JP6824069B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、基板処理装置に関する。
従来、基板である半導体ウェハ（以下、ウェハと呼称する。）などの上面を液体で処理した後の乾燥工程において、液体により上面が濡れた状態のウェハを超臨界状態の処理流体と接触させることにより、ウェハを乾燥させる方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来の超臨界状態の処理流体を用いた乾燥方法では、処理容器内で処理流体により形成される流路が、ウェハに重なるように形成されていることから、ウェハ上に液盛りされた液体が処理流体によりウェハ上から押し流される場合がある。これにより、ウェハ上の液体が処理流体に溶け込まないままウェハ上で乾燥してしまうため、液体が乾燥する際に気液界面から加わる表面張力によりパターンが倒れる、いわゆるパターン倒れが発生する恐れがある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、超臨界状態の処理流体を用いた基板処理装置において、ウェハ上面に形成されるパターンが倒れることを抑制することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、液体により上面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、前記基板を収容可能な処理空間が内部に形成された本体と、前記本体の内部で前記基板を保持する保持部と、前記保持部に保持される前記基板の側方に配置され、前記処理空間内に前記処理流体を供給する供給部と、前記処理空間内から前記処理流体を排出する排出部と、前記供給部から前記排出部まで前記処理流体を流通させる際に形成される流路の上流側における下端部を制限する流路制限部と、を備える。そして、前記流路制限部の上端部が、前記保持部に保持される前記基板の上面より高い位置に配置される。
実施形態の一態様によれば、超臨界状態の処理流体を用いた基板処理装置において、ウェハ上面に形成されるパターンが倒れることを抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の各実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
＜基板処理システムの概要＞
最初に、図１を参照しながら、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
最初に、図１を参照しながら、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと呼称する。）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の洗浄処理ユニット１６と、複数の乾燥処理ユニット１７とを備える。複数の洗浄処理ユニット１６と複数の乾燥処理ユニット１７とは、搬送部１５の両側に並べて設けられる。なお、図１に示した洗浄処理ユニット１６および乾燥処理ユニット１７の配置や個数は一例であり、図示のものに限定されない。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１８を備える。基板搬送装置１８は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１８は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と、洗浄処理ユニット１６と、乾燥処理ユニット１７との間でウェハＷの搬送を行う。
洗浄処理ユニット１６は、基板搬送装置１８によって搬送されるウェハＷに対して所定の洗浄処理を行う。洗浄処理ユニット１６の構成例については後述する。
乾燥処理ユニット１７は、洗浄処理ユニット１６によって洗浄処理されたウェハＷに対し、所定の乾燥処理を行う。乾燥処理ユニット１７の構成例については後述する。
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１９と記憶部２０とを備える。
制御部１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置４の記憶部２０にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
記憶部２０は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１８によって受渡部１４から取り出されて、洗浄処理ユニット１６へ搬入される。
洗浄処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、洗浄処理ユニット１６によって洗浄処理が施された後、基板搬送装置１８によって洗浄処理ユニット１６から搬出される。洗浄処理ユニット１６から搬出されたウェハＷは、基板搬送装置１８によって乾燥処理ユニット１７へ搬入され、乾燥処理ユニット１７によって乾燥処理が施される。
乾燥処理ユニット１７によって乾燥処理されたウェハＷは、基板搬送装置１８によって乾燥処理ユニット１７から搬出され、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
