JP2001237211A

JP2001237211A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2001237211A
Application number: JP2000000982A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kamikawa; 裕二上川; Kinya Ueno; 欽也上野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2001-08-31
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: JP3544329B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高い処理能力を得ることができる，基板処理
装置を提供する。【解決手段】ウェハＷを洗浄する洗浄装置１におい
て，ウェハＷを収納する処理容器２と，処理容器２内に
水蒸気２を供給する水蒸気供給手段４と，処理容器２内
にオゾンガス５を供給するオゾンガス供給手段６と，処
理容器２内に収納されたウェハＷを加熱する加熱手段７
と，クールエアを供給するクールエア供給手段８と，処
理容器２内の雰囲気を排気する排気手段９と，処理容器
２内の液滴を排液する排液手段１０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，基板を処理する基
板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」
という。）のフォトリソグラフィ処理においては，ウェ
ハに対してレジストを塗布し，次いでパターンの露光を
行い，その後現像を行う処理が行われる。その後，ウェ
ハからレジストを除去する。

【０００３】かかるレジスト除去の際には洗浄装置が用
いられており，この洗浄装置では，ＳＰＭ（Ｈ_２ＳＯ_４
／Ｈ_２Ｏ_２の混合液）と呼ばれる薬液が充填された洗浄
槽内にウェハを浸漬させてレジストの剥離を行う。一
方，今日においては，環境保全の観点から，廃液処理が
容易なオゾンが溶解した溶液を用いてレジスト除去を行
うことが要望されている。この場合，オゾンが溶解した
溶液が充填された洗浄槽内にウェハを浸漬させ，溶液中
の酸素原子ラジカルによってレジストを酸化反応させて
二酸化炭素や水等に分解する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，通常，
高濃度のオゾンガスを純水にバブリングして溶解させる
ことにより前記溶液を生成し，その後，この溶液を洗浄
槽内に充填しているので，その間に，溶液中のオゾンが
消滅していきオゾン濃度が低下していく場合があった。
オゾンが溶解した溶液の洗浄能力は，オゾン濃度の高低
によって影響を受けるので，低濃度の溶液では洗浄能力
が低く，レジスト除去が十分に行えない場合があった。
また，オゾンとレジストの反応は非常に速いため，ウェ
ハを前記溶液に浸漬させた状態では，レジスト表面への
オゾン供給が不十分となり，高い反応速度を得ることが
できなかった。

【０００５】従って，本発明の目的は，高い処理能力を
得ることができる，基板処理装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，請求項１の発明は，基板を処理する装置であって，
前記基板を収納する処理容器と，前記処理容器内に溶媒
の蒸気を供給する溶媒蒸気供給手段と，前記処理容器内
に処理ガスを供給する処理ガス供給手段と，前記処理容
器内に収納された基板を加熱する加熱手段とを備えてい
ることを特徴とする，基板処理装置を提供する。

【０００７】請求項１に記載の基板処理装置によれば，
溶媒蒸気供給手段により溶媒の蒸気を供給する一方で，
処理ガス供給手段により処理ガスを処理容器内に供給す
る。また，加熱手段により処理容器内に収納された基板
を例えば所定温度に加熱する。このとき，溶媒の露点温
度よりも低く，かつ処理が最適に行われる範囲内に所定
温度を設定すれば，基板上に溶媒の蒸気を適切に凝縮さ
せて微細な（膜厚の薄い）溶媒の液膜を形成することが
できる。そして，微細な（膜厚の薄い）溶媒の液膜に処
理ガスを溶解させて基板を処理可能な液体の液膜に変質
させる。このような液体の液膜は，処理直前で生成され
ることになるので，濃度低下等が起こらず，処理能力が
高い。さらに処理中は，新規な処理ガスを引き続き供給
して液膜に溶解させるので，基板上に，処理能力が高い
液体の液膜を常時形成することができる。なお，処理ガ
スには，例えばオゾンガス，塩素ガス，フッ素ガス，水
素ガス，各種反応種（ラジカル，イオン）を有するオゾ
ンガス，塩素ガス，フッ素ガス，水素ガス等がある。

【０００８】また処理容器内では，溶媒の蒸気と処理ガ
スを衝突させて混合させ，混合ガスを生成する，そし
て，この混合ガスを基板上に適切に凝縮させることによ
っても，処理理可能な液体の液膜を形成することができ
る。さらに基板に対して混合ガスを迅速に供給するの
で，処理を活発に行うことができる。

【０００９】請求項１に記載の基板処理装置において，
請求項２に記載したように，前記加熱手段は，加熱され
たガスを吐出するガスノズルを備えていることが好まし
い。かかる構成によれば，加熱手段は，加熱されたガス
（例えばエア，Ｎ_２等の不活性ガス）をガスノズルによ
り吐出させて基板を加熱するので，基板を迅速に加熱す
ることができる。このとき，請求項３に記載したよう
に，前記ガスノズルの吐出方向は，可変であると良い。
そうすれば，ガスノズルの吐出方向を適宜変えて加熱さ
れたガスを基板全体に行き渡らせることができる。従っ
て，基板を均一に加熱することができる。なお，ガスノ
ズルの吐出方向を上下に振ると良い。

【００１０】請求項４に記載したように，前記加熱手段
は，前記処理容器の外周面に設けられた発熱体を備えて
いることが好ましい。かかる構成によれば，発熱体の熱
により処理容器内を加熱雰囲気にする。これにより，基
板を加熱することができる。

【００１１】請求項５に記載したように，前記処理容器
内に常温又は冷却されたガスを供給するクールガス供給
手段を備えていることが好ましい。かかる構成によれ
ば，クールガス供給手段により常温又は冷却されたガス
（例えばエア，Ｎ_２等の不活性ガス）を供給し，処理容
器内を常温雰囲気や冷却雰囲気にすることができる。

【００１２】請求項６に記載したように，前記溶媒蒸気
供給手段は，溶媒の蒸気を吐出する溶媒蒸気ノズルを備
えていることが好ましい。この場合，請求項７に記載し
たように，前記溶媒蒸気ノズルの吐出方向は，可変であ
ると良い。また，請求項８に記載したように，前記処理
ガス供給手段は，処理ガスを吐出する処理ガスノズルを
備えていることが好ましい。この場合，請求項９に記載
したように，前記処理ガスノズルの吐出方向は，可変で
あると良い。かかる構成によれば，例えば処理容器内の
天井部を指向するように溶媒蒸気ノズルの吐出方向を設
定し，同様に処理容器内の天井部を指向するように処理
ガスノズルの吐出方向も設定すると良い。そうなると，
溶媒蒸気ノズルから吐出された溶媒の蒸気は，天井部よ
り処理容器内の底部に向かって流下する。同様に処理ガ
スノズルから吐出された処理ガスも天井部より流下す
る。さらに溶媒の蒸気と処理ガスの混合ガスも流下す
る。このように，溶媒の蒸気，処理ガス，混合ガスが処
理容器内を流下するので，基板に対する溶媒の蒸気，処
理ガス，混合ガスの供給を十分に行うことが可能とな
る。

