KR101682740B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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미키오 나카시마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 고온 고압 유체를 준비하는 용기의 급격한 압력 변동을 억제하여, 간소한 방법으로 액체 원료를 이송할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판 처리 장치는, 고온 고압 유체에 의해 기판(W)을 건조하기 위한 처리 용기(1)와, 액체 상태의 원료를 수용하는 원료 수용부(3)와, 고온 고압 유체를 처리 용기(1)에 공급하기 위한 공급부(2)를 구비하고, 이 공급부(2)는, 상기 처리 용기(1) 및 원료 수용부(3)에 접속되며, 밀폐 가능한 외부 용기(21)와, 이 외부 용기(21)를 가열하기 위한 가열 기구(25)와, 외부 용기(21) 내에 설치되고, 원료 수용부(3)로부터 원료를 받아들여, 가열 기구(25)에 의해 가열되는 외부 용기(21)의 피가열부를 향해 이 원료를 낙하시키기 위한 개공부(221)가 형성된 내부 용기(22)를 구비하고, 내부 용기(22)에 원료를 수용한 후, 이 원료를 상기 피가열부에 접촉시켜 얻어진 고온 고압 유체를 처리 용기(1)에 공급한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 세정 등의 처리가 행해진 피처리 기판을, 고온 고압 유체를 이용하여 건조하는 기술에 관한 것이다.
피처리 기판인 예컨대 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)의 표면에 집적 회로의 적층 구조를 형성하는 반도체 장치의 제조 공정 등에서는, 약액 등의 세정액에 의해 웨이퍼 표면의 미소한 먼지나 자연 산화막을 제거하는 등, 액체를 이용하여 웨이퍼 표면을 처리하는 액 처리 공정이 설정되어 있다.
예컨대 웨이퍼를 세정하는 매엽식 스핀 세정 장치는 노즐을 이용하여 웨이퍼 표면에, 예컨대 알칼리성이나 산성의 약액을 공급하면서 웨이퍼를 회전시킴으로써 웨이퍼 표면의 먼지나 자연 산화물 등을 제거한다. 이 경우에, 웨이퍼 표면은 예컨대 순수 등을 이용한 린스 세정에 의해 남은 약액이 제거된 후, 웨이퍼를 회전시켜 남은 액체를 털어 날리는 스핀 건조 등에 의해 건조된다.
그런데 반도체 장치의 고집적화에 따라, 이러한 액체 등을 제거하는 처리에 있어서, 소위 패턴 붕괴의 문제가 커지고 있다. 패턴 붕괴는, 예컨대 웨이퍼 표면에 남은 액체를 건조시킬 때에, 패턴을 형성하는 요철, 예컨대 볼록부의 좌우에 남아 있는 액체가 불균일하게 건조되는 것에 의해, 이 볼록부를 좌우로 인장하는 표면 장력의 밸런스가 무너져 액체가 많이 남아 있는 방향으로 볼록부가 쓰러지는 현상이다.
이러한 패턴 붕괴의 발생을 억제하면서 웨이퍼 표면에 남은 액체를 제거하는 방법으로서, 고온 고압 유체의 일종인 초임계 상태의 유체(초임계 유체)를 이용한 건조 방법이 알려져 있다. 초임계 유체는 액체와 비교하여 점도가 작고, 또한 액체를 용해하는 능력도 높다는 것 외에도, 초임계 유체와 평형 상태에 있는 액체나 기체와의 사이에서 계면이 존재하지 않는다. 그래서, 액체가 부착된 상태의 웨이퍼를 초임계 유체로 치환하고, 그 후, 초임계 유체를 기체로 상태 변화시키면, 표면 장력의 영향을 받지 않고 액체를 건조시킬 수 있다.
출원인은, 액체 상태의 원료(이하, 액체 원료라고 함)를 가열하여 초임계 유체를 생성하고, 웨이퍼가 배치되어 있는 분위기에 공급하여 웨이퍼 표면의 액체를 건조시키는 동작을 웨이퍼의 처리마다 반복하는 매엽식 웨이퍼 처리 장치를 개발하고 있다. 이 때, 필요량의 초임계 유체를 웨이퍼 처리시마다 생성할 수 있다면, 대량의 초임계 유체를 미리 준비해서 저류해 둘 필요가 없어, 웨이퍼 처리 장치의 소형화 등에 기여한다.
웨이퍼 처리마다 필요량의 초임계 유체를 준비하는 방법으로서는, 예컨대 금속제의 용기에 액체 원료를 이송한 후 밀폐하고, 이 용기의 본체를 가열함으로써 간접적으로 내부의 액체 원료를 가열하여 승온 승압하는 방법 등을 생각할 수 있다. 그러나, 내부가 고온 고압 분위기가 되는 용기는 충분한 내압성을 갖춰야 하고, 열용량도 크며 온도 제어를 행할 때의 응답성이 좋지 않다.
또한, 일단, 초임계 온도 이상으로 가열된 용기에, 다음 처리용 액체 원료를 이송하면, 용기의 본체와 접촉한 액체 원료가 증발을 시작하여 내부의 압력이 상승해 버린다. 이 때문에, 액체 원료의 이송에 고압 펌프가 필요해지거나, 용기 본체를 냉각하는 냉각 기구가 필요해져, 설비 비용의 상승이나 초임계 유체 준비의 장시간화로 이어질 우려도 있다.
여기서 특허문헌 1에는, 세정부에서 세정된 기판을 건조 처리실 내에 반송하고, 이어서 이 건조 처리실 내의 압력이 건조 처리용 처리 유체(본 예에서는 이산화탄소)의 임계압 이상이 되도록 미리 승압한 후, 이 건조 처리 내에 초임계 유체를 공급함으로써 피처리 기판을 건조하는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에는 액체 원료로부터 초임계 유체를 준비하는 기술에 대한 언급은 없고, 전술한 과제를 해결하는 방법은 개시되어 있지 않다.
