JP2002353184A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理容器内に淀みが発生するのを防止し、処
理ガス供給管路内及び処理容器内の置換効率の向上を図
る基板処理方法及び基板処理装置を提供すること。 【解決手段】 処理容器１０内にオゾンガスと水蒸気を
供給して半導体ウエハＷの処理を行った後、処理容器１
０内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給管路４２に
接続するエア供給源５５から処理容器１０内にエアを供
給して、処理容器１０内のオゾンガス雰囲気をエア雰囲
気に置換する。

Description

【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等を供給
して処理を施す基板処理方法及び基板処理装置、特にそ
の置換・排気技術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。従来の洗浄装置では、一般に、ＳＰＭ
（Ｈ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２の混合液）と称される薬液が充
填された洗浄槽内にウエハ等を浸漬させてレジストの剥
離を行っている。一方、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）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エ
ハ等を浸漬させる、いわゆるディップ方式の洗浄によ
り、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】ところで、一般に、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た
め、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、レジスト除去が十分に行えない場合があっ
た。更に、ウエハ等を前記溶液に浸漬させた状態では、
レジストと反応してオゾンが次々と消滅する一方で、レ
ジスト表面へのオゾン供給量が不十分となり、高い反応
速度を得ることができなかった。

【０００５】そこで、ウエハ等をオゾンが溶解された溶
液に浸漬させるディップ方式の洗浄方法の代わりに、処
理ガス例えばオゾンガスと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除去する洗浄方法が新規
に提案されている。この洗浄方法は、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方法である。

【０００６】具体的には、次のような処理工程（１）〜
（５）が順次行われる。（１）処理容器内にホットエア
を供給してウエハを昇温する（ウエハ昇温工程）。
（２）オゾンガス（又は更に水蒸気）を供給して処理容
器内を予備加圧する（プレ加圧工程）。（３）処理容器
内にオゾンガスと水蒸気を供給して、ウエハを処理する
（Ｏ３／蒸気処理工程）。（４）オゾンガスの代わりに
酸素を供給して、オゾンガス供給管路内をＯ２パージす
る（Ｏ３→Ｏ２置換工程）。（５）処理容器内にクール
エアを供給して、処理容器内から内部雰囲気を押し出し
排気する（エアパージ工程）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
置換工程においては、オゾンガス生成手段から処理容器
までのオゾンガス供給管路内のパージをオゾンガス生成
手段の基ガスである酸素（Ｏ２）を用いて行っていたた
め、オゾンガス生成手段内も置換しなくてはならず、ス
ループット低下の原因となっていた。

【０００８】また、従来のエアパージ工程においては、
クールエアを１方向にのみ供給していたため、処理容器
内の一部に排気され難い淀みが発生し、置換効率の低下
を招くという問題があった。

【０００９】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、処理容器内に淀みが発生するのを防止し、処理ガス
供給管路内及び処理容器内の置換効率の向上を図る基板
処理方法及び基板処理装置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、この発明の第１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処理ガスと溶媒蒸気を供給して、
被処理基板を処理する基板処理方法を前提とし、前記処
理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給して前記被処理基
板の処理を行った後、前記処理容器内に処理ガスを供給
する経路に接続するエア供給源から処理容器内にエアを
供給して、処理容器内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に
置換することを特徴とする（請求項１）。この発明にお
いて、前記処理ガスとしては、例えばオゾンガス、塩素
ガス、フッ素ガスや予め各種反応種（ラジカル）を有し
ている塩素ガス、フッ素ガス、水素ガス等を用いること
ができる。

【００１１】また、この発明の第２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処理ガスと溶媒蒸
気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法を前
提とし、前記処理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給し
て前記被処理基板の処理を行った後、前記処理容器内に
所定時間エアを断続的に供給して、処理容器内の処理ガ
ス雰囲気をエア雰囲気に置換することを特徴とする（請
求項２）。この場合、前記処理容器内に所定時間エアを
断続的に供給する工程が、所定時間エアを供給する工程
と、エアの供給を所定時間停止する工程とを繰り返し行
うことを含む方が好ましい（請求項３）。また、エアの
供給を停止する時間は、エアの供給で大気圧より高い状
態になった処理容器内の圧力が大気圧以下になるまでの
時間とする方が好ましい（請求項４）。

【００１２】この発明の基板処理方法において、前記処
理容器内の処理ガス及びエアを強制排気する方が好まし
い（請求項５）。

【００１３】また、この発明の第３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処理ガスと溶媒蒸
気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法を前
提とし、前記処理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給し
て前記被処理基板の処理を行った後、前記処理容器内に
所定時間エアと溶媒蒸気を断続的に供給して、処理容器
内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に置換することを特徴
とする（請求項６）。この場合、前記処理容器内に所定
時間エアと溶媒蒸気を断続的に供給する工程が、所定時
間エアと溶媒蒸気を供給する工程と、エアと溶媒蒸気の
供給を所定時間停止する工程とを繰り返し行うことを含
む方が好ましい（請求項７）。また、エアと溶媒蒸気の
供給を停止する時間は、エアと溶媒蒸気の供給で大気圧
より高い状態になった処理容器内の圧力が大気圧以下に
なるまでの時間とする方が好ましい（請求項８）。

【００１４】この発明の基板処理方法において、前記処
理容器内の処理ガス、エア及び溶媒蒸気を強制排気する
方が好ましい（請求項９）。

【００１５】また、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処理ガスと溶媒蒸気を供
給して、被処理基板を処理する基板処理装置を前提と
し、前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給
管路に切換可能な開閉手段を介してエア供給源を接続し
てなることを特徴とする（請求項１０）。この場合、前
記開閉手段を切り換え及び開閉制御する制御手段を具備
するか、更に、前記処理容器内にエアを供給するエア供
給管路にエア供給用開閉手段を介設し、前記開閉手段の
切り換え及び開閉制御とエア供給用開閉手段の開閉制御
を行う制御手段を具備するか、又は、更に、前記処理容
器内に溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給管路に溶媒蒸気
用開閉手段を介設し、前記開閉手段の切り換え及び開閉
制御と溶媒蒸気用開閉手段の開閉制御を行う制御手段を
具備するか、あるいは、前記処理容器内にエアを供給す
るエア供給管路にエア供給用開閉手段を介設し、前記処
理容器内に溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給管路に溶媒
蒸気用開閉手段を介設し、前記開閉手段の切り換え及び
開閉制御と、エア供給用開閉手段及び溶媒蒸気用開閉手
段の開閉制御を行う制御手段を具備する方が好ましい
（請求項１１，１２，１３，１４）。

【００１６】この発明の基板処理装置において、前記処
理容器内の雰囲気を強制排気する強制排気機構を更に具
備する方が好ましい（請求項１５）。

【００１７】また、この発明の基板処理装置において、
前記処理容器内に、エア供給ノズルを配設すると共に、
エア供給ノズルから吐出されたエアの流れを拡散するた
めのエアを供給する淀み防止用ノズルを配設するか、又
は、エア供給ノズルから噴射されるエアの方向を可変に
形成するか、あるいは、前記処理容器内の両側に、一対
のエア供給ノズルを配設すると共に、これらエア供給ノ
ズルとエア供給源とを接続するエア供給管路にそれぞれ
流量調整手段を介設し、前記流量調整手段を制御手段に
よって制御可能に形成する方が好ましい（請求項１６，
１７，１８）。

【００１８】請求項１，１０に記載の発明によれば、処
理容器内に処理ガスを供給する経路に接続するエア供給
源から処理容器内にエアを供給して、処理容器内の処理
ガス雰囲気をエア雰囲気に置換するので、処理ガス供給
手段内の置換をする必要がなく、処理容器内の処理ガス
雰囲気を効率よくエア雰囲気に置換することができ、ス
ループットの向上を図ることができる。

【００１９】請求項２，３，４，１１，１２に記載の発
明によれば、処理容器内に所定時間エアを断続的に供給
して、処理容器内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に置換
するので、処理容器内の処理ガスの淀みを拡散させるこ
とができ、置換効率の向上を図ることができる。

【００２０】請求項６，７，８，１３，１４に記載の発
明によれば、処理容器内に所定時間エアと溶媒蒸気を断
続的に供給し、溶媒蒸気に処理ガスを溶け込ませて排出
するので、速やかに処理容器内の処理ガス雰囲気をエア
雰囲気に置換することができ、置換効率の向上を図るこ
とができる。

