CN108074843B - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够容易地进行处理容器的维护作业的基板处理装置。基板处理装置(3)具备：容器主体(311)，其收容基板(W)，并且，使用高压的处理流体对基板(W)进行处理；输送口(312)，其用于相对于容器主体(311)内输入和输出基板(W)。在容器主体(311)的、与输送口(312)不同的位置设有开口(321)。开口(321)被第2盖构件(322)封堵。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理装置。
背景技术
在将集成电路的层叠构造形成于作为基板的半导体晶圆(以下称为晶圆)等的表面的半导体装置的制造工序中，进行利用化学溶液等清洗液将晶圆表面的微小的尘土、自然氧化膜去除等利用液体来对晶圆表面进行处理的液处理工序。
公知有在将在这样的液处理工序中残留到晶圆的表面的液体去除之际使用超临界状态的处理流体的方法。
例如专利文献1公开了一种基板处理装置，使超临界状态的流体与基板接触而将残留到基板的液体去除。另外，专利文献2公开一种基板处理装置，利用超临界流体从基板之上使有机溶剂溶解而使基板干燥。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-12538号公报
专利文献2：日本特开2013-16798号公报
发明内容
发明要解决的问题
不过，以往，在使用了超临界状态的流体的基板处理装置中，处理容器的内部成为高压，因此，为了提高处理容器的耐压性，缩小基板的输送口的面积。因此，存在处理容器内的维护作业并不容易这样的问题。
本发明是在这样的背景下做成的，目的在于提供一种能够容易地进行处理容器内的维护作业的基板处理装置。
用于解决问题的方案
本发明的一实施方式涉及一种基板处理装置，其具备：容器主体，其用于收容基板，并且使用高压的处理流体对所述基板进行处理；输送口，其用于相对于所述容器主体内输入和输出所述基板；开口，其设于所述容器主体的、与所述输送口不同的位置；盖构件，其封堵所述开口。
发明的效果
根据本发明，能够容易地进行处理容器内的维护作业。
附图说明
图1是表示清洗处理系统的整体结构的横剖俯视图。
图2是表示超临界处理装置的处理容器的一个例子的外观立体图。
图3是表示超临界处理装置的处理容器的一个例子的剖视图。
图4是表示处理容器的维护用开口的周围的剖视图。
图5是表示处理容器的维护用开口的周围的剖视图。
图6是表示超临界处理装置的系统整体的结构例的图。
图7是用于说明IPA的干燥机理的图，简单地表示晶圆所具有的作为凹部的图案的放大剖视图。
图8的(a)、(b)是表示维护超临界处理装置的处理容器之际的作用的剖视图。
图9是表示超临界处理装置的处理容器的变形例的侧视图。
图10是表示超临界处理装置的处理容器的变形例的图，是表示将容器主体内的流体排出的流体排出部周边的剖视图。
附图标记说明
3、超临界处理装置；301、处理容器；311、容器主体；312、输送口；313、供给部；314、排出部；315、第1盖构件；316、保持板；318、流体排出集管；319、处理空间；321、维护用开口(开口)；322、第2盖构件；327、第1锁定板；337、第2锁定板；W、晶圆。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。此外，对于添付于本件说明书的附图所示的结构，出于图示和理解的难易度上的方便，能包括尺寸和缩小比例尺等相对于实物的尺寸和缩小比例尺被变更的部分。
[清洗处理系统的结构]
图1是表示清洗处理系统1的整体结构的横剖俯视图。
清洗处理系统1具备：多个清洗装置2(在图1所示的例子，是两台清洗装置2)，向晶圆W供给清洗液而进行清洗处理；多个超临界处理装置3(在图1所示的例子中，是两台超临界处理装置3)，其使残留于清洗处理后的晶圆W的干燥防止用的液体(在本实施方式中，是IPA：异丙醇)与超临界状态的处理流体(在本实施方式中，是CO2：二氧化碳)接触而去除。
在该清洗处理系统1中，FOUP100载置于载置部11，收纳到该FOUP100的晶圆W经由输入输出部12和交接部13向清洗处理部14和超临界处理部15交接。在清洗处理部14和超临界处理部15中，首先，晶圆W向设于清洗处理部14的清洗装置2输入而受到清洗处理，之后，向设于超临界处理部15的超临界处理装置3输入而受到从晶圆W上去除IPA的干燥处理。在图1中，附图标记“121”表示在FOUP100与交接部13之间输送晶圆W的第1输送机构，附图标记“131”是表示供在输入输出部12与清洗处理部14以及超临界处理部15之间输送的晶圆W暂时载置的、起到作为缓冲器的作用的交接架。
在交接部13的开口部连接有晶圆输送路径162，沿着晶圆输送路径162设有清洗处理部14和超临界处理部15。在清洗处理部14，隔着该晶圆输送路径162各配置有1台清洗装置2，设有合计两台清洗装置2。另一方面，在超临界处理部15，隔着晶圆输送路径162各配置有1台作为进行从晶圆W去除IPA的干燥处理的基板处理装置发挥功能的超临界处理装置3，设有合计两台超临界处理装置3。在晶圆输送路径162配置有第2输送机构161，第2输送机构161设置成能在晶圆输送路径162内移动。载置到交接架131的晶圆W由第2输送机构161接收，第2输送机构161将晶圆W向清洗装置2和超临界处理装置3输入。此外，清洗装置2和超临界处理装置3的数量和配置形态并没有特别限定，根据每单位时间的晶圆W的处理张数、各清洗装置2和各超临界处理装置3的处理时间等，以恰当的形态配置恰当的数量的清洗装置2和超临界处理装置3。
