特開 2024-173252 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024173252

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20241205BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 104H

H01L21/304 645Z

H01L21/304 648L

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091559

(22)【出願日】2023-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(72)【発明者】

【氏名】屋敷 啓之

(72)【発明者】

【氏名】田鎖 学

(72)【発明者】

【氏名】中野 佑太

(72)【発明者】

【氏名】谷川 紘太

【テーマコード（参考）】

5F004

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F004AA15

5F004BA19

5F004BB25

5F004BB26

5F004BD01

5F004DA26

5F004DA27

5F004DB26

5F157AA42

5F157AB13

5F157AB33

5F157AB75

5F157BG03

5F157BH18

5F157CF14

5F157CF34

5F157CF38

5F157CF60

5F157CF62

5F157CF90

5F157DA43

5F157DB57

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】基板に対する金属汚染を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、チャンバ１０と、オゾンガス管５１ａと、オゾンガス弁５１ｂと、修復ガス管５１ｃと、修復ガス弁５２ｃと、排出管６０と、制御部とを備える。チャンバ１０は、内部空間１０ｓを有し、開状態と閉状態とを切り換える。オゾンガス管５１ａの内壁の少なくとも一部はステンレス合金によって形成される。修復ガス管５１ｃは、オゾンガス管５１ａの途中に接続された下流端を有する。制御部は、チャンバ１０を閉状態とした状態において、オゾンガス弁５２ａを開いてチャンバ１０にオゾンガスを供給した後にオゾンガス弁５２ａを閉じ、チャンバ１０が開状態となる状態において、修復ガス弁５２ｃを開いてオゾンガス管５１ａに修復ガスを供給する。修復ガスは、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜を修復する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を有し、基板が前記内部空間に搬出入可能な開状態と、前記内部空間を外部から遮断する閉状態とを切り換えるチャンバと、
前記チャンバに接続された下流端を有し、オゾンガスが前記チャンバに向かって流れ、かつ、内壁の少なくとも一部がステンレス合金によって形成されたオゾンガス管と、
前記オゾンガス管に介挿されたオゾンガス弁と、
前記オゾンガス管の途中に接続された下流端を有し、前記オゾンガス管の前記内壁の不働態膜を修復する酸素を含む修復ガスが、前記オゾンガス管に向かって流れる修復ガス管と、
前記修復ガス管に介挿された修復ガス弁と、
前記チャンバに接続された上流端を有し、前記チャンバからのガスが流れる排出管と、
前記チャンバを前記閉状態とした状態において、前記オゾンガス弁を開いて前記チャンバに前記オゾンガスを供給した後に前記オゾンガス弁を閉じ、前記チャンバが前記開状態となる状態において、前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管に前記修復ガスを供給する制御部と
を備える、基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記修復ガス管に介挿され、前記修復ガス管を流れる前記修復ガスの流量を調整する流量調整部をさらに備え、
前記制御部は、
前記修復ガス弁が開き、かつ、前記チャンバが前記開状態である状態で、前記基板を搬出し、その後、前記チャンバを前記閉状態とし、
前記流量調整部を制御して、前記閉状態における前記修復ガスの流量を前記開状態における前記修復ガスの流量よりも小さくする、基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記修復ガス弁が開き、かつ、前記チャンバが前記開状態である状態で、前記基板を搬出し、その後、前記チャンバを前記閉状態とし、前記閉状態において前記修復ガス弁を閉じる、基板処理装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記チャンバに不活性ガスを供給するための不活性ガス管と、
前記不活性ガス管に介挿される不活性ガス弁と
をさらに備え、
前記制御部は、前記オゾンガスの供給後に前記不活性ガス弁を開いて前記チャンバに前記不活性ガスを供給し、前記不活性ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを排出した後に、前記不活性ガス弁を閉じ、その後、前記チャンバを前記開状態とし、少なくとも前記チャンバが前記開状態となる状態において、前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管に前記修復ガスを供給する、基板処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス管の下流端は、前記オゾンガス管の途中に接続されており、
前記修復ガス管の前記下流端は、前記不活性ガス管の前記下流端よりも、前記オゾンガスの流れの上流側において前記オゾンガス管の途中に接続されている、基板処理装置。

【請求項6】

請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記オゾンガスの供給後に前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管を通じて前記チャンバに前記修復ガスを供給し、前記修復ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを排出した後に、前記チャンバを前記開状態とする、基板処理装置。

【請求項7】

請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記オゾンガス管の前記内壁はオゾンパッシベーション処理が施されている、基板処理装置。

【請求項8】

内部空間を有し、基板が前記内部空間に搬出入する開状態と、前記内部空間を外部から遮断する閉状態とを切り換えるチャンバが前記開状態となる状態において、前記基板を前記内部空間に搬入し、前記基板が搬入された状態で前記チャンバを前記閉状態とする搬入工程と、
前記搬入工程の後に、内壁の少なくとも一部がステンレス合金によって形成されるオゾンガス管を通じて、オゾンガスを前記チャンバに供給しつつ、排出管を通じて前記チャンバの前記内部空間からのガスを排出する処理工程と、
前記処理工程の後に、前記チャンバを前記開状態とし、前記基板を搬出する搬出工程と、
前記搬入工程および前記搬出工程の少なくともいずれか一方と並行して実行され、前記チャンバが前記開状態となる期間の少なくとも一部において、前記オゾンガス管の途中に接続された下流端を有する修復ガス管を通じて、前記オゾンガス管の前記内壁の不働態膜を修復する酸素を含む修復ガスを、前記オゾンガス管に供給する修復ガス供給工程と
を備える、基板処理方法。

【請求項9】

請求項８に記載の基板処理方法であって、
前記修復ガス供給工程は、前記搬入工程および前記搬出工程の各々と並行して実行される、基板処理方法。

【請求項10】

請求項８または請求項９に記載の基板処理方法であって、
前記修復ガス供給工程は、前記搬出工程と並行して実行され、
前記搬出工程において、前記基板を搬出した後に、前記チャンバを前記閉状態とし、
前記修復ガス供給工程において、前記チャンバが前記開状態であるとき、および、前記チャンバが前記閉状態であるときに、前記修復ガスを供給し、
前記チャンバが前記閉状態であるときの前記修復ガスの流量は、前記チャンバが前記開状態であるときの前記修復ガスの流量よりも小さい、基板処理方法。

【請求項11】

請求項８または請求項９に記載の基板処理方法であって、
前記修復ガス供給工程は、前記搬出工程と並行して実行され、
前記搬出工程において、前記基板を搬出した後に、前記チャンバを前記閉状態とし、
前記修復ガス供給工程において、前記チャンバが前記閉状態となった時点以後に、前記修復ガスの供給を終了する、基板処理方法。

【請求項12】

請求項８または請求項９に記載の基板処理方法であって、
前記処理工程と前記搬出工程との間において、不活性ガス管を通じて不活性ガスを前記チャンバに供給し、前記不活性ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを前記排出管に押し出すパージ工程を備える、基板処理方法。

【請求項13】

請求項８または請求項９に記載の基板処理方法であって、
前記処理工程と前記搬出工程との間において、前記オゾンガス管を通じて前記修復ガスを前記チャンバに供給し、前記修復ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを前記排出管に押し出すパージ工程を備える、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、オゾンガスを用いて基板を処理する基板処理装置が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、基板処理装置は、熱処理チャンバと、オゾン供給ラインと、排気ラインとを含んでいる。熱処理チャンバは、チャンバ本体と、蓋部とを含む。蓋部はチャンバ本体よりも上方において昇降可能に設けられる。蓋部がチャンバ本体から離れることで、熱処理チャンバの内部空間は外部の空間とつながる。蓋部がチャンバから離れた開状態では、未処理の基板が熱処理チャンバの内部に搬入されたり、熱処理チャンバの内部から処理済みの基板が搬出されたりする。蓋部が閉じられると、蓋部の周縁およびチャンバ本体の周縁が密着する。これにより、熱処理チャンバの内部空間が外部から遮断される。

【0003】

オゾンガス供給ラインは、オゾンガスを熱処理チャンバに供給するための供給管であり、その下流端は蓋部に接続される。排気ラインは、熱処理チャンバからのガスを外部に排出するための排気管であり、その上流端はオゾン本体に接続される。

