CN116936341A - 基板处理方法、基板处理装置以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法、基板处理装置以及记录介质。基板处理方法包括以下工序：流体导入工序，向处理容器内导入超临界状态的处理流体；流体保持工序，将处理容器内维持为能够使处理流体维持超临界状态的压力；以及流体供给排出工序，重复地交替进行降压工序和升压工序，在降压工序中，使处理容器内的压力下降，直到处理容器内成为不引起超临界状态的处理流体的气化的排出到达压力为止，在升压工序中，使处理容器内的压力上升，直到处理容器内成为比排出到达压力高且不引起处理流体的气化的供给到达压力为止，在降压工序中，通过控制用于调整流体的排出量的排气调整阀的开度来将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为排出到达压力为止。

Description

基板处理方法、基板处理装置以及记录介质
本申请是申请日为2017年9月28日、申请号为201710894040.9、发明名称为“基板处理方法、基板处理装置以及记录介质”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种使用超临界状态的处理流体来将附着于基板的表面的液体去除的技术。
背景技术
在作为基板的半导体晶圆(以下称作晶圆)等的表面形成集成电路的层叠结构的半导体装置的制造工序中，进行利用药液等清洗液将晶圆表面的微小的灰尘、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。
已知如下一种方法：当在这样的液处理工序中将附着于晶圆的表面的液体等去除时，使用超临界状态的处理流体。
例如，专利文献1中公开了一种使超临界状态的流体与基板接触来将附着于基板的液体去除的基板处理装置。另外，专利文献2公开了一种利用超临界流体来从基板上将有机溶剂溶解并使基板干燥的基板处理装置。
在使用超临界状态的处理流体来将液体从基板去除的干燥处理中，期望抑制基板上形成的半导体图案的损坏(即，由于图案之间的液体的表面张力而引起的图案损坏)的发生，并且尽可能地缩短处理时间。另外，期望尽可能地抑制干燥处理中使用的处理流体的消耗量。
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
本发明是在这种背景下完成的，其目的在于提供一种能够抑制处理流体的消耗量并且在短时间内进行使用超临界状态的处理流体来将液体从基板去除的干燥处理的基板处理装置、基板处理方法以及记录介质。
用于解决问题的方案
本发明的一个方式涉及一种基板处理方法，在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，所述基板处理方法包括以下工序：第一处理工序，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起处理容器内存在的超临界状态的处理流体的气化的第一排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第一排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第一供给到达压力为止；以及第二处理工序，在第一处理工序之后，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起超临界状态的处理流体的气化的与第一排出到达压力不同的第二排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第二排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第二供给到达压力为止。
本发明的其它方式涉及一种基板处理装置，具备：该处理容器中被搬入基板，该基板具有凹部且在该凹部盛放有液体；流体供给部，其向处理容器内供给超临界状态的处理流体；流体排出部，其将处理容器内的流体排出；以及控制部，其对流体供给部和流体排出部进行控制，来在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，其中，控制部对流体供给部和流体排出部进行控制，来进行以下工序：第一处理工序，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起处理容器内存在的超临界状态的处理流体的气化的第一排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第一排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第一供给到达压力为止；以及第二处理工序，在第一处理工序之后，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起超临界状态的处理流体的气化的与第一排出到达压力不同的第二排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第二排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第二供给到达压力为止。
本发明的其它方式涉及一种计算机可读取的记录介质，记录有用于使计算机执行基板处理方法的程序，该基板处理方法用于在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，基板处理方法包括以下工序：第一处理工序，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起处理容器内存在的超临界状态的处理流体的气化的第一排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第一排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第一供给到达压力为止；以及第二处理工序，在第一处理工序之后，将处理容器内的流体排出，直到处理容器内成为不引起超临界状态的处理流体的气化的与第一排出到达压力不同的第二排出到达压力为止，之后，向处理容器内供给处理流体，直到处理容器内成为比第二排出到达压力高且不引起处理容器内的处理流体的气化的第二供给到达压力为止。
本发明的其它方式涉及一种基板处理方法，在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，所述基板处理方法包括以下工序：流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及流体供给排出工序，重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，其中，在所述降压工序中，通过控制排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止，所述排气调整阀用于调整从所述处理容器排出流体的排出量。
