JP2020126974A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、基板処理システム1の全体構成を示す横断平面図である。
以下、超臨界処理装置3で行われる超臨界流体を用いた乾燥処理の詳細について説明する。まず、超臨界処理装置3においてウエハWが搬入される処理容器の構成例を説明し、その後、超臨界処理装置3のシステム全体の構成例を説明する。
図3は、超臨界処理装置3のシステム全体の構成例を示す図である。
次に、超臨界流体製造装置70の構成について説明する。
次に、超臨界流体製造装置70を用いて処理ガスから超臨界流体を製造する方法について、図3を参照して説明する。
次に、超臨界状態の処理流体(例えば二酸化炭素(CO2))を用いたIPAの乾燥メカニズムについて、図5(a)−(d)を参照して簡単に説明する。
次に、上記の超臨界処理装置3を用いて実行される乾燥方法(基板処理方法)について説明する。なお、以下に説明する乾燥方法は、制御部4の記憶部19に記憶された処理レシピ及び制御プログラムに基づいて、制御部4の制御の下で、自動的に実行される。
洗浄装置2(図1参照)において洗浄処理が施されたウエハWが、その表面のパターンの凹部内がIPAに充填されかつその表面にIPAのパドル(液膜)が形成された状態で、第2の搬送機構161により洗浄装置2から搬出される。第2の搬送機構161は、処理容器301の保持板316(図2参照)の上にウエハを載置し、その後、ウエハを載置した保持板316が容器本体311内に進入し、蓋部材315が容器本体311と密封係合する。以上により、ウエハWを処理容器301に収容する収容工程が完了する。
まず、処理容器301内を超臨界流体を用いて昇圧させる昇圧工程T1が行われる。昇圧工程T1においては、超臨界流体製造装置70から処理容器301内に処理流体としてのCO2(二酸化炭素)が供給される。具体的には、開閉弁52c、52dが開状態とされ、開閉弁52a、52b、52e〜52jが閉状態とされる。また、オリフィス55a、55bが予め定められた開度に調整される。さらに、背圧弁59の設定圧力が、処理容器301内のCO2が超臨界状態を維持できる圧力例えば17MPaに設定される。
昇圧工程T1により、処理容器301内の圧力が処理圧力(17MPa程度)まで上昇したら、処理容器301の上流側に位置する開閉弁52c、52dを閉じて、処理容器301内の圧力を維持する保持工程T2に移行する。この保持工程T2は、ウエハWのパターンPの凹部内にある混合流体中のIPA濃度及びCO2濃度が予め定められた濃度(例えばIPA濃度が30%以下、CO2濃度が70%以上)になるまで継続される。保持工程T2の時間は、実験により定めることができる。この保持工程T2において、他のバルブの開閉状態は、昇圧工程T1における開閉状態と同じである。
保持工程T2の後、流通工程T3が行われる。流通工程T3は、処理容器301内で処理流体としてのCO2(二酸化炭素)を流通させる工程である。流通工程T3は、降圧段階と昇圧段階とを交互に繰り返すことにより行うことができる。降圧段階は、処理容器301内からCO2及びIPAの混合流体を排出して処理容器301内を降圧する段階である。昇圧段階は、超臨界流体製造装置70から処理容器301内にIPAを含まない新しいCO2を供給して処理容器301内を昇圧する段階である。
流通工程T3により、パターンの凹部内においてIPAからCO2への置換が完了したら、排出工程T4が行われる。排出工程T4は、処理容器301からCO2を排出することにより、処理容器301内の圧力を少なくともCO2の臨界圧力よりも低くする工程である。排出工程T4は、開閉弁52a、52b、52c、52d、52eを閉状態とし、背圧弁59の設定圧力を常圧とし、開閉弁52g、52h、52i、52jを開状態とし、開閉弁52fを閉状態とすることにより行うことができる。排出工程T4により処理容器301内の圧力がCO2の臨界圧力より低くなると、超臨界状態のCO2は気化し、パターンの凹部内から離脱する。これにより、1枚のウエハWに対する乾燥処理が終了する。
4 制御部
70 超臨界流体製造装置
74 ポンプ
301 処理容器
W ウエハ(基板)
Claims (12)
- 処理流体を送り出すポンプを有する超臨界流体製造装置と、
前記超臨界流体製造装置からの超臨界状態の処理流体を用いて、基板に対して超臨界流体処理を行う処理容器と、
少なくとも前記超臨界流体製造装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記処理容器内を前記処理流体を用いて昇圧させる際、前記昇圧を行う目標時間と、前記昇圧に必要な前記処理流体の量と、前記処理流体の密度とに基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する第1供給速度を決定し、
