JP4576230B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を水蒸気を用いて処理する基板処理装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
半導体デバイスの一連の製造工程において、半導体ウェハの表面に塗布されたレジストを剥離する工程がある。レジストの剥離方法として、レジストを水溶性に変質させた後、純水により洗い流す方法が知られている。また、レジストを水溶性に変質させる処理においては、ウェハを処理チャンバー内に収納し、該チャンバー内にオゾンガスと蒸気の混合流体を供給して、混合流体によってレジストを酸化させることにより水溶化させる基板処理装置が使用される。このような基板処理装置には、チャンバー内のウェハに供給する蒸気を、タンクに貯留した純水を加熱することにより生成する蒸気発生器が設けられる。タンク内で加熱された純水は蒸気となってタンク上部に上昇し、タンク上部に接続された蒸気供給路によって送出され、オゾンガスと混合されてチャンバー内に供給される。
【０００３】
従来の基板処理装置にあっては、蒸気発生器のタンクの壁面を構成する金属が、加熱された純水中に溶出し、蒸気と共にチャンバー内に侵入してパーティクルを発生させ、ウェハを汚染する問題がある。
【０００４】
また、気化していないミスト状の純水が蒸気と共にチャンバー内に侵入すると、ウェハにウォーターマークを発生させる問題がある。そのため、従来の蒸気発生器では、タンク内の液面位置を蒸気供給路に対して低位置とし、ミスト状の純水が蒸気供給路に侵入することを防止する必要がある。この場合、液面位置と蒸気供給路との間に十分な空間が必要であるため、タンクを小型化できない制約がある。
【０００５】
Lorimerに付与された米国特許第５０６３６０９号（対応日本国特許出願公開公報は特開平３−１３７４０１号）は、上記の問題を解決することができる蒸気発生器の一例を開示している。Lorimerの装置では、ウエハの金属汚染を回避するために、タンクをテフロン（登録商標）等の純水中へのメタル溶出が生じない材料により形成している。また、ミスト状の純水に関連する問題は、テフロン被覆されたコイルヒータが内部にそれぞれ配置された複数のタンクを多段に積み重ねた構成により解決している。しかし、Lorimerの装置は構造が複雑であり、製造コストも高く、メインテナンスの手間もかかる。また、コイルヒータは接液面積が小さいため、加熱効率が低い。また、コイルヒータ上のテフロン被覆には経時劣化の不安もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、金属等の基板の処理に有害な成分で汚染されていない蒸気を処理チャンバーに供給することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ミスト状の純水が処理チャンバーに供給されることを防止することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、上記目的のうちの少なくとも１つを解決することができる簡潔な構造の蒸気処理装置を備えた基板処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、タンクおよび少なくとも１つのヒータを有し、前記タンクの内部空間に貯留されている純水を前記ヒータによって加熱して気化させることにより蒸気を発生させる蒸気発生器と、前記蒸気発生器が発生した蒸気を用いて内部で基板を処理する処理容器と、を備え、前記タンクは、水平方向両端に開口を有する中空の筒状体と、前記筒状体の両端の開口を塞いで前記筒状体とともに前記タンクの前記内部空間を画成する一対の板状体と、を有しており、前記筒状体は、樹脂材料からなり、前記少なくとも一つのヒータは、前記一対の板状体のうちの少なくとも一方の外面に接触するか若しくは近接して前記タンクの前記内部空間の外側に設けられており、前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は、前記筒状体を構成する樹脂材料よりも熱伝導率が高く金属成分を溶出しない材料からなる基板処理装置を提供する。
【００１１】
前記筒状体を形成する樹脂材料は、好適には、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分が純水中に溶出することのない材料からなる。前記筒状体を形成する樹脂材料は、ＰＴＦＥおよびＰＦＡ等のフッ素系樹脂材料からなることが好ましい。更に好ましくは、前記筒状体を形成する樹脂材料として、耐クリープ性に優れたＰＴＦＥとＰＦＡの混合物が用いられる。
【００１２】
上述のように、前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は、前記ヒータから前記タンク内の純水への熱伝導を考慮して、前記筒状体を構成する樹脂材料よりも熱伝導率の高い材料により形成される。前記板状体に用いるのに好適な高熱伝導性の材料として、金属材料またはアモルファスカーボンがある。金属材料が用いられる場合には、該金属材料からの純水中へのメタル溶出を防止するため、該金属材料の前記タンクの内部空間を向いた表面に樹脂材料からなる被覆層を設けることが好ましい。好適には、前記被覆層を構成する樹脂材料は、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分が純水中に溶出することのない材料、ＰＴＦＥおよびＰＦＡ等のフッ素系材料からなる。しかしながら、前記板状体を形成する金属材料が、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分の純水中への溶出が無視することができる程度に少ない材料、例えば高純度チタニウムであるである場合には、被覆層を設けなくてもよい。
【００１３】
好適な一実施形態においては、前記一対の板状体はともに熱伝導率の高い材料により形成され、一対のヒーターが前記一対の板状体にそれぞれ接触して若しくは近接して配置される。
【００１４】
前記基板処理装置は、前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備えて構成することができる。この場合、前記ヒータは、前記板状体の近傍で前記シェルに取り付けることができる。好ましくは、前記シェルは、樹脂材料により形成される前記タンクの筒状体の外周全域を覆い、樹脂材料のクリープ変形を効果的に防止する。
【００１５】
前記ヒータは、伝熱ブロックと、前記伝熱ブロックに設けられた発熱体とを有して構成することができ、この場合、前記伝熱ブロックの上縁を前記タンクにおける純水の設定液面高さと概ね同じ高さに位置させるとともに、前記発熱体を前記伝熱ブロックの下部に設けることができる。
【００１６】
液体状態または気体状態の純水が金属と接触することを防止する観点から、好ましくは、前記タンク内に純水を供給する供給通路と、前記タンク内から純水を排液する排出通路と、前記蒸気をタンク外に排出する蒸気排出通路とが、樹脂材料からなる前記筒状体を貫通して設けられる。この場合、好適には、前記供給通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、前記排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、前記蒸気排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより上方において前記タンクの内部空間に開口する。
【００１７】
前記タンク内で気化することなくミスト状に飛散した純水が、前記タンクの蒸気排出口に到達することを防止する観点から、好ましくは、少なくとも１つの邪魔板が前記タンクの内部空間に配置される。好適な実施形態においては、上下方向に配列された複数の邪魔板が、前記少なくとも１つの邪魔板として設けられ、前記各邪魔板は蒸気が通過することが可能な少なくとも１つの開口を有しており、上下方向に隣接する邪魔板において、上側の邪魔板は開口が下側の邪魔板の開口と重ならないように配置されている。
【００１８】
前記基板処理装置は、前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備えて構成することができる。好適な実施形態においては、前記タンクの前記筒状体と、前記タンクの一対の前記板状体との間にそれぞれ弾性シール部材が設けられており、前記シェル内に前記タンクが配置されると、前記シェルにより前記板状体が前記筒状体に向かって押し付けられ、これにより前記弾性シール部材がつぶれて前記筒状体と前記板状体との間に気水密なシールが形成されるように、前記タンクおよび前記シェルが形成されている。好ましくは、前記シェル内に前記タンクが配置されて前記タンク構成部材間に気水密なシールが形成された際に前記筒状体と前記板状体とが直接接触しないように、前記タンクおよび前記シェルが寸法付けられている。
【００１９】
好ましくは、前記タンクの内部空間は、その中心軸線が水平方向を向いた概ね円柱の形状となっている。この場合、前記円柱は、前記タンクの側面に相当する円柱底面の直径が、前記タンクの横幅に相当する円柱高さより大きいように寸法付けられていることが好ましい。
【００２０】
前記基板処理装置は、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生器を更に備えて構成することができ、この場合、前記処理容器に、前記蒸気発生器が発生した蒸気と前記オゾンガス発生器が発生したオゾンガスとを含む混合流体が供給され、該混合流体を用いて前記処理容器内で基板が処理される。
【００２１】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、基板の一例としてのウェハに対して、ウェハの表面に塗布されたレジストを水溶化する処理を施す、本発明に基づく基板処理装置としての基板処理ユニットに基づいて説明する。図１は、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈを組み込んだ処理システム１の平面図である。図２は、その側面図である。この処理システム１は、ウェハＷに洗浄処理及びレジスト水溶化処理を施す処理部２と、処理部２に対してウェハＷを搬入出する搬入出部３から構成されている。
【００２２】
搬入出部３は、複数枚、例えば２５枚の略円盤形状のウェハＷを所定の間隔で略水平に収容可能な容器（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との間でウェハＷの受け渡しを行うウェハ搬送装置７が備えられたウェハ搬送部５と、から構成されている。
【００２３】
ウェハＷはキャリアＣの一側面を通して搬入出され、キャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられている。また、ウェハ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、ウェハＷを収容する２５個のスロットが形成されている。ウェハＷは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面（ウェハＷを水平に保持した場合に上側となっている面）となっている状態で各スロットに１枚ずつ収容される。
【００２４】
イン・アウトポート４の載置台６上には、例えば、３個のキャリアを水平面の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。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とウェハ搬送部５との境界壁８側に向けて載置される。境界壁８においてキャリア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のウェハ搬送部５側には、窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉機構１０が設けられている。
【００２５】
この窓部開閉機構１０は、キャリアＣに設けられた蓋体もまた開閉可能であり、窓部９の開閉と同時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入出口とウェハ搬送部５とを連通させると、ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７のキャリアＣへのアクセスが可能となり、ウェハＷの搬送を行うことが可能な状態となる。
【００２６】
ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７は、Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり、かつ、Ｘ―Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置７は、ウェハ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となっている。こうして、ウェハ搬送装置７は、載置台６に載置された全てのキャリア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台のウェ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側へウェハＷを搬送することができるように構成されている。
【００２７】
上記処理部２は、搬送手段である主ウェハ搬送装置１８と、ウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置するウェハ受け渡しユニット（ウエハ中継ユニット）１６、１７と、４台の基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５と、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈとを備えている。
【００２８】
また、処理部２には、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに供給するオゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置２４と、基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設されている。処理部２の天井部には、各ユニット及び主ウェハ搬送装置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。
【００２９】
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、ウェハ受け渡しユニット１６、１７と、その上部の空間を通ってウェハ搬送部５に向けて流出する構造となっている。これにより、ウェハ搬送部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の清浄度が保持される。
【００３０】
上記ウェハ受け渡しユニット１６、１７は、いずれもウェハ搬送部５との間でウェハＷを一時的に載置するものであり、これらウェ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、下段のウェ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ェハＷを載置するために用い、上段のウェ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側へ搬送するウェハＷを載置するために用いることができる。
【００３１】
上記主ウェハ搬送装置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）で回転自在に構成されている。また、主ウェハ搬送装置１８は、ウェハＷを把持する搬送アーム１８ａを有し、この搬送アーム１８ａはＹ方向にスライド自在となっている。こうして、主ウェハ搬送装置１８は、ウエハ受け渡しユニット１６、１７と、基板洗浄ユニット１２〜１５、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。
【００３２】
各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいてレジスト水溶化処理が施されたウェハＷに対して、洗浄処理及び乾燥処理を施す。なお、基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、上下２段で各段に２台ずつ配設されている。図１に示すように、基板洗浄ユニット１２、１３と基板洗浄ユニット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、各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は概ね同様の構成を備えている。
【００３３】
各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、ウェハＷの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。基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、図２に示すように、上下方向に４段で各段に２台ずつ配設されている。左段には基板処理ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが上からこの順で配設され、右段には基板処理ユニット２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈが上からこの順で配設されている。図１に示すように、基板処理ユニット２３ａと基板処理ユニット２３ｅ、基板処理ユニット２３ｂと基板処理ユニット２３ｆ、基板処理ユニット２３ｃと基板処理ユニット２３ｇ、基板処理ユニット２３ｄと基板処理ユニット２３ｈとは、その境界をなしている壁面２８に対して対称な構造を有しているが、対称であることを除けば、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは概ね同様の構成を備えている。そこで、基板処理ユニット２３ａ、２３ｂを例として、その構造について詳細に以下に説明することとする。
【００３４】
図３は、基板処理ユニット２３ａ、２３ｂの配管系統を示す概略構成図である。基板処理ユニット２３ａ、２３ｂに備えられる処理チャンバー（処理容器）３０Ａ、３０Ｂには、蒸気をチャンバー３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ供給する蒸気供給路としての蒸気供給管３８（以下、「主供給管３８」という）、３８を介して、１つの蒸気供給源である蒸気発生器４０が接続されている。
【００３５】
また、主供給管３８、３８には、供給切換手段４１を介して、オゾンガス発生器４２と、Ｎ２ガス供給源４３がそれぞれ接続されている。供給切換手段４１は、それぞれ主供給管３８の連通・遮断と流量調整を行う流量調整弁５０と、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５２と、Ｎ２ガス供給管５３の連通・遮断を行う切換弁５４とを具備している。なお、Ｎ２ガス供給管５３には、大流量部５５ａと小流量部５５ｂを切換可能な流量切換弁５５が介設されている。
【００３６】
流量調整弁５０、５０は、蒸気発生器４０において発生して主供給管３８、３８を通過する蒸気が、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、流量調整量のバランスが調節される。また、流量調整弁５２、５２は、オゾンガス発生器４２からオゾンガス供給管５１、主供給管３８、３８を通過するオゾンガスが、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、内蔵された可変絞りの開度のバランスが調節される。そして、流量切換弁５５、５５は、Ｎ２ガス供給源４３からＮ２ガス供給管５３、主供給管３８、３８を通過するＮ２ガスが、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、調節される。
【００３７】
主供給管３８の流量調整弁５０より上流側には、主供給管３８の形状に沿って管状に設置される温度調節器５７が備えられ、蒸気発生器４０から送出される蒸気は、主供給管３８を流量調整弁５０まで通過する間、温度調節される。また、オゾンガス供給管５１の流量調整弁５２より上流側には、フローメーター５８が介設されている。
【００３８】
