JP4093462B2 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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処理容器内に収容して例えばオゾンガスと水蒸気等の処理流体を供給して処理を施す基板処理方法及び基板処理装置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）にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、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レジスト膜に転写し、これを現像処理し、その後、ウエハ等からレジスト膜を除去する一連の処理が施されている。
【０００３】
また、上記レジスト膜の除去方法としては、近年の環境保全の観点から廃液処理が容易なオゾン（Ｏ３）を用いる方法が提案されている。具体的には、オゾン処理室内にウエハ等を収容した後、オゾン処理室内を昇温、加圧した状態で、水蒸気とオゾンを含む処理ガスをウエハ等に供給してレジスト膜を水溶性に変質させ、その後に洗浄処理室に搬送して水洗処理を行うことにより、レジスト膜をウエハから除去する方法である。
【０００４】
ここで、従来の半導体デバイスの製造工程において、複数の処理室で複数の処理工程を有する装置でのウエハ等の搬送方法としては、複数の処理工程の内、最も長い処理工程に要する時間をタクトタイムとし、各処理工程に対するウエハ等の搬送をタクトタイムごとに順次行うものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ウエハ等の搬送をタクトタイムごとに順次行うが、タクトタイムより短い処理を行う処理工程に対しては、必要に応じてウエハ等の搬送に待機時間を設けるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１７４４０９号明細書 （段落番号００２７〜００３１、図６〜図８）
【０００６】
【特許文献２】
特許第２６３８６６８号明細書 （第５頁左欄第４２行〜４９行、第７頁左欄第９行〜２０行、第１２Ａ図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の搬送方法は、処理時間や処理開始時間を考慮するのみで、処理装置の処理能力を考慮するものではなかった。したがって、最も長い処理工程に要する時間をタクトタイムとする場合、スループットを上げるには、処理装置の数を増やす必要があり、例えば、共通のオゾンガス発生器によって複数のオゾン処理室にオゾンを供給して処理する処理装置においては、オゾン処理室をランダムに使用すると、オゾン処理室の全てを使用する時間帯が生じる結果、オゾンガス発生器には、オゾン処理室の全てにオゾンガスを供給し得る能力が必要となり、装置の大型化及びコスト高が生じるという問題があった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、複数の処理部の使用を可能にし、また、複数の処理部の使用を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、処理流体の供給能力が小さい処理流体供給源を用いて装置の小型化、コストダウン及びスループットの向上を図ることができる基板処理方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【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方法は、複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理方法において、上記処理流体供給源の最大供給量を、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定し、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットへ処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記最大供給量を１台の第１の基板処理ユニットが使用する処理流体の必要量で割って同時に使用できる処理可能台数を求め、第１の処理を施す時間を上記処理可能台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入することを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
また、この発明の基板処理装置は、上記基板処理方法を具現化するもので、複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理装置を前提とし、上記被処理基板を収容し、この被処理基板に上記処理流体を供給して第１の処理を施す複数の第１の基板処理ユニットと、上記複数の第１の基板処理ユニットに、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定された最大供給量の処理流体を供給可能な１つの処理流体供給源と、上記第１の処理が施された被処理基板を収容し、この被処理基板に第２の処理を施す第２の基板処理ユニットと、上記第１の基板処理ユニット及び第２の基板処理ユニットに上記被処理基板を搬送可能な搬送手段と、同時に使用される上記複数の第１の基板処理ユニットへ上記処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記被処理基板を第１の基板処理ユニットに投入するタイミングを制御可能な制御手段と、を具備してなり、上記制御手段は、第１の処理を施す時間を、上記処理流体供給源の最大供給量によって同時使用可能な第１の基板処理ユニットの台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入するように制御可能に形成されることを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
この発明によれば、複数の処理部の被処理基板の搬送を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、複数の処理部の全てを使用した際に必要な処理流体の総量を供給することができる処理流体供給源よりも供給（生成）能力の低い処理流体供給源を用いることができる。また、複数の第１の基板処理ユニットに対する被処理基板の投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットを効率よく稼働することができる。
【００１２】
【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水溶化処理（オゾン処理）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する。
【００１３】
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、処理システムの一部を断面で示す概略側面図である。
【００１４】
上記基板処理システム１は、被処理基板例えば半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）に処理を施す処理部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。
【００１５】
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。
【００１６】
ウエハキャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられており、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には、ウエハＷを所定間隔で保持するための棚板が内壁に設けられており、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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方向と鉛直のＺ方向及びＸ−Ｙ平面内（θ方向）で移動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。
【００１９】
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、複数例えば６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆ（第１の基板処理ユニット）と、複数例えば４台の基板洗浄ユニット１２〜１５（第２の基板処理ユニット）とを具備している。
【００２０】
また、処理部２には、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆ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器４２を備えたオゾンガス処理ユニット（図示せず）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（図示せず）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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を載置するために用いることができる。
【００２３】
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（θ方向）で図示しないモータによって回転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１本又は複数の搬送アーム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、受渡ユニット１６，１７、基板洗浄ユニット１２〜１５、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。また、主ウエハ搬送装置１８は、後述するＣＰＵ２００に接続されており、ウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬送するよう制御されている。
【００２４】
各基板洗浄処理ユニット１２，１３，１４，１５は、後述するレジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷに対して洗浄処理及び乾燥処理を行い、ウエハＷからレジスト膜を除去可能に形成されている。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形成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
一方、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、ウエハＷ表面に塗布されているレジストを水溶化する処理を行う。これらオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、図２に示すように、上下方向に３段で各段に２台ずつ配設されている。左段にはオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｃ，２３ｅが上から順に配設され、右段にはオゾン処理ユニット２３ｂ，２３ｄ，２３ｆが上から順に配設されている。図１に示すように、オゾン処理ユニット２３ａとオゾン処理ユニット２３ｂ、オゾン処理ユニット２３ｃとオゾン処理ユニット２３ｄ、オゾン処理ユニット２３ｅとオゾン処理ユニット２３ｆ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、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは概ね同様の構造となっている。そこで、主にオゾン処理ユニット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。
【００２７】
図３は、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの配管系統を、オゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂを代表例として示す概略構成図である。オゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂには、ウエハＷを収容するオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ備えられている。オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂには、蒸気をオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給する蒸気供給管３８ａ，３８ｂ（以下に、主供給管３８ａ，３８ｂという）を介して１つの溶媒蒸気供給源である蒸気発生器４０が接続されている。
【００２８】
また、主供給管路３８ａ，３８ｂには、オゾンガスを発生させる１つの処理流体供給源であるオゾンガス発生器４２と、窒素供給源４３とが、それぞれ供給切換手段４１を介して接続されている。各供給切換手段４１は、主供給管３８ａ，３８ｂの連通・遮断と流量調整をそれぞれ行う流量調整弁５０と、オゾンガス発生器４２によって発生させたオゾンガスをオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給するオゾンガス供給管５１の連通・遮断と流量調整を行う流量調整弁５２ａ，５２ｂと、窒素供給源４３から窒素（Ｎ２）をオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給する窒素供給管５３の連通・遮断を行う切換弁５４ａ，５４ｂとをそれぞれ具備している。
【００２９】
オゾンガス発生器４２は、図４に示すように、基ガスとしての酸素（Ｏ２）を、高周波電源４２ａに接続されて高周波電圧が印可される放電電極４２ｂ，４２ｃ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４２ａと放電電極４２ｂ，４２ｃとを接続する電気回路４２ｄには、スイッチ４２ｅが介設されている。スイッチ４２ｅは、制御手段例えば後述するＣＰＵ２００と電気的に接続されており、ＣＰＵ２００からの制御信号に基づいて制御可能に形成されている。なお、後述する処理方法を用いれば、オゾンガス発生器４２は、６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てを同時に使用した際に必要なオゾンガスを生成（供給）する能力を有する必要はなく、それよりも少ない量、例えば最大４台のオゾン処理ユニットにおいて同時にレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行えるだけの量のオゾンガスを生成（供給）することができるものであればよい。
