JP3651395B2

JP3651395B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus

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Publication number: JP3651395B2
Application number: JP2000401466A
Authority: JP
Inventors: 尚樹新藤; 正飯野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002203834A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板処理方法及び基板処理装置に関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等の被処理基板を密封雰囲気の処理容器内に収容して処理ガス例えばオゾンガス等を供給して処理を施す基板処理方法及び基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程においては、被処理基板としての半導体ウエハやＬＣＤ基板等（以下にウエハ等という）にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて回路パターンを縮小してフォトレジストに転写し、これを現像処理し、その後、ウエハ等からフォトレジストを除去する一連の処理が施されている。
【０００３】
前記レジスト除去の手段として洗浄装置が用いられている。従来の洗浄装置では、一般に、ＳＰＭ（Ｈ_２ＳＯ_４／Ｈ_２Ｏ_２の混合液）と称される薬液が充填された洗浄槽内にウエハ等を浸漬させてレジストの剥離を行っている。一方、近年では、環境保全の観点から廃液処理が容易なオゾン（Ｏ_３）が溶解した溶液を用いてレジスト除去を行うことが要望されている。この場合、オゾンが溶解した溶液が充填された洗浄槽内にウエハ等を浸漬させる、いわゆるディップ方式の洗浄により、溶液中の酸素原子ラジカルによってレジストを酸化反応させて二酸化炭素や水等に分解する。
【０００４】
ところで、一般に、高濃度のオゾンガスを純水にバブリングして溶解させることにより前記溶液を生成し、その後、この溶液を洗浄槽内に充填しているため、その間に溶液中のオゾンが消滅していきオゾン濃度が低下し、レジスト除去が十分に行えない場合があった。更に、ウエハ等を前記溶液に浸漬させた状態では、レジストと反応してオゾンが次々と消滅する一方で、レジスト表面へのオゾン供給量が不十分となり、高い反応速度を得ることができなかった。
【０００５】
そこで、ウエハ等をオゾンが溶解された溶液に浸漬させるディップ方式の洗浄方法の代わりに、処理ガス例えばオゾンガスと溶媒の蒸気例えば水蒸気を用いて、ウエハ等からレジストを除去する洗浄方法が新規に提案されている。この洗浄方法は、処理容器内に収容されたウエハ等に、処理ガス例えばオゾンガスを供給して、ウエハ等のレジストを除去する方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のこの種の基板処理においては、溶媒蒸気の生成手段である水蒸気生成器内の圧力が殆ど大気圧で一定であるため、水蒸気も限られた量にしか生成できない。したがって、処理容器内が大気圧以上の加圧状態においては、処理容器内に供給される溶媒蒸気量が少なくなり、その分処理能力が低下するという問題があった。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、溶媒蒸気の発生量を調整して、処理容器内に適量の溶媒蒸気を供給して処理効率の向上を図れるようにした基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の第１の基板処理方法は、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法であって、前記処理容器内に前記溶媒蒸気を供給する前に、処理容器内に処理ガスを供給する工程を有し、前記溶媒蒸気の供給側における溶媒蒸気の圧力を検出し、この検出圧力に基づいて前記処理容器内に溶媒蒸気を供給することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
この発明の第２の基板処理方法は、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法であって、前記処理容器内に前記溶媒蒸気を供給する前に、処理容器内に処理ガスを供給する工程を有し、前記溶媒蒸気の供給側における溶媒蒸気の温度を検出し、この検出温度に基づいて前記処理容器内に溶媒蒸気を供給することを特徴とする（請求項２）。
【００１０】
また、この発明の第３の基板処理方法は、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法であって、前記処理容器内に前記溶媒蒸気を供給する前に、処理容器内に処理ガスを供給する工程を有し、前記溶媒蒸気が生成される前の液体状態の溶媒の温度を検出し、この検出された液体状態の溶媒の温度に基づいて前記処理容器内に溶媒蒸気を供給することを特徴とする（請求項３）。
【００１１】
また、この発明の第４の基板処理方法は、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理方法であって、前記処理容器内に前記処理ガスを供給する工程と、前記溶媒蒸気の供給側における溶媒蒸気の圧力を処理容器内の処理ガスの圧力よりも高くする工程と、前記処理容器内に前記処理ガスを供給する工程の後に、処理容器内の処理ガスの圧力よりも高くなった溶媒蒸気を処理容器内に供給する工程と、を有することを特徴とする（請求項４）。
【００１２】
請求項４記載の基板処理方法において、前記溶媒蒸気の供給側における溶媒蒸気の圧力が処理容器内の処理ガスの圧力よりも高くなった状態で、前記溶媒蒸気の圧力を処理容器内の雰囲気よりも高い圧力に制御する方が好ましい（請求項５）。この場合、前記高い圧力に制御する工程は、処理容器に供給される前の溶媒蒸気が存在する密閉空間において、処理容器内の処理ガスの圧力よりも高い第１の圧力以下となるように、前記密閉空間を一定時間解放して溶媒蒸気を一定量放出して行うか（請求項６）、あるいは、前記密閉空間を解放して溶媒蒸気を放出し、前記密閉空間の解放後、溶媒蒸気の圧力が、前記処理容器内の処理ガスの圧力以上で前記第１の圧力より小さい第２の圧力以上となるように、前記密閉空間を閉塞して溶媒蒸気の放出を停止させる方がよい（請求項７）。
【００１３】
また、前記請求項１〜４記載の基板処理方法において、前記処理ガスを供給する工程において、処理容器を密閉した状態で処理ガスを供給して、処理容器内の圧力を加圧状態にする方が好ましい（請求項８）。
【００１４】
また、前記請求項１〜４の基板処理方法において、前記溶媒蒸気の供給を、処理容器内の圧力と同等以上の状態で行うことも可能である（請求項９）。
【００１５】
また、この発明の第１の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理方法を具現化するもので、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理装置であって、前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記処理容器内に供給する前記溶媒蒸気を生成する溶媒蒸気生成手段と、前記溶媒蒸気生成手段にて生成された溶媒蒸気を前記処理容器内に供給する供給管路に介設される第１の開閉手段と、前記供給管路における前記第１の開閉手段の上流側から分岐される排出管路に介設される第２の開閉手段と、前記溶媒蒸気生成手段内の溶媒蒸気の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段からの検出信号に基づいて前記第１及び第２の開閉手段を開閉制御する制御手段と、を具備し、前記制御手段は、前記溶媒蒸気生成手段を作動させて、所定圧力に達するまで前記第１及び第２の開閉手段を閉じ、前記所定圧力に達した後は第１の開閉手段を閉じた状態で第２の開閉手段を開き、溶媒蒸気を前記処理容器内に供給する際には第１の開閉手段を開き、第２の開閉手段を閉じるよう制御可能に形成されることを特徴とする（請求項１０）。
【００１６】
また、この発明の第２の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理方法を具現化するもので、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理装置であって、前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記処理容器内に供給する前記溶媒蒸気を生成する溶媒蒸気生成手段と、前記溶媒蒸気生成手段にて生成された溶媒蒸気を前記処理容器内に供給する供給管路に介設される第１の開閉手段と、前記供給管路における前記第１の開閉手段の上流側から分岐される排出管路に介設される第２の開閉手段と、前記溶媒蒸気生成手段内の溶媒蒸気の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段からの検出信号に基づいて前記第１及び第２の開閉手段を開閉制御する制御手段と、を具備することを特徴とする（請求項１１）。この場合、前記制御手段を、検出信号に基づいて溶媒蒸気の温度を一定範囲に維持するように、第２の開閉手段の開閉を制御可能に形成する方が好ましい（請求項１２）。
【００１７】
また、この発明の第３の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理方法を具現化するもので、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理する基板処理装置であって、前記処理容器内に前記処理ガスを供給する処理ガス供給手段と、前記処理容器内に供給する前記溶媒蒸気を生成する溶媒蒸気生成手段と、前記溶媒蒸気生成手段にて生成された溶媒蒸気を前記処理容器内に供給する供給管路に介設される第１の開閉手段と、前記供給管路における前記第１の開閉手段の上流側から分岐される排出管路に介設される第２の開閉手段と、前記溶媒蒸気生成手段内の液体状態の溶媒の温度を検出する液温検出手段と、前記温検出手段からの検出信号に基づいて前記第１及び第２の開閉手段を開閉制御する制御手段と、を具備することを特徴とする（請求項１３）。この場合、前記制御手段を、検出信号に基づいて溶媒の温度を一定範囲に維持するように、第２の開閉手段の開閉を制御可能に形成する方が好ましい（請求項１４）。
【００１８】
第１ないし３の基板処理装置において、前記溶媒蒸気生成手段は、液状溶媒を収容する容器と、この容器内の溶媒を加熱するヒータとを具備するものにて形成することができる。この場合、前記ヒータを、前記容器の深さ方向に配設されて、容器内の溶媒の量に応じて加熱調節可能に形成してもよく（請求項１５）、あるいは、ヒータを、前記容器の底面に分割配設されると共に、独立して作動する複数の分割ヒータにて形成してもよい（請求項１６）。
【００１９】
請求項１，１０記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、溶媒蒸気の圧力を検出し、この溶媒蒸気の検出圧力に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００２０】
請求項２，１１に記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、溶媒蒸気の温度を検出し、この溶媒蒸気の検出温度に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００２１】
請求項３，１３に記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、液体状態の溶媒の温度を検出し、この溶媒の検出温度に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明によれば、溶媒蒸気の供給を処理容器内の圧力と同等以上の状態で行うことにより、溶媒蒸気を円滑に供給することができる。したがって、処理効率の向上を図ることができる。
【００２３】
また、請求項１５，１６に記載の発明によれば、溶媒蒸気生成手段のヒータを、容器の深さ方向に配設され、容器内の溶媒の量に応じて加熱調節可能に形成するか、あるいは、容器の底面に分割配設されて、独立して作動する複数の分割ヒータにて形成することにより、処理目的に応じた量の溶媒蒸気を生成することができる。したがって、処理効率の向上が図れると共に、溶媒蒸気の有効利用が図れる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態ではオゾンガスを利用して半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）からレジストを除去する場合について説明する。
【００２５】
図１は、この発明に係る基板処理装置の一例を示す概略断面図、図２は、基板処理装置の要部を示す断面図、図３は、この発明における溶媒蒸気生成手段を示す概略断面図、図４は、この発明における処理容器の概略側面図である。
【００２６】
前記基板処理装置は、ウエハＷの処理が行われる処理容器１０と、処理容器１０内でウエハＷを保持する保持手段としてのウエハガイド２０と、処理容器１０内に溶媒の蒸気である水蒸気１を供給する溶媒蒸気供給手段である水蒸気供給手段３０と、処理容器１０内に処理ガスとして例えばオゾン（Ｏ_３）ガス２を供給する処理ガス供給手段であるオゾンガス供給手段４０と、処理容器１０内にエアを供給するエア供給手段５０と、処理容器１０の内部雰囲気を排気する内部排気手段６０と、処理容器１０の周囲雰囲気を排気する周囲雰囲気排出手段７０と、処理容器１０内から排気された内部雰囲気中のオゾンを除去する後処理機構としてのオゾンキラー８０と、処理容器１０内の液滴を排液する排液手段９０とを具備している。
【００２７】
処理容器１０は、複数例えば５０枚のウエハＷを収容可能な大きさを有する容器本体１１と、この容器本体１１の上端に形成された搬入・搬出口１４を開放又は閉鎖する容器カバー１２とで主に構成されている。
【００２８】
容器カバー１２は、例えば断面逆Ｕ字状に形成され、昇降機構１５によって昇降可能に形成されている。昇降機構１５は、制御手段例えば中央演算処理装置１００（以下にＣＰＵ１００という）に接続されている。ＣＰＵ１００からの制御信号により、昇降機構１５が作動して、容器カバー１２が開放又は閉鎖されるように構成されている。そして、容器カバー１２が上昇した際には、搬入・搬出口１４は開放され、容器本体１１に対してウエハＷを搬入できる状態となる。容器本体１１にウエハＷを搬入して収容した後、容器カバー１２が下降することで、搬入・搬出口１４が塞がれる。この場合、容器本体１１の上端に設けられたフランジ１１ａと容器カバー１２の下端に設けられたフランジ１２ａの間の隙間は、エアの注入によって膨らむ伸縮式のシール部材１６によって密封されるように構成されている。したがって、処理容器１０内は密封雰囲気となり、外部に気体が漏れない状態となっている。また、容器本体１１の上端部には、容器カバー１２の閉塞状態をロックするロック機構２００が設けられている。
【００２９】
このロック機構２００は、図５〜図７に示すように、容器本体１１の上部外周側を包囲するように配設される矩形状のフレーム２１０と、このフレーム２１０を水平方向に移動する移動手段であるエアーシリンダ２２０とを具備し、フレーム２１０の各辺部にそれぞれ容器本体１１のフランジ１１ａと容器カバー１２のフランジ１２ａに係脱可能に係合する第１〜第４の係脱部２３０〜２６０が設けられている。
【００３０】
このうち、第１の係脱部２３０は、フレーム２１０の先端側辺部２１１の両側２箇所に設けられている。この場合、フレーム２１０に突設された取付ブラケット２３１の先端に連結ピン２３２をもって略Ｈ字状の連結リンク２３３が取り付けられ、この連結リンク２３３の先端部にヒンジピン２３４をもって揺動リンク２３５の下端部が枢着されると共に、枢支ピン２３６をもって揺動リンク２３５の中間部が容器本体１１のフランジ１１ａに設けられた取付溝１１ｂの両側に枢着されて垂直方向に揺動可能に形成され、更に、揺動リンク２３５の上端部の側方に取付ピン２３７をもって係止ローラ２３８が回転可能に取り付けられている。なお、容器カバー１２のフランジ１２ａにおける揺動リンク２３５と対向する部位には、揺動リンク２３５が侵入可能な切欠き溝１２ｂが設けられている。このように構成することにより、前記エアーシリンダ２２０の駆動に伴ってフレーム２１０が先端側に移動することによって揺動リンク２３５が処理容器１０側に回転（傾倒）して、揺動リンク２３５が切欠き溝１２ｂ内に侵入すると同時に容器カバー１２のフランジ１２ａの上面を係止ローラ２３８が押圧することで、容器カバー１２のフランジ１２ａの先端側を容器本体１１のフランジ１１ａに密接することができる。
【００３１】
また、第２の係脱部２４０は、フレーム２１０の基端側辺部２１２の両側２箇所に設けられている。この場合、フレーム２１０に突設された二又状ブラケット２４１の上部突出部２４２及び下部突出部２４３の側方部にそれぞれ連結ピン２４４をもって係止ローラ２４５が回転可能に取り付けられている。このように構成することにより、前記エアーシリンダ２２０の駆動に伴ってフレーム２１０が先端側に移動することによって、両係止ローラ２４５が容器カバー１２のフランジ１２ａの上面と容器本体１１のフランジ１１ａの下面に係合して、両フランジ１１ａ，１２ａを密接状態に挟持することができる。
【００３２】
また、第３及び第４の係脱部２５０，２６０は、フレーム２１０の両側辺部２１３の３箇所の内側に、容器カバー１２のフランジ１２ａの上面と容器本体１１のフランジ１１ａの下面に係合可能に設けられている。この場合、第３及び第４の係脱部２５０，２６０は、側辺部２１３の先端部位２１４、中間部位２１５及び基端部位２１６の３箇所の上下位置にそれぞれ連結ピン２５１をもって回転可能に取り付けられる３組（６個）の係止ローラ２５２，２５３，２５４にて形成されている。なお、フレーム２１０が後退した位置における容器カバー１２のフランジ１２ａには、上部側の３個の係止ローラ２５２，２５３，２５４との係合を回避する切欠き溝１２ｃが設けられている。また、先端部位２１４と中間部位２１５に取り付けられる係止ローラ２５２，２５３の基端側近傍部位には、それぞれ切欠き溝１２ｃ内に位置して容器本体１１のフランジ１１ａの上面に係合するガイドローラ２５５が連結ピン２５６をもって回転可能に取り付けられている。このように構成することにより、前記エアーシリンダ２２０の駆動に伴ってフレーム２１０が先端側に移動することによって、フレーム２１０の移動前に切欠き溝１２ｃの上方に位置していた係止ローラ２５２，２５３，２５４が切欠き溝１２ｃからずれた容器カバー１２のフランジ１２ａの上面と容器本体１１のフランジ１１ａの下面に係合して、両フランジ１１ａ，１２ａを密接状態に挟持することができる。
【００３３】
次に、上記ロック機構２００の動作態様について、図４〜図７を参照して説明する。まず、容器カバー１２が上方に位置しているときは、図７（ａ）に示すように、エアーシリンダ２２０は収縮されてフレーム２１０は基端側に位置している。この状態で、容器カバー１２が下降されて、容器カバー１２のフランジ１２ａが容器本体１１のフランジ１１ａ上に当接し、容器本体１１の開口部を閉塞する（図７（ｂ）参照）。容器カバー１２が閉塞した後、エアーシリンダ２２０が伸長してフレーム２１０が先端側に移動すると、フレーム２１０の移動に伴って第１の係脱部２３０の揺動リンク２３５が回転すると共に、揺動リンク２３５の上端部に取り付けられた係止ローラ２３８が容器カバー１２のフランジ１２aの先端部上面に係合する（図５、図７（ｃ）参照）。また、第２の係脱部２４０の上下の係止ローラ２４５が、容器カバー１２のフランジ１２ａの基部側の上面と容器本体１１のフランジ１１ａの基部側の下面に係合して、両フランジ１１ａ，１２ａを密接状態に挟持する（図４、図５参照）。また、第３及び第４の係脱部２５０，２６０の３組（６個）の上下の係止ローラ２５２，２５３，２５４が、容器カバー１２のフランジ１２ａの両側の上面と容器本体１１のフランジ１１ａの両側の下面に係合して、両フランジ１１ａ，１２ａを密接状態に挟持する（図５、図７（ｃ）参照）。この状態において、容器カバー１２は容器本体１１の開口部に密閉状態にロックされる。
【００３４】
なお、ロック状態を解除する場合は、エアーシリンダ２２０を収縮側に作動して、フレーム２１０を基端側に移動すればよい。すなわち、エアーシリンダ２２０を収縮側に作動して、フレーム２１０を基端側に移動すると、第１の係脱部２３０の揺動リンク２３５は、反対方向に回転して、係止ローラ２３８を容器カバー１２のフランジ１２ａの上面から後退する（図７（ｂ）参照）。また、第２の係脱部２４０の上下の係止ローラ２４５は、容器カバー１２のフランジ１２ａの基部側の上面と容器本体１１のフランジ１１ａの基部側の下面から後退する。また、第３及び第４の係脱部２５０，２６０の３組（６個）の上下の係止ローラ２５２，２５３，２５４は、容器カバー１２のフランジ１２ａの両側に設けられた切欠き溝１２ｃの上方に移動する。これにより、容器カバー１２は開閉可能となり、上記昇降機構１５の作動によって上方に移動されて容器本体１１を開放する。
【００３５】
なお、容器本体１１の外周面にはラバーヒータ１７が取り付けられ、容器カバー１２の外周面及び容器本体１１の底面にはラバーヒータ１８，１９が取り付けられている。これらラバーヒータ１７，１８，１９は、図示しない電源に接続されて、電源からの給電によって発熱し、処理容器１０の内部雰囲気を所定温度（例えば８０℃〜１２０℃の範囲内）に維持し得るように構成されている。この場合、処理容器１０内の温度を温度センサＴＳ1にて検出し、その検出温度に基づいてＣＰＵ１００からの制御信号によってラバーヒータ１７，１８，１９が発熱することで、処理容器１０の内部雰囲気を所定温度（例えば８０℃〜１２０℃の範囲内）に維持することができる。また、ラバーヒータ１７，１８，１９によって処理容器１０内の結露防止を図ることができる。
【００３６】
前記ウエハガイド２０は、図４に示すように、ガイド部２１と、このガイド部２１に水平状態に固着された互いに平行な３本の保持部材２２とで主に構成されている。この場合、各保持部材２２に、ウエハＷの周縁下部を保持する溝（図示せず）が等間隔に５０箇所形成されている。したがって、ウエハガイド２０は、５０枚（ウエハキャリア２個分）のウエハＷを等間隔で配列させた状態で保持することができる。また、ウエハガイド２０は、ガイド部２１に連なるシャフト２３が容器カバー１２の頂部に設けられた透孔（図示せず）内に摺動可能に貫通されており、透孔とシャフト２３との間には、エアの注入により膨らむ伸縮式のシール部材２４が介在されて、処理容器１０内の気水密が維持できるように構成されている。
【００３７】
前記水蒸気供給手段３０は、純水供給源３１に接続する純水供給管路３２と、純水供給管路３２から供給された純水を気化して水蒸気１を発生させる溶剤蒸気生成手段である水蒸気発生器３３と、水蒸気発生器３３内の水蒸気１を供給する水蒸気供給管路３４と、水蒸気供給管路３４から供給された水蒸気１を処理容器１０内に吐出する水蒸気ノズル３５とで主に構成されている。
【００３８】
この場合、純水供給管路３２の一端は純水供給源３１に接続されている。また、純水供給管路３２には、純水供給源３１側から順に開閉弁Ｖ０と流量コントローラＦＭ０が介設されている。これら開閉弁Ｖ０と流量コントローラＦＭ０は、制御手段であるＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて制御されるようになっている。すなわち、開閉弁Ｖ０は、純水を流すか否かの開閉制御され、また、流量コントローラＦＭ０は、純水の流量を調整すべく開度が制御されるようになっている。
【００３９】
また、水蒸気発生器３３は、図３及び図８に示すように、純水を供給する容器である密閉式のタンク３６と、このタンク３６内の中央部にタンク３６の深さ方向すなわち垂直状に配設されるヒータ３７と、タンク３６内の水蒸気の圧力を検出する圧力検出手段である圧力センサＰＳ２と、タンク３６内の純水の液面を検出する補充開始センサ３８ａ、補充停止センサ３８ｂ及び上限センサ３８ｃを具備している。このように構成される水蒸気発生器３３において、タンク３６内に供給される純水は、その量に応じて加熱調節されて所定量の水蒸気１が生成されるようになっている。すなわち、タンク３６内に供給される純水とヒータ３７との接触面積に応じたヒータ３７の熱により純水が気化されて水蒸気１の生成（発生）量が調節されるようになっている。
【００４０】
この場合、前記各センサ３８ａ〜３８ｃはＣＰＵ１００に接続されており、タンク３６内の純水の液面が補充開始センサ３８ａによって検出されたとき、その検出信号をＣＰＵ１００に伝達し、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ０が開放してタンク３６内に純水が補充される。また、補充停止センサ３８ｂによってタンク３６内の純水の液面が検出されたとき、その検出信号をＣＰＵ１００に伝達し、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ０が閉止してタンク３６内への純水の補充が停止される。したがって、タンク３６内に常時所定量の純水が収容されるようになっている。なお、上限センサ３８ｃは、タンク３６内に純水が満杯になった際の異常事態を検出するものであり、この上限センサ３８ｃの検出信号に基づいてＣＰＵ１００からの制御信号が例えばアラーム（図示せず）に伝達されるようになっている。また、タンク３６内には、液体状態の溶媒である水の温度を検出する第１の温度センサＴＳａが配設されると共に、ヒータ３７の温度調整用の第２の温度センサＴＳｂと、ヒータ３７の過昇温を検知する過昇温防止用の第３の温度センサＴＳｃと、気体状態の溶媒蒸気である水蒸気の温度を検出する第４の温度センサＴＳｄが配設されている。これら第１〜第４の温度センサＴＳａ〜ＴＳｄはＣＰＵ１００に接続されており、第２の温度センサＴＳｂは水蒸気の発生量を監視でき、また、第１、第３の温度センサＴＳａ，ＴＳｃは、後述するように、水蒸気の圧力を監視できるようになっている。
【００４１】
また、水蒸気発生器３３において、生成された水蒸気の圧力が圧力検出手段である圧力センサＰＳ２にて検出され、その検出信号が前記ＣＰＵ１００に伝達されるようになっている。この圧力センサＰＳ２によって検出される圧力によって純水の沸騰状態が検出される。圧力が高い程水蒸気１が増量するので、水蒸気発生器３３のヒータ３７の発熱容量を最大にしておく方が望ましい。所定量の水蒸気１の供給を円滑にすることができるからである。
【００４２】
また、水蒸気発生器３３と水蒸気ノズル３５とを接続する水蒸気供給管路３４の途中には第１の開閉手段である第１の開閉弁Ｖ１（以下に第１開閉弁Ｖ１という）が介設されている。この水蒸気供給管路３４における第１開閉弁Ｖ１の上流側（タンク３６側）には、後述するミストトラップ９５に接続される排出管路３９が分岐されており、この排出管路３９に第２の開閉手段である第２の開閉弁Ｖ２（以下に第２開閉弁Ｖ２という）が介設されている。なお、第２開閉弁Ｖ２の上流側と下流側にはバイパス管路３９ａが接続され、このバイパス管路３９ａに水蒸気発生部３３内の圧力が所定値より高くならないように圧力開放弁（安全弁）ＣＶ０が介設されている。例えば、この所定値とは、タンク３６の耐圧値又は開閉弁Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３等の耐圧値の限界値より小さく設定される。また、第１及び第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２の上流側には、開閉弁Ｖ３及びフィルタＦ０を介して大気側に連通する大気連通管路３９ｂが接続されており、水蒸気発生器３３内の水を抜く時に空気の取入口となるように構成されている。なお、排出管路３９は、前述の圧力開放弁ＣＶ０を通ってきた水蒸気１や、後述するように第２の開閉弁Ｖ２を開閉させて水蒸気発生器３３内の熱気圧力を所定範囲に維持する際に開閉弁Ｖ２を通過した水蒸気１をミストトラップ９５に排気するように構成されている。
【００４３】
前記第１及び第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２は、それぞれＣＰＵ１００に接続されており、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて開閉動作が制御されるように構成されている。この場合、処理容器１０内に供給される水蒸気１の供給量の最低量（しきい値）に応じて第１，第２開閉弁Ｖ１，Ｖ２が開閉制御される。また、ＣＰＵ１００は、処理容器１０内に配設された容器圧力検出手段である圧力センサＰＳ１とも接続されており、圧力センサＰＳ１によって検出される処理容器１０内の圧力と、水蒸気発生器３３にて生成された水蒸気の圧力とを比較して、第１及び第２開閉弁Ｖ1，Ｖ２が開閉制御される。このように構成することによって、処理容器１０内の圧力と同等以上の圧力の水蒸気１を処理容器１０内に供給することができる。なお、予め、ＣＰＵ１００に処理時の処理容器１０内の圧力をデータとして記憶させておけば、このデータと、水蒸気発生器３３にて生成された水蒸気の圧力とを比較して、第１及び第２開閉弁Ｖ1，Ｖ２を開閉制御することができる。
【００４４】
なお、前記説明では、ヒータ３７がタンク３６内の中央部にタンク３６の深さ方向すなわち垂直状に配設される場合について説明したが、ヒータ３７の配設は任意でよく、例えば、図９に示すように、タンク３６の外周側面及び外周底面に配設される外部ヒータ３７Ａであってもよい。この外部ヒータ３７Ａによってもタンク３６内に収容される純水の量によって水蒸気の生成（発生）量を調節することができる。また、図１０に示すように、タンク３６の底面に分割配設されると共に、独立して作動するドーナツ型ヒータ３７ａと、このドーナツ型ヒータ３７ａの内部空間内に配設される円形ヒータ３７ｂとからなる分割ヒータ３７Ｂにて純水の加熱部を形成してもよい。この分割ヒータ３７Ｂによれば、ドーナツ型ヒータ３７ａと円形ヒータ３７ｂとを切り換えて純水を加熱して水蒸気１を生成することができる他、ドーナツ型ヒータ３７ａと円形ヒータ３７ｂの双方を作動させて、純水を加熱して水蒸気１を生成することができる。したがって、例えばドーナツ型ヒータ３７の発熱容量をＱａとし、円形ヒータ３７ａの発熱容量をＱｂ（Ｑｂ＜Ｑａ）とすれば、Ｑａ＜Ｑｂ＜Ｑａ＋Ｑｂの３種類の加熱形態にて純水を加熱して水蒸気１を生成することができる。なお、分割ヒータ３７Ｂは、必ずしも前記ドーナツ型ヒータ３７ａと円形ヒータ３７ｂの２種類である必要はなく、任意の形状の２以上のヒータにて形成してもよい。
【００４５】
前記水蒸気ノズル３５は、図１１に示すように、パイプ状本体３５ａの一端部に、水蒸気供給管路３４を接続する雌ねじ部３５ｂと、取付フランジ３５ｃを設け、先端部に、Ｏリング３５ｄの嵌合溝３５ｅを周設してなり、パイプ状本体３５ａの一側面に適宜間隔をおいて多数の水蒸気噴射孔３５ｆを穿設した構造となっている。この水蒸気ノズル３５は、先端部にＯリング３５ｄを介してキャップ３５ｇを閉塞すると共に、図示しない取付ねじをもって取付フランジ３５ｃを処理容器１０の容器本体１１に固定することで、処理容器１０内に水平状に配設される。この際、水蒸気噴射孔３５ｆは処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設定されている。このように、水蒸気噴射孔３５ｆを処理容器１０の内壁面側に向けた理由は、水蒸気が直接ウエハＷに吹き付けられてウエハＷ上に液滴が発生することを防止するようにしたためである。
【００４６】
一方、オゾンガス供給手段４０は、オゾンガス生成手段４１と、オゾンガス生成手段４１からのオゾンガス２を供給するオゾンガス供給管路４２と、オゾンガス供給管路４２からのオゾンガス２を処理容器１０内に吐出するオゾンガスノズル４３とで主に構成されている。
【００４７】
この場合、オゾンガス生成手段４１は、図２に示すように、原料となる基ガスとしての酸素（Ｏ_２）を、高周波電源４４に接続されて高周波電圧が印加される放電電極４５，４６間を通過させることで、オゾン（Ｏ_３）を生成している。これら高周波電源４４と放電電極４５，４６とを接続する電気回路４７には、スイッチ４８が介設されている。スイッチ４８は、制御手段であるＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて制御されるようになっている。すなわち、スイッチ４８は、オゾンを生成するか否か制御されるようになっている。また、オゾンガス供給管路４２には、オゾンガス生成手段４１側に開閉弁Ｖ４が介設されている。この開閉弁Ｖ４は、制御手段であるＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて制御されるようになっている。すなわち、開閉弁Ｖ４は、オゾンガスを流すか否かによって開閉制御されるようになっている。