일본 특허 출원 공개 제2008-72118호 공보: 단락 0025∼0029, 단락 0038∼0039, 도 1
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 고온 고압 유체를 준비하는 용기의 급격한 압력 변동을 억제하고, 간소한 방법으로 액체 원료를 이송하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 고온 고압 유체에 의해 기판을 건조하기 위한 처리 용기와,
액체 상태의 원료를 수용하는 원료 수용부와,
이 원료 수용부로부터 받아들인 원료를 고온 고압 유체 상태로서 상기 처리 용기에 공급하기 위한 공급부를 구비하고,
이 공급부는,
개폐 밸브가 설치된 고온 고압 유체 공급로를 통해 상기 처리 용기에 접속되고, 개폐 밸브가 설치된 원료 공급로를 통해 상기 원료 수용부에 접속된 밀폐 가능한 외부 용기와,
이 외부 용기를 가열하기 위한 가열 기구와,
상기 외부 용기의 내부 분위기와 연통한 상태로 이 외부 용기 내에 설치되고, 상기 원료 수용부로부터 원료를 받아들이기 위한 내부 용기와,
상기 원료 수용부로부터 받아들인 원료를, 상기 가열 기구에 의해 가열되는 외부 용기의 피가열부를 향해 낙하시키기 위해 상기 내부 용기에 형성된 개공부(開孔部)를 구비하고,
상기 내부 용기에 원료를 수용한 후, 이 원료를 상기 피가열부에 접촉시켜, 밀폐된 외부 용기 분위기 내에서 가열하여 얻어진 고온 고압 유체를 상기 처리 용기에 공급하는 것을 특징으로 한다.
전술한 기판 처리 장치는 이하의 특징을 구비하고 있어도 좋다.
(a) 상기 내부 용기는 상기 피가열부로부터 이격된 상태로 외부 용기 내에 설치되어 있는 것.
(b) 상기 원료 수용부는, 상기 원료 공급로를 통해, 내부의 원료를 상기 내부 용기를 향해 유하시키기 위해, 상기 공급부보다 높은 위치에 설치되고, 이 원료 수용부와 상기 외부 용기 사이에는, 상기 원료를 유하시킬 때에 이 원료 수용부 내의 분위기와 외부 용기 내의 분위기를 연통시키기 위한 개폐 밸브를 구비한 연통로가 설치되어 있는 것.
(c) 상기 내부 용기의 열용량은 상기 외부 용기의 열용량보다 작은 것.
(d) 상기 외부 용기는, 상기 외부 용기 내의 압력이 미리 설정된 설정 압력을 초과하면, 이 설정 압력이 될 때까지 내부의 고온 고압 유체의 일부를 배출하는 릴리프 밸브를 구비한 배출로에 접속되고, 상기 공급부는 상기 설정 압력을 초과하는 양의 원료를 상기 원료 수용부로부터 받아들여, 상기 릴리프 밸브가 작동한 후 상기 처리 용기에 고온 고압 유체를 공급하는 것.
본 발명은, 액체 상태의 원료를 고온 고압 유체 상태로서 처리 용기에 공급하는 공급부에 내부 용기를 설치하고, 원료 수용부로부터 받아들인 원료를 이 내부 용기로 일단 받은 후, 상기 가열 기구에 의해 가열되는 외부 용기의 피가열부에 낙하시키기 때문에, 피가열부에 대하여 원료를 천천히 공급할 수 있다. 이 결과, 원료 이송 시에 외부 용기 내의 압력의 급격한 상승을 억제하여, 원료를 이송하기 쉽게 할 수 있다.
도 1은 실시형태에 따른 웨이퍼 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 상기 웨이퍼 처리 장치에 설치되어 있는 처리 용기의 사시도이다.
도 3은 상기 웨이퍼 처리 장치에 설치되어 있는 초임계 IPA 공급부의 구성을 도시하는 일부 파단 사시도이다.
도 4는 상기 공급부 및 액체 IPA의 수용부의 구성을 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 상기 웨이퍼 처리 장치의 작용을 도시하는 제1 설명도이다.
도 6은 상기 웨이퍼 처리 장치의 작용을 도시하는 제2 설명도이다.
도 7은 상기 웨이퍼 처리 장치의 작용을 도시하는 제3 설명도이다.
도 8은 상기 웨이퍼 처리 장치의 작용을 도시하는 제4 설명도이다.
도 9는 상기 웨이퍼 처리 장치의 작용을 도시하는 제5 설명도이다.
도 10은 다른 실시형태에 따른 웨이퍼 처리 장치의 설명도이다.
본 발명의 기판 처리 장치의 실시형태의 일례로서, 세정액에 의한 액처리가 행해진 후의 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 건조 방지용 액체를 초임계 상태(고온 고압 상태)의 IPA(IsoPropyl Alcohol, 이하 「초임계 IPA」라고 함)와 접촉시켜 제거하는 웨이퍼 처리 장치의 구성에 대해서, 도 1∼도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 처리 장치는, 초임계 IPA를 이용하여 웨이퍼(W) 표면에 부착된 액체를 제거하는 처리가 행해지는 처리 용기(1)와, 이 처리 용기(1)에 초임계 IPA(임계 온도 235℃, 임계 압력(절대압) 4.8 ㎫)를 공급하기 위한 공급부(2)와, 초임계 IPA의 원료가 되는 액체 상태의 IPA를 수용하는 수용부(3)(원료 수용부)와, 처리 용기(1)에서 사용된 후의 IPA를 회수하는 회수 탱크(4)를 구비하고 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 처리 용기(1)는 웨이퍼(W)의 반입반출용 개구부(12)가 형성된 하우징 형상의 용기 본체(11)와, 처리 대상 기판인 웨이퍼(W)를 횡방향으로 유지하는 유지판(14)과, 이 유지판(14)을 지지하고, 웨이퍼(W)를 용기 본체(11) 내에 반입했을 때 상기 개구부(12)를 밀폐하는 덮개 부재(13)를 구비한다.
용기 본체(11)는, 예컨대 직경 300 ㎜의 웨이퍼(W)를 1장씩 수용할 수 있는 200 ㎤∼10000 ㎤ 정도의 처리 공간이 형성된 금속제의 용기이며, 그 벽부에는, 공급 라인(508)(고온 고압 유체 공급로) 및 배출 라인(510)이 접속되어 있다. 또한, 처리 용기(1)에는 처리 공간 내에 공급된 초임계 IPA로부터 받는 내압에 대항하여, 용기 본체(11)를 향해 덮개 부재(13)를 세게 밀어, 처리 공간을 밀폐하기 위한 도시하지 않는 압박 기구가 설치되어 있다.
