CN1464798A - 高压处理装置和高压处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高压处理装置和高压处理方法，不仅简单地从供给喷嘴(13、13)向基板(W)的表面供给处理流体，而且由各个供给喷嘴13供给的处理流体的流动方向(R1，R1)，在基板(W)表面内相互错开。因此，在基板(W)的表面上，形成处理流体的旋转流(TF)，处理流体与基板(W)的表面接触，进行规定的表面处理(洗净处理，第一次冲洗处理，第二次冲洗处理，干燥处理等)。
Description
技术领域
本发明涉及以高压流体或高压流体与药剂的混合物作为处理流体，与基板等被处理体的表面接触，对上述被处理体的表面进行规定的表面处理(显象处理、洗净处理和干燥处理等)的高压处理装置和高压处理方法。
背景技术
近年来，半导体装置的微型化进展迅速，随着微型化的进展，在基板处理方面产生新的问题。例如，在使涂在基板上的保护层图形化，形成微小图形的情况下，要按下列顺序进行显象处理，洗净处理和干燥处理。这时，在用碱显象法对涂在基板上的保护层进行显象处理中，为了去除不需要的保护层，使用碱性水溶液，而在洗净处理时，为了除去碱性水溶液(为了停止显象)，要使用纯水等洗净液。在干燥处理时，通过使基板旋转，使离心力作用在残留于基板上的洗净液上，将洗净液从基板上除去，进行干燥(旋转干燥)。在这种干燥中，随着干燥的进展，在基板上出现洗净液和气体的界面。当这种界面出现在半导体装置的微小图形的间隙上时，洗净液的粘性，可使微小的图形之间因表面张力互相靠近，出现倒塌等问题。
另外，还要考虑在微小图形倒塌时，甩开洗净液时的流体阻力和洗净液从微小图形排出时产生的压力，和以3000rpm的超高速旋转产生的空气阻力和离心力。
为了解决这个问题，以往提出过将基板设置在压力容器内，使用具有低粘性、高扩散性性质的超临界流体(以下称为“SCF”)的高压洗净处理技术。作为这种现有的技术，可举出例如在特开平8-206485号公报中所述的洗净装置。这种洗净装置，是在将基板等被洗净物质(被处理体)装填入洗净槽(压力容器)内以后，将SCF导入洗净槽中，进行被洗净物质的洗净的。另外，在这种洗净装置中，为了使洗净处理均匀，在洗净槽的开口部分上设置层流导管或竹廉(スノコ)。在这个层流导管或竹廉上，以一定间隔作出多个孔，SCF通过这些孔流入洗净槽中。这样，在被洗净物质的表面上，SCF按规定的方向流动，形成层流。因此，通过使超临界流体在洗净槽内均匀地流动，可以均匀地洗净被洗净物质。
然后，只形成SCF的层流，只将被处理体暴露在该层流中，只能得到一定程度的均匀性，还不能达到所希望的均匀性。另外，还希望缩短处理时间，提高生产量。
发明内容
本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要提供一种以高压流体或高压流体与药剂的混合物作为处理流体，与被处理体的表面接触，对被处理体的表面进行规定的表面处理时，可以提高表面处理均匀性和生产量的高压处理装置和高压处理方法。
为了达到上述目的，本发明的以高压流体或高压流体与药剂的混合物作为处理流体，与被处理体表面接触，对前述被处理体表面进行规定的表面处理的高压处理装置和高压处理方法是如下这样构成的。
本发明的高压处理装置具有：在内部具有用于进行表面处理的处理腔的压力容器；在处理腔内保持被处理体的保持装置；以及将处理流体导入处理腔中并向被处理体表面供给处理流体的多个导入装置。利用这样构成的发明，设有多个导入装置，处理流体从多个地方沿着被处理体表面流动。因此，与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，积极地促进在被处理体表面上的搅拌，可提高表面处理的均匀性，大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，本发明的高压处理装置具有：在其内部具有用于进行表面处理的处理腔的压力容器；在处理腔内保持被处理体的保持装置；将处理流体导入处理腔中并向被处理体表面供给处理流体的多个导入装置；以及使由保持装置保持的被处理体在处理腔内旋转的旋转装置。在这样构成的本发明中，从导入装置供给的处理流体，可沿着由旋转装置转动的被处理体的表面流动。因此，被处理体的旋转动作和沿着被处理体表面的处理流体的流动动作相互作用，可以积极地搅拌被处理体表面的处理流体，还可以促进处理流体的更换。结果，可以提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
