特開 2024-79114 処理チャンバの洗浄方法および基板処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024079114

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】処理チャンバの洗浄方法および基板処理システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240604BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 651Z

H01L21/304 647Z

H01L21/304 648A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191850

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】墨 周武

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA09

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC03

5F157AC56

5F157BB23

5F157BB45

5F157BC34

5F157BE12

5F157CB14

5F157CB26

5F157CB27

5F157CC11

5F157DA21

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】開口が狭く奥行きの深い処理空間を有する超臨界処理チャンバでもその内部を効果的に洗浄することのできる技術を提供する。
【解決手段】この発明は、基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、処理空間内で基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置における、処理チャンバの洗浄方法である。本発明に係る処理チャンバの洗浄方法は、洗浄液を貯留した平皿状の容器を支持部により支持させ、支持部を処理空間に収容する工程と、処理空間を超臨界状態の処理流体で満たす工程と、処理流体を排出する工程とを備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置における、前記処理チャンバの洗浄方法であって、
洗浄液を貯留した平皿状の容器を前記支持部により支持させ、前記支持部を前記処理空間に収容する工程と、
前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たす工程と、
前記処理流体を排出する工程と
を備える、処理チャンバの洗浄方法。

【請求項2】

基板に処理液を供給して前記基板を処理する湿式処理装置、前記基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置、および、前記湿式処理装置から前記超臨界処理装置へ前記基板を搬送する搬送装置を備える基板処理システムにおける、前記処理チャンバの洗浄方法であって、
前記湿式処理装置により、平皿状の容器に洗浄液を貯留させる工程と、
前記搬送装置により前記容器を搬送し、前記支持部に支持させる工程と、
前記超臨界処理装置により、前記支持部を前記処理空間に収容し、前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たした後、前記処理流体を排出する工程と
を備える、処理チャンバの洗浄方法。

【請求項3】

前記洗浄液は、前記基板が前記処理空間に収容されるときに前記基板に付着する液体と同種の液体を主成分とする、請求項１または２に記載の処理チャンバの洗浄方法。

【請求項4】

前記洗浄液は水を含む、請求項１または２に記載の処理チャンバの洗浄方法。

【請求項5】

前記洗浄液が予め加温されている、請求項１または２に記載の処理チャンバの洗浄方法。

【請求項6】

前記基板を処理するために前記処理流体を前記処理空間に供給するときの供給レシピを適用して、前記処理空間を前記処理流体で満たす、請求項１または２に記載の処理チャンバの洗浄方法。

【請求項7】

基板に処理液を供給して前記基板を処理する湿式処理装置と、
前記基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置と、
前記湿式処理装置から前記超臨界処理装置へ前記基板を搬送する搬送装置と、
前記湿式処理装置、前記超臨界処理装置および前記搬送装置を制御して、前記処理チャンバ内を洗浄する洗浄処理を実行させる制御部と
を備え、前記洗浄処理は、
前記湿式処理装置が、平皿状の容器に洗浄液を貯留させ、
前記搬送装置が前記容器を搬送して前記支持部に支持させ、
前記超臨界処理装置が、前記支持部を前記処理空間に収容し、前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たした後、前記処理流体を排出する、
ことにより実行される、基板処理システム。

【請求項8】

前記容器を一時的に保持するストッカを備える、請求項７に記載の基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、内部の処理空間に基板を収容して超臨界処理を行う超臨界装置の処理チャンバの内部を洗浄する技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体基板、表示装置用ガラス基板等の各種基板の処理工程には、基板の表面を各種の処理流体によって処理するものが含まれる。処理流体として薬液やリンス液などの液体を用いる処理は従来から広く行われているが、近年では超臨界流体を用いた処理も実用化されている。特に、表面に微細パターンが形成された基板の処理においては、液体に比べて表面張力が低い超臨界流体はパターンの隙間の奥まで入り込むため効率よく処理を行うことが可能であり、また乾燥時において表面張力に起因するパターン倒壊の発生リスクを低減することができる。

【0003】

例えば本願出願人が先に開示した特許文献１には、超臨界流体を用いて基板の乾燥処理を行う基板処理装置が記載されている。この基板処理装置では、処理対象の基板は平板状のトレイに載置された状態で超臨界処理チャンバに収容される。複数の金属ブロックを組み合わせて構成される超臨界処理チャンバは、側面に水平方向に延びるスリット状の開口を有し、該開口に連通して内部にトレイを収容する処理空間が形成されている。処理流体の使用量を少なくするために、処理空間のサイズはトレイの外形サイズより僅かに大きい程度に抑えられている。つまり、開口から見た処理空間は、上下方向に狭い一方で水平方向に長く、かつ奥行きの深い空間となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１６３９１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

処理を繰り返すにつれて処理チャンバ内に汚染物が付着することは不可避であり、したがって定期的に処理チャンバ内部を洗浄する必要がある。ただし、上記のように従来技術における処理空間はスリット状の開口を有する奥行きの深い空間であり、オペレータの手作業による洗浄は容易でない。上記従来技術の処理チャンバは複数のブロックから成っているため、分解して内部を清掃することは一応可能である。

【0006】

しかしながら、高圧に耐えるべく構成された各ブロックの重量は大きく、高い頻度で清掃を行うのに適しているとは言えない。このため、上記のように開口が狭く奥行きの深い処理空間を有する処理チャンバについても、高い頻度で効果的に洗浄することを可能とする技術が求められるが、そのような技術はこれまで確立されるに至っていない。

【0007】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、開口が狭く奥行きの深い処理空間を有する超臨界処理チャンバであっても、その内部を効果的に洗浄することのできる技術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】

【0008】

この発明の一の態様は、基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置における、前記処理チャンバの洗浄方法である。この態様は、洗浄液を貯留した平皿状の容器を前記支持部により支持させ、前記支持部を前記処理空間に収容する工程と、前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たす工程と、前記処理流体を排出する工程とを備える。

【0009】

また、この発明の一の態様は、基板に処理液を供給して前記基板を処理する湿式処理装置、前記基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置、および、前記湿式処理装置から前記超臨界処理装置へ前記基板を搬送する搬送装置を備える基板処理システムにおける、前記処理チャンバの洗浄方法である。この態様は、前記湿式処理装置により、平皿状の容器に洗浄液を貯留させる工程と、前記搬送装置により前記容器を搬送し、前記支持部に支持させる工程と、前記超臨界処理装置により、前記支持部を前記処理空間に収容し、前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たした後、前記処理流体を排出する工程とを備える。

