KR102539404B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 처리 용기의 메인터넌스 작업을 용이하게 행하는 것이 가능한, 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판 처리 장치(3)는, 기판(W)을 수용하고, 기판(W)에 대해 고압의 처리 유체를 이용하여 처리를 행하는 용기 본체(311)와, 용기 본체(311) 내에 기판(W)을 반입 및 반출하기 위한 반송구(312)를 구비하고 있다. 용기 본체(311) 중, 반송구(312)와는 상이한 위치에 개구(321)가 형성되어 있다. 개구(321)는, 제2 덮개 부재(322)에 의해 막혀진다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함) 등의 표면에 집적 회로의 적층 구조를 형성하는 반도체 장치의 제조 공정에 있어서는, 약액 등의 세정액에 의해 웨이퍼 표면의 미소한 먼지나 자연 산화막을 제거하는 등, 액체를 이용하여 웨이퍼 표면을 처리하는 액처리 공정이 행해지고 있다.
이러한 액처리 공정에서 웨이퍼의 표면에 잔류한 액체를 제거할 때에, 초임계 상태의 처리 유체를 이용하는 방법이 알려져 있다.
예컨대 특허문헌 1은, 초임계 상태의 유체를 기판과 접촉시켜, 기판에 잔류한 액체를 제거하는 기판 처리 장치를 개시한다. 또한 특허문헌 2는, 초임계 유체를 이용하여 기판 위로부터 유기 용제를 용해하여 기판을 건조시키는 기판 처리 장치를 개시한다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2013-12538호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2013-16798호 공보
그런데, 종래, 초임계 상태의 유체를 이용한 기판 처리 장치에 있어서는, 처리 용기의 내부가 고압이 되기 때문에, 처리 용기의 내압성을 높이기 위해서 기판의 반송구의 면적을 작게 하는 것이 행해지고 있다. 이 때문에, 처리 용기 내의 메인터넌스 작업이 용이하지 않다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 배경하에 이루어진 것으로, 처리 용기 내의 메인터넌스 작업을 용이하게 행하는 것이 가능한, 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태는, 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 수용하고, 상기 기판에 대해 고압의 처리 유체를 이용하여 처리를 행하는 용기 본체와, 상기 용기 본체 내에 상기 기판을 반입 및 반출하기 위한 반송구와, 상기 용기 본체 중, 상기 반송구와는 상이한 위치에 형성된 개구와, 상기 개구를 막는 덮개 부재를 구비한, 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 처리 용기 내의 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 세정 처리 시스템의 전체 구성을 도시한 횡단 평면도이다.
도 2는 초임계 처리 장치의 처리 용기의 일례를 도시한 외관 사시도이다.
도 3은 초임계 처리 장치의 처리 용기의 일례를 도시한 단면도이다.
도 4는 처리 용기의 메인터넌스용 개구 주위를 도시한 단면도이다.
도 5는 처리 용기의 메인터넌스용 개구 주위를 도시한 단면도이다.
도 6은 초임계 처리 장치의 시스템 전체의 구성예를 도시한 도면이다.
도 7은 IPA의 건조 메커니즘을 설명하기 위한 도면이며, 웨이퍼가 갖는 오목부로서의 패턴을 간략적으로 도시한 확대 단면도이다.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 초임계 처리 장치의 처리 용기를 메인터넌스할 때의 작용을 도시한 단면도이다.
도 9는 초임계 처리 장치의 처리 용기의 변형예를 도시한 측면도이다.
도 10은 초임계 처리 장치의 처리 용기의 변형예를 도시한 도면으로서, 용기 본체 내의 유체를 배출하는 유체 배출부 주변을 도시한 단면도이다.
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.
[세정 처리 시스템의 구성]
도 1은 세정 처리 시스템(1)의 전체 구성을 도시한 횡단 평면도이다.
세정 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 잔류하고 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 2대의 초임계 처리 장치(3)]를 구비한다.
이 세정 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 1대씩 배치되어 있고, 합계 2대의 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]
다음으로, 초임계 처리 장치(기판 처리 장치)(3)에서 행해지는 초임계 유체를 이용한 건조 처리의 상세에 대해 설명한다. 먼저, 초임계 처리 장치(3)에 있어서 웨이퍼(W)가 반입되는 처리 용기의 구성예를 설명한다.
도 2는 초임계 처리 장치(3)의 처리 용기(301)의 일례를 도시한 외관 사시도이고, 도 3은 처리 용기(301)의 일례를 도시한 단면도이다.
처리 용기(301)는, 웨이퍼(W)를 수용하고, 웨이퍼(W)에 대해 초임계 유체 등의 고압의 처리 유체를 이용하여 처리를 행하는 것이다. 이 처리 용기(301)는, 웨이퍼(W)를 수용하는 케이스형의 용기 본체(311)와, 용기 본체(311) 내에 웨이퍼(W)를 반입 및 반출하기 위한 반송구(312)와, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 횡방향으로 유지하는 유지판(316)과, 이 유지판(316)을 지지하고, 웨이퍼(W)를 용기 본체(311) 내에 반입했을 때 반송구(312)를 밀폐하는 제1 덮개 부재(315)를 구비하고 있다. 또한, 용기 본체(311) 중, 반송구(312)와는 상이한 위치에, 메인터넌스용 개구(개구)(321)가 형성되어 있다. 이 메인터넌스용 개구(321)는, 메인터넌스 시 등을 제외하고, 제2 덮개 부재(322)에 의해 막혀져 있다.
용기 본체(311)는, 웨이퍼(W)를 수용하고, 웨이퍼(W)에 대해 처리 유체를 이용한 처리를 행하는 것이다. 용기 본체(311)는, 예컨대 직경 300 ㎜의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 처리 공간(319)이 내부에 형성된 용기이다. 전술한 반송구(312) 및 메인터넌스용 개구(321)[예컨대 반송구(312)와 동등한 크기 및 형상의 개구]는, 처리 공간(319)의 양단에 각각 형성되고, 모두 처리 공간(319)에 연통(連通)되어 있다.
또한, 용기 본체(311) 중 반송구(312)측의 벽부에는, 배출 포트(314)가 형성되어 있다. 배출 포트(314)는, 처리 용기(301)의 하류측에 형성되는, 처리 유체를 유통시키기 위한 배출측 공급 라인(65)(도 6 참조)에 접속되어 있다. 한편, 도 2에는 2개의 배출 포트(314)가 도시되어 있으나, 배출 포트(314)의 수는 특별히 한정되지 않는다.
반송구(312)의 상측 및 하측에 각각 위치하는 제1 상측 블록(312a) 및 제1 하측 블록(312b)에는, 각각 후술하는 제1 로크 플레이트(327)를 감입(嵌入)하기 위한 감입 구멍(325, 323)이 형성되어 있다. 각 감입 구멍(325, 323)은, 각각 제1 상측 블록(312a) 및 제1 하측 블록(312b)을 상하 방향[웨이퍼(W)의 면에 대해 수직인 방향]으로 관통하고 있다.
유지판(316)은, 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 용기 본체(311)의 처리 공간(319) 내에 수평의 상태로 배치 가능하게 구성된 얇은 판형의 부재이고, 제1 덮개 부재(315)에 연결되어 있다. 한편, 유지판(316)의 제1 덮개 부재(315)측에는 배출구(316a)가 형성되어 있다.
용기 본체(311) 중, 전방측(Y방향 마이너스측)의 영역에는, 제1 덮개 부재 수용 공간(324)이 형성되어 있다. 제1 덮개 부재(315)는, 유지판(316)을 처리 용기(301) 내에 반입하여 웨이퍼(W)에 대해 초임계 처리를 행할 때, 제1 덮개 부재 수용 공간(324)에 수용된다. 이 경우, 제1 덮개 부재(315)는, 반송구(312)를 막아 처리 공간(319)을 밀폐한다.
