特許 6563351 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563351

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 651Z

【請求項の数】13

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-41319(P2016-41319)

(22)【出願日】2016年3月3日

(65)【公開番号】特開2017-157745(P2017-157745A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2017年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100082991

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 泰和

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】五 師 源太郎

(72)【発明者】

【氏名】清 瀬 浩 巳

(72)【発明者】

【氏名】枇 杷 聡

【審査官】 平野 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４９４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２４３７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２６４４４３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０３４５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２０６４８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を収納し、この基板に対して超臨界処理を施す処理容器と、
前記処理容器に接続され、前記処理容器に処理流体を供給する流体供給ラインと、
前記処理容器に接続され、前記処理容器内の処理流体を排出する流体排出ラインと、
前記処理容器の上流側および下流側に接続されるとともに、前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられ、前記処理容器内の処理流体を循環させる第１循環ラインと,
制御部と、を備え、
前記第１循環ラインに前記処理容器からの処理流体を受ける前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクを設け、前記流体供給ラインに処理流体を供給するための昇圧ポンプを設けるとともに、前記第１循環ラインに処理流体を循環するための前記昇圧ポンプよりも吐出流量の大きな第１循環ポンプを設け、
前記制御部は前記昇圧ポンプと前記第１循環ポンプを制御して、前記昇圧ポンプを作動させて前記処理流体を前記処理容器内に供給して、前記処理容器内を高圧状態となるまで昇圧し、その後に前記昇圧ポンプを停止して前記第１循環ポンプを作動させ、前記第1循環ライン内で前記処理流体を循環させる、ことを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

前記第１貯留タンクは、前記第１貯留タンクの超臨界状態または亜臨界状態の処理流体内に複数枚の基板に液盛りされた乾燥防止用の液体を溶解させても飽和状態にならない容量であることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１貯留タンクは、前記第１循環ポンプの上流側に設けられている、ことを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記第１貯留タンクに、前記処理流体を排出する流体排出装置を設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記処理容器の上流側および下流側に、前記第１循環ラインと独立して、前記処理容器内の流体を循環させる第２循環ラインを接続し、
前記第２循環ラインに前記処理容器からの処理流体を受ける前記処理容器の容量より大きい第２貯留タンクを設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記処理容器の下流側に、前記第１循環ラインと前記第２循環ラインとを切換える下流側切換弁を設けたことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記処理容器に、前記流体供給ラインに接続された流体供給ヘッダーを設けるとともに、前記流体排出ラインに接続された流体排出ヘッダーを設け、前記処理容器内に処理流体の層流を形成することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載の基板処理装置。

【請求項8】

乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を処理容器内に搬入する工程と、
前記処理容器に流体供給ラインを介して処理流体を供給する工程と、
前記処理容器内において前記基板に対して処理流体を用いて超臨界処理を施す工程と、 前記処理容器内の処理流体を流体排出ラインを介して排出する工程と、
前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられた第１循環ラインにより、前記処理容器内の処理流体を循環させる工程とを備え、
前記第１循環ラインに設置された前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクにより、前記処理容器からの処理流体を受け、
前記流体供給ラインに処理流体を供給するための昇圧ポンプを設けるとともに、前記第１循環ラインに処理流体を循環するための前記昇圧ポンプよりも吐出流量の大きな第１循環ポンプを設け、
前記昇圧ポンプを作動させて前記処理流体を前記処理容器内に供給して、前記処理容器内を高圧状態となるまで昇圧し、その後に前記昇圧ポンプを停止して前記第１循環ポンプを作動させ、前記第1循環ライン内で前記処理流体を循環させる、ことを特徴とする基板処理方法。

【請求項9】

前記昇圧ポンプを作動させて前記処理流体を前記処理容器内に供給して、前記処理容器内および前記第１貯留タンク内を高圧状態となるまで昇圧する、ことを特徴とする請求項８記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記昇圧ポンプを停止して前記第１循環ポンプを作動させ、前記第１循環ライン内で前記処理流体を循環させた後、前記第１循環ポンプを停止し、前記昇圧ポンプを再度作動させる、ことを特徴とする請求項８記載の基板処理方法。