또한 도 1에 도시하는 바와 같이 처리 용기(1)의 용기 본체(11)에는, 처리 공간 내에 공급된 초임계 IPA가 초임계 상태를 유지할 수 있도록 처리 공간 안을 가열하기 위한 히터(15)가 설치되어 있다. 히터(15)는 급전부(16)와 접속되어 있고, 도시하지 않는 온도 계측부에 의한 처리 공간 내의 온도 계측 결과에 기초하여, 급전부(16)로부터 히터(15)에의 급전량을 조절하여, 처리 공간 내의 온도를 미리 설정된 온도로 유지할 수 있다. 히터(15)와 급전부(16)는 처리 용기(1)의 가열 기구를 구성한다.
도 1에 도시하는 바와 같이 처리 용기(1)에 초임계 IPA를 공급하는 공급 라인(508)의 상류측에는, 개폐 밸브(V9)를 통해 공급부(2)가 접속되어 있고, 또한 이 공급부(2)에는 수용부(3)가 접속되어 있다.
도 3, 도 4를 참조하면서 공급부(2)의 구성에 대해서 설명하면, 공급부(2)는 초임계 IPA를 수용하는 용기 본체를 이루고, 수용부(3)로부터 받아들인 액체 IPA를 초임계 상태로 하기 위한 가열을 행하는 외부 용기(21)와, 이 외부 용기(21)를 가열하는 가열 기구와, 외부 용기(21) 내의 압력의 급격한 변화를 피하기 위해, 수용부(3)로부터 받아들인 액체 IPA를 일단 수용하고, 외부 용기(21)에 접촉하는 액체 IPA의 양을 조절하기 위한 내부 용기(22)를 구비한다.
외부 용기(21)는 내압성을 갖춘 예컨대 원통 형상의 금속제 용기이며, 원통의 중심축이 수평 방향을 향해 횡방향으로 배치되어 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이 외부 용기(21)에는, 그 측둘레벽을 덮도록 테이프 히터 등을 포함하는 히터(25)가 설치되어 있다. 이와 같이, 설계상, 외부 용기(21)의 측둘레벽은 히터(25)에 의해 가열되는 것을 목적으로 한 부위이며, 공급부(2)의 피가열부에 상당한다. 이 피가열부는 외부 용기(21) 내에 공급된 액체 IPA를 초임계 상태로 변화시키기 위해, 히터(25)로부터 공급된 열을 IPA에 전달하는 역할을 한다.
히터(25)는 급전부(26)에 접속되어 있고, 도시하지 않는 온도 계측부에 의한 외부 용기(21) 내의 온도 계측 결과에 기초하여, 급전부(26)로부터 히터(25)에의 급전량을 조절하여, 외부 용기(21) 내의 온도를 미리 설정된 온도로 유지할 수 있다. 히터(25)와 급전부(26)는 공급부(2)의 가열 기구를 구성한다.
횡방향으로 배치된 외부 용기(21)의 좌우 단부면의 한쪽에는 개구부가 형성되어 있고, 이 개구부는 덮개 부재(23)에 의해 막혀 있다. 덮개 부재(23)는 상기 개구부를 둘러싸며 형성된 플랜지부(211)에 대하여 볼트 등에 의해 체결되어, 이 개구부를 기밀하게 막을 수 있고, 본 발명의 외부 용기의 일부를 구성한다.
도 3, 도 4에 도시하는 바와 같이, 덮개 부재(23)의 내벽면에는 내부 용기(22)가 부착되어 있고, 플랜지부(211)에 덮개 부재(23)를 체결함으로써 이 내부 용기(22)가 외부 용기(21) 내에 삽입된다. 예컨대 내부 용기(22)는 외부 용기(21)보다 직경이 작은 원통 형상의 금속제 용기이며, 외부 용기(21)와 마찬가지로, 그 중심축이 수평 방향을 향해 횡방향으로 배치되어 이중 원통이 구성된다.
내부 용기(22)는 상면측의 측둘레벽부가 절결되어, 낙수받이와 같이 상면측이 개구되고, 이 개구부를 통해 외부 용기(21)의 내부 분위기에 연통되어 있다. 한편, 좌우의 단부면에는 벽부가 형성되어 있어, 개구부를 통해 받아들인 액체 IPA를 저장할 수 있다.
또한 전술한 바와 같이 내부 용기(22)는 외부 용기(21)와의 사이에서 이중 원통을 구성하고, 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 내벽면]로부터 이격된 위치에 배치되어 있다. 이 결과, 히터(25)로부터 공급된 열이 내부 용기(22)에 직접 전해지기 어려우므로, 액체 IPA의 급격한 증발이 억제된다.
본 예에서는, 히터(25)로부터 공급된 열의 일부는 외부 용기(21)의 플랜지부(211)나 덮개 부재(23)를 통해 내부 용기(22)에 전해지지만, 히터(25)에 의해 직접 가열되는 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 측둘레벽]와 비교하여, 히터(25)로부터 내부 용기(22)에의 전열(傳熱) 영향은 작다. 또한 외부 용기(21)와 비교하여 두께가 얇은 금속 재료를 사용하는 것 등에 의해, 외부 용기(21)에 비해 내부 용기(22)는 열용량이 작다. 따라서, 액체 IPA의 증발 시에 열을 빼앗기거나, 초임계 IPA의 팽창 시에 IPA로부터 열을 빼앗길 때에 온도 저하되기 쉽다. 이 결과, 액체 IPA를 수용하였을 때, 이것을 액체 상태로 유지할 수 있는 온도가 된다.
또한 내부 용기(22)의 원통 형상의 측둘레벽의 하단부[내부 용기(22)의 바닥부]에는, 내부에 저장된 액체 IPA를 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 측둘레벽의 내면]를 향해 낙하시키기 위한 복수의 개공부(221)가 형성되어 있다. 개공부(221)는 원통 형상의 내부 용기(22)의 중심축이 연장되는 방향을 따라 서로 간격을 두고 형성되어 있다.
각 개공부(221)의 개구 직경은, 수용부(3)로부터 내부 용기(22)에의 액체 IPA의 공급 유량에 비해, 내부 용기(22)로부터의 액체 IPA의 낙하 유량을 충분히 느리게 하는 것이 가능한 크기로 조절되어 있다. 이 때문에, 외부 용기(21) 내에 공급된 액체 IPA는 일단 내부 용기(22)에 수용되고, 개공부(221)에 의해 유량이 조정되면서 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 측둘레벽의 내면]에 공급된다.
도 4에 도시하는 바와 같이 외부 용기(21)는 유하 라인(505)(원료 공급로)을 통해 수용부(3)에 접속되어 있다. 이 유하 라인(505)의 하단은 덮개 부재(23)를 관통하여 내부 용기(22)의 개구부의 위쪽까지 연장되어, 내부 용기(22)에 액체 IPA를 공급하는 노즐부(24)를 형성한다. 도면에서, 도면부호 V7은 공급부(2)와 수용부(3)를 접속, 분리하는 개폐 밸브이다.