【００３０】
オゾンガス供給管５１は、図５に示すように、オゾンガス発生器４２に接続するオゾンガス主供給管６０と、流量調整弁５２ａ〜５２ｆを介して主供給管３８ａ〜３８ｆにそれぞれ接続するオゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆから構成される。オゾンガス主供給管６０には、フィルター６４と、オゾンガス発生器４２によって発生させたオゾンガス中のオゾン（Ｏ３）の濃度を検出するオゾン濃度検出器６５が、オゾンガス発生器４２側からこの順に介設されている。オゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆには、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給されるオゾンガスの流量をそれぞれ検出するフローメーター６６ａ〜６６ｆと、上述した流量調整弁５２ａ〜５２ｆが、オゾンガス発生器４２側からそれぞれこの順に介設されている。
【００３１】
流量調整弁５２ａ〜５２ｆは、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの１〜４台にオゾンガスを連通させた際に各フローメータ６６ａ〜６６ｆが検出する流量が常に同じになるように、流量調整量のバランスが予め設定される。例えば、流量調整弁５２ａ，５２ｂのみを開くと，オゾンガス主供給管６０から送出されたオゾンガスは、オゾンガス分岐供給管６１ａ，６１ｂに同じ流量で流入して、各オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに等しい流量で供給される。つまり、オゾンガスがオゾンガス主供給管６０から８Ｌ／ｍｉｎ程度で送出された場合には、オゾンガス分岐供給管６１ａ，６１ｂにそれぞれ４Ｌ／ｍｉｎ程度で流入する。
【００３２】
窒素供給管５３は、図３に示すように、供給切換手段４１においてオゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆにそれぞれ介設する分岐路を備え、各分岐路には、それぞれ大流量部と小流量部を切り換え可能な流量切換弁６８と、上述した切換弁５４ａ〜５４ｆが窒素供給源４３側からこの順にそれぞれ介設されている。
【００３３】
また、流量切換弁６８の大流量部又は小流量部を調節して、流量調整量のバランスを調整することにより、Ｎ２ガス供給源４３からＮ２ガス供給管５３、主供給管３８ａ〜３８ｆを通過するオゾンガスが、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるようになる。
【００３４】
なお、各流量調整弁５０を調節して、流量調整量のバランスを調整することにより、蒸気発生器４０において生成され主供給管３８ａ〜３８ｆを通過する蒸気が、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるようになる。
【００３５】
一方、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにおける主供給管３８ａ，３８ｂの接続部と対向する部位には、排出管７０ａ，７０ｂがそれぞれ接続されている。この排出管７０ａ，７０ｂは合流して排出管７１となり、ミストトラップ７３に接続されている。また、排出管７０ａ，７０ｂには、圧力調整手段である排気切換部７２がそれぞれ介設されている。
【００３６】
各排気切換部７２は、分岐管７６，７７を備え、分岐管７６，７７には、開放時に少量の排気を行う第１の排気流量調整弁８１ａ，８１ｂ、開放時に大量の排気を行う第２の排気流量調整弁８２ａ，８２ｂがそれぞれ介設されている。この分岐管７６，７７における排気流量調整弁８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂの下流側は合流して再び排出管７０ａ，７０ｂとなっている。また、分岐管７７における排気流量調整弁８２ａ，８２ｂの上流側と、分岐管７６，７７の合流部分の下流側を接続する分岐管８５が設けられており、分岐管８５には、通常では閉鎖状態を維持し、緊急時、例えばオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂ内の圧力が過剰に上昇する場合などに開放する第３の排気切換弁８６ａ，８６ｂが介設されている。
【００３７】
ミストトラップ７３は、排出された処理流体を冷却し、排出流体を、オゾンガスを含む気体と液体とに分離して、液体を排液管９０から排出する。分離したオゾンガスを含む気体は、排気管９１によってオゾンキラー９２に送出され、オゾンガス成分を酸素に熱分解され、冷却装置９３によって冷却された後、排気管９４によって排気される。
【００３８】
上述のように、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給する蒸気の流量は各流量調整弁５０によって調整され、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給するオゾンガスの流量は、流量調整弁５２ａ〜５２ｆによって調整される。また、蒸気、オゾンガス、又は蒸気とオゾンガスとの混合流体等の雰囲気によるオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内の圧力は、各排気切換部７２によって、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内から排気する流量を調節することにより制御される。
【００３９】
なお、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆには、リークセンサ９５がそれぞれ取り付けられて、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内の処理流体の洩れを監視できるようになっている。
【００４０】
次に、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆの構成について、オゾン処理室３０Ａを代表例として説明する。オゾン処理室３０Ａは、図６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。
【００４１】
容器本体１００は、図６及び図７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。
【００４２】
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形成されている。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。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。
【００４３】
また、ベース１００ａは、内部にヒータ１０５が内蔵されており、オゾン処理室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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
また、円周壁１００ｂには、オゾン処理室３０Ａ内に処理流体を導入する供給口１２０と、オゾン処理室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３８ａが、また、排出口１２１には排出管７０ａがそれぞれ接続されている。
【００４８】
また、供給口１２０は凹溝１００ｃの上部側に、排出口１２１は凹溝１００ｃの底部側に開口している。このように、供給口１２０を排出口１２１より上側に設けることにより、供給口１２０から導入される処理流体を、処理空間Ｓ１内に淀み無く円滑に供給することができる。また、処理流体を処理空間Ｓ１内から排出する場合に、オゾン処理室３０Ａ内に処理流体が残存することを防止することができる。なお、供給口１２０及び排出口１２１は、ウエハＷの周囲において上述した４つの支持部材１１１の間に設けられ、支持部材１１１が処理流体の円滑な導入及び排出を妨げないように配慮されている。
【００４９】
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、オゾン処理室３０Ａ内が密閉される。
【００５０】
図３に示す蒸気発生器４０は、タンク１３０内に貯留した純水（ＤＩＷ）を図示しないヒータによって加熱して蒸気を発生させるように構成されている。この場合、タンク内は約１２０℃程度に温度調節され加圧状態に維持される。なお、主供給管３８ａ〜３８ｆにおける蒸気発生器４０から各供給切換手段４１までの間には、主供給管３８ａ〜３８ｆの形状に沿って管状に設けられる温度調節器１３６がそれぞれ備えられ、蒸気発生器４０から送出される蒸気は、主供給管３８ａ〜３８ｆを各供給切換手段４１まで通過する間、温度調節されるようになっている。
【００５１】
タンク１３０内に純水を供給する純水供給管１４０には、流量調整弁Ｖ２が介設されており、純水供給源１４１が接続されている。この純水供給管１４０における流量調整弁Ｖ２の下流側には、窒素供給管５３から分岐された分岐管１４２を介して窒素供給源４３が接続されている。この分岐管１４２には流量調整弁Ｖ３が介設されている。この場合、両流量調整弁Ｖ２，Ｖ３は、共に連通及び遮断動作を同様に行えるようになっている。
【００５２】
タンク１３０内から純水を排液するドレン管１４５には、流量調整弁Ｖ３と連動するドレン弁ＤＶが介設されており、下流端にはミストトラップ１４８が接続されている。また、タンク１３０には、タンク１３０内の圧力が異常に上昇した際に蒸気をタンク１３０から排出して圧力を下降させるための逃がし路１５０が接続されており、ドレン管１４５のドレン弁ＤＶの下流側に、逃がし路１５０の下流端が接続されている。逃がし路１５０には、流量調整弁Ｖ４，開閉弁Ｖ５が介設されると共に、この流量調整弁Ｖ４の上流側から分岐して開閉弁Ｖ５の下流側に接続する分岐管１５３が接続され、この分岐管１５３にリリーフ弁ＲＶが介設されている。ミストトラップ１４８は、ドレン管１４５から排液された純水及び逃がし路１５０から排出された蒸気を冷却して、液体にして排液管１５４から排液するように構成されている。
【００５３】
蒸気発生器４０内の純水は、一定の出力で稼働するヒータによって加熱される。また、上述のように、蒸気発生器４０において発生した蒸気が、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるように、各流量調整弁５０の流量調整量が予め設定される。例えば、蒸気発生器４０において発生させた蒸気の流量の割合を５とすると、蒸気を同時にオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂのみに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５の蒸気のうち、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに、５に対して２の比率の流量で蒸気をそれぞれ供給し、残り１の比率の流量の蒸気を、タンク１３０内から逃がし路１５０によって排出する。すなわち、蒸気を同時にオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに供給する場合は、１の比率の流量の蒸気が逃がし路１５０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、各流量調整弁５０及び逃がし路１５０に介設された開閉弁Ｖ５を開くように制御すればよい。
【００５４】
また、蒸気をオゾン処理室３０Ａのみに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５の割合の蒸気のうち、オゾン処理室３０Ａにのみ５に対して２の比率の流量の蒸気を供給し、残り３の比率の流量の蒸気を逃がし路１５０によって排出する。すなわち、蒸気をオゾン処理室３０Ａにのみ供給する場合は、割合５に対して３の比率の流量の蒸気が逃がし路１５０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、主供給管３８ａの流量調整弁５０と開閉弁Ｖ５とを開くように制御すればよい。
【００５５】
蒸気をオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれにも供給しない場合は、蒸気発生器４０において発生させた割合５の蒸気を、すべて逃がし路１５０によって排出する。すなわち、全ての流量調整弁５０を閉じ、開閉弁Ｖ５及び流量調整弁Ｖ４を開くように制御すればよい。
【００５６】
なお、逃がし路１５０によって排出された蒸気は、ドレン管１４５を通過してミストトラップ１４８に送出される。また、タンク１３０内の圧力が過剰に上昇するなどの異常時には、リリーフ弁ＲＶを開いて、蒸気をタンク１３０内から逃がし路１５０、分岐管１５３、逃がし路１５０、ドレン管１４５の順に通過させて排出する。
【００５７】
上記のように、蒸気発生器４０において発生させた蒸気を、流量調整弁Ｖ４によって流量調整しながら逃がし路１５０によって排出することにより、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給する蒸気の流量を調整することができる。
【００５８】
オゾンガス発生器４２は、図５に示すように、酸素供給管１８０を介して酸素供給源１８１が接続され、酸素供給管１８０に介設する窒素供給管１８２を介して窒素供給源１８３が接続されている。
【００５９】
酸素供給管１８０には、酸素供給管１８０の連通・遮断を行う開閉弁１８５と、オゾンガス発生器４２に供給する酸素（Ｏ２）の流量を調整する酸素流量調整部としてのマスフローコントローラ１８８と、窒素供給管１８２が、酸素供給源１８１側からこの順に介設されている。
【００６０】
窒素供給管１８２には、窒素供給管１８２の連通・遮断を行う開閉弁１９０と、オゾンガス発生器４２に供給する窒素（Ｎ２）の流量を調整する窒素流量調整部としてのマスフローコントローラ１９１が、窒素供給源１８３側からこの順に介設されている。
【００６１】