前記超臨界流体製造装置は、前記第1供給速度に基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する基板処理装置。 - 前記制御部は、前記第1供給速度に基づいて、前記ポンプのストローク長を調整する請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第1供給速度に基づいて、前記ポンプのストローク数を調整する請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記超臨界流体製造装置は、前記ポンプの下流側から前記ポンプの上流側へ前記処理流体を戻す循環ラインを有し、
前記制御部は、前記第1供給速度に基づいて、前記循環ラインにおける前記処理流体の流量を調整する請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記超臨界流体製造装置と前記処理容器との間に、前記処理容器に対する前記処理流体の流量を変更するオリフィスが設けられ、
前記制御部は、前記第1供給速度に基づいて、前記オリフィスを調整する請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記昇圧を行う目標時間と、前記昇圧に必要な前記処理流体の量と、前記ポンプの入口における前記処理流体の密度とに基づいて、前記第1供給速度を決定する請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記処理容器内で前記処理流体を流通させる際、前記処理容器内で前記処理流体を流通させる時間と、前記流通に必要な前記処理流体の量と、前記ポンプの入口における前記処理流体の密度とに基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する第2供給速度を決定し、
前記超臨界流体製造装置は、前記第2供給速度に基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1供給速度は、前記第2供給速度よりも大きい請求項7に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記処理容器内の前記処理流体を排出する際、前記超臨界流体製造装置の出口における前記処理流体の圧力に基づいて、前記ポンプが前記処理流体を送り出す第3供給速度を決定し、
前記ポンプは、前記第3供給速度に基づいて、前記処理流体を送り出す請求項1乃至8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 基板を処理容器に収容する収容工程と、
処理流体を送り出すポンプを有する超臨界流体製造装置からの処理流体を用いて前記処理容器内を昇圧させる昇圧工程と、
前記処理容器内において前記処理流体が超臨界状態を維持する圧力を維持しつつ、前記超臨界流体製造装置から前記処理容器に前記処理流体を供給するとともに前記処理容器から前記処理流体を排出する流通工程と、
前記処理容器から前記処理流体を排出することにより、前記処理容器内の圧力を少なくとも前記処理流体の臨界圧力よりも低くする排出工程と、を備え、
前記昇圧工程において、
前記昇圧を行う目標時間と、前記昇圧に必要な前記処理流体の量と、前記処理流体の密度とに基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する第1供給速度が決定され、
前記超臨界流体製造装置は、前記第1供給速度に基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する基板処理方法。 - 前記流通工程において、
前記処理容器内で前記処理流体を流通させる時間と、前記流通に必要な前記処理流体の量と、前記ポンプの入口における前記処理流体の密度とに基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する第2供給速度が決定され、
前記超臨界流体製造装置は、前記第2供給速度に基づいて、前記処理容器に前記処理流体を供給する請求項10に記載の基板処理方法。 - 前記排出工程において、
前記超臨界流体製造装置の出口における前記処理流体の圧力に基づいて、前記ポンプが前記処理流体を送り出す第3供給速度が決定され、
前記ポンプは、前記第3供給速度に基づいて、前記処理流体を送り出す請求項10又は11に記載の基板処理方法。
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