【００２１】請求項５，９，１５に記載の発明によれ
ば、処理容器内の雰囲気を強制排気するので、更に置換
効率の向上を図ることができる。

【００２２】また、請求項１６，１７，１８に記載の発
明によれば、エア供給ノズルから吐出されたエアの流れ
を拡散するためのエアを供給する淀み防止用ノズルを用
いるか、又は、エア供給ノズルから噴射されるエアの方
向を可変にするか、あるいは、エア供給ノズルから供給
されるエアの流量を調整することにより、処理容器内の
処理ガスの淀みを確実に防止することができるので、更
に置換効率の向上を図ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態ではオゾ
ンガスを利用して半導体ウエハＷ（以下にウエハＷとい
う）からレジストを除去する場合について説明する。

【００２４】図１は、この発明に係る基板処理装置の一
例を示す概略断面図、図２は、基板処理装置の要部を示
す断面図、図３は、この発明における溶媒蒸気生成手段
を示す概略断面図である。

【００２５】前記基板処理装置は、ウエハＷの処理が行
われる処理容器１０と、処理容器１０内でウエハＷを保
持する保持手段としてのウエハガイド２０と、処理容器
１０内に溶媒の蒸気である水蒸気１を供給する溶媒蒸気
供給手段である水蒸気供給手段３０と、処理容器１０内
に処理ガスとして例えばオゾン（Ｏ３）ガス２を供給す
る処理ガス供給手段であるオゾンガス供給手段４０と、
処理容器１０内にエアを供給するエア供給手段５０と、
処理容器１０の内部雰囲気を排気する内部排気手段６０
と、処理容器１０の周囲雰囲気を排出する周囲雰囲気排
出手段７０と、処理容器１０内から排気された内部雰囲
気中のオゾンを除去する後処理機構としてのオゾンキラ
ー８０と、処理容器１０内の液滴を排液する排液手段９
０とを具備している。

【００２６】処理容器１０は、複数例えば５０枚のウエ
ハＷを収容可能な大きさを有する容器本体１１と、この
容器本体１１の上端に形成された搬入・搬出口１４を開
放又は閉鎖する容器カバー１２とで主に構成されてい
る。

【００２７】容器カバー１２は、例えば断面逆Ｕ字状に
形成され、昇降機構１５によって昇降可能に形成されて
いる。昇降機構１５は、制御手段例えば中央演算処理装
置１００（以下にＣＰＵ１００という）に接続されてい
る。ＣＰＵ１００からの制御信号により、昇降機構１５
が作動して、容器カバー１２が開放又は閉鎖されるよう
に構成されている。そして、容器カバー１２が上昇した
際には、搬入・搬出口１４は開放され、容器本体１１に
対してウエハＷを搬入できる状態となる。容器本体１１
にウエハＷを搬入して収容した後、容器カバー１２が下
降することで、搬入・搬出口１４が塞がれる。この場
合、容器本体１１の上端に設けられたフランジ１１ａと
容器カバー１２の下端に設けられたフランジ１２ａの間
の隙間は、エアの注入によって膨らむ伸縮式のシール部
材１６によって密封されるように構成されている。した
がって、処理容器１０内は密封雰囲気となり、外部に気
体が漏れない状態となっている。また、容器本体１１の
上端部には、容器カバー１２の閉塞状態をロックするロ
ック機構（図示せず）が設けられている。

【００２８】なお、容器本体１１の外周面にはラバーヒ
ータ１７が取り付けられ、容器カバー１２の外周面及び
容器本体１１の底面にはラバーヒータ１８，１９が取り
付けられている。これらラバーヒータ１７，１８，１９
は、図示しない電源に接続されて、電源からの給電によ
って発熱し、処理容器１０の内部雰囲気を所定温度（例
えば８０℃〜１２０℃の範囲内）に維持し得るように構
成されている。この場合、処理容器１０内の温度を温度
センサＴＳ1 にて検出し、その検出温度に基づいてＣＰ
Ｕ１００からの制御信号によってラバーヒータ１７，１
８，１９が発熱することで、処理容器１０の内部雰囲気
を所定温度（例えば８０℃〜１２０℃の範囲内）に加熱
することができる。また、ラバーヒータ１７，１８，１
９によって処理容器１０内の結露防止が図られている。

【００２９】前記水蒸気供給手段３０は、純水供給源３
１に接続する純水供給管路３２と、純水供給管路３２か
ら供給された純水を気化して水蒸気１を発生させる溶剤
蒸気生成手段である水蒸気発生器３３と、水蒸気発生器
３３内の水蒸気１を供給する水蒸気供給管路３４と、水
蒸気供給管路３４から供給された水蒸気１を処理容器１
０内に吐出する水蒸気ノズル３５とで主に構成されてい
る。

【００３０】この場合、純水供給管路３２の一端は純水
供給源３１に接続されている。また、純水供給管路３２
には、純水供給源３１側から順に開閉弁Ｖ０と流量コン
トローラＦＭ０が介設されている。開閉弁Ｖ０と流量コ
ントローラＦＭ０は、ＣＰＵ１００からの制御信号に基
づいて制御されるようになっている。すなわち、開閉弁
Ｖ０は、純水を流すか否かの開閉制御され、また、流量
コントローラＦＭ０は、純水の流量を調整すべく開度が
制御されるようになっている。

【００３１】また、水蒸気発生器３３は、図３に示すよ
うに、純水を供給する容器である密閉式のタンク３６
と、このタンク３６内の中央部にタンク３６の深さ方向
すなわち垂直状に配設されるヒータ３７と、タンク３６
内の水蒸気の圧力を検出する圧力検出手段である圧力セ
ンサＰＳ２と、タンク３６内の純水の液面を検出する補
充開始センサ３８ａ、補充停止センサ３８ｂ及び上限セ
ンサ３８ｃを具備している。このように構成される水蒸
気発生器３３において、タンク３６内に供給される純水
は、その量に応じて加熱調節されて所定量の水蒸気１が
生成されるようになっている。すなわち、タンク３６内
に供給される純水とヒータ３７との接触面積に応じたヒ
ータ３７の熱により純水が気化されて水蒸気１の生成
（発生）量が調節されるようになっている。

【００３２】この場合、前記各センサ３８ａ〜３８ｃは
ＣＰＵ１００に接続されており、タンク３６内の純水の
液面が補充開始センサ３８ａによって検出されたとき、
その検出信号をＣＰＵ１００に伝達し、ＣＰＵ１００か
らの制御信号によって開閉弁Ｖ０が開放してタンク３６
内に純水が補充される。また、補充停止センサ３８ｂに
よってタンク３６内の純水の液面が検出されたとき、そ
の検出信号をＣＰＵ１００に伝達し、ＣＰＵ１００から
の制御信号によって開閉弁Ｖ０が閉止してタンク３６内
への純水の補充が停止される。したがって、タンク３６
内に常時所定量の純水が収容されるようになっている。
なお、上限センサ３８ｃは、タンク３６内に純水が満杯
になった際の異常事態を検出するものであり、この上限
センサ３８ｃの検出信号に基づいてＣＰＵ１００からの
制御信号が例えばアラーム（図示せず）に伝達されるよ
うになっている。

【００３３】また、タンク３６内には、液体状態の溶媒
である水の温度を検出する第１の温度センサＴＳａが配
設されると共に、ヒータ３７の温度調整用の第２の温度
センサＴＳｂと、ヒータ３７の過昇温を検知する過昇温
防止用の第３の温度センサＴＳｃが配設されている。こ
れら第１〜第３の温度センサＴＳａ〜ＴＳｃはＣＰＵ１
００に接続されており、第２の温度センサＴＳｂは水蒸
気の発生量を監視でき、また、第１、第３の温度センサ
ＴＳａ，ＴＳｃは、水蒸気の圧力を監視できるようにな
っている。

【００３４】また、水蒸気発生器３３において、生成さ
れた水蒸気の圧力が圧力検出手段である圧力センサＰＳ
２ にて検出され、その検出信号が前記ＣＰＵ１００に
伝達されるようになっている。この圧力センサＰＳ２
によって検出される圧力によって純水の沸騰状態が検出
される。圧力が高い程水蒸気１が増量するので、水蒸気
発生器３３のヒータ３７の発熱容量を最大にしておく方
が望ましい。所定量の水蒸気１の供給を円滑にすること
ができるからである。