【0010】

また、この発明の一の態様は、基板に処理液を供給して前記基板を処理する湿式処理装置と、前記基板を支持した支持部を処理チャンバの処理空間に収容し、前記処理空間内で前記基板を超臨界状態の処理流体により処理する超臨界処理装置と、前記湿式処理装置から前記超臨界処理装置へ前記基板を搬送する搬送装置と、前記湿式処理装置、前記超臨界処理装置および前記搬送装置を制御して、前記処理チャンバ内を洗浄する洗浄処理を実行させる制御部とを備える基板処理システムである。ここで、前記洗浄処理は、前記湿式処理装置が、平皿状の容器に洗浄液を貯留させ、前記搬送装置が前記容器を搬送して前記支持部に支持させ、前記超臨界処理装置が、前記支持部を前記処理空間に収容し、前記処理空間を超臨界状態の前記処理流体で満たした後、前記処理流体を排出することにより実行される。

【0011】

このように構成された発明では、処理空間を満たす超臨界状態の処理流体により、高圧下の処理空間の全体に洗浄液が行き渡る。これにより、処理チャンバ内、より具体的には処理空間を形成する壁面を効果的に洗浄することができる。洗浄液は容器に貯留されており、本来は基板を支持する支持部が、基板を容器に置き換えた状態で処理チャンバ内に収容されることで、容器とともに洗浄液が処理空間に持ち込まれる。

【0012】

したがって、洗浄液を導入するための配管等を処理チャンバに接続する必要はなく、しかも洗浄液の組成についても任意に設定することができる。そのため、既存の処理チャンバをそのまま用いることができ、また洗浄液として、その目的や汚れの原因物質に応じた適宜の組成のものを利用することで、優れた洗浄効果を得ることが可能である。

【発明の効果】

【0013】

上記のように、本発明によれば、容器に貯留されて処理空間に持ち込まれる洗浄液を、超臨界状態の処理流体により処理空間全体に行き渡らせることで、処理チャンバ内部を効果的に洗浄することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明を適用可能な基板処理システムの概略構成を示す図である。

【図2】この基板処理システムが実行する処理の概要を示すフローチャートである。

【図3】湿式処理装置の構成例を示す図である。

【図4】超臨界処理装置の構成を示す側面図である。

【図5】処理チャンバに対する洗浄処理の内容を示すフローチャートである。

【図6】洗浄液容器の構造および支持トレイとの寸法関係を示す図である。

【図7】洗浄処理における動作を模式的に示す図である。

【図8】洗浄処理における動作を模式的に示す図である。

【図9】本発明を適用可能な基板処理システムの他の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は本発明を適用可能な基板処理システムの概略構成を示す図である。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定する。ここで、ＸＹ平面が水平面に相当し、Ｚ方向が鉛直方向に相当している。より具体的には、（－Ｚ）方向が鉛直下向きを表す。

【0016】

この基板処理システム１は、例えば半導体ウエハなどの各種基板の上面に処理液を供給して基板を湿式処理し、その後基板を乾燥させるための処理システムであり、本発明に係る基板処理方法を実施するのに好適なシステム構成を有している。すなわち、基板処理装置１は、その主要構成として、湿式処理装置２、搬送装置３、超臨界処理装置４、容器ストッカ５および制御部９を備えている。

【0017】

湿式処理装置２、搬送装置３および超臨界処理装置４は、（＋Ｘ）方向に沿ってこの順番に並んでいる。湿式処理装置２の主要部は処理室２００の内部に収容されており、処理室２００の（＋Ｘ）側側面には、基板を出し入れするための開口（図示省略）が設けられ、該開口に対して開閉自在のシャッタ２０１が設けられている。一方、超臨界処理装置４の主要部は処理室４００の内部に収容されており、処理室４００の（－Ｘ）側側面には基板を出し入れするための開口（図示省略）が設けられるとともに、該開口に対して開閉自在のシャッタ４０１が設けられている。

【0018】

湿式処理装置２は、被処理基板を受け入れて所定の湿式処理を実行する。処理の内容は特に限定されない。搬送装置３は、湿式処理後の基板を湿式処理装置２から搬出して搬送し、超臨界処理装置４に搬入する。超臨界処理装置４は、搬入された基板に対し超臨界状態の処理流体を用いた乾燥処理（超臨界乾燥処理）を実行する。これらはクリーンルーム内に設置される。したがって、搬送装置３は清浄な大気雰囲気、大気圧下で基板Ｓを搬送することとなる。

【0019】

容器ストッカ５は、超臨界処理装置４の処理チャンバ内部を洗浄する際に使用される洗浄液容器５０を保管する機能を有する。洗浄液容器５０を用いた処理チャンバの洗浄処理については、後に詳述する。

【0020】

制御部９は、これらの各装置の動作を制御して所定の処理を実現する。この目的のために、制御部９は、ＣＰＵ９１、メモリ９２、ストレージ９３、およびインターフェース９４などを備えている。ＣＰＵ９１は、各種の制御プログラムを実行する。メモリ９２は、処理データを一時的に記憶する。ストレージ９３は、ＣＰＵ９１が実行する制御プログラムを記憶する。インターフェース９４は、ユーザや外部装置と情報交換を行う。後述する装置の動作は、ＣＰＵ９１が予めストレージ９３に書き込まれた制御プログラムを実行し、装置各部に所定の動作を行わせることにより実現される。

【0021】

ＣＰＵ９１が所定の制御プログラムを実行することにより、制御部９には、湿式処理装置２の動作を制御する湿式処理制御部９５、搬送装置３の動作を制御する搬送制御部９６、超臨界処理装置４の動作を制御する超臨界処理制御部９７などの機能ブロックがソフトウェア的に実現される。なお、これらの機能ブロックの各々は、その少なくとも一部が専用ハードウェアにより構成されてもよい。

【0022】

本実施形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として円盤状の半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。しかしながら、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。また基板の形状についても各種のものを適用可能である。

【0023】

図２はこの基板処理システムにより実行される処理の概要を示すフローチャートである。この基板処理システム１は、処理対象の基板Ｓ（図３、図４）を受け入れて、処理液を用いた湿式処理および超臨界処理流体を用いた超臨界乾燥処理を順番に実行する。具体的には以下の通りである。処理対象の基板Ｓは、基板処理システム１を構成する湿式処理装置２に収容される（ステップＳ１０１）。基板Ｓの搬入は、外部の搬送装置により直接行われてもよく、また外部の搬送手段から搬送装置３を介して搬入される態様でもよい。

