TWI805281B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

在本發明的基板處理方法中，在腔室內藉由超臨界狀態的處理流體處理基板後的減壓工序係被區分成兩個階段。在第一減壓工序中，一邊將腔室的內部空間的溫度保持在處理流體的臨界溫度以上，一邊將內部空間減壓至比臨界壓力還低且比大氣壓還高的壓力。在第二減壓工序中，以比第一減壓工序還高的排出速度排出處理流體並將內部空間減壓。此時，控制排出速度從而使內部空間的壓力降低至大氣壓時的內部空間的溫度變成預定的目標溫度。能適當地管理處理後的腔室內的溫度，尤其在依序處理複數片基板之情形中亦能獲得穩定的處理效率。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以在腔室(chamber)內藉由超臨界狀態的處理流體處理基板之技術，尤其有關於一種用以從腔室排出處理流體之製程(process)。
於半導體基板、顯示裝置用玻璃基板等各種基板的處理工序中，包含有藉由各種處理流體處理基板的表面之工序。使用藥液或者清洗(rinse)液等液體作為處理流體之處理係從以往開始就廣泛地進行，然而近年來使用了超臨界流體的處理亦被實用化。尤其，在表面形成有細微圖案的基板的處理中，由於表面張力比液體還低的超臨界流體係能夠進入至圖案的間隙的深處，因此能夠效率佳地進行處理。此外，能降低會在乾燥時發生之因為表面張力導致圖案崩壞的發生風險。
例如於日本特開2018-081966號公報(專利文獻1)中記載有一種基板處理裝置，係藉由超臨界流體置換附著在基板的液體，從而進行基板的乾燥處理。更具體而言，於專利文獻1詳細記載了使用二氧化碳作為超臨界處理流體且使用IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)作為被二氧化碳置換的置換對象液之情形的乾燥處理的流程。亦即，收容了基板的腔室內被處理流體充滿，腔室內係在一定期間內被維持成超過該處理流體的臨界壓力以及臨界溫度的狀態。之後，腔室內被減壓並結束一連串的處理。
[發明所欲解決之課題]
在上述習知技術中，主要是藉由用以反復升壓與降壓之壓力控制來謀求維持超臨界狀態。然而，更佳為將處理中的超臨界流體的溫度以及壓力維持固定。此理由為：由於在超臨界流體中尤其是伴隨著溫度變化之密度變化會非常地大，因此在例如以置換液體作為目的之處理中處理效率會因為處理流體的密度而大幅地變化。更詳細而言，超臨界處理流體愈為高密度，則由於能取入更多的其他的液體，因此液體的置換效率愈高。而且，溫度愈低則超臨界處理流體愈為高密度。因此，較佳為處理流體係在能維持超臨界狀態的範圍內儘可能地低溫且為固定溫度。
處理流體的溫度亦會因為被導入至腔室時的腔室內的溫度而受到影響。因此，亦要求導入時的腔室內的溫度保持固定以及適當且正確。然而，在上述習知技術中並未考慮到此點，且處理中以外的時序(timing)並未被管理，尤其是在減壓製程中腔室內的溫度並未被管理。因此，尤其是在依序處理複數片基板之情形中，會有下一片基板以及處理流體被導入至因為對於先前的基板之處理而成為高溫的腔室內之情形。如此，會有處理效率降低且處理結果產生偏差之虞。 [用以解決課題之手段]
本發明有鑑於上述課題而研創，目的為在腔室內藉由超臨界狀態的處理流體處理基板之技術中提供一種技術，能適當地管理處理後的腔室內的溫度，且即使在依序處理複數片基板之情形中亦能獲得穩定的處理效率。
本發明的實施形態之為一種基板處理方法，係用以在腔室內藉由超臨界狀態的處理流體處理基板，並具備：超臨界處理工序，係將前述處理流體導入至收容了前述基板的前述腔室的內部空間，將前述內部空間的壓力保持在比前述處理流體的臨界壓力還高壓且將前述內部空間的溫度保持在比前述處理流體的臨界溫度還高溫，並處理前述基板；第一減壓工序，係從前述腔室排出前述處理流體，一邊將前述內部空間的溫度保持在前述臨界溫度以上，一邊將前述內部空間減壓至比前述臨界壓力還低且比大氣壓還高的壓力；以及第二減壓工序，係以比前述第一減壓工序還高的排出速度排出前述處理流體並將前述內部空間減壓。在此，在前述第二減壓工序中，控制前述排出速度從而使前述內部空間的壓力降低至大氣壓時的前述內部空間的溫度變成預定的目標溫度。
此外，本發明的實施形態之為一種基板處理裝置，係用以藉由超臨界狀態的處理流體處理基板，並具備：腔室，係具有用以收容前述基板之內部空間；流體供給部，係對前述腔室的前述內部空間供給前述處理流體；流體排出部，係從前述內部空間排出前述處理流體；以及控制部，係控制前述流體供給部以及前述流體排出部。而且，前述控制部係以下述方式進行控制：藉由前述流體供給部將前述處理流體供給至前述內部空間，將前述內部空間的壓力保持在比前述處理流體的臨界壓力還高壓且將前述內部空間的溫度保持在比前述處理流體的臨界溫度還高溫後，藉由前述流體排出部從前述腔室排出前述處理流體，一邊將前述內部空間的溫度保持在前述臨界溫度以上，一邊將前述內部空間減壓至比前述臨界壓力還低且比大氣壓還高的壓力，使前述流體排出部所為的前述處理流體的排出速度增大，將前述內部空間減壓至大氣壓，控制前述排出速度從而使前述內部空間的壓力降低至大氣壓時的前述內部空間的溫度變成預定的目標溫度。
此處所謂的「排出速度」係表示從腔室排出之處理流體的每單位時間的質量。
在此種構成的發明中，壓力以及溫度皆超過臨界點之超臨界狀態的處理流體所為的基板的處理後，用以將處理流體朝腔室外部排出之製程係被區分成兩個階段。亦即，在第一階段中，一邊將腔室內保持在臨界溫度以上一邊減壓至比臨界壓力還低的壓力。藉此，處理流體係從超臨界狀態不經由液相地遷移至氣相。因此，即使為形成有細微圖案的基板，亦能避免因為從液相朝氣相的相變化導致圖案崩壞的問題。
針對腔室內從以臨界壓力以下且氣相的處理流體充滿的狀態減壓的態樣，只要不產生朝液相的相轉移，即可謂自由度較高。例如，亦可立即排出殘留於腔室內的處理流體並將腔室內減壓至大氣壓。藉此，能夠縮短直至從腔室取出處理後的基板為止之時間。
