KR101292505B1 - 처리 시스템 - Google Patents

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요시후미 아마노
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리 유체를 처리 용기 내에 공급하여 피처리체를 처리하는 처리 시스템에 있어서, 처리 용기 내로의 처리 유체의 공급을 안정시킨다. 처리 시스템은, 피처리체를 수용하는 처리 용기와, 처리 유체를 발생시키는 처리 유체 발생부와, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 처리측 유로와, 상기 처리 용기 내로부터 처리 유체를 배출시키는 배출 유로를 구비한다. 처리 시스템은, 하류단이 상기 배출 유로에 접속되고, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내로 공급하지 않고 배출시키는 바이패스측 유로와, 상기 바이패스측 유로의 상기 하류단의 접속 위치보다 하류측에서 상기 배출 유로에 설치된 압력 제어 기구와, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 처리측 유로와 상기 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 전환 밸브를 더 구비한다.
Figure R1020097017792
레지스트, 박리, 산화, 바이패스

Description

처리 시스템{TREATING SYSTEM}
본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 LCD 기판용 유리 등의 피처리체를 처리하는 처리 시스템에 관한 것이다.
종래 여러 기술분야에서 피처리체의 표면에 도포된 레지스트를 피처리체로부터 제거하는 것이 행해지고 있다. 예를 들어 반도체 디바이스의 제조 분야에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 한다)의 표면에 도포된 레지스트를 박리하는 처리로서, 처리 유체를 사용하는 방법이 알려져 있다. 구체적으로는, 우선 웨이퍼를 수용한 처리 용기 내에 오존 가스와 수증기의 혼합 처리 유체를 공급하고, 상기 혼합 처리 유체에 의해 레지스트를 산화시킴으로써, 레지스트를 수용성으로 변질시킨다. 그 후, 수용성으로 변질된 레지스트를 순수로 제거한다. 이와 같은 피처리체의 처리를 행하는 처리 시스템은, 예를 들어 일본 특허공개 2003-332322 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 통상 오존 가스를 발생시키는 오존 가스 발생부와, 수증기를 발생시키는 수증기 발생부를 구비하고 있다. 일본 특허공개 2003-332322 호 공보에 개시된 시스템에 있어서, 오존 가스 발생부에서 발생된 오존 가스와, 수증기 발생부에서 발생된 수증기는 혼합되어, 처리 용기 내에 공급된다(예를 들어, 일본 특허공개 2003-332322 호 공보).
이 처리 시스템에서는, 레지스트의 수용화 반응을 효율적이고 안정적으로 행하기 위해, 처리 공정 중 오존 가스와 수증기의 혼합 처리 유체가 공급되는 처리 용기 내는 소정 압력으로 유지된다. 그 동안, 처리 용기 내로부터의 혼합 처리 유체의 배출 압력, 배출 유량은, 예를 들어 유량 가변 제어 밸브 등에 의해 제어된다.
한편, 처리 공정을 행하지 않는 대기시 등에는, 처리 용기 내로의 처리 유체의 공급이 정지된다. 그 동안, 일반적으로 오존 가스 및 수증기의 공급은 정지되거나 또는 오존 가스 발생부 및 수증기 발생부에서 각각 발생된 오존 가스 및 수증기는 대기 등의 적당한 별도의 계통으로 배출된다.
그러나, 종래의 시스템에 있어서는, 처리 공정시와 대기시에 유량 제어 밸브에 흐르는 처리 유체의 유량이 변화하면, 처리 공정의 개시시에 유량 제어 밸브에 의한 제어가 불안정해져, 안정된 처리를 곧바로 개시할 수 없게 되어 버린다.
또, 대기시에 처리 유체를 별도의 계통을 통해 대기 등으로 배출시킨 경우에는, 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하고 있을 때와, 별도의 계통으로 처리 유체를 배출했을 때에 있어서 유량이 변동하기 때문에, 처리 유체 발생부에 압력 변동을 발생시키게 된다. 이 압력 변동은, 처리 유체 발생량을 변동시키는 원인이 될 수 있다.
특히, 공통의 처리 유체 발생부로부터 복수의 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하는 경우, 각 처리 용기 내에 대한 처리 유체의 공급 타이밍의 차이 등에 의해, 각 처리 용기 내에서 압력 변동이 생긴다. 즉, 하나의 처리 용기에서의 처리가 다른 처리 용기에서의 처리에 영향을 미쳐, 그 결과 각 처리 용기 내에서의 처리가 불안정해진다는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 처리 유체를 처리 용기 내에 공급하여 피처리체를 처리하는 처리 시스템에 있어서, 처리 용기 내에 대한 처리 유체의 공급을 안정시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 처리 시스템은, 피처리체를 수용하는 처리 용기와, 처리 유체를 발생시키는 처리 유체 발생부와, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 처리측 유로와, 상기 처리 용기 내로부터 처리 유체를 배출시키는 배출 유로와, 하류단이 상기 배출 유로에 접속되고, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하지 않고 배출시키는 바이패스측 유로와, 상기 바이패스측 유로의 상기 하류단의 접속 위치보다 하류측에서 상기 배출 유로에 설치된 압력 제어 기구와, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 처리측 유로와 상기 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 전환 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 처리 시스템이, 상기 처리 용기 내에 퍼지용 가스를 공급하는 퍼지용 가스 공급 유로와, 상기 처리 용기 내로부터 퍼지용 가스를 배출시키는 퍼지용 가스 배출 유로를 더 구비하고, 상기 퍼지용 가스 공급 유로의 하류단은, 상기 전환 밸브보다 하류측에서 상기 처리측 유로에 접속되고, 상기 퍼지용 가스 배출 유로의 상류단은, 상기 바이패스측 유로의 하류단의 접속 위치보다 상류측에서 상기 배출 유로에 접속되어 있도록 해도 좋다.
이와 같은 본 발명에 의한 처리 시스템에 있어서, 상기 전환 밸브는, 상기 퍼지용 가스 공급 유로로부터 상기 처리 용기 내에 퍼지용 가스가 공급될 때, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 바이패스측 유로로 이송하고, 상기 바이패스측 유로에 흐른 처리 유체가 상기 압력 제어 기구를 통과하여 상기 배출 통로로 배출되도록 구성되어 있어도 좋다.
또, 이와 같은 본 발명에 의한 처리 시스템에 있어서, 상기 퍼지용 가스는 불활성 가스이도록 해도 좋다.
또, 본 발명에 의한 처리 시스템에 있어서, 상기 처리 유체는 오존 가스이도록 해도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 처리 시스템이, 상기 처리 유체와는 상이한 제2 처리 유체를 발생시키는 제2 처리 유체 발생부와, 상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 제2 처리측 유로와, 상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하지 않고 배출시키는 제2 바이패스측 유로와, 상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 제2 처리측 유로와 상기 제2 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 제2 전환 밸브를 더 구비하고, 상기 제2 바이패스측 유로의 하류단은, 상기 압력 제어 기구보다 상류측에서 상기 배출 유로에 접속되어 있도록 해도 좋다.