【0004】

基板が搬入され、かつ、蓋部が閉じられた状態で、オゾンガスが熱処理チャンバの内部空間に供給される。このオゾンガスは熱処理チャンバ内の基板の主面に作用し、例えば、基板の主面上の有機膜を酸化分解する。オゾンガスは排気管を通じて外部に排出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２２－１８７１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

オゾンガス供給ラインの供給管の材料には、不働態膜を有する金属を適用することができる。例えば、ステンレス合金を適用することができる。

【0007】

チャンバが開状態であるときには、チャンバの内部空間は外部空間につながる。このため、外部空間内の水分を含んだガス（例えば空気）が供給管の下流端から供給管に流入し得る。水分が供給管の内壁に作用すると、不働態膜を損傷するおそれがある。不働態膜が損傷すると、基板に対する処理時にオゾンガスが供給管の内壁の損傷部分に作用し、損傷部分から金属が供給管内に流出するおそれが高まる。金属が供給管を通じてチャンバの内部空間に流入すると、基板に付着し得る。つまり、基板に対する金属汚染のおそれが高まる。

【0008】

そこで、本開示は、基板に対する金属汚染を抑制できる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の態様は、基板処理装置であって、内部空間を有し、基板が前記内部空間に搬出入可能な開状態と、前記内部空間を外部から遮断する閉状態とを切り換えるチャンバと、前記チャンバに接続された下流端を有し、オゾンガスが前記チャンバに向かって流れ、かつ、内壁の少なくとも一部がステンレス合金によって形成されたオゾンガス管と、前記オゾンガス管に介挿されたオゾンガス弁と、前記オゾンガス管の途中に接続された下流端を有し、前記オゾンガス管の前記内壁の不働態膜を修復する酸素を含む修復ガスが、前記オゾンガス管に向かって流れる修復ガス管と、前記修復ガス管に介挿された修復ガス弁と、前記チャンバに接続された上流端を有し、前記チャンバからのガスが流れる排出管と、前記チャンバを前記閉状態とした状態において、前記オゾンガス弁を開いて前記チャンバに前記オゾンガスを供給した後に前記オゾンガス弁を閉じ、前記チャンバが前記開状態となる状態において、前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管に前記修復ガスを供給する制御部とを備える。

【0010】

第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記修復ガス管に介挿され、前記修復ガス管を流れる前記修復ガスの流量を調整する流量調整部をさらに備え、前記制御部は、前記修復ガス弁が開き、かつ、前記チャンバが前記開状態である状態で、前記基板を搬出し、その後、前記チャンバを前記閉状態とし、前記流量調整部を制御して、前記閉状態における前記修復ガスの流量を前記開状態における前記修復ガスの流量よりも小さくする。

【0011】

第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記修復ガス弁が開き、かつ、前記チャンバが前記開状態である状態で、前記基板を搬出し、その後、前記チャンバを前記閉状態とし、前記閉状態において前記修復ガス弁を閉じる。

【0012】

第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記チャンバに不活性ガスを供給するための不活性ガス管と、前記不活性ガス管に介挿される不活性ガス弁とをさらに備え、前記制御部は、前記オゾンガスの供給後に前記不活性ガス弁を開いて前記チャンバに前記不活性ガスを供給し、前記不活性ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを排出した後に、前記不活性ガス弁を閉じ、その後、前記チャンバを前記開状態とし、少なくとも前記チャンバが前記開状態となる状態において、前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管に前記修復ガスを供給する。

【0013】

第５の態様は、第４の態様にかかる基板処理装置であって、前記不活性ガス管の下流端は、前記オゾンガス管の途中に接続されており、前記修復ガス管の前記下流端は、前記不活性ガス管の前記下流端よりも、前記オゾンガスの流れの上流側において前記オゾンガス管の途中に接続されている。

【0014】

第６の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記オゾンガスの供給後に前記修復ガス弁を開いて前記オゾンガス管を通じて前記チャンバに前記修復ガスを供給し、前記修復ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを排出した後に、前記チャンバを前記開状態とする。

【0015】

第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記オゾンガス管の前記内壁はオゾンパッシベーション処理が施されている。

【0016】

第８の態様は、基板処理方法であって、内部空間を有し、基板が前記内部空間に搬出入する開状態と、前記内部空間を外部から遮断する閉状態とを切り換えるチャンバが前記開状態となる状態において、前記基板を前記内部空間に搬入し、前記基板が搬入された状態で前記チャンバを前記閉状態とする搬入工程と、前記搬入工程の後に、内壁の少なくとも一部がステンレス合金によって形成されるオゾンガス管を通じて、オゾンガスを前記チャンバに供給しつつ、排出管を通じて前記チャンバの前記内部空間からのガスを排出する処理工程と、前記処理工程の後に、前記チャンバを前記開状態とし、前記基板を搬出する搬出工程と、前記搬入工程および前記搬出工程の少なくともいずれか一方と並行して実行され、前記チャンバが前記開状態となる期間の少なくとも一部において、前記オゾンガス管の途中に接続された下流端を有する修復ガス管を通じて、前記オゾンガス管の前記内壁の不働態膜を修復する酸素を含む修復ガスを、前記オゾンガス管に供給する修復ガス供給工程とを備える。

【0017】

第９の態様は、第８の態様にかかる基板処理方法であって、前記修復ガス供給工程は、前記搬入工程および前記搬出工程の各々と並行して実行される。

【0018】

第１０の態様は、第８または第９の態様にかかる基板処理方法であって、前記修復ガス供給工程は、前記搬出工程と並行して実行され、前記搬出工程において、前記基板を搬出した後に、前記チャンバを前記閉状態とし、前記修復ガス供給工程において、前記チャンバが前記開状態であるとき、および、前記チャンバが前記閉状態であるときに、前記修復ガスを供給し、前記チャンバが前記閉状態であるときの前記修復ガスの流量は、前記チャンバが前記開状態であるときの前記修復ガスの流量よりも小さい。

【0019】

第１１の態様は、第８または第９の態様にかかる基板処理方法であって、前記修復ガス供給工程は、前記搬出工程と並行して実行され、前記搬出工程において、前記基板を搬出した後に、前記チャンバを前記閉状態とし、前記修復ガス供給工程において、前記チャンバが前記閉状態となった時点以後に、前記修復ガスの供給を終了する。

【0020】

第１２の態様は、第８から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記処理工程と前記搬出工程との間において、不活性ガス管を通じて不活性ガスを前記チャンバに供給し、前記不活性ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを前記排出管に押し出すパージ工程を備える。

【0021】

第１３の態様は、第８から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板処理方法であって、前記処理工程と前記搬出工程との間において、前記オゾンガス管を通じて前記修復ガスを前記チャンバに供給し、前記修復ガスで前記チャンバ内の前記オゾンガスを前記排出管に押し出すパージ工程を備える。

【発明の効果】

【0022】

第１および第８の態様によれば、チャンバが開状態となると、チャンバの外部の空間から、水分を含んだガス（例えば空気）がオゾンガス管に流入し得るものの、開状態において修復ガスがオゾンガス管に供給される。このため、仮にオゾンガス管の内壁の不働態膜が水分によって損傷したとしても、修復ガスが不働態膜を修復することができる。したがって、オゾンガス管の内壁の不働態膜の損傷を抑制することができる。

【0023】

第２および第１０の態様によれば、修復ガスの使用量を低減させることができる。

【0024】

第３および第１１の態様によれば、修復ガスの使用量を最も低減させることができる。

【0025】

第４および第１２の態様によれば、チャンバからのオゾンガスの流出を抑制することができる。

【0026】

第５の態様によれば、オゾンガス管に対してより上流側の位置から修復ガスを供給することができるので、より広い範囲でオゾンガス管の内壁の不働態膜を修復することができる。

【0027】

第６および第１３の態様によれば、パージ用のガスとして修復ガスを利用するので、不活性ガス弁の制御が必要なく、制御部の処理負荷を軽減することができる。

【0028】

第７の態様によれば、オゾンガス管の内壁により高品質な不働態膜が形成される。

【0029】

第９の態様によれば、修復ガス供給工程が搬入工程および搬出工程の両方と並行して実行されるので、より確実に、オゾンガス管の内壁の不働態膜の損傷を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。