清洗装置2构成为利用例如旋转清洗对晶圆W进行逐张清洗的单张式的装置。在该情况下，一边使晶圆W以水平地保持着的状态绕铅垂轴线旋转，一边在恰当的时刻向晶圆W的处理面供给清洗用的化学溶液、用于冲洗化学溶液的冲洗液，从而能够进行晶圆W的清洗处理。清洗装置2所使用的化学溶液和冲洗液并没有特别限定。能够将例如作为碱性的化学溶液的SC1液(即氨和过氧化氢水的混合液)向晶圆W供给，从晶圆W将微粒、有机性的污染物质去除。之后，能够将作为冲洗液的脱离子水(DIW：DeIonized Water)向晶圆W供给，从晶圆W冲洗SC1液。而且，也能够将作为酸性的化学溶液的稀氢氟酸水溶液(DHF：DilutedHydroFluoric acid)向晶圆W供给而去除自然氧化膜，之后，将DIW向晶圆W供给而从晶圆W冲洗稀氢氟酸水溶液。
然后，清洗装置2一结束由DIW进行的冲洗处理，就一边使晶圆W旋转，一边向晶圆W供给作为干燥防止用的液体的IPA，将残存于晶圆W的处理面的DIW置换成IPA。之后，使晶圆W的旋转平缓地停止。此时，向晶圆W供给充分量的IPA，形成有半导体的图案的晶圆W的表面成为注满IPA液的状态，在晶圆W的表面形成IPA的液膜。晶圆W维持被注满有IPA液的状态且被第2输送机构161从清洗装置2输出。
如此赋予到晶圆W的表面的IPA起到防止晶圆W的干燥的作用。尤其是，防止由于晶圆W从清洗装置2向超临界处理装置3输送中的IPA的蒸发而晶圆W就产生所谓图案坍塌(日文：パターン倒れ)，因此，清洗装置2将充分的量的IPA向晶圆W赋予，以使具有比较大的厚度的IPA膜形成于晶圆W的表面。
从清洗装置2输出来的晶圆W以注满IPA液的状态被第2输送机构161向超临界处理装置3的处理容器内输入，在超临界处理装置3中进行IPA的干燥处理。
[超临界处理装置]
接着，说明在超临界处理装置(基板处理装置)3进行的使用了超临界流体的干燥处理的详细情况。首先，对在超临界处理装置3中晶圆W所输入的处理容器的结构例进行说明。
图2是表示超临界处理装置3的处理容器301的一个例子的外观立体图，图3是表示处理容器301的一个例子的剖视图。
处理容器301用于收容晶圆W，并且，使用超临界流体等高压的处理流体对晶圆W进行处理。该处理容器301具备：壳体状的容器主体311，其收容晶圆W；输送口312，其用于相对于容器主体311内输入和输出晶圆W；保持板316，其横向地保持处理对象的晶圆W；第1盖构件315，其支承该保持板316，并且，在将晶圆W输入到容器主体311内时将输送口312密闭。另外，在容器主体311的、与输送口312不同的位置设有维护用开口(开口)321。该维护用开口321除了维护时等被第2盖构件322封堵。
容器主体311用于收容晶圆W，并且对晶圆W进行使用了处理流体的处理。容器主体311是在内部形成有能收容例如直径300mm的晶圆W的处理空间319的容器。上述的输送口312和维护用开口321(与例如输送口312同等的大小和形状的开口)在处理空间319的两端分别形成，均与处理空间319连通。
另外，在容器主体311的靠输送口312侧的壁部设有排出部314。排出部314设于处理容器301的下游侧，与用于使处理流体流通的排出侧供给管线65(参照图6)连接。此外，在图2中图示了两个排出部314，但排出部314的数量并没有特别限定。
在分别位于输送口312的上侧和下侧的第1上侧块312a和第1下侧块312b分别形成有供随后叙述的第1锁定板327嵌入的嵌入孔325、323。各嵌入孔325、323分别沿着上下方向(与晶圆W的面垂直的方向)贯通第1上侧块312a和第1下侧块312b。
保持板316是构成为在保持着晶圆W的状态下能以水平的状态配置于容器主体311的处理空间319内的较薄的板状的构件，与第1盖构件315连结。此外，在保持板316的靠第1盖构件315侧的部分设有排出口316a。
在容器主体311的、靠跟前侧(Y方向负侧)的区域形成有第1盖构件收容空间324。第1盖构件315在将保持板316向处理容器301内输入而对晶圆W进行超临界处理之际收容于第1盖构件收容空间324。在该情况下，第1盖构件315封堵输送口312而使处理空间319密闭。
第1锁定板327设于处理容器301的跟前侧。该第1锁定板327起到在使保持板316移动到处理位置时作为对第1盖构件315由于容器主体311内的压力而移动的情况进行限制的限制构件的作用。该第1锁定板327嵌入第1下侧块312b的嵌入孔323和第1上侧块312a的嵌入孔325。此时，第1锁定板327起到作为闩的作用，因此，第1盖构件315和保持板316的前后方向(在图2和图3中，Y方向)的移动被限制。并且，第1锁定板327利用升降机构326沿着上下方向在嵌入于嵌入孔323、325而将第1盖构件315压紧的锁定位置与从该锁定位置向下方侧退避而使第1盖构件315打开的打开位置之间移动。在该例子中，由第1锁定板327、嵌入孔323、325和升降机构326构成对第1盖构件315由于容器主体311内的压力而移动的情况进行限制的限制机构。此外，在嵌入孔323、325分别设有为了使第1锁定板327插脱而需要的余量，因此，在嵌入孔323、325与位于锁定位置的第1锁定板327之间形成有微小的间隙C1(图3)。此外，出于图示方便，在图3中夸张地描绘间隙C1。
维护用开口321设于容器主体311的壁面的与输送口312相对的位置。通过如此使维护用开口321和输送口312相对，在利用第1盖构件315和第2盖构件322使容器主体311密闭之际，处理空间319的压力大致均等施加于容器主体311的内表面。因此，应力集中于容器主体311的特定的部位的情况被防止。然而，维护用开口321也可以设于除了与输送口312相对的位置以外的部位、例如相对于晶圆W的行进方向(Y方向)而言的侧方的壁面。
第2上侧块321a和第2下侧块321b分别位于维护用开口321的上侧和下侧。在该第2上侧块321a和第2下侧块321b分别形成有用于供第2锁定板337嵌入的嵌入孔335、333。各嵌入孔335、333分别沿着上下方向(与晶圆W的面垂直的方向、Z方向)贯通第2上侧块321a和第2下侧块321b。
