(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】
(24)【登録日】2022-10-13
(45)【発行日】2022-10-21
(54)【発明の名称】基板処理装置及び集積回路素子製造装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20221014BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 651L
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2018098876
(22)【出願日】2018-05-23
(65)【公開番号】P2018207103
(43)【公開日】2018-12-27
【審査請求日】2021-03-04
(31)【優先権主張番号】10-2017-0071729
(32)【優先日】2017-06-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】金 伶 厚
(72)【発明者】
【氏名】朴 相 眞
(72)【発明者】
【氏名】趙 庸 眞
(72)【発明者】
【氏名】吉 娟 眞
(72)【発明者】
【氏名】鄭 志 ▲薫▼
(72)【発明者】
【氏名】趙 炳 權
(72)【発明者】
【氏名】高 ▲よん▼ ▲そん▼
(72)【発明者】
【氏名】李 根 澤
【審査官】河合 俊英
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１２１３７４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０９－２３２２６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２５０８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０３３８１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０３３９６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０２９７００（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】
基板を処理するための処理空間を含み、前記処理空間を密閉する閉鎖位置と前記処理空間を開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉自在に結合される上部ベッセル及び下部ベッセルを含むベッセルと、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成され、前記上部ベッセルの下面に結合された基板支持部と、
前記上部ベッセルに提供され、前記基板支持部に支持された前記基板の上面に超臨界流体を供給する供給ポートと、
前記下部ベッセルに提供され、前記ベッセルの前記処理空間内の流体を放出する排気ポートと、
前記上部ベッセルの前記下面に結合され、前記ベッセルの側壁と、前記基板支持部との間に配置され、前記基板支持部を取り囲むように構成された遮断膜と、を含み、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルの前記下面から前記基板支持部に支持された前記基板より低い下部まで下方に延長され、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルと前記下部ベッセルとの接触部から発生したパーティクルを、前記基板支持部に支持された前記基板より低い地点まで下方に案内するように構成された、基板処理装置。
【請求項2】
前記遮断膜を接触支持するように、前記処理空間内に提供されたガイドピンをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記遮断膜は、前記基板支持部に支持された前記基板のエッジに沿って延長されたリング形態を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記遮断膜は、前記下部において、前記ベッセルの下側に向かうほど前記側壁から遠くなるように曲がった形状を有し、
前記遮断膜は、前記下部において前記ベッセルの下方に向かって前記基板の中心部からの半径が徐々に小さくなるリング形状を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記ベッセルは、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルの間の前記接触部上に第１保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記第１保護層は、前記接触部を構成する前記上部ベッセルの一部表面、及び前記接触部を構成する前記下部ベッセルの一部表面のうち少なくともいずれか一つに形成されたことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記ベッセルは、前記閉鎖位置と前記開放位置との間において、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルのうち少なくとも一つを案内するように、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルに結合された昇降ロッドを含み、前記昇降ロッド上に第２保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記ベッセルは、前記ベッセル内に超臨界流体を供給するために、前記下部ベッセルに形成された追加供給ポートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項9】
