KR102433528B1 - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기록 매체 - Google Patents

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히로키 오노
겐토 츠카노
히로시 마루모토
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Abstract

본 발명은 패턴의 오목부 내에 있는 액체가 초임계 상태의 처리 유체로 치환되기 전에 증발하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
기판 처리 장치는, 표면에 액체가 부착되어 있는 기판을 처리 용기에 수용한 후에 처리 용기(301)에 가압된 처리 유체를 공급하여, 처리 용기 내의 압력을 처리 유체의 임계 압력보다 높은 처리 압력까지 상승시키는 승압 공정과, 승압 공정 후에, 처리 용기 내에 있어서 적어도 처리 유체가 초임계 상태를 유지하는 압력을 유지하면서, 처리 용기에 처리 유체를 공급하고 처리 용기로부터 처리 유체를 배출하는 유통 공정을 실시한다. 승압 공정에서는, 적어도 처리 용기 내의 압력이 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 제2 유체 공급부(341)로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 제1 유체 공급부(317)로부터 처리 용기 내에 처리 유체를 공급한다. 유통 공정에서는, 제2 유체 공급부로부터 처리 용기 내에 처리 유체를 공급한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 초임계 상태의 처리 유체를 이용하여 액체가 부착된 기판을 건조시키는 기술에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함) 등의 기판의 표면에 집적 회로의 적층 구조를 형성하는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서는, 약액 세정 혹은 웨트 에칭 등의 액처리가 행해진다. 이러한 액처리로 웨이퍼의 표면에 부착된 액체 등을 제거할 때에, 최근에는, 초임계 상태의 처리 유체를 이용한 건조 방법이 이용되고 있다(예컨대 특허문헌 1을 참조).
상기한 건조 방법에 있어서, 기판의 표면에 미세하고 또한 고애스펙트비의 패턴이 형성되어 있는 경우, 패턴의 오목부 내에 있는 액체가 초임계 상태의 처리 유체로 치환되기 전에 패턴의 오목부 내에 있는 액체가 증발하면, 패턴의 도괴(倒壞)가 발생한다. 이러한 사상이 발생하는 것을 보다 확실하게 회피하는 기술의 확립이 요망되고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-12538호 공보
본 발명은 패턴의 오목부 내에 있는 액체가 초임계 상태의 처리 유체로 치환되기 전에 증발하는 것을 방지하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 표면에 액체가 부착된 기판을, 초임계 상태의 처리 유체를 이용하여 건조시키는 기판 처리 장치로서, 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에서, 상기 표면을 상향으로 하여 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 의해 유지된 기판의 하방에 설치되고, 가압된 처리 유체를 공급하는 제1 유체 공급부와, 상기 기판 유지부에 의해 유지된 상기 기판의 측방에 설치되고, 가압된 처리 유체를 공급하는 제2 유체 공급부와, 상기 처리 용기로부터 처리 유체를 배출하는 유체 배출부와, 상기 제1 유체 공급부, 상기 제2 유체 공급부 및 상기 유체 배출부의 동작을 제어하는 제어부를 구비한 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 제어부는, 상기 기판 처리 장치에, 상기 표면에 액체가 부착되어 있는 상기 기판을 상기 처리 용기에 수용한 후에 상기 처리 용기에 가압된 처리 유체를 공급하여, 상기 처리 용기 내의 압력을 처리 유체의 임계 압력보다 높은 처리 압력까지 상승시키는 승압 공정과, 상기 승압 공정 후에, 상기 처리 용기 내에 있어서 적어도 처리 유체가 초임계 상태를 유지하는 압력을 유지하면서, 상기 처리 용기에 처리 유체를 공급하고 상기 처리 용기로부터 처리 유체를 배출하는 유통 공정을 실시시킨다. 상기 제어부는, 상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 제2 유체 공급부로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 상기 제1 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 상기 처리 유체를 공급시키며, 상기 유통 공정에 있어서, 상기 제2 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시킨다.
본 발명의 다른 실시형태에 의하면, 표면에 패턴이 형성되고 상기 표면에 액체가 부착된 기판을 처리 용기에 수용하는 수용 공정과, 상기 수용 공정 후에, 상기 처리 용기에 가압된 처리 유체를 공급하여, 상기 처리 용기 내의 압력을, 상기 처리 유체의 임계 압력보다 높은 처리 압력까지 상승시키는 승압 공정과, 상기 승압 공정 후에, 상기 처리 용기 내에 있어서 적어도 상기 처리 유체가 초임계 상태를 유지하는 압력을 유지하면서, 상기 처리 용기에 가압된 상기 처리 유체를 공급하고 상기 처리 용기로부터 상기 처리 유체를 배출하는 유통 공정을 구비하며, 상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 기판의 하방에 설치된 제1 유체 공급부로부터 가압된 처리 유체를 공급하고, 상기 유통 공정에 있어서, 상기 기판의 측방에 설치된 제2 유체 공급부로부터 가압된 처리 유체를 공급하며, 상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 제2 유체 공급부로부터 가압된 처리 유체를 공급하지 않는, 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 의하면, 기판 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 상기 컴퓨터가 상기 기판 처리 장치를 제어하여 상기한 기판 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기억 매체가 제공된다.
상기 본 발명의 실시형태에 의하면, 패턴의 오목부 내에 있는 액체가 초임계 상태의 처리 유체로 치환되기 전에 증발하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 기판 처리 시스템의 전체 구성을 도시한 횡단 평면도이다.
도 2는 초임계 처리 장치의 처리 용기의 외관 사시도이다.
도 3은 처리 용기의 단면도이다.
도 4는 초임계 처리 장치의 배관 계통도이다.
도 5는 IPA의 건조 메커니즘을 설명하는 도면이다.
도 6은 건조 처리 중의 처리 용기 내의 압력의 변동을 도시한 그래프이다.
도 7은 IPA 및 CO2로 이루어지는 혼합 유체에 있어서, CO2 농도와, 임계 온도 및 임계 압력의 관계를 도시한 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명한다. 한편, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 도시되어 있는 구성에는, 도시와 이해의 용이의 편의상, 사이즈 및 축척 등이 실물의 그것들로부터 변경되어 있는 부분이 포함될 수 있다.