本发明的其它方式涉及一种基板处理装置，具备：处理容器，该处理容器中被搬入基板，该基板具有凹部且在该凹部盛放有液体；流体供给部，其向所述处理容器内供给超临界状态的处理流体；排气调整阀，其用于调整从所述处理容器排出流体的排出量；以及控制部，其对所述流体供给部和所述排气调整阀进行控制，来在所述处理容器内使用超临界状态的所述处理流体进行将所述液体从所述基板去除的干燥处理，其中，所述控制部对所述流体供给部和所述流体排出部进行控制，来重复地交替进行以下工序：流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及流体供给排出工序，重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，其中，在所述降压工序中，所述控制部通过控制所述排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止。
本发明的其它方式涉及一种计算机可读取的记录介质，记录有用于使计算机执行基板处理方法的程序，该基板处理方法用于在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，所述基板处理方法包括以下工序：流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及流体供给排出工序，在流体供给排出工序中重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，其中，在所述降压工序中，通过控制排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止，所述排气调整阀用于调整从所述处理容器排出流体的排出量。
发明的效果
根据本发明，能够抑制处理流体的消耗量并且在短时间内进行使用超临界状态的处理流体来将液体从基板去除的干燥处理。
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例的外观立体图。
图3是表示超临界处理装置的系统整体的结构例的图。
图4是表示控制部的功能结构的框图。
图5是用于说明IPA的干燥机理的图，是简略地示出作为晶圆具有的凹部的图案的放大截面图。
图6是表示第一干燥处理例中的时间、处理容器内的压力以及处理流体(CO2)的消耗量之间的关系的一例的图。
图7是表示CO2的浓度、临界温度以及临界压力之间的关系的曲线图。
图8是表示CO2的浓度、临界温度以及临界压力之间的关系的曲线图。
图9是表示CO2的浓度、临界温度以及临界压力之间的关系的曲线图。
图10是表示第二干燥处理例中的时间和处理容器内的压力的图。
图11是用于说明在晶圆的图案上盛放的IPA的状态的截面图。
图12是表示第三干燥处理例中的时间和处理容器内的压力的图。
附图标记说明
3：超临界处理装置；4：控制部；51：流体供给罐；52a～52j：流通开闭阀；59：排气调整阀；301：处理容器；P：图案；Ps1：第一供给到达压力；Ps2：第二供给到达压力；Pt1：第一排出到达压力；Pt2：第二排出到达压力；S1：第一处理工序；S2：第2处理工序；W：晶圆。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。此外，为了易于图示和理解，在本发明的说明书所附带的附图中示出的结构中包括尺寸和比例尺等相对于实物的尺寸和比例尺等进行了变更的部分。
[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所示的例子中是两台清洗装置2)，其向晶圆W供给清洗液来进行清洗处理；以及多个超临界处理装置3(在图1所示的例子中是六台超临界处理装置3)，其使附着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)接触来将该干燥防止用的液体去除。
在该清洗处理系统1中，在载置部11载置FOUP 100，将被容纳于该FOUP 100的晶圆W经由搬入搬出部12和交接部13交接到清洗处理部14和超临界处理部15。在清洗处理部14和超临界处理部15中，晶圆W首先被搬入到设置于清洗处理部14的清洗装置2中来接受清洗处理，之后，被搬入到设置于超临界处理部15的超临界处理装置3中来接受将IPA从晶圆W上去除的干燥处理。图1中，符号“121”表示在FOUP 100与交接部13之间搬送晶圆W的第一搬送机理，符号“131”表示用于暂时载置在搬入搬出部12与清洗处理部14及超临界处理部15之间搬送的晶圆W的起到作为缓冲器的作用的交接架。
交接部13的开口部与晶圆搬送路径162连接，沿着晶圆搬送路径162设置有清洗处理部14和超临界处理部15。在清洗处理部14中，以将该晶圆搬送路径162夹在中间的方式各配置有1台清洗装置2，总共设置有两台清洗装置2。另一方面，在超临界处理部15中，以将晶圆搬送路径162夹在中间的方式各配置有三台超临界处理装置3，总共设置有6台超临界处理装置3，该超临界处理装置3作为进行将IPA从晶圆W去除的干燥处理的基板处理装置发挥功能。在晶圆搬送路径162上配置有第二搬送机理161，第二搬送机理161被设置为能够在晶圆搬送路径162内移动。利用第二搬送机理161来接收被载置于交接架131的晶圆W，第二搬送机理161将晶圆W向清洗装置2和超临界处理装置3搬入。此外，清洗装置2和超临界处理装置3的数量和配置方式没有特别限定，根据每单位时间内的晶圆W的处理张数、各清洗装置2以及各超临界处理装置3的处理时间等来以适当的方式配置适当数量的清洗装置2和超临界处理装置3。
清洗装置2例如构成为通过旋转清洗将晶圆W逐张地清洗的单片式的装置。在该情况下，通过一边使晶圆W以被保持水平的状态绕铅垂轴线旋转一边在适当的定时对晶圆W的处理面供给清洗用的药液、用于冲掉药液的冲洗液，能够对晶圆W进行清洗处理。清洗装置2中使用的药液和冲洗液没有特别限定。例如，能够向晶圆W供给作为碱性的药液的SC1液(即氨与过氧化氢水的混合液)，来将微粒、有机性的污染物质从晶圆W去除。之后，能够向晶圆W供给作为冲洗液的脱离子水(DIW：DeIonized Water)，来将SC1液从晶圆W冲掉。并且，还能够向晶圆W供给作为酸性的药液的稀氟酸水溶液(DHF：Diluted HydroFluoric acid)来将自然氧化膜去除，之后，向晶圆W供给DIW来将稀氟酸水溶液从晶圆W冲掉。
而且，清洗装置2在结束利用药液进行的清洗处理后，使晶圆W的旋转停止，向晶圆W供给IPA来作为干燥防止用的液体，以将残留于晶圆W的处理面的DIW置换为IPA。此时，向晶圆W供给足够量的IPA，形成有半导体的图案的晶圆W的表面成为盛放有IPA的状态，从而在晶圆W的表面形成IPA的液膜。晶圆W一边维持着盛放有IPA的状态一边被第二搬送机理161从清洗装置2搬出。