이와 같은 본 발명에 의한 처리 시스템에 있어서, 상기 제2 처리 유체는 수증기이도록 해도 좋다.
또한, 본 발명에 의한 처리 시스템에 있어서, 상기 처리 용기가 복수 설치되고, 처리 용기마다 상기 처리측 통로가 별개로 설치되고, 처리 용기마다 상기 배출 통로가 별개로 설치되고,
처리 용기마다 상기 바이패스측 유로가 별개로 설치되고, 각 배출 유로에 각각 압력 제어 기구가 설치되고, 각 바이패스측 유로의 하류단은, 상기 압력 제어 기구보다 상류측에서 대응하는 배출 유로에 접속되고, 각 처리측 통로 및 각 바이패스측 유로에는, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 각각 이송되도록 해도 좋다.
본 발명에 의하면, 처리 유체를 처리 용기 내에 공급할 때와, 처리 유체를 처리 용기 내에 공급하지 않고 바이패스측 유로에 흐르게 할 때의 어느 경우라도, 배출 유로에 설치한 압력 제어 기구에 일정한 처리 유체가 흐르도록 할 수 있다. 이 때문에, 압력 제어 기구를 안정된 상태로 유지할 수 있다. 또, 처리 공정을 행하지 않는 대기시 등에도, 처리 공정 중과 동일한 조건으로 처리 유체 발생부에서 처리 유체를 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 처리 유체의 발생이 안정되어, 처리 용기 내에서의 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 각 처리 용기에 대한 처리 유체의 공급 압력, 유량이 안정되므로, 공통의 처리 유체 발생부로부터 복수의 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하는 경우라 하더라도, 상이한 처리 용기 내에서의 처리가 서로 영향을 미치는 것을 회피할 수 있어, 복수의 처리 용기 내에서 동일한 조건으로 피처리체를 처리할 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 처리 시스템의 평면도이다.
도 2는, 본 발명의 일실시형태에 따른 처리 시스템의 측면도이다.
도 3은, 도 1 및 도 2의 처리 시스템에 삽입될 수 있는 처리 유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는, 도 3의 처리 유닛에 포함될 수 있는 처리 용기를 개략적으로 나타 내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 일실시형태를, 피처리체의 일례로서의 웨이퍼(반도체 웨이퍼; W)에 대해 웨이퍼(W)의 표면에 도포된 레지스트를 수용화하여 박리하는 처리를 실시하는 처리 시스템(1)에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 처리 시스템(1)의 평면도이다. 도 2는 처리 시스템(1)의 측면도이다. 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 중복된 설명을 생략한다.
이 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)에 레지스트 수용화 처리 및 세정 처리를 실시하는 처리부(2)와, 처리부(2)에 대해 웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출하는 반입ㆍ반출부(3)와, 처리 시스템(1)의 각 부에 제어 명령을 부여하는 제어 장치(19)를 구비하고 있다. 설명을 위해, 도 1 및 도 2에 있어서, 수평면 내에서의 처리부(2) 및 반입ㆍ반출부(3)의 정렬 방향(배열 방향)을 X방향, 수평면 내에서의 처리부(2) 및 반입ㆍ반출부(3)의 폭방향(X방향과 직교하는 방향)을 Y방향, 연직 방향을 Z방향으로 정의한다.
대략 원반형상의 웨이퍼(W)는, 용기(캐리어(C))에 수용된 상태로 처리 시스템(1)에 반입된다. 용기에는, 복수장, 예를 들어 25장의 웨이퍼(W)가, 그 판면이 대략 수평 방향을 따르도록 하여, 소정 간격을 두고 수납될 수 있다. 반입ㆍ반출부(3)는, 이 용기(캐리어(C))를 적재하기 위한 적재대(6)가 설치된 인ㆍ아웃 포트(4)와, 인ㆍ아웃 포트(4) 및 처리부(2) 사이에 위치하는 웨이퍼 반송부(5)를 포함하고 있고, 웨이퍼 반송부(5)에는, 적재대(6)에 적재된 캐리어(C)와 처리부(2) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 웨이퍼 반송 장치(7)가 설치되어 있다.
웨이퍼(W)는 캐리어(C)의 일측면을 통해 반입ㆍ반출되고, 캐리어(C)의 측면에는 개폐가능한 덮개가 설치되어 있다. 또, 웨이퍼(W)를 소정 간격으로 유지하기 위한 선반판이 내벽에 설치되어 있고, 웨이퍼(W)를 수용하는 25개의 슬롯이 형성되어 있다. 웨이퍼(W)는 표면(반도체 디바이스를 형성하는 면)이 상면(웨이퍼(W)를 수평으로 유지한 경우에 상측이 되는 면)이 되어 있는 상태로 각 슬롯에 1장씩 수용된다.
인ㆍ아웃 포트(4)의 적재대(6)상에는, 예를 들어 3개의 캐리어를 Y방향으로 나열하여 소정 위치에 적재할 수 있도록 되어 있다. 캐리어(C)는 덮개가 설치된 측면이 인ㆍ아웃 포트(4)와 웨이퍼 반송부(5)와의 경계벽(8)측을 향해 적재된다. 경계벽(8)에 있어서 캐리어(C)의 적재 장소에 대응하는 위치에는 윈도우(9)가 형성되어 있다. 윈도우(9)의 웨이퍼 반송부(5)측에는, 윈도우(9)를 셔터 등에 의해 개폐하는 윈도우 개폐 기구(10)가 설치되어 있다.
이 윈도우 개폐 기구(10)는, 캐리어(C)에 설치된 덮개를 개폐할 수도 있도록 구성되어 있어, 윈도우(9)의 개폐와 동시에 캐리어(C)의 덮개도 개폐된다. 윈도우(9)를 개구하여 캐리어(C)의 웨이퍼 반입ㆍ반출구와 웨이퍼 반송부(5)를 연통시키면, 웨이퍼 반송부(5)에 설치된 웨이퍼 반송 장치(7)의 캐리어(C)에 대한 액세스가 가능해져, 캐리어(C) 내로부터 웨이퍼(W)를 반출하는 것 및 캐리어(C) 내에 웨이퍼(W)를 반입하는 것이 가능해진다.
웨이퍼 반송부(5)에 설치된 웨이퍼 반송 장치(7)는, Y방향과 Z방향으로 이동가능하고, 또한, Z방향을 중심축으로 하여 회전가능하게 구성되어 있다. 또, 웨이퍼 반송 장치(7)는, 웨이퍼(W)를 잡는 취출 수납 아암(11)을 가지며, 이 취출 수납 아암(11)은 X방향으로 슬라이드가능하게 되어 있다. 이렇게 하여, 웨이퍼 반송 장치(7)는, 적재대(6)에 적재된 모든 캐리어(C)의 임의의 높이의 슬롯에 액세스하고, 또 처리부(2)에 설치된 상하 2대의 웨이퍼 전달 유닛(16, 17)에 액세스하여, 인ㆍ아웃 포트(4)측에서 처리부(2)측으로, 또는 처리부(2)측에서 인ㆍ아웃 포트(4)측으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있게 구성되어 있다.