酸素供給源１８１から送出される酸素と、窒素供給源１８３から送出される窒素は、マスフローコントローラ１８８，１９１によってそれぞれ流量調整された後、合流して、酸素及び窒素を混合した含酸素気体となり、酸素供給管１８０を通過してオゾンガス発生器４２に供給される。そして、オゾンガス発生器４２において放電が行われることにより、含酸素気体中の酸素の一部がオゾンとなる。これにより、含酸素気体はオゾンが含有されたオゾンガスとなり、オゾンガス主供給管６０に送出される。本実施の形態において、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の流量を調整する含酸素気体流量調整部は、マスフローコントローラ１８８，１９１によって構成されている。
【００６２】
なお、後述する処理方法を用いれば、オゾンガス発生器４２は、６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てを同時に使用した際に、レジスト水溶化処理（オゾン処理）を行えるオゾンガスを生成（供給）する能力を有する必要はなく、それよりも少ない量、例えば最大４台のオゾン処理ユニットにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行えるだけの量のオゾンガスを生成（供給）することができるものであればよい。
【００６３】
オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの処理に関する情報を処理するＣＰＵ２００は、流量調整弁５２ａ〜５２ｆの開閉を検知する機能を有し、それぞれの開閉状況から、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに必要なオゾンガスの全流量を計算して、オゾンガスを発生させるために必要な酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給されるように、マスフローコントローラ１８８，１９１を制御する。したがって、オゾンガス発生器４２は、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに必要な最小限のオゾンガスを発生させることができる。例えば、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみにオゾンガスを供給する場合は、発生させるオゾンガスの流量は、１つのオゾン処理室に供給する流量、例えば約４Ｌ／ｍｉｎ程度であり、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御して、オゾンガスを４Ｌ／ｍｉｎで供給し得るように酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給される。オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの２台、例えばオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに同時にオゾンガスを供給する場合は、発生させるオゾンガスはオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみに供給する場合の２倍の流量、例えば約８Ｌ／ｍｉｎ程度であり、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御して、オゾンガスを８Ｌ／ｍｉｎで供給し得るように酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給される。なお、オゾンガスは、流量調整弁５２ａ〜５２ｆの流量調整量のバランスが予め設定されていることにより、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに、それぞれ同じ流量、すなわち約４Ｌ／ｍｉｎ程度で供給される。また、同様にオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの３台又は４台に同時にオゾンガスを供給する場合は、オゾン発生器４２において発生させるオゾンガスはオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみに供給する場合の３倍又は４倍の流量になるように、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御すればよい。
【００６４】
更に、ＣＰＵ２００は、オゾン濃度検出器６５の濃度検出値を検知する機能と、オゾンガス発生器４２の放電圧を制御する機能を有し、濃度検出値をフィードバック信号としてオゾンガス発生器４２の放電圧を制御する。これにより、オゾンガス中のオゾン濃度がフィードバック制御される。したがって、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の流量を変化させたり、酸素及び窒素の混合比を変化させても、これら流量、混合比、及びオゾンガス発生器４２内の含酸素気体の圧力の変化に、放電圧の変化を追従させて、安定したオゾン濃度のオゾンガスを発生させることができる。
【００６５】
以上のようなＣＰＵ２００の制御により、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給するオゾンガスの圧力及び流量を所望の値とし、オゾン濃度を安定したものとする。これにより、複数のオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆで同時にオゾンガスを供給する状況で処理されたウエハＷも、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれかのみでオゾンガスを供給する状況で処理されたウエハＷも、レジスト水溶化処理（オゾン処理）が均質に施される。したがって、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆにおけるレジスト水溶化処理（オゾン処理）の均一性、信頼性を向上させることができる。
【００６６】
次に、複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆによる処理方法について説明する。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１枚ずつウエハＷが取り出され、取出収納アーム１１によって取り出したウエハＷをウエハ受け渡しユニット１７に搬送する。すると、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によって各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入する。
【００６７】
この際、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）に必要な時間（各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにオゾンガスを供給している時間）をＴ、オゾンガス発生器４２が十分な量のオゾンガスを同時に供給可能なオゾン処理ユニットの最大供給可能台数をＸとすると、ＣＰＵ２００は、Ｔ／Ｘ間隔（ウエハ投入間隔）でウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに搬入し得るように、主ウエハ搬送装置１８を制御する。例えば、レジスト水溶化処理（オゾン処理）に必要な時間が３ｍｉｎで、オゾンガス発生器４２が生成可能なオゾンガスの量が、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆが単独で必要なオゾンガスの量の４倍、すなわちオゾンガス発生器の最大供給可能台数が４台である場合は、主ウエハ搬送装置１８は、ウエハＷを４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入すればよい。
【００６８】
具体的には図８に示すように、主ウエハ搬送装置１８は、オゾン処理ユニット２３ａにウエハＷ１を搬入する。この場合、オゾン処理室３０Ａの容器本体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Ｗ１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Ｗ１を受け取り、ウエハＷ１の周縁部４箇所を支持してウエハＷ１下面とベース１００ａ上面との間に隙間Ｇ１が形成される。
【００６９】
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（ウエハ搬入工程）。この際、ウエハＷ１上面と基体１０１ａ下面との間には隙間Ｇ２が形成される。
【００７０】
主ウエハ搬送装置１８は、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１を搬入すると、次に、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１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Ｗ２を受け取り、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１を搬入した時点から４５ｓｅｃ後にオゾン処理ユニット２３ｂにウエハＷ２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、４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次ウエハＷを搬入する。
【００７１】
ウエハＷ１がオゾン処理室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、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１を昇温させる（昇温工程）。これにより、ウエハＷ１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。
【００７２】
オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１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送信され、ＣＰＵ２００は、オゾン処理室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。
【００７３】
なお、オゾン処理室３０Ａに対して供給するオゾンガスは、ＣＰＵ２００によるマスフローコントローラ１８８，１９１及びオゾンガス発生器４２の制御によって、流量及びオゾン濃度が制御されている。まず、流量調整弁５２ａ〜５２ｆのそれぞれの開閉状況に基づき、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１の流量調整量が制御され、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の全流量が調節される。これにより、オゾンガス発生器４２によって生成されるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニット２３ａで消費される１台分の流量に制御される。また、ＣＰＵ２００、オゾンガス発生器４２、オゾン濃度検出器６５から構成されるフィードバック系により、オゾン濃度が所定値にフィードバック制御される。
【００７４】
また、ＣＰＵ２００から流量調整弁５２ａに送信される制御信号により、流量調整弁５２ａが開かれ、オゾンガス発生器４２から、オゾンガス主供給管６０、オゾンガス分岐供給管６１ａ、流量調整弁５２ａ、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスが供給される。オゾンガスは、流量調整弁５２ａの流量調整量に応じた流量で、オゾン処理室３０Ａ内に供給される。なお、流量調整弁５２ａの流量調整量は、予め流量調整弁５２ｂ〜５２ｆとのバランスによって調整されている。更に、排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１ａを開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内からの排出管７０ａによる排気流量を第１の排気流量調整弁８１ａによって調整する。このように、オゾン処理室３０Ａ内を排出管７０ａによって排気しながらオゾンガスを供給することにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、オゾン処理室３０Ａ内の圧力は、大気圧より高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保つ。また、ヒータ１０５，１２５の加熱によって、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１の温度が維持される。排出管７０ａによって排気したオゾン処理室３０Ａ内の雰囲気は、ミストトラップ７３に排出される。このようにして、オゾン処理室３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを充填する（オゾンガス充填工程）。
【００７５】
オゾンガスを充填後、オゾン処理室３０Ａ内にオゾンガスと蒸気とを同時にオゾン処理室３０Ａ内に供給して、ウエハＷ１のレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う。排出管７０ａに介設された排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１を開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内を排気しながらオゾンガスと蒸気を同時に供給する。蒸気発生器４０から供給される蒸気は、温度調節器１３６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３８ａを通過し、供給切換手段４１においてオゾンガスと混合してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。この場合も、オゾン処理室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。また、ヒータ１０５，１２５の加熱により、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１の温度を維持する。このようにして、オゾン処理室３０Ａ内に充填したオゾンガスと蒸気の混合処理流体によってウエハＷ１の表面に塗布されたレジストを酸化させる（レジスト水溶化処理工程）。