像这样被提供到晶圆W的表面的IPA起到防止晶圆W的干燥的作用。特别是，为了防止由于从清洗装置2向超临界处理装置3搬送晶圆W的过程中的IPA的蒸发而在晶圆W发生所谓的图案损坏，清洗装置2向晶圆W提供充足的量的IPA，以在晶圆W的表面形成具有比较大的厚度的IPA膜。
从清洗装置2搬出的晶圆W通过第二搬送机理161以盛放有IPA的状态被搬入到超临界处理装置3的处理容器内，在超临界处理装置3中被进行IPA的干燥处理。
[超临界处理装置]
以下，对超临界处理装置3中使用超临界流体进行的干燥处理的详细内容进行说明。首先，对在超临界处理装置3中被搬入晶圆W的处理容器的结构例进行说明，之后对超临界处理装置3的系统整体的结构例进行说明。
图2是表示超临界处理装置3的处理容器301的一例的外观立体图。
处理容器301具备：壳体状的容器主体311，其形成有晶圆W的搬入搬出用的开口部312；保持板316，其将处理对象的晶圆W横向地保持；以及盖构件315，其支承该保持板316，并且在将晶圆W搬入到容器主体311内后将开口部312密闭。
容器主体311例如是在内部形成有能够容纳直径为300mm的晶圆W的处理空间的容器，在该容器主体311的壁部设置有供给端口313和排出端口314。供给端口313与设置在处理容器301的上游侧的用于使处理流体流通的供给线连接，排出端口314与设置在处理容器301的下游侧的用于使处理流体流通的供给线连接。此外，在图2中图示出一个供给端口313和两个排出端口314，但供给端口313和排出端口314的数量没有特别限定。
在容器主体311内的一侧的壁部设置有与供给端口313连通的流体供给集管317，在容器主体311内的另一侧的壁部设置有与排出端口314连通的流体排出集管318。在流体供给集管317设置有多个开孔，在流体排出集管318也设置有多个开孔，流体供给集管317和流体排出集管318以彼此相向的方式设置。作为流体供给部发挥功能的流体供给集管317实质上朝向水平方向将处理流体供给到容器主体311。此处所说的水平方向是与重力作用的铅垂方向垂直的方向，通常为与被保持板316保持着的晶圆W的平坦的表面延伸的方向平行的方向。作为将处理容器301内的流体排出的流体排出部发挥功能的流体排出集管318将容器主体311内的流体引导并排出到容器主体311外。在经由流体排出集管318向容器主体311外排出的流体中，除了包含经由流体供给集管317供给到容器主体311内的处理流体之外，还包括从晶圆W的表面融入到处理流体的IPA。通过像这样从流体供给集管317的开孔向容器主体311内供给处理流体，并且通过经由流体排出集管318的开孔从容器主体311内排出流体，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。
从减轻在向容器主体311内供给处理流体时以及从容器主体311排出流体时向晶圆W施加的负荷的观点考虑，优选的是，设置多个流体供给集管317和流体排出集管318。在后述的图3所示的超临界处理装置3中，处理容器301连接有两个用于供给处理流体的供给线，但在图2中，为了易于理解，只示出与一个供给线连接的一个供给端口313及一个流体供给集管317。
处理容器301还具备未图示的按压机理。该按压机理起到以下作用：克服由被供给到处理空间内的超临界状态的处理流体产生的内压来朝向容器主体311按压盖构件315，由此将处理空间密闭。另外，也可以在容器主体311的表面设置隔热件、带式加热器等，以使被供给到处理空间内的处理流体保持超临界状态的温度。
图3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靠上游侧的位置处设置有流体供给罐51，从流体供给罐51向超临界处理装置3中用于使处理流体流通的供给线供给处理流体。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置有流通开闭阀52a、孔口(orifice)55a、过滤器57以及流通开闭阀52b。此外，此处所说的上游侧和下游侧的用语以供给线中的处理流体的流动方向为基准。
流通开闭阀52a是在调整处理流体从流体供给罐51的供给和停止供给之间进行调整的阀，在打开状态下，使处理流体流向下游侧的供给线，在关闭状态下，不使处理流体流向下游侧的供给线。在流通开闭阀52a处于打开状态的情况下，例如16MPa～20MPa(兆帕)左右的高压的处理流体从流体供给罐51经由流通开闭阀52a被供给到供给线。孔口55a起到调整从流体供给罐51供给的处理流体的压力的作用，能够使压力被调整为例如16MPa左右的处理流体向比孔口55a靠下游侧的供给线流通。过滤器57将从孔口55a输送来的处理流体中包含的异物去除，使清洁的处理流体流向下游侧。
流通开闭阀52b是在处理流体向处理容器301的供给和停止供给之间进行调整的阀。从流通开闭阀52b向处理容器301延伸的供给线与上述的图2所示的供给端口313连接，来自流通开闭阀52b的处理流体经由图2所示的供给端口313和流体供给集管317被供给到处理容器301的容器主体311内。
此外，在图3所示的超临界处理装置3中，在过滤器57与流通开闭阀52a之间供给线进行了分支。即，从过滤器57与流通开闭阀52b之间的供给线分支并延伸出经由流通开闭阀52c和孔口55b而与处理容器301连接的供给线、经由流通开闭阀52d和止回阀58a而与净化装置62连接的供给线以及经由流通开闭阀52e和孔口55c而与外部连接的供给线。
经由流通开闭阀52c和孔口55b而与处理容器301连接的供给线是用于向处理容器301供给处理流体的辅助的流路。例如在如最初开始向处理容器301供给处理流体等那样向处理容器301供给量比较多的处理流体时，流通开闭阀52c被调整为打开状态，能够将通过孔口55b而被调整了压力的处理流体供给到处理容器301。
经由流通开闭阀52d和止回阀58a而与净化装置62连接的供给线是用于向处理容器301供给氮等非活性气体的流路，在停止从流体供给罐51向处理容器301供给处理流体的期间内被有效地利用。例如在处理容器301被非活性气体充满而保持洁净的状态的情况下，流通开闭阀52d和流通开闭阀52b被调整为打开状态，从净化装置62输送到供给线的非活性气体经由止回阀58a、流通开闭阀52d以及流通开闭阀52b被供给到处理容器301。
经由流通开闭阀52e和孔口55c而与外部连接的供给线是用于将处理流体从供给线排出的流路。例如，在超临界处理装置3的电源切断时将在流通开闭阀52a与流通开闭阀52b之间的供给线内残留的处理流体向外部排出时，流通开闭阀52e被调整为打开状态，流通开闭阀52a与流通开闭阀52b之间的供给线与外部连通。
在比处理容器301靠下游侧的位置处，从上游侧朝向下游侧依次设置有流通开闭阀52f、排气调整阀59、浓度测量传感器60以及流通开闭阀52g。
流通开闭阀52f是在处理流体从处理容器301的排出和停止排出之间进行调整的阀。在从处理容器301排出处理流体的情况下，流通开闭阀52f被调整为打开状态，在不从处理容器301排出处理流体的情况下，流通开闭阀52f被调整为关闭状态。此外，在处理容器301与流通开闭阀52f之间延伸的供给线与图2所示的排出端口314连接。处理容器301的容器主体311内的流体经由图2所示的流体排出集管318和排出端口314朝向流通开闭阀52f被输送。