一方、チャンバー３０Ａ、３０Ｂにおける主供給管３８の接続部と対向する部位には排出管６０が接続されている。この排出管６０はミストトラップ６１に接続されている。また、排出管６０には、圧力調整手段である排気切換部６５が介設されている。排気切換部６５は、分岐管６６、６７を備え、分岐管６６、６７には、開放時には小量の排気を行う第１の排気流量調整弁７１、開放時には大量の排気を行う第２の排気流量調整弁７２がそれぞれ介設されている。この分岐管６６、６７における排気流量調整弁７１、７２の下流側は合流して排出管６０となり、ミストトラップ６１に接続されている。また、分岐管６７における排気流量調整弁７２の上流側と、分岐管６６、６７の合流部分の下流側を接続する分岐管８１が設けられており、分岐管８１には、通常では閉鎖状態を維持し、緊急時、例えばチャンバー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８３が介設されている。
【００３９】
ミストトラップ６１は、排出された処理流体を冷却し、処理流体中の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９１から排出する。分離したオゾンガスを含む気体は、オゾンキラー９２によって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、排気される。
【００４０】
前述のように、チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量は流量調整弁５０、５０によって調整され、チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給するオゾンガスの流量は、流量調整弁５２、５２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チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内の圧力は、各排気切換部６５、６５によって、チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内から排気する流量を調節することにより、制御される。
【００４１】
なお、チャンバー３０Ａ、３０Ｂには、リークセンサ９５が取り付けられて、チャンバー３０Ａ内の処理流体の洩れを監視できるようになっている。
【００４２】
チャンバー３０Ａ、３０Ｂは同じ構成を有する。そこで、次に、チャンバー３０Ａ、３０Ｂについて、一方のチャンバー３０Ａを代表して説明する。図４に示すように、チャンバー３０Ａは、ウェハＷを収納する容器本体（チャンバー本体）１００と、ウェハＷを前述の主ウェハＷ搬送装置１８から受け取り、容器本体１００に受け渡す蓋体１０１と、ウェハＷを主ウェハＷ搬送装置１８から受け取る際に容器本体１００に対して蓋体１０１を離間し、ウェハＷ処理中は容器本体１００に対して蓋体１０１を密着させる移動手段であるシリンダ１０２とで主要部が構成されている。図５に示すように、容器本体１００と蓋体１０１を密着させると、容器本体１００と蓋体１０１の間には、密閉された処理空間Ｓ１が形成される。
【００４３】
容器本体１００は、円盤状のベース１００ａと、ベース１００ａの周縁部から上方に起立する円周壁１００ｂを備えている。また、ベース１００ａの外周面全体から、後述の下部係合ローラ１６２と係合する下部係合片１０３が、ドーナツ状に突設されている。
【００４４】
ベース１００ａの内部にはヒータ１０５が内蔵されており、ベース１００ａの上面には、ウェハＷより小径の円形状の下プレート１１０が隆起している。下プレート１１０上面は円周壁１００ｂの上面より下方位置に形成されている。円周壁１００ｂと下プレート１１０の間には、凹溝１００ｃが形成されている。
【００４５】
図６に示すように、下プレート１１０の周囲４箇所には、容器本体１００に収納されたウェハＷ下面の周縁４箇所に対してそれぞれ当接する４つの支持部材１１１が設けられている。これら４つの支持部材１１１によって、ウェハＷは収納位置に安定的に支持される。支持部材１１１によって収納位置に支持されたウェハＷ下面と下プレート１１０上面との間には、図７に示すように、約１ｍｍ程度の高さの隙間Ｇが形成される。なお、支持部材１１１の材質はＰＴＦＥ等の樹脂である。
【００４６】
図４及び図５に示すように、円周壁１００ｂの上面には、同心円状に二重に設けられた周溝１１２ａ、１１２ｂに嵌合されるＯリング１１５ａ、１１５ｂが備えられている。これにより、円周壁１００ｂ上面と蓋体１０１下面を密着させ、処理空間Ｓ１を密閉することができる。
【００４７】
図６に示すように、円周壁１００ｂには、チャンバー３０Ａ内に処理流体を導入する導入ノズル１２０が設けられ、収納位置に支持されたウェハＷの中心を中心として導入ノズル１２０に対向する位置には、排出口１２１が設けられている。主供給管３８は、下部係合片１０３内を貫通して、導入ノズル１２０の入口部１２５に接続している。また、排出管６０は、下部係合片１０３内を貫通して、排出口１２１に接続している。
【００４８】
導入ノズル１２０は図８に示すように凹溝１００ｃの上部側に、排出口１２１は図９に示すように凹溝１００ｃの底部側に開口している。このように、導入ノズル１２０を排出口１２１より上側に設けることにより、導入ノズル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、チャンバー３０Ａ内に処理流体が残存することを防止する。なお、図６に示すように、導入ノズル１２０及び排出口１２１は、ウェハＷの周囲において前述の４つの支持部材１１１の間に設置されている。即ち、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置されている。
【００４９】
導入ノズル１２０は、図６に示すように、主供給管３８に接続して円周壁１００ｂの外側から処理流体を流入させる入口部１２５と、入口部１２５からチャンバー３０Ａの内側に向かって水平方向に扇形状に広がって開口する出口部１２６から構成されている。出口部１２６の開口側には、石英製の多孔メッシュ１２７が備えられている。主供給管３８から送出された処理流体は、出口部１２６において扇形状に広がって流れ、多孔メッシュ１２７を通過してチャンバー３０Ａ内に導入される。このように、出口部１２６を扇形状に開口させることにより、チャンバー３０Ａ内に処理流体を効率良く拡散させて供給することができる。従って、エッチングの均一性が向上する。さらに、処理流体が多孔メッシュ１２７を通過する際には処理流体の流速が低下するので、例えば凹溝１００ｃにパーティクル等が沈下している場合であっても、パーティクル等を巻き上げることがなく、ウェハＷに付着するパーティクル等を低減する効果がある。
【００５０】
ところで、円周壁１００ｂに上記のような導入ノズル１２０を形成する加工を施す場合、容器本体１００の円周壁１００ｂの内側には下プレート１１０が形成されているため、円周壁１００ｂの内側に加工具を挿入できず、加工が困難である。そのため、導入ノズル１２０を形成する部分のみを円周壁１００ｂから切り取って加工を施す。先ず、円周壁１００ｂの上部の一部を、容器本体１００の中心から放射する方向に２箇所で切断し、かつ、円周壁１００ｂの上面から所定の厚さの位置を上面に対して略平行に切断し、図１０に示すような、凸面１３０ａと凹面１３０ｂを有する導入ノズル設置部１３０を、円周壁１００ｂから切り取る。その後、円周壁１００ｂの外周面の一部である、導入ノズル設置部１３０の凸面１３０ａから入口部１２５を形成し、一方、円周壁１００ｂの内周面の一部である、凹面１３０ｂから出口部１２６を形成する。さらに、出口部１２６の開口に多孔メッシュ１２７を嵌合させる。こうして、導入ノズル１２０を貫通させた導入ノズル設置部１３０を、再び円周壁１００ｂの導入ノズル設置部１３０を切り取った切断部１３１に嵌合させ、導入ノズル設置部１３０と切断部１３１の間を溶接する。このとき、電子ビーム溶接方式を用いると精度良く溶接することができる。このようにして、導入ノズル１２０の加工が可能である。
【００５１】
蓋体１０１は、図４に示すように、内部にヒータ１３５が内蔵された基体１０１ａと、基体１０１ａの周縁において基体１０１ａの下面の中心を中心として対向する２箇所に垂下される一対の保持部材１３６から構成されている。また、蓋体１０１の外周面には、図１３に示すように、１２個の上部係合片１３７が突設されている。
【００５２】
図１１に示すように、保持部材１３６は、垂直片１３６ａの下端から内方側に折曲される水平片１３６ｂを有する断面略Ｌ字状に形成されている。また、水平片１３６ｂの先端すなわち内方側端部は円弧面１３７を有すると共に、水平片１３６ｂの先端側上面にはウェハＷのエッジ部を載置する段部１３８が形成されている。シリンダ１０２を駆動して、蓋体１０１を下降させると、図１２に示すように、蓋体１０１が容器本体１００に対して近接方向に移動して保持部材１３６が容器本体１００の凹溝１００ｃ内に進入すると共に、保持部材１３６に支持されたウェハＷを容器本体１００の支持部材１１１に受け渡す構成となっている。
【００５３】
移動手段であるシリンダ１０２は、図１３に示すような矩形状の固定盤１４０に立設された４本の支柱１４１の上端に架設され、ボルト１４２をもって固定された天板１４３の下面に鉛直状に固定されるシリンダ本体１４５と、図４に示すようにシリンダ本体１４５の下端から摺動自在に突出し、蓋体１０１の上面に固定されるピストンロッド１４６とで構成されている。したがって、ピストンロッド１４６が収縮移動することによって、蓋体１０１が上方に移動して容器本体１００に対して離間し、また、図５に示すようにピストンロッド１４６が伸張することによって、蓋体１０１が下方に移動して容器本体１００の円周壁１００ｂの上面に当接すると共に、Ｏリング１１５ａ、１１５ｂを圧接して密閉することができる。
【００５４】
ロック機構１５０は、図５に示すように、容器本体１００のベース１００ａの中心部下面に突設される支持軸１５１にベアリング１５２を介して回転自在に装着される回転筒１５３と、この回転筒１５３を水平方向に正逆回転可能に回転するロータリーアクチュエータ１５４と、回転筒１５３の外周から水平方向に延在する円板１５５を備えている。さらに、円板１５５の先端部に立設される１２個のブラケット１５６と、各ブラケット１５６の下部側から内方に向かって突設される下部水平軸１６０に回転自在に装着されて、前述の下部係合片１０３の下面に係合可能な下部係合ローラ１６２と、ブラケット１５６の上部側から内方に向かって突設される上部水平軸１６４に回転自在に装着されて、上部係合片１３７の上面に係合可能な上部係合ローラ１６６とを備えている。
【００５５】
前述の上部係合片１３７は、図１３に示すように、蓋体１０１の外周面に沿って、後述の上部係合ローラ１６６の径よりやや大きな寸法の切欠き１６７を介して突設されている。また、上部係合片１３７の上面には、図１４に示すように、切欠き１６７の一端（図１４において左側）から上り勾配の傾斜面１６８と、この傾斜面１６８の上端に連なる平坦面１６９が形成されている。
【００５６】
上記のように構成されるロック機構１５０によれば、容器本体１００に対して蓋体１０１が当接した状態で、ロータリーアクチュエータ１５４が駆動して回転筒１５３及び円板１５５を回転させると、下部係合ローラ１６２は下部係合片１０３の下面を転動し、上部係合ローラ１６６は、上部係合片１３７の傾斜面１６８を転動して平坦面１６９に達する。すなわち、対をなす１２組の下部係合ローラ１６２と上部係合ローラ１６６が、容器本体１００のベース１００ａに突設された下部係合片１０３と蓋体１０１に突設された上部係合片１３７を挟持することによって、容器本体１００と蓋体１０１とを固定（ロック）する。この状態で、Ｏリング１１５ａ、１１５ｂが圧接されるので、容器本体１００に対して蓋体１０１が密封される。
【００５７】
ロックを解除する場合は、ロータリーアクチュエータ１５４を逆方向に回転させて、各組の下部係合ローラ１６２及び上部係合ローラ１６６を待機位置すなわち上部係合ローラ１６６を切欠き１６７内に位置させて、ロック状態を解除することができる。この状態で、シリンダ１０２のピストンロッド１４６を収縮させることによって、蓋体１０１は容器本体１００に対して離間される。
【００５８】
次に、蒸気発生器４０について説明する。図１５に示すように、蒸気発生器４０は、純水を貯留するタンク１７０と、タンク１７０を固定支持する固定支持部材１７１から構成されている。タンク１７０は、両側が開口した筒体１７５と、図１６に示すように筒体１７５の両側を塞ぐ一対の側壁板１７７ａ、１７７ｂによって構成されている。また、側壁板１７７ａ、１７７ｂの外側には、それぞれヒータ１８０、１８０が設置されている。タンク１７０内の純水は、これら筒体１７５と側壁板１７７ａ、１７７ｂとで囲まれたタンク内部空間Ｓ２内に貯留され、側壁板１７７ａ、１７７ｂを介してヒータ１８０、１８０によって加熱される。タンク内の温度はヒータ１８０、１８０の加熱により約１２０℃程度に温度調節され、蒸気は加圧された状態に保持される。タンク内の純水は、ヒータ１８０、１８０によって側壁板１７７ａ、１７７ｂの両側から効率的に加熱される。なお、タンク１７０は密閉、耐圧構造となっている。
【００５９】
筒体１７５は、コーナーに丸みを形成した略角柱形状の内周面を有し、環状の両端面１８２ａ、１８２ｂにおいて側壁板１７７ａ、１７７ｂに接触する。また、筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂには、図示しないボルト穴がタンク内部空間Ｓ２を囲むように複数箇所に形成されており、側壁板１７７ａ側からボルトを筒体１７５、側壁板１７７ｂ内のボルト穴に貫挿させ、側壁板１７７ｂ側においてナットを締めることにより、側壁板１７７ａ、１７７ｂを筒体１７５に固定する構成となっている。筒体１７５の両端面１８２ａ、１８２ｂには、図１６及び図１７に示すようにそれぞれ周溝１８３ａ、１８３ｂが設けられており、周溝１８３ａと側壁板１７７ａ、周溝１８３ｂと側壁板１７７ｂとの間には、それぞれＯリング１８５ａ、１８５ｂが嵌合されている。これにより、側壁板１７７ａ、１７７ｂと両端面１８２ａ、１８２ｂを密着させることができる。
【００６０】
筒体１７５の材質はＰＦＡ（四フッ化エチレン）とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の混合物であり、側壁板１７７ａ、１７７ｂの材質は高純度チタンである。これにより、タンク１７０は耐熱性、耐ベーパー性を有するとともに、耐圧構造となっている。また、ＰＴＦＥ又はＰＦＡとＰＴＦＥの混合物は、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に金属イオンが純水中に溶出する現象である「メタル溶出」が発生しない。また、高純度チタンは、純水中へのメタル溶出がステンレス等と比較して非常に少ない。従って、純水がタンク１７０の壁面に接触する接液面から純水中へのメタル溶出は殆ど無い。即ち、このように非常に微量な接液面の材料が純水に溶出してチャンバー３０Ａ内に侵入しても、パーティクル付着やメタルコンタミネーションが発生することは殆ど無く、ウェハＷの処理に悪影響を与えない。なお、Ｏリング１８５ａ、１８５ｂには、耐熱性と耐ベーパー性があり、純水中へのメタル溶出がないフッ素系のゴムを使用する。
【００６１】
さらに、タンク１７０にＰＦＡとＰＴＦＥの混合物を用いることにより、タンク１７０のクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。なお、タンク１７０のクリープを防止するためには、筒体１７５の両端面１８２ａ、１８２ｂの間の距離をなるべく小さくすることが効果的である。
【００６２】
図１６に示すように、ヒータ１８０、１８０は、熱を発生させる発熱装置１９０、１９０と、発熱装置１９０、１９０から発生した熱を側壁板１７７ａ、１７７ｂにそれぞれ伝熱する、金属製、例えばアルミニウム製の伝熱部材１９１、１９１と、から構成される。伝熱部材１９１は側壁板１７７ａ又は１７７ｂの外側の面に接触しており、伝熱部材１９１の上縁は、タンク１７０内の純水の液面Ｌとほぼ同じ高さに略水平に位置するように形成されている。また、伝熱部材１９１の下縁がタンク１７０の底面の高さより下方に位置するように形成されている。そして、発熱装置１９０は、発熱装置１９０の上縁が液面Ｌの高さより下方に、下縁がほぼタンク１７０の底面の高さに位置するように、伝熱部材１９１の下部に設置されている。発熱装置１９０から発生した熱は伝熱部材１９１に伝導し、伝熱部材１９１から側壁板１７７ａ又は１７７ｂに伝導し、側壁板１７７ａ、１７７ｂから純水に伝導する。この場合、伝熱部材１９１の上縁が液面Ｌとほぼ同じ高さに形成されていることにより、加熱された伝熱部材１９１からの熱が、側壁板１７７ａ又は１７７ｂを介して、貯留されている純水に効率的に伝導する。従って、伝熱部材１９１や側壁板１７７ａ又は１７７ｂが過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。
【００６３】
筒体１７５には、タンク１７０から各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに蒸気を供給する２本の主供給管３８、３８が設けられている。図１５において、タンク１７０内に純水及びＮ２ガスを供給する純水供給管２００と、タンク１７０から純水を排液するドレン管２０１と、タンク１７０内に発生した蒸気をタンク１７０からチャンバー３０Ａに供給する前述の主供給管３８（蒸気供給管３８）が、筒体１７５の左側部を横方向に貫通して設けられている。純水供給管２００は、純水の液面Ｌより下方から純水を供給する位置に設けられている。ドレン管２０１は、タンク１７０の底部側方から純水を排液する位置に設けられている。主供給管３８は、タンク１７０の天井部の側方から蒸気を送出する位置に設けられている。さらに、純水供給管２００とドレン管２０１の間には、純水の温度を計測する温度センサ２０２が設けられている。
【００６４】
また、図１５において筒体１７５の右側部、即ち、純水供給管２００、ドレン管２０１、チャンバー３０Ａに蒸気を送出する主供給管３８が配置されている側部に対向する側部には、蒸気をチャンバー３０Ｂに送出する主供給管３８と、液面計２１０が設けられている。蒸気をチャンバー３０Ｂに送出する主供給管３８は、タンク１７０の天井部の側方から蒸気を送出する位置に設けられている。液面計２１０は、液面を計測する計測部２１０ａと、タンク１７０の底部側方に開口し、計測部２１０ａの下端に接続する下管２１０ｂと、液面Ｌより上方の純水に接触しない位置に開口し、計測部２１０ａの上端に接続する上管２１０ｃとによって構成されている。
【００６５】
さらに、タンク１７０には、液面Ｌと主供給管３８との間に、２枚の邪魔板２１１、２１２が液面Ｌに対して略平行に配置されている。下側の邪魔板２１１は、筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂに四辺を接触させて液面Ｌの上方全体を覆うように形成されており、上側の邪魔板２１２も同様に筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂに四辺を接触させており、液面Ｌ及び邪魔板２１１の上方全体を覆うように形成されている。さらに、下側の邪魔板２１１には、図１５において筒体１７５の左側部側と右側部側に、発生した蒸気を通過させる通過口２１３ａ、２１３ｂがそれぞれ設けられている。上側の邪魔板２１２には、通過口２１３ａ、２１３ｂを通過した蒸気を通過させる通過口２１４が、邪魔板２１２の中央に設けられている。
【００６６】
図１７に示すように、通過口２１３ａ、２１３ｂと通過口２１４は、互いに上下に重ならないように開口している。即ち、通過口２１３ａ、２１３ｂの真上は邪魔板２１２の通過口２１４の無い部分に覆われており、通過口２１４の真下は邪魔板２１１の通過口２１３ａ、２１３ｂの無い部分に覆われている。邪魔板２１１の下で発生した蒸気は、通過口２１３ａ、２１３ｂを通過し、真上の邪魔板２１２で偏向されて通過口２１４を通過し、主供給管３８から送出される。このようにすると、加熱されてミスト状となった純水が飛散したり、蒸気と共に上昇した場合であっても、ミスト状の純水を邪魔板２１１、２１２によって受け止めることができる。従って、ミスト状の純水が主供給管３８によって送出されることは無く、チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止する。これにより、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。さらに、液面Ｌと主供給管３８との間の高さを小さくすることができるので、タンク１７０全体の高さを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。なお、蒸気が邪魔板２１１、２１２を迂回する際に、なるべく蛇行をさせるようにすると、ミスト状の純水を効果的に受け止めることができる。なお、邪魔板２１１、２１２の材質には、例えばＰＴＦＥ、アモルファスカーボン、炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ）等の、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に純水中への材料成分の溶出がない材料又は、チタン等の純水中への溶出が実質的に無い材料を用いる。
