JP4907310B2 - 処理装置、処理方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の被処理体を処理する処理装置と処理方法に関し、さらに、処理方法を行わせる記録媒体に関する。

例えば半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）の表面に塗布されたレジストを剥離する処理工程として、処理容器内の処理空間に収納したウェハにオゾンガスと水蒸気の混合ガスを供給し、前記混合ガスによってレジストを酸化させることにより水溶性に変質させ、その後、純水により除去するものが知られている（特許文献１、２、３参照）。

かような処理に用いられる処理装置としては、上面側に開口部が形成されている処理容器本体と、前記開口部を上方から閉塞する蓋体とによって構成された処理容器を備える構成が知られている。この処理容器においては、蓋体を処理容器本体から持ち上げて開口部を開口させ、その開口部から処理容器本体内に被処理体を入れるようになっている。そして、蓋体の周縁部下面を開口部の周囲（処理容器本体の周縁部上面）に密着させることにより、密閉された処理空間を形成する構成になっている。

蓋体は、例えばシリンダ機構などの蓋体移動機構によって上方から支持されており、かかる蓋体移動機構の作動により、処理容器本体に対して昇降させられる（特許文献２参照）。また、この構成においては、蓋体移動機構の加圧力によって蓋体を押さえ付けることにより、蓋体を処理容器本体に対して確実に密着させることができる。

また、蓋体が開かないようにロックするためのロック機構として、例えば複数のローラを備えたものが提案されている（特許文献２参照）。かかるロック機構は、蓋体によって開口部を閉じた状態で、蓋体の周縁部と処理容器本体の周縁部を複数のローラによって上下から挟んで保持することにより、蓋体を固定し、処理容器本体に対して密着させた状態を維持することができる。

処理容器本体の周縁部上面には、蓋体の周縁部下面と処理容器本体との間をシールするため、例えばＯリングなどのシール部材が備えられる。また、処理容器本体の周縁部上面に、２つのシール部材を内側と外側に二重に設けたもの、さらに、それらのシール体の間に排気路を接続し、シール部材の間を減圧することで、シール部材の密着性をより向上させるようにした構成が提案されている（特許文献３参照）。

特開２００４−１３４５２５号公報 特開２００３−３３２３２２号公報 特開２００３−２２４１０２号公報

従来の構成にあっては、ロック機構の構造や動作が複雑で、ローラの位置合わせ等の調整も難しい問題があった。しかし、ロック機構を設けずに、蓋体移動機構の作動のみで蓋体を保持することは難しかった。即ち、例えば上記のようなオゾンガスと水蒸気を用いた処理では、処理空間の内圧が処理容器の外部の圧力（外圧）に対して陽圧に設定されるので、蓋体を処理容器本体から離隔させようとする力が生じ、また、シール部材が設けられていても変形しやすい問題がある。そのため、蓋体と処理空間本体との間に隙間が生じ、処理空間の雰囲気が外部に漏れるおそれがあり、危険である。また、装置の異常などで、蓋体移動機構の加圧力が低下した場合に、ロック機構が設けられていないと、蓋体が処理容器本体から離れ、処理空間の雰囲気が外部に漏れるおそれがある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、処理容器の蓋体を簡単な構造で保持し、処理空間の雰囲気が処理容器の外部に漏れることを防止できる処理装置、処理方法及び記録媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明によれば、被処理体を処理容器内の処理空間に収納して処理する処理装置であって、前記処理容器は、処理容器本体と、前記処理容器本体の開口部を閉塞する蓋体とを備え、前記蓋体によって前記開口部を閉塞することにより、前記処理空間が形成され、かつ、前記処理空間の外側に、前記処理空間よりも低圧にされる低圧空間が形成される構成とし、前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールすることにより前記低圧空間を前記処理空間から遮断する第一のシール部と、前記第一のシール部よりも外側において前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールすることにより前記低圧空間を前記処理容器の外部から遮断する第二のシール部とを備え、前記低圧空間の内圧を調節する低圧空間圧力調節機構を備え、前記低圧空間の内圧は、前記第二のシール部においてシールが行われている状態で前記第一のシール部においてリークが発生する内側リーク状態になった場合に、前記処理空間の内圧が前記処理容器の外部の圧力に対して等圧以下になるように、前記低圧空間圧力調節機構により調節され、前記第二のシール部はリップシールであることを特徴とする、処理装置が提供される。

前記低圧空間の内圧は、前記内側リーク状態になった場合に、前記処理空間の内圧が前記処理容器の外部の圧力に対して陰圧になるように、前記低圧空間圧力調節機構により調節されるようにしても良い。また、前記第一のシール部と前記第二のシール部のいずれにおいてもシールが行われている正常シール状態における前記処理空間の内圧は、前記処理容器の外部の圧力に対して陽圧にしても良い。前記第一のシール部は、耐熱性及び前記処理空間内の雰囲気に対する耐腐食性が前記第二のシール部よりも高いものにしても良い。前記第二のシール部は、前記第一のシール部よりも高いシール性能を有するものにしても良い。

前記第一のシール部は、フッ素樹脂によって形成しても良い。また、前記第一のシール部が接触する第一のシール部接触面は、シリコンによって形成しても良い。

前記処理容器本体は、本体基材と、前記本体基材に対して着脱可能に取り付けられた本体取付部材とを備える構造とし、前記第一のシール部、前記処理空間に処理流体を供給する供給口、及び、前記処理空間から前記処理流体を排出する排出口は、前記本体取付部材に設けても良い。

前記低圧空間の容積は、前記処理空間の容積以上の大きさにしても良い。また、前記蓋体を前記処理容器本体に対して移動させる蓋体移動機構を備え、前記開口部を閉塞した状態の前記蓋体を、前記蓋体移動機構によって前記処理容器本体に対して押し付ける構成にしても良い。

前記処理空間に供給される処理流体は、オゾンガス、水蒸気、又は、オゾンガスと水蒸気との混合流体であっても良い。

また、本発明によれば、被処理体を処理容器内の処理空間に収納して処理する処理方法であって、被処理体を前記処理容器の処理容器本体に形成された開口部から前記処理容器本体の内部に搬入し、前記開口部を前記処理容器の蓋体によって閉塞し、前記処理空間を形成し、前記処理空間の外側に、前記処理空間よりも低圧にされる低圧空間を形成し、前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールする第一のシール部により前記低圧空間と前記処理空間を遮断し、前記第一のシール部よりも外側において前記処理容器本体と前記蓋体との間をリップシールによってシールする第二のシール部により前記低圧空間と前記処理容器の外部を遮断した正常シール状態にし、前記低圧空間を減圧し、前記低圧空間の内圧を、前記第一のシール部においてリークが発生し、前記処理空間と前記低圧空間が前記第二のシール部により前記処理容器の外部から遮断された状態で互いに連通する内側リーク状態になった場合の前記処理空間の内圧が、前記処理容器の外部の圧力に対して等圧以下になるような圧力にして、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、処理方法が提供される。

この処理方法にあっては、前記低圧空間の内圧を、前記内側リーク状態になった場合の前記処理空間の内圧が、前記処理容器の外部の圧力に対して陰圧になるような圧力にして、前記処理空間内の被処理体を処理しても良い。また、前記正常シール状態における前記処理空間の内圧を、前記処理容器の外部の圧力に対して陽圧にして、前記処理空間内の被処理体を処理しても良い。また、前記開口部を閉塞した状態の前記蓋体を、前記処理容器本体に対して押し付けながら、前記処理空間内の被処理体を処理するようにしても良い。前記処理空間に、オゾンガス、水蒸気、又は、オゾンガスと水蒸気との混合流体を供給して、前記処理空間内の被処理体を処理しても良い。

さらに、本発明によれば、処理装置の制御コンピュータによって実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムは、前記制御コンピュータによって実行されることにより、前記処理装置に、上記のいずれかに記載の処理方法を行わせるものであることを特徴とする、記録媒体が提供される。