相對於此，在本發明的減壓製程的第二階段中，在排出處理流體時利用在腔室內所產生的絕熱膨脹(adiabatic expansion)來進行處理結束時的腔室內的溫度管理。具體而言，以比上述第一階段的減壓時還高的排出速度排出處理流體，藉此短時間地使腔室內的處理流體膨脹，從而產生絕熱膨脹。藉此，使腔室內部空間的溫度降低。此處所謂的「內部空間的溫度」係指面向內部空間之構件的表面的溫度之概念，例如指腔室壁面的溫度之概念。然而，簡易而言，能夠藉由腔室內的流體的溫度來表示。
在第二階段中的減壓中，控制排出速度，從而在內部空間被減壓至大氣壓時使內部溫度變成預定的目標溫度。因此，在腔室內被減壓至大氣壓的時間點之腔室內的溫度係變成目標溫度。如此，將腔室的內部空間的溫度作為指標來管理減壓，藉此能預先將減壓結束時的腔室內保持在適當且正確的溫度。藉此，即使在連續性地對複數片基板執行處理之情形中，亦能將開始處理各個基板時之腔室內的溫度保持成固定。結果，能抑制所導入的處理流體的溫度偏差，從而能使處理結果穩定。 [發明功效]
如上所述，在本發明中，針對腔室內的處理流體從超臨界狀態遷移至氣相後的減壓，將腔室內的溫度作為指標來管理進程。因此，能適當地管理結束一片基板的處理後的腔室內的溫度。尤其，在依序處理複數片基板之情形中，亦能抑制每個處理的超臨界處理流體的溫度偏差，從而能獲得穩定的處理效率。
本發明的上述目的與新穎的特徵以及其他的目的與新穎的特徵只要參照隨附的圖式並閱讀下面的詳細的說明即能夠更清楚且明瞭。然而，圖式僅是用來解說，並非是用來限定本發明的範圍。
圖1係顯示本發明的基板處理裝置的實施形態之一的概略構成之圖。基板處理裝置1為用以使用超臨界流體處理例如半導體基板般的各種基板的表面之裝置，且為了執行本發明的基板處理方法具有較佳的裝置構成。在以下的說明中，為了統一地顯示方向，如圖1所示般設定XYZ正交座標系統。在此，XY平面為水平面，Z方向係表示鉛直方向。更具體而言，－Z方向係表示鉛直下方向。
作為本實施形態中的「基板」，能夠應用半導體晶圓、光罩(photomask)用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板以及光磁碟用基板等各種基板。以下主要採用例子並參照圖式來說明被利用於圓盤狀的半導體晶圓的處理之基板處理裝置。然而，亦能夠應用於以上所例示的各種的基板的處理。此外，基板的形狀亦可應用各種形狀。
基板處理裝置1係具備處理單元10、移載單元30、供給單元50以及控制單元90。處理單元10係成為超臨界乾燥處理的執行主體。移載單元30係接取被未圖示的外部的搬運裝置搬運而至的未處理的基板S並搬入至處理單元10，並從處理單元10將處理後的基板S傳遞至外部的搬運裝置。供給單元50係將處理所需的化學物質、動力以及能量等供給至處理單元10以及移載單元30。
控制單元90係控制這些裝置的各部從而實現預定的處理。為了此種目的，控制單元90係具備CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)91、記憶體92、儲存器(storage)93以及介面94等。CPU91係執行各種控制程式。記憶體92係暫時性地儲存處理資料。儲存器93係儲存CPU91所執行的控制程式。介面94係與使用者或者外部裝置進行資訊交換。後述的裝置的動作係藉由下述方式而實現：CPU91執行預先寫入至儲存器93的控制程式，從而使裝置各部進行預定的動作。
處理單元10係具有於台座11裝設有處理腔室12之構造。處理腔室12係藉由幾個金屬塊的組合所構成，處理腔室12的內部為空洞且構成處理空間SP。處理對象的基板S係被搬入至處理空間SP內並接受處理。於處理腔室12的－Y側側面形成有朝X方向細長地延伸的細縫(slit)狀的開口121。處理空間SP與外部空間係經由開口121而連通。處理空間SP的剖面形狀係與開口121的開口形狀大致相同。亦即，處理空間SP係具有X方向長且Z方向短的剖面形狀，且為朝Y方向延伸之空洞。
於處理腔室12的－Y側側面以封閉開口121之方式設置有蓋構件13。蓋構件13封閉處理腔室12的開口121，藉此構成氣密性的處理容器。藉此，能夠在內部的處理空間SP中在高壓狀態下處理基板S。於蓋構件13的＋Y側側面以水平姿勢裝設有平板狀的支撐托盤(support tray)15。支撐托盤15的上表面151係成為能夠載置基板S之支撐面。蓋構件13係被省略圖示的支撐機構以於Y方向水平移動自如之方式支撐。
蓋構件13係藉由設置於供給單元50的進退機構53而能夠相對於處理腔室12進退移動。具體而言，進退機構53係具有例如線性馬達、線性導軌、滾珠螺桿機構、螺線管(solenoid)或者汽缸(air cylinder)等線性運動機構(linear motion mechanism)。此種線性運動機構係使蓋構件13於Y方向移動。進退機構53係因應來自控制單元90的控制指令而動作。
當蓋構件13朝－Y方向移動從而從處理腔室12離開，且如虛線所示支撐托盤15從處理空間SP經由開口121朝外部被拉出時，能夠朝支撐托盤15存取(access)。亦即，能夠朝支撐托盤15載置基板S以及取出載置於支撐托盤15的基板S。另一方面，蓋構件13朝＋Y方向移動，藉此支撐托盤15被收容於處理空間SP內。在支撐托盤15載置有基板S之情形中，基板S係與支撐托盤15一起被搬入處理空間SP。
蓋構件13於＋Y方向移動並封閉開口121，藉此處理空間SP係被密閉。於蓋構件13的＋Y側側面與處理腔室12的－Y側側面之間設置有密封構件122，從而保持處理空間SP的氣密狀態。密封構件122係例如為橡膠製。此外，藉由未圖示的鎖定機構，蓋構件13係相對於處理腔室12被固定。如此，在本實施形態中，蓋構件13係在封閉狀態(實線)與離開狀態(虛線)之間被切換，該封閉狀態為封閉開口121並密閉處理空間SP之狀態，該分離狀態為從開口121大幅離開從而能夠供基板S出入之狀態。