【００６７】
さらに、筒体１７５の右側部において、邪魔板２１１、２１２の間には、蒸気をタンク１７０から排出してタンク１７０内の圧力を下降させる逃がし路２２０が接続されている。この場合、タンク１７０内に発生した蒸気を、主供給管３８によってチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に送出せずに、逃がし路２２０によって排出し、タンク１７０内の温度又は圧力を制御できる。例えば、ヒータ１８０、１８０の出力を一定にしても、逃がし路２２０によって蒸気を排出することにより、タンク１７０内の圧力を低下させ、タンク１７０内の温度を一定値に制御し、異常温度上昇を防止できる。タンク１７０内の温度は、約１２０℃程度に維持される。
【００６８】
図３に示すように、純水供給管２００には、流量調整弁Ｖ２が介設されており、純水供給源２２５が接続されている。この純水供給源２２５における流量調整弁Ｖ２の下流側には、前述のＮ２ガス供給管５３からの分岐管２２６を介して前述のＮ２ガス供給源４３が接続されている。この分岐管２２６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。
【００６９】
ドレン管２０１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２２７が備えられている。また、ドレン管２０１の流量調整弁Ｖ３の下流側に、逃がし路２２０の下流端が接続されている。逃がし路２２０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２３０が接続され、この分岐管２３０にリリーフ弁ＲＶ１が介設されている。ミストトラップ２２７は、ドレン管２０１から排液された純水及び逃がし路２２０から排出された蒸気を冷却して、液体にして排液管９１から排液する。
【００７０】
蒸気発生器４０のヒータ１８０、１８０は、一定の出力で稼働される。また、前述のように、蒸気発生器４０において発生した蒸気が、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、流量調整弁５０、５０の流量調整量が予め設定される。例えば、蒸気発生器４０において単位時間当たりに発生させる蒸気量を５単位とすると、蒸気を同時に各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５単位の蒸気のうち、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに、２単位の流量で蒸気をそれぞれ供給し、残りの１単位の蒸気は、タンク１７０内から逃がし路２２０によって排出する。そのため、蒸気を同時に各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する場合は、１単位の流量の蒸気が逃がし路２２０を通過するように流量調整弁Ｖ４の開度調整を行い、各流量調整弁５０、５０、及び逃がし路２２０に介設された開閉弁Ｖ５を開く。
【００７１】
また、蒸気を片方のチャンバー３０Ａ又は３０Ｂのみに供給する場合、例えばチャンバー３０Ａ（又は３０Ｂ）でウェハＷの搬入を行い、同時にチャンバー３０Ｂ（又は３０Ａ）でオゾンガスと蒸気を用いるレジスト水溶化処理を行うような場合は、蒸気発生器４０において発生させた５単位の蒸気のうち、チャンバー３０Ａ又は３０Ｂにのみ、２単位の流量の蒸気を供給し、残りの３単位の流量の蒸気は、逃がし路２２０によって排出する。そのため、蒸気を片方のチャンバー３０Ａ又は３０Ｂにのみ供給する場合は、３単位の流量の蒸気が逃がし路２２０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、一方の流量調整弁５０と開閉弁Ｖ５を開く。
【００７２】
蒸気をチャンバー３０Ａ、３０Ｂ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５単位の蒸気を、すべて逃がし路２２０によって排出する。そのため、各流量調整弁５０、５０を閉じ、開閉弁Ｖ５及び流量調整弁Ｖ４を開く。
【００７３】
なお、逃がし路２２０によって排出された蒸気は、ドレン管２０１を通過してミストトラップ２２７に送出される。また、タンク１７０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ＲＶ１を開いて、蒸気をタンク１７０内から逃がし路２２０、分岐管２３０、逃がし路２２０、ドレン管２０１の順に通過させて排出する。
【００７４】
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２２０によって排出することにより、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量を調整することができる。この場合、例えば、蒸気を同時に供給するチャンバーの数が変更しても、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で蒸気が供給されるバランスに予め設定された流量調整弁５０、５０の流量調整量を変更する必要は無く、開閉を行うだけでよい。このように各流量調整弁５０、５０によって流量調整を行う場合や、ヒータ１８０、１８０の出力を制御して流量調整を行う場合と比較して、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量調整が容易である。従って、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量を、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂで行う工程に応じて、正確に調整することができ、レジズト水溶化処理の均一性、信頼性を向上させることができる。
【００７５】
次に、上記のように構成された処理システム１におけるウェハＷの処理工程を説明する。まず、イン・アウトポート４の載置台６に載置されたキャリアＣから取出収納アーム１１によって一枚ずつウェハ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ェハＷをウェハ受け渡しユニット１７に搬送する。すると、主ウェハ搬送装置１８がウェハ受け渡しユニット１７からウェハＷを受け取り、主ウェハ搬送装置１８によって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに適宜搬入する。そして、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいて、ウェハＷの表面に塗布されているレジストが水溶化される。所定のレジスト水溶化処理が終了したウェハＷは、搬送アーム１８ａによって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈから適宜搬出される。その後、ウェハＷは、搬送アーム１８ａによって再び各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に適宜搬入され、ウェハＷに付着している水溶化されたレジストを除去する洗浄処理が純水等により施される。これにより、ウェハＷに塗布されていたレジストが剥離される。各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、ウェハＷに対して洗浄処理を施した後、必要に応じて薬液処理によりパーティクル、金属除去処理を行った後、乾燥処理を行い、その後、ウェハＷは再び搬送アーム１８ａによって受け渡しユニット１７に搬送される。そして、受け渡しユニット１７から取出収納アーム１１にウェハＷが受け取られ、取出収納アーム１１によって、レジストが剥離されたウェハＷがキャリアＣ内に収納される。
【００７６】
次に、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの動作態様について、基板処理ユニット２３ａを代表して説明する。まず、容器本体１００に対して蓋体１０１を離間させた状態で、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体１０１の下方に移動させると、蓋体１０１の保持部材１３６が、搬送アーム１８ａからウェハＷを受け取る（ウェハ受け取り工程）。次に、シリンダ１０２を駆動して蓋体１０１を下降させると、蓋体１０１が容器本体１００に対して近接方向に移動して保持部材１３６が容器本体１００の凹溝１００ｃ内に進入すると共に、保持部材１３６に支持されたウェハＷを容器本体１００の支持部材１１１に受け渡す（ウェハ受け渡し工程）。ウェハＷ下面と下プレート１１０上面との間には隙間Ｇが形成される。このようにしてウェハＷを支持部材１１１に受け渡した後、更に蓋体１０１が下降すると、蓋体１０１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（密閉工程）。
【００７７】
蓋体１０１を容器本体１００に密閉した状態において、ヒータ１０５、１３５の作動により、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷを昇温させる。これにより、ウェハＷのレジスト水溶化処理を促進させることができる。次いで、供給切換手段４１を作動させてオゾンガス発生器４２からオゾンガス供給管５１を介してチャンバー３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを供給する。オゾンガスは、流量調整弁５２の開度に従い所定流量に調整されてチャンバー３０Ａ内に供給される。さらに、排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー３０Ａ内からの排出管６０による排気流量を第１の排気流量調整弁７１によって調整する。このように、チャンバー３０Ａ内を排出管６０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、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、チャンバー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。このようにして、チャンバー３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを充填する。このとき、ヒータ１０５、１３５の加熱によって、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷの温度が維持される。また、排出管６０によって排気したチャンバー３０Ａ内の雰囲気は、ミストトラップ６１に排出される。
【００７８】
一方、蒸気発生器４０において、２台のヒータ１８０、１８０の各発熱装置１９０、１９０を発熱させると、発熱装置１９０、１９０から各伝熱部材１９１、１９１にそれぞれ熱が伝導し、さらに、各伝熱部材１９１、１９１から側壁板１７７ａ、１７７ｂにそれぞれ熱が伝導し、側壁板１７７ａ、１７７ｂからタンク内の純水に熱が伝導し、蒸気が発生する。タンク１７０内の温度は約１２０℃程度に温度調節される。また、タンク１７０内は加熱により加圧状態に維持されるが、タンク１７０内に発生した蒸気を、逃がし路２２０によって排出することにより、タンク１７０内の圧力を低下させ、タンク１７０内の温度を約１２０℃程度に維持する。逃がし路２２０によって排出させられた蒸気は、ミストトラップ２２７において冷却され、排液管９１から排液される。
【００７９】
オゾンガスを充填後、流量調整弁５０を作動させて、チャンバー３０Ａ内にオゾンガスと蒸気とを同時にチャンバー３０Ａ内に供給して、ウェハＷのレジスト水溶化処理を行う。排出管６０に介設された排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー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５７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３８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チャンバー３０Ａ内に供給される。この場合も、チャンバー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、１３５の加熱により、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷの温度を維持する。このようにして、チャンバー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ェハＷの表面に塗布されたレジストを酸化（水溶化）させる（処理工程）。
【００８０】
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５２の開度に従い所定流量に調整されて、主供給管３８を介してチャンバー３０Ａ内に供給される。蒸気は、流量調整弁５０及び流量調整弁Ｖ４の開度に従い所定流量に調整されて、主供給管３８を介してチャンバー３０Ａ内に供給される。一方、排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー３０Ａ内からの排出管６０による排気流量を第１の排気流量調整弁７１によって調整する。このように、チャンバー３０Ａ内を排出管６０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、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内にオゾンガスと蒸気の混合処理流体を供給する。
【００８１】
レジスト水溶化処理中は、主供給管３８から混合処理流体の供給を続け、排出管６０から混合処理流体の排出を続ける。混合処理流体は、ウェハＷの上面、下面（隙間Ｇ）、周縁に沿って、排出口１２１及び排出管６０に向かって流れる。なお、主供給管３８から混合処理流体の供給を止めると共に、排出管６０からの排出を止め、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内を満たす混合処理流体によってウェハＷのレジスト水溶化処理を行ってもよい。
【００８２】
所定のレジスト水溶化処理が終了した後、チャンバー３０Ａからオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する。まず、流量切換弁５５を大流量部５５ａ側に切り換えてＮ２ガス供給源４３から大量のＮ２ガスをチャンバー３０Ａ内に供給すると共に、排出管６０に介設された排気切換部６５の第２の排気流量調整弁７２を開放した状態にする。そして、チャンバー３０Ａ内を排気しながらＮ２ガス供給源４３からＮ２ガスを供給する。これにより、主供給管３８、チャンバー３０Ａ、排出管６０の中をＮ２ガスによってパージすることができる。排出されたオゾンガスは、排出管６０によってミストトラップ６１に排出される。
【００８３】
その後、シリンダ１０２を作動させて蓋体１０１を上方に移動させると、凹溝１００ｃ内に収納されていた保持部材１３６が再びウェハＷの対向する両側緑部に当接して支持部材１１１からウェハＷを受け取り、蓋体１０１が容器本体１００から離間した状態にする。この状態で、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体１０１の下方に進入させ、保持部材１３６にて支持されているウェハＷを受け取り、チャンバー３０Ａ内からウェハＷを搬出する。
【００８４】
かかる基板処理ユニット２３ａによれば、タンク１７０にＰＦＡとＰＴＦＥの混合物を用いることにより、タンク１７０のクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。また、伝熱部材１９１の上縁が液面Ｌとほぼ同じ高さに形成されているため、伝熱部材１９１や側壁板１７７ａ又は１７７ｂが過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。さらに、タンク１７０の壁面に接触する接液面が、ＰＦＡとＰＴＦＥの混合物と、高純度チタンとによって形成されていることにより、純水中に接液面の材料が溶出することが実質的に無いため、チャンバー３０Ａ内に接液面の材料が侵入してもパーティクルが実質的に発生せず、ウェハの処理に悪影響を与えることが無い。また、ミスト状の純水が邪魔板２１１、２１２に効果的に受け止められ、ミスト状の純水が主供給管３８からチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止するので、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。さらに、タンク１７０全体の高さを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な実施の形態の一例を示したが、本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば、基板は半導体ウェハに限らず、その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板、プリント基板、セラミック基板などであっても良い。
【００８６】
導入ノズルには、図１８に示すようなマニホールド形状の導入ノズル２４０を使用しても良い。導入ノズル２４０は、主供給管３８に接続して円周壁１００ｂの外側から処理流体を流入させる入口部２４１と、入口部２４１からチャンバー３０Ａの内側に向かって水平方向に放射するように貫通する５本の出口部２４２から構成されている。各出口部２４２を放射状に開口させることにより、チャンバー３０Ａ内に処理流体を放射状に供給し、効率良く拡散させて供給することができる。また、この導入ノズル２４０を形成する加工を施すときも、導入ノズル設置部１３０を円周壁１００ｂから切り取り、凸面１３０ａから入口部２４１を形成し、一方、凹面１３０ａにおける横方向に並ぶ５箇所から、各出口部２４２を入口部２４１に向かって掘削するように形成する。こうして、導入ノズル２４０を貫通させた導入ノズル設置部１３０を、再び円周壁１００ｂの導入ノズル設置部１３０を切り取った切断部１３１に嵌合させ、導入ノズル設置部１３０と切断部１３１を溶接する。
【００８７】
上記実施形態では、導入ノズル設置部１３０を円周壁１００ｂから切り取って導入ノズル１２０を形成する加工を説明したが、導入ノズル設置部１３０を容器本体１００とは別部材として製作された部品としても良い。この場合、容器本体１００は、導入ノズル設置部１３０を嵌合させる切欠きを形成した部品として、導入ノズル設置部１３０は導入ノズル１２０を形成した部品として製作する。そして、切欠きに導入ノズル設置部１３０を嵌合させ溶接することにより、容器本体１００の円周壁１００ｂを完成させる。
【００８８】
上記実施形態では、２台のチャンバー３０Ａ、３０Ｂに、１つの蒸気発生器４０を接続した場合について説明したが、筒体１７５の上部に３つ以上の主供給管３８を備え、各主供給管３８を３台以上の複数のチャンバーにそれぞれ接続して、１つの蒸気発生器４０から３台以上の複数のチャンバーに蒸気を導入することも可能である。
【００８９】
筒体１７５の材質はＰＴＦＥであっても良い。また、側壁板１７７ａ、１７７ｂの材質はＳｉＣ、アモルファスカーボン等であっても良い。ＰＴＦＥ、ＳｉＣ、アモルファスカーボンはメタル溶出が発生しない。この場合も、チャンバー３０Ａ内に接液面の材料が侵入してパーティクル付着やメタルコンタミネーションが発生することを防止できる。
【００９０】
タンク内の邪魔板は、３枚以上備えても良い。この場合も、上下に隣接する邪魔板の各通過口を、互いに重ならない位置に設けることにより、蒸気を主供給管３８までなるべく蛇行させながら迂回させることが好ましい。これにより、ミスト状の純水が邪魔板に効果的に受け止められ、ミスト状の純水が主供給管３８からチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止するので、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。
【００９１】
蒸気発生器４０において発生させる蒸気と、各チャンバー３０Ａ又は３０Ｂに供給する蒸気の比率は、本実施の形態において説明した５：２に限定されない。例えば、１つの蒸気発生器４０から３台以上の複数のチャンバーに蒸気を導入する場合は、チャンバーの台数に応じて蒸気発生器４０において発生させる蒸気の流量を増加させ、比率を適宜設定する。
【００９２】
上記実施形態によれば、タンクのクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。また、伝熱部材や側壁板が過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。さらに、チャンバー内に接液面の材料が侵入してパーティクルを発生させることが実質的に無く、基板に悪影響を与えることを防止できる。基板にウォーターマークが発生することを防止することができる。タンクを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。