【００１３】請求項１１に記載したように，前記処理容
器内の雰囲気を排気する排気手段を備え，請求項１２に
記載したように，前記排気手段の排気量を調整する排気
量調整機構を備えていても良い。かかる構成によれば，
排気量調整機構により排気手段の排気量を絞って処理容
器内を所定の加圧雰囲気にする。そうすれば，溶媒の液
膜に対する処理ガスの溶解量を増加させることができ，
処理能力の更なる向上を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下，本発明の好ましい実施の形
態を添付図面を参照して，例えば２５枚のウェハを一括
して洗浄するように構成された洗浄装置に基づいて説明
する。この洗浄装置は，オゾンガスを利用してウェハＷ
からレジストを除去するものであり，図１は，本発明の
実施の形態にかかる洗浄装置１にかかる配管系統を示し
た説明図である。

【００１５】図１に示すように，洗浄装置１は，ウェハ
Ｗを収納する処理容器２と，処理容器２内に水蒸気３を
供給する溶媒蒸気供給手段としての水蒸気供給手段４
と，処理容器２内にオゾンガス５を供給する処理ガス供
給手段としてのオゾンガス供給手段６と，処理容器２内
に収納されたウェハＷを加熱する加熱手段７と，処理容
器２内に冷却されたエア（ガス）を供給するクールガス
供給手段としてのクールエア供給手段８と，処理容器２
内の雰囲気を排気する排気手段９と，処理容器２内の液
滴を排液する排液手段１０とを備えている。

【００１６】図２に示すように，処理容器２は，５０枚
のウェハＷを十分に収納可能な大きさを有する容器本体
１１と，容器本体１１の上面開口部を開放・閉鎖する容
器カバー１２と，容器本体１１の下面開口部を閉鎖する
容器ボトム１３の３つに大別される。図示の例のよう
に，容器カバー１２が容器本体１１の上面開口部を閉鎖
した際には，容器本体１１と容器カバー１２の間の空隙
は，リップ式のＯリング１４により密閉される。容器本
体１１と容器ボトム１３の間の空隙は，ガスケット１５
により密閉される。こうして，処理容器２内の雰囲気が
外に漏れない構成となっている。なお，容器本体１１，
容器カバー１２，容器ボトム１３には，ステンレス（Ｓ
ＵＳ３１６Ｌ）などの板材が用いられ，熱容量を小さく
するために，板厚は極力薄くなるように設計されてい
る。また，処理ガスから処理容器２内壁を保護するため
に，板材の表面に耐薬品性を強める処理が施されてい
る。

【００１７】図３に，容器本体１１の斜視図を示す。図
３に示すように，まず容器本体１１の上端周縁部には，
Ｏリング溝１６が形成されている。そして，容器本体１
１の内周面には，水蒸気ノズル装着口１７と，オゾンガ
スノズル装着口１８と，ガスノズル装着口１９，２０
と，ガスサンプリングポート２１と，排気ボックス接続
口２２がそれぞれ形成されている。水蒸気ノズル装着口
１７は後述する水蒸気ノズル４３を，オゾンガスノズル
装着口１８は後述するオゾンガスノズル９２を，エアノ
ズル装着口１９，２０は後述するエアノズル１０４，１
０４をそれぞれ容器本体１１の内部に設置するように構
成されている。また，ガスサンプリングポート２１にサ
ンプリングパイプ（図示せず）を外部から接続し，処理
容器２内の雰囲気をサンプリングするようになってい
る。排気ボックス接続口２２は，後述する第１の排気回
路１５７を処理容器２内に導入して排気ボックス１５
０，１５０に接続させるように構成されている。また，
容器本体１１の外周面に，後述するラバーヒータ１３０
が張り付けられている。

【００１８】図２に示すように，容器カバー１２の外周
面（上面）に，後述するラバーヒータ１３１が張り付け
られている。また，処理容器２内の様子を観察できるよ
うに，パイレックスガラスからなる窓２３が設置されて
いる。

【００１９】図２及び図４に示すように，容器ボトム１
３に，４面に分割された底面１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄが形成されている。各底面１３ａ〜ｄは，周縁側
が高く中央側に向かって次第に低くなるように傾斜され
ている。中央に処理容器２内の液滴を排液する後述する
第１の排液回路１９０が接続されている。この場合，傾
斜角度を１５゜以上にすると良い。液滴が各底面１３ａ
〜ｄを伝って第１の排液回路１９０に容易に流れ込むよ
うになるからである。第１の排液回路１９０は，後述す
る第１の排気回路１５７に接続されており，液滴は後述
するミストトラップ１５１に排液されることになる。ま
た，容器ボトム１３の外周面には，後述するラバーヒー
タ１３２が張り付けられている。

【００２０】図２及び図５に示すように，処理容器２
に，ウェハガイド３０が設けられている。ウェハガイド
３０は，上下方向（図５中のＺ方向）に昇降自在に構成
されている。ウェハガイド３０は，シャフト部３１と，
ガイド部３２と，ガイド部３２に水平姿勢で固着された
３本の平行な保持部材３３ａ，３３ｂ，３３ｃとを備え
ている。各保持部材３３ａ〜ｃに，ウェハＷの周縁下部
を保持する溝３４が等間隔で２５箇所形成されている。
従って，ウェハガイド３０は，２５枚のウェハＷを等間
隔で配列させた状態で保持する構成となっている。な
お，耐薬品性や硬度等の観点から，シャフト部３１は，
ＰＰ（ポリプロピレン）パイプにＳＵＳパイプを挿入し
た構造となっている。また，ガイド部３２，各保持部材
３３ａ〜ｃは，ＰＣＴＦＥ材（３フッ化エチレン樹脂）
にＳＵＳの芯を入れた構造となっている。

【００２１】シャフト部３１は容器カバー１２を貫通し
て処理容器２の上方に突き出ているため，この貫通部分
には，エアグリップシール３５が設けられている。エア
グリップシール３５にはエア導入回路（図示せず）が接
続されており，エア導入回路からエアグリップシール３
５内にエアが導入されると，エアグリップシール３５が
膨らみ，シャフト部３１と容器カバー１２の間の空隙が
密閉される。

【００２２】図６に示すように，水蒸気供給手段４は，
純水（ＤＩＷ）を供給する純水供給回路４０と，純水供
給回路４０から供給された純水を気化して水蒸気３を発
生させる水蒸気発生器４１と，水蒸気発生器４１内の水
蒸気３を供給する水蒸気供給回路４２と，水蒸気供給回
路４２から供給された水蒸気３を処理容器２内に吐出す
る水蒸気ノズル４３とを備えている。

【００２３】純水供給回路４０の入口側に，純水供給源
（図示せず）が接続されている。純水供給源から例えば
２０ｃｍ^３／ｍｉｎ（最大で５０ｃｍ^３／ｍｉｎ）程度
の流量で純水が供給される。純水供給回路４０に圧力計
４６，開閉弁４７，流量コントローラ４８，フィルタ４
９が順次介装され，純水供給回路４０の出口側は，水蒸
気発生器４１の上部に接続されている。

【００２４】図６及び図７に示すように，水蒸気発生器
４１は，筒体５０と，筒体５０にフランジ５１を介して
接続された底筒５２と，筒体５０の外周面に張り付けら
れたラバーヒータ５３と，筒体５０内に挿入されたカー
トリッジヒータ５４とを備えている。

【００２５】筒体５０に，内部温度監視センサ５５が取
り付けられている。内部温度監視センサ５５により検出
された内部温度は，制御部５６に送信されて監視され
る。なお，内部温度監視センサ５５には，例えばＫ型熱
電対が使用されている。