【図2】制御部の内部構成の一例を概略的に示すブロック図である。

【図3】オゾン処理ユニット、および、その周囲の配管構造の一例を模式的に示す図である。

【図4】オゾン処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。

【図5】各ステップにおけるオゾン処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。

【図6】基板の搬出時におけるオゾン処理ユニットの様子の一例を概略的に示す図である。

【図7】オゾン処理ユニットのタイミングチャートの一例を示す図である。

【図8】オゾン処理ユニット、および、その周囲の配管構造の一例を模式的に示す図である。

【図9】オゾン処理ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、図面を参照しつつ実施の形態について詳細に説明する。なお図面においては、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。また同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。

【0032】

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

【0033】

また、以下に記載される説明において、「第１」または「第２」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、これらの序数によって生じ得る順序に限定されるものではない。

【0034】

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

【0035】

＜第１の実施の形態＞
＜基板処理装置の全体構成＞
図１は、基板処理装置１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置１００は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。

【0036】

基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機ＥＬ(Electroluminescence)用基板、ＦＰＤ(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。基板Ｗは、薄い平板形状を有する。以下では、基板Ｗが半導体ウエハであるものとする。基板Ｗは例えば円板形状を有している。基板Ｗの直径は例えば３００ｍｍ程度であり、基板Ｗの膜厚は例えば０．５ｍｍ程度以上かつ３ｍｍ程度以下である。

【0037】

図１の例では、基板処理装置１００は、インデクサブロック１１０と、処理ブロック１２０と、制御部９０とを含んでいる。処理ブロック１２０は、主として基板Ｗの処理を行う部分であり、インデクサブロック１１０は、主として、基板処理装置１００の外部と処理ブロック１２０との間での基板Ｗの搬送を行う部分である。

【0038】

インデクサブロック１１０は、ロードポート１１１と、第１搬送部１１２とを含む。ロードポート１１１には、外部から搬入された基板収容器（以下、キャリアと呼ぶ）Ｃが載置される。キャリアＣには、複数の基板Ｗが、例えば鉛直方向において互いに間隔を空けて並んだ状態で、収容される。図１の例では、複数のロードポート１１１が配列される。

【0039】

第１搬送部１１２は搬送ロボットであって、各ロードポート１１１に載置されたキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出すことができる。第１搬送部１１２はインデクサロボットとも呼ばれ得る。第１搬送部１１２は、キャリアＣから取り出した未処理の基板Ｗを処理ブロック１２０に搬送する。処理ブロック１２０は該未処理の基板Ｗに処理を行うことができる。また、第１搬送部１１２は、処理済みの基板Ｗを処理ブロック１２０から受け取り、処理済みの基板Ｗをロードポート１１１のキャリアＣに搬送することができる。

【0040】

図１の例では、処理ブロック１２０は、複数の処理ユニット１２１と、第２搬送部１２２と、第３搬送部１２３とを含んでいる。第２搬送部１２２はシャトル搬送ユニットであって、第１搬送部１１２と第３搬送部１２３との間で基板Ｗを搬送する。第３搬送部１２３は搬送ロボットであって、第２搬送部１２２と複数の処理ユニット１２１との間で基板Ｗを搬送する。

【0041】

図１の例では、複数（例えば４つ）の処理ユニット１２１は平面視において第３搬送部１２３の周りを囲むように設けられている。この第３搬送部１２３はセンターロボットとも呼ばれ得る。平面視上の各位置において、複数の処理ユニット１２１が鉛直方向に積層されていてもよい。つまり、鉛直方向に積層された複数の処理ユニット１２１によって構成されるタワーＴＷの複数（図では４つ）が、第３搬送部１２３を囲むように設けられてもよい。

【0042】

図１の例では、複数の処理ユニット１２１には、ウェット処理ユニット１２１Ｗと、ドライ処理ユニット１２１Ｄとが含まれている。

【0043】

ウェット処理ユニット１２１Ｗは基板Ｗに対して種々のウェット処理を行う。例えば、ウェット処理ユニット１２１Ｗは、薬液を基板Ｗの主面に供給する薬液処理と、リンス液を基板Ｗの主面に供給するリンス処理とをこの順に行う。薬液処理としては、例えば、洗浄処理およびエッチング処理を適用することができる。また、ウェット処理ユニット１２１Ｗはリンス処理の後に、基板を乾燥させる乾燥処理も行う。

【0044】

ウェット処理ユニット１２１Ｗに搬入される直前の基板Ｗの主面にパターンが形成されている場合がある。この場合、ウェット処理ユニット１２１Ｗは、リンス処理と乾燥処理との間で、疎水処理およびリンス処理をこの順に行ってもよい。疎水処理は、シリル化液等の疎水化液を基板Ｗの主面に供給して基板Ｗの主面に疎水化膜を形成する処理である。疎水処理の後のリンス処理は、疎水化液をリンス液で押し流す処理である。基板Ｗに疎水化膜が形成されることにより、リンス液の表面張力を低減させることができる。このため、次の乾燥処理でのパターンの倒壊を抑制することができる。

【0045】

あるいは、ウェット処理ユニット１２１Ｗに搬入される直前の基板Ｗの主面に、硬化層を含むレジスト膜が形成されている場合がある。この場合、ウェット処理ユニット１２１Ｗは、薬液処理として、レジスト膜の硬化層を除去する除去処理を行ってもよい。この場合には、薬液として、例えば、硫酸および過酸化水素水の混合液（ＳＰＭ）を適用することができる。

【0046】

ウェット処理ユニット１２１Ｗによる処理後の基板Ｗの主面には、レジスト膜および疎水化膜等の有機膜が形成されている。

【0047】

ドライ処理ユニット１２１Ｄはオゾン処理ユニット１を含んでいる。オゾン処理ユニット１は、基板Ｗの主面にオゾンガスを供給して、基板Ｗの主面をオゾンガスで処理する処理ユニットである。例えば、オゾンガスが基板Ｗの主面に作用することにより、基板Ｗの主面上の有機物が酸化分解される。有機物は、例えば、上述の有機膜（例えばレジスト膜または疎水化膜）である。オゾン処理ユニット１は、オゾンガスにより基板Ｗの主面上の有機物を酸化分解することから、ドライ酸化処理ユニットであるともいえる。

【0048】

オゾン処理ユニット１の構成の一例については後述するものの、オゾン処理ユニット１は、基板Ｗを加熱する加熱機能を有してもよい。この場合、図１に示されるように、ドライ処理ユニット１２１Ｄは、基板Ｗを冷却する冷却ユニット１２４と、冷却ユニット１２４とオゾン処理ユニット１との間で基板Ｗを搬送するローカル搬送部１２５とを含んでいてもよい。図１の例では、第３搬送部１２３が基板Ｗを冷却ユニット１２４に搬送し、ローカル搬送部１２５が基板Ｗを冷却ユニット１２４とオゾン処理ユニット１との間で搬送する。冷却ユニット１２４は、オゾン処理ユニット１から搬送された処理済みの高温の基板Ｗを冷却する。

【0049】

制御部９０は、基板処理装置１００を統括的に制御する。より具体的には、制御部９０は第１搬送部１１２、第２搬送部１２２、第３搬送部１２３および処理ユニット１２１を制御する。図２は、制御部９０の内部構成の一例を概略的に示すブロック図である。制御部９０は電子回路であって、例えばデータ処理部９１および記憶部９２を有している。図２の具体例では、データ処理部９１と記憶部９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理部９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶部９２は非一時的な記憶部（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶部（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶部９２１には、例えば制御部９０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９０が実行する処理の一部または全部が専用の論理回路などのハードウェアによって実行されてもよい。

【0050】

＜オゾン処理ユニットの概要＞
図３は、オゾン処理ユニット１、および、その周囲の配管構造の一例を模式的に示す図である。図３に示されるように、オゾン処理ユニット１はチャンバ１０を含んでいる。チャンバ１０は内部空間１０ｓを形成する。内部空間１０ｓは、基板Ｗを処理する処理室に相当する。内部空間１０ｓはチャンバ１０の内壁によって形成される空間である。なお、図３では、チャンバ１０の形状を模式的に示している。