[기판 처리 시스템의 구성]
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)에 세정액을 공급하여 세정 처리를 행하는 복수의 세정 장치(2)[도 1에 도시된 예에서는 2대의 세정 장치(2)]와, 세정 처리 후의 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 건조 방지용의 액체(본 실시형태에서는 IPA: 이소프로필알코올)를, 초임계 상태의 처리 유체(본 실시형태에서는 CO2: 이산화탄소)와 접촉시켜 제거하는 복수의 초임계 처리 장치(3)[도 1에 도시된 예에서는 6대의 초임계 처리 장치(3)]를 구비한다.
이 기판 처리 시스템(1)에서는, 배치부(11)에 FOUP(100)가 배치되고, 이 FOUP(100)에 격납된 웨이퍼(W)가, 반입 반출부(12) 및 전달부(13)를 통해 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)에 전달된다. 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)에 있어서, 웨이퍼(W)는, 먼저 세정 처리부(14)에 설치된 세정 장치(2)에 반입되어 세정 처리를 받고, 그 후, 초임계 처리부(15)에 설치된 초임계 처리 장치(3)에 반입되어 웨이퍼(W) 상으로부터 IPA를 제거하는 건조 처리를 받는다. 도 1 중, 부호 「121」은 FOUP(100)와 전달부(13) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제1 반송 기구를 나타내고, 부호 「131」은 반입 반출부(12)와 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15) 사이에서 반송되는 웨이퍼(W)가 일시적으로 배치되는 버퍼로서의 역할을 수행하는 전달 선반을 나타낸다.
전달부(13)의 개구부에는 웨이퍼 반송로(162)가 접속되어 있고, 웨이퍼 반송로(162)를 따라 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)가 설치되어 있다. 세정 처리부(14)에는, 상기 웨이퍼 반송로(162)를 사이에 두고 세정 장치(2)가 1대씩 배치되어 있고, 합계 2대의 세정 장치(2)가 설치되어 있다. 한편, 초임계 처리부(15)에는, 웨이퍼(W)로부터 IPA를 제거하는 건조 처리를 행하는 기판 처리 장치로서 기능하는 초임계 처리 장치(3)가, 웨이퍼 반송로(162)를 사이에 두고 3대씩 배치되어 있고, 합계 6대의 초임계 처리 장치(3)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송로(162)에는 제2 반송 기구(161)가 배치되어 있고, 제2 반송 기구(161)는, 웨이퍼 반송로(162) 내를 이동 가능하게 설치되어 있다. 전달 선반(131)에 배치된 웨이퍼(W)는 제2 반송 기구(161)에 의해 수취되고, 제2 반송 기구(161)는, 웨이퍼(W)를 세정 장치(2) 및 초임계 처리 장치(3)에 반입한다. 한편, 세정 장치(2) 및 초임계 처리 장치(3)의 수 및 배치 양태는 특별히 한정되지 않고, 단위 시간당 웨이퍼(W)의 처리 매수 및 각 세정 장치(2) 및 각 초임계 처리 장치(3)의 처리 시간 등에 따라, 적절한 수의 세정 장치(2) 및 초임계 처리 장치(3)가 적절한 양태로 배치된다.
세정 장치(2)는, 예컨대 스핀 세정에 의해 웨이퍼(W)를 1장씩 세정하는 매엽식(枚葉式)의 장치로서 구성된다. 이 경우, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한 상태로 연직 축선 주위로 회전시키면서, 세정용의 약액이나 약액을 씻어내기 위한 린스액을 웨이퍼(W)의 처리면에 대해 적절한 타이밍으로 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 세정 처리를 행할 수 있다. 세정 장치(2)에서 이용되는 약액 및 린스액은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 알칼리성의 약액인 SC1액(즉 암모니아와 과산화수소수의 혼합액)을 웨이퍼(W)에 공급하여, 웨이퍼(W)로부터 파티클이나 유기성의 오염 물질을 제거할 수 있다. 그 후, 린스액인 탈이온수(DIW: DeIonized Water)를 웨이퍼(W)에 공급하여, SC1액을 웨이퍼(W)로부터 씻어낼 수 있다. 또한, 산성의 약액인 희불산 수용액(DHF: Diluted HydroFluoric acid)을 웨이퍼(W)에 공급하여 자연 산화막을 제거하고, 그 후, DIW를 웨이퍼(W)에 공급하여 희불산 수용액을 웨이퍼(W)로부터 씻어낼 수도 있다.
그리고 세정 장치(2)는, DIW에 의한 린스 처리를 끝내면, 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 건조 방지용의 액체로서 IPA를 웨이퍼(W)에 공급하여, 웨이퍼(W)의 처리면에 잔존하는 DIW를 IPA와 치환한다. 그 후, 웨이퍼(W)의 회전을 완만히 정지한다. 이때, 웨이퍼(W)에는 충분한 양의 IPA가 공급되고, 반도체의 패턴이 형성된 웨이퍼(W)의 표면은 IPA가 적용된 상태가 되어, 웨이퍼(W)의 표면에는 IPA의 액막이 형성된다. 웨이퍼(W)는, IPA가 적용된 상태를 유지하면서, 제2 반송 기구(161)에 의해 세정 장치(2)로부터 반출된다.
이와 같이 하여 웨이퍼(W)의 표면에 부여된 IPA는, 웨이퍼(W)의 건조를 방지하는 역할을 수행한다. 특히, 세정 장치(2)로부터 초임계 처리 장치(3)에의 웨이퍼(W)의 반송 중에 있어서의 IPA의 증발에 의해 웨이퍼(W)에 소위 패턴 붕괴가 발생해 버리는 것을 방지하기 위해서, 세정 장치(2)는, 비교적 큰 두께를 갖는 IPA막이 웨이퍼(W)의 표면에 형성되도록, 충분한 양의 IPA를 웨이퍼(W)에 부여한다.
세정 장치(2)로부터 반출된 웨이퍼(W)는, 제2 반송 기구(161)에 의해, IPA가 적용된 상태로 초임계 처리 장치(3)의 처리 용기 내에 반입되고, 초임계 처리 장치(3)에 있어서 IPA의 건조 처리가 행해진다.
[초임계 처리 장치]
이하, 초임계 처리 장치(3)에 대해 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 처리 용기(301)는, 웨이퍼(W)의 반입 반출용의 개구부(312)가 형성된 용기 본체(311)와, 처리 대상인 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하는 유지판(316)과, 이 유지판(316)을 지지하고, 웨이퍼(W)를 용기 본체(311) 내에 반입했을 때 개구부(312)를 밀폐하는 덮개 부재(315)를 구비한다.