排气调整阀59是调整从处理容器301排出的流体的排出量的阀，例如能够由背压阀构成。根据从处理容器301排出的流体的期望的排出量，在控制部4的控制下适应性地调整排气调整阀59的开度。在本实施方式中，如后述的那样，进行从处理容器301排出流体的处理，直到处理容器301内的流体的压力成为预先决定的压力为止。因此，排气调整阀59在处理容器301内的流体的压力达到了预先决定的压力时，能够以从打开状态向关闭状态转变的方式调整开度来停止从处理容器301排出流体。
浓度测量传感器60是测量从排气调整阀59输送来的流体中包含的IPA浓度的传感器。
流通开闭阀52g是在流体从处理容器301向外部的排出和停止排出之间进行调整的阀。在向外部排出流体的情况下，流通开闭阀52g被调整为打开状态，在不排出流体的情况下，流通开闭阀52g被调整为关闭状态。此外，在流通开闭阀52g的下游侧设置有排气调整针阀61a和止回阀58b。排气调整针阀61a是调整向外部排出经由流通开闭阀52g输送来的流体的排出量的阀，排气调整针阀61a的开度根据流体的期望的排出量来调整。止回阀58b是防止所排出的流体的回流的阀，起到将流体可靠地排出到外部的作用。
此外，在图3所示的超临界处理装置3中，在浓度测量传感器60与流通开闭阀52g之间，供给线进行了分支。即，从浓度测量传感器60与流通开闭阀52g之间的供给线分支并延伸出经由流通开闭阀52h而与外部连接的供给线、经由流通开闭阀52i而与外部连接的供给线以及经由流通开闭阀52j而与外部连接的供给线。
流通开闭阀52h及流通开闭阀52i是与流通开闭阀52g同样地在流体向外部的排出和停止排出之间进行调整的阀。在流通开闭阀52h的下游侧设置有排气调整针阀61b和止回阀58c，来进行流体的排出量的调整以及流体的回流防止。在流通开闭阀52i的下游侧设置有止回阀58d，来防止流体的回流。流通开闭阀52j也是在流体向外部的排出和停止排出之间进行调整的阀，在流通开闭阀52j的下游侧设置有孔口55d，能够从流通开闭阀52j经由孔口55d向外部排出流体。但是，在图3所示的例子中，经由流通开闭阀52g、流通开闭阀52h以及流通开闭阀52i向外部输送的流体的目的地与经由流通开闭阀52j向外部输送的流体的目的地不同。因而，还能够将流体例如经由流通开闭阀52g、流通开闭阀52h以及流通开闭阀52i输送到未图示的回收装置中，另一方面，还能够将流体经由流通开闭阀52j排放到大气中。
在从处理容器301排出流体的情况下，流通开闭阀52g、流通开闭阀52h、流通开闭阀52i以及流通开闭阀52j中的一个以上的阀被调整为打开状态。特别是在超临界处理装置3的电源切断时，也可以将流通开闭阀52j调整为打开状态，来将在浓度测量传感器60与流通开闭阀52g之间的供给线中残留的流体向外部排出。
此外，在上述的供给线的各种位置设置用于检测流体的压力的压力传感器以及用于检测流体的温度的温度传感器。在图3所示的例子中，在流通开闭阀52a与孔口55a之间设置有压力传感器53a和温度传感器54a，在孔口55a与过滤器57之间设置有压力传感器53b和温度传感器54b，在过滤器57与流通开闭阀52b之间设置有压力传感器53c，在流通开闭阀52b与处理容器301之间设置有温度传感器54c，在孔口55b与处理容器301之间设置有温度传感器54d。另外，在处理容器301与流通开闭阀52f之间设置有压力传感器53d和温度传感器54f，在浓度测量传感器60与流通开闭阀52g之间设置有压力传感器53e和温度传感器54g。并且，设置有用于检测处理容器301的内部即容器主体311内的流体的温度的温度传感器54e。
另外，在超临界处理装置3中，在处理流体所流过的任意的位置设置加热器H。在图3中，在比处理容器301靠上游侧的供给线上(即，在流通开闭阀52a与孔口55a之间、孔口55a与过滤器57之间、过滤器57与流通开闭阀52b之间以及流通开闭阀52b与处理容器301之间)图示出加热器H，但也可以在包括处理容器301和比处理容器301靠下游侧的供给线的其它位置设置加热器H。因而，可以在直到从流体供给罐51供给的处理流体被排出到外部为止的整个流路中设置加热器H。另外，特别是从调整向处理容器301供给的处理流体的温度的观点考虑，优选的是，在能够调整在比处理容器301靠上游侧的位置处流动的处理流体的温度的位置设置加热器H。
并且，在孔口55a与过滤器57之间设置有安全阀56a，在处理容器301与流通开闭阀52f之间设置有安全阀56b，在浓度测量传感器60与流通开闭阀52g之间设置有安全阀56c。这些安全阀56a～56c起到如下作用：在供给线内的压力变得过大的情况等异常时，将供给线与外部连通来将供给线内的流体紧急地排出到外部。
图4是表示控制部4的功能结构的框图。控制部4从图3所示的各种要素接收测量信号，并且向图3所示的各种要素发送控制指示信号。例如，控制部4接收压力传感器53a～53e、温度传感器54a～54g以及浓度测量传感器60的测量结果。另外，控制部4向流通开闭阀52a～52j、排气调整阀59以及排气调整针阀61a～61b发送控制指示信号。此外，控制部4所能发送和接收的信号没有特别限定。例如，在安全阀56a～56c能够基于来自控制部4的控制指示信号进行开闭的情况下，控制部4根据需要向安全阀56a～56c发送控制指示信号。但是，在安全阀56a～56c的开闭驱动方式不依赖于信号控制的情况下，控制部4不向安全阀56a～56c发送控制指示信号。
[超临界干燥处理]
接着，对使用超临界状态的处理流体的IPA的干燥机理进行说明。
图5是用于说明IPA的干燥机理的图，是简略地示出作为晶圆W所具有的凹部的图案P的放大截面图。
当最初在超临界处理装置3中将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内时，如图5的(a)所示，在图案P之间只填充有IPA。
图案P之间的IPA通过与超临界状态的处理流体R接触而逐渐溶解于处理流体R，从而如图5的(b)所示那样逐渐置换为处理流体R。此时，在图案P之间，除了存在IPA和处理流体R以外，还存在IPA与处理流体R混合的状态的混合流体M。
然后，随着在图案P之间继续进行从IPA向处理流体R的置换，IPA被从图案P之间去除，最终如图5的(c)所示的那样，图案P之间只充满超临界状态的处理流体R。
通过在从图案P之间去除IPA之后使容器主体311内的压力下降到大气压，如图5的(d)所示的那样，处理流体R从超临界状态转变为气体状态，图案P之间只被气体占满。通过这样，图案P之间的IPA被去除，晶圆W的干燥处理完成。
以上述的图5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如以下那样进行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包括以下工序：将在图案P盛放有干燥防止用的IPA的晶圆W向处理容器301的容器主体311内搬入；经由流体供给部(即流体供给罐51、流通开闭阀52a、流通开闭阀52b以及流体供给集管317)向容器主体311内供给超临界状态的处理流体；以及在容器主体311内使用超临界状态的处理流体来进行将IPA从晶圆W去除的干燥处理。