在確保了處理空間SP的氣密狀態的狀態下，在處理空間SP內執行對於基板S的處理。在本實施形態中，從設置於供給單元50的流體供給部57送出例如二氧化碳此種能夠利用於超臨界處理之物質的處理流體作為處理流體。處理流體係以氣體、液體或者超臨界的狀態被供給至處理單元10。二氧化碳為適合超臨界乾燥處理的化學物質，原因為具有下述性質：較低溫、在低壓下變成超臨界狀態、很好地溶解常用於基板處理的有機溶劑。二氧化碳變成超臨界狀態之臨界點係氣壓(臨界壓力)為7.38MPa、溫度(臨界溫度)為31.1℃。
處理流體係被填充至處理空間SP，當處理空間SP內到達適當的溫度以及壓力時，處理空間SP係被超臨界狀態的處理流體充滿。如此，在處理腔室12內藉由超臨界流體處理基板S。於供給單元50設置有流體回收部55，處理後的流體係被流體回收部55回收。流體供給部57以及流體回收部55係被控制單元90控制。
處理空間SP係具有能夠接受支撐托盤15以及被支撐托盤15支撐的基板S之形狀以及容積。亦即，處理空間SP係具有：大略矩形的剖面形狀，水平方向比支撐托盤15的寬度還寬，鉛直方向比支撐托盤15與基板S相加後的高度還大；以及能夠接受支撐托盤15的深度。如此，處理空間SP係具有能夠接受支撐托盤15以及基板S之形狀以及容積。然而，支撐托盤15以及基板S與處理空間SP的內壁面之間的間隙是微小的。因此，為了填充處理空間SP所需的處理流體的量係較少即可。
在支撐托盤15已被收容於處理空間SP的狀態下，處理空間SP係被支撐托盤15大致二分為上方的空間以及下方的空間。在支撐托盤15載置有基板S之情形中，處理空間SP係被區分成比基板S的上表面還上方的空間以及比支撐托盤15的下表面還下方的空間。
流體供給部57係在比基板S的＋Y側端部還更＋Y側分別對處理空間SP中之比基板S還上方的空間以及比支撐托盤15還下方的空間供給處理流體。另一方面，流體回收部55係在比基板S的－Y側端部還更－Y側分別從處理空間SP中之比基板S還上方的空間以及比支撐托盤15還下方的空間排出處理流體。藉此，在處理空間SP內分別於基板S的上方以及支撐托盤15的下方形成從＋Y側朝向－Y側之處理流體的層流。
於成為從處理空間SP至流體回收部55之處理流體的排出路徑之配管設置有檢測部173、174，檢測部173、174係檢測從處理空間SP排出的處理流體的壓力以及溫度。具體而言，於連通至處理空間SP中之比支撐托盤15還上方的空間且用以從該空間排出處理流體之配管設置有檢測部173(第一檢測部)。此外，於連通至處理空間SP中之比支撐托盤15還下方的空間且用以從該空間排出處理流體之配管設置有檢測部174(第二檢測部)。
檢測部173、174係用以檢測處理空間SP的壓力以及溫度，此意味著期望設置於處理空間SP的內部。尤其是針對溫度，只要能檢測面向處理空間SP之腔室內壁面的溫度即是理想的。然而，必須避免阻礙處理流體的順暢的流動以及避免變成處理流體的污染源。因此，作為簡易的代替方法，於處理流體的流通方向中之比基板S還下游側且連通至處理空間SP之處理流體的流路設置有檢測部173、174。亦即，將於此種流路流動的處理流體的壓力以及溫度的檢測結果視為處理空間SP的壓力以及溫度。
由於此種目的，針對用以構成從處理空間SP至檢測部173、174之處理流體的流路之配管係期望壓力損失小。此外，只要未對處理流體的流動造成影響，則亦可以直接面向處理空間SP之方式配置檢測部。
控制單元90係基於檢測部173、174的輸出來特定處理空間SP內的壓力以及溫度，並基於特定的結果來控制流體供給部57以及流體回收部55。藉此，適當地管理朝處理空間SP供給處理流體以及從處理空間SP排出處理流體。結果，因應預先制定的處理處方(processing recipe)來調整處理空間SP內的壓力以及溫度。
移載單元30係負責外部的搬運裝置與支撐托盤15之間的基板S的傳遞。為了此種目的，移載單元30係具備本體31、升降構件33、基座構件35以及複數個升降銷37。升降構件33為於Z方向延伸之柱狀的構件，以相對於本體31於Z方向移動自如之方式被未圖示的支撐機構支撐。於升降構件33的上部裝設有具有略水平的上表面的基座構件35。從基座構件35的上表面朝上地豎立地設置有複數個升降銷37。各個升降銷37的上端部係抵接至基板S的下表面，藉此從下方以水平姿勢支撐基板S。為了以水平姿勢穩定地支撐基板S，期望設置有上端部的高度彼此相等的三個以上的升降銷37。
升降構件33係能夠藉由設置於供給單元50的升降機構51而升降移動。具體而言，升降機構51係具有例如線性馬達、線性導軌、滾珠螺桿機構、螺線管或者汽缸等線性運動機構，此種線性運動機構係使升降構件33於Z方向移動。升降機構51係因應來自控制單元90的控制指令而動作。
基座構件35係藉由升降構件33的升降而上下動作，複數個升降銷37係與此種動作一體地上下動作。藉此，實現在移載單元30與支撐托盤15之間傳遞基板S。更具體而言，如圖1中虛線所示般，在支撐托盤15被拉出至腔室外的狀態下傳遞基板S。為了此種目的，於支撐托盤15設置有用以使升降銷37插通之貫通孔152。當基座構件35上升時，升降銷37的上端係通過貫通孔152到達至比支撐托盤15的支撐面151還上方。在此種狀態下，被外部的搬運裝置搬運而至的基板S係被傳遞至升降銷37。升降銷37下降，藉此基板S係從升降銷37被傳遞至支撐托盤15。基板S的搬出係能以與上面所說明的順序相反的順序來進行。
圖2係顯示藉由基板處理裝置1所執行的處理的概要之流程圖。基板處理裝置1係執行超臨界乾燥處理，亦即執行用以使在前置工序中被洗淨液洗淨的基板S乾燥之處理。具體而言如下所述。處理對象的基板S係在用以構成基板處理系統之其他的基板處理裝置所執行的前置工序中被洗淨液洗淨。之後，在表面形成有例如異丙醇(IPA)等有機溶劑的液膜的狀態下，基板S係被搬運至基板處理裝置1。