【0051】

チャンバ１０は、基板Ｗの搬出入のための開閉構造を有する。チャンバ１０は基板Ｗの搬出入時において開状態となり、基板Ｗの処理時において閉状態となる。開状態とは、内部空間１０ｓを、ローカル搬送部１２５が存在する外部空間と連通させた状態であり、閉状態とは、内部空間１０ｓを当該外部空間から遮断させた状態である。ローカル搬送部１２５は、チャンバ１０が開状態であるときに、チャンバ１０の内部空間１０ｓに基板Ｗを搬出入可能で絵ある。つまり、ローカル搬送部１２５は、チャンバ１０が開状態であるときに、未処理の基板Ｗを内部空間１０ｓに搬入したり、内部空間１０ｓから基板Ｗを搬出したりする。オゾン処理ユニット１は、チャンバ１０が閉状態であるときに、オゾンガスを用いて基板Ｗを処理することができる。チャンバ１０は制御部９０の制御下で開状態と閉状態とを切り換えることができる。

【0052】

図３の例では、チャンバ１０は下部材２０と上部材３０とを含んでいる。下部材２０および上部材３０は鉛直方向において向かい合っている。図３の例では、下部材２０は、下方に凸となる凹形状を有しており、上部材３０は、鉛直上方に凸となる凹形状を有している。上部材３０は下部材２０よりも鉛直上方に位置しており、上部材３０の側壁および下部材２０の側壁が鉛直方向において向かい合っている。

【0053】

図３の例では、上部材３０は開閉駆動部４０によって変位可能に設けられる。開閉駆動部４０は制御部９０によって制御され、上部材３０を、次に説明する開位置と閉位置との間で昇降させる。開位置は、上部材３０が下部材２０から離れた位置である。図３の例では、開位置に位置する上部材３０が示されている。上部材３０が開位置に位置することにより、チャンバ１０が開状態となる。一方、閉位置は、上部材３０が下部材２０と密着し、下部材２０および上部材３０によって内部空間１０ｓを密閉させる位置である。例えば上部材３０が閉位置に位置することにより、上部材３０の側壁の下面が下部材２０の側壁の上面と密着し、チャンバ１０は閉状態となる。開閉駆動部４０は例えばエアシリンダまたはリニアモータ等の直動機構を含んでいてもよい。あるいは、開閉駆動部４０は、モータと、モータの回転を直線移動に変換する動力伝達部（例えばラックピニオン機構またはボールねじ機構）とを含んでいてもよい。

【0054】

基板Ｗはチャンバ１０内において例えば水平姿勢で保持または載置される。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板Ｗを載置する載置台１１がチャンバ１０内に設けられている。なお、図３の例とは異なるものの、基板Ｗはチャンバ１０の底部によって支持されてもよい。この場合、チャンバ１０の底部が、基板Ｗを支持する載置台として機能する。

【0055】

オゾン処理ユニット１は、チャンバ１０内の基板Ｗを加熱するヒータ１２を含んでいてもよい。図３の例では、ヒータ１２はチャンバ１０の内部に設けられており、より具体的な一例として載置台１１の内部に設けられている。ヒータ１２は例えば電気抵抗式のヒータであり、載置台１１を通じて基板Ｗを加熱する。ヒータ１２は例えば制御部９０によって制御される。ヒータ１２は、基板Ｗの主面上の有機物の酸化分解に適した温度まで、基板Ｗを加熱することができる。当該温度は例えば摂氏１００度以上である。

【0056】

チャンバ１０にはオゾンガス管５１ａの下流端が接続されている。図３の例では、チャンバ１０のうち天井部にオゾンガス管５１ａの下流端が接続されている。オゾンガス管５１ａの上流端はオゾン発生器７０に接続されている。オゾン発生器７０はオゾンガスを発生させる。オゾン発生器７０によるオゾン発生方式は特に制限されないものの、例えば、無声放電方式、電気分解方式および紫外線ランプ方式の少なくともいずれか一つを適用できる。オゾン発生器７０はオゾンガスをオゾンガス管５１ａの上流端に供給する。

【0057】

オゾンガス管５１ａには供給弁（以下、オゾンガス弁と呼ぶ）５２ａが介挿されている。オゾンガス弁５２ａはオゾンガス管５１ａの流路の開閉を切り換える。図３の例では、オゾンガス管５１ａには流量調整部５３ａも介挿されている。流量調整部５３ａは例えばマスフローコントローラである。流量調整部５３ａは、オゾンガス管５１ａを流れるオゾンガスの流量を調整する。オゾンガス弁５２ａおよび流量調整部５３ａは制御部９０によって制御される。

【0058】

図３の例では、オゾンガス管５１ａにはフィルタ５４ａが介挿されている。図３の例では、フィルタ５４ａはオゾンガス弁５２ａおよび流量調整部５３ａの両方よりも下流側に設けられている。フィルタ５４ａは、オゾンガスに含まれる異物（例えば金属）を補足する。これにより、より清浄なオゾンガスをチャンバ１０内に供給することができる。

【0059】

オゾンガス管５１ａは金属製の配管である。例えばオゾンガス管５１ａは合金製、より具体的な一例としてステンレス合金製の配管である。ステンレス合金には主成分としての鉄が含まれ、また、炭素、シリコン、マンガン、リン、硫黄、ニッケル、クロム、モリブデン、銅および窒素等の種々の化学成分が副成分として含まれる。オゾンガス管５１ａの内壁には不働態膜（酸化膜）が形成される。オゾンガス管５１ａがステンレス合金によって形成される場合、不働態膜は例えばクロム酸化物を含み、さらにマンガン酸化物を含み得る。オゾンガス管５１ａの内壁に形成された不働態膜は、オゾンガス管５１ａの内部の金属を保護することができる。オゾンガス管５１ａの材料としてステンレス合金を適用する場合には、オゾンガスに対して高い信頼性でオゾンガス管５１ａを実現することができる。

【0060】

オゾンガス管５１ａの内壁には、オゾンパッシベーション（登録商標）処理が施されていてもよい。オゾンパッシベーション処理とは、例えば常温（例えば２５度程度）下において、対象面に高濃度（例えば５０体積％以上）のオゾンガスを作用させることにより、高品質な不働態膜を対象面に形成する処理である。オゾンパッシベーション処理が行われていれば、オゾンガス管５１ａの内壁には、より高品質な不働態膜が形成される。

【0061】

なお、オゾンガス管５１ａの全体が金属（ステンレス合金）によって形成される必要はない。例えば、オゾンガス管５１ａは、内壁を形成する内側部分と、内側部分を外側から囲む金属以外の外側部分とを含んでもよい。この場合、内側部分が金属（例えばステンレス合金）によって形成されればよい。また、オゾンガス管５１ａの長手方向の全体が金属によって形成される必要はない。例えば、オゾンガス管５１ａのうち長手方向の一部がフレキシブル配管によって形成されてもよい。例えば、オゾンガス管５１ａのうちの下流端から長手方向の所定範囲内の一部分が、フレキシブル配管によって構成されてもよい。当該フレキシブル配管には、例えば、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等のフッ素系樹脂によって構成されてもよい。オゾンガス管５１ａのうちの長手方向の一部がフレキシブル配管であれば、上部材３０が移動したときにオゾンガス管５１ａに生じる応力を低減させることができる。

【0062】

図３の例では、オゾンガス管５１ａのうちオゾンガス弁５２ａより上流側の部分にも供給弁（オゾンガス弁と呼ぶ）５５ａが介挿されている。オゾンガス弁５５ａもオゾンガス管５１ａの流路の開閉を切り換える。また、オゾンガス管５１ａのうちのオゾンガス弁５２ａとオゾンガス弁５５ａの間の部分には、配管５６ａの上流端が接続されている。配管５６ａの下流端は集合排出管６５に接続されている。集合排出管６５の下流端は不図示の排出部（例えば工場ユーティリティ）に接続される。配管５６ａには、圧力調整部５７ａが介挿されている。圧力調整部５７ａは例えばオートプレッシャコントローラである。オゾンガス弁５５ａおよび圧力調整部５７ａは例えば制御部９０によって制御される。オゾンガス管５１ａ内の一部のオゾンガスが、圧力調整部５７ａによって制御された流量で、配管５６ａを流れることにより、オゾンガス管５１ａ内の圧力を所定範囲内に調整することができる。

