JP6840036B2

JP6840036B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP6840036B2
Application number: JP2017114479A
Authority: JP
Inventors: 清瀬　浩巳; 浩巳清瀬
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: JP2018207076A

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。）などの表面に乾燥防止用の液膜を形成し、かかる液膜が形成されたウェハを超臨界状態の処理流体に接触させて乾燥処理を行う基板処理装置が知られている。かかる基板処理装置では、処理容器内の気密性を確保するために、断面Ｕ字状のシール部材が用いられる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１３１７２９号公報

しかしながら、従来の基板処理装置では、基板処理において発生したパーティクルがシール部材のＵ字状に囲まれた内部空間に付着し、付着したパーティクルが処理容器内に逆流することにより、処理されたウェハにパーティクルが付着してウェハの歩留まりが低下する恐れがある。

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、シール部材から処理容器内へのパーティクルの逆流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、処理容器と、蓋体と、シール部材と、規制部と、排気路と、を備える。前記処理容器は、処理流体で基板を処理する処理空間と、前記処理空間への搬送口とが形成される。前記蓋体は、前記搬送口を塞ぐ。前記シール部材は、前記処理容器と前記蓋体との間に設けられ、前記搬送口の周りを環状に囲む。前記規制部は、前記搬送口の周りを環状に囲み、前記シール部材より内側に設けられ、前記搬送口から外部への前記処理流体の流れを規制する。前記排気路は、前記シール部材と前記規制部との間に接続される。

実施形態の一態様によれば、シール部材から処理容器内へのパーティクルの逆流を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。図２は、実施形態に係る洗浄処理ユニットの構成を示す断面図である。図３は、実施形態に係る乾燥処理ユニットの構成を示す外観斜視図である。図４Ａは、実施形態に係る乾燥処理ユニットの詳細を示す断面図である。図４Ｂは、乾燥処理ユニットにおける蓋体の構成を示す側面図である。図４Ｃは、乾燥処理ユニットにおける処理容器の構成を示す拡大側面図である。図５は、実施形態の変形例１に係る乾燥処理ユニットの詳細を示す断面図である。図６は、実施形態の変形例２に係る乾燥処理ユニットの詳細を示す断面図である。図７は、実施形態の変形例３に係る乾燥処理ユニットの詳細を示す断面図である。

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実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

＜基板処理システムの概要＞
まずは、図１を参照しながら、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、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に示す洗浄処理ユニット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に対して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、搬送部１２や搬送部１５、洗浄処理ユニット１６、乾燥処理ユニット１７などの制御を実現する。

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、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る薬液ノズル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の表面の洗浄処理を行う。

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の表面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、その表面にＩＰＡ液体が液盛りされた状態（ウェハＷ表面にＩＰＡ液体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の表面に液盛りされたＩＰＡ液体は、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、ウェハＷ表面の液体が蒸発（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。

洗浄処理ユニット１６での洗浄処理を終え、表面にＩＰＡ液体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内においてウェハＷ表面のＩＰＡ液体に超臨界状態であるＣＯ_２（以下、「超臨界流体」とも呼称する。）を接触させることにより、かかるＩＰＡ液体を超臨界流体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。すなわち、超臨界状態であるＣＯ_２は、処理流体の一例である。

＜乾燥処理ユニットの概要＞
つづいて、乾燥処理ユニット１７の構成について説明する。図３は、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、処理容器３１と、保持板３２と、蓋体３３とを有する。筐体状の処理容器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が内部に形成された容器であり、かかる処理空間３１ａにウェハＷを搬送する搬送口３１ｂ（図４Ａ参照）が処理空間３１ａに隣接して形成される。また、処理容器３１には、保持板３２や蓋体３３、ウェハＷを搬入出するための開口部３４が側面に形成される。

保持板３２は、処理対象のウェハＷを水平方向に保持する。蓋体３３は、かかる保持板３２を支持するとともに、ウェハＷを処理空間３１ａに搬入したときに、搬送口３１ｂを塞ぐ。

また、処理容器３１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超臨界流体を流通させるための供給流路と排出流路とに接続されている。

供給ポート３５は、筐体状の処理容器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および排出ポート３７は、処理容器３１の底面に接続されている。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、処理空間３１ａには、流体供給ヘッダー３８、３９と、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、処理空間３１ａ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、処理空間３１ａ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、処理空間３１ａにおける底面の搬送口３１ｂ側に設けられる。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、超臨界流体を処理空間３１ａに供給する。また、流体排出ヘッダー４０は、処理空間３１ａ内の超臨界流体を処理容器３１の外部に導いて排出する。なお、流体排出ヘッダー４０を介して処理容器３１の外部に排出される超臨界流体には、ウェハＷの表面から超臨界流体に溶け込んだＩＰＡ液体が含まれる。