＜洗浄処理ユニットの概要＞
次に、図２を参照しながら、洗浄処理ユニット１６の概略構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る洗浄処理ユニット１６の構成を示す断面図である。洗浄処理ユニット１６は、たとえば、スピン洗浄によりウェハＷを１枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄処理ユニットとして構成される。
次に、図２を参照しながら、洗浄処理ユニット１６の概略構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る洗浄処理ユニット１６の構成を示す断面図である。洗浄処理ユニット１６は、たとえば、スピン洗浄によりウェハＷを１枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄処理ユニットとして構成される。
図２に示すように、洗浄処理ユニット１６は、処理空間を形成するアウターチャンバー２３内に配置されたウェハ保持機構２５にてウェハＷをほぼ水平に保持し、このウェハ保持機構２５を鉛直軸周りに回転させることによりウェハＷを回転させる。そして、洗浄処理ユニット１６は、回転するウェハＷの上方にノズルアーム２６を進入させ、かかるノズルアーム２６の先端部に設けられた薬液ノズル２６ａから薬液やリンス液を予め定められた順に供給することにより、ウェハＷの上面Ｗａの洗浄処理を行う。
また、洗浄処理ユニット１６には、ウェハ保持機構２５の内部にも薬液供給路２５ａが形成されている。そして、かかる薬液供給路２５ａから供給された薬液やリンス液によって、ウェハＷの裏面洗浄が行われる。
上述のウェハＷの洗浄処理は、たとえば、最初にアルカリ性の薬液であるＳＣ１液（アンモニアと過酸化水素水の混合液）によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去が行われ、次に、リンス液である脱イオン水（DeIonized Water：以下、ＤＩＷと呼称する。）によるリンス洗浄が行われる。次に、酸性薬液である希フッ酸水溶液（Diluted HydroFluoric acid：以下、ＤＨＦと呼称する。）による自然酸化膜の除去が行われ、次に、ＤＩＷによるリンス洗浄が行われる。
上述の各種薬液は、アウターチャンバー２３や、アウターチャンバー２３内に配置されるインナーカップ２４に受け止められて、アウターチャンバー２３の底部に設けられる排液口２３ａや、インナーカップ２４の底部に設けられる排液口２４ａから排出される。さらに、アウターチャンバー２３内の雰囲気は、アウターチャンバー２３の底部に設けられる排気口２３ｂから排気される。
上述のウェハＷのリンス処理の後には、ウェハ保持機構２５を回転させながら、ウェハＷの上面Ｗａおよび裏面に液体状態のＩＰＡ（以下、「ＩＰＡ液体」と呼称する。）を供給し、ウェハＷの両面に残存しているＤＩＷと置換する。その後、ウェハ保持機構２５の回転を緩やかに停止する。
こうして洗浄処理を終えたウェハＷは、その上面ＷａにＩＰＡ液体７１（図４参照）が液盛りされた状態（ウェハＷの上面ＷａにＩＰＡ液体７１の液膜が形成された状態）のまま、ウェハ保持機構２５に設けられた不図示の受け渡し機構により基板搬送装置１８に受け渡され、洗浄処理ユニット１６から搬出される。
ここで、ウェハＷの上面Ｗａに液盛りされたＩＰＡ液体７１は、洗浄処理ユニット１６から乾燥処理ユニット１７へのウェハＷの搬送中や、乾燥処理ユニット１７への搬入動作中に、上面Ｗａの液体が蒸発（気化）することによってパターン倒れが発生することを防ぐ、乾燥防止用の液体として機能する。ウェハＷ上に液盛りされるＩＰＡ液体７１の厚さは、たとえば、１〜５ｍｍ程度である。
洗浄処理ユニット１６での洗浄処理を終え、上面ＷａにＩＰＡ液体７１が液盛りされたウェハＷは、乾燥処理ユニット１７に搬送される。そして、乾燥処理ユニット１７内において上面ＷａのＩＰＡ液体７１に超臨界状態の処理流体７０（図４参照）を接触させることにより、かかるＩＰＡ液体７１を超臨界状態の処理流体７０に溶解させて除去し、ウェハＷを乾燥する処理が行われる。
＜乾燥処理ユニットの概要＞
以下においては、乾燥処理ユニット１７の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の構成を示す外観斜視図である。
以下においては、乾燥処理ユニット１７の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の構成を示す外観斜視図である。
乾燥処理ユニット１７は、本体３１と、保持部３２と、蓋部材３３とを有する。筐体状の本体３１には、ウェハＷを搬入出するための開口部３４が形成される。保持部３２は、処理対象のウェハＷを水平方向に保持する。略平板状の保持部３２には、保持されるウェハＷと蓋部材３３との間に開孔３２ａが形成される。
蓋部材３３は、かかる保持部３２を支持するとともに、ウェハＷを本体３１内に搬入したときに、開口部３４を密閉する。
本体３１は、たとえば直径３００ｍｍのウェハＷを収容可能な処理空間３１ａ（図４参照）が内部に形成された容器であり、その壁部には、供給ポート３５、３６と排出ポート３７とが設けられる。供給ポート３５、３６と排出ポート３７とは、それぞれ、乾燥処理ユニット１７の上流側と下流側とに設けられる処理流体７０（図４参照）を流通させるための供給ラインに接続されている。かかる供給ラインの構成例については後述する。