용기 본체(311)는, 예컨대 직경 300 ㎜의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 처리 공간이 내부에 형성된 용기이다. 용기 본체(311)의 내부의 일단측에 유체 공급 헤더(제1 유체 공급부)(317)가 설치되고, 타단측에 유체 배출 헤더(유체 배출부)(318)가 설치되어 있다. 도시 예에서는, 유체 공급 헤더(317)는, 다수의 개구(제1 유체 공급구)가 형성된 블록체로 이루어지고, 유체 배출 헤더(318)는 다수의 개구(유체 배출구)가 형성된 관으로 이루어진다. 유체 공급 헤더(317)의 제1 유체 공급구는, 유지판(316)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 상면보다 약간 높은 위치에 있는 것이 바람직하다.
유체 공급 헤더(317) 및 유체 배출 헤더(318)의 구성은 도시 예에 한정되지 않고, 예컨대, 유체 배출 헤더(318)를 블록체로 형성해도 좋고, 유체 공급 헤더(317)를 관으로 형성해도 좋다.
유지판(316)을 하방에서 보면, 유지판(316)은, 웨이퍼(W)의 하면의 거의 전역을 덮고 있다. 유지판(316)은, 덮개 부재(315)측의 단부에 개구(316a)를 갖고 있다. 유지판(316)의 상방의 공간에 있는 처리 유체는, 개구(316a)를 지나, 유체 배출 헤더(318)로 유도된다(도 3의 화살표 F5 참조).
유체 공급 헤더(317)는, 실질적으로 수평 방향을 향해 처리 유체를 용기 본체(311)[처리 용기(301)] 내에 공급한다. 여기서 말하는 수평 방향이란, 중력이 작용하는 연직 방향과 수직인 방향이며, 통상은, 유지판(316)에 유지된 웨이퍼(W)의 평탄한 표면이 연장되는 방향과 평행한 방향이다.
유체 배출 헤더(318)를 통해, 처리 용기(301) 내의 유체가 처리 용기(301)의 외부로 배출된다. 유체 배출 헤더(318)를 통해 배출되는 유체에는, 유체 공급 헤더(317)를 통해 처리 용기(301) 내에 공급된 처리 유체 외에, 웨이퍼(W)의 표면에 부착되어 있어 처리 유체에 용해된 IPA도 포함된다.
용기 본체(311)의 바닥부에는, 처리 유체를 처리 용기(301)의 내부에 공급하는 유체 공급 노즐(제2 유체 공급부)(341)이 설치되어 있다. 도시 예에서는, 유체 공급 노즐(341)은, 용기 본체(311)의 바닥벽에 뚫린 개구로 이루어진다. 유체 공급 노즐(341)은, 웨이퍼(W)의 중심부의 하방(예컨대, 바로 아래)에 위치하고, 웨이퍼(W)의 중심부(예컨대, 수직 방향 상방)를 향해, 처리 유체를 처리 용기(301) 내에 공급한다.
처리 용기(301)는, 또한, 도시하지 않은 압박 기구를 구비한다. 이 압박 기구는, 처리 공간 내에 공급된 초임계 상태의 처리 유체에 의해 초래되는 내압에 대항하여, 용기 본체(311)를 향해 덮개 부재(315)를 밀어붙여, 처리 공간을 밀폐하는 역할을 수행한다. 또한, 처리 공간 내에 공급된 처리 유체가 초임계 상태의 온도를 유지할 수 있도록, 용기 본체(311)의 천장벽 및 바닥벽에, 단열재, 테이프 히터 등(도시하지 않음)을 설치하는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 초임계 처리 장치(3)는, 초임계 상태의 처리 유체 예컨대 16 ㎫∼20 ㎫(메가파스칼) 정도의 고압의 처리 유체의 공급원인 유체 공급 탱크(51)를 갖는다. 유체 공급 탱크(51)에는, 주(主) 공급 라인(50)이 접속되어 있다. 주 공급 라인(50)은, 도중에서, 처리 용기(301) 내의 유체 공급 헤더(제1 유체 공급부)(317)에 접속된 제1 공급 라인(63)과, 유체 공급 노즐(제2 유체 공급부)(341)에 접속된 제2 공급 라인(64)으로 분기된다.
유체 공급 탱크(51)와 유체 공급 헤더(317) 사이[즉 주 공급 라인(50) 및 이것에 연속해 있는 제1 공급 라인(63)]에는, 개폐 밸브(52a), 오리피스(55a), 필터(57) 및 개폐 밸브(52b)가, 상류측으로부터 이 순서로 설치되어 있다. 제2 공급 라인(64)은, 필터(57) 및 개폐 밸브(52b) 사이의 위치에서 주 공급 라인(50)으로부터 분기되어 있다. 제2 공급 라인(64)에는, 개폐 밸브(52c)가 설치되어 있다.
오리피스(55a)는, 웨이퍼(W)의 보호를 위해서, 유체 공급 탱크(51)로부터 공급되는 처리 유체의 유속을 저하시키기 위해서 설치된다. 필터(57)는, 주 공급 라인(50)을 흐르는 처리 유체에 포함되는 이물(파티클 원인 물질)을 제거하기 위해서 설치된다.
초임계 처리 장치(3)는 또한, 개폐 밸브(52d) 및 체크 밸브(58a)를 통해 퍼지 장치(62)에 접속된 퍼지 가스 공급 라인(70), 및 개폐 밸브(52e) 및 오리피스(55c)를 통해 초임계 처리 장치(3)의 외부 공간에 접속된 배출 라인(71)을 갖는다. 퍼지 가스 공급 라인(70) 및 배출 라인(71)은, 주 공급 라인(50), 제1 공급 라인(63) 및 제2 공급 라인(64)에 접속되어 있다.
퍼지 가스 공급 라인(70)은, 예컨대, 유체 공급 탱크(51)로부터 처리 용기(301)에 대한 처리 유체의 공급이 정지하고 있는 동안에, 처리 용기(301)를 불활성 가스로 채워 청정한 상태를 유지할 목적으로 사용된다. 배출 라인(71)은, 예컨대 초임계 처리 장치(3)의 전원 오프 시에 있어서, 개폐 밸브(52a)와 개폐 밸브(52b) 사이의 공급 라인 내에 잔존하는 처리 유체를 외부로 배출하기 위해서 이용된다.