제1 로크 플레이트(327)는, 처리 용기(301)의 전방측에 설치되어 있다. 이 제1 로크 플레이트(327)는, 유지판(316)을 처리 위치까지 이동시켰을 때, 제1 덮개 부재(315)가 용기 본체(311) 내의 압력에 의해 이동하는 것을 규제하는 규제 부재로서의 역할을 수행한다. 이 제1 로크 플레이트(327)는, 제1 하측 블록(312b)의 감입 구멍(323), 및 제1 상측 블록(312a)의 감입 구멍(325)에 감입된다. 이때, 제1 로크 플레이트(327)가 빗장으로서의 역할을 수행하기 때문에, 제1 덮개 부재(315) 및 유지판(316)은, 그 전후 방향(도 2 및 도 3 중 Y방향)의 이동이 규제된다. 그리고, 제1 로크 플레이트(327)는, 감입 구멍(323, 325)에 감입되어 제1 덮개 부재(315)를 누르는 로크 위치와, 이 로크 위치로부터 하방측으로 퇴피하여 제1 덮개 부재(315)를 개방하는 개방 위치 사이에서, 승강 기구(326)에 의해 상하 방향으로 이동한다. 이 예에서는, 제1 로크 플레이트(327)와 감입 구멍(323, 325)과 승강 기구(326)에 의해, 제1 덮개 부재(315)가 용기 본체(311) 내의 압력에 의해 이동하는 것을 규제하는 규제 기구가 구성되어 있다. 한편 감입 구멍(323, 325)에는, 각각 제1 로크 플레이트(327)를 삽입 및 분리하기 위해서 필요한 마진이 마련되어 있기 때문에, 감입 구멍(323, 325)과 로크 위치에 있는 제1 로크 플레이트(327) 사이에는 약간의 간극(C1)(도 3)이 형성되어 있다. 한편, 도시의 편의상, 도 3에서는 간극(C1)을 과장하여 그리고 있다.
메인터넌스용 개구(321)는, 용기 본체(311)의 벽면이며, 반송구(312)에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 이와 같이 메인터넌스용 개구(321)와 반송구(312)가 대향함으로써, 제1 덮개 부재(315) 및 제2 덮개 부재(322)에 의해 용기 본체(311)를 밀폐했을 때, 처리 공간(319)의 압력이, 용기 본체(311)의 내면에 대략 균등하게 가해진다. 이 때문에, 용기 본체(311)의 특정한 개소에 응력이 집중되는 것이 방지된다. 그러나, 메인터넌스용 개구(321)는, 반송구(312)에 대향하는 위치 이외의 개소, 예컨대 웨이퍼(W)의 진행 방향(Y방향)에 대해 측방의 벽면에 형성되어 있어도 좋다.
제2 상측 블록(321a) 및 제2 하측 블록(321b)은, 각각 메인터넌스용 개구(321)의 상측 및 하측에 위치하고 있다. 이 제2 상측 블록(321a) 및 제2 하측 블록(321b)에는, 각각 제2 로크 플레이트(337)를 감입시키기 위한 감입 구멍(335, 333)이 형성되어 있다. 각 감입 구멍(335, 333)은, 각각 제2 상측 블록(321a) 및 제2 하측 블록(321b)을 상하 방향[웨이퍼(W)의 면에 대해 수직인 방향, Z방향]으로 관통하고 있다.
용기 본체(311) 중, 안쪽측(Y방향 플러스측)의 영역에는, 제2 덮개 부재 수용 공간(334)이 형성되어 있다. 제2 덮개 부재(322)는, 메인터넌스 시 등을 제외하고, 제2 덮개 부재 수용 공간(334)에 수용되고, 메인터넌스용 개구(321)를 막는다. 또한, 제2 덮개 부재(322)에는, 공급 포트(313)가 형성되어 있다. 공급 포트(313)는, 처리 용기(301)의 상류측에 형성되고, 처리 유체를 유통시키기 위한 제1 공급 라인(63)(도 6 참조)에 접속되어 있다. 한편, 도 2에는 2개의 공급 포트(313)가 도시되어 있으나, 공급 포트(313)의 수는 특별히 한정되지 않는다.
제2 로크 플레이트(337)는, 제2 덮개 부재(322)가 용기 본체(311) 내의 압력에 의해 이동하는 것을 규제하는 규제 부재로서의 역할을 수행한다. 이 제2 로크 플레이트(337)는, 메인터넌스용 개구(321) 주위의 감입 구멍(333, 335)에 감입된다. 이때, 제2 로크 플레이트(337)가 빗장으로서의 역할을 수행하기 때문에, 제2 덮개 부재(322)는, 그 전후 방향(Y방향)의 이동이 규제된다. 그리고, 제2 로크 플레이트(337)는, 감입 구멍(333, 335)에 감입되어 제2 덮개 부재(322)를 누르는 로크 위치와, 이 로크 위치로부터 하방측으로 퇴피하여 제2 덮개 부재(322)를 개방하는 개방 위치 사이에서, 상하 방향으로 이동하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 제2 로크 플레이트(337)는, 수동으로 이동되도록 되어 있으나, 승강 기구(326)와 대략 동일한 승강 기구를 설치하여, 자동으로 이동시켜도 좋다. 한편 감입 구멍(333, 335)에는, 제2 로크 플레이트(337)를 삽입 및 분리하기 위해서 필요한 마진이 형성되어 있기 때문에, 감입 구멍(333, 335)과 로크 위치에 있는 제2 로크 플레이트(337) 사이에는 약간의 간극(C2)(도 3)이 형성되어 있다. 한편, 도시의 편의상, 도 3에서는 간극(C2)을 과장하여 그리고 있다.
본 실시형태에 있어서, 제2 덮개 부재(322)는, 제1 공급 라인(63)에 접속되고, 제2 덮개 부재(322)에는 다수의 개공(332)이 형성되어 있다. 이 제2 덮개 부재(322)는, 제1 공급 라인(63)으로부터의 처리 유체를 용기 본체(311)의 내부에 공급하는 유체 공급 헤더로서의 역할을 수행한다. 이에 의해, 메인터넌스 시에 제2 덮개 부재(322)를 떼어냈을 때, 개공(332)의 청소 등의 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 용기 본체(311) 내의 반송구(312)측의 벽부에는, 배출 포트(314)에 연통되는 유체 배출 헤더(318)가 설치되어 있다. 이 유체 배출 헤더(318)에도 다수의 개공이 형성되어 있다.
제2 덮개 부재(322) 및 유체 배출 헤더(318)는 상호 대향하도록 설치되어 있다. 유체 공급부로서 기능하는 제2 덮개 부재(322)는, 실질적으로 수평 방향을 향해 처리 유체를 용기 본체(311) 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. 용기 본체(311) 내의 유체를 배출하는 유체 배출부로서 기능하는 유체 배출 헤더(318)는, 용기 본체(311) 내의 유체를, 유지판(316)에 형성된 배출구(316a)를 지나, 용기 본체(311) 밖으로 유도하여 배출한다. 유체 배출 헤더(318)를 통해 용기 본체(311) 밖으로 배출되는 유체에는, 제2 덮개 부재(322)를 통해 용기 본체(311) 내에 공급된 처리 유체 외에, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 처리 유체에 용해된 IPA가 포함된다. 이와 같이 제2 덮개 부재(322)의 개공(332)으로부터 용기 본체(311) 내에 처리 유체를 공급함으로써, 또한 유체 배출 헤더(318)의 개공을 통해 유체를 용기 본체(311) 내로부터 배출함으로써, 용기 본체(311) 내에는, 웨이퍼(W)의 표면과 대략 평행하게 유동하는 처리 유체의 층류(層流)가 형성된다.
또한, 용기 본체(311) 중 반송구(312)측의 측면과 메인터넌스용 개구(321)측의 측면에는, 각각 진공 흡인관(348, 349)이 접속되어 있다. 진공 흡인관(348, 349)은, 각각 용기 본체(311) 중 제1 덮개 부재 수용 공간(324)측의 면과 제2 덮개 부재 수용 공간(334)측의 면에 연통되어 있다. 이 진공 흡인관(348, 349)은, 각각 진공 흡인력에 의해 제1 덮개 부재(315) 및 제2 덮개 부재(322)를 용기 본체(311)측으로 끌어당기는 역할을 수행한다.