【請求項11】

コンピュータに基板処理方法を実行させるための記憶媒体において、
前記基板処理方法は、乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を処理容器内に搬入する工程と、
前記処理容器に流体供給ラインを介して処理流体を供給する工程と、
前記処理容器内において前記基板に対して処理流体を用いて超臨界処理を施す工程と、 前記処理容器内の処理流体を流体排出ラインを介して排出する工程と、
前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられた第１循環ラインにより、前記処理容器内の処理流体を循環させる工程とを備え、
前記第１循環ラインに設置された前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクにより、前記処理容器からの処理流体を受け、
前記流体供給ラインに処理流体を供給するための昇圧ポンプを設けるとともに、前記第１循環ラインに処理流体を循環するための前記昇圧ポンプよりも吐出流量の大きな第１循環ポンプを設け、
前記昇圧ポンプを作動させて前記処理流体を前記処理容器内に供給して、前記処理容器内を高圧状態となるまで昇圧し、その後に前記昇圧ポンプを停止して前記第１循環ポンプを作動させ、前記第1循環ライン内で前記処理流体を循環させる、ことを特徴とする記憶媒体。

【請求項12】

前記昇圧ポンプを作動させて前記処理流体を前記処理容器内に供給して、前記処理容器内および前記第１貯留タンク内を高圧状態となるまで昇圧する、ことを特徴とする請求項１１記載の記憶媒体。

【請求項13】

前記昇圧ポンプを停止して前記第１循環ポンプを作動させ、前記第１循環ライン内で前記処理流体を循環させた後、前記第１循環ポンプを停止し、前記昇圧ポンプを再度作動させる、ことを特徴とする請求項１１記載の記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超臨界状態または亜臨界状態の処理流体を用いて基板の表面に付着した液体を除去する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）などの表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程などにおいては、薬液などの洗浄液によりウエハ表面の微小なごみや自然酸化膜を除去するなど、液体を利用してウエハ表面を処理する液処理工程が行われている。

【0003】

こうした液処理工程にてウエハの表面に付着した液体などを除去する際に、超臨界状態や亜臨界状態（以下、これらをまとめて高圧状態という）の処理流体を用いる方法が知られている。

【0004】

特許文献１には、処理容器内で基板上に形成されたパターンに付着した液体を超臨界状態や亜臨界状態の二酸化炭素（処理流体）と接触させ、処理容器内で液体を抽出した超臨界状態の二酸化炭素の一部を排出ラインから抜き出し、流体供給ラインからの新たな超臨界状態の二酸化炭素の供給を継続しながら処理容器内の超臨界状態の二酸化炭素による液体の抽出能力を大きく低下させずに、液体を除去する処理を行うことにより基板を乾燥させる方法が記載されている。
この場合、処理流体としての二酸化炭素の排出量を抑え長時間に渡って使用することができれば、処理流体の消費量の低減を図ることができて都合が良い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−０１２５３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、比較的短い時間で、基板の表面に付着した液体を処理流体により除去することができ、かつ処理流体を長時間に渡って使用することができ、処理流体の消費量の減らすことができる基板処理装置、基板処理方法、及びこの方法を記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を収納し、この基板に対して超臨界処理を施す処理容器と、前記処理容器に接続され、前記処理容器に処理流体を供給する流体供給ラインと、前記処理容器に接続され、前記処理容器内の処理流体を排出する流体排出ラインと、前記処理容器の上流側および下流側に接続されるとともに、前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられ、前記処理容器内の処理流体を循環させる第１循環ラインとを備え、前記第１循環ラインに前記処理容器からの処理流体を受ける前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクを設けたことを特徴とする基板処理装置である。

