JP2020198389A - 基板処理装置及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】超臨界状態の処理流体を用いた乾燥処理後のウエハの清浄度を向上することができる基板処理装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】基板処理装置は、液体により表面が濡れた状態の基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、液体に向けて超臨界状態の処理流体を処理空間に供給する処理流体供給部と、第１の排気源に接続され、処理空間を第１の排気圧で排気する第１の排気ラインと、第１の排気源とは異なる第２の排気源に接続され、第１の排気源と処理空間との間で第１の排気ラインに接続され、第１の排気ラインを通じて処理空間を第２の排気圧で排気する第２の排気ラインと、第２の排気圧を制御する制御部と、を有する。超臨界状態の処理流体が液体に接触して基板が乾燥する。制御部は、処理流体供給部が処理流体を処理空間への供給を停止している期間に、第２の排気圧を第１の排気圧より強くする。【選択図】図６

Description

本開示は、基板処理装置及びその制御方法に関する。
基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）などの表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、薬液などの洗浄液によりウエハ表面の微小なごみや自然酸化膜を除去するなど、液体を利用してウエハ表面を処理する液処理工程が行われている。液処理工程にてウエハの表面に付着した液体などを除去する際に、超臨界状態の処理流体を用いる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３−１２５３８号公報
本開示は、超臨界状態の処理流体を用いた乾燥処理後のウエハの清浄度を向上することができる基板処理装置及びその制御方法を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、液体により表面が濡れた状態の基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、前記液体に向けて超臨界状態の処理流体を前記処理空間に供給する処理流体供給部と、第１の排気源に接続され、前記処理空間を第１の排気圧で排気する第１の排気ラインと、前記第１の排気源とは異なる第２の排気源に接続され、前記第１の排気源と前記処理空間との間で前記第１の排気ラインに接続され、前記第１の排気ラインを通じて前記処理空間を第２の排気圧で排気する第２の排気ラインと、前記第２の排気圧を制御する制御部と、を有する。前記超臨界状態の処理流体が前記液体に接触して前記基板が乾燥する。前記制御部は、前記処理流体供給部が前記処理流体を前記処理空間への供給を停止している期間に、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする。
本開示によれば、超臨界状態の処理流体を用いた乾燥処理後のウエハの清浄度を向上することができる。
洗浄処理システムの全体構成の一例を示す横断平面図である。 超臨界処理装置の処理容器の一例を示す外観斜視図である。 処理容器の一例を示す断面図である。 処理容器のメンテナンス用開口の周辺を示す断面図（その１）である。 処理容器のメンテナンス用開口の周辺を示す断面図（その２）である。 第１の実施形態における超臨界処理装置のシステム全体の構成例を示す図である。 第１の実施形態における制御部の機能構成を示すブロック図である。 ＩＰＡの乾燥メカニズムを示す図である。 エジェクタを用いた異物除去処理の一例を示す断面図（その１）である。 エジェクタを用いた異物除去処理の一例を示す断面図（その２）である。 エジェクタを用いた異物除去処理の一例を示す断面図（その３）である。 エジェクタを用いた異物除去処理の一例を示す断面図（その４）である。 第２の実施形態における超臨界処理装置のシステム全体の構成例を示す図である。 第３の実施形態における処理容器の一部を示す断面図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略することがある。
［洗浄処理システムの構成］
図１は、洗浄処理システム１の全体構成の一例を示す横断平面図である。
洗浄処理システム１は、ウエハＷに洗浄液を供給して洗浄処理を行う複数の洗浄装置２（図１に示す例では２台の洗浄装置２）と、洗浄処理後のウエハＷに付着している乾燥防止用の液体（本実施形態ではイソプロピルアルコール（ＩＰＡ））を、超臨界状態の処理流体（本実施形態では二酸化炭素（ＣＯ２））と接触させて除去する複数の超臨界処理装置３（図１に示す例では６台の超臨界処理装置３）と、を備える。
この洗浄処理システム１では、載置部１１にキャリア１００が載置され、このキャリア１００に格納されたウエハＷが、搬入出部１２及び受け渡し部１３を介して洗浄処理部１４及び超臨界処理部１５に受け渡される。キャリア１００として、例えばＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）が用いられる。洗浄処理部１４及び超臨界処理部１５において、ウエハＷは、まず洗浄処理部１４に設けられた洗浄装置２に搬入されて洗浄処理を受け、その後、超臨界処理部１５に設けられた超臨界処理装置３に搬入されてウエハＷ上からＩＰＡを除去する乾燥処理を受ける。図１中、符合「１２１」はキャリア１００と受け渡し部１３との間でウエハＷを搬送する第１の搬送機構を示し、符合「１３１」は搬入出部１２と洗浄処理部１４及び超臨界処理部１５との間で搬送されるウエハＷが一時的に載置されるバッファとしての役割を果たす受け渡し棚を示す。
受け渡し部１３の開口部にはウエハ搬送路１６２が接続されており、ウエハ搬送路１６２に沿って洗浄処理部１４及び超臨界処理部１５が設けられている。洗浄処理部１４には、当該ウエハ搬送路１６２を挟んで洗浄装置２が１台ずつ配置されており、合計２台の洗浄装置２が設置されている。一方、超臨界処理部１５には、ウエハＷからＩＰＡを除去する乾燥処理を行う基板処理装置として機能する超臨界処理装置３が、ウエハ搬送路１６２を挟んで３台ずつ配置されており、合計６台の超臨界処理装置３が設置されている。ウエハ搬送路１６２には第２の搬送機構１６１が配置されており、第２の搬送機構１６１は、ウエハ搬送路１６２内を移動可能に設けられている。受け渡し棚１３１に載置されたウエハＷは第２の搬送機構１６１によって受け取られ、第２の搬送機構１６１は、ウエハＷを洗浄装置２及び超臨界処理装置３に搬入する。なお、洗浄装置２及び超臨界処理装置３の数及び配置態様は特に限定されず、単位時間当たりのウエハＷの処理枚数及び各洗浄装置２及び各超臨界処理装置３の処理時間等に応じて、適切な数の洗浄装置２及び超臨界処理装置３が適切な態様で配置される。
洗浄装置２は、例えばスピン洗浄によってウエハＷを１枚ずつ洗浄する枚葉式の装置として構成される。この場合、ウエハＷを水平に保持した状態で鉛直軸線周りに回転させながら、洗浄用の薬液や薬液を洗い流すためのリンス液をウエハＷの処理面に対して適切なタイミングで供給することで、ウエハＷの洗浄処理を行うことができる。洗浄装置２で用いられる薬液及びリンス液は特に限定されない。例えば、アルカリ性の薬液であるＳＣ１液（すなわち、アンモニアと過酸化水素水の混合液）をウエハＷに供給し、ウエハＷからパーティクルや有機性の汚染物質を除去することができる。その後、リンス液である脱イオン水（DeIonized Water：ＤＩＷ）をウエハＷに供給し、ＳＣ１液をウエハＷから洗い流すことができる。さらに、酸性の薬液である希フッ酸水溶液（Diluted HydroFluoric acid：ＤＨＦ）をウエハＷに供給して自然酸化膜を除去し、その後、ＤＩＷをウエハＷに供給して希フッ酸水溶液をウエハＷから洗い流すこともできる。