【００２６】ラバーヒータ５３は，制御部５６に接続さ
れ，制御部５６の給電により発熱する。ラバーヒータ５
３に温度コントロールセンサ５７と，オーバーヒートセ
ンサ５８が取り付けられている。これら温度コントロー
ルセンサ５７，オーバーヒートセンサ５８は，制御部５
６に接続されている。制御部５６は，温度コントロール
センサ５７からの信号に基づいて，現在のラバーヒータ
５３の加熱温度を感知して管理し，オーバーヒートセン
サ５８からの信号に基づいてラバーヒータ５３の過加熱
を監視する。なお，ラバーヒータ５３には，例えば単位
面積当たりの出力が大きいものが選定されている。温度
コントロールセンサ５７，オーバーヒートセンサ５８に
は，例えばＫ型熱伝対などが使用されている。またラバ
ーヒータ５３の外周面は断熱材（図示せず）で覆われて
いる。従って，ラバーヒータ５３の熱的影響が周囲に及
ぶのを防止することができる。断熱材には，例えば耐熱
温度が２００℃以上のものが選定され，シリコンラバー
などが使用されている。

【００２７】カートリッジヒータ５４は，ヒータパイプ
６０と，ヒータパイプ６０の外周面に取り付けられた複
数のヒータ円盤６１とを備え，制御部５６の給電により
発熱する。純水供給回路４０により筒体５０内に導入さ
れた純水は，熱を帯びたヒータパイプ６０やヒータ円盤
６１上に滴下される。純水は気化し，水蒸気３が発生す
る。カートリッジヒータ５４に，温度コントロールセン
サ６２と，オーバーヒートセンサ６３とが取り付けられ
ている。これら温度コントロールセンサ６２，オーバー
ヒートセンサ６３は，制御部５６に接続されている。従
って，先のラバーヒータ５３と同様に，カートリッジヒ
ータ５４に対して制御部５６による適切な加熱制御が行
われる。

【００２８】一方，底筒５２に純水排液回路６５が接続
されている。純水排液回路６５は，後述する水蒸気排気
回路８０に接続され，水蒸気発生器４１内で気化できな
かった純水をミストトラップ１５１に排液するようにな
っている。純水排液回路６５に流量調整弁６６が介装さ
れており，排液量を適宜調整できるようになっている。

【００２９】また水蒸気発生器４１に，筒体５０内の液
面を目視するための液面目視パイプ６７が設けられてい
る。液面目視パイプ６７の一端は純水排液回路６５に，
他端は筒体５０の上部に接続されている。液面目視パイ
プ６７に液面上限センサ６８が取り付けられ，この液面
上限センサ６８は制御部５６に接続されている。例えば
気化できなかった純水の発生量に対して純水排液回路６
５の排液，ひいてはミストトラップ１５１の排液が追い
つかない場合，水蒸気発生器４１内に純水が溜まり，液
面が上昇して液面上限センサ６８に達する。そうなる
と，液面上限センサ６８が制御部５６に警告信号を送信
するようになっている。また，液面目視パイプ６８は，
接続回路６９を介して純水排液回路６５に接続されてい
る。接続回路６９には，安全弁７０が介装されている。
安全弁７０は，一定以上の圧力がかかると開き，例えば
筒体５０内から純水を逃がすようになっている。なお，
純水供給回路４０から純水を滴下させて水蒸気３を発生
させる場合について説明したが，例えば筒体５０内に純
水を一旦溜めてからカートリッジヒータ５４を発熱させ
て水蒸気３を発生させるようにしても良い。この場合，
流量調整弁６６が閉じ，筒体５０内に純水が溜まる。そ
して，液面が上昇して液面上限センサ６８に達すると，
液面上限センサ６８が信号を送信し，制御部５６がラバ
ーヒータ５３，カートリッジヒータ５４に給電するよう
になっている。

【００３０】水蒸気供給回路４２は，水蒸気発生器４１
の上部に接続されている。水蒸気供給回路４２に開閉弁
７５が介装され，開閉弁７５にプレートヒータ７６が設
けられている。プレートヒータ７６は，制御部５６の給
電により発熱する。プレートヒータ７６の加熱温度は，
最大で例えば１５０℃に設定されている。プレートヒー
タ７６に温度コントロールセンサ７７と，オーバーヒー
トセンサ７８とが取り付けられている。これら温度コン
トロールセンサ７７と，オーバーヒートセンサ７８は，
制御部５６に接続されている。従って，プレートヒータ
７６に対して制御部５６による適切な加熱制御が行われ
る。

【００３１】水蒸気供給回路４２に前述した水蒸気排気
回路８０が接続されている。水蒸気排気回路８０には，
開閉弁８１が介装されている。水蒸気排気回路８０は，
水蒸気発生器４１の温度と蒸気吐出が安定するまで開閉
弁８１を開放し，水蒸気３をミストトラップ１５１に排
気するように構成されている。

【００３２】水蒸気供給回路４２にリボンーヒータ８２
が設けられている。リボンヒータ８２は，制御部５６の
給電により発熱する。リボンーヒータ８２の加熱温度
は，例えば９０℃〜１２０℃の範囲内に設定されてい
る。リボンヒータ８２に温度コントロールセンサ８３
と，オーバーヒートセンサ８４とが取り付けられてい
る。これら温度コントロールセンサ８３と，オーバーヒ
ートセンサ８４は制御部５６に接続されている。従っ
て，リボンヒータ８２に対して制御部５６による適切な
加熱制御が行われる。こうして，水蒸気供給回路４２
は，プレートヒータ７６，リボンーヒータ８２の加熱に
より，供給する途中で水蒸気３が液化する事態を防止す
るように構成されている。

【００３３】図８に示すように，水蒸気ノズル４３は，
内パイプ８５と，該内パイプ８５の周囲を包囲する外パ
イプ８６とを備えている。内パイプ８５には，孔８７
が，等間隔で５箇所形成されていると共に，最先端部に
径０．８ｍｍの孔８８が形成されている。また外パイプ
８６において，前記孔８７とは反対方向に，孔８９が等
間隔（例えば処理容器２内に保持されたウェハＷと同じ
等間隔の３．１７５ｍｍ）で５６箇所形成されている。
このため，水蒸気ノズル４３は，内パイプ８５内に流れ
込んできた水蒸気３を外パイプ８６内で均等に分散さ
せ，各孔８９から均一に吐出するように構成されてい
る。

【００３４】さらに水蒸気ノズル４３は，図８中のθ方
向に回動自在になるように前述した水蒸気ノズル装着口
１７に装着され，例えば水平を中心に９０゜に上下に振
れる。従って，水蒸気ノズル４３の吐出方向は可変であ
る。なお，本実施の形態の処理容器２内では，処理容器
２内の天井部を指向するように水蒸気ノズル４３の吐出
方向を設定する。これにより，天井部に回った水蒸気３
がウェハＷ上に流下するようになる。

【００３５】図９に示すように，オゾンガス供給手段６
は，オゾンガス５を発生させるオゾナイザー９０と，オ
ゾナイザー９０で発生したオゾンガス５を供給するオゾ
ンガス供給回路９１と，オゾンガス供給回路９１から供
給されたオゾンガス５を処理容器２内に吐出するオゾン
ガスノズル９２とを備えている。オゾナイザー９０は，
例えばオゾン濃度が約１４１ｇ／ｍ^３（ｎｏｒｍａｌ）
［６．６ｖｏｌ％（体積百分率）］程度有するオゾンガ
ス５を生成し，このオゾンガス５を流量，４０Ｌ／ｍｉ
ｎ程度でオゾンガス供給回路９１に流すように構成され
ている。また，オゾンガス供給回路９１に開閉弁９３が
介装されている。