【0008】

本発明は、乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を処理容器内に搬入する工程と、前記処理容器に流体供給ラインを介して処理流体を供給する工程と、前記処理容器内において前記基板に対して処理流体を用いて超臨界処理を施す工程と、前記処理容器内の処理流体を流体排出ラインを介して排出する工程と、前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられた第１循環ラインにより、前記処理容器内の処理流体を循環させる工程とを備え、前記第１循環ラインに設置された前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクにより、前記処理容器からの処理流体を受けることを特徴とする基板処理方法である。

【0009】

本発明は、コンピュータに基板処理方法を実行させるための記憶媒体において、前記基板処理方法は、乾燥防止用の液体が液盛りされた基板を処理容器内に搬入する工程と、前記処理容器に流体供給ラインを介して処理流体を供給する工程と、前記処理容器内において前記基板に対して処理流体を用いて超臨界処理を施す工程と、前記処理容器内の処理流体を流体排出ラインを介して排出する工程と、前記流体供給ラインおよび前記流体排出ラインと独立して設けられた第１循環ラインにより、前記処理容器内の処理流体を循環させる工程とを備え、前記第１循環ラインに設置された前記処理容器の容量より大きい第１貯留タンクにより、前記処理容器からの処理流体を受けることを特徴とする記憶媒体である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、処理容器に第１循環ラインを設置し、この第１循環ライン中に処理流体を受ける貯留タンクを設けたので、この貯留タンクにより、第１循環ライン中の処理流体の容量を大きくとることができる。これにより、処理用流体中に乾燥防止用の液体が溶解しても、乾燥防止用の液体の溶解濃度の上昇を抑えることができる。このため、基板の処理中に処理流体を頻繁に排出したり、新たな処理流体をその都度補充する必要はなく、第１循環ライン内の処理流体を長時間に渡って使用することができ、処理流体の消費量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は実施の形態に係わる基板処理装置の構成を示す説明図。

【図2】図２は基板処理装置に設けられている処理容器を示す外観斜視図。

【図3】図３は基板処理装置の動作の流れを示すフロー図。

【図4】図４は処理容器の内部構造を示す図。

【図5】図５は処理容器内における超臨界処理用流体の流れを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図５は本発明の実施の形態を示す図である。

【0013】

図１に示すように、基板処理装置１０は乾燥防止用の液体、例えばＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）が液盛りされたウエハ（基板）Ｗを収納するとともに、このウエハＷに対して超臨界処理を施す処理容器１と、処理容器１に接続され処理容器１にＣＯ２等の処理流体を供給する流体供給ライン５１と、処理容器１に接続され処理容器１内の流体を排出する流体排出ライン５２と、処理容器１に接続されるとともに、流体供給ライン５１および流体排出ライン５２と独立して設けられ、処理容器１内の流体を循環させる第１循環ライン５３とを備えている。

【0014】

このうち処理容器１は高圧状態の処理流体を用いてウエハＷに対して超臨界処理を施し、ウエハＷ表面に付着した乾燥防止用の液体を除去するものである。また流体供給ライン５１は処理流体を供給するための昇圧ポンプ２を有する。さらに流体排出ライン５２は処理容器１内の流体を排出するものであり、処理容器１内の圧力を減圧する減圧弁５２ａを有する。

【0015】

次に処理容器１について説明する。図２に示すように処理容器１は、ウエハＷの搬入出用の開口部１２が形成された筐体状の容器本体１１と、処理対象のウエハＷを横向きに保持する保持板１６と、この保持板１６を支持すると共に、ウエハＷを容器本体１１内に搬入したとき前記開口部１２を密閉する蓋部材１５とを備えている。