【００７６】
なお、レジスト水溶化処理工程において、オゾンガスは、流量調整弁５２ａの流量調整量に応じた流量で、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。蒸気は、主供給管３８ａの流量調整弁５０の流量調整量に応じた流量で、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。この場合も、流量調整弁５２ａの流量調整量は、予め流量調整弁５２ｂ〜５２ｆとのバランスによって調整されており、主供給管３８ａの流量調整弁５０の流量調整量は、予め主供給管３８ｂ〜３８ｆの流量調整弁５０及び流量調整弁Ｖ４とのバランスによって調整されている。一方、排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１を開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内からの排出管７０ａによる排気流量を第１の排気流量調整弁８１によって調整する。このように、オゾン処理室３０Ａ内を排出管７０ａによって排気しながらオゾンガス及び蒸気を所定流量で供給することにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内にオゾンガスと蒸気の混合処理流体を供給する。
【００７７】
レジスト水溶化処理（オゾン処理）中は、主供給管３８ａから混合処理流体の供給を続け、排出管７０ａから混合処理流体の排出を続ける。混合処理流体は、ウエハＷ１の上面（隙間Ｇ２）、下面（隙間Ｇ１）、周縁に沿って、排出口１２１及び排出管７０ａに向かって流れる。
【００７８】
なお、主供給管３８ａから混合処理流体の供給を止めると共に、排出管７０ａからの排出を止め、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内を満たす混合処理流体によってウエハＷ１のレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行ってもよい。
【００７９】
この場合も、オゾン処理室３０Ａに対して供給するオゾンガスは、ＣＰＵ２００によるマスフローコントローラ１８８，１９１、オゾンガス発生器４２の制御によって、流量及びオゾン濃度が制御され、オゾン処理室３０Ａには、オゾン処理室３０Ｂ〜３０Ｆ内の処理状況に関わらず、常に所望の値の流量及びオゾン濃度を有するオゾンガスが供給される。更に、オゾンガスが一定の流量で供給されることにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力が所定値に維持される。したがって、オゾン処理室３０Ｂ〜３０Ｆ内の処理状況に関わらず、オゾン処理室３０Ａ内の圧力、ウエハＷ１の周囲を流れる混合処理流体の流量、混合処理流体中のオゾン濃度を所望の値とすることが可能である。例えば、オゾン処理室３０Ａ、オゾン処理室３０Ｂで同時にレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う状況で処理されたウエハＷも、オゾン処理室３０Ａ、オゾン処理室３０Ｂを単独でそれぞれレジスト水溶化工程、ウエハ搬入工程を行う状況で処理されたウエハＷも、レジスト水溶化処理（オゾン処理）が均質に施される。
【００８０】
所定のレジスト水溶化処理（オゾン処理）が終了した後、まず、主供給管３８ａの流量調整弁５０，５２ａを閉じて、切換弁５４ａを開き、流量切換弁６８を大流量部側に切り換えて窒素供給源４３から大量の窒素をオゾン処理室３０Ａ内に供給すると共に、排出管７０ａに介設された排気切換部７２の第２の排気流量調整弁８２を開放した状態にする。そして、オゾン処理室３０Ａ内を排気しながら窒素供給源４３から窒素を供給する。これにより、主供給管３８ａ、オゾン処理室３０Ａ、排出管７０ａの中を窒素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７０ａによってミストトラップ７３に排出される。このようにして、オゾン処理室３０Ａからオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する（排出工程）。
【００８１】
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、受渡部材を図示しないシリンダによって上昇させて、支持部材に支持されているウエハＷ１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Ｗ１の下方に進入させ、受渡部材にて支持されているウエハＷ１を受け取り、オゾン処理室３０Ａ内からウエハＷ１を搬出する（ウエハ搬出工程）。
【００８２】
なお、オゾン処理室３０Ａ内には、主ウエハ搬送装置１８によって新たにウエハＷ７が搬入され、同様にレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行われる。
【００８３】
また、各オゾン処理ユニット２３ｂ〜２３ｆについても同様にして、ウエハＷを順次搬入してレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う。この際、２台のオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂによってレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う場合には、ＣＰＵ２００によって、マスフローコントローラ１８８，１９１が制御され、オゾンガス発生器４２によって発生させるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂで消費される２台分の流量に制御される。また、３台又は４台のオゾン処理ユニットによってオゾン処理が行われる場合も同様にＣＰＵ２００によって、マスフローコントローラ１８８，１９１が制御され、オゾンガス発生器４２によって発生させるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニットで消費される３台分又は４台分の流量に制御される。
【００８４】
各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷは、次に基板洗浄処理ユニット１２〜１５に順次搬送され、ウエハＷに対してそれぞれ洗浄処理及び乾燥処理が施される。
【００８５】
このように複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆへのウエハＷの搬入を、オゾンガス発生器４２の供給（生成）能力に応じて制御することにより、供給（生成）能力の小さい比較的安価なオゾンガス発生器４２を用いて処理を行うことができる。また、複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対するウエハＷの投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆを効率よく稼働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。
【００８６】
なお、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの一部に異常が発生した場合や、主ウエハ搬送装置１８を一時停止した場合、ダミーディスペンス等の処理によってウエハＷの搬送タイミング乱れた場合等には、ＣＰＵ２００によって主ウエハ搬送装置１８が制御され、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいて、４以上のウエハＷの処理が重ならないようにすると共に、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいて必要なオゾンガスの総量がオゾンガス発生器４２の供給（生成）能力を越えないように、ウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに投入するタイミングが調整される。
【００８７】
例えば、図９に示すように、オゾン処理ユニット２３ｅでウエハＷ５のレジスト水溶化処理（オゾン処理）中に異常（ＥＲＲＯＲ）が発生し、オゾン処理ユニット２３ｅによる処理が停止した場合には、すでにオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｄ，２３ｆに搬入されているウエハＷ３，Ｗ４，Ｗ６〜Ｗ８についてはそのまま処理を続行する。また、ウエハＷ９，Ｗ１０の搬入は、通常通りオゾン処理ユニット２３ｂ，２３ｃに搬入されてから４５ｓｅｃ経過後に行う。
【００８８】
ここで、次にウエハＷ１１を通常通りウエハＷ１０がオゾン処理ユニット２３ｄに搬入されてから４５ｓｅｃ経過後に行うと、オゾン処理ユニット２３ｆ内では、まだウエハＷ６の処理を行っている最中であるため、ウエハＷ６とウエハＷ１１の処理が重なってしまう。これを防止するため、ＣＰＵ２００は、主ウエハ搬送装置１８を制御し、ウエハＷ１１をウエハＷ１０がオゾン処理ユニット２３ｄに搬入されてから９０ｓｅｃ経過後に行うよう調整する。この際、流量調整弁５２ａ〜５２ｆのそれぞれの開閉状況に基づき、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１の流量調整量が制御され、オゾンガス発生器４２が供給するオゾンガスの流量が調節される。
【００８９】
このようにして、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｄへのウエハＷの搬入は通常通り４５ｓｅｃ間隔で行い、オゾン処理ユニット２３ｆへのウエハＷの搬入については、オゾン処理ユニット２３ｅが修復されるまでの間、オゾン処理ユニット２３ｄへのウエハＷの搬入から９０ｓｅｃ経過後に行うように調整すればよい。
【００９０】
また、例えば、図１０に示すように、ウエハＷ３の次にダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに搬入して、オゾン処理ユニット２３ｄのダミーディスペンスを行う場合には、ＣＰＵ２００は、主ウエハ搬送装置１８に制御信号を送り、ウエハＷ３をオゾン処理ユニット２３ｃに搬入した時点から４５ｓｅｃ後にダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに投入するように制御する。また、ウエハＷ４は、ダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに搬入した時点から４５ｓｅｃ後にオゾン処理ユニット２３ｅに搬入するように制御し、ウエハＷ５以降は通常通り４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入するように制御すればよい。ここでは、オゾン処理ユニット２３ｄをダミーディスペンスする場合について説明したが、その他のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ，２３ｆについても同様に制御することができる。
【００９１】
なお、上記実施形態では、この発明の基板処理方法をオゾンガス発生器４２に適用した場合について説明したが、気体や液体等の処理流体を供給するものであれば、オゾンガス発生器４２以外の処理流体供給源に適用することも可能であり、例えば蒸気発生器４０に適用することもできる。
【００９２】
また、上記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハの場合について説明したが、ウエハ以外に例えばＬＣＤ基板やフォトマスク用のレチクル基板等においてもこの発明が適用できることは勿論である。
【００９３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、複数の処理部の被処理基板の搬送を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、複数の処理部の全てを使用した際に必要な処理流体の総量を供給することができる処理流体供給源よりも供給（生成）能力の低い処理流体供給源を用いることができる。したがって、比較的安価な処理流体供給源を用いて装置のコスト削減を図ることができると共に、装置の小型化を図ることができる。また、複数の第１の基板処理ユニットに対する被処理基板の投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットを効率よく稼働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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の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】上記処理システムの一部を断面で示す概略側面図である。
【図３】この発明の基板処理装置の配管系統を示す概略構成図である。
【図４】この発明におけるオゾンガス発生器の構造を示す概略構成図である。
【図５】この発明におけるオゾンガス発生器周辺の配管系統を示す概略構成図である。
【図６】この発明におけるオゾン処理室の開閉状態を示す概略断面図である。
【図７】この発明におけるオゾン処理室の容器本体の構造を示す概略平面図である。
【図８】この発明の基板処理方法を説明する説明図である。
【図９】基板処理中に異常が発生した場合の基板処理方法を説明する説明図である。
【図１０】ダミーディスペンス時の基板処理方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｗ，Ｗ１〜Ｗ１２ 半導体ウエハ（被処理基板）
１２，１３，１４，１５ 洗浄処理ユニット（第２の基板処理ユニット）
１８ 主ウエハ搬送装置（搬送手段）
２３ａ〜２３ｆ オゾン処理ユニット（第１の基板処理ユニット）
４２ オゾンガス発生器（処理流体供給源）
２００ ＣＰＵ（制御手段）
【発明の属する技術分野】
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処理容器内に収容して例えばオゾンガスと水蒸気等の処理流体を供給して処理を施す基板処理方法及び基板処理装置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）にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、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レジスト膜に転写し、これを現像処理し、その後、ウエハ等からレジスト膜を除去する一連の処理が施されている。