基板を処理するための処理空間を含む少なくとも１つのベッセルであって、前記処理空間を密閉する閉鎖位置と、前記処理空間を開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉自在に結合される上部ベッセル及び下部ベッセルを含む前記少なくとも１つのベッセルと、前記少なくとも１つのベッセルの前記上部ベッセルの下面に結合され、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成された基板支持部と、
前記少なくとも１つのベッセルの前記上部ベッセルの前記下面に結合され、前記少なくとも１つのベッセルの側壁と、前記基板支持部との間に配置された遮断膜と、
前記少なくとも１つのベッセルの前記上部ベッセルに提供され、前記基板支持部に支持された前記基板の上面に超臨界流体を供給する供給ポートと、
前記少なくとも１つのベッセルの内部から流体を排出するために、前記少なくとも１つのベッセルの底壁に形成された排気ポートと、を含み、
前記遮断膜は、前記少なくとも１つのベッセルの前記側壁に沿って下方に延長され、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルの前記下面から前記基板支持部に支持された前記基板より低い地点まで延長され、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルと前記下部ベッセルとの接触部から発生したパーティクルを、前記基板支持部に支持された前記基板より低い下部まで下方に案内するように構成された、基板処理装置。
【請求項10】
前記閉鎖位置または前記開放位置に、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルのうち少なくとも一つを移動させるための駆動装置をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記少なくとも１つのベッセルは、並列式に配列された複数個のベッセルを含み、前記駆動装置は、前記複数個のベッセルそれぞれに連結されたことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記少なくとも１つのベッセルは、互いに積層された複数個のベッセルを含み、前記駆動装置は、前記複数個のベッセルそれぞれに連結されたことを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項13】
前記少なくとも１つのベッセル内部に提供され、前記閉鎖位置において、前記遮断膜の側部または下部を接触及び支持するためのガイドピンをさらに含むことを特徴とする請求項９ないし１２のうちの何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項14】
前記少なくとも１つのベッセルは、
前記閉鎖位置と前記開放位置との間において、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルのうち少なくとも一つを案内するように、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルに結合された昇降ロッドと、を有し、
前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルの前記接触部上の第１保護層、及び前記昇降ロッド上の第２保護層をさらに含むことを特徴とする請求項９ないし１３のうちの何れか一項に記載の基板処理装置。
【請求項15】
基板を洗浄するための洗浄ユニットと、前記洗浄された基板を乾燥させるための乾燥チャンバを含む乾燥ユニットと、を含み、
前記乾燥チャンバは、
前記洗浄された基板を処理するための処理空間を含み、前記処理空間を密閉する閉鎖位置と、前記処理空間を開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉自在に結合される上部ベッセル及び下部ベッセルを含むベッセルと、
前記上部ベッセルの下面に結合され、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成された基板支持部と、
前記上部ベッセルに提供され、前記基板支持部に支持された前記基板の上面に超臨界流体を供給する供給ポートと、
前記下部ベッセルに提供され、前記ベッセルの前記処理空間内の流体を放出する排気ポートと、
前記基板支持部に支持された前記基板のエッジを取り囲むように、前記上部ベッセルの前記下面に結合された遮断膜と、