在例如於基板S的表面形成有細微圖案之情形中，會有因為殘留附著於基板S之液體的表面張力導致圖案崩壞之虞。此外，會有因為未完全的乾燥導致於基板S的表面殘留水漬(watermark)之情形。此外，會有基板S的表面接觸外部氣體從而產生氧化等變質之情形。為了事先避免此種問題，會有在液體或者固體的表面層覆蓋基板S的表面(圖案形成面)的狀態下搬運基板S之情形。
在例如洗淨液以水作為主成分之情形中，在藉由表面張力比洗淨液還低且對於基板的腐蝕性低之液體形成液膜的狀態下執行搬運，亦即在藉由例如IPA或者丙酮(acetone)等有機溶劑形成液膜的狀態下執行搬運。亦即，在基板S以水平狀態被支撐且基板S的上表面形成有液膜的狀態下，基板S係被搬運至基板處理裝置1。在此，使用IPA作為液膜材料的一例。
被未圖示的搬運裝置搬運而至的基板S係被收容於處理腔室12(步驟S101)。具體而言，在將圖案形成面作為上表面且該上表面被薄的液膜覆蓋的狀態下搬運基板S。如圖1中的虛線所示，在蓋構件13朝－Y側移動且支撐托盤15被拉出的狀態下，升降銷37係上升。搬運裝置係將基板S傳遞至升降銷37。升降銷37下降，藉此基板S係被載置於支撐托盤15。當支撐托盤15以及蓋構件13一體地於＋Y方向移動時，用以支撐基板S之支撐托盤15係被收容於處理腔室12內的處理空間SP，且開口121係被蓋構件13封閉。
在此種狀態下，作為處理流體的二氧化碳係以氣相的狀態被導入至處理空間SP(步驟S102)。雖然在搬入基板S時外部空氣會侵入至處理空間SP，然而能藉由導入氣相的處理流體來置換外部空氣。再者，藉由注入氣相的處理流體，處理腔室12內的壓力係上升。
此外，在處理流體的導入過程中，持續地進行從處理空間SP排出處理流體。亦即，在藉由流體供給部57導入處理流體的期間亦執行藉由流體回收部55從處理空間SP排出處理流體。藉此，已被使用於處理的處理流體係不會滯留於處理空間SP地被排出，從而防止已被取入至處理流體中之殘留液體等雜質再次附著於基板S。
若處理流體的供給量比排出量還多，則處理空間SP中的處理流體的密度會上升且腔室內壓會上升。反之，若處理流體的供給量比排出量還少，則處理空間SP中的處理流體的密度會降低且腔室內被減壓。基於預先作成的供給排出處方來進行朝處理腔室12供給處理流體以及從處理腔室12排出處理流體。亦即，控制單元90係基於供給排出處方來控制流體供給部57以及流體回收部55，藉此調整處理流體的供給時序、處理流體的排出時序以及處理流體的流量等。
當在處理空間SP內處理流體的壓力上升且超過臨界壓力時，處理流體係在腔室內變成超臨界狀態。亦即，藉由處理空間SP內的相變化，處理流體係從氣相遷移至超臨界狀態。此外，亦可從外部供給超臨界狀態的處理流體。超臨界流體被導入至處理空間SP，藉此藉由超臨界流體置換覆蓋基板S的IPA等有機溶劑。從基板S的表面游離的有機溶劑係在溶入至處理流體的狀態下與處理流體一起從處理腔室12被排出，從而從基板S被去除。亦即，超臨界狀態的處理流體係具有下述功能：將附著於基板S的有機溶劑作為置換對象液來置換有機溶劑，並將有機溶劑朝處理腔室12的外部排出。將處理空間SP被超臨界狀態的處理流體充滿的狀態持續預定時間(步驟S103)，藉此能完全地置換附著於基板S的置換對象液並朝腔室外排出。
當結束處理腔室12內超臨界流體對於置換對象液的置換時(步驟S104)，排出處理空間SP內的處理流體從而使基板S乾燥。具體而言，使來自處理空間SP的流體的排出量增大，藉此將被超臨界狀態的處理流體充滿的處理腔室12內減壓(步驟S105、S106)。在本實施形態中，執行兩個階段的減壓製程，亦即執行第一減壓工序(步驟S105)以及第二減壓工序(步驟S106)。藉此，處理空間SP最終被減壓至大氣壓。針對這兩個減壓工序的差異將於後面詳細說明。
在減壓製程中，係可停止供給處理流體，亦可為持續供給少量的處理流體之態樣。處理空間SP係從被超臨界流體充滿的狀態下被減壓，藉此處理流體係從超臨界狀態進行相變化從而變成氣相。將已經氣化的處理流體朝外部排出，藉此基板S係變成乾燥狀態。此時，以不會因為急遽的溫度降低而產生固相以及液相之方式調整減壓速度。藉此，處理空間SP內的處理流體係從超臨界狀態直接氣化並朝外部排出。因此，避免於露出乾燥後的表面的基板S形成氣液界面。
如此，在本實施形態的超臨界乾燥處理中，在以超臨界狀態的處理流體充滿處理空間SP後，使超臨界狀態的處理流體相變化成氣相並排出，藉此能效率佳地置換附著於基板S的液體從而能防止殘留於基板S。而且，能一邊避免因為雜質的附著導致基板S的污染以及圖案崩壞等之氣液界面的形成所產生的問題一邊使基板S乾燥。
處理後的基板S係排出至後續工序(步驟S107)。亦即，蓋構件13朝－Y方向移動，藉此支撐托盤15係從處理腔室12朝外部被拉出，基板S係經由移載單元30被傳遞至外部的搬運裝置。此時，基板S係成為乾燥的狀態。後續工序的內容是任意的。接著，在無應處理的基板S之情形中(步驟S108中的否)則結束處理。在存在其他的處理對象的基板S之情形中(步驟S108中的是)，返回步驟S101接受新的基板S，反復上述處理。
在結束對於一片基板S的處理後緊接著進行下一片基板S的處理之情形中，能藉由下述方式縮短停機時間。亦即，支撐托盤15被拉出且處理完畢的基板S被搬出後，新的未處理的基板S被載置後將支撐托盤15收容於處理腔室12內。此外，使蓋構件13的開閉次數減少，藉此亦能獲得抑制因為外部空氣的進入所導致的處理腔室12內的溫度變化之功效。
接著，說明在本實施形態中以兩個階段實施減壓工序的理由。針對進行過超臨界處理後的減壓工序，只要超臨界狀態的處理流體不經由液相地相轉移至氣相並朝腔室外排出即可。因此，可說是只要僅考量對於一片基板的處理即無須針對處理結束時的腔室內的溫度進行特別的管理。然而，如以下說明可知，在連續地處理複數片基板之情形中，結束對於一片基板的處理時之腔室內的溫度係會影響下一片要處理的基板的處理結果。