【００３６】オゾンガスノズル９２は，前記水蒸気ノズ
ル４３と同様の構成を有しているので詳細な説明は省略
する。またオゾンガスノズル９２は，回動自在になるよ
うに前述したオゾンガスノズル装着口１８に装着され，
例えば水平を中心に９０゜に上下に振れる。従って，オ
ゾンガスノズル９２の吐出方向は，可変である。本実施
の形態の処理容器２内では，処理容器２内の天井部を指
向するようにオゾンガスノズル９２の吐出方向を設定す
る。これにより，天井部に回ったオゾンガス５がウェハ
Ｗ上に流下するようになる。さらに天井部で，オゾンガ
ス５と前記水蒸気３とを衝突させて混合させた混合ガス
を生成する。この混合ガスもウェハＷ上を流下する。

【００３７】図１０に示すように，加熱手段７は，エア
を供給するエア供給回路１００と，エア供給回路１００
から供給されたエアを加熱してホットエア１０３を発生
させるホットエアジェネレータ１０１と，ホットエアジ
ェネレータ１０１内のホットエア１０３を供給するホッ
トエア供給回路１０２と，ホットエア供給回路１０２か
ら供給されたホットエア１０３をウェハＷに吐出するガ
スノズルとしての前述したエアノズル１０４，１０４と
を備えている。

【００３８】エア供給回路１００の入口側に，エア供給
源（図示せず）が接続されている。エア供給源から例え
ば５００Ｌ／ｍｉｎ程度の流量でクールエアが供給され
る。エア供給回路１００に圧力計１１１，開閉弁１１
２，流量コントローラ１１３，フィルタ１１４が順次介
装され，純水供給回路４０の出口側は，ホットエアジェ
ネレータ１０１の下部に接続されている。

【００３９】図１０及び図１１に示すように，ホットエ
アジェネレータ１０１は，筒体１１５と，筒体１１５の
外周面に張り付けられたラバーヒータ１１６と，筒体１
１５内に挿入されたカートリッジヒータ１１７とを備え
ている。

【００４０】図１０及び図１１に示すように，ラバーヒ
ータ１１６は，制御部５６の給電により発熱する。ラバ
ーヒータ１１６に温度コントロールセンサ１１７と，オ
ーバーヒートセンサ１１８が取り付けられている。これ
ら温度コントロールセンサ１１７，オーバーヒートセン
サ１１８は，制御部５６に接続されている。従って，ラ
バーヒータ１１６に対して制御部５６による適切な加熱
制御が行われる。またラバーヒータ５３の外周面は断熱
材で覆われている。

【００４１】カートリッジヒータ１１７は，制御部５６
の給電により発熱する。前記エア供給回路１００により
筒体１１５内に導入されたクールエアは，カートリッジ
ヒータ１１７により加熱される。カートリッジヒータ１
１７に，温度コントロールセンサ１１９と，オーバーヒ
ートセンサ１２０とが取り付けられている。これら温度
コントロールセンサ１１９，オーバーヒートセンサ１２
０は制御部５６に接続されている。従って，カートリッ
ジヒータ１１７に対して制御部５６による適切な加熱制
御が行われる。

【００４２】ホットエア供給回路１０２は，ホットエア
ジェネレータ１０１の上部に接続されている。ホットエ
ア供給回路１０２にリボンーヒータ１２１が設けられて
いる。リボンヒータ１２１は，制御部５６の給電により
発熱する。リボンーヒータ１２１の加熱温度は，例えば
１００℃〜２００℃の範囲内に設定されている。リボン
ヒータ１２１に温度コントロールセンサ１２２と，オー
バーヒートセンサ１２３とが取り付けられている。これ
ら温度コントロールセンサ１２２と，オーバーヒートセ
ンサ１２３は制御部５６に接続されている。従って，リ
ボンヒータ１２１に対して制御部５６による適切な加熱
制御が行われる。こうして，ホットエア供給回路１０２
は，リボンーヒータ１２１の加熱により，供給する途中
でホットエア１０３の温度が降下することを防止するよ
うに構成されている。

【００４３】エアノズル１０４，１０４は，前記水蒸気
ノズル４３，オゾンガスノズル９２と同様の構成を有し
ているので詳細な説明は省略する。一方のエアノズル１
０４はガスノズル装着口１９に，他方のエアノズル１０
４は前述したエアノズル装着口２０に，それぞれ回動自
在になるように装着され，例えば水平を中心に９０゜に
上下に振れる。従って，エアノズル１０４，１０４の吐
出方向は，可変である。本実施の形態の処理容器２内に
おいて，エアノズル１０４，１０４の吐出方向は，ある
一方向に固定されない。ホットエア１０３を吐出する場
合，エアノズル１０４，１０４は往復回動する。これに
より，エアノズル１０４，１０４の吐出方向は上下に振
れ，ホットエア１０３をウェハＷ全体に行き渡らせるこ
とができるようになる。

【００４４】さらに加熱手段７は，先の図２〜４に示す
ように，前述したラバーヒータ１３０，１３１，１３２
を備えている。ラバーヒータ１３０，１３１，１３２
は，制御部５６の給電により発熱する。図２及び図３に
示すように，４枚のラバーヒータ１３０が直列に接続さ
れた状態で，容器本体１１の外周面に設けられている。
ラバーヒータ１３０は，制御部５６の給電により発熱す
る。ラバーヒータ１３０の出力は，容器本体１１の熱容
量体が２０分で１２０℃まで昇温可能なワット数にす
る。ラバーヒータ１３０の通常の発熱温度は８０℃であ
る。図１２に示すように，ラバーヒータ１３０に温度コ
ントロールセンサー１３３がネジ１３４，１３４により
固定されている。温度コントロールセンサ１３３は制御
部５６に接続されている。従って，ラバーヒータ１３０
に対して制御部５６による適切な加熱制御が行われる。
また，図３に示すように，各ラバーヒータ１３０の外周
面は，断熱材１３５で覆われ，この断熱材１３５は，カ
バー１３６によりラバーヒータ１３０に固定される。断
熱材には，１５０℃以上の耐熱温度を有するシリコンラ
バー（材質）などが使用されている。カバー１３６に
は，ステンレス（ＳＵＳ３０４）などの板材が使用され
ている。

【００４５】ラバーヒータ１３１の外周面は，断熱材
（図示せず）で覆われ，上部からの風により熱が奪われ
ないようにする。この断熱材の材質には，シリコンスポ
ンジなどが好ましい。また，図４に示すように，ラバー
ヒータ１３２は，容器ボトム１３の外周面（下面）に設
けられている。ラバーヒータ１３２には，前記第１の排
液回路１９０を通すための穴１３７が形成されている。
さらにラバーヒータ１３２の外周面は，断熱材カバー１
３８で覆われている。断熱材カバー１３８にも穴１３９
が形成されている。断熱材カバー１３８に，厚さ１．５
ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）の板材などが使用さ
れている。