上述のように配置される流体供給ヘッダー３８、３９の供給口３８ａ、３９ａから処理空間３１ａに超臨界流体が供給され、また流体排出ヘッダー４０の排出口４０ａを介して超臨界流体が処理空間３１ａから排出されることによって、処理空間３１ａには、ウェハＷの周囲で所定の向きに流動する超臨界流体の層流が形成される。

かかる超臨界流体の層流は、たとえば、流体供給ヘッダー３８から、ウェハＷの上方をウェハＷの表面に沿って、搬送口３１ｂの上部に向かって流れる。さらに、超臨界流体の層流は、搬送口３１ｂの上方で下方側に向きを変え、搬送口３１ｂの近傍を通り、流体排出ヘッダー４０に向かって流れる。

かかる層流の例では、乾燥処理ユニット１７の内部において、保持板３２におけるウェハＷと蓋体３３との間に形成される開孔３２ａを超臨界流体の層流が通過する。

なお、処理空間３１ａへの超臨界流体の供給時と、処理空間３１ａからの超臨界流体の排出時とにウェハＷに加えられうる負荷を軽減する観点からは、流体供給ヘッダーおよび流体排出ヘッダーは、それぞれ複数個設けられることが好ましい。さらに、処理容器３１には、開口部３４側を上下に貫通する貫通孔４１が形成される。

かかる乾燥処理ユニット１７内において、ウェハＷ上に形成されているパターンの間のＩＰＡ液体は、高圧状態（たとえば、１６ＭＰａ）である超臨界流体と接触することで、徐々に超臨界流体に溶解し、パターンの間は徐々に超臨界流体と置き換わる。そして、最終的には、超臨界流体のみによってパターンの間が満たされる。

そして、パターンの間からＩＰＡ液体が除去された後に、処理空間３１ａの圧力を高圧状態から大気圧まで減圧することによって、ＣＯ_２は超臨界状態から気体状態に変化し、パターンの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の間のＩＰＡ液体は除去され、ウェハＷの乾燥処理が完了する。

ここで、超臨界流体は、液体（たとえばＩＰＡ液体）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、超臨界流体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、超臨界流体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。したがって、実施形態によれば、乾燥処理の際にパターンが倒れることを抑制することができる。

なお、実施形態では、乾燥防止用の液体としてＩＰＡ液体を用い、処理流体として超臨界状態のＣＯ_２を用いているが、ＩＰＡ以外の液体を乾燥防止用の液体として用いてもよいし、超臨界状態のＣＯ_２以外の流体を処理流体として用いてもよい。また、処理空間３１ａに供給された超臨界流体が所定の温度を保てるように、処理容器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。

＜乾燥処理ユニットにおける密閉構造の詳細＞
つづいては、処理空間３１ａの密閉構造の詳細について、図４Ａ〜図４Ｃを参照しながら説明する。図４Ａは、実施形態に係る乾燥処理ユニット１７の詳細を示す断面図である。図４Ａでは、蓋体３３により処理容器３１の処理空間３１ａが密閉された状態を示している。

そして、処理容器３１に形成された貫通孔４１に押圧機構４２が挿通され、かかる押圧機構４２が処理空間３１ａに供給された超臨界流体によってもたらされる内圧に抗して、処理空間３１ａに向けて蓋体３３を押し付け、処理空間３１ａを密閉している。なお、図４Ａでは、供給ポート３５、３６や排出ポート３７、流体供給ヘッダー３８、３９、流体排出ヘッダー４０などの図示を省略している。

図４Ａに示すように、処理容器３１には、ウェハＷを処理する処理空間３１ａと、かかる処理空間３１ａにウェハＷを搬送する搬送口３１ｂとが形成される。また、処理容器３１は、搬送口３１ｂを囲み、蓋体３３に向かい合う面３１ｃを有する。

蓋体３３は、開口部３４から処理容器３１の内部に挿入されて、シール部材５１を介して処理容器３１の面３１ｃに当接する。かかるシール部材５１は、たとえば樹脂で構成され、断面視でＵ字状であり、「Ｕシール」とも呼称される部材である。

