処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びに処理用記録媒体
【課題】 処理室内に供給される処理流体の供給時の温度に基づいて処理流体の流量を正確に測定できるようにすること。
【解決手段】 被処理体である半導体ウエハＷが処理流体（例えば、オゾンガスと水蒸気の混合流体）により処理される処理室２内に、処理流体供給源（オゾンガス発生器７，水蒸気発生器９）から処理流体供給管６を介して処理流体を供給する際に、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を温度センサ１０によって計測して、その検出信号をＣＰＵ２０に伝達し、ＣＰＵ２０によって処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断する。
【解決手段】 被処理体である半導体ウエハＷが処理流体（例えば、オゾンガスと水蒸気の混合流体）により処理される処理室２内に、処理流体供給源（オゾンガス発生器７，水蒸気発生器９）から処理流体供給管６を介して処理流体を供給する際に、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を温度センサ１０によって計測して、その検出信号をＣＰＵ２０に伝達し、ＣＰＵ２０によって処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びに処理用記録媒体に関するもので、更に詳細には、例えば半導体製造に使用される処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びに処理用記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造において、被処理体例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等（以下にウエハ等という）に処理を施すために薬液，洗浄液等の液体や気体あるいは蒸気等の各種の処理流体が使用されており、例えばウエハ等を収容した処理室内に、所定温度及び所定流量の処理流体を供給して処理が行われている。
【０００３】
従来、この種の処理方法（装置）において、処理流体の流量を測定する手段として超音波流量計やフローメータが使用されている（例えば特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５１４５８号公報（特許請求の範囲、段落番号０００４，０００７、図５，図８）
【特許文献２】特開平１０−２７６８号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波流量計は、一般に管内を流れる処理流体に対して一側から超音波を発信し、他側で受信して流速を測定し、これに基づいて流量をパルス数でカウント表示する方式であるため、気相流体は計測することができない。
【０００５】
また、フローメータは、該フローメータのフロートを目視したり、電気制御により設定するものであるが、蒸気の流量を計測すると結露等により計測できない。
【０００６】
したがって、これら超音波流量計やフローメータによる流量測定では、蒸気の流量を正確に測定することができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、処理室内に供給される処理流体の供給時の温度に基づいて処理流体の流量を正確に測定できるようにした処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びにその処理用記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１記載の処理流体の測定方法は、被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の処理流体の流量測定方法において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の処理流体の流量測定方法において、前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の処理流体を用いる処理方法は、請求項１記載の発明を包含するもので、 被処理体を処理室内に収容する工程と、 前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の処理流体を用いる処理方法において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の処理流体を用いる処理方法において、前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７記載の処理流体を用いる処理方法は、請求項１記載の発明を包含するもので、 被処理体を処理室内に収容する工程と、 前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、 前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の処理流体を用いる処理方法において、前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の処理流体を用いる処理方法において、前記混合された処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置は、請求項４記載の処理方法を具現化するもので、 被処理体を収容する処理室と、 前記処理室内に処理流体を供給する処理流体供給管と、 前記処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検知された前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２記載の発明は、請求項６記載の処理方法を具現化するもので、請求項１０又は１１記載の処理流体を用いる処理装置において、前記制御手段は、前記処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置は、請求項７記載の処理方法を具現化するもので、 被処理体を収容する処理室と、 前記処理室に接続された処理流体供給管と、 前記処理流体供給管に接続される第１の処理流体供給管と、 前記処理流体供給管に接続される第２の処理流体供給管と、 前記処理流体供給管内で混合された混合処理流体の温度を計測する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検知された前記混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置において、前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１５記載の発明は、請求項９記載の処理方法を具現化するもので、請求項１３又は１４記載の処理流体を用いる処理装置において、前記制御手段は、前記混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１３ないし１５のいずれかに記載の処理流体を用いる処理装置において、前記処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１７記載の発明は、請求項４記載の処理方法及び請求項１０記載の処理装置を実行させるもので、 コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１８記載の発明は、請求項７記載の処理方法及び請求項１３記載の処理装置を実行させるもので、 コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する際に、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測し、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視することによって供給される処理流体の流量を測定することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができる。
【００２９】