【００４６】図１３に示すように，前記水蒸気発生器４
１，前記ホットエアジェネレータ１０１，各配管部品等
はボックス１４０にまとめて収納されている。これによ
り，収納スペースの節約やメンテナンス性の向上等が図
れる。なお，ボックス１４０には，ステンレス（ＳＵＳ
３０４）の板材などが使用されている。ボックス１４０
の内側に断熱材が設置され，ボックス１４０内の熱が周
囲に拡散しないようになっている。

【００４７】図１０に示すように，クールエア供給手段
８は，クールエア供給回路１４５を備えている。クール
エア供給回路１４５の一端は，前記エア供給回路１００
における圧力計１１１と開閉弁１１２との間に接続さ
れ，他端は前記ホットエア供給回路１０２に接続されて
いる。クールエア供給回路１４５には，開閉弁１４６，
流量コントローラ１４７，フィルタ１４８が順次介装さ
れている。従って，クールエアを供給する際には，先ず
前記開閉弁１１２を閉じさせる一方で開閉弁１４６を開
かせ，リボンヒータ１２１の加熱を停止させる。そし
て，エア供給源からのクールエアは，ホットエアジェネ
レータ１０１を迂回した後に，ホットエア供給回路１０
２に流入し，前記エアノズル１０４により吐出されて処
理容器２内に供給される。なお，同じエア供給源からク
ールエアが供給されると共に，クールエアとホットエア
１０３は，同じエアノズル１０４により吐出されていた
が，クールエア供給手段８は，エア供給源やエアノズル
を個別に備えていても良い。

【００４８】図１４に示すように，排気手段９は，処理
容器２内に設けられた前述した排気ボックス１５０，１
５０と，気液分離を行うミストトラップ１５１と，オゾ
ンキラー１５２と，処理容器２を収納して処理容器２の
周囲雰囲気の排気をとるシンクボックス１５３（ＳＩＮ
ＫＢＯＸ）と，処理容器２内の排気，シンクボックス
１５３からの排気，装置全体の排気を集合して行う集合
ＢＯＸ１５４とを備えている。

【００４９】図１５に示すように，各排気ボックス１５
０の上面に，開口部１５５が形成され，各排気ボックス
１５０の外面に，径１０ｍｍの孔１５６が，等間隔（例
えば３０ｍｍ）で複数形成されている。各排気ボックス
１５０に前述した第１の排気回路１５７が接続されてい
る。この第１の排気回路１５７は，前述したように排気
ボックス接続口２２を介して処理容器２内に導入されて
いる。また第１の排気回路１５７の出口側は，ミストト
ラップ１５１に接続されている。従って，各排気ボック
ス１５０は，開口部１５５，各孔１５６を通して処理容
器２内の雰囲気を取り込み，ミストトラップ１５１に排
気するように構成されている。なお，各排気ボックス１
５０には，ステンレス（ＳＵＳ３１６Ｌ）などの板材が
使用され，板材の表面に耐薬品性を強める処理が施され
ている。

【００５０】ミストトラップ１５１は，水蒸気発生器４
１から排気された水蒸気３及び処理容器２内から排気さ
れた雰囲気を冷却して凝縮し，気体と液体とに分離し，
これら気体と液体とを個別に排出するように構成されて
いる。即ち，図１４及び図１６に示すように，ミストト
ラップ１５１は，気液分離部１６０と排出部１６１に大
別される。またミストトラップ１５１の上面に，前記水
蒸気排気回路８０と前記第１の排気回路１５７が接続さ
れている。ミストトラップ１５１内に設けられた一方の
配管１６２は水蒸気排気回路８０に接続され，他方の配
管１６３は第１の排気回路１５７に接続され，何れの配
管１６２，１６３も，気液分離部１６０内を通り，排出
部１６１内で開口している。さらに気液分離部１６０内
における配管１６２，１６３の形態は，螺旋状に形成さ
れている。なお，ミストトラップ１５１，配管１６２，
１６３の材質には，耐食性の観点からＰＦＡ（四フッ化
エチレンとパーフロロアルキルビニルエーテルの共重合
樹脂）などが使用されている。

【００５１】気液分離部１６０に，冷却水を供給する冷
却水供給回路１６５と，冷却水を排液する冷却水排液回
路１６６とがそれぞれ接続されている。冷却水供給回路
１６５に流量調整弁１６７が，冷却水排液回路１６６に
流量調整弁１６８がそれぞれ介装されている。

【００５２】排出部１６１に，気体を排気する第２の排
気回路１７０が接続されている。特に処理容器２内の雰
囲気にオゾンガス５が含まれているので，第２の排気回
路１７０には，前記オゾンキラー１５２が介装されてい
る。このオゾンキラー１５２は，第２の排気回路１７０
から排気された気体中から高濃度のオゾンガス５を触媒
反応を利用して除外するように構成されている。

【００５３】ミストトラップ１５１では，先ず冷却水供
給回路１６５により冷却水が気液分離部１６０内に供給
される。水蒸気発生器４１から排出された水蒸気３及び
純水は，水蒸気排気回路８０により，ミストトラップ１
５１内に導入される。純水は，そのまま配管１６２内を
流れて排出部１６１に滴下される。水蒸気３は，配管１
６２内を流れている間に冷却水により冷却されて凝縮さ
れる。この場合，螺旋状に形成された配管１６２内を水
蒸気３が流れることになるので，冷却水によって冷却さ
れる時間を十分に取ることができる。そして，水蒸気３
が液化した液滴が排出部１６１内に滴下される。また，
処理容器２内より排出された液滴及び雰囲気は，第１の
排気回路１５７により，ミストトラップ１５１内に導入
される。処理容器２内より排出された液滴は，そのまま
配管１６３内を流れて排出部１６１に滴下される。処理
容器２内より排出された雰囲気は，配管１６３内を流れ
ている間に冷却水により冷却されて凝縮される。この場
合も，冷却水によって冷却される時間を十分に取り，処
理容器２内より排出された雰囲気を，オゾンガス５と液
滴とに好適に分離することができる。排出部１６１中の
気体は，第２の排気回路１７０により排気される。気体
は，オゾンキラー１５２を通過してオゾンが除去され
る。なお，冷却水供給回路１６５から冷却水を供給し続
ける一方で，冷却水排液回路１６６により排液を行い，
気液分離部１６０内を常時新鮮な冷却水で満すようにす
ると良い。

【００５４】図１７に示すように，シンクボックス１５
３は，処理容器２内を収納するケース１８０を備えてい
る。ケース１８０に，シンクボックス１５３に通じる排
気管１８１が接続されている。従って，シンクボックス
１５３は，排気をとり，処理容器２の開放時にオゾンガ
ス５を含んだ雰囲気が装置外部に漏れるのを防止するこ
とができる。なお，シンクボックス１５３の材質には，
例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等が使用されている。

【００５５】図１４及び図１８に示すように，集合ボッ
クス１５４には，前記第２の排気回路１７０，排気管１
８１が接続されている。また，装置背面の雰囲気をボッ
クス内に取り込むための配管１８２が複数設置され，オ
ゾンガス５の拡散を２重に防止している。さらに集合ボ
ックス１５４は，工場内の酸専用の排気系（ＡＣＩＤＥ
ＸＴＨＡＵＳＴ）に通じており，酸専用の排気系に流す
前の各種排気の合流場所として機能する。このように，
オゾンガス５の拡散を防止して排気管理を厳格に行って
いる。