本発明によれば、第一のシール部においてリークが発生する内側リーク状態における処理空間の内圧が、処理容器の外部の圧力に対して等圧以下になるように調節することで、蓋体が処理容器本体からそれ以上離隔することを防止できる。即ち、第二のシール部においてリークが発生することを防止できる。従って、第一のシール部においてリークが発生した場合でも、処理空間内の雰囲気が処理容器の外部に漏れることを防止できる。従来用いられていたロック機構等のような、複雑な構造を用いることなく、簡単な構造で蓋体を確実に保持でき、蓋体が開くことを防止できる。難しい調整が不要であり、また、装置コストを低減できる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、被処理体の一例としてのウェハに対して、ウェハの表面に塗布されたレジストを水溶化して剥離する処理を施す処理システム１に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかる処理システム１の平面図である。図２は、その側面図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

この処理システム１は、ウェハＷにレジスト水溶化処理及び洗浄処理を施す処理部２と、処理部２に対してウェハＷを搬入出する搬入出部３を有しており、更に、処理システム１の各部に制御命令を与える制御コンピュータ１９を備えている。なお説明のため、図１、図２においては、水平面内において処理部２と搬入出部３の幅方向をＹ方向、処理部２と搬入出部３の並び方向（Ｙ方向と直交する方向）をＸ方向、鉛直方向をＺ方向と定義する。

搬入出部３は、複数枚、例えば２５枚の略円盤形状のウェハＷを所定の間隔で略水平に収容可能な容器（キャリアＣ）を載置するための載置台６が設けられたイン・アウトポート４と、載置台６に載置されたキャリアＣと処理部２との間でウェハＷの受け渡しを行うウェハ搬送装置７が備えられたウェハ搬送部５と、から構成されている。

ウェハＷはキャリアＣの一側面を通して搬入出され、キャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられている。また、ウェハＷを所定間隔で保持するための棚板が内壁に設けられており、ウェハＷを収容する２５個のスロットが形成されている。ウェハＷは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面（ウェハＷを水平に保持した場合に上側となっている面）となっている状態で各スロットに１枚ずつ収容される。

イン・アウトポート４の載置台６上には、例えば、３個のキャリアを水平面のＹ方向に並べて所定位置に載置することができるようになっている。キャリアＣは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート４とウェハ搬送部５との境界壁８側に向けて載置される。境界壁８においてキャリアＣの載置場所に対応する位置には窓部９が形成されており、窓部９のウェハ搬送部５側には、窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉機構１０が設けられている。

この窓部開閉機構１０は、キャリアＣに設けられた蓋体もまた開閉可能であり、窓部９の開閉と同時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入出口とウェハ搬送部５とを連通させると、ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７のキャリアＣへのアクセスが可能となり、ウェハＷの搬送を行うことが可能な状態となる。

ウェハ搬送部５に配設されたウェハ搬送装置７は、Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり、かつ、Ｚ方向を中心軸として回転自在に構成されている。また、ウェハ搬送装置７は、ウェハＷを把持する取出収納アーム１１を有し、この取出収納アーム１１はＸ方向にスライド自在となっている。こうして、ウェハ搬送装置７は、載置台６に載置された全てのキャリアＣの任意の高さのスロットにアクセスし、また、処理部２に配設された上下２台のウェハ受け渡しユニット１６、１７にアクセスして、イン・アウトポート４側から処理部２側へ、逆に処理部２側からイン・アウトポート４側へウェハＷを搬送することができるように構成されている。

処理部２は、搬送手段である主ウェハ搬送装置１８と、ウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置する２つのウェハ受け渡しユニット１６、１７と、４台の洗浄ユニット１２、１３、１４、１５と、レジストを水溶化処理する６台の処理装置としての処理ユニット２３ａ〜２３ｆとを備えている。

また、処理部２には、処理ユニット２３ａ〜２３ｆに供給する処理流体としてのオゾンガスを発生させるオゾンガス発生部４０（後述）および水蒸気を発生させる水蒸気発生部４１（後述）を備える処理ガス発生ユニット２４と、洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設されている。処理部２の天井部には、各ユニット及び主ウェハ搬送装置１８に、清浄な空気をダウンフローするためのファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６が配設されている。

上記ウェハ受け渡しユニット１６、１７は、いずれもウェハ搬送部５との間でウェハＷを一時的に載置するものであり、これらウェハ受け渡しユニット１６、１７は上下２段に積み重ねられて配置されている。この場合、下段のウェハ受け渡しユニット１７は、イン・アウトポート４側から処理部２側へ搬送するようにウェハＷを載置するために用い、上段のウェハ受け渡しユニット１６は、処理部２側からイン・アウトポート４側へ搬送するウェハＷを載置するために用いることができる。

上記主ウェハ搬送装置１８は、Ｘ方向とＺ方向に移動可能であり、かつ、Ｚ方向を中心軸として回転自在に構成されている。また、主ウェハ搬送装置１８は、ウェハＷを把持する搬送アーム１８ａを有し、この搬送アーム１８ａはＹ方向にスライド自在となっている。こうして、主ウェハ搬送装置１８は、上記ウェハ受け渡しユニット１６、１７と、洗浄ユニット１２〜１５、処理ユニット２３ａ〜２３ｆの全てのユニットにアクセス可能に配設されている。

各洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいてレジスト水溶化処理が施されたウェハＷに対して、洗浄処理及び乾燥処理を施す。なお、洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、上下２段で各段に２台ずつ配設されている。図１に示すように、洗浄ユニット１２、１３と洗浄ユニット１４、１５とは、その境界をなしている壁面２７に対して対称な構造を有しているが、対称であることを除けば、各洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は概ね同様の構成を備えている。

一方、各処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、ウェハＷの表面に塗布されているレジストを水溶化する処理を行う。処理ユニット２３ａ〜２３ｆは、図２に示すように、上下方向に３段で各段に２台ずつ配設されている。左段には処理ユニット２３ａ、２３ｃ、２３ｅが上からこの順で配設され、右段には処理ユニット２３ｂ、２３ｄ、２３ｆが上からこの順で配設されている。図１に示すように、処理ユニット２３ａと処理ユニット２３ｂ、処理ユニット２３ｃと処理ユニット２３ｄ、処理ユニット２３ｅと処理ユニット２３ｆは、その境界をなしている壁面２８に対して対称な構造を有しているが、対称であることを除けば、各処理ユニット２３ａ〜２３ｆは概ね同様の構成を備えている。

また、各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対する処理流体としてのオゾンガスおよび水蒸気を供給する配管系統は、いずれも同様の構成を備えている。そこで次に、処理ユニット２３ａを例として、その配管系統と構造について詳細に説明する。

図３は、処理ユニット２３ａの概略構成図である。処理ユニット２３ａには、ウェハＷを収納する処理容器３０が備えられている。処理容器３０には、前述した処理ガス発生ユニット２４内に設置されたオゾンガス発生部４０及び水蒸気発生部４１から、処理流体としてのオゾンガスおよび水蒸気が供給されるようになっている。

オゾンガス発生部４０は、含酸素気体中で放電することによりオゾンガスを発生させる構造になっている。オゾンガス発生部４０は、処理システム１が備える各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対して共通であり、オゾンガス発生部４０に直接接続されたオゾン元流路４５には、それぞれの各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対応して設けられたオゾン主流路４６が、分岐するように接続されている。オゾン主流路４６には、ニードル弁４７と流量計４８が設けられており、オゾンガス発生部４０で発生させたオゾンガスを、処理ユニット２３ａの処理容器３０に対して所望の流量で供給できるようになっている。

オゾン主流路４６の下流側は、切替弁５０を介して、処理容器３０にオゾンガスを供給する処理側オゾンガス流路５１と、処理容器３０を迂回させてオゾンガスを通すバイパス側オゾンガス流路５２に接続されている。切替弁５０は三方弁であり、オゾンガス発生部４０で発生させたオゾンガスを、処理側オゾンガス流路５１を経て、処理ユニット２３ａの処理容器３０に供給する状態と、処理容器３０に供給せずにバイパス側オゾンガス流路５２に通す状態とに切り替えられる。なお、バイパス側オゾンガス流路５２の下流側は、オゾンガスの逆流を防止する逆流防止オリフィス５３を介して、後述する主排出流路１０５に接続されている。

水蒸気発生部４１は、外部から供給された純水を沸騰させることにより水蒸気を発生させる構成になっている。水蒸気発生部４１は、処理システム１が備える各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対して共通であり、水蒸気発生部４１に直接接続された水蒸気元流路５５には、それぞれの各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに対応して設けられた水蒸気主流路５６が、分岐するように接続されている。