처리 용기(301) 내의 유체 배출 헤더(318)에는, 주 배출 라인(65)이 접속되어 있다. 주 배출 라인(65)은, 도중에서, 제1 배출 라인(66), 제2 배출 라인(67), 제3 배출 라인(68) 및 제4 배출 라인(69)으로 분기된다.
주 배출 라인(65) 및 이것에 연속해 있는 제1 배출 라인(66)에는, 개폐 밸브(52f), 배압 밸브(59), 농도 센서(60) 및 개폐 밸브(52g)가, 상류측으로부터 순서대로 설치되어 있다.
배압 밸브(59)는, 일차측 압력[이것은 처리 용기(301) 내의 압력과 동일함]이 설정 압력을 초과했을 때에 개방되어, 이차측으로 유체를 흘림으로써 일차측 압력을 설정 압력으로 유지하도록 구성되어 있다. 배압 밸브(59)의 설정 압력은 제어부(4)에 의해 수시로 변경하는 것이 가능하다.
농도 센서(60)는, 주 배출 라인(65)을 흐르는 유체의 IPA 농도를 계측하는 센서이다.
개폐 밸브(52g)의 하류측에 있어서, 제1 배출 라인(66)에는, 니들 밸브(가변 스로틀)(61a) 및 체크 밸브(58b)가 설치되어 있다. 니들 밸브(61a)는, 제1 배출 라인(66)을 통해 초임계 처리 장치(3)의 외부로 배출되는 유체의 유량을 조정하는 밸브이다.
제2 배출 라인(67), 제3 배출 라인(68) 및 제4 배출 라인(69)은, 농도 센서(60)와 개폐 밸브(52g) 사이의 위치에 있어서, 주 배출 라인(65)으로부터 분기되어 있다. 제2 배출 라인(67)에는, 개폐 밸브(52h), 니들 밸브(61b) 및 체크 밸브(58c)가 설치되어 있다. 제3 배출 라인(68)에는, 개폐 밸브(52i) 및 체크 밸브(58d)가 설치되어 있다. 제4 배출 라인(69)에는, 개폐 밸브(52j) 및 오리피스(55d)가 설치되어 있다.
제2 배출 라인(67) 및 제3 배출 라인(68)은 제1 배출처 예컨대 유체 회수 장치에 접속되어 있고, 제4 배출 라인(69)은 제2 배출처 예컨대 초임계 처리 장치(3) 외부의 대기 공간 또는 공장 배기계에 접속되어 있다.
처리 용기(301)로부터 유체를 배출하는 경우, 개폐 밸브(52g, 52h, 52i, 52j) 중 1 이상의 밸브가 개방 상태로 된다. 특히 초임계 처리 장치(3)의 정지 시에는, 개폐 밸브(52j)를 개방하여, 농도 센서(60)와 개폐 밸브(52g) 사이의 제1 배출 라인(66)에 존재하는 유체를 초임계 처리 장치(3)의 외부로 배출해도 좋다.
초임계 처리 장치(3)의 유체가 흐르는 라인의 여러 장소에, 유체의 압력을 검출하는 압력 센서 및 유체의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치된다. 도 4에 도시된 예에서는 개폐 밸브(52a)와 오리피스(55a) 사이에 압력 센서(53a) 및 온도 센서(54a)가 설치되고, 오리피스(55a)와 필터(57) 사이에 압력 센서(53b) 및 온도 센서(54b)가 설치되며, 필터(57)와 개폐 밸브(52b) 사이에 압력 센서(53c)가 설치되고, 개폐 밸브(52b)와 처리 용기(301) 사이에 온도 센서(54c)가 설치되며, 오리피스(55b)와 처리 용기(301) 사이에 온도 센서(54d)가 설치되어 있다. 또한 처리 용기(301)와 개폐 밸브(52f) 사이에 압력 센서(53d) 및 온도 센서(54f)가 설치되고, 농도 센서(60)와 개폐 밸브(52g) 사이에 압력 센서(53e) 및 온도 센서(54g)가 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(301) 내의 유체의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(54e)가 설치되어 있다.
주 공급 라인(50) 및 제1 공급 라인(63)에, 처리 용기(301)에 공급하는 처리 유체의 온도를 조절하기 위한 4개의 히터(H)가 설치되어 있다. 처리 용기(301)보다 하류측의 배출 라인에도 히터(H)를 설치해도 좋다.
주 공급 라인(50)의 오리피스(55a)와 필터(57) 사이에는 안전 밸브(릴리프 밸브)(56a)가 설치되고, 처리 용기(301)와 개폐 밸브(52f) 사이에는 안전 밸브(56b)가 설치되며, 농도 센서(60)와 개폐 밸브(52g) 사이에는 안전 밸브(56c)가 설치되어 있다. 이들 안전 밸브(56a∼56c)는, 이들 안전 밸브가 설치되어 있는 라인(배관) 내의 압력이 과대해진 경우 등의 이상 시에, 라인 내의 유체를 긴급적으로 외부로 배출한다.
제어부(4)는, 도 3에 도시된 각종 센서[압력 센서(53a∼53e), 온도 센서(54a∼54g) 및 농도 센서(60) 등]로부터 계측 신호를 수신하고, 각종 기능 요소에 제어 신호[개폐 밸브(52a∼52j)의 개폐 신호, 배압 밸브(59)의 설정 압력 조절 신호, 니들 밸브(61a∼61b)의 개방도 조절 신호 등]를 송신한다. 제어부(4)는, 예컨대 컴퓨터이며, 연산부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 연산부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다. 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것이며, 그 기억 매체로부터 제어부(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
[초임계 건조 처리]
다음으로, 초임계 상태의 처리 유체[예컨대 이산화탄소(CO2)]를 이용한 IPA의 건조 메커니즘에 대해, 도 5를 참조하여 간단히 설명한다.
초임계 상태의 처리 유체(R)가 처리 용기(301) 내에 도입된 직후는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 패턴(P)의 오목부 내에는 IPA만이 존재한다.