請求項４，１０，１７記載の発明によれば、被処理体を処理室内に収容した後、処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する際に、温度検出手段によって処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測し、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３０】
請求項５，１１記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができ、処理用の蒸気の所定量を処理室内に供給することができる。
【００３１】
請求項６，１２記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３２】
請求項７，１３，１８記載の発明によれば、被処理体を処理室内に収容した後、処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給し、処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給して第１の処理流体に第２の処理流体を混合し、処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる第１の処理流体及び混合処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の混合処理流体を供給することができる。
【００３３】
請求項８，１４記載の発明によれば、処理流体が蒸気を含む場合であっても正確に流量を測定することができ、蒸気を含む処理流体の所定量を処理室内に供給することができる。
【００３４】
請求項９，１５記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３５】
請求項１６記載の発明によれば、処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することにより、混合処理流体の温度が供給管の外部雰囲気温度によって影響を受けるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、前記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００３７】
（１）請求項１記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視することによって供給される処理流体の流量を測定することができるので、処理流体に気泡が含まれる場合や気相状の場合においても正確に処理流体の流量を測定することができる。
【００３８】
（２）請求項２記載の発明によれば、前記（１）に加えて、更に処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができる。
【００３９】
（３）請求項３記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができるので、前記（１），（２）に加えて、更に測定精度の向上を図ることができる。
【００４０】
（４）請求項４，１０，１７記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】
（５）請求項５，１１記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができ、処理用の蒸気の所定量を処理室内に供給することができるので、前記（４）に加えて、更に処理流体に蒸気を用いた処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
（６）請求項６，１２記載の発明によれば、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、前記（４），（５）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】
（７）請求項７，１３，１８記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる混合処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の混合処理流体を供給することができるので、混合処理流体を用いる処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４４】
（８）請求項８，１４記載の発明によれば、処理流体が蒸気を含む場合であっても正確に流量を測定することができ、蒸気を含む処理流体の所定量を処理室内に供給することができるので、前記（７）に加えて、更に蒸気を含む混合処理流体を用いた処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
（９）請求項９，１５記載の発明によれば、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、前記（７），（８）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４６】
（１０）請求項１６記載の発明によれば、処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することにより、混合処理流体の温度が供給管の外部雰囲気温度によって影響を受けるのを防止することができるので、前記（７）〜（９）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る処理装置を半導体ウエハの表面に対してレジスト水溶化処理（オゾン処理）及び洗浄処理に適用した場合について説明する。
【００４８】
図１は、この発明に係る処理装置の全体を示す概略構成図、図２は、前記処理装置の要部を示す概略平面図である。
【００４９】
前記処理装置は、被処理体である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を収容する処理室２を形成し、処理室２の対向位置に処理流体の供給口３と排出口４を有すると共にヒータ及び開閉可能な蓋を有する処理容器１と、この処理容器１の供給口３と窒素（Ｎ２）ガス供給源５とを開閉弁Ｖを介して接続する処理流体供給管６と、この処理流体供給管６とオゾンガス発生器７とを開閉弁Ｖ1及び流量計８を介して接続する第１の処理流体供給管１１と、処理流体供給管６と溶媒蒸気供給源である蒸気発生器９とを開閉弁Ｖ2を介して接続する第２の処理流体供給管１２と、処理流体供給管６内で混合された混合処理流体すなわちオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を計測する温度検出手段である温度センサ１０と、この温度センサ１０と電気的に接続され、温度センサ１０で検知された混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、水蒸気が所定の流量に達したと判断する制御手段である中央演算処理装置２０（以下にＣＰＵ２０という）とで主に構成されている。
【００５０】
前記蒸気発生器９は、図示しない純水供給源と接続する蒸気発生器本体９ａの外周部にヒータ９ｂが配設されると共に、蒸気発生器本体９ａに接続される排出管１３に圧力センサ１４と圧力調節弁Ｖ3が介設されている。このように構成される蒸気発生器９によって例えば約１３０℃の水蒸気が生成されるようになっている。
【００５１】
また、前記処理流体供給管６における第１の処理流体供給管１１と第２の処理流体供給管１２との接続部すなわち流体混合部１５には、図２及び図４に示すように、ヒータ１６を埋設した断熱材１７を被覆してなる保温体１８が例えばねじ部材１９によって装着されている。このように、処理流体供給管６における第１の処理流体供給管１１と第２の処理流体供給管１２とが接続する流体混合部１５に、ヒータ１６を埋設した断熱材１７を被覆してなる保温体１８を装着することにより、混合流体生成部１５を例えば１５０℃に保温して、外部雰囲気温度（例えば約６０℃）によって処理流体供給管６に結露が発生するのを防止している。
【００５２】
また、前記温度センサ１０は、処理流体供給管６における処理容器１側付近の表面に直接取り付けられている（図１及び図２参照）。このように、処理流体供給管６に取り付けられる温度センサ１０によって処理流体供給管６内に流れるオゾンガス又は水蒸気あるいはオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を検知することができる。なお、温度センサ１０を、保温体１８の断熱材１７に埋設して取り付けても良い。