【0063】

図３に示されるように、チャンバ１０には排出管６０の上流端も接続されている。図３の例では、排出管６０の上流端はチャンバ１０の底部に接続され、排出管６０の下流端は集合排出管６５に接続される。集合排出管６５の下流端は不図示の排気部（例えば工場ユーティリティ）に接続される。排出管６０には排出弁６２が介挿されている。排出弁６２は例えば制御部９０によって制御され、排出管６０の流路の開閉を切り換える。図３の例では、排出管６０には圧力調整部６３が介挿されている。圧力調整部６３は、例えば、チャンバ１０の内部空間１０ｓの圧力が所定の圧力範囲内となるように、チャンバ１０からのガスの排気流量を調整する。圧力調整部６３は例えば制御部９０によって制御される。圧力調整部６３は例えばオートプレッシャコントローラであってもよい。チャンバ１０の内部空間１０ｓの圧力を測定する圧力センサ（不図示）が設けられてもよい。制御部９０は圧力センサの測定値に基づいて圧力調整部６３を制御してもよい。

【0064】

図３の例では、オゾンガス管５１ａにはフィルタ５４ａが介挿されている。フィルタ５４ａはオゾンガスに含まれる異物を補足する。これにより、より清浄なオゾンガスをチャンバ１０に供給することができる。

【0065】

制御部９０は、チャンバ１０内に基板Ｗが搬入されており、かつ、チャンバ１０が閉状態である状態で、オゾンガス弁５２ａおよびオゾンガス弁５５ａを開く。これにより、オゾンガス管５１ａを通じてオゾンガスがチャンバ１０に供給される。オゾンガスはチャンバ１０内において基板Ｗの主面（上面）に作用し、例えば基板Ｗの主面上の有機物を酸化分解する。また、制御部９０は排出弁６２を開いている。これにより、オゾンガスはチャンバ１０から排出管６０を通じて排出される。基板Ｗ上の有機物を十分に除去すると、制御部９０はオゾンガス弁５２ａを閉じる。

【0066】

図３の例では、チャンバ１０内のオゾンガスをパージするための不活性ガス管５１ｂが設けられている。図３の例では、不活性ガス管５１ｂの下流端はオゾンガス管５１ａの途中の接続位置Ｃ１に接続されている。不活性ガス管５１ｂの上流端は不活性ガス供給源に接続されている。不活性ガス供給源は、不活性ガスを貯留する貯留部を有し、不活性ガス管５１ｂの上流端に不活性ガスを供給する。不活性ガスは例えば窒素ガスおよび希ガスの少なくともいずれか一つを含む。希ガスは例えばアルゴンガスを含む。

【0067】

不活性ガス管５１ｂには、供給弁（以下、不活性ガス弁と呼ぶ）５２ｂが介挿されている。不活性ガス弁５２ｂは不活性ガス管５１ｂの流路の開閉を切り替える。また、図３の例では、不活性ガス管５１ｂには流量調整部５３ｂ、フィルタ５４ｂおよび逆止弁５５ｂが介挿されている。流量調整部５３ｂは、不活性ガス管５１ｂを流れる不活性ガスの流量を調整する。流量調整部５３ｂは例えば開度が調整可能な弁である。不活性ガス弁５２ｂおよび流量調整部５３ｂは例えば制御部９０によって制御される。フィルタ５４ｂは、不活性ガスに含まれる異物を補足する。これにより、より清浄な不活性ガスをチャンバ１０に供給することができる。逆止弁５５ｂは、不活性ガス供給源からチャンバ１０に向かって流れる不活性ガスを通過させ、チャンバ１０から不活性ガス供給源へ向かって流れる不活性ガスを阻止する。

【0068】

制御部９０はオゾンガスによる基板Ｗの処理後（つまり、オゾンガスの供給後）に、不活性ガス弁５２ｂを開く。これにより、不活性ガス供給源からの不活性ガスが不活性ガス管５１ｂおよびオゾンガス管５１ａの一部を通じてチャンバ１０内に供給される。このため、不活性ガスでチャンバ１０内のオゾンガスを排出管６０側に押し出すことができる。つまり、チャンバ１０内のオゾンガスを不活性ガスに置換することができる。制御部９０はオゾンガスが十分に排出された後に、不活性ガス弁５２ｂを閉じる。

【0069】

ところで、図３の例では、上述のようにフィルタ５４ａが設けられている。このフィルタ５４ａにはオゾンガスが滞留しやすい。このため、不活性ガスの供給時（つまりパージ時）において、フィルタ５４ａ内に滞留していたオゾンガスがチャンバ１０に向かって流出し得る。したがって、オゾンガスがチャンバ１０の内部空間１０ｓに流入し、オゾンガスのパージに要する時間が長くなり得る。

【0070】

そこで、図３の例では、フィルタ５４ａ内のオゾンガスを、集合排出管６５に排出させるための配管構造が設けられている。具体的には、オゾンガス管５１ａのうちフィルタ５４ａの直前の部分には、排出管５６ｂの上流端が接続されている。排出管５６ｂには排出弁５７ｂが介挿されている。排出弁５７ｂは例えば制御部９０によって制御され、排出管５６ｂの流路の開閉を切り換える。排出管５６ｂの下流端はエジェクタ５９ｂの吸引口に接続されている。エジェクタ５９ｂの流入口は不図示のガス供給源に接続されており、エジェクタ５９ｂの流出口は排出管５８ｂの上流端に接続されている。排出管５８ｂの下流端は集合排出管６５に接続される。

【0071】

制御部９０はオゾンガスによる基板Ｗの処理後に排出弁５７ｂを開く。排出弁５７ｂが開いた状態でガス供給源から高圧のガス（例えば空気）がエジェクタ５９ｂを通じて排出管５８ｂを流れると、当該ガスの流れによって排出管５６ｂ内の圧力が負圧となる。これにより、排出管５６ｂ内のガスがエジェクタ５９ｂに吸引され、排出管５８ｂを通じて集合排出管６５に排出される。このガスの流れによってフィルタ５４ａ内のオゾンガスもエジェクタ５９ｂに向かって吸引される。これにより、フィルタ５４ａ内のオゾンガスがチャンバ１０に向かって流れることを抑制できる。したがって、不活性ガスによるオゾンガスのパージに要する時間を短縮することができる。

【0072】

なお、フィルタ５４ａは省略されてもよい。フィルタ５４ａが設けられない場合、排出管５６ｂ、排出弁５７ｂ、エジェクタ５９ｂおよび排出管５８ｂも設けられない。

【0073】

制御部９０は、チャンバ１０内のオゾンガスの排出後に、開閉駆動部４０を制御してチャンバ１０を開状態とする。これにより、処理済みの基板Ｗが搬出可能となる。このとき、チャンバ１０の内部空間１０ｓが外部と連通するので、外部の空気が内部空間１０ｓを通じてオゾンガス管５１ａの下流端に流入し得る。外部の空気には通常水分が含まれているので、当該水分がオゾンガス管５１ａの内壁に作用し得る。このため、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜が損傷するおそれがある。不働態膜が損傷すると、オゾンガスがオゾンガス管５１ａを流れているときに、オゾンガスがオゾンガス管５１ａの内壁の損傷部分に作用し、内部の金属（例えばマンガン）が管内に流出しやすくなる。例えばオゾンガスによりマンガンが蒸発し得る。このような金属がオゾンガス管５１ａを通じてチャンバ１０内に流入すると、基板Ｗに対する金属汚染が生じる。

【0074】

そこで、本実施の形態では、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜を修復する修復ガスを供給するための修復ガス管５１ｃが設けられている。修復ガス管５１ｃの下流端は、オゾンガス管５１ａの途中の接続位置Ｃ２に接続されており、修復ガス管５１ｃの上流端は修復ガス供給源に接続されている。修復ガスは、酸素元素を含む酸化性ガスであり、例えば酸素ガスを含む。修復ガスは例えばドライエアを含んでいてもよい。なお、修復ガスはオゾンを含まない。また、修復ガスは、水分をほとんど含まない無水ガスである。ここでいう無水とは、例えば、水分の含有量（体積比）が数十（例えば１０）ｖｏｌ．ｐｐｍ以下であることをいう。修復ガス供給源は、修復ガスを貯留する貯留部を含み、修復ガス管５１ｃの上流端に修復ガスを供給する。