水蒸気元流路５５には、圧力スイッチ５７とリリーフ弁５８を備えた逃がし路５９が接続してあり、水蒸気発生部４１の圧力が設定圧力値を超えた場合は、水蒸気の一部が逃がし路５９から外部に排気されるようになっている。これにより、水蒸気元流路５５内は、常に一定の水蒸気圧に保たれている。また、水蒸気元流路５５には、配管保温ヒータ６０が装着してあり、例えば１１０℃〜１２０℃程度に保温されている。これにより、水蒸気元流路５５内における水蒸気の温度低下が防止されている。

水蒸気元流路５５から分岐して設けられた水蒸気主流路５６には、オリフィス６５とニードル弁６６が設けられている。これらオリフィス６５とニードル弁６６は、水蒸気発生部４１で発生させた水蒸気を、処理ユニット２３ａの処理容器３０に対して所望の流量で供給させるための流量調節機構として機能する。

水蒸気主流路５６の下流側は、切替弁７０を介して、処理容器３０に水蒸気を供給する処理側水蒸気流路７１と、処理容器３０を迂回させて水蒸気を通すバイパス側水蒸気流路７２に接続されている。切替弁７０は三方弁であり、水蒸気発生部４１で発生させた水蒸気を、処理側水蒸気流路７１を経て、処理ユニット２３ａの処理容器３０に供給する状態と、処理容器３０に供給せずにバイパス側水蒸気流路７２に通す状態とに切り替えられるようになっている。

次に、処理容器３０について説明する。図４は、処理容器３０の概略的な構成を示す縦断面図であり、処理容器本体８０の開口部８０ａを蓋体８１によって閉塞した状態を示している。図５は、開口部８０ａから蓋体８１を離隔させた状態を示している。図６は、処理容器３０の処理容器本体８０を上方から見た平面図である。図７は、処理容器３０の蓋体８１を下方からみた底面図である。

図４及び図５に示すように、処理容器３０は、上面が開口し、底面が塞がれた中空の円筒形状をなす処理容器本体８０と、この処理容器本体８０の上面側に形成された開口部８０ａ（上面開口部）を上方から閉塞する円板形状の蓋体８１とを備えている。即ち、蓋体８１によって開口部８０ａを閉塞することにより、処理容器３０の内部（処理容器本体８０と蓋体８１との間）に、ウェハＷが収納され処理が行われる処理空間８３が形成される構成になっている。さらに、処理容器３０の外側において、処理容器本体８０の周縁部と蓋体８１の周縁部との間には、蓋体８１を処理容器本体８０に対して密着させるために処理空間８３よりも低圧にされる低圧空間８４が形成されるようになっている。処理容器３０の上方には、蓋体８１を処理容器本体８０に対して昇降移動させる蓋体移動機構８６が設けられている。

処理容器本体８０の内部において、処理容器本体８０の底面には、ウェハＷを略水平に載置するための載置台９１が設けてある。また、処理容器本体８０の底面において、載置台９１の両側には、処理空間８３に処理流体としてのオゾンガス及び水蒸気を供給する供給口９２と、処理空間８３から処理流体を排出させる排出口９３が開口されている。なお、後述するように、この供給口９２を通じて、処理空間８３にパージガスとしてのＮ_２ガス（窒素ガス）も供給でき、また、排出口９３を通じて、Ｎ_２ガスを排出できるようになっている。

供給口９２には、前述した処理側オゾンガス流路５１の下流側と、処理側水蒸気流路７１の下流側とが接続されている。排出口９３には、後述する主排出流路１３１が接続されている。

載置台９１の上面には、ウェハＷを吸着保持するための吸着口９５が開口されている。吸着口９５には、吸着用吸引路９６が接続されており、吸着用吸引路９６には、処理容器３０の外部において、例えばエジェクタ等が備えられている吸着用吸引機構９７が接続されている。即ち、吸着用吸引機構９７の作動により吸着用吸引路９６と吸着口９５内を減圧することにより、ウェハＷの下面を吸着し、載置台９１に保持する構成となっている。

また、処理容器本体８０には、処理空間８３の外側において処理容器本体８０と蓋体８１との間をシールする二重シール構造が設けられている。即ち、処理容器本体８０と蓋体８１との間をシールすることにより低圧空間８４を処理空間８３から遮断する第一のシール部１０１と、第一のシール部１０１よりも外側において処理容器本体８０と蓋体８１との間をシールすることにより低圧空間８４（及び処理空間８３）を処理容器３０の外部から遮断する第二のシール部１０２とが備えられている。

第一のシール部１０１は、処理空間８３と低圧空間８４との間に沿って設けられている。即ち、処理容器本体８０の円筒状の側壁８０ｂよりも内側かつ載置台９１よりも外側において、処理容器本体８０の底面から上方に突出させられている。また、側壁８０ｂの内側面に沿って載置台９１を囲むように、略円形のリング状に設けられている（図６参照）。かかる第一のシール部１０１の上面が、蓋体８１の下面（後述する第一のシール部接触面１１６ａ）に対して圧接され、密着させられるようになっている。また、第一のシール部１０１によって囲まれた内側の空間が、処理空間８３となり、第一のシール部１０１よりも外側の空間（第一のシール部１０１と側壁８０ｂとの間に形成された環状の隙間）が、低圧空間８４の下部を構成する下側溝部８４ａとなるように構成されている。即ち、処理空間８３と下側溝部８４ａ（低圧空間８４）とは、第一のシール部１０１によって仕切られるようになっている。

この第一のシール部１０１は、ウェハＷの処理中、処理空間８３内の雰囲気（処理流体）に対して直接的に晒されるので、処理空間８３内の雰囲気に対する耐腐食性に優れた材質、また、処理空間８３内の温度に対する耐熱性にも優れた材質によって形成することが要求される。特に、処理空間８３内の雰囲気に対して直接的に晒されない第二のシール部１０２よりも、処理空間８３内の雰囲気に対する耐腐食性、耐熱性などが高い材質によって形成することが望ましい。そのような材質としては、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂を用いると良い。

なお、後述するように、蓋体８１において第一のシール部１０１が接触する第一のシール部接触面１１６ａは、例えばシリコン（Ｓｉ）あるいは炭化シリコン（ＳｉＣ）によって形成されている。即ち、本実施形態においては、フッ素樹脂とシリコン（又は炭化シリコン）とを面接触させることにより、第一のシール部１０１におけるシール性能が発揮されるように構成されている。

さらに、図示の例では、第一のシール部１０１だけでなく、処理空間８３の底面周縁部、前述した供給口９２、排出口９３、吸着口８８、載置台９１の周縁部等（即ち、ウェハＷを載置台９５に載置した状態においても処理空間８３に対して露出し、ウェハＷの処理中、処理空間８３内の雰囲気に直接的に晒される部分）も、第一のシール部１０１と同様の材質によって形成されている。さらに、第一のシール部１０１は、処理空間８３の底面周縁部、供給口９２、排出口９３、吸着口８８、載置台９１の周縁部等と一体的に着脱可能に構成されている。

即ち、処理容器本体８０は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性の良い材料で構成された本体基材１０５と、第一のシール部１０１等を備え本体基材１０５に対して着脱可能に取り付けられている本体取付部材１０６とによって構成されている。本体取付部材１０６は、平面視において略円形のリング状に形成されており（図６参照）、処理容器本体８０の側壁８０ｂよりも内側に設けられる。そして、図示しないボルト等の取付用部品によって、本体基材１０５に対して着脱可能に固定されている。また、本体取付部材１０６は、処理空間８３内の雰囲気に対する耐腐食性、耐熱性などに優れた材質、例えばＰＴＦＥなどによって形成されている。かかる本体取付部材１０６に、第一のシール部１０１が形成されている。また、前述した供給口９２、排出口９３、吸着口８８は、第一のシール部１０１よりも内側において、本体取付部材１０６に開口されている。一方、載置台９１の大部分（即ち、ウェハＷを載置台９５に載置した状態においてウェハＷに接触して覆われる部分）は、本体基材１０５によって形成されているが、載置台９１の周縁部は、本体取付部材１０６によって形成されている。従って、本体取付部材１０６を本体基材１０５に対して着脱することにより、第一のシール部１０１、供給口９２、排出口９３、吸着口８８、載置台９１の周縁部等を一体的に、処理容器本体８０に対して着脱できるようになっている。即ち、第一のシール部１０１を交換する際は、本体取付部材１０６全体を交換すれば良い。このような構成にすると、第一のシール部１０１、供給口９２、排出口９３、吸着口８８、載置台９１の周縁部等を一括して交換でき、メンテナンス作業等を簡略化することができる。