【0024】

湿式処理装置２は、所定の処理液を用いて基板Ｓに対し湿式処理を施す（ステップＳ１０２）。その後、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの有機溶剤により液膜を表面に形成する液膜形成処理が行われる（ステップＳ１０３）。例えば基板Ｓの表面に微細パターンが形成されている場合、基板Ｓに残留付着している液体の表面張力によってパターンの倒壊が生じるおそれがある。また、不完全な乾燥によって基板Ｓの表面にウォーターマークが残留する場合がある。また、基板Ｓ表面が外気に触れることで酸化等の変質を生じる場合がある。このような問題を未然に回避するために、基板Ｓの表面（パターン形成面）を液体で覆った状態で搬送することがある。

【0025】

例えば処理液が水を主成分とするものである場合には、これより表面張力が低く、かつ基板に対する腐食性が低い液体、例えばＩＰＡやアセトン等の有機溶剤により液膜を形成した状態で、搬送が実行される。すなわち、基板Ｓは、水平状態に支持され、かつその上面に液膜が形成された状態で、搬送装置３により、湿式処理装置２から搬出され（ステップＳ１０４）、さらに搬送されて最終的に超臨界処理装置４に搬入される（ステップＳ１０５）。

【0026】

超臨界処理装置４は、搬送されてきた基板Ｓに対し超臨界乾燥処理を施す（ステップＳ１０６）。超臨界状態の処理流体は表面張力が極めて低く流動性が高い。そのため、基板Ｓの表面に形成された微細パターンの内部まで入り込み、パターン内部の液体を置換する。例えば超臨界処理流体として二酸化炭素を用いた場合、有機溶剤を良く溶かすため、液膜を形成していた液体を効率よく置換し基板表面から除去することができる。

【0027】

超臨界処理流体は、液相を介することなく気化して排出される。基板Ｓに付着していた液体は超臨界処理流体により置換されて排出され、処理流体も排出されることで、乾燥状態の基板Ｓが得られる。この過程で気液界面が形成されないため、表面張力によるパターン倒壊が生じるのを回避することができる。処理後の基板Ｓは、搬送装置３により超臨界処理装置４から搬出され、後工程へ受け渡される（ステップＳ１０７）。後工程の内容は任意である。

【0028】

上記した一連の処理を実行するための基板処理システム１の各構成要素の構造につき、より具体的に説明する。

【0029】

搬送装置３には、図示を省略する伸縮・回動自在のアームの先端にハンド３１が設けられたセンターロボット３０が設けられる。破線矢印で示すように、センターロボット３０はＺ軸回りに回動自在となっている。ハンド３１は基板の下面に部分的に当接することで基板を支持可能である。図１に点線で示すように、ハンド３１はカバー３２の内部に格納されており、必要に応じてカバー３２から外部へ進出することで、湿式処理装置２、超臨界装置４および容器ストッカ５のそれぞれに対し進退移動自在となっている。これにより、湿式処理装置２および超臨界装置４のそれぞれに対して、基板の搬入および搬出を行うことができる。センターロボット３０の動作は制御部９の搬送制御部９６により制御される。

【0030】

また、センターロボット３０は、搬送制御部９６からの制御指令に応じて容器ストッカ５にアクセスして、容器ストッカ５から洗浄液容器５０を搬出し、また容器ストッカ５へ洗浄液容器５０を搬入する。

【0031】

この種のセンターロボットとしては、本願出願人が先に開示した特開２０２０－１８８２２８号公報に記載のものを好適に適用可能である。センターロボット３１の具体的な構造については当該公報を参照することができるので、ここでは詳しい説明を省略する。

【0032】

図３は湿式処理装置の構成例を示す図である。より具体的には、図３は湿式処理装置２の全体構成を示す側面図である。この湿式処理装置２は、基板の上面に処理液を供給して基板を処理する装置である。湿式処理装置２の動作は、制御部９の湿式処理制御部９５により制御される。

【0033】

湿式処理装置２は、基板Ｓの上面Ｓａに処理液を供給して基板Ｓの表面処理や洗浄等の湿式処理を行う。この目的のために、湿式処理装置２は、処理室２００の内部に、基板保持部２１、スプラッシュガード２２、処理液供給部２３，２４を備えている。これらの動作は制御部９に設けられる湿式処理制御部９５より制御される。

【0034】

基板保持部２１は、基板Ｓとほぼ同等の直径を有する円板状のスピンチャック２１１を有し、スピンチャック２１１の周縁部には複数のチャックピン２１２が設けられている。チャックピン２１２が基板Ｓの周縁部に当接して基板Ｓを支持することにより、スピンチャック２１１はその上面から離間させた状態で基板Ｓを水平姿勢に保持することができる。

【0035】

スピンチャック２１１はその下面中央部から下向きに延びる回転支軸２１３により上面が水平となるように支持されている。回転支軸２１３は処理チャンバ２００の底部に取り付けられた回転機構２１４により回転自在に支持されている。回転機構２１４は図示しない回転モータを内蔵しており、制御部９からの制御指令に応じて回転モータが回転することで、回転支軸２１３に直結されたスピンチャック２１１が１点鎖線で示す鉛直軸周りに回転する。図２においては上下方向が鉛直方向である。これにより、基板Ｓが水平姿勢のまま鉛直軸周りに回転される。

【0036】

基板保持部２１を側方から取り囲むように、スプラッシュガード２２が設けられる。スプラッシュガード２２は、スピンチャック２１１の周縁部を覆うように設けられた概略筒状のカップ２２１と、カップ２２１の外周部の下方に設けられた液受け部２２２とを有している。カップ２２１は制御部９からの制御指令に応じて昇降する。カップ２２１は、図３に実線で示すようにカップ２２１の上端部がスピンチャック２１１に保持された基板Ｓの周縁部よりも下方まで下降した下方位置と、図３に点線で示すようにカップ２２１の上端部が基板Ｓの周縁部よりも上方に位置する上方位置との間で昇降移動する。

【0037】

図３に実線で示すようにカップ２２１が下方位置にあるときには、スピンチャック２１１に保持される基板Ｓがカップ２２１外に露出した状態になっている。このため、例えばスピンチャック２１１への基板Ｓの搬入および搬出時にカップ２２１が障害となることが防止される。

【0038】

また、図３に点線で示すようにカップ２２１が上方位置にあるときには、スピンチャック２１１に保持される基板Ｓの周縁部を取り囲むことになる。これにより、後述する液供給時に基板Ｓの周縁部から振り切られる処理液が処理室２００内に飛散することが防止され、処理液を確実に回収することが可能となる。すなわち、基板Ｓが回転することで基板Ｓの周縁部から振り切られる処理液の液滴はカップ２２１の内壁に付着して下方へ流下し、カップ２２１の下方に配置された液受け部２２２により集められて回収される。複数の処理液を個別に回収するために、複数段のカップが同心に設けられてもよい。