처리부(2)는, 반송 수단인 주웨이퍼 반송 장치(18)와, 2개의 웨이퍼 전달 유닛(16, 17)과, 4대의 세정 유닛(12, 13, 14, 15)과, 레지스트를 수용화 처리하는 6대의 처리 유닛(23a∼23f)을 포함하고 있다.
또, 처리부(2)에는, 처리 유닛(23a∼23f)에 공급되는 처리 유체를 발생시키는 처리 유체 발생 유닛(24)과, 세정 유닛(12, 13, 14, 15)으로 송액되는 소정의 처리액을 저장하는 약액 저장 유닛(25)이 설치되어 있다. 처리 유체 발생 유닛(24) 은, 제1 처리 유체로서의 오존 가스를 발생시키는 오존 가스 발생부(제1 처리 유체 발생부; 40)와, 제2 처리 유체로서의 수증기를 발생시키는 수증기 발생부(제2 처리 유체 발생부; 41)를 갖고 있다. 또, 처리부(2)의 천정부에는, 각 유닛 및 주웨이퍼 반송 장치(18)에, 청정한 공기를 다운플로우하기 위한 팬 필터 유닛(FFU; 26)이 설치되어 있다.
웨이퍼 전달 유닛(16, 17)은, 모두 웨이퍼 반송부(5)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때 웨이퍼(W)를 일시적으로 적재할 수 있도록 구성되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 2개의 웨이퍼 전달 유닛(16, 17)은 상하 2단으로 적층되어 겹쳐서 배치되어 있다. 이 구성에 있어서는, 하단의 웨이퍼 전달 유닛(17)이, 인ㆍ아웃 포트(4)측에서 처리부(2)측으로 반송되는 웨이퍼(W)를 적재하기 위해 사용되고, 상단의 웨이퍼 전달 유닛(16)이, 처리부(2)측에서 인ㆍ아웃 포트(4)측으로 반송되는 웨이퍼(W)를 적재하기 위해 사용되도록 해도 좋다.
상기 주웨이퍼 반송 장치(18)는, X방향, Y방향 및 Z방향으로 이동가능하고, 또한 Z방향을 중심축으로 하여 회전가능하게 구성되어 있다. 또, 주웨이퍼 반송 장치(18)는, 웨이퍼(W)를 잡는 반송 아암(18a)을 갖고 있다. 반송 아암(18a)은 주웨이퍼 반송 장치(18)의 다른 부분에 대해 슬라이드가능하게 되어 있다. 이렇게 하여, 주웨이퍼 반송 장치(18)는, 상기 웨이퍼 전달 유닛(16, 17)과, 세정 유닛(12∼15), 처리 유닛(23a∼23f)의 모든 유닛에 액세스가능하게 구성되어 있다.
각 세정 유닛(12, 13, 14, 15)은, 처리 유닛(23a∼23f)에 있어서 레지스트 수용화 처리가 실시된 웨이퍼(W)에 대해 세정 처리 및 건조 처리를 실시한다. 세정 유닛(12, 13, 14, 15)은, 상하 2단에서 각 단에 2대씩 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 세정 유닛(12, 13)과 세정 유닛(14, 15)은, 그 경계를 이루고 있는 벽면(27)을 중심으로 대칭인 구조를 갖고 있지만, 대칭인 것을 제외하면, 각 세정 유닛(12, 13, 14, 15)은 거의 동일한 구성을 갖추고 있다.
한편, 각 처리 유닛(23a∼23f)은, 웨이퍼(W)의 표면에 도포되어 있는 레지스트를 수용화하는 처리를 행한다. 처리 유닛(23a∼23f)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상하 방향의 3단에서 각 단에 2대씩 설치되어 있다. 좌측단에는 처리 유닛(23a, 23c, 23e)이 위로부터 이 순서대로 설치되고, 우측단에는 처리 유닛(23b, 23d, 23f)이 위로부터 이 순서대로 설치되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 처리 유닛(23a) 및 처리 유닛(23b), 처리 유닛(23c) 및 처리 유닛(23d), 처리 유닛(23e) 및 처리 유닛(23f)은, 그 경계를 이루고 있는 벽면(28)에 대해 대칭인 구조를 갖고 있지만, 대칭인 것을 제외하면, 각 처리 유닛(23a∼23f)은 거의 동일한 구성을 갖추고 있다.
또, 각 처리 유닛(23a∼23f)에 대한 처리 유체로서의 오존 가스 및 수증기를 공급하는 배관 계통은, 모두 동일한 구성을 갖추고 있다. 따라서, 다음으로 처리 유닛(23a)을 예로 하여, 그 배관 계통과 구조에 관해 상세히 설명한다.
도 3은, 처리 유닛(23a)의 개략 구성도이다. 처리 유닛(23a)은 웨이퍼(W)를 수납하는 처리 용기(30)를 갖고 있다. 처리 용기(30)에는, 상술한 처리 유체 발생 유닛(24) 내에 설치된 오존 가스 발생부(40) 및 수증기 발생부(41)로부터, 제1 처리 유체로서의 오존 가스 및 제2 처리 유체로서의 수증기가, 후술하는 처리측 합류 로(49)에서 혼합되어 공급되도록 되어 있다.
오존 가스 발생부(40)에는 산소 함유 기체가 공급되도록 되어 있다. 오존 가스 발생부(40)는, 산소 함유 기체 중에서 방전함으로써 오존 가스를 발생시키는 구조로 되어 있다. 오존 가스 발생부(40)는, 처리 시스템(1)이 구비하는 6개의 처리 유닛(23a∼23f)에 대해 공통이며, 각 처리 유닛(23a∼23f)의 각각에 대해 소정 압력(예를 들어 100∼300kPa)으로 오존 가스를 공급하는 것이 가능하다. 오존 가스 발생부(40)에 직접 접속된 오존 원유로(45)에는, 각각의 각 처리 유닛(23a∼23f)에 대응하여 설치된 오존 주유로(46)가 분기되도록 접속되어 있다. 오존 주유로(46)에는, 니들 밸브(47)와 유량계(48)가 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 오존 가스 발생부(40)에서 발생시킨 오존 가스를, 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30)에 대해 원하는 유량으로 공급할 수 있도록 되어 있다.