在容器主体311的、靠里侧(Y方向正侧)的区域形成有第2盖构件收容空间334。第2盖构件322除了在维护时等之外收容于第2盖构件收容空间334，并且封堵维护用开口321。另外，在第2盖构件322设有供给部313。供给部313设于处理容器301的上游侧，与用于使处理流体流通的第1供给管线63(参照图6)连接。此外，在图2中图示了两个供给部313，供给部313的数量并没有特别限定。
第2锁定板337起到作为对第2盖构件322由于容器主体311内的压力而移动的情况进行限制的限制构件的作用。该第2锁定板337嵌入维护用开口321的周围的嵌入孔333、335。此时，第2锁定板337起到作为闩的作用，因此，第2盖构件322的前后方向(Y方向)的移动被限制。并且，第2锁定板337构成为，沿着上下方向在嵌入于嵌入孔333、335而将第2盖构件322压紧的锁定位置与从该锁定位置向下方侧退避而使第2盖构件322打开的打开位置之间移动。在本实施方式中，第2锁定板337被手动移动，但也可以设置与升降机构326大致相同的升降机构，来自动移动。此外，在嵌入孔333、335设有为了使第2锁定板337插脱而需要的余量，因此，在嵌入孔333、335与位于锁定位置的第2锁定板337之间形成有微小的间隙C2(图3)。此外，出于图示方便，在图3中夸张地描绘间隙C2。
在本实施方式中，第2盖构件322与第1供给管线63连接，在第2盖构件322设有许多开孔332。该第2盖构件322起到作为将来自第1供给管线63的处理流体向容器主体311的内部供给的流体供给集管的作用。由此，在维护时在将第2盖构件322拆卸掉之际，能够容易地进行开孔332的清扫等维护作业。另外，在容器主体311内的输送口312侧的壁部设有与排出部314连通的流体排出集管318。在该流体排出集管318也设有许多开孔。
第2盖构件322和流体排出集管318以相互相对的方式设置。作为流体供给部发挥功能的第2盖构件322实质上朝向水平方向将处理流体向容器主体311内供给。在此所谓的水平方向是与重力起作用的铅垂方向垂直的方向，通常是与保持到保持板316的晶圆W的平坦的表面延伸的方向平行的方向。作为将容器主体311内的流体排出的流体排出部发挥功能的流体排出集管318使容器主体311内的流体通过设于保持板316的排出口316a并向容器主体311外引导而排出。经由流体排出集管318向容器主体311外排出的流体除了含有经由第2盖构件322供给到容器主体311内的处理流体之外、还含有从晶圆W的表面溶入处理流体的IPA。通过如此从第2盖构件322的开孔332向容器主体311内供给处理流体，另外，通过经由流体排出集管318的开孔将流体从容器主体311内排出，从而在容器主体311内形成与晶圆W的表面大致平行地流动的处理流体的层流。
另外，在容器主体311的靠输送口312侧的侧面连接有真空吸引管348，在容器主体311的靠维护用开口321侧的侧面连接有真空吸引管349。真空吸引管348与容器主体311中的靠第1盖构件收容空间324侧的面连通，真空吸引管349与容器主体311中的靠第2盖构件收容空间334侧的面连通。该真空吸引管348、349分别起到利用真空吸引力将第1盖构件315和第2盖构件322向容器主体311侧吸引的作用。
另外，在容器主体311的底面形成有将处理流体向容器主体311的内部供给的底面侧流体供给部341。底面侧流体供给部341与向容器主体311内供给高压流体的第2供给管线64(参照图6)连接。底面侧流体供给部341实质上从下方朝向上方将处理流体向容器主体311内供给。从底面侧流体供给部341供给来的处理流体从晶圆W的背面通过设于保持板316的排出口316a而向晶圆W的表面蔓延，与来自第2盖构件322的处理流体一起通过设于保持板316的排出口316a从流体排出集管318排出。优选底面侧流体供给部341的位置设为导入到例如容器主体311内的晶圆W的下方，进一步优选设为晶圆W的中心部的下方。由此，能够使来自底面侧流体供给部341的处理流体向晶圆W的表面均匀地蔓延。
如图3所示，在容器主体311的上下两面设有例如带式加热器等由电阻发热体构成的加热器345。加热器345与电源部346连接，能够使电源部346的输出增减而将容器主体311和处理空间319的温度维持在例如100℃～300℃的范围内。
[维护用开口周边的结构]
接着，参照图4和图5，进一步说明维护用开口321的周围的结构。
如图4和图5所示，在第2盖构件322的靠处理空间319侧的侧壁以包围与维护用开口321的周缘相对应的位置的方式形成有凹部328。通过使密封构件329嵌入该凹部328内，而在与维护用开口321的周围的侧壁面抵接的第2盖构件322侧的侧壁面配置密封构件329。
密封构件329以能够包围维护用开口321的方式形成为环状。另外，密封构件329的截面形状成为U字状。在图4和图5所示的密封构件329中，U字的缺口329a沿着环状的密封构件329的内周面形成。换言之，在密封构件329形成有围成U字状的内部空间(缺口329a)。
通过使用设有该密封构件329的第2盖构件322来封堵维护用开口321的周围，密封构件329以封堵第2盖构件322与处理空间319之间的间隙的方式配置于第2盖构件322与容器主体311的相对面之间。并且，该间隙形成在容器主体311内的维护用开口321的周围，因此，沿着密封构件329的内周面形成的缺口329a成为与该处理空间319连通的状态。
缺口329a与处理空间319连通的密封构件329暴露于处理流体的气氛，存在处理流体使树脂、橡胶等成分、树脂、橡胶等成分所含有的杂质溶出的情况。因此，密封构件329在至少朝向处理空间319开口的缺口329a的内侧由对液体IPA、处理流体具备耐蚀性的树脂形成。作为这样的树脂的例子，可列举出聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮(PEEK)，即使成分的微量向处理流体中溶出，也优选使用对半导体装置影响较小的、不含氟的树脂。