そして、洗浄装置２は、薬液による洗浄処理を終えたら、ウエハＷの回転を停止し、乾燥防止用の液体としてＩＰＡをウエハＷに供給し、ウエハＷの処理面に残存するＤＩＷをＩＰＡと置換する。このとき、ウエハＷには十分量のＩＰＡが供給され、半導体のパターンが形成されたウエハＷの表面はＩＰＡが液盛りされた状態となり、ウエハＷの表面にはＩＰＡの液膜が形成される。ウエハＷは、ＩＰＡが液盛りされた状態を維持しつつ、第２の搬送機構１６１によって洗浄装置２から搬出される。
このようにしてウエハＷの表面に付与されたＩＰＡは、ウエハＷの乾燥を防ぐ役割を果たす。特に、洗浄装置２から超臨界処理装置３へのウエハＷの搬送中におけるＩＰＡの蒸発によってウエハＷに所謂パターン倒れが生じてしまうことを防ぐため、洗浄装置２は、比較的大きな厚みを有するＩＰＡ膜がウエハＷの表面に形成されるように、十分な量のＩＰＡをウエハＷに付与する。
洗浄装置２から搬出されたウエハＷは、第２の搬送機構１６１によって、ＩＰＡが液盛りされた状態で超臨界処理装置３の処理容器内に搬入され、超臨界処理装置３においてＩＰＡの乾燥処理が行われる。
［超臨界処理装置］
次に、超臨界処理装置（基板処理装置）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する。
図２は、超臨界処理装置３の処理容器３０１の一例を示す外観斜視図であり、図３は、処理容器３０１の一例を示す断面図である。
処理容器３０１は、ウエハＷを収容するとともに、ウエハＷに対して超臨界流体等の高圧の処理流体を用いて処理を行うものである。この処理容器３０１は、ウエハＷを収容する筐体状の容器本体３１１と、容器本体３１１内にウエハＷを搬入および搬出するための搬送口３１２と、処理対象のウエハＷを横向きに保持する保持板３１６と、この保持板３１６を支持するとともに、ウエハＷを容器本体３１１内に搬入したとき搬送口３１２を密閉する第１蓋部材３１５とを備えている。また、容器本体３１１のうち、搬送口３１２とは異なる位置に、メンテナンス用開口３２１が設けられている。このメンテナンス用開口３２１は、メンテナンス時等を除き、第２蓋部材３２２によって塞がれている。
容器本体３１１は、ウエハＷを収容するとともに、ウエハＷに対して処理流体を用いた処理を行うものである。容器本体３１１は、例えば直径３００ｍｍのウエハＷを収容可能な処理空間３１９が内部に形成された容器である。上述した搬送口３１２及びメンテナンス用開口３２１（例えば搬送口３１２と同等の大きさ及び形状の開口）は、処理空間３１９の両端にそれぞれ形成され、ともに処理空間３１９に連通している。
また、容器本体３１１のうち搬送口３１２側の壁部には、排出ポート３１４が設けられている。排出ポート３１４は、処理容器３０１の下流側に設けられる、処理流体を流通させるための排出側供給ライン６５（図６参照）に接続されている。なお、図２には２つの排出ポート３１４が図示されているが、排出ポート３１４の数は特に限定されない。
搬送口３１２の上側及び下側にそれぞれ位置する第１上側ブロック３１２ａ及び第１下側ブロック３１２ｂには、それぞれ後述する第１ロックプレート３２７を嵌入するための嵌入孔３２５、３２３が形成されている。各嵌入孔３２５、３２３は、それぞれ第１上側ブロック３１２ａ及び第１下側ブロック３１２ｂを上下方向（ウエハＷの面に対して垂直な方向）に貫通している。
保持板３１６は、ウエハＷを保持した状態で容器本体３１１の処理空間３１９内に水平な状態で配置可能に構成された薄い板状の部材であり、第１蓋部材３１５に連結されている。なお、保持板３１６の第１蓋部材３１５側には排出口３１６ａが設けられている。
容器本体３１１のうち、手前側（Ｙ方向マイナス側）の領域には、第１蓋部材収容空間３２４が形成されている。第１蓋部材３１５は、保持板３１６を処理容器３０１内に搬入してウエハＷに対して超臨界処理を行う際、第１蓋部材収容空間３２４に収容される。この場合、第１蓋部材３１５は、搬送口３１２を塞いで処理空間３１９を密閉する。
第１ロックプレート３２７は、処理容器３０１の手前側に設けられている。この第１ロックプレート３２７は、保持板３１６を処理位置まで移動させたとき、第１蓋部材３１５が容器本体３１１内の圧力によって移動することを規制する規制部材としての役割を果たす。この第１ロックプレート３２７は、第１下側ブロック３１２ｂの嵌入孔３２３、及び第１上側ブロック３１２ａの嵌入孔３２５に嵌入される。このとき、第１ロックプレート３２７が閂としての役割を果たすため、第１蓋部材３１５及び保持板３１６は、その前後方向（図２及び図３中Ｙ方向）の移動が規制される。そして、第１ロックプレート３２７は、嵌入孔３２３、３２５に嵌入されて第１蓋部材３１５を押さえるロック位置と、このロック位置から下方側に退避して第１蓋部材３１５を開放する開放位置との間で、昇降機構３２６により上下方向に移動する。この例では、第１ロックプレート３２７と嵌入孔３２３、３２５と昇降機構３２６とにより、第１蓋部材３１５が容器本体３１１内の圧力により移動することを規制する規制機構が構成されている。なお、嵌入孔３２３、３２５には、それぞれ第１ロックプレート３２７を挿脱するためのマージンが設けられているので、嵌入孔３２３、３２５とロック位置にある第１ロックプレート３２７との間には僅かな隙間Ｃ１（図３参照）が形成されている。なお、図示の便宜上、図３では隙間Ｃ１を誇張して描いている。
メンテナンス用開口３２１は、容器本体３１１の壁面であって、搬送口３１２に対向する位置に設けられている。このようにメンテナンス用開口３２１と搬送口３１２とが対向することにより、第１蓋部材３１５及び第２蓋部材３２２によって容器本体３１１を密閉した際、処理空間３１９の圧力が、容器本体３１１の内面に略均等に加わる。このため、容器本体３１１の特定の箇所に応力が集中することが防止される。しかしながら、メンテナンス用開口３２１は、搬送口３１２に対向する位置以外の箇所、例えばウエハＷの進行方向（Ｙ方向）に対して側方の壁面に設けられていても良い。
第２上側ブロック３２１ａ及び第２下側ブロック３２１ｂは、それぞれメンテナンス用開口３２１の上側及び下側に位置している。この第２上側ブロック３２１ａ及び第２下側ブロック３２１ｂには、それぞれ第２ロックプレート３３７を嵌入させるための嵌入孔３３５、３３３が形成されている。各嵌入孔３３５、３３３は、それぞれ第２上側ブロック３２１ａ及び第２下側ブロック３２１ｂを上下方向（ウエハＷの面に対して垂直な方向、Ｚ方向）に貫通している。
容器本体３１１のうち、奥側（Ｙ方向プラス側）の領域には、第２蓋部材収容空間３３４が形成されている。第２蓋部材３２２は、メンテナンス時等を除き、第２蓋部材収容空間３３４に収容されるとともに、メンテナンス用開口３２１を塞ぐ。また、第２蓋部材３２２には、供給ポート３１３が設けられている。供給ポート３１３は、処理容器３０１の上流側に設けられ、処理流体を流通させるための第１供給ライン６３（図６参照）に接続されている。なお、図２には２つの供給ポート３１３が図示されているが、供給ポート３１３の数は特に限定されない。
