くなったら、エアオペバルブ９１が閉じるように制御されることによって処理容器３０Ａ内の圧力が大気圧よりも高い状態に保たれている。処理容器３０Ａ内にオゾンガス雰囲気が確立された後も、ヒータ１０５，１２５の加熱により、処理容器３０Ａ内の雰囲気温度及びウエハＷの温度は所定温度に維持される。このようにして、処理容器３０Ａ内に充填したオゾンガスと水蒸気の混合処理流体によってウエハＷの表面に塗布されたレジストを水溶化させる（処理工程）。したがって、処理容器３０Ａ内の圧力制御（特に昇温）及び温度制御（特に昇温）を迅速に行えるので、レジスト水溶化処理性能の向上が図れる。また、処理流体すなわちオゾンガス及び水蒸気の消費量を低減することができる。更には、処理容器３０Ａひいては基板装置ユニットの小型化が図れる。
【００６９】
レジスト水溶化処理中は、主供給管路４０（４０Ａ）から混合処理流体の供給を続け、排出管路８０（８０Ａ）から混合処理流体の排出を続ける。このとき、主供給管４０Ａに接続された供給口３７はウエハＷの一側に混合処理流体を吐出し、また、排出管路８０に接続された排出口３８がウエハＷの周囲において供給口３７と対向する位置から混合処理流体を排出する。したがって、ウエハＷに供給された混合処理流体は、ウエハＷの上面と蓋体１０１との間に形成された処理空間Ｓ１を、排出口３８及び排出管路８０に向かって流れる。また、ウエハＷの周囲の混合処理流体は、ウエハＷの周縁に沿って排出口３８及び排出管路８０に流れる。
【００７０】
所定のレジスト水溶化処理が終了した後、処理容器３０Ａからオゾンガスと水蒸気の混合処理流体を排出する。まず、流量切換弁４６を大流量部４６ａ側に切り換えて窒素（Ｎ２）ガス供給源４３から大量の清浄化されたＮ２ガスを処理容器３０Ａ内に供給すると共に、排出管路８０に介設されたエアオペバルブ９１を開放した状態にする。そして、処理容器３０Ａ内を排気しながらＮ２ガス供給源４３からＮ２ガスを供給する。これにより、主供給管路４０、処理容器３０Ａ、排出管路８０の中を清浄化されたＮ２ガスによってパージすることができる。排出されたオゾンガスは、排出管路８０によってミストトラップ（図示せず）に排出される（排出工程）。
【００７１】
その後、図示しないシリンダを作動させて蓋体１０１を上方に移動させ、次に、受渡部材１１２を図示しないシリンダによって上昇させて、支持部材１１１に支持されているウエハＷを受け取る。この状態で、主ウエハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａをウエハＷの下方に進入させ、受渡部材１１２にて支持されているウエハＷを受け取り、処理容器３０Ａ内からウエハＷを搬出する（ウエハ搬出工程）。
【００７２】
次に、上述したように処理容器３０Ａに水蒸気（及びオゾン）が供給されている間（水溶化処理時）に、処理容器３０Ｂに水蒸気（及びオゾン）の供給を開始する場合の両処理容器３０Ａ，３０Ｂの圧力調整について説明する。なお、処理容器３０Ｂへの水蒸気供給開始前及び供給終了後の処理容器３０Ｂへの流体（オゾン、パージＮ２等）の供給手段は処理容器３０Ａで行なわれる手順と同一である。
【００７３】
処理容器３０Ａに接続された主供給管路４０Ａに介設された供給切換手段６０Ａの第１の切換弁６１を開放した状態で、処理容器３０Ａに水蒸気を供給しているときに、更に処理容器３０Ｂにも水蒸気を供給する際には以下のようにする。
【００７４】
処理容器３０Ｂが昇温され処理容器３０Ｂに既にオゾンが満たされた後、処理容器３０Ｂに接続された主供給管路４０Ｂに介設された供給切換手段６０Ｂの第１の切換弁６１を開き、処理容器３０Ｂ内への水蒸気の供給を開始する。このとき、圧力センサ５３によって検出された検出信号がＣＰＵ２００に伝達され、ＣＰＵ２００からの制御信号によってモータバルブ５０Ａは制御されず、開閉弁５１Ａが閉鎖される。これにより、蒸気発生装置４２で発生（生成）された水蒸気を精度良く処理容器３０Ａ，３０Ｂに分配することができる。
【００７５】
このようにして、処理容器３０Ｂ内にオゾンガス及び水蒸気が供給された状態において、排出管路８０Ｂに介設されたリリーフ弁９０（９０Ｂ）及びエアオペバルブ９１（９１Ｂ）が上述と同様に制御されて、処理容器３０Ｂ内の圧力調整される。これにより両処理容器３０Ａ，３０Ｂの圧力は互いに同一に維持される。
【００７６】