第二のシール部１０２は、例えばリップシールであり、側壁８０ｂの上面から逆円錐台面形状に突出するように形成されたリップ１０２ａを備えている。また、平面視においては略円形のリング状をなしており（図７参照）、処理容器本体８０の側壁８０ｂの上面に沿って設けられている。

図５に示すように、リップ１０２ａは、処理容器本体８０から蓋体８１を離隔させた状態、即ち、外力が加えられていない状態においては、基端部から上方の先端部（側壁８０ｂ上面側から後述する第二のシール部接触面１１５ａ側）に向かうに従い次第に開口部８０ａから離隔して外側に向かうように傾斜した形状、即ち、逆円錐台面形状になっている。一方、図４に示すように、処理容器本体８０に蓋体８１を近接させた状態においては、リップ１０２ａは、処理容器本体８０と蓋体８１との間に挟まれて、外側へ押し広げられる。即ち、リップ１０２ａの弾性力に抗して弾性変形させられ、処理容器本体８０と蓋体８１との間に沿って、基端部から横向きに設けられて、蓋体８１の下面（後述する第二のシール部接触面１１５ａ側）に圧接されるようになっている。

第二のシール部１０２は、通常、処理空間８３の雰囲気に直接的には晒されないので、第一のシール部１０１よりも処理空間８３の雰囲気に対する耐腐食性が弱い材質によって形成しても良いが、第一のシール部１０２においてリークが発生すると、処理空間８３の雰囲気に晒されるおそれがあるため、適度な耐腐食性を持たせることが望ましい。また、第一のシール部１０１よりも柔軟性が高い弾性体によって形成することが好ましい。本実施形態における第二のシール部１０２は、バイトン（登録商標、フッ素ゴム）によって形成されている。

因みに、後述するように、蓋体８１において第二のシール部１０２が接触する面（後述する第二のシール部接触面１１５ａ）は、アルミニウムによって形成されている。即ち、本実施形態においては、フッ素ゴムとアルミニウムとを面接触させることにより、第二のシール部１０２におけるシールが行われるように構成されている。

かかる第二のシール部１０２は、弾性変形可能な材質によって形成されているため、処理容器本体８０と蓋体８１との間において高いシール性能を有し、特に、前述した第一のシール部１０１のシール性能よりも高いシール性能を発揮する。換言すれば、第二のシール部１０２と蓋体８１（後述する第二のシール部接触面１１５ａ）との間の密着性が、第一のシール部１０１と蓋体８１（後述する第一のシール部接触面１１６ａ）との間の密着性よりも高い構造になっている。

即ち、例えば図８に示すように、蓋体８１が処理容器本体８０に対して僅かに上昇した状態においては、第一のシール部１０１の上面は、蓋体８１から僅かに離隔してしまうが、第二のシール部１０２においては、リップ１０２ａの弾性力（復元力）により、リップ１０２ａが蓋体８１に追従して上昇するように変形する。そのため、リップ１０２ａの先端部が、蓋体８１から離れず、第二のシール部１０２におけるシールが継続されようになっている。従って、蓋体８１の上昇量が小さい場合は、第一のシール部１０１において隙間が形成されてリークが発生し、処理空間８３と低圧空間８４が互いに連通した状態になっても、第二のシール部１０２においてはリークが発生せず、低圧空間８４（及び処理空間８３）が処理容器３０の外部から遮断された状態を維持できるようになっている。つまり、第二のシール部１０２においてシールが行われている状態で、内側の第一のシール部１０１のみにおいてリークが発生する内側リーク状態を維持できるようになっている。

次に、蓋体８１について説明する。図４、図５及び図７に示す例では、蓋体８１は、例えばアルミニウムなどの熱伝導性の良い材料で構成された蓋体基材１１５と、蓋体基材１１５の下面に設けられ、処理空間８３内の雰囲気に対する耐腐食性、耐熱性などに優れた材質（例えばシリコン（Ｓｉ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）など）によって形成された下面板１１６とを備えている。

下面板１１６の下面周縁部は、前述した第一のシール部１０１が接触する環状の第一のシール部接触面１１６ａとなっている。一方、蓋体基材１１５の下面周縁部は、下面板１１６よりも外周側において、前述した第二のシール部１０２が接触する環状の第二のシール部接触面１１５ａを構成している。

蓋体基材１１５の周縁部（第一のシール部接触面１１６ａと第二のシール部接触面１１５ａとの間）には、低圧空間８４の上部を構成する環状の上側溝部８４ｂが設けられている。前記下側溝部８４ａと上側溝部８４ｂは、蓋体８１によって開口部８０ａを閉じたとき、互いに上下に連通するようになっており、これらによって、処理空間８３の周りに、環状の低圧空間８４が形成される。

さらに、上側溝部８４ｂには、低圧空間圧力調節路１１８が接続されており、低圧空間圧力調節路１１８には、低圧空間８４の内圧を調節可能な低圧空間圧力調節機構１２０が、処理容器３０の外部において接続されている。低圧空間圧力調節機構１２０には、例えばエジェクタなどが備えられている。この低圧空間圧力調節機構１２０により、上側溝部８４ｂ内（低圧空間８４）の雰囲気を吸引して減圧することができ、例えば後述するように、正常シール状態（第一のシール部１０１と第二のシール部１０２のいずれにおいてもシールが正常に行われている状態）における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１を、正常シール状態における処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１、処理容器３０の外部の圧力Ｐ_Ｏ（本実施形態においては大気圧（約１０１．３ｋＰａ））等よりも低圧にすることが可能である（Ｐ_Ｌ１＜Ｐ_Ｏ＜Ｐ_Ｐ１）。

さらに、低圧空間圧力調節機構１２０は、内側リーク状態になった場合の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２が、処理容器３０の外部の圧力Ｐ_Ｏに対して陰圧になるような圧力に、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１を調節するように制御される。かかる正常シール状態における処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１、内側リーク状態における処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２、内側リーク状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２、処理容器３０の外部の圧力（外圧）Ｐ_Ｏ、処理空間８３の容積Ｖ_Ｐ、低圧空間８４の容積Ｖ_Ｌの関係は、次式（１）で表される。
（Ｐ_Ｐ１Ｖ_Ｐ＋Ｐ_Ｌ１Ｖ_Ｌ）／（Ｖ_Ｐ＋Ｖ_Ｌ）＝Ｐ_Ｐ２＝Ｐ_Ｌ２＜Ｐ_Ｏ ・・・（１）
即ち、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１と低圧空間８４の容積Ｖ_Ｌは、内側リーク状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２が外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になるような値に設定される。

なお、低圧空間８４の容積Ｖ_Ｌは大きくするほど、内側リーク状態における処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２を小さくすることができる。換言すれば、低圧空間８４の容積Ｖ_Ｌを大きくするほど、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１は高くても良いので、低圧空間圧力調節機構１２０の負担を低減できる。従って、容積Ｖ_Ｌは、処理容器３０の設計の都合上許容される範囲内で、なるべく大きくすると良い。例えば容積Ｖ_Ｌは、処理空間８３の容積Ｖ_Ｐ以上の大きさにしても良い。

蓋体８１は、蓋体移動機構８６によって上方から保持されている。蓋体移動機構８６としては、例えば図４に示すようなシリンダ本体８６ａとピストンロッド８６ｂとを備えたシリンダ機構が用いられる。図示の例では、シリンダ本体８６ａは、蓋体８１の上方において、処理ユニット２３ａの筐体等に対して固定された固定架台１２２に取り付けられている。ピストンロッド８６ｂは、シリンダ本体８６ａの下端部から突出させられ、長さ方向を上下方向（Ｚ方向）に向けて設けられており、シリンダ本体８６ａの下方において、上下方向に沿って伸縮するように設けられている。このピストンロッド８６ｂの下端部に、蓋体８１（蓋体基材１１５）の上面中央部が固着されている。