第２ロックプレート３３７は、第２蓋部材３２２が容器本体３１１内の圧力によって移動することを規制する規制部材としての役割を果たす。この第２ロックプレート３３７は、メンテナンス用開口３２１の周囲の嵌入孔３３３、３３５に嵌入される。このとき、第２ロックプレート３３７が閂としての役割を果たすため、第２蓋部材３２２は、その前後方向（Ｙ方向）の移動が規制される。そして、第２ロックプレート３３７は、嵌入孔３３３、３３５に嵌入されて第２蓋部材３２２を押さえるロック位置と、このロック位置から下方側に退避して第２蓋部材３２２を開放する開放位置との間で、上下方向に移動するように構成されている。本実施形態において、第２ロックプレート３３７は、手動で移動されるようになっているが、昇降機構３２６と略同様の昇降機構を設け、自動で移動させても良い。なお嵌入孔３３３、３３５には、第２ロックプレート３３７を挿脱するためのマージンが設けられているので、嵌入孔３３３、３３５とロック位置にある第２ロックプレート３３７との間には僅かな隙間Ｃ２（図３参照）が形成されている。なお、図示の便宜上、図３では隙間Ｃ２を誇張して描いている。
本実施形態において、第２蓋部材３２２は、第１供給ライン６３に接続され、第２蓋部材３２２には多数の開孔３３２が設けられている。この第２蓋部材３２２は、第１供給ライン６３からの処理流体を容器本体３１１の内部に供給する流体供給ヘッダーとしての役割を果たす。これにより、メンテナンス時に第２蓋部材３２２を取り外した際、開孔３３２の清掃等のメンテナンス作業を容易に行うことができる。また、容器本体３１１内の搬送口３１２側の壁部には、排出ポート３１４に連通する流体排出ヘッダー３１８が設けられている。この流体排出ヘッダー３１８にも多数の開孔が設けられている。
第２蓋部材３２２及び流体排出ヘッダー３１８は相互に対向するように設置されている。流体供給部として機能する第２蓋部材３２２は、実質的に水平方向へ向けて処理流体を容器本体３１１内に供給する。ここでいう水平方向とは、重力が作用する鉛直方向と垂直な方向であって、通常は、保持板３１６に保持されたウエハＷの平坦な表面が延在する方向と平行な方向である。容器本体３１１内の流体を排出する流体排出部として機能する流体排出ヘッダー３１８は、容器本体３１１内の流体を、保持板３１６に設けられた排出口３１６ａを通り、容器本体３１１外に導いて排出する。流体排出ヘッダー３１８を介して容器本体３１１外に排出される流体には、第２蓋部材３２２を介して容器本体３１１内に供給された処理流体の他に、ウエハＷの表面から処理流体に溶け込んだＩＰＡが含まれる。このように第２蓋部材３２２の開孔３３２から容器本体３１１内に処理流体を供給することにより、また流体排出ヘッダー３１８の開孔を介して流体を容器本体３１１内から排出することにより、容器本体３１１内には、ウエハＷの表面と略平行に流動する処理流体の層流が形成される。
また、容器本体３１１のうち搬送口３１２側の側面とメンテナンス用開口３２１側の側面とには、それぞれ真空吸引管３４８、３４９が接続されている。真空吸引管３４８、３４９は、それぞれ容器本体３１１のうち第１蓋部材収容空間３２４側の面と第２蓋部材収容空間３３４側の面とに連通している。この真空吸引管３４８、３４９は、それぞれ真空吸引力により第１蓋部材３１５及び第２蓋部材３２２を容器本体３１１側に引き付ける役割を果たす。
また、容器本体３１１の底面には、処理流体を容器本体３１１の内部に供給する底面側流体供給部３４１が形成されている。底面側流体供給部３４１は、容器本体３１１内に高圧流体を供給する第２供給ライン６４（図６参照）に接続されている。底面側流体供給部３４１は、実質的に下方から上方に向けて処理流体を容器本体３１１内に供給する。底面側流体供給部３４１から供給された処理流体は、ウエハＷの裏面から保持板３１６に設けられた排出口３１６ａを通ってウエハＷの表面に回り込み、第２蓋部材３２２からの処理流体とともに、保持板３１６に設けられた排出口３１６ａを通って流体排出ヘッダー３１８から排出される。底面側流体供給部３４１の位置は、例えば容器本体３１１内に導入されたウエハＷの下方とすることが好ましく、ウエハＷの中心部の下方とすることが更に好ましい。このことにより、底面側流体供給部３４１からの処理流体をウエハＷの表面に均一に回り込ませることができる。
図３に示すように、容器本体３１１の上下両面には、例えばテープヒータなどの抵抗発熱体からなるヒータ３４５が設けられている。ヒータ３４５は、電源部３４６と接続されており、電源部３４６の出力を増減して、容器本体３１１及び処理空間３１９の温度を例えば１００℃〜３００℃の範囲に維持することができる。
［メンテナンス用開口周辺の構成］
次に、図４及び図５を参照して、メンテナンス用開口３２１の周囲の構成について更に説明する。図４及び図５は、メンテナンス用開口３２１の周辺を示す断面図である。
図４及び図５に示すように、第２蓋部材３２２のうち処理空間３１９側の側壁には、メンテナンス用開口３２１の周縁に対応する位置を取り囲むように凹部３２８が形成されている。この凹部３２８内にシール部材３２９を嵌め込むことにより、メンテナンス用開口３２１の周囲の側壁面に当接する第２蓋部材３２２側の側壁面にシール部材３２９が配置される。
シール部材３２９は、メンテナンス用開口３２１を囲むことが可能なように環状に形成されている。また、シール部材３２９の断面形状はＵ字状となっている。図４及び図５に示したシール部材３２９においては、Ｕ字の切り欠き３２９ａは、環状のシール部材３２９の内周面に沿って形成されている。言い替えると、シール部材３２９には、Ｕ字状に囲まれた内部空間（切り欠き３２９ａ）が形成されていることになる。
このシール部材３２９が設けられた第２蓋部材３２２を用いてメンテナンス用開口３２１の周囲を塞ぐことにより、シール部材３２９は、第２蓋部材３２２と処理空間３１９との間の隙間を塞ぐように、第２蓋部材３２２と容器本体３１１との対向面の間に配置される。そして、この隙間は容器本体３１１内のメンテナンス用開口３２１の周りに形成されていることから、シール部材３２９の内周面に沿って形成された切り欠き３２９ａは、当該処理空間３１９と連通した状態となっている。
切り欠き３２９ａが処理空間３１９と連通しているシール部材３２９は、処理流体の雰囲気に晒されることになるが、処理流体は樹脂やゴム等の成分やそこに含まれる不純物を溶出させてしまう場合がある。そこで、シール部材３２９は、少なくとも処理空間３１９に向けて開口している切り欠き３２９ａの内側を、液体ＩＰＡや処理流体に対する耐食性を備えた樹脂にて構成している。このような樹脂の例としては、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、パラキシレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）が挙げられ、処理流体中への成分の微量の溶出があったとしても半導体装置に影響の少ない、非フッ素系の樹脂を用いることが好ましい。
ここで、処理容器３０１内でウエハＷに対して高圧の処理流体を用いて処理を行う際における、シール部材３２９を備えた処理容器３０１の作用について説明する。