【0039】

処理液供給部２３は、処理室２００の底部に固定されたベース２３１に対し回動自在に設けられた回動支軸２３２から水平に伸びるアーム２３３の先端に、ノズル２３４が取り付けられた構造を有している。回動支軸２３２が制御部９からの制御指令に応じて回動することによりアーム２３３が揺動する。これにより、アーム２３３先端のノズル２３４が、基板Ｓの上方から側方へ退避した退避位置と、基板Ｓ上方の処理位置との間を移動する。

【0040】

ノズル２３４は処理液供給源２３８に接続されており、処理液供給源２３８から適宜の処理液が送出されると、ノズル２３４から基板Ｓに向けて処理液が吐出される。スピンチャック２１１が比較的低速で回転することで基板Ｓを回転させながら、基板Ｓの回転中心の上方に位置決めされたノズル２３４から処理液を供給することで、基板Ｓの上面Ｓａが処理液により処理される。処理液としては、現像液、エッチング液、洗浄液、リンス液等の各種の機能を有する液体を用いることができ、その組成は任意である。また複数種の処理液が組み合わされて処理が実行されてもよい。

【0041】

もう１組の処理液供給部２４も、上記した第１の処理液供給部２３と対応する構成を有している。すなわち、第２の処理液供給部２４は、ベース２４１、回動支軸２４２、アーム２４３、ノズル２４４等を有しており、これらの構成は、第１の処理液供給部２３において対応するものと同等である。回動支軸２４２が制御部９からの制御指令に応じて回動することによりアーム２４３が揺動する。アーム２４３先端のノズル２４４は、基板Ｓの上面Ｓａに対して、処理液供給源２４８から送出される処理液を供給する。

【0042】

この湿式処理装置２において、第２の処理液供給部２４は、湿式処理後の基板Ｓに対して乾燥防止用の液膜を形成する目的に使用される。すなわち、湿式処理後の基板Ｓは超臨界処理装置４に搬送されて超臨界乾燥処理を受けるが、搬送の間に基板Ｓの表面が露出して酸化したり、表面に形成された微細パターンが倒壊したりするのを防止するために、基板Ｓは表面がパドル状液膜で覆われた状態で搬送される。

【0043】

液膜を構成する液体としては、湿式処理に用いられる処理液の主成分である水よりも表面張力の小さい物質、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）またはアセトンなどの有機溶媒が用いられる。

【0044】

ここでは、湿式処理装置２に２組の処理液供給部が設けられているが、処理液供給部の設置数やその構造、機能についてはこれに限定されるものではない。例えば、処理液供給部は１組のみであってもよく、また３組以上設けられてもよい。また、１つの処理液供給部が複数のノズルを備えてもよい。例えば１つのアームの先端に複数のノズルが設けられてもよい。また、上記のようにノズルが所定の位置に位置決めされた状態で処理液を吐出する態様のみでなく、例えば基板Ｓの上面Ｓａに沿ってノズルが走査移動しながら処理液を吐出する態様が含まれてもよい。また、気体を吐出するノズルを有する気体供給部がさらに備えられてもよい。また処理液供給部に設けられた複数のノズルのうち少なくとも１つが気体を吐出する態様であってもよい。

【0045】

図４は超臨界処理装置の構成を示す側面図である。超臨界処理装置４は、湿式処理後の基板Ｓに対し超臨界状態の処理流体を用いた乾燥処理を施す装置である。より具体的には、超臨界処理装置４は、湿式処理後の基板Ｓを受け入れて、超臨界状態の処理流体によって基板Ｓに残留する液体を置換した後、処理流体を排出することで、最終的に基板Ｓを乾燥状態に至らせるための装置である。

【0046】

超臨界処理装置４は、処理室４００内に設けられた処理ユニット４１および移載ユニット４３と、供給ユニット４５とを備えている。処理ユニット４１は、超臨界乾燥処理の実行主体となるものである。移載ユニット４３は、搬送装置３により搬送されてくる湿式処理後の基板Ｓを受け取って処理ユニット４１に搬入し、また処理後の基板Ｓを処理ユニット４１から搬送装置３に受け渡す。供給ユニット４５は、処理に必要な化学物質、動力およびエネルギー等を、処理ユニット４１および移載ユニット４３に供給する。これらの動作は制御部９、特に超臨界処理制御部９７により制御される。

【0047】

処理ユニット４１は、台座４１１の上に処理チャンバ４１２が取り付けられた構造を有している。処理チャンバ４１２は、いくつかの金属ブロックの組み合わせにより構成され、その内部が空洞となって処理空間ＳＰを構成している。処理対象の基板Ｓは処理空間ＳＰ内に搬入されて処理を受ける。処理チャンバ４１２の（－Ｙ）側側面には、Ｘ方向に細長く延びるスリット状の開口４２１が形成されている。開口４２１を介して、処理空間ＳＰと外部空間とが連通している。処理空間ＳＰの断面形状は、開口４２１の開口形状と概ね同じである。すなわち、処理空間ＳＰは、Ｘ方向に長くＺ方向に短い断面形状を有し、Ｙ方向に延びる空洞である。

【0048】

処理チャンバ４１２の（－Ｙ）側側面には、開口４２１を閉塞するように蓋部材４１３が設けられている。蓋部材４１３が処理チャンバ４１２の開口４２１を閉塞することにより、気密性の処理容器が構成される。これにより、内部の処理空間ＳＰで基板Ｓに対する高圧下での処理が可能となる。蓋部材４１３の（＋Ｙ）側側面には平板状の支持トレイ４１５が水平姿勢で取り付けられている。支持トレイ４１５の上面は、基板Ｓを載置可能な支持面となっている。蓋部材４１３は図示を省略する支持機構により、Ｙ方向に水平移動自在に支持されている。

【0049】

蓋部材４１３は、供給ユニット４５に設けられた進退機構４５３により、処理チャンバ４１２に対して進退移動可能となっている。具体的には、進退機構４５３は、例えばリニアモータ、直動ガイド、ボールねじ機構、ソレノイド、エアシリンダ等の直動機構を有している。このような直動機構が蓋部材４１３をＹ方向に移動させる。進退機構４５３は制御部９からの制御指令に応じて動作する。