오목부 내의 IPA는, 초임계 상태의 처리 유체(R)와 접촉함으로써, 서서히 처리 유체(R)에 용해되어, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 서서히 처리 유체(R)와 치환되어 간다. 이때, 오목부 내에는, IPA 및 처리 유체(R) 외에, IPA와 처리 유체(R)가 혼합된 상태의 혼합 유체(M)가 존재한다.
오목부 내에서 IPA로부터 처리 유체(R)로의 치환이 진행됨에 따라, 오목부 내에 존재하는 IPA가 감소하고, 최종적으로는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 오목부 내에는 초임계 상태의 처리 유체(R)만이 존재하도록 된다.
오목부 내로부터 IPA가 제거된 후에, 처리 용기(301) 내의 압력을 대기압까지 내림으로써, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 처리 유체(R)는 초임계 상태로부터 기체 상태로 변화하고, 오목부 내는 기체에 의해서만 점유된다. 이와 같이 하여 패턴(P)의 오목부 내의 IPA가 제거되고, 웨이퍼(W)의 건조 처리는 완료된다.
다음으로, 상기한 초임계 처리 장치(3)를 이용하여 실행되는 건조 방법(기판 처리 방법)에 대해 설명한다. 한편, 이하에 설명하는 건조 방법은, 기억부(19)에 기억된 처리 레시피 및 제어 프로그램에 기초하여, 제어부(4)의 제어하에서, 자동적으로 실행된다.
<반입 공정>
세정 장치(2)에 있어서 세정 처리가 실시된 웨이퍼(W)가, 그 표면의 패턴의 오목부 내가 IPA로 충전되고 또한 그 표면에 IPA의 퍼들(puddle)이 형성된 상태로, 제2 반송 기구(161)에 의해 세정 장치(2)로부터 반출된다. 제2 반송 기구(161)는, 유지판(316) 위에 웨이퍼를 배치하고, 그 후, 웨이퍼를 배치한 유지판(316)이 용기 본체(311) 내에 진입하며, 덮개 부재(315)가 용기 본체(311)와 밀봉 결합된다. 이상에 의해 웨이퍼의 반입이 완료된다.
다음으로, 도 6의 타임차트에 나타낸 순서에 따라, 처리 유체(CO2)가 처리 용기(301) 내에 공급되고, 이에 의해 웨이퍼(W)의 건조 처리가 행해진다. 도 6에 나타낸 꺾은선(A)은, 건조 처리 개시 시점으로부터의 경과 시간과 처리 용기(301) 내의 압력의 관계를 나타내고 있다.
<승압 공정>
먼저 승압 공정(T1)이 행해지고, 유체 공급 탱크(51)로부터 처리 용기(301) 내에 처리 유체로서의 CO2(이산화탄소)가 공급된다. 구체적으로는, 개폐 밸브(52a, 52c, 52f)가 개방 상태로 되고, 개폐 밸브(52b, 52d), 개폐 밸브(52e)가 폐쇄 상태로 된다. 또한, 개폐 밸브(52g, 52h, 52i)가 개방 상태로 되고, 개폐 밸브(52j)가 폐쇄 상태로 된다. 니들 밸브(61a, 61b)가 미리 정해진 개방도로 조정된다. 또한, 배압 밸브(59)의 설정 압력이, 처리 용기(301) 내의 CO2가 초임계 상태를 유지할 수 있는 압력 예컨대 15 ㎫로 설정된다. 이에 의해, 유체 공급 탱크(51)로부터 초임계 상태에 있는 16 ㎫ 정도의 압력의 CO2가, 웨이퍼(W)의 중앙부 바로 아래에 있는 유체 공급 노즐(341)로부터 유지판(316)의 하면을 향해 토출된다.
유체 공급 노즐(341)로부터 토출된 CO2(도 3의 화살표 F1 참조)는, 웨이퍼(W)의 하면을 덮는 유지판(316)에 충돌한 후에, 유지판(316)의 하면을 따라 방사형으로 퍼지고(도 3의 화살표 F2 참조), 그 후, 유지판(316)의 단 가장자리와 용기 본체(311)의 측벽 사이의 간극 및 유지판(316)의 개구(316a)를 지나, 웨이퍼(W)의 상면측의 공간으로 유입된다(도 3의 화살표 F3 참조). 배압 밸브(59)는 설정 압력(15 ㎫)까지 완전 폐쇄로 유지되기 때문에, 처리 용기(301)로부터 CO2는 유출되지 않는다. 이 때문에, 처리 용기(301) 내의 압력은 서서히 상승해 간다.
승압 공정(T1)의 초기에서는, 유체 공급 탱크(51)로부터 초임계 상태로 송출된 CO2의 압력은, 오리피스(55a)를 통과할 때에 저하되고, 또한, 상압 상태에 있는 처리 용기(301) 내로 유입되었을 때에도 저하된다. 따라서, 승압 공정(T1)의 초기에서는, 처리 용기(301) 내로 유입되는 CO2의 압력은 임계 압력(예컨대 약 7 ㎫)보다 낮으며, 즉, CO2는 기체(가스)의 상태로 처리 용기(301) 내로 유입된다. 그 후, 처리 용기(301) 내로의 CO2의 충전의 진행과 함께 처리 용기(301) 내의 압력은 증가해 가고, 처리 용기(301) 내의 압력이 임계 압력을 초과하면, 처리 용기(301) 내에 존재하는 CO2는 초임계 상태가 된다.
승압 공정(T1)에 있어서, 처리 용기(301) 내의 압력이 증대하여 임계 압력을 초과하면, 처리 용기(301) 내의 처리 유체가 초임계 상태가 되고, 웨이퍼(W) 상의 IPA가 초임계 상태의 처리 유체에 용해되기 시작한다. 그러면, CO2 및 IPA로 이루어지는 혼합 유체 중에 있어서의 IPA와 CO2의 혼합비가 변화해 간다. 한편, 혼합비는 웨이퍼(W) 표면 전체에 있어서 균일하다고는 할 수 없다. 예측할 수 없는 혼합 유체의 기화에 의한 패턴 붕괴를 방지하기 위해서, 승압 공정(T1)에서는, 처리 용기(301) 내의 압력을, 혼합 유체 중의 CO2 농도에 상관없이 처리 용기(301) 내의 CO2가 초임계 상태가 되는 것이 보증되는 압력 여기서는 15 ㎫까지 승압한다. 여기서, 「CO2가 초임계 상태가 되는 것이 보증되는 압력」이란, 도 7의 그래프의 곡선(C)으로 나타내는 압력의 극대값보다 높은 압력이다. 이 압력(15 ㎫)은, 「처리 압력」이라고 불린다.