【0016】

容器本体１１は、例えば直径３００ｍｍのウエハＷを収容可能な処理空間が形成された容器であり、その壁部には、流体供給ライン５１及び第１循環ライン５３の再供給側（第１循環ポンプ３の吐出側）に接続された供給ポート１３と、流体排出ライン５２及び第１循環ライン５３の抜き出し側（循環ポンプ３の吸い込み側）に接続された排出ポート１４と、を備えている。また、処理容器１には処理空間内に供給された高圧状態の処理流体から受ける内圧に抗して、容器本体１１に向けて蓋部材１５を押し付け、処理空間を密閉するための不図示の押圧機構が設けられている。また、処理空間内に供給された処理流体が超臨界状態や亜臨界状態の温度を保てるように、容器本体１１の表面に断熱材やテープヒータなどを設けてもよい。ところで、容器本体１１内の一方の壁面には供給ポート１３に連通する流体供給ヘッダー１７が設けられ、容器本体１１の他方には排出ポート１４に連通する流体排出ヘッダー１８が設けられている（図２および図４参照）。そして流体供給ヘッダー１７には多数の開孔が設けられ、流体排出ヘッダー１８にも多数の開孔が設けられ、これら流体供給ヘッダー１７と流体排出ヘッダー１８とにより容器本体１１内に処理流体の層流を形成することができる。

【0017】

処理容器１（容器本体１１）の供給ポート１３に接続された流体供給ライン５１は、図１に示すように、開閉弁５１ａと、フィルター５１ｂと、昇圧ポンプ２とを介して処理流体供給部４に接続されている。開閉弁５１ａは、処理容器１への処理流体の供給、停止に合わせて開閉し、フィルター５１ｂは処理容器１に供給される処理流体に含まれるパーティクルを除去する。

【0018】

昇圧ポンプ２は、処理流体供給部４から供給される処理流体がガスである場合などには、高圧状態（超臨界状態や亜臨界状態）となる圧力まで処理流体を昇圧する。また、処理流体供給部４から高圧状態の処理流体が供給される場合には、処理容器１内にて当該高圧状態が維持されるように処理流体を送り出すことができる。このような能力を備えた昇圧ポンプ２としては、一般的に吐出圧力の高いシリンジポンプやダイヤフラムポンプなどが採用されるが、その吐出流量は、後述する循環ポンプ３に比べて吐出流量は小さい。

【0019】

処理流体供給部４からは、ウエハＷ表面の液体と接触させて、当該液体を除去するための処理流体が供給される。本例の処理流体供給部４は、例えば二酸化炭素（ＣＯ２：臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ（絶対圧））を高圧ガスの状態または高圧状態（超臨界状態や亜臨界状態）で貯蔵するボンベやタンクなどとして構成される。そして処理流体供給部４から供給されるＣＯ２が高圧ガスである場合には、昇圧ポンプ２にてＣＯ２が断熱的に圧縮されることにより、圧力、温度が上昇し、高圧状態となって処理容器１に供給される。また、ＣＯ２が高圧状態である場合には、処理容器１内においてもこの圧力が保たれるように処理流体が処理容器１に供給される。

【0020】

一方、処理容器１（容器本体１１）の排出ポート１４に接続された排出ライン５２は、不図示の処理流体排出部に接続されており、処理容器１内の流体（処理流体やウエハＷ表面から除去された液体）が排出される。排出ライン５２には減圧弁５２ａが設けられており、減圧弁５２ａは処理容器１の圧力を減圧すると共に、例えば処理容器１に設けられた不図示の圧力計の検出値に基づいて開度を調整し、処理容器１内の圧力を高圧状態の圧力（処理流体の臨界圧力や亜臨界状態の圧力）に維持することができる。

【0021】

また図１に示すように、処理容器１内の流体の混合を促進するため、処理容器１内の流体を抜き出してから再び処理容器１に戻すための第１循環ライン５３が設けられており、この第１循環ライン５３には、既述の昇圧ポンプ２よりも吐出流量の大きな循環ポンプ３が設けられている。図１に示すように第１循環ライン５３は、抜き出し側では排出ライン５２から分岐する。また、第１循環ライン５３には、抜き出し側から順に、開閉弁５３ａ流量計５３Ｃ、第１貯留タンク２０、第１循環ポンプ３、開閉弁５３ｂが設けられている。