수용부(3)는 수용부 본체(31)와, 이 수용부 본체(31)의 상면측의 개구부를 막는 덮개 부재(32)를 포함하는 액체 탱크이며, 복수회분의 웨이퍼 처리에 사용되는 액체 IPA를 수용할 수 있다.
또한 외부 용기(21)와 수용부(3) 사이에는, 외부 용기(21)의 측둘레벽과 수용부(3)의 덮개 부재(32) 사이를 잇는 연통 라인(507)(연통로)이 설치되어 있다. 연통 라인(507)은 외부 용기(21) 내의 분위기와, 수용부(3)에 수용되어 있는 액체 IPA의 상방측 기상 분위기를 연통시키는 역할을 한다. 도면에서, 도면부호 V8은 공급부(2)와 수용부(3)를 접속, 분리하는 개폐 밸브이다.
그리고 수용부(3)는 수용부(3) 내에 수용되어 있는 액체 IPA의 하단의 위치가, 외부 용기(21) 내에 삽입된 노즐부(24)의 토출구보다 높은 위치에 배치되어 있다. 이 결과, 연통 라인(507)의 개폐 밸브(V8)를 개방한 상태로 유하 라인(505)의 개폐 밸브(V7)를 개방하면, 수용부(3) 내의 액체 IPA와 노즐부(24)의 토출구 사이의 액위차(液位差)에 의해, 유하 라인(505) 내에서 액체 IPA가 유하할 수 있다. 이와 같이, 공급부(2)와 수용부(3)는 펌프 등을 사용하지 않고 내부 용기(22)에 액체 IPA를 공급하는 것이 가능한 위치 관계로 배치되어 있다.
또한 도 1, 도 3에 도시하는 바와 같이 외부 용기(21)에는, 외부 용기(21)에 저장된 액체를 배출하기 위한 드레인 라인(509)이나 외부 용기(21) 내의 압력이 미리 설정된 값을 초과했을 때, 외부 용기(21) 내의 IPA를 외부에 발출하기 위한 발출 라인(506)이 설치되어 있다. 그리고 드레인 라인(509)에는 개폐 밸브(V10), 발출 라인(506)에는 릴리프 밸브(RV1) 및 안전 밸브(SV3)가 설치되어 있다.
여기서, 발출 라인(506)의 릴리프 밸브(RV1) 및 안전 밸브(SV3)는 각각의 설정값 이하의 압력에서는 폐쇄 상태가 되고, 전술한 각 라인(505, 507∼509)의 개폐 밸브(V7∼V10)를 폐쇄하면 외부 용기(21) 안은 밀폐된 분위기가 된다. 이 밀폐 분위기하에서 액체 IPA를 가열하면, IPA의 온도, 압력이 상승하여, 초임계 IPA를 얻을 수 있다.
또한 도 1에 도시하는 바와 같이, 수용부(3)의 상부[예컨대, 덮개 부재(32)]에는, 액체 IPA를 받아들일 때 등에 수용부(3) 내의 기상측 분위기를 배기하는 배기 라인(504)과, 수용부(3) 내의 압력이 미리 설정된 값을 초과했다면, 수용부(3) 내의 분위기를 외부에 발출하기 위한 발출 라인(503)이 설치되어 있다. 도면에서, 배기 라인(504)에 설치된 도면부호 V6은 개폐 밸브, 발출 라인(503)에 설치된 도면부호 RV2, SV2는 각각 릴리프 밸브 및 안전 밸브이다.
한편, 수용부(3)의 하부측[예컨대 수용부 본체(31)의 바닥면]에는, 외부로부터 액체 IPA를 받아들이기 위한 IPA 수용 라인(501)이 접속되어 있다. 이 IPA 수용 라인(501)은 방출 라인(502)을 통해, 처리 용기(1)에서 사용된 후의 IPA를 회수하는 회수 탱크(4)와 접속되어 있고, 회수 탱크(4)에 회수된 IPA를 수용부(3)를 향해 공급할 수도 있다. IPA 수용 라인(501), 방출 라인(502)에 설치된 도면부호 V1, V2, V5는 개폐 밸브, 도면부호 F1, F2는 파티클 필터이다.
회수 탱크(4)는 개폐 밸브(V11) 및 냉각기(62a)가 개재된 배출 라인(510)을 통해 처리 용기(1)에 접속되어 있고, 처리 용기(1)로부터 배출된 IPA를 냉각하고, 액화하여 얻어진 액체 IPA를 저류할 수 있다. 이 배출 라인(510)에는, 공급부(2)의 발출 라인(506) 및 수용부(3)의 발출 라인(503)이 합류되어 있고, 공급부(2) 및 수용부(3)로부터 발출된 IPA를 냉각기(62b)로 냉각하여, 회수할 수도 있다.
회수 탱크(4)에 설치된 도면부호 41은 회수 탱크(4) 내의 액체 IPA의 액위를 계측하는 액면계이며, 개폐 밸브(V3)가 개재된 도면부호 512는 회수 탱크(4) 내의 액체 IPA를 압송하기 위한 질소 공급 라인, 안전 밸브(SV1)가 설치된 도면부호 511은 회수 탱크(4) 내의 압력이 미리 설정된 압력을 초과할 경우, 회수 탱크(4) 내의 분위기를 외부에 발출하기 위한 발출 라인이다.
이상에 설명한 구성을 구비한 웨이퍼 처리 장치의 처리 용기(1), 공급부(2), 수용부(3), 회수 탱크(4)의 개폐 밸브(V1∼V11)나 급전부(16, 26), 액면계(41) 등은 제어부(6)와 접속되어 있다. 제어부(6)는 도시하지 않는 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터를 포함하고, 그 기억부에는 웨이퍼 처리 장치의 작용, 즉 표면이 액체로 젖은 웨이퍼(W)를 처리 용기(1)에 반입한 후, 초임계 IPA에 의해 상기 액체를 제거하고, 웨이퍼(W)를 반출하기까지의 동작에 관계되는 제어에 대한 단계(명령)군이 짜여진 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그넷 광디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 그로부터 컴퓨터에 설치된다.
이하, 도 5∼도 9의 작용도를 참조하면서 웨이퍼 처리 장치의 동작에 대해서 설명한다. 또한 도 5∼도 9에서는, 도 1에 도시한 부호의 기재가 일부 생략되어 있다.