또한, 용기 본체(311)의 바닥면에는, 처리 유체를 용기 본체(311)의 내부에 공급하는 바닥면측 유체 공급부(341)가 형성되어 있다. 바닥면측 유체 공급부(341)는, 용기 본체(311) 내에 고압 유체를 공급하는 제2 공급 라인(64)(도 6 참조)에 접속되어 있다. 바닥면측 유체 공급부(341)는, 실질적으로 하방으로부터 상방을 향해 처리 유체를 용기 본체(311) 내에 공급한다. 바닥면측 유체 공급부(341)로부터 공급된 처리 유체는, 웨이퍼(W)의 이면으로부터 유지판(316)에 형성된 배출구(316a)를 통해 웨이퍼(W)의 표면으로 돌아 들어가고, 제2 덮개 부재(322)로부터의 처리 유체와 함께, 유지판(316)에 형성된 배출구(316a)를 통해 유체 배출 헤더(318)로부터 배출된다. 바닥면측 유체 공급부(341)의 위치는, 예컨대 용기 본체(311) 내에 도입된 웨이퍼(W)의 하방으로 하는 것이 바람직하고, 웨이퍼(W)의 중심부의 하방으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이것에 의해, 바닥면측 유체 공급부(341)로부터의 처리 유체를 웨이퍼(W)의 표면으로 균일하게 돌아 들어가게 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 용기 본체(311)의 상하 양면에는, 예컨대 테이프 히터 등의 저항 발열체로 이루어지는 히터(345)가 설치되어 있다. 히터(345)는, 전원부(346)와 접속되어 있고, 전원부(346)의 출력을 증감하여, 용기 본체(311) 및 처리 공간(319)의 온도를 예컨대 100℃∼300℃의 범위로 유지할 수 있다.
[메인터넌스용 개구 주변의 구성]
다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 메인터넌스용 개구(321) 주위의 구성에 대해 더 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 덮개 부재(322) 중 처리 공간(319)측의 측벽에는, 메인터넌스용 개구(321)의 둘레 가장자리에 대응하는 위치를 둘러싸도록 오목부(328)가 형성되어 있다. 이 오목부(328) 내에 시일 부재(329)를 끼워 넣음으로써, 메인터넌스용 개구(321) 주위의 측벽면에 접촉하는 제2 덮개 부재(322)측의 측벽면에 시일 부재(329)가 배치된다.
시일 부재(329)는, 메인터넌스용 개구(321)를 둘러싸는 것이 가능하도록 환형으로 형성되어 있다. 또한, 시일 부재(329)의 단면 형상은 U자형으로 되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 시일 부재(329)에 있어서는, U자의 노치(329a)는, 환형의 시일 부재(329)의 내주면을 따라 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 시일 부재(329)에는, U자형으로 둘러싸인 내부 공간[노치(329a)]이 형성되어 있게 된다.
이 시일 부재(329)가 설치된 제2 덮개 부재(322)를 이용하여 메인터넌스용 개구(321) 주위를 막음으로써, 시일 부재(329)는, 제2 덮개 부재(322)와 처리 공간(319) 사이의 간극을 막도록, 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311)의 대향면 사이에 배치된다. 그리고, 이 간극은 용기 본체(311) 내의 메인터넌스용 개구(321) 주위에 형성되어 있기 때문에, 시일 부재(329)의 내주면을 따라 형성된 노치(329a)는, 상기 처리 공간(319)과 연통된 상태로 되어 있다.
노치(329a)가 처리 공간(319)과 연통되어 있는 시일 부재(329)는, 처리 유체의 분위기에 노출되게 되는데, 처리 유체는 수지나 고무 등의 성분이나 거기에 포함되는 불순물을 용출시켜 버리는 경우가 있다. 그래서, 시일 부재(329)는, 적어도 처리 공간(319)을 향해 개구되어 있는 노치(329a)의 내측을, 액체 IPA나 처리 유체에 대한 내식성을 구비한 수지로 구성하고 있다. 이러한 수지의 예로서는, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 파라크실렌, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)을 들 수 있고, 처리 유체 중에의 성분의 미량의 용출이 있었다고 해도 반도체 장치에 영향이 적은, 비불소계의 수지를 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 처리 용기(301) 내에서 웨이퍼(W)에 대해 고압의 처리 유체를 이용하여 처리를 행할 때에 있어서의, 시일 부재(329)를 구비한 처리 용기(301)의 작용에 대해 설명한다.
먼저 처리 공간(319)에 고압의 처리 유체가 공급되어 있지 않고, 용기 본체(311) 내의 압력이 높아져 있지 않은 경우, 진공 흡인관(349)(도 2 및 도 3)으로부터의 흡인력에 의해, 제2 덮개 부재(322)가 용기 본체(311)측으로 끌어당겨진다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 덮개 부재(322) 및 용기 본체(311)의 측벽면끼리가 직접 대향하여 시일 부재(329)를 찌부러뜨려, 메인터넌스용 개구(321) 주위를 기밀하게 막는다. 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311)에 의해 찌부러뜨려진 시일 부재(329)는, 노치(329a)가 좁아지는 방향으로 변형한다. 노치(329a)가 완전히 폐쇄되어 있지 않은 경우에는, 이 시점에서, 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311) 사이의 간극을 통해 노치(329a) 내에 처리 공간(319) 내의 분위기가 유입되고 있다.
한편, 개공(332)으로부터 처리 공간(319) 내에 고압의 처리 유체를 공급한 경우, 제2 덮개 부재(322)는, 메인터넌스용 개구(321)로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 즉, 제2 덮개 부재(322)는, 처리 유체로부터 받는 압력에 의해, 메인터넌스용 개구(321) 주위의 감입 구멍(335, 333)과, 제2 로크 플레이트(337) 사이의 간극(C2)(도 3)분만큼 이동한다. 제2 덮개 부재(322)의 이동에 의해, 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311) 사이의 간극이 확대되면, 탄성을 갖는 시일 부재(329)의 복원력에 의해 노치(329a)가 확대되고, 도 5에 도시된 바와 같이 노치(329a)(내부 공간) 내에도 처리 공간(319)의 분위기(처리 유체)가 또한 진입한다.
노치(329a) 내에 처리 유체가 진입하면, 노치(329a)의 내측으로부터 시일 부재(329)를 밀어 벌려, 시일 부재(329)의 외주면[노치(329a)와는 반대측의 면]을 제2 덮개 부재(322)의 오목부(328)측의 면, 및 용기 본체(311)의 측벽면을 향해 밀어붙이는 힘이 작용한다. 이에 의해, 시일 부재(329)의 외주면이 제2 덮개 부재(322)나 용기 본체(311)에 밀착하여, 이들 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311) 사이의 간극을 기밀하게 막는다. 이러한 종류의 시일 부재(329)는, 처리 유체로부터 받는 힘에 의해 변형 가능한 탄성을 구비하면서, 처리 공간(319)과 외부와의 압력차[예컨대 16 ㎫∼20 ㎫ 정도)]에 대항하여 간극을 기밀하게 막은 상태를 유지할 수 있다.
한편, 본 실시형태에 있어서, 용기 본체(311)의 반송구(312)에 대해서도, 메인터넌스용 개구(321)와 동일하게 하여 제1 덮개 부재(315)에 의해 밀폐되어 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 덮개 부재(315)의 처리 공간(319)측의 측벽에는, 반송구(312)의 둘레 가장자리에 대응하는 위치를 둘러싸도록 오목부(338)가 형성되어 있다. 이 오목부(338) 내에 시일 부재(339)를 끼워 넣음으로써, 반송구(312) 주위의 측벽면에 접촉하는 제1 덮개 부재(315)측의 측벽면에 시일 부재(339)가 배치된다.
시일 부재(339)는, 반송구(312)를 둘러싸는 것이 가능하도록 환형으로 형성되어 있다. 또한, 시일 부재(339)의 단면 형상은 U자형으로 되어 있다. 이와 같이, 시일 부재(339)가 설치된 제1 덮개 부재(315)를 이용하여 반송구(312)를 막음으로써, 시일 부재(339)는, 제1 덮개 부재(315)와 반송구(312) 사이의 간극을 막도록, 제1 덮개 부재(315)와 용기 본체(311)의 대향면 사이에 배치된다. 이 외에, 제1 덮개 부재(315) 및 시일 부재(339)를 이용하여 반송구(312)를 막기 위한 구성은, 전술한 메인터넌스용 개구(321)를 막기 위한 구성과 대략 동일하다.
[초임계 처리 장치의 시스템 전체의 구성]
도 6은 초임계 처리 장치(3)의 시스템 전체의 구성예를 도시한 도면이다.
처리 용기(301)보다 상류측에는 유체 공급 탱크(51)가 설치되어 있고, 초임계 처리 장치(3)에 있어서 처리 유체를 유통시키기 위한 공급 라인에는, 유체 공급 탱크(51)로부터 처리 유체가 공급된다. 유체 공급 탱크(51)와 처리 용기(301) 사이에는, 상류측으로부터 하류측을 향해, 유통 온 오프 밸브(52a), 오리피스(55a), 필터(57) 및 유통 온 오프 밸브(52b)가 순차 설치된다. 한편, 여기서 말하는 상류측 및 하류측의 용어는, 공급 라인에 있어서의 처리 유체의 유동 방향을 기준으로 한다.