即ち、蓋体８１は、蓋体移動機構８６においてピストンロッド８６ｂを伸長させることにより、ピストンロッド８６ｂと一体的に下降させられ、処理容器本体８０に近接し、ピストンロッド８６ｂを収縮させることにより、ピストンロッド８６ｂと一体的に上昇させられ、処理容器本体８０から離隔するようになっている。例えば処理容器３０の内部にウェハＷを搬入出させる場合は、蓋体移動機構８６においてピストンロッド８６ｂを収縮させ、蓋体８１を上昇させることにより、開口部８０ａを開口させ、処理空間８３を開放するようになっている。また、蓋体８１によって開口部８０ａが閉塞され、処理空間８３が陽圧になっている状態（ウェハＷの処理中など）では、蓋体移動機構８６から蓋体８１に対して、処理空間８３の陽圧に抗する加圧力（推力）を与えることができる。即ち、蓋体移動機構８６の加圧力によって蓋体８１を処理容器３０の外部（上方）から下方に押し付けるように付勢し、これにより、開口部８０ａが開口されないように蓋体８１を保持し、前述した第一のシール部接触面１１６ａ第二のシール部接触面１１５ａに対して、前述した第一のシール部１０１、第二のシール部１０２をそれぞれ確実に密着させるようになっている。

また、処理容器３０には、処理空間８３の雰囲気を温調するためのヒータ１２５、１２６が備えられている。ヒータ１２５は、処理容器本体８０（本体基材１０５）の下部に取り付けられている。ヒータ１２６は、蓋体８１（蓋体基材１１５）に設けられている。

さらに、処理容器３０には、載置台９１上においてウェハＷを昇降させるためのウェハ昇降機構１２８が設けられている。ウェハ昇降機構１２８は、ウェハＷの下面に当接してウェハＷを保持する昇降ピン１２８ａと、昇降ピン１２８ａを載置台９１に対して昇降移動させる昇降駆動手段１２８ｂとを備えている。昇降ピン１２８ａは、載置台９１の上面と処理容器本体８０の下面との間を上下方向に貫通するように設けられた貫通孔１２８ｃ内に通されている。昇降ピン１２８ａと貫通孔１２８ｃの間は、貫通孔シール部材１２８ｄによってシールされており、処理空間８３内の雰囲気が貫通孔１２８ｃから外部に漏れ出ないように構成されている。なお、図示の例では、昇降ピン１２８ａと貫通孔１２８ｃは、平面視において載置台９１の中央部（本体基材１０５によって構成された部分）に設けられており、ウェハＷの下面中央部を昇降ピン１２８ａの上端部に載せて支持するようになっている。昇降駆動手段１２８ｂは、処理容器本体８０の下方に設置されている。

前述した排出口９３に接続された主排出流路１３１には、図３に示すように、切替弁１３２、圧力スイッチ１３３、逆流防止オリフィス１３４、エアオペ弁１３５およびリリーフ弁１３６が順に設けられている。主排出流路１３１の下流端は、オゾンキラーなどを備えた排ガス処理装置１３７に接続されている。また、主排出流路１３１において、逆流防止オリフィス１３４とエアオペ弁１３５との間に、上述したバイパス側オゾンガス流路５２と、上述したバイパス側水蒸気流路７２の下流側とが接続されている。

加えて、この実施の形態では、処理側オゾンガス流路５１の途中にＮ_２ガス供給流路１４１が接続してある。このＮ_２ガス供給流路１４１は、処理システム１外のＮ_２供給源よりＮ_２ガスを供給するＮ_２ガス元流路１４２から分岐して設けられている。また、Ｎ_２ガス供給流路１４１には、Ｎ_２ガスの供給を制御するエアオペ弁１４３が設けられている。

また、主排出流路１３１に設けられた切替弁１３２には、Ｎ_２ガス排出流路１４５が接続してある。切替弁１３２は三方弁であり、後述するように、排出口９３を通じて処理容器３０から排出された処理流体としてのオゾンガス及び水蒸気を、主排出流路１３１を通じて排出させる状態と、後述するように、排出口９３を通じて処理容器３０内から排出されたパージガスとしてのＮ_２ガスを、Ｎ_２ガス排出流路１４５を通じて排出させる状態とに切り替えられるようになっている。

なお、以上では代表して処理ユニット２３ａを例として説明したが、他の処理ユニット２３ｂ〜２３ｆも同様の構成を備えている。

処理システム１の各機能要素は、処理システム１全体の動作を自動制御する制御コンピュータ１９（図１参照）に、信号ライン等を介して接続されている。ここで、機能要素とは、例えば前述した搬入出部３に設けられたウェハ搬送装置７、窓部開閉機構１０、処理部２に設けられた主ウェハ搬送装置１８、４台の洗浄ユニット１２、１３、１４、１５、処理ガス発生ユニット２４が備えるオゾンガス発生部４０および水蒸気発生部４１、薬液貯蔵ユニット２５、更には、各処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおける切替弁５０、７０、１３２、蓋体移動機構８６、低圧空間圧力調節機構１２０、ヒータ１２５、１２６等の、所定のプロセス条件を実現するために動作する総ての要素を意味している。制御コンピュータ１９は、典型的には、実行するソフトウェアに依存して任意の機能を実現することができる汎用コンピュータである。

図１に示すように、制御コンピュータ１９は、ＣＰＵ（中央演算装置）を備えた演算部１９ａと、演算部１９ａに接続された入出力部１９ｂと、入出力部１９ｂに挿着され制御ソフトウェアを格納した記録媒体１９ｃと、を有する。この記録媒体１９ｃには、制御コンピュータ１９によって実行されることにより処理システム１に後述する所定の基板処理方法を行わせる制御ソフトウェア（プログラム）が記録されている。制御コンピュータ１９は、該制御ソフトウェアを実行することにより、処理システム１の各機能要素を、所定のプロセスレシピにより定義された様々なプロセス条件（例えば、処理空間８３の温度、処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１、低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１等）が実現されるように制御する。

記録媒体１９ｃは、制御コンピュータ１９に固定的に設けられるもの、あるいは、制御コンピュータ１９に設けられた図示しない読み取り装置に着脱自在に装着されて該読み取り装置により読み取り可能なものであっても良い。最も典型的な実施形態においては、記録媒体１９ｃは、処理システム１のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウェアがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施形態においては、記録媒体１９ｃは、制御ソフトウェアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような、リムーバブルディスクである。このようなリムーバブルディスクは、制御コンピュータ１９に設けられた図示しない光学的読取装置により読み取られる。また、記録媒体１９ｃは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであっても良い。さらに、記録媒体１９ｃは、カセット式のＲＯＭのようなものであっても良い。要するに、コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体１９ｃとして用いることが可能である。なお、複数の処理システム１が配置される工場においては、各処理システム１の制御コンピュータ１９を統括的に制御する管理コンピュータに、制御ソフトウェアが格納されていても良い。この場合、各処理システム１は、通信回線を介して管理コンピュータにより操作され、所定のプロセスを実行する。

次に、上記のように構成された処理システム１におけるウェハＷの処理工程を説明する。まず、イン・アウトポート４の載置台６に載置されたキャリアＣから取出収納アーム１１によって一枚ずつウェハＷが取り出され、取出収納アーム１１によって取り出したウェハＷを下段のウェハ受け渡しユニット１７に搬送する。すると、主ウェハ搬送装置１８がウェハ受け渡しユニット１７からウェハＷを受け取り、主ウェハ搬送装置１８によって各処理ユニット２３ａ〜２３ｆに適宜搬入する。そして、各処理ユニット２３ａ〜２３ｆにおいて、ウェハＷの表面に塗布されているレジストが水溶化される。所定のレジスト水溶化処理が終了したウェハＷは、搬送アーム１８ａによって各処理ユニット２３ａ〜２３ｆから適宜搬出される。その後、ウェハＷは、搬送アーム１８ａによって各洗浄ユニット１２、１３、１４、１５に適宜搬入され、ウェハＷに付着している水溶化されたレジストを除去する洗浄処理が純水等により施される。これにより、ウェハＷに塗布されていたレジストが剥離される。各洗浄ユニット１２、１３、１４、１５は、ウェハＷに対して洗浄処理を施した後、必要に応じて薬液処理によりパーティクル、金属除去処理を行った後、乾燥処理を行い、その後、ウェハＷは再び搬送アーム１８ａによって上段の受け渡しユニット１６に搬送される。そして、受け渡しユニット１６から取出収納アーム１１にウェハＷが受け取られ、取出収納アーム１１によって、レジストが剥離されたウェハＷがキャリアＣ内に収納される。