<유지 공정>
상기 승압 공정(T1)에 의해, 처리 용기(301) 내의 압력이 상기 처리 압력(15 ㎫)까지 상승하면, 처리 용기(301)의 상류측 및 하류측에 각각 위치하는 개폐 밸브(52b) 및 개폐 밸브(52f)를 폐쇄하고, 처리 용기(301) 내의 압력을 유지하는 유지 공정(T2)으로 이행한다. 이 유지 공정은, 웨이퍼(W)의 패턴(P)의 오목부 내에 있는 혼합 유체 중의 IPA 농도 및 CO2 농도가 미리 정해진 농도(예컨대 IPA 농도가 30% 이하, CO2 농도가 70% 이상)가 될 때까지 계속된다. 유지 공정(T2)의 시간은, 실험에 의해 정할 수 있다. 이 유지 공정(T2)에 있어서, 다른 밸브의 개폐 상태는, 승압 공정(T1)에 있어서의 개폐 상태와 동일하다.
<유통 공정>
유지 공정(T2) 후, 유통 공정(T3)이 행해진다. 유통 공정(T3)은, 처리 용기(301) 내로부터 CO2 및 IPA의 혼합 유체를 배출하여 처리 용기(301) 내를 강압하는 강압 단계와, 유체 공급 탱크(51)로부터 처리 용기(301) 내에 IPA를 포함하지 않는 새로운 CO2를 공급하여 처리 용기(301) 내를 승압하는 승압 단계를 교대로 반복함으로써 행할 수 있다.
유통 공정(T3)은, 예컨대, 개폐 밸브(52b) 및 개폐 밸브(52f)를 개방 상태로 하고, 배압 밸브(59)의 설정 압력의 상승 및 하강을 반복함으로써 행해진다. 이를 대신하여, 유통 공정(T3)을, 개폐 밸브(52b)를 개방하고 또한 배압 밸브(59)의 설정 압력을 낮은 값으로 설정한 상태에서, 개폐 밸브(52f)의 개폐를 반복함으로써 행해도 좋다.
유통 공정(T3)에서는, 유체 공급 헤더(317)를 이용하여 처리 용기(301) 내에 CO2가 공급된다(도 3의 화살표 F4 참조). 유체 공급 헤더(317)는, 유체 공급 노즐(341)보다 대유량으로 CO2를 공급할 수 있다. 유통 공정(T3)에서는, 처리 용기(301) 내의 압력은 임계 압력보다 충분히 높은 압력으로 유지되어 있기 때문에, 대유량의 CO2가 웨이퍼(W) 표면에 충돌하거나, 웨이퍼(W) 표면 근방을 흘러도 건조의 문제는 없다. 이 때문에, 처리 시간의 단축을 중시하여 유체 공급 헤더(317)가 이용된다.
승압 단계에서는, 처리 용기(301) 내의 압력을 상기 처리 압력(15 ㎫)까지 상승시킨다. 강압 단계에서는, 처리 용기(301) 내의 압력을 상기 처리 압력으로부터 미리 정해진 압력(임계 압력보다 높은 압력)까지 저하시킨다. 강압 단계에서는, 유체 공급 헤더(317)를 통해 처리 용기(301) 내에 처리 유체가 공급되고 유체 배출 헤더(318)를 통해 처리 용기(301)로부터 처리 유체가 배기되게 되기 때문에, 처리 용기(301) 내에는, 웨이퍼(W)의 표면과 대략 평행하게 유동하는 처리 유체의 층류(層流)가 형성된다(도 3의 화살표 F6 참조).
유통 공정을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 패턴의 오목부 내에 있어서 IPA로부터 CO2로의 치환이 촉진된다. 오목부 내에 있어서 IPA로부터 CO2로의 치환이 진행되어 감에 따라, 도 7의 좌측에 나타낸 바와 같이 혼합 유체의 임계 압력이 저하되어 가기 때문에, 각 강압 단계의 종료 시에 있어서의 처리 용기(301) 내의 압력을, 혼합 유체 중의 CO2 농도에 대응하는 혼합 유체의 임계 압력보다 높다고 하는 조건을 만족시키면서, 서서히 낮게 해 갈 수 있다.
<배출 공정>
유통 공정(T3)에 의해, 패턴의 오목부 내에 있어서 IPA로부터 CO2로의 치환이 완료되면, 배출 공정(T4)이 행해진다. 배출 공정(T4)은, 개폐 밸브(52a, 52b, 52c, 52d, 52e)를 폐쇄 상태로 하고, 배압 밸브(59)의 설정 압력을 상압으로 하며, 개폐 밸브(52f, 52g, 52h, 52i)를 개방 상태로 하고, 개폐 밸브(52j)를 폐쇄 상태로 함으로써 행할 수 있다. 배출 공정(T4)에 의해 처리 용기(301) 내의 압력이 CO2의 임계 압력보다 낮아지면, 초임계 상태의 CO2는 기화되어, 패턴의 오목부 내로부터 이탈한다. 이에 의해, 1장의 웨이퍼(W)에 대한 건조 처리가 종료된다.
상기한 실시형태에 의하면, 승압 공정(T1)에 있어서, 웨이퍼(W)의 하방에 있는 유체 공급 노즐(341)로부터 처리 용기(301) 내에 CO2가 공급된다. 이 때문에, 패턴의 도괴를 보다 확실하게 방지할 수 있다. 이 점에 대해 이하에 서술한다.
웨이퍼(W)의 표면 상에 존재하는 액체 상태의 IPA가 기체 상태의 CO2의 흐름에 노출되면, IPA가 증발하고, 이때에 패턴의 도괴가 발생할 우려가 있다. 승압 공정(T1)에 있어서, 웨이퍼(W)의 측방에 있는 유체 공급 헤더(317)로부터 처리 용기(301) 내에 기체 상태의 CO2가 공급되면, 비교적 고유속의 CO2의 흐름이 IPA의 퍼들에 직접 충돌하거나, 혹은 IPA의 퍼들 근방을 통과하기 때문에, IPA의 증발이 발생하기 쉬운 경향에 있다.