特别是，在使用超临界状态的处理流体的IPA的干燥处理(即超临界干燥处理)中，对处理容器301的容器主体311进行处理流体的供给和排出，以维持在图案P之间不产生气液分离的高的压力。更具体地说，通过多次交替地重复进行降压工序和升压工序来将晶圆W的图案P之间的IPA逐渐去除，其中，在该降压工序中，通过从容器主体311内排出处理流体来使容器主体311内的压力下降，在该升压工序中，通过向容器主体311内供给处理流体来使容器主体311内的压力上升。在升压工序中，向容器主体311内供给处理流体，以使得图案P之间成为比处理流体和IPA的双成分体系的临界压力的最大值高的压力。另一方面，在降压工序中，从容器主体311排出流体，以使得随着在重复进行降压工序和升压工序时图案P之间的混合流体中的IPA浓度持续降低以及处理流体浓度持续増大而图案P之间逐渐变为低的压力。但是，在该降压工序中，图案P之间的压力也被保持为使图案P之间的流体保持非气体状态的压力。
以下，示出代表性的干燥处理例。在以下的各干燥处理例中，作为处理流体，使用了CO2。
[第一干燥处理例]
图6是表示第一干燥处理例中的时间、处理容器301内(即容器主体311内)的压力以及处理流体(CO2)的消耗量之间的关系的一例的图。图6所示的曲线A表示第一干燥处理例中的时间(横轴；sec(秒))与处理容器301内的压力(纵轴；MPa)之间的关系。图6所示的曲线B表示第一干燥处理例中的时间(横轴；sec(秒))与处理流体(CO2)的消耗量(纵轴；kg(千克))之间的关系。
在本干燥处理例中，首先进行流体导入工序T1，从流体供给罐51向处理容器301内(即容器主体311内)供给CO2。
在该流体导入工序T1中，控制部4进行控制，以将图3所示的流通开闭阀52a、流通开闭阀52b、流通开闭阀52c以及流通开闭阀52f设为打开状态，将流通开闭阀52d和流通开闭阀52e设为关闭状态。另外，控制部4进行控制，以将流通开闭阀52g～52i设为打开状态，将流通开闭阀52j设为关闭状态。另外，控制部4进行控制，以将排气调整针阀61a～61b设为打开状态。另外，控制部4对排气调整阀59的开度进行调整，将处理容器301内的压力调整为期望的压力(在图6所示的例子中是15MPa)，以使得处理容器301内的CO2能够维持超临界状态。
在图6所示的流体导入工序T1中，在处理容器301内，晶圆W上的IPA开始溶入到超临界状态的CO2。当超临界状态的CO2与晶圆W上的IPA开始混合时，在CO2和IPA的混合流体中，IPA和CO2局部地成为各种比率，CO2的临界压力也局部地变为各种值。另一方面，在流体导入工序T1中，向处理容器301内供给CO2的供给压力被调整为比CO2的所有临界压力高的压力(即，比临界压力的最大值高的压力)。因此，处理容器301内的CO2同混合流体中的IPA与CO2的比率无关地成为超临界状态或液体状态，而不成为气体状态。
然后，在流体导入工序T1后进行流体保持工序T2，处理容器301内的压力被保持固定，直到晶圆W的图案P之间的混合流体的IPA浓度和CO2浓度成为期望浓度(例如，IPA浓度为30％以下、CO2浓度为70％以上)为止。
在该流体保持工序T2中，处理容器301内的压力被调整为处理容器301内的CO2能够维持超临界状态的程度，在图6所示的例子中，处理容器301内的压力保持15MPa。在该流体保持工序T2中，控制部4进行控制，以将图3所示的流通开闭阀52b和流通开闭阀52f设为关闭状态，来停止CO2的相对于处理容器301内的供给和排出。其它各种阀的开闭状态与上述的流体导入工序T1中的开闭状态相同。
然后，在流体保持工序T2后进行流体供给排出工序T3，重复进行从处理容器301内排出流体来使处理容器301内降压的降压工序以及向处理容器301内供给CO2来使处理容器301内升压的升压工序。
在降压工序中，从处理容器301排出CO2和IPA混合的状态的流体。另一方面，在升压工序中，从流体供给罐51向处理容器301供给不包含IPA的新鲜的CO2。这样，通过在降压工序中积极地将IPA从处理容器301排出并且在升压工序中向处理容器301内供给不包含IPA的CO2，来促进IPA从晶圆W上的去除。
流体供给排出工序T3中的降压工序和升压工序的重复次数没有特别限定，但在本例的干燥处理中，在流体供给排出工序T3最初开始时至少具有以下的第一处理工序S1和第二处理工序S2。控制部4对流体供给部(即，图3所示的流通开闭阀52a～52b)和流体排出部(即，图3所示的流通开闭阀52f～52j和排气调整阀59)进行控制，使用超临界状态的CO2来进行包括以下的第一处理工序S1和第二处理工序S2的干燥处理。
即，在紧接在上述的流体保持工序T2之后进行的第一处理工序S1中，将处理容器301内的流体排出，直到处理容器301内成为不引起超临界状态的CO2的气化的第一排出到达压力Pt1(例如14MPa)为止，之后，向处理容器301内供给CO2，直到处理容器301内成为比第一排出到达压力Pt1高且不引起处理容器301内的CO2的气化的第一供给到达压力Ps1(例如15MPa)为止。
另一方面，在紧接在上述的第一处理工序S1之后进行的第二处理工序S2中，在第一处理工序S1后，将处理容器301内的流体排出，直到处理容器301内成为不引起超临界状态的CO2的气化的与第一排出到达压力Pt1不同的第二排出到达压力Pt2(例如13MPa)为止，之后，向处理容器301内供给CO2，直到处理容器301内成为比第二排出到达压力Pt2高且不引起处理容器301内的CO2的气化的第二供给到达压力Ps2(例如15MPa)为止。
特别是，在本干燥处理例中，上述的第一处理工序S1的降压工序中的第一排出到达压力Pt1被设定得比上述的第二处理工序S2的降压工序中的第二排出到达压力Pt2高(即，满足“Pt1>Pt2”)。
图7是表示CO2的浓度、临界温度以及临界压力之间的关系的曲线图。图7的横轴表示CO2的临界温度(K：开尔文)和CO2浓度(％)，图7的纵轴表示CO2的临界压力(MPa)。此外，图7的CO2浓度表示CO2的混合比，CO2浓度由CO2在IPA与CO2的混合气体中所占的比例表示。
图7的曲线C表示CO2浓度、临界温度以及临界压力之间的关系，在CO2的状态处于比曲线C靠上的位置的情况下，表示CO2具有比临界压力高的压力，在CO2的状态处于比曲线C靠上的位置的情况下，表示CO2具有比临界压力低的压力。
如上述的那样，在本干燥处理例中，通过重复进行从处理容器301排出CO2来降低处理容器301内的压力的降压工序以及将来自流体供给罐51的CO2导入到处理容器301(即容器主体311)内来提高处理容器301内的压力的升压工序，晶圆W上的IPA被逐渐去除。在该干燥处理中，在各升压工序中，向处理容器301供给CO2的供给压力被设定为比CO2的临界压力的最大值高的压力。因而，上述的第一供给到达压力Ps1和第二供给到达压力Ps2例如被调整为比由图7的曲线C表示的所有的临界压力高的压力(即，比CO2的临界压力的最大值高的压力(例如15MPa))。由此，能够防止处理容器301内的CO2的气化。