【００５３】
なお、図３に示すように、処理容器１における供給口３の周辺部に設けられた取り付け凹所１ａ内に一部が嵌合される例えばアルミニウム製のブロック体３０が埋設されている。この場合、ブロック体３０には処理流体供給管６と連通する連通路３１が設けられており、この連通路３１の下側の２箇所にヒータ３２が埋設されて、連通路３１内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を例えば１５０℃に保温して、外部雰囲気温度（例えば約６０℃）によって処理流体供給管６に結露が発生するのを防止している。また、連通路３１の近傍の上側の２箇所にヒータ用の温度センサ３３が埋設されている。
【００５４】
前記ＣＰＵ２０には、処理室２内に混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量が予め記憶されている。記憶される処理流体の流量は、予め実験により求めることができる。例えば、処理室２内に供給されるオゾンガスに対して水蒸気の供給が（ａ）無しの場合、（ｂ）２．３ｇ／ｍｉｎの場合、（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合及び（ｄ）６．２ｇ／ｍｉｎの場合の温度分布を調べたところ、図４に示すような結果が得られた。この結果、（ｂ）２．３ｇ／ｍｉｎの場合は（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合に比べると約４℃の温度差があり、また、（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合と（ｄ）６．２ｇ／ｍｉｎの場合を比べると、約２℃の温度差があった。この場合、オゾンガスの流量は流量計８で監視されている。
【００５５】
前記実験で求められたデータを元に換算すると、水蒸気の温度と流量の関係は図５に示すように表される。このようにして求められた水蒸気の温度に対する流量が予めＣＰＵ２０に記憶されることにより、温度センサ１０によって処理流体供給管６内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を検知（計測）し、処理流体供給管６内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することができる。すなわち、処理流体供給管６内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合処理流体の温度を温度センサ１０によって監視し、温度によって供給される処理流体の流量を測定できるので、処理室２内に水蒸気が供給されたか否か、あるいは、処理室２内に所定量の水蒸気が供給されたか否かを知ることができる。
【００５６】
また、ＣＰＵ２０には、混合流体が供給される際の温度に対する水蒸気の流量だけでなく、オゾンガスのみ供給される際の温度に対するオゾンガスの流量、水蒸気もオゾンガスも供給されない際の温度の情報も記憶されている。
【００５７】
また、ＣＰＵ２０は、コンピュータ４０に内蔵されており、コンピュータ４０は、ＣＰＵ２０に接続された入出力部４０ａと、処理工程を作成するための処理工程入力画面を表示する表示部４０ｂと、入出力部４０ａに挿着されると共にコンピュータ４０に制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体４０ｃ（記録媒体）が備えられており、制御プログラムに基づいて、実行時に、ウエハＷを処理室２内に収容する工程と、処理室２内にオゾンガス発生器７から処理流体供給管６を介してオゾンガスを供給する工程と、処理室２内に蒸気発生器９から処理流体供給管６を介して水蒸気を供給しオゾンガスに水蒸気を混合する工程と、処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を温度センサ１０にて計測する工程と、処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度が所定の温度に達した際に、オゾンガス又は水蒸気が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータ４０が処理装置を制御するように形成されている。
【００５８】
上記記録媒体４０ｃは、コンピュータ４０に固定的に設けられるもの、あるいは、コンピュータ４０に設けられた読み取り装置に着脱自在に挿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よい。最も典型的な実施形態においては、記録媒体４０ｃは、基板処理装置のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウエ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。他の実施の形態においては、記録媒体４０ｃは、制御ソフトウエアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような読み出し専用のリムーバブルディスクであり、このようなリムーバブルディスクはコンピュータ４０に設けられた光学的読み取り装置によって読み取られる。記録媒体４０ｃ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よく、また、記録媒体４０ｃは、カセット式のＲＯＭのようなものであってもよい。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４０ｃとして用いることが可能である。なお、複数の基板処理装置（オゾン処理装置）が配置される工場においては、各基板処理装置（オゾン処理装置）のコンピュータ４０を統括的に制御する管理コンピュータに制御ソフトウエアが格納されていてもよい。この場合、各基板処理装置（オゾン処理装置）に通信回線を介して管理コンピュータにより走査され、所定のプロセスを実行する。
【００５９】
なお、処理容器１の排出口４に接続される排出管４１にはレギュレータ１２によって調整されるリリーフ弁Ｖ4が介設されている。これにより、処理室２内の圧力を調整し、処理室２内の圧力と蒸気発生器９の圧力差により供給量を変更可能にすることができる。
【００６０】
次に、この発明に係る処理流体を用いた処理方法について、説明する。まず、図示しないキャリアから取り出されたウエハＷを処理室２内に収容して処理容器１を密閉する。この状態で処理容器１に設けられたヒータ（図示せず）からの加熱を約３０秒行うことにより、ウエハＷは短時間で処理温度（約１０５℃）付近まで加熱（予熱）される（予熱工程）。これにより、ウエハＷのレジスト水溶化処理（オゾン処理）を促進させることができる。
【００６１】
その後、ＣＰＵ２０は、処理室２に対してオゾンガスの供給を開始するよう制御信号をオゾンガス発生器７へ送る。これに基づいてオゾンガス発生器７から、第１の処理流体供給管１１及び処理流体供給管６を介して処理室２内に所定濃度のオゾンガスが供給される。なお、リリーフ弁Ｖ4によって処理室２内からの排出管４１による排気流量を調整する。このように、処理室２内を排出管４１によって排気しながらオゾンガスを供給することにより、処理室２内の圧力を一定に保ちながら処理室２内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、処理室２内の圧力は、大気圧より高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保つ。また、ヒータ（図示せず）の加熱によって、処理室２内の雰囲気及びウエハＷの温度が維持される。排出管４１によって排気した処理室２内の雰囲気は、オゾンガス処理部に排出される。このようにして、処理室２内に所定濃度のオゾンガスを充填する（オゾンガス充填工程）。
【００６２】