シール部材５１は、蓋体３３のうち、処理容器３１の面３１ｃに向かい合う面３３ａに取付けられる。図４Ｂは、乾燥処理ユニット１７における蓋体３３の構成を示す側面図である。なお、図４Ｂは、面３３ａを正面からみた場合の側面図であり、理解を容易にするため、処理容器３１の搬送口３１ｂに対応する位置を破線で示している。

図４Ｂに示すように、シール部材５１は、側面視において、搬送口３１ｂやウェハＷ、保持板３２を取り囲むように配置される。

図４Ａに戻り、シール部材５１の説明を続ける。シール部材５１は、Ｕ字状に囲まれた内部空間が処理空間３１ａに連通するように配置される。したがって、処理空間３１ａに供給された超臨界流体によってもたらされる内圧により、シール部材５１はＵ字状が開くように変形する。

これにより、超臨界流体による乾燥処理の際に、蓋体３３が内圧により外方（開口部３４側）にわずかに移動しても、シール部材５１は処理容器３１の面３１ｃおよび蓋体３３の面３３ａと密着する。すなわち、シール部材５１により、超臨界流体による乾燥処理の際にも、処理空間３１ａを密閉する機能を維持することができる。

ここで、乾燥処理ユニット１７には、蓋体３３の面３３ａに、シール部材５１とは異なるシール部材であるインナーシール５２が設けられる。かかるインナーシール５２は、たとえば樹脂で構成され、断面視でＯ字状であり、「Ｏリング」とも呼称される部材である。また、インナーシール５２は、図４Ｂに示すように、シール部材５１の内側で搬送口３１ｂやウェハＷ、保持板３２を取り囲むように配置される。

実施形態に係る乾燥処理では、図４Ａに示すように、蓋体３３が内圧により外方（開口部３４側）にわずかに移動し、インナーシール５２と処理容器３１の面３１ｃとの間に隙間５３が形成される。すなわち、インナーシール５２は、処理空間３１ａと、インナーシール５２およびシール部材５１の間に形成される空間５４との間における超臨界流体の流れを規制する規制部として機能する。

実施形態では、かかる規制部（インナーシール５２）により、超臨界流体による乾燥処理において発生したパーティクルがシール部材５１の内側に付着した場合に、付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することを抑制することができる。

実施形態では、さらに、超臨界流体を空間５４から外部に排気する排気路５５が処理容器３１に形成される。図４Ｃは、乾燥処理ユニット１７における処理容器３１の構成を示す拡大側面図である。なお、図４Ｃは、面３１ｃを拡大して示した側面図であり、理解を容易にするため、蓋体３３に設けられるシール部材５１およびインナーシール５２に対応する位置を破線で示している。

図４Ｃに示すように、排気路５５は、シール部材５１とインナーシール５２との間に接続される。そして、排気路５５には、超臨界流体の排気量を所定の量で制御する図示しない制御部材（たとえば、オリフィスなど）が設けられる。

かかる排気路５５が形成されることにより、図４Ａに示す空間５４を処理空間３１ａより低い圧力にすることができる。したがって、空間５４から処理空間３１ａへの超臨界流体の流れを抑制することができることから、パーティクルが処理空間３１ａに逆流することを抑制することができる。

さらに、実施形態では、排気路５５を用いて空間５４から超臨界流体を外部に排気することにより、シール部材５１に付着したパーティクルを外部に排出することができる。したがって、パーティクルが処理空間３１ａに逆流することをさらに抑制することができる。

なお、上述のように乾燥処理ユニット１７には超臨界流体の流れを規制する規制部（インナーシール５２）が設けられていることから、排気路５５を用いて超臨界流体を外部に排気したとしても、処理空間３１ａの圧力が急激に低下することはない。

また、排気路５５は、図４Ｃに示すように、搬送口３１ｂの周囲に略均等に複数個形成されるとよい。これにより、シール部材５１に付着したパーティクルを均等に外部に排出することができる。なお、図４Ｃでは、排気路５５を搬送口３１ｂの周囲に８個形成する例について示しているが、形成される排気路５５の数は図示した例に限られない。

また、実施形態では、超臨界流体による乾燥処理が行われていない際にも、上述の規制部（インナーシール５２）および排気路５５を利用して、シール部材５１に付着したパーティクルの除去処理を行うことができる。