以下，说明在处理容器301内使用高压的处理流体对晶圆W进行处理之际的、具备密封构件329的处理容器301的作用。
首先，在不向处理空间319供给高压的处理流体、容器主体311内的压力不提高的情况下，利用来自真空吸引管349(图2和图3)的吸引力，第2盖构件322被向容器主体311侧吸引。此时，如图4所示，第2盖构件322和容器主体311的侧壁面彼此直接相对而将密封构件329压扁，气密地封堵维护用开口321的周围。被第2盖构件322和容器主体311压扁的密封构件329向缺口329a变窄的方向变形。在缺口329a未完全封闭的情况下，在该时间点，处理空间319内的气氛经由第2盖构件322与容器主体311之间的间隙而流入缺口329a内。
另一方面，在将高压的处理流体从开孔332供给到处理空间319内的情况下，第2盖构件322向远离维护用开口321的方向移动。即、第2盖构件322由于从处理流体受到的压力而移动与维护用开口321周围的嵌入孔335、333和第2锁定板337之间的间隙C2(图3)相应的量。若由于第2盖构件322的移动而第2盖构件322与容器主体311之间的间隙变宽，则利用具有弹性的密封构件329的复原力，缺口329a变宽，如图5所示那样处理空间319的气氛(处理流体)也进一步进入缺口329a(内部空间)内。
若处理流体进入缺口329a内，则从缺口329a的内侧推开密封构件329，将密封构件329的外周面(与缺口329a相反的一侧的面)朝向第2盖构件322的凹部328侧的面、和容器主体311的侧壁面按压的力起作用。由此，密封构件329的外周面与第2盖构件322、容器主体311密合，使这些第2盖构件322与容器主体311之间的间隙气密地封堵。这种密封构件329具备由于从处理流体受到的力而能变形的弹性，同时克服处理空间319与外部之间的压力差(例如16MPa～20MPa程度))而能够维持气密地封堵间隙的状态。
此外，在本实施方式中，对于容器主体311的输送口312，也与维护用开口321同样地方式被第1盖构件315密闭。
即、如图3所示，在第1盖构件315的靠处理空间319侧的侧壁以包围与输送口312的周缘相对应的位置的方式形成有凹部338。通过密封构件339嵌入该凹部338内，在与输送口312的周围的侧壁面抵接的第1盖构件315侧的侧壁面配置密封构件339。
密封构件339以能够包围输送口312的方式形成为环状。另外，密封构件339的截面形状成为U字状。通过如此使用设有密封构件339的第1盖构件315来封堵输送口312，密封构件339以封堵第1盖构件315与输送口312之间的间隙的方式配置于第1盖构件315与容器主体311的相对面之间。此外，用于使用第1盖构件315和密封构件339来封堵输送口312的结构与用于封堵上述的维护用开口321的结构大致相同。
[超临界处理装置的系统整体的结构]
图6是表示超临界处理装置3的系统整体的结构例的图。
在比处理容器301靠上游侧的位置设有流体供给罐51，在超临界处理装置3中，处理流体从流体供给罐51向用于使处理流体流通的供给管线供给。在流体供给罐51与处理容器301之间，从上游侧朝向下游侧依次设有流通通断阀52a、节流阀55a、过滤器57和流通通断阀52b。此外，在此所谓的上游侧和下游侧的用语以供给管线中的处理流体的流动方向为基准。
流通通断阀52a是对来自流体供给罐51的处理流体的供给的连通和断开进行调整的阀，在开状态下，处理流体向下游侧的供给管线流动，在闭状态下，处理流体不向下游侧的供给管线流动。在流通通断阀52a处于开状态的情况下，例如16MPa～20MPa(兆帕斯卡)左右的高压的处理流体从流体供给罐51经由流通通断阀52a向供给管线供给。节流阀55a起到对从流体供给罐51供给的处理流体的压力进行调整的作用，能够使压力被调整成例如16MPa左右的处理流体向比节流阀55a靠下游侧的供给管线流通。过滤器57将从节流阀55a输送来的处理流体所含有的异物去除掉，使清洁的处理流体向下游侧流动。
流通通断阀52b是对处理流体向处理容器301的供给的连通和断开进行调整的阀。从流通通断阀52b向处理容器301延伸的第1供给管线63与上述的图2和图3所示的供给部313连接，来自流通通断阀52b的处理流体经由图2和图3所示的供给部313和第2盖构件322向处理容器301的容器主体311内供给。
此外，在图6所示的超临界处理装置3中，供给管线在过滤器57与流通通断阀52b之间分支。即从过滤器57与流通通断阀52b之间的供给管线分支而延伸出以下供给管线：经由流通通断阀52c和节流阀55b与处理容器301连接的供给管线(第2供给管线64)、经由流通通断阀52d和单向阀58a与吹扫装置62连接的供给管线、以及经由流通通断阀52e和节流阀55c与外部连接的供给管线。
经由流通通断阀52c和节流阀55b与处理容器301连接的第2供给管线64与上述的图2和图3所示的底面侧流体供给部341连接，来自流通通断阀52c的处理流体经由图2和图3所示的底面侧流体供给部341向处理容器301的容器主体311内供给。第2供给管线64也可以用作用于向处理容器301供给处理流体的辅助的流路。在如例如处理流体向处理容器301的供给开始初始等那样比较大量的处理流体向处理容器301供给之际流通通断阀52c被调整成开状态，能够将压力被节流阀55b调整后的处理流体向处理容器301供给。
经由流通通断阀52d和单向阀58a与吹扫装置62连接的供给管线是用于将氮等非活性气体向处理容器301供给的流路，在处理流体从流体供给罐51向处理容器301的供给停止的期间内被灵活运用。在例如非活性气体充满处理容器301而保持清洁的状态的情况下，流通通断阀52d和流通通断阀52b被调整成开状态，从吹扫装置62送入到供给管线的非活性气体经由单向阀58a、流通通断阀52d以及流通通断阀52b向处理容器301供给。