【００４８】
前記オゾンガスノズル４３は、図１２及び図１３に示すように、一側面に適宜間隔をおいて多数のオゾン噴射孔４３ａを穿設したアウターパイプ４３ｂと、一側面に適宜間隔をおいて複数例えば３個の連通孔４３ｃを穿設し、アウターパイプ４３ｂ内に隙間をおいて挿入されるインナーパイプ４３ｄとで主に構成されている。この場合、インナーパイプ４３ｄは、一端が開口し、他端が閉塞するオゾンガス通路４３ｅを有し、オゾンガス通路４３ｅに前記３個の連通路４３ｃが連通されている。また、インナーパイプ４３ｄの一端部は、アウターパイプ４３ｂの外方に突出しており、オゾンガス供給管路４２と接続する雌ねじ部４３ｇと、取付フランジ４３ｈが設けられ、また、他端部には、アウターパイプ４３ｂとの間の隙間を閉塞する塞ぎ板４３ｉが装着されている。
【００４９】
このように構成されるインナーパイプ４３ｄは、オゾン噴射孔４３ａに対して反対側に連通孔４３ｃが位置するようにアウターパイプ４３ｂ内に挿入されて固定された状態で、図示しない取付ねじをもって取付フランジ４３ｈを処理容器１０の容器本体１１に固定することで、オゾン噴射孔４３ａが処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設定された状態で処理容器１０内に水平状に配設される。
【００５０】
このように、オゾン噴射孔４３ａに対して反対側に連通孔４３ｃが位置するようにした理由は、オゾンガス生成手段４１から供給されるオゾンガスを、連通路４３ｆから連通孔４３ｃを介してアウターパイプ４３ｂとインナーパイプ４３ｄとの隙間４３ｊ内に流して隙間４３ｊ内を迂回させた後に、オゾン噴射孔４３ａから処理容器１０内に噴射することで、各オゾン噴射孔４３ａから均一にオゾンガスを噴射できるようにしたためである。
【００５１】
また、オゾン噴射孔４３ａを処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設定した理由は、オゾンガスが直接ウエハＷ表面に吹き付けられるのを防止するためである。
【００５２】
一方、エア供給手段５０は、エアを供給するエア供給管路５１と、このエア供給管路５１から供給されたエアを加熱してホットエア３を発生させるホットエアジェネレータ５２と、ホットエアジェネレータ５２内のホットエア３を供給するホットエア供給管路５３と、ホットエア供給管路５３から供給されたホットエア３を吐出する一対のエアノズル５４とを具備している。また、エア供給手段５０には、前記エア供給管路５１とホットエア供給管路５３に接続されるパージ用のエア供給管路５１Ａと、エジェクタ６３を作動させてパージする際のエア供給管路５１Ｂとが平行に配設されている。
【００５３】
この場合、エア供給管路５１の一端には、エア供給源５５が接続されている。また、エア供給管路５１には、エア供給源５５側から順に流量コントローラＦＭ１、フィルタＦ１及び開閉弁Ｖ５とが介設されている。これら開閉弁Ｖ５と流量コントローラＦＭ１は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいてエアの供給の正否が制御されると共に、エアの供給量が制御されるようになっている。また、ホットエアジェネレータ５２の内部には、エアを加熱するヒータ５６が配設されている。また、ホットエア供給管路５３には、開閉弁Ｖ６が介設されている。この開閉弁Ｖ６は、制御手段であるＣＰＵ１００によって制御されるようになっている。
【００５４】
また、パージ用のエア供給管路５１Ａとエジェクタパージ用のエア供給管路５１Ｂには、それぞれエア供給源５５側から順に流量コントローラＦＭ２，ＦＭ３、フィルタＦ２，Ｆ３及び開閉弁Ｖ７，Ｖ８とが介設されている。これら開閉弁Ｖ７，Ｖ８と流量コントローラＦＭ２，ＦＭ３は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいてエアの供給の正否が制御されると共に、エアの供給量が制御されるようになっている。なお、エジェクタ６３を動作させて処理容器１０内をパージさせる場合は、通常エジェクタ６３の流量が決まっているので、それに合わせた流量をエジェクタパージ用のエア供給管路５１Ｂから送っている。なお、通常のパージ用のエア供給管路５１Ａを流れるクールエアの流量がエジェクタの流量と合う場合は、５１Ｂを設けなくてもよい。
【００５５】
前記エアノズル５４は、図１４及び図１５に示すように、一側面に適宜間隔をおいて多数のエア噴射孔５４ａを穿設したアウターパイプ５４ｂと、このアウターパイプ５４ｂ内に隙間をおいて挿入されるインナーパイプ５４ｃとを具備している。この場合、インナーパイプ５４ｃには、アウターパイプ５４ｂに設けられたエア噴射孔５４ａと対向する一側面にスリット孔５４ｄが穿設されている。また、インナーパイプ５４ｃの一端部は、アウターパイプ５４ｂの外方に突出しており、この突出側の端部にホットエア供給管路５３を接続する雌ねじ部５４ｅが設けられると共に、取付フランジ５４ｆが設けられている。また、インナーパイプ５４ｃの他端部は、処理容器１０の容器本体１１の側壁に固定される固定部材５４ｇに設けられた貫通孔５４ｈ内に挿入される連結ねじ５４ｉをもって連結されている。
【００５６】
このように構成されるエアノズル５４は、図示しない取付ねじをもって取付フランジ５４ｆを処理容器１０の容器本体１１に固定すると共に、連結ねじ５４ｉを調節することで、エア噴射孔５４ａが処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設定された状態で、処理容器１０内のウエハＷの下部両側に水平状に配設される。なお、エア噴射孔５４ａを処理容器１０の内壁面側に向かって所定の傾斜角度例えば約４５度の位置に設定した理由は、エアが直接ウエハＷ表面に吹き付けられるのを防止するためである。
【００５７】
排気手段９０は、処理容器１０の底部に接続される第１の排気管路９１と、この第１の排気管路９１に接続する冷却部９２と、この冷却部９２の下流側に接続する液溜部９５ａとからなるミストトラップ９５と、ミストトラップ９５の液溜部９５ａの底部に接続された第２の排液管路９３とを具備している。また、排気管路９１には、開閉弁Ｖ９が介設されており、この開閉弁Ｖ９の上流側及び下流側に接続するバイパス管路９４に開閉弁Ｖ９と反対の開閉動作を行う補助開閉弁Ｖ10が介設されている。また、第２の排液管路９３には、開閉弁Ｖ11が介設されている。なお、液中にオゾンが残存する恐れがあるので、第２の排液管路９３は、工場内の酸専用の排液系１２３（ＡＣＩＤＤＲＡＩＮ）に連通されている。
【００５８】
なお、ミストトラップ９５には、下から順に、空防止センサ９６、排液開始センサ９７、排液停止センサ９８、液オーバーセンサ９９が配置されている。この場合、図示しないが、前記開閉弁Ｖ９，Ｖ10，Ｖ11及び各センサ９６，９７，９８，９９は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されている。そして、センサ９６，９７，９８，９９からの検出信号に基づいて開閉弁Ｖ９，Ｖ10，Ｖ11が開閉制御されるようになっている。すなわち、処理時には、開閉弁Ｖ９が閉じる一方、開閉弁Ｖ10が開いて処理容器１０内から少量のオゾンガス、水蒸気を排気して処理容器１０内の圧力を調整する。また、処理後には、開閉弁Ｖ10が閉じる一方、開閉弁Ｖ９が開いて排気する。また、液滴がミストトラップ９５内にある程度溜められ、液面が排液開始センサ９７にて検出されると、排液開始センサ９７からの検出信号がＣＰＵ１００に伝達され、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ11を開放して排液が開始され、液面が排液停止センサ９８にて検出されると、排液停止センサ９８からの検出信号がＣＰＵ１００に伝達され、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ11を閉止して排液が停止される。また、液面の高さが液オーバーセンサ９９まで達すると、液オーバーセンサ９８からの警告信号がＣＰＵ１００に入力される。一方、液面が空防止センサ９６より下回っている場合には、空防止センサ９６から禁止信号がＣＰＵ１００に入力され、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉弁Ｖ11を閉じるように構成されている。この空防止センサ９６によって液滴が全て流れてミストトラップ９５内が空になり、オゾンガス２が工場内の酸専用の排液系に漏出する事態を防止することができる。
【００５９】
また、ミストトラップ９５の上部には排気管路１１０が接続されており、この排気管路１１０に順次オゾンキラー８０と排気マニホールド８１が介設されている。
【００６０】
前記ミストトラップ９５は、気体と液体とを分離して排出するように構成されている。すなわち、第１の排気管路９１を介して処理容器１０内から排出される水蒸気１及びオゾンガス２が、冷却部９２を介してミストトラップ９５に流れるようになっている。この場合、冷却部９２には、冷却水供給管路９２ａにより冷却水が供給されているので、処理容器１０内から排気された水蒸気１は、冷却部９２内を通過する間に冷却されて凝縮される。水蒸気１が凝縮して液化した液滴は、ミストトラップ９５に滴下される。一方、オゾンガス２は、そのままミストトラップ９５内に導入される。このようにして、処理容器１０から排気された内部雰囲気を、オゾンガス２と液滴に分離し、分離されたオゾンガス２は、排気管路１１０に排気され、液滴は、第２の排液管路９３に排液されるようになっている。また、水蒸気発生器３３から排出された水蒸気１及び純水は、開閉弁Ｖ12を介設して排出管路３９に接続する排出管路３９ｃと、逆止弁ＣＶ１介設した排出管路３９を介してミストトラップ９５に導入される。純水は、そのまま排出管路３９内を流れてミストトラップ９５に滴下される。水蒸気１は、冷却部９２内を通過する間に冷却されて凝縮され、液滴になってミストトラップ９５に滴下される。なお、開閉弁Ｖ12は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続され、ＣＰＵ１００からの制御信号によって開閉制御されるように構成されている。
【００６１】
オゾンキラー８０は、加熱によりオゾンを酸素に熱分解するように構成されている。このオゾンキラー８０の加熱温度は、例えば４００℃以上に設定されている。なお、オゾンキラー８０は、工場内の無停電電源装置（図示せず）に接続され、停電時でも、無停電電源装置から安定的に電力供給が行われるように構成する方が好ましい。停電時でも、オゾンキラー８０が作動し、オゾンを除去して安全を図ることができるからである。
【００６２】
また、オゾンキラー８０には、オゾンキラー８０の作動状態を検出する作動検出手段としての温度センサ（図示せず）が設けられている。この温度センサは、オゾンキラー８０の加熱温度を検出するように構成されている。また、温度センサは、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されており、温度センサからの検出信号がＣＰＵ１００に伝達され、温度センサからの検出信号に基づいて、オゾンを除去するのにオゾンキラー８０に十分な準備が整っているか判断するようになっている。オゾンキラー８０によって熱分解されたホットエアは、工場のホットエア専用の排気系１２０（ＨＯＴＡＩＲＥＸＡＵＳＴ）から排気される。また、オゾンキラー８０によって熱分解された液は、工場の専用の排液系１２１（ＣＯＯＬＩＮＧＷＡＴＥＲＯＵＴ）から排液される。
【００６３】
排気マニホールド８１は、装置全体の排気を集合して行うように構成されている。また、排気マニホールド８１には、処理装置背面の雰囲気を取り込むための配管（図示せず）が複数設置され、処理装置からオゾンガス２が周囲に拡散するのを防止している。更に、排気マニホールド８１は、工場内の酸専用の排気系１２２（ＡＣＩＤＥＸＴＨＡＵＳＴ）に接続されており、酸専用の排気系に流す前の各種排気の合流場所として機能するようになっている。
【００６４】
また、排気マニホールド８１には、オゾン濃度を検出する濃度センサ（図示せず）が設けられている。排気マニホールド８１に設けられた濃度センサは、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されており、濃度センサからの検出信号がＣＰＵ１００に伝達され、ＣＰＵ１００にて、濃度センサにより検出されたオゾン濃度に基づいて、オゾンキラー８０のオゾン除去能力を把握し、例えばオゾンキラー８０の故障によるオゾンガス２の漏洩を監視するようになっている。
【００６５】
内部排気手段６０は、処理容器１０内に設けられた排気部６１と、この排気部６１と前記排気管路１１０を接続する強制排気管路６２と、強制排気管路６２に介設される第１の排気開閉弁Ｖ13と、この第１の排気開閉弁Ｖ13の下流側に介設されるエジェクタ機構を具備する強制排気機構６３とで主に構成されている。また、処理容器１０の下部と強制排気管路６２の第１の排気開閉弁Ｖ13の下流側には万一処理容器１０の圧力が異常に高くなったときに処理容器１０内の雰囲気を解放させるための安全弁ＣＶ２を介設した補助排気管路６８が接続されている。また、強制排気管路６２の第１の排気開閉弁Ｖ13の上流側と前記排気管路１１０におけるオゾンキラー８０とマニホールド８１との間には分岐排気管路６４が接続されており、この分岐排気管路６４には、第２の排気開閉弁Ｖ14とダンパ６５が介設され、また、ケース７１内の排気を行うための排気管路６４ａも介設されている（図１参照）。
【００６６】
この場合、前記第１の排気開閉弁Ｖ13、第２の排気開閉弁Ｖ14及びダンパ６５は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて作動制御されるように構成されている。
【００６７】
また、強制排気機構６３は、前記エア供給手段５０のエア供給源５５から供給されるエアを強制排気管路６２の一部に供給することによって生じる負圧を利用して処理容器１０内の水蒸気及びオゾンガスを強制的に吸引排気し得るように構成されている。このように構成される強制排気機構６３は、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されて、ＣＰＵ１００からの制御信号に基づいて作動制御されるように構成されている。
【００６８】
排液手段７０は、処理容器１０の周囲を包囲するケース７１と、このケース７１の下部に一端が接続され、他端が工場内の酸専用の排液系１２３（ＡＣＩＤＤＲＡＩＮ）に接続される排液管路７２を具備している。
【００６９】
この場合、ケース７１では、上方から清浄なエアのダウンフローが供給されており、このダウンフローにより、ケース７１の内部雰囲気、すなわち処理容器１０の周囲雰囲気が外部に漏れるのを防止すると共に、下方に押し流されて管路６４ａ並びに排液管路７２に流入し易いようにしている。なお、ケース７１には、処理容器１０の周囲雰囲気中のオゾン濃度を検出する周囲の濃度検出手段としての濃度センサ（図示せず）が設けられている。この濃度センサは、制御手段であるＣＰＵ１００に接続されており、濃度センサからの検出信号がＣＰＵ１００に伝達され、濃度センサにより検出されたオゾン濃度に基づいてオゾンガス２の漏れを感知するようになっている。
【００７０】
また、排液管路７２には、前記強制排気管路６２の強制排気機構６３の下流側に介設されたミストセパレータ６６によって分離された排液を流す排液管６７が接続されている。なお、この排液管６７には、開閉弁Ｖ15が介設されている。また、周囲排出管路７２には、前記ミストトラップ９５に接続する第２の排液管路９３が接続されている。
【００７１】
次に、この発明に係る基板処理装置の作動態様について説明する。まず、図示しないウエハ搬送手段によって搬送された複数例えば５０枚のウエハＷを、処理容器１０の容器本体１１の上方に上昇するウエハガイド２０に受け渡し、次いで、ウエハガイド２０が下降した後、容器カバー１２が閉鎖してウエハＷを処理容器１０内に密封状態に収容する。
【００７２】
処理容器１０内にウエハＷを収容した状態において、最初に、エア供給手段５０の開閉弁Ｖ６が開放されると共に、ホットエアジェネレータ５２が作動して、処理容器１０内に約２８０℃に加熱されたホットエア３が供給され、ウエハＷ及び処理容器１０の雰囲気温度を常温（２５℃）から所定の温度（例えば８０℃〜９０℃）に昇温する。
【００７３】
次に、オゾンガス供給手段であるオゾンガス生成手段４１が作動して供給される酸素（Ｏ_２）に高周波電圧を印加してオゾン（Ｏ_３）ガスを生成すると共に、開閉弁Ｖ４が開放して、オゾンガス２を処理容器１０内に供給することで、ウエハＷ及び処理容器１０内の雰囲気を予備加圧する。このとき、オゾン濃度が約９％ｗｅｔ（体積百分率）のオゾンガス２を、約１０リットル／分供給することで、処理容器１０内の圧力を、零調整された大気圧（０．１ＭＰａ）より０．０１ＭＰａ〜０．０３ＭＰａ高い圧力とすることができる。これにより、処理容器１０内をオゾンガス２のみの雰囲気にすることができるので、ウエハＷの表面に安定した酸化膜が形成され、金属腐食を防止することができる。
【００７４】
処理容器１０内の予備加圧を所定時間（例えば１〜２分）行った後、オゾンガス供給手段すなわちオゾンガス生成手段４１を作動した状態で、水蒸気供給手段３０を作動させて、処理容器１０内に水蒸気１を供給して、水蒸気１（溶媒蒸気）とオゾンガス（処理ガス）との反応により生じた反応物質によってウエハＷの処理すなわちレジストの除去のための処理を行う。この際、水蒸気供給手段３０を作動させてから処理容器１０内に水蒸気を供給するまでの間、例えば、処理容器１０内の圧力センサＰＳ１の値Ｐ１と、水蒸気発生器３３内の圧力センサＰＳ２の値Ｐ２とを比較して、処理容器１０内の圧力の方が水蒸気発生器３３内の圧力より高い場合（Ｐ１＞Ｐ２）、水蒸気発生器３３内の圧力の方を高くして（Ｐ１＜Ｐ２）、水蒸気を処理容器１０内に供給できるよう開閉弁Ｖ１，Ｖ２の開閉を制御する。具体的には、水蒸気発生器３３内の圧力を圧力センサＰＳ２でモニタしながら、第１の圧力値Ｐｘまで開閉弁Ｖ１，Ｖ２共に閉じておく、これによって次第に水蒸気発生器３３内で水蒸気量が増加していき、第１の圧力値Ｐｘに到達する。ここで、開閉弁Ｖ１は閉じたまま、例えば開閉弁Ｖ２を一定時間（例えば１ｓｅｃ）開放し、水蒸気発生器３３内の圧力（水蒸気）を放出して水蒸気発生器３３内の圧力を第２の圧力値Ｐｙまで低下させる。なお、この場合、排出管路３９にはオソフィス３９ａが介設されているので、水蒸気発生器３３内の圧力が急激に低下するのを抑制することができる。また、処理容器１０内に水蒸気を供給するときまで、開閉弁Ｖ１を閉じたままにして、上記作動（制御）を繰り返して、水蒸気発生器３３内の圧力値ＰｘからＰｙの間に維持する。ここで、第１の圧力値Ｐｘと第２の圧力値Ｐｙの値は、共に処理容器１０内に圧力Ｐ１よりも高く設定されており、Ｐ１＜Ｐｙ＜Ｐｘの関係が成り立つ。また、処理容器１０内への水蒸気の供給開始以降の制御は、まず、ＣＰＵ１００によって開閉弁Ｖ１を開くと共に開閉弁Ｖ２を閉じた状態にする。このとき、水蒸気発生器３３内の圧力値はＰｘからＰｙの間にあるので、容易に、かつ一瞬で処理容器１０内に水蒸気が流れ込む。しかも、水蒸気発生器３３内で水蒸気は大量に発生していたので、一気に処理容器１０内に大量の水蒸気が流れ込み、予め処理容器１０内に供給されていたオゾンガスと混合して、ウエハＷの処理が素早く開始される。また、水蒸気発生器３３内は圧力が高い状態であったことから、当然水蒸気も高い温度であったため、高い温度雰囲気の中で、オゾンを利用した処理を行うことができるので、処理能力の向上を図ることができる。また、水蒸気とオゾンガスが処理容器１０内に供給される間、開閉弁Ｖ１０が開いた状態に制御されると共に、開閉弁Ｖ１０の上流の流量調整部で圧損を作り、処理容器１０内の圧力の大気圧よりも高い状態に維持しながらウエハＷのレジスト除去処理が行われる。
【００７５】
前記実施形態では水蒸気供給の際にＰ１＜Ｐ２としたが、これに限るものではなく、Ｐ１＝Ｐ２でも、実質的には、水蒸気発生器３３内によって、水蒸気が発生している間は、処理容器１０側に送り込まれることはいうまでもない。
【００７６】
また、前記実施形態では水蒸気発生器３３内の水蒸気の圧力を検出したが、これに限らず、水蒸気発生器３３内の水蒸気の温度や、液体状態の溶媒の温度を検出することで、処理容器１０内の圧力と水蒸気発生器３３内の圧力との大小関係を監視、あるいは判別することができる。具体的には、水蒸気の温度を検出して処理容器１０内の圧力と水蒸気発生器３３内の圧力との大小関係を監視（判別）するには、第４の温度センサＴＳｄによって検出された水蒸気温度と、予めＣＰＵ１００に記憶されて水蒸気の温度に基づく圧力のデータ（上限及び下限のしきい値）とを比較演算し、その制御信号に基づいて開閉弁Ｖ２を一定時間（例えば１ｓｅｃ）開放して、上述と同様に水蒸気発生器３３内の圧力を上記第２の圧力値Ｐｙまで低下させるようにする。そして、一定時間後に、開閉弁Ｖ２を閉じることで、水蒸気発生器３３内の圧力を処理容器１０内の圧力Ｐ１より高い圧力に制御（維持）させるようにする。
【００７７】
また、液体状態の溶媒（水）の温度を検出して処理容器１０内の圧力と水蒸気発生器３３内の圧力との大小関係を監視（判別）するには、第１の温度センサＴＳａによって検出された水の沸騰温度と、予めＣＰＵ１００に記憶されて沸騰温度に基づく圧力のデータ（上限及び下限のしきい値）とを比較演算し、その制御信号に基づいて開閉弁Ｖ２を一定時間（例えば１ｓｅｃ）開放して、上述と同様に水蒸気発生器３３内の圧力を上記第２の圧力値Ｐｙまで低下させるようにする。そして、一定時間後に、開閉弁Ｖ２を閉じることで、水蒸気発生器３３内の圧力を処理容器１０内の圧力Ｐ１より高い圧力に制御（維持）させるようにする。
【００７８】
処理を所定時間（例えば３〜６分）、レジストの種類によっても異なるが、その際の処理容器１０内の圧力を、零調整された大気圧（０．１ＭＰａ）より例えば約０．０５ＭＰａ高い圧力として処理を行った後、水蒸気供給手段３０からの水蒸気の供給を停止すると共に、オゾンガス生成手段４１の作動を停止し、基ガスの酸素（Ｏ_２）のみを処理容器１０内に供給して、処理容器１０内の急激な減圧及び湿度の低下を防止する。したがって、処理容器１０内の水蒸気が結露して、その水滴がウエハＷに付着するのを防止することができる。
【００７９】
酸素の供給を所定時間（例えば１分）行った後、酸素の供給を停止し、次いで、強制排気機構６３を作動させて、処理容器１０内に残留する水蒸気及びオゾンガスを強制的に排気し、更に開閉弁Ｖ７を開放して、クールエアを供給し、処理容器１０内の雰囲気を強制的に追い出して、処理を終了する。このとき、開閉弁Ｖ９を開放して、処理容器１０の底部に溜まった液体を排液する。
【００８０】
その後、昇降機構１５を作動させて、容器カバー１２を上昇して、容器本体１１の搬入・搬出口１４を開放した後、ウエハガイド２０を上昇して、ウエハＷを処理容器１０の上方に搬出する。そして、図示しないウエハ搬送手段にウエハＷを受け渡して、ウエハＷを次の純水等の洗浄処理部に搬送して、洗浄処理部において、レジストを洗い流す。
【００８１】
したがって、前記基板処理によれば、配線工程を有するウエハＷのレジスト除去、金属腐食の防止及びパーティクルの防止は勿論、配線工程を有しないその他のウエハＷのレジスト除去、金属腐食の防止及びパーティクルの防止にも適用できるものである。
【００８２】
前記実施形態では、水蒸気発生器３３によって生成された水蒸気の圧力を検出し、この検出圧力に基づいて処理容器１０内に供給する水蒸気１のタイミング及び供給量を制御する場合について説明したが、前記検出圧力に代えて水蒸気発生器３３内の液体状態の溶媒である水の温度を検出して、処理容器１０内に供給する水蒸気のタイミング及び供給量を制御するができる。すなわち、図１６に示すように、水蒸気発生器３３のタンク３６内の上部側に配設されて、タンク３６内の水の温度を検出する第１の温度センサＴＳａにて水の沸騰温度を検出し、この検出信号をＣＰＵ１００に伝達し、予め記憶された沸騰温度に基づく圧力のデータと比較演算されたＣＰＵ１００からの制御信号により第１及び第２開閉弁Ｖ1，Ｖ２を開閉制御するようにしてもよい。この場合、沸騰温度が高い程水蒸気１が増量している。これにより、圧力センサＰＳ2によって検出される処理容器１０内の圧力と、水蒸気発生器３３内の水の沸騰温度とを比較して、第１及び第２開閉弁Ｖ1，Ｖ２を開閉制御することによって、処理容器１０内の圧力と同等以上の圧力の水蒸気１を処理容器１０内に供給することができる。
【００８３】
この場合、予め、処理時における処理容器１０内の圧力のデータをＣＰＵ１００に記憶させることにより、このデータと、第１の温度センサＴＳａにて検出された検出温度に基づいて、第１及び第２開閉弁Ｖ1，Ｖ２を開閉制御することにより、処理容器１０内の圧力と同等以上の圧力の水蒸気１を供給することができ、水分子の層に対するオゾン分子の混合量を増加させて水酸基ラジカルの発生量を増やすことができるので、レジスト除去能力を向上することができる。
【００８４】
なお、図１６に示す第二実施形態において、その他の部分は、前記第一実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して、説明は省略する。
【００８５】
また、前記実施形態では、被処理基板がウエハＷである場合について説明したが、ウエハＷ以外の例えばＬＣＤ基板等の被処理基板についても同様にレジストの除去を行うことができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００８７】
１）請求項１，１０記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の前記被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、溶媒蒸気の圧力を検出し、この溶媒蒸気の検出圧力に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００８８】
２）請求項２，１１に記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の前記被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、溶媒蒸気の温度を検出し、この溶媒蒸気の検出温度に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００８９】
３）請求項３，１３に記載の発明によれば、処理容器内に収容された被処理基板に処理ガスと溶媒蒸気を供給して、被処理基板を処理するに際して、処理容器内に処理ガスを供給して処理容器内の被処理基板の周囲雰囲気を加圧する一方、溶媒蒸気の供給側において、液体状態の溶媒の温度を検出し、この溶媒検出温度に基づいて溶媒蒸気を処理容器内に供給することができるので、処理容器内の圧力に影響を受けることなく最適な量の溶媒蒸気を供給することができると共に、溶媒蒸気と処理ガスによって被処理基板を処理することができる。
【００９０】
４）請求項９に記載の発明によれば、溶媒蒸気の供給を処理容器内の圧力と同等以上の状態で行うことにより、溶媒蒸気を円滑に供給することができるので、処理効率の向上を図ることができる。
【００９１】
５）請求項１５，１６に記載の発明によれば、溶媒蒸気生成手段のヒータを、容器の深さ方向に配設され、容器内の溶媒の量に応じて加熱調節可能に形成するか、あるいは、容器の底面に分割配設されて、独立して作動する複数の分割ヒータにて形成することにより、処理目的に応じた量の溶媒蒸気を生成することができる。したがって、処理効率の向上が図れると共に、溶媒蒸気の有効利用が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る基板処理装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】第一実施形態の基板処理装置の要部を示すもので、処理容器内のウエハに水蒸気とオゾンガスを供給した状態を示す断面図である。
【図３】この発明における溶媒蒸気生成手段の第一実施形態を示す概略断面図である。
【図４】この発明における処理容器の概略側面図である。
【図５】この発明における処理容器のロック機構を示す概略平面図である。
【図６】前記ロック機構の一部を断面で示す側面図である。
【図７】前記ロック機構の分解状態（ａ）、ロック前の状態（ｂ）及びロック状態（ｃ）を示す概略斜視図である。
【図８】この発明における溶媒蒸気生成手段のヒータの一例を示す概略断面図（ａ）及び（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面図（ｂ）である。
【図９】この発明における溶媒蒸気生成手段のヒータの別の例を示す概略断面図（ａ）及び（ａ）のII−II線に沿う断面図（ｂ）である。
【図１０】この発明における溶媒蒸気生成手段のヒータの更に別の例を示す概略断面図（ａ）及び（ａ）のIII−III線に沿う断面図（ｂ）である。
【図１１】この発明における水蒸気ノズルを示す断面図である。
【図１２】この発明におけるオゾンガスノズルを示す断面図である。
【図１３】図１２のIV−IV線に沿う拡大断面図である。
【図１４】この発明におけるエアノズルを示す断面図である。
【図１５】前記エアノズルの一部を断面で示す平面図である。
【図１６】この発明における溶媒蒸気生成手段の第二実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
Ｗ半導体ウエハ（被処理基板）
１水蒸気（溶媒蒸気）
２オゾンガス（処理ガス）
３ホットエア
１０処理容器
３０水蒸気供給手段
３３水蒸気発生器（溶媒蒸気生成手段）
３４水蒸気供給管路
３６タンク（容器）
３７，３７Ａ，３７Ｂヒータ
３７ａドーナツ型ヒータ
３７ｂ円形ヒータ
４０オゾンガス供給手段（処理ガス供給手段）
４１オゾンガス生成手段
４８スイッチ
４９開閉弁
１００ＣＰＵ（制御手段）
ＰＳ１圧力センサ（圧力検出手段）
ＰＳ２圧力センサ（圧力検出手段）
ＴＳａ第１の温度センサ（溶媒蒸気温度検出手段）
ＴＳｄ第４の温度センサ（液温度検出手段）
Ｖ１第１開閉弁（開閉手段）
Ｖ２第２開閉弁（開閉手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus. More specifically, for example, a processing substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for LCD is accommodated in a processing container in a sealed atmosphere, and a processing gas such as ozone gas is contained. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for supplying and processing.
[0002]
[Prior art]
In general, in a semiconductor device manufacturing process, a photoresist is applied to a semiconductor wafer, an LCD substrate, or the like (hereinafter referred to as a wafer) as a substrate to be processed, and a circuit pattern is reduced using a photolithography technique to form a photoresist. A series of processes for transferring and developing this, and then removing the photoresist from the wafer or the like are performed.
[0003]