오존 주유로(46)의 하류측은, 전환 밸브(제1 전환 밸브; 50)를 통해, 처리 용기(30)에 오존 가스를 공급하는 처리측 오존 가스 유로(51)와, 처리 용기(30)를 우회시켜 오존 가스를 통과시키는 바이패스측 오존 가스 유로(52)에 접속되어 있다. 전환 밸브(50)는 삼방 밸브이며, 오존 가스 발생부(40)에서 발생시킨 오존 가스를, 처리측 오존 가스 유로(51)를 거쳐 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30)에 공급하는 상태와, 처리 용기(30)에 공급하지 않고 바이패스측 오존 가스 유로(52)에 통과시키는 상태로 전환할 수 있도록 되어 있다. 처리측 오존 가스 유로(51)의 하류단은, 처리측 합류로(49)를 통해 처리 용기(30)에 접속되어 있고, 처리측 오존 가스 유로(51)를 흐르는 오존 가스와, 후술하는 처리측 수증기 유로(71)를 흐르는 수 증기를 처리측 합류로(49)에서 혼합시켜, 처리 용기(30)에 공급하도록 되어 있다. 처리측 오존 가스 유로(51)에는 오존 가스를 예열하는 히터(51')가 장착되어 있다. 그 결과, 처리측 합류로(49)에서 수증기와 혼합시켰을 때, 수증기의 결로를 방지할 수 있도록 되어 있다. 또, 바이패스측 오존 가스 유로(52)의 하류단은, 오존 가스의 역류를 방지하는 역류 방지 오리피스(53)를 통해, 후술하는 주배출 유로(95)에 접속되어 있다.
수증기 발생부(41)는, 외부로부터 공급된 순수를 비등시킴으로써 수증기를 발생시키는 구조로 되어 있다. 수증기 발생부(41)는, 처리 시스템(1)이 구비하는 6개의 각 처리 유닛(23a∼23f)에 대해 공통이며, 수증기 발생부(41)에 직접 접속된 수증기원 유로(55)에는, 각각의 각 처리 유닛(23a∼23f)에 대응하여 설치된 수증기 주유로(56)가 분기되도록 접속되어 있다.
수증기원 유로(55)에는, 압력 스위치(57)와 릴리프 밸브(relief valve; 58)를 구비한 릴리프 유로(59)가 접속되어 있고, 수증기 발생부(41) 내의 압력이 설치 압력값을 초과한 경우는, 수증기의 일부가 릴리프 유로(59)를 통해 외부로 배기되도록 되어 있다. 이에 의해, 수증기원 유로(55) 내는 항상 일정한 수증기압(예를 들어 80∼95kPa)으로 유지되고 있다. 또, 수증기원 유로(55)에는, 배관 보온 히터(60)가 장착되어 있어, 수증기원 유로(55)는 예를 들어 110∼120℃로 보온될 수 있다. 이에 의해, 수증기원 유로(55) 내에서의 수증기의 온도 저하가 방지되어 있다.
수증기원 유로(55)로부터 분기되어 설치된 수증기 주유로(56)에는, 오리피 스(orifice; 65)와 니들 밸브(66)가 설치되어 있다. 이들 오리피스(65)와 니들 밸브(66)는, 수증기 발생부(41)에서 발생시킨 수증기를, 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30)에 대해 원하는 유량으로 공급시키기 위한 유량 조절 기구로서 기능한다.
수증기 주유로(56)의 하류측은, 전환 밸브(제2 전환 밸브; 70)를 통해 처리 용기(30)에 수증기를 공급하는 처리측 수증기 유로(71)와, 처리 용기(30)를 우회시켜 수증기를 통과시키는 바이패스측 수증기 유로(72)에 접속되어 있다. 전환 밸브(70)는 삼방 밸브이며, 수증기 발생부(41)에서 발생시킨 수증기를, 처리측 수증기 유로(71)를 거쳐, 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30)에 공급하는 상태와, 처리 용기(30)에 공급하지 않고 바이패스측 수증기 유로(72)에 통과시키는 상태로 전환할 수 있도록 되어 있다.
처리측 수증기 유로(71)의 하류단은, 처리측 합류로(49)를 통해 처리 용기(30)에 접속되어 있고, 상술한 처리측 오존 가스 유로(51)를 흘러 온 오존 가스와 수증기가 처리측 합류로(49)에서 혼합되어, 처리 용기(30)에 공급되도록 되어 있다. 또, 바이패스측 수증기 유로(72)의 하류단은, 수증기의 역류를 방지하는 역류 방지 오리피스(73)를 통해 후술하는 주배출 유로(95)에 접속되어 있다. 바이패스측 수증기 유로(72)에는 수증기를 가열하는 히터(72')가 장착되어 있어, 바이패스측 수증기 유로(72) 중에서의 수증기의 결로를 방지할 수 있도록 되어 있다.
도 4는, 처리 용기(30)의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도이다. 처리 용기(30)는, 상면이 개구되고 바닥면이 막혀 있는 중공의 원통형상을 이루는 용기 본체(80)와, 이 용기 본체(80)의 상면 개구부를 밀폐가능한 원반형상의 덮개(81)를 갖고 있다. 이들 용기 본체(80) 및 덮개(81)는, 모두 예를 들어 알루미늄 등으로 구성된다. 용기 본체(80)의 측벽부 상면에는, 시일 부재로서의 O링(82)이 배치되어 있고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 덮개(81)를 용기 본체(80)의 상면에 밀착시킨 상태에서는, 덮개(81)의 외연부 하면이 O링(82)에 밀착함으로써, 처리 용기(30)의 내부에 밀폐된 처리 공간(83)이 형성된다. 덮개(81)의 상면에는, 용기 본체(80)에 대해 덮개(81)를 승강 이동시키는 실린더 장치(84)가 연결되어 있다. 이 실린더 장치(84)의 가동으로 덮개(81)를 용기 본체(80)의 상면에 밀착시킴으로써, 처리 용기(30) 내를 밀폐할 수 있다. 또, 실린더 장치(84)의 가동으로 덮개(81)를 상승시켜, 용기 본체(80)의 상면으로부터 덮개(81)를 이간시킬 수도 있다. 이 경우, 처리 공간(83)이 개방되어, 예를 들어 처리 용기(30)의 내부에 웨이퍼(W)를 반입ㆍ반출하는 것이 가능해진다.
용기 본체(80)의 바닥면 상부에는, 처리 용기(30) 내에 수납한 웨이퍼(W)를 적재시키기 위한 적재대(85)가 설치되어 있다. 이 적재대(85)의 양측에는, 처리 용기(30) 내에 처리 유체로서의 오존 가스 및 수증기를 공급하는 급기구(86)와, 처리 용기(30) 내로부터 처리 유체로서의 오존 가스 및 수증기를 배출시키는 배기구(87)가 개구되어 있다. 후술하는 바와 같이, 이들 급기구(86) 및 배기구(87)를 통하여, 퍼지 가스로서의 N2 가스를 처리 용기(30) 내에 공급 및 처리 용기(30) 내로부터 배출할 수도 있도록 되어 있다. 적재대(85)에는, 적재되는 웨이퍼(W)를 승강시키기 위한 승강 핀(88)이 내장되어 있다. 승강 핀(88)은, 용기 본체(80)의 아래쪽에 배 치된 실린더 장치(89)의 가동으로 승강될 수 있도록 구성되어 있다.