웨이퍼 처리 장치의 상류측에서는, 매엽식 스핀 세정 장치에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 각종 세정액을 공급하고, 이 웨이퍼(W) 표면의 미소한 먼지나 자연 산화막을 제거하는 액처리가 실행된다. 액처리를 마친 웨이퍼(W)에는, 예컨대 IPA 등의 건조 방지용의 액체가 공급되고, 이 IPA가 웨이퍼(W) 표면에 부착된 상태로 웨이퍼 반송 아암에 전달되어, 본 예의 웨이퍼 처리 장치에 반송된다.
한편, 도 5에는 처리 용기(1)에 웨이퍼(W)가 반입되기 전으로서, 수용부(3) 내의 액체 IPA의 양이 저하되어, 외부로부터 액체 IPA를 수용하는 타이밍에서의 웨이퍼 처리 장치가 도시되어 있다.
본 도면에서는, 외부로부터 액체 IPA를 받아들이는 IPA 수용 라인(501) 및 회수 탱크(4)로부터 액체 IPA를 방출하는 방출 라인(502)의 각 개폐 밸브(V1, V2, V5)가 개방되어 있다(도 5에는 도면부호 「O」를 붙인다. 이하의 도면에서도 동일). 그리고 수용부(3)에 설치된 배기 라인(504)의 개폐 밸브(V6)도 개방되어, 수용부(3) 안은 예컨대 대기압 분위기가 된다. 또한, 수용부(3)와 공급부(2)를 잇는 유하 라인(505) 및 연통 라인(507)의 개폐 밸브(V7, V8)는 폐쇄되어 있다(도 5에는 도면부호 「S」를 붙인다. 이하의 도면에서도 동일).
먼저 회수 탱크(4)의 질소 공급 라인(512)으로부터 가압용 질소 가스를 받아들여, 액면계(41)의 액위를 감시하면서 정해진 양의 액체 IPA를 수용부(3)에 이송한다. 또한, 증발 등에 의해 잃은 IPA를 보충하기 위해, 유량계 등에 의해 공급량을 확인하면서, 외부로부터 정해진 양의 액체 IPA를 받아들인다.
여기서 본 예의 수용부(3)에는 액면계는 설치되어 있지 않지만, 액체 IPA의 수용량과 방출량과의 차로부터, 수용부(3) 내의 액체 IPA의 양을 파악할 수 있다. 또한, 액체 IPA의 양을 보다 정확히 파악하기 위해, 예컨대 수용부(3)에 드레인 라인을 설치해 두고, 이 드레인 라인으로부터 액체 IPA를 배출하여 수용부(3) 안을 빈 상태로 한 후, 액체 IPA를 수용하여도 좋다. 또한, 수용부(3)에 액면계를 설치하여도 좋은 것은 물론이다.
이렇게 하여 정해진 양의 액체 IPA를 수용부(3)에 이송했다면, IPA 수용 라인(501) 및 배기 라인(504)의 개폐 밸브(V5, V6)를 폐쇄하고, 이어서 수용부(3)와 공급부(2)를 잇는 유하 라인(505) 및 연통 라인(507)의 개폐 밸브(V7, V8)를 개방한다(도 6).
연통 라인(507)의 개폐 밸브(V8)를 개방하는 것에 의해, 공급부(2)의 외부 용기(21) 내의 분위기와, 수용부(3)의 기상측 분위기가 연통하고, 이들 분위기의 압력이 대략 같아지게 조정된다.
한편, 유하 라인(505)의 개폐 밸브(V7)를 개방하면, 수용부(3) 내의 액체 IPA와 노즐부(24)의 토출구와의 액위차에 의해, 수용부(3) 내의 액체 IPA가 유하 라인(505) 내에서 유하하여 노즐부(24)로부터 외부 용기(21) 내에 토출된다. 도 3에 도시하는 바와 같이 노즐부(24)의 토출구는 내부 용기(22)의 개구 위쪽 위치에 배치되어 있고, 노즐부(24)로부터 토출된 액체 IPA는 내부 용기(22)에 수용된다. 이 때, 공급부(2)에 설치되어 있는 다른 라인(508, 509)의 개폐 밸브(V9, V10)는 폐쇄되어 있다.
여기서 히터(25)에 전력을 공급하는 급전부(26)는 항상 「온」 상태이며, 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 측둘레벽]는 IPA의 임계 온도 이상, 예컨대 250℃로 가열되게 된다. 한편, 이 피가열부로부터 이격시킨 상태로 외부 용기(21) 내에 배치되어 있는 내부 용기(22)의 온도는 250℃보다 낮은 상태가 된다.
이 내부 용기(22)를 향해 노즐부(24)로부터 액체 IPA가 공급되면, 액체 IPA의 일부가 내부 용기(22)에 접촉함으로써 가열되어 증발하지만, 전술한 바와 같이 내부 용기(22)는 열용량이 비교적 작기 때문에, 이 증발에 의해 기화열을 빼앗겨 온도가 저하한다. 이렇게 하여 온도가 저하된 내부 용기(22)에 액체 IPA를 계속 공급하면, 점차 내부 용기(22) 내에 액체 저장소가 형성된다.
내부 용기(22) 내에 저장된 액체 IPA는 바닥부에 형성된 개공부(221)를 통과하여, 히터(25)에 의해 가열되는 피가열부인 외부 용기(21)의 측둘레벽을 향해 낙하하고, 이 측둘레벽에 액체 IPA가 접촉하면 증발하여 기체 IPA가 된다. 이 결과, 외부 용기(21) 내의 압력이 상승하지만, 외부 용기(21) 내의 분위기와, 수용부(3)의 분위기는 연통 라인(507)을 통해 연통하기 때문에, 쌍방의 분위기의 압력은 대략 같아지게 조정된다.
외부 용기(21)와 수용부(3)의 내부 분위기가 대략 같은 압력으로 조정됨으로써, 노즐부(24)로부터 토출되는 액체 IPA는 외부 용기(21) 내의 압력 상승에 의해 되밀리지 않아, 액위차만을 이용하여 액체 IPA를 계속 이송할 수 있다.
또한 내부 용기(22)를 설치하고, 수용부(3)로부터 공급부(2)에의 액체 IPA의 공급 유량에 비해, 내부 용기(22)의 개공부(221)로부터의 액체 IPA의 낙하 유량을 충분히 작게 함으로써, 내부 용기(22)에 액체 IPA가 저장된 상태로 액체 IPA의 이송을 마치고, 공급부(2)와 수용부(3)를 분리할 수 있다.