【0075】

修復ガス管５１ｃには、供給弁（以下、修復ガス弁と呼ぶ）５２ｃが介挿されている。修復ガス弁５２ｃは修復ガス管５１ｃの流路の開閉を切り替える。また、図３の例では、修復ガス管５１ｃには流量調整部５３ｃ、フィルタ５４ｃおよび逆止弁５５ｃが介挿されている。流量調整部５３ｃは、修復ガス管５１ｃを流れる修復ガスの流量を調整する。流量調整部５３ｃは例えば開度が調整可能な弁である。修復ガス弁５２ｃおよび流量調整部５３ｃは例えば制御部９０によって制御される。フィルタ５４ｂは、修復ガスに含まれる異物を補足する。これにより、より清浄な修復ガスをオゾンガス管５１ａに供給することができる。逆止弁５５ｂは、修復ガス供給源からオゾンガス管５１ａに向かって流れる修復ガスを通過させ、オゾンガス管５１ａから修復ガス供給源へ向かって流れる修復ガスを阻止する。

【0076】

修復ガス管５１ｃの下流端はオゾンガス弁５２ａよりも下流側において、オゾンガス管５１ａに接続される。つまり、接続位置Ｃ２はオゾンガス弁５２ａよりも下流側の位置である。図３の例では、フィルタ５４ａはオゾンガス弁５２ａ、流量調整部５３ａおよび逆止弁５５ｃの全てよりも下流側に設けられており、修復ガス管５１ｃの下流端はフィルタ５４ａよりも下流側において、オゾンガス管５１ａに接続されている。つまり、図３の例では、接続位置Ｃ２はフィルタ５４ａよりも下流側の位置である。

【0077】

制御部９０はオゾンガスによる処理後に、修復ガス弁５２ｃを開く。具体的には、制御部９０は、少なくともチャンバ１０が開状態となる状態において、修復ガス弁５２ｃを開く。修復ガス弁５２ｃが開くと、修復ガスが修復ガス管５１ｃを通じてオゾンガス管５１ａに流入し、オゾンガス管５１ａの下流部分を流れてチャンバ１０内に流出する。ここでいうオゾンガス管５１ａの下流部分とは、オゾンガス管５１ａの下流端と接続位置Ｃ２との間の部分である。当該下流部分の大部分は金属（例えばステンレス合金）によって形成されている。修復ガスはオゾンガス管５１ａの下流部分の内壁の不働態膜に作用して、当該不働態膜を修復する。

【0078】

＜基板処理装置の動作＞
次にオゾン処理ユニット１の動作の具体的な一例について説明する。図４は、オゾン処理ユニット１の動作の一例を示すフローチャートである。制御部９０は、予め設定された処理手順（レシピ）にしたがって、ステップＳ１からステップＳ７の処理を基板処理装置１００に実行させる。図５は、各ステップにおけるオゾン処理ユニット１の様子の一例を概略的に示す図である。なお、ここでは、オゾンガス弁５５ａは開いており、オゾン発生器７０からのオゾンガスはオゾンガス管５１ａの一部、配管５６ａおよび集合排出管６５を通じて常時流れている。圧力調整部５７ａによって、オゾンガス管５１ａの当該一部内の圧力が所定範囲内に調整される。また、排出弁６２も開いているものとする。

【0079】

まず、基板処理装置１００は未処理の基板Ｗをオゾン処理ユニット１に搬入する（ステップＳ１：搬入工程：図５（ａ）参照）。具体的には、まず、制御部９０は開閉駆動部４０を制御して、開閉駆動部４０に上部材３０を開位置に上昇させる。これにより、チャンバ１０が開状態となる。制御部９０はチャンバ１０が開状態となる状態でローカル搬送部１２５を制御して、ローカル搬送部１２５に基板Ｗをチャンバ１０に搬入させる。これにより、基板Ｗがチャンバ１０内の載置台１１の上に載置される。次に、制御部９０は基板Ｗが搬入された状態で、チャンバ１０を閉状態とする。具体的には、制御部９０は開閉駆動部４０に上部材３０を閉位置に下降させる。これにより、チャンバ１０は、その内部空間１０ｓに基板Ｗが存在する状態で、閉状態となる。

【0080】

次に、制御部９０はヒータ１２を制御して基板Ｗを加熱させる（ステップＳ２：加熱開始工程）。ヒータ１２は、基板Ｗの温度が、オゾン処理に適した温度範囲内となるように基板Ｗを加熱する。当該温度は例えば摂氏１００度以上である。ヒータ１２は少なくともオゾン処理が終了するまで加熱動作を実行する。なお、ステップＳ２はステップＳ１よりも前に実行されてもよく、ステップＳ１と並行して実行されてもよい。

【0081】

次に、制御部９０はオゾン処理を行う（ステップＳ３：処理工程：図５（ｂ）参照）。具体的には、制御部９０はオゾンガス弁５２ａを開く。これにより、オゾンガスがオゾンガス管５１ａを通じてチャンバ１０に供給される。オゾンガスのオゾン濃度は、例えば１００～２００ｇ／ｃｍ^３であってよい。また、オゾンガスの供給流量は、５～２０Ｌ（リットル）／分程度であってよい。チャンバ１０内に供給されたオゾンガスは基板Ｗの主面に作用して、基板Ｗの主面を処理する。例えば、オゾンガスが基板Ｗの主面上の有機物を酸化分解する。有機物の分解によって生じた有機物ガスおよび水蒸気等の生成物はオゾンガスとともに排出管６０を通じて外部に排出される。そして、基板Ｗの主面が十分に処理されると、制御部９０はオゾンガス弁５２ａを閉じる。例えばオゾンガス弁５２ａが開いた時点から所定のオゾン処理時間が経過したときに、制御部９０がオゾンガス弁５２ａを閉じる。経過時間は例えば制御部９０のタイマ回路（不図示）によって測定される。オゾン処理時間は例えば予め設定される。

【0082】

次に、制御部９０はパージ処理を行う（ステップＳ４：パージ工程：図５（ｃ）参照）。具体的な一例として、制御部９０は不活性ガス弁５２ｂを開く。これにより、不活性ガスが不活性ガス管５１ｂを通じてチャンバ１０に供給される。チャンバ１０内に供給された不活性ガスはオゾンガスを排出管６０に押し出すので、いずれチャンバ１０内のガスがオゾンガスから不活性ガスに置換される。このパージ処理により、チャンバ１０からのオゾンガスの流出を抑制することができる。

【0083】

このとき、制御部９０は排出弁５７ｂを開いてもよい。これにより、フィルタ５４ａ内のオゾンガスが排出管５６ｂおよび排出管５８ｂを通じて集合排出管６５に排出される。したがって、フィルタ５４ａ内のオゾンガスがチャンバ１０側に流れにくく、より短時間でチャンバ１０内のオゾンガスを不活性ガスで置換することができる。フィルタ５４ａ内のオゾンガスが十分に排出されると、制御部９０は排出弁５７ｂを閉じる。また、チャンバ１０内のオゾンガスが十分に排出されると、制御部９０は不活性ガス弁５２ｂを閉じる。例えば不活性ガス弁５２ｂが開いた時点から所定のパージ処理時間が経過したときに、制御部９０が不活性ガス弁５２ｂを閉じる。パージ処理時間は例えば予め設定される。このパージ処理により、オゾンガス管５１ａの下流部分は不活性ガスで満たされる。

【0084】

次に、基板処理装置１００は処理済みの基板Ｗをオゾン処理ユニット１から搬出する（ステップＳ５：搬出工程：図５（ｄ）参照）。具体的には、まず、制御部９０は開閉駆動部４０を制御して、開閉駆動部４０に上部材３０を開位置に上昇させる。これにより、チャンバ１０が開状態となる。次に、制御部９０はローカル搬送部１２５を制御して、ローカル搬送部１２５に基板Ｗをチャンバ１０から搬出させる。ローカル搬送部１２５は基板Ｗを冷却ユニット１２４に搬送する。