前記閉鎖位置または前記開放位置に、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルのうち少なくとも一つを移動させるように構成された駆動装置と、を含み、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルの前記下面から前記基板支持部に支持された前記基板より低い地点まで下方に延長され、
前記遮断膜は、前記上部ベッセルと前記下部ベッセルとの接触部から発生したパーティクルを、前記基板支持部に支持された前記基板より低い下部まで下方に案内するように構成された、集積回路素子製造装置。
【請求項16】
前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルの前記接触部を構成する前記上部ベッセルの一部表面、及び前記接触部を構成する前記下部ベッセルの一部表面のうち少なくともいずれか一つの上に形成された保護層をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子製造装置。
【請求項17】
前記乾燥チャンバは、複数個のベッセルを含み、前記駆動装置は、前記複数個のベッセルに連結され、前記複数個のベッセルの前記閉鎖位置及び前記開放位置の転換をそれぞれ制御することを特徴とする請求項１５または１６に記載の集積回路素子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、集積回路素子及びその製造方法に関し、特に、超臨界流体を利用する基板処理装置及び集積回路素子製造装置に関する。
【背景技術】
【0002】
集積回路素子のデザインルール（design rule）低減につれ、半導体素子の臨界寸法（critical dimension）が、約２０～３０ｎｍまたはそれ未満に低減するようになり、それにより、約５以上の比較的大きいアスペクト比（aspect ratio）を有する、深くて狭いパターン形成工程、及びそれに伴う洗浄工程及び乾燥工程が要求されている。このように高集積化された集積回路素子製造のために、大きなアスペクト比を有する構造物が形成された基板に対して、所定の処理工程、例えば、エッチング、洗浄、乾燥などの処理工程を行うにあたり、超臨界流体を利用する方法が提案されている。しかし、これまで提案された超臨界流体を利用する基板処理装置及び方法では、超臨界流体を利用する基板処理装置のベッセル内部に、汚染源、例えば、パーティクルが発生及び残留し、かようなパーティクルが基板に吸着すると、基板に欠陥を起こしてしまうことが懸念される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の技術的課題は、基板に対する乾燥工程の間、ベッセル内部のパーティクルによって、基板に欠陥が発生することを防止することができる基板処理装置、及びそれを含む集積回路素子製造装置を提供することである。
【0004】
本発明の技術的課題は、基板に対する乾燥工程の生産性を向上させることができる基板処理装置、及びそれを含む集積回路素子製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前述の課題を解決するために、本発明の技術的思想は、基板を処理するための処理空間を含むベッセル（vessel）、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成された基板支持部、及び前記ベッセルの側壁と、前記基板支持部との間に配置され、前記基板支持部を取り囲むように構成された遮断膜を含む基板処理装置を提供する。ベッセルは、耐圧容器と言及されてもよい。
【0006】
また、前述の課題を解決するために、本発明の技術的思想は、基板を処理するための処理空間を含む少なくとも１つのベッセルであって、前記処理空間を密閉する閉鎖位置と、前記処理空間を開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉可能に結合される上部ベッセル及び下部ベッセルを含む前記少なくとも１つのベッセル、前記少なくとも１つのベッセルの上部壁に結合され、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成された基板支持部、前記少なくとも１つのベッセルの前記上部壁に結合され、前記少なくとも１つのベッセルの側壁と、前記基板支持部との間に配置された遮断膜、及び前記少なくとも１つのベッセルの内部から流体を排出するために、前記少なくとも１つのベッセルの底壁に形成された排気ポートを含み、前記遮断膜は、前記少なくとも１つのベッセルの前記側壁に沿って下方に延長され、前記遮断膜は、前記ベッセルの閉鎖位置において、前記ベッセルの前記上部壁から、前記基板支持部より低い地点まで延長された基板処理装置を提供する。
【0007】