초임계 IPA를 수용하는 외부 용기(21)의 내부는 고온 고압 상태가 되기 때문에, 유하 라인(505)의 배관이나 개폐 밸브(V7)도 내압성을 갖춰야 하지만, 비용 증가를 피하기 위해 대구경의 것을 채용하는 것이 어렵다. 이 때문에 내부 용기(22)를 설치하지 않고 외부 용기(21)의 피가열부를 향해 직접 액체 IPA를 공급하면, 단위 시간당 IPA 증발량이 유하 라인(505) 내에서 유하하는 액체 IPA의 유량을 상회해 버리는 경우가 있다.
이 때 외부 용기(21) 내의 분위기는 수용부(3)의 분위기와 연통되어 있기 때문에, 공급한 IPA가 모두 증발하면, 증발된 IPA는 연통 라인(507) 내에서 흘러 수용부(3)에 유입되고, 냉각되어 액체 IPA로 되돌아간다. 이 결과, IPA는 수용부(3)와 공급부(2) 사이를 순환하고, 초임계 IPA를 얻을 수 없을 우려가 있다.
한편, 히터(25)의 온, 오프 등을 행하여, 외부 용기(21)에 수용된 액체 IPA의 급격한 증발을 억제하고자 하면, 두께가 두꺼운 외부 용기(21)의 냉각, 가열에 긴 시간이 걸린다. 이 때문에, 웨이퍼(W)를 처리할 때의 제약이 되어 버릴 우려가 있거나, 별도로 외부 용기(21)의 냉각 기구가 필요해진다.
그래서 본 예의 웨이퍼 처리 장치는 히터(25)에 의한 피가열부[외부 용기(21)의 측둘레벽]로부터 이격시킨 상태로 내부 용기(22)를 배치하고, 수용부(3)로부터 받아들인 액체 IPA를 이 내부 용기(22)로 일단 받아내어, 개공부(221)를 통해 천천히 적하시킨다. 이것에 의해, 외부 용기(21) 내[외부 용기(21) 내측에 배치된 내부 용기(22) 내]에 액체 IPA를 저장한 상태로, 수용부(3)로부터 공급부(2)에의 액체 IPA의 이송을 마칠 수 있다.
수용부(3)로부터 공급부(2)에의 액체 IPA의 이송량은, 예컨대 예비 실험 등으로 수용부(3) 내의 액체 IPA의 액 높이와 유하 라인(505) 내에서 유하하는 유량, 및 연통 라인(507)으로부터의 복귀 유량과의 관계를 파악해 두는 것 등에 의해 조정될 수 있다.
액체 IPA의 유하 유량에 기초하여, 미리 설정된 시간만큼 유하 라인(505)과 연통 라인(507)의 개폐 밸브(V7, V8)를 개방하고, 정해진 양의 액체 IPA를 공급부(2)에 이송했다면, 이들 개폐 밸브(V7, V8)를 폐쇄하여 외부 용기(21)를 밀폐한다(도 7).
외부 용기(21)의 내부에서는, 계속해서 내부 용기(22)로부터 피가열부를 향해 액체 IPA가 낙하하고, 밀폐된 외부 용기(21) 내의 압력과 온도가 점차 상승해 간다. 또한, 내부 용기(22)의 내부는 개구부를 통해 외부 용기(21)의 내부 분위기와 연통하기 때문에, 피가열부인 외부 용기(21)의 측둘레벽 전체로부터 열을 받는 IPA는 개구부측을 통해 내부 용기(22)의 내측에 유입되어 액체 IPA와 접촉하고, 이 액체 IPA를 가열한다.
이렇게 하여 밀폐된 외부 용기(21) 내에서 IPA를 계속 가열하면, 내부 분위기의 온도, 압력이 상승하고, IPA의 온도 및 압력이 임계점을 초과하며, 외부 용기(21)가 초임계 IPA로 채워진 상태가 된다.
한편, 이들 동작과 병행하여 처리 용기(1)에서는, 액처리를 마치고, 외부의 웨이퍼 반송 아암에 의해 반송되어 온 웨이퍼(W)가 유지판(14) 위에 전달된다. 이 유지판(14)은 용기 본체(11)를 향해 슬라이드하고, 덮개 부재(13)에 의해 개구부(12)를 막아 밀폐한다. 이 때 히터(15)에 전력을 공급하는 급전부(16)는 항상 「온」 상태이며, 처리 용기(1) 내의 처리 공간은 IPA의 임계 온도 이상, 예컨대 250℃로 가열되게 된다.
가열된 처리 공간 내에 웨이퍼(W)가 반입되면, 웨이퍼(W) 위에 부착되어 있는 건조 방지용 IPA가 증발하기 전에 공급 라인(508)의 개폐 밸브(V9)를 개방한다. 개폐 밸브(V9)를 개방하면, 공급부(2)[외부 용기(21)] 내의 초임계 IPA가 팽창하여 공급 라인(508) 내에 흐르고, 처리 공간에 유입되어 간다(도 8). 이 때 처리 용기(1)와 회수 탱크(4)를 잇는 배출 라인(510)의 개폐 밸브(V11)는 폐쇄되어 있다.
그리고 (1) 공급부(2) 내에 준비하는 초임계 IPA의 온도 및 압력을 임계 온도, 임계 압력보다 충분히 높은 상태로 해 두는 것, (2) 처리 공간의 용적이나 공급 라인(508)의 용적을 될 수 있는 한 작게 하여 초임계 IPA의 팽창율을 억제하는 것, (3) 히터(15)에 의해 처리 공간 안을 미리 가열해 두고, 또한 개폐 밸브(V9)를 개방하는 전후로, 외부 용기(21) 내의 온도 및 압력이 대략 동일한 값으로 유지되도록, 공급부(2)측의 히터(25)의 출력을 증대시켜 등온 등압 팽창에 가까운 상태로 초임계 IPA를 팽창시키는 것 등에 의해 초임계 상태를 유지한 채 IPA를 처리 공간 내에 공급할 수 있다.