たとえば、アルゴンや窒素などの不活性ガスを処理容器３１の処理空間３１ａに充填する。その後、空間５４を経由して排気路５５から不活性ガスを吸引することにより、シール部材５１に付着したパーティクルを浮かせて除去することができる。

なお、かかる除去処理では、排気路５５にポンプなどの吸引手段を設けるとよい。これにより、処理空間３１ａに充填された不活性ガスを効率的に吸引することができることから、パーティクルを効果的に除去することができる。

また、かかる除去処理は、たとえば、それぞれの乾燥処理ユニット１７において、ウェハＷに乾燥処理を行った累計時間が所定の時間以上になった際に行ってもよいし、乾燥処理を行ったウェハＷの累計枚数が所定の枚数以上になった際に行ってもよい。

ここまで説明した実施形態では、蓋体３３にシール部材５１およびインナーシール５２が取付けられた例について示したが、シール部材５１およびインナーシール５２の少なくとも一方を処理容器３１の面３１ｃに取付けてもよい。また、実施形態では、排気路５５が処理容器３１に形成された例について示したが、蓋体３３に排気路５５を形成してもよい。

すなわち、シール部材５１、インナーシール５２および排気路５５は、搬送口３１ｂの周囲における所定の位置に設けられていれば、蓋体３３または処理容器３１のいずれに設けられていてもよい。

＜変形例＞
つづいて、上述の実施形態における各種変形例について説明する。

上述の実施形態では、超臨界流体の流れを規制する規制部がインナーシール５２で構成される例について示したが、かかる規制部はインナーシール５２以外で構成されてもよい。たとえば、図５に示すように、規制部がラビリンス構造５６により構成されてもよい。図５は、実施形態の変形例１に係る乾燥処理ユニット１７の詳細を示す断面図である。

図５に示すように、ラビリンス構造５６は、蓋体３３の面３３ａに形成される凸部５６ａと、処理容器３１の面３１ｃに形成される凹部５６ｂとが、互いに接触せずに噛み合う構造である。なお、実施形態と同様に、凸部５６ａおよび凹部５６ｂは、シール部材５１の内側で搬送口３１ｂの周囲を取り囲むように形成される。

そして、凸部５６ａと凹部５６ｂとの間に形成される隙間５７により、ラビリンス構造５６が規制部として機能する。したがって、変形例１によれば、ラビリンス構造５６で構成された規制部により、実施形態と同様に、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することを抑制することができる。

また、変形例１では、流路を屈曲させたラビリンス構造５６で規制部を構成していることから、処理空間３１ａと空間５４との間における超臨界流体の流れを効果的に規制することができる。したがって、変形例１によれば、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することを効果的に抑制することができる。

なお、変形例１では、蓋体３３に形成される凸部５６ａと、処理容器３１に形成される凹部５６ｂとでラビリンス構造５６が構成されているが、蓋体３３に凹部５６ｂを形成するとともに、処理容器３１に凸部５６ａを形成してラビリンス構造５６を構成してもよい。

また、実施形態で示したインナーシール５２と、変形例１で示したラビリンス構造５６とを組み合わせて規制部を構成してもよい。図６は、実施形態の変形例２に係る乾燥処理ユニット１７の詳細を示す断面図である。

図６に示すように、搬送口３１ｂとシール部材５１との間に、規制部としてインナーシール５２とラビリンス構造５６とを両方設けることにより、処理空間３１ａと空間５４との間における超臨界流体の流れをさらに効果的に規制することができる。したがって、変形例２によれば、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することをさらに効果的に抑制することができる。

なお、変形例２では、インナーシール５２をラビリンス構造５６より外側に設けているが、インナーシール５２をラビリンス構造５６より内側に設けてもよい。

図７は、実施形態の変形例３に係る乾燥処理ユニット１７の詳細を示す断面図である。変形例３では、搬送口３１ｂの周囲に二重のラビリンス構造５６Ａ、５６Ｂが形成される。すなわち、ラビリンス構造５６Ａ、５６Ｂは、搬送口３１ｂの周囲を二重に取り囲むように形成される。

また、変形例３では、内側のラビリンス構造５６Ａに接続されるようにパージガス（例えばＣＯ_２ガス）を供給する供給路５８が形成され、外側のラビリンス構造５６Ｂに接続されるように排気路５５が形成される。すなわち、内側のラビリンス構造５６Ａが、規制部として機能する。

処理空間３１ａと空間５４との間における超臨界流体の流れをさらに効果的に規制することができる。したがって変形例３によれば、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することをさらに効果的に抑制することができる。