【００３５】また、水蒸気発生器３３と水蒸気ノズル３
５とを接続する水蒸気供給管路３４の途中には第１の開
閉手段である第１の開閉弁Ｖ１（以下に第１開閉弁Ｖ１
という）が介設されている。この水蒸気供給管路３４に
おける第１開閉弁Ｖ１の上流側（タンク３６側）には、
後述する冷却部１９２に接続される排出管路３９が分岐
されており、この排出管路３９に第２の開閉手段である
第２の開閉弁Ｖ２（以下に第２開閉弁Ｖ２という）が介
設されている。なお、第２開閉弁Ｖ２の上流側と下流側
にはバイパス管路３９Ａが接続され、このバイパス管路
３９Ａに水蒸気発生器３３内の圧力が所定値より高くな
らないように圧力開放弁（安全弁）ＣＶ０が介設されて
いる。例えば、この所定値とは、タンク３６の耐圧値又
は開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３等の耐圧値の限界値より小さ
く設定される。また、排出管路３９には、第２開閉弁Ｖ
２と冷却部１９２との間に、オリフィス３９ａが介設さ
れており、水蒸気発生器３３内の圧力が急激に低下する
のを抑制するようになっている。また、純水供給管路３
２には、開閉弁Ｖ３及びフィルタＦ０を介して大気側に
連通する大気連通管３９ｂが接続されており、水蒸気発
生器３３内の水を抜く時に空気の取入口となるように構
成されている。

【００３６】前記第１及び第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２は、そ
れぞれＣＰＵ１００に接続されており、ＣＰＵ１００か
らの制御信号に基づいて開閉動作が制御されるように構
成されている。この場合、処理容器１０内に供給される
水蒸気１の供給量の最低量（しきい値）に応じて第１，
第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２が開閉制御される。また、ＣＰＵ
１００は、処理容器１０内に配設された容器圧力検出手
段である圧力センサＰＳ１とも接続されており、圧力セ
ンサＰＳ１よって検出される処理容器１０内の圧力と、
圧力センサＰＳ２によって検出される水蒸気発生器３３
内の水蒸気の圧力とを比較して、第１及び第２開閉弁Ｖ
１，Ｖ２が開閉制御される。このように構成することに
よって、処理容器１０内の圧力と同等以上の圧力の水蒸
気１を処理容器１０内に供給することができる。なお、
予め、ＣＰＵ１００に処理時の処理容器１０内の圧力を
データとして記憶させておけば、このデータと、水蒸気
発生器３３にて生成された水蒸気の圧力とを比較して、
第１及び第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２を開閉制御することがで
きる。

【００３７】また、排出管路３９は、前述の圧力開放弁
ＣＶ０を通ってきた水蒸気１や、第２の開閉弁Ｖ２を開
閉させて水蒸気発生器３３内の熱気圧力を所定範囲に維
持する際に開閉弁Ｖ２を通過した水蒸気１を冷却部１９
２に排気するように構成されている。冷却部１９２に排
気された水蒸気１は、冷却部１９２内を通過する間に冷
却されて凝縮し、純水排出管路３９ｃを介して純水排出
系１２４に流され再利用される。

【００３８】また、水蒸気発生器３３から排出された純
水は、開閉弁Ｖ12を介設する純水排出管路３９ｃを介し
て純水排出系１２４へ流され再利用されるか、純水排出
管路３９ｃから分岐される分岐純水排出管路３９ｄを介
して後述する酸専用の排液系１２３に排出される。な
お、開閉弁Ｖ12と分岐純水排出管路３９ｄに介設される
開閉弁Ｖ12a は、ＣＰＵ１００に接続され、ＣＰＵ１０
０からの制御信号によって開閉制御されるように構成さ
れている。これによって、必要に応じて酸性の排液を希
釈することができる。

【００３９】前記水蒸気ノズル３５は、図１３に示すよ
うに、パイプ状本体３５ａの一端部に、水蒸気供給管路
３４を接続する雌ねじ部３５ｂと、取付フランジ３５ｃ
を設け、先端部に、Ｏリング３５ｄの嵌合溝３５ｅを周
設してなり、パイプ状本体３５ａの一側面に適宜間隔を
おいて多数の水蒸気噴射孔３５ｆを穿設した構造となっ
ている。この水蒸気ノズル３５は、先端部にＯリング３
５ｄを介してキャップ３５ｇを閉塞すると共に、図示し
ない取付ねじをもって取付フランジ３５ｃを処理容器１
０の容器本体１１に固定することで、処理容器１０内に
水平状に配設される。この際、水蒸気噴射孔３５ｆは処
理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例え
ば、鉛直上向きを中心点として約４５度の位置に設定さ
れている。このように、水蒸気噴射孔３５ｆを処理容器
１０の内壁面側に向けた理由は、水蒸気が直接ウエハＷ
に吹き付けられてウエハＷ上に液滴が発生することを防
止するようにしたためである。また、ノズル孔３５ｆを
内壁面側でかつ斜め上側に向けたことにより、水蒸気が
内壁を上昇して行き、処理容器１０の上部において、後
述するオゾンガスノズル４３から噴射されるオゾンガス
２と混合され、かつ混合されたガスが下向きの気流とな
ってウエハＷに供給される。

【００４０】一方、オゾンガス供給手段４０は、オゾン
ガス生成手段４１と、オゾンガス生成手段４１からのオ
ゾンガス２を供給するオゾンガス供給管路４２（処理ガ
ス供給管路）と、オゾンガス供給管路４２からのオゾン
ガス２を処理容器１０内の両側に吐出する一対のオゾン
ガスノズル４３とで主に構成されている。

【００４１】この場合、オゾンガス生成手段４１は、図
２に示すように、原料となる基ガスとしての酸素（Ｏ
２）を、高周波電源４４に接続されて高周波電圧が印加
される放電電極４５，４６間を通過させることで、オゾ
ン（Ｏ３）を生成している。これら高周波電源４４と放
電電極４５，４６とを接続する電気回路４７には、スイ
ッチ４８が介設されている。スイッチ４８は、ＣＰＵ１
００からの制御信号に基づいて制御されるようになって
いる。すなわち、スイッチ４８は、オゾンを生成するか
否か制御されるようになっている。

【００４２】また、オゾンガス供給管路４２には、オゾ
ンガス生成手段４１側に開閉手段である開閉弁Ｖ４が介
設されており、この開閉弁Ｖ４の二次側（処理容器１０
側）に、エア供給源に接続されるエア供給管路５１Ｂが
接続されている。このエア供給管路５１Ｂには、開閉手
段である開閉弁Ｖ８が介設されている。これら開閉弁Ｖ
４と開閉弁Ｖ８はＣＰＵ１００に接続されており、ＣＰ
Ｕ１００からの制御信号に基づいて切り換え及び開閉制
御されるようになっている。この制御により、例えば、
オゾンガス２を供給する場合には、開閉弁Ｖ４を開放す
ると共に開閉弁Ｖ８を閉鎖し、エアを供給する場合に
は、開閉弁Ｖ４を閉鎖すると共に開閉弁Ｖ８を開放し、
オゾンガス２及びエアの供給を停止する場合には、開閉
弁Ｖ４，Ｖ８の両方を閉鎖する。なお、開閉弁Ｖ４，Ｖ
８の代わりに三方弁を用いることも可能である。

【００４３】前記オゾンガスノズル４３は、図１４及び
図１５に示すように、一側面に適宜間隔をおいて多数の
オゾン噴射孔４３ａを穿設したアウターパイプ４３ｂ
と、一側面に適宜間隔をおいて複数例えば３個の連通孔
４３ｃを穿設し、アウターパイプ４３ｂ内に隙間をおい
て挿入されるインナーパイプ４３ｄとで主に構成されて
いる。この場合、インナーパイプ４３ｄは、一端が開口
し、他端が閉塞するオゾンガス通路４３ｅを有し、オゾ
ンガス通路４３ｅに前記３個の連通路４３ｃが連通され
ている。また、インナーパイプ４３ｄの一端部は、アウ
ターパイプ４３ｂの外方に突出しており、オゾンガス供
給管路４２と接続する雌ねじ部４３ｇと、取付フランジ
４３ｈが設けられ、また、他端部には、アウターパイプ
４３ｂとの間の隙間を閉塞する塞ぎ板４３ｉが装着され
ている。

【００４４】このように構成されるインナーパイプ４３
ｄは、オゾン噴射孔４３ａに対して反対側に連通孔４３
ｃが位置するようにアウターパイプ４３ｂ内に挿入され
て固定された状態で、図示しない取付ねじをもって取付
フランジ４３ｈを処理容器１０の容器本体１１に固定す
ることで、オゾン噴射孔４３ａが処理容器１０の内壁面
側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設
定された状態で処理容器１０内に水平状に配設される。

【００４５】このように、オゾン噴射孔４３ａに対して
反対側に連通孔４３ｃが位置するようにした理由は、オ
ゾンガス生成手段４１から供給されるオゾンガス２を、
連通路４３ｆから連通孔４３ｃを介してアウターパイプ
４３ｂとインナーパイプ４３ｄとの隙間４３ｊ内に流し
て隙間４３ｊ内を迂回させた後に、オゾン噴射孔４３ａ
から処理容器１０内に噴射することで、各オゾン噴射孔
４３ａから均一にオゾンガス２を噴射できるようにした
ためである。

