JP3544329B2

JP3544329B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP3544329B2
Application number: JP2000000982A
Authority: JP
Inventors: 裕二上川; 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: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2020-01-06
Also published as: JP2001237211A

Description

【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，本発明によれば，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，溶媒の蒸気を発生する蒸気発生器と，前記処理容器内に溶媒の蒸気を供給する蒸気供給回路と，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，前記処理容器内の排気を行う排気回路に設けられた流量調整弁と，前記溶媒の蒸気と前記処理ガスによる基板の処理中に，前記処理容器内を加圧雰囲気にするように，圧力センサからの信号に基いて前記流量調整弁の絞りを制御する制御部と，を備えていることを特徴とする，基板処理装置が提供される。
前記排気回路はミストトラップへ接続され，前記ミストトラップは，気体と液体との分離を行う気液分離部と，気体を排気させる第２の排気回路と，排液回路とを備えていても良い。
前記ミストトラップは，液体を溜める排出部を備え，前記排出部の底面に前記排液回路が接続され，前記排出部は，液体が空になるのを防止するように構成されても良い。
前記蒸気供給回路に，開閉弁を介して溶媒の蒸気を前記ミストトラップへ排気する蒸気排気回路を設けても良い。
前記蒸気発生器から排出された溶媒を前記ミストトラップへ導入する排液回路を設けても良い。
前記ミストトラップの気液分離部には，冷却水を供給する冷却水供給回路と，冷却水を排液する冷却水排液回路が接続されていても良い。
前記溶媒が純水であり，前記処理ガスがオゾンガスであっても良い。
前記溶媒が純水であり，前記処理ガスがオゾンガスであり，前記第２の排気回路にオゾンキラーを設けても良い。
【０００７】
また，本願では以下の発明が開示される。
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。
こ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】
この基板処理装置において，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】
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】
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】
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，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，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，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】
前記処理容器内の雰囲気を排気する排気手段を備え，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（ＳＵＳ３１６Ｌ）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１１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１０４，１０４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１５０，１５０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１３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３５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４９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５３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５６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６５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／ｍｉｎ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１１２，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１１５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１１７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１２０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１０４はガスノズル装着口１９に，他方のエアノズル１０４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１３８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１．５ｍｍ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４１，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（ＳＵＳ３０４）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１０２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１５０，１５０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（ＳＩＮＫＢＯＸ）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１５０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１５０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４１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１５１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１６２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１５３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１８１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（ＡＣＩＤＥＸＴＨＡＵＳＴ）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１９５，液オーバーセンサ１９６を備えている。開閉弁１９３，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１９１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１９７が設けられている。この内部温度監視センサー１９７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２２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１３０〜１３２を発熱させると共に，エアノズル１０４，１０４からホットエア１０３をウェハＷに吐出させる（Ｓ１：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１３０〜１３２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１０３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１０４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１５３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２０１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２０１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２１１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】
本発明によれば，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】
基板を直ちに加熱することができ，基板を均一に加熱することができる。処理容器内を加熱雰囲気にすることができ，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】
溶媒の蒸気を処理容器内に供給することができ，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】
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

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，
溶媒の蒸気を発生する蒸気発生器と，
前記処理容器内に溶媒の蒸気を供給する蒸気供給回路と，
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，
前記処理容器内の排気を行う排気回路に設けられた流量調整弁と，
前記溶媒の蒸気と前記処理ガスによる基板の処理中に，前記処理容器内を加圧雰囲気にするように，圧力センサからの信号に基いて前記流量調整弁の絞りを制御する制御部と，
を備えていることを特徴とする，基板処理装置。
前記排気回路はミストトラップへ接続され，
前記ミストトラップは，気体と液体との分離を行う気液分離部と，気体を排気させる第２の排気回路と，排液回路とを備えることを特徴とする，請求項１に記載の基板処理装置。
前記ミストトラップは，液体を溜める排出部を備え，前記排出部の底面に前記排液回路が接続され，前記排出部は，液体が空になるのを防止するように構成されたことを特徴とする，請求項２に記載の基板処理装置。
前記蒸気供給回路に，開閉弁を介して溶媒の蒸気を前記ミストトラップへ排気する蒸気排気回路を設けたことを特徴とする，請求項２又は３に記載の基板処理装置。
前記蒸気発生器から排出された溶媒を前記ミストトラップへ導入する排液回路を設けたことを特徴とする，請求項２，３又は４に記載の基板処理装置。
前記ミストトラップの気液分離部には，冷却水を供給する冷却水供給回路と，冷却水を排液する冷却水排液回路が接続されていることを特徴とする，請求項２，３，４又は５に記載の基板処理装置。
前記溶媒が純水であり，前記処理ガスがオゾンガスであることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５又は６に記載の基板処理装置。
前記溶媒が純水であり，前記処理ガスがオゾンガスであり，前記第２の排気回路にオゾンキラーを設けたことを特徴とする，請求項２，３，４，５又は６に記載の基板処理装置。