本发明的高压处理装置还具有：在内部具有用于进行表面处理的处理腔的压力容器；在处理腔内保持被处理体的保持装置；将处理流体导入处理腔中并向被处理体表面供给处理流体的导入装置；以及搅拌供给至处理腔内的处理流体的搅拌装置。在这样构成的本发明中，从导入装置供给的处理流体，在由搅拌装置搅拌的状态下被供给至被处理体的表面。因此，还可以通过处理流体的搅拌动作和沿被处理体表面的处理流体的流动动作相互作用，有利于被处理体表面的处理流体的搅拌，可积极地促进处理流体的更换。由此，可提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，本发明的高压处理方法是在被处理体的表面上形成处理流体的旋转流。利用这样构成的本发明，不仅只将处理流体供给至被处理体的表面，而且在被处理体表面上形成处理流体的旋转流，该处理流体与被处理体表面接触，进行规定的表面处理(例如显象处理、洗净处理、干燥处理等)。因此，与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，本发明有利于被处理表面的搅拌，可提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，本发明的高压处理方法，使处理流体沿着被处理体表面，按规定方向流动，同时给处理流体施加外来干扰，在被处理体的表面内搅拌处理流体。利用这样构成的本发明，沿着被处理体表面，处理流体按规定方向流动，然而给处理流体施加外来干扰，在被处理体表面内搅拌处理流体。这样，处理流体在搅拌状态下与被处理体表面接触，进行规定的表面处理(例如，显象处理、洗净处理、干燥处理等)。这样，由于本发明中加入搅拌，积极促进处理流体的更换，因此，与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，可提高表面处理的均匀性，大大缩短处理时间，提高生产量。
本发明的“被处理体表面”表示要进行高压处理的表面。在被处理体为例如半导体晶片、光掩模用的玻璃基板、液晶显示器用的玻璃基板、等离子体显示用的玻璃基板、光盘用的基板等各种基板时，当对基板的两个主要表面中形成回路图形的一个主要表面进行高压处理时，该主要表面相当于本发明的“被处理体的表面”，另外，当需要对另一个主要表面进行高压处理时，该另一个主要表面相当于本发明的“被处理体表面”。当然，如两面安装的基板那样，当要对两个主要表面进行高压处理时，两个主要表面相当于本发明的“被处理体表面”。
另外，本发明的表面处理，以例如附着保护层的半导体基板那样，从附着污染物质的被处理体上剥离和除去污染物质的洗净处理作为代表例子。作为被处理体，不限于半导体基板，也可以是在金属、塑料、陶瓷等各种基础材料上形成不同种类物质的非连续或连续层或者残留层。另外，不限于洗净处理，使用高压流体和高压流体以外的药剂，从被处理体上除去不需要的物质的处理(例如干燥、显象等)，全部都是本发明的高压处理装置和高压处理方法的对象。
在本发明中，从安全性、价格、容易达到超临界状态各点来看，作为所用的高压流体以二氧化碳较好。除了二氧化碳以外，也可使用水，氨、一氧化二氮、乙醇。使用高压流体，由于扩散系数大，在介质中可使溶解的污染物质分散，因此在更高压、超临界流体的情况下，具有气体和液体中间的性质，可以进一步浸入微细的图形部分。高压流体的密度与液体接近，与气体比较，可以含有大量的添加剂(药剂)。
本发明的高压流体为1MPa以上的压力流体。采用的高压流体优选为有高密度、高溶解性、低粘度、高扩散性性质的流体。更优选为超临界状态或亚临界状态的流体。将二氧化碳作成超临界流体时，以31℃、7.1MPa以上即可以。洗净或洗净后的冲洗工序、以及干燥、显象工序等，优选采用5～30MPa的亚临界(高压流体)或超临界流体。在7.1～20MPa下进行处理更好。在后面的“优选实施方式”中，以洗净处理和干燥处理作为表面处理来说明，但如上所述，高压处理不只限于洗净处理和干燥处理。