また、前述の課題を解決するために、本発明の技術的思想は、基板を洗浄するための洗浄ユニット、及び前記洗浄された基板を乾燥させるための乾燥チャンバを含む乾燥ユニットを含み、前記乾燥チャンバは、前記洗浄された基板を処理するための処理空間を含み、前記処理空間を密閉する閉鎖位置と、前記処理空間を開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉自在に結合される上部ベッセル及び下部ベッセルを含むベッセル、前記上部ベッセルに結合され、前記処理空間に搬入された前記基板を支持するように構成された基板支持部、前記基板支持部に支持された前記基板のエッジを取り囲むように、前記上部ベッセルに結合された遮断膜、及び前記閉鎖位置または前記開放位置に、前記上部ベッセル及び前記下部ベッセルのうち少なくとも一つを移動させるように構成された駆動装置を含む集積回路素子製造装置を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の技術的思想による基板処理装置は、処理空間内に搬入された基板とベッセルの側壁との間に遮断膜が設けられ、超臨界流体を利用した乾燥工程の間、上部ベッセル及び下部ベッセルの摩擦によって発生したパーティクルが基板に流入することを防止することができる。
【0009】
また、該基板処理装置は、乾燥工程の間、反復的な摩擦が発生する上部ベッセルと下部ベッセルとの接触部上に保護層を含むので、上部ベッセル及び下部ベッセルの摩耗によるパーティクルの発生を防止することができる。
【0010】
さらに、該基板処理装置は、１つの駆動装置で駆動される複数個のベッセルを含むので、同一面積対比でさらに多くのベッセルを乾燥工程に利用し、工程の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置を概略的に図示した断面図である。
【図1B】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置を概略的に図示した断面図である。
【図2】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置を概略的に示した断面図である。
【図3】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置を概略的に示した断面図である。
【図4】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置を概略的に示した断面図である。
【図7】本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置において、閉鎖位置にあるベッセル内部において、流体が排気されるストリームを概略的に示す図面である。
【図8】本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置において、ベッセル内部に供給された超臨界流体のストリームを概略的に示す図面である。
【図9】それぞれ本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す図面である。
【図10】それぞれ本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す図面である。
【図11】本発明の技術的思想による一実施形態による集積回路素子製造装置を概略的に示した平面図である。
【図12】本発明の技術的思想による実施形態による基板処理方法について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付した図面を参照し、本発明の技術的思想の実施形態について詳細に説明する。
【0013】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置１００を概略的に図示した断面図である。図１Ａに例示した基板処理装置１００は、基板Ｗを処理するための処理空間ＰＳを提供するベッセル１１０が、処理空間ＰＳを大気に開放する開放位置にある場合であり、図１Ｂに例示した基板処理装置１００は、基板Ｗを処理するための処理空間ＰＳを提供するベッセル１１０が、処理空間ＰＳを密閉する閉鎖位置にある場合である。
【0014】
【0015】
ベッセル１１０は、基板Ｗを処理することができる処理空間ＰＳを提供することができる。例えば、処理空間ＰＳにおいては、超臨界流体を利用した基板Ｗに対する乾燥工程が遂行される。ベッセル１１０は、臨界圧力以上の高圧に耐えることが可能な材料により形成されてもよい。
【0016】
超臨界流体は、圧力の変化によって、その密度、粘度、拡散係数（diffusion coefficient）及び極性（polarity）のような物性（physical property）が気体のような状態（gas-like state）から液体のような状態（liquid-like state）まで連続して変化する。例えば、液体二酸化炭素を、密閉された容器に入れて加熱する場合、温度及び圧力が臨界点を超えながら、気体・液体間の境界面が消える現象を発見することができる。該超臨界流体は、高い溶解力、高い拡散係数、低い粘度及び低い表面張力を有する。該超臨界流体は、拡散力においては、気体に似ており、表面張力がないので、微細な溝に侵透することができる。また、該超臨界流体は、溶解力においては、圧力に比例して上昇し、液体溶媒に似ている。従って、該超臨界流体を利用する場合、気体・液体間の境界面を通過せずに、基板Ｗ上の洗浄液やリンス液を乾燥させることができ、基板Ｗ上で発生するリーニング（leaning）現象や水斑点発生を抑制することができる。
【0017】
一実施形態において、超臨界流体は、二酸化炭素を含んでいてもよい。二酸化炭素は、臨界温度及び臨界圧力が、約３１℃及び７３ａｔｍと低く、無毒性、不燃性、及び比較的低価であるので、基板Ｗの乾燥処理に容易に利用することができる。