【００４６】また、オゾン噴射孔４３ａを処理容器１０
の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の
位置に設定した理由は、オゾンガス２が直接ウエハＷ表
面に吹き付けられるのを防止するためである。

【００４７】一方、処理容器１０内のパージや処理容器
１０内のウエハＷの昇温用のガスを供給するガス供給手
段として例えばエアを供給するエア供給手段５０は、加
熱ガス供給手段を具備している。この加熱ガス供給手段
は、エアを供給する第１のエア供給管路５１と、この第
１のエア供給管路５１から供給されたエアを加熱してホ
ットエア３を発生させるホットエアジェネレータ（ガス
加熱手段）５２と、ホットエアジェネレータ５２内のホ
ットエア３を供給する第２のエア供給管路５３と、第２
のエア供給管路５３から供給されたホットエア３を吐出
する一対のエアノズル５４とを具備している。また、エ
ア供給手段５０は、処理容器１０内にパージ用のエアを
供給するパージガス供給手段を具備している。このパー
ジガス供給手段は、前記第１のエア供給管路５１と第２
のエア供給管路５３に接続されるパージ用のエア供給管
路５１Ａと、前記第１のエア供給管路５１とオゾンガス
供給管路４２に接続されるパージ用のエア供給管路５１
Ｂとで構成されている。

【００４８】この場合、第１のエア供給管路５１の一端
には、エア供給源５５が接続されている。また、第１の
エア供給管路５１には、エア供給源５５側から順に流量
コントローラＦＭ１、フィルタＦ１及び開閉手段である
開閉弁Ｖ５とが介設されている。これら開閉弁Ｖ５と流
量コントローラＦＭ１は、ＣＰＵ１００に接続されて、
ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいてエアの供給の正
否が制御されると共に、エアの供給量が制御されるよう
になっている。また、ホットエアジェネレータ５２の内
部には、エアを加熱するヒータ５６が配設されている。
また、第２のエア供給管路５３には、開閉手段である開
閉弁Ｖ６が介設されている。この開閉弁Ｖ６は、制御手
段であるＣＰＵ１００によって制御されるようになって
いる。

【００４９】また、パージ用のエア供給管路５１Ａ，５
１Ｂには、それぞれエア供給源５５側から順に流量コン
トローラＦＭ２，ＦＭ３、フィルタＦ２，Ｆ３及び開閉
手段である開閉弁Ｖ７，Ｖ８とが介設されている。これ
ら開閉弁Ｖ７，Ｖ８と流量コントローラＦＭ２，ＦＭ３
は、ＣＰＵ１００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制
御信号に基づいてエアの供給の正否が制御されると共
に、エアの供給量が制御されるようになっている。な
お、エジェクタ６３を動作させて処理容器１０内をパー
ジさせる場合には、通常エジェクタ６３による排気流量
が決まっているので、それに合わせた流量のエアをエア
供給管路５１Ｂから処理容器１０内に送っている。

【００５０】前記エアノズル５４は、図１６に示すよう
に、一側面に適宜間隔をおいて多数のエア噴射孔５４ａ
を穿設したアウターパイプ５４ｂと、このアウターパイ
プ５４ｂ内に隙間をおいて挿入されるインナーパイプ５
４ｃとを具備している。この場合、インナーパイプ５４
ｃには、アウターパイプ５４ｂに設けられたエア噴射孔
５４ａと対向する一側面にスリット孔５４ｄが穿設され
ている。また、インナーパイプ５４ｃの一端部は、アウ
ターパイプ５４ｂの外方に突出しており、この突出側の
端部に第２のエア供給管路５３を接続する雌ねじ部５４
ｅが設けられると共に、取付フランジ５４ｆが設けられ
ている。また、インナーパイプ５４ｃの他端部は、処理
容器１０の容器本体１１の側壁に固定される固定部材５
４ｇに設けられた貫通孔５４ｈ内に挿入される連結ねじ
５４ｉをもって連結されている。

【００５１】このように構成されるエアノズル５４は、
図示しない取付ねじをもって取付フランジ５４ｆを処理
容器１０の容器本体１１に固定すると共に、連結ねじ５
４ｉを調節することで、エア噴射孔５４ａが処理容器１
０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度
の位置に設定された状態で、処理容器１０内のウエハＷ
の下部両側に水平状に配設される。なお、エア噴射孔５
４ａを処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角
度例えば約４５度の位置に設定した理由は、エアが直接
ウエハＷ表面に吹き付けられるのを防止するためであ
る。

【００５２】排液手段９０は、処理容器１０の底部に接
続される第１の排液管路９１と、この第１の排液管路９
１に接続する冷却部９２と、この冷却部９２の下流側に
接続する液溜部９５ａとからなるミストトラップ９５
と、液溜部９５ａの底部に接続された第２の排液管路９
３とを具備している。また、第１の排液管路９１には、
開閉弁Ｖ９が介設されており、この開閉弁Ｖ９の上流側
及び下流側に接続するバイパス管路９４に開閉弁Ｖ９と
反対の開閉動作を行う補助開閉弁Ｖ10が介設されてい
る。また、第２の排液管路９３には、開閉弁Ｖ11が介設
されている。なお、液中にオゾンが残存する恐れがある
ので、第２の排液管路９３は、工場内の酸専用の排液系
１２３（ＡＣＩＤ ＤＲＡＩＮ）に連通されている。

【００５３】なお、ミストトラップ９５には、下から順
に、空防止センサ９６、排液開始センサ９７、排液停止
センサ９８、液オーバーセンサ９９が配置されている。
この場合、図示しないが、前記開閉弁Ｖ９，Ｖ10，Ｖ11
及び各センサ９６，９７，９８，９９は、ＣＰＵ１００
に接続されている。そして、センサ９６，９７，９８，
９９からの検出信号に基づいて開閉弁Ｖ９，Ｖ10，Ｖ11
が開閉制御されるようになっている。すなわち、処理時
には、開閉弁Ｖ９が閉じる一方、開閉弁Ｖ10が開いて処
理容器１０内から少量のオゾンガス２、水蒸気１を排気
して処理容器１０内の圧力を調整する。また、処理後に
は、開閉弁Ｖ10が閉じる一方、開閉弁Ｖ９が開いて排気
する。また、液滴がミストトラップ９５内にある程度溜
められ、液面が排液開始センサ９７にて検出されると、
排液開始センサ９７からの検出信号がＣＰＵ１００に伝
達され、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ
11を開放して排液が開始され、液面が排液停止センサ９
８にて検出されると、排液停止センサ９８からの検出信
号がＣＰＵ１００に伝達され、ＣＰＵ１００からの制御
信号によって開閉弁Ｖ11を閉止して排液が停止される。
また、液面の高さが液オーバーセンサ９９まで達する
と、液オーバーセンサ９８からの警告信号がＣＰＵ１０
０に入力される。一方、液面が空防止センサ９６より下
回っている場合には、空防止センサ９６から禁止信号が
ＣＰＵ１００に入力され、ＣＰＵ１００からの制御信号
によって開閉弁Ｖ11を閉じるように構成されている。こ
の空防止センサ９６によって液滴が全て流れてミストト
ラップ９５内が空になり、オゾンガス２が工場内の酸専
用の排液系に漏出する事態を防止することができる。

【００５４】また、ミストトラップ９５の上部には排気
管路１１０が接続されており、この排気管路１１０に順
次オゾンキラー８０と排気マニホールド８１が介設され
ている。

【００５５】前記ミストトラップ９５は、気体と液体と
を分離して排出するように構成されている。すなわち、
第１の排液管路９１を介して処理容器１０内から排出さ
れる水蒸気１及びオゾンガス２が、冷却部９２を介して
ミストトラップ９５に流れるようになっている。この場
合、処理容器１０内から排気された水蒸気１は、冷却部
９２内を通過する間に冷却されて凝縮される。水蒸気１
が凝縮して液化した液滴は、ミストトラップ９５に滴下
される。一方、オゾンガス２は、そのままミストトラッ
プ９５内に導入される。このようにして、処理容器１０
から排気された内部雰囲気を、オゾンガス２と液滴に分
離し、分離されたオゾンガス２は、排気管路１１０に排
気され、液滴は、第２の排液管路９３に排液されるよう
になっている。

【００５６】冷却部９２は、図６に示すように、冷却水
供給源１２５に接続される冷却水供給管路９２ａを、螺
旋状に配置される第１の排液管路９１内に設けた二重管
構造となっており、第１の排液管路９１の上方から下方
へ流れる水蒸気１及びオゾンガス２に対し、冷却水４を
冷却水供給管路９２ａの下方から上方へ流すことによっ
て、熱交換率の向上及び装置の小型化を図ることができ
るように構成されている。