在本发明中，为了除去附着在半导体基板上的保护层或腐蚀聚合物等高分子污染物质，考虑到使用只由二氧化碳等高压流体组成的处理流体时的洗净力不充分，添加了药剂进行洗净处理。作为药剂优选使用碱性化合物作为洗净成分。在保护层中多用的高分子物质加水可分解的作用，可以提高洗净处理效果。作为碱性化合物的具体例子，可从下列物质中选择1种以上的化合物：氢氧化季铵，氟化季铵，烷基胺，烷醇胺，羟胺(NH2OH)和氟化铵(NH4F)。对于高压流体，含有0.05～8质量％的洗净成分较好。在使用本发明的高压处理装置进行干燥和显象时，与干燥或显象保护层性质相适应，可以用二甲苯、甲基异丁基甲酮，季铵化合物，氟化聚合物等作为药剂。
在上述碱性化合物等的洗净成分在高压流体中的溶解度低的情况下，可以利用相溶化剂作为第2种药剂。相溶化剂为由能使洗净成分在高压流体中溶解或均匀分散的助剂构成的。这种相溶化剂，在洗净工序完成后的冲洗工序中，有不使污物再次附着的作用。
作为相溶化剂，只要能使洗净成分与高压流体相溶化，则没有特别的限制。优选为：甲醇、乙醇、异丙醇等醇类或二甲亚砜等烷基亚砜。在洗净工序中，相溶化剂在高压流体的50质量％以下范围内适当选择。
附图说明
图1为表示本发明的高压处理装置的第一实施方式的整体结构的图。
图2为表示图1所示的高压处理装置的压力容器及其内部结构的图。
图3为表示在本发明的高压处理装置的第二实施方式中采用的压力容器及其内部结构的图。
图4为表示在本发明的高压处理装置的第三个实施方式中采用的压力容器的图。
图5为表示本发明的高压处理装置的第四实施方式的图。
图6为表示本发明的高压处理装置的第五和第六实施方式的图。
图7为表示本发明的高压处理装置的第七实施方式的图。
图8为表示本发明的高压处理装置的第八实施方式的图。
图9为表示本发明的高压处理装置的第九实施方式的图。
图10为表示本发明的高压处理装置的第十实施方式的图。
图11为表示基板的输送状态的图。
具体实施方式
图1为表示本发明的高压处理装置的第1实施方式的整体结构的图，图2为表示图1所示的高压处理装置的压力容器及其内部结构的图。该高压处理装置为将超临界二氧化碳(高压流体)或超临界二氧化碳与药剂的混合物作为处理流体，导入在压力容器1的内部形成的处理腔11中，对保持在处理腔11中的大致为圆形的半导体晶片等基板(被处理体)W，进行规定的洗涤和干燥处理的装置。以下，详细说明其结构和动作。
在这个高压处理装置中，一方面反复循环使用超临界二氧化碳，通过使处理腔11向大气压开放等方法，减少系统内的二氧化碳，再由高压储气瓶2补给液体状的二氧化碳。这个高压储气瓶2与由凝缩器等构成的液化部3连接，在5～6MPa压力下，将二氧化碳以液体状流体贮存在高压储气瓶2内，利用图中没有示出的泵从高压储气瓶2中取出液体二氧化碳，通过液化部3，补充给系统内部。
加压泵等的升压器4与液化部3的输出端连接，利用升压器4，对液化的二氧化碳加压，得到高压液化二氧化碳，同时，通过加热器5和高压阀V1，将高压的液化二氧化碳送入混合器6中。
这样，压送来的高压液化二氧化碳，由加热器5加热至与表面处理(洗净处理和干燥处理)相适应的温度，成为超临界二氧化碳，再通过高压阀V1，送至混合器6中。
贮存和供给适合基板W的表面处理的两种药剂的供给部，即第一药剂供给部7a和第二药剂供给部7b，分别通过高压阀V3和V4，与混合器6连接。因此，通过高压阀V3、V4的开闭控制，可将第一种药剂从第一药剂供给部7a，将第二种药剂从第二药剂供给部7b，分别以与开闭控制相应的量供给混合器6，调整药剂在超临界二氧化碳中的混合量。这样，在这个实施方式中，可以有选择地调制“超临界二氧化碳”“超临界二氧化碳+第一种药剂”、“超临界二氧化碳+第二种药剂”和“超临界二氧化碳+第一种药剂+第二种药剂”作为处理流体，供给压力容器1的处理腔11，通过与表面处理的内容相适应，开闭控制适当的高压阀V3、V4和用控制部(图中没有示出)控制整个装置，来选择处理流体的种类，同时控制药剂浓度。
如图2所示，在压力容器1的内部，即处理腔11中，没有保持基板W的基板保持部12。基板保持部12由固定在压力容器1的内底部上的保持本体121，和从保持本体121的上面向上突出的三根支承销122构成。在要进行表面处理(高压处理)的表面S1向上的状态下，利用三根支承销122，可以支承一块基板W的外边缘。另外，打开设在压力容器1的侧面上的闸阀(图中省略)，利用输送机器人，通过闸阀，将一块未处理的基板W搬入基板保持部12后，关闭闸阀，如后面所述那样进行表面处理。另一方面，在表面处理后，打开闸阀，将处理完的基板W，用输送机器人搬出。这样，在这个实施方式中，可以保持每一块基板W，进行规定的表面处理，成为所谓的单片方式的高压处理装置。