【００９３】
なお、蒸気発生器は、図１９乃至２１に示すように構成してもよい。図１９乃至２１に示す蒸気発生器４０’は純水を貯留する扁平円筒形のタンク３０１を有する。タンク３０１は、中心軸線が水平方向を向き該軸線方向両端が開口した中空円筒形の筒体３０２と、筒体３０２の両側開口を塞ぐ円板形の側壁板３０３とを有する。蒸気生成効率向上の観点から、側壁板３０３間の距離Ｗは、筒体３０２の内径Ｄより小さく設定される。
【００９４】
筒体３０２は、後述するように、複数の管を通す孔が形成される。このため、ウエハＷ処理に有害な成分が筒体３０２の内周面のみならず前記孔表面から純水中に溶出することをも防止する観点から、筒体３０２は、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することのない樹脂材料、好ましくはＰＴＦＥとＰＦＡの混合物により形成される。ＰＴＦＥとＰＦＡの混合物は耐クリープ性が高く、純水中へのウエハＷ処理に有害な成分の溶出がないという特徴がある。筒体３０２用の材料として好適な商業的に入手可能なＰＴＦＥとＰＦＡの混合物としては、例えば、日本バルカー工業（株）から提供されるニューバルフロンＥＸ１（登録商標）、三井・デュポンフロロケミカル（株）から提供されるテフロン（登録商標）７０−Ｊがある。なお、筒体３０２の材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂材料を用いることもできる。
【００９５】
側壁板３０３のタンク３０１の内部空間を向いた面から、ウエハＷ処理に有害な成分が純水中に溶出することがないことが望ましい。また、側壁板３０３は、ヒータからタンク３０１中の純水への伝熱経路を構成するため、良好な熱伝導性を有していることが望ましい。このため、特に図２１に示すように、側壁板３０３は、高熱伝導性の金属としてのアルミニウム合金からなる基材３０３ａと、この基材３０３ａの内側表面を覆うＰＦＡ被覆３０３ｂからなる。ＰＦＡからも、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することはない。
【００９６】
なお、側壁板３０３は、図１５乃至図１７に示す実施形態と同様に高純度チタニウムにより形成してもよく、この場合ＰＦＡ被覆３０３ｂは必ずしも必要ない。しかしながら、ウエハＷ処理に有害な成分、特に金属成分が純水中に溶出することを完全に防止する観点からは、ＰＦＡ等の純水中へのウエハＷ処理に有害な成分が溶出することがない樹脂材料により被覆されていることが好ましい。また、側壁板３０３は、アモルファスカーボンにより形成してもよい。アモルファスカーボンは、熱伝導性に優れており、また、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することはない。側壁板３０３にアモルファスカーボンを用いる場合にはＰＦＡ被覆３０３ｂを設ける必要はない。
【００９７】
筒体３０２の側面には、筒体３０２の全周にわたって連続する円周溝が形成されており、この円周溝にはＯリング３０４が挿入されている。Ｏリング３０４は、筒体３０２と側壁板３０３との間を気水密にシールする。Ｏリング３０４は、耐熱性が高く、かつ、ウエハＷ処理に有害な成分が純水中に溶出することがない材料、好ましくはフッ素系ゴム、更に好ましくはパーフロロエラストマーにより形成されている。好適な商業的に入手可能なパーフロロエラストマーとしては、例えばデュポンダウケミカル社から提供されるカルレッツ（登録商標）がある。
【００９８】
タンク３０１の周囲はシェル３０５すなわち外殻により覆われている。シェル３０５の内面はタンク３０１の外面と実質的に相補的な形状を有する。シェル３０５は、筒体３０２を囲む筒状またはリング状部材３０６と、側壁板３０３の外側に配置された円板状の板状部材３０７とから形成されている。リング状部材３０６は、２つの半体３０６ａ、３０６ｂからなる。シェル３０５は、タンク３０１の内圧によりタンク３０１を構成する筒体３０２および側壁板３０３が変形することを防止することができる程度の剛性を有する。本実施形態においては、シェル３０５は十分な厚さを有する金属材料により形成されている。なお、シェル３０５の板状部材３０７は、ヒータからタンク３０１中の純水への伝熱経路を構成するため、良好な熱伝導性を有していることが望ましい。本実施形態においては、シェル３０５のリング状部材３０６および板状部材３０７はアルミニウム合金により形成されている。
【００９９】
シェル３０５の板状部材３０７の外側面には、ヒータ３０８が設けられている。ヒータ３０８は、熱伝導性に優れた金属、例えばアルミニウム合金により形成された伝熱ブロック３０８ａと、伝熱ブロック３０８ａ内に埋め込まれた抵抗加熱線３０８ｂとを有している。抵抗加熱線３０８ｂは、図示しない電源から給電されて発熱し、タンク３０２内に供給された純水を加熱して気化させる。伝熱ブロック３０８ａの上端縁３０８ｃは水平方向に延び、その高さは、タンク３０２内における純水の設定水位（液面Ｌ）と概ね等しい。また、伝熱ブロック３０８の下縁はタンク３０１の底面の高さより下方に位置するように形成されている。そして、抵抗加熱線３０８ｂの配置領域の上端は液面Ｌの高さより下方に、該配置領域の下端はほぼタンク３０１の底面の高さに位置している。抵抗加熱線３０８ｂから発生した熱は、伝熱ブロック３０８、シェル３０５の板状部材３０７およびタンク３０１の側壁板３０３を介してタンク３０１内の純水に伝導する。上述したヒータ３０８とタンク３０１の位置関係により、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器と同様に、タンク内の純水は効率良く加熱される。
【０１００】
シェル３０５および熱板３０８の外側には、ケーシング３０９が設けられている。ケーシング３０９は断熱性を有する材料から形成されている。
【０１０１】
タンク３０１の筒体３０２には、２つの主供給孔３８ａ、３８ａと、純水供給孔２００ａと、ドレン孔２０１ａとが形成されている。純水供給孔２００ａは、純水の液面Ｌより下方から純水を供給するように、タンク３０１内における純水の設定水位より低い位置でタンク内に開口している。ドレン孔２０１ａは、タンク３０１の底部においてタンク内に開口している。主供給孔３８ａは、タンク３０１の上部に開口している。主供給孔３８ａ、３８ａ、純水供給孔２００ａおよびドレン孔２０１ａには、シェル３０５および筒体３０２に挿入された主供給管３８、３８、純水供給管２００およびドレン管２０１がそれぞれ接続されている。これら管３８、２００、２０１は、液体および気体状態の純水に接触することによりウエハＷの処理に有害な成分が溶出することがないように、少なくともその内面がＰＴＦＥまたはＰＦＡにより形成されている。管３８、２００、２０１は、好適にはＰＴＦＥからなるが、表面にＰＴＦＥまたはＰＦＡの被覆が施された金属管とすることもできる。
【０１０２】
タンク３０１には液面計２１０が設けられている。液面計２１０は、液面を計測する計測部２１０ａと、計測部２１０ａの下端に接続された下管２１０ｂと、計測部２１０ａの上端に接続する上管２１０ｃとによって構成されている。下管２１０ｂは、タンク３０１の底部に開口する下管用孔と連通するように筒体３０２およびリング状部材３０６に挿入され、上管２１０ｃは、タンク３０１内の液面Ｌより上方の純水に接触しない位置に開口する上管用孔と連通するように筒体３０２およびリング状部材３０６に挿入されている。
【０１０３】
計測部２１０ａは、上管２１０ｂおよび下管２１０ｃと連通し鉛直方向に延びる管２１０ｄと、管２１０ｄに付設された液面センサ（図示せず）とから構成されている。液面センサは管２１０ｄ内の純水中に浮かぶフロートを有する液面センサとすることができる。これに代えて、管２１０ｄを透明材料により形成し、液面センサを管２１０ｄ内の水位を光学的に検出するセンサとすることもできる。液面センサの検出信号は、図示しないコントローラに送信され、コントローラが流量制御弁Ｖ２（図２２参照）を制御して、タンク３０１内の純水の水位（液面Ｌの高さ）を一定に維持する。すなわち、タンク３０１内の純水の水位は、図示しないコントローラおよび流量制御弁Ｖ２からなる水位調整手段により調整される。従って、タンク３０１の内部空間は、蒸気発生器３０１の通常運転中に液体状態の純水が常時存在する下部の純水空間と、気化された純水蒸気が常時存在する上部の蒸気空間とに区別される。
【０１０４】
なお、先に述べたヒータ３０８には一定の電力が供給される。タンク３０１内の水位が一定に維持されているため、蒸気発生器４０’が単位時間当たり発生する水蒸気の量は実質的に一定である。
【０１０５】
また、純水または蒸気に接触しうる液面計２１０の構成部材（管２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄおよびセンサ類）の表面も、液体および気体状態の純水に接触することによりウエハＷの処理に有害な成分が溶出することのない材料により構成されている。
【０１０６】
タンク３０１内の液面Ｌより上方であって主供給孔３８ａ、３８ａの開口位置より下方には、２枚の邪魔板３１０、３１１が設けられている。邪魔板３１０、３１１の長手方向両端は筒体３０２に形成されたスロットに挿入され、邪魔板の幅方向両端は側壁板３０３に接触するか若しくは側壁板３０３に対して微少な間隔をおいて配置されている。従って、邪魔板３１０、３１１はタンク３０１内の純水の液面の全域を覆っている。邪魔板３１０、３１１には、蒸気を通過させる複数の開口３１２、３１３がそれぞれ設けられている。邪魔板３１０、３１１の開口３１２、３１３は、先に図１５乃至図１７を参照して説明したのと同様の態様で設けられ、図１５乃至図１７に示す邪魔板と同様の効果を奏する。邪魔板３１０、３１１は、純水蒸気雰囲気にさらされた場合にウエハＷの処理に有害な成分の溶出が無視できる程度に少ない材料、例えばＰＴＦＥにより形成することが好適である。
【０１０７】
なお、図１９乃至図２１に示される蒸気発生器４０’においては、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器４０に設けられていた温度センサ２０２が廃止され、また、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器４０においてタンク１７０に直接接続されていた逃がし路２２０をタンク３０１に直接接続しないようにしている。なお、温度センサ２０２を廃止することにより、タンク３０１の内部空間には、金属材料からなる部材は全く存在しなくなる。
【０１０８】
タンク３０１を構成する筒体３０２および側壁板３０３は、これらを貫通するボルト等の機械的締結部材を用いることなく、互いに連結される。すなわち、筒体３０２の円周溝にＯリング３０４を挿入した状態で、側壁板３０３が筒体３０２の側面に配置される。そして、タンク３０１の筒体３０２の周りにシェル３０５のリング状部材３０６（半体３０６ａ、３０６ｂ）が配置され、側壁板３０３の外側にシェル３０５の板状部材３０７が配置される。そして、板状部材３０７が、リング状部材３０６に複数のボルト３１４を用いて固定される。このボルト結合のため、リング状部材３０６の側面には円周方向に間隔をおいて複数のねじ孔が形成されており、円板状の板状部材３０７の周縁部には該ねじ孔に対応する位置に貫通孔が設けられている。
【０１０９】
ボルト３１４を締め付けてゆく過程において、板状部材３０７およびこれに接触する側壁板３０３が筒体３０２に向けて移動し、Ｏリング３０４がつぶれてゆく。これにより、筒体３０２と側壁板３０３との間に気水密なシールが形成される。ボルト３１４の締め付けが完了すると、タンク３０１の周囲を囲む強固なシェル構造が完成する。この時点におけるタンク３０１およびシェル３０５の状態が図２１に示されている。
【０１１０】
図２１に示すように、筒体３０２の側面と側壁板３０３の内面との間には、微少な軸方向（タンク３０１の軸線方向、Ａ方向）の間隙３１５が存在する。また、筒体３０２の軸方向凸部３０２ａの内周面３０２と側壁板３０３の外周面との間には、微少な半径方向（タンク３０１の半径方向、Ｒ方向）の間隙３１６が存在する。更に、筒体３０２の軸方向凸部３０２ａの先端面と板状部材３０７との間には、微少な軸方向Ａの間隙３１７が存在する。また、筒体３０２の外周面とリング状部材３０６との間には、微少な半径方向（Ｒ方向）の間隙３１８が存在する。これら間隙３１５〜３１８を設けることにより、タンク３０１およびシェル３０４の構成材料（樹脂または金属）の熱膨張差に起因して部材間に大きな接触面圧が発生し、クリープ強度が相対的に低い樹脂材料が損傷を受けることを防止する。また、特に、筒体３０２の側面と側壁板３０３の内面との間の間隙３１５は、これら部材が擦れあうことによるパーティクルの発止防止にも寄与する。間隙３１５〜３１８の大きさは、蒸気発生器４０’の運転中の温度分布および各構成部材のサイズを考慮して適宜決定される。
【０１１１】
以上の説明より理解できるように、タンク３０１の筒体３０２と側壁板３０３は、その周囲を取り囲むシェル３０５により拘束されることにより互いに連結される。すなわち、筒体３０２と側壁板３０３を連結するために、これらを貫通するボルト等の機械的締結部材を用いていない。従って、締結部のクリープの問題が大幅に低減される。また、シェル３０５は十分な剛性を有するため、タンク３０１内の圧力上昇に伴う筒体３０２および側壁板３０３の変形を防止することができる。このため、タンク３０１、特に筒体３０２にクリープ強度の高い金属材料を用いる必要性がなくなる。従って、ＰＴＦＥやＰＦＡ等の樹脂材料を用いることができる。また、筒体３０２が円筒形であるため、タンク３０１内の圧力が筒体３０２の一部に局所的に負荷されることがない。なお、筒体３０２の周りにはシェル３０５のリング状部材３０６が設けられているが、これらの間には間隙３１８があるため、筒体３０２の局所的変形を防止する観点からは、筒体３０２を円筒形とすることは有効である。
【０１１２】
また、図１９乃至図２１に示す蒸気発生器４０’は構造が簡潔であり、分解組立も容易である。
【０１１３】
次に、図１９乃至図２１に示す蒸気発生器４０’が適用される基板処理装置の配管系統について図２２を参照して説明する。なお、説明は図３に示す配管系統と異なる部分についてのみ行う。
【０１１４】
逃がし路２２０のタンク３０１への直接接続を廃止したことに伴い、主供給管３８、３８における流量調整弁５０、５０の直近の上流側には、逃がし路２２０ａ、２２０ｂが接続されている。逃がし路２２０ａ、２２０ｂは合流して逃がし路２２０となっている。逃がし路２２０ａ、２２０ｂの合流点より下流側の逃がし路２２０構成は図３に示したものと同一である。
【０１１５】
図２２に示す実施形態の場合、チャンバー３０Ａ、３０Ｂへの蒸気の供給状況に関係なく、蒸気発生器４０’で発生した蒸気の全てが主供給管３８、３８に送り出される。一方のチャンバー３０Ａのみに蒸気が供給される場合には、他方のチャンバー３０Ｂに対応する流量調整弁５０が閉じられるので、チャンバー３０Ｂ側の主供給管３８を通る蒸気は、逃がし路２２０ｂに流入し、逃がし路２２０を介してミストトラップ２２７に排出される。両方のチャンバー３０Ａ、３０Ｂに蒸気が供給される場合には、２つの流量調整弁５０がともに開かれ、開閉弁Ｖ５が閉じられる。この場合、逃がし路２２０ａ、２２０ｂ、２２０には蒸気は流れない。また、いずれのチャンバーにも蒸気が供給されない場合には、２つの流量調整弁５０がともに閉じられ、開閉弁Ｖ５が開かれる。
【０１１６】
以上の説明より理解できるように、チャンバー３０Ａ、３０Ｂへの蒸気の供給状況に関係なく、両主供給管３８、３８の蒸気発生器４０’から流量調整弁５０の手前までの区間では、蒸気発生器４０’で生成された直後の熱い蒸気が通流している。従って、図３の配管系統に含まれていた温度調節器５７は不要となる。
【０１１７】
また、図２２に示す実施形態においては、ドレン管２０１のドレン弁ＤＶの上流側に圧力計２０１ａが設けられている。図１９より分かるように、圧力計２０１ａには純水（液体）を介して蒸気発生器４０’のタンク３０１内の圧力が伝播されるため、圧力計２０１ａはタンク３０１内の蒸気圧力を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る基板処理装置を組み込んだ処理システムを示す概略平面図である。
【図２】 図１に示す処理システムの概略側面図である。
【図３】 図１に示す基板処理装置の配管系統を示す概略断面図である。
【図４】 図３に示す基板処理装置の処理容器の構成を示す縦断面図であって、処理容器の開放状態を示す縦断面図である。
【図５】 図４に示す処理容器の密閉状態を示す縦断面図である。
【図６】 図４に示す処理容器の容器本体の横断面図である。
【図７】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた支持部材の拡大縦断面図である。
【図８】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた導入ノズルの拡大縦断面図である。
【図９】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた排出口の拡大縦断面図である。
【図１０】 図４に示す処理容器の容器本体の導入ノズル設置部の斜視図である。
【図１１】 図４に示す処理容器の蓋体に設けられた保持部材の拡大縦断面図である。
【図１２】 図１１に示す保持部材が容器本体の凹溝内に位置した状態を示す拡大縦断面図である。
【図１３】 図４に示す処理容器のロック機構を示す平面図である。
【図１４】 図１３におけるXIV矢視拡大図である。
【図１５】 図３に示す基板処理装置の蒸気発生器の縦断面図である。
【図１６】 図１５に示す蒸気発生器の縦断面図である。
【図１７】 図１５に示す蒸気発生器のXVII−XVII線に沿う断面図である。
【図１８】 図１０に示す導入ノズル設置部の変形例を示す斜視図である。
【図１９】 蒸気発生器の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図２０】 図１９に示す蒸気発生器のXX−XX線に沿う断面図である。
【図２１】 図２０の領域XXIを詳細に示す拡大断面図である。
【図２２】 図１９に示す蒸気発生器が使用される場合に適用される、基板処理装置の配管系統図である。
【技術分野】
本発明は、半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を水蒸気を用いて処理する基板処理装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
半導体デバイスの一連の製造工程において、半導体ウェハの表面に塗布されたレジストを剥離する工程がある。レジストの剥離方法として、レジストを水溶性に変質させた後、純水により洗い流す方法が知られている。また、レジストを水溶性に変質させる処理においては、ウェハを処理チャンバー内に収納し、該チャンバー内にオゾンガスと蒸気の混合流体を供給して、混合流体によってレジストを酸化させることにより水溶化させる基板処理装置が使用される。このような基板処理装置には、チャンバー内のウェハに供給する蒸気を、タンクに貯留した純水を加熱することにより生成する蒸気発生器が設けられる。タンク内で加熱された純水は蒸気となってタンク上部に上昇し、タンク上部に接続された蒸気供給路によって送出され、オゾンガスと混合されてチャンバー内に供給される。
【０００３】
従来の基板処理装置にあっては、蒸気発生器のタンクの壁面を構成する金属が、加熱された純水中に溶出し、蒸気と共にチャンバー内に侵入してパーティクルを発生させ、ウェハを汚染する問題がある。
【０００４】
また、気化していないミスト状の純水が蒸気と共にチャンバー内に侵入すると、ウェハにウォーターマークを発生させる問題がある。そのため、従来の蒸気発生器では、タンク内の液面位置を蒸気供給路に対して低位置とし、ミスト状の純水が蒸気供給路に侵入することを防止する必要がある。この場合、液面位置と蒸気供給路との間に十分な空間が必要であるため、タンクを小型化できない制約がある。
【０００５】