【0085】

ローカル搬送部１２５は次の未処理の基板Ｗをオゾン処理ユニット１に搬入する。つまり、次の基板Ｗに対して上述の一連の処理が再び実行される。これにより、オゾン処理ユニット１は複数の基板Ｗに対して順次にオゾン処理を行うことができる。

【0086】

さて、基板Ｗの搬出入時（ステップＳ１およびステップＳ５）において、チャンバ１０は開状態となる。このため、チャンバ１０の外部空間（つまり、ローカル搬送部１２５が存在する空間）から空気が内部空間１０ｓを通じてオゾンガス管５１ａの下流端に流入し得る。当該空気中の水分がオゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜に作用すると、不働態膜が損傷し得る。

【0087】

そこで、図４の例では、基板Ｗの搬出時（ステップＳ５）において、修復ガスをオゾンガス管５１ａに供給する（ステップＳ７：修復ガス供給工程：図５（ｄ）参照）。つまり、ステップＳ７はステップＳ５に並行して実行される。具体的には、制御部９０は、少なくともチャンバ１０が開状態となる状態において、オゾンガス管５１ａに修復ガスを供給する。具体的には、制御部９０は修復ガス弁５２ｃを開く。これにより、修復ガスが修復ガス管５１ｃを通じてオゾンガス管５１ａの下流部分に流入し、オゾンガス管５１ａの下流部分内の不活性ガスを押し出して、オゾンガス管５１ａの下流端から流出する。つまり、オゾンガス管５１ａの下流部分におけるガスが不活性ガスから修復ガスに置換される。修復ガスの流量は特に制限されないものの、例えば５Ｌ（リットル）／分程度以上に設定され得る。修復ガスの酸素がオゾンガス管５１ａの下流部分の内壁の不働態膜に作用することで、不働態膜が修復される。つまり、酸素によって不働態膜の酸化物が成長する。また、修復ガスがオゾンガス管５１ａの下流端から流出するので、水分を含む空気のオゾンガス管５１ａの下流端への流入を抑制することもできる。

【0088】

なお、制御部９０は、ステップＳ７において、チャンバ１０が開状態となる期間の少なくとも一部において、修復ガス弁５２ｃを開いていればよい。修復ガスが供給される期間では、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜を修復でき、また、オゾンガス管５１ａの下流端への空気の流入を抑制できるからである。

【0089】

制御部９０は、ステップＳ７において、開閉駆動部４０に閉状態から開状態への作動を開始させる前に、修復ガス弁５２ｃを開いてもよい。言い換えれば、制御部９０は修復ガス弁５２ｃへの開信号を出力した後に、開閉駆動部４０に制御信号を出力してもよい。修復ガス弁５２ｃは当該開信号に応答して開動作を開始する。開閉駆動部４０は当該制御信号に応答して上部材３０を開位置に上昇させ始める。これによれば、オゾンガス管５１ａの下流端からガスが流出した状態で、開閉駆動部４０がチャンバ１０を閉状態から開状態とする。このため、オゾンガス管５１ａの下流端への空気の流入をより確実に抑制することができる。

【0090】

また、制御部９０は、ステップＳ７において、チャンバ１０が開状態である期間の全部において、修復ガス弁５２ｃを開き続けてもよい。これによれば、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜をより確実に修復でき、また、オゾンガス管５１ａの下流端への空気の流入をより確実に抑制できる。

【0091】

図４の例では、基板Ｗの搬入時（ステップＳ１）においても、修復ガスをオゾンガス管５１ａに供給する（ステップＳ６：修復ガス供給工程：図５（ａ）参照）。つまり、ステップＳ６はステップＳ１に並行して実行される。具体的には、制御部９０は修復ガス弁５２ｃを開く。これにより、修復ガスが修復ガス管５１ｃを通じてオゾンガス管５１ａの下流部分に流入し、オゾンガス管５１ａの下流部分を流れてオゾンガス管５１ａの下流端から流出する。ステップＳ６において修復ガス弁５２ｃが開くタイミングおよび修復ガス弁５２ｃが開く期間については、ステップＳ７と同様である。なお、制御部９０はオゾンガス弁５２ａを開く際に修復ガス弁５２ｃを閉じてもよい。

【0092】

＜作用効果＞
以上のように、本実施の形態では、修復ガス管５１ｃの下流端がオゾンガス管５１ａの途中の接続位置Ｃ２に接続されている。このため、修復ガス管５１ｃに介挿された修復ガス弁５２ｃを開くことで、修復ガスをオゾンガス管５１ａの下流部分に供給することができる。したがって、オゾンガス管５１ａの下流部分の内壁の不働態膜を修復することができる。

【0093】

上述の例では、制御部９０は、チャンバ１０が開状態となる状態において、修復ガス管５１ｃを開いている。つまり、チャンバ１０の外部の空気がオゾンガス管５１ａの下流端に流入し得る状態において、修復ガスがオゾンガス管５１ａの下流端から流出する。このため、空気がオゾンガス管５１ａの下流端に流入することを抑制することができる。よって、空気中の水分がオゾンガス管５１ａの内壁に作用することを抑制できる。また、わずかな空気が流入してオゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜を損傷しても、修復ガスが不働態膜を修復することができる。

【0094】

なお、図４の例では、基板Ｗの搬入時（ステップＳ１）でも搬出時（ステップＳ５）でも、修復ガスがオゾンガス管５１ａに供給される。このため、オゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜をより確実に修復することができる。ただし、必ずしもこれに限らない。基板Ｗの搬入時および搬出時の少なくともいずれか一方で、チャンバ１０が開状態である期間の少なくとも一部において、修復ガスがオゾンガス管５１ａに供給されればよい。

【0095】

＜接続位置Ｃ２＞
図３の例では、オゾンガス管５１ａおよび修復ガス管５１ｃが接続される接続位置Ｃ２は、オゾンガス管５１ａおよび不活性ガス管５１ｂが接続される接続位置Ｃ１よりも、オゾンガスの流れについての上流側に位置する。これにより、修復ガス管５１ｃはオゾンガス管５１ａのうちより広い範囲に修復ガスを供給することができる。つまり、修復ガスが流れるオゾンガス管５１ａの下流部分をより長くすることができる。したがって、より広い範囲でオゾンガス管５１ａの内壁の不働態膜を修復することができる。

【0096】

フィルタ５４ａが設けられない場合、接続位置Ｃ２は流量調整部５３ａとオゾンガス弁５２ａとの間の位置であってもよい。

【0097】

＜基板Ｗが搬入されていない期間＞
チャンバ１０の内部空間１０ｓに基板Ｗが存在していない状態で、チャンバ１０が閉状態となる場合もある。例えば、キャリアＣ内の複数の基板Ｗが順次に搬送されてオゾン処理ユニット１が複数の基板Ｗを順次に処理する場合、処理済の基板Ｗがオゾン処理ユニット１から搬出されると、次の未処理の基板Ｗが搬入されるまで、チャンバ１０の内部空間１０ｓには基板Ｗが存在しない。このため、次の基板Ｗの搬入を待っている期間において、開閉駆動部４０がチャンバ１０を閉状態としてもよい。

【0098】

図６は、基板Ｗの搬出時（ステップＳ５）におけるオゾン処理ユニット１の様子の一例を概略的に示す図である。図６（ａ）に示されるように、チャンバ１０が開状態である状態で、処理済みの基板Ｗがローカル搬送部１２５によってオゾン処理ユニット１から搬出される。図６（ａ）では、修復ガスがオゾンガス管５１ａの下流端から流出する。

【0099】

基板Ｗが搬出されると、図６（ｂ）に示されるように、制御部９０は開閉駆動部４０を制御して、開閉駆動部４０にチャンバ１０を開状態から閉状態とさせる。これにより、チャンバ１０の内部空間１０ｓは外部の空間（ローカル搬送部１２５が存在する空間）から遮断される。つまり、次の基板Ｗが搬入されるまで、チャンバ１０が閉状態となる。このとき、チャンバ１０の内部空間１０ｓには基板Ｗが存在していない。