在压力容器1的上面安装着两个供给喷嘴13，13，将从混合器6送来的处理流体，向着由基板保持部12保持的基板W的表面喷出。特别是，如图2所示，在这个实施方式中，由各个供给喷嘴13送出的处理流体的流动方向R1，在基板W的表面S1(图2(b)的纸面)内互相错开，并与基板W的切线方向大致平行。如图2中的箭头所示，处理流体在基板W的表面S1上，形成旋转流TF。这样，在这个实施方式中，供给喷嘴13，13的功能是将处理流体供给由基板保持部(保持装置)12保持的基板W的表面S1上的导入装置。
另外，在压力容器1的下面，设有排出口14，处理腔11内的处理流体和随着表面处理产生的污染物质等，可排出至压力容器1外面。
由减压器等构成的气化部8，通过高压阀V2，与这样构成的压力容器1的排出口14连接，利用减压处理，通过排出口14，可使从处理腔11排出的流体(处理流体+污染物质等)完全气化，送入分离回收部9中。另外，在分离回收部9中，以二氧化碳作为气体成分，以污染物质和药剂的混合物作为液体成分，进行气液分离。污染物质可作为固体析出，混入药剂中，进行分离。另外，作为分离回收部9，可以使用可进行单蒸镏，蒸镏(精镏)、冲洗分离等气液分离的各种装置或离心分离机等。
这样，在这个实施方式中，利用气化部8，在将从处理腔11排出的流体(处理流体+污染物质等)送入分离回收部9中以前，已预先完全气化。这样做的理由是从下列观点得出的：即因为利用减压的二氧化碳等流体与温度的关系，成为气体状流体(碳酸气)和液体状流体(液化二氧化碳)的混合物，因此可以提高分离回收部9的分离效率和二氧化碳的重新循环的效率。
另外，含有由分离回收部9分离的污染物质的洗净成分和由相溶化剂组成的液体(或固体)成分，从分离回收部9排出，再根据需要进行后处理。另一方面，有关气体成分的二氧化碳，可以送入液化部3再利用。
其次，说明上述结构的高压处理装置的动作。这种高压处理装置是在前一工序(例如显象工序)中，接受由显象液进行显象处理的基板W，根据在控制部的存储器(图中省略)中预先存储的程序，控制部控制装置的各个部分，按顺序进行洗净工序，冲洗工序和干燥工序的装置。其动作如下。
首先，打开装在压力容器1的侧面的闸阀。再由搬运机器人，通过闸阀，将一块未处理的基板W搬入。在使进行表面处理(高压处理)的表面S1向上的状态下，放置在基板保持部12上，用基板保持部12的支承销122保持基板W。这样，当基板保持完毕的同时，搬送机器人从处理腔11退出时，关闭闸阀，进行洗净工序。
在洗净工序中，利用升压器4对系统内的液化二氧化碳加压，形成高压液化二氧化碳，再用加热器5加热高压的液化二氧化碳形成超临界二氧化碳，同时打开高压阀V1，送至混合器6中。另外，打开药剂用的高压阀V3，V4使第一药剂供给部7a和第二药剂供给部7b成为供给模式，将第一种药剂从第一药剂供给部7a压送至混合器6，同时将第二种药剂从第2药剂供给部7b压送至混合器6中。这样，将这些第一和第二种药剂与超临界二氧化碳混合，调制成适用于洗净处理的处理流体。
另外，由混合器6调制的处理流体，从压力容器1的供给喷嘴13，13，向着由基板保持部12保持的基板W的表面S1输出。这时，在这个实施方式中，如上所述，由于从各供给喷嘴13送出的处理流体的流动方向R1，在基板W的表面S1(图2(b)的纸面)内互相错开，因此，在基板W的表面S1上，形成处理流体的旋转流TF，与基板W的表面S1接触，进行规定的洗净处理。在洗净工序中，处理腔11的下游的高压阀V2关闭。
通过洗净工序，附着在基板W上的污染物质溶解在处理腔11内的处理流体(超临界二氧化碳+第一种药剂+第二种药剂)中。当设定利用第一种药剂作为洗涤成分，第二种药剂作为相溶化剂时，污染物质通过洗净成分(第一种药剂)和相溶化剂(第二种药剂)的作用，溶解在超临界二氧化碳中，当在处理腔11中只有超临界二氧化碳流通时，溶解的污染物质可能析出，因此希望在洗净工序后，按顺序进行由超临界二氧化碳和相溶化剂组成的第一种冲洗用处理流体进行的第一冲洗工序，和只由超临界二氧化碳组成的第二种冲洗用处理流体进行的第二冲洗工序。
在这个实施方式中，当第一和第二种药剂供给开始，即从洗净工序开括经过规定的时间时，以关闭高压阀V3，使第一药剂供给部7a成为停止供给的模式。这时，停止将第一种药剂(洗净成分)从第一药剂供给部7a压送至混合器6，在混合器6中，使超临界二氧化碳与相溶化剂混合，调制第一种冲洗用的处理流体，供给处理腔11。与此同时，打开高压阀V2。这样，第一种冲洗用处理流体在处理腔11内流通，使处理腔11内的洗净成分和污染物质逐渐减少，最后，被第一种冲洗用处理流体(超临界二氧化碳+相溶化剂)充满。