オゾンガスを充填した後、水蒸気発生器９によって生成された水蒸気を第２の処理流体供給管１２を介して処理流体供給管６に供給し、処理室２内にオゾンガスと水蒸気の混合流体を処理室２内に供給して、ウエハＷのレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う（オゾン処理工程）。このオゾン処理工程において、水蒸気の供給後、一定時間経過後に監視を開始する。ここで、一定時間は、予め検出したデータの温度勾配に基づき、規定温度到達時間が分かるので、その分の時間である。この際、温度センサ１０によって処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度が検知（計測）され、その検知情報がＣＰＵ２０に伝達され、ＣＰＵ２０に予め記憶された混合流体の温度に対する流量のデータに基づいて水蒸気の供給の有無、あるいは、水蒸気の流量は基準流量であるか否かが判断される。そして、水蒸気の流量が基準流量である場合には処理が続行され、それ以外の場合には例えばアラーム表示等がされる。なお、水蒸気の供給中は監視（計測）を続ける。
【００６３】
この場合も、処理室２内の圧力は、大気圧よりも高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保たれている。また、処理容器１に設けられたヒータの加熱により、処理室２内の雰囲気及びウエハＷの温度が維持される。このようにして、処理室２内に充填したオゾンガスと蒸気の混合処理流体によってウエハＷの表面に塗布されたレジストを水溶化させる（レジスト水溶化処理工程）。
【００６４】
所定のレジスト水溶化処理（オゾン処理）が終了した後、まず、第１の処理流体供給管１１に介設された開閉弁Ｖ1及び第２の処理流体供給管１２に介設された開閉弁Ｖ２を閉じて、処理流体供給管６に介設された開閉弁Ｖを開き、Ｎ2ガス供給源５から大量のＮ2ガスを処理室２内に供給すると共に、排出管４１に介設されたリリーフ弁Ｖ4を開放した状態にする。そして、処理室２内を排気しながらＮ2ガス供給源５からＮ2ガスを供給する。これにより、処理流体供給管６，処理室２，排出管４１の中をＮ2ガスによってパージすることができる。排出されたオゾンガスは、排出管４１によってオゾンガス処理部に排出される。このようにして、処理室２からオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する（排出工程）。
【００６５】
また、この時点で温度を監視しつづけることにより、開閉弁Ｖ２の故障を把握することが可能である。つまり、所定の温度まで温度が低下しないと、開閉弁Ｖ２が故障して閉じていないと判断できる。
【００６６】
その後、処理室２内からウエハＷを搬出して（ウエハ搬出工程）、処理が終了する。なお、処理室２内には、新たにウエハＷが搬入され、同様にレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行われる。
【００６７】
レジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷは、次に基板洗浄処理部に順次搬送され、ウエハＷに対してそれぞれ洗浄処理及び乾燥処理が施される。
【００６８】
なお、前記ＣＰＵ２０に予めの実験で入手した複数の水蒸気の流量に対する混合流体が供給される際の温度データを記憶することにより、設定された温度にならない際に、どれだけの流量が流れているかを判断することも可能である。
【００６９】
なお、前記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハの場合について説明したが、ウエハ以外に例えばＬＣＤ基板やフォトマスク用のレチクル基板等においてもこの発明が適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明に係る処理装置の全体を示す概略構成図である。
【図２】前記処理装置の要部を示す概略平面図である。
【図３】この発明における温度センサの取付状態を示す斜視図である。
【図４】この発明におけるオゾンガスと水蒸気の供給量と温度の関係を示すグラフである。
【図５】図４によって求められたデータに基づいて換算された混合流体の温度と流量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
１ 処理容器
２ 処理室
６ 処理流体供給管
７ オゾンガス発生器
９ 蒸気発生器
１０ 温度センサ（温度検出手段）
１１ 第１の処理流体供給管
１２ 第２の処理流体供給管
１５ 混合流体生成部
１６ ヒータ
１７ 断熱材
１８ 保温体
２０ ＣＰＵ（制御手段）
４０ コンピュータ
４０ｃ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びに処理用記録媒体に関するもので、更に詳細には、例えば半導体製造に使用される処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びに処理用記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造において、被処理体例えば半導体ウエハやＬＣＤ用ガラス基板等（以下にウエハ等という）に処理を施すために薬液，洗浄液等の液体や気体あるいは蒸気等の各種の処理流体が使用されており、例えばウエハ等を収容した処理室内に、所定温度及び所定流量の処理流体を供給して処理が行われている。
【０００３】
従来、この種の処理方法（装置）において、処理流体の流量を測定する手段として超音波流量計やフローメータが使用されている（例えば特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５１４５８号公報（特許請求の範囲、段落番号０００４，０００７、図５，図８）
【特許文献２】特開平１０−２７６８号公報（特許請求の範囲、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波流量計は、一般に管内を流れる処理流体に対して一側から超音波を発信し、他側で受信して流速を測定し、これに基づいて流量をパルス数でカウント表示する方式であるため、気相流体は計測することができない。
【０００５】
また、フローメータは、該フローメータのフロートを目視したり、電気制御により設定するものであるが、蒸気の流量を計測すると結露等により計測できない。
【０００６】
したがって、これら超音波流量計やフローメータによる流量測定では、蒸気の流量を正確に測定することができないという問題があった。
【０００７】
この発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、処理室内に供給される処理流体の供給時の温度に基づいて処理流体の流量を正確に測定できるようにした処理流体の流量測定方法、処理流体を用いる処理方法及びその装置並びにその処理用記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１記載の処理流体の測定方法は、被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の処理流体の流量測定方法において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の処理流体の流量測定方法において、前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４記載の処理流体を用いる処理方法は、請求項１記載の発明を包含するもので、 被処理体を処理室内に収容する工程と、 前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の処理流体を用いる処理方法において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の処理流体を用いる処理方法において、前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７記載の処理流体を用いる処理方法は、請求項１記載の発明を包含するもので、 被処理体を処理室内に収容する工程と、 前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、 前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程とを有し、 前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載の処理流体を用いる処理方法において、前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の処理流体を用いる処理方法において、前記混合された処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置は、請求項４記載の処理方法を具現化するもので、 被処理体を収容する処理室と、 