덮개(81)의 내부에는 링형상의 히터(90)가 내장되어 있다. 또, 용기 본체(80)의 바닥면 하부에는 링형상의 히터(91)가 장착되어 있다. 이들 히터(90) 및 히터(91)의 가열에 의해 처리 용기(30) 전체가 온도 조절되어, 처리 공간(83)이 원하는 처리 온도로 유지된다.
급기구(86)는 처리측 합류로(49)에 접속되어 있다. 상술한 바와 같이 처리측 합류로(49)에서 혼합된 오존 가스 및 수증기의 혼합 처리 유체는, 급기구(86)를 통하여 처리 용기(30) 내에 공급되게 된다. 한편, 처리 용기(30) 내로부터 처리 유체로서의 오존 가스 및 수증기(혼합 처리 유체)를 배출시키는 배기구(87)는, 주배출 유로(95)에 접속되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 주배출 유로(95)에는, 전환 밸브(96), 압력 스위치(97), 역류 방지 오리피스(98), 에어 오퍼레이트 밸브(99) 및 압력 제어 기구로서의 릴리프 밸브(100)가 순서대로 설치되어 있다. 또, 주배출 유로(95)에 있어서, 역류 방지 오리피스(98)와 에어 오퍼레이트 밸브(99) 사이에, 상술한 바이패스측 오존 가스 유로(52)의 하류단과, 상술한 바이패스측 수증기 유로(72)의 하류단이 접속되어 있다. 이들 바이패스측 오존 가스 유로(52)의 하류단 및 바이패스측 수증기 유로(72)의 하류단은, 모두 릴리프 밸브(압력 제어 기구; 100)보다 상류측에서 주배출 유로(95)에 접속되어 있다.
그런데, 본 실시형태에 있어서는, 퍼지용 가스로서 불활성 가스인 N2 가스를 공급하는 N2 가스 공급 유로(105)가 처리측 오존 가스 유로(51)의 도중에 접속되어 있다. 이 N2 가스 공급 유로(105)는, 처리 시스템(1)밖으로 연장되는 N2 가스원 유로(106)로부터 분기되어 설치되어 있다. N2 가스원 유로(106)는, 처리 시스템(1)밖의 N2 공급원에 접속되어, N2 공급원으로부터 N2 가스가 공급된다. N2 가스 공급 유로(105)에는, N2 가스의 공급을 제어하는 에어 오퍼레이트 밸브(107)가 설치되어 있다. N2 가스 공급 유로(105)의 하류단은, 전환 밸브(50)보다 하류측에서 처리측 오존 가스 유로(51)에 접속되어 있다.
또, 주배출 유로(95)에 설치된 전환 밸브(96)에는, 퍼지용 가스로서 불활성 가스인 N2 가스를 배출하는 N2 가스 배출 유로(108)가 접속되어 있다. N2 가스 배출 유로(108)의 상류단은, 이 전환 밸브(96)를 통해, 바이패스측 오존 가스 유로(52)의 하류단 및 바이패스측 수증기 유로(72)의 하류단의 접속 위치보다 상류측에서 주배출 유로(95)에 접속되어 있다. 전환 밸브(96)는 삼방 밸브이며, 후술하는 바와 같이, 배기구(87)를 통하여 처리 용기(30) 내로부터 배출된 처리 유체로서의 오존 가스 및 수증기를, 주배출 유로(95)를 통하여 배출시키는 상태와, 후술하는 바와 같이, 배기구(87)를 통하여 처리 용기(30) 내로부터 배출된 퍼지 가스로서의 N2 가스를, N2 가스 배출 유로(108)를 통하여 배출시키는 상태로 전환할 수 있도록 되어 있다.
처리 시스템(1)의 각 기능 요소는, 처리 시스템(1)의 전체 동작을 자동 제어하는 제어 장치(19)에 신호 라인을 통해 접속되어 있다. 여기서, 기능 요소란, 예 를 들어 상술한 반입ㆍ반출부(3)에 설치된 웨이퍼 반송 장치(7), 윈도우 개폐 기구(10), 처리부(2)에 설치된 주웨이퍼 반송 장치(18), 4대의 세정 유닛(12, 13, 14, 15), 처리 유체 발생 유닛(24)이 구비하는 오존 가스 발생부(40) 및 수증기 발생부(41), 약액 저장 유닛(25), 나아가 각 처리 유닛(23a∼23f)에서의 전환 밸브(50, 70, 96)등의, 소정의 프로세스 조건을 실현하기 위해 동작하는 모든 요소를 의미하고 있다. 제어 장치(19)는, 전형적으로는, 실행하는 소프트웨어에 의존하여 임의의 기능을 실현할 수 있는 범용 컴퓨터로 구성될 수 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제어 장치(19)는, CPU(중앙 연산 장치)를 구비한 연산부(19a)와, 연산부(19a)에 접속된 입출력부(19b)와, 입출력부(19b)에 삽입 장착되어 제어 소프트웨어를 저장한 기록 매체(19c)를 갖는다. 이 기록 매체(19c)에는, 제어 장치(19)에 의해 실행됨으로써 처리 시스템(1)에 후술하는 소정의 기판 처리 방법을 실행하게 하는 제어 소프트웨어(프로그램)가 기록되어 있다. 제어 장치(19)는, 그 제어 소프트웨어를 실행함으로써, 처리 시스템(1)의 각 기능 요소를, 소정의 프로세스 레시피에 의해 정의된 다양한 프로세스 조건(예를 들어, 처리 용기(30)의 온도 등)이 실현되도록 제어한다.
기록 매체(19c)는, 제어 장치(19)에 고정적으로 설치되는 것, 또는 제어 장치(19)에 설치된 도시하지 않은 판독 장치에 착탈가능하게 장착되어 그 판독 장치에 의해 판독가능한 것이라도 좋다. 가장 전형적인 실시형태에 있어서는, 기록 매체(19c)는, 처리 시스템(1)의 메이커의 서비스맨에 의해 제어 소프트웨어가 인스톨된 하드디스크 드라이브이다. 다른 실시형태에 있어서는, 기록 매체(19c)는, 제어 소프트웨어가 기록된 CD-ROM 또는 DVD-ROM과 같은 리무버블 디스크이다. 이러한 리무버블 디스크는, 제어 장치(19)에 설치된 도시하지 않은 광학적 판독 장치에 의해 판독된다. 또, 기록 매체(19c)는, RAM(random access memory) 또는 ROM(read only memory)의 어떤 형식의 것이라도 좋다. 또한, 기록 매체(19c)는, 카세트식의 ROM과 같은 것이라도 좋다. 요컨대, 컴퓨터의 기술분야에서 알려져 있는 임의의 것을 기록 매체(19c)로서 사용하는 것이 가능하다. 복수의 처리 시스템(1)이 배치되는 공장에서는, 각 처리 시스템(1)의 제어 장치(19)를 통괄적으로 제어하는 관리 컴퓨터에 제어 소프트웨어가 저장되어 있어도 좋다. 이 경우, 각 처리 시스템(1)은, 통신 회선을 통해 관리 컴퓨터에 의해 조작되어, 소정의 프로세스를 실행한다.