그리고 처리 공간 내에 공급된 초임계 IPA가 웨이퍼(W)에 부착된 액체 IPA와 접촉하면, 액체 IPA는 초임계 IPA로부터 열을 받아 증발하고 초임계 상태가 된다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 표면은 액체 IPA에서 초임계 IPA로 치환되어 가지만, 평형 상태에서 액체 IPA와 초임계 IPA 사이에는 계면이 형성되지 않기 때문에, 패턴 붕괴를 야기하지 않고 웨이퍼(W) 표면의 유체를 초임계 IPA로 치환할 수 있다.
또한 전술한 동작과 병행하여, 다음의 액체 IPA의 이송이나 수용 등에 대비하기 위해, 도 8에 도시하는 바와 같이 배기 라인(504)의 밸브(V6)를 개방하고, 수용부(3) 내의 압력을 대기압까지 내려 두면 좋다.
이렇게 하여 처리 공간 내에 초임계 IPA를 공급한 후 미리 설정된 시간이 경과하고, 웨이퍼(W)의 표면이 초임계 IPA로 치환된 상태가 되면, 도 9에 도시하는 바와 같이 배출 라인(510)의 개폐 밸브(V11)를 개방하여 처리 용기(1) 및 공급부(2) 내의 초임계 IPA를 회수 탱크(4)를 향해 배출한다. 배출 라인(510)을 흐르는 IPA는 냉각기(62a)에 의해 냉각되고, 액화 IPA가 되어 회수 탱크(4)로 회수된다.
한편, IPA를 배출하는 처리 용기(1)나 공급부(2) 내의 압력은 점차 저하되어 가지만, 이들 내부의 온도는 상압에서의 IPA의 비점(82.4℃)보다 높은 온도로 유지된다. 이 때문에, 처리 공간 내의 IPA는 초임계 상태에서 기체 상태로 변화하게 되지만, 초임계 상태와 기체 사이에는 계면이 형성되지 않기 때문에 표면에 형성된 패턴에 표면 장력을 작용시키지 않고, 웨이퍼(W)를 건조할 수 있다. 또한, 피가열부로부터 이격된 상태로 배치된 내부 용기(22)는 IPA의 팽창에 따라 열을 빼앗겨 그 온도가 저하한다. IPA의 배출을 마쳤다면 공급 라인(508) 및 배출 라인(510)의 개폐 밸브(V9, V11)를 폐쇄하여 대기한다.
이상의 프로세스에 의해, 웨이퍼(W) 표면에 부착되어 있는 액체를 제거하는 처리를 마쳤다면, 유지판(14)을 이동시켜, 외부의 웨이퍼 반송 아암에 웨이퍼(W)를 전달하여 처리를 마친다. 웨이퍼 반송 아암은 복수매의 웨이퍼(W)를 수납하는 캐리어 등에 이 웨이퍼(W)를 반입하여 일련의 동작이 완료된다.
이렇게 하여 정해진 횟수의 처리마다 회수 탱크(4)로부터 수용부(3)에의 액체 IPA를 이송하면서, 도 6∼도 9를 이용하여 설명한 동작을 반복하여 복수매의 웨이퍼(W)에 대한 처리를 실행한다.
본 실시형태에 따른 웨이퍼 처리 장치에 의하면 이하의 효과가 있다. 액체 IPA를 초임계 IPA로서 처리 용기(1)에 공급하는 공급부(2)에, 히터(25)에 의해 가열되는 외부 용기(21)의 피가열부로부터 이격시킨 상태로 내부 용기(22)를 설치하고, 수용부(3)로부터 받아들인 액체 IPA를 이 내부 용기(22)로 일단 받은 후 상기 피가열부에 낙하시키기 때문에, 피가열부에 대하여 액체 IPA를 천천히 공급할 수 있다. 이 결과, 액체 IPA 이송 시에 외부 용기(21) 내의 압력의 급격한 상승을 억제하여, 액체 IPA를 이송하기 쉽게 할 수 있다.
도 10은 발출 라인(506)(발출로)에 설치된 릴리프 밸브(RV1)를 이용하여 외부 용기(21) 내의 초임계 IPA의 압력 및 IPA양을 조절하는 방법을 도시하고 있다. 이 경우에는 도 6을 이용하여 설명한 유하 라인(505) 내에 액체 IPA를 유하시켜 수용부(3)로부터 공급부(2)에 이송할 때에, 유하 라인(505), 연통 라인(507)의 개폐 밸브(V7, V8)를 개방하는 시간을 길게 하여, 필요량보다 많은 양의 액체 IPA를 이송한다.
그리고, 상기 개폐 밸브(V7, V8)를 폐쇄하여 공급부(2)로부터 수용부(3)를 분리하고, 내부 용기(22)로부터 외부 용기(21)의 피가열부에 액체 IPA를 낙하시켜 외부 용기(21) 내의 IPA를 승온, 승압하는 점은 도 7을 이용하여 설명한 경우와 같다. 이 때, 과잉량의 액체 IPA를 외부 용기(21) 내에 이송해 두면, 외부 용기(21) 내의 압력이 릴리프 밸브(RV1)의 설정 압력을 초과하여, 도 10에 도시하는 바와 같이 발출 라인(506)으로부터 회수 탱크(4)를 향해 외부 용기(21) 내의 IPA의 일부가 발출된다.
그 결과, 점차 외부 용기(21) 내의 압력이 저하하여, 릴리프 밸브(RV1)의 작동 압력을 하회하면 이 릴리프 밸브(RV1)가 폐쇄된다. 이것에 의해 외부 용기(21) 안은 처리마다 동일한 압력, 동일한 양의 초임계 IPA가 수용된 상태가 된다. 따라서, 액면계 등을 설치하지 않고, 개폐 밸브(V7, V8)의 개방 시간만으로 액체 IPA의 이송량을 파악하는 경우라도, 처리마다 안정된 상태의 초임계 IPA를 공급할 수 있다.
이 외 수용부(3)로부터 공급부(2)에 액체 IPA를 이송하는 방법은 액체 IPA의 액위 차를 이용하는 경우에만 한정되는 것이 아니라, 질소 가스에 의한 압송이나 송액 펌프를 이용하여도 좋다. 외부 용기(21)의 피가열부로부터 이격시킨 상태로 내부 용기(22)를 배치함으로써, 외부 용기(21) 내의 급격한 압력 상승이 억제되기 때문에, 비교적 작은 힘으로 액체 IPA를 외부 용기(21) 내에 이송할 수 있다.