【００５６】図１４及び図１６に示すように，排液手段
１０は，前記処理容器２の底部に接続された前述した第
１の排液回路１９０と，前記排出部１６１の底部に接続
された第２の排液回路１９１とを備えている。第１の排
液回路１９０に，開閉弁１９２が介装されている。前述
したように第１の排液回路１９０は，前記第１の排気回
路１５７に接続されており，処理容器２内の液滴を第１
の排気回路１５７に流す。また第２の排液回路１９１
に，開閉弁１９３が介装されている。液体中にオゾンが
残存することもあるので，第２の排液回路１９１は，工
場内の酸専用の排液系（ＡＣＩＤＤＲＡＩＮ）に通じ
ている。さらに排液手段１０は，排出部１６１に下から
順次設置された空防止センサ１９４，排液開始センサ１
９５，液オーバーセンサ１９６を備えている。開閉弁１
９３，空防止センサ１９４，排液開始センサ１９５，液
オーバーセンサ１９６は，前記制御部５６に接続されて
いる。

【００５７】前述したように処理容器２内の液滴は，第
１の排液回路１９０，第１の排気回路１５７を経由して
ミストトラップ１５１内に導入される。そして，排出部
１６１内にある程度溜められてから，第２の排液回路１
９１を通じて排液される。即ち，排出部１６１内に液体
が溜められ，液面が前記空防止センサ１９４に達するま
では，少なくとも開閉弁１９３を開放しない。僅かな量
の液体しか排出部１６１内に溜まっていない場合，開閉
弁１９３を開放してしまうと，排出部１６１内は直ちに
空になってしまう。そうなると，オゾンガス５は，第２
の排液回路１９１を通じて工場内の酸専用の排液系に排
気されてしまう。工場内の酸専用の排液系は，当然のこ
とながら排気に対応して構築されているわけではないの
で，そこから人体等に有害なオゾンガス５が周囲に漏れ
るおそれがあり，好ましくない。しかしながら，このよ
うに排出部１６１の下部に空防止センサ１９４を設けて
排出部１６１内が空になるのを防止するので，オゾンガ
ス５が周囲に漏れる事態を防止することができる。そし
て，液面が排液開始センサ１９５に達すると，信号が制
御部５６に送信され，制御部５６は，開閉弁１９３を開
放させて排液を開始させる。また，液面の高さが，液オ
ーバーセンサ１９６までオーバーすると，液オーバーセ
ンサ１９６から警告信号が制御部５６に送信されるよう
になっている。もちろん，水蒸気発生器４１から排液さ
れた純水や水蒸気３が液化した液滴も，第２の排液回路
１９１を通じて排液される。

【００５８】その他，図２に示すように，処理容器２に
は，内部温度を監視するための内部温度監視センサー１
９７が設けられている。この内部温度監視センサー１９
７は，排気ボックス１５０の上方で，かつウェハやウェ
ハガイド３０に干渉しない位置に設定され，反応空間に
近い位置での温度を測定するようになっている。

【００５９】次に，以上のように構成された洗浄装置１
で行われる本発明の実施の形態にかかる洗浄方法につい
て，図１９〜２１に示す第１〜第３の工程説明図，図２
２に示すフローチャートに従って説明する。図１９に示
すように，例えばレジスト膜２００が形成されたウェハ
Ｗ２５枚を処理容器２内に収納する（処理開始）。

【００６０】次いで，加熱手段７によりウェハＷを所定
温度に加熱する。即ち，処理容器２のラバーヒータ１３
０〜１３２を発熱させると共に，エアノズル１０４，１
０４からホットエア１０３をウェハＷに吐出させる（Ｓ
１：ホットエア・オン）。この場合，所定温度は，少な
くとも供給される水蒸気３の露点温度よりも低く，かつ
処理が最適に行われる範囲内に設定されている。

【００６１】このとき，制御部５６は，ラバーヒータ１
３０〜１３２や，ホットジェネレータ１０１のラバーヒ
ータ１１６，カートリッジヒータ１１７の発熱量を制御
する。これにより，処理容器２内は，ウェハＷを所定温
度に加熱するのに適切な加熱雰囲気（例えば８０℃）に
なり，同様にホットジェネレータ１０１内で適切な温度
のホットエア１０３を発生させることができる。また，
エアノズル１０４，１０４は上下方向に往復回動し，吐
出方向を上下に振る。これにより，ホットエア１０３を
ウェハＷ全体に行き渡ることができ，ウェハＷを均一に
加熱することができる。また，ウェハＷにホットエア１
０３を直接吹きかけるので，ウェハＷを所定温度に迅速
に加熱することができる。

【００６２】所定の加熱時間が経過すると，ホットエア
１０３の吐出は停止する。その後，水蒸気供給手段４
が，処理容器２内に水蒸気３を供給する。この場合，制
御部５６は，カートリッジヒータ５４の発熱量を制御
し，水蒸気３の温度や発生量を調整する。また，水蒸気
ノズル４３の吐出方向は，処理容器２内の天井部を指向
するように設定されている。このため，水蒸気３は，天
井部より処理容器２内の底部を向かって流下する。従っ
て，ウェハＷに対する水蒸気３の供給を十分に行うこと
ができる。

【００６３】ここで，図２０に示すように，ウェハＷを
水蒸気３の露点温度よりも低い温度に加熱しているの
で，ウェハＷ上を流下する水蒸気３を適切に凝縮させ，
膜厚の薄いな純水の液膜２０１を形成することができ
る。その後，オゾンガス供給手段６が，処理容器２内に
オゾンガス５を供給する（Ｓ２：ホットエア・オフ水
蒸気，オゾンガス・オン）。この場合も，オゾンガスノ
ズル９２の吐出方向は，処理容器２内の天井部を指向す
るように設定されているので，オゾンガス５は，天井部
より流下する。従って，ウェハＷに対するオゾンガス５
の供給を十分に行うことができる。

【００６４】図２１に示すように，この微細な純水の液
膜２０１にオゾンガス５を溶解させてオゾンが溶解した
液膜２０２をウェハＷ上に生成することができる。そし
て，液膜中に酸素原子ラジカルや水素原子ラジカル等を
多量に発生させる。これらラジカルは，消滅することな
く，直ちに酸化反応を起こし，レジストをカルボン酸，
二酸化炭素や水等に分解する。このようにオゾンが溶解
した液膜２０２によりレジスト膜を十分に酸化分解して
水溶性に変質させることができる。このように水溶性に
変質したレジスト膜は，後のリンス洗浄で容易に除去で
きる状態にある。

【００６５】所定の処理時間が経過すると，水蒸気３及
びオゾンガス５の供給を停止する一方で，エアノズル１
０４からクールエアを吐出させる。（Ｓ３：水蒸気，オ
ゾンガス・オフクールエア・オン）。処理容器２内
は，冷却されて常温雰囲気となり，作業上，安全な状態
になる。そして，容器カバー１２を開放してウェハＷを
搬出する（処理終了）。このとき，シンクボックス１５
３により処理容器２の周囲雰囲気の排気を取っているの
で，処理容器２内を開放しても，オゾンガス５等は周囲
に拡散することがない。

【００６６】その後，ウェハＷをリンス洗浄装置に搬送
し，純水によるリンス洗浄を施す。前述したようにレジ
スト膜２００を水溶性に変質させているので，リンス洗
浄装置では，ウェハＷからレジストを容易に除去するこ
とができる。最後に，ウェハＷを，リンス洗浄装置から
乾燥装置に搬送して乾燥処理する。