다음으로, 상기한 바와 같이 구성된 처리 시스템(1)에서의 웨이퍼(W)의 처리 공정을 설명한다. 우선, 인ㆍ아웃 포트(4)의 적재대(6)에 적재된 캐리어(C)로부터 취출 수납 아암(11)에 의해 1장씩 웨이퍼(W)가 취출된다. 취출 수납 아암(11)에 의해 취출된 웨이퍼(W)는, 처리부(2)의 하단의 웨이퍼 전달 유닛(17)에 반송된다. 다음으로, 웨이퍼 전달 유닛(17)에 반입된 웨이퍼(W)는, 주웨이퍼 반송 장치(18)에 의해 처리 유닛(23a∼23f) 중 어느 하나에 적절하게 반입된다. 각 처리 유닛(23a∼23f)에서는, 웨이퍼(W)의 표면에 도포되어 있는 레지스트가 수용화된다. 소정의 레지스트 수용화 처리가 종료한 웨이퍼(W)는, 주웨이퍼 반송 장치(18)의 반송 아암(18a)에 의해 각 처리 유닛(23a∼23f)으로부터 적절하게 반출된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 주웨이퍼 반송 장치(18)의 반송 아암(18a)에 의해 각 세정 유닛(12, 13, 14, 15)에 적절하게 반입되어, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 수용화된 레지스트를 제 거하는 세정 처리가 순수 등에 의해 실시된다. 이상과 같이 하여, 웨이퍼(W)에 도포되어 있던 레지스트가 박리된다. 각 세정 유닛(12, 13, 14, 15)은, 웨이퍼(W)에 대해 세정 처리를 실시한 후, 필요에 따라 약액 처리에 의해 파티클, 금속 제거 처리를 행한 후, 건조 처리한다. 그 후, 웨이퍼(W)는, 반송 아암(18a)에 의해 상단의 전달 유닛(16)에 반송된다. 그리고, 전달 유닛(16) 내의 웨이퍼(W)는, 취출 수납 아암(11)에 수취되고, 취출 수납 아암(11)에 의해 캐리어(C) 내에 반송된다. 이상과 같이 하여, 레지스트가 박리된 웨이퍼(W)가 캐리어(C) 내에 순서대로 수용되어 간다.
여기서, 처리 유닛(23a∼23f)의 동작 형태에 대해, 처리 유닛(23a)에서의 동작을 예를 들어 상세하게 서술한다. 우선, 처리 용기(30)에 있어서, 실린더 장치(84)의 가동에 의해 덮개(81)가 상승되어, 용기 본체(80)의 상면으로부터 덮개(81)가 이간된다. 이에 의해, 용기 본체(80) 내에 형성된 처리 공간(83)이 개방된다. 이 상태에서, 주웨이퍼 반송 장치(18)의 반송 아암(18a)에 의해 웨이퍼(W)가 용기 본체(80) 내에 반입되고, 적재대(85)에 웨이퍼(W)가 적재된다. 적재대(85)에 웨이퍼(W)가 적재될 때, 우선 적재대(85)의 내부에 설치된 승강 핀(88)이 실린더 장치(89)의 가동에 의해 상승된 상태로 웨이퍼(W)를 수취한다. 그 후, 승강 핀(88)이 하강하여, 웨이퍼(W)가 적재대(85)에 적재되게 된다. 다음으로, 반송 아암(18a)이 처리 공간(83)으로부터 후퇴한 후 덮개(81)가 하강하여, 밀폐된 처리 공간(83)이 형성되게 된다.
이상과 같이 하여 웨이퍼(W)가 처리 공간(83) 내에 반입된 후, 우선 처리 용 기(30) 및 웨이퍼(W)를 승온시키는 승온 공정이 행해진다. 이 승온 공정에서는, 히터(90, 91)의 가동에 의해 처리 용기(30) 및 웨이퍼(W)가 승온된다. 또, 오존 가스 발생부(40)에서 생성된 오존 가스가, 전환 밸브(50)의 전환에 의해, 처리측 오존 가스 유로(51)로부터 처리측 합류로(49)를 거쳐, 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30) 내에 공급된다. 한편, 수증기 발생부(41)에서 생성된 수증기는, 전환 밸브(70)의 전환에 의해, 바이패스측 수증기 유로(72)로 이송되고, 처리 용기(30) 내에 공급되지 않고 주배출 유로(95)에 배출되게 된다. 또, 승온 공정에서는, N2 가스 공급 유로(105)에 설치된 에어 오퍼레이트 밸브(107)는 닫혀, N2 가스의 처리 용기(30) 내로의 공급은 정지되었다. 또, 주배출 유로(95)에 설치된 전환 밸브(96)에 의한 배출 유로의 전환에 의해, 배기구(87)를 통해 처리 용기(30) 내로부터 배출된 오존 가스는, 주배출 유로(95)를 통하여 배출된다.
오존 가스 발생부(40)에 있어서 산소 함유 기체 중에서 방전함으로써 발생시킨 오존 가스는, 예를 들어 100∼300kPa의 설정 압력으로, 오존 가스 발생부(40)로부터 공급된다. 그리고, 오존 주유로(46)에 설치한 니들 밸브(47)에 의해, 오존 가스의 유량은, 예를 들어 2∼5리터/min로 설정된다.
한편, 수증기 발생부(41)에서 순수를 비등시킴으로써 발생시킨 수증기는, 예를 들어 80∼95kPa의 설정 압력으로 수증기 발생부(41)로부터 공급된다. 그리고, 수증기 주유로(56)에 설치한 니들 밸브(66)에 의해, 수증기의 유량은, 예를 들어 2∼5g/min으로 설정된다.
이렇게 하여, 승온 공정에서는, 처리 공간(83) 내를 오존 분위기로 치환하면서, 처리 용기(30) 및 웨이퍼(W)를 소정의 온도까지 승온시킨다. 이 경우, 처리 용기(30) 및 웨이퍼(W)를 승온시키는 소정의 온도는, 예를 들어 100∼110℃이다.