当第一冲洗工序完毕后，接着进行第二种冲洗工序。在第二冲洗工序中，关闭高压阀V4，使第二药剂供给部7b成为停止供给的模式，停止将第二种药剂(相溶化剂)从第二药剂供给部7b压送至混合器6，只有超临界二氧化碳作为第二种冲洗用的处理流体，供给处理腔11。这样，第二次冲洗用的处理流体在处理腔11内流通，处理腔11由第二种冲洗用处理流体(超临界二氧化碳)充满。
接着，关闭高压阀V1，减压，对基板W进行干燥处理。当处理腔11回复至大气压时，打开装在压力容器1的侧面的闸阀。搬送机器人通过闸阀搬出处理完的基板W，一系列的处理(洗净处理+第一冲洗处理+第二冲洗处理+干燥处理)完成。当输送下一个未处理的基板时，重复上述动作。
如上所述，通过采用本实施方式，由于从多个供给喷嘴13，13向着基板W的表面S1供给处理流体，因此处理流体从多个地方沿着基板W的表面S1流动，与基板W的表面S1接触，进行规定的表面处理。因此，与只供给层流，进行表面处理的现有技术比较，表面处理的均匀性提高。同时，处理时间也可大大缩短，生产量可以提高。
另外，在本实施方式中，不是只从多个地方供给处理流体，而是使各个供给喷嘴13供给的处理流体的流动方向在基板W的表面S1内互相错开，因此，在基板W的表面S1上形成处理流体的旋转流TF，该处理流体与基板W的表面S1接触进行规定的表面处理(洗净处理，第一次冲洗处理、第二次冲洗处理、干燥处理等)，因此表面处理的均匀性和生产量都可提高。
图3为表示在本发明的高压处理装置的第二实施方式中采用的压力容器及其内部结构的图。第二实施方式是通过基板保持部(保持装置)12同时保持多块基板W，并对各个基板W进行规定的表面处理(洗净处理、第一次冲洗处理、第二次冲洗处理、干燥处理等)，是所谓的分批方式的高压处理装置，这点与单片式的第一实施方式有很大的不同。
即：如图3(a)所示，在第二实施方式中，多块基板W(在这个实施方式中为8块基板W)互相隔开一定距离且在互相层叠的状态下由基板保持部12的支承柱123保持。在这样保持的多块基板W的每一块上，与该基板W相对应，设置2个供给喷嘴13，13。
在这些供给喷嘴13中，配置在图3(b)左边的供给喷嘴13L，与沿着基板W层叠方向延伸的供给管15L的侧面连接，将从混合器6送出的处理流体通过供给管15L，引导至各个供给喷嘴13L，再从各个供给喷嘴13L输出至对应的基板W的表面上。另外，配置在图3(b)右边的供给喷嘴13R，与沿着基板W的层叠方向延伸的供给管15R的侧面连接，使从混合器6送出的处理流体通过供给管15R，引导至各个供给喷嘴13R，再从各个供给喷嘴13R输送至对应的基板W的表面上。另外，在这个实施方式中，与各块基板W对应设置的一对供给喷嘴13L，13R，与第一实施方式相同，也使从各个供给喷嘴13L，13R出来的处理流体的流动方向R1、R1在该基板W的表面内互相错开地配置。其他基板结构与第一实施方式相同，因此，相同的结构用相同的标号表示，说明从略。
在这样构成的高压处理装置中，当由搬运机器人将未处理的基板w搬入处理腔11内时，与上述第一实施方式一样，按顺序进行洗净工序，第一冲洗工序，第二冲洗工序和干燥工序。另外，在各工序中，当处理流体供给至处理腔11时，从与各个基板W对应设置的供给喷嘴13L，13R输出的处理流体的流动方向R1，R1，在该基板W的表面内互相错开，因此在每一块基板W上都可得到与第一实施方式相同的作用效果。即，由于从与各个基板W对应设置的多个供给喷嘴13，13，向着基板W的表面供给处理流体，处理流体从多个地方沿着基板W的表面流动，与基板W的表面接触，进行规定的表面处理。因此，与只供给层流，进行表面处理的现有技术比较，可以提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，在这个实施方式中，不是只从多个地方供给处理液体，而是在各个基板W的表面上形成处理流体的旋转流TF，处理流体与基板W的表面接触，进行规定的表面处理(洗净处理、第一次冲洗处理、第二次冲洗处理、干燥处理等)，因此表面处理的均匀性和生产量都可提高。
在图3所示的分批式高压处理装置中，处理流体不仅与基板W的两个主要表面中的向上方向的主要表面接触，而且与向下方向的另一个主要表面接触，因此可以同时在两个主要表面上进行上述的一系列表面处理。