经由流通通断阀52e和节流阀55c与外部连接的供给管线是用于将处理流体从供给管线排出的流路。在例如超临界处理装置3的电源断开时，在将残存于流通通断阀52a与流通通断阀52b之间的供给管线内的处理流体向外部排出之际，流通通断阀52e被调整成开状态，流通通断阀52a与流通通断阀52b之间的供给管线与外部连通。
在比处理容器301靠下游侧的位置从上游侧朝向下游侧依次设有流通通断阀52f、排气调整阀59、浓度计量传感器60以及流通通断阀52g。
流通通断阀52f是对来自处理容器301的处理流体的排出的连通和断开进行调整的阀。在将处理流体从处理容器301排出的情况下，流通通断阀52f被调整成开状态，在不从处理容器301排出处理流体的情况下，流通通断阀52f被调整成闭状态。此外，在处理容器301与流通通断阀52f之间延伸的供给管线(排出侧供给管线65)与图2和图3所示的排出部314连接。处理容器301的容器主体311内的流体经由图2和图3所示的流体排出集管318和排出部314朝向流通通断阀52f输送。
排气调整阀59是用于对来自处理容器301的流体的排出量进行调整的阀，可由例如背压阀构成。排气调整阀59的开度根据来自处理容器301的流体的所期望的排出量在控制部4的控制下适应性地被调整。在本实施方式中，在例如处理容器301内的流体的压力成为预先确定好的压力为止进行从处理容器301排出流体的处理。因此，排气调整阀59能够在处理容器301内的流体的压力达到了预先确定好的压力之际以从开状态转换成闭状态的方式对开度进行调整而停止来自处理容器301的流体的排出。
浓度计量传感器60是对从排气调整阀59输送来的流体所含有的IPA浓度进行计量的传感器。
流通通断阀52g是对来自处理容器301的流体向外部的排出的连通和断开进行调整的阀。在将流体向外部排出的情况下，流通通断阀52g被调整成开状态，在不排出流体的情况下，流通通断阀52g被调整成闭状态。此外，在流通通断阀52g的下游侧设有排气调整针阀61a和单向阀58b。排气调整针阀61a是对经由流通通断阀52g输送来的流体向外部的排出量进行调整的阀，排气调整针阀61a的开度根据流体的所期望的排出量进行调整。单向阀58b是防止排出的流体的倒流的阀，起到将流体向外部可靠地排出的作用。
此外，在图6所示的超临界处理装置3中，供给管线在浓度计量传感器60与流通通断阀52g之间分支。即从浓度计量传感器60与流通通断阀52g之间的供给管线分支而延伸出以下供给管线：经由流通通断阀52h与外部连接的供给管线、经由流通通断阀52i与外部连接的供给管线、以及经由流通通断阀52j与外部连接的供给管线。
流通通断阀52h以及流通通断阀52i与流通通断阀52g同样地是对流体向外部的排出的连通和断开进行调整的阀。在流通通断阀52h的下游侧设有排气调整针阀61b和单向阀58c，进行流体的排出量的调整和防止流体的倒流。在流通通断阀52i的下游侧设有单向阀58d，防止流体的倒流。流通通断阀52j也是对流体向外部的排出的连通和断开进行调整的阀，在流通通断阀52j的下游侧设有节流阀55d，能够将流体从流通通断阀52j经由节流阀55d向外部排出。不过，在图6所示的例子中，经由流通通断阀52g、流通通断阀52h和流通通断阀52i向外部输送的流体的目的地和经由流通通断阀52j向外部输送的流体的目的地不同。因而，将流体经由例如流通通断阀52g、流通通断阀52h以及流通通断阀52i向未图示的回收装置输送，而也能够经由流通通断阀52j向大气释放。
在将流体从处理容器301排出的情况下，流通通断阀52g、流通通断阀52h、流通通断阀52i和流通通断阀52j中的1个以上的阀被调整成开状态。也可以是，特别是在超临界处理装置3的电源断开时，将流通通断阀52j调整成开状态而将残存于浓度计量传感器60与流通通断阀52g之间的供给管线的流体向外部排出。
此外，在上述的供给管线的各种部位设有对流体的压力进行检测的压力传感器和对流体的温度进行检测的温度传感器。在图6所示的例子中，在流通通断阀52a与节流阀55a之间设有压力传感器53a和温度传感器54a，在节流阀55a与过滤器57之间设有压力传感器53b和温度传感器54b，在过滤器57与流通通断阀52b之间设有压力传感器53c，在流通通断阀52b与处理容器301之间设有温度传感器54c，在节流阀55b与处理容器301之间设有温度传感器54d。另外，在处理容器301与流通通断阀52f之间设有压力传感器53d和温度传感器54f，在浓度计量传感器60与流通通断阀52g之间设有压力传感器53e和温度传感器54g。而且，设有用于对作为处理容器301的内部的容器主体311内的流体的温度进行检测的温度传感器54e。
另外，在超临界处理装置3的处理流体流动的任意的部位设有加热器H。在图6中在比处理容器301靠上游侧的供给管线(即流通通断阀52a与节流阀55a之间、节流阀55a与过滤器57之间、过滤器57与流通通断阀52b之间、以及流通通断阀52b与处理容器301之间)图示有加热器H，但也可以在包括处理容器301和比处理容器301靠下游侧的供给管线在内的其他部位设置加热器H。因而，也可以在从流体供给罐51供给的处理流体向外部排出的整个流路上设置加热器H。另外，尤其是，出于对向处理容器301供给的处理流体的温度进行调整的观点考虑，优选在能够对在比处理容器301靠上游侧的位置流动的处理流体的温度进行调整的位置设有加热器H。
而且，在节流阀55a与过滤器57之间设有安全阀56a，在处理容器301与流通通断阀52f之间设有安全阀56b，在浓度计量传感器60与流通通断阀52g之间设有安全阀56c。这些安全阀56a～56c起到在供给管线内的压力过大的情况等异常时使供给管线与外部连通、将供给管线内的流体紧急地向外部排出的作用。
[超临界干燥处理]
接着，对使用了超临界状态的处理流体的IPA的干燥机理进行说明。