圖3係示意性地顯示超臨界處理中的腔室內的溫度變化之圖。將基板S剛剛被收容至處理腔室12的處理空間SP之後的腔室內的溫度表示成初期溫度Ti。從此種狀態開始，處理流體被導入至處理空間SP且腔室內升壓，腔室內的溫度係逐漸地上升。接著，腔室內的溫度被維持在超過處理流體的臨界溫度之溫度Tm的狀態持續一定期間，藉此基板S係被超臨界處理。超臨界處理流體的密度係因為溫度而大幅地變動，密度變化係與置換效率的變動相關連。因此，期望對於一片基板S的處理中的溫度是固定的。此外，為了使對於複數片基板的處理品質穩定，期望對於各個基板的處理中的溫度是相同的。
在超臨界處理流體所為的處理後，在處理空間SP被減壓且最終降壓至大氣壓之過程中，腔室內的溫度亦降低。此時，如圖中的實線所示，認為只要減壓結束時間點的溫度與初期溫度Ti相同，則對於接著實施的其他的基板的處理中的溫度變化亦變成大致相同。另一方面，若減壓時的腔室內的溫度未被適當地管理，則例如會有如虛線所示般以比初期溫度Ti還高的溫度結束處理之情形以及如長虛線所示般以比初期溫度Ti還低的溫度結束處理之情形等。
如此，顯示出下述變化：在對於先前的基板的處理與對於下一片基板的處理之間初期溫度不同，處理中的溫度亦不同。結果，會產生每個基板的處理品質不同之事態。尤其，在以比初期溫度還高溫結束處理之情形中會有處理品質惡化之問題，亦即會有下述問題：在對於下一片基板的處理中超臨界處理流體的溫度變得過高，處理流體的密度變低且置換效率低。此外，每次反復處理時會於處理腔室12蓄積熱能量，處理空間SP的溫度會逐漸上升。
為了解決此種問題，在本實施形態中以減壓結束時的腔室內的溫度變成適當且正確的值之方式控制減壓的進程。此處所謂的減壓結束時具體而言係指腔室內的壓力實質性地降低至大氣壓時。以下，詳細地說明本實施形態的減壓工序的具體態樣。
圖4係顯示本實施形態的超臨界處理中的相變化之相圖。亦可在以超臨界流體充滿欲進行超臨界處理的腔室內時，預先將超臨界狀態的處理流體導入至處理腔室。然而，如上所述般由於超臨界流體的密度變化會因為溫度以及壓力的變化而大幅變動，因此以容易處理的液相、氣相來導入是現實的。亦即，以氣相或者液相導入處理流體並在腔室內相轉移成超臨界狀態。在此情形中，如圖3中的虛線的箭頭a至c所示，考量各種態樣作為處理流體的壓力以及溫度變化的態樣。
圖中的白圈係表示本實施形態的處理流體的二氧化碳的臨界點。元件符號Pc、Tc係分別表示臨界壓力Pc以及臨界溫度Tc。此外，點P1係顯示超臨界處理中作為目標的壓力以及溫度。從處理效率的觀點而言，較佳為點P1係接近臨界點(白圈)。
箭頭a係與導入液相的處理流體之情形對應。更具體而言，箭頭a係表示下述情形：在腔室內將比臨界壓力Pc還低壓且比臨界溫度Tc還低溫的液狀的處理流體加壓以及加熱，藉此使液狀的處理流體轉移至超臨界狀態。以此時不會產生朝向氣相的相轉移之方式控制處理流體的壓力以及溫度。此外，所導入的液狀的處理流體的壓力亦可比臨界壓力Pc還高壓。
此外，箭頭b、c係與導入氣相的處理流體之情形對應。更具體而言，箭頭b、c係表示下述情形：在腔室內將比臨界壓力Pc還低壓且比臨界溫度Tc還低溫的氣體狀的處理流體加壓以及加熱，藉此使氣體狀的處理流體轉移至超臨界狀態。其中，箭頭b係表示從氣相經由液相轉移至超臨界狀態之情形，箭頭c係表示從氣相不經由液相地轉移至超臨界狀態之情形。
如此，作為使所導入的處理流體遷移至比臨界壓力Pc還高壓且比臨界溫度Tc還高溫的超臨界狀態(點P1)之方法會有各種方法。另一方面，超臨界處理結束後的減壓工序係期望考慮下述三點事項。第一點：處理流體從超臨界狀態不經由液相地相轉移至氣相。第二點：減壓結束時的腔室內的溫度變成適當且正確的值。第三點：只要滿足上述第一點以及第二點，則儘量在短時間減壓至大氣壓。
上述第一點的目的在於期望即使在形成有細微圖案的基板中亦不會產生圖案崩壞。上述第二點的目的在於期望使對於複數片基板的處理品質穩定化。上述第三點的目的在於期望提升處理的產出量(throughput)。
因此，在本實施形態中，將減壓工序區分成分別與上述第一點以及上述第二點的目的對應的兩個階段，並個別地將兩個階段最佳化，藉此謀求達到上述第三點的目的。亦即，在減壓工序的第一階段(圖2的步驟S105所示的第一減壓工序)中，為了達成上述第一點的目的，將腔室內的溫度不會低於臨界溫度Tc作為目標來控制減壓的進程。具體而言，如圖4中的長虛線的箭頭d所示般，以處理流體的狀態係從屬於「壓力以及溫度皆超過臨界點(亦即處理流體為超臨界狀態)」之點P1遷移至屬於「溫度比臨界溫度Tc還高且壓力比臨界壓力Pc還低」之點P2之方式來控制減壓。藉此，處理流體係從超臨界狀態不經由液相地相轉移至氣相。
另一方面，在減壓工序的第二階段(圖2的步驟S106所示的第二減壓工序)中，為了達成上述第二點的目的，以減壓結束時的腔室內的溫度作為指標來控制減壓。亦即，在從圖4中的虛線的箭頭e所示的點P2朝點P3的狀態遷移中，以點P3中的溫度變成預先設定的目標溫度Tt之方式來調整減壓的進程。在此時間點，腔室內的壓力係低於臨界壓力Pc。因此，只要不進行會產生非常極端的溫度降低之操作，則無需考慮處理流體轉移至液相。
在圖4的例子中，雖然目標溫度Tt比臨界溫度Tc還高，然而亦可比臨界溫度Tc還低。從在升壓過程中使處理流體短時間內到達至超臨界狀態之觀點而言，期望目標溫度Tt係比臨界溫度Tc還高。另一方面，由於在升壓過程中必然會產生溫度上升且以置換效率的觀點而言超臨界處理中的處理流體的溫度較低會較佳，因此處理開始時間點之腔室內的溫度亦可比臨界溫度Tc還低。
再者，從不要有被導入至處理空間SP的處理流體受到急劇的溫度變化而相轉移之觀點而言，較佳為所導入的處理流體的溫度與腔室內的溫度之間的差異小。從此種觀點而言，亦可制定有目標溫度Tt以及處理流體的溫度。如此，針對目標溫度Tt的設定之各種思考方式能夠成立。本實施形態主要乃是著眼於將以此種思考方式所設定的目標溫度Tt作為指標來進行減壓控制。