供給ポート３５は、筐体状の本体３１において、開口部３４とは反対側の側面に接続されている。また、供給ポート３６は、本体３１の底面に接続されている。さらに、排出ポート３７は、開口部３４の下方側に接続されている。なお、図３には２つの供給ポート３５、３６と１つの排出ポート３７が図示されているが、供給ポート３５、３６や排出ポート３７の数は特に限定されない。
また、本体３１の内部には、供給部の一例である流体供給ヘッダー３８、３９と、排出部の一例である流体排出ヘッダー４０とが設けられる。そして、流体供給ヘッダー３８、３９には複数の供給口３８ａ、３９ａが、かかる流体供給ヘッダー３８、３９の長手方向に並んで形成され、流体排出ヘッダー４０には複数の排出口４０ａが、かかる流体排出ヘッダー４０の長手方向に並んで形成される。
流体供給ヘッダー３８は、供給ポート３５に接続され、筐体状の本体３１内部において、開口部３４とは反対側の側面に隣接して設けられる。また、流体供給ヘッダー３８に並んで形成される複数の供給口３８ａは、開口部３４側を向いている。
流体供給ヘッダー３９は、供給ポート３６に接続され、筐体状の本体３１内部における底面の中央部に設けられる。また、流体供給ヘッダー３９に並んで形成される複数の供給口３９ａは、上方を向いている。
流体排出ヘッダー４０は、排出ポート３７に接続され、筐体状の本体３１内部において、開口部３４側の側面に隣接するとともに、開口部３４より下方に設けられる。また、流体排出ヘッダー４０に並んで形成される複数の排出口４０ａは、上方を向いている。
流体供給ヘッダー３８、３９は、処理流体７０を本体３１内に供給する。また、流体排出ヘッダー４０は、本体３１内の処理流体７０を本体３１の外部に導いて排出する。
ここで、本体３１の内部には、保持部３２に保持されるウェハＷと流体供給ヘッダー３８との間に、処理流体７０の流れを整える整流板４１が設けられる。かかる整流板４１は、たとえば、保持部３２における流体供給ヘッダー３８側に、ウェハＷと流体供給ヘッダー３８との間を遮るように立設される。なお、本体３１内部における処理流体７０の流れの詳細については後述する。
乾燥処理ユニット１７は、さらに、不図示の押圧機構を備える。かかる押圧機構は、本体３１内部の処理空間３１ａ内に供給された超臨界状態の処理流体７０によってもたらされる内圧に抗して、本体３１に向けて蓋部材３３を押し付け、処理空間３１ａを密閉する機能を有する。また、かかる処理空間３１ａ内に供給された処理流体７０が所定の温度を保てるように、本体３１の表面には、断熱材やテープヒータなどが設けられていてもよい。
なお、第１の実施形態では、乾燥防止用の液体としてＩＰＡ液体７１（図４参照）を用い、処理流体７０（図４参照）としてＣＯ2を用いているが、ＩＰＡ以外の液体（たとえば、メタノールなどの有機系溶剤）を乾燥防止用の液体として用いてもよいし、ＣＯ2以外の流体を処理流体７０として用いてもよい。
ここで、超臨界状態の処理流体７０は、液体（たとえばＩＰＡ液体７１）と比べて粘度が小さく、また液体を溶解する能力も高いことに加え、超臨界状態の処理流体７０と平衡状態にある液体や気体との間で界面が存在しない。これにより、超臨界状態の処理流体７０を用いた乾燥処理では、表面張力の影響を受けることなく液体を乾燥させることができることから、パターンＰのパターン倒れを抑制することができる。
一方で、超臨界状態の処理流体７０を用いた乾燥処理において、本体３１の内部で処理流体７０の流路がウェハＷに重なるように形成されると、液盛りされたＩＰＡ液体７１が処理流体７０によりウェハＷ上から押し流される場合がある。
これにより、液盛りされたＩＰＡ液体７１が処理流体７０に溶け込まないままウェハＷ上で乾燥してしまうことから、ＩＰＡ液体７１が乾燥する際の気液界面からパターンＰに加わる表面張力により、パターンＰが倒れる恐れがある。
そこで、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７によれば、内部構成により処理流体７０の流れを制御することによって、ウェハＷに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
＜第１の実施形態＞
つづいて、図４を参照しながら、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の詳細について説明する。図４は、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。
つづいて、図４を参照しながら、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の詳細について説明する。図４は、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。
なお、図４に示す時点に至るまでは、まずＩＰＡ液体７１を液盛りしたウェハＷが保持部３２に保持されて乾燥処理ユニット１７内に搬入される。つぎに、流体供給ヘッダー３９（図３参照）を介して乾燥処理ユニット１７内に処理流体７０が供給されて、本体３１の処理空間３１ａが処理流体７０で満たされ、所望の圧力に昇圧される。