图7是用于说明IPA的干燥机理的图，是简单地表示晶圆W所具有的作为凹部的图案P的放大剖视图。
在超临界处理装置3中，超临界状态的处理流体R导入到处理容器301的容器主体311内的初始，如图7的(a)所示，IPA仅向图案P间填充。
图案P间的IPA通过与超临界状态的处理流体R接触，逐渐溶解于处理流体R，如图7的(b)所示那样逐渐置换成处理流体R。此时，在图案P间除了存在IPA和处理流体R之外，还存在IPA和处理流体R混合后的状态的混合流体M。
并且，随着在图案P间进行从IPA向处理流体R的置换，IPA被从图案P间去除，最终，如图7的(c)所示，图案P间仅被超临界状态的处理流体R充满。
在IPA被从图案P间去除之后，通过使容器主体311内的压力降低到大气压，如图7的(d)所示，处理流体R从超临界状态变化成气体状态，图案P间仅被气体占据。图案P间的IPA如此被去除，晶圆W的干燥处理完成。
以上述的图7的(a)～(d)所示的机理为背景，本实施方式的超临界处理装置3如以下这样进行IPA的干燥处理。
即由超临界处理装置3进行的基板处理方法具备如下工序：将图案P被干燥防止用的IPA液注满的晶圆W向处理容器301的容器主体311内输入的工序；经由流体供给部(即流体供给罐51、流通通断阀52a、流通通断阀52b和第2盖构件322)向容器主体311内供给超临界状态的处理流体的工序；在容器主体311内使用超临界状态的处理流体进行从晶圆W去除IPA的干燥处理的工序。
即，首先，在清洗装置2中实施了清洗处理的晶圆W被向超临界处理装置3输送。在该清洗装置2中，由作为例如碱性化学溶液的SC1液进行的微粒、有机性的污染物质的去除、由作为冲洗液的脱离子水(DIW)进行的冲洗清洗、由作为酸性化学溶液的稀氢氟酸水溶液(DHF)进行的自然氧化膜的去除、由DIW进行的冲洗清洗按照该顺序进行，最后向晶圆表面注满IPA液。然后，晶圆W在该状态下直接从清洗装置2输出，向超临界处理装置3的处理容器301输送。
向该处理容器301的输送使用例如第2输送机构161来进行(参照图1)。在向处理容器301输送晶圆时，第2输送机构161向在交接位置待机着的保持板316交接了晶圆W之后，从保持板316的上方位置退避。
接下来，使保持板316沿着水平方向滑动，使保持板316移动到容器主体311内的处理位置。此时，第1盖构件315收容于第1盖构件收容空间324内，覆盖输送口312。接下来，利用来自真空吸引管348(图2和图3)的吸引力，第1盖构件315被向容器主体311吸引，输送口312被第1盖构件315封堵。接着，利用升降机构326使第1锁定板327上升到锁定位置，而使第1锁定板327与第1盖构件315的前表面抵接，限制第1盖构件315的移动。
接下来，在晶圆W表面注满的IPA液干燥之前，打开流通通断阀52b、52c而经由第1供给管线63、第2供给管线64向处理空间319供给高压的处理流体。由此，使处理空间319内的压力升压到例如14MPa～16MPa左右。随着处理空间319的加压，设于第1盖构件315的凹部338的截面U字状的密封构件339被张开，气密地封堵第1盖构件315与容器主体311之间的间隙。
另一方面，在处理空间319内，若供给到该处理空间319内的处理流体与注满晶圆W的IPA液接触，则所注满的IPA液逐渐溶解于处理流体，逐渐置换成处理流体。并且，随着在晶圆W的图案间进行从IPA向处理流体的置换，IPA被从图案间去除，最终仅超临界状态的处理流体充满图案P间。其结果，晶圆W的表面从液体的IPA置换成处理流体，在平衡状态下在液体IPA与处理流体之间没有形成界面，因此，不会引起图案坍塌，能够将晶圆W表面的流体置换成处理流体。
之后，向处理空间319内供给处理流体后经过预先设定好的时间，晶圆W的表面一成为被处理流体置换后的状态，就打开流通通断阀52f而使处理空间319内的气氛气体从流体排出集管318朝向容器主体311外方排出。由此，容器主体311内的压力逐渐降低，处理空间319内的处理流体从超临界的状态变化成气体的状态。此时在超临界状态与气体之间没有形成界面，因此，不会使表面张力作用于在晶圆W的表面形成的图案，能够使晶圆W干燥。
通过以上的工艺，在结束晶圆W的超临界处理之后，为了将残存于处理空间319的气体的处理流体排出，从未图示的吹扫气体供给管线供给N2气体而朝向流体排出集管318进行吹扫。然后，进行预先确定好的时间的N2气体的供给，完成吹扫，容器主体311内一恢复成大气压，使第1锁定板327下降到打开位置。然后，使保持板316沿着水平方向移动到交接位置，使用第2输送机构161将结束了超临界处理的晶圆W输出。
不过，在进行上述的超临界处理期间内，第2锁定板337始终上升到锁定位置。由此，第2锁定板337与第2盖构件322的后表面抵接，第2盖构件322的移动被限制。然后，不向处理空间319供给高压的处理流体，在容器主体311内的压力不提高的情况下，第2盖构件322和容器主体311的侧壁面彼此直接相对而压扁密封构件329，气密地封堵维护用开口321的周围。
另一方面，在高压的处理流体供给到处理空间319的情况下，第2盖构件322向远离处理空间319的方向(Y方向正侧)移动与维护用开口321周围的嵌入孔335、333和第2锁定板337之间的间隙C2相应的量。通过第2盖构件322移动，第2盖构件322与容器主体311之间的间隙变宽。在该情况下，由于具有弹性的密封构件329的复原力，缺口329a变宽，因此，密封构件329的外周面与第2盖构件322、容器主体311密合，这些第2盖构件322与容器主体311之间的间隙被气密地封堵。在如此进行上述的超临界处理的期间内，第2盖构件322维持封堵维护用开口321的状态不变。
[维护时的作用]
接着，说明上述的超临界处理结束、进行处理容器301的维护之际的作用。