【0050】

蓋部材４１３が（－Ｙ）方向に移動することにより処理チャンバ４１２から離間し、点線で示すように支持トレイ４１５が処理空間ＳＰから開口４２１を介して外部へ引き出されると、支持トレイ４１５へのアクセスが可能となる。すなわち、支持トレイ４１５への基板Ｓの載置、および支持トレイ４１５に載置されている基板Ｓの取り出しが可能となる。一方、蓋部材４１３が（＋Ｙ）方向に移動することにより、支持トレイ４１５は処理空間ＳＰ内へ収容される。支持トレイ４１５に基板Ｓが載置されている場合、基板Ｓは支持トレイ４１５とともに処理空間ＳＰに搬入される。

【0051】

蓋部材４１３が（＋Ｙ）方向に移動し開口４２１を塞ぐことにより、処理空間ＳＰが密閉される。蓋部材４１３の（＋Ｙ）側側面と処理チャンバ４１２の（－Ｙ）側側面との間にはシール部材４２２が設けられ、処理空間ＳＰの気密状態が保持される。シール部材４２２は例えばゴム製である。また、図示しないロック機構により、蓋部材４１３は処理チャンバ４１２に対して固定される。このように、蓋部材４１３は、開口４２１を閉塞して処理空間ＳＰを密閉する閉塞状態（実線）と、開口４２１から大きく離間して基板Ｓの出し入れが可能となる離間状態（点線）との間で切り替えられる。

【0052】

処理空間ＳＰの気密状態が確保された状態で、処理空間ＳＰ内で基板Ｓに対する処理が実行される。この実施形態では、供給ユニット４５に設けられた流体供給部４５７が、処理流体として、超臨界処理に利用可能な物質の処理流体、例えば二酸化炭素を送出し、さらに処理流体を処理チャンバ４１２内で加圧することで超臨界状態に至らせる。処理流体は気体または液体の状態で処理ユニット４１に供給される。二酸化炭素は、比較的低温、低圧で超臨界状態となり、また基板処理に多用される有機溶剤をよく溶かす性質を有するという点で、超臨界乾燥処理に好適な化学物質である。二酸化炭素が超臨界状態となる臨界点は、気圧（臨界圧力）が７．３８ＭＰａ、温度（臨界温度）が３１．１℃である。

【0053】

処理流体が処理空間ＳＰに充填され、処理空間ＳＰ内が適当な温度および圧力に到達すると、処理空間ＳＰは超臨界状態の処理流体で満たされる。こうして基板Ｓが処理チャンバ４１２内で超臨界流体により処理される。供給ユニット４５には流体回収部４５５が設けられており、処理後の流体は流体回収部４５５により回収される。流体供給部４５７および流体回収部４５５は、超臨界処理制御部９７により制御されている。

【0054】

処理空間ＳＰは、支持トレイ４１５およびこれに支持される基板Ｓを受け入れ可能な形状および容積を有している。すなわち、処理空間ＳＰは、水平方向には支持トレイ４１５の幅よりも広く、鉛直方向には支持トレイ４１５の高さよりも大きい概略矩形の断面形状と、支持トレイ４１５を受け入れ可能な奥行きとを有している。このように処理空間ＳＰは支持トレイ４１５および基板Ｓを受け入れるだけの形状および容積を有している。ただし、支持トレイ４１５および基板Ｓと、処理空間ＳＰの内壁面との間の隙間は僅かである。したがって、処理空間ＳＰを充填するために必要な処理流体の量は比較的少なくて済む。

【0055】

流体供給部４５７は、基板Ｓの（＋Ｙ）側端部よりもさらに（＋Ｙ）側で、処理空間ＳＰに対して処理流体を供給する。一方、流体回収部５５は、基板Ｓの（－Ｙ）側端部よりもさらに（－Ｙ）側で、処理空間ＳＰのうち基板Ｓよりも上方の空間および支持トレイ４１５よりも下方の空間を流通してくる処理流体を排出する。これにより、処理空間ＳＰ内では、基板Ｓの上方と支持トレイ４１５の下方とのそれぞれに、（＋Ｙ）側から（－Ｙ）側に向かう処理流体の層流が形成されることになる。

【0056】

制御部９の超臨界処理制御部９７は、図示しない検出部の検出結果に基づいて処理空間ＳＰ内の圧力および温度を特定し、その結果に基づき流体供給部４５７および流体回収部４５５を制御する。これにより、処理空間ＳＰへの処理流体の供給および処理空間ＳＰからの処理流体の排出が適切に管理され、処理空間ＳＰ内の圧力および温度が予め定められた処理レシピに応じて調整される。

【0057】

移載ユニット４３は、搬送機構３と支持トレイ４１５との間における基板Ｓの受け渡しを担う。この目的のために、移載ユニット４３は、本体４３１と、昇降部材４３３と、ベース部材４３５と、複数のリフトピン４３７とを備えている。昇降部材４３３はＺ方向に延びる柱状の部材であり、図示しない支持機構により、本体４３１に対してＺ方向に移動自在に支持されている。昇降部材４３３の上部には、略水平の上面を有するベース部材４３５が取り付けられている。ベース部材４３５の上面から上向きに、複数のリフトピン４３７が立設されている。リフトピン４３７の各々は、その上端部が基板Ｓの下面に当接することで基板Ｓを下方から水平姿勢に支持する。基板Ｓを水平姿勢で安定的に支持するために、上端部の高さが互いに等しい３以上のリフトピン４３７が設けられることが望ましい。

【0058】

昇降部材４３３は、供給ユニット４５に設けられた昇降機構４５１により昇降移動可能となっている。具体的には、昇降機構４５１は、例えばリニアモータ、直動ガイド、ボールねじ機構、ソレノイド、エアシリンダ等の直動機構を有しており、このような直動機構が昇降部材４３３をＺ方向に移動させる。昇降機構４５１は制御部９からの制御指令に応じて動作する。

【0059】

昇降部材４３３の昇降によりベース部材４３５が上下動し、これと一体的に複数のリフトピン４３７が上下動する。これにより、移載ユニット４３と支持トレイ４１５との間での基板Ｓの受け渡しが実現される。より具体的には、図４に点線で示すように、支持トレイ４１５がチャンバ外へ引き出された状態で基板Ｓが受け渡される。この目的のために、支持トレイ４１５にはリフトピン４３７を挿通させるための貫通孔４１７が設けられている。ベース部材４３５が上昇すると、リフトピン４３７の上端は貫通孔４１７を通して支持トレイ４１５の上面よりも上方に到達する。この状態で、センターロボット３０により搬送されてくる基板Ｓが、センターロボット３０のハンド３１からリフトピン４３７に受け渡される。リフトピン４３７が下降することにより、基板Ｓはリフトピン４３７から支持トレイ４１５へ受け渡される。基板Ｓの搬出は、上記と逆の手順により行うことができる。