图4为表示在本发明的高压处理装置的第3个实施方式中采用的压力容器的图。第三个实施方式是用基板保持部(保持装置)12同时保持多块基板W，并对各个基板W进行规定的表面处理(洗净处理、第一次冲洗处理、第二次冲洗处理、干燥处理等)是所谓的分批式高压处理装置。这点与分批式的第二实施方式是共通的，但处理流体的供给方式有很大的不同，以下，以与第一实施方式的不同点为中心，说明第三个实施方式的结构和动作。
如图4所示，第三个实施方式与第二实施方式一样，多个基板W互相隔开一定距离且在互相层叠的状态下，由基板保持部12的支承柱123保持。然而，喷嘴结构和配置关系与第二实施方式有很大不同。即：在第三个实施方式中，在多块基板W的每一块上，与该基板W对应的2个喷嘴13，14a夹着基板W的对称中心轴相对配置。在这些喷嘴中，喷嘴13为供给处理流体用的供给喷嘴，而另一个喷嘴14a为用于排出沿着基板W的表面流动的处理流体的排出喷嘴，它与排气管16的侧面连通，通过高压阀V2，可向气化部8排出。
因此，这样构成的高压处理装置中，从混合器6(图1)送出的处理流体通过供给管15，分支到各个供给喷嘴13，输出至基板W的表面上，再流向排出喷嘴14a。排出喷嘴14a吸入流动的处理流体，通过排气管16，向着气化部8排出。
这里，只在各基板W上设置供给喷嘴13和排出喷嘴14a是与现有的技术相同，在基板W表面上形成处理流体的层流。在这个实施方式中，如图4所示，在处理腔11的上面还另外设置了一个风扇17，它可对沿着基板W表面流动的处理流体加以外部干扰，在基板W的表面内进行搅拌。
在上述结构的高压处理装置中，当搬运机器人将未处理的基板W送入处理腔11内时，也按顺序进行与上述第1和第2实施方式相同的洗净工序，第一冲洗工序，第二冲洗工序和干燥工序。当在各个工序中，将处理流体供给至处理腔11时，从各个供给喷嘴13向着基板W的表面输出处理流体，同时，使风扇17工作，对沿着基板表面流动的处理流体加外部干扰，进行搅拌。结果，与上述第一和第二实施方式相同，在搅拌状态下，处理流体与基板W的表面接触，进行规定的表面处理(洗净处理、第一次冲洗处理、第二次冲洗处理、干燥处理等)，因此与只供给层流，进行表面处理的现有技术比较，可提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
在本实施方式中，起到本发明的“搅拌装置”作用的风扇17对处理流体的搅拌动作，和沿基板W的表面的处理流体的流动动作相互作用，可帮助基板表面的处理流体的搅拌，同时可以促进处理流体的更换。结果表面处理的均匀性和生产量可以提高。
在第三个实施方式中，在处理腔11的上面配置风扇17，但配置位置和/或个数是任意的。在第三个实施方式中，已说明了在所谓的分批方式的高压处理装置中采用本发明的情况，但如图5所示，也可以在所谓单片方式的高压处理装置(第4个实施方式)中采用本发明。
另外，本发明不限于上述的实施方式，在不偏离本发明的精神的条件下，可以作上述以外的各种变更。例如，在上述第一和第二实施方式中，与各个基板W相对应，设置2个供给喷嘴13，13，但与各个基板对应的喷嘴个数也可以为3个以上。主要是要从与基板对应设置的各个喷嘴送出的处理流体的流动方向，在基板的表面内互相错开，从而能得到与上述第一和第二实施方式同样的作用效果。
在单片式的第一实施方式中，以在基板W的两个主要表面中，以向上的一个主要表面S1作为本发明的“表面”，进行给定的表面处理，然而，在对基板W的另一个主要表面进行表面处理的情况下，例如图6(a)所示，在使另一个主要表面S2向上的状态下，用支承销122支承也可以(第5个实施方式)。另外，如两个表面安装基板那样，在需要对两个主要表面进行表面处理的情况下，例如图6(b)所示，也可以配置与各个主要表面S1，S2对应的多个供给喷嘴13，13(第6个实施方式)。
另外，在上述任何一个实施方式中，都是将处理流体供给固定配置由基板保持部12保持的基板W的处理腔11中，进行表面处理的。但例如图7或图8所示，可将电机等旋转装置(图中省略)与基板保持部12连接，在供给处理流体的同时或供给前后，使基板W转动也可以。这样，基板表面与处理流体接触频率高，处理效率可以提高。特别是，由于提高接触频率，可以提高处理效率，因此希望相对于与最初形成的旋转流的旋转方向相反的方向旋转。另外，通过基板W的旋转动作和沿着基板W表面的处理流体的流动动作的相互作用，可以促进在基板表面上的处理流体的搅拌；同时，也可以积极地促进处理流体的更换。结果，表面处理的均匀性和生产量都可提高。图7表示单片式高压处理装置(第7个实施方式)，图8表示分批式高压处理装置(第8个实施方式)。