まず、処理空間３１９に高圧の処理流体が供給されておらず、容器本体３１１内の圧力が高められていない場合、真空吸引管３４９（図２及び図３参照）からの吸引力により、第２蓋部材３２２が容器本体３１１側に引き付けられる。このとき、図４に示すように、第２蓋部材３２２及び容器本体３１１の側壁面同士が直接対向してシール部材３２９を押し潰し、メンテナンス用開口３２１の周囲を気密に塞ぐ。第２蓋部材３２２と容器本体３１１とにより押し潰されたシール部材３２９は、切り欠き３２９ａが狭くなる方向に変形する。切り欠き３２９ａが完全に閉じられていない場合には、この時点で、第２蓋部材３２２と容器本体３１１との間の隙間を介して切り欠き３２９ａ内に処理空間３１９内の雰囲気が流れ込んでいる。
一方、開孔３３２から処理空間３１９内に高圧の処理流体を供給した場合、第２蓋部材３２２は、メンテナンス用開口３２１から遠ざかる方向に移動する。すなわち、第２蓋部材３２２は、処理流体から受ける圧力により、メンテナンス用開口３２１周囲の嵌入孔３３５、３３３と、第２ロックプレート３３７との間の隙間Ｃ２（図３参照）分だけ移動する。第２蓋部材３２２の移動により、第２蓋部材３２２と容器本体３１１との間の隙間が広がると、弾性を有するシール部材３２９の復元力により切り欠き３２９ａが広がり、図５に示すように、切り欠き３２９ａ（内部空間）内にも処理空間３１９の雰囲気（処理流体）がさらに進入する。
切り欠き３２９ａ内に処理流体が進入すると、切り欠き３２９ａの内側からシール部材３２９を押し広げ、シール部材３２９の外周面（切り欠き３２９ａとは反対側の面）を第２蓋部材３２２の凹部３２８側の面、及び容器本体３１１の側壁面に向けて押し付ける力が作用する。これにより、シール部材３２９の外周面が第２蓋部材３２２や容器本体３１１に密着し、これら第２蓋部材３２２と容器本体３１１との間の隙間を気密に塞ぐ。この種のシール部材３２９は、処理流体から受ける力により変形可能な弾性を備えつつ、処理空間３１９と外部との圧力差（例えば１６〜２０ＭＰａ程度）に抗して隙間を気密に塞いだ状態を維持することができる。
なお、本実施形態において、容器本体３１１の搬送口３１２についても、搬送口３１２と同様にして第１蓋部材３１５によって密閉されている。
すなわち、図３に示すように、第１蓋部材３１５の処理空間３１９側の側壁には、搬送口３１２の周縁に対応する位置を取り囲むように凹部３３８が形成されている。この凹部３３８内にシール部材３３９を嵌め込むことにより、搬送口３１２の周囲の側壁面に当接する第１蓋部材３１５側の側壁面にシール部材３３９が配置される。
シール部材３３９は、搬送口３１２を囲むことが可能なように環状に形成されている。また、シール部材３３９の断面形状はＵ字状となっている。このように、シール部材３３９が設けられた第１蓋部材３１５を用いて搬送口３１２を塞ぐことにより、シール部材３３９は、第１蓋部材３１５と搬送口３１２との間の隙間を塞ぐように、第１蓋部材３１５と容器本体３１１との対向面の間に配置される。このほか、第１蓋部材３１５及びシール部材３３９を用いて搬送口３１２を塞ぐための構成は、上述したメンテナンス用開口３２１を塞ぐための構成と略同様である。
［超臨界処理装置のシステム全体の構成］
図６は、第１の実施形態における超臨界処理装置３のシステム全体の構成例を示す図である。
処理容器３０１よりも上流側には流体供給タンク５１が設けられており、超臨界処理装置３において処理流体を流通させるための供給ラインには、流体供給タンク５１から処理流体が供給される。流体供給タンク５１と処理容器３０１との間には、上流側から下流側に向かって、流通オンオフバルブ５２ａ、オリフィス５５ａ、フィルタ５７及び流通オンオフバルブ５２ｂが順次設けられる。なお、ここでいう上流側及び下流側の用語は、供給ラインにおける処理流体の流れ方向を基準とする。
流通オンオフバルブ５２ａは、流体供給タンク５１からの処理流体の供給のオン及びオフを調整するバルブであり、開状態では下流側の供給ラインに処理流体を流し、閉状態では下流側の供給ラインに処理流体を流さない。流通オンオフバルブ５２ａが開状態にある場合、例えば１６〜２０ＭＰａ（メガパスカル）程度の高圧の処理流体が、流体供給タンク５１から流通オンオフバルブ５２ａを介して供給ラインに供給される。オリフィス５５ａは、流体供給タンク５１から供給される処理流体の圧力を調整する役割を果たし、オリフィス５５ａよりも下流側の供給ラインには、例えば１６ＭＰａ程度に圧力が調整された処理流体を流通させることができる。フィルタ５７は、オリフィス５５ａから送られてくる処理流体に含まれる異物を取り除き、クリーンな処理流体を下流側に流す。
流通オンオフバルブ５２ｂは、処理容器３０１への処理流体の供給のオン及びオフを調整するバルブである。流通オンオフバルブ５２ｂから処理容器３０１に延在する第１供給ライン６３は、上述の図２及び図３に示す供給ポート３１３に接続し、流通オンオフバルブ５２ｂからの処理流体は、図２及び図３に示す供給ポート３１３及び第２蓋部材３２２を介して処理容器３０１の容器本体３１１内に供給される。
なお、図６に示す超臨界処理装置３では、フィルタ５７と流通オンオフバルブ５２ｂとの間において、供給ラインが分岐している。すなわちフィルタ５７と流通オンオフバルブ５２ｂとの間の供給ラインからは、流通オンオフバルブ５２ｃ及びオリフィス５５ｂを介して処理容器３０１に接続する供給ライン（第２供給ライン６４）、流通オンオフバルブ５２ｄ及びチェックバルブ５８ａを介してパージ装置６２に接続する供給ライン、及び流通オンオフバルブ５２ｅ及びオリフィス５５ｃを介して外部に接続する供給ラインが分岐して延在する。
流通オンオフバルブ５２ｃ及びオリフィス５５ｂを介して処理容器３０１に接続する第２供給ライン６４は、上述の図２及び図３に示す底面側流体供給部３４１に接続し、流通オンオフバルブ５２ｃからの処理流体は、図２及び図３に示す底面側流体供給部３４１を介して処理容器３０１の容器本体３１１内に供給される。第２供給ライン６４は、処理容器３０１への処理流体の供給のための補助的な流路として用いても良い。例えば処理容器３０１への処理流体の供給開始当初等のように、比較的多量の処理流体を処理容器３０１に供給する際に流通オンオフバルブ５２ｃが開状態に調整され、オリフィス５５ｂによって圧力が調整された処理流体を処理容器３０１に供給することができる。
流通オンオフバルブ５２ｄ及びチェックバルブ５８ａを介してパージ装置６２に接続する供給ラインは、窒素等の不活性ガスを処理容器３０１に供給するための流路であり、流体供給タンク５１から処理容器３０１に対する処理流体の供給が停止している間に活用される。例えば処理容器３０１を不活性ガスで満たして清浄な状態を保つ場合には、流通オンオフバルブ５２ｄ及び流通オンオフバルブ５２ｂが開状態に調整され、パージ装置６２から供給ラインに送られた不活性ガスはチェックバルブ５８ａ、流通オンオフバルブ５２ｄ及び流通オンオフバルブ５２ｂを介して処理容器３０１に供給される。
流通オンオフバルブ５２ｅ及びオリフィス５５ｃを介して外部に接続する供給ラインは、供給ラインから処理流体を排出するための流路である。例えば超臨界処理装置３の電源オフ時において、流通オンオフバルブ５２ａと流通オンオフバルブ５２ｂとの間の供給ライン内に残存する処理流体を外部に排出する際には、流通オンオフバルブ５２ｅが開状態に調整され、流通オンオフバルブ５２ａと流通オンオフバルブ５２ｂとの間の供給ラインが外部に連通される。
処理容器３０１よりも下流側には、流通オンオフバルブ５２ｆ、排気調整バルブ５９、濃度計測センサ６０及び流通オンオフバルブ５２ｇが、上流側から下流側に向かって順次設けられている。