Lorimerに付与された米国特許第５０６３６０９号（対応日本国特許出願公開公報は特開平３−１３７４０１号）は、上記の問題を解決することができる蒸気発生器の一例を開示している。Lorimerの装置では、ウエハの金属汚染を回避するために、タンクをテフロン（登録商標）等の純水中へのメタル溶出が生じない材料により形成している。また、ミスト状の純水に関連する問題は、テフロン被覆されたコイルヒータが内部にそれぞれ配置された複数のタンクを多段に積み重ねた構成により解決している。しかし、Lorimerの装置は構造が複雑であり、製造コストも高く、メインテナンスの手間もかかる。また、コイルヒータは接液面積が小さいため、加熱効率が低い。また、コイルヒータ上のテフロン被覆には経時劣化の不安もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、金属等の基板の処理に有害な成分で汚染されていない蒸気を処理チャンバーに供給することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、ミスト状の純水が処理チャンバーに供給されることを防止することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、長期間にわたって安定した性能を発揮することができる蒸気発生器を備えた基板処理装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、上記目的のうちの少なくとも１つを解決することができる簡潔な構造の蒸気処理装置を備えた基板処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、タンクおよび少なくとも１つのヒータを有し、前記タンクの内部空間に貯留されている純水を前記ヒータによって加熱して気化させることにより蒸気を発生させる蒸気発生器と、前記蒸気発生器が発生した蒸気を用いて内部で基板を処理する処理容器と、を備え、前記タンクは、水平方向両端に開口を有する中空の筒状体と、前記筒状体の両端の開口を塞いで前記筒状体とともに前記タンクの前記内部空間を画成する一対の板状体と、を有しており、前記筒状体は、樹脂材料からなり、前記少なくとも一つのヒータは、前記一対の板状体のうちの少なくとも一方の外面に接触するか若しくは近接して前記タンクの前記内部空間の外側に設けられており、前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は、前記筒状体を構成する樹脂材料よりも熱伝導率が高く金属成分を溶出しない材料からなる基板処理装置を提供する。
【００１１】
前記筒状体を形成する樹脂材料は、好適には、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分が純水中に溶出することのない材料からなる。前記筒状体を形成する樹脂材料は、ＰＴＦＥおよびＰＦＡ等のフッ素系樹脂材料からなることが好ましい。更に好ましくは、前記筒状体を形成する樹脂材料として、耐クリープ性に優れたＰＴＦＥとＰＦＡの混合物が用いられる。
【００１２】
上述のように、前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は、前記ヒータから前記タンク内の純水への熱伝導を考慮して、前記筒状体を構成する樹脂材料よりも熱伝導率の高い材料により形成される。前記板状体に用いるのに好適な高熱伝導性の材料として、金属材料またはアモルファスカーボンがある。金属材料が用いられる場合には、該金属材料からの純水中へのメタル溶出を防止するため、該金属材料の前記タンクの内部空間を向いた表面に樹脂材料からなる被覆層を設けることが好ましい。好適には、前記被覆層を構成する樹脂材料は、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分が純水中に溶出することのない材料、ＰＴＦＥおよびＰＦＡ等のフッ素系材料からなる。しかしながら、前記板状体を形成する金属材料が、液体状態および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に基板の処理に有害な成分の純水中への溶出が無視することができる程度に少ない材料、例えば高純度チタニウムであるである場合には、被覆層を設けなくてもよい。
【００１３】
好適な一実施形態においては、前記一対の板状体はともに熱伝導率の高い材料により形成され、一対のヒーターが前記一対の板状体にそれぞれ接触して若しくは近接して配置される。
【００１４】
前記基板処理装置は、前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備えて構成することができる。この場合、前記ヒータは、前記板状体の近傍で前記シェルに取り付けることができる。好ましくは、前記シェルは、樹脂材料により形成される前記タンクの筒状体の外周全域を覆い、樹脂材料のクリープ変形を効果的に防止する。
【００１５】
前記ヒータは、伝熱ブロックと、前記伝熱ブロックに設けられた発熱体とを有して構成することができ、この場合、前記伝熱ブロックの上縁を前記タンクにおける純水の設定液面高さと概ね同じ高さに位置させるとともに、前記発熱体を前記伝熱ブロックの下部に設けることができる。
【００１６】
液体状態または気体状態の純水が金属と接触することを防止する観点から、好ましくは、前記タンク内に純水を供給する供給通路と、前記タンク内から純水を排液する排出通路と、前記蒸気をタンク外に排出する蒸気排出通路とが、樹脂材料からなる前記筒状体を貫通して設けられる。この場合、好適には、前記供給通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、前記排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、前記蒸気排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより上方において前記タンクの内部空間に開口する。
【００１７】
前記タンク内で気化することなくミスト状に飛散した純水が、前記タンクの蒸気排出口に到達することを防止する観点から、好ましくは、少なくとも１つの邪魔板が前記タンクの内部空間に配置される。好適な実施形態においては、上下方向に配列された複数の邪魔板が、前記少なくとも１つの邪魔板として設けられ、前記各邪魔板は蒸気が通過することが可能な少なくとも１つの開口を有しており、上下方向に隣接する邪魔板において、上側の邪魔板は開口が下側の邪魔板の開口と重ならないように配置されている。
【００１８】
前記基板処理装置は、前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備えて構成することができる。好適な実施形態においては、前記タンクの前記筒状体と、前記タンクの一対の前記板状体との間にそれぞれ弾性シール部材が設けられており、前記シェル内に前記タンクが配置されると、前記シェルにより前記板状体が前記筒状体に向かって押し付けられ、これにより前記弾性シール部材がつぶれて前記筒状体と前記板状体との間に気水密なシールが形成されるように、前記タンクおよび前記シェルが形成されている。好ましくは、前記シェル内に前記タンクが配置されて前記タンク構成部材間に気水密なシールが形成された際に前記筒状体と前記板状体とが直接接触しないように、前記タンクおよび前記シェルが寸法付けられている。
【００１９】
好ましくは、前記タンクの内部空間は、その中心軸線が水平方向を向いた概ね円柱の形状となっている。この場合、前記円柱は、前記タンクの側面に相当する円柱底面の直径が、前記タンクの横幅に相当する円柱高さより大きいように寸法付けられていることが好ましい。
【００２０】
前記基板処理装置は、オゾンガスを発生させるオゾンガス発生器を更に備えて構成することができ、この場合、前記処理容器に、前記蒸気発生器が発生した蒸気と前記オゾンガス発生器が発生したオゾンガスとを含む混合流体が供給され、該混合流体を用いて前記処理容器内で基板が処理される。
【００２１】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、基板の一例としてのウェハに対して、ウェハの表面に塗布されたレジストを水溶化する処理を施す、本発明に基づく基板処理装置としての基板処理ユニットに基づいて説明する。図１は、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈを組み込んだ処理システム１の平面図である。図２は、その側面図である。この処理システム１は、ウェハＷに洗浄処理及びレジスト水溶化処理を施す処理部２と、処理部２に対してウェハＷを搬入出する搬入出部３から構成されている。
【００２２】
搬入出部３は、複数枚、例えば２５枚の略円盤形状のウェハＷを所定の間隔で略水平に収容可能な容器（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との間でウェハＷの受け渡しを行うウェハ搬送装置７が備えられたウェハ搬送部５と、から構成されている。
【００２３】
ウェハＷはキャリアＣの一側面を通して搬入出され、キャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられている。また、ウェハ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、ウェハＷを収容する２５個のスロットが形成されている。ウェハＷは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面（ウェハＷを水平に保持した場合に上側となっている面）となっている状態で各スロットに１枚ずつ収容される。
【００２４】
イン・アウトポート４の載置台６上には、例えば、３個のキャリアを水平面の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。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とウェハ搬送部５との境界壁８側に向けて載置される。境界壁８においてキャリア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のウェハ搬送部５側には、窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉機構１０が設けられている。
【００２５】
この窓部開閉機構１０は、キャリアＣに設けられた蓋体もまた開閉可能であり、窓部９の開閉と同時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入出口とウェハ搬送部５とを連通させると、ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７のキャリアＣへのアクセスが可能となり、ウェハＷの搬送を行うことが可能な状態となる。
【００２６】
ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７は、Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり、かつ、Ｘ―Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置７は、ウェハ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となっている。こうして、ウェハ搬送装置７は、載置台６に載置された全てのキャリア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台のウェ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側へウェハＷを搬送することができるように構成されている。
【００２７】
上記処理部２は、搬送手段である主ウェハ搬送装置１８と、ウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置するウェハ受け渡しユニット（ウエハ中継ユニット）１６、１７と、４台の基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５と、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈとを備えている。
【００２８】
また、処理部２には、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに供給するオゾンガスを発生させるオゾンガス発生装置２４と、基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設されている。処理部２の天井部には、各ユニット及び主ウェハ搬送装置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。
【００２９】
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、ウェハ受け渡しユニット１６、１７と、その上部の空間を通ってウェハ搬送部５に向けて流出する構造となっている。これにより、ウェハ搬送部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の清浄度が保持される。
【００３０】
上記ウェハ受け渡しユニット１６、１７は、いずれもウェハ搬送部５との間でウェハＷを一時的に載置するものであり、これらウェ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、下段のウェ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ェハＷを載置するために用い、上段のウェ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側へ搬送するウェハＷを載置するために用いることができる。
【００３１】
上記主ウェハ搬送装置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）で回転自在に構成されている。また、主ウェハ搬送装置１８は、ウェハＷを把持する搬送アーム１８ａを有し、この搬送アーム１８ａはＹ方向にスライド自在となっている。こうして、主ウェハ搬送装置１８は、ウエハ受け渡しユニット１６、１７と、基板洗浄ユニット１２〜１５、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。
【００３２】
各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいてレジスト水溶化処理が施されたウェハＷに対して、洗浄処理及び乾燥処理を施す。なお、基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、上下２段で各段に２台ずつ配設されている。図１に示すように、基板洗浄ユニット１２、１３と基板洗浄ユニット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、各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は概ね同様の構成を備えている。
【００３３】
各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、ウェハＷの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。基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは、図２に示すように、上下方向に４段で各段に２台ずつ配設されている。左段には基板処理ユニット２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが上からこの順で配設され、右段には基板処理ユニット２３ｅ、２３ｆ、２３ｇ、２３ｈが上からこの順で配設されている。図１に示すように、基板処理ユニット２３ａと基板処理ユニット２３ｅ、基板処理ユニット２３ｂと基板処理ユニット２３ｆ、基板処理ユニット２３ｃと基板処理ユニット２３ｇ、基板処理ユニット２３ｄと基板処理ユニット２３ｈとは、その境界をなしている壁面２８に対して対称な構造を有しているが、対称であることを除けば、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈは概ね同様の構成を備えている。そこで、基板処理ユニット２３ａ、２３ｂを例として、その構造について詳細に以下に説明することとする。
【００３４】
図３は、基板処理ユニット２３ａ、２３ｂの配管系統を示す概略構成図である。基板処理ユニット２３ａ、２３ｂに備えられる処理チャンバー（処理容器）３０Ａ、３０Ｂには、蒸気をチャンバー３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ供給する蒸気供給路としての蒸気供給管３８（以下、「主供給管３８」という）、３８を介して、１つの蒸気供給源である蒸気発生器４０が接続されている。
【００３５】
また、主供給管３８、３８には、供給切換手段４１を介して、オゾンガス発生器４２と、Ｎ２ガス供給源４３がそれぞれ接続されている。供給切換手段４１は、それぞれ主供給管３８の連通・遮断と流量調整を行う流量調整弁５０と、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５２と、Ｎ２ガス供給管５３の連通・遮断を行う切換弁５４とを具備している。なお、Ｎ２ガス供給管５３には、大流量部５５ａと小流量部５５ｂを切換可能な流量切換弁５５が介設されている。
【００３６】
流量調整弁５０、５０は、蒸気発生器４０において発生して主供給管３８、３８を通過する蒸気が、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、流量調整量のバランスが調節される。また、流量調整弁５２、５２は、オゾンガス発生器４２からオゾンガス供給管５１、主供給管３８、３８を通過するオゾンガスが、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、内蔵された可変絞りの開度のバランスが調節される。そして、流量切換弁５５、５５は、Ｎ２ガス供給源４３からＮ２ガス供給管５３、主供給管３８、３８を通過するＮ２ガスが、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、調節される。
【００３７】
主供給管３８の流量調整弁５０より上流側には、主供給管３８の形状に沿って管状に設置される温度調節器５７が備えられ、蒸気発生器４０から送出される蒸気は、主供給管３８を流量調整弁５０まで通過する間、温度調節される。また、オゾンガス供給管５１の流量調整弁５２より上流側には、フローメーター５８が介設されている。
【００３８】
一方、チャンバー３０Ａ、３０Ｂにおける主供給管３８の接続部と対向する部位には排出管６０が接続されている。この排出管６０はミストトラップ６１に接続されている。また、排出管６０には、圧力調整手段である排気切換部６５が介設されている。排気切換部６５は、分岐管６６、６７を備え、分岐管６６、６７には、開放時には小量の排気を行う第１の排気流量調整弁７１、開放時には大量の排気を行う第２の排気流量調整弁７２がそれぞれ介設されている。この分岐管６６、６７における排気流量調整弁７１、７２の下流側は合流して排出管６０となり、ミストトラップ６１に接続されている。また、分岐管６７における排気流量調整弁７２の上流側と、分岐管６６、６７の合流部分の下流側を接続する分岐管８１が設けられており、分岐管８１には、通常では閉鎖状態を維持し、緊急時、例えばチャンバー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８３が介設されている。
【００３９】
ミストトラップ６１は、排出された処理流体を冷却し、処理流体中の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９１から排出する。分離したオゾンガスを含む気体は、オゾンキラー９２によって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、排気される。
【００４０】
前述のように、チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量は流量調整弁５０、５０によって調整され、チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給するオゾンガスの流量は、流量調整弁５２、５２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チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内の圧力は、各排気切換部６５、６５によって、チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内から排気する流量を調節することにより、制御される。
【００４１】
なお、チャンバー３０Ａ、３０Ｂには、リークセンサ９５が取り付けられて、チャンバー３０Ａ内の処理流体の洩れを監視できるようになっている。
【００４２】
チャンバー３０Ａ、３０Ｂは同じ構成を有する。そこで、次に、チャンバー３０Ａ、３０Ｂについて、一方のチャンバー３０Ａを代表して説明する。図４に示すように、チャンバー３０Ａは、ウェハＷを収納する容器本体（チャンバー本体）１００と、ウェハＷを前述の主ウェハＷ搬送装置１８から受け取り、容器本体１００に受け渡す蓋体１０１と、ウェハＷを主ウェハＷ搬送装置１８から受け取る際に容器本体１００に対して蓋体１０１を離間し、ウェハＷ処理中は容器本体１００に対して蓋体１０１を密着させる移動手段であるシリンダ１０２とで主要部が構成されている。図５に示すように、容器本体１００と蓋体１０１を密着させると、容器本体１００と蓋体１０１の間には、密閉された処理空間Ｓ１が形成される。