이에 대해, 본 실시형태에서는, 유체 공급 노즐(341)로부터 토출된 CO2는, 웨이퍼(W)의 표면 또는 표면 근방의 공간을 향해 직접 흐르는 것이 아니라, 유지판(316)의 하면 중앙부에 충돌한 후에, 유지판(316)의 하면을 따라 방사형으로 퍼지고, 그 후 웨이퍼(W)의 상면측의 공간으로 유입된다. 즉, 본 실시형태에서는, 처리 유체 토출구로부터 웨이퍼(W)의 표면 또는 표면 근방의 공간으로 직접 향하는 CO2의 흐름은 존재하지 않는다. 이 때문에, 처리 용기(301) 내에 기체 상태의 CO2를 공급한 것에 기인하는 IPA의 증발이 대폭 억제된다. 한편, 기체 상태의 CO2가 웨이퍼(W)의 상면측의 공간으로 유입되었을 때에는, CO2의 유속은, 유체 공급 노즐(341)로부터 토출되었을 때보다 대폭 작아지고 있다. 또한, 제2 공급 라인에는 오리피스(55b)가 있기 때문에, 유체 공급 노즐(341)로부터 토출되는 CO2의 유속은 원래 작다. 이에 의해, IPA의 증발이 더욱 억제된다.
상기 실시형태에서는, 유체 공급 노즐(341)의 위치는, 예컨대 처리 용기(301) 내에 수용된 웨이퍼(W)의 중심부 바로 아래로 하였으나, 이것에는 한정되지 않는다. 유체 공급 노즐(341)의 위치는, 유지판(316)의 하방, 즉 웨이퍼(W)가 배치된 유지판(316)을 바로 위에서 봤을 때에 유체 공급 노즐(341)이 보이지 않는 위치이면 된다. 바꿔 말하면, 유체 공급 노즐(341)로부터 토출된 CO2 가스가 유지판(316)의 하면 또는 웨이퍼(W)의 이면(하면)에 충돌하도록 되어 있으면 된다.
단, 유체 공급 노즐(341)의 위치가 크게 웨이퍼(W)의 중심부의 바로 아래로부터 벗어나면, 처리 용기(301) 내에 있어서의 CO2 가스의 흐름이 불균일하게 되어, CO2 가스의 흐름이 웨이퍼(W)의 표면으로 돌아 들어갈 우려가 있다. 이 때문에, 유체 공급 노즐(341)은 웨이퍼(W)의 중심부 바로 아래에 가까운 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, CO2 가스의 흐름이 웨이퍼(W)의 표면으로 돌아 들어가는 것을 방지 또는 억제하는 관점에서, 유체 공급 노즐(341)은 연직 방향 상방 또는 대략 연직 방향 상방을 향해 CO2를 토출하는 것이 바람직하다.
상기 실시형태에서는, 승압 공정(T1)의 전체 기간에 걸쳐, 유체 공급 노즐(341)로부터만 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급하고 있었으나, 이것에는 한정되지 않는다. 처리 용기(301)의 압력이 처리 유체인 CO2의 임계 압력(약 7 ㎫)을 초과하면, 유체 공급 헤더(317)로부터 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급해도 좋고, 또한, 유체 공급 헤더(317) 및 유체 공급 노즐(341)의 양방으로부터 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급해도 좋다. 이들의 경우에도, 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.
단, 상기 실시형태와 같이, 승압 공정(T1)의 전체 기간에 걸쳐, 유체 공급 노즐(341)로부터만 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급하는 편이 바람직하다. 또한, 보다 확실하게 패턴의 도괴를 방지할 수 있기 때문이다. 유체 공급 헤더(317)로부터 처리 용기(301) 내에 CO2를 공급하면, 공급된 CO2가 IPA 또는 IPA 및 CO2의 혼합 유체로 이루어지는 퍼들에 직접적으로 충돌하여 퍼들을 교반하기 때문에, 파티클이 발생하기 쉬워지는 경향이 있기 때문이다.
실제로 시험을 행한 결과, 승압 공정(T1)의 전체 기간에 걸쳐, 유체 공급 노즐(341)로부터만 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급한 경우에는, 패턴의 도괴를 방지할 수 있고, 파티클의 발생도 문제없는 레벨이었다. 한편, 승압 공정(T1)의 후반[처리 용기(301) 내 압력이 약 7 ㎫을 초과한 후]에, 유체 공급 헤더(317)로부터 CO2를 공급한 경우, 및 유체 공급 헤더(317) 및 유체 공급 노즐(341)의 양방으로부터 CO2를 공급한 경우에서는, 패턴의 도괴는 방지할 수 있었으나, 파티클 레벨이 악화되었다.
단, 유체 공급 헤더(317)를 이용하는 편이 유체 공급 노즐(341)을 이용하는 경우와 비교하여 승압 속도를 높일 수 있기 때문에, 요구되는 파티클 레벨에 따라서는, 스루풋을 중시하여, 승압 공정(T1)의 후반에 유체 공급 헤더(317)를 이용하여 CO2를 처리 용기(301) 내에 공급해도 좋다.
본 발명은 전술한 실시형태 및 변형예에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 상도할 수 있는 여러 가지 변형이 가해진 각종 양태도 포함할 수 있는 것이고, 본 발명에 의해 나타나는 효과도 전술한 사항에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상 및 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 특허청구의 범위 및 명세서에 기재되는 각 요소에 대해 여러 가지 추가, 변경 및 부분적 삭제가 가능하다.
예컨대, 건조 처리에 이용되는 처리 유체는 CO2 이외의 유체(예컨대 불소계의 유체)여도 좋고, 기판에 적용된 건조 방지용의 액체를 초임계 상태로 제거 가능한 임의의 유체를 처리 유체로서 이용할 수 있다. 또한 건조 방지용의 액체도 IPA에는 한정되지 않고, 건조 방지용 액체로서 사용 가능한 임의의 액체를 사용할 수 있다. 처리 대상인 기판은, 전술한 반도체 웨이퍼(W)에 한정되는 것은 아니며, LCD용 유리 기판, 세라믹 기판 등의 다른 기판이어도 좋다.