以上、本発明の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、搬送口３１ｂを取り囲むようにインナーシール５２を二重に設けてもよいし、インナーシール５２やラビリンス構造５６を三重以上に設けてもよい。

また、実施形態では、乾燥処理ユニット１７が横置きであり、搬送口３１ｂが処理容器３１の側面に形成される例について示したが、乾燥処理ユニット１７を縦置きにして、搬送口３１ｂを処理容器３１の上面または下面に形成してもよい。

実施形態に係る基板処理装置は、処理容器３１と、蓋体３３と、シール部材５１と、規制部（インナーシール５２、ラビリンス構造５６、５６Ａ）と、排気路５５と、を備える。処理容器３１は、処理流体で基板（ウェハＷ）を処理する処理空間３１ａと、処理空間３１ａへの搬送口３１ｂとが形成される。蓋体３３は、搬送口３１ｂを塞ぐ。シール部材５１は、処理容器３１と蓋体３３との間に設けられ、搬送口３１ｂの周りを環状に囲む。規制部（インナーシール５２、ラビリンス構造５６、５６Ａ）は、搬送口３１ｂの周りを環状に囲み、シール部材５１より内側に設けられ、搬送口３１ｂから外部への処理流体の流れを規制する。排気路５５は、シール部材５１と規制部（インナーシール５２、ラビリンス構造５６、５６Ａ）との間に接続される。これにより、シール部材５１から処理容器３１内へのパーティクルの逆流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、規制部は、シール部材５１とは別のシール部材（インナーシール５２）である。これにより、シール部材５１から処理容器３１内へのパーティクルの逆流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、規制部は、処理容器３１と蓋体３３とに形成されるラビリンス構造５６（５６Ａ）である。これにより、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流す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、処理容器３１と蓋体３３との間に二重のラビリンス構造５６Ａ、５６Ｂが形成され、規制部である内側のラビリンス構造５６Ａに高圧の処理流体を供給する供給路５８が接続され、外側のラビリンス構造５６Ｂに排気路５５が接続される。これにより、シール部材５１に付着したパーティクルが処理空間３１ａに逆流することをさらに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、シール部材５１は、断面がＵ字状に形成されるとともに、かかるＵ字状に囲まれた内部空間が処理空間３１ａに連通するように配置されるＵシールである。これにより、超臨界流体による乾燥処理の際にも、処理空間３１ａを密閉する機能を維持することができる。

また、実施形態に係る基板処理装置において、排気路５５には、吸引機構が設けられる。これにより、パーティクルの除去処理の際に、パーティクルを効果的に除去することができる。

また、実施形態に係る基板処理装置において、処理容器３１は、表面に液膜が形成された基板（ウェハＷ）を超臨界状態の処理流体と接触させて、基板（ウェハＷ）を乾燥させる。これにより、乾燥処理の際にパターンが倒れることを抑制することができる。

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
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
３１処理容器
３１ａ処理空間
３１ｂ搬送口
３３蓋体
５１シール部材
５２インナーシール
５５排気路
５６、５６Ａ、５６Ｂラビリンス構造
５８供給路

Claims

処理流体で基板を処理する処理空間と、前記処理空間への搬送口とが形成される処理容器と、
前記搬送口を塞ぐ蓋体と、
前記処理容器と前記蓋体との間に設けられ、前記搬送口の周りを環状に囲むシール部材と、
前記搬送口の周りを環状に囲み、前記シール部材より内側に設けられ、前記搬送口から外部への前記処理流体の流れを規制する規制部と、
前記シール部材と前記規制部との間に接続される排気路と、を備え、
前記規制部は、
前記処理容器と前記蓋体とに形成されるラビリンス構造であり、
前記処理容器と前記蓋体との間に二重の前記ラビリンス構造が形成され、
前記規制部である内側の前記ラビリンス構造に高圧の前記処理流体を供給する供給路が接続され、
外側の前記ラビリンス構造に前記排気路が接続される
基板処理装置。
前記規制部は、
前記シール部材とは別のシール部材である
請求項１に記載の基板処理装置。
前記シール部材は、
断面がＵ字状に形成されるとともに、当該Ｕ字状に囲まれた内部空間が前記処理空間に連通するように配置されるＵシールである
請求項１または２に記載の基板処理装置。
前記排気路には、吸引機構が設けられる
請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
前記処理容器は、
表面に液膜が形成された前記基板を超臨界状態の前記処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる
請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。