【0018】
ベッセル１１０は、上部ベッセル１１０Ｕ、下部ベッセル１１０Ｌ、昇降部材１２０、第１供給ポート１１１、第２供給ポート１１３及び排気ポート１１５を含んでもよい。
【0019】
上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌは、処理空間ＰＳを密閉する閉鎖位置と、処理空間ＰＳを大気に開放する開放位置とを転換（又は変更）することができるように、相互開閉自在にも結合される。一実施形態において、下部ベッセル１１０Ｌは、上部が開放された空間を形成し、上部ベッセル１１０Ｕは、下部ベッセル１１０Ｌの空間を覆うように、下部ベッセル１１０Ｌ上に結合されてもよい。その場合、上部ベッセル１１０Ｕは、概してベッセル１１０の上部壁を構成し、下部ベッセル１１０Ｌは、概してベッセル１１０の底壁及び側壁を構成することができる。ただし、他の実施形態において、上部ベッセル１１０Ｕが、概してベッセル１１０の上部壁及び側壁を構成し、下部ベッセル１１０Ｌがベッセル１１０の底壁を構成することもできる。または、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが、共にベッセル１１０の側壁を構成してもよい。
【0020】
ベッセル１１０の閉鎖位置及び開放位置の転換は、後述する昇降部材１２０及び駆動装置１７０によって遂行されてもよい。一実施形態において、ベッセル１１０が、閉鎖位置及び開放位置の間で転換される間、上部ベッセル１１０Ｕは、固定され、下部ベッセル１１０Ｌは、上部ベッセル１１０Ｕの下方に位置し、固定された上部ベッセル１１０Ｕに対して昇降される。
【0021】
例えば、図１Ａに図示されているように、下部ベッセル１１０Ｌが下降し、上部ベッセル１１０Ｕから離隔されるならば、処理空間ＰＳが大気に開放される。処理空間ＰＳが開放されたとき、基板Ｗは、外部から処理空間ＰＳに搬入されるか、あるいは処理空間ＰＳからベッセル１１０の外部に搬出される。処理空間ＰＳに搬入される基板Ｗは、洗浄工程を経て、有機溶剤が残留する状態であってもよい。ベッセル１１０の開放位置において、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌは、所定間隔を空け、互いに離隔された位置で相互対面するようにも構成される。例えば、間隔は、約５～２０ｍｍのサイズを有することができるが、それに限定されるものではない。
【0022】
また、図１Ｂに図示されているように、下部ベッセル１１０Ｌが上昇し、上部ベッセル１１０Ｕに密着されれば、処理空間ＰＳは、密閉される。処理空間ＰＳが密閉されれば、超臨界流体を利用した基板Ｗに対する乾燥工程が遂行される。
【0023】
昇降部材１２０は、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌのうち少なくとも一つを昇降させることができる。すなわち、昇降部材１２０によって、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌのうち少なくとも一つは、閉鎖位置と開放位置との間で転換されるようにも昇降される。昇降部材１２０は、昇降シリンダ１２１及び昇降ロッド１２３を含んでもよい。昇降シリンダ１２１は、下部ベッセル１１０Ｌにも結合される。基板Ｗに対する乾燥工程が遂行される間、処理空間ＰＳ内部の高圧に耐えるために、昇降シリンダ１２１は、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌを密着させ、ベッセル１１０を密閉させることができる。
【0024】
昇降ロッド１２３は、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌに結合され、ベッセル１１０の開放位置及び密閉位置の間で、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌを垂直方向に案内することができる。例えば、昇降ロッド１２３は、一端が昇降シリンダ１２１に結合され、他端は、上部ベッセル１１０Ｕにも結合される。昇降シリンダ１２１によって駆動力が発生すれば、昇降シリンダ１２１及び昇降ロッド１２３が昇降し、昇降シリンダ１２１に結合された下部ベッセル１１０Ｌが昇降する。昇降部材１２０によって、下部ベッセル１１０Ｌが昇降する間、昇降ロッド１２３は、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌを垂直方向に案内することができ、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌが水平状態を維持するようにする。
【0025】
第１供給ポート１１１は、ベッセル１１０内部において、超臨界流体を供給するためのものであり、例えば、下部ベッセル１１０Ｌにも形成される。例えば、第１供給ポート１１１は、基板支持部１３０に置かれた基板Ｗの中心部の下方に位置することができる。第１供給ポート１１１は、第１供給ライン１４０Ｌａを介して、流体供給部１４０にも連結される。
【0026】