前記処理室内に処理流体を供給する処理流体供給管と、 前記処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検知された前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置において、前記処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１２記載の発明は、請求項６記載の処理方法を具現化するもので、請求項１０又は１１記載の処理流体を用いる処理装置において、前記制御手段は、前記処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置は、請求項７記載の処理方法を具現化するもので、 被処理体を収容する処理室と、 前記処理室に接続された処理流体供給管と、 前記処理流体供給管に接続される第１の処理流体供給管と、 前記処理流体供給管に接続される第２の処理流体供給管と、 前記処理流体供給管内で混合された混合処理流体の温度を計測する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検知された前記混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置において、前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１５記載の発明は、請求項９記載の処理方法を具現化するもので、請求項１３又は１４記載の処理流体を用いる処理装置において、前記制御手段は、前記混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１３ないし１５のいずれかに記載の処理流体を用いる処理装置において、前記処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１７記載の発明は、請求項４記載の処理方法及び請求項１０記載の処理装置を実行させるもので、 コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程と、 前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１８記載の発明は、請求項７記載の処理方法及び請求項１３記載の処理装置を実行させるもので、 コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、 上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項１記載の発明によれば、被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する際に、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測し、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視することによって供給される処理流体の流量を測定することができる。
【００２７】
請求項２記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができる。
【００２８】
請求項３記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができる。
【００２９】
請求項４，１０，１７記載の発明によれば、被処理体を処理室内に収容した後、処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する際に、温度検出手段によって処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測し、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３０】
請求項５，１１記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができ、処理用の蒸気の所定量を処理室内に供給することができる。
【００３１】
請求項６，１２記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３２】
請求項７，１３，１８記載の発明によれば、被処理体を処理室内に収容した後、処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給し、処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給して第１の処理流体に第２の処理流体を混合し、処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断することにより、処理流体供給管内を流れる第１の処理流体及び混合処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の混合処理流体を供給することができる。
【００３３】
請求項８，１４記載の発明によれば、処理流体が蒸気を含む場合であっても正確に流量を測定することができ、蒸気を含む処理流体の所定量を処理室内に供給することができる。
【００３４】
請求項９，１５記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができる。
【００３５】
請求項１６記載の発明によれば、処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することにより、混合処理流体の温度が供給管の外部雰囲気温度によって影響を受けるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明によれば、前記のように構成されているので、以下のような優れた効果が得られる。
【００３７】
（１）請求項１記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視することによって供給される処理流体の流量を測定することができるので、処理流体に気泡が含まれる場合や気相状の場合においても正確に処理流体の流量を測定することができる。
【００３８】
（２）請求項２記載の発明によれば、前記（１）に加えて、更に処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができる。
【００３９】
（３）請求項３記載の発明によれば、処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことにより、正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定することができるので、前記（１），（２）に加えて、更に測定精度の向上を図ることができる。
【００４０】
（４）請求項４，１０，１７記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４１】
（５）請求項５，１１記載の発明によれば、処理流体が蒸気であっても正確に流量を測定することができ、処理用の蒸気の所定量を処理室内に供給することができるので、前記（４）に加えて、更に処理流体に蒸気を用いた処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
（６）請求項６，１２記載の発明によれば、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、前記（４），（５）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】
（７）請求項７，１３，１８記載の発明によれば、処理流体供給管内を流れる混合処理流体の温度を監視し、供給される処理流体の流量を測定することができ、処理室内に所定流量の混合処理流体を供給することができるので、混合処理流体を用いる処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４４】
（８）請求項８，１４記載の発明によれば、処理流体が蒸気を含む場合であっても正確に流量を測定することができ、蒸気を含む処理流体の所定量を処理室内に供給することができるので、前記（７）に加えて、更に蒸気を含む混合処理流体を用いた処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４５】