【0060】

処理空間ＳＰの寸法の一例は次の通りである。例えば基板Ｓが直径３００ミリメートルまでの半導体ウエハである場合、開口高さは２０ないし３０ミリメートル、開口幅は３００ミリメートルより少し大きな値、処理空間ＳＰの奥行きは４００ミリメートル程度とすることができる。

【0061】

処理空間ＳＰについては、処理を繰り返すことにより内部に汚れが蓄積してくるため、定期的な清掃が必要である。このように開口の幅が広く高さが小さく、かつ奥行きの深い処理空間ＳＰを清掃することは容易でない。そこで、この実施形態では、物理的な清掃に代えて、処理空間ＳＰへ外部から洗浄液を導入して処理チャンバ４１２の内部、より具体的には処理空間ＳＰを構成する処理チャンバ４１２の内壁面の洗浄を行う。

【0062】

図５は処理チャンバに対する洗浄処理の内容を示すフローチャートである。この実施形態の洗浄処理では、洗浄処理のために用意された洗浄液容器（以下、単に「容器」という場合がある）５０が、センターロボット３０により、容器ストッカ５から湿式処理装置２へ移送される（ステップＳ２０１）。湿式処理装置２は、搬入された洗浄液容器５０に対し適宜の洗浄液を供給する（ステップＳ２０２）。こうして洗浄液を貯留した洗浄液容器５０は、センターロボット３０により湿式処理装置２から搬出され（ステップＳ２０３）、超臨界処理装置４の処理チャンバ４１２に搬入される（ステップＳ２０４）。

【0063】

処理空間ＳＰが密閉された後、処理空間ＳＰに対し、流体供給部４５７から処理流体が供給され、処理流体は処理空間ＳＰ内で超臨界状態となる。これにより、表面張力の低下した処理流体に洗浄液が溶け込み、洗浄液は高圧下の処理空間ＳＰ内に広く行き渡る。その結果、処理空間ＳＰを構成する処理チャンバ４１２の内壁面が効果的に洗浄される（ステップＳ２０５）。本明細書では、このように洗浄液が導入された処理空間ＳＰを超臨界状態の処理流体で満たすことにより処理チャンバ４１２内部を洗浄する処理を、「超臨界洗浄処理」と称することがある。

【0064】

処理空間ＳＰを超臨界処理流体で満たす状態を一定期間継続した後、処理流体は処理空間ＳＰから排出され流体回収部４５５により回収される。このとき、処理チャンバ４１２の内壁面から離脱した汚染物および洗浄液も処理流体とともに排出され、これにより処理チャンバ４１２内部が清浄化される。蓋部材４１３が（－Ｙ）方向へ移動することで洗浄液容器５０が外部へ引き出され、センターロボット３０が洗浄液容器５０を取り出して容器ストッカ５へ戻すことにより（ステップＳ２０６）、洗浄処理は終了する。

【0065】

超臨界洗浄処理における処理流体（二酸化炭素）の供給および排出の態様、すなわち給排レシピについては、例えば基板Ｓに対する超臨界乾燥処理における給排レシピと同様とすることができる。こうすることで、洗浄処理のための特別な給排レシピを用意する必要はなくなる。例えば、気相または液相で処理空間ＳＰに導入された処理流体が処理空間ＳＰ内で加圧されて超臨界状態に至る供給レシピと、処理空間ＳＰを減圧して処理流体を超臨界状態から気相に相変化させて排出する排出レシピとを組み合わせた給排レシピを適用することができる。

【0066】

なお、超臨界乾燥処理では、搬入時に基板Ｓに付着している液体を処理流体で置換し処理空間ＳＰ外へ排出する必要があることから、超臨界状態が維持される期間は比較的長く設定される。一方、超臨界洗浄処理ではこの期間はより短くてもよい。また、超臨界乾燥処理では、基板Ｓに形成された微細パターンの倒壊を防止するため、処理流体は超臨界状態から液相を介することなく気化するよう排出レシピが設定されるが、超臨界洗浄処理ではパターン倒壊の問題を考慮する必要がない。したがって、例えば処理流体が液相の状態で排出されてもよい。このようにすると、処理後の汚染物を含んだ洗浄液を液相の処理流体とともに効率的に排出することができる。

【0067】

図６は洗浄液容器の構造および支持トレイとの寸法関係を示す図である。図６（ａ）に示すように、洗浄液容器５０は、概略円盤状の外形を有し、平坦な底面５１の外周部が上向きに延びて側壁面５２をなす平皿状の容器である。この底面５１および側壁面５２に囲まれた空間が、洗浄液を貯留するための貯留空間として機能する。つまり、洗浄処理においては、洗浄液が洗浄液容器５０の貯留空間に貯留された状態で処理空間ＳＰに搬入される。

【0068】

平板状の部材、例えば基板Ｓに液膜を形成することによっても洗浄液の搬入は可能であるが、このような専用の容器を用いることで、より大量の洗浄液を確実に処理空間ＳＰに持ち込むことができ、これにより洗浄効果を高めることができる。また、洗浄のために基板が消費されることを回避できる。また、洗浄液の組成に応じた材料で容器を形成することができる。

【0069】

洗浄液容器５０の外径は、基板Ｓの外径（例えば直径３００ミリメートル）とほぼ同じである。また高さは基板Ｓの厚さよりは少し大きく、かつ処理空間ＳＰに支障なく収容できる寸法であり、例えば１ないし２ミリメートル程度とすることができる。洗浄液容器５０の素材としては、樹脂材料、ガラス、ステンレス鋼等を用いることができるほか、例えば上記厚みに切り出されたシリコンウェハを切削加工して用いることも可能である。

【0070】

図６（ａ）に示すように、支持トレイ４１５の上面には、基板Ｓを水平姿勢で収容可能な平面サイズを有する凹部４１５ａが形成されている。また、凹部４１５ａの周縁部には、基板Ｓを凹部４１５ａの上面から離間した状態で保持するための支持ピン４１６が複数（この事例では３個）配設されている。したがって、支持トレイ４１５に基板Ｓが載置されるとき、図３（ｂ）左欄の上面図および断面図に示すように、基板Ｓは、支持ピン４１６の上面に当接することで凹部４１５ａの上面から僅かに離間した状態で、凹部４１５ａの内部に収容され水平姿勢に支持される。