유통 온 오프 밸브(52a)는, 유체 공급 탱크(51)로부터의 처리 유체의 공급의 온 및 오프를 조정하는 밸브이며, 개방 상태에서는 하류측의 공급 라인에 처리 유체를 흘리고, 폐쇄 상태에서는 하류측의 공급 라인에 처리 유체를 흘리지 않는다. 유통 온 오프 밸브(52a)가 개방 상태에 있는 경우, 예컨대 16 ㎫∼20 ㎫(메가파스칼) 정도의 고압의 처리 유체가, 유체 공급 탱크(51)로부터 유통 온 오프 밸브(52a)를 통해 공급 라인에 공급된다. 오리피스(55a)는, 유체 공급 탱크(51)로부터 공급되는 처리 유체의 압력을 조정하는 역할을 수행하며, 오리피스(55a)보다 하류측의 공급 라인에는, 예컨대 16 ㎫ 정도로 압력이 조정된 처리 유체를 유통시킬 수 있다. 필터(57)는, 오리피스(55a)로부터 보내져 오는 처리 유체에 포함되는 이물을 제거하여, 깨끗한 처리 유체를 하류측으로 흘린다.
유통 온 오프 밸브(52b)는, 처리 용기(301)에의 처리 유체의 공급의 온 및 오프를 조정하는 밸브이다. 유통 온 오프 밸브(52b)로부터 처리 용기(301)로 연장되는 제1 공급 라인(63)은, 전술한 도 2 및 도 3에 도시된 공급 포트(313)에 접속하고, 유통 온 오프 밸브(52b)로부터의 처리 유체는, 도 2 및 도 3에 도시된 공급 포트(313) 및 제2 덮개 부재(322)를 통해 처리 용기(301)의 용기 본체(311) 내에 공급된다.
한편 도 6에 도시된 초임계 처리 장치(3)에서는, 필터(57)와 유통 온 오프 밸브(52b) 사이에 있어서, 공급 라인이 분기되어 있다. 즉 필터(57)와 유통 온 오프 밸브(52b) 사이의 공급 라인으로부터는, 유통 온 오프 밸브(52c) 및 오리피스(55b)를 통해 처리 용기(301)에 접속하는 공급 라인[제2 공급 라인(64)], 유통 온 오프 밸브(52d) 및 체크 밸브(58a)를 통해 퍼지 장치(62)에 접속하는 공급 라인, 및 유통 온 오프 밸브(52e) 및 오리피스(55c)를 통해 외부에 접속하는 공급 라인이 분기되어 연장된다.
유통 온 오프 밸브(52c) 및 오리피스(55b)를 통해 처리 용기(301)에 접속하는 제2 공급 라인(64)은, 전술한 도 2 및 도 3에 도시된 바닥면측 유체 공급부(341)에 접속하고, 유통 온 오프 밸브(52c)로부터의 처리 유체는, 도 2 및 도 3에 도시된 바닥면측 유체 공급부(341)를 통해 처리 용기(301)의 용기 본체(311) 내에 공급된다. 제2 공급 라인(64)은, 처리 용기(301)에의 처리 유체의 공급을 위한 보조적인 유로로서 이용해도 좋다. 예컨대 처리 용기(301)에의 처리 유체의 공급 개시 당초 등과 같이, 비교적 다량의 처리 유체를 처리 용기(301)에 공급할 때에 유통 온 오프 밸브(52c)가 개방 상태로 조정되고, 오리피스(55b)에 의해 압력이 조정된 처리 유체를 처리 용기(301)에 공급할 수 있다.
유통 온 오프 밸브(52d) 및 체크 밸브(58a)를 통해 퍼지 장치(62)에 접속하는 공급 라인은, 질소 등의 불활성 가스를 처리 용기(301)에 공급하기 위한 유로이고, 유체 공급 탱크(51)로부터 처리 용기(301)에 대한 처리 유체의 공급이 정지하고 있는 동안에 활용된다. 예컨대 처리 용기(301)를 불활성 가스로 채워 청정한 상태를 유지하는 경우에는, 유통 온 오프 밸브(52d) 및 유통 온 오프 밸브(52b)가 개방 상태로 조정되고, 퍼지 장치(62)로부터 공급 라인에 보내진 불활성 가스는 체크 밸브(58a), 유통 온 오프 밸브(52d) 및 유통 온 오프 밸브(52b)를 통해 처리 용기(301)에 공급된다.
유통 온 오프 밸브(52e) 및 오리피스(55c)를 통해 외부에 접속하는 공급 라인은, 공급 라인으로부터 처리 유체를 배출하기 위한 유로이다. 예컨대 초임계 처리 장치(3)의 전원 오프 시에 있어서, 유통 온 오프 밸브(52a)와 유통 온 오프 밸브(52b) 사이의 공급 라인 내에 잔존하는 처리 유체를 외부로 배출할 때에는, 유통 온 오프 밸브(52e)가 개방 상태로 조정되고, 유통 온 오프 밸브(52a)와 유통 온 오프 밸브(52b) 사이의 공급 라인이 외부에 연통된다.
처리 용기(301)보다 하류측에는, 유통 온 오프 밸브(52f), 배기 조정 밸브(59), 농도 계측 센서(60) 및 유통 온 오프 밸브(52g)가, 상류측으로부터 하류측을 향해 순차 설치되어 있다.
유통 온 오프 밸브(52f)는, 처리 용기(301)로부터의 처리 유체의 배출의 온 및 오프를 조정하는 밸브이다. 처리 용기(301)로부터 처리 유체를 배출하는 경우에는 유통 온 오프 밸브(52f)는 개방 상태로 조정되고, 처리 용기(301)로부터 처리 유체를 배출하지 않는 경우에는 유통 온 오프 밸브(52f)는 폐쇄 상태로 조정된다. 한편 처리 용기(301)와 유통 온 오프 밸브(52f) 사이에 연장되는 공급 라인[배출측 공급 라인(65)]은, 도 2 및 도 3에 도시된 배출 포트(314)에 접속되어 있다. 처리 용기(301)의 용기 본체(311) 내의 유체는, 도 2 및 도 3에 도시된 유체 배출 헤더(318) 및 배출 포트(314)를 통해, 유통 온 오프 밸브(52f)를 향해 보내진다.
배기 조정 밸브(59)는, 처리 용기(301)로부터의 유체의 배출량을 조정하는 밸브이며, 예컨대 배압 밸브에 의해 구성하는 것이 가능하다. 배기 조정 밸브(59)의 개방도는, 처리 용기(301)로부터의 유체의 원하는 배출량에 따라, 제어부(4)의 제어하에서 적응적으로 조정된다. 본 실시형태에서는, 예컨대 처리 용기(301) 내의 유체의 압력이 미리 정해진 압력이 될 때까지, 처리 용기(301)로부터 유체가 배출되는 처리가 행해진다. 그 때문에 배기 조정 밸브(59)는, 처리 용기(301) 내의 유체의 압력이 미리 정해진 압력에 도달했을 때에, 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 이행하도록 개방도를 조정하여 처리 용기(301)로부터의 유체의 배출을 멈출 수 있다.
농도 계측 센서(60)는, 배기 조정 밸브(59)로부터 보내져 오는 유체에 포함되는 IPA 농도를 계측하는 센서이다.
유통 온 오프 밸브(52g)는, 처리 용기(301)로부터의 유체의 외부로의 배출의 온 및 오프를 조정하는 밸브이다. 유체를 외부로 배출하는 경우에는 유통 온 오프 밸브(52g)는 개방 상태로 조정되고, 유체를 배출하지 않는 경우에는 유통 온 오프 밸브(52g)는 폐쇄 상태로 조정된다. 한편 유통 온 오프 밸브(52g)의 하류측에는, 배기 조정 니들 밸브(61a) 및 체크 밸브(58b)가 설치되어 있다. 배기 조정 니들 밸브(61a)는, 유통 온 오프 밸브(52g)를 통해 보내져 오는 유체의 외부로의 배출량을 조정하는 밸브이고, 배기 조정 니들 밸브(61a)의 개방도는 유체의 원하는 배출량에 따라 조정된다. 체크 밸브(58b)는, 배출되는 유체의 역류를 방지하는 밸브이고, 유체를 확실하게 외부로 배출하는 역할을 수행한다.