【００５７】また、冷却部１９２も、冷却部９２と同
様、螺旋状に配置される排出管路３９内に冷却水供給管
路９２ａを設けた二重管構造となっており、排出管路３
９の上方から下方へ流れる水蒸気１に対し、冷却水４を
冷却水供給管路９２ａの下方から上方へ流すように構成
されている。

【００５８】上記説明では、冷却部９２と１９２を別個
に構成する場合について説明したが、冷却部９２と１９
２を一体化することも可能である。例えば、図７ないし
図９に示すように、螺旋状の冷却部９２の外側に冷却部
９２より大径の螺旋状の冷却部１９２を一体的に設ける
二重螺旋構造とすることができる。なお、冷却部９２と
１９２を逆にしてもよい。すなわち、内側に冷却部１９
２を配設し、その外側に冷却部９２を配設するようにし
てもよい。このように、冷却部９２と１９２を二重螺旋
構造とすることにより、更に装置の小型化を図ることが
できる。

【００５９】なお、上記説明では、第１の排液管路９１
又は排出管路３９内に冷却水供給管路９２ａを配設する
二重管構造としたが、逆にしてもよい。すなわち、冷却
水供給管路９２ａ内に第１の排液管路９１、排出管路３
９をそれぞれ設けた二重管構造とすることも可能であ
る。

【００６０】一方、処理ガス分解手段であるオゾンキラ
ー８０は、加熱によりオゾンを酸素に熱分解するように
構成されている。このオゾンキラー８０の加熱温度は、
例えば４００℃以上に設定されている。なお、オゾンキ
ラー８０は、工場内の無停電電源装置（図示せず）に接
続され、停電時でも、無停電電源装置から安定的に電力
供給が行われるように構成する方が好ましい。停電時で
も、オゾンキラー８０が作動し、オゾンを除去して安全
を図ることができるからである。なお、オゾンキラー８
０の内部では、気体が急激に膨張する上、内部の排気経
路が螺旋状のため、オゾンキラー８０は排気抵抗とな
る。

【００６１】また、オゾンキラー８０には、オゾンキラ
ー８０の作動状態を検出する作動検出手段としての温度
センサ（図示せず）が設けられている。この温度センサ
は、オゾンキラー８０の加熱温度を検出するように構成
されている。また、温度センサは、ＣＰＵ１００に接続
されており、温度センサからの検出信号がＣＰＵ１００
に伝達され、温度センサからの検出信号に基づいて、オ
ゾンを酸素に分解するのにオゾンキラー８０に十分な準
備が整っているか判断するようになっている。オゾンキ
ラー８０によって熱分解されてオゾンは酸素となり、こ
の酸素は、工場内の酸専用の排気系１２２（ＡＣＩＤ
ＥＸＡＵＳＴ）から排気される。また、オゾンキラー８
０内は高温（例えば４００℃）となるため、冷却水を冷
却水供給源１２５から供給して冷却している。冷却に供
された冷却水は排液系１２１から排液される。

【００６２】排気マニホールド８１は、装置全体の排気
を集合して行うように構成されている。また、排気マニ
ホールド８１には、処理装置背面の雰囲気を取り込むた
めの配管（図示せず）が複数設置され、処理装置からオ
ゾンガス２が周囲に拡散するのを防止している。更に、
排気マニホールド８１は、工場内の酸専用の排気系１２
２（ＡＣＩＤ ＥＸＴＨＡＵＳＴ）に接続されており、
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
能するようになっている。

【００６３】また、排気マニホールド８１には、オゾン
濃度を検出する濃度センサ（図示せず）が設けられてい
る。排気マニホールド８１に設けられた濃度センサは、
ＣＰＵ１００に接続されており、濃度センサからの検出
信号がＣＰＵ１００に伝達され、ＣＰＵ１００にて、濃
度センサにより検出されたオゾン濃度に基づいて、オゾ
ンキラー８０のオゾン除去能力を把握し、例えばオゾン
キラー８０の故障によるオゾンガス２の漏洩を監視する
ようになっている。

【００６４】上記のように、処理容器１０からの排液管
路９１中に、開閉弁Ｖ９及びこれに並列に接続された補
助開閉弁Ｖ10と、冷却部９２と、ミストトラップ９５と
が介設され、このミストトラップ９５からの排気系を構
成する排気管路１１０にオゾンキラー８０が接続されて
いる。更に、処理容器１０から前記ミストトラップ９５
を迂回する形で内部排気手段６０が設けられ、その構成
要素である強制排気機構を構成するエジェクタ６３によ
り強制的に処理容器１０内のガスを吸引してミストトラ
ップ９５の排気系出口側に戻す強制排気管路６２が設け
られている。

【００６５】内部排気手段６０は、処理容器１０内に設
けられた排気部６１と、この排気部６１と前記排気管路
１１０を接続する強制排気管路６２と、強制排気管路６
２に介設される開閉手段である第１の排気開閉弁Ｖ13
と、この第１の排気開閉弁Ｖ13の下流側に介設されるエ
ジェクタ６３を具備する強制排気機構とで主に構成され
ている。また、処理容器１０の下部と強制排気管路６２
の第１の排気開閉弁Ｖ13の下流側には万一処理容器１０
の圧力が異常に高くなったときに処理容器１０内の雰囲
気を解放させるための安全弁ＣＶ２を介設した補助排気
管路６８が接続されている。また、強制排気管路６２の
第１の排気開閉弁Ｖ13の上流側と排気管路１１０におけ
るオゾンキラー８０とマニホールド８１との間には分岐
排気管路６４が接続されており、この分岐排気管路６４
には、第２の排気開閉弁Ｖ14とダンパ６５が介設され、
また、ケース７１内の排気を行うための排気管路６４ａ
も介設されている（図１参照）。

【００６６】この場合、前記第１の排気開閉弁Ｖ13、第
２の排気開閉弁Ｖ14及びダンパ６５は、ＣＰＵ１００に
接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて作
動制御されるように構成されている。

【００６７】また、強制排気機構のエジェクタ６３は、
前記エア供給手段５０のエア供給源５５から供給される
エアを、開閉手段である開閉弁Ｖ16を介して強制排気管
路６２の一部（エジェクタ６３）に供給することによっ
て生じる負圧を利用して、処理容器１０内の水蒸気１及
びオゾンガス２を強制的に吸引排気し得るように構成さ
れている。このように構成される強制排気機構、つまり
エジェクタ６３の開閉弁Ｖ13と開閉弁Ｖ16は、ＣＰＵ１
００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づ
いて作動制御されるように構成されている。

【００６８】周囲雰囲気排出手段７０は、処理容器１０
の周囲を包囲するケース７１と、このケース７１の下部
に一端が接続され、他端が工場内の酸専用の排液系１２
３（ＡＣＩＤ ＤＲＡＩＮ）に接続される排液管路７２
を具備している。

【００６９】この場合、ケース７１では、上方から清浄
なエアのダウンフローが供給されており、このダウンフ
ローにより、ケース７１の内部雰囲気、すなわち処理容
器１０の周囲雰囲気が外部に漏れるのを防止すると共
に、下方に押し流されて排気管路６４ａ及び排液管路７
２に流入し易いようにしている。なお、ケース７１に
は、処理容器１０の周囲雰囲気中のオゾン濃度を検出す
る周囲の濃度検出手段としての濃度センサ（図示せず）
が設けられている。この濃度センサは、ＣＰＵ１００に
接続されており、濃度センサからの検出信号がＣＰＵ１
００に伝達され、濃度センサにより検出されたオゾン濃
度に基づいてオゾンガス２の漏れを感知するようになっ
ている。

【００７０】また、排液管路７２には、前記強制排気管
路６２の強制排気機構６３の下流側に介設されたミスト
セパレータ６６によって分離された排液を流す排液管６
７が接続されている。なお、この排液管６７には、開閉
手段である開閉弁Ｖ15が介設されている。また、排液管
路７２には、前記ミストトラップ９５に接続する第２の
排液管路９３が接続されている。

【００７１】次に、この発明に係る基板処理装置を用い
た処理工程について説明する。表１に制御装置のシーケ
ンス制御の仕方を示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】まず、処理容器１０内にウエハＷを収容し
た状態において、処理容器１０内にホットエアを供給す
べく、制御装置により、エア供給手段５０の開閉弁Ｖ
５、Ｖ６が開放されると共に、第２の排気開閉弁Ｖ14が
開放され、ホットエアジェネレータ５２が作動して、処
理容器１０内に約２８０℃に加熱されたホットエア３が
供給され、ウエハＷ及び処理容器１０の雰囲気温度を常
温（２５℃）から所定の温度（例えば８０℃〜９０℃）
に昇温する（ウエハ昇温工程）。