次に、処理ユニット２３ａ〜２３ｆの動作態様について、処理ユニット２３ａを代表して説明する。まず、処理容器３０において、蓋体移動機構８６の作動により、蓋体８１を上昇させ、処理容器本体８０の上面から蓋体８１を放すことにより、処理空間８３を開放する。また、ウェハ昇降機構１２８の昇降ピン１２８ａを、載置台９１及び開口部８０ａの上方に突出させた状態にする。この状態で、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａにより、ウェハＷを蓋体８１と処理容器本体８０の間に進入させ、昇降ピン１２８ａの上端部に載せる。こうして、昇降ピン１２８ａにウェハＷを受け渡した後、搬送アーム１８ａを蓋体８１と処理容器本体８０の間から退出させ、ウェハＷを保持した昇降ピン１２８ａを下降させる。即ち、ウェハＷを開口部８０ａから処理容器本体８０の内部に搬入し、載置台９１にウェハＷを載置させる。

搬送アーム１８ａを退出させた後、蓋体移動機構８６の作動により、蓋体８１を下降させて処理容器本体８０に近接させ、蓋体８１によって開口部８０ａを閉塞する。即ち、第一のシール部１０１と第一のシール部接触面１１６ａを、また、第二のシール部１０２と第二のシール部接触面１１５ａを互いに密着させる。すると、第一のシール部１０１の内側に、密閉された処理空間８３が形成される。また、処理空間８３の外側において、処理容器本体８０の下側溝部８４ａの下部開口と蓋体８１の上側溝部８４ｂの下部開口が互いに上下に連通し、これら下側溝部８４ａと上側溝部８４ｂによって、低圧空間８４が形成される。こうして、低圧空間８４は、処理空間８３の周囲を囲むように、第一のシール部１０１と第二のシール部１０２との間に形成され、第一のシール部１０１と第二のシール部１０２によって密閉される。以上のように、第一のシール部１０１と第二のシール部１０２がそれぞれ蓋体８１の下面に密着して、二重シールが行われることにより、処理容器３０の外部の雰囲気、処理空間８３、低圧空間８４が互いに遮断される。即ち、正常シール状態にされる。

また、載置台９１にウェハＷを載置させたら、吸着用吸引機構９７の作動により、ウェハＷの下面を吸着口９５に吸着させて保持する。さらに、正常シール状態にされたら、低圧空間圧力調節機構１２０の作動により、低圧空間８４を減圧する。即ち、処理容器３０の外部の圧力（外圧）Ｐ_Ｏとほぼ同じ圧力になっている低圧空間８４の内圧を、外圧Ｐ_Ｏよりも低い圧力Ｐ_Ｌ１にする。すると、外圧Ｐ_Ｏと低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１との差圧により、処理容器本体８０に対して蓋体８１を押さえ付ける力が働く。

この場合、蓋体８１は、主に蓋体移動機構８６の加圧力、及び、ピストンロッド８６ｂや蓋体８１の自重によって、開口部８０ａを開けないようにロックされるが、さらに、外圧Ｐ_Ｏと低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１との差圧により生じる力が、蓋体８１をロックする補助的な力として働く。即ち、当該差圧が発生することにより、蓋体８１は、より確実にロックされ、処理容器本体８０に対してより強固に密着させられる。

また、低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１の目標値は、内側リーク状態（第一のシール部１０１でリークが発生した状態、処理空間８３と低圧空間８４が処理容器３０の外部から遮断された状態において互いに連通した状態）における処理空間３０の内圧Ｐ_Ｐ２が、外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になるような圧力とする。そのような内圧Ｐ_Ｌ１の目標値は、例えば前述した式（１）を満たす圧力として求めることができる。本実施形態においては、式（１）における外圧Ｐ_Ｏとは大気圧であり、処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１は、例えばゲージ圧で約５０ｋＰａ〜７５ｋＰａ程度である。この場合、低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１は、例えばゲージ圧で約−８０ｋＰａ〜−９０ｋＰａ程度にしても良い。

以上のようにして、密閉された処理空間８３及び低圧空間８４を形成し、低圧空間８４の内圧を調節したら、先ず、ヒータ１２５、１２６の稼動によって、処理空間８３およびウェハＷを昇温させる。また、オゾンガス発生部４０で発生させたオゾンガスを、切替弁５０の切り替えにより、処理側オゾンガス流路５１、供給口９２を経て、処理空間８３に供給し、処理空間８３の内圧を加圧する。こうして、昇温加圧工程を行う。一方、水蒸気発生部４１で発生させた水蒸気は、切替弁７０の切り替えにより、バイパス側水蒸気流路７２に通し、主排出流路１３１に排出させる。また、昇温加圧工程では、Ｎ_２ガス供給流路１４１に設けられたエアオペ弁１４３は閉じ、Ｎ_２ガスの供給は停止する。また、主排出流路１３１に設けられた切替弁１３２は、排出口９３を通じて処理容器３０から排出されたオゾンガスを、主排出流路１３１を通じて排出させる状態に切り替える。

また、昇温加圧工程では、排出口９３を通じて処理空間８３から排出されたオゾンガスが、主排出流路１３１を通じて排出される。更に、バイパス側水蒸気流路７２に通された水蒸気が、主排出流路１３１に排出させられる。こうして、オゾンガス及び水蒸気の混合ガスが、エアオペ弁１３５及びリリーフ弁１３６を経て、主排出流路１３１から外部に排出される。リリーフ弁１３６の設定圧力は、例えば５０ｋＰａ〜７５ｋＰａ程度に設定される。昇温加圧工程中の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１は、処理容器３０の外部の圧力Ｐ_Ｏに対して陽圧であり、例えばゲージ圧で約５０ｋＰａ〜７５ｋＰａ程度に調節される。低圧空間８４の内圧は、前述した設定圧力Ｐ_Ｌ１（例えばゲージ圧で約−８０ｋＰａ〜−９０ｋＰａ程度）に維持される。

こうして、処理空間８３内をオゾン雰囲気に置換しつつ、処理空間８３及びウェハＷを所定の温度（例えば１００℃〜１１０℃程度）まで昇温させ、昇温加圧工程が終了する。

次に、処理空間８３に収納したウェハＷを処理する処理工程を行う。即ち、水蒸気発生部４１で発生させた水蒸気を処理側水蒸気流路７１から処理空間８３に供給しながら、処理側オゾンガス流路５１から処理空間８３にオゾンガスを供給する。処理空間８３は一定の処理温度に維持される。こうして、ウェハＷに対してオゾンガスと水蒸気の混合流体（ガス）を処理流体として供給することで、ウェハＷの表面に塗布されたレジストを酸化させる水溶化処理が行われる。なお、排出口９３を通じて処理空間８３から排出されたオゾンガスと水蒸気の混合ガスは、主排出流路１３１を通じて排出される。

処理工程中の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１は、例えば昇温加圧工程と同程度（ゲージ圧で約５０ｋＰａ〜７５ｋＰａ程度）に調節される。低圧空間８４の内圧は、前述した設定圧力Ｐ_Ｌ１（例えばゲージ圧で約−８０ｋＰａ〜−９０ｋＰａ程度）に維持される。

所定の処理工程が終了した後、処理空間８３をＮ_２ガス雰囲気に置換させるパージ工程を行う。即ち、オゾンガス発生部４０で発生させたオゾンガスを、切替弁５０の切り替えにより、処理空間８３に供給せずにバイパス側オゾンガス流路５２に通す状態にする。また、水蒸気発生部４１で発生させた水蒸気を、切替弁７０の切り替えにより、処理空間８３に供給せずにバイパス側水蒸気流路７２に通す状態にする。