한편 도 6에 도시된 초임계 처리 장치(3)에서는, 농도 계측 센서(60)와 유통 온 오프 밸브(52g) 사이에 있어서, 공급 라인이 분기되어 있다. 즉 농도 계측 센서(60)와 유통 온 오프 밸브(52g) 사이의 공급 라인으로부터는, 유통 온 오프 밸브(52h)를 통해 외부에 접속하는 공급 라인, 유통 온 오프 밸브(52i)를 통해 외부에 접속하는 공급 라인, 및 유통 온 오프 밸브(52j)를 통해 외부에 접속하는 공급 라인이 분기되어 연장된다.
유통 온 오프 밸브(52h) 및 유통 온 오프 밸브(52i)는, 유통 온 오프 밸브(52g)와 마찬가지로, 유체의 외부로의 배출의 온 및 오프를 조정하는 밸브이다. 유통 온 오프 밸브(52h)의 하류측에는, 배기 조정 니들 밸브(61b) 및 체크 밸브(58c)가 설치되어, 유체의 배출량의 조정 및 유체의 역류 방지가 행해진다. 유통 온 오프 밸브(52i)의 하류측에는 체크 밸브(58d)가 설치되어, 유체의 역류가 방지되어 있다. 유통 온 오프 밸브(52j)도 유체의 외부로의 배출의 온 및 오프를 조정하는 밸브이며, 유통 온 오프 밸브(52j)의 하류측에는 오리피스(55d)가 설치되고, 유통 온 오프 밸브(52j)로부터 오리피스(55d)를 통해 외부로 유체를 배출할 수 있다. 단, 도 6에 도시된 예에서는, 유통 온 오프 밸브(52g), 유통 온 오프 밸브(52h) 및 유통 온 오프 밸브(52i)를 통해 외부로 보내지는 유체의 행선지와, 유통 온 오프 밸브(52j)를 통해 외부로 보내지는 유체의 행선지는 상이하다. 따라서 유체를, 예컨대 유통 온 오프 밸브(52g), 유통 온 오프 밸브(52h) 및 유통 온 오프 밸브(52i)를 통해 도시하지 않은 회수 장치에 보내는 한편, 유통 온 오프 밸브(52j)를 통해 대기로 방출하는 것도 가능하다.
처리 용기(301)로부터 유체를 배출하는 경우, 유통 온 오프 밸브(52g), 유통 온 오프 밸브(52h), 유통 온 오프 밸브(52i) 및 유통 온 오프 밸브(52j) 중 1 이상의 밸브가 개방 상태로 조정된다. 특히 초임계 처리 장치(3)의 전원 오프 시에는, 유통 온 오프 밸브(52j)를 개방 상태로 조정하고, 농도 계측 센서(60)와 유통 온 오프 밸브(52g) 사이의 공급 라인에 잔존하는 유체를 외부로 배출하도록 해도 좋다.
한편, 전술한 공급 라인의 여러 개소에 유체의 압력을 검출하는 압력 센서 및 유체의 온도를 검출하는 온도 센서가 설치된다. 도 6에 도시된 예에서는, 유통 온 오프 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 유통 온 오프 밸브(52b) 사이에 압력 센서(53c)가 설치되고, 유통 온 오프 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 유통 온 오프 밸브(52f) 사이에 압력 센서(53d) 및 온도 센서(54f)가 설치되고, 농도 계측 센서(60)와 유통 온 오프 밸브(52g) 사이에 압력 센서(53e) 및 온도 센서(54g)가 설치되어 있다. 또한, 처리 용기(301)의 내부인 용기 본체(311) 내의 유체의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(54e)가 설치되어 있다.
또한, 초임계 처리 장치(3)에 있어서 처리 유체가 흐르는 임의의 개소에 히터(H)가 설치된다. 도 6에는, 처리 용기(301)보다 상류측의 공급 라인[즉 유통 온 오프 밸브(52a)와 오리피스(55a) 사이, 오리피스(55a)와 필터(57) 사이, 필터(57)와 유통 온 오프 밸브(52b) 사이, 및 유통 온 오프 밸브(52b)와 처리 용기(301) 사이]에 있어서 히터(H)가 도시되어 있으나, 처리 용기(301) 및 처리 용기(301)보다 하류측의 공급 라인을 포함하는 다른 개소에 히터(H)가 설치되어 있어도 좋다. 따라서, 유체 공급 탱크(51)로부터 공급되는 처리 유체가 외부로 배출되기까지의 전(全) 유로에 있어서 히터(H)가 설치되어도 좋다. 또한 특히, 처리 용기(301)에 공급하는 처리 유체의 온도를 조정하는 관점에서는, 처리 용기(301)보다 상류측을 흐르는 처리 유체의 온도를 조정할 수 있는 위치에 히터(H)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 오리피스(55a)와 필터(57) 사이에는 안전 밸브(56a)가 설치되고, 처리 용기(301)와 유통 온 오프 밸브(52f) 사이에는 안전 밸브(56b)가 설치되며, 농도 계측 센서(60)와 유통 온 오프 밸브(52g) 사이에는 안전 밸브(56c)가 설치되어 있다. 이들 안전 밸브(56a∼56c)는, 공급 라인 내의 압력이 과대해진 경우 등의 이상 시에 있어서 공급 라인을 외부에 연통하여, 공급 라인 내의 유체를 긴급적으로 외부로 배출하는 역할을 수행한다.
[초임계 건조 처리]
다음으로, 초임계 상태의 처리 유체를 이용한 IPA의 건조 메커니즘에 대해 설명한다.
도 7은 IPA의 건조 메커니즘을 설명하기 위한 도면이며, 웨이퍼(W)가 갖는 오목부로서의 패턴(P)을 간략적으로 도시한 확대 단면도이다.
초임계 처리 장치(3)에 있어서 초임계 상태의 처리 유체(R)가 처리 용기(301)의 용기 본체(311) 내에 도입된 당초에는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 패턴(P) 사이에는 IPA만이 충전되어 있다.
패턴(P) 사이의 IPA는, 초임계 상태의 처리 유체(R)와 접촉함으로써, 서서히 처리 유체(R)에 용해되어, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 서서히 처리 유체(R)와 치환된다. 이때, 패턴(P) 사이에는, IPA 및 처리 유체(R) 외에, IPA와 처리 유체(R)가 혼합된 상태의 혼합 유체(M)가 존재한다.
그리고, 패턴(P) 사이에서 IPA로부터 처리 유체(R)로의 치환이 진행됨에 따라, 패턴(P) 사이로부터는 IPA가 제거되고, 최종적으로는 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이, 초임계 상태의 처리 유체(R)에 의해서만 패턴(P) 사이가 채워진다.
패턴(P) 사이로부터 IPA가 제거된 후에, 용기 본체(311) 내의 압력을 대기압까지 내림으로써, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 처리 유체(R)는 초임계 상태로부터 기체 상태로 변화하고, 패턴(P) 사이는 기체에 의해서만 점유된다. 이와 같이 하여 패턴(P) 사이의 IPA는 제거되고, 웨이퍼(W)의 건조 처리는 완료된다.
전술한 도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)에 도시된 메커니즘을 배경으로, 본 실시형태의 초임계 처리 장치(3)는, 이하와 같이 하여 IPA의 건조 처리를 행한다.
즉 초임계 처리 장치(3)에 의해 행해지는 기판 처리 방법은, 패턴(P)에 건조 방지용의 IPA가 적용된 웨이퍼(W)를 처리 용기(301)의 용기 본체(311) 내에 반입하는 공정과, 유체 공급부[즉 유체 공급 탱크(51), 유통 온 오프 밸브(52a), 유통 온 오프 밸브(52b) 및 제2 덮개 부재(322)]를 통해 용기 본체(311) 내에 초임계 상태의 처리 유체를 공급하는 공정과, 용기 본체(311) 내에 있어서, 웨이퍼(W)로부터 IPA를 제거하는 건조 처리를, 초임계 상태의 처리 유체를 사용하여 행하는 공정을 구비한다.
즉, 먼저 초임계 처리 장치(3)에는, 세정 장치(2)에 있어서 세정 처리가 실시된 웨이퍼(W)가 반송된다. 이 세정 장치(2)에서는, 예컨대 알칼리성 약액인 SC1액에 의한 파티클이나 유기성의 오염 물질의 제거, 린스액인 탈이온수(DIW)에 의한 린스 세정, 산성 약액인 희불산 수용액(DHF)에 의한 자연 산화막의 제거, DIW에 의한 린스 세정이 이 순서대로 행해지고, 마지막으로 웨이퍼 표면에 IPA가 적용된다. 그리고 웨이퍼(W)는, 이 상태인 채로 세정 장치(2)로부터 반출되고, 초임계 처리 장치(3)의 처리 용기(301)에 반송된다.