【００４３】
容器本体１００は、円盤状のベース１００ａと、ベース１００ａの周縁部から上方に起立する円周壁１００ｂを備えている。また、ベース１００ａの外周面全体から、後述の下部係合ローラ１６２と係合する下部係合片１０３が、ドーナツ状に突設されている。
【００４４】
ベース１００ａの内部にはヒータ１０５が内蔵されており、ベース１００ａの上面には、ウェハＷより小径の円形状の下プレート１１０が隆起している。下プレート１１０上面は円周壁１００ｂの上面より下方位置に形成されている。円周壁１００ｂと下プレート１１０の間には、凹溝１００ｃが形成されている。
【００４５】
図６に示すように、下プレート１１０の周囲４箇所には、容器本体１００に収納されたウェハＷ下面の周縁４箇所に対してそれぞれ当接する４つの支持部材１１１が設けられている。これら４つの支持部材１１１によって、ウェハＷは収納位置に安定的に支持される。支持部材１１１によって収納位置に支持されたウェハＷ下面と下プレート１１０上面との間には、図７に示すように、約１ｍｍ程度の高さの隙間Ｇが形成される。なお、支持部材１１１の材質はＰＴＦＥ等の樹脂である。
【００４６】
図４及び図５に示すように、円周壁１００ｂの上面には、同心円状に二重に設けられた周溝１１２ａ、１１２ｂに嵌合されるＯリング１１５ａ、１１５ｂが備えられている。これにより、円周壁１００ｂ上面と蓋体１０１下面を密着させ、処理空間Ｓ１を密閉することができる。
【００４７】
図６に示すように、円周壁１００ｂには、チャンバー３０Ａ内に処理流体を導入する導入ノズル１２０が設けられ、収納位置に支持されたウェハＷの中心を中心として導入ノズル１２０に対向する位置には、排出口１２１が設けられている。主供給管３８は、下部係合片１０３内を貫通して、導入ノズル１２０の入口部１２５に接続している。また、排出管６０は、下部係合片１０３内を貫通して、排出口１２１に接続している。
【００４８】
導入ノズル１２０は図８に示すように凹溝１００ｃの上部側に、排出口１２１は図９に示すように凹溝１００ｃの底部側に開口している。このように、導入ノズル１２０を排出口１２１より上側に設けることにより、導入ノズル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、チャンバー３０Ａ内に処理流体が残存することを防止する。なお、図６に示すように、導入ノズル１２０及び排出口１２１は、ウェハＷの周囲において前述の４つの支持部材１１１の間に設置されている。即ち、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置されている。
【００４９】
導入ノズル１２０は、図６に示すように、主供給管３８に接続して円周壁１００ｂの外側から処理流体を流入させる入口部１２５と、入口部１２５からチャンバー３０Ａの内側に向かって水平方向に扇形状に広がって開口する出口部１２６から構成されている。出口部１２６の開口側には、石英製の多孔メッシュ１２７が備えられている。主供給管３８から送出された処理流体は、出口部１２６において扇形状に広がって流れ、多孔メッシュ１２７を通過してチャンバー３０Ａ内に導入される。このように、出口部１２６を扇形状に開口させることにより、チャンバー３０Ａ内に処理流体を効率良く拡散させて供給することができる。従って、エッチングの均一性が向上する。さらに、処理流体が多孔メッシュ１２７を通過する際には処理流体の流速が低下するので、例えば凹溝１００ｃにパーティクル等が沈下している場合であっても、パーティクル等を巻き上げることがなく、ウェハＷに付着するパーティクル等を低減する効果がある。
【００５０】
ところで、円周壁１００ｂに上記のような導入ノズル１２０を形成する加工を施す場合、容器本体１００の円周壁１００ｂの内側には下プレート１１０が形成されているため、円周壁１００ｂの内側に加工具を挿入できず、加工が困難である。そのため、導入ノズル１２０を形成する部分のみを円周壁１００ｂから切り取って加工を施す。先ず、円周壁１００ｂの上部の一部を、容器本体１００の中心から放射する方向に２箇所で切断し、かつ、円周壁１００ｂの上面から所定の厚さの位置を上面に対して略平行に切断し、図１０に示すような、凸面１３０ａと凹面１３０ｂを有する導入ノズル設置部１３０を、円周壁１００ｂから切り取る。その後、円周壁１００ｂの外周面の一部である、導入ノズル設置部１３０の凸面１３０ａから入口部１２５を形成し、一方、円周壁１００ｂの内周面の一部である、凹面１３０ｂから出口部１２６を形成する。さらに、出口部１２６の開口に多孔メッシュ１２７を嵌合させる。こうして、導入ノズル１２０を貫通させた導入ノズル設置部１３０を、再び円周壁１００ｂの導入ノズル設置部１３０を切り取った切断部１３１に嵌合させ、導入ノズル設置部１３０と切断部１３１の間を溶接する。このとき、電子ビーム溶接方式を用いると精度良く溶接することができる。このようにして、導入ノズル１２０の加工が可能である。
【００５１】
蓋体１０１は、図４に示すように、内部にヒータ１３５が内蔵された基体１０１ａと、基体１０１ａの周縁において基体１０１ａの下面の中心を中心として対向する２箇所に垂下される一対の保持部材１３６から構成されている。また、蓋体１０１の外周面には、図１３に示すように、１２個の上部係合片１３７が突設されている。
【００５２】
図１１に示すように、保持部材１３６は、垂直片１３６ａの下端から内方側に折曲される水平片１３６ｂを有する断面略Ｌ字状に形成されている。また、水平片１３６ｂの先端すなわち内方側端部は円弧面１３７を有すると共に、水平片１３６ｂの先端側上面にはウェハＷのエッジ部を載置する段部１３８が形成されている。シリンダ１０２を駆動して、蓋体１０１を下降させると、図１２に示すように、蓋体１０１が容器本体１００に対して近接方向に移動して保持部材１３６が容器本体１００の凹溝１００ｃ内に進入すると共に、保持部材１３６に支持されたウェハＷを容器本体１００の支持部材１１１に受け渡す構成となっている。
【００５３】
移動手段であるシリンダ１０２は、図１３に示すような矩形状の固定盤１４０に立設された４本の支柱１４１の上端に架設され、ボルト１４２をもって固定された天板１４３の下面に鉛直状に固定されるシリンダ本体１４５と、図４に示すようにシリンダ本体１４５の下端から摺動自在に突出し、蓋体１０１の上面に固定されるピストンロッド１４６とで構成されている。したがって、ピストンロッド１４６が収縮移動することによって、蓋体１０１が上方に移動して容器本体１００に対して離間し、また、図５に示すようにピストンロッド１４６が伸張することによって、蓋体１０１が下方に移動して容器本体１００の円周壁１００ｂの上面に当接すると共に、Ｏリング１１５ａ、１１５ｂを圧接して密閉することができる。
【００５４】
ロック機構１５０は、図５に示すように、容器本体１００のベース１００ａの中心部下面に突設される支持軸１５１にベアリング１５２を介して回転自在に装着される回転筒１５３と、この回転筒１５３を水平方向に正逆回転可能に回転するロータリーアクチュエータ１５４と、回転筒１５３の外周から水平方向に延在する円板１５５を備えている。さらに、円板１５５の先端部に立設される１２個のブラケット１５６と、各ブラケット１５６の下部側から内方に向かって突設される下部水平軸１６０に回転自在に装着されて、前述の下部係合片１０３の下面に係合可能な下部係合ローラ１６２と、ブラケット１５６の上部側から内方に向かって突設される上部水平軸１６４に回転自在に装着されて、上部係合片１３７の上面に係合可能な上部係合ローラ１６６とを備えている。
【００５５】
前述の上部係合片１３７は、図１３に示すように、蓋体１０１の外周面に沿って、後述の上部係合ローラ１６６の径よりやや大きな寸法の切欠き１６７を介して突設されている。また、上部係合片１３７の上面には、図１４に示すように、切欠き１６７の一端（図１４において左側）から上り勾配の傾斜面１６８と、この傾斜面１６８の上端に連なる平坦面１６９が形成されている。
【００５６】
上記のように構成されるロック機構１５０によれば、容器本体１００に対して蓋体１０１が当接した状態で、ロータリーアクチュエータ１５４が駆動して回転筒１５３及び円板１５５を回転させると、下部係合ローラ１６２は下部係合片１０３の下面を転動し、上部係合ローラ１６６は、上部係合片１３７の傾斜面１６８を転動して平坦面１６９に達する。すなわち、対をなす１２組の下部係合ローラ１６２と上部係合ローラ１６６が、容器本体１００のベース１００ａに突設された下部係合片１０３と蓋体１０１に突設された上部係合片１３７を挟持することによって、容器本体１００と蓋体１０１とを固定（ロック）する。この状態で、Ｏリング１１５ａ、１１５ｂが圧接されるので、容器本体１００に対して蓋体１０１が密封される。
【００５７】
ロックを解除する場合は、ロータリーアクチュエータ１５４を逆方向に回転させて、各組の下部係合ローラ１６２及び上部係合ローラ１６６を待機位置すなわち上部係合ローラ１６６を切欠き１６７内に位置させて、ロック状態を解除することができる。この状態で、シリンダ１０２のピストンロッド１４６を収縮させることによって、蓋体１０１は容器本体１００に対して離間される。
【００５８】
次に、蒸気発生器４０について説明する。図１５に示すように、蒸気発生器４０は、純水を貯留するタンク１７０と、タンク１７０を固定支持する固定支持部材１７１から構成されている。タンク１７０は、両側が開口した筒体１７５と、図１６に示すように筒体１７５の両側を塞ぐ一対の側壁板１７７ａ、１７７ｂによって構成されている。また、側壁板１７７ａ、１７７ｂの外側には、それぞれヒータ１８０、１８０が設置されている。タンク１７０内の純水は、これら筒体１７５と側壁板１７７ａ、１７７ｂとで囲まれたタンク内部空間Ｓ２内に貯留され、側壁板１７７ａ、１７７ｂを介してヒータ１８０、１８０によって加熱される。タンク内の温度はヒータ１８０、１８０の加熱により約１２０℃程度に温度調節され、蒸気は加圧された状態に保持される。タンク内の純水は、ヒータ１８０、１８０によって側壁板１７７ａ、１７７ｂの両側から効率的に加熱される。なお、タンク１７０は密閉、耐圧構造となっている。
【００５９】
筒体１７５は、コーナーに丸みを形成した略角柱形状の内周面を有し、環状の両端面１８２ａ、１８２ｂにおいて側壁板１７７ａ、１７７ｂに接触する。また、筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂには、図示しないボルト穴がタンク内部空間Ｓ２を囲むように複数箇所に形成されており、側壁板１７７ａ側からボルトを筒体１７５、側壁板１７７ｂ内のボルト穴に貫挿させ、側壁板１７７ｂ側においてナットを締めることにより、側壁板１７７ａ、１７７ｂを筒体１７５に固定する構成となっている。筒体１７５の両端面１８２ａ、１８２ｂには、図１６及び図１７に示すようにそれぞれ周溝１８３ａ、１８３ｂが設けられており、周溝１８３ａと側壁板１７７ａ、周溝１８３ｂと側壁板１７７ｂとの間には、それぞれＯリング１８５ａ、１８５ｂが嵌合されている。これにより、側壁板１７７ａ、１７７ｂと両端面１８２ａ、１８２ｂを密着させることができる。
【００６０】
筒体１７５の材質はＰＦＡ（四フッ化エチレン）とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の混合物であり、側壁板１７７ａ、１７７ｂの材質は高純度チタンである。これにより、タンク１７０は耐熱性、耐ベーパー性を有するとともに、耐圧構造となっている。また、ＰＴＦＥ又はＰＦＡとＰＴＦＥの混合物は、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に金属イオンが純水中に溶出する現象である「メタル溶出」が発生しない。また、高純度チタンは、純水中へのメタル溶出がステンレス等と比較して非常に少ない。従って、純水がタンク１７０の壁面に接触する接液面から純水中へのメタル溶出は殆ど無い。即ち、このように非常に微量な接液面の材料が純水に溶出してチャンバー３０Ａ内に侵入しても、パーティクル付着やメタルコンタミネーションが発生することは殆ど無く、ウェハＷの処理に悪影響を与えない。なお、Ｏリング１８５ａ、１８５ｂには、耐熱性と耐ベーパー性があり、純水中へのメタル溶出がないフッ素系のゴムを使用する。
【００６１】
さらに、タンク１７０にＰＦＡとＰＴＦＥの混合物を用いることにより、タンク１７０のクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。なお、タンク１７０のクリープを防止するためには、筒体１７５の両端面１８２ａ、１８２ｂの間の距離をなるべく小さくすることが効果的である。
【００６２】
図１６に示すように、ヒータ１８０、１８０は、熱を発生させる発熱装置１９０、１９０と、発熱装置１９０、１９０から発生した熱を側壁板１７７ａ、１７７ｂにそれぞれ伝熱する、金属製、例えばアルミニウム製の伝熱部材１９１、１９１と、から構成される。伝熱部材１９１は側壁板１７７ａ又は１７７ｂの外側の面に接触しており、伝熱部材１９１の上縁は、タンク１７０内の純水の液面Ｌとほぼ同じ高さに略水平に位置するように形成されている。また、伝熱部材１９１の下縁がタンク１７０の底面の高さより下方に位置するように形成されている。そして、発熱装置１９０は、発熱装置１９０の上縁が液面Ｌの高さより下方に、下縁がほぼタンク１７０の底面の高さに位置するように、伝熱部材１９１の下部に設置されている。発熱装置１９０から発生した熱は伝熱部材１９１に伝導し、伝熱部材１９１から側壁板１７７ａ又は１７７ｂに伝導し、側壁板１７７ａ、１７７ｂから純水に伝導する。この場合、伝熱部材１９１の上縁が液面Ｌとほぼ同じ高さに形成されていることにより、加熱された伝熱部材１９１からの熱が、側壁板１７７ａ又は１７７ｂを介して、貯留されている純水に効率的に伝導する。従って、伝熱部材１９１や側壁板１７７ａ又は１７７ｂが過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。
【００６３】
筒体１７５には、タンク１７０から各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに蒸気を供給する２本の主供給管３８、３８が設けられている。図１５において、タンク１７０内に純水及びＮ２ガスを供給する純水供給管２００と、タンク１７０から純水を排液するドレン管２０１と、タンク１７０内に発生した蒸気をタンク１７０からチャンバー３０Ａに供給する前述の主供給管３８（蒸気供給管３８）が、筒体１７５の左側部を横方向に貫通して設けられている。純水供給管２００は、純水の液面Ｌより下方から純水を供給する位置に設けられている。ドレン管２０１は、タンク１７０の底部側方から純水を排液する位置に設けられている。主供給管３８は、タンク１７０の天井部の側方から蒸気を送出する位置に設けられている。さらに、純水供給管２００とドレン管２０１の間には、純水の温度を計測する温度センサ２０２が設けられている。
【００６４】
また、図１５において筒体１７５の右側部、即ち、純水供給管２００、ドレン管２０１、チャンバー３０Ａに蒸気を送出する主供給管３８が配置されている側部に対向する側部には、蒸気をチャンバー３０Ｂに送出する主供給管３８と、液面計２１０が設けられている。蒸気をチャンバー３０Ｂに送出する主供給管３８は、タンク１７０の天井部の側方から蒸気を送出する位置に設けられている。液面計２１０は、液面を計測する計測部２１０ａと、タンク１７０の底部側方に開口し、計測部２１０ａの下端に接続する下管２１０ｂと、液面Ｌより上方の純水に接触しない位置に開口し、計測部２１０ａの上端に接続する上管２１０ｃとによって構成されている。
【００６５】
さらに、タンク１７０には、液面Ｌと主供給管３８との間に、２枚の邪魔板２１１、２１２が液面Ｌに対して略平行に配置されている。下側の邪魔板２１１は、筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂに四辺を接触させて液面Ｌの上方全体を覆うように形成されており、上側の邪魔板２１２も同様に筒体１７５、側壁板１７７ａ、１７７ｂに四辺を接触させており、液面Ｌ及び邪魔板２１１の上方全体を覆うように形成されている。さらに、下側の邪魔板２１１には、図１５において筒体１７５の左側部側と右側部側に、発生した蒸気を通過させる通過口２１３ａ、２１３ｂがそれぞれ設けられている。上側の邪魔板２１２には、通過口２１３ａ、２１３ｂを通過した蒸気を通過させる通過口２１４が、邪魔板２１２の中央に設けられている。
【００６６】
図１７に示すように、通過口２１３ａ、２１３ｂと通過口２１４は、互いに上下に重ならないように開口している。即ち、通過口２１３ａ、２１３ｂの真上は邪魔板２１２の通過口２１４の無い部分に覆われており、通過口２１４の真下は邪魔板２１１の通過口２１３ａ、２１３ｂの無い部分に覆われている。邪魔板２１１の下で発生した蒸気は、通過口２１３ａ、２１３ｂを通過し、真上の邪魔板２１２で偏向されて通過口２１４を通過し、主供給管３８から送出される。このようにすると、加熱されてミスト状となった純水が飛散したり、蒸気と共に上昇した場合であっても、ミスト状の純水を邪魔板２１１、２１２によって受け止めることができる。従って、ミスト状の純水が主供給管３８によって送出されることは無く、チャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止する。これにより、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。さらに、液面Ｌと主供給管３８との間の高さを小さくすることができるので、タンク１７０全体の高さを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。なお、蒸気が邪魔板２１１、２１２を迂回する際に、なるべく蛇行をさせるようにすると、ミスト状の純水を効果的に受け止めることができる。なお、邪魔板２１１、２１２の材質には、例えばＰＴＦＥ、アモルファスカーボン、炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ）等の、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合に純水中への材料成分の溶出がない材料又は、チタン等の純水中への溶出が実質的に無い材料を用いる。
【００６７】
さらに、筒体１７５の右側部において、邪魔板２１１、２１２の間には、蒸気をタンク１７０から排出してタンク１７０内の圧力を下降させる逃がし路２２０が接続されている。この場合、タンク１７０内に発生した蒸気を、主供給管３８によってチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に送出せずに、逃がし路２２０によって排出し、タンク１７０内の温度又は圧力を制御できる。例えば、ヒータ１８０、１８０の出力を一定にしても、逃がし路２２０によって蒸気を排出することにより、タンク１７０内の圧力を低下させ、タンク１７０内の温度を一定値に制御し、異常温度上昇を防止できる。タンク１７０内の温度は、約１２０℃程度に維持される。
【００６８】
図３に示すように、純水供給管２００には、流量調整弁Ｖ２が介設されており、純水供給源２２５が接続されている。この純水供給源２２５における流量調整弁Ｖ２の下流側には、前述のＮ２ガス供給管５３からの分岐管２２６を介して前述のＮ２ガス供給源４３が接続されている。この分岐管２２６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。
【００６９】
ドレン管２０１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２２７が備えられている。また、ドレン管２０１の流量調整弁Ｖ３の下流側に、逃がし路２２０の下流端が接続されている。逃がし路２２０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２３０が接続され、この分岐管２３０にリリーフ弁ＲＶ１が介設されている。ミストトラップ２２７は、ドレン管２０１から排液された純水及び逃がし路２２０から排出された蒸気を冷却して、液体にして排液管９１から排液する。
【００７０】
蒸気発生器４０のヒータ１８０、１８０は、一定の出力で稼働される。また、前述のように、蒸気発生器４０において発生した蒸気が、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で供給されるように、流量調整弁５０、５０の流量調整量が予め設定される。例えば、蒸気発生器４０において単位時間当たりに発生させる蒸気量を５単位とすると、蒸気を同時に各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する場合は、蒸気発生器４０において発生させた５単位の蒸気のうち、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに、２単位の流量で蒸気をそれぞれ供給し、残りの１単位の蒸気は、タンク１７０内から逃がし路２２０によって排出する。そのため、蒸気を同時に各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する場合は、１単位の流量の蒸気が逃がし路２２０を通過するように流量調整弁Ｖ４の開度調整を行い、各流量調整弁５０、５０、及び逃がし路２２０に介設された開閉弁Ｖ５を開く。