首先，将处理空间319的内部向大气压打开。接着，利用升降机构326使第1锁定板327从嵌入孔323、325向下方侧移动，处于使第1盖构件315打开的打开位置。接下来，使第1盖构件315和保持板316向跟前侧(Y方向负侧)移动。由此，保持板316从处理空间319取出，第1盖构件315与输送口312分开(图8的(a))。
接着，使第2锁定板337从嵌入孔333、335向下方侧移动而处于使第2盖构件322打开的打开位置。接着，使第2盖构件322向里侧(Y方向正侧)移动，使第2盖构件322与维护用开口321分开(图8的(b))。
接下来，从维护用开口321插入清扫夹具、工具等，进行处理空间319的内部的维护作业(清扫、调整等)。在本实施方式中，使第2锁定板337向下方侧移动，仅靠拆卸第2盖构件322，就能够访问处理空间319的内部，因此，能够容易地进行这样的维护作业。另外，供给部313与第2盖构件322连接，因此，也能够与上述处理空间319内的维护作业一并容易地进行供给部313、开孔332的维护作业(清扫、调整等)。
维护作业如此结束之后，以上述的步骤的相反的步骤将第2盖构件322和第1盖构件315分别组装于容器主体311。即，首先，使第2盖构件322向跟前侧(Y方向负侧)移动，利用第2盖构件322覆盖维护用开口321。接着，利用来自真空吸引管349的吸引力，将第2盖构件322向容器主体311侧吸引。接下来，使第2锁定板337上升，使第2锁定板337嵌入于嵌入孔333、335内，从而处于将第2盖构件322压紧的锁定位置。由此，维护用开口321的周围被气密地封堵。
接着，通过使第1盖构件315和保持板316向里侧(Y方向正侧)移动，使保持板316进入处理空间319内，并且，利用第1盖构件315覆盖输送口312。接着，利用来自真空吸引管348的吸引力，将第1盖构件315向容器主体311侧吸引。接下来，利用升降机构326使第1锁定板327上升，使第1锁定板327嵌入于嵌入孔323、325，处于锁定位置。如此一来，输送口312的周围被气密地封堵，处理空间319再次被密闭。之后，根据需要进行上述的超临界处理。
如以上说明那样，根据本实施方式，在容器主体311的、与输送口312不同的位置设有维护用开口321，维护用开口321被第2盖构件322封堵。由此，仅拆卸第2盖构件322，就能够容易地访问容器主体311的处理空间319。在该情况下，能够容易地进行容器主体311的维护作业，因此，能够提高维护作业的作业效率。
另外，根据本实施方式，设有对第2盖构件322由于容器主体311内的压力而移动的情况进行限制的第2锁定板337。由此，利用第2锁定板337防止第2盖构件322移动，能够防止第2盖构件322由于容器主体311内的压力而从维护用开口321脱落的不良情况。
另外，根据本实施方式，在容器主体311设有嵌入孔323、325，通过第2锁定板337嵌入于嵌入孔323、325，来限制第2盖构件322。由此，通过将第2锁定板337从嵌入孔323、325抽出，能够将第2盖构件322从维护用开口321拆卸。在该情况下，无需进行拆卸例如螺栓的作业等，因此，能够容易地进行维护作业。
而且，根据本实施方式，在第2盖构件322经由供给部313连接有向容器主体311内供给处理流体的第1供给管线63。由此，在将第2盖构件322从维护用开口321拆卸掉之际，也能够一并进行针对供给部313等用于供给处理流体的构件的维护作业。
而且，根据本实施方式，维护用开口321设于与输送口312相对的位置。由此，能够防止在容器主体311的压力被提高了之际应力集中于维护用开口321等特定的部位，提高容器主体311的耐久性。
而且，根据本实施方式，在容器主体311的底面经由底面侧流体供给部341与向容器主体311内供给处理流体的第2供给管线64连接。由此，也能够辅助性地从晶圆W的背面侧向容器主体311内供给处理流体，因此，能够使处理流体向处理容器301的供给工序多样化。也可以例如在处理流体向处理容器301的供给开始初始等、将处理流体以低流速向晶圆W供给的之际使用底面侧流体供给部341，在该情况下，能够更可靠地防止晶圆W的图案部的倒塌。
[处理容器的变形例]
接着，利用图9对超临界处理装置3的处理容器301的变形例进行说明。图9是表示处理容器301的变形例的侧视图。在图9中，对与图1～图8所示的实施方式相同的部分标注相同的附图标记。
在图9中，处理容器301载置于腔室基座402上，腔室基座402与主基座401分开地配置于主基座401的上方。该主基座401是作为设置处理容器301的基准的构件，水平地固定在例如清洗处理系统1内。在主基座401与腔室基座402之间设有多个水准调整机构403、404。这些水准调整机构403、404用于对处理容器301和腔室基座402相对于主基座401的位置水准(角度、高度位置)进行微调，由位于处理容器301的下方的第1水准调整机构403和沿着平面方向位于与处理容器301分开的位置的第2水准调整机构404构成。其中的第1水准调整机构403主要用于支承作为重物的处理容器301，并且对其高度方向位置进行调整，具有比第2水准调整机构404的耐载荷性高的耐载荷性。此外，第1水准调整机构403在图9中仅图示1个，但也可以设有多个第1水准调整机构403。另外，第2水准调整机构404用于对腔室基座402整体的水准进行调整。在图9中，图示了4个第2水准调整机构404，但第2水准调整机构404的数量并不限于此。
另外，在图9中，处理容器301的容器主体311整体上形成为1个块状。在容器主体311的、处理空间319的上方和下方分别形成有各两个加热器用开口411。各加热器用开口411沿着输送口312的长度方向(与图9的纸面垂直的方向)细长地延伸。在各加热器用开口411分别以具有间隙的方式插入有细长的加热器用块412。即加热器用块412的与长度方向垂直的截面形状形成得比加热器用开口411的与长度方向垂直的截面形状稍小，由此，加热器用块412相对于加热器用开口411插脱自由。在各加热器用块412设有由例如电阻发热体构成的细长的加热器345。来自该加热器345的热经由加热器用块412向容器主体311传递。此外，优选各加热器用块412由铝等导热性良好的金属形成。