A cleaning device is used as a means for removing the resist. In conventional cleaning devices, generally SPM (H ₂ SO ₄ / H ₂ O ₂ The resist is peeled off by immersing a wafer or the like in a cleaning tank filled with a chemical solution called a mixed solution of the above. On the other hand, in recent years, ozone (O ₃ It is desired that the resist is removed using a solution in which () is dissolved. In this case, the resist is oxidized by oxygen atom radicals in the solution and decomposed into carbon dioxide, water, etc. by so-called dip cleaning, in which a wafer is immersed in a cleaning tank filled with a solution in which ozone is dissolved. .
[0004]
By the way, in general, the solution is produced by bubbling high-concentration ozone gas in pure water, and then the solution is filled in the cleaning tank. In some cases, the ozone concentration decreased and the resist could not be removed sufficiently. Furthermore, in the state where the wafer or the like is immersed in the solution, ozone reacts with the resist and disappears one after another, while the amount of ozone supplied to the resist surface becomes insufficient and a high reaction rate cannot be obtained. .
[0005]
Therefore, instead of a dip cleaning method that immerses a wafer or the like in a solution in which ozone is dissolved, a cleaning method for removing a resist from a wafer or the like using a processing gas such as ozone gas and a vapor of a solvent such as water vapor is proposed. Has been. This cleaning method is a method of removing a resist such as a wafer by supplying a processing gas such as ozone gas to a wafer or the like accommodated in a processing container.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this type of conventional substrate processing, since the pressure in the water vapor generator, which is a means for generating solvent vapor, is almost constant at atmospheric pressure, water vapor can also be generated only in a limited amount. Therefore, when the inside of the processing container is at a pressure higher than atmospheric pressure, there is a problem that the amount of solvent vapor supplied into the processing container is reduced, and the processing capacity is reduced accordingly.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of adjusting the amount of solvent vapor generated and supplying an appropriate amount of solvent vapor into a processing container to improve processing efficiency. Is intended to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a first substrate processing method of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container. There, Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container; The pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor is detected, and the solvent vapor is supplied into the processing container based on the detected pressure (claim 1).
[0009]
A second substrate processing method of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container, Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container; The temperature of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor is detected, and the solvent vapor is supplied into the processing container based on the detected temperature (Claim 2).
[0010]
Further, a third substrate processing method of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed accommodated in a processing container, Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container; The temperature of the solvent in a liquid state before the solvent vapor is generated is detected, and the solvent vapor is supplied into the processing container based on the detected temperature of the solvent in the liquid state. 3).
[0011]
The fourth substrate processing method of the present invention is a substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed accommodated in the processing container, Supplying the processing gas therein, and increasing the pressure of the solvent vapor on the solvent vapor supply side to be higher than the pressure of the processing gas in the processing container; After the step of supplying the processing gas into the processing container, And supplying the solvent vapor, which has become higher than the pressure of the processing gas in the processing container, into the processing container (claims). 4 ).
[0012]
Claim 4 In the substrate processing method described above, in a state where the pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor is higher than the pressure of the processing gas in the processing vessel, the pressure of the solvent vapor is higher than the atmosphere in the processing vessel. It is preferable to control the 5 ). In this case, in the sealed space where the solvent vapor before being supplied to the processing container is present, the step of controlling to the high pressure is not more than a first pressure higher than the pressure of the processing gas in the processing container. Whether the sealed space is released for a certain time to release a certain amount of solvent vapor (claim) 6 Or, after the closed space is released, the solvent vapor is released, and after the closed space is released, the pressure of the solvent vapor is equal to or higher than the pressure of the processing gas in the processing container and lower than the first pressure. It is better to stop the release of the solvent vapor by closing the sealed space so that the pressure is equal to or higher than 7 ).
[0013]
Also, the claim 1-4 In the substrate processing method described above, in the step of supplying the processing gas, it is preferable to supply the processing gas in a state where the processing container is hermetically sealed so that the pressure in the processing container is increased. 8 ).
[0014]
Also, the claim 1-4 In the substrate processing method, the supply of the solvent vapor may be performed in a state equal to or higher than the pressure in the processing container (claims). 9 ).
[0015]
In addition, the present invention 1 The substrate processing apparatus embodies the substrate processing method according to claim 1, and supplies a processing gas and a solvent vapor to a substrate to be processed contained in a processing container to process the substrate to be processed. An apparatus comprising: a processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container; a solvent vapor generation means for generating the solvent vapor supplied into the processing container; and the solvent vapor generation means. A first opening / closing means provided in a supply pipe for supplying the solvent vapor into the processing container, and an outlet pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe Second opening and closing means, pressure detecting means for detecting the pressure of the solvent vapor in the solvent vapor generating means, and opening and closing the first and second opening and closing means based on a detection signal from the pressure detecting means Control means for controlling; The control means operates the solvent vapor generating means to close the first and second opening / closing means until a predetermined pressure is reached, and after reaching the predetermined pressure, the control means opens the first opening / closing means. When the second opening / closing means is opened in the closed state and the solvent vapor is supplied into the processing container, the first opening / closing means is opened and the second opening / closing means is closed. (Claims) 10 ).
[0016]
In addition, the present invention 2 The substrate processing apparatus embodies the substrate processing method according to claim 2, and supplies a processing gas and a solvent vapor to a substrate to be processed accommodated in a processing container to process the substrate to be processed. An apparatus comprising: a processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container; a solvent vapor generation means for generating the solvent vapor supplied into the processing container; and the solvent vapor generation means. A first opening / closing means provided in a supply pipe for supplying the solvent vapor into the processing container, and an outlet pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe Second opening and closing means, temperature detecting means for detecting the temperature of the solvent vapor in the solvent vapor generating means, and opening and closing the first and second opening and closing means based on a detection signal from the temperature detecting means Control means for controlling Characterized in that (claim 11 ). In this case, it is preferable to form the control means so that the opening / closing of the second opening / closing means is controllable so as to maintain the temperature of the solvent vapor within a certain range based on the detection signal. 12 ).
[0017]
In addition, the present invention 3 The substrate processing apparatus embodies the substrate processing method according to claim 3, and supplies a processing gas and a solvent vapor to a substrate to be processed contained in a processing container to process the substrate to be processed. An apparatus comprising: a processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container; a solvent vapor generation means for generating the solvent vapor supplied into the processing container; and the solvent vapor generation means. A first opening / closing means provided in a supply pipe for supplying the solvent vapor into the processing container, and an outlet pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe Second opening and closing means, liquid temperature detecting means for detecting the temperature of the solvent in the liquid state in the solvent vapor generating means, and the first and second opening and closing based on a detection signal from the temperature detecting means Control means for controlling opening and closing of the means; (Claims) 13 ). In this case, it is preferable to form the control means so that the opening / closing of the second opening / closing means can be controlled so as to maintain the temperature of the solvent within a certain range based on the detection signal. 14 ).
[0018]
1st to 1st 3 In the substrate processing apparatus, the solvent vapor generating means may be formed of a container that contains a liquid solvent and a heater that heats the solvent in the container. In this case, the heater may be disposed in the depth direction of the container so that the heating can be adjusted in accordance with the amount of the solvent in the container. 15 Alternatively, the heater may be formed by a plurality of divided heaters which are separately disposed on the bottom surface of the container and operate independently. 16 ).
[0019]
Claim 1,10 According to the described invention, when processing a substrate to be processed by supplying the processing gas and the solvent vapor to the substrate to be processed stored in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to While pressurizing the ambient atmosphere of the substrate to be processed, it is possible to detect the pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor and supply the solvent vapor into the processing container based on the detected pressure of the solvent vapor. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0020]
Claim 2,11 According to the present invention, when processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to process the substrate to be processed. While pressurizing the ambient atmosphere of the substrate to be processed, on the solvent vapor supply side, the temperature of the solvent vapor can be detected, and the solvent vapor can be supplied into the processing container based on the detected temperature of the solvent vapor. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the processing container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0021]
Claim 3,13 According to the present invention, when processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to process the substrate to be processed. The pressure of the ambient atmosphere of the substrate to be processed can be detected while the temperature of the solvent in the liquid state is detected on the supply side of the solvent vapor, and the solvent vapor can be supplied into the processing container based on the detected temperature of the solvent. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the processing container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0022]
Claims 9 According to the invention described in, the solvent vapor can be smoothly supplied by supplying the solvent vapor in a state equal to or higher than the pressure in the processing container. Therefore, it is possible to improve the processing efficiency.
[0023]
Claims 15, 16 According to the invention described in the above, the heater of the solvent vapor generating means is disposed in the depth direction of the container and is formed so that the heating can be adjusted according to the amount of the solvent in the container, or divided into the bottom surface of the container By forming a plurality of divided heaters that are arranged and operate independently, it is possible to generate an amount of solvent vapor according to the processing purpose. Therefore, the processing efficiency can be improved and the solvent vapor can be effectively used.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case where a resist is removed from a semiconductor wafer W (hereinafter referred to as wafer W) using ozone gas will be described.
[0025]
1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an essential part of the substrate processing apparatus, and FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a solvent vapor generating means in the present invention. FIG. 4 is a schematic side view of the processing container according to the present invention.
[0026]
The substrate processing apparatus includes a processing container 10 for processing a wafer W, a wafer guide 20 as a holding means for holding the wafer W in the processing container 10, and water vapor 1 as a solvent vapor in the processing container 10. Water vapor supply means 30 which is a solvent vapor supply means to be supplied, and ozone (O ₃ ) Ozone gas supply means 40 which is a process gas supply means for supplying gas 2, an air supply means 50 for supplying air into the processing container 10, an internal exhaust means 60 for exhausting the internal atmosphere of the processing container 10, and a processing container The ambient atmosphere discharging means 70 for exhausting the ambient atmosphere 10, the ozone killer 80 as a post-processing mechanism for removing ozone in the internal atmosphere exhausted from the processing container 10, and the liquid droplets in the processing container 10 are drained And a draining means 90.