【０００３】
また、上記レジスト膜の除去方法としては、近年の環境保全の観点から廃液処理が容易なオゾン（Ｏ３）を用いる方法が提案されている。具体的には、オゾン処理室内にウエハ等を収容した後、オゾン処理室内を昇温、加圧した状態で、水蒸気とオゾンを含む処理ガスをウエハ等に供給してレジスト膜を水溶性に変質させ、その後に洗浄処理室に搬送して水洗処理を行うことにより、レジスト膜をウエハから除去する方法である。
【０００４】
ここで、従来の半導体デバイスの製造工程において、複数の処理室で複数の処理工程を有する装置でのウエハ等の搬送方法としては、複数の処理工程の内、最も長い処理工程に要する時間をタクトタイムとし、各処理工程に対するウエハ等の搬送をタクトタイムごとに順次行うものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ウエハ等の搬送をタクトタイムごとに順次行うが、タクトタイムより短い処理を行う処理工程に対しては、必要に応じてウエハ等の搬送に待機時間を設けるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１７４４０９号明細書 （段落番号００２７〜００３１、図６〜図８）
【０００６】
【特許文献２】
特許第２６３８６６８号明細書 （第５頁左欄第４２行〜４９行、第７頁左欄第９行〜２０行、第１２Ａ図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の搬送方法は、処理時間や処理開始時間を考慮するのみで、処理装置の処理能力を考慮するものではなかった。したがって、最も長い処理工程に要する時間をタクトタイムとする場合、スループットを上げるには、処理装置の数を増やす必要があり、例えば、共通のオゾンガス発生器によって複数のオゾン処理室にオゾンを供給して処理する処理装置においては、オゾン処理室をランダムに使用すると、オゾン処理室の全てを使用する時間帯が生じる結果、オゾンガス発生器には、オゾン処理室の全てにオゾンガスを供給し得る能力が必要となり、装置の大型化及びコスト高が生じるという問題があった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、複数の処理部の使用を可能にし、また、複数の処理部の使用を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、処理流体の供給能力が小さい処理流体供給源を用いて装置の小型化、コストダウン及びスループットの向上を図ることができる基板処理方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【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方法は、複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理方法において、上記処理流体供給源の最大供給量を、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定し、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットへ処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記最大供給量を１台の第１の基板処理ユニットが使用する処理流体の必要量で割って同時に使用できる処理可能台数を求め、第１の処理を施す時間を上記処理可能台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入することを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
また、この発明の基板処理装置は、上記基板処理方法を具現化するもので、複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理装置を前提とし、上記被処理基板を収容し、この被処理基板に上記処理流体を供給して第１の処理を施す複数の第１の基板処理ユニットと、上記複数の第１の基板処理ユニットに、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定された最大供給量の処理流体を供給可能な１つの処理流体供給源と、上記第１の処理が施された被処理基板を収容し、この被処理基板に第２の処理を施す第２の基板処理ユニットと、上記第１の基板処理ユニット及び第２の基板処理ユニットに上記被処理基板を搬送可能な搬送手段と、同時に使用される上記複数の第１の基板処理ユニットへ上記処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記被処理基板を第１の基板処理ユニットに投入するタイミングを制御可能な制御手段と、を具備してなり、上記制御手段は、第１の処理を施す時間を、上記処理流体供給源の最大供給量によって同時使用可能な第１の基板処理ユニットの台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入するように制御可能に形成されることを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
この発明によれば、複数の処理部の被処理基板の搬送を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、複数の処理部の全てを使用した際に必要な処理流体の総量を供給することができる処理流体供給源よりも供給（生成）能力の低い処理流体供給源を用いることができる。また、複数の第１の基板処理ユニットに対する被処理基板の投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットを効率よく稼働することができる。
【００１２】
【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水溶化処理（オゾン処理）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する。
【００１３】
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、処理システムの一部を断面で示す概略側面図である。
【００１４】
上記基板処理システム１は、被処理基板例えば半導体ウエハＷ（以下、ウエハＷという）に処理を施す処理部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。
【００１５】
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。
【００１６】
ウエハキャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられており、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には、ウエハＷを所定間隔で保持するための棚板が内壁に設けられており、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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方向と鉛直のＺ方向及びＸ−Ｙ平面内（θ方向）で移動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。
【００１９】
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、複数例えば６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆ（第１の基板処理ユニット）と、複数例えば４台の基板洗浄ユニット１２〜１５（第２の基板処理ユニット）とを具備している。
【００２０】
また、処理部２には、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆ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器４２を備えたオゾンガス処理ユニット（図示せず）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（図示せず）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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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を載置するために用いることができる。
【００２３】
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（θ方向）で図示しないモータによって回転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１本又は複数の搬送アーム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、受渡ユニット１６，１７、基板洗浄ユニット１２〜１５、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。また、主ウエハ搬送装置１８は、後述するＣＰＵ２００に接続されており、ウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬送するよう制御されている。
【００２４】
各基板洗浄処理ユニット１２，１３，１４，１５は、後述するレジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷに対して洗浄処理及び乾燥処理を行い、ウエハＷからレジスト膜を除去可能に形成されている。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形成されている。
【００２５】
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。
【００２６】
一方、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、ウエハＷ表面に塗布されているレジストを水溶化する処理を行う。これらオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、図２に示すように、上下方向に３段で各段に２台ずつ配設されている。左段にはオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｃ，２３ｅが上から順に配設され、右段にはオゾン処理ユニット２３ｂ，２３ｄ，２３ｆが上から順に配設されている。図１に示すように、オゾン処理ユニット２３ａとオゾン処理ユニット２３ｂ、オゾン処理ユニット２３ｃとオゾン処理ユニット２３ｄ、オゾン処理ユニット２３ｅとオゾン処理ユニット２３ｆ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、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆは概ね同様の構造となっている。そこで、主にオゾン処理ユニット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。
【００２７】
図３は、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの配管系統を、オゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂを代表例として示す概略構成図である。オゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂには、ウエハＷを収容するオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ備えられている。オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂには、蒸気をオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給する蒸気供給管３８ａ，３８ｂ（以下に、主供給管３８ａ，３８ｂという）を介して１つの溶媒蒸気供給源である蒸気発生器４０が接続されている。
【００２８】
また、主供給管路３８ａ，３８ｂには、オゾンガスを発生させる１つの処理流体供給源であるオゾンガス発生器４２と、窒素供給源４３とが、それぞれ供給切換手段４１を介して接続されている。各供給切換手段４１は、主供給管３８ａ，３８ｂの連通・遮断と流量調整をそれぞれ行う流量調整弁５０と、オゾンガス発生器４２によって発生させたオゾンガスをオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給するオゾンガス供給管５１の連通・遮断と流量調整を行う流量調整弁５２ａ，５２ｂと、窒素供給源４３から窒素（Ｎ２）をオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにそれぞれ供給する窒素供給管５３の連通・遮断を行う切換弁５４ａ，５４ｂとをそれぞれ具備している。
【００２９】
オゾンガス発生器４２は、図４に示すように、基ガスとしての酸素（Ｏ２）を、高周波電源４２ａに接続されて高周波電圧が印可される放電電極４２ｂ，４２ｃ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４２ａと放電電極４２ｂ，４２ｃとを接続する電気回路４２ｄには、スイッチ４２ｅが介設されている。スイッチ４２ｅは、制御手段例えば後述するＣＰＵ２００と電気的に接続されており、ＣＰＵ２００からの制御信号に基づいて制御可能に形成されている。なお、後述する処理方法を用いれば、オゾンガス発生器４２は、６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てを同時に使用した際に必要なオゾンガスを生成（供給）する能力を有する必要はなく、それよりも少ない量、例えば最大４台のオゾン処理ユニットにおいて同時にレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行えるだけの量のオゾンガスを生成（供給）することができるものであればよい。
【００３０】