第２供給ポート１１３は、ベッセル１１０内部に、超臨界流体を供給するためのものであり、例えば、上部ベッセル１１０Ｕに形成される。例えば、第２供給ポート１１３は、基板支持部１３０に置かれた基板Ｗの中心部の上方に位置することができる。第２供給ポート１１３は、第２供給ライン１４０Ｌｂを介して、流体供給部１４０に連結される。一実施形態において、第２供給ポート１１３を介して、圧力制御用流体が、ベッセル１１０内部に供給される。
【0027】
排気ポート１１５は、ベッセル１１０内部から流体を排出するためのものであり、例えば、下部ベッセル１１０Ｌにも形成される。排気ポート１１５は、排気ライン１４１Ｌを介して、排気部１４１にも連結される。
【0028】
基板支持部１３０は、処理空間ＰＳに提供された基板Ｗを支持することができる。基板支持部１３０は、基板Ｗの第１面が、ベッセル１１０の底壁に向き、基板Ｗの第１面と反対になる第２面が、ベッセル１１０の上部壁に向くように、基板Ｗを支持することができる。このとき、基板Ｗの第１面は、パターンが形成されたパターン面であってもよい。ただし、それとは異なり、基板Ｗの第２面が、パターンが形成されたパターン面であってもよい。
【0029】
基板支持部１３０は、基板Ｗの端部を支持することができる。例えば、基板支持部１３０は、上部ベッセル１１０Ｕから垂直下方に延長され、さらに水平方向に延長される屈曲した構造を有することができる。基板支持部１３０は、固定された上部ベッセル１１０Ｕに設けられ、下部ベッセル１１０Ｌが昇降する間、基板Ｗを安定して支持することができる。
【0030】
流体供給部１４０は、ベッセル１１０内部に超臨界流体を供給することができる。ベッセル１１０の底壁に形成された第１供給ポート１１１には、超臨界流体の流路を提供するための第１供給ライン１４０Ｌａが連結され、流体供給部１４０は、第１供給ライン１４０Ｌａ及び第１供給ポート１１１を介して、基板支持部１３０に支持された基板Ｗの第１面に超臨界流体を供給することができる。また、ベッセル１１０の上部壁に形成された第２供給ポート１１３には、超臨界流体の流路を提供するための第２供給ライン１４０Ｌｂが連結され、流体供給部１４０は、第２供給ライン１４０Ｌｂ及び第２供給ポート１１３を介して、基板支持部１３０に支持された基板Ｗの第２面に超臨界流体を供給することができる。
【0031】
排気部１４１は、ベッセル１１０内部の流体を排出することができる。排気ポート１１５には、流路を提供する排気ライン１４１Ｌが連結され、排気部１４１は、排気ポート１１５及び排気ライン１４１Ｌを介して、ベッセル１１０内部の流体を排出することができる。
【0032】
遮断膜１５０は、ベッセル１１０内のパーティクルが、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに流入することを防止するために、ベッセル１１０内にも提供される。遮断膜１５０は、基板支持部１３０と、ベッセル１１０の側壁との間に配置され、ベッセル１１０の側壁で発生したパーティクルが、基板Ｗに流入することを遮断することができる。
【0033】
例えば、図１Ｂに図示されているように、遮断膜１５０は、閉鎖位置において、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが接触する接触部１１９ａ，１１９ｂ（図５）から発生したパーティクルが、基板Ｗに伝達されることを防止することができる。遮断膜１５０は、接触部近傍のパーティクルが、排気ポート１１５が形成されたベッセル１１０の下部に移動することができる経路を提供し、それにより、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに、パーティクルが流入することを防止することができる。
【0034】
遮断膜１５０は、ベッセル１１０の上部壁、例えば、上部ベッセル１１０Ｕの下面上に配置され、上部ベッセル１１０Ｕの下面から下方に延長される。例えば、遮断膜１５０は、ベッセル１１０の側壁に沿って、上部ベッセル１１０Ｕの下面から下方に延長される。
【0035】
一実施形態において、遮断膜１５０は、上部ベッセル１１０Ｕの下面から、接触部より低い地点まで下方に延長される。また、一実施形態において、遮断膜１５０は、上部ベッセル１１０Ｕの下面から、基板支持部１３０に支持された基板Ｗより低い地点まで下方に延長される。
【0036】
一実施形態において、遮断膜１５０は、基板支持部１３０に支持された基板Ｗのエッジに沿って延長され、例えば、リング形態を有することができる。または、遮断膜１５０は、ベッセル１１０の側壁に沿って、円周方向に延長され、例えば、リング形態を有することができる。
【0037】
遮断プレート１６０は、流体供給部１４０を介して供給される超臨界流体が、基板Ｗに直接噴射されることを遮断することができる。例えば、遮断プレート１６０は、第１供給ポート１１１と基板支持部１３０との間に配置され、第１供給ポート１１１から噴射された超臨界流体が、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに直接噴射されることを遮断することができる。例えば、第１供給ポート１１１から噴射されて遮断プレート１６０に逹した超臨界流体は、遮断プレート１６０の表面に沿って移動した後、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに逹することができる。
【