流通オンオフバルブ５２ｆは、処理容器３０１からの処理流体の排出のオン及びオフを調整するバルブである。処理容器３０１から処理流体を排出する場合には流通オンオフバルブ５２ｆは開状態に調整され、処理容器３０１から処理流体を排出しない場合には流通オンオフバルブ５２ｆは閉状態に調整される。なお処理容器３０１と流通オンオフバルブ５２ｆとの間に延在する供給ライン（排出側供給ライン６５）は、図２及び図３に示す排出ポート３１４に接続されている。処理容器３０１の容器本体３１１内の流体は、図２及び図３に示す流体排出ヘッダー３１８及び排出ポート３１４を介して、流通オンオフバルブ５２ｆに向かって送られる。流通オンオフバルブ５２ｆは第１の開閉弁の一例である。
排気調整バルブ５９は、処理容器３０１からの流体の排出量を調整するバルブであり、例えば背圧弁によって構成することが可能である。排気調整バルブ５９の開度は、処理容器３０１からの流体の所望の排出量に応じて、制御部４の制御下で適応的に調整される。本実施形態では、例えば処理容器３０１内の流体の圧力が予め定められた圧力になるまで、処理容器３０１から流体が排出される処理が行われる。そのため排気調整バルブ５９は、処理容器３０１内の流体の圧力が予め定められた圧力に達した際に、開状態から閉状態に移行するように開度を調整して処理容器３０１からの流体の排出を止めることができる。排気調整バルブ５９は背圧弁の一例である。
濃度計測センサ６０は、排気調整バルブ５９から送られてくる流体に含まれるＩＰＡ濃度を計測するセンサである。
流通オンオフバルブ５２ｇは、処理容器３０１からの流体の外部への排出のオン及びオフを調整するバルブである。流体を外部に排出する場合には流通オンオフバルブ５２ｇは開状態に調整され、流体を排出しない場合には流通オンオフバルブ５２ｇは閉状態に調整される。なお流通オンオフバルブ５２ｇの下流側には、排気調整ニードルバルブ６１ａ及びチェックバルブ５８ｂが設けられている。排気調整ニードルバルブ６１ａは、流通オンオフバルブ５２ｇを介して送られてくる流体の外部への排出量を調整するバルブであり、排気調整ニードルバルブ６１ａの開度は流体の所望の排出量に応じて調整される。チェックバルブ５８ｂは、排出される流体の逆流を防ぐ弁であり、流体を確実に外部に排出する役割を果たす。
なお、図６に示す超臨界処理装置３では、濃度計測センサ６０と流通オンオフバルブ５２ｇとの間において、供給ラインが分岐している。すなわち、濃度計測センサ６０と流通オンオフバルブ５２ｇとの間の供給ラインからは、流通オンオフバルブ５２ｈを介して外部に接続する供給ライン、流通オンオフバルブ５２ｉを介して外部に接続する供給ライン、及び流通オンオフバルブ５２ｊを介して外部に接続する供給ラインが分岐して延在する。
流通オンオフバルブ５２ｈ及び流通オンオフバルブ５２ｉは、流通オンオフバルブ５２ｇと同様に、流体の外部への排出のオン及びオフを調整するバルブである。流通オンオフバルブ５２ｈの下流側には、排気調整ニードルバルブ６１ｂ及びチェックバルブ５８ｃが設けられ、流体の排出量の調整及び流体の逆流防止が行われる。流通オンオフバルブ５２ｉの下流側にはチェックバルブ５８ｄが設けられ、流体の逆流が防止されている。流通オンオフバルブ５２ｊも流体の外部への排出のオン及びオフを調整するバルブであり、流通オンオフバルブ５２ｊの下流側にはオリフィス５５ｄが設けられ、流通オンオフバルブ５２ｊからオリフィス５５ｄを介して外部に流体を排出することができる。ただし、図６に示す例では、流通オンオフバルブ５２ｇ、流通オンオフバルブ５２ｈ及び流通オンオフバルブ５２ｉを介して外部に送られる流体の行き先と、流通オンオフバルブ５２ｊを介して外部に送られる流体の行き先とは異なっている。従って、流体を、例えば流通オンオフバルブ５２ｇ、流通オンオフバルブ５２ｈ及び流通オンオフバルブ５２ｉを介して図示しない回収装置に送る一方で、流通オンオフバルブ５２ｊを介して大気に放出することも可能である。
流通オンオフバルブ５２ｇ、流通オンオフバルブ５２ｈ及び流通オンオフバルブ５２ｉの下流側の供給ラインは２つの第１排気ライン６６、第２排気ライン６７に分岐している。第１排気ライン６６は工場等の排気ラインに繋がれる。工場等の排気ラインに第１の排気源が設けられる。第２排気ライン６７はエジェクタ７１ａを介して工場等の排気ラインに繋がれる。エジェクタ７１ａは、流体供給源７２ａから空気等の流体の流通を受けて、第２排気ライン６７の内部を減圧して強制排気する。エジェクタ７１ａと流体供給源７２ａとの間に流通オンオフバルブ５２ｋが設けられている。流通オンオフバルブ５２ｋは、流体供給源７２ａからエジェクタ７１ａへの流体の供給のオン及びオフを調整するバルブである。流通オンオフバルブ５２ｋが閉状態では、エジェクタ７１ａを流体が流通しないため、エジェクタ７１ａによる第２排気ライン６７の強制排気は行われない。流通オンオフバルブ５２ｋが開状態では、エジェクタ７１ａを流体が流通し、エジェクタ７１ａによる第２排気ライン６７の強制排気が行われる。従って、第２排気ライン６７と処理容器３０１との間の排出側供給ライン６５を開放した状態で、流通オンオフバルブ５２ｋが開状態に調整されると、排出側供給ライン６５の内部が強制排気される。工場等の排気ラインに第１の排気源が設けられる。エジェクタ７１ａは第２の排気源に含まれる。流通オンオフバルブ５２ｋは第２の開閉弁の一例である。動作した時のエジェクタ７１ａによる排気圧は、工場等の排気ラインによる排気圧より強い。工場等の排気ラインによる排気圧は第１の排気圧の一例であり、エジェクタ７１ａによる排気圧は第２の排気圧の一例である。第２の排気源が、エジェクタ７１ａに代えて真空ポンプを有していてもよい。
処理容器３０１から流体を排出する場合、流通オンオフバルブ５２ｇ、流通オンオフバルブ５２ｈ、流通オンオフバルブ５２ｉ及び流通オンオフバルブ５２ｊのうちの１以上のバルブが開状態に調整される。特に超臨界処理装置３の電源オフ時には、流通オンオフバルブ５２ｊを開状態に調整して、濃度計測センサ６０と流通オンオフバルブ５２ｇとの間の供給ラインに残存する流体を外部に排出するようにしてもよい。
なお、上述の供給ラインには、流体の圧力を検出する圧力センサ及び流体の温度を検出する温度センサが設置される。図６に示す例では、処理容器３０１と流通オンオフバルブ５２ｆとの間に圧力センサ５３が設けられ、処理容器３０１の内部である容器本体３１１内の流体の温度を検出するための温度センサ５４が設けられている。圧力センサおよび温度センサは必要に応じて供給ラインの様々な箇所に設置してもよい。
また、超臨界処理装置３において処理流体が流れる任意の箇所にヒータＨが設けられる。図６には、処理容器３０１よりも上流側の供給ライン（すなわち流通オンオフバルブ５２ａとオリフィス５５ａの間、オリフィス５５ａとフィルタ５７の間、フィルタ５７と流通オンオフバルブ５２ｂの間、及び流通オンオフバルブ５２ｂと処理容器３０１の間）においてヒータＨが図示されているが、処理容器３０１及び処理容器３０１よりも下流側の供給ラインを含む他の箇所にヒータＨが設けられていてもよい。従って、流体供給タンク５１から供給される処理流体が外部に排出されるまでの全流路においてヒータＨが設けられてもよい。また、特に、処理容器３０１に供給する処理流体の温度を調整する観点からは、処理容器３０１よりも上流側を流れる処理流体の温度を調整することができる位置にヒータＨが設けられていることが好ましい。
図７は、制御部４の機能構成を示すブロック図である。制御部４は、図６に示す各種要素から計測信号を受信し、また、図６に示す各種要素に制御指示信号を送信する。例えば、制御部４は、圧力センサ５３、温度センサ５４及び濃度計測センサ６０の計測結果を受信する。また、制御部４は、流通オンオフバルブ５２ａ〜５２ｋ、排気調整バルブ５９及び排気調整ニードルバルブ６１ａ〜６１ｂに制御指示信号を送信する。なお、制御部４が送受信可能な信号は特に限定されない。