【0071】

洗浄処理では、基板Ｓに代えて洗浄液容器５０が支持トレイ４１５に載置される。洗浄容器５０の側壁面５２のうち支持ピン４１６の配設位置に対応する位置には、切り欠き部５３が設けられることが好ましい。そして、図６（ｂ）右欄の上面図および断面図に示すように、切り欠き部５３を支持ピン４１６の位置に対応させて洗浄液容器５０を支持トレイ４１５に載置することで、洗浄液容器５０の底面を凹部４１５ａの上面に当接させた状態で凹部４１５ａに収容することができる。このような構造により、処理空間ＳＰに収容可能な範囲で洗浄液容器５０の高さを最大化して、より多くの洗浄液を貯留することが可能となる。

【0072】

以下では、上記した洗浄処理の一連の流れにおける装置各部の動作について、図７および図８を参照して説明する。図７は洗浄処理における湿式処理装置およびセンターロボットの動作を模式的に示す図であり、図８は洗浄処理における超臨界処理装置およびセンターロボットの動作を模式的に示す図である。

【0073】

洗浄処理のステップＳ２０１では、図７（ａ）に示すように、センターロボット３０のハンド３１が、空の洗浄液容器５０を保持して搬送し、湿式処理装置２のスピンチャック２１１に載置する。洗浄液容器５０が基板Ｓとほぼ同じ直径を有しているため、洗浄液容器５０は、スピンチャック２１１の外周部に設けられたチャックピン２１２によって支持される。

【0074】

この状態から、図７（ｂ）に示すように、処理液供給部の１つ（この例では第１の処理液供給部２３）が作動し、ノズル２３４が洗浄液容器５０の上方に移動してくる。そして、図７（ｃ）に示すように、ノズル２３４から洗浄液Ｌｃが吐出され、洗浄液容器５０の貯留空間に貯留される（ステップＳ２０２）。所定量の洗浄液が注入された後、洗浄液容器５０は、図７（ｄ）に示すように、再びセンターロボット３０のハンド３１によって支持されつつ湿式処理装置２から搬出される（ステップＳ２０３）。なおここでは、湿式処理の場合と同様に、処理の進行に伴いスプラッシュガード２２のカップ２２１が昇降しているが、カップ２２１は下方位置に位置決めされた状態であってもよい。

【0075】

センターロボット３０は、洗浄液容器５０を超臨界処理装置４に搬送する。そして、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、洗浄液容器５０はハンド３１からリフトピン４３７に受け渡される。図８（ｃ）に示すように、リフトピン４３７が下降することで洗浄液容器５０は支持トレイ４１５に載置され、蓋部材４１３が（＋Ｙ）方向に移動することで、洗浄液容器５０は支持トレイ４１５とともに処理空間ＳＰに収容される。このようにして、洗浄液Ｌｃは処理チャンバ４１２内の処理空間ＳＰに搬入される（ステップＳ２０４）。そして、処理空間ＳＰに処理流体が供給され超臨界状態となることで、処理チャンバ４１２内部の洗浄が実現される（ステップＳ２０５）。なお、図８では簡略化のため、支持トレイ４１５の平坦な上面に容器５０が載置されるように示されているが、実際には、図６（ａ）に示すように支持トレイ４１５上面に設けられた凹部４１５ａに容器５０が収容される。

【0076】

ここでは、湿式処理装置２において第１の処理液供給部２３から洗浄液Ｌｃが供給されるものとしたが、洗浄液Ｌｃを供給することに特化された処理液供給部が別途設けられてもよい。また、１つのまたは複数の処理液供給源から複数種の液体が供給され、これらが洗浄液容器５０内で混合されることで洗浄液として機能するように構成されてもよい。

【0077】

洗浄液としては、処理流体（この例では二酸化炭素）に溶け込んで洗浄作用を発揮する各種のものを用いることができる。例えば、処理空間ＳＰに残留する有機物を除去する目的には、各種の有機溶剤、例えばＩＰＡやアセトン等を用いることができる。例えば洗浄液Ｌｃを超臨界乾燥処理において基板Ｓに形成される液膜を構成する液体と同種の液体を主成分とするものとすれば、洗浄液容器５０に洗浄液Ｌｃを注入するために新たな配管や供給源を湿式処理装置２に設ける必要はない。

【0078】

洗浄処理は処理空間ＳＰに基板が存在しない状態で実行されるから、基板の存在下では使用することのできない液体を導入することが可能である。例えば洗浄液として水を主成分とするものを用いた場合には、水と二酸化炭素との混合によって生じる炭酸が弱酸性を示すため、水溶性の汚染物質のほか、アルカリ性を示す金属等の無機物を洗浄除去する効果を奏する。処理空間ＳＰに各種の流体を供給する配管に水が残留すると腐食の原因となり得る。このため、一般的には、水を供給するための配管を処理チャンバ４１２に接続することは必ずしも好ましいことではない。しかしながら、この実施形態では洗浄液が配管を経由せず容器５０に貯留された状態で処理空間ＳＰに搬入されるため、腐食の問題を考えることなく洗浄液の組成を選定することが可能である。

【0079】

洗浄効果を高めるために、洗浄液には界面活性剤等の添加剤が添加されてもよい。また、同じ目的のために、洗浄液は適宜の液温まで加温されたものであってもよい。洗浄液容器５０への洗浄液の注入は、湿式処理装置２で行われる必要は必ずしもない。ただし、基板Ｓを処理するために各種の処理液を供給する機能が付与された湿式処理装置２を用いれば、容器５０に貯留される洗浄液Ｌｃの組成や液温を精密に調整することが可能であり、良好かつ安定した洗浄効果を得ることが可能となる。

【0080】

洗浄処理は、複数枚の基板Ｓに対して順次処理が行われる間に、所定の間隔をおいて定期的に実行されることが好ましい。例えば基板Ｓの処理枚数が規定値に達する度毎に、洗浄処理を実行することができる。また、処理対象となる基板Ｓの種類が変更されるときに、それに先立って実行するようにしてもよい。

【0081】

なお、上記実施形態の基板処理システム１は、湿式処理装置２と超臨界処理装置４とをそれぞれ１基ずつ備えるものである。しかしながら、他の基板処理システムでは、これらをそれぞれ複数備えるものもある。そのような基板処理システムにも本発明を適用することが可能である。

【0082】

図９は本発明を適用可能な基板処理システムの他の構成例を示す図である。この基板処理システム１２は、２基の湿式処理装置２Ａ，２Ｂと、２基の超臨界処理装置４Ａ，４Ｂとを備えるものである。なお、これらがさらにＺ方向に多段積みされていてもよい。

【0083】

２基の湿式処理装置２Ａ，２Ｂは、いずれも上記した湿式処理装置２と同様の構成を有している。また、２基の超臨界処理装置４Ａ，４Ｂは、いずれも上記した超臨界処理装置４と同様の構成を有している。そして、これらに取り囲まれた空間に、センターロボット３０が設けられている。これらの構成および機能については、上記実施形態と同様であるため説明を省略する。