【0022】

開閉弁５３ａ、５３ｂは、処理容器１に対して第１循環ライン５３を切り離したり、接続したりする役割を果たし、接続時には処理容器１内の流体の循環が行われる一方、切り離し時には当該循環が停止される。

【0023】

また図１に示すように、第１循環ライン５３は、排出ライン５２に下流側切換弁６５ａを介して接続されている。この下流側切換弁６５ａは、第１循環ライン５３と後述する第２循環ライン６０とを切換えるものである。
すなわち、排出ライン５２に下流側切換弁６５ａを介して第２循環ライン６０が設けられ、この第２循環ライン６０には、抜き出し側から順に開閉弁６０ａ、流量計６０ｃ、第２貯留タンク６２、第２循環ポンプ６１、開閉弁６０ｂが設けられている。
このうち第２循環ライン６０の開閉弁６０ａ、流量計６０ｃ、第２貯留タンク６２、第２循環ポンプ６１、開閉弁６０ｃは、第１循環ライン５３の開閉弁５３ａ、流量計５３ｃ、第１貯留タンク２０、第１循環ポンプ３、開閉弁５３ｂと各々同様の構成および同様の能力をもつ。

【0024】

また第１循環ライン５３の第１の貯留タンク２０には、第１貯留タンク２０に接続された排出管２１ａと、この排出管２１ａに取付けられた開閉弁２１ｂとを有する流体排出装置２１が設けられている。

【0025】

さらに第２循環ライン６０の第２貯留タンク６２には、第２貯留タンク６０に接続された排出管６３ａと、この排出管６３ａに取付けられた開閉弁６３ｂとを有する流体排出装置６３が設けられている。

【0026】

また第２循環ライン６０の開閉弁６０ａ、６０ｂは、処理容器１に対して第２循環ライン６０を切り離したり、接続したりする役割を果たし、接続時には処理容器１内の流体の循環が行われる一方、切り離し時には当該循環が停止される。

【0027】

次に第１循環ライン５３の第１貯留タンク２０および第２循環ライン６０の第２貯留タンク６２の構成および機能について述べる。ここで、第１貯留タンク２０および第２貯留タンク６２は、各々同一の構成および同一の機能をもつ。すなわち第１貯留タンク２０および第２貯留タンク６２は、処理流体を受けるものであり、第１循環ライン５３および第２循環ライン６０内における処理流体の容量をこれら第１貯留タンク２０および第２貯留タンク６２により増加させることができる。

【0028】

図１に示すように、下流側切換弁６５ａを切換えることにより、処理容器１内の処理流体を例えば第１処理ライン５３側へ導くことができる。

【0029】

第１循環ライン５３に入る処理流体は処理容器１内においてウエハＷに対して超臨界処理に供された流体であり、ウエハＷ表面に付着された乾燥防止用の液体（例えばＩＰＡ）を溶解している。第１循環ライン５３に導入された処理流体は、第１貯留タンク２０内に入る。この間、処理流体中へ乾燥防止用の液体が溶解されていくため、処理流体中で乾燥防止用の液体の溶解度は上昇する。しかしながら、第１循環ライン５３内における処理流体の容量は、第１貯留タンク２０により増加しているので、処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解濃度の上昇を抑えることができる。その後、第１貯留タンク２０内の処理流体を第１循環ポンプ３により処理容器１に送り、乾燥防止用の液体の溶解度が低い処理流体を用いてウエハＷ上の乾燥防止用の液体を除去することができる。これに対して第１循環ライン５３に第１貯留タンク２０を設けない場合、第１循環ライン５３内の処理流体の容量が小さいため、処理流体において乾燥防止用の液体の溶解度が短時間で飽和状態になる。このため、ウエハＷの処理中に第１循環ライン５３内の処理流体を頻繁に排出する必要が生じる。このことにより処理流体を排出する頻度が多くなり、その都度新たな処理流体を補充する必要が生じる。これに対して本実施の形態によれば、第１循環ライン５３内の処理流体を長時間に渡って使用することができ、新たな処理流体の消費量を減らすことができる。