（９）請求項９，１５記載の発明によれば、更に正確に判断することができ、供給される処理流体の流量を更に正確に測定して、処理室内に所定流量の処理流体を供給することができるので、前記（７），（８）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【００４６】
（１０）請求項１６記載の発明によれば、処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することにより、混合処理流体の温度が供給管の外部雰囲気温度によって影響を受けるのを防止することができるので、前記（７）〜（９）に加えて、更に処理精度の向上及び装置の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る処理装置を半導体ウエハの表面に対してレジスト水溶化処理（オゾン処理）及び洗浄処理に適用した場合について説明する。
【００４８】
図１は、この発明に係る処理装置の全体を示す概略構成図、図２は、前記処理装置の要部を示す概略平面図である。
【００４９】
前記処理装置は、被処理体である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を収容する処理室２を形成し、処理室２の対向位置に処理流体の供給口３と排出口４を有すると共にヒータ及び開閉可能な蓋を有する処理容器１と、この処理容器１の供給口３と窒素（Ｎ２）ガス供給源５とを開閉弁Ｖを介して接続する処理流体供給管６と、この処理流体供給管６とオゾンガス発生器７とを開閉弁Ｖ1及び流量計８を介して接続する第１の処理流体供給管１１と、処理流体供給管６と溶媒蒸気供給源である蒸気発生器９とを開閉弁Ｖ2を介して接続する第２の処理流体供給管１２と、処理流体供給管６内で混合された混合処理流体すなわちオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を計測する温度検出手段である温度センサ１０と、この温度センサ１０と電気的に接続され、温度センサ１０で検知された混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、水蒸気が所定の流量に達したと判断する制御手段である中央演算処理装置２０（以下にＣＰＵ２０という）とで主に構成されている。
【００５０】
前記蒸気発生器９は、図示しない純水供給源と接続する蒸気発生器本体９ａの外周部にヒータ９ｂが配設されると共に、蒸気発生器本体９ａに接続される排出管１３に圧力センサ１４と圧力調節弁Ｖ3が介設されている。このように構成される蒸気発生器９によって例えば約１３０℃の水蒸気が生成されるようになっている。
【００５１】
また、前記処理流体供給管６における第１の処理流体供給管１１と第２の処理流体供給管１２との接続部すなわち流体混合部１５には、図２及び図４に示すように、ヒータ１６を埋設した断熱材１７を被覆してなる保温体１８が例えばねじ部材１９によって装着されている。このように、処理流体供給管６における第１の処理流体供給管１１と第２の処理流体供給管１２とが接続する流体混合部１５に、ヒータ１６を埋設した断熱材１７を被覆してなる保温体１８を装着することにより、混合流体生成部１５を例えば１５０℃に保温して、外部雰囲気温度（例えば約６０℃）によって処理流体供給管６に結露が発生するのを防止している。
【００５２】
また、前記温度センサ１０は、処理流体供給管６における処理容器１側付近の表面に直接取り付けられている（図１及び図２参照）。このように、処理流体供給管６に取り付けられる温度センサ１０によって処理流体供給管６内に流れるオゾンガス又は水蒸気あるいはオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を検知することができる。なお、温度センサ１０を、保温体１８の断熱材１７に埋設して取り付けても良い。
【００５３】
なお、図３に示すように、処理容器１における供給口３の周辺部に設けられた取り付け凹所１ａ内に一部が嵌合される例えばアルミニウム製のブロック体３０が埋設されている。この場合、ブロック体３０には処理流体供給管６と連通する連通路３１が設けられており、この連通路３１の下側の２箇所にヒータ３２が埋設されて、連通路３１内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を例えば１５０℃に保温して、外部雰囲気温度（例えば約６０℃）によって処理流体供給管６に結露が発生するのを防止している。また、連通路３１の近傍の上側の２箇所にヒータ用の温度センサ３３が埋設されている。
【００５４】
前記ＣＰＵ２０には、処理室２内に混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量が予め記憶されている。記憶される処理流体の流量は、予め実験により求めることができる。例えば、処理室２内に供給されるオゾンガスに対して水蒸気の供給が（ａ）無しの場合、（ｂ）２．３ｇ／ｍｉｎの場合、（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合及び（ｄ）６．２ｇ／ｍｉｎの場合の温度分布を調べたところ、図４に示すような結果が得られた。この結果、（ｂ）２．３ｇ／ｍｉｎの場合は（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合に比べると約４℃の温度差があり、また、（ｃ）４．２ｇ／ｍｉｎの場合と（ｄ）６．２ｇ／ｍｉｎの場合を比べると、約２℃の温度差があった。この場合、オゾンガスの流量は流量計８で監視されている。
【００５５】
前記実験で求められたデータを元に換算すると、水蒸気の温度と流量の関係は図５に示すように表される。このようにして求められた水蒸気の温度に対する流量が予めＣＰＵ２０に記憶されることにより、温度センサ１０によって処理流体供給管６内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を検知（計測）し、処理流体供給管６内を流れる処理流体の温度が所定の温度に達した際に、処理流体が所定の流量に達したと判断することができる。すなわち、処理流体供給管６内を流れるオゾンガス又はオゾンガスと水蒸気の混合処理流体の温度を温度センサ１０によって監視し、温度によって供給される処理流体の流量を測定できるので、処理室２内に水蒸気が供給されたか否か、あるいは、処理室２内に所定量の水蒸気が供給されたか否かを知ることができる。
【００５６】
また、ＣＰＵ２０には、混合流体が供給される際の温度に対する水蒸気の流量だけでなく、オゾンガスのみ供給される際の温度に対するオゾンガスの流量、水蒸気もオゾンガスも供給されない際の温度の情報も記憶されている。
【００５７】
また、ＣＰＵ２０は、コンピュータ４０に内蔵されており、コンピュータ４０は、ＣＰＵ２０に接続された入出力部４０ａと、処理工程を作成するための処理工程入力画面を表示する表示部４０ｂと、入出力部４０ａに挿着されると共にコンピュータ４０に制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体４０ｃ（記録媒体）が備えられており、制御プログラムに基づいて、実行時に、ウエハＷを処理室２内に収容する工程と、処理室２内にオゾンガス発生器７から処理流体供給管６を介してオゾンガスを供給する工程と、処理室２内に蒸気発生器９から処理流体供給管６を介して水蒸気を供給しオゾンガスに水蒸気を混合する工程と、処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度を温度センサ１０にて計測する工程と、処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度が所定の温度に達した際に、オゾンガス又は水蒸気が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータ４０が処理装置を制御するように形成されている。
【００５８】