【0084】

これらの処理装置の（－Ｘ）方向側には、インデクサ部６が設けられている。インデクサ部６は、基板Ｓを収容するための格納容器Ｃ（複数の基板Ｓを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができる容器保持部６１と、この容器保持部６１に保持された格納容器Ｃにアクセスして、未処理の基板Ｓを容器Ｃから取り出したり、処理済みの基板を格納容器Ｃに収納したりするためのインデクサロボット６２とを備えている。各格納容器Ｃには、複数枚の基板Ｓがほぼ水平な姿勢で収容されている。

【0085】

インデクサロボット６２は、装置筐体に固定されたベース部６２１と、ベース部６２１に対し鉛直軸周りに回動可能に設けられた多関節アーム６２２と、多関節アーム６２２の先端に取り付けられたハンド６２３とを備える。ハンド６２３はその上面に基板Ｓを載置して保持することができる構造となっている。このような多関節アームおよび基板保持用のハンドを有するインデクサロボットは公知であるので詳しい説明を省略する。

【0086】

この基板処理システム１２では、格納容器Ｃに収容された未処理の基板Ｓがインデクサロボット６２により取り出され、インデクサロボット６２は基板Ｓをセンターロボット３０に受け渡す。基板Ｓに対する処理については上記した通りであるが、湿式処理装置および超臨界処理装置がそれぞれ複数あることから、センターロボット３０のアクセス先は必要に応じて変化する。

【0087】

処理後の基板Ｓはセンターロボット３０からインデクサロボット６２に受け渡され、インデクサロボット６２は基板Ｓを格納容器Ｃに収容する。このようにして、格納容器Ｃに保持された基板Ｓが順次処理される。

【0088】

センターロボット３０の（＋Ｘ）側に容器ストッカ５Ａが設けられ、洗浄液容器５０はこの容器ストッカ５Ａに保管されている。そして、必要に応じて洗浄処理が実行されるときには、センターロボット３０が容器ストッカ５Ａから洗浄液容器５０を取り出し、上記と同様に、湿式処理装置２Ａ等および超臨界処理装置４Ａ等へ順次搬送する。洗浄液容器５０は１つだけ設けられてもよく、また複数設けられてもよい。例えば、湿式処理装置と超臨界処理装置との組の数と同数の洗浄液容器５０が用意されてもよい。また、これらの装置が多段積みされているとき、その段数と同数の洗浄液容器５０が用意されてもよい。

【0089】

以上説明したように、上記実施形態においては、湿式処理装置２、搬送装置３（センターロボット３０）、超臨界処理装置４、容器ストッカ５および制御部９を備える基板処理システム１と、湿式処理装置２Ａ，２Ｂ、センターロボット３０、超臨界処理装置４Ａ，４Ｂ、洗浄液ストッカ５Ａおよび制御部９を備える基板処理システム１２とが、それぞれ本発明の「基板処理システム」に相当している。また、洗浄液容器５０が本発明の「容器」として、また容器ストッカ５，５Ａが本発明の「ストッカ」として、それぞれ機能している。また、支持トレイ４１５が本発明の「支持部」として機能している。

【0090】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の洗浄処理では、１種類の洗浄液を用いた超臨界洗浄処理が１回実行される。しかしながら、必要に応じて、同種の洗浄液を用いた複数回の超臨界洗浄処理が実行されてもよく、また洗浄液の種類を異ならせて複数回の超臨界洗浄処理が実行されてもよい。さらに、超臨界洗浄処理の前または後に、適宜の前工程または後工程が追加されてもよい。

【0091】

また、上記した超臨界処理装置４の処理チャンバ４１２はその側面に水平方向を長手方向とするスリット状開口を有するものである。しかしながら、本発明に係る洗浄処理は、このような処理チャンバの構造や開口形状に限定されず、種々のものに対して適用可能である。例えば、比較的大きな開口を有し手作業による清掃作業が可能な処理チャンバに対しても、本発明の洗浄方法を適用することが可能である。

【0092】

また、上記実施形態の処理で使用される各種の化学物質は一部の例を示したものであり、上記した本発明の技術思想に合致するものであれば、これに代えて種々のものを使用することが可能である。

【0093】

以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、本発明に係る処理チャンバの洗浄方法では、洗浄液は、基板が処理空間に収容されるときに基板に付着する液体と同種の液体を主成分とすることができる。このような液体としては、処理流体によく溶け込むものが選定されているから、洗浄液についても同種の液体を用いることで、処理空間の全体に洗浄液を行き渡らせて、優れた洗浄効果を得ることができる。

【0094】

また例えば、洗浄液として水を含むものとした場合には、水溶性の汚染物質を効果的に除去することができる。特に処理流体が二酸化炭素である場合には、水と二酸化炭素との混合により生じる炭酸が弱酸性を示すため、アルカリ性の汚れに対して優れた洗浄効果が得られる。

【0095】

また例えば、洗浄液が予め加温されていてもよい。これにより、さらに洗浄効果を高めることが可能である。

【0096】

また例えば、基板を処理するために処理流体を処理空間に供給するときの供給レシピを適用して、処理空間を処理流体で満たすように構成されてもよい。このようにすれば、処理チャンバの洗浄を目的とする特別なレシピを準備する必要はない。つまり、基板に対し超臨界処理を実行するのと同じプロセスで、処理チャンバ内の洗浄を実現することができる。

【0097】

また、本発明に係る基板処理システムでは、容器を一時的に保持するストッカが備えられてもよい。基板に対する処理を実行する際には、洗浄液を貯留する容器は必要とされない。これを保管するためのストッカを設けておくことで、搬送装置が容器を保持しておく必要はなくなり、基板に対する処理と処理チャンバの洗浄とを両立させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0098】

この発明は、超臨界処理チャンバ内で基板を処理する基板処理技術全般に適用することができる。特に、半導体基板等の基板を超臨界流体によって乾燥させる基板乾燥処理を実行するための超臨界処理チャンバの内部を洗浄する目的に、好適に適用することができる。

【符号の説明】

【0099】

１，１２ 基板処理システム
２，２Ａ，２Ｂ 湿式処理装置
３ 搬送装置
４，４Ａ，４Ｂ 超臨界処理装置
５，５Ａ 容器ストッカ（ストッカ）
９ 制御部
３０ 搬送ロボット
３１ ハンド
５０ 洗浄液容器（容器）
４１２ 処理チャンバ
４１５ 支持トレイ（支持部）
Ｓ 基板
ＳＰ 処理空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】