如上述的那样，在CO2和IPA的混合流体中，CO2和IPA局部地以各种比率存在，CO2的临界压力也局部地成为各种值。但是，在本实施方式中，向处理容器301内供给CO2的供给压力被调整为比CO2的临界压力的最大值高的压力，因此图案P之间的CO2同混合流体中的IPA与CO2的比率无关地成为超临界状态或液体状态，而不成为气体状态。
另一方面，在降压工序中，从处理容器301内进行CO2的排出，以使得图案P之间的CO2具有比临界压力高的压力。即，各降压工序中的处理容器301内的压力(排出到达压力)被调整为比CO2的临界压力高的压力。一般来说，具有如下倾向：随着图案P之间的IPA的去除的继续进行，图案P之间的混合流体中的IPA浓度逐渐降低而CO2浓度逐渐升高。另一方面，如根据图7的曲线C可知的那样，CO2的临界压力与CO2的浓度相应地发生变动，特别是在CO2的浓度大概大于60％的情况下，随着CO2的浓度增大而临界压力逐渐降低。
另外，升压工序中的处理容器301内的压力(即供给到达压力)与降压工序中的处理容器301内的压力(即排出到达压力)之差越大，则从处理容器301排出的流体的排出量越大。随着从处理容器301排出的流体的排出量增大，从处理容器301排出的IPA的排出量增大，能够增加在之后进行的升压工序中向处理容器301内供给的CO2的量。因此，在连续进行的降压工序与升压工序之间使处理容器301内的压力差越大，则能够越高效地促进从IPA向CO2的置换，从而能够在短时间内进行IPA的干燥处理。
在图6所示的流体供给排出工序T3中重复进行的多次的降压工序中，基于上述的CO2浓度与临界压力之间的关系，在图案P之间的CO2保持非气体状态的范围内使图案P之间的CO2的压力逐渐降低，使从处理容器301排出的CO2的排出量逐渐增大。
例如，在图6所示的第一处理工序S1中，当设图案P之间的混合流体的CO2浓度为70％时，图案P之间的CO2的临界压力如图8的点C70所示的那样成为大概比14MPa低的压力。因此，第一处理工序S1的降压工序中的第一排出到达压力Pt1被设定为比由图8的点C70所示的临界压力高的压力(例如14MPa)。由此，能够以防止了在第一处理工序S1的降压工序中图案P之间的CO2气化的状态将流体从处理容器301内排出。
另一方面，在之后进行的第二处理工序S2中，当设图案P之间的混合流体的CO2浓度为80％时，图案P之间的CO2的临界压力如图9的点C80所示的那样大概成为12MPa左右。因此，第二处理工序S2的降压工序中的第二排出到达压力Pt2被设定为比由图9的点C80所示的临界压力高的压力(例如13MPa)。由此，能够以防止了在第二处理工序S2的降压工序中图案P之间的CO2气化的状态将流体从处理容器301内排出。特别是，第二处理工序S2的降压工序中的流体的排出量比第一处理工序S1的降压工序中的流体的排出量多，因此在第二处理工序S2中能够更有效地去除IPA。
此外，在图6所示的例子中，各升压工序中的处理容器301内的压力上升至相同的压力(即15MPa)，但处理容器301内的压力在升压工序之间不一定相同。但是，各升压工序中的处理容器301内的压力上升至比CO2的临界压力的最大值高的压力，处理容器301内的CO2保持非气体状态。
另外，在图6所示的例子中，降压工序中的处理容器301内的压力以逐渐变为低的压力的方式逐渐下降，但降压工序中的处理容器301内的压力不一定逐渐降低。但是，从在短时间内去除IPA的观点考虑，优选的是，降压工序中的从处理容器301内排出的流体的排出量大，在降压工序中处理容器301内的压力越低，则从处理容器301内排出的流体的排出量越大。因而，当考虑随着流体供给排出工序T3的进行而图案P之间的混合流体的CO2浓度逐渐变大以及图7所示的CO2的临界温度-临界压力的特性时，优选的是，降压工序中的处理容器301内的压力以逐渐变为低的压力的方式逐渐下降。
此外，在图6所示的例子中，当在第一处理工序S1的升压工序中向处理容器301内供给CO2直到处理容器301内成为第一供给到达压力Ps1(15MPa)为止时，图案P之间的IPA浓度被稀释而立即变为20％以下。因此，在紧接在进行第一处理工序S1的升压工序之后进行第二处理工序S2的降压工序，从处理容器301排出流体。另外，在第一处理工序S1以后的处理工序中也同样地进行降压工序和升压工序，各降压工序在紧接在前一次的升压工序完成之后开始进行，各升压工序在紧接在前一次的降压工序完成之后开始进行。
此外，通过由控制部4对图3所示的流通开闭阀52b、流通开闭阀52f及排气调整阀59的开闭进行控制来进行上述的降压工序和升压工序。例如，在向处理容器301内供给CO2来进行升压工序的情况下，在控制部4的控制下，流通开闭阀52b被打开，流通开闭阀52f被关闭。另一方面，在从处理容器301内排出CO2来进行降压工序的情况下，在控制部4的控制下，流通开闭阀52b被关闭，流通开闭阀52f被打开。在该降压工序中，为了将处理容器301内的流体排出直到严格成为期望的排出到达压力为止，由控制部4控制排气调整阀59。
特别是，控制部4为了在降压工序中进行严格控制，基于设置在处理容器301与流通开闭阀52f之间的压力传感器53d的测量结果来调整排气调整阀59的开度。即，由压力传感器53d测量与处理容器301内连通的供给线内的压力。控制部4根据压力传感器53d的测量值求出将处理容器301内调整为期望的压力所需要的排气调整阀59的开度，将用于实现所求出的该开度的控制指示信号发送到排气调整阀59。排气调整阀59基于来自控制部4的控制指示信号来调整开度，从而处理容器301内被调整为期望的压力。由此，处理容器301内的压力被高精度地调整为期望的压力。
这样，控制部4在重复进行上述的降压工序和升压工序的过程中，控制针对处理容器301的CO2的供给量和排出量，以使图案P之间的CO2始终保持比临界压力高的压力。由此，能够防止图案P之间的CO2气化，从而图案P之间的CO2在流体供给排出工序T3期间始终为非气体状态。晶圆W上可能发生的图案损坏是因存在于图案P之间的气液界面而引起的，一般来说，是由于在图案P之间气体的处理流体(在本例中为CO2)与液体的IPA接触而引起的。根据本干燥处理例，在进行流体供给排出工序T3的期间，如上述的那样图案P之间的CO2始终为非气体状态，因此原理上不发生图案损坏。
此外，在进行流体供给排出工序T3的期间，难以直接测量图案P之间的CO2的浓度。因此，也可以是，基于预先进行的实验的结果来决定进行降压工序和升压工序的定时，基于所决定的该定时来进行降压工序和升压工序。例如，能够基于预先进行的实验的结果来决定在第一处理工序S1的降压工序中将处理容器301内的流体排出直到处理容器301内成为第一排出到达压力Pt1为止的定时以及在第二处理工序S2的降压工序中将处理容器301内的流体排出直到处理容器301内成为第二排出到达压力Pt2为止的定时中的至少一方。