なお、上記実施形態では、２台の処理容器３０Ａ，３０Ｂに、１つの蒸気発生装置４１を接続した場合について説明したが、３台以上の複数の処理容器に１つの蒸気発生装置４１を接続することも可能である。この場合は、各処理容器に接続される主供給管路４０に介設される供給切換手段６０の上流側（一次側）に接続される溶媒蒸気排出管路７０に介設されるモータバルブ５０の流量調整（開度調整）を処理容器の数に対応して調整すればよい。つまり、蒸気発生装置４１は全ての処理容器分の水蒸気を発生（生成）するので、使用しない処理容器分の水蒸気を排出するように設定すればよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、この発明に係る基板処理装置を半導体ウエハの表面に対してレジスト除去処理及び洗浄処理等するように構成された基板処理ユニットに適用した場合について説明したが、勿論、この発明は、エッチング処理や、また、半導体ウエハ以外の例えばＬＣＤ基板等の処理等にも適用できる。
【００７８】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００７９】
１）請求項１，３，６記載の発明によれば、内部で前記被処理基板の処理が行われる処理容器に供給切換手段を介して蒸気供給源から蒸気を供給するに際して、蒸気供給源の内圧及び処理容器への蒸気の供給に応じて、処理容器に供給される蒸気を供給切換手段と蒸気供給源との間、又は蒸気供給源に接続される蒸気排出管路に介設される流量調整手段を制御して排出流量を制御することにより、処理容器への蒸気の供給量を一定にすることができるので、処理容器内の圧力を所定圧力範囲内に維持することができる。したがって、処理容器に蒸気供給源から蒸気を含む処理流体を供給した場合でも、温度制御によらないで、処理容器内の圧力制御を容易かつ確実にすることができる。この場合、複数の処理容器に共通の蒸気供給源から同時に蒸気を含む処理流体を供給した場合でも、温度制御によらないで、各処理容器内の圧力制御を容易かつ確実にすることができる（請求項２，７）。
【００８０】
（２）請求項４記載の発明によれば、圧力検出手段を、蒸気供給源に接続する管路に介設することにより、蒸気供給源の温度影響を受けることなく、蒸気供給源内の圧力を正確に検出することができるので、上記（１）に加えて更に流量調整手段の流量制御を正確にすることができる。
【００８１】
（３）請求項５記載の発明によれば、蒸気排出管路における流量調整手段の排出側に、空気供給口を設けると共に、この空気供給口に空気供給源を接続することにより、蒸気排出管路内に空気を供給することができ、この供給された空気によって蒸気排出管路から排出される蒸気が供給側へ逆流するのを防止することができる。したがって、上記（１）、（２）に加えて更に処理容器内の圧力制御を容易かつ確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る基板処理装置を適用した半導体ウエハの処理システムを示す概略平面図である。
【図２】前記処理システムの概略側面図である。
【図３】この発明に係る基板処理装置の配管系統を示す概略断面図である。
【図４】この発明における蒸気供給系の制御部を示す配管図である。
【図５】この発明における蒸気発生装置を示す断面図（ａ）及び（ａ）のＩＩ部の拡大断面図（ｂ）である。
【図６】この発明におけるモータバルブを示す断面図である。
【図７】この発明における処理容器の開閉状態を示す概略断面図である。
【図８】前記処理容器の容器本体の構造を示す概略平面図である。
【符号の説明】
Ｗ  半導体ウエハ（被処理基板）
３０Ａ，３０Ｂ  処理容器
４０，４０Ａ，４０Ｂ  主供給管路（蒸気供給管路）
４１  蒸気発生装置（蒸気供給源）
４２  オゾンガス発生装置（処理ガス供給源）
５０  モータバルブ（流量調整手段）
５１  開閉弁
５３  圧力センサ（圧力検出手段）
６０，６０Ａ，６０Ｂ  供給切換手段
７０，７０Ａ，７０Ｂ  水蒸気排出管路（蒸気排出管路）
２００  ＣＰＵ（制御手段）
【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】
2004288766.tif 000008
【図７】
2004288766.tif 000009
【図８】
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