［超臨界乾燥処理］
次に、超臨界状態の処理流体を用いたＩＰＡの乾燥メカニズムについて説明する。
図８は、ＩＰＡの乾燥メカニズムを説明するための図であり、ウエハＷが有する凹部としてのパターンＰを簡略的に示した拡大断面図である。
超臨界処理装置３において超臨界状態の処理流体Ｒが処理容器３０１の容器本体３１１内に導入された当初は、図８（ａ）に示すように、パターンＰ間にはＩＰＡのみが充填されている。
パターンＰ間のＩＰＡは、超臨界状態の処理流体Ｒと接触することで、徐々に処理流体Ｒに溶解し、図８（ｂ）に示すように徐々に処理流体Ｒと置き換わる。このとき、パターンＰ間には、ＩＰＡ及び処理流体Ｒの他に、ＩＰＡと処理流体Ｒとが混合した状態の混合流体Ｍが存在する。
そして、パターンＰ間でＩＰＡから処理流体Ｒへの置換が進行するに従って、パターンＰ間からはＩＰＡが除去され、最終的には図８（ｃ）に示すように、超臨界状態の処理流体ＲのみによってパターンＰ間が満たされる。
パターンＰ間からＩＰＡが除去された後に、容器本体３１１内の圧力を大気圧まで下げることによって、図８（ｄ）に示すように、処理流体Ｒは超臨界状態から気体状態に変化し、パターンＰ間は気体のみによって占められる。このようにしてパターンＰ間のＩＰＡは除去され、ウエハＷの乾燥処理は完了する。
上述の図８（ａ）〜（ｄ）に示すメカニズムを背景に、本実施形態の超臨界処理装置３は、以下のようにしてＩＰＡの乾燥処理を行う。
すなわち、超臨界処理装置３によって行われる基板処理方法は、パターンＰに乾燥防止用のＩＰＡが液盛りされたウエハＷを処理容器３０１の容器本体３１１内に搬入する工程と、流体供給部（すなわち、流体供給タンク５１、流通オンオフバルブ５２ａ、流通オンオフバルブ５２ｂ及び第２蓋部材３２２）を介して容器本体３１１内に超臨界状態の処理流体を供給する工程と、容器本体３１１内において、ウエハＷからＩＰＡを除去する乾燥処理を、超臨界状態の処理流体を使って行う工程とを備える。
すなわち、まず、超臨界処理装置３には、洗浄装置２において洗浄処理が実施されたウエハＷが搬送される。この洗浄装置２では、例えばアルカリ性薬液であるＳＣ１液によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去、リンス液である脱イオン水（ＤＩＷ）によるリンス洗浄、酸性薬液である希フッ酸水溶液（ＤＨＦ）による自然酸化膜の除去、ＤＩＷによるリンス洗浄がこの順に行われ、最後にウエハ表面にＩＰＡが液盛りされる。そしてウエハＷは、この状態のまま洗浄装置２より搬出され、超臨界処理装置３の処理容器３０１へ搬送される。
この処理容器３０１への搬送は、例えば第２の搬送機構１６１を用いて行われる（図１参照）。処理容器３０１へウエハを搬送するときには、第２の搬送機構１６１が受け渡し位置において待機している保持板３１６にウエハＷを受け渡した後、保持板３１６の上方位置から退避する。
次いで、保持板３１６を水平方向にスライドさせて、保持板３１６を容器本体３１１内の処理位置まで移動させる。このとき、第１蓋部材３１５は、第１蓋部材収容空間３２４内に収容され、搬送口３１２を覆う。続いて、真空吸引管３４８（図２及び図３参照）からの吸引力により、第１蓋部材３１５が容器本体３１１に引き付けられ、第１蓋部材３１５によって搬送口３１２が塞がれる。次に、昇降機構３２６によって第１ロックプレート３２７をロック位置まで上昇させて、第１ロックプレート３２７と第１蓋部材３１５の前面とを当接させ、第１蓋部材３１５の移動を規制する。詳細は後述するが、真空吸引管３４８の吸引力により、排出側供給ライン６５から異物が処理空間３１９に引き込まれることがある。
続いて、ウエハＷ表面に液盛りされたＩＰＡが乾燥してしまう前に、流通オンオフバルブ５２ｂ、５２ｃを開放して第１供給ライン６３、第２供給ライン６４を介して処理空間３１９に高圧の処理流体を供給する。これにより、処理空間３１９内の圧力を例えば１４〜１６ＭＰａ程度まで昇圧する。処理空間３１９の加圧に伴い、第１蓋部材３１５の凹部３３８に設けられた断面Ｕ字状のシール部材３３９が押し広げられ、第１蓋部材３１５と容器本体３１１との間の隙間を気密に塞ぐ。
一方、処理空間３１９内では、当該処理空間３１９内に供給された処理流体がウエハＷに液盛りされたＩＰＡと接触すると、液盛りされたＩＰＡは徐々に処理流体に溶解し、徐々に処理流体と置き換わる。そして、ウエハＷのパターン間でＩＰＡから処理流体への置換が進行するに従って、パターン間からはＩＰＡが除去され、最終的には超臨界状態の処理流体のみによってパターンＰ間が満たされる。この結果、ウエハＷの表面は液体のＩＰＡから処理流体に置換されていくことになるが、平衡状態において液体ＩＰＡと処理流体との間には界面が形成されないので、パターン倒れを引き起こすことなくウエハＷ表面の流体を処理流体に置換することができる。
その後、処理空間３１９内に処理流体を供給してから予め設定した時間が経過し、ウエハＷの表面が処理流体にて置換された状態となったら、流通オンオフバルブ５２ｆを開放して処理空間３１９内の雰囲気を流体排出ヘッダー３１８から容器本体３１１外方に向けて排出する。これにより、容器本体３１１内の圧力は次第に低下していき、処理空間３１９内の処理流体は超臨界の状態から気体の状態に変化する。このとき超臨界状態と気体との間には界面が形成されないので、ウエハＷの表面に形成されたパターンに表面張力を作用させることなく、ウエハＷを乾燥することができる。
以上のプロセスにより、ウエハＷの超臨界処理を終えた後、処理空間３１９に残存している気体の処理流体を排出するため、パージ装置６２が接続された供給ラインから窒素等の不活性ガスを供給して流体排出ヘッダー３１８へ向けてパージを行う。そして、予め定めた時間だけ不活性ガスの供給を行いパージが完了し、容器本体３１１内が大気圧に復帰したら、第１ロックプレート３２７を開放位置まで降下させる。そして、保持板３１６を受け渡し位置まで水平方向に移動させ、超臨界処理を終えたウエハＷを第２の搬送機構１６１を用いて搬出する。
ところで、上述した超臨界処理を行っている間、第２ロックプレート３３７は、常時ロック位置まで上昇されている。これにより第２ロックプレート３３７と第２蓋部材３２２の後面とが当接し、第２蓋部材３２２の移動が規制される。そして、処理空間３１９に高圧の処理流体が供給されておらず、容器本体３１１内の圧力が高められていない場合、第２蓋部材３２２及び容器本体３１１の側壁面同士が直接対向してシール部材３２９を押し潰し、メンテナンス用開口３２１の周囲を気密に塞ぐ。
一方、処理空間３１９に高圧の処理流体を供給した場合、第２蓋部材３２２は、メンテナンス用開口３２１周囲の嵌入孔３３５、３３３と、第２ロックプレート３３７との間の隙間Ｃ２分だけ処理空間３１９から遠ざかる方向（Ｙ方向プラス側）に移動する。第２蓋部材３２２が移動することにより、第２蓋部材３２２と容器本体３１１との間の隙間が広がる。この場合、弾性を有するシール部材３２９の復元力により切り欠き３２９ａが広がるので、シール部材３２９の外周面が第２蓋部材３２２や容器本体３１１に密着し、これら第２蓋部材３２２と容器本体３１１との間の隙間は気密に塞がれる。このように、上述した超臨界処理を行っている間、第２蓋部材３２２は、メンテナンス用開口３２１を塞いだままの状態を維持するようになっている。
［異物除去処理］
次に、エジェクタ７１ａを用いた異物除去処理について説明する。