【００７１】
また、蒸気を片方のチャンバー３０Ａ又は３０Ｂのみに供給する場合、例えばチャンバー３０Ａ（又は３０Ｂ）でウェハＷの搬入を行い、同時にチャンバー３０Ｂ（又は３０Ａ）でオゾンガスと蒸気を用いるレジスト水溶化処理を行うような場合は、蒸気発生器４０において発生させた５単位の蒸気のうち、チャンバー３０Ａ又は３０Ｂにのみ、２単位の流量の蒸気を供給し、残りの３単位の流量の蒸気は、逃がし路２２０によって排出する。そのため、蒸気を片方のチャンバー３０Ａ又は３０Ｂにのみ供給する場合は、３単位の流量の蒸気が逃がし路２２０を通過するように流量調整弁Ｖ４の流量調整を行い、一方の流量調整弁５０と開閉弁Ｖ５を開く。
【００７２】
蒸気をチャンバー３０Ａ、３０Ｂ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５単位の蒸気を、すべて逃がし路２２０によって排出する。そのため、各流量調整弁５０、５０を閉じ、開閉弁Ｖ５及び流量調整弁Ｖ４を開く。
【００７３】
なお、逃がし路２２０によって排出された蒸気は、ドレン管２０１を通過してミストトラップ２２７に送出される。また、タンク１７０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ＲＶ１を開いて、蒸気をタンク１７０内から逃がし路２２０、分岐管２３０、逃がし路２２０、ドレン管２０１の順に通過させて排出する。
【００７４】
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２２０によって排出することにより、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量を調整することができる。この場合、例えば、蒸気を同時に供給するチャンバーの数が変更しても、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに等しい流量で蒸気が供給されるバランスに予め設定された流量調整弁５０、５０の流量調整量を変更する必要は無く、開閉を行うだけでよい。このように各流量調整弁５０、５０によって流量調整を行う場合や、ヒータ１８０、１８０の出力を制御して流量調整を行う場合と比較して、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量調整が容易である。従って、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂに供給する蒸気の流量を、各チャンバー３０Ａ、３０Ｂで行う工程に応じて、正確に調整することができ、レジズト水溶化処理の均一性、信頼性を向上させることができる。
【００７５】
次に、上記のように構成された処理システム１におけるウェハＷの処理工程を説明する。まず、イン・アウトポート４の載置台６に載置されたキャリアＣから取出収納アーム１１によって一枚ずつウェハ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ェハＷをウェハ受け渡しユニット１７に搬送する。すると、主ウェハ搬送装置１８がウェハ受け渡しユニット１７からウェハＷを受け取り、主ウェハ搬送装置１８によって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈに適宜搬入する。そして、各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈにおいて、ウェハＷの表面に塗布されているレジストが水溶化される。所定のレジスト水溶化処理が終了したウェハＷは、搬送アーム１８ａによって各基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈから適宜搬出される。その後、ウェハＷは、搬送アーム１８ａによって再び各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に適宜搬入され、ウェハＷに付着している水溶化されたレジストを除去する洗浄処理が純水等により施される。これにより、ウェハＷに塗布されていたレジストが剥離される。各基板洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、ウェハＷに対して洗浄処理を施した後、必要に応じて薬液処理によりパーティクル、金属除去処理を行った後、乾燥処理を行い、その後、ウェハＷは再び搬送アーム１８ａによって受け渡しユニット１７に搬送される。そして、受け渡しユニット１７から取出収納アーム１１にウェハＷが受け取られ、取出収納アーム１１によって、レジストが剥離されたウェハＷがキャリアＣ内に収納される。
【００７６】
次に、基板処理ユニット２３ａ〜２３ｈの動作態様について、基板処理ユニット２３ａを代表して説明する。まず、容器本体１００に対して蓋体１０１を離間させた状態で、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体１０１の下方に移動させると、蓋体１０１の保持部材１３６が、搬送アーム１８ａからウェハＷを受け取る（ウェハ受け取り工程）。次に、シリンダ１０２を駆動して蓋体１０１を下降させると、蓋体１０１が容器本体１００に対して近接方向に移動して保持部材１３６が容器本体１００の凹溝１００ｃ内に進入すると共に、保持部材１３６に支持されたウェハＷを容器本体１００の支持部材１１１に受け渡す（ウェハ受け渡し工程）。ウェハＷ下面と下プレート１１０上面との間には隙間Ｇが形成される。このようにしてウェハＷを支持部材１１１に受け渡した後、更に蓋体１０１が下降すると、蓋体１０１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（密閉工程）。
【００７７】
蓋体１０１を容器本体１００に密閉した状態において、ヒータ１０５、１３５の作動により、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷを昇温させる。これにより、ウェハＷのレジスト水溶化処理を促進させることができる。次いで、供給切換手段４１を作動させてオゾンガス発生器４２からオゾンガス供給管５１を介してチャンバー３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを供給する。オゾンガスは、流量調整弁５２の開度に従い所定流量に調整されてチャンバー３０Ａ内に供給される。さらに、排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー３０Ａ内からの排出管６０による排気流量を第１の排気流量調整弁７１によって調整する。このように、チャンバー３０Ａ内を排出管６０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、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、チャンバー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。このようにして、チャンバー３０Ａ内に所定濃度のオゾンガスを充填する。このとき、ヒータ１０５、１３５の加熱によって、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷの温度が維持される。また、排出管６０によって排気したチャンバー３０Ａ内の雰囲気は、ミストトラップ６１に排出される。
【００７８】
一方、蒸気発生器４０において、２台のヒータ１８０、１８０の各発熱装置１９０、１９０を発熱させると、発熱装置１９０、１９０から各伝熱部材１９１、１９１にそれぞれ熱が伝導し、さらに、各伝熱部材１９１、１９１から側壁板１７７ａ、１７７ｂにそれぞれ熱が伝導し、側壁板１７７ａ、１７７ｂからタンク内の純水に熱が伝導し、蒸気が発生する。タンク１７０内の温度は約１２０℃程度に温度調節される。また、タンク１７０内は加熱により加圧状態に維持されるが、タンク１７０内に発生した蒸気を、逃がし路２２０によって排出することにより、タンク１７０内の圧力を低下させ、タンク１７０内の温度を約１２０℃程度に維持する。逃がし路２２０によって排出させられた蒸気は、ミストトラップ２２７において冷却され、排液管９１から排液される。
【００７９】
オゾンガスを充填後、流量調整弁５０を作動させて、チャンバー３０Ａ内にオゾンガスと蒸気とを同時にチャンバー３０Ａ内に供給して、ウェハＷのレジスト水溶化処理を行う。排出管６０に介設された排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー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５７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３８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チャンバー３０Ａ内に供給される。この場合も、チャンバー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、１３５の加熱により、チャンバー３０Ａ内の雰囲気及びウェハＷの温度を維持する。このようにして、チャンバー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ェハＷの表面に塗布されたレジストを酸化（水溶化）させる（処理工程）。
【００８０】
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５２の開度に従い所定流量に調整されて、主供給管３８を介してチャンバー３０Ａ内に供給される。蒸気は、流量調整弁５０及び流量調整弁Ｖ４の開度に従い所定流量に調整されて、主供給管３８を介してチャンバー３０Ａ内に供給される。一方、排気切換部６５の第１の排気流量調整弁７１を開放した状態とし、チャンバー３０Ａ内からの排出管６０による排気流量を第１の排気流量調整弁７１によって調整する。このように、チャンバー３０Ａ内を排出管６０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、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内にオゾンガスと蒸気の混合処理流体を供給する。
【００８１】
レジスト水溶化処理中は、主供給管３８から混合処理流体の供給を続け、排出管６０から混合処理流体の排出を続ける。混合処理流体は、ウェハＷの上面、下面（隙間Ｇ）、周縁に沿って、排出口１２１及び排出管６０に向かって流れる。なお、主供給管３８から混合処理流体の供給を止めると共に、排出管６０からの排出を止め、チャンバー３０Ａ内の圧力を一定に保ちながらチャンバー３０Ａ内を満たす混合処理流体によってウェハＷのレジスト水溶化処理を行ってもよい。
【００８２】
所定のレジスト水溶化処理が終了した後、チャンバー３０Ａからオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する。まず、流量切換弁５５を大流量部５５ａ側に切り換えてＮ２ガス供給源４３から大量のＮ２ガスをチャンバー３０Ａ内に供給すると共に、排出管６０に介設された排気切換部６５の第２の排気流量調整弁７２を開放した状態にする。そして、チャンバー３０Ａ内を排気しながらＮ２ガス供給源４３からＮ２ガスを供給する。これにより、主供給管３８、チャンバー３０Ａ、排出管６０の中をＮ２ガスによってパージすることができる。排出されたオゾンガスは、排出管６０によってミストトラップ６１に排出される。
【００８３】
その後、シリンダ１０２を作動させて蓋体１０１を上方に移動させると、凹溝１００ｃ内に収納されていた保持部材１３６が再びウェハＷの対向する両側緑部に当接して支持部材１１１からウェハＷを受け取り、蓋体１０１が容器本体１００から離間した状態にする。この状態で、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体１０１の下方に進入させ、保持部材１３６にて支持されているウェハＷを受け取り、チャンバー３０Ａ内からウェハＷを搬出する。
【００８４】
かかる基板処理ユニット２３ａによれば、タンク１７０にＰＦＡとＰＴＦＥの混合物を用いることにより、タンク１７０のクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。また、伝熱部材１９１の上縁が液面Ｌとほぼ同じ高さに形成されているため、伝熱部材１９１や側壁板１７７ａ又は１７７ｂが過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。さらに、タンク１７０の壁面に接触する接液面が、ＰＦＡとＰＴＦＥの混合物と、高純度チタンとによって形成されていることにより、純水中に接液面の材料が溶出することが実質的に無いため、チャンバー３０Ａ内に接液面の材料が侵入してもパーティクルが実質的に発生せず、ウェハの処理に悪影響を与えることが無い。また、ミスト状の純水が邪魔板２１１、２１２に効果的に受け止められ、ミスト状の純水が主供給管３８からチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止するので、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。さらに、タンク１７０全体の高さを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な実施の形態の一例を示したが、本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば、基板は半導体ウェハに限らず、その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板、プリント基板、セラミック基板などであっても良い。
【００８６】
導入ノズルには、図１８に示すようなマニホールド形状の導入ノズル２４０を使用しても良い。導入ノズル２４０は、主供給管３８に接続して円周壁１００ｂの外側から処理流体を流入させる入口部２４１と、入口部２４１からチャンバー３０Ａの内側に向かって水平方向に放射するように貫通する５本の出口部２４２から構成されている。各出口部２４２を放射状に開口させることにより、チャンバー３０Ａ内に処理流体を放射状に供給し、効率良く拡散させて供給することができる。また、この導入ノズル２４０を形成する加工を施すときも、導入ノズル設置部１３０を円周壁１００ｂから切り取り、凸面１３０ａから入口部２４１を形成し、一方、凹面１３０ａにおける横方向に並ぶ５箇所から、各出口部２４２を入口部２４１に向かって掘削するように形成する。こうして、導入ノズル２４０を貫通させた導入ノズル設置部１３０を、再び円周壁１００ｂの導入ノズル設置部１３０を切り取った切断部１３１に嵌合させ、導入ノズル設置部１３０と切断部１３１を溶接する。
【００８７】
上記実施形態では、導入ノズル設置部１３０を円周壁１００ｂから切り取って導入ノズル１２０を形成する加工を説明したが、導入ノズル設置部１３０を容器本体１００とは別部材として製作された部品としても良い。この場合、容器本体１００は、導入ノズル設置部１３０を嵌合させる切欠きを形成した部品として、導入ノズル設置部１３０は導入ノズル１２０を形成した部品として製作する。そして、切欠きに導入ノズル設置部１３０を嵌合させ溶接することにより、容器本体１００の円周壁１００ｂを完成させる。
【００８８】
上記実施形態では、２台のチャンバー３０Ａ、３０Ｂに、１つの蒸気発生器４０を接続した場合について説明したが、筒体１７５の上部に３つ以上の主供給管３８を備え、各主供給管３８を３台以上の複数のチャンバーにそれぞれ接続して、１つの蒸気発生器４０から３台以上の複数のチャンバーに蒸気を導入することも可能である。
【００８９】
筒体１７５の材質はＰＴＦＥであっても良い。また、側壁板１７７ａ、１７７ｂの材質はＳｉＣ、アモルファスカーボン等であっても良い。ＰＴＦＥ、ＳｉＣ、アモルファスカーボンはメタル溶出が発生しない。この場合も、チャンバー３０Ａ内に接液面の材料が侵入してパーティクル付着やメタルコンタミネーションが発生することを防止できる。
【００９０】
タンク内の邪魔板は、３枚以上備えても良い。この場合も、上下に隣接する邪魔板の各通過口を、互いに重ならない位置に設けることにより、蒸気を主供給管３８までなるべく蛇行させながら迂回させることが好ましい。これにより、ミスト状の純水が邪魔板に効果的に受け止められ、ミスト状の純水が主供給管３８からチャンバー３０Ａ、３０Ｂ内に侵入することを防止するので、ウェハＷにウォーターマークが発生することを防止することができる。
【００９１】
蒸気発生器４０において発生させる蒸気と、各チャンバー３０Ａ又は３０Ｂに供給する蒸気の比率は、本実施の形態において説明した５：２に限定されない。例えば、１つの蒸気発生器４０から３台以上の複数のチャンバーに蒸気を導入する場合は、チャンバーの台数に応じて蒸気発生器４０において発生させる蒸気の流量を増加させ、比率を適宜設定する。
【００９２】
上記実施形態によれば、タンクのクリープを防止できるので、シール不良を防止できる。また、伝熱部材や側壁板が過剰に加熱されることを防止でき、安全性を高めることができる。さらに、チャンバー内に接液面の材料が侵入してパーティクルを発生させることが実質的に無く、基板に悪影響を与えることを防止できる。基板にウォーターマークが発生することを防止することができる。タンクを小型化したり、純水の貯水量を増加させることができる。
【００９３】
なお、蒸気発生器は、図１９乃至２１に示すように構成してもよい。図１９乃至２１に示す蒸気発生器４０’は純水を貯留する扁平円筒形のタンク３０１を有する。タンク３０１は、中心軸線が水平方向を向き該軸線方向両端が開口した中空円筒形の筒体３０２と、筒体３０２の両側開口を塞ぐ円板形の側壁板３０３とを有する。蒸気生成効率向上の観点から、側壁板３０３間の距離Ｗは、筒体３０２の内径Ｄより小さく設定される。
【００９４】
筒体３０２は、後述するように、複数の管を通す孔が形成される。このため、ウエハＷ処理に有害な成分が筒体３０２の内周面のみならず前記孔表面から純水中に溶出することをも防止する観点から、筒体３０２は、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することのない樹脂材料、好ましくはＰＴＦＥとＰＦＡの混合物により形成される。ＰＴＦＥとＰＦＡの混合物は耐クリープ性が高く、純水中へのウエハＷ処理に有害な成分の溶出がないという特徴がある。筒体３０２用の材料として好適な商業的に入手可能なＰＴＦＥとＰＦＡの混合物としては、例えば、日本バルカー工業（株）から提供されるニューバルフロンＥＸ１（登録商標）、三井・デュポンフロロケミカル（株）から提供されるテフロン（登録商標）７０−Ｊがある。なお、筒体３０２の材料として、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂材料を用いることもできる。
【００９５】
側壁板３０３のタンク３０１の内部空間を向いた面から、ウエハＷ処理に有害な成分が純水中に溶出することがないことが望ましい。また、側壁板３０３は、ヒータからタンク３０１中の純水への伝熱経路を構成するため、良好な熱伝導性を有していることが望ましい。このため、特に図２１に示すように、側壁板３０３は、高熱伝導性の金属としてのアルミニウム合金からなる基材３０３ａと、この基材３０３ａの内側表面を覆うＰＦＡ被覆３０３ｂからなる。ＰＦＡからも、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することはない。
【００９６】
なお、側壁板３０３は、図１５乃至図１７に示す実施形態と同様に高純度チタニウムにより形成してもよく、この場合ＰＦＡ被覆３０３ｂは必ずしも必要ない。しかしながら、ウエハＷ処理に有害な成分、特に金属成分が純水中に溶出することを完全に防止する観点からは、ＰＦＡ等の純水中へのウエハＷ処理に有害な成分が溶出することがない樹脂材料により被覆されていることが好ましい。また、側壁板３０３は、アモルファスカーボンにより形成してもよい。アモルファスカーボンは、熱伝導性に優れており、また、液体および気体状態の純水雰囲気にさらされた場合にウエハＷ処理に有害な成分が溶出することはない。側壁板３０３にアモルファスカーボンを用いる場合にはＰＦＡ被覆３０３ｂを設ける必要はない。
【００９７】