また、パージ工程では、Ｎ_２ガス供給流路１４１に設けられたエアオペ弁１４３を開き、処理側オゾンガス流路５１を経て処理空間８３にＮ_２ガスを供給する。また、主排出流路１３１に設けられた切替弁１３２は、排出口９３を通じて処理空間８３から排出されたＮ_２ガスを、Ｎ_２ガス排出流路１４５を通じて排出させる状態に切り替える。こうして、パージ工程では、処理空間８３にＮ_２ガスを供給し、処理空間８３をＮ_２ガス雰囲気に置換させる。

パージ工程が終了したら、ウェハＷの搬出を行う。先ず、吸着口９５によるウェハＷの吸着を停止させる。さらに、低圧空間圧力調節機構１２０の作動によって、低圧空間８４の内圧を上昇させ、例えば外圧Ｐ_Ｏと同程度に回復させる。そして、蓋体移動機構８６の作動により、蓋体８１を上昇させ、処理容器本体８０の上面から蓋体８１を放すことにより、処理空間８３、８４を開放する。この状態で、昇降ピン１２８ａを上昇させ、ウェハＷを載置台９１及び開口部８０ａの上方に押し上げ、開口部８０ａから搬出させる。そして、主ウェハ搬送装置１８の搬送アーム１８ａを蓋体８１と処理容器本体８０の間に進入させ、搬送アーム１８ａによってウェハＷを昇降ピン１２８ａから受け取る。その後、搬送アーム１８ａ及びウェハＷを、蓋体８１と処理容器本体８０の間から退出させることにより、処理容器３０からウェハＷを搬出する。

ところで、上記のように処理空間８３において昇温加圧工程、処理工程、パージ工程等が行われている間、処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１は、オゾンガス、水蒸気、Ｎ_２ガス等の供給により、処理容器３０の外圧Ｐ_Ｏに対して陽圧に加圧される。例えば昇温加圧工程、処理工程においては、処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１は、前述のようにゲージ圧約約５０ｋＰａ〜７０ｋＰａ程度の設定圧力に維持される。従って、処理空間８３においては、外圧Ｐ_Ｏと処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１との差圧により、蓋体８１を処理容器本体８０から離隔させようとする力が働く。これに対し、上述したように、蓋体８１は蓋体移動機構８６の加圧力と低圧空間８４の陰圧により生じる力を受けることで、ロック状態にされている。即ち、処理容器本体８０から離隔しないように保持されている。また、例えば処理ユニット２３ａの異常などで、蓋体移動機構８６の加圧力が低下した場合であっても、低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１が、外圧Ｐ_Ｏや処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１より低い陰圧状態（例えば前述した式（１）を満たす圧力）になっていることにより、蓋体８１のロックを維持することができる。

即ち、例えば処理ユニット２３ａの異常などで、蓋体移動機構８６の加圧力が低下した場合、処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ１が外圧Ｐ_Ｏに対して陽圧になっていることにより、蓋体移動機構８６の加圧力やピストンロッド８６ｂの自重、蓋体８１の自重に抗して、蓋体８１が処理容器本体８０から持ち上げられる。すると、第一のシール部１０１が、第一のシール部接触面１１６ａから離れ、リークが発生するおそれがある。しかし、第二のシール部１０２においては、リップ１０２ａの復元力により、リップ１０２ａが第二のシール部接触面１１５ａに追従して上昇するように変形するので、蓋体８１の上昇量が少ないうちは、第一のシール部１０１が第一のシール部接触面１１６ａから離れた後でも、リップ１０２ａの先端部が第二のシール部接触面１１５ａから離れず、シールが継続される。即ち、第一のシール部１０１のみがリークする内側リーク状態になる。

かかる内側リーク状態においては、低圧空間８４（及び処理空間８３）は第二のシール部１０２によって処理容器３０の外部に対して遮断されたままであるが、低圧空間８４と処理空間８３は、第一のシール部１０１に形成された隙間を介して互いに連通するので、当該隙間を通じて、高圧側の処理空間８３の雰囲気が低圧空間８４に流入する。そのため、処理空間８３の内圧は低下し、低圧空間８４の内圧は上昇する。しかしながら、そのような場合であっても、低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１が予め十分低圧に調節されていることにより、処理空間８３の雰囲気の流入による低圧空間８４の内圧の上昇分は相殺されるので、低圧空間８４の内圧が外圧Ｐ_Ｏに対して陽圧にならない。さらに、処理空間８３の雰囲気が低圧空間８４に流入して、処理空間８３の内圧と低圧空間８４の内圧が、互いに等しい内圧Ｐ_Ｐ２＝Ｐ_Ｌ２＝（Ｐ_Ｐ１Ｖ_Ｐ＋Ｐ_Ｌ１Ｖ_Ｌ）／（Ｖ_Ｐ＋Ｖ_Ｌ）になったとき、内圧Ｐ_Ｐ２、Ｐ_Ｌ２は、外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になる（Ｐ_Ｐ２＝Ｐ_Ｌ２＜Ｐ_Ｏ）。

このように、内側リーク状態においては、蓋体８１を処理容器本体８０から離隔（上昇）させようとする力が弱められ、逆に、内圧Ｐ_Ｐ２が陰圧（Ｐ_Ｐ２＜Ｐ_Ｏ）になることで、内圧Ｐ_Ｐ２と外圧Ｐ_Ｏの差圧により、蓋体８１を処理容器本体８０に対して近接（下降）させようとする力が働くようになる。従って、蓋体８１が内側リーク状態における上昇量以上に上昇することを防止できる。これにより、第二のシール部１０２が第二のシール部接触面１１５ａから離れること、即ち、第二のシール部１０２においてリークが発生することを防止できる。

なお、以上では処理ユニット２３ａにおける処理を代表して説明したが、他の処理ユニット２３ｂ〜２３ｆにおいても、同様の処理が行われる。

以上説明したように、かかる処理ユニット２３ａ〜２３ｆにあっては、第一のシール部１０１においてリークが発生した内側リーク状態における処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２（低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２）が、処理容器３０の外部の圧力Ｐ_Ｏに対して陰圧になるように、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１を調節することで、蓋体８１が処理容器本体８０から離隔することを防止できる。即ち、第二のシール部１０２においてリークが発生することを防止できる。従って、第一のシール部１０１においてリークが発生した場合でも、第二のシール部１０２によって、処理空間８３内の腐食性雰囲気が処理容器３０の外部に漏れることを防止でき、安全である。

特に、従来用いられていたロック機構等のような、複雑な構造を用いることなく、低圧空間８４、低圧空間圧力調節路１１８、低圧空間圧力調節機構１２０等によって構成された簡単な構造によって、蓋体８１を確実に保持し、蓋体８１が開くことを防止できる。かかる構成においては、従来用いられていたロック機構で行われていたような難しい調整は不要であり、メンテナンスも簡単である。また、故障の心配も少なく、信頼性を高めることができる。さらに、部品点数が少なくなり、装置コストを低減できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば処理装置において供給される処理流体には、オゾンガスや水蒸気の他、その他の処理ガスも含まれる。また、処理装置とは、レジスト水溶化処理を行う処理ユニット２３ａ〜２３ｆには限定されず、被処理体に対してレジスト水溶化処理以外の他の処理を施すものであっても良い。被処理体は半導体ウェハに限らず、例えば他の基板、即ち、ＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板、プリント基板、セラミック基板などであっても良い。

以上の実施形態では、第一のシール部１０１と第二のシール部１０２は、いずれも処理容器本体８０側に取り付けられ、第一のシール部接触面１１６ａ、第二のシール部接触面１１５ａは、蓋体８１側にあるとしたが、かかる形態には限定されない。例えば第一のシール部と第二のシール部のいずれか一方又は両方を、蓋体８１側に取り付け、第一のシール部接触面と第二のシール部接触面のいずれか一方又は両方を、処理容器本体８０側に設けても良い。また、第一のシール部、第二のシール部の種類、材質、形状なども、以上の実施形態には限定されない。例えば第一のシール部又は第二のシール部としては、Ｏリングなどを用いても良い。