在上述实施方式中，从各个供给喷嘴13输出的处理流体向着基板W的表面(主要表面)供给。然而，如图9所示，也可以从基板W的侧面供给(第9个实施方式)。在单片式高压处理装置中，当然也可以从基板W的侧面供给处理流体。
另外，在图4、图5(a)、图7和图8的实施方式中，从与各个基板W对应的供给喷嘴13送出的处理流体，可用与该供给喷嘴13对应的排出喷嘴14a排出。各个基板W的供给喷嘴13的个数和配置等是任意的排出喷嘴14a的个数和配置也是任意的。例如，如图10所示，可将多个供给喷嘴13与各个基板W对应，沿着该基板W的外周边设置，同时，将多个排出喷嘴14a也沿着该基板W的外周边设置(第10个实施方式)。如图10(a)所示，可以配置供给喷嘴13，使从供给喷嘴13送出的处理流体的流动方向R1大致平行，也可以如图10(b)所示，配置供给喷嘴13，使流动方向R1成锐角。
另外，在上述实施方式中，基板保持部12直接保持基板W，但也可以如图11所示，在将基板W放入输送用的容器100内的状态下进行输送。在这种情况下，基板保持部12支承输送用的容器100。这样来间接地保持基板W也可以。另外，基板W不只是简单地放入输送用的容器100中，为了防止在基板输送途中，基板表面自然干燥，可在输送用容器100中加入纯水或有机容剂等保湿用液体101，在表面潮湿的状态下来输送基板。
在上述实施方式中，从供给喷嘴13输出处理流体，但也可以从供给喷嘴13使处理流体成为喷雾喷出。在这种情况下，通过供给喷雾状的处理流体，还可以提高处理效率。
另外，在上述实施方式中，将两种药剂与超临界二氧化碳(高压流体)混合来调制处理流体；但药剂的种类和数目是任意的。在不使用药剂进行表面处理的情况下，药剂供给部也不需要。
另外，在上述实施方式中，作为表面处理要进行洗净处理，第一次冲洗处理，第二次冲洗处理，干燥处理，然而，本发明的适用对象不限于进行所有这些处理的高压处理装置。本发明也可适用于进行这些处理中的一部分的高压处理装置，例如接收进行了显象工序和洗净、冲洗工序的基板，只进行干燥处理的装置；或进行其他表面处理(显象处理等)的高压处理装置。
产业上利用的可能性
如上所述，本发明适用于以高压流体或高压流体与药剂的混合物作为处理流体，与基板等被处理体的表面接触，对上述被处理体表面进行规定的表面处理(显象处理、洗净处理和干燥处理等)的高压处理装置和高压处理方法，可以提高表面处理的均匀性和生产量。更具体地说，由于设有多个导入装置，从各个导入装置将处理流体供给被处理体的表面，因此，处理流体从多个地方沿着被处理体表面流动，与被处理体表面接触，可以进行规定的表面处理(例如，显象处理、洗净处理、干燥处理等)。因此，与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，可提高表面处理的均匀性，大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，本发明由于可将从导入装置送出的处理流体供给至由旋转装置转动的被处理体的表面，因此，处理流体沿着旋转的处理体表面流动，与被处理体表面接触，进行规定的表面处理(例如，显象处理、洗净处理、干燥处理等)。另外，被处理体的旋转动作和沿着被处理体表面的处理流体的流动动作相互作用，可以积极地搅拌被处理体表面上的处理流体，还可以促进处理流体的更换。结果，可以提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
本发明由于利用搅拌装置搅拌从导入装置送出的处理流体，将搅拌状态的处理流体供给至被处理体的表面，还可以利用处理流体被搅拌动作和沿着被处理体表面的处理流体的流动动作相互作用，促进在被处理体表面上的处理流体的搅拌，同时促进处理流体的更换，结果，可提高表面处理的均匀性，大大缩短处理时间，提高生产量。
另外，由于本发明不仅是向被处理体表面供给流体，而且在被处理体表面上形成处理流体的旋转流，因此，与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，可提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。另外，本发明由于使处理流体沿着被处理体表面，按规定方向流动，并对处理流体施加外来干扰，在被处理体表面内搅拌处理流体，因此与只供给层流进行表面处理的现有技术比较，可提高表面处理的均匀性，同时大大缩短处理时间，提高生产量。