W: 기판(웨이퍼)
4: 제어부
316: 기판 유지부(유지판)
317: 제1 유체 공급부(유체 공급 헤더)
341: 제2 유체 공급부(유체 공급 노즐)

Claims (10)

  1. 표면에 액체가 부착된 기판을, 초임계 상태의 처리 유체를 이용하여 건조시키는 기판 처리 장치에 있어서,
    처리 용기;
    상기 처리 용기 내에서, 상기 표면을 상향으로 하여 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부;
    상기 기판 유지부에 의해 유지된 기판의 하방에 설치되고, 상기 기판 유지부의 하방으로부터 상기 기판 유지부를 향해 가압된 처리 유체를 상기 처리 용기의 내부 공간에 공급하는 제1 유체 공급부;
    상기 기판 유지부에 의해 유지된 상기 기판의 측방에 설치되고, 상기 기판의 측방으로부터 상기 기판을 향해 가압된 처리 유체를 상기 처리 용기의 내부 공간에 공급하는 제2 유체 공급부;
    상기 처리 용기로부터 처리 유체를 배출하는 유체 배출부; 및
    상기 제1 유체 공급부, 상기 제2 유체 공급부 및 상기 유체 배출부의 동작을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판 처리 장치에,
    상기 표면에 액체가 부착되어 있는 상기 기판을 상기 처리 용기에 수용한 후에 상기 처리 용기에 가압된 처리 유체를 공급하여, 상기 처리 용기 내의 압력을 처리 유체의 임계 압력보다 높은 처리 압력까지 상승시키는 승압 공정; 및
    상기 승압 공정 후에, 상기 처리 용기 내에 있어서 적어도 처리 유체가 초임계 상태를 유지하는 압력을 유지하면서, 상기 제2 유체 공급부로부터 상기 기판의 측방으로부터 상기 기판을 향해 가압된 처리 유체를 공급하는 것에 의해, 상기 처리 용기의 내부 공간에 처리 유체를 흐르게 하는 것과 함께 상기 처리 용기로부터 처리 유체를 배출하는 유통 공정
    을 실시시키며,
    상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 제2 유체 공급부로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 상기 제1 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 상기 처리 유체를 공급시키며,
    상기 유통 공정에 있어서, 상기 제2 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시키는 것인, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 승압 공정에 있어서, 상기 처리 용기 내로의 상기 처리 유체의 공급 개시로부터, 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 임계 압력을 거쳐 상기 처리 압력까지 도달하기까지의 사이에, 상기 제2 유체 공급부로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 상기 제1 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시키는 것인, 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 승압 공정에 있어서, 상기 처리 용기 내로의 상기 처리 유체의 공급 개시로부터 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달하기까지의 사이에, 상기 제2 유체 공급부로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 상기 제1 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시키며,
    상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달한 후에 상기 처리 압력까지 도달하기까지의 사이에, 상기 제1 유체 공급부로부터의 상기 처리 유체의 공급을 정지하고, 상기 제2 유체 공급부로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시키거나, 혹은, 상기 제1 및 제2 유체 공급부의 양방으로부터 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급시키는 것인, 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유체 공급부는, 상기 기판 유지부에 의해 유지된 상기 기판의 중앙부의 하방으로부터, 상기 기판의 중앙부를 향해 처리 유체를 공급하도록 설치되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유체 공급부는, 상기 기판의 측방으로부터 수평 방향으로 처리 유체를 공급하도록 설치되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 유체 공급부는, 상기 기판의 측방이며, 또한, 상기 기판의 상면보다 높은 위치로부터 상기 기판과 평행하게 처리 유체를 공급하도록 설치되어 있는 것인, 기판 처리 장치.
  7. 기판 처리 방법에 있어서,
    표면에 패턴이 형성되고 상기 표면에 액체가 부착된 기판을 처리 용기에 수용하는 수용 공정;
    상기 수용 공정 후에, 상기 처리 용기에 가압된 처리 유체를 공급하여, 상기 처리 용기 내의 압력을, 상기 처리 유체의 임계 압력보다 높은 처리 압력까지 상승시키는 승압 공정; 및
    상기 승압 공정 후에, 상기 처리 용기 내에 있어서 적어도 상기 처리 유체가 초임계 상태를 유지하는 압력을 유지하면서, 상기 처리 용기에 가압된 상기 처리 유체를 공급하고 상기 처리 용기로부터 상기 처리 유체를 배출하는 유통 공정
    을 포함하며,
    상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 처리 용기 내에서 상기 기판을 유지하는 기판 유지부의 하방에 설치된 제1 유체 공급부로부터 상기 기판 유지부를 향해 가압된 처리 유체를 상기 처리 용기의 내부 공간에 공급하고,
    상기 유통 공정에 있어서, 상기 기판의 측방에 설치된 제2 유체 공급부로부터 상기 기판을 향해 가압된 처리 유체를 공급하는 것에 의해, 상기 처리 용기의 내부 공간에 처리 유체를 흐르게 하는 것과 함께 상기 처리 용기로부터 처리 유체를 배출시키며,
    상기 승압 공정에 있어서, 적어도 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달할 때까지는, 상기 제2 유체 공급부로부터 가압된 처리 유체를 공급하지 않는 것인, 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 승압 공정에 있어서, 상기 처리 용기 내로의 상기 처리 유체의 공급 개시로부터, 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 임계 압력을 거쳐 상기 처리 압력까지 도달하기까지의 사이에, 상기 제2 유체 공급부를 이용하지 않고, 상기 제1 유체 공급부를 이용하여 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하는 것인, 기판 처리 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 승압 공정에 있어서, 상기 처리 용기 내의 압력이, 상기 처리 용기 내로의 상기 처리 유체의 공급 개시로부터 상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달하기까지의 사이에, 상기 제2 유체 공급부를 이용하지 않고, 상기 제1 유체 공급부를 이용하여 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하고,
    상기 처리 용기 내의 압력이 상기 처리 유체의 임계 압력에 도달한 후에 상기 처리 압력까지 도달하기까지의 사이에, 상기 제1 유체 공급부를 이용하지 않고, 상기 제2 유체 공급부를 이용하여 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하거나, 혹은, 상기 제1 및 제2 유체 공급부의 양방을 이용하여 상기 처리 용기 내에 처리 유체를 공급하는 것인, 기판 처리 방법.
  10. 기판 처리 장치의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터에 의해 실행되었을 때에, 상기 컴퓨터가 상기 기판 처리 장치를 제어하여 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 기억 매체.
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