そして、図４に示すように、流体供給ヘッダー３８から処理流体７０が供給されるとともに、流体排出ヘッダー４０から処理流体７０が排出され、かかる流体供給ヘッダー３８と流体排出ヘッダー４０との間に処理流体７０の流路７２が形成される。なお、流体供給ヘッダー３９は、流路７２が形成される際には処理流体７０を供給していないことから、図４では流体供給ヘッダー３９の図示を省略する。
かかる流路７２は、たとえば、ウェハＷの側方に設けられ、供給口３８ａが略水平方向に向けられた流体供給ヘッダー３８から、ウェハＷの上方をウェハＷの上面Ｗａに沿って、蓋部材３３に向かうように略水平方向に形成される。さらに、流路７２は、蓋部材３３の近傍で下方側に向きを変え、保持部３２に形成される開孔３２ａを通過し、流体排出ヘッダー４０の排出口４０ａに向かうように形成される。流路７２の内部では、たとえば、処理流体７０が層流となって流れている。
ここで、第１の実施形態では、流体供給ヘッダー３８とウェハＷとの間、すなわち流路７２におけるウェハＷの上流側に整流板４１を設けている。さらに、かかる整流板４１の上端部４１ａが、ウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置される。これにより、流路７２の上流側における下端部７２ａの位置が、ウェハＷの上面Ｗａより上方に制限される。すなわち、整流板４１は、流路７２の上流側における下端部７２ａを制限する流路制限部として機能する。
第１の実施形態では、かかる流路制限部（整流板４１）を設けることにより、ウェハＷに重ならないように流路７２を形成することができることから、液盛りされたＩＰＡ液体７１が処理流体７０によりウェハＷの上面Ｗａから押し流されることを抑制することができる。
したがって、第１の実施形態によれば、処理流体７０によりパターンＰの間からＩＰＡ液体７１を十分に除去することができることから、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
また、第１の実施形態では、図４に示すように、流路制限部（整流板４１）の上端部４１ａを、ウェハＷ上に液盛りされたＩＰＡ液体７１の上端７１ａより低い位置に設けるとよい。換言すると、ＩＰＡ液体７１の上端７１ａが流路制限部（整流板４１）の上端部４１ａより高い位置になるように、ＩＰＡ液体７１をウェハＷに液盛りするとよい。
このように流路制限部（整流板４１）の上端部４１ａを配置することにより、処理流体７０の流路７２によりＩＰＡ液体７１に圧力を加えることができる。そして、かかる圧力により、ＩＰＡ液体７１の処理流体７０への溶解を促進することができる。
したがって、第１の実施形態によれば、流路制限部（整流板４１）の上端部４１ａをＩＰＡ液体７１の上端７１ａより低い位置に設けることにより、より短い時間で乾燥処理を完了させることができる。
第１の実施形態では、流路７２におけるウェハＷの上流側に整流板４１を設けることにより、流路７２における下端部７２ａの位置を制限している。このように、整流板４１を用いることにより、流路７２の上流側における下端部７２ａの位置を効果的に制限することができることから、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることを効果的に抑制することができる。
さらに、第１の実施形態では、整流板４１が、保持部３２における流体供給ヘッダー３８側に、ウェハＷと流体供給ヘッダー３８との間を遮るように立設される。このように、整流板４１をウェハＷに隣接させて、流体供給ヘッダー３８から遮るように配置することにより、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることをより効果的に抑制することができる。
＜変形例＞
つづいて、図５〜図７を参照しながら、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の各種変形例について説明する。図５は、第１の実施形態の変形例１に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。なお、以降の説明においては、上述の第１の実施形態における各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する場合がある。
つづいて、図５〜図７を参照しながら、第１の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の各種変形例について説明する。図５は、第１の実施形態の変形例１に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。なお、以降の説明においては、上述の第１の実施形態における各構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する場合がある。
図５に示すように、変形例１では、流路７２におけるウェハＷの上流側だけでなく、ウェハＷの下流側にも整流板４１を設けている。そして、上流側の整流板４１と同様に、下流側の整流板４１の上端部４１ａがウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置される。