オゾンガス供給管５１は、図５に示すように、オゾンガス発生器４２に接続するオゾンガス主供給管６０と、流量調整弁５２ａ〜５２ｆを介して主供給管３８ａ〜３８ｆにそれぞれ接続するオゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆから構成される。オゾンガス主供給管６０には、フィルター６４と、オゾンガス発生器４２によって発生させたオゾンガス中のオゾン（Ｏ３）の濃度を検出するオゾン濃度検出器６５が、オゾンガス発生器４２側からこの順に介設されている。オゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆには、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給されるオゾンガスの流量をそれぞれ検出するフローメーター６６ａ〜６６ｆと、上述した流量調整弁５２ａ〜５２ｆが、オゾンガス発生器４２側からそれぞれこの順に介設されている。
【００３１】
流量調整弁５２ａ〜５２ｆは、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの１〜４台にオゾンガスを連通させた際に各フローメータ６６ａ〜６６ｆが検出する流量が常に同じになるように、流量調整量のバランスが予め設定される。例えば、流量調整弁５２ａ，５２ｂのみを開くと，オゾンガス主供給管６０から送出されたオゾンガスは、オゾンガス分岐供給管６１ａ，６１ｂに同じ流量で流入して、各オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに等しい流量で供給される。つまり、オゾンガスがオゾンガス主供給管６０から８Ｌ／ｍｉｎ程度で送出された場合には、オゾンガス分岐供給管６１ａ，６１ｂにそれぞれ４Ｌ／ｍｉｎ程度で流入する。
【００３２】
窒素供給管５３は、図３に示すように、供給切換手段４１においてオゾンガス分岐供給管６１ａ〜６１ｆにそれぞれ介設する分岐路を備え、各分岐路には、それぞれ大流量部と小流量部を切り換え可能な流量切換弁６８と、上述した切換弁５４ａ〜５４ｆが窒素供給源４３側からこの順にそれぞれ介設されている。
【００３３】
また、流量切換弁６８の大流量部又は小流量部を調節して、流量調整量のバランスを調整することにより、Ｎ２ガス供給源４３からＮ２ガス供給管５３、主供給管３８ａ〜３８ｆを通過するオゾンガスが、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるようになる。
【００３４】
なお、各流量調整弁５０を調節して、流量調整量のバランスを調整することにより、蒸気発生器４０において生成され主供給管３８ａ〜３８ｆを通過する蒸気が、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるようになる。
【００３５】
一方、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂにおける主供給管３８ａ，３８ｂの接続部と対向する部位には、排出管７０ａ，７０ｂがそれぞれ接続されている。この排出管７０ａ，７０ｂは合流して排出管７１となり、ミストトラップ７３に接続されている。また、排出管７０ａ，７０ｂには、圧力調整手段である排気切換部７２がそれぞれ介設されている。
【００３６】
各排気切換部７２は、分岐管７６，７７を備え、分岐管７６，７７には、開放時に少量の排気を行う第１の排気流量調整弁８１ａ，８１ｂ、開放時に大量の排気を行う第２の排気流量調整弁８２ａ，８２ｂがそれぞれ介設されている。この分岐管７６，７７における排気流量調整弁８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂの下流側は合流して再び排出管７０ａ，７０ｂとなっている。また、分岐管７７における排気流量調整弁８２ａ，８２ｂの上流側と、分岐管７６，７７の合流部分の下流側を接続する分岐管８５が設けられており、分岐管８５には、通常では閉鎖状態を維持し、緊急時、例えばオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂ内の圧力が過剰に上昇する場合などに開放する第３の排気切換弁８６ａ，８６ｂが介設されている。
【００３７】
ミストトラップ７３は、排出された処理流体を冷却し、排出流体を、オゾンガスを含む気体と液体とに分離して、液体を排液管９０から排出する。分離したオゾンガスを含む気体は、排気管９１によってオゾンキラー９２に送出され、オゾンガス成分を酸素に熱分解され、冷却装置９３によって冷却された後、排気管９４によって排気される。
【００３８】
上述のように、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給する蒸気の流量は各流量調整弁５０によって調整され、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給するオゾンガスの流量は、流量調整弁５２ａ〜５２ｆによって調整される。また、蒸気、オゾンガス、又は蒸気とオゾンガスとの混合流体等の雰囲気によるオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内の圧力は、各排気切換部７２によって、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内から排気する流量を調節することにより制御される。
【００３９】
なお、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆには、リークセンサ９５がそれぞれ取り付けられて、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆ内の処理流体の洩れを監視できるようになっている。
【００４０】
次に、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆの構成について、オゾン処理室３０Ａを代表例として説明する。オゾン処理室３０Ａは、図６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。
【００４１】
容器本体１００は、図６及び図７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。
【００４２】
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形成されている。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。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。
【００４３】
また、ベース１００ａは、内部にヒータ１０５が内蔵されており、オゾン処理室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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
また、円周壁１００ｂには、オゾン処理室３０Ａ内に処理流体を導入する供給口１２０と、オゾン処理室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３８ａが、また、排出口１２１には排出管７０ａがそれぞれ接続されている。
【００４８】
また、供給口１２０は凹溝１００ｃの上部側に、排出口１２１は凹溝１００ｃの底部側に開口している。このように、供給口１２０を排出口１２１より上側に設けることにより、供給口１２０から導入される処理流体を、処理空間Ｓ１内に淀み無く円滑に供給することができる。また、処理流体を処理空間Ｓ１内から排出する場合に、オゾン処理室３０Ａ内に処理流体が残存することを防止することができる。なお、供給口１２０及び排出口１２１は、ウエハＷの周囲において上述した４つの支持部材１１１の間に設けられ、支持部材１１１が処理流体の円滑な導入及び排出を妨げないように配慮されている。
【００４９】
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、オゾン処理室３０Ａ内が密閉される。
【００５０】
図３に示す蒸気発生器４０は、タンク１３０内に貯留した純水（ＤＩＷ）を図示しないヒータによって加熱して蒸気を発生させるように構成されている。この場合、タンク内は約１２０℃程度に温度調節され加圧状態に維持される。なお、主供給管３８ａ〜３８ｆにおける蒸気発生器４０から各供給切換手段４１までの間には、主供給管３８ａ〜３８ｆの形状に沿って管状に設けられる温度調節器１３６がそれぞれ備えられ、蒸気発生器４０から送出される蒸気は、主供給管３８ａ〜３８ｆを各供給切換手段４１まで通過する間、温度調節されるようになっている。
【００５１】
タンク１３０内に純水を供給する純水供給管１４０には、流量調整弁Ｖ２が介設されており、純水供給源１４１が接続されている。この純水供給管１４０における流量調整弁Ｖ２の下流側には、窒素供給管５３から分岐された分岐管１４２を介して窒素供給源４３が接続されている。この分岐管１４２には流量調整弁Ｖ３が介設されている。この場合、両流量調整弁Ｖ２，Ｖ３は、共に連通及び遮断動作を同様に行えるようになっている。
【００５２】
タンク１３０内から純水を排液するドレン管１４５には、流量調整弁Ｖ３と連動するドレン弁ＤＶが介設されており、下流端にはミストトラップ１４８が接続されている。また、タンク１３０には、タンク１３０内の圧力が異常に上昇した際に蒸気をタンク１３０から排出して圧力を下降させるための逃がし路１５０が接続されており、ドレン管１４５のドレン弁ＤＶの下流側に、逃がし路１５０の下流端が接続されている。逃がし路１５０には、流量調整弁Ｖ４，開閉弁Ｖ５が介設されると共に、この流量調整弁Ｖ４の上流側から分岐して開閉弁Ｖ５の下流側に接続する分岐管１５３が接続され、この分岐管１５３にリリーフ弁ＲＶが介設されている。ミストトラップ１４８は、ドレン管１４５から排液された純水及び逃がし路１５０から排出された蒸気を冷却して、液体にして排液管１５４から排液するように構成されている。
【００５３】
蒸気発生器４０内の純水は、一定の出力で稼働するヒータによって加熱される。また、上述のように、蒸気発生器４０において発生した蒸気が、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに等しい流量で供給されるように、各流量調整弁５０の流量調整量が予め設定される。例えば、蒸気発生器４０において発生させた蒸気の流量の割合を５とすると、蒸気を同時にオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂのみに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５の蒸気のうち、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに、５に対して２の比率の流量で蒸気をそれぞれ供給し、残り１の比率の流量の蒸気を、タンク１３０内から逃がし路１５０によって排出する。すなわち、蒸気を同時にオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに供給する場合は、１の比率の流量の蒸気が逃がし路１５０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、各流量調整弁５０及び逃がし路１５０に介設された開閉弁Ｖ５を開くように制御すればよい。
【００５４】
また、蒸気をオゾン処理室３０Ａのみに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５の割合の蒸気のうち、オゾン処理室３０Ａにのみ５に対して２の比率の流量の蒸気を供給し、残り３の比率の流量の蒸気を逃がし路１５０によって排出する。すなわち、蒸気をオゾン処理室３０Ａにのみ供給する場合は、割合５に対して３の比率の流量の蒸気が逃がし路１５０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、主供給管３８ａの流量調整弁５０と開閉弁Ｖ５とを開くように制御すればよい。
【００５５】
蒸気をオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれにも供給しない場合は、蒸気発生器４０において発生させた割合５の蒸気を、すべて逃がし路１５０によって排出する。すなわち、全ての流量調整弁５０を閉じ、開閉弁Ｖ５及び流量調整弁Ｖ４を開くように制御すればよい。
【００５６】
なお、逃がし路１５０によって排出された蒸気は、ドレン管１４５を通過してミストトラップ１４８に送出される。また、タンク１３０内の圧力が過剰に上昇するなどの異常時には、リリーフ弁ＲＶを開いて、蒸気をタンク１３０内から逃がし路１５０、分岐管１５３、逃がし路１５０、ドレン管１４５の順に通過させて排出する。
【００５７】
上記のように、蒸気発生器４０において発生させた蒸気を、流量調整弁Ｖ４によって流量調整しながら逃がし路１５０によって排出することにより、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給する蒸気の流量を調整することができる。
【００５８】
オゾンガス発生器４２は、図５に示すように、酸素供給管１８０を介して酸素供給源１８１が接続され、酸素供給管１８０に介設する窒素供給管１８２を介して窒素供給源１８３が接続されている。
【００５９】
酸素供給管１８０には、酸素供給管１８０の連通・遮断を行う開閉弁１８５と、オゾンガス発生器４２に供給する酸素（Ｏ２）の流量を調整する酸素流量調整部としてのマスフローコントローラ１８８と、窒素供給管１８２が、酸素供給源１８１側からこの順に介設されている。
【００６０】
窒素供給管１８２には、窒素供給管１８２の連通・遮断を行う開閉弁１９０と、オゾンガス発生器４２に供給する窒素（Ｎ２）の流量を調整する窒素流量調整部としてのマスフローコントローラ１９１が、窒素供給源１８３側からこの順に介設されている。
【００６１】
酸素供給源１８１から送出される酸素と、窒素供給源１８３から送出される窒素は、マスフローコントローラ１８８，１９１によってそれぞれ流量調整された後、合流して、酸素及び窒素を混合した含酸素気体となり、酸素供給管１８０を通過してオゾンガス発生器４２に供給される。そして、オゾンガス発生器４２において放電が行われることにより、含酸素気体中の酸素の一部がオゾンとなる。これにより、含酸素気体はオゾンが含有されたオゾンガスとなり、オゾンガス主供給管６０に送出される。本実施の形態において、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の流量を調整する含酸素気体流量調整部は、マスフローコントローラ１８８，１９１によって構成されている。
【００６２】