[0027]
The processing container 10 includes a container main body 11 having a size capable of accommodating a plurality of, for example, 50 wafers W, and a container cover 12 that opens or closes the loading / unloading port 14 formed at the upper end of the container main body 11. It is mainly composed.
[0028]
The container cover 12 is formed, for example, in an inverted U-shaped cross section, and is formed so as to be movable up and down by the lifting mechanism 15. The elevating mechanism 15 is connected to control means such as a central processing unit 100 (hereinafter referred to as CPU 100). The raising / lowering mechanism 15 is operated by a control signal from the CPU 100 so that the container cover 12 is opened or closed. When the container cover 12 is raised, the loading / unloading port 14 is opened, and the wafer W can be loaded into the container body 11. After the wafer W is loaded into the container body 11 and accommodated, the container cover 12 is lowered to close the loading / unloading port 14. In this case, the gap between the flange 11a provided at the upper end of the container main body 11 and the flange 12a provided at the lower end of the container cover 12 is configured to be sealed by a telescopic seal member 16 that expands by air injection. Has been. Therefore, the inside of the processing container 10 is a sealed atmosphere, and gas is not leaked to the outside. A lock mechanism 200 that locks the closed state of the container cover 12 is provided at the upper end of the container body 11.
[0029]
As shown in FIGS. 5 to 7, the lock mechanism 200 includes a rectangular frame 210 disposed so as to surround the upper outer peripheral side of the container main body 11, and moving means for moving the frame 210 in the horizontal direction. The first to fourth engaging / disengaging portions 230 to detachably engage with the flange 11a of the container main body 11 and the flange 12a of the container cover 12 on each side of the frame 210, respectively. 260 is provided.
[0030]
Among these, the first engagement / disengagement portion 230 is provided at two locations on both sides of the distal end side portion 211 of the frame 210. In this case, a substantially H-shaped connection link 233 is attached to the tip of the mounting bracket 231 projecting from the frame 210 with a connection pin 232, and the lower end of the swing link 235 is attached to the front end of the connection link 233 with a hinge pin 234. Is pivotally attached, and the intermediate portion of the swing link 235 is pivotally attached to both sides of the mounting groove 11b provided in the flange 11a of the container body 11 with the pivot pin 236, and is formed to be swingable in the vertical direction. Further, a locking roller 238 is rotatably attached to the side of the upper end portion of the swing link 235 with an attachment pin 237. Note that a notch groove 12b into which the swing link 235 can enter is provided in a portion of the flange 12a of the container cover 12 that faces the swing link 235. With this configuration, when the air cylinder 220 is driven, the frame 210 moves to the tip side, so that the swing link 235 rotates (tilts) toward the processing container 10 and the swing link 235 is cut. When the locking roller 238 presses the upper surface of the flange 12a of the container cover 12 at the same time as entering the notch groove 12b, the front end side of the flange 12a of the container cover 12 can be brought into close contact with the flange 11a of the container body 11.
[0031]
The second engagement / disengagement portions 240 are provided at two locations on both sides of the base end side portion 212 of the frame 210. In this case, the locking roller 245 is rotatably attached to the side portions of the upper projecting portion 242 and the lower projecting portion 243 of the bifurcated bracket 241 projecting from the frame 210 with the connecting pins 244. With this configuration, when the air cylinder 220 is driven, the frame 210 moves to the distal end side, so that both the locking rollers 245 are connected to the upper surface of the flange 12a of the container cover 12 and the flange 11a of the container body 11. By engaging with the lower surface, both flanges 11a and 12a can be held in close contact.
[0032]
The third and fourth engaging / disengaging portions 250 and 260 are engaged with the upper surface of the flange 12a of the container cover 12 and the lower surface of the flange 11a of the container body 11 inside the three sides 213 of the frame 210. It is provided as possible. In this case, the third and fourth engagement / disengagement portions 250 and 260 are rotatably attached with connecting pins 251 at three vertical positions of the distal end portion 214, the intermediate portion 215, and the proximal end portion 216 of the side portion 213. 3 sets (six) of locking rollers 252, 253, and 254. The flange 12a of the container cover 12 at the position where the frame 210 is retracted is provided with a notch groove 12c that avoids engagement with the three upper locking rollers 252, 253, and 254. In addition, guides that are located in the notch grooves 12c and engage with the upper surface of the flange 11a of the container body 11 are located in the vicinity of the proximal end sides of the locking rollers 252 and 253 attached to the distal end portion 214 and the intermediate portion 215, respectively. A roller 255 is rotatably attached with a connecting pin 256. With this configuration, when the air cylinder 220 is driven, the frame 210 moves to the front end side, so that the locking roller 252 positioned above the notch groove 12c before the frame 210 moves. The flanges 253 and 254 are engaged with the upper surface of the flange 12a of the container cover 12 and the lower surface of the flange 11a of the container body 11 which are displaced from the notch groove 12c, so that both flanges 11a and 12a can be held in close contact with each other.
[0033]
Next, the operation mode of the lock mechanism 200 will be described with reference to FIGS. First, when the container cover 12 is positioned upward, as shown in FIG. 7A, the air cylinder 220 is contracted and the frame 210 is positioned on the proximal end side. In this state, the container cover 12 is lowered, the flange 12a of the container cover 12 abuts on the flange 11a of the container body 11, and closes the opening of the container body 11 (see FIG. 7B). After the container cover 12 is closed, when the air cylinder 220 extends and the frame 210 moves to the tip side, the swing link 235 of the first engagement / disengagement unit 230 rotates and swings as the frame 210 moves. The locking roller 238 attached to the upper end portion of the link 235 engages with the upper surface of the distal end portion of the flange 12a of the container cover 12 (see FIGS. 5 and 7C). Further, the upper and lower locking rollers 245 of the second engaging / disengaging portion 240 are engaged with the upper surface of the base portion side of the flange 12a of the container cover 12 and the lower surface of the base portion side of the flange 11a of the container body 11, and both flanges 11a. 12a are held in close contact (see FIGS. 4 and 5). Further, three sets (six) of upper and lower locking rollers 252, 253, 254 of the third and fourth engaging / disengaging portions 250, 260 are provided on the upper surface on both sides of the flange 12 a of the container cover 12 and the flange of the container body 11. The two flanges 11a and 12a are held in close contact with each other by engaging with the lower surfaces on both sides of 11a (see FIGS. 5 and 7C). In this state, the container cover 12 is locked in a sealed state at the opening of the container body 11.
[0034]
In order to release the locked state, the air cylinder 220 may be operated to the contraction side and the frame 210 may be moved to the base end side. That is, when the air cylinder 220 is operated to the contraction side and the frame 210 is moved to the base end side, the swing link 235 of the first engagement / disengagement unit 230 rotates in the opposite direction, and the locking roller 238 is moved to the container. The cover 12 retreats from the upper surface of the flange 12a (see FIG. 7B). Further, the upper and lower locking rollers 245 of the second engaging / disengaging portion 240 retreat from the upper surface on the base side of the flange 12 a of the container cover 12 and the lower surface on the base side of the flange 11 a of the container body 11. Three sets (six) of upper and lower locking rollers 252, 253, 254 of the third and fourth engaging / disengaging portions 250, 260 are notched grooves 12 c provided on both sides of the flange 12 a of the container cover 12. Move up. Accordingly, the container cover 12 can be opened and closed, and is moved upward by the operation of the lifting mechanism 15 to open the container body 11.
[0035]
A rubber heater 17 is attached to the outer peripheral surface of the container main body 11, and rubber heaters 18 and 19 are attached to the outer peripheral surface of the container cover 12 and the bottom surface of the container main body 11. These rubber heaters 17, 18, 19 are connected to a power source (not shown), generate heat by power feeding from the power source, and can maintain the internal atmosphere of the processing container 10 at a predetermined temperature (for example, within a range of 80 ° C. to 120 ° C.). It is configured as follows. In this case, the temperature inside the processing container 10 is detected by the temperature sensor TS1, and the rubber heaters 17, 18, and 19 generate heat according to a control signal from the CPU 100 based on the detected temperature, so that the internal atmosphere of the processing container 10 is changed. It can be maintained at a predetermined temperature (for example, within a range of 80 ° C. to 120 ° C.). Further, the rubber heaters 17, 18, 19 can prevent condensation in the processing container 10.
[0036]
As shown in FIG. 4, the wafer guide 20 is mainly composed of a guide portion 21 and three parallel holding members 22 fixed to the guide portion 21 in a horizontal state. In this case, 50 grooves (not shown) for holding the lower peripheral edge of the wafer W are formed in each holding member 22 at equal intervals. Therefore, the wafer guide 20 can hold 50 wafers W (for two wafer carriers) arranged in an equally spaced manner. Further, the wafer guide 20 has a shaft 23 connected to the guide portion 21 slidably passed through a through hole (not shown) provided at the top of the container cover 12. In this configuration, an expandable seal member 24 that swells by air injection is interposed so that the air-water tightness in the processing container 10 can be maintained.
[0037]
The water vapor supply unit 30 is a pure water supply line 32 connected to a pure water supply source 31 and a solvent vapor generation unit that vaporizes the pure water supplied from the pure water supply line 32 to generate water vapor 1. The steam generator 33, the steam supply pipe 34 that supplies the steam 1 in the steam generator 33, and the steam nozzle 35 that discharges the steam 1 supplied from the steam supply pipe 34 into the processing vessel 10 are mainly used. It is configured.
[0038]
In this case, one end of the pure water supply pipe 32 is connected to the pure water supply source 31. The pure water supply pipe 32 is provided with an on-off valve V0 and a flow rate controller FM0 in order from the pure water supply source 31 side. The on-off valve V0 and the flow rate controller FM0 are controlled based on a control signal from the CPU 100 as control means. That is, the opening / closing valve V0 is controlled to open / close whether pure water is flowed, and the flow rate controller FM0 is configured to control the opening degree to adjust the flow rate of pure water.
[0039]
3 and 8, the water vapor generator 33 includes a sealed tank 36 that is a container for supplying pure water, and a depth direction of the tank 36, that is, a vertical shape at the center of the tank 36. A heater 37 disposed in the tank 36, a pressure sensor PS2 which is a pressure detecting means for detecting the pressure of water vapor in the tank 36, a replenishment start sensor 38a for detecting the level of pure water in the tank 36, and a replenishment stop sensor 38b. And an upper limit sensor 38c. In the steam generator 33 configured as described above, the pure water supplied into the tank 36 is heated and adjusted in accordance with the amount thereof to generate a predetermined amount of water vapor 1. That is, pure water is vaporized by the heat of the heater 37 according to the contact area between the pure water supplied into the tank 36 and the heater 37, and the generation (generation) amount of the water vapor 1 is adjusted.
[0040]
In this case, each of the sensors 38a to 38c is connected to the CPU 100. When the level of pure water in the tank 36 is detected by the replenishment start sensor 38a, the detection signal is transmitted to the CPU 100, and the control from the CPU 100 is performed. The on-off valve V0 is opened by the signal, and pure water is replenished in the tank 36. When the level of pure water in the tank 36 is detected by the replenishment stop sensor 38b, the detection signal is transmitted to the CPU 100, and the open / close valve V0 is closed by the control signal from the CPU 100, and the pure water into the tank 36 is detected. Water replenishment is stopped. Therefore, a predetermined amount of pure water is always stored in the tank 36. The upper limit sensor 38c detects an abnormal situation when the tank 36 is filled with pure water. Based on the detection signal of the upper limit sensor 38c, the control signal from the CPU 100 is an alarm (not shown). )). In addition, a first temperature sensor TSa for detecting the temperature of water, which is a solvent in a liquid state, is disposed in the tank 36, a second temperature sensor TSb for adjusting the temperature of the heater 37, and the heater 37. A third temperature sensor TSc for preventing the excessive temperature rise is provided, and a fourth temperature sensor TSd for detecting the temperature of the water vapor that is the solvent vapor in the gaseous state is provided. These first to fourth temperature sensors TSa to TSd are connected to the CPU 100, the second temperature sensor TSb can monitor the amount of water vapor generated, and the first and third temperature sensors TSa and TSc are As will be described later, the pressure of water vapor can be monitored.