이 처리 용기(301)에의 반송은, 예컨대 제2 반송 기구(161)를 이용하여 행해진다(도 1 참조). 처리 용기(301)에 웨이퍼를 반송할 때에는, 제2 반송 기구(161)가 전달 위치에 있어서 대기하고 있는 유지판(316)에 웨이퍼(W)를 전달한 후, 유지판(316)의 상방 위치로부터 퇴피한다.
계속해서, 유지판(316)을 수평 방향으로 슬라이드시켜, 유지판(316)을 용기 본체(311) 내의 처리 위치까지 이동시킨다. 이때, 제1 덮개 부재(315)는, 제1 덮개 부재 수용 공간(324) 내에 수용되어, 반송구(312)를 덮는다. 계속해서, 진공 흡인관(348)(도 2 및 도 3)으로부터의 흡인력에 의해, 제1 덮개 부재(315)가 용기 본체(311)에 끌어당겨져, 제1 덮개 부재(315)에 의해 반송구(312)가 막혀진다. 다음으로, 승강 기구(326)에 의해 제1 로크 플레이트(327)를 로크 위치까지 상승시키고, 제1 로크 플레이트(327)와 제1 덮개 부재(315)의 전면(前面)을 접촉시켜, 제1 덮개 부재(315)의 이동을 규제한다.
계속해서, 웨이퍼(W) 표면에 적용된 IPA가 건조해 버리기 전에, 유통 온 오프 밸브(52b, 52c)를 개방하여 제1 공급 라인(63), 제2 공급 라인(64)을 통해 처리 공간(319)에 고압의 처리 유체를 공급한다. 이에 의해, 처리 공간(319) 내의 압력을 예컨대 14 ㎫∼16 ㎫ 정도까지 승압한다. 처리 공간(319)의 가압에 따라, 제1 덮개 부재(315)의 오목부(338)에 설치된 단면 U자형의 시일 부재(339)가 밀어 벌려져, 제1 덮개 부재(315)와 용기 본체(311) 사이의 간극을 기밀하게 막는다.
한편, 처리 공간(319) 내에서는, 상기 처리 공간(319) 내에 공급된 처리 유체가 웨이퍼(W)에 적용된 IPA와 접촉하면, 적용된 IPA는 서서히 처리 유체에 용해되어, 서서히 처리 유체와 치환된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 패턴 사이에서 IPA로부터 처리 유체로의 치환이 진행됨에 따라, 패턴 사이로부터는 IPA가 제거되고, 최종적으로는 초임계 상태의 처리 유체에 의해서만 패턴(P) 사이가 채워진다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 표면은 액체의 IPA로부터 처리 유체로 치환되어 가게 되는데, 평형 상태에 있어서 액체 IPA와 처리 유체 사이에는 계면이 형성되지 않기 때문에, 패턴 붕괴를 일으키지 않고 웨이퍼(W) 표면의 유체를 처리 유체로 치환할 수 있다.
그 후, 처리 공간(319) 내에 처리 유체를 공급하고 나서 미리 설정한 시간이 경과하여, 웨이퍼(W)의 표면이 처리 유체로 치환된 상태가 되면, 유통 온 오프 밸브(52f)를 개방하여 처리 공간(319) 내의 분위기를 유체 배출 헤더(318)로부터 용기 본체(311) 외측을 향해 배출한다. 이에 의해, 용기 본체(311) 내의 압력은 점차 저하되어 가서, 처리 공간(319) 내의 처리 유체는 초임계의 상태로부터 기체의 상태로 변화한다. 이때 초임계 상태와 기체 사이에는 계면이 형성되지 않기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 패턴에 표면 장력을 작용시키지 않고, 웨이퍼(W)를 건조할 수 있다.
이상의 프로세스에 의해, 웨이퍼(W)의 초임계 처리를 끝낸 후, 처리 공간(319)에 잔존하고 있는 기체의 처리 유체를 배출하기 위해서, 도시하지 않은 퍼지 가스 공급 라인으로부터 N2 가스를 공급하여 유체 배출 헤더(318)를 향해 퍼지를 행한다. 그리고 미리 정한 시간만큼 N2 가스의 공급을 행하여 퍼지가 완료되고, 용기 본체(311) 내가 대기압으로 복귀되면, 제1 로크 플레이트(327)를 개방 위치까지 강하시킨다. 그리고 유지판(316)을 전달 위치까지 수평 방향으로 이동시키고, 초임계 처리를 끝낸 웨이퍼(W)를 제2 반송 기구(161)를 이용하여 반출한다.
그런데, 전술한 초임계 처리를 행하고 있는 동안, 제2 로크 플레이트(337)는, 항상 로크 위치까지 상승되어 있다. 이에 의해 제2 로크 플레이트(337)와 제2 덮개 부재(322)의 후면이 접촉하여, 제2 덮개 부재(322)의 이동이 규제된다. 그리고 처리 공간(319)에 고압의 처리 유체가 공급되어 있지 않고, 용기 본체(311) 내의 압력이 높아져 있지 않은 경우, 제2 덮개 부재(322) 및 용기 본체(311)의 측벽면끼리가 직접 대향하여 시일 부재(329)를 찌부러뜨려, 메인터넌스용 개구(321) 주위를 기밀하게 막는다.
한편, 처리 공간(319)에 고압의 처리 유체를 공급한 경우, 제2 덮개 부재(322)는, 메인터넌스용 개구(321) 주위의 감입 구멍(335, 333)과, 제2 로크 플레이트(337) 사이의 간극(C2)분만큼 처리 공간(319)으로부터 멀어지는 방향(Y방향 플러스측)으로 이동한다. 제2 덮개 부재(322)가 이동함으로써, 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311) 사이의 간극이 확대된다. 이 경우, 탄성을 갖는 시일 부재(329)의 복원력에 의해 노치(329a)가 확대되기 때문에, 시일 부재(329)의 외주면이 제2 덮개 부재(322)나 용기 본체(311)에 밀착하여, 이들 제2 덮개 부재(322)와 용기 본체(311) 사이의 간극은 기밀하게 막혀진다. 이와 같이, 전술한 초임계 처리를 행하고 있는 동안, 제2 덮개 부재(322)는, 메인터넌스용 개구(321)를 막은 채로의 상태를 유지하도록 되어 있다.
[메인터넌스 시의 작용]
다음으로, 전술한 초임계 처리가 종료되고, 처리 용기(301)의 메인터넌스를 행할 때의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 처리 공간(319)의 내부를 대기압에 개방한다. 다음으로, 승강 기구(326)에 의해 제1 로크 플레이트(327)를 감입 구멍(323, 325)으로부터 하방측으로 이동하여, 제1 덮개 부재(315)를 개방하는 개방 위치로 한다. 계속해서, 제1 덮개 부재(315) 및 유지판(316)을 전방측(Y방향 마이너스측)으로 이동한다. 이에 의해, 유지판(316)은 처리 공간(319)으로부터 취출되고, 제1 덮개 부재(315)는 반송구(312)로부터 이격된다[도 8의 (a)].
다음으로, 제2 로크 플레이트(337)를 감입 구멍(333, 335)으로부터 하방측으로 이동하여, 제2 덮개 부재(322)를 개방하는 개방 위치로 한다. 다음으로, 제2 덮개 부재(322)를 안쪽측(Y방향 플러스측)으로 이동하여, 제2 덮개 부재(322)를 메인터넌스용 개구(321)로부터 이격한다[도 8의 (b)].
계속해서, 메인터넌스용 개구(321)로부터 청소 지그나 공구 등을 삽입하여, 처리 공간(319)의 내부의 메인터넌스 작업(청소, 조정 등)을 행한다. 본 실시형태에 있어서는, 제2 로크 플레이트(337)를 하방측으로 이동하여, 제2 덮개 부재(322)를 떼어내는 것만으로 처리 공간(319)의 내부에 액세스하는 것이 가능해지기 때문에, 이러한 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 공급 포트(313)가 제2 덮개 부재(322)에 접속되어 있기 때문에, 상기 처리 공간(319) 내의 메인터넌스 작업과 아울러, 공급 포트(313)나 개공(332)의 메인터넌스 작업(청소, 조정 등)도 용이하게 행할 수 있다.