このように、流路７２の下流側にも整流板４１を設けることにより、流路７２の下端部７２ａの位置を上流側から下流側まで高い精度で制限することができる。そして、両方の整流板４１の上端部４１ａをウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置することにより、さらにウェハＷに重ならないように流路７２を形成することができる。
したがって、変形例１によれば、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることをさらに抑制することができることから、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることをさらに抑制することができる。
変形例１では、たとえば、保持部３２におけるウェハＷの載置部分を囲むように整流板４１を立設して、保持部３２におけるウェハＷの載置部分を皿形状にすることにより、流路７２の下流側にも整流板４１を設けることができる。
図６は、第１の実施形態の変形例２に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。図６に示すように、変形例２では、整流板４１が保持部３２に設けられるのではなく、乾燥処理ユニット１７の本体３１に設けられている。
そして、第１の実施形態と同様に、かかる整流板４１の上端部４１ａがウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置される。これにより、第１の実施形態と同様に、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることを抑制することができることから、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
変形例２において、整流板４１は、たとえば流体供給ヘッダー３８と保持部３２との間を遮るように、本体３１の底面から立設される。しかしながら、変形例２における整流板４１の設置形態はかかる例に限られず、本体３１の内部において、流路７２の上流側における下端部７２ａを制限する流路制限部として機能するように配置されていれば、どのように設置されていてもよい。
図７は、第１の実施形態の変形例３に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。図７に示すように、変形例３では、整流板４１を用いて流路７２の下端部７２ａを制限するのではなく、流体供給ヘッダー３８を所定の位置に配置することにより、流路７２の下端部７２ａを制限している。
具体的には、流体供給ヘッダー３８において、供給口３８ａの下側の部位であるヘッダー底部３８ｂが、流路制限部として機能している。そして、かかる流路制限部（ヘッダー底部３８ｂ）の上端部３８ｃがウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置される。換言すると、供給口３８ａの底部が、ウェハＷの上面Ｗａより高い位置に配置される。
これにより、第１の実施形態と同様に、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることを抑制することができることから、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
変形例３では、整流板４１を別途設けることなく、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。したがって、変形例３によれば、整流板４１の製造コストや取り付けコストが不要になることから、低コストで基板処理システム１の乾燥処理を実施することができる。
なお、変形例１〜３では、第１の実施形態と同様に、整流板４１の上端部４１ａまたはヘッダー底部３８ｂの上端部３８ｃを、ウェハＷに液盛りされたＩＰＡ液体７１の上端７１ａより低い位置に設けるとよい。これにより、第１の実施形態と同様に、ＩＰＡ液体７１の処理流体７０への溶解を促進することができることから、より短い時間で乾燥処理を完了させることができる。
＜第２の実施形態＞
つづいて、図８を参照しながら、第２の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の詳細について説明する。図８は、第２の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。
つづいて、図８を参照しながら、第２の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の詳細について説明する。図８は、第２の実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。
第２の実施形態では、流体供給ヘッダー３８から吐出される処理流体７０の向きが、ウェハＷの上方を向くように、流体供給ヘッダー３８の供給口３８ａが斜め上方向に向けられている。
このように、処理流体７０の向きがウェハＷの上方を向くように流体供給ヘッダー３８を配置することにより、図８に示すように、ウェハＷに重ならないように処理流体７０の流路７２を形成することができる。これにより、液盛りされたＩＰＡ液体７１が処理流体７０によりウェハＷの上面Ｗａから押し流されることを抑制することができる。