[0041]
In the water vapor generator 33, the pressure of the generated water vapor is detected by a pressure sensor PS2 which is a pressure detecting means, and the detection signal is transmitted to the CPU 100. The boiling state of pure water is detected by the pressure detected by the pressure sensor PS2. Since the steam 1 increases as the pressure increases, it is desirable to maximize the heat generation capacity of the heater 37 of the steam generator 33. This is because the supply of the predetermined amount of water vapor 1 can be made smooth.
[0042]
A first on-off valve V1 (hereinafter referred to as a first on-off valve V1) serving as a first on-off means is interposed in the middle of the water-vapor supply line 34 connecting the water-vapor generator 33 and the water-vapor nozzle 35. ing. A discharge line 39 connected to a mist trap 95 described later is branched on the upstream side (tank 36 side) of the first on-off valve V1 in the water vapor supply line 34, and a second line is connected to the discharge line 39. A second on-off valve V2 (hereinafter referred to as a second on-off valve V2) is interposed. A bypass conduit 39a is connected to the upstream and downstream sides of the second on-off valve V2, and a pressure release valve (safety valve) is connected to the bypass conduit 39a so that the pressure in the water vapor generating unit 33 does not become higher than a predetermined value. CV0 is interposed. For example, the predetermined value is set smaller than the pressure resistance value of the tank 36 or the limit value of the pressure resistance values of the on-off valves V1, V2, V3, and the like. In addition, an atmosphere communication pipe 39b that communicates with the atmosphere via the on-off valve V3 and the filter F0 is connected to the upstream side of the first and second on-off valves V1, V2, and water in the steam generator 33 is connected to the upstream side. It is configured to serve as an air intake when the air is pulled out. The discharge pipe 39 maintains the hot air pressure in the steam generator 33 within a predetermined range by opening and closing the steam 1 that has passed through the pressure release valve CV0 or the second on-off valve V2 as described later. At this time, the water vapor 1 that has passed through the on-off valve V2 is exhausted to the mist trap 95.
[0043]
The first and second on-off valves V1, V2 are connected to the CPU 100, respectively, and are configured such that the opening / closing operation is controlled based on a control signal from the CPU 100. In this case, the first and second on-off valves V1, V2 are controlled to open and close according to the minimum amount (threshold value) of the supply amount of the water vapor 1 supplied into the processing container 10. Further, the CPU 100 is a pressure sensor that is a container pressure detecting means disposed in the processing container 10. PS1 Connected to the pressure sensor PS1 The first and second on-off valves V1, V2 are controlled to be opened and closed by comparing the pressure in the processing vessel 10 detected by the above and the pressure of the water vapor generated by the water vapor generator 33. By configuring in this way, the water vapor 1 having a pressure equal to or higher than the pressure in the processing container 10 can be supplied into the processing container 10. If the pressure in the processing container 10 at the time of processing is stored in advance as data in the CPU 100, the data and the pressure of the steam generated by the steam generator 33 are compared, and the first and first pressures are compared. 2 Open / close valves V1 and V2 can be controlled to open and close.
[0044]
In the above description, the case where the heater 37 is disposed in the depth direction of the tank 36, that is, in the vertical direction in the center portion of the tank 36 has been described. However, the heater 37 may be disposed arbitrarily. As shown in FIG. 7, the external heater 37A may be disposed on the outer peripheral side surface and the outer peripheral bottom surface of the tank 36. The amount of water vapor generated (generated) can be adjusted by the amount of pure water stored in the tank 36 also by the external heater 37A. As shown in FIG. 10, a donut-shaped heater 37a that is separately disposed on the bottom surface of the tank 36 and operates independently, and a circular heater 37b that is disposed in the internal space of the donut-shaped heater 37a. The heating section of pure water may be formed by the divided heater 37B made of According to the divided heater 37B, the doughnut-shaped heater 37a and the circular heater 37b can be switched to heat pure water to generate the water vapor 1, and both the donut-shaped heater 37a and the circular heater 37b are operated. The water vapor 1 can be generated by heating pure water. Therefore, for example, if the heat generation capacity of the donut-shaped heater 37 is Qa and the heat generation capacity of the circular heater 37a is Qb (Qb <Qa), pure water is heated in three heating modes: Qa <Qb <Qa + Qb. Steam 1 can be generated. The divided heater 37B does not necessarily need to be the two types of the donut-shaped heater 37a and the circular heater 37b, and may be formed of two or more heaters having an arbitrary shape.
[0045]
As shown in FIG. 11, the water vapor nozzle 35 is provided with an internal thread portion 35b for connecting a water vapor supply pipe 34 and an attachment flange 35c at one end of a pipe-shaped main body 35a, and an O-ring 35d is fitted at the tip. A plurality of water vapor injection holes 35f are formed at appropriate intervals on one side surface of the pipe-shaped main body 35a. The water vapor nozzle 35 closes the cap 35g via an O-ring 35d at the tip and fixes the mounting flange 35c to the container body 11 of the processing container 10 with a mounting screw (not shown) so that the water vapor nozzle 35 is horizontal in the processing container 10. Arranged in a shape. At this time, the water vapor injection hole 35f is set at a predetermined inclination angle, for example, about 45 degrees toward the inner wall surface of the processing container 10. As described above, the reason why the water vapor injection holes 35f are directed toward the inner wall surface of the processing container 10 is to prevent the water vapor from being directly sprayed onto the wafer W to generate droplets on the wafer W.
[0046]
On the other hand, the ozone gas supply means 40 includes an ozone gas generation means 41, an ozone gas supply line 42 that supplies the ozone gas 2 from the ozone gas generation means 41, and an ozone gas that discharges the ozone gas 2 from the ozone gas supply line 42 into the processing container 10. The nozzle 43 is mainly configured.
[0047]
In this case, as shown in FIG. 2, the ozone gas generating means 41 is oxygen (O) as a base gas to be a raw material. ₂ ) Is passed between the discharge electrodes 45 and 46 connected to the high-frequency power supply 44 and applied with a high-frequency voltage, so that ozone (O ₃ ) Is generated. A switch 48 is interposed in an electric circuit 47 that connects the high-frequency power supply 44 and the discharge electrodes 45 and 46. The switch 48 is controlled based on a control signal from the CPU 100 which is a control means. That is, the switch 48 is controlled to generate ozone. The ozone gas supply pipe 42 is provided with an on-off valve V4 on the ozone gas generating means 41 side. The on-off valve V4 is controlled based on a control signal from the CPU 100, which is a control means. That is, the opening / closing valve V4 is controlled to open / close depending on whether ozone gas is allowed to flow.
[0048]
As shown in FIG. 12 and FIG. 13, the ozone gas nozzle 43 includes an outer pipe 43b having a plurality of ozone injection holes 43a at appropriate intervals on one side surface, and a plurality of, for example, 3 This is mainly composed of an inner pipe 43d which is provided with a plurality of communication holes 43c and is inserted into the outer pipe 43b with a gap. In this case, the inner pipe 43d has an ozone gas passage 43e having one end opened and the other end closed, and the three communication passages 43c communicate with the ozone gas passage 43e. One end portion of the inner pipe 43d protrudes outward from the outer pipe 43b, and is provided with a female screw portion 43g connected to the ozone gas supply pipe 42 and a mounting flange 43h. A closing plate 43i that closes the gap between the pipe 43b is mounted.
[0049]
The inner pipe 43d configured in this manner is inserted into the outer pipe 43b and fixed so that the communication hole 43c is located on the opposite side to the ozone injection hole 43a, and a mounting flange with a mounting screw (not shown) is used. 43h is fixed to the container main body 11 of the processing container 10, so that the ozone injection hole 43a is set in the processing container 10 with a predetermined inclination angle, for example, about 45 degrees toward the inner wall surface of the processing container 10. Are arranged horizontally.
[0050]
Thus, the reason why the communication hole 43c is positioned on the opposite side to the ozone injection hole 43a is that the ozone gas supplied from the ozone gas generating means 41 is sent from the communication path 43f through the communication hole 43c to the outer pipe 43b. After flowing through the gap 43j between the inner pipe 43d and the inner pipe 43d to bypass the gap 43j, the ozone gas is injected from the ozone injection holes 43a into the processing container 10 so that ozone gas can be uniformly injected from the ozone injection holes 43a. This is because.
[0051]
The reason why the ozone injection hole 43a is set at a predetermined inclination angle, for example, about 45 degrees toward the inner wall surface of the processing vessel 10 is to prevent the ozone gas from being sprayed directly on the surface of the wafer W.
[0052]
On the other hand, the air supply means 50 includes an air supply pipe 51 that supplies air, a hot air generator 52 that heats the air supplied from the air supply pipe 51 to generate hot air 3, and hot air in the hot air generator 52. 3, and a pair of air nozzles 54 that discharge the hot air 3 supplied from the hot air supply line 53. The air supply means 50 includes a purge air supply line 51A connected to the air supply line 51 and the hot air supply line 53, and an air supply line 51B for purging by operating the ejector 63. Are arranged in parallel.
[0053]
In this case, an air supply source 55 is connected to one end of the air supply line 51. The Yes. The air supply pipe 51 is provided with a flow rate controller FM1, a filter F1, and an on-off valve V5 in this order from the air supply source 55 side. The on-off valve V5 and the flow rate controller FM1 are connected to the CPU 100, which is a control means, and whether air supply is correct or not is controlled based on a control signal from the CPU 100, and the air supply amount is controlled. ing. In addition, a heater 56 for heating air is disposed inside the hot air generator 52. The hot air supply pipe 53 is provided with an on-off valve V6. The on-off valve V6 is controlled by the CPU 100 which is a control means.
[0054]
Further, the purge air supply line 51A and the ejector purge air supply line 51B are respectively connected with flow controllers FM2, FM3, filters F2, F3 and on-off valves V7, V8 in order from the air supply source 55 side. It is installed. These on-off valves V7 and V8 and the flow rate controllers FM2 and FM3 are connected to the CPU 100 which is a control means, and whether air supply is correct or not is controlled based on a control signal from the CPU 100, and the air supply amount is controlled. It has become so. When the inside of the processing container 10 is purged by operating the ejector 63, the flow rate of the ejector 63 is normally determined, and the flow rate corresponding to the flow rate is sent from the ejector purge air supply line 51B. If the flow rate of cool air flowing through the normal purge air supply line 51A matches the flow rate of the ejector, 51B may not be provided.
[0055]
As shown in FIGS. 14 and 15, the air nozzle 54 is inserted into an outer pipe 54b having a plurality of air injection holes 54a at appropriate intervals on one side surface, and a gap is inserted into the outer pipe 54b. An inner pipe 54c. In this case, the inner pipe 54c is provided with a slit hole 54d on one side surface facing the air injection hole 54a provided in the outer pipe 54b. One end portion of the inner pipe 54c protrudes outward from the outer pipe 54b, and an internal thread portion 54e for connecting the hot air supply conduit 53 is provided at an end portion on the protruding side, and an attachment flange 54f is provided. ing. The other end of the inner pipe 54c is connected by a connecting screw 54i that is inserted into a through hole 54h provided in a fixing member 54g fixed to the side wall of the container body 11 of the processing container 10.
[0056]
The air nozzle 54 configured in this manner fixes the mounting flange 54f to the container body 11 of the processing container 10 with a mounting screw (not shown), and adjusts the connecting screw 54i so that the air injection hole 54a is formed inside the processing container 10. With a predetermined inclination angle toward the wall surface, for example, at a position of about 45 degrees, the wafer W is horizontally disposed on both lower sides of the wafer W in the processing chamber 10. The reason why the air injection holes 54a are set at a predetermined inclination angle, for example, about 45 degrees toward the inner wall surface of the processing vessel 10 is to prevent air from being directly blown onto the surface of the wafer W.
[0057]