上述のように、真空吸引管３４８（図２及び図３参照）からの吸引力により、第１蓋部材３１５が容器本体３１１に引き付けられ、第１蓋部材３１５によって搬送口３１２が塞がれる。また、第１ロックプレート３２７が昇降の際に第１上側ブロック３１２ａ及び第１下側ブロック３１２ｂと擦れてパーティクルが発生することがあるが、真空吸引管３４８からの吸引力により、このようなパーティクルを除去することができる。ところが、超臨界処理で生じた残渣等の異物が排出側供給ライン６５に残存していることがあり、真空吸引管３４８を通じて処理空間３１９を陰圧とすると、排出側供給ライン６５に残存している異物が処理空間３１９に引き込まれることがある。異物が処理空間３１９に引き込まれた状態で次のウエハＷの超臨界処理を実行すると、引き込まれた異物がウエハＷに付着し得る。
そこで、本実施形態では、排出側供給ライン６５に残存している異物を、エジェクタ７１ａを用いて除去する。図９〜図１２は、エジェクタ７１ａを用いた異物除去処理の一例を示す断面図である。
待機状態では、図９（ａ）に示すように、第１蓋部材３１５が搬送口３１２を塞いでいる。この時、第１ロックプレート３２７は開放位置にあり、処理空間３１９の内部は、例えば大気圧となっている。このような待機状態において、処理空間３１９内及び排出側供給ライン６５内に残渣等の異物３５０が存在していてもよい。
その後、処理容器３０１にウエハＷを受け入れるために、図９（ｂ）に示すように、第１蓋部材３１５及び保持板３１６を手前側（Ｙ方向マイナス側）にスライドさせる。この結果、第１蓋部材３１５が搬送口３１２から離間し、保持板３１６は処理空間３１９から取り出される。
次いで、図１０（ａ）に示すように、保持板３１６にウエハＷが受け渡される。また、第１蓋部材３１５及び保持板３１６が搬送口３１２から離間している間に、制御部４により流通オンオフバルブ５２ｋを開状態に調整する。この結果、エジェクタ７１ａが動作を開始し、エジェクタ７１ａの排気圧が工場等の排気ラインの排気圧よりも強められ、処理空間３１９内及び排出側供給ライン６５内の異物３５０が外部に排出される。
続いて、図１０（ｂ）に示すように、制御部４により流通オンオフバルブ５２ｋを閉状態に調整する。この結果、エジェクタ７１ａの動作が停止し、エジェクタ７１ａの排気圧が工場等の排気ラインの排気圧よりも弱められる。そして、第１蓋部材３１５及び保持板３１６を奥側（Ｙ方向プラス側）にスライドさせ、保持板３１６を容器本体３１１内の処理位置まで移動させる。また、真空吸引管３４８（図２及び図３参照）を動作させる。更に、昇降機構３２６によって第１ロックプレート３２７をロック位置まで上昇させる。この結果、第１蓋部材３１５が容器本体３１１に引き付けられた上で、第１ロックプレート３２７により第１蓋部材３１５の移動が規制される。
その後、超臨界処理を実行する。超臨界処理の間、図１１（ａ）に示すように、処理空間３１９内に、種々のパーティクル３５１が発生するが、パーティクル３５１の大部分は排出側供給ライン６５を通じて外部に排出される。パーティクル３５１は、例えば、ウエハＷに液盛りされているＩＰＡ由来のパーティクル、又はウエハＷに付着しているパーティクルである。
超臨界処理が終了すると、上記のようにパージを行い、容器本体３１１内が大気圧に復帰すると、図１１（ｂ）に示すように、第１ロックプレート３２７を開放位置まで降下させる。
次いで、ウエハＷを取り出すために、図１２（ａ）に示すように、第１蓋部材３１５及び保持板３１６を手前側（Ｙ方向マイナス側）にスライドさせる。この結果、第１蓋部材３１５が搬送口３１２から離間し、ウエハＷが載置されている保持板３１６は処理空間３１９から取り出される。
続いて、図１２（ｂ）に示すように、ウエハＷを第２の搬送機構１６１を用いて搬出する。また、第１蓋部材３１５及び保持板３１６が搬送口３１２から離間している間に、制御部４により流通オンオフバルブ５２ｋを開状態に調整する。この結果、エジェクタ７１ａが動作を開始し、エジェクタ７１ａの排気圧が工場等の排気ラインの排気圧よりも強められ、処理空間３１９内及び排出側供給ライン６５内のパーティクル３５１が外部に排出される。
その後、制御部４により流通オンオフバルブ５２ｋを閉状態に調整する。この結果、エジェクタ７１ａの動作が停止し、エジェクタ７１ａの排気圧が工場等の排気ラインの排気圧よりも弱められる。そして、保持板３１６を水平方向にスライドさせて、保持板３１６を容器本体３１１内の処理位置まで移動させ、待機状態とする（図９（ａ））。このとき、処理空間３１９内及び排出側供給ライン６５内に、パーティクル３５１の一部が異物３５０として存在していてもよい。
第１の実施形態によれば、真空吸引管３４８の吸引力による第１蓋部材３１５を容器本体３１１側に強固に引き付けることができる。また、第１蓋部材３１５を容器本体３１１側に引き付ける前に、エジェクタ７１ａを用いた異物除去処理を行うことができる。従って、１枚のウエハＷの超臨界処理後に異物３５０が排出側供給ライン６５に残存していても、次のウエハＷを処理空間３１９に搬送するまでの間に、異物３５０を排出側供給ライン６５から除去することができる。このため、当該次のウエハＷを処理空間３１９に搬送した後で、真空吸引管３４８による吸引力を発揮させた時の異物３５０の処理空間３１９への引き戻しを抑制し、ウエハＷの清浄度を向上することができる。
また、異物除去処理は、第１蓋部材３１５及び保持板３１６が搬送口３１２から離間している間に実行することができる。つまり、異物除去処理は、超臨界状態の処理流体の処理空間３１９への供給が停止され、乾燥処理が実行されない期間に実行することができる。このため、乾燥処理のための期間に加えて異物除去処理のための期間を設ける必要はなく、スループットの低下を抑制しながらウエハＷの清浄度を向上することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、流体供給タンク５１側の供給ラインにもエジェクタが設けられている点で、第１の実施形態と相違する。図１３は、第２の実施形態における超臨界処理装置３のシステム全体の構成例を示す図である。
図１３に示すように、第２の実施形態では、第１供給ライン６３及び第２供給ライン６４がエジェクタ７１ｂを介して工場等の排気ラインに繋がれる。例えば、第１供給ライン６３は、圧力センサ５３ｃと流通オンオフバルブ５２ｂとの間でエジェクタ７１ｂに繋がれ、第２供給ライン６４は、圧力センサ５３ｃと流通オンオフバルブ５２ｃとの間でエジェクタ７１ｂに繋がれる。エジェクタ７１ｂは、流体供給源７２ｂから空気等の流体の流通を受けて、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４の内部を減圧して強制排気する。エジェクタ７１ｂと流体供給源７２ｂとの間に流通オンオフバルブ５２ｌが設けられている。流通オンオフバルブ５２ｌは、流体供給源７２ｂからエジェクタ７１ｂへの流体の供給のオン及びオフを調整するバルブであり、制御部４により制御される。流通オンオフバルブ５２ｌが閉状態では、エジェクタ７１ｂを流体が流通しないため、エジェクタ７１ｂによる第１供給ライン６３、第２供給ライン６４の強制排気は行われない。流通オンオフバルブ５２ｌが開状態では、エジェクタ７１ｂを流体が流通し、エジェクタ７１ｂによる第１供給ライン６３、第２供給ライン６４の強制排気が行われる。従って、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４を開放した状態で、流通オンオフバルブ５２ｌが開状態に調整されると、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４の内部が強制排気される。エジェクタ７１ｂに代えて真空ポンプが用いられてもよい。