此外，為了對複數片基板穩定地進行處理，較佳為處理開始時的初期溫度Ti與處理結束時的目標溫度Tt相同。如此，能使複數次的處理中的溫度變化一致，從而能獲得穩定的處理品質。此外，在結束對於先前的基板的處理之時間點，由於腔室內變成適合接受下一片基板的溫度，因此能夠立即開始對於下一片基板的處理。藉此，能謀求產出量的提升。
為了降低藉由超臨界處理而成為高溫的腔室內的溫度，能利用處理流體的絕熱膨脹所致使的溫度降低。亦即，以較高的排出速度排出處理空間SP所充滿之作為高壓氣體的處理流體，藉此使處理流體急劇地膨脹，從而使處理流體的溫度降低。藉此，能冷卻面向處理空間SP的腔室內壁面。適當地設定排出速度，藉此控制此時的溫度降低的速度，最終能夠使腔室內降低至目標溫度Tt。
在著眼於從超臨界狀態不經由液相地轉移至氣相的減壓處理中，為了防止溫度降低導致朝液相轉移，處理流體的排出速度係需要設定成較為緩和。因此，當維持此時的排出速度持續減壓時，減壓至大氣壓需要長時間。
另一方面，針對轉移至氣相後的處理流體係能夠以更高的排出速度排出，藉此能縮短減壓所需的時間。而且，能夠積極地利用此時的處理流體的絕熱膨脹所致使的溫度降低，並能謀求減壓結束時的腔室內的溫度的適當且正確。為了達成上述目的，在本實施形態中執行上述兩個階段的減壓。
圖5係顯示超臨界處理中的各部的狀態變化之時序圖。更具體而言，圖5中的(a)係顯示基於預先制定的供給排出處方之處理流體的供給以及排出的時序與伴隨於此的處理腔室12內的狀態變化之間的關係。此外，圖5中的(b)以及圖5中的(c)係顯示變化例。首先，參照圖5中的(a)說明規定了處理流體的供給時序與排出時序以及處理流體的量之供給排出處方。
在初期狀態中，為了將基板S收容至處理腔室12，打開蓋構件13，處理空間SP係被開放至大氣。亦即，腔室內的壓力為大致大氣壓Pa且遠小於臨界壓力Pc。另一方面，由於作為處理流體之二氧化碳的臨界溫度Tc接近室溫，因此腔室內的初期溫度Ti變成接近臨界溫度Tc的溫度。在圖中，雖然初期溫度Ti比臨界溫度Tc稍高，然而亦會有比臨界溫度Tc還低之情形。
在收容基板S後，在時刻T1中氣相的處理流體以預定的流量開始被導入至處理空間SP。此時，亦進行固定量的排出。相對於排出流量增大供給流量，藉此腔室內的壓力係逐漸上升。在腔室內的壓力到達至臨界壓力Pc之時刻T2中，只要腔室內的溫度超過臨界溫度Tc，則處理流體會相轉移至超臨界狀態。
在時刻T3中，處理流體的供給量係被調整至將腔室內的壓力維持大致固定之量。藉此，超臨界狀態的處理流體所充滿的腔室內的壓力以及溫度係大致維持固定。接著，在時刻T4中開始減壓。亦即，處理流體的供給量大幅減少且排出量增加，從而變得過度排出，腔室內的壓力會降低。雖然腔室內的溫度亦會伴隨著處理流體的膨脹而降低，然而以不會低於臨界溫度Tc之方式以較緩和的減壓速度執行減壓。因應腔室內的壓力變化來控制處理流體的排出速度，藉此能夠調整減壓速度。此時的減壓速度為「第一減壓工序」，在圖5中則記載成「減壓(1)」。
在腔室內的壓力降低至臨界壓力Pc以下之時刻T5中，處理流體係相轉移至氣相。之後，在時刻T6中增大處理流體的排出速度，藉此減壓處理係移行至「第二減壓處理」。在圖5中第二階段的減壓工序係記載成「減壓(2)」。例如，在腔室內的壓力的檢測值變成比臨界壓力Pc還低的規定值時進行用以使處理流體的排出速度增大之控制，藉此能實現從第一減壓工序移行至第二減壓工序。此外，亦可在腔室內的壓力的檢測值比臨界壓力Pc還低且腔室內的溫度的檢測值降低至比臨界溫度Tc還高的規定值時，進行用以使處理流體的排出速度增大之控制。
在腔室內的壓力降低至大致大氣壓Pa之時刻T7之後，能將處理空間SP開放至大氣並搬出基板S。以藉由急劇的減壓使腔室內的溫度降低並在時刻T7中腔室內的溫度變成目標溫度Tt之方式調整減壓速度(處理流體的排出速度)。
在此例子中，設定成目標溫度Tt與初期溫度Ti變成相等。因此，在減壓處理的結束時間點腔室內的溫度會返回至初期溫度Ti。因此，即使在搬出處理完畢的基板後立即接受新的未處理的基板並進行處理之情形中，各者的處理中的溫度條件係變得相同。藉此，能經歷與對於先前的基板的處理同等的處理結果。亦即，在本實施形態中能夠以穩定的處理品質來處理複數片基板。
此外，在圖5中的(a)的例子中為下述態樣：在第二減壓工序中腔室內的溫度係伴隨著減壓的進程而逐漸減少，在壓力降低至大氣壓之時刻T7中腔室內的溫度亦會降低至目標溫度Tt。然而，需要的是：在處理空間SP能夠開放至大氣之時序中，亦即在能夠從處理腔室12取出處理完畢的基板S之時序中，腔室內的溫度係變成目標溫度Tt。此意味著腔室內的壓力降低至大氣壓之時刻與腔室內的溫度到達至目標溫度Tt之時刻無須相同。
例如，如圖5中的(b)所示的變化例般，亦可為下述態樣：在腔室內的壓力降低至大氣壓之時刻T7之前，腔室內的溫度降低至目標溫度Tt。在此情形中，為了抑制處理流體的絕熱膨脹導致溫度進一步降低，較佳為在腔室內的溫度到達至目標溫度Tt之時刻T8之後減少處理流體的排出速度。
此外，例如圖5中的(c)所示的變化例般，即使在腔室內的溫度到達至目標溫度Tt之時刻T8中腔室內的壓力比大氣壓還高之情形中，只要差異不是太大，則能一口氣地減壓至大氣壓。例如，亦可打開蓋構件13藉此將處理空間SP開放至大氣，藉此腔室內的壓力係成為大氣壓。如此，只要腔室內的壓力預先充分地降低至接近大氣壓的壓力，則認為即使因為之後的大氣開放等導致壓力變化，亦不會產生大的溫度變化。因此，只要在腔室內的溫度到達至目標溫度Tt之時間點腔室內的壓力充分地降低，則無需等待降低至大氣壓即能將處理空間SP開放至大氣。
此時的控制為：預先監視腔室內的壓力以及溫度，只要在腔室內的溫度到達至目標溫度Tt之時刻T8中腔室內的壓力低於規定值，則停止管理狀態下的減壓立即將處理空間SP開放至大氣。只要在時刻T8中腔室內的壓力比規定值還高，則能在降低至規定值之時間點停止減壓。