【0030】

ところで、第１貯留タンク２０および第２貯留タンク６２の容量は２０Ｌとなっており、処理容器１の容量（例えば１Ｌ）よりかなり大きくなっている。このため。上述のように、貯留タンク２０をもつ第１循環ライン５３および貯留タンク６２をもつ第２循環ライン６０中の処理流体の容量を増加させることができる。

【0031】

例えば、第１循環ライン５３に第１貯留タンク２０を設けることにより、第１循環ライン５３内の処理流体を用いて、例えばウエハ１００枚（複数枚）を処理することができる。
例えば乾燥防止用の液体の場合、ＩＰＡは２０Ｌの第１貯留タンク２０に１０Ｖｏｌ％程度溶解させることができ、第１貯留タンク２０には２ＬのＩＰＡを溶解させることができる。すなわち、ウエハ上のＩＰＡパドル２０ｍｌ×ウエハ処理１００枚（複数枚）＝２ＬのＩＰＡを第１循環ライン５３中の処理流体中に溶解させることができる。

【0032】

また、上述のように下流切換弁６５ａを用いることにより、第１循環ライン５３と第２循環ライン６０の切り換えを行うことができる。

【0033】

例えば第１循環ライン５３の処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解度が飽和状態になる前（例えばウエハＷを１００枚処理した後）に第１循環ライン５３から第２循環ライン６０へ切り換える。上述のように第２循環ライン６０は第１循環ライン５３と同一構成をもち、第１循環ライン５３と第２循環ライン６０は下流側切換弁６５ａにより切り換える。具体的には、ウエハ処理が処理枚数に到達したら第１循環ライン５３から第２循環ライン６０に切り換え、第２循環ライン６０を使用中に、第１循環ライン５３の第１貯留タンク２０内の処理流体を流体排出装置２１から排出する。同様にウエハ処理が処理枚数に到達したら第２循環ライン６０から第１循環ライン５３に切り換え、第２循環ライン６０の第２貯留タンク６２内の処理流体を流体排出装置６３から排出する。

【0034】

以上に説明した構成を備えたウエハ処理装置は、制御部６を備えている。制御部６はＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータ６ａからなり、処理容器１、昇圧ポンプ２、第１循環ポンプ３および第２循環ポンプ６１や各種の弁５１ａ、５２ａ、５３ａ、５３ｂ、６０ａ、６０ｂ、開閉弁２１ｂ、６３ｂ、流量計５３ｃ、６０ｃ、下流側切換弁６５ａに接続されている。制御部６の記憶部にはウエハ処理装置の作用、つまり、表面が乾燥防止用の液体で濡れたウエハＷを処理容器１に搬入してから、処理流体により前記液体を除去し、ウエハＷを取り出すまでの動作に係わる制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体６ｂに格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

【0035】

次にこのような構成からなる本実施例の作用、すなわち基板処理方法について、以下説明する。
図３に示すように、前工程における液処理装置にてウエハＷ表面の微小なごみや自然酸化膜を除去する液処理が終了すると、この液処理装置においてウエハＷの表面には例えばＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）などの乾燥防止用の液体が供給され、ウエハ搬送アームに受け渡されて、ウエハＷは本発明による基板処理装置１０の処理容器１へと搬送される（スタート）。