上記記録媒体４０ｃは、コンピュータ４０に固定的に設けられるもの、あるいは、コンピュータ４０に設けられた読み取り装置に着脱自在に挿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よい。最も典型的な実施形態においては、記録媒体４０ｃは、基板処理装置のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウエ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。他の実施の形態においては、記録媒体４０ｃは、制御ソフトウエアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような読み出し専用のリムーバブルディスクであり、このようなリムーバブルディスクはコンピュータ４０に設けられた光学的読み取り装置によって読み取られる。記録媒体４０ｃ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よく、また、記録媒体４０ｃは、カセット式のＲＯＭのようなものであってもよい。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４０ｃとして用いることが可能である。なお、複数の基板処理装置（オゾン処理装置）が配置される工場においては、各基板処理装置（オゾン処理装置）のコンピュータ４０を統括的に制御する管理コンピュータに制御ソフトウエアが格納されていてもよい。この場合、各基板処理装置（オゾン処理装置）に通信回線を介して管理コンピュータにより走査され、所定のプロセスを実行する。
【００５９】
なお、処理容器１の排出口４に接続される排出管４１にはレギュレータ１２によって調整されるリリーフ弁Ｖ4が介設されている。これにより、処理室２内の圧力を調整し、処理室２内の圧力と蒸気発生器９の圧力差により供給量を変更可能にすることができる。
【００６０】
次に、この発明に係る処理流体を用いた処理方法について、説明する。まず、図示しないキャリアから取り出されたウエハＷを処理室２内に収容して処理容器１を密閉する。この状態で処理容器１に設けられたヒータ（図示せず）からの加熱を約３０秒行うことにより、ウエハＷは短時間で処理温度（約１０５℃）付近まで加熱（予熱）される（予熱工程）。これにより、ウエハＷのレジスト水溶化処理（オゾン処理）を促進させることができる。
【００６１】
その後、ＣＰＵ２０は、処理室２に対してオゾンガスの供給を開始するよう制御信号をオゾンガス発生器７へ送る。これに基づいてオゾンガス発生器７から、第１の処理流体供給管１１及び処理流体供給管６を介して処理室２内に所定濃度のオゾンガスが供給される。なお、リリーフ弁Ｖ4によって処理室２内からの排出管４１による排気流量を調整する。このように、処理室２内を排出管４１によって排気しながらオゾンガスを供給することにより、処理室２内の圧力を一定に保ちながら処理室２内をオゾンガス雰囲気にする。この場合、処理室２内の圧力は、大気圧より高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保つ。また、ヒータ（図示せず）の加熱によって、処理室２内の雰囲気及びウエハＷの温度が維持される。排出管４１によって排気した処理室２内の雰囲気は、オゾンガス処理部に排出される。このようにして、処理室２内に所定濃度のオゾンガスを充填する（オゾンガス充填工程）。
【００６２】
オゾンガスを充填した後、水蒸気発生器９によって生成された水蒸気を第２の処理流体供給管１２を介して処理流体供給管６に供給し、処理室２内にオゾンガスと水蒸気の混合流体を処理室２内に供給して、ウエハＷのレジスト水溶化処理（オゾン処理）を行う（オゾン処理工程）。このオゾン処理工程において、水蒸気の供給後、一定時間経過後に監視を開始する。ここで、一定時間は、予め検出したデータの温度勾配に基づき、規定温度到達時間が分かるので、その分の時間である。この際、温度センサ１０によって処理流体供給管６内を流れるオゾンガスと水蒸気の混合流体の温度が検知（計測）され、その検知情報がＣＰＵ２０に伝達され、ＣＰＵ２０に予め記憶された混合流体の温度に対する流量のデータに基づいて水蒸気の供給の有無、あるいは、水蒸気の流量は基準流量であるか否かが判断される。そして、水蒸気の流量が基準流量である場合には処理が続行され、それ以外の場合には例えばアラーム表示等がされる。なお、水蒸気の供給中は監視（計測）を続ける。
【００６３】
この場合も、処理室２内の圧力は、大気圧よりも高い状態、例えばゲージ圧０．２ＭＰａ程度に保たれている。また、処理容器１に設けられたヒータの加熱により、処理室２内の雰囲気及びウエハＷの温度が維持される。このようにして、処理室２内に充填したオゾンガスと蒸気の混合処理流体によってウエハＷの表面に塗布されたレジストを水溶化させる（レジスト水溶化処理工程）。
【００６４】
所定のレジスト水溶化処理（オゾン処理）が終了した後、まず、第１の処理流体供給管１１に介設された開閉弁Ｖ1及び第２の処理流体供給管１２に介設された開閉弁Ｖ２を閉じて、処理流体供給管６に介設された開閉弁Ｖを開き、Ｎ2ガス供給源５から大量のＮ2ガスを処理室２内に供給すると共に、排出管４１に介設されたリリーフ弁Ｖ4を開放した状態にする。そして、処理室２内を排気しながらＮ2ガス供給源５からＮ2ガスを供給する。これにより、処理流体供給管６，処理室２，排出管４１の中をＮ2ガスによってパージすることができる。排出されたオゾンガスは、排出管４１によってオゾンガス処理部に排出される。このようにして、処理室２からオゾンガスと蒸気の混合処理流体を排出する（排出工程）。
【００６５】
また、この時点で温度を監視しつづけることにより、開閉弁Ｖ２の故障を把握することが可能である。つまり、所定の温度まで温度が低下しないと、開閉弁Ｖ２が故障して閉じていないと判断できる。
【００６６】
その後、処理室２内からウエハＷを搬出して（ウエハ搬出工程）、処理が終了する。なお、処理室２内には、新たにウエハＷが搬入され、同様にレジスト水溶化処理（オゾン処理）が行われる。
【００６７】
レジスト水溶化処理（オゾン処理）が施されたウエハＷは、次に基板洗浄処理部に順次搬送され、ウエハＷに対してそれぞれ洗浄処理及び乾燥処理が施される。
【００６８】
なお、前記ＣＰＵ２０に予めの実験で入手した複数の水蒸気の流量に対する混合流体が供給される際の温度データを記憶することにより、設定された温度にならない際に、どれだけの流量が流れているかを判断することも可能である。
【００６９】
なお、前記実施形態では、被処理基板が半導体ウエハの場合について説明したが、ウエハ以外に例えばＬＣＤ基板やフォトマスク用のレチクル基板等においてもこの発明が適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明に係る処理装置の全体を示す概略構成図である。
【図２】前記処理装置の要部を示す概略平面図である。
【図３】この発明における温度センサの取付状態を示す斜視図である。
【図４】この発明におけるオゾンガスと水蒸気の供給量と温度の関係を示すグラフである。
【図５】図４によって求められたデータに基づいて換算された混合流体の温度と流量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
１ 処理容器
２ 処理室
６ 処理流体供給管
７ オゾンガス発生器
９ 蒸気発生器
１０ 温度センサ（温度検出手段）
１１ 第１の処理流体供給管
１２ 第２の処理流体供給管
１５ 混合流体生成部
１６ ヒータ
１７ 断熱材
１８ 保温体
２０ ＣＰＵ（制御手段）
４０ コンピュータ
４０ｃ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の処理流体の流量測定方法において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の処理流体の流量測定方法において、
前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項４】
被処理体を処理室内に収容する工程と、
前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項５】
請求項４記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項７】
被処理体を処理室内に収容する工程と、
前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、
前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行することを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項８】
請求項７記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記混合された処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項１０】