이와 같이 하여 메인터넌스 작업이 종료된 후, 상기한 반대의 단계로 용기 본체(311)에 대해 제2 덮개 부재(322) 및 제1 덮개 부재(315)를 각각 조립한다. 즉, 먼저 제2 덮개 부재(322)를 전방측(Y방향 마이너스측)으로 이동하여, 제2 덮개 부재(322)에 의해 메인터넌스용 개구(321)를 덮는다. 다음으로, 진공 흡인관(349)으로부터의 흡인력에 의해, 제2 덮개 부재(322)를 용기 본체(311)측에 흡인한다. 계속해서, 제2 로크 플레이트(337)를 상승시켜, 제2 로크 플레이트(337)를 감입 구멍(333, 335) 내에 감입함으로써, 제2 덮개 부재(322)를 누르는 로크 위치로 한다. 이에 의해, 메인터넌스용 개구(321) 주위가 기밀하게 막혀진다.
다음으로, 제1 덮개 부재(315) 및 유지판(316)을 안쪽측(Y방향 플러스측)으로 이동함으로써, 유지판(316)을 처리 공간(319) 내에 진입시키고, 제1 덮개 부재(315)에 의해 반송구(312)를 덮는다. 다음으로, 진공 흡인관(348)으로부터의 흡인력에 의해, 제1 덮개 부재(315)를 용기 본체(311)측에 흡인한다. 계속해서, 승강 기구(326)에 의해 제1 로크 플레이트(327)를 상승시켜, 제1 로크 플레이트(327)를 감입 구멍(323, 325)에 감입하여, 로크 위치로 한다. 이와 같이 하여, 반송구(312) 주위는 기밀하게 막혀져, 다시 처리 공간(319)이 밀폐된다. 그 후, 필요에 따라 전술한 초임계 처리를 행한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 용기 본체(311) 중, 반송구(312)와는 상이한 위치에 메인터넌스용 개구(321)가 형성되고, 메인터넌스용 개구(321)는, 제2 덮개 부재(322)에 의해 막혀진다. 이에 의해, 제2 덮개 부재(322)를 떼어내는 것만으로, 용기 본체(311)의 처리 공간(319)에 용이하게 액세스할 수 있다. 이 경우, 용기 본체(311)의 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있기 때문에, 메인터넌스 작업의 작업 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 제2 덮개 부재(322)가 용기 본체(311) 내의 압력에 의해 이동하는 것을 규제하는 제2 로크 플레이트(337)가 설치되어 있다. 이에 의해, 제2 로크 플레이트(337)에 의해 제2 덮개 부재(322)가 이동하는 것을 방지하여, 용기 본체(311) 내의 압력에 의해 제2 덮개 부재(322)가 메인터넌스용 개구(321)로부터 떨어져 버리는 문제점을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 용기 본체(311)에 감입 구멍(323, 325)이 형성되고, 제2 로크 플레이트(337)는, 감입 구멍(323, 325)에 감입됨으로써 제2 덮개 부재(322)를 규제한다. 이에 의해, 제2 로크 플레이트(337)를 감입 구멍(323, 325)으로부터 빼냄으로써 제2 덮개 부재(322)를 메인터넌스용 개구(321)로부터 떼어낼 수 있다. 이 경우, 예컨대 볼트를 떼어내는 작업 등을 행할 필요가 없기 때문에, 메인터넌스 작업을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 제2 덮개 부재(322)에, 공급 포트(313)를 통해, 용기 본체(311) 내에 처리 유체를 공급하는 제1 공급 라인(63)을 접속하고 있다. 이에 의해, 제2 덮개 부재(322)를 메인터넌스용 개구(321)로부터 떼어냈을 때에, 공급 포트(313) 등, 처리 유체를 공급하기 위한 부재에 대한 메인터넌스 작업도 아울러 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 메인터넌스용 개구(321)는, 반송구(312)에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 이에 의해, 용기 본체(311)의 압력이 높아졌을 때에 메인터넌스용 개구(321) 등의 특정한 개소에 응력이 집중되는 것을 방지하여, 용기 본체(311)의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 용기 본체(311)의 바닥면에, 바닥면측 유체 공급부(341)를 통해, 용기 본체(311) 내에 처리 유체를 공급하는 제2 공급 라인(64)을 접속하고 있다. 이에 의해, 보조적으로 웨이퍼(W)의 이면측으로부터도 처리 유체를 용기 본체(311) 내에 공급할 수 있기 때문에, 처리 용기(301)에의 처리 유체의 공급 프로세스를 다양화할 수 있다. 예컨대, 바닥면측 유체 공급부(341)를, 처리 용기(301)에의 처리 유체의 공급 개시 당초 등, 처리 유체를 저유속으로 웨이퍼(W)에 공급할 때에 이용해도 좋고, 이 경우, 웨이퍼(W)의 패턴부의 도괴(倒壞)를 보다 확실하게 방지할 수 있다.
[처리 용기의 변형예]
다음으로, 도 9에 의해 초임계 처리 장치(3)의 처리 용기(301)의 변형예에 대해 설명한다. 도 9는 처리 용기(301)의 변형예를 도시한 측면도이다. 도 9에 있어서, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 9에 있어서, 처리 용기(301)는, 챔버 베이스(402) 상에 배치되고, 챔버 베이스(402)는, 메인 베이스(401)의 상방에 있어서, 메인 베이스(401)에 대해 이격되어 배치되어 있다. 이 메인 베이스(401)는, 처리 용기(301)를 설치하는 기준이 되는 부재이고, 예컨대 세정 처리 시스템(1) 내에서 수평으로 고정되어 있다. 메인 베이스(401)와 챔버 베이스(402) 사이에는, 복수의 수준 조정 기구(403, 404)가 설치되어 있다. 이들 수준 조정 기구(403, 404)는, 메인 베이스(401)에 대한 처리 용기(301) 및 챔버 베이스(402)의 위치 수준(각도나 높이 위치)을 미세 조정하는 것이며, 처리 용기(301)의 하방에 위치하는 제1 수준 조정 기구(403)와, 처리 용기(301)로부터 평면 방향으로 떨어져 위치하는 제2 수준 조정 기구(404)로 구성되어 있다. 이 중 제1 수준 조정 기구(403)는, 주로 중량물인 처리 용기(301)를 지지하고 그 높이 방향 위치를 조정하는 것이고, 제2 수준 조정 기구(404)보다 높은 내하중성을 갖고 있다. 한편, 제1 수준 조정 기구(403)는, 도 9에서는 하나만 도시하고 있으나, 복수의 제1 수준 조정 기구(403)가 설치되어 있어도 좋다. 또한, 제2 수준 조정 기구(404)는, 챔버 베이스(402) 전체의 수준을 조정하는 것이다. 도 9에서는, 4개의 제2 수준 조정 기구(404)가 도시되어 있으나, 제2 수준 조정 기구(404)의 수는 이것에 한정되는 것이 아니다.
또한, 도 9에 있어서, 처리 용기(301)의 용기 본체(311)는, 전체로서 하나의 블록 형상으로 형성되어 있다. 용기 본체(311) 중, 처리 공간(319)의 상방 및 하방에는, 각각 2개씩 히터용 개구(411)가 형성되어 있다. 각 히터용 개구(411)는, 반송구(312)의 길이 방향(도 9의 지면에 수직인 방향)을 따라 가늘고 길게 연장되어 있다. 각 히터용 개구(411)에는, 각각 가늘고 긴 히터용 블록(412)이 헐겁게 삽입되어 있다. 즉 히터용 블록(412)의 길이 방향에 수직인 단면 형상은, 히터용 개구(411)보다 약간 작게 형성되어 있고, 이에 의해, 히터용 블록(412)은, 히터용 개구(411)에 대해 삽입 및 분리 가능하게 되어 있다. 각 히터용 블록(412)에는, 예컨대 저항 발열체로 이루어지는 가늘고 긴 히터(345)가 설치되어 있다. 이 히터(345)로부터의 열은, 히터용 블록(412)을 통해 용기 본체(311)에 대해 전달된다. 한편, 각 히터용 블록(412)은, 알루미늄 등의 열전도성의 양호한 금속으로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
용기 본체(311)의 상부면에는, 복수의 탭 구멍(414)이 관통 형성되고, 각 탭 구멍(414)에는, 볼트 또는 나사 등의 압박 부재(413)가 나사식으로 부착되어 있다. 그리고 각 압박 부재(413)를 탭 구멍(414)에 대해 비틀어 넣어 감으로써, 압박 부재(413)의 선단이 히터용 블록(412)을 하방으로 압박한다. 이에 의해, 히터용 블록(412)이, 용기 본체(311)에 대해 움직이지 않도록 고정된다. 이 경우, 히터용 블록(412)의 위치가 히터용 블록(412)의 길이 방향(도 9의 지면에 수직인 방향)으로 약간 어긋나 있어도, 용기 본체(311)에 히터용 블록(412)을 확실하게 고정할 수 있다. 또한, 히터용 블록(412)이 하방으로 압박됨으로써, 히터용 블록(412)의 하면이 용기 본체(311)에 대해 확실하게 밀착하기 때문에, 히터(345)로부터의 열을 용기 본체(311)에 대해 효율적으로 전달할 수 있다. 한편, 도시하고 있지 않으나, 용기 본체(311)의 바닥면에 있어서의 구성도 대략 동일하다. 즉, 용기 본체(311)의 바닥면에 복수의 탭 구멍이 관통 형성되고, 각 탭 구멍에 나사식으로 부착된 압박 부재에 의해, 히터용 블록(412)이 상방으로 압박되어 있다.