【００７４】次に、オゾンガス供給手段であるオゾンガ
ス生成手段４１が作動して供給される酸素（Ｏ２）に高
周波電圧を印加してオゾン（Ｏ３）ガスを生成する。制
御装置は、補助開閉弁Ｖ10を開状態（開閉弁Ｖ９は閉状
態）にすると共に、開閉弁Ｖ４を開放して、オゾンガス
２を処理容器１０内に供給することで、ウエハＷ及び処
理容器１０内の雰囲気を予備加圧する（プレ加圧工
程）。このとき、オゾン濃度が約９ｖｏｌ％（体積百分
率）のオゾンガス２を、約１０リットル／分供給するこ
とで、処理容器１０内の圧力を、零調整された大気圧
（０．１ＭＰａ）より０．０１ＭＰａ〜０．０３ＭＰａ
高い圧力とすることができる。このようにすることによ
り、後述するＯ３／蒸気処理工程において、水蒸気供給
手段３０から処理容器１０内に供給された水蒸気１が圧
力差により処理容器１０の内壁やウエハ表面等に結露す
るのを防止することができる。また、例えば、ＡｒＦな
どの濡れ性の悪い疎水性レジストの表面を改質して水蒸
気１を吸着しやすくすることができる。更に、オゾンガ
ス供給手段４０で生成するオゾンガス濃度の立ち上げが
行われ、Ｏ３／蒸気処理工程で十分な濃度のオゾンガス
２を供給することができる。更に、ウエハ昇温工程で昇
温されたウエハの温度分布を均一にする時間を担うこと
ができる。

【００７５】その次に、処理容器１０内の予備加圧を所
定時間（例えば１〜２分）行った後、オゾンガス生成手
段４１を作動させ、開閉弁Ｖ４を開放しオゾンガス２を
供給する一方、水蒸気供給手段３０を作動させ、第１開
閉弁Ｖ１を開いて、処理容器１０内に水蒸気１を供給し
て、水蒸気１（溶媒蒸気）とオゾンガス２（処理ガス）
と熱とがレジストに作用して、水に溶けない性質のレジ
ストを水溶性に変質させるための処理を行う（Ｏ３／蒸
気処理工程）。このとき、開閉弁Ｖ９は閉状態、補助開
閉弁Ｖ10は開状態に制御される（表１の工程(1) ）。

【００７６】最後に、後述するこの発明の基板処理方法
によって処理容器内のオゾンガス２をエアに置換・パー
ジした後（Ｏ３→エア置換・パージ工程）、容器本体１
１の搬入・搬出口１４を開放し、ウエハＷを搬出する。

【００７７】以下に、この発明の基板処理方法（Ｏ３→
エア置換・パージ工程）について、図１ないし図３、図
１０ないし図１２を参照して説明する。

【００７８】◎第一実施形態 この発明の第一実施形態は、処理容器１０内にオゾンガ
ス２と水蒸気１（溶媒蒸気）を供給してウエハＷの処理
を行った後、オゾンガス供給管路４２に接続されるエア
供給源５５からエアを供給して、オゾンガス供給管路４
２及び処理容器１０内に残留するオゾンガス２及び水蒸
気１を置換するようにしたものである。

【００７９】この場合、ウエハＷの処理が終了すると、
ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて開閉弁Ｖ４を閉
じると共に、開閉弁Ｖ８を開放し、処理容器１０内にエ
アを供給して、オゾンガス供給管路４２及び処理容器１
０内のオゾンガス２及び水蒸気１をエアに置換する。こ
のとき、開閉弁Ｖ９は開状態、補助開閉弁Ｖ10は閉状態
に制御される（表１の工程(3) ）。

【００８０】なお、エジェクタ６３を用いて強制排気す
る場合には、開閉弁Ｖ８を開放して処理容器１０内にエ
アを供給すると共に、開閉弁Ｖ９，Ｖ10を閉状態、開閉
弁Ｖ13を開状態とし、開閉弁Ｖ16を開放してエジェクタ
６３を作動させて、処理容器１０内の雰囲気を強制的に
吸引排気する（表１の工程(10)）。

【００８１】このように構成することにより、従来、オ
ゾンガス生成手段４１に供給される基ガスの酸素（Ｏ
２）を用いて、オゾンガス供給管路４２、オゾンガス生
成手段４１内及び処理容器１０内に残留するオゾンガス
２及び水蒸気１を置換していたのを、オゾンガス供給管
路４２に接続されるエア供給源５５からのエアで行うこ
とができるので、オゾンガス生成手段４１内を酸素で置
換する必要がなく、処理容器１０内に残留するオゾンガ
ス２及び水蒸気１を効率よく置換することができ、スル
ープットの向上を図ることができる。

【００８２】◎第二実施形態 この発明の第二実施形態は、処理容器１０内にオゾンガ
ス２と水蒸気１を供給してウエハＷの処理を行った後、
処理容器１０内に所定時間エアを断続的に供給して、処
理容器１０内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に置換する
ようにしたものである。

【００８３】この場合、エアの供給は、第２のエア供
給管路５３を介してエアノズル５４から行うか、エア
供給管路５１Ｂを介してオゾンガスノズル４３から行う
か、又は、エアノズル５４とオゾンガスノズル４３の
両方で行う。また、エアの供給停止は、エアの供給で大
気圧よりも高い状態になった処理容器１０内の圧力が大
気圧以下になるまで行えばよい。

【００８４】エアノズル５４からのエアの供給は、開
閉弁Ｖ１，Ｖ４を閉じて水蒸気１とオゾンガス２の供給
を停止した後、開閉弁Ｖ９を開状態、補助開閉弁Ｖ10を
閉状態にすると共に、開閉弁Ｖ６，Ｖ７の開閉によって
行われる。開閉弁Ｖ６，Ｖ７はそれぞれＣＰＵ１００に
接続されており、処理容器１０内にエアを供給する場合
には、予め設定された所定時間、開閉弁Ｖ６，Ｖ７を開
け（表１の工程(2) ）、エアの供給を停止する場合に
は、予め設定された所定時間開閉弁Ｖ６，Ｖ７を閉じる
ように制御される（表１の工程(8) ）。

【００８５】エア供給管路５１Ｂからのエアの供給
は、開閉弁Ｖ１，Ｖ４を閉じて水蒸気１とオゾンガス２
の供給を停止した後、開閉弁Ｖ９を開状態、補助開閉弁
Ｖ10を閉状態にすると共に、開閉弁Ｖ８を開閉すること
によって行われる。開閉弁Ｖ８はＣＰＵ１００に接続さ
れており、処理容器１０内にエアを供給する場合には、
予め設定された所定時間開閉弁Ｖ８を開け（表１の工程
(3) ）、エアの供給を停止する場合には、予め設定され
た所定時間開閉弁Ｖ８を閉じるように制御される（表１
の工程(8) ）。

【００８６】エアの供給をエアノズル５４とオゾンガ
スノズル４３の両方で行う場合は、開閉弁Ｖ１，Ｖ４を
閉じて水蒸気１とオゾンガス２の供給を停止した後、開
閉弁Ｖ９を開状態、補助開閉弁Ｖ10を閉状態にすると共
に、開閉弁Ｖ６，Ｖ７，Ｖ８を開閉して行えばよい（表
１の工程(4)，(8)）。

【００８７】このように構成することにより、エア供給
時に例えばエアの対流によって処理容器１０内に生じる
淀みをエア停止時に拡散させることができるので、置換
効率を向上することができる。

【００８８】なお、水蒸気供給管路３４にも、開閉弁を
介してエア供給源５５からエアを供給するように構成す
れば、水蒸気供給管路３４内に入り込んだオゾンガス２
も速やかに置換することができる。

【００８９】◎第三実施形態 この発明の第三実施形態は、処理容器１０内にオゾンガ
ス２と水蒸気１を供給してウエハＷの処理を行った後、
処理容器１０内に所定時間エアと水蒸気１を断続的に供
給して、処理容器１０内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気
に置換するようにしたものである。

【００９０】この場合、水蒸気１の供給は、開閉弁Ｖ４
を閉じてオゾンガス２の供給を停止した後、開閉弁Ｖ９
を開状態、補助開閉弁Ｖ10を閉状態にすると共に、開閉
弁Ｖ１の開閉によって行われる。エアの供給は、第二実
施形態と同様であるので説明は省略する。開閉弁Ｖ１は
ＣＰＵ１００に接続されており、処理容器１０内に水蒸
気１を供給する場合には、予め設定された所定時間開閉
弁Ｖ１を開け（表１の工程(5)，(6)，(7) ）、水蒸気１
の供給を停止する場合には、予め設定された所定時間開
閉弁Ｖ１を閉じるように制御される（表１の工程(8)
）。