他の構成は第１の実施形態と同様である。
例えば、エジェクタ７１ｂを用いた異物除去処理は、エジェクタ７１ａを用いた異物除去処理と同じタイミングで行うことができる。第２の実施形態によれば、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４に異物３５０が入り込んで場合であっても、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４からの異物３５０の処理空間３１９への引き戻しを抑制することができる。
また、第１供給ライン６３、第２供給ライン６４が真空吸引管３４９の近傍に位置している場合には、特に、メンテナンス終了後にもエジェクタ７１ｂを用いた異物除去処理を行うことが好ましい。真空吸引管３４９の吸引力により異物３５０が処理空間３１９に引き戻されているおそれがあるためである。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は、不活性ガスの排気ラインが設けられている点で第１の実施形態と相違する。図１４は、第３の実施形態における処理容器３０１の一部を示す断面図である。
図１４に示すように、第３の実施形態では、容器本体３１１のうち搬送口３１２側の壁部に、排出ポート３６２が設けられている。排出ポート３６２は、処理容器３０１の下流側に設けられる、不活性ガスを流通させるための不活性ガスの排気ライン６９に接続されている。例えば、排気ライン６９は、排出側供給ライン６５とは別に設けられている。なお、図１４には１つの排出ポート３６２が図示されているが、排出ポート３６２の数は特に限定されない。更に、容器本体３１１内の搬送口３１２側の壁部に、排出ポート３６２に連通する不活性ガス排出ヘッダー３６１が設けられている。
他の構成は第１の実施形態と同様である。
超臨界処理は、窒素ガス、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス等の不活性ガスを処理容器３０１に供給しながら実行することもできる。この場合、不活性ガス排出ヘッダー３６１及び排出ポート３６２を、排気ライン６９を通じた不活性ガスの排気に用いることができる。
第２の実施形態に排出ヘッダー、排出ポート３６２及び排気ライン６９が設けられていてもよい。
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
１ 洗浄処理システム
２ 洗浄装置
３ 超臨界処理装置
４ 制御部
５１ 流体供給タンク
５２ａ〜５２ｌ 流通オンオフバルブ
６５ 排出側供給ライン
６６ 第１排気ライン
６７ 第２排気ライン
７１ａ、７１ｂ：エジェクタ
７２ａ、７２ｂ：流体供給源
３０１ 処理容器
３１９ 処理空間
３４８ 真空吸引管
３５０ 異物
３５１ パーティクル
Ｗ ウエハ

Claims (11)

  1. 液体により表面が濡れた状態の基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、
    前記液体に向けて超臨界状態の処理流体を前記処理空間に供給する処理流体供給部と、
    第１の排気源に接続され、前記処理空間を第１の排気圧で排気する第１の排気ラインと、
    前記第１の排気源とは異なる第２の排気源に接続され、前記第１の排気源と前記処理空間との間で前記第１の排気ラインに接続され、前記第１の排気ラインを通じて前記処理空間を第２の排気圧で排気する第２の排気ラインと、
    前記第２の排気圧を制御する制御部と、
    を有し、
    前記超臨界状態の処理流体が前記液体に接触して前記基板が乾燥し、
    前記制御部は、前記処理流体供給部が前記処理流体を前記処理空間への供給を停止している期間に、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする、基板処理装置。
  2. 前記制御部は、前記基板の乾燥が完了した後で、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御部は、前記処理流体供給部が前記処理流体の供給を開始する前に、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１の排気ラインに介設された第１の開閉弁を有し、
    前記第２の排気ラインは、前記第１の開閉弁と前記第１の排気源との間に接続されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  5. 前記第１の排気ラインの前記第１の開閉弁と前記第１の排気源との間に介設された背圧弁を有し、
    前記第２の排気ラインは、前記背圧弁と前記第１の排気源との間に接続されている、請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記制御部は、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする時に、前記第１の開閉弁及び前記背圧弁を開状態とする、請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１の排気ラインは、
    前記処理流体が流れる第１の排気管と、
    不活性ガスが流れる第２の排気管と、
    を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  8. 前記第２の排気源はエジェクタを有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  9. 前記エジェクタに流体を供給する排気流体供給部と、
    前記排気流体供給部と前記エジェクタとの間に介設され、前記制御部により制御される第２の開閉弁と、
    を有する、請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記第２の排気源は真空ポンプ有する、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  11. 基板処理装置の制御方法であって、
    前記基板処理装置は、
    液体により表面が濡れた状態の基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、
    前記液体に向けて超臨界状態の処理流体を前記処理空間に供給する処理流体供給部と、
    第１の排気源に接続され、前記処理空間を第１の排気圧で排気する第１の排気ラインと、
    前記第１の排気源とは異なる第２の排気源に接続され、前記第１の排気源と前記処理空間との間で前記第１の排気ラインに接続され、前記第１の排気ラインを通じて前記処理空間を第２の排気圧で排気する第２の排気ラインと、
    前記第２の排気圧を制御する制御部と、
    を有し、
    前記超臨界状態の処理流体が前記液体に接触して前記基板が乾燥し、
    前記処理流体供給部が前記処理流体を前記処理空間への供給を停止している期間に、前記第２の排気圧を前記第１の排気圧より強くする、基板処理装置の制御方法。
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