【0100】

制御部９０は、チャンバ１０の内部空間１０ｓに基板Ｗが存在しておらず、かつ、チャンバ１０が閉状態となる状態で、修復ガスの流量を低下させてもよい。図７は、オゾン処理ユニット１のタイミングチャートの一例を示す図である。図７では、ステップＳ５におけるタイミングチャートの一例が示されている。図７では、時点ｔ１の直前で、修復ガスの流量が増加している。つまり、制御部９０は時点ｔ１の直前で修復ガス弁５２ｃを開いている。そして、時点ｔ１において、開閉駆動部４０は上部材３０を閉位置から上昇させ始め、時点ｔ２において、上部材３０が開位置に到達する。その後、時点ｔ３において、ローカル搬送部１２５が基板Ｗを搬出し始め、時点ｔ４において、基板Ｗの搬出が完了する。これにより、チャンバ１０の内部空間１０ｓには基板Ｗが存在しなくなる。その後、時点ｔ５において、開閉駆動部４０が上部材３０を開位置から閉位置へ下降させ始め、時点ｔ６において、上部材３０が閉位置に到達する。以上のように、制御部９０は、修復ガス弁５２ｃが開き、かつ、チャンバ１０が開状態である状態で、ローカル搬送部１２５に基板Ｗを搬出させ、その後、開閉駆動部４０にチャンバ１０を閉状態とさせる。これにより、チャンバ１０の内部空間１０ｓは基板Ｗを収容しない状態で外部から遮断される。

【0101】

チャンバ１０が閉状態であるときには、チャンバ１０の外部の空気はチャンバ１０の内部空間１０ｓにはほとんど流入できず、オゾンガス管５１ａの下流端にもほとんど流入できない。チャンバ１０が閉状態となった直後では、チャンバ１０の内部空間１０ｓには空気が存在しているものの、当該空気はいずれ修復ガスで排出管６０に押し出される。つまり、チャンバ１０内のガスが修復ガスで実質的に満たされる。

【0102】

そこで、図７に示されるように、制御部９０は、チャンバ１０が閉状態になる際に、流量調整部５３ｃを制御して修復ガスの流量を第１流量Ｆ１から第２流量Ｆ２に低下させてもよい。つまり、制御部９０は流量調整部５３ｃを制御して、閉状態における修復ガスの第２流量Ｆ２（例えば定常値）を、開状態における修復ガスの第１流量Ｆ１（例えば定常値）よりも低くする。第２流量Ｆ２は、例えば１Ｌ／分程度以上である。チャンバ１０が閉状態であるときには、チャンバ１０の内部空間１０ｓに存在する水分を含んだ空気の量は増加しないので、修復ガスの流量を低下させても、オゾンガス管５１ａへの空気の流入を適切に抑制することができる。言い換えれば、より少ない修復ガスの使用量でオゾンガス管５１ａへの空気の流入を適切に抑制することができる。また、修復ガスの流量が少なくても、オゾンガス管５１ａの下流部分は修復ガスで満たされるので、オゾンガス管５１ａの下流部分の内壁の不働態膜を適切に修復することができる。

【0103】

図７の例では、制御部９０は、チャンバ１０が閉状態となった時点ｔ６以後に、修復ガスの流量を低下させる。これによれば、チャンバ１０の内部空間１０ｓに残留する空気をより速やかにパージすることができる。

【0104】

また、制御部９０は、チャンバ１０が閉状態となった時点ｔ６以後に、修復ガス弁５２ｃを閉じて修復ガスの流量をゼロにしてもよい。例えば、時点ｔ６から所定時間が経過した時点ｔ７において、制御部９０が修復ガス弁５２ｃを閉じてもよい。また、制御部９０は排出弁６２も閉じてもよい。これによれば、オゾンガス管５１ａの下流部分内の修復ガスがほぼ静止する。当該修復ガスもオゾンガス管５１ａの下流部分の内壁に作用できるので、オゾンガス管５１ａの内部の不働態膜を修復することができる。

【0105】

なお、必ずしも基板Ｗが搬出されるたびに、チャンバ１０を閉状態とする必要はない。例えば、キャリアＣ内の複数の基板Ｗが順次にオゾン処理ユニット１で処理される場合には、基板Ｗの入れ替え時にチャンバ１０を閉状態としなくてもよい。この場合、チャンバ１０が開状態であるときには、流量調整部５３ｃは修復ガスの流量を第１流量Ｆ１に調整する。一方、当該キャリアＣ内の最後の基板Ｗがオゾン処理ユニット１から搬出された時点から、キャリアＣ内の最初の基板Ｗがオゾン処理ユニット１に搬入される時点までの期間において、チャンバ１０を閉状態としてもよい。チャンバ１０が閉状態であるときに、制御部９０は修復ガスの流量を第１流量Ｆ１から第２流量Ｆ２に低減させてもよく、あるいは、修復ガス弁５２ｃを閉じてもよい。

【0106】

＜第２の実施の形態＞
図８は、オゾン処理ユニット１、および、その周囲の配管構造の一例を模式的に示す図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比べて、不活性ガスを供給するための配管構造が設けられていない。

【0107】

次にオゾン処理ユニット１の動作の具体的な一例について説明する。図９は、オゾン処理ユニット１の動作の一例を示すフローチャートである。制御部９０は、予め設定された処理手順（レシピ）にしたがって、ステップＳ１からステップＳ３、ステップＳ４Ａ、ステップＳ５からステップＳ７の処理を基板処理装置１００に実行させる。図９に示されるように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態におけるステップＳ４の代わりにステップＳ４Ａが実行される。

【0108】

ステップＳ４Ａでは、制御部９０は修復ガス弁５２ｃを開く。これにより、修復ガスが修復ガス管５１ｃおよびオゾンガス管５１ａの下流部分を通じてチャンバ１０の内部空間１０ｓに供給される。修復ガスはチャンバ１０の内部空間１０ｓのオゾンガスを排出管６０へ押し出すので、チャンバ１０内のガスがオゾンガスから修復ガスに置換される。そして、オゾンガスが十分に排出されると、修復ガスの供給を継続しつつ（ステップＳ７）、基板Ｗが搬出される（ステップＳ５）。

【0109】

以上のように、第２の実施の形態によれば、チャンバ１０の内部空間１０ｓのオゾンガスのパージに修復ガスが用いられる。このため、不活性ガスを供給するための配管構造が不要である。当該配管構造を設けない場合には、基板処理装置１００のコストおよびサイズを低減させることができる。また、制御部９０は不活性ガス弁５２ｂの開閉制御を行う必要がないので、制御部９０の処理負荷を軽減することもできる。

【0110】

以上のように、基板処理装置１００および基板処理方法は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この開示がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない多数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【0111】

上述の例では、開閉駆動部４０は上部材３０を昇降させるものの、下部材２０を昇降させてもよい。また、チャンバ１０は必ずしも下部材２０および上部材３０を含んでいる必要はない。例えば、チャンバ１０の側壁に、搬出入口を開閉するためのシャッタ（不図示）と、シャッタを開閉する開閉駆動部（不図示）が設けられてもよい。シャッタが開くことより、チャンバ１０が開状態となり、基板Ｗが搬出入口を通じて搬出入される。シャッタが閉じることにより、チャンバ１０が閉状態となる。

【0112】

上述の例では、ステンレス合金について詳しく説明したが、本発明の本旨に沿った用途によりニッケル合金などを用いても良い。

【符号の説明】

【0113】

１０ チャンバ
１０ｓ 内部空間
１００ 基板処理装置
５１ａ オゾンガス管
５２ａ オゾンガス弁
５１ｂ 不活性ガス管
５２ｂ 不活性ガス弁
５１ｃ 修復ガス管
５２ｃ 修復ガス弁
５３ｃ 流量調整部
６０ 排出管
９０ 制御部
Ｓ１ 搬入工程（ステップ）
Ｓ３ 処理工程（ステップ）
Ｓ４、Ｓ４Ａ パージ工程（ステップ）
Ｓ５ 搬出工程（ステップ）
Ｓ６，Ｓ７ 修復ガス供給工程（ステップ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】