另外，优选的是，利用设置于处理容器301的未图示的加热器来将处理容器301内的CO2的温度调整为CO2能够保持超临界状态的温度。在该情况下，优选的是，由控制部4基于用于测量处理容器301内的流体的温度的温度传感器54e的测量结果来控制这种加热器，以调整加热器的加热温度。但是，不一定在控制部4的控制下调整处理容器301内的流体的温度。即使处理容器301内的CO2的温度变为临界温度以下，处理容器301内的CO2也呈液体等非气体状态。因此，即使处理容器301内的CO2的温度变为临界温度以下，也不发生因图案P之间的气液界面而引起的图案损坏。但是，处理容器301内的CO2的温度为对CO2密度产生影响的因素之一，因此从提高从IPA向CO2的置换效率的观点考虑，优选的是，利用加热器等设备积极地调整处理容器301内的CO2的温度。
然后，通过上述的流体供给排出工序T3将图案P之间的IPA置换为CO2，在处理容器301内残留的IPA充分降低了的阶段(例如处理容器301内的IPA浓度达到了0％～几％的阶段)进行流体排出工序T4，使处理容器301内恢复为大气压。由此，能够防止处理容器301内残留的IPA再次附着到晶圆W上，并且能够使CO2气化，从而如图5的(d)所示那样在图案P之间只存在气体。
在流体排出工序T4中，控制部4进行控制，以将图3所示的流通开闭阀52a～52e设为关闭状态，将排气调整阀59设为打开状态，将流通开闭阀52f～52i设为打开状态，将流通开闭阀52j设为关闭状态，将排气调整针阀61a～61b设为打开状态。
通过如上述的那样进行流体导入工序T1、流体保持工序T2、流体供给排出工序T3以及流体排出工序T4，将IPA从晶圆W上去除的干燥处理完成。
此外，可以通过任意的方法来决定进行流体导入工序T1、流体保持工序T2、流体供给排出工序T3及流体排出工序T4各工序的定时、各工序的持续时间以及流体供给排出工序T3中的降压工序和升压工序的重复次数等。也可以是，控制部4例如根据由浓度测量传感器60测量的“从处理容器301内排出的流体中包含的IPA浓度”来决定进行各工序的定时、各工序的持续时间以及流体供给排出工序T3中的降压工序和升压工序的重复次数等。另外，也可以是，控制部4基于预先进行的实验的结果来决定进行各工序的定时、各工序的持续时间以及流体供给排出工序T3中的降压工序和升压工序的重复次数等。
根据上述的超临界处理装置3(即基板处理装置)和基板处理方法，能够抑制处理流体的消耗量并且在短时间内进行使用超临界状态的处理流体来将液体从基板去除的干燥处理，还能够有效地防止图案损坏的发生。
根据本发明的发明人进行的实验，在基于现有技术通过针对处理容器301将10MPa的超临界状态的CO2以每分钟0.5kg连续地供给和排出来使晶圆W上的IPA干燥的情况下，需要30分钟左右的时间，并需要消耗几十kg的CO2。另一方面，在基于图6所示的那样的本干燥处理例来去除晶圆W上的IPA的情况下，能够通过在流体供给排出工序T3中重复进行7次“具有一次降压工序和一次升压工序的处理工序”来适当地使晶圆W干燥，整体的处理时间约为7分钟，CO2的消耗量约为1.7kg。这样，在本实施方式的基板处理装置和基板处理方法中，能够飞跃性地促进处理时间的缩短化和CO2(处理流体)的低消耗量化。
[第二干燥处理例]
图10是表示第二干燥处理例中的时间和处理容器301内的压力的图。图10所示的曲线A表示第二干燥处理例中的时间(横轴；sec)与处理容器301内的压力(纵轴；MPa)之间的关系。
在本干燥处理例中，关于与上述的第一干燥处理例相同或类似的内容，省略其详细的说明。
在本干燥处理例中，也与上述的第一干燥处理例同样地依次进行流体导入工序T1、流体保持工序T2、流体供给排出工序T3以及流体排出工序T4。但是，在本干燥处理例的流体供给排出工序T3中，在紧接在流体保持工序T2之后进行的第一处理工序S1的降压工序中的第一排出到达压力Pt1比之后的第二处理工序S2的降压工序中的第二排出到达压力Pt2低。
此外，在本干燥处理的流体供给排出工序T3中，紧接在第二处理工序S2之后进行的第三处理工序S3的降压工序和升压工序如以下那样进行。即，在第二处理工序S2之后，处理容器301内的流体被排出，直到处理容器301内成为不引起超临界状态的CO2的气化并且比第二排出到达压力Pt2低的第三排出到达压力Pt3为止。之后，向处理容器301内供给CO2，直到处理容器301内成为比第三排出到达压力Pt3高且不引起处理容器301内的CO2的气化的第三供给到达压力Ps3为止。
此外，第三供给到达压力Ps3被设定为与第一供给到达压力Ps1及第二供给到达压力Ps2相同的压力，例如能够与上述的第一干燥处理例同样地设定为15MPa。
在本干燥处理例中，进行逐渐上升方式的干燥处理，流体供给排出工序T3的降压工序中的、最初进行的第一处理工序S1的降压工序中的排出到达压力(即第一排出到达压力Pt1)示出最低的压力。即，在流体供给排出工序T3的降压工序中的第一处理工序S1的降压工序中，从处理容器301排出的流体的量最多。由此，能够高效地去除在晶圆W的图案P的上方形成的膜上的IPA。
图11是用于说明在晶圆W的图案P上盛放的IPA的状态的截面图。
在被搬入到超临界处理装置3的晶圆W的图案P上形成有厚度为D1的IPA膜。该IPA膜的厚度D1相比于图案P的厚度D2而言非常大，厚度D1一般为厚度D2的几十倍左右。该图案P的上方的IPA膜的部分也需要利用超临界处理装置3来去除，但与图案P之间的IPA的去除量相比，图案P的上方的IPA膜的去除量非常大。另外，只能在图案P的上方的IPA膜的部分被去除之后将图案P之间的IPA去除。
因而，优选的是，在流体供给排出工序T3中，首先通过第一处理工序S1尽可能地将图案P的上方的IPA膜去除，通过第二处理工序S2及其之后的处理工序将图案P之间的IPA去除。因此，在本干燥处理例中，首先在第一处理工序S1中，在降压工序中从处理容器301排出大量的流体，并且在升压工序中向处理容器301供给大量的CO2，来将图案P的上方的IPA膜大规模地去除。
此外，在将图案P的上方的IPA膜去除时，由于在图案P之间填充有IPA，因此不存在图案损坏的担忧。但是，考虑在第一处理工序S1中不仅图案P的上方的IPA膜被去除、图案P之间的IPA的一部分也被去除的可能性，第一处理工序S1的降压工序中的第二排出到达压力Pt1被设定为比处理容器301内的CO2的临界压力高的压力。
除第一处理工序S1以外的处理工序中的降压工序和升压工序与上述的第一干燥处理例同样地进行。即，流体供给排出工序T3的各升压工序中的处理容器301内的压力上升至比CO2的临界压力的最大值高的压力且为彼此相同的压力(即15MPa)。另外，在流体供给排出工序T3的第二处理工序S2及其之后的处理工序中的降压工序中，处理容器301内的压力以逐渐成为低的压力的方式下降。但是，各降压工序中的图案P之间的压力保持为使图案P之间的CO2保持非气体状态的压力。
如以上所说明的那样，根据本干燥处理例，能够高效地去除在晶圆W的图案P的上方形成的IPA膜，从而能够缩短IPA的干燥处理的处理时间。