如上所述，在本實施形態中，將執行超臨界處理後的減壓工序區分成第一減壓工序以及第二減壓工序這兩個階段來執行。在第一減壓工序中，使超臨界狀態的處理流體無須經由液相地轉移至氣相。另一方面，在第二減壓工序中，一邊利用轉移至氣相後的處理流體的絕熱膨脹所致使的冷卻功效適當地保持處理後的腔室內的溫度，一邊將腔室內減壓至大氣壓。在這兩個階段的處理之間，為了減壓控制而著重的控制因子(壓力、溫度)與處理流體的排出速度彼此不同。
如此，能使超臨界處理流體直接轉移至氣相並排出，藉此能獲得良好的處理結果。此外，能將處理後的腔室內的溫度適當且正確地保持，因此能穩定地獲得對於複數片基板的處理結果。因此，在本實施形態中，能夠以良好且穩定的處理品質來處理複數片基板。
如上所述，在上述實施形態的基板處理裝置1中，處理腔室12係作為本發明的「腔室」發揮作用，開口121係相當於本發明的「開口」。此外，處理空間SP係相當於本發明的「內部空間」。此外，支撐托盤15以及蓋構件13係分別作為本發明的「支撐托盤」以及「蓋部」發揮作用。此外，流體供給部57、流體回收部55以及控制單元90係分別作為本發明的「流體供給部」、「流體排出部」以及「控制部」發揮作用。此外，檢測部173、174係作為本發明的「檢測部」發揮作用。
此外，在上述實施形態的基板處理方法(圖2)中，步驟S102至步驟S104係相當於本發明的「超臨界處理工序」。而且，步驟S105、S106係分別相當於本發明的「第一減壓工序」以及「第二減壓工序」。
此外，本發明並未限定於上述實施形態，只要未超出本發明的精神範圍，則除了上述說明之外亦可進行各種變化。例如，針對第一減壓工序以及第二減壓工序中的減壓控制並未限定成上面所說明般的基於檢測部173、174的檢測結果來調整處理流體的排出速度之態樣，亦能以更簡易的方式設定成下述構成。
在上述實施形態的超臨界處理中，管理處理後的腔室內的溫度。因此，能將針對複數片基板依序進行處理之情形中的溫度變化曲線設定成大致相同。換言之，於處理流體的導入至排出為止之期間的腔室內的溫度變化存在再現性。因此，只要藉由預備實驗預先測定腔室內的壓力以及溫度變化，即能從實驗結果實驗性地決定第一減壓工序以及第二減壓工序各者中的處理流體的排出速度以及持續時間。只要使用此種結果進行排出控制，即使在處理中不使用壓力以及溫度的檢測結果，亦能夠實現與上述實施形態同樣的減壓控制。
此外，在上述實施形態的說明中並未言及依序處理複數片基板之情形中在處理最初的基板時之初期溫度的控制。然而，在考量到處理的穩定性時，期望此時的初期溫度亦被維持在適當且正確的溫度。基於此種目的且為了抑制外部干擾導致溫度變化，亦可進一步於基板處理裝置1設置有溫度穩定化用的構成。例如，亦可於處理腔室12的表面或者內部設置有加熱器。此外，支撐托盤15亦可內置加熱器。
此外，在上述實施形態的處理中所使用的各種化學物質係顯示一部分的例子，只要符合本發明的技術思想則能夠使用各種化學物質來取代上述實施形態的各種化學物質。
以上，如舉例說明的具體的實施形態般，在本發明的基板處理方法中，在第二減壓工序中能使內部空間內的處理流體絕熱膨脹從而能使內部空間的溫度降低。雖然絕熱膨脹所致使的溫度降低是在減壓工序中必然會產生的現象，然而進行利用此種現象的減壓控制，藉此能將腔室內的溫度設定成目標溫度並結束減壓。
此外，例如目標溫度亦可為臨界溫度以上。在結束對於一片基板的處理後執行對於下一片基板的處理之情形中，只要腔室內的溫度維持在臨界溫度以上，則能夠使導入的處理流體在短時間內到達至超臨界狀態，從而能效率佳地進行處理。
此外，第二減壓工序係能在第一減壓工序中內部空間的壓力降低至比臨界壓力還低的規定值時開始。在第一減壓工序中以腔室內的溫度不會低於臨界溫度之方式執行減壓。因此，只要內部空間變成比臨界壓力還低壓，則可認為腔室內的處理流體係從超臨界狀態無須經由液相地轉移至氣相。只要以此種時序來執行第二減壓工序，則能一邊避免朝液相轉移一邊使處理流體的壓力以及溫度進一步地降低。
此外，例如在第二減壓工序中，亦可在內部空間的溫度降低至目標溫度後再使排出速度降低。當在此種狀態下進一步地持續急劇的排出時，腔室內的溫度會進一步地降低。使排出速度降低，藉此能一邊抑制進一步的溫度降低一邊使內部空間的壓力降低。
另一方面，例如在第二減壓工序中，亦可在內部空間的溫度降低至目標溫度後再將內部空間開放至大氣。即使在此時間點內部空間未被減壓至大氣壓，只要與大氣壓之間的差異小，則開放至大氣時溫度的進一步降低是輕微的。因此，在內部空間的溫度降低至目標溫度之時間點進行開放至大氣，藉此能夠謀求縮短處理時間。
此外，基板處理方法亦可構成為：內部空間被開放至大氣後，搬出基板，將未處理的基板搬入至腔室內並執行超臨界處理工序，藉此依序處理複數片基板。在本發明中，由於在結束對於一片基板的處理之時間點的腔室內的溫度被管理，因此能預先將處理下一片基板時的初期溫度設定成適當且正確的值。因此，在以此種方式依序處理複數片基板之情形中，能夠穩定地獲得這些處理結果。
此外，本發明的基板處理裝置係例如具備用以檢測內部空間的壓力以及溫度之檢測部；控制部係能基於檢測部的檢測結果來控制流體供給部以及流體排出部。依據此種構成，使用內部空間的壓力以及溫度的檢測結果中的至少一者來控制減壓的進程，藉此能良好地對基板進行處理。而且，能夠適當且正確地管理處理結束時的腔室內的溫度並穩定地進行對於複數片基板的處理。
此外，例如亦可於腔室的側面設置有與內部空間連通之開口；在此情形中，亦可進一步設置有：支撐托盤，係能夠以水平姿勢支撐基板並經由開口進入至內部空間；以及蓋部，係在支撐托盤被收容至內部空間的狀態下封閉開口。依據此種構成，相對於內部空間搬入以及搬出支撐托盤，藉此能進行基板的搬入以及搬出。此外，蓋部封閉開口，藉此能夠將內部空間設定成氣密狀態並執行高壓處理。再者，蓋部從開口離開，藉此能實現內部空間開放至大氣。