또, 승온 공정에서는, 배기구(87)를 통하여 처리 용기(30) 내로부터 배출된 오존 가스가, 주배출 유로(95)를 통하여 배출된다. 또한, 바이패스측 수증기 유로(72)를 통과한 수증기가, 처리 용기(30)를 우회하여 주배출 유로(95)에 배출된다. 이렇게 하여, 오존 가스 및 수증기의 혼합 가스가, 에어 오퍼레이트 밸브(99) 및 릴리프 밸브(100)를 거쳐, 주배출 유로(95)로부터 외부로 배기된다. 주배출 유로(95)에 설치된 릴리프 밸브(100)의 설정 압력은, 예를 들어 50∼75kPa의 사이에서 설정된다.
다음으로, 처리 용기(30) 내에 수납한 웨이퍼(W)를 처리하는 처리 공정이 행해진다. 이 공정에서는, 수증기 발생부(41)에서 발생시킨 수증기가, 전환 밸브(70)의 전환에 의해, 처리측 수증기 유로(71)로부터 처리측 합류로(49)를 거쳐, 처리 유닛(23a)의 처리 용기(30)에 공급된다.
이 경우, 처리측 합류로(49)에서는, 처리측 수증기 유로(71)로부터 공급된 수증기에 대해, 처리측 오존 가스 유로(51)로부터 히터(51')에서 예열된 오존 가스가 혼합된다. 이와 같이 처리측 합류로(49)에서 혼합된 오존 가스와 수증기의 혼합 가스가, 급기구(86)를 거쳐 처리 용기(30)의 내부에 공급된다.
이렇게 하여, 처리 공정에서는, 소정의 온도로 승온된 처리 용기(30)의 내부에서, 일정한 처리 온도로 웨이퍼(W)에 대해 오존 가스와 수증기의 혼합 가스가 공 급된다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 표면에 도포된 레지스트를 산화시켜, 레지스트를 수용화시키는 수용화 처리가 효율적이고 안정적으로 행해진다.
또, 처리 공정에서는, 배기구(87)를 통하여 처리 용기(30) 내로부터 배출된 오존 가스와 수증기의 혼합 가스는, 주배출 유로(95)를 통하여 배출된다. 이 처리 공정에서도, 주배출 유로(95)에 설치된 릴리프 밸브(100)의 설정 압력은, 앞서 설명한 승온 공정과 마찬가지로, 예를 들어 50∼75kPa의 사이에서 설정된다. 이 릴리프 밸브(110)의 유량 조정에 의해, 처리 용기(30) 내부에 대한 오존 가스와 수증기의 혼합 가스의 공급 유량 및 처리 압력이 안정되어, 균일한 조건으로 레지스트 수용화 처리를 행할 수 있다.
이렇게 하여, 소정의 레지스트 수용화 처리가 종료된 후, 처리 용기(30) 내를 N2 가스 분위기로 치환시키는 퍼지 공정이 행해진다. 이 공정에서는, 오존 가스 발생부(40)에서 발생시킨 오존 가스가, 전환 밸브(50)의 전환에 의해, 처리 용기(30) 내에 공급되지 않고, 바이패스측 오존 가스 유로(52)로 이송되어 주배출 유로(95)에 흐르게 된다. 또, 수증기 발생부(41)에서 발생시킨 수증기는, 전환 밸브(70)의 전환에 의해, 처리 용기(30) 내에 공급되지 않고, 바이패스측 수증기 유로(72)로 이송되어 주배출 유로(95)에 흐르게 된다.
또, 퍼지 공정에서는, N2 가스 공급 유로(105)에 설치된 에어 오퍼레이트 밸브(107)가 개방되어, N2 가스가 처리측 오존 가스 유로(51)를 거쳐 처리 용기(30)에 공급되게 된다. 또, 주배출 유로(95)에 설치된 전환 밸브(96)에 의한 배출 경로의 전환에 의해, 배기구(87)를 통하여 처리 용기(30) 내로부터 배출된 N2 가스는, N2 가스 배출 유로(108)에 배출된다. 이에 의해, 처리 용기(30) 내로부터 배출된 N2 가스는, N2 가스 공급 유로(105)에 설치된 릴리프 밸브(100)로는 이송되지 않게 된다. 이상과 같이 하여, 퍼지 공정에서는, 처리 용기(30) 내에 N2 가스가 공급되어, 처리 용기(30) 내의 분위기가 N2 가스에 의해 치환된다.
퍼지 공정에서는, 바이패스측 오존 가스 유로(52)를 통과한 오존 가스와, 바이패스측 수증기 유로(72)를 통과한 수증기는, 주배출 유로(95)에서 합류하여, 에어 오퍼레이트 밸브(99) 및 릴리프 밸브(100)를 거쳐, 주배출 유로(95)로부터 외부로 배기된다. 이 퍼지 공정에 있어서도, 주배출 유로(95)에 설치된 릴리프 밸브(100)의 설정 압력은, 앞서 설명한 승온 공정 및 처리 공정과 마찬가지로, 예를 들어 50∼75kPa의 사이에서 설정된다.
이상과 같이 하여, 퍼지 공정에 의해 처리 용기(30) 내를 N2 가스 분위기로 치환시킨 후, 처리 용기(30) 내로부터 웨이퍼(W)가 취출된다. 구체적으로는, 우선 실린더 장치(84)의 가동에 의해 덮개(81)가 상승되어, 용기 본체(80)의 상면으로부터 덮개(81)가 이간된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 수용한 처리 공간(83)이 개방된다. 이 상태에서, 실린더 장치(89)의 가동에 의해 승강 핀(88)을 상승시켜, 웨이퍼(W)가 적재대(85)상으로부터 들어 올려진다. 다음으로, 주웨이퍼 반송 장치(18)의 반송 아암(18a)을 웨이퍼(W)의 아래쪽으로 진입시켜, 승강 핀(88)상으로부터 반 송 아암(18a)상에 웨이퍼(W)를 수취한다. 그리고, 주웨이퍼 반송 장치(18)에 의해 처리 용기(30) 내로부터 웨이퍼(W)를 반출한다.