Claims (16)
1.一种高压处理装置，其以高压流体或高压流体和药剂的混合物作为处理流体，使之与被处理体表面接触，对所述被处理体表面进行规定的表面处理，其特征为，其具有：
在内部具有用于进行所述表面处理的处理腔的压力容器；
在所述处理腔内保持被处理体的保持装置；以及
将处理流体导入所述处理腔中并向所述被处理体表面供给处理流体的多个导入装置。
2.如权利要求1所述的高压处理装置，其特征为，所述多个导入装置中的至少两个以上导入装置相互夹住所述被处理体地配置。
3.如权利要求1所述的高压处理装置，其特征为，所述多个导入装置配置为：由各导入装置所供给的处理流体的流动方向在所述被处理体的表面内相互错开。
4.如权利要求1～3中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述多个导入装置的至少一个为将处理流体向着被处理体喷雾的喷嘴。
5.一种高压处理装置，其以高压流体或高压流体和药剂的混合物作为处理流体，使之与被处理体表面接触，对所述被处理体表面进行规定的表面处理，其特征为，其具有：
在内部具有用于进行所述表面处理的处理腔的压力容器；
在所述处理腔内保持被处理体的保持装置；
将处理流体导入所述处理腔中并向所述被处理体表面供给处理流体的导入装置；以及
使由所述保持装置保持的被处理体在所述处理腔内旋转的旋转装置。
6.一种高压处理装置，其以高压流体或高压流体和药剂的混合物作为处理流体，使之与被处理体表面接触，对所述被处理体表面进行规定的表面处理，其特征为，其具有：
在内部具有用于进行所述表面处理的处理腔的压力容器；
在所述处理腔内保持被处理体的保持装置；
将处理流体导入所述处理腔中并向所述被处理体表面供给处理流体的导入装置；以及
搅拌供给至所述处理腔内的处理流体的搅拌装置。
7.如权利要求5或6所述的高压处理装置，其特征为，所述导入装置为将处理流体向着被处理体喷雾的喷嘴。
8.如权利要求1～7中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述导入装置从由所述保持装置保持的被处理体一侧，将处理流体向该被处理体供给。
9.如权利要求1～7中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述导入装置为向着被处理体表面供给处理流体的喷嘴。
10.如权利要求1～9中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述被处理体为基板，所述保持装置保持一片所述基板。
11.如权利要求1～9中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述被处理体为基板，所述保持装置在使多片基板相互隔开且相互层叠的状态下对其进行保持。
12.如权利要求1～11中任一项所述的高压处理装置，其特征为，所述被处理体为大略圆形的基板，按照使由所述导入装置供给的处理流体的流动方向为所述大略圆形基板的切线方向的方式配置所述导入装置。
13.如权利要求1、3、4、5、6、或7所述的高压处理装置，其特征为，它具有排出装置，该排出装置夹住所述被处理体，配置在所述导入装置的相对一侧，将由所述导入装置供给的处理流体从所述压力容器中排出。
14.如权利要求1～13中任一项所述的高压处理装置，其特征为，将所述被处理体在其表面湿润的状态下，放入输送用的容器内，再输送至所述压力容器中，并且，所述保持装置支承所述输送用的容器，从而间接地保持所述被处理体。
15.一种高压处理方法，它是以高压流体或者高压流体与药剂的混合物作为处理流体，使之与被处理体表面接触，对所述被处理体表面进行规定的表面处理的高压处理方法，其特征为，在被处理体表面上形成处理流体的旋转流。
16.一种高压处理方法，它是以高压流体或者高压流体与药剂的混合物作为处理流体，使之与被处理体表面接触，对所述被处理体表面进行规定的表面处理的高压处理方法，其特征为，使处理流体沿着所述被处理体表面，向规定方向流动，同时向处理流体施加外来干扰，在所述被处理体的表面内搅拌处理流体。
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