The exhaust means 90 includes a first exhaust pipe 91 connected to the bottom of the processing container 10, a cooling unit 92 connected to the first exhaust pipe 91, and a liquid connected to the downstream side of the cooling unit 92. A mist trap 95 composed of a reservoir 95a and a second drainage pipe 93 connected to the bottom of the liquid reservoir 95a of the mist trap 95 are provided. Further, an open / close valve V9 is provided in the exhaust pipe 91, and an auxiliary open / close valve that performs an open / close operation opposite to the open / close valve V9 on a bypass line 94 connected to the upstream and downstream sides of the open / close valve V9. V10 is interposed. The second drainage conduit 93 is provided with an on-off valve V11. Since ozone may remain in the liquid, the second drainage pipe 93 is communicated with an acid-only drainage system 123 (ACID DRAIN) in the factory.
[0058]
In the mist trap 95, an empty prevention sensor 96, a drain start sensor 97, a drain stop sensor 98, and a liquid over sensor 99 are arranged in this order from the bottom. In this case, although not shown, the on-off valves V9, V10, V11 and the sensors 96, 97, 98, 99 are connected to the CPU 100 as control means. The on-off valves V9, V10, V11 are controlled to open and close based on detection signals from the sensors 96, 97, 98, 99. That is, at the time of processing, the on-off valve V9 is closed, while the on-off valve V10 is opened to exhaust a small amount of ozone gas and water vapor from the inside of the processing container 10 to adjust the pressure in the processing container 10. Further, after the processing, the on-off valve V10 is closed, while the on-off valve V9 is opened to exhaust. Further, when the liquid droplets are accumulated to some extent in the mist trap 95 and the liquid level is detected by the drainage start sensor 97, a detection signal from the drainage start sensor 97 is transmitted to the CPU 100, and the control signal from the CPU 100 When the drainage is started by opening the on-off valve V11 and the liquid level is detected by the drainage stop sensor 98, a detection signal from the drainage stop sensor 98 is transmitted to the CPU100 and is opened and closed by a control signal from the CPU100. The valve V11 is closed and the drainage is stopped. When the liquid level reaches the liquid over sensor 99, a warning signal from the liquid over sensor 98 is input to the CPU 100. On the other hand, when the liquid level is lower than the empty prevention sensor 96, a prohibition signal is input from the empty prevention sensor 96 to the CPU 100, and the on-off valve V11 is closed by a control signal from the CPU 100. This emptying sensor 96 can prevent a situation in which all droplets flow and the mist trap 95 is emptied, and the ozone gas 2 leaks to the acid-only drainage system in the factory.
[0059]
An exhaust pipe 110 is connected to the upper portion of the mist trap 95, and an ozone killer 80 and an exhaust manifold 81 are sequentially provided in the exhaust pipe 110.
[0060]
The mist trap 95 is configured to separate and discharge gas and liquid. That is, the water vapor 1 and the ozone gas 2 discharged from the processing container 10 through the first exhaust pipe 91 flow into the mist trap 95 through the cooling unit 92. In this case, since the cooling water is supplied to the cooling unit 92 through the cooling water supply pipe 92a, the water vapor 1 exhausted from the processing vessel 10 is cooled and condensed while passing through the cooling unit 92. Is done. The liquid droplets condensed and liquefied by the water vapor 1 are dropped onto the mist trap 95. On the other hand, the ozone gas 2 is introduced into the mist trap 95 as it is. In this way, the internal atmosphere exhausted from the processing container 10 is separated into ozone gas 2 and droplets, and the separated ozone gas 2 is exhausted to the exhaust pipe 110, and the droplets are discharged into the second drain pipe. The liquid is drained to the passage 93. Further, the steam 1 and pure water discharged from the steam generator 33 are connected to a discharge pipe 39c connected to a discharge pipe 39 through an on-off valve V12 and a discharge pipe 39 provided through a check valve CV1. To the mist trap 95. The pure water flows through the discharge pipe 39 as it is and is dropped onto the mist trap 95. The water vapor 1 is cooled and condensed while passing through the cooling unit 92 and is dropped into the mist trap 95 as droplets. The on-off valve V12 is connected to the CPU 100, which is a control means, and is configured to be opened and closed by a control signal from the CPU 100.
[0061]
The ozone killer 80 is configured to thermally decompose ozone into oxygen by heating. The heating temperature of the ozone killer 80 is set to 400 ° C. or higher, for example. Note that the ozone killer 80 is preferably connected to an uninterruptible power supply (not shown) in the factory so that power can be stably supplied from the uninterruptible power supply even during a power failure. This is because the ozone killer 80 operates even during a power failure, and safety can be achieved by removing ozone.
[0062]
Further, the ozone killer 80 is provided with a temperature sensor (not shown) as an operation detecting means for detecting the operation state of the ozone killer 80. This temperature sensor is configured to detect the heating temperature of the ozone killer 80. Further, the temperature sensor is connected to the CPU 100 as the control means, and the detection signal from the temperature sensor is transmitted to the CPU 100, and the ozone killer 80 is sufficient to remove ozone based on the detection signal from the temperature sensor. Judgment is made to make sure that it is ready. The hot air thermally decomposed by the ozone killer 80 is exhausted from an exhaust system 120 (HOT AIR EXAUST) dedicated to hot air in the factory. Further, the liquid thermally decomposed by the ozone killer 80 is drained from a dedicated drain system 121 (COOLING WATER OUT) in the factory.
[0063]
The exhaust manifold 81 is configured to collect and exhaust the entire apparatus. The exhaust manifold 81 is provided with a plurality of pipes (not shown) for taking in the atmosphere on the back surface of the processing apparatus to prevent the ozone gas 2 from diffusing around from the processing apparatus. Further, the exhaust manifold 81 is connected to an acid-only exhaust system 122 (ACID EXTHAUST) in the factory, and functions as a confluence of various exhaust gases before flowing into the acid-only exhaust system.
[0064]
Further, the exhaust manifold 81 is provided with a concentration sensor (not shown) for detecting the ozone concentration. The concentration sensor provided in the exhaust manifold 81 is connected to the CPU 100 which is a control means, and a detection signal from the concentration sensor is transmitted to the CPU 100, and the CPU 100 detects the ozone concentration detected by the concentration sensor. The ozone removal capability of the ozone killer 80 is grasped, and for example, leakage of the ozone gas 2 due to a failure of the ozone killer 80 is monitored.
[0065]
The internal exhaust means 60 is disposed between the exhaust section 61 provided in the processing container 10, a forced exhaust duct 62 connecting the exhaust section 61 and the exhaust duct 110, and a forced exhaust duct 62. 1 exhaust opening / closing valve V13 and a forced exhausting mechanism 63 having an ejector mechanism interposed downstream of the first exhaust opening / closing valve V13. In addition, the atmosphere in the processing container 10 is released when the pressure of the processing container 10 becomes abnormally high in the lower part of the processing container 10 and the downstream side of the first exhaust opening / closing valve V13 of the forced exhaust pipe 62. For this purpose, an auxiliary exhaust pipe 68 having a safety valve CV2 is connected. Further, a branch exhaust pipe 64 is connected between the upstream side of the first exhaust on-off valve V13 of the forced exhaust pipe 62 and between the ozone killer 80 and the manifold 81 in the exhaust pipe 110, and this branch exhaust. The pipe 64 is provided with a second exhaust on-off valve V14 and a damper 65, and an exhaust pipe 64a for exhausting the case 71 is also provided (see FIG. 1).
[0066]
In this case, the first exhaust on-off valve V13, the second exhaust on-off valve V14, and the damper 65 are connected to the CPU 100, which is a control means, and are configured to be operated and controlled based on a control signal from the CPU 100. ing.
[0067]
Further, the forced exhaust mechanism 63 uses the negative pressure generated by supplying the air supplied from the air supply source 55 of the air supply means 50 to a part of the forced exhaust pipe 62, and the water vapor in the processing container 10. And ozone gas can be forcibly sucked and exhausted. The forced exhaust mechanism 63 configured as described above is connected to the CPU 100 which is a control unit, and is configured to be operated and controlled based on a control signal from the CPU 100.
[0068]
The drainage means 70 has a case 71 surrounding the processing vessel 10, one end connected to the lower portion of the case 71, and the other end connected to a drainage system 123 (ACID DRAIN) dedicated to acid in the factory. A drain line 72 is provided.
[0069]
In this case, a clean air downflow is supplied from above in the case 71, and this downflow prevents the internal atmosphere of the case 71, that is, the ambient atmosphere of the processing vessel 10 from leaking to the outside, and the downward direction. So that it can easily flow into the pipe 64 a and the drainage pipe 72. The case 71 is provided with a concentration sensor (not shown) as ambient concentration detecting means for detecting the ozone concentration in the ambient atmosphere of the processing container 10. This concentration sensor is connected to the CPU 100 which is a control means, and a detection signal from the concentration sensor is transmitted to the CPU 100 to detect leakage of the ozone gas 2 based on the ozone concentration detected by the concentration sensor. Yes.
[0070]
Further, the drainage pipe 72 is connected to a drainage pipe 67 through which the drainage separated by a mist separator 66 provided on the downstream side of the forced exhaust mechanism 63 of the forced exhaust pipe 62 is passed. The drainage pipe 67 is provided with an on-off valve V15. Further, a second drainage pipe 93 connected to the mist trap 95 is connected to the peripheral drainage pipe 72.
[0071]
Next, an operation mode of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. First, a plurality of, for example, 50 wafers W transferred by a wafer transfer means (not shown) are transferred to the wafer guide 20 that is raised above the container main body 11 of the processing container 10, and then the wafer guide 20 is lowered, and then the container cover 12 closes and the wafer W is accommodated in the processing container 10 in a sealed state.
[0072]
In a state where the wafer W is accommodated in the processing container 10, first, the on-off valve V <b> 6 of the air supply unit 50 is opened and the hot air generator 52 is operated to heat the processing container 10 to about 280 ° C. Hot air 3 is supplied, and the ambient temperature of the wafer W and the processing container 10 is raised from normal temperature (25 ° C.) to a predetermined temperature (for example, 80 ° C. to 90 ° C.).
[0073]
Next, the ozone gas generation means 41, which is an ozone gas supply means, operates to supply oxygen (O ₂ ) Apply high frequency voltage to ozone (O ₃ ) While generating gas, the on-off valve V4 is opened and the ozone gas 2 is supplied into the processing container 10 to pre-pressurize the atmosphere in the wafer W and the processing container 10. At this time, the ozone gas 2 having an ozone concentration of about 9% wet (volume percentage) is supplied at a rate of about 10 liters / minute, so that the pressure in the processing vessel 10 is reduced to 0 from the zero-adjusted atmospheric pressure (0.1 MPa). The pressure can be as high as 0.01 MPa to 0.03 MPa. Thereby, since the inside of the processing container 10 can be made the atmosphere of only the ozone gas 2, a stable oxide film is formed on the surface of the wafer W, and metal corrosion can be prevented.
[0074]
After performing pre-pressurization in the processing container 10 for a predetermined time (for example, 1 to 2 minutes), the water vapor supplying means 30 is operated in a state where the ozone gas supplying means, that is, the ozone gas generating means 41 is operated. The water vapor 1 is supplied, and the wafer W, that is, the process for removing the resist, is performed by the reactant generated by the reaction between the water vapor 1 (solvent vapor) and the ozone gas (processing gas). At this time, for example, the value P1 of the pressure sensor PS1 in the processing container 10 and the pressure sensor PS2 in the steam generator 33 between the time when the steam supply means 30 is activated and the time when steam is supplied into the processing container 10. When the pressure in the processing vessel 10 is higher than the pressure in the steam generator 33 (P1> P2) by comparing with the value P2, the pressure in the steam generator 33 is increased ( P1 <P2 ), The opening and closing of the on-off valves V1 and V2 is controlled so that water vapor can be supplied into the processing vessel 10. Specifically, while the pressure in the steam generator 33 is monitored by the pressure sensor PS2, both the on-off valves V1 and V2 are closed until the first pressure value Px, whereby the steam amount gradually increases in the steam generator 33. It increases and reaches the first pressure value Px. Here, with the on-off valve V1 closed, for example, the on-off valve V2 is opened for a certain time (for example, 1 sec), the pressure in the steam generator 33 (steam) is released, and the pressure in the steam generator 33 is reduced to the second pressure. Reduce to pressure value Py. In this case, since the orifice 39a is interposed in the discharge pipe 39, it is possible to suppress the pressure in the water vapor generator 33 from rapidly decreasing. Further, until the steam is supplied into the processing container 10, the above-mentioned operation (control) is repeated with the on-off valve V1 being closed, and the pressure is maintained between the pressure values Px to Py in the steam generator 33. Here, the values of the first pressure value Px and the second pressure value Py are both set higher than the pressure P1 in the processing container 10, and the relationship of P1 <Py <Px is established. Further, in the control after the start of the supply of water vapor into the processing container 10, the CPU 100 first opens the on-off valve V1 and closes the on-off valve V2. At this time, since the pressure value in the steam generator 33 is between Px and Py, the steam flows into the processing container 10 easily and instantaneously. In addition, since a large amount of water vapor is generated in the water vapor generator 33, a large amount of water vapor flows into the processing vessel 10 at a stretch and is mixed with the ozone gas previously supplied into the processing vessel 10 to process the wafer W. Starts quickly. In addition, since the pressure inside the water vapor generator 33 was high, the water vapor was naturally at a high temperature, so that treatment using ozone can be performed in a high temperature atmosphere, thus improving the processing capacity. Can be achieved. Further, while the steam and ozone gas are supplied into the processing container 10, the on-off valve V10 is controlled to be in an open state, and a pressure loss is created in the flow rate adjustment unit upstream of the on-off valve V10, so that the pressure in the processing container 10 is reduced. The resist removal process of the wafer W is performed while maintaining a state higher than the atmospheric pressure.