【００９１】このように構成することにより、水分子に
オゾンを溶け込ませて排気することができるので、更に
置換効率の向上を図ることができる。

【００９２】◎第四実施形態 この発明の第四実施形態は、第二実施形態におけるエア
の供給停止時、又は第三実施形態におけるエアと水蒸気
１の供給停止時に、処理容器１０内の雰囲気を強制排気
するものである。

【００９３】この場合、強制排気は、開閉弁Ｖ１，Ｖ
６，Ｖ７，Ｖ８を閉じてエアと水蒸気１の供給を停止
し、次いで、ＣＰＵ１００の制御信号に基づいて、開閉
弁Ｖ16を開いて強制排気機構であるエジェクタ６３を作
動させる一方、開閉弁Ｖ９，Ｖ10を閉状態にすると共
に、排気開閉弁Ｖ13を開いて、処理容器内に残留する水
蒸気１、オゾンガス２及びエアを強制的に吸引して排気
する（表１の工程(9) ）。

【００９４】このように構成することにより、エアの停
止時間を短縮することができるので、置換効率の向上を
図ることができる。

【００９５】なお、強制排気は、エアの供給停止時、又
はエアと水蒸気１の供給停止時のみだけでなく、エアの
供給中、又はエアと水蒸気１の供給中もエジェクタ６３
を作動させて行うことも可能である。

【００９６】◎第五実施形態 この発明の第五実施形態は、図１０に示すように、処理
容器１０内に、エア供給ノズル５４から吐出されたエア
の流れによって起こる対流部分のうち例えば、処理容器
１０の中央部に向かってエアを供給する淀み防止用ノズ
ル５９を配設したもので、吐出方向はこれに限らず、処
理容器１０内の淀みが生じやすい部分に向かってエアを
供給するものでもよい。

【００９７】この場合、淀み防止用ノズル５９は、開閉
弁Ｖ１７を介設するエア供給管路５８を介してエア供給
源５５に接続される。また、開閉弁Ｖ１７はＣＰＵ１０
０に接続されており、ＣＰＵ１００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。

【００９８】このように構成することにより、処理容器
１０内に生じる淀みに向かってエアを供給し、速やかに
拡散させることができるので、置換効率の向上を図るこ
とができる。

【００９９】◎第六実施形態 この発明の第六実施形態は、図１１に示すように、処理
容器１０内の両側に、一対のエアノズル５４Ａを配設す
ると共に、このエアノズル５４Ａから噴射されるエアの
方向を可変に形成してなるものである。

【０１００】この場合、エアノズル５４Ａは、処理容器
１０の外部に配設される駆動部（図示せず）に連結さ
れ、エア噴射口５４ａの傾斜角度を可変に形成される。
また、駆動部は、ＣＰＵ１００に接続されており、ＣＰ
Ｕ１００からの制御信号によってエア噴射口５４ａの傾
斜角度を適切な角度に駆動するようになっている。この
場合、駆動部は例えば正逆回転可能なモータを所定角度
の範囲内で間欠的に正逆回転させる機構とすることがで
きる。

【０１０１】このように構成することにより、処理容器
１０内に生じる対流の状態を変化させることができるの
で、処理容器１０内に淀みが生じるのを確実に防止する
ことができる。

【０１０２】なお、処理容器１０内の両側に、一対のオ
ゾンガスノズル４３を配設すると共に、このオゾンガス
ノズル４３から噴射されるエアの方向を可変に形成する
ことも、勿論可能である。

【０１０３】◎第七実施形態 この発明の第七実施形態は、処理容器１０内の両側に、
一対のエアノズル５４を設け、それぞれのエアノズル５
４から供給されるエアの流量を可変に形成してなるもの
である。

【０１０４】この場合、エアノズル５４は、図１２に示
すように、エアノズル５４Ｂ，５４Ｃにて形成されてお
り、これらエアノズル５４Ｂ，５４Ｃとエア供給管路５
３とを接続するエア供給管路５３Ｂ，５３Ｃには、それ
ぞれエアの流量を調整することができる流量調整弁Ｖ1
8，Ｖ19が設けられている。また、流量調整弁Ｖ18，Ｖ1
9はＣＰＵ１００に接続されており、ＣＰＵ１００から
の制御信号によってエアの流量を所定の量に調整し得る
ようになっている。

【０１０５】このように構成することにより、エアノズ
ル５４Ｂから供給されるエアの供給量とエアノズル５４
Ｃから供給されるエアの供給量とを調整して処理容器１
０内に生じる対流の状態を変化させることができるの
で、淀みが生じるのを確実に防止することができる。

【０１０６】なお、上記流量調整弁は、オゾンガスノズ
ル４３を一対に配設し、それぞれの供給管路に設けるよ
うにしてもよい。

【０１０７】

【実施例】以下に、この発明に係る基板処理方法を用い
てオゾンガス雰囲気をエア雰囲気に置換した場合の実験
結果を示す。

【０１０８】図１７は、ウエハ昇温工程、プレ加圧工程
（3min）、Ｏ３／蒸気処理工程（10sec）を経た後、以
下に示す比較例及び実施例１ないし４の５通りの方法に
よって８分間オゾンガス雰囲気をエア雰囲気に置換した
場合のオゾンガス濃度と排気時間の関係を示すグラフで
ある。

【０１０９】比較例：Ｏ２供給（2min）→通常排気（2m
in）→Airパージ（4min） 実施例１：Ａｉｒパージ＋（15sec）と放置（20se
c）を繰り返す 実施例２：Ａｉｒパージ＋（25sec）と放置（25se
c）を繰り返す 実施例３：Ａｉｒパージ＋（25sec）と放置（25se
c）を繰り返す 実施例４：Ｖａｐｏｒ／Ａｉｒパージ＋（4sec）と
Ａｉｒパージ＋（16sec）と放置（25sec）を繰り返
す。

【０１１０】なお、容積が４４．６（L）の処理容器に
対し、比較例のＯ２供給量は１０（L/min）、実施例
１，２のＡｉｒパージのエア供給量は８０（L/mi
n）、実施例３，４のＡｉｒパージのエア供給量は１
４０（L/min）、実施例１ないし４のＡｉｒパージの
エア供給量は４０（L/min）とした。また、実施例４の
Ｖａｐｏｒ供給量は１００（ml/min）で、その温度を１
２０℃とした。

【０１１１】上記条件で実験を行った結果、図１７に示
すように、従来の置換方法（比較例）では、処理容器内
の淀みやオゾンガス供給管路内に残留するオゾンガスの
影響によって、８minの置換ではオゾンガス濃度をオゾ
ンガス許容濃度（0.1ppm）以下に置換することができな
いのに対し、この発明に係る基板処理方法（実施例１な
いし４）を用いた場合には、オゾンガス濃度を８min以
内にオゾンガス許容濃度以下に置換できることが判っ
た。

【０１１２】したがって、この発明に係る基板処理方法
によれば、処理容器内のオゾンガスを速やかに排気する
ことができるので、スループットの向上を図ることがで
きる。

【０１１３】なお、上記実施形態では、被処理基板がウ
エハＷである場合について説明したが、ウエハＷ以外の
例えばＬＣＤ基板等についても同様にレジストの除去を
行うことができる。

【０１１４】

【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。

【０１１５】１）請求項１，１０に記載の発明によれ
ば、処理容器内に処理ガスを供給する経路に接続するエ
ア供給源から処理容器内にエアを供給して、処理容器内
の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に置換するので、処理ガ
ス供給手段内の置換をする必要がなく、処理容器内の処
理ガス雰囲気を効率よくエア雰囲気に置換することがで
き、スループットの向上を図ることができる。

【０１１６】２）請求項２，３，４，１１，１２に記載
の発明によれば、処理容器内に所定時間エアを断続的に
供給して、処理容器内の処理ガス雰囲気をエア雰囲気に
置換するので、処理容器内の処理ガスの淀みを拡散させ
ることができ、置換効率の向上を図ることができる。

【０１１７】３）請求項６，７，８，１３，１４に記載
の発明によれば、処理容器内に所定時間エアと溶媒蒸気
を断続的に供給し、溶媒蒸気に処理ガスを溶け込ませて
排出するので、速やかに処理容器内の処理ガス雰囲気を
エア雰囲気に置換することができ、置換効率の向上を図
ることができる。