被処理体を収容する処理室と、
前記処理室内に処理流体を供給する処理流体供給管と、
前記処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検知された前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、
を具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記制御手段は、前記処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１３】
被処理体を収容する処理室と、
前記処理室に接続された処理流体供給管と、
前記処理流体供給管に接続される第１の処理流体供給管と、
前記処理流体供給管に接続される第２の処理流体供給管と、
前記処理流体供給管内で混合された混合処理流体の温度を計測する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検知された前記混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、
を具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記制御手段は、前記混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれかに記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１７】
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする処理流体を用いる処理用記録媒体。
【請求項１８】
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする処理流体を用いる処理用記録媒体。
【請求項１】
被処理体が処理流体により処理される処理室内に、処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の処理流体の流量測定方法において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の処理流体の流量測定方法において、
前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体の流量測定方法。
【請求項４】
被処理体を処理室内に収容する工程と、
前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断することを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項５】
請求項４記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記処理流体の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項７】
被処理体を処理室内に収容する工程と、
前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、
前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、
前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程とを有し、
前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行することを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項８】
請求項７記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の処理流体を用いる処理方法において、
前記混合された処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め計測し、記憶しておくことを特徴とする処理流体を用いる処理方法。
【請求項１０】
被処理体を収容する処理室と、
前記処理室内に処理流体を供給する処理流体供給管と、
前記処理流体供給管内を流れる処理流体の温度を計測する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検知された前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、
を具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記制御手段は、前記処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１３】
被処理体を収容する処理室と、
前記処理室に接続された処理流体供給管と、
前記処理流体供給管に接続される第１の処理流体供給管と、
前記処理流体供給管に接続される第２の処理流体供給管と、
前記処理流体供給管内で混合された混合処理流体の温度を計測する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検知された前記混合処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断する制御手段と、
を具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記第２の処理流体が蒸気であることを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記制御手段は、前記混合処理流体が供給される際の温度に対応する処理流体の流量を予め記憶することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１６】
請求項１３ないし１５のいずれかに記載の処理流体を用いる処理装置において、
前記処理流体供給管における第１の処理流体供給管と第２の処理流体供給管との接続部に保温用の加熱手段を更に具備することを特徴とする処理流体を用いる処理装置。
【請求項１７】
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に処理流体供給源から処理流体供給管を介して処理流体を供給する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記処理流体が所定の流量に達したと判断する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする処理流体を用いる処理用記録媒体。
【請求項１８】
コンピュータに制御プログラムを実行させるソフトウエアが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
上記制御プログラムは、実行時に、被処理体を処理室内に収容する工程と、前記処理室内に第１の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第１の処理流体を供給する工程と、前記処理室内に第２の処理流体供給源から処理流体供給管を介して第２の処理流体を供給し前記第１の処理流体に第２の処理流体を混合する工程と、前記処理流体供給管内を流れる混合された処理流体の温度を計測する工程と、前記処理流体供給管内を流れる前記混合された処理流体の温度が所定の温度に達した際に、前記第１又は第２の処理流体が所定の流量に達したと判断し、処理を続行する工程が実行されるように、コンピュータが処理装置を制御するものである、ことを特徴とする処理流体を用いる処理用記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−４０７３９（Ｐ２００７−４０７３９Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２２８０６（Ｐ２００５−２２２８０６）
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１日（２００５．８．１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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