【００６７】かかる洗浄装置１によれば，純水の液膜２
０１をウェハＷ上に形成する一方で，純水の液膜２０１
にオゾンガス５を溶解させるので，純水の液膜２０１
を，レジスト膜２００を除去可能なオゾンが溶解した液
膜２０２に変質させることができる。オゾンが溶解した
液膜２０２は，ウェハＷ上で，かつ反応直前で生成され
ることになるので，時間的経過によるオゾン濃度の低下
等が起こらず，処理能力が高い。従って，ウェハＷに対
して効果的なオゾンを利用した処理を施すことができ
る。

【００６８】水蒸気３を凝縮させる際に，ウェハ温度と
水蒸気３の露点温度の温度差が開いていると，水蒸気３
を過大に凝縮させることになり，多量の水滴がウェハＷ
上に付着してしまう。そうなると，膜厚の厚い純水の液
膜２０１がウェハＷ上に形成されてしまう。しかしなが
ら，本実施の形態によれば，制御部５６の加熱制御によ
り，加熱手段７はウェハＷを所定温度に加熱する一方
で，水蒸気供給手段４は温度や発生量が調整された水蒸
気３を適宜供給することになるので，ウェハ温度と水蒸
気３の露点温度の温度差を最適に保ち，ウェハＷ上に水
蒸気３を適切に凝縮させて膜厚の薄い純水の液膜２０１
を形成することができる。膜厚が薄ければ，純水の液膜
２０１の上辺だけにしかオゾンガス５が溶解しないよう
な事態を防止し，純水の液膜２０１の中までオゾンガス
５を確実に溶解させることができる。また，高濃度のオ
ゾンが溶解した液膜２０２を形成することも可能とな
り，除去効率の向上を図ることができる。また，加熱手
段７は，ウェハＷを，酸化反応が活発的に行える範囲内
で水蒸気３の露点温度よりも低い温度に加熱するので，
オゾンを利用した処理の促進を図ることができる。

【００６９】また，ウェハＷを所定温度に加熱した後に
水蒸気３を供給するので，例えば常温状態のウェハＷに
水蒸気３を供給し，多量の液滴がウェハＷ上に付着する
ような事態を防止でき，確実に膜厚の薄い純水の液膜２
０１を形成して処理能力の低下を防止することができ
る。純水の液膜形成を迅速かつ容易に行うことができ
る。

【００７０】洗浄中，水蒸気供給手段４は，新たな水蒸
気３を供給し続け，オゾンガス供給手段６も新たなオゾ
ンガス５を供給し続ける。そして，液膜に対するオゾン
ガス５の溶解を継続的に行う。このため，反応により消
滅した分のオゾンを補い，薄い液膜を通してレジスト膜
２００へ新たなオゾンを迅速かつ十分に供給し，高い反
応速度を維持することができる。従って，オゾンを利用
した処理を活発に行うことができる。なお，純水の液膜
２０１やオゾンが溶解した液膜２０２等の液膜は，水滴
を形成しない程度の薄さであると良い。

【００７１】さらに，ウェハＷが搬出された洗浄装置１
では，第１の排液回路１９０を通じて処理容器２内の液
滴を排液すると共に，排気ボックス１５０を通じて処理
容器２内の雰囲気を排気する。そして，クールエア供給
手段８からクールエアを供給して，パージを行い，処理
容器２内からオゾンガス５及び水蒸気３を追い出す。こ
うして，内部雰囲気が乾燥した後，次の常温状態のウェ
ハＷを処理容器２内に収納する。このように，水蒸気供
給手段４と処理容器２とを個別に設けているので，処理
容器２内に水蒸気３が残存することがなく，処理容器２
内の水分量を調整して内部雰囲気を簡単に乾燥させるこ
とができる。従って，例えば処理容器２内に水蒸気３が
残存し，これが凝縮して多量の水滴が次の常温状態のウ
ェハＷ上に付着する事態を防止することができる。さら
に，水蒸気供給手段４に備えられたカートリッジヒータ
５４の熱的影響は，処理容器２内のウェハＷに及ばな
い。従って，ウェハＷを過加熱することがなく，ウェハ
温度が必要以上に上がらない。その結果，例えばウェハ
温度が水蒸気３の露点温度を越えてしまい，水蒸気３が
凝縮し難くなって純水の液膜形成が行われず，オゾンを
利用した処理が行えなくなる事態を防止することができ
る。

【００７２】なお，本発明の実施の形態の一例ついて説
明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を取りう
るものである。例えば本発明の実施の形態におけるオゾ
ンを利用した処理については，水蒸気３を供給した後
に，オゾンガス５を供給した場合について説明したが，
例えば水蒸気３及びオゾンガス５を処理容器２内に同時
に供給しても良い。この場合，天井部において，水蒸気
３とオゾンガス５を衝突させて混合させ，混合ガスを生
成する。この混合ガス中には，熱分解や衝突により遊離
した酸素原子ラジカルや水素原子ラジカル等が多量に発
生する。混合ガスがウェハＷと接触した際には，各種ラ
ジカルは酸化反応を起こし，先のオゾンが溶解した液膜
と同様に，レジストをカルボン酸，二酸化炭素や水等に
分解する。このように，ウェハＷと接触する直前に混合
ガス中に各種ラジカルを多量に発生させ，これらラジカ
ルを消滅させることなくレジスト膜と直接的に反応させ
るので，高い処理能力を得ることができる。さらに混合
ガスを天井部により流下させても良い。これにより，ウ
ェハＷに対する供給を十分に行うことができ，一層の高
い処理能力を得ることができる。さらに，処理容器２の
天井部にて新規な混合ガスを継続的に生成し，ウェハＷ
に対して混合ガスを迅速に供給するので，処理が活発に
行うことができる。また，混合ガスをウェハＷ上で適切
に凝縮させ，オゾンが溶解した液膜を直ちに形成するこ
ともできる。この液膜中に，酸素原子ラジカルや水素原
子ラジカル等の反応種が多量に発生することになり，レ
ジスト膜を十分に酸化分解して水溶性に変質させること
ができる。

【００７３】また，排気ボックス１５０及び第１の排気
回路１５７を通じて排気手段９が，処理容器２内の排気
を行う場合について説明したが，第１の排気回路１５７
の排気量を調整しながら排気を行うようにしても良い。
図２３に示す排気手段２１０は，その例である。図２３
に示すように，第１の排気回路１５７に流量調整弁２１
１が設けられている。流量調整弁２１１は，制御部５６
に接続されている。また，処理容器２に圧力制御センサ
２１２が設けられている。この圧力制御センサ２１２は
制御部５６に接続されている。従って，制御部５６は，
圧力制御センサ２１２から送信されてくる信号に基づい
て流量調整弁２１１の絞りを制御するよう構成されてい
る。

【００７４】かかる構成によれば，処理中は，第１の排
気回路１５７の流量調整弁２１１を絞って排気量を低く
し，例えば処理容器２内を１９６ｋＰａの加圧雰囲気に
する。このような処理容器２内では，オゾンガス５の濃
度を高めることができる。従って，純水の液膜２０１に
対するオゾンガス５の溶解量を増加させることができ
る。ウェハＷ上に極めて高濃度のオゾンが溶解した液膜
２０２を形成することが可能となる。その結果，処理能
力の更なる向上を図ることができる。