【０１１８】４）請求項５，９，１５に記載の発明によ
れば、処理容器内の雰囲気を強制排気するので、更に置
換効率の向上を図ることができる。

【０１１９】５）請求項１６，１７，１８に記載の発明
によれば、エア供給ノズルから吐出されたエアの流れを
拡散するためのエアを供給する淀み防止用ノズルを用い
るか、又は、エア供給ノズルから噴射されるエアの方向
を可変にするか、あるいは、エア供給ノズルから供給さ
れるエアの流量を調整することにより、処理容器内の処
理ガスの淀みを確実に防止することができるので、更に
置換効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る基板処理装置の一例示す概略断
面図である。

【図２】基板処理装置の要部を示すもので、処理容器内
のウエハに水蒸気とオゾンガスを供給した状態を示す断
面図である。

【図３】この発明における溶媒蒸気生成手段を示す概略
断面図である。

【図４】この発明における冷却部を示す概略側面図であ
る。

【図５】冷却部の一部を断面で示す平面図である。

【図６】図５のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。

【図７】別の冷却部の一部を断面で示す概略側面図であ
る。

【図８】別の冷却部の平面図である。

【図９】図８のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

【図１０】この発明の第五実施形態を示すもので、淀み
防止用ノズルを具備する基板処理装置を示す概略断面図
である。

【図１１】この発明の第六実施形態を示すもので、噴射
方向が可変なエア供給ノズルを具備する基板処理装置を
示す概略断面図である。

【図１２】この発明の第七実施形態を示すもので、流量
調整可能なエア供給ノズルを具備する基板処理装置を示
す概略断面図である。

【図１３】この発明における水蒸気ノズルを示す断面図
である。

【図１４】この発明におけるオゾンガスノズルを示す断
面図である。

【図１５】図１４のIII−III線に沿う拡大断面図であ
る。

【図１６】この発明におけるエアノズルを示す断面図で
ある。

【図１７】この発明の基板処理方法を用いてオゾンガス
雰囲気をエア雰囲気に置換した場合のオゾンガス濃度と
排気時間の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） １ 水蒸気（溶媒蒸気） ２ オゾンガス（処理ガス） ３ ホットエア １０ 処理容器 ３０ 水蒸気供給手段 ３３ 水蒸気発生器（溶媒蒸気生成手段） ３５ 水蒸気ノズル ４０ オゾンガス供給手段（処理ガス供給手段） ４１ オゾンガス生成手段 ４２ オゾンガス供給管路 ４３ オゾンガスノズル ５０ エア供給手段（ガス供給手段） ５２ ホットエアジェネレータ ５３ 第２のエア供給管路 ５４ エアノズル ５５ エア供給源 ５９ 淀み防止用ノズル ６０ 内部排気手段 ６１ 排気部 ６２ 強制排気管路 ６３ エジェクタ ８０ オゾンキラー（処理ガス分解手段） ９０ 排液手段 ９１ 第１の排液管路 ９２ 冷却部 ９５ ミストトラップ（気液分離手段） １００ ＣＰＵ（制御手段） １１０ 排気管路 １９２ 冷却部 Ｖ１ 第１開閉弁 Ｖ２ 第２開閉弁 Ｖ４ 開閉弁 Ｖ５ 開閉弁 Ｖ６ 開閉弁 Ｖ７ 開閉弁 Ｖ８ 開閉弁 Ｖ９ 開閉弁 Ｖ10 補助開閉弁 Ｖ13 第１の排気開閉弁 Ｖ14 第２の排気開閉弁 Ｖ16 開閉弁 Ｖ18 流量調整弁 Ｖ19 流量調整弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯野 正 東京都港区赤坂五丁目３番６号ＴＢＳ放送 センター東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 LA06 5F004 AA16 BC02 BC03 BD01 CA01 DA00 DA21 DA27 DB26 5F046 MA03 MA05 MA10

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内に収容された被処理基板に処
   理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基
   板処理方法であって、 前記処理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給して前記被
   処理基板の処理を行った後、前記処理容器内に処理ガス
   を供給する経路に接続するエア供給源から処理容器内に
   エアを供給して、処理容器内の処理ガス雰囲気をエア雰
   囲気に置換することを特徴とする基板処理方法。
2. 【請求項２】 処理容器内に収容された被処理基板に処
   理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基
   板処理方法であって、 前記処理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給して前記被
   処理基板の処理を行った後、前記処理容器内に所定時間
   エアを断続的に供給して、処理容器内の処理ガス雰囲気
   をエア雰囲気に置換することを特徴とする基板処理方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の基板処理方法において、 前記処理容器内に所定時間エアを断続的に供給する工程
   が、所定時間エアを供給する工程と、エアの供給を所定
   時間停止する工程とを繰り返し行うことを含むことを特
   徴とする基板処理方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の基板処理方法において、 エアの供給を停止する時間は、エアの供給で大気圧より
   高い状態になった処理容器内の圧力が大気圧以下になる
   までの時間とすることを特徴とする基板処理方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の基
   板処理方法において、 前記処理容器内の処理ガス及びエアを強制排気すること
   を特徴とする基板処理方法。
6. 【請求項６】 処理容器内に収容された被処理基板に処
   理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基
   板処理方法であって、 前記処理容器内に処理ガスと溶媒蒸気を供給して前記被
   処理基板の処理を行った後、前記処理容器内に所定時間
   エアと溶媒蒸気を断続的に供給して、処理容器内の処理
   ガス雰囲気をエア雰囲気に置換することを特徴とする基
   板処理方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の基板処理方法において、 前記処理容器内に所定時間エアと溶媒蒸気を断続的に供
   給する工程が、所定時間エアと溶媒蒸気を供給する工程
   と、エアと溶媒蒸気の供給を所定時間停止する工程とを
   繰り返し行うことを含むことを特徴とする基板処理方
   法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の基板処理方法において、 エアと溶媒蒸気の供給を停止する時間は、エアと溶媒蒸
   気の供給で大気圧より高い状態になった処理容器内の圧
   力が大気圧以下になるまでの時間とすることを特徴とす
   る基板処理方法。
9. 【請求項９】 請求項６ないし８のいずれかに記載の基
   板処理方法において、 前記処理容器内の処理ガス、エア及び溶媒蒸気を強制排
   気することを特徴とする基板処理方法。
10. 【請求項１０】 処理容器内に収容された被処理基板に
    処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する
    基板処理装置であって、 前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給管路
    に切換可能な開閉手段を介してエア供給源を接続してな
    ることを特徴とする基板処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の基板処理装置におい
    て、 前記開閉手段を切り換え及び開閉制御する制御手段を更
    に具備することを特徴とする基板処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載の基板処理装置におい
    て、 更に、前記処理容器内にエアを供給するエア供給管路に
    エア供給用開閉手段を介設し、 前記開閉手段の切り換え及び開閉制御とエア供給用開閉
    手段の開閉制御を行う制御手段を具備することを特徴と
    する基板処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載の基板処理装置におい
    て、 更に、前記処理容器内に溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供
    給管路に溶媒蒸気用開閉手段を介設し、 前記開閉手段の切り換え及び開閉制御と溶媒蒸気用開閉
    手段の開閉制御を行う制御手段を具備することを特徴と
    する基板処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０記載の基板処理装置におい
    て、 更に、前記処理容器内にエアを供給するエア供給管路に
    エア供給用開閉手段を介設し、 前記処理容器内に溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給管路
    に溶媒蒸気用開閉手段を介設し、 前記開閉手段の切り換え及び開閉制御と、エア供給用開
    閉手段及び溶媒蒸気用開閉手段の開閉制御を行う制御手
    段を具備することを特徴とする基板処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１０ないし１４のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記処理容器内の雰囲気を強制排気する強制排気機構を
    更に具備することを特徴とする基板処理装置。
16. 【請求項１６】 請求項１０ないし１５のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記処理容器内に、エア供給ノズルを配設すると共に、
    エア供給ノズルから吐出されたエアの流れを拡散するた
    めのエアを供給する淀み防止用ノズルを配設してなるこ
    とを特徴とする基板処理装置。
17. 【請求項１７】 請求項１０ないし１５のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記処理容器内の両側に、一対のエア供給ノズルを配設
    すると共に、このエア供給ノズルから噴射されるエアの
    方向を可変に形成してなることを特徴とする基板処理装
    置。
18. 【請求項１８】 請求項１０ないし１５のいずれかに記
    載の基板処理装置において、 前記処理容器内の両側に、一対のエア供給ノズルを配設
    すると共に、これらエア供給ノズルとエア供給源とを接
    続するエア供給管路にそれぞれ流量調整手段を介設し、
    前記流量調整手段を制御手段によって制御可能に形成し
    てなることを特徴とする基板処理装置。