したがって、第２の実施形態によれば、処理流体７０によりパターンＰの間からＩＰＡ液体７１を十分に除去することができることから、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
第２の実施形態では、流体供給ヘッダー３８の供給口３８ａを斜め上方向に向けることにより、ウェハＷに重ならないように処理流体７０の流路７２を形成している。このように、流体供給ヘッダー３８の供給口３８ａを斜め上方向に向けることにより、流体供給ヘッダー３８を略水平方向に向けている場合（たとえば、図７参照）と比較して、流体供給ヘッダー３８をより低い位置に配置することができる。
これにより、本体３１における処理空間３１ａの高さを抑えることができることから、本体３１の低背化が可能となる。したがって、第２の実施形態によれば、流体供給ヘッダー３８の供給口３８ａを斜め上方向に向けることにより、コンパクトな乾燥処理ユニット１７を実現することができる。
さらに、第２の実施形態では、図８に示すように、ウェハＷに液盛りされたＩＰＡ液体７１の上面に重なるように流路７２を形成するとよい。これにより、処理流体７０の流路７２を用いてＩＰＡ液体７１に圧力を加えることができる。そして、かかる圧力により、ＩＰＡ液体７１の処理流体７０への溶解を促進することができる。
したがって、第２の実施形態によれば、流路７２を液盛りされたＩＰＡ液体７１の上面に重なるように形成することにより、より短い時間で乾燥処理を完了させることができる。
なお、第２の実施形態では、流体供給ヘッダー３８の供給口３８ａを斜め上方向に向けているが、供給口３８ａが向けられる方向は斜め上方向に限られず、図９に示すように、供給口３８ａが斜め下方向に向けられていてもよい。図９は、第２の実施形態の変形例に係る乾燥処理ユニット１７の内部構成の一例を示す断面図である。
このように、供給口３８ａが斜め下方向に向けられていたとしても、流体供給ヘッダー３８をウェハＷより上方に配置して、流体供給ヘッダー３８から吐出される処理流体７０の向きがウェハＷの上方を向いていれば、ウェハＷに重ならないように処理流体７０の流路７２を形成することができる。したがって、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることを抑制することができる。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の第２の実施形態では、整流板４１が設けられていない構成について示したが、第１の実施形態に示したように整流板４１を追加してもよい。
実施形態に係る基板処理装置は、液体（ＩＰＡ液体７１）により上面Ｗａが濡れた状態の基板（ウェハＷ）を超臨界状態の処理流体７０と接触させて、基板（ウェハＷ）を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、基板（ウェハＷ）を収容可能な処理空間３１ａが内部に形成された本体３１と、本体３１の内部で基板（ウェハＷ）を保持する保持部３２と、保持部３２に保持される基板（ウェハＷ）の側方に設けられ、処理空間３１ａ内に処理流体７０を供給する供給部（流体供給ヘッダー３８）と、処理空間３１ａ内から処理流体７０を排出する排出部（流体排出ヘッダー４０）と、供給部（流体供給ヘッダー３８）から排出部（流体排出ヘッダー４０）まで処理流体７０を流通させる際に形成される流路７２の上流側における下端部７２ａを制限する流路制限部（整流板４１、ヘッダー底部３８ｂ）と、を備える。そして、流路制限部（整流板４１、ヘッダー底部３８ｂ）の上端部４１ａ（３８ｃ）が、保持部３２に保持される基板（ウェハＷ）の上面Ｗａより高い位置に配置される。これにより、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、流路制限部（整流板４１、ヘッダー底部３８ｂ）の上端部４１ａ（３８ｃ）が、基板（ウェハＷ）上に液盛りされた液体（ＩＰＡ液体７１）の上端７１ａより低い位置に配置される。これにより、より短い時間で乾燥処理を完了させることができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、流路制限部は、保持部３２に保持される基板（ウェハＷ）と供給部（流体供給ヘッダー３８）との間に配置される整流板４１であって、整流板４１は基板（ウェハＷ）の上面Ｗａより高い位置に配置された上端部４１ａを有する。これにより、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることを効果的に抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、整流板４１は、保持部３２に設けられる。これにより、液盛りされたＩＰＡ液体７１がウェハＷから押し流されることをより効果的に抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、別の整流板４１が、流路７２の下流側に設けられる。これにより、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることをさらに抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、流路制限部は、供給部（流体供給ヘッダー３８）における供給口３８ａの下側の部位（ヘッダー底部３８ｂ）である。