[0075]
In the above-described embodiment, P1 <P2 is set at the time of water vapor supply. However, the present invention is not limited to this. Even when P1 = P2, the water vapor generator 33 is substantially treated while water vapor is generated. Needless to say, it is fed to the container 10 side.
[0076]
Moreover, in the said embodiment, although the pressure of the water vapor | steam in the water vapor generator 33 was detected, it is not restricted to this, By detecting the temperature of the water vapor | steam in the water vapor generator 33, or the temperature of the solvent of a liquid state, it is a processing container. The magnitude relationship between the pressure in 10 and the pressure in the steam generator 33 can be monitored or determined. Specifically, in order to detect the temperature of water vapor and monitor (discriminate) the magnitude relationship between the pressure in the processing vessel 10 and the pressure in the water vapor generator 33, the water vapor detected by the fourth temperature sensor TSd. Comparing and calculating the temperature and pressure data (upper and lower thresholds) based on the temperature of water vapor stored in advance in the CPU 100, the on-off valve V2 is opened for a certain time (for example, 1 sec) based on the control signal. In the same manner as described above, the pressure in the steam generator 33 is reduced to the second pressure value Py. Then, after a certain time, the on-off valve V2 is closed to control (maintain) the pressure in the water vapor generator 33 to a pressure higher than the pressure P1 in the processing container 10.
[0077]
In order to monitor (discriminate) the magnitude relationship between the pressure in the processing container 10 and the pressure in the water vapor generator 33 by detecting the temperature of the solvent (water) in the liquid state, the temperature is detected by the first temperature sensor TSa. The water boiling temperature and the pressure data (upper limit and lower limit threshold values) stored in advance in the CPU 100 and based on the boiling temperature are compared and calculated, and the on-off valve V2 is set for a certain time (for example, based on the control signal). 1 sec), and the pressure in the steam generator 33 is lowered to the second pressure value Py as described above. Then, after a certain time, the on-off valve V2 is closed to control (maintain) the pressure in the water vapor generator 33 to a pressure higher than the pressure P1 in the processing container 10.
[0078]
The processing time varies depending on the type of resist for a predetermined time (for example, 3 to 6 minutes), but the pressure in the processing container 10 at that time is, for example, about 0.05 MPa higher than the zero-adjusted atmospheric pressure (0.1 MPa) Then, the supply of water vapor from the water vapor supply means 30 is stopped, the operation of the ozone gas generation means 41 is stopped, and oxygen (O ₂ ) Only in the processing container 10 to prevent sudden pressure reduction and a decrease in humidity in the processing container 10. Therefore, it is possible to prevent the water vapor in the processing container 10 from condensing and the water droplets from adhering to the wafer W.
[0079]
After supplying oxygen for a predetermined time (for example, 1 minute), the supply of oxygen is stopped, and then the forced exhaust mechanism 63 is operated to forcibly exhaust the water vapor and ozone gas remaining in the processing container 10, Further, the on-off valve V7 is opened, cool air is supplied, the atmosphere in the processing container 10 is forcibly expelled, and the processing is terminated. At this time, the on-off valve V9 is opened, and the liquid accumulated at the bottom of the processing container 10 is drained.
[0080]
Thereafter, the elevating mechanism 15 is operated to raise the container cover 12, open the loading / unloading port 14 of the container body 11, raise the wafer guide 20, and unload the wafer W above the processing container 10. To do. Then, the wafer W is delivered to a wafer transfer means (not shown), and the wafer W is transferred to the next cleaning processing unit such as pure water, and the resist is washed away in the cleaning processing unit.
[0081]
Therefore, according to the substrate processing, resist removal of the wafer W having a wiring process, prevention of metal corrosion and prevention of particles, as well as resist removal of other wafers W not having a wiring process, prevention of metal corrosion and prevention of particles. It can also be applied to prevention.
[0082]
In the embodiment, the case where the pressure of the water vapor generated by the water vapor generator 33 is detected and the timing and the supply amount of the water vapor 1 supplied into the processing vessel 10 based on the detected pressure is described. Instead of the detection pressure, the temperature and the supply amount of water vapor supplied into the processing container 10 can be controlled by detecting the temperature of water, which is a liquid solvent in the water vapor generator 33. That is, as shown in FIG. 16, the boiling temperature of water is detected by a first temperature sensor TSa that is disposed on the upper side of the tank 36 of the steam generator 33 and detects the temperature of the water in the tank 36. Then, this detection signal is transmitted to the CPU 100, and the first and second on-off valves V1 and V2 are controlled to open and close by a control signal from the CPU 100 which is compared with the pressure data based on the boiling temperature stored in advance. Also good. In this case, the amount of water vapor 1 increases as the boiling temperature increases. Thus, by comparing the pressure in the processing vessel 10 detected by the pressure sensor PS2 with the boiling temperature of the water in the steam generator 33, the first and second on-off valves V1 and V2 are controlled to open and close. The steam 1 having a pressure equal to or higher than the pressure in the processing container 10 can be supplied into the processing container 10.
[0083]
In this case, the CPU 100 stores in advance the pressure data in the processing container 10 at the time of processing, and based on this data and the detected temperature detected by the first temperature sensor TSa, the first and second By controlling opening and closing of the on-off valves V 1 and V 2, it is possible to supply water vapor 1 having a pressure equal to or higher than the pressure in the processing vessel 10, and increasing the amount of ozone molecules mixed with the water molecule layer to generate hydroxyl radicals. Since the generation amount can be increased, the resist removing ability can be improved.
[0084]
In addition, in 2nd embodiment shown in FIG. 16, since another part is the same as said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and description is abbreviate | omitted.
[0085]
In the above embodiment, the case where the substrate to be processed is the wafer W has been described. However, the resist can be similarly removed from the substrate to be processed other than the wafer W, such as an LCD substrate.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since it is configured as described above, the following effects can be obtained.
[0087]
1) Claim 1,10 According to the described invention, when processing a substrate to be processed by supplying the processing gas and the solvent vapor to the substrate to be processed stored in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to While pressurizing the ambient atmosphere of the substrate to be processed, the solvent vapor pressure is detected on the supply side of the solvent vapor, and the solvent vapor can be supplied into the processing container based on the detected pressure of the solvent vapor. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the processing container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0088]
2) Claim 2,11 According to the present invention, when processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to process the substrate to be processed. While the ambient atmosphere of the substrate to be processed is pressurized, the temperature of the solvent vapor is detected on the supply side of the solvent vapor, and the solvent vapor can be supplied into the processing container based on the detected temperature of the solvent vapor. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the processing container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0089]
3) Claim 3,13 According to the present invention, when processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in the processing container, the processing gas is supplied into the processing container to process the substrate to be processed. While pressurizing the ambient atmosphere of the substrate to be processed, on the solvent vapor supply side, the temperature of the solvent in the liquid state can be detected, and the solvent vapor can be supplied into the processing container based on this solvent detection temperature. An optimal amount of solvent vapor can be supplied without being affected by the pressure in the processing container, and the substrate to be processed can be processed with the solvent vapor and the processing gas.
[0090]
4) Claim 9 According to the invention described above, since the solvent vapor can be smoothly supplied by supplying the solvent vapor in a state equal to or higher than the pressure in the processing container, the processing efficiency can be improved.
[0091]
5) Claim 15, 16 According to the invention described in the above, the heater of the solvent vapor generating means is disposed in the depth direction of the container and is formed so that the heating can be adjusted according to the amount of the solvent in the container, or divided into the bottom surface of the container By forming a plurality of divided heaters that are arranged and operate independently, it is possible to generate an amount of solvent vapor according to the processing purpose. Therefore, the processing efficiency can be improved and the solvent vapor can be effectively used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the substrate processing apparatus according to the first embodiment and showing a state in which water vapor and ozone gas are supplied to a wafer in a processing container.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the solvent vapor generating means in the present invention.
FIG. 4 is a schematic side view of a processing container in the present invention.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a processing container locking mechanism according to the present invention.
FIG. 6 is a side view showing a part of the lock mechanism in cross section.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing an exploded state (a), a state before locking (b), and a locked state (c) of the locking mechanism.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view (a) showing an example of a heater of the solvent vapor generating means in the present invention, and a cross-sectional view (b) taken along line II of FIG. 8 (a).
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view (a) showing another example of the heater of the solvent vapor generating means in the present invention, and a cross-sectional view (b) taken along the line II-II in (a).
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view (a) showing still another example of the heater of the solvent vapor generating means in the present invention, and a cross-sectional view (b) taken along the line III-III in (a).
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a water vapor nozzle in the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing an ozone gas nozzle in the present invention.
13 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an air nozzle in the present invention.
FIG. 15 is a plan view showing a part of the air nozzle in cross section.
FIG. 16 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the solvent vapor generating means in the present invention.
[Explanation of symbols]
W Semiconductor wafer (substrate to be processed)
1 Water vapor (solvent vapor)
2 Ozone gas (processing gas)
3 Hot air
10 Processing container
30 Water vapor supply means
33 Water vapor generator (solvent vapor generation means)
34 Water vapor supply line
36 tanks (containers)
37, 37A, 37B Heater
37a Donut heater
37b Circular heater
40 Ozone gas supply means (process gas supply means)
41 Ozone gas generation means
48 switches
49 On-off valve
100 CPU (control means)
PS1 Pressure sensor (pressure detection means)
PS2 Pressure sensor (pressure detection means)
TSa first temperature sensor (solvent vapor temperature detection means)
TSd Fourth temperature sensor (liquid temperature detecting means)
V1 First open / close valve (open / close means)
V2 Second open / close valve (open / close means)