또한 도 3에 도시한 공급부(2)는 외부 용기(21)의 피가열부[외부 용기(21)의 내벽면]로부터 이격된 위치에 내부 용기(22)를 설치한 구성으로 되어 있지만, 내부 용기(22)는 외부 용기(21)의 피가열부로부터 완전히 이격되어 있지 않아도 좋다. 수용부(3)로부터 받아들인 액체 IPA가 외부 용기(21)의 피가열부에 직접 접촉하는 경우에 비해, 내부 용기(22)로써 액체 IPA를 일단 받아낸 경우에는, 액체 IPA의 급격한 증발을 억제하는 정도의 온도차가 내부 용기(22)와 외부 용기(21)의 피가열부와의 사이에 형성되어 있으면, 내부 용기(22)를 구성하는 부재가 외부 용기(21)의 피가열부와 접촉되어 있어도 좋다.
또한 외부 용기(21)나 내부 용기(22)의 형상은 도 3에 도시한 것에 한정되지 않고, 예컨대 중심축이 연직 방향으로 연장되도록 배치된 원통 형상의 외부 용기(21) 내에, 상면이 개구된 접시형의 내부 용기(22)를 배치하고, 이 내부 용기(22)의 바닥면에 개공부(221)를 형성하여도 좋다.
그리고 웨이퍼(W)를 건조하기 위해 이용하는 고온 고압 유체의 원료는 IPA에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 HFE(HydroFluoro Ether), HFC(HydroFluoro Carbon), PFC(PerFluoro Carbon) 등의 불소 함유 유기 용제를 이용하여도 좋다. 또한 고온 고압 유체 상태는 초임계 상태의 경우에 한정되지 않고, 원료의 액체를 아임계 상태(예컨대 IPA의 경우는 온도 100℃∼300℃의 범위, 압력 1 ㎫∼3 ㎫의 범위 내)로 하여, 이 아임계 유체를 이용해 웨이퍼(W)를 건조하는 경우도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
더 나아가서는, 본 발명에서 실시되는 처리는 웨이퍼(W) 표면의 액체를 제거하는 건조 처리에만 한정되는 것은 아니다. 예컨대 레지스트막을 이용하여 패터닝을 행한 후의 웨이퍼(W)를 초임계 상태의 IPA와 접촉시켜, 웨이퍼(W)로부터 레지스트막을 제거하는 처리와 이 웨이퍼(W)를 건조시키는 처리를 일괄하여 행하는 세정, 건조 처리에도 본 발명은 적용할 수 있다.
W: 웨이퍼 1: 처리 용기
2: 공급부 21: 외부 용기
22: 내부 용기 221: 개공부
25: 히터 26: 급전부
3: 수용부 4: 회수 탱크
6: 제어부

Claims (5)

  1. 고온 고압 유체에 의해 기판을 건조하기 위한 처리 용기와,
    액체 상태의 원료를 수용하는 원료 수용부와,
    이 원료 수용부로부터 받아들인 원료를 고온 고압 유체 상태로서 상기 처리 용기에 공급하기 위한 공급부
    를 구비하고,
    이 공급부는,
    개폐 밸브가 설치된 고온 고압 유체 공급로를 통해 상기 처리 용기에 접속되고, 개폐 밸브가 설치된 원료 공급로를 통해 상기 원료 수용부에 접속된 밀폐 가능한 외부 용기와,
    이 외부 용기를 가열하기 위한 가열 기구와,
    상기 외부 용기의 내부 분위기와 연통한 상태로 이 외부 용기 내에 설치되고, 상기 원료 수용부로부터 원료를 받아들이기 위한 내부 용기와,
    상기 원료 수용부로부터 받아들인 원료를, 상기 가열 기구에 의해 가열되는 외부 용기의 피가열부를 향해 낙하시키기 위해 상기 내부 용기에 형성된 개공부(開孔部)
    를 구비하며,
    상기 원료 수용부는, 상기 원료 공급로를 통해, 내부의 원료를 액위차(液位差)에 의해 상기 내부 용기를 향해 유하(流下)시키기 위해, 상기 공급부보다 높은 위치에 설치되고, 이 원료 수용부와 상기 외부 용기 사이에는, 상기 원료를 유하시킬 때에 이 원료 수용부 내의 분위기와 외부 용기 내의 분위기를 연통시키기 위한, 개폐 밸브를 구비한 연통로가 설치되어 있는 것과,
    상기 내부 용기에 원료를 수용한 후, 이 원료를 상기 피가열부에 접촉시켜, 밀폐된 외부 용기 분위기 내에서 가열하여 얻어진 고온 고압 유체를 상기 처리 용기에 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 고온 고압 유체에 의해 기판을 건조하기 위한 처리 용기와,
    액체 상태의 원료를 수용하는 원료 수용부와,
    이 원료 수용부로부터 받아들인 원료를 고온 고압 유체 상태로서 상기 처리 용기에 공급하기 위한 공급부
    를 구비하고,
    이 공급부는,
    개폐 밸브가 설치된 고온 고압 유체 공급로를 통해 상기 처리 용기에 접속되고, 개폐 밸브가 설치된 원료 공급로를 통해 상기 원료 수용부에 접속된 밀폐 가능한 외부 용기와,
    이 외부 용기를 가열하기 위한 가열 기구와,
    상기 외부 용기의 내부 분위기와 연통한 상태로 이 외부 용기 내에 설치되고, 상기 원료 수용부로부터 원료를 받아들이기 위한 내부 용기와,
    상기 원료 수용부로부터 받아들인 원료를, 상기 가열 기구에 의해 가열되는 외부 용기의 피가열부를 향해 낙하시키기 위해 상기 내부 용기에 형성된 개공부(開孔部)
    를 구비하며,
    상기 내부 용기에 원료를 수용한 후, 이 원료를 상기 피가열부에 접촉시켜, 밀폐된 외부 용기 분위기 내에서 가열하여 얻어진 고온 고압 유체를 상기 처리 용기에 공급하는 것과,
    상기 외부 용기는, 상기 외부 용기 내의 압력이 미리 설정된 설정 압력을 초과하면, 이 설정 압력이 될 때까지 내부의 고온 고압 유체의 일부를 발출(拔出)하기 위한 릴리프 밸브를 구비한 배출로에 접속되고, 상기 공급부는, 상기 설정 압력을 초과하는 양의 원료를 상기 원료 수용부로부터 받아들여, 상기 릴리프 밸브가 작동한 후 상기 처리 용기에 고온 고압 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 용기는 상기 피가열부로부터 이격시킨 상태로 외부 용기 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 내부 용기의 열용량은 상기 외부 용기의 열용량보다 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 삭제
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