이상과 같은 본 실시형태에 의하면, 승온 공정, 처리 공정 및 퍼지 공정의 모든 공정에서, 오존 가스 발생부(40)에서 발생시킨 오존 가스 및 수증기 발생부(41)에서 발생시킨 수증기가, 에어 오퍼레이트 밸브(99) 및 릴리프 밸브(100)를 거쳐, 주배출 유로(95)로부터 외부로 배기되게 된다. 이 때문에, 어느 공정을 행했는지에 관계없이, 압력 제어 기구인 릴리프 밸브(100)로 흐르는 유량을 일정하게 하는 것이 가능해져, 압력 제어 기구의 동작을 항상 안정된 상태로 유지할 수 있다. 그 결과, 처리 유체의 생성을 안정시킬 수 있고, 처리 용기(30) 내에서의 웨이퍼(W)에 대한 처리의 균일성을 확보할 수 있다. 또한, 압력 제어 기구가 안정된 상태로 유지되기 때문에, 처리 공정 이외의 공정 중에서도, 처리 공정 중과 동일한 조건으로 오존 가스 발생부(40) 및 수증기 발생부(41)에서 압력 변동이 없는 상태로 처리 유체인 오존 가스 및 수증기를 발생시킬 수 있어, 웨이퍼(W)에 대한 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또, 상술한 실시형태에서 나타낸 바와 같이, 복수대(예를 들어, 6대)의 처리 유닛(23a∼23f)에 대해, 공통의 오존 가스 발생부(40) 및 수증기 발생부(41)로부터 처리 유체를 공급하고 있는 경우라도, 각 처리 용기(30)에 대한 처리 유체의 공급 압력, 유량을 안정시키는 것이 가능해진다. 이 때문에, 공통의 처리 유체 발생부로부터 복수의 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하는 경우라 하더라도, 각 처리 유닛(23a∼23f)의 처리 용기(30)끼리의 사이에서의 간섭을 회피할 수 있어, 복수의 처리 유닛(23a∼23f)의 처리 용기(30) 내에서 서로 동일한 조건으로 웨이퍼(W)를 처리할 수 있게 된다. 그 결과, 이후의 각 세정 유닛(12, 13, 14, 15)에서의 세정 처리에 의한 레지스트 박리의 균일성, 신뢰성 및 처리 시스템(1)에서의 처리를 포함한 에칭 처리 전체의 균일성, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태의 일례를 나타냈지만, 본 발명은 여기서 설명한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 주배출 유로(95)에 설치하는 압력 제어 기구로서 릴리프 밸브(100)를 예시했지만, 유체의 압력, 유량을 제어할 수 있는 다른 기구를 사용해도 좋다. 또, 본 발명에서 적용되는 처리 유체는, 오존 가스나 수증기 외에, 그 밖의 처리 가스이어도 되고, 본 발명은 각종 처리 유체를 사용한 처리 프로세스에 널리 적용할 수 있다. 또, 피처리체는 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 그 밖의 LCD 기판용 유리나 CD 기판, 프린트 기판, 세라믹 기판 등이어도 좋다.
본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼나 LCD 기판용 유리 등의 세정 처리에 적용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 피처리체를 수용하는 처리 용기와,
    처리 유체를 발생시키는 처리 유체 발생부와,
    상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 처리측 유로와,
    상기 처리 용기 내로부터 처리 유체를 배출시키는 배출 유로와,
    하류단이 상기 배출 유로에 접속되고, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하지 않고 배출시키는 바이패스측 유로와,
    상기 바이패스측 유로의 상기 하류단의 접속 위치보다 하류측에서 상기 배출 유로에 설치된 압력 제어 기구와,
    상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 처리측 유로와 상기 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 전환 밸브와,
    상기 처리 용기 내에 퍼지(purge)용 가스를 공급하는 퍼지용 가스 공급 유로와,
    상기 처리 용기 내로부터 퍼지용 가스를 배출시키는 퍼지용 가스 배출 유로와,
    상기 처리 용기로부터 배출되는 처리 유체 또는 퍼지용 가스가 이송되는 유로를, 상기 배출 유로와 상기 퍼지용 가스 배출 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 배출측 전환 밸브
    를 구비하고,
    상기 퍼지용 가스 공급 유로의 하류단은, 상기 전환 밸브보다 하류측에서 상기 처리측 유로에 접속되고,
    상기 퍼지용 가스 배출 유로의 상류단은, 상기 바이패스측 유로의 하류단의 접속 위치보다 상류측에서 상기 배출 유로에 접속되어 있고,
    상기 처리 용기 내에 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 공급될 때, 상기 전환 밸브 및 상기 배출측 전환 밸브는, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리측 유로로 이송하고, 상기 처리측 유로에 흐른 처리 유체가 상기 압력 제어 기구를 통과하여 상기 배출 유로로부터 배출되도록 구성되고,
    상기 퍼지용 가스 공급 유로로부터 상기 처리 용기 내에 퍼지용 가스가 공급될 때, 상기 전환 밸브 및 상기 배출측 전환 밸브는, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 바이패스측 유로로 이송하고, 상기 바이패스측 유로에 흐른 처리 유체가 상기 압력 제어 기구를 통과하여 상기 배출 유로로부터 배출되며, 상기 처리 용기로부터 배출되는 퍼지용 가스가 상기 퍼지용 가스 배출 유로로부터 배출되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 퍼지용 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유체는 오존 가스인 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유체와는 상이한 제2 처리 유체를 발생시키는 제2 처리 유체 발생부와,
    상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 제2 처리측 유로와,
    상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하지 않고 배출시키는 제2 바이패스측 유로와,
    상기 제2 처리 유체 발생부에서 발생시킨 제2 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 제2 처리측 유로와 상기 제2 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 제2 전환 밸브
    를 더 구비하고,
    상기 제2 바이패스측 유로의 하류단은, 상기 압력 제어 기구보다 상류측에서 상기 배출 유로에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 처리 유체는 수증기인 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 용기가 복수 설치되고,
    처리 용기마다 상기 처리측 유로가 별개로 설치되고,
    처리 용기마다 상기 배출 유로가 별개로 설치되고,
    처리 용기마다 상기 바이패스측 유로가 별개로 설치되고,
    각 배출 유로에 각각 압력 제어 기구가 설치되고,
    각 바이패스측 유로의 하류단은 상기 압력 제어 기구보다 상류측에서 대응하는 배출 유로에 접속되고,
    각 처리측 통로 및 각 바이패스측 유로에는, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 각각 이송되는 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
  9. 피처리체를 수용하는 처리 용기와,
    처리 유체를 발생시키는 처리 유체 발생부와,
    상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하는 처리측 유로와,
    상기 처리 용기 내로부터 처리 유체를 배출시키는 배출 유로와,
    하류단이 상기 배출 유로에 접속되고, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체를 상기 처리 용기 내에 공급하지 않고 배출시키는 바이패스측 유로와,
    상기 바이패스측 유로의 상기 하류단의 접속 위치보다 하류측에서 상기 배출 유로에 설치된 압력 제어 기구와,
    상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 이송되는 유로를, 상기 처리측 유로와 상기 바이패스측 유로 사이에서 선택적으로 전환하는 전환 밸브
    를 구비하고,
    상기 처리 용기가 복수 설치되고,
    처리 용기마다 상기 처리측 유로가 별개로 설치되고,
    처리 용기마다 상기 배출 유로가 별개로 설치되고,
    처리 용기마다 상기 바이패스측 유로가 별개로 설치되고,
    각 배출 유로에 각각 압력 제어 기구가 설치되고,
    각 바이패스측 유로의 하류단은 상기 압력 제어 기구보다 상류측에서 대응하는 배출 유로에 접속되고,
    각 처리측 통로 및 각 바이패스측 유로에는, 상기 처리 유체 발생부에서 발생시킨 처리 유체가 각각 이송되는 것을 특징으로 하는 처리 시스템.
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