在容器主体311的顶面贯通形成有多个螺孔414，在各螺孔414螺纹结合有螺栓或螺钉等按压构件413。并且，通过将各按压构件413拧入螺孔414，按压构件413的顶端将加热器用块412向下方按压。由此，加热器用块412被固定成相对于容器主体311不动。在该情况下，加热器用块412的位置即使沿着加热器用块412的长度方向(与图9的纸面垂直的方向)稍微偏离，也能够将加热器用块412可靠地固定于容器主体311。另外，通过加热器用块412被向下方按压，加热器用块412的下表面与容器主体311可靠地密合，因此，能够将来自加热器345的热向容器主体311高效地传递。此外，虽未图示，但容器主体311的底面的结构也大致相同。即、在容器主体311的底面贯通形成有多个螺孔，加热器用块412被与各螺孔螺纹结合的按压构件向上方按压。
接着，利用图10对超临界处理装置3的处理容器301的另一变形例进行说明。图10是表示处理容器301的另一变形例的剖视图。在图10中，对与图1～图8所示的实施方式相同的部分标注相同的附图标记。
在图10中，在容器主体311内的输送口312侧设有流体排出管501来替代流体排出集管318(图2和图3)。在该情况下，流体排出管501由大致圆筒状的构件构成。另外，在输送口312侧附近的处理空间319的底面形成有沿着输送口312的长度方向(X方向)细长的收容槽502。流体排出管501可拆装地收容于该收容槽502。在流体排出管501沿着长度方向大致等间隔设于有许多开孔503。该流体排出管501作为将容器主体311内的流体排出的流体排出部发挥功能，处理空间319内的流体经由开孔503向容器主体311的外方排出。
在流体排出管501的两端部分别安装有圆形的固定环504。此外，在图10中，仅表示1个固定环504。在固定环504的朝向容器主体311侧的面形成有安装孔505，安装孔505与外侧开口部506连通。流体排出管501的一端部插入安装孔505，流体排出管501和外侧开口部506被配置到安装孔505内的密封件507气密地密合。而且，在外侧开口部506的周围，排出部314利用例如焊接固定于固定环504。如此一来，来自处理空间319的流体依次经由流体排出管501、安装孔505、外侧开口部506以及排出部314向外方排出。
各固定环504分别收容于在容器主体311的侧面形成的凹陷部508，利用螺栓等安装构件511固定于容器主体311。另外，在固定环504的靠容器主体311侧的面嵌入有密封件509，固定环504和容器主体311被该密封件509气密地密合。
在图10中，通过将固定环504从容器主体311拆卸，能够将流体排出管501从容器主体311拆卸。由此，能够简单地实施流体排出管501的清扫作业、更换作业。另外，能够容易地形成流体排出管501的开孔503。
本发明并不限定于上述的实施方式和变形例，也能够包括本领域技术人员能想到的施加了各种变形而成的各种方式，由本发明起到的效果也并不限定于上述的事项。因而，在不脱离本发明的技术思想和主旨的范围内，可对权利要求书和说明书所记载的各要素进行各种追加、变更和部分删除。
例如干燥处理所使用的处理流体也可以是除了CO2以外的流体，能够将在超临界状态下能将注满基板的凹部的干燥防止用的液体去除的任意的流体用作处理流体。另外，干燥防止用的液体也并不限定于IPA，能够使用可用作干燥防止用液体的任意的液体。
另外，在上述内容中，维护用开口321设为与输送口312的开口相等的大小的开口，但维护用开口321的大小、形状并不限定于此。维护用开口321设置成例如能够取出被收容到容器主体311的晶圆W的大小或形状、并且能够取出裂开后的晶圆W的碎片的大小或形状为佳，另外，能够设为能将清扫夹具、工具等插入并进行处理空间319的内部的维护作业(清扫、调整等)的大小或形状。
另外，在上述的实施方式和变形例中，本发明适用于基板处理装置和基板处理方法，但本发明的适用对象并没有特别限定。本发明也可适用于例如用于使计算机执行上述的基板处理方法的程序、记录有那样的程序的计算机可读取的非临时性的记录介质。

Claims (4)

1.一种基板处理装置，其具备：
容器主体，其收容基板，并且使用高压的处理流体对所述基板进行处理；
输送口，其用于相对于所述容器主体内输入和输出所述基板；
维护用开口，其设于所述容器主体的、与所述输送口不同的位置；
盖构件，其封堵所述维护用开口，
该基板处理装置设有对所述盖构件由于所述容器主体内的压力而移动的情况进行限制的限制构件，
在所述容器主体设有嵌入孔，所述限制构件通过嵌入所述嵌入孔，来限制所述盖构件的移动，
所述盖构件利用所述限制构件的限制来封堵所述维护用开口，而不使用螺栓来封堵所述维护用开口，
所述限制构件构成为，能够沿着所述基板处理装置的高度方向在嵌入于所述嵌入孔而将所述盖构件压紧的锁定位置与从该锁定位置退避而使所述盖构件打开的打开位置之间移动，
所述容器主体连接有真空吸引管，能够利用所述真空吸引管将所述盖构件向所述容器主体侧吸引，以使得能够将所述限制构件嵌入所述嵌入孔。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
在所述盖构件连接有向所述容器主体内供给所述处理流体的第1供给管线。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
所述维护用开口设于与所述输送口相对的位置。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
在所述容器主体的底面连接有向所述容器主体内供给所述处理流体的第2供给管线。
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