以上雖然基於特定的實施例說明了本發明，然而本發明並未被解釋成限定於上述實施例的說明。所屬技術領域中具有通常知識者只要參照本發明的說明，即能與本發明的其他的實施形態同樣地思及所揭示的實施形態的各種變化例。因此，能夠認為只要在未超出本發明的精神範圍內，則隨附的申請專利範圍亦包含這些變化例以及實施形態。 [產業可利用性]
本發明係能應用於所有使用導入至腔室內的處理流體來處理基板之處理。例如，適合應用於藉由超臨界流體逐片地依序處理半導體基板等基板之葉片式的基板處理。
1:基板處理裝置 10:處理單元 11:台座 12:處理腔室(腔室) 13:蓋構件(蓋部) 15:支撐托盤 30:移載單元 31:本體 33:升降構件 35:基座構件 37:升降銷 50:供給單元 51:升降機構 53:進退機構 55:流體回收部(流體排出部) 57:流體供給部 90:控制單元(控制部) 91:CPU 92:記憶體 93:儲存器 94:介面 121:開口 122:密封構件 151:上表面 152:貫通孔 173,174:檢測部 a至e:箭頭 P1,P2,P3:點 Pa:大氣壓 Pc:臨界壓力 S:基板 SP:處理空間(內部空間) S101,S107,S108:步驟 S102至S104:步驟(超臨界處理工序) S105:步驟(第一減壓工序) S106:步驟(第二減壓工序) T0至T8:時刻 Tc:臨界溫度 Ti:初期溫度 Tm:溫度 Tt:目標溫度
[圖1]係顯示本發明的基板處理裝置的實施形態之一的概略構成之圖。 [圖2]係顯示藉由基板處理裝置所執行的處理的概要之流程圖。 [圖3]係示意性地顯示超臨界處理中的腔室內的溫度變化之圖。 [圖4]係顯示本實施形態的超臨界處理中的相變化之相圖。 [圖5]係顯示超臨界處理中的各部的狀態變化之時序圖。
S101,S107,S108:步驟
S102至S104:步驟(超臨界處理工序)
S105:步驟(第一減壓工序)
S106:步驟(第二減壓工序)

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，係用以在腔室內藉由超臨界狀態的處理流體處理基板，並具備：超臨界處理工序，係將前述處理流體導入至收容了前述基板的前述腔室的內部空間，將前述內部空間的壓力保持在比前述處理流體的臨界壓力還高壓且將前述內部空間的溫度保持在比前述處理流體的臨界溫度還高溫，並處理前述基板；第一減壓工序，係從前述腔室排出前述處理流體，一邊將前述內部空間的溫度保持在前述臨界溫度以上，一邊將前述內部空間減壓至比前述臨界壓力還低且比大氣壓還高的壓力；以及第二減壓工序，係以比前述第一減壓工序還高的排出速度排出前述處理流體並將前述內部空間減壓；在前述第二減壓工序中，控制前述排出速度從而使前述內部空間的壓力降低至大氣壓時的前述內部空間的溫度變成預定的目標溫度。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中在前述第二減壓工序中，使前述內部空間內的前述處理流體絕熱膨脹從而使前述內部空間的溫度降低。
  3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述目標溫度為前述臨界溫度以上。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第二減壓工序係在前述第一減壓工序中前述內部空間的壓力降低至比前述臨界壓力還低的規定值時開始。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述第二減壓工序中，在前述內部空間的溫度降低至前述目標溫度後使前述排出速度降低。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述第二減壓工序中，在前述內部空間的溫度降低至前述目標溫度後將前述內部空間開放至大氣。
  7. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述內部空間開放至大氣後，搬出前述基板，將未處理的基板搬入至前述腔室內並執行前述超臨界處理工序，藉此依序處理複數片前述基板。
  8. 一種基板處理裝置，係用以藉由超臨界狀態的處理流體處理基板，並具備：腔室，係具有用以收容前述基板之內部空間；流體供給部，係對前述腔室的前述內部空間供給前述處理流體；流體排出部，係從前述內部空間排出前述處理流體；以及控制部，係控制前述流體供給部以及前述流體排出部；前述控制部係以下述方式進行控制：藉由前述流體供給部將前述處理流體供給至前述內部空間，將前述內部空間的壓力保持在比前述處理流體的臨界壓力還高壓且將前述內部空間的溫度保持在比前述處理流體的臨界溫度還高溫後，藉由前述流體排出部從前述腔室排出前述處理流體，一邊將前述內部空間的溫度保持在前述臨界溫度以上，一邊將前述內部空間減壓至比前述臨界壓力還低且比大氣壓還高的壓力，使前述流體排出部所為的前述處理流體的排出速度增大，將前述內部空 間減壓至大氣壓，控制前述排出速度從而使前述內部空間的溫度降低且使在前述內部空間的壓力降低至大氣壓時的前述內部空間的溫度變成預定的目標溫度。
  9. 如請求項8所記載之基板處理裝置，其中進一步具備：檢測部，係檢測前述內部空間的壓力以及溫度；前述控制部係基於前述檢測部的檢測結果來控制前述流體供給部以及前述流體排出部。
  10. 如請求項8或9所記載之基板處理裝置，其中於前述腔室的側面設置有與前述內部空間連通之開口；前述基板處理裝置係進一步具備：支撐托盤，係能夠以水平姿勢支撐前述基板並經由前述開口進入至前述內部空間；以及蓋部，係在前述支撐托盤被收容至前述內部空間的狀態下封閉前述開口。
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