[第三干燥处理例]
图12是表示第三干燥处理例中的时间和处理容器301内的压力的图。图12所示的曲线A表示第三干燥处理例中的时间(横轴；sec)与处理容器301内的压力(纵轴；MPa)之间的关系。
在本干燥处理例中，关于与上述的第一干燥处理例相同或类似的内容，省略其详细的说明。
在本干燥处理例中，也与上述的第一干燥处理例同样地依次进行流体导入工序T1、流体保持工序T2、流体供给排出工序T3以及流体排出工序T4。但是，在本干燥处理例的流体供给排出工序T3中，在降压工序与升压工序之间，进行将处理容器301内的压力大致维持固定的压力保持工序。
在各压力保持工序中，处理容器301内被保持为与之前刚刚进行的降压工序的排出到达压力相同的压力。
通过进行这种压力保持工序，能够高效地从晶圆W上去除IPA。
本发明并不限定于上述的实施方式和变形例，还能够包含施以本领域技术人员所能想到的各种变形所得到的各种方式，通过本发明起到的效果也不限定于上述的事项。因而，在不偏离本发明的技术思想和主旨的范围内，能够对权利要求书和说明书中记载的各要素进行各种追加、变更以及一部分的删除。
例如，干燥处理中使用的处理流体也可以是CO2以外的流体，能够使用能够将基板的凹部中盛放的干燥防止用的液体在超临界状态下去除的任意的流体来作为处理流体。另外，干燥防止用的液体也不限定于IPA，能够使用能够用作干燥防止用液体的任意的液体。
另外，在上述的实施方式和变形例中，本发明被应用于基板处理装置和基板处理方法中，但本发明的应用对象没有特别限定。例如，本发明也可以应用于用于使计算机执行上述的基板处理方法的程序、记录有这种程序的计算机可读取的非临时性的记录介质。

Claims (13)

1.一种基板处理方法，在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，所述基板处理方法包括以下工序：
流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；
流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及
流体供给排出工序，重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，
其中，在所述降压工序中，通过控制排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止，所述排气调整阀用于调整从所述处理容器排出流体的排出量。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
所述排气调整阀为背压阀。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述降压工序中，基于压力传感器的测量结果来调整所述排气调整阀的开度，所述压力传感器用于测定与所述处理容器内连通的配管内的压力。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述降压工序中，基于预先进行的实验的结果，来决定将所述处理容器内的流体排出直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止的定时。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
所述供给到达压力是比所述处理容器内的所述处理流体的临界压力的最大值高的压力。
6.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
所述处理流体以朝向水平方向的方式被供给到所述处理容器内。
7.一种基板处理装置，具备：
处理容器，该处理容器中被搬入基板，该基板具有凹部且在该凹部盛放有液体；
流体供给部，其向所述处理容器内供给超临界状态的处理流体；
排气调整阀，其用于调整从所述处理容器排出流体的排出量；以及
控制部，其对所述流体供给部和所述排气调整阀进行控制，来在所述处理容器内使用超临界状态的所述处理流体进行将所述液体从所述基板去除的干燥处理，
其中，所述控制部进行以下工序：
流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；
流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及
流体供给排出工序，重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，
其中，在所述降压工序中，所述控制部通过控制所述排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排气调整阀为背压阀。
9.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述降压工序中，所述控制部基于压力传感器的测量结果来调整所述排气调整阀的开度，所述压力传感器用于测定与所述处理容器内连通的配管内的压力。
10.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述降压工序中，基于预先进行的实验的结果，来决定将所述处理容器内的流体排出直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止的定时。
11.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述供给到达压力是比所述处理容器内的所述处理流体的临界压力的最大值高的压力。
12.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述处理流体以朝向水平方向的方式被供给到所述处理容器内。
13.一种计算机可读取的记录介质，记录有用于使计算机执行基板处理方法的程序，该基板处理方法用于在处理容器内使用超临界状态的处理流体进行将液体从基板去除的干燥处理，
所述基板处理方法包括以下工序：
流体导入工序，向所述处理容器内导入超临界状态的所述处理流体；
流体保持工序，在所述流体导入工序之后，将所述处理容器内维持为能够使所述处理流体维持超临界状态的压力；以及
流体供给排出工序，在流体供给排出工序中重复地交替进行降压工序和升压工序，在所述降压工序中，使所述处理容器内的压力下降，直到所述处理容器内成为不引起所述处理容器内存在的超临界状态的所述处理流体的气化的排出到达压力为止，在所述升压工序中，使所述处理容器内的压力上升，直到所述处理容器内成为比所述排出到达压力高且不引起所述处理容器内的所述处理流体的气化的供给到达压力为止，
其中，在所述降压工序中，通过控制排气调整阀的开度来将所述处理容器内的流体排出，直到所述处理容器内成为所述排出到达压力为止，所述排气调整阀用于调整从所述处理容器排出流体的排出量。
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