これにより、低コストで基板処理システム１の乾燥処理を実施することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置は、液体（ＩＰＡ液体７１）により上面Ｗａが濡れた状態の基板（ウェハＷ）を超臨界状態の処理流体７０と接触させて、基板（ウェハＷ）を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、基板（ウェハＷ）を収容可能な処理空間３１ａが内部に形成された本体３１と、本体３１の内部で基板（ウェハＷ）を保持する保持部３２と、保持部３２に保持される基板（ウェハＷ）の側方に設けられ、処理空間３１ａ内に処理流体７０を供給する供給部（流体供給ヘッダー３８）と、処理空間３１ａ内から処理流体７０を排出する排出部（流体排出ヘッダー４０）と、を備える。そして、供給部（流体供給ヘッダー３８）から排出部（流体排出ヘッダー４０）まで処理流体７０を流通させる際に、供給部（流体供給ヘッダー３８）から吐出される処理流体７０の向きが、保持部３２に保持される基板（ウェハＷ）の上方を向いている。これにより、処理流体７０を用いた乾燥処理において、ウェハＷの上面Ｗａに形成されるパターンＰが倒れることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置において、供給部（流体供給ヘッダー３８）から吐出される処理流体７０の向きが、斜め上方向に向いている。これにより、コンパクトな乾燥処理ユニット１７を実現することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
Ｗ ウェハ
Ｗａ 上面
１ 基板処理システム
４ 制御装置
１６ 洗浄処理ユニット
１７ 乾燥処理ユニット
１９ 制御部
３１ 本体
３１ａ 処理空間
３２ 保持部
３３ 蓋部材
３４ 開口部
３８ 流体供給ヘッダー
３８ａ 供給口
３８ｂ ヘッダー底部
３８ｃ 上端部
４０ 流体排出ヘッダー
４１ 整流板
４１ａ 上端部
７０ 処理流体
７１ ＩＰＡ液体
７２ 流路
７２ａ 下端部
Ｗａ 上面
１ 基板処理システム
４ 制御装置
１６ 洗浄処理ユニット
１７ 乾燥処理ユニット
１９ 制御部
３１ 本体
３１ａ 処理空間
３２ 保持部
３３ 蓋部材
３４ 開口部
３８ 流体供給ヘッダー
３８ａ 供給口
３８ｂ ヘッダー底部
３８ｃ 上端部
４０ 流体排出ヘッダー
４１ 整流板
４１ａ 上端部
７０ 処理流体
７１ ＩＰＡ液体
７２ 流路
７２ａ 下端部
Claims (7)
- 液体により上面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、
前記基板を収容可能な処理空間が内部に形成された本体と、
前記本体の内部で前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持される前記基板の側方に設けられ、前記処理空間内に前記処理流体を供給する供給部と、
前記処理空間内から前記処理流体を排出する排出部と、
前記供給部から前記排出部まで前記処理流体を流通させる際に形成される流路の上流側における下端部を制限する流路制限部と、
を備え、
前記流路制限部の上端部が、前記保持部に保持される前記基板のパターン形成面より高い位置で、前記基板上に液盛りされた前記液体の上端より低い位置に配置される
基板処理装置。 - 前記流路制限部は、
前記保持部に保持される前記基板と前記供給部との間に配置される整流板であって、前記整流板は前記基板の前記上面より高い位置に配置された上端部を有する
請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記整流板は、
前記保持部に設けられる
請求項２に記載の基板処理装置。 - 別の整流板が、
前記流路の下流側に設けられる
請求項２または３に記載の基板処理装置。 - 前記流路制限部は、
前記供給部における供給口の下側の部位である
請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。 - 液体により上面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、
前記基板を収容可能な処理空間が内部に形成された本体と、
前記本体の内部で前記基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持される前記基板の側方に設けられ、前記処理空間内に前記処理流体を供給する供給部と、
前記処理空間内から前記処理流体を排出する排出部と、
を備え、
前記供給部から前記排出部まで前記処理流体を流通させる際に、前記供給部から吐出される前記処理流体の向きが、前記保持部に保持される前記基板の上方を向いており、
前記供給部は、前記保持部に保持される前記基板のパターン形成面より高い位置で、前記基板上に液盛りされた前記液体の上端より低い位置に前記処理流体を供給する
基板処理装置。 - 前記供給部から吐出される前記処理流体の向きが、斜め上方向に向いている
請求項６に記載の基板処理装置。
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