処理空間８３、低圧空間８４の形状なども、以上の実施形態には限定されない。例えば以上の実施形態では、処理容器本体８０に設けた下側溝部８４ａと蓋体８１に設けた上側溝部８４ｂとによって、低圧空間８４が形成されるとしたが、勿論、下側溝部８４ａか上側溝部８４ｂのいずれか一方のみを形成した構成でも、低圧空間を形成することが可能である。また、低圧空間圧力調節路１１８は、蓋体８１側でなく、処理容器本体８０側（下側溝部８４ａ）に接続しても良い。

以上の実施形態では、内側リーク状態になる前の正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１は、内側リーク状態になった場合の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２（低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２）が外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になる圧力に、低圧空間圧力調節機構１２０によって調節されるとしたが、かかる低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１は、内側リーク状態になった場合の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２（低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２）が外圧Ｐ_Ｏに対してほぼ等圧（Ｐ_Ｐ２＝Ｐ_Ｌ２＝Ｐ_Ｏ）になるような圧力にしても良い。つまり、内圧Ｐ_Ｐ２（Ｐ_Ｌ２）が外圧Ｐ_Ｏに対して等圧以下になるようにすれば良く、さらに好ましくは、以上の実施形態のように、内圧Ｐ_Ｐ２（Ｐ_Ｌ２）が外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になるようにしても良い。換言すれば、次式（１）’で表される関係が満たされるように、さらに好ましくは、以上の実施形態に示した式（１）で表される関係が満たされるように設定しても良い。
（Ｐ_Ｐ１Ｖ_Ｐ＋Ｐ_Ｌ１Ｖ_Ｌ）／（Ｖ_Ｐ＋Ｖ_Ｌ）＝Ｐ_Ｐ２＝Ｐ_Ｌ２≦Ｐ_Ｏ ・・・（１）’
即ち、正常シール状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ１と低圧空間８４の容積Ｖ_Ｌは、内側リーク状態における低圧空間８４の内圧Ｐ_Ｌ２が外圧Ｐ_Ｏに対して等圧以下になるように、さらに好ましくは、内圧Ｐ_Ｌ２が外圧Ｐ_Ｏに対して陰圧になるように設定しても良い。

上記のように、内側リーク状態になった場合の処理空間８３の内圧Ｐ_Ｐ２が外圧Ｐ_Ｏに対して等圧になるようにした場合も、内側リーク状態になったときに蓋体８１が処理容器本体８０から離隔することを防止でき、第二のシール部１０２においてリークが発生することを防止できる。また、従来用いられていたロック機構等のような複雑な構造を用いることなく、簡単な構造で蓋体８１の開放を防止できる。

本発明は、例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の被処理体をガスを用いて処理する装置、方法等に適用できる。

処理システムの平面図である。 処理システムの側面図である。 処理ユニットの概略構成図である。 処理容器の概略的な構成を示し、蓋体によって開口部を閉塞した状態（正常シール状態）を表した縦断面図である。 処理容器の概略的な構成を示し、開口部を開放した状態を表した縦断面図である。 処理容器本体の平面図である。 蓋体の底面図である。 内側リーク状態を拡大して示した縦断面図である。

符号の説明

１ 処理システム
１９ 制御コンピュータ
１９ｃ 記録媒体
２３ａ〜２３ｆ 処理ユニット
３０ 処理容器
８０ 処理容器本体
８０ａ 開口部
８１ 蓋体
８３ 処理空間
８４ 低圧空間
８６ 蓋体移動機構
９２ 供給口
９３ 排出口
１０１ 第一のシール部
１０２ 第二のシール部
１２０ 低圧空間圧力調節機構

Claims (15)

1. 被処理体を処理容器内の処理空間に収納して処理する処理装置であって、
   前記処理容器は、処理容器本体と、前記処理容器本体の開口部を閉塞する蓋体とを備え、前記蓋体によって前記開口部を閉塞することにより、前記処理空間が形成され、かつ、前記処理空間の外側に、前記処理空間よりも低圧にされる低圧空間が形成される構成とし、
   前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールすることにより前記低圧空間を前記処理空間から遮断する第一のシール部と、前記第一のシール部よりも外側において前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールすることにより前記低圧空間を前記処理容器の外部から遮断する第二のシール部とを備え、
   前記低圧空間の内圧を調節する低圧空間圧力調節機構を備え、
   前記低圧空間の内圧は、前記第二のシール部においてシールが行われている状態で前記第一のシール部においてリークが発生する内側リーク状態になった場合に、前記処理空間の内圧が前記処理容器の外部の圧力に対して等圧以下になるように、前記低圧空間圧力調節機構により調節され、
   前記第二のシール部はリップシールであることを特徴とする、処理装置。
2. 前記低圧空間の内圧は、前記内側リーク状態になった場合に、前記処理空間の内圧が前記処理容器の外部の圧力に対して陰圧になるように、前記低圧空間圧力調節機構により調節されることを特徴とする、請求項１に記載の処理装置。
3. 前記第一のシール部と前記第二のシール部のいずれにおいてもシールが行われている正常シール状態における前記処理空間の内圧は、前記処理容器の外部の圧力に対して陽圧にされることを特徴とする、請求項１又は２に記載の処理装置。
4. 前記第一のシール部は、耐熱性及び前記処理空間内の雰囲気に対する耐腐食性が前記第二のシール部よりも高く、
   前記第二のシール部は、前記第一のシール部よりも高いシール性能を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の処理装置。
5. 前記第一のシール部は、フッ素樹脂によって形成され、
   前記第一のシール部が接触する第一のシール部接触面は、シリコンによって形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の処理装置。
6. 前記処理容器本体は、本体基材と、前記本体基材に対して着脱可能に取り付けられた本体取付部材とを備え、
   前記第一のシール部、前記処理空間に処理流体を供給する供給口、及び、前記処理空間から前記処理流体を排出する排出口は、前記本体取付部材に設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の処理装置。
7. 前記低圧空間の容積は、前記処理空間の容積以上の大きさであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の処理装置。
8. 前記蓋体を前記処理容器本体に対して移動させる蓋体移動機構を備え、
   前記開口部を閉塞した状態の前記蓋体を、前記蓋体移動機構によって前記処理容器本体に対して押し付けることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の処理装置。
9. 前記処理空間に供給される処理流体は、オゾンガス、水蒸気、又は、オゾンガスと水蒸気との混合流体であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の処理装置。
10. 被処理体を処理容器内の処理空間に収納して処理する処理方法であって、
    被処理体を前記処理容器の処理容器本体に形成された開口部から前記処理容器本体の内部に搬入し、
    前記開口部を前記処理容器の蓋体によって閉塞し、前記処理空間を形成し、前記処理空間の外側に、前記処理空間よりも低圧にされる低圧空間を形成し、
    前記処理容器本体と前記蓋体との間をシールする第一のシール部により前記低圧空間と前記処理空間を遮断し、前記第一のシール部よりも外側において前記処理容器本体と前記蓋体との間をリップシールによってシールする第二のシール部により前記低圧空間と前記処理容器の外部を遮断した正常シール状態にし、
    前記低圧空間を減圧し、前記低圧空間の内圧を、前記第一のシール部においてリークが発生し、前記処理空間と前記低圧空間が前記第二のシール部により前記処理容器の外部から遮断された状態で互いに連通する内側リーク状態になった場合の前記処理空間の内圧が、前記処理容器の外部の圧力に対して等圧以下になるような圧力にして、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、処理方法。
11. 前記低圧空間の内圧を、前記内側リーク状態になった場合の前記処理空間の内圧が、前記処理容器の外部の圧力に対して陰圧になるような圧力にして、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、請求項１０に記載の処理方法。
12. 前記正常シール状態における前記処理空間の内圧を、前記処理容器の外部の圧力に対して陽圧にして、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の処理方法。
13. 前記開口部を閉塞した状態の前記蓋体を、前記処理容器本体に対して押し付けながら、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれかに記載の処理方法。
14. 前記処理空間に、オゾンガス、水蒸気、又は、オゾンガスと水蒸気との混合流体を供給して、前記処理空間内の被処理体を処理することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれかに記載の処理方法。
15. 処理装置の制御コンピュータによって実行することが可能なプログラムが記録された記録媒体であって、
    前記プログラムは、前記制御コンピュータによって実行されることにより、前記処理装置に、請求項１０〜１４のいずれかに記載の処理方法を行わせるものであることを特徴とする、記録媒体。

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