다음으로, 도 10에 의해 초임계 처리 장치(3)의 처리 용기(301)의 다른 변형예에 대해 설명한다. 도 10은 처리 용기(301)의 다른 변형예를 도시한 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 1 내지 도 8에 도시된 실시형태와 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
도 10에 있어서, 용기 본체(311) 내의 반송구(312)측에는, 유체 배출 헤더(318)(도 2 및 도 3)를 대신하여, 유체 배출관(501)이 설치되어 있다. 이 경우, 유체 배출관(501)은, 대략 원통형의 부재로 이루어져 있다. 또한, 반송구(312)측 근방에 있어서의 처리 공간(319)의 바닥면에, 반송구(312)의 길이 방향(X방향)을 따라 가늘고 긴 수용홈(502)이 형성되어 있다. 유체 배출관(501)은, 이 수용홈(502)에 대해 착탈 가능하게 수용되어 있다. 유체 배출관(501)에는, 다수의 개공(503)이 길이 방향을 따라 대략 등간격으로 형성되어 있다. 이 유체 배출관(501)은, 용기 본체(311) 내의 유체를 배출하는 유체 배출부로서 기능하는 것이며, 처리 공간(319) 내의 유체는, 개공(503)을 통해 용기 본체(311)의 외측으로 배출된다.
유체 배출관(501)의 양단부에는, 각각 원형의 고정 링(504)이 부착되어 있다. 한편, 도 10에 있어서는, 하나의 고정 링(504)만을 도시하고 있다. 고정 링(504) 중 용기 본체(311)측을 향하는 면에는, 부착 구멍(505)이 형성되고, 부착 구멍(505)은, 외측 개구부(506)와 연통되어 있다. 유체 배출관(501)의 일단부는, 부착 구멍(505)에 삽입되어 있고, 부착 구멍(505) 내에 배치된 패킹(507)에 의해, 유체 배출관(501)과 외측 개구부(506)가 기밀하게 밀착되어 있다. 또한 외측 개구부(506) 주위에 있어서, 배출 포트(314)가 고정 링(504)에 예컨대 용접에 의해 고정되어 있다. 이와 같이 하여, 처리 공간(319)으로부터의 유체는, 유체 배출관(501), 부착 구멍(505), 외측 개구부(506) 및 배출 포트(314)를 순차 통해, 외측으로 배출되도록 되어 있다.
각 고정 링(504)은, 용기 본체(311)의 측면에 형성된 함요부(陷凹部; 508)에 각각 수용되고, 볼트 등의 부착 부재(511)에 의해 용기 본체(311)에 고정되어 있다. 또한 고정 링(504) 중 용기 본체(311)측의 면에 패킹(509)이 끼워 넣어져 있고, 이 패킹(509)에 의해 고정 링(504)과 용기 본체(311)가 기밀하게 밀착되어 있다.
도 10에 있어서, 고정 링(504)을 용기 본체(311)로부터 떼어냄으로써, 유체 배출관(501)을 용기 본체(311)로부터 떼어낼 수 있다. 이에 의해, 유체 배출관(501)의 청소 작업이나 교환 작업을 간단히 실시할 수 있다. 또한, 유체 배출관(501)의 개공(503)을 용이하게 형성할 수 있다.
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 유체여도 좋고, 기판의 오목부에 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.
또한, 상기에 있어서, 메인터넌스용 개구(321)는, 반송구(312)의 개구와 동등한 크기의 개구로 하였으나, 메인터넌스용 개구(321)의 크기, 형상에 대해서는, 이것에 한정되는 것이 아니다. 메인터넌스용 개구(321)는, 예컨대, 용기 본체(311)에 수용된 웨이퍼(W)를 취출할 수 있는 크기 또는 형상, 또한, 깨어진 웨이퍼(W)의 파편을 취출할 수 있는 크기 또는 형상으로 형성되어도 좋고, 또한, 청소 지그나 공구 등을 삽입하여, 처리 공간(319)의 내부의 메인터넌스 작업(청소, 조정 등)을 행할 수 있는 크기 또는 형상으로 할 수 있다.
또한 전술한 실시형태 및 변형예에서는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 본 발명이 적용되어 있으나, 본 발명의 적용 대상은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 전술한 기판 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이나, 그러한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 비일시적인 기록 매체에 대해서도 본 발명은 적용 가능하다.
3: 초임계 처리 장치 301: 처리 용기
311: 용기 본체 312: 반송구
313: 공급 포트 314: 배출 포트
315: 제1 덮개 부재 316: 유지판
318: 유체 배출 헤더 319: 처리 공간
321: 메인터넌스용 개구(개구) 322: 제2 덮개 부재
327: 제1 로크 플레이트 337: 제2 로크 플레이트
W: 웨이퍼

Claims (8)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판을 수용하고, 상기 기판에 대해 고압의 처리 유체를 이용하여 처리를 행하는 처리 공간을 갖는 구조체인 용기 본체와,
    상기 용기 본체 내에, 상기 처리 공간의 위쪽에 형성된 적어도 2개의 히터용 개구와,
    상기 각 히터용 개구에 대해 삽입 및 분리 가능한 가늘고 긴 히터가 마련되어 있고,
    상기 각 히터용 개구는 상기 용기 본체에 수용된 기판과 대향하는 위치에 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 히터용 개구에 헐겁게 삽입된 히터용 블록을 구비하고,
    각 히터용 블록의 길이 방향에 수직인 단면 형상은, 상기 히터용 개구보다 작게 형성되어 있고, 상기 히터는 상기 히터용 블록에 마련되어 있는, 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 히터용 블록은 압박 부재에 의해 압박되어 있는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 압박 부재는 상기 히터용 블록을 하방으로 압박하는, 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 히터용 블록은 알루미늄으로 이루어져 있는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 히터는 저항 발열체인, 기판 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고압의 처리 유체는 초임계 유체인, 기판 처리 장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102400186B1 (ko) * 2017-06-19 2022-05-20 삼성전자주식회사 공정 챔버 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP7224246B2 (ja) 2019-06-28 2023-02-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP7236338B2 (ja) * 2019-06-28 2023-03-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP7190977B2 (ja) * 2019-06-28 2022-12-16 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP7308688B2 (ja) * 2019-08-05 2023-07-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板乾燥方法
JP7353213B2 (ja) * 2020-02-28 2023-09-29 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP7386120B2 (ja) * 2020-04-02 2023-11-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP7517856B2 (ja) * 2020-04-02 2024-07-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP7557352B2 (ja) * 2020-11-30 2024-09-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP7542435B2 (ja) 2020-12-28 2024-08-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
KR20230025563A (ko) * 2021-08-12 2023-02-22 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4997842B2 (ja) * 2005-10-18 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP2010021385A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5146522B2 (ja) * 2010-11-26 2013-02-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP5522124B2 (ja) 2011-06-28 2014-06-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体
JP5544666B2 (ja) 2011-06-30 2014-07-09 セメス株式会社 基板処理装置
KR101373730B1 (ko) * 2011-07-29 2014-03-14 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판처리방법
KR101329304B1 (ko) * 2011-07-29 2013-11-14 세메스 주식회사 기판처리장치 및 기판처리방법
JP2013033963A (ja) * 2011-07-29 2013-02-14 Semes Co Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
JP5712902B2 (ja) * 2011-11-10 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP5835195B2 (ja) * 2012-11-29 2015-12-24 東京エレクトロン株式会社 乾燥処理用の高圧容器の製造方法及び基板処理装置の製造方法
JP5935676B2 (ja) * 2012-12-07 2016-06-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板装置の運用方法及び記憶媒体

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