【0036】

次いで、処理容器１に設置された不図示の昇降ピンなどにウエハＷを受け渡し、ウエハＷを処理容器１の保持板１６上に載置した後、開口部１２を介してウエハＷを容器本体１１内に搬入し（ステップＳ１０１）、処理容器１を密閉する（ステップＳ１０２）。しかる後、流体供給ライン５１の開閉弁５１ａ、第１循環ライン５３の開閉弁５３ａを開くと共に昇圧ポンプ２を稼動させて処理容器１に例えば二酸化炭素（ＣＯ２）等の処理流体を供給し、処理容器１の内部および第１貯留タンク２０が高圧状態（超臨界状態や亜臨界状態）の圧力となるまで昇圧する（ステップＳ１０３）。

【0037】

こうして処理容器１内および第１貯留タンク２０が高圧状態の処理流体雰囲気となったら、昇圧ポンプ２を停止し、流体供給ライン５１の開閉弁５１ａを閉じ、第１循環ライン５３の開閉弁５３ａ，５３ｂを開くと共に、第１循環ポンプ３を稼動させる（ステップＳ１０４）。

【0038】

この間、第１循環ポンプ３によって処理容器１内の流体を循環させる動作が実行される（ステップＳ１０５）。このように吐出量の大きな第１循環ポンプ３によって処理容器１内の処理流体と乾燥防止用の液体とからなる混合流体を循環させることにより、処理容器１内において処理流体と乾燥防止用の液体との混合を促進できる。この結果、ウエハＷ表面付近の処理流体が乾燥防止用の液体で飽和した状態となることを防ぎ、当該液体を除去する能力の低下を抑制できる。

【0039】

次に処理容器１内における流体の流れについて、図４および図５により説明する。図４および図５に示すように、処理容器１内には流体供給ライン５１に接続され多数の開孔を有する流体供給ヘッダー１７と、流体排出ライン５２に接続され多数の開孔を有する流体排出ヘッダー１８とが設置され、流体供給ヘッダー１７は処理容器１の容器本体１１の一方の壁面に設けられ、流体排出ヘッダー１８は容器本体１１の他方に設けられ、流体供給ヘッダー１７の開孔と流体排出ヘッダー１８の開孔は互いに向き合っている。この場合、ウエハＷおよび支持板１６は、処理容器１の内壁との間に１ｍｍ程度の間隙をもつよう配置される。

【0040】

このため流体供給ヘッダー１７から供給される流体は、ウエハＷの面内において均一な流速の分布となって流体排出ヘッダー１８へ送られ、ウエハＷ上を流れることにより、ウエハＷ上の乾燥防止用の液体がより確実に処理流体中へ溶解する。

【0041】

この間、第１循環ライン５３中において、処理流体中に乾燥防止用の液体が溶解し、処理流体中において乾燥防止用の液体の濃度が上昇していく。しかしながら、第１循環ライン５３には、第１貯留タンク２０が設けられているため、第１循環ライン５３内の処理流体の容量を大きくすることができ、処理流体中において乾燥防止用の液体の溶解濃度上昇を抑えることができる。このため第１循環ライン５３内の処理流体を長時間に渡って使用することができ、処理流体の消費量を低減することができる。

【0042】

次に第１循環ライン５３の開閉弁５３ａ、５３ｂを閉じ、かつ、第１循環ポンプ３が停止し、流体供給ライン５１の開閉弁５１ａが開くと共に昇圧ポンプ２を作動する。（ステップ１０６）また流体排出ライン５２の減圧弁５２ａを開く。このことにより流体供給ライン５１から新規の処理流体が処理容器１内に供給され、処理容器１内の流体を排出する（ステップ１０７）。このとき、処理容器１や流体排出ライン５２を流れる処理流体中の乾燥防止用の液体の濃度をできる限りゼロにすることにより、処理流体の排出時における乾燥防止用の液体の凝縮、ウエハＷへの再付着を防止し、再付着に伴うパターン倒れの発生を防止できる。