筒体３０２の側面には、筒体３０２の全周にわたって連続する円周溝が形成されており、この円周溝にはＯリング３０４が挿入されている。Ｏリング３０４は、筒体３０２と側壁板３０３との間を気水密にシールする。Ｏリング３０４は、耐熱性が高く、かつ、ウエハＷ処理に有害な成分が純水中に溶出することがない材料、好ましくはフッ素系ゴム、更に好ましくはパーフロロエラストマーにより形成されている。好適な商業的に入手可能なパーフロロエラストマーとしては、例えばデュポンダウケミカル社から提供されるカルレッツ（登録商標）がある。
【００９８】
タンク３０１の周囲はシェル３０５すなわち外殻により覆われている。シェル３０５の内面はタンク３０１の外面と実質的に相補的な形状を有する。シェル３０５は、筒体３０２を囲む筒状またはリング状部材３０６と、側壁板３０３の外側に配置された円板状の板状部材３０７とから形成されている。リング状部材３０６は、２つの半体３０６ａ、３０６ｂからなる。シェル３０５は、タンク３０１の内圧によりタンク３０１を構成する筒体３０２および側壁板３０３が変形することを防止することができる程度の剛性を有する。本実施形態においては、シェル３０５は十分な厚さを有する金属材料により形成されている。なお、シェル３０５の板状部材３０７は、ヒータからタンク３０１中の純水への伝熱経路を構成するため、良好な熱伝導性を有していることが望ましい。本実施形態においては、シェル３０５のリング状部材３０６および板状部材３０７はアルミニウム合金により形成されている。
【００９９】
シェル３０５の板状部材３０７の外側面には、ヒータ３０８が設けられている。ヒータ３０８は、熱伝導性に優れた金属、例えばアルミニウム合金により形成された伝熱ブロック３０８ａと、伝熱ブロック３０８ａ内に埋め込まれた抵抗加熱線３０８ｂとを有している。抵抗加熱線３０８ｂは、図示しない電源から給電されて発熱し、タンク３０２内に供給された純水を加熱して気化させる。伝熱ブロック３０８ａの上端縁３０８ｃは水平方向に延び、その高さは、タンク３０２内における純水の設定水位（液面Ｌ）と概ね等しい。また、伝熱ブロック３０８の下縁はタンク３０１の底面の高さより下方に位置するように形成されている。そして、抵抗加熱線３０８ｂの配置領域の上端は液面Ｌの高さより下方に、該配置領域の下端はほぼタンク３０１の底面の高さに位置している。抵抗加熱線３０８ｂから発生した熱は、伝熱ブロック３０８、シェル３０５の板状部材３０７およびタンク３０１の側壁板３０３を介してタンク３０１内の純水に伝導する。上述したヒータ３０８とタンク３０１の位置関係により、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器と同様に、タンク内の純水は効率良く加熱される。
【０１００】
シェル３０５および熱板３０８の外側には、ケーシング３０９が設けられている。ケーシング３０９は断熱性を有する材料から形成されている。
【０１０１】
タンク３０１の筒体３０２には、２つの主供給孔３８ａ、３８ａと、純水供給孔２００ａと、ドレン孔２０１ａとが形成されている。純水供給孔２００ａは、純水の液面Ｌより下方から純水を供給するように、タンク３０１内における純水の設定水位より低い位置でタンク内に開口している。ドレン孔２０１ａは、タンク３０１の底部においてタンク内に開口している。主供給孔３８ａは、タンク３０１の上部に開口している。主供給孔３８ａ、３８ａ、純水供給孔２００ａおよびドレン孔２０１ａには、シェル３０５および筒体３０２に挿入された主供給管３８、３８、純水供給管２００およびドレン管２０１がそれぞれ接続されている。これら管３８、２００、２０１は、液体および気体状態の純水に接触することによりウエハＷの処理に有害な成分が溶出することがないように、少なくともその内面がＰＴＦＥまたはＰＦＡにより形成されている。管３８、２００、２０１は、好適にはＰＴＦＥからなるが、表面にＰＴＦＥまたはＰＦＡの被覆が施された金属管とすることもできる。
【０１０２】
タンク３０１には液面計２１０が設けられている。液面計２１０は、液面を計測する計測部２１０ａと、計測部２１０ａの下端に接続された下管２１０ｂと、計測部２１０ａの上端に接続する上管２１０ｃとによって構成されている。下管２１０ｂは、タンク３０１の底部に開口する下管用孔と連通するように筒体３０２およびリング状部材３０６に挿入され、上管２１０ｃは、タンク３０１内の液面Ｌより上方の純水に接触しない位置に開口する上管用孔と連通するように筒体３０２およびリング状部材３０６に挿入されている。
【０１０３】
計測部２１０ａは、上管２１０ｂおよび下管２１０ｃと連通し鉛直方向に延びる管２１０ｄと、管２１０ｄに付設された液面センサ（図示せず）とから構成されている。液面センサは管２１０ｄ内の純水中に浮かぶフロートを有する液面センサとすることができる。これに代えて、管２１０ｄを透明材料により形成し、液面センサを管２１０ｄ内の水位を光学的に検出するセンサとすることもできる。液面センサの検出信号は、図示しないコントローラに送信され、コントローラが流量制御弁Ｖ２（図２２参照）を制御して、タンク３０１内の純水の水位（液面Ｌの高さ）を一定に維持する。すなわち、タンク３０１内の純水の水位は、図示しないコントローラおよび流量制御弁Ｖ２からなる水位調整手段により調整される。従って、タンク３０１の内部空間は、蒸気発生器３０１の通常運転中に液体状態の純水が常時存在する下部の純水空間と、気化された純水蒸気が常時存在する上部の蒸気空間とに区別される。
【０１０４】
なお、先に述べたヒータ３０８には一定の電力が供給される。タンク３０１内の水位が一定に維持されているため、蒸気発生器４０’が単位時間当たり発生する水蒸気の量は実質的に一定である。
【０１０５】
また、純水または蒸気に接触しうる液面計２１０の構成部材（管２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄおよびセンサ類）の表面も、液体および気体状態の純水に接触することによりウエハＷの処理に有害な成分が溶出することのない材料により構成されている。
【０１０６】
タンク３０１内の液面Ｌより上方であって主供給孔３８ａ、３８ａの開口位置より下方には、２枚の邪魔板３１０、３１１が設けられている。邪魔板３１０、３１１の長手方向両端は筒体３０２に形成されたスロットに挿入され、邪魔板の幅方向両端は側壁板３０３に接触するか若しくは側壁板３０３に対して微少な間隔をおいて配置されている。従って、邪魔板３１０、３１１はタンク３０１内の純水の液面の全域を覆っている。邪魔板３１０、３１１には、蒸気を通過させる複数の開口３１２、３１３がそれぞれ設けられている。邪魔板３１０、３１１の開口３１２、３１３は、先に図１５乃至図１７を参照して説明したのと同様の態様で設けられ、図１５乃至図１７に示す邪魔板と同様の効果を奏する。邪魔板３１０、３１１は、純水蒸気雰囲気にさらされた場合にウエハＷの処理に有害な成分の溶出が無視できる程度に少ない材料、例えばＰＴＦＥにより形成することが好適である。
【０１０７】
なお、図１９乃至図２１に示される蒸気発生器４０’においては、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器４０に設けられていた温度センサ２０２が廃止され、また、図１５乃至図１７に示す蒸気発生器４０においてタンク１７０に直接接続されていた逃がし路２２０をタンク３０１に直接接続しないようにしている。なお、温度センサ２０２を廃止することにより、タンク３０１の内部空間には、金属材料からなる部材は全く存在しなくなる。
【０１０８】
タンク３０１を構成する筒体３０２および側壁板３０３は、これらを貫通するボルト等の機械的締結部材を用いることなく、互いに連結される。すなわち、筒体３０２の円周溝にＯリング３０４を挿入した状態で、側壁板３０３が筒体３０２の側面に配置される。そして、タンク３０１の筒体３０２の周りにシェル３０５のリング状部材３０６（半体３０６ａ、３０６ｂ）が配置され、側壁板３０３の外側にシェル３０５の板状部材３０７が配置される。そして、板状部材３０７が、リング状部材３０６に複数のボルト３１４を用いて固定される。このボルト結合のため、リング状部材３０６の側面には円周方向に間隔をおいて複数のねじ孔が形成されており、円板状の板状部材３０７の周縁部には該ねじ孔に対応する位置に貫通孔が設けられている。
【０１０９】
ボルト３１４を締め付けてゆく過程において、板状部材３０７およびこれに接触する側壁板３０３が筒体３０２に向けて移動し、Ｏリング３０４がつぶれてゆく。これにより、筒体３０２と側壁板３０３との間に気水密なシールが形成される。ボルト３１４の締め付けが完了すると、タンク３０１の周囲を囲む強固なシェル構造が完成する。この時点におけるタンク３０１およびシェル３０５の状態が図２１に示されている。
【０１１０】
図２１に示すように、筒体３０２の側面と側壁板３０３の内面との間には、微少な軸方向（タンク３０１の軸線方向、Ａ方向）の間隙３１５が存在する。また、筒体３０２の軸方向凸部３０２ａの内周面３０２と側壁板３０３の外周面との間には、微少な半径方向（タンク３０１の半径方向、Ｒ方向）の間隙３１６が存在する。更に、筒体３０２の軸方向凸部３０２ａの先端面と板状部材３０７との間には、微少な軸方向Ａの間隙３１７が存在する。また、筒体３０２の外周面とリング状部材３０６との間には、微少な半径方向（Ｒ方向）の間隙３１８が存在する。これら間隙３１５〜３１８を設けることにより、タンク３０１およびシェル３０４の構成材料（樹脂または金属）の熱膨張差に起因して部材間に大きな接触面圧が発生し、クリープ強度が相対的に低い樹脂材料が損傷を受けることを防止する。また、特に、筒体３０２の側面と側壁板３０３の内面との間の間隙３１５は、これら部材が擦れあうことによるパーティクルの発止防止にも寄与する。間隙３１５〜３１８の大きさは、蒸気発生器４０’の運転中の温度分布および各構成部材のサイズを考慮して適宜決定される。
【０１１１】
以上の説明より理解できるように、タンク３０１の筒体３０２と側壁板３０３は、その周囲を取り囲むシェル３０５により拘束されることにより互いに連結される。すなわち、筒体３０２と側壁板３０３を連結するために、これらを貫通するボルト等の機械的締結部材を用いていない。従って、締結部のクリープの問題が大幅に低減される。また、シェル３０５は十分な剛性を有するため、タンク３０１内の圧力上昇に伴う筒体３０２および側壁板３０３の変形を防止することができる。このため、タンク３０１、特に筒体３０２にクリープ強度の高い金属材料を用いる必要性がなくなる。従って、ＰＴＦＥやＰＦＡ等の樹脂材料を用いることができる。また、筒体３０２が円筒形であるため、タンク３０１内の圧力が筒体３０２の一部に局所的に負荷されることがない。なお、筒体３０２の周りにはシェル３０５のリング状部材３０６が設けられているが、これらの間には間隙３１８があるため、筒体３０２の局所的変形を防止する観点からは、筒体３０２を円筒形とすることは有効である。
【０１１２】
また、図１９乃至図２１に示す蒸気発生器４０’は構造が簡潔であり、分解組立も容易である。
【０１１３】
次に、図１９乃至図２１に示す蒸気発生器４０’が適用される基板処理装置の配管系統について図２２を参照して説明する。なお、説明は図３に示す配管系統と異なる部分についてのみ行う。
【０１１４】
逃がし路２２０のタンク３０１への直接接続を廃止したことに伴い、主供給管３８、３８における流量調整弁５０、５０の直近の上流側には、逃がし路２２０ａ、２２０ｂが接続されている。逃がし路２２０ａ、２２０ｂは合流して逃がし路２２０となっている。逃がし路２２０ａ、２２０ｂの合流点より下流側の逃がし路２２０構成は図３に示したものと同一である。
【０１１５】
図２２に示す実施形態の場合、チャンバー３０Ａ、３０Ｂへの蒸気の供給状況に関係なく、蒸気発生器４０’で発生した蒸気の全てが主供給管３８、３８に送り出される。一方のチャンバー３０Ａのみに蒸気が供給される場合には、他方のチャンバー３０Ｂに対応する流量調整弁５０が閉じられるので、チャンバー３０Ｂ側の主供給管３８を通る蒸気は、逃がし路２２０ｂに流入し、逃がし路２２０を介してミストトラップ２２７に排出される。両方のチャンバー３０Ａ、３０Ｂに蒸気が供給される場合には、２つの流量調整弁５０がともに開かれ、開閉弁Ｖ５が閉じられる。この場合、逃がし路２２０ａ、２２０ｂ、２２０には蒸気は流れない。また、いずれのチャンバーにも蒸気が供給されない場合には、２つの流量調整弁５０がともに閉じられ、開閉弁Ｖ５が開かれる。
【０１１６】
以上の説明より理解できるように、チャンバー３０Ａ、３０Ｂへの蒸気の供給状況に関係なく、両主供給管３８、３８の蒸気発生器４０’から流量調整弁５０の手前までの区間では、蒸気発生器４０’で生成された直後の熱い蒸気が通流している。従って、図３の配管系統に含まれていた温度調節器５７は不要となる。
【０１１７】
また、図２２に示す実施形態においては、ドレン管２０１のドレン弁ＤＶの上流側に圧力計２０１ａが設けられている。図１９より分かるように、圧力計２０１ａには純水（液体）を介して蒸気発生器４０’のタンク３０１内の圧力が伝播されるため、圧力計２０１ａはタンク３０１内の蒸気圧力を監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る基板処理装置を組み込んだ処理システムを示す概略平面図である。
【図２】 図１に示す処理システムの概略側面図である。
【図３】 図１に示す基板処理装置の配管系統を示す概略断面図である。
【図４】 図３に示す基板処理装置の処理容器の構成を示す縦断面図であって、処理容器の開放状態を示す縦断面図である。
【図５】 図４に示す処理容器の密閉状態を示す縦断面図である。
【図６】 図４に示す処理容器の容器本体の横断面図である。
【図７】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた支持部材の拡大縦断面図である。
【図８】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた導入ノズルの拡大縦断面図である。
【図９】 図４に示す処理容器の容器本体に設けられた排出口の拡大縦断面図である。
【図１０】 図４に示す処理容器の容器本体の導入ノズル設置部の斜視図である。
【図１１】 図４に示す処理容器の蓋体に設けられた保持部材の拡大縦断面図である。
【図１２】 図１１に示す保持部材が容器本体の凹溝内に位置した状態を示す拡大縦断面図である。
【図１３】 図４に示す処理容器のロック機構を示す平面図である。
【図１４】 図１３におけるXIV矢視拡大図である。
【図１５】 図３に示す基板処理装置の蒸気発生器の縦断面図である。
【図１６】 図１５に示す蒸気発生器の縦断面図である。
【図１７】 図１５に示す蒸気発生器のXVII−XVII線に沿う断面図である。
【図１８】 図１０に示す導入ノズル設置部の変形例を示す斜視図である。
【図１９】 蒸気発生器の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図２０】 図１９に示す蒸気発生器のXX−XX線に沿う断面図である。
【図２１】 図２０の領域XXIを詳細に示す拡大断面図である。
【図２２】 図１９に示す蒸気発生器が使用される場合に適用される、基板処理装置の配管系統図である。
Claims (15)
- 基板処理装置において、
タンクおよび少なくとも１つのヒータを有し、前記タンクの内部空間に貯留されている純水を前記ヒータによって加熱して気化させることにより蒸気を発生させる蒸気発生器と、
前記蒸気発生器が発生した蒸気を用いて内部で基板を処理する処理容器と、を備え、
前記タンクは、水平方向両端に開口を有する中空の筒状体と、前記筒状体の両端の開口を塞いで前記筒状体とともに前記タンクの前記内部空間を画成する一対の板状体と、を有しており、
前記筒状体は、樹脂材料からなり、
前記少なくとも一つのヒータは、前記一対の板状体のうちの少なくとも一方の外面に接触するか若しくは近接して前記タンクの前記内部空間の外側に設けられており、
前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は、前記筒状体を構成する樹脂材料よりも熱伝導率が高く金属成分を溶出しない材料からなる
基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記筒状体を形成する樹脂材料はＰＴＦＥとＰＦＡの混合物である、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記ヒータが接触若しくは近接して配置される板状体は金属材料からなり、該板状体の表面に樹脂材料からなる被覆層が設けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において
前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備え、
前記ヒータは、前記板状体の近傍で前記シェルに取り付けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
２つのヒータが前記少なくとも１つのヒータとして設けられ、
前記２つのヒータは、前記金属材料からなる前記一対の板状体の外面に接触するか若しくは近接して前記タンクの前記内部空間の外側に設けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項５に記載の基板処理装置において、
前記一対の板状体は金属材料からなり、該板状体の表面に樹脂材料からなる被覆層が設けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記ヒータは、伝熱ブロックと、前記伝熱ブロックに設けられた発熱体とを有しており、
前記伝熱ブロックの上縁は、前記タンクにおける純水の設定液面高さと概ね同じ高さに位置しており、
前記発熱体は、前記伝熱ブロックの下部に設けられる、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記タンク内に純水を供給する供給通路と、前記タンク内から純水を排液する排出通路と、前記蒸気をタンク外に排出する蒸気排出通路とが、前記筒状体を貫通して設けられ、
前記供給通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、
前記排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより下方において前記タンクの内部空間に開口し、
前記蒸気排出通路は、前記タンクにおける純水の設定液面高さより上方において前記タンクの内部空間に開口している、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記タンクに、前記タンク内で発生させた蒸気を前記処理容器に向けて前記タンク外に排出する蒸気排出口が設けられており、
ミスト状の純水が前記蒸気排出口に到達することを防止するための少なくとも１つの邪魔板が、前記タンクの内部空間に配置されている、基板処理装置。 - 請求項９に記載の基板処理装置において、
上下方向に配列された複数の邪魔板が、前記少なくとも１つの邪魔板として設けられ、
前記各邪魔板は蒸気が通過することが可能な少なくとも１つの開口を有しており、上下方向に隣接する邪魔板において、上側の邪魔板は開口が下側の邪魔板の開口と重ならないように配置されている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記タンクを囲んで設けられ、前記タンクの内圧に起因する前記タンクの変形を制限するシェルを更に備え、
前記タンクの前記筒状体と、前記タンクの一対の前記板状体との間にそれぞれ弾性シール部材が設けられており、
前記シェル内に前記タンクが配置されると、前記シェルにより前記板状体が前記筒状体に向かって押し付けられ、これにより前記弾性シール部材がつぶれて前記筒状体と前記板状体との間に気水密なシールが形成されるように、前記タンクおよび前記シェルが形成されている、基板処理装置。 - 請求項１１に記載の基板処理装置において、
前記シェル内に前記タンクが配置されて前記タンク構成部材間に気水密なシールが形成された際に前記筒状体と前記板状体とが直接接触しないように、前記タンクおよび前記シェルが寸法付けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
前記タンクの内部空間は、その中心軸線が水平方向を向いた概ね円柱の形状となっている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１３に記載の基板処理装置において、
前記円柱は、前記タンクの側面に相当する円柱底面の直径が、前記タンクの横幅に相当する円柱高さより大きいように寸法付けられている、
ことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置において、
オゾンガスを発生させるオゾンガス発生器を更に備え、
前記処理容器に、前記蒸気発生器が発生した蒸気と前記オゾンガス発生器が発生したオゾンガスとを含む混合流体が供給され、該混合流体を用いて前記処理容器内で基板が処理される、
ことを特徴とする基板処理装置。
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