Claims

A substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container;
A substrate processing method, comprising: detecting a pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor; and supplying the solvent vapor into the processing container based on the detected pressure.

A substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container;
A substrate processing method, wherein the temperature of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor is detected, and the solvent vapor is supplied into the processing container based on the detected temperature.

A substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
Before supplying the solvent vapor into the processing container, supplying a processing gas into the processing container;
A substrate processing method characterized by detecting a temperature of a solvent in a liquid state before the solvent vapor is generated and supplying the solvent vapor into the processing container based on the detected temperature of the solvent in the liquid state. .

A substrate processing method for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
Supplying the processing gas into the processing container;
A step of increasing the pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor to be higher than the pressure of the processing gas in the processing container;
After the step of supplying the processing gas into the processing container, supplying the solvent vapor that has become higher than the pressure of the processing gas in the processing container into the processing container;
A substrate processing method comprising:

The substrate processing method according to claim 4 ,
The pressure of the solvent vapor is controlled to be higher than the atmosphere in the processing container in a state where the pressure of the solvent vapor on the supply side of the solvent vapor is higher than the pressure of the processing gas in the processing container. Substrate processing method.

The substrate processing method according to claim 5 ,
The step of controlling to the high pressure is performed in the sealed space so that the pressure in the sealed space where the solvent vapor before being supplied to the processing container exists is equal to or lower than the first pressure higher than the pressure of the processing gas in the processing container. Is opened for a certain period of time, and a certain amount of solvent vapor is released to perform the substrate processing method.

The substrate processing method according to claim 5 ,
The step of controlling to the high pressure is performed in the sealed space so as to be equal to or lower than the first pressure higher than the pressure of the processing gas in the processing container in the sealed space where the solvent vapor before being supplied to the processing container exists. After releasing the solvent vapor and releasing the sealed space, the pressure of the solvent vapor is equal to or higher than the pressure of the processing gas in the processing container and equal to or higher than the second pressure smaller than the first pressure. The substrate processing method is characterized in that the sealed space is closed to stop the release of the solvent vapor.

In the substrate processing method in any one of Claims 1 thru | or 4 ,
In the step of supplying the processing gas, the processing gas is supplied in a state where the processing container is sealed, and the pressure in the processing container is changed to a pressurized state.

In the substrate processing method in any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The substrate processing method characterized in that the supply of the solvent vapor is performed in a state equal to or higher than the pressure in the processing container.

A substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
A processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container;
A solvent vapor generating means for generating the solvent vapor supplied into the processing vessel;
First opening / closing means interposed in a supply pipe for supplying the solvent vapor generated by the solvent vapor generation means into the processing container;
Second opening / closing means interposed in the discharge pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe;
Pressure detecting means for detecting the pressure of the solvent vapor in the solvent vapor generating means;
Control means for controlling the opening and closing of the first and second opening and closing means based on a detection signal from the pressure detecting means ,
The control means operates the solvent vapor generating means to close the first and second opening / closing means until a predetermined pressure is reached, and after reaching the predetermined pressure, the first opening / closing means is closed. When the second opening / closing means is opened and the solvent vapor is supplied into the processing container, the first opening / closing means is opened and the second opening / closing means is closed so as to be controllable. apparatus.

A substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
A processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container;
A solvent vapor generating means for generating the solvent vapor supplied into the processing vessel;
First opening / closing means interposed in a supply pipe for supplying the solvent vapor generated by the solvent vapor generation means into the processing container;
Second opening / closing means interposed in the discharge pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the solvent vapor in the solvent vapor generating means;
Control means for controlling opening and closing of the first and second opening and closing means based on a detection signal from the temperature detecting means;
A substrate processing apparatus comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 11 , wherein
The substrate processing apparatus is characterized in that the control means is formed so as to be able to control the opening and closing of the second opening and closing means so as to maintain the temperature of the solvent vapor within a certain range based on the detection signal.

A substrate processing apparatus for processing a substrate to be processed by supplying a processing gas and a solvent vapor to the substrate to be processed contained in a processing container,
A processing gas supply means for supplying the processing gas into the processing container;
A solvent vapor generating means for generating the solvent vapor supplied into the processing vessel;
First opening / closing means interposed in a supply pipe for supplying the solvent vapor generated by the solvent vapor generation means into the processing container;
Second opening / closing means interposed in the discharge pipe branched from the upstream side of the first opening / closing means in the supply pipe;
Liquid temperature detecting means for detecting the temperature of the solvent in the liquid state in the solvent vapor generating means;
Control means for controlling opening and closing of the first and second opening and closing means based on a detection signal from the temperature detecting means;
A substrate processing apparatus comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 13 , wherein
The substrate processing apparatus is characterized in that the control means is formed so as to be able to control the opening and closing of the second opening and closing means so as to maintain the temperature of the solvent within a certain range based on the detection signal.

15. The substrate processing apparatus according to claim 10 , wherein
The solvent vapor generating means comprises a container for storing a liquid solvent and a heater for heating the solvent in the container,
The substrate processing apparatus, wherein the heater is disposed in the depth direction of the container and is formed so that the heating can be adjusted according to the amount of the solvent in the container.

15. The substrate processing apparatus according to claim 10 , wherein
The solvent vapor generating means comprises a container for storing a liquid solvent and a heater for heating the solvent in the container,
The substrate processing apparatus, wherein the heater is formed by a plurality of divided heaters that are separately disposed on the bottom surface of the container and that are independently operated.