なお、後述する処理方法を用いれば、オゾンガス発生器４２は、６台のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てを同時に使用した際に、レジスト水溶化処理（オゾン処理）を行えるオゾンガスを生成（供給）する能力を有する必要はなく、それよりも少ない量、例えば最大４台のオゾン処理ユニットにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行えるだけの量のオゾンガスを生成（供給）することができるものであればよい。
【００６３】
オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの処理に関する情報を処理するＣＰＵ２００は、流量調整弁５２ａ〜５２ｆの開閉を検知する機能を有し、それぞれの開閉状況から、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに必要なオゾンガスの全流量を計算して、オゾンガスを発生させるために必要な酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給されるように、マスフローコントローラ１８８，１９１を制御する。したがって、オゾンガス発生器４２は、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに必要な最小限のオゾンガスを発生させることができる。例えば、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみにオゾンガスを供給する場合は、発生させるオゾンガスの流量は、１つのオゾン処理室に供給する流量、例えば約４Ｌ／ｍｉｎ程度であり、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御して、オゾンガスを４Ｌ／ｍｉｎで供給し得るように酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給される。オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの２台、例えばオゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに同時にオゾンガスを供給する場合は、発生させるオゾンガスはオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみに供給する場合の２倍の流量、例えば約８Ｌ／ｍｉｎ程度であり、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御して、オゾンガスを８Ｌ／ｍｉｎで供給し得るように酸素及び窒素がオゾンガス発生器４２に供給される。なお、オゾンガスは、流量調整弁５２ａ〜５２ｆの流量調整量のバランスが予め設定されていることにより、オゾン処理室３０Ａ，３０Ｂに、それぞれ同じ流量、すなわち約４Ｌ／ｍｉｎ程度で供給される。また、同様にオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのうちの３台又は４台に同時にオゾンガスを供給する場合は、オゾン発生器４２において発生させるオゾンガスはオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれか１台のみに供給する場合の３倍又は４倍の流量になるように、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１を制御すればよい。
【００６４】
更に、ＣＰＵ２００は、オゾン濃度検出器６５の濃度検出値を検知する機能と、オゾンガス発生器４２の放電圧を制御する機能を有し、濃度検出値をフィードバック信号としてオゾンガス発生器４２の放電圧を制御する。これにより、オゾンガス中のオゾン濃度がフィードバック制御される。したがって、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の流量を変化させたり、酸素及び窒素の混合比を変化させても、これら流量、混合比、及びオゾンガス発生器４２内の含酸素気体の圧力の変化に、放電圧の変化を追従させて、安定したオゾン濃度のオゾンガスを発生させることができる。
【００６５】
以上のようなＣＰＵ２００の制御により、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆに供給するオゾンガスの圧力及び流量を所望の値とし、オゾン濃度を安定したものとする。これにより、複数のオゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆで同時にオゾンガスを供給する状況で処理されたウエハＷも、オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆのいずれかのみでオゾンガスを供給する状況で処理されたウエハＷも、レジスト水溶化処理（オゾン処理）が均質に施される。したがって、各オゾン処理室３０Ａ〜３０Ｆにおけるレジスト水溶化処理（オゾン処理）の均一性、信頼性を向上させることができる。
【００６６】
次に、複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆによる処理方法について説明する。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１枚ずつウエハＷが取り出され、取出収納アーム１１によって取り出したウエハＷをウエハ受け渡しユニット１７に搬送する。すると、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によって各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入する。
【００６７】
この際、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）に必要な時間（各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにオゾンガスを供給している時間）をＴ、オゾンガス発生器４２が十分な量のオゾンガスを同時に供給可能なオゾン処理ユニットの最大供給可能台数をＸとすると、ＣＰＵ２００は、Ｔ／Ｘ間隔（ウエハ投入間隔）でウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに搬入し得るように、主ウエハ搬送装置１８を制御する。例えば、レジスト水溶化処理（オゾン処理）に必要な時間が３ｍｉｎで、オゾンガス発生器４２が生成可能なオゾンガスの量が、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆが単独で必要なオゾンガスの量の４倍、すなわちオゾンガス発生器の最大供給可能台数が４台である場合は、主ウエハ搬送装置１８は、ウエハＷを４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入すればよい。
【００６８】
具体的には図８に示すように、主ウエハ搬送装置１８は、オゾン処理ユニット２３ａにウエハＷ１を搬入する。この場合、オゾン処理室３０Ａの容器本体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Ｗ１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Ｗ１を受け取り、ウエハＷ１の周縁部４箇所を支持してウエハＷ１下面とベース１００ａ上面との間に隙間Ｇ１が形成される。
【００６９】
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（ウエハ搬入工程）。この際、ウエハＷ１上面と基体１０１ａ下面との間には隙間Ｇ２が形成される。
【００７０】
主ウエハ搬送装置１８は、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１を搬入すると、次に、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１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Ｗ２を受け取り、オゾン処理室３０ＡにウエハＷ１を搬入した時点から４５ｓｅｃ後にオゾン処理ユニット２３ｂにウエハＷ２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、４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次ウエハＷを搬入する。
【００７１】
ウエハＷ１がオゾン処理室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、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１を昇温させる（昇温工程）。これにより、ウエハＷ１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。
【００７２】
オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１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送信され、ＣＰＵ２００は、オゾン処理室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。
【００７３】
なお、オゾン処理室３０Ａに対して供給するオゾンガスは、ＣＰＵ２００によるマスフローコントローラ１８８，１９１及びオゾンガス発生器４２の制御によって、流量及びオゾン濃度が制御されている。まず、流量調整弁５２ａ〜５２ｆのそれぞれの開閉状況に基づき、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１の流量調整量が制御され、オゾンガス発生器４２に供給する含酸素気体の全流量が調節される。これにより、オゾンガス発生器４２によって生成されるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニット２３ａで消費される１台分の流量に制御される。また、ＣＰＵ２００、オゾンガス発生器４２、オゾン濃度検出器６５から構成されるフィードバック系により、オゾン濃度が所定値にフィードバック制御される。
【００７４】
また、ＣＰＵ２００から流量調整弁５２ａに送信される制御信号により、流量調整弁５２ａが開かれ、オゾンガス発生器４２から、オゾンガス主供給管６０、オゾンガス分岐供給管６１ａ、流量調整弁５２ａ、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスが供給される。オゾンガスは、流量調整弁５２ａの流量調整量に応じた流量で、オゾン処理室３０Ａ内に供給される。なお、流量調整弁５２ａの流量調整量は、予め流量調整弁５２ｂ〜５２ｆとのバランスによって調整されている。更に、排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１ａを開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内からの排出管７０ａによる排気流量を第１の排気流量調整弁８１ａによって調整する。このように、オゾン処理室３０Ａ内を排出管７０ａによって排気しながらオゾンガスを供給することにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、オゾン処理室３０Ａ内の圧力は、大気圧より高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保つ。また、ヒータ１０５，１２５の加熱によって、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１の温度が維持される。排出管７０ａによって排気したオゾン処理室３０Ａ内の雰囲気は、ミストトラップ７３に排出される。このようにして、オゾン処理室３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを充填する（オゾンガス充填工程）。
【００７５】
オゾンガスを充填後、オゾン処理室３０Ａ内にオゾンガスと蒸気とを同時にオゾン処理室３０Ａ内に供給して、ウエハＷ１のレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う。排出管７０ａに介設された排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１を開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内を排気しながらオゾンガスと蒸気を同時に供給する。蒸気発生器４０から供給される蒸気は、温度調節器１３６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３８ａを通過し、供給切換手段４１においてオゾンガスと混合してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。この場合も、オゾン処理室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。また、ヒータ１０５，１２５の加熱により、オゾン処理室３０Ａ内の雰囲気及びウエハＷ１の温度を維持する。このようにして、オゾン処理室３０Ａ内に充填したオゾンガスと蒸気の混合処理流体によってウエハＷ１の表面に塗布されたレジストを酸化させる（レジスト水溶化処理工程）。
【００７６】
なお、レジスト水溶化処理工程において、オゾンガスは、流量調整弁５２ａの流量調整量に応じた流量で、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。蒸気は、主供給管３８ａの流量調整弁５０の流量調整量に応じた流量で、主供給管３８ａを介してオゾン処理室３０Ａ内に供給される。この場合も、流量調整弁５２ａの流量調整量は、予め流量調整弁５２ｂ〜５２ｆとのバランスによって調整されており、主供給管３８ａの流量調整弁５０の流量調整量は、予め主供給管３８ｂ〜３８ｆの流量調整弁５０及び流量調整弁Ｖ４とのバランスによって調整されている。一方、排気切換部７２の第１の排気流量調整弁８１を開放した状態とし、オゾン処理室３０Ａ内からの排出管７０ａによる排気流量を第１の排気流量調整弁８１によって調整する。このように、オゾン処理室３０Ａ内を排出管７０ａによって排気しながらオゾンガス及び蒸気を所定流量で供給することにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内にオゾンガスと蒸気の混合処理流体を供給する。
【００７７】