【００７５】また，例えば，触媒ガスを処理容器２内に
微量に供給し，液膜中で酸素原子ラジカルの生成を促進
させて酸化反応をより活発的に行えるようにするのも良
い。この場合，触媒ガスには，ＮＯｘガス等が挙げられ
る。

【００７６】また，オゾンガス５を利用してレジスト膜
２００を除去した場合について説明したが，他の処理ガ
スを利用してウェハＷ上に付着した様々な付着物を除去
するようにしても良い。例えば，塩素（Ｃｌ_２）ガスを
供給し，純水の液膜１９１を塩酸（ＨＣｌ）が溶解した
液膜に変質させて液膜中に塩素原子ラジカルを生成さ
せ，ウェハＷ上から金属付着物，パーティクルを除去す
ることが可能である。また，水素（Ｈ_２）ガスを供給
し，純水の液膜１９１中に水素原子ラジカルを生成さ
せ，ウェハＷ上から金属付着物，パーティクルを除去す
ることも可能である。また，フッ素（Ｆ_２）ガスを供給
し，純水の液膜１９２をフッ酸（ＨＦ）が溶解した液膜
に変質させて液膜中にフッ素原子ラジカルを生成させ，
ウェハＷ上から自然酸化膜，パーティクルを除去するこ
とが可能である。

【００７７】さらに，予め処理ガスに励起反応を起こさ
せて，ラジカルを有するようにしても良い。即ち，酸素
原子ラジカルを有するオゾンガス，塩素原子ラジカルを
有する塩素ガス，水素原子ラジカルを有する水素ガス，
フッ素原子ラジカルを有するフッ素ガスを供給し，より
多量のラジカルを生成させて洗浄の促進を図ることもで
きる。

【００７８】本発明は，複数枚の基板を一括して処理す
るバッチ式の処理だけでなく，一枚ずつ基板を処理する
枚葉式の処理の場合にも適用することができる。また，
基板が，上記ウェハＷに限定されずにＬＣＤ基板，ＣＤ
基板，プリント基板，セラミック基板等であってもよ
い。

【００７９】

【発明の効果】請求項１〜１１に記載の発明によれば，
基板上に溶媒の蒸気を適切に凝縮させて膜厚の薄い溶媒
の液膜を形成することができる。そして，溶媒の蒸気に
処理ガスを溶解させ，処理直前に，基板上に処理能力が
高い液体の液膜を生成するので，基板に対して効果的な
処理を施すことができる。また，溶媒の蒸気と処理ガス
の混合ガスを基板上に適切に凝縮させて，同様に基板上
に処理能力が高い液体の液膜を生成することもできる。
その結果，例えば基板から有機付着物，金属付着物，パ
ーティクル，自然酸化膜等の付着物を十分に除去するこ
とができる。

【００８０】特に請求項２によれば，基板を直ちに加熱
することができ，請求項３によれば，基板を均一に加熱
することができる。請求項４によれば，処理容器内を加
熱雰囲気にすることができ，請求項５によれば，処理容
器内を常温雰囲気若しくは冷却雰囲気にすることができ
る。

【００８１】請求項６，７によれば，溶媒の蒸気を処理
容器内に供給することができ，請求項８，９によれば，
処理ガスを処理容器内に供給することができる。この場
合，処理容器の天井部に指向するように溶媒蒸気ノズル
及び処理ガスノズルの吐出方向を設定すれば，基板に対
する溶媒の蒸気，処理ガス，混合ガスの供給を十分に行
うことが可能となる。

【００８２】請求項１０，１１によれば，溶媒の液膜に
対する処理ガスの溶解量を増加させることができ，処理
能力の更なる向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる洗浄装置の配管系
統図である。

【図２】処理容器を拡大して示した断面説明図である。

【図３】容器本体の斜視図である。

【図４】容器ボトムの斜視図である。

【図５】ウェハガイドの斜視図である。

【図６】水蒸気発生手段の配管系統図である。

【図７】水蒸気発生器の斜視図である。

【図８】水蒸気ノズルの側面図である。

【図９】オゾンガス供給手段の配管系統図である。

【図１０】加熱手段及びクールエア供給手段の配管系統
図である。

【図１１】ホットエアジェネレータの斜視図である。

【図１２】温度コントロールセンサーがラバーヒータに
取り付けられた様子を示す説明図である。

【図１３】水蒸気発生器，ホットエアジェネレータ，各
配管部品等がボックスに収納された状態を示す説明図で
ある。

【図１４】排気手段及び排液手段の配管系統図である。

【図１５】排気ボックスの斜視図である。

【図１６】ミストトラップの斜視図である。

【図１７】シンクボックスの斜視図である。

【図１８】集合ボックスの斜視図である。

【図１９】図１の洗浄装置で行われる処理を説明する第
１の工程説明図である。

【図２０】図１の洗浄装置で行われる処理を説明する第
２の工程説明図である。

【図２１】図１の洗浄装置で行われる処理を説明する第
３の工程説明図である。

【図２２】図１の洗浄装置で行われる処理を説明するフ
ローチャートである。

【図２３】排気手段の変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１洗浄装置２処理容器３水蒸気４水蒸気供給手段５オゾンガス６オゾンガス供給手段７加熱手段８クールエア供給手段９排気手段４３水蒸気ノズル９２オゾンガスノズル１０３ホットエア１０４エアノズル１３０ラバーヒータＷウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を処理する装置であって，前記基板
を収納する処理容器と，前記処理容器内に溶媒の蒸気を
供給する溶媒蒸気供給手段と，前記処理容器内に処理ガ
スを供給する処理ガス供給手段と，前記処理容器内に収
納された基板を加熱する加熱手段とを備えていることを
特徴とする，基板処理装置。
【請求項２】前記加熱手段は，加熱されたガスを吐出
するガスノズルを備えていることを特徴とする，請求項
１に記載の基板処理装置。
【請求項３】前記ガスノズルの吐出方向は，可変であ
ることを特徴とする，請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】前記加熱手段は，前記処理容器の外周面
に設けられた発熱体を備えていることを特徴とする，請
求項１，２又は３に記載の基板処理装置。
【請求項５】前記処理容器内に常温又は冷却されたガ
スを供給するクールガス供給手段を備えていることを特
徴とする，請求項１，２，３又は４に記載の基板処理装
置。
【請求項６】前記溶媒蒸気供給手段は，溶媒の蒸気を
吐出する溶媒蒸気ノズルを備えていることを特徴とす
る，請求項１，２，３，４又は５に記載の基板処理装
置。
【請求項７】前記溶媒蒸気ノズルの吐出方向は，可変
であることを特徴とする，請求項６に記載の基板処理装
置。
【請求項８】前記処理ガス供給手段は，処理ガスを吐
出する処理ガスノズルを備えていることを特徴とする，
請求項１，２，３，４，５，６又は７に記載の基板処理
装置。
【請求項９】前記処理ガスノズルの吐出方向は，可変
であることを特徴とする，請求項８に記載の基板処理装
置。
【請求項１０】前記処理容器内の雰囲気を排気する排
気手段を備えていることを特徴とする，請求項１，２，
３，４，５，６，７，８又は９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】前記排気手段の排気量を調整する排気
量調整機構を備えていることを特徴とする，請求項１０
に記載の基板処理装置。