【0043】

こうしてウエハＷ表面の乾燥防止用の液体を除去するのに十分な、予め設定した時間が経過したら、昇圧ポンプ２を停止し、処理流体の供給を止める（ステップＳ１０８）。そして流体供給ライン５１の開閉弁５１ａを閉じる。一方で、流体排出ライン５２の減圧弁５２ａを開いたまま処理容器１内の流体を排出し、大気圧まで減圧する（ステップＳ１０９）。この結果、処理流体中に抽出された乾燥防止用の液体は、処理流体と共に処理容器１の外に排出され、表面の液体が除去され、乾燥した状態のウエハＷが得られる。

【0044】

処理容器１内の圧力が大気圧まで下がったら、流体排出ライン５２の減圧弁５２ａをを閉じ、保持板１６を移動させてウエハＷを搬出し（ステップＳ１１０）、外部の搬送アームにウエハＷを受け渡して処理を終える（エンド）。

【0045】

制御部６は処理容器１内でのウエハ処理が所定枚数（例えば１００枚）に到達したら、下流側切換弁６５ａを作動させて、第１循環ライン５３から第２循環ライン６０へ切り換える。そして第２循環ライン６０を使用中に、第１循環ライン５３の第１貯留タンク２０内で第１循環ライン５３の処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解度が状態になる前の処理流体を流体排出装置２１から排出する。

【0046】

同様に処理容器１内でウエハ処理が所定枚数に到達したら、下流側切換弁６５ａを作動させて、第２循環ライン６０から第１循環ライン５３へ切換える。そして第１循環ライン５３を使用中に、第２循環ライン６０の第２貯留タンク６２内で第２循環ライン６０の処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解度が飽和状態になる前の処理流体を流体排出装置６３から排出する。

【0047】

このようにして、処理容器１内で使用される処理流体を長時間に渡り使用することができる。このためウエハＷの処理中に処理容器１内へ供給される処理流体を頻繁に排出する必要はなく、新たな処理流体をその都度補充する必要もない。

【0048】

また、下流側切換弁６５ａを用いて第１循環ライン５３と第２循環ライン６０とを切換えることにより、第１循環ライン５３の第１貯留タンク２０と第１循環ライン６０の第２貯留タンク６２において処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解度が飽和状態になる前の処理流体をスムーズに外部へ排出することができる。

【0049】

本実施の形態によれば、処理容器１に処理流体を供給する昇圧ポンプ２の（吐出流量は望ましくは０．１〜３．０Ｌ/ｍｉｎで好ましくは０．５〜１．０Ｌ／ｍｉｎ）よりも吐出流量の大きな第１循環ポンプ３（吐出流量は望ましくは１０〜４０Ｌ/ｍｉｎで好ましくは１０〜２０Ｌ／ｍｉｎ）を利用して処理容器１内の流体を循環させるので、処理容器１内において、処理流体とウエハＷ表面の液体との混合を促進することができる。

【0050】

また第１循環ライン５３に第１貯留タンク２０を設けるとともに、第２循環ライン６０に第２貯留タンク６２を設けたので、第１循環ライン５３および第２循環ライン６０内において、処理流体の容量を大きく取ることができ、処理流体中の乾燥防止用の液体の溶解濃度を低く抑えることができる。これによりウエハＷの処理中に処理流体を頻繁に排出して、新たな処理流体をその都度補充する必要はなく、第１循環ライン５３および第２循環ライン６０内の処理流体を長時間に渡って、使用することができ、処理流体の消費量を低減することができる。

【符号の説明】

【0051】

Ｗ ウエハ
１ 処理容器
２ 昇圧ポンプ
３ 第１循環ポンプ
４ 処理流体供給部
６ 制御部
６ａ コンピュータ
６ｂ 記憶媒体
１０ 基板処理装置
１７ 流体供給ヘッダー
１８ 流体排出ヘッダー
２０ 第１貯留タンク
２１ 流体排出装置
５１ 流体供給ライン
５２ 流体排出ライン
５３ 第１循環ライン
６０ 第２循環ライン
６２ 第２貯留タンク
６３ 流体排出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】