レジスト水溶化処理（オゾン処理）中は、主供給管３８ａから混合処理流体の供給を続け、排出管７０ａから混合処理流体の排出を続ける。混合処理流体は、ウエハＷ１の上面（隙間Ｇ２）、下面（隙間Ｇ１）、周縁に沿って、排出口１２１及び排出管７０ａに向かって流れる。
【００７８】
なお、主供給管３８ａから混合処理流体の供給を止めると共に、排出管７０ａからの排出を止め、オゾン処理室３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらオゾン処理室３０Ａ内を満たす混合処理流体によってウエハＷ１のレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行ってもよい。
【００７９】
この場合も、オゾン処理室３０Ａに対して供給するオゾンガスは、ＣＰＵ２００によるマスフローコントローラ１８８，１９１、オゾンガス発生器４２の制御によって、流量及びオゾン濃度が制御され、オゾン処理室３０Ａには、オゾン処理室３０Ｂ〜３０Ｆ内の処理状況に関わらず、常に所望の値の流量及びオゾン濃度を有するオゾンガスが供給される。更に、オゾンガスが一定の流量で供給されることにより、オゾン処理室３０Ａ内の圧力が所定値に維持される。したがって、オゾン処理室３０Ｂ〜３０Ｆ内の処理状況に関わらず、オゾン処理室３０Ａ内の圧力、ウエハＷ１の周囲を流れる混合処理流体の流量、混合処理流体中のオゾン濃度を所望の値とすることが可能である。例えば、オゾン処理室３０Ａ、オゾン処理室３０Ｂで同時にレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う状況で処理されたウエハＷも、オゾン処理室３０Ａ、オゾン処理室３０Ｂを単独でそれぞれレジスト水溶化工程、ウエハ搬入工程を行う状況で処理されたウエハＷも、レジスト水溶化処理（オゾン処理）が均質に施される。
【００８０】
所定のレジスト水溶化処理（オゾン処理）が終了した後、まず、主供給管３８ａの流量調整弁５０，５２ａを閉じて、切換弁５４ａを開き、流量切換弁６８を大流量部側に切り換えて窒素供給源４３から大量の窒素をオゾン処理室３０Ａ内に供給すると共に、排出管７０ａに介設された排気切換部７２の第２の排気流量調整弁８２を開放した状態にする。そして、オゾン処理室３０Ａ内を排気しながら窒素供給源４３から窒素を供給する。これにより、主供給管３８ａ、オゾン処理室３０Ａ、排出管７０ａの中を窒素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７０ａによってミストトラップ７３に排出される。このようにして、オゾン処理室３０Ａからオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する（排出工程）。
【００８１】
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、受渡部材を図示しないシリンダによって上昇させて、支持部材に支持されているウエハＷ１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Ｗ１の下方に進入させ、受渡部材にて支持されているウエハＷ１を受け取り、オゾン処理室３０Ａ内からウエハＷ１を搬出する（ウエハ搬出工程）。
【００８２】
なお、オゾン処理室３０Ａ内には、主ウエハ搬送装置１８によって新たにウエハＷ７が搬入され、同様にレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行われる。
【００８３】
また、各オゾン処理ユニット２３ｂ〜２３ｆについても同様にして、ウエハＷを順次搬入してレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う。この際、２台のオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂによってレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う場合には、ＣＰＵ２００によって、マスフローコントローラ１８８，１９１が制御され、オゾンガス発生器４２によって発生させるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニット２３ａ，２３ｂで消費される２台分の流量に制御される。また、３台又は４台のオゾン処理ユニットによってオゾン処理が行われる場合も同様にＣＰＵ２００によって、マスフローコントローラ１８８，１９１が制御され、オゾンガス発生器４２によって発生させるオゾンガスの流量がオゾン処理ユニットで消費される３台分又は４台分の流量に制御される。
【００８４】
各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいてレジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷは、次に基板洗浄処理ユニット１２〜１５に順次搬送され、ウエハＷに対してそれぞれ洗浄処理及び乾燥処理が施される。
【００８５】
このように複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆへのウエハＷの搬入を、オゾンガス発生器４２の供給（生成）能力に応じて制御することにより、供給（生成）能力の小さい比較的安価なオゾンガス発生器４２を用いて処理を行うことができる。また、複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対するウエハＷの投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆを効率よく稼働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。
【００８６】
なお、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆの一部に異常が発生した場合や、主ウエハ搬送装置１８を一時停止した場合、ダミーディスペンス等の処理によってウエハＷの搬送タイミング乱れた場合等には、ＣＰＵ２００によって主ウエハ搬送装置１８が制御され、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいて、４以上のウエハＷの処理が重ならないようにすると共に、各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいて必要なオゾンガスの総量がオゾンガス発生器４２の供給（生成）能力を越えないように、ウエハＷを各オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに投入するタイミングが調整される。
【００８７】
例えば、図９に示すように、オゾン処理ユニット２３ｅでウエハＷ５のレジスト水溶化処理（オゾン処理）中に異常（ＥＲＲＯＲ）が発生し、オゾン処理ユニット２３ｅによる処理が停止した場合には、すでにオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｄ，２３ｆに搬入されているウエハＷ３，Ｗ４，Ｗ６〜Ｗ８についてはそのまま処理を続行する。また、ウエハＷ９，Ｗ１０の搬入は、通常通りオゾン処理ユニット２３ｂ，２３ｃに搬入されてから４５ｓｅｃ経過後に行う。
【００８８】
ここで、次にウエハＷ１１を通常通りウエハＷ１０がオゾン処理ユニット２３ｄに搬入されてから４５ｓｅｃ経過後に行うと、オゾン処理ユニット２３ｆ内では、まだウエハＷ６の処理を行っている最中であるため、ウエハＷ６とウエハＷ１１の処理が重なってしまう。これを防止するため、ＣＰＵ２００は、主ウエハ搬送装置１８を制御し、ウエハＷ１１をウエハＷ１０がオゾン処理ユニット２３ｄに搬入されてから９０ｓｅｃ経過後に行うよう調整する。この際、流量調整弁５２ａ〜５２ｆのそれぞれの開閉状況に基づき、ＣＰＵ２００によってマスフローコントローラ１８８，１９１の流量調整量が制御され、オゾンガス発生器４２が供給するオゾンガスの流量が調節される。
【００８９】
このようにして、オゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｄへのウエハＷの搬入は通常通り４５ｓｅｃ間隔で行い、オゾン処理ユニット２３ｆへのウエハＷの搬入については、オゾン処理ユニット２３ｅが修復されるまでの間、オゾン処理ユニット２３ｄへのウエハＷの搬入から９０ｓｅｃ経過後に行うように調整すればよい。
【００９０】
また、例えば、図１０に示すように、ウエハＷ３の次にダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに搬入して、オゾン処理ユニット２３ｄのダミーディスペンスを行う場合には、ＣＰＵ２００は、主ウエハ搬送装置１８に制御信号を送り、ウエハＷ３をオゾン処理ユニット２３ｃに搬入した時点から４５ｓｅｃ後にダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに投入するように制御する。また、ウエハＷ４は、ダミーウエハＤＷをオゾン処理ユニット２３ｄに搬入した時点から４５ｓｅｃ後にオゾン処理ユニット２３ｅに搬入するように制御し、ウエハＷ５以降は通常通り４５ｓｅｃ間隔でオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｆに順次搬入するように制御すればよい。ここでは、オゾン処理ユニット２３ｄをダミーディスペンスする場合について説明したが、その他のオゾン処理ユニット２３ａ〜２３ｃ，２３ｅ，２３ｆについても同様に制御することができる。
【００９１】
なお、上記実施形態では、この発明の基板処理方法をオゾンガス発生器４２に適用した場合について説明したが、気体や液体等の処理流体を供給するものであれば、オゾンガス発生器４２以外の処理流体供給源に適用することも可能であり、例えば蒸気発生器４０に適用することもできる。
【００９２】
また、上記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハの場合について説明したが、ウエハ以外に例えばＬＣＤ基板やフォトマスク用のレチクル基板等においてもこの発明が適用できることは勿論である。
【００９３】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、複数の処理部の被処理基板の搬送を処理流体供給源の能力に応じて制御することにより、複数の処理部の全てを使用した際に必要な処理流体の総量を供給することができる処理流体供給源よりも供給（生成）能力の低い処理流体供給源を用いることができる。したがって、比較的安価な処理流体供給源を用いて装置のコスト削減を図ることができると共に、装置の小型化を図ることができる。また、複数の第１の基板処理ユニットに対する被処理基板の投入タイミングを制御することにより、同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットを効率よく稼働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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の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】上記処理システムの一部を断面で示す概略側面図である。
【図３】この発明の基板処理装置の配管系統を示す概略構成図である。
【図４】この発明におけるオゾンガス発生器の構造を示す概略構成図である。
【図５】この発明におけるオゾンガス発生器周辺の配管系統を示す概略構成図である。
【図６】この発明におけるオゾン処理室の開閉状態を示す概略断面図である。
【図７】この発明におけるオゾン処理室の容器本体の構造を示す概略平面図である。
【図８】この発明の基板処理方法を説明する説明図である。
【図９】基板処理中に異常が発生した場合の基板処理方法を説明する説明図である。
【図１０】ダミーディスペンス時の基板処理方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｗ，Ｗ１〜Ｗ１２ 半導体ウエハ（被処理基板）
１２，１３，１４，１５ 洗浄処理ユニット（第２の基板処理ユニット）
１８ 主ウエハ搬送装置（搬送手段）
２３ａ〜２３ｆ オゾン処理ユニット（第１の基板処理ユニット）
４２ オゾンガス発生器（処理流体供給源）
２００ ＣＰＵ（制御手段）
Claims (2)
- 複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理方法において、
上記処理流体供給源の最大供給量を、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定し、
同時に使用される複数の第１の基板処理ユニットへ処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記最大供給量を１台の第１の基板処理ユニットが使用する処理流体の必要量で割って同時に使用できる処理可能台数を求め、第１の処理を施す時間を上記処理可能台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入することを特徴とする基板処理方法。 - 複数の第１の基板処理ユニットに対して１つの処理流体供給源からそれぞれ処理流体を供給して処理部内に収容された被処理基板に第１の処理を施し、第１の処理が施された被処理基板を第２の基板処理ユニットに搬送して第２の処理を施す基板処理装置であって、
上記被処理基板を収容し、この被処理基板に上記処理流体を供給して第１の処理を施す複数の第１の基板処理ユニットと、
上記複数の第１の基板処理ユニットに、全ての第１の基板処理ユニットを使用したときの処理流体の必要量よりも少なく設定された最大供給量の処理流体を供給可能な１つの処理流体供給源と、
上記第１の処理が施された被処理基板を収容し、この被処理基板に第２の処理を施す第２の基板処理ユニットと、
上記第１の基板処理ユニット及び第２の基板処理ユニットに上記被処理基板を搬送可能な搬送手段と、
同時に使用される上記複数の第１の基板処理ユニットへ上記処理流体を供給するタイミングが、上記処理流体供給源の最大供給量を超えないように、上記被処理基板を第１の基板処理ユニットに投入するタイミングを制御可能な制御手段と、を具備してなり、
上記制御手段は、第１の処理を施す時間を、上記処理流体供給源の最大供給量によって同時使用可能な第１の基板処理ユニットの台数で割った時間間隔で、被処理基板を複数の上記第１の基板処理ユニットへ順次投入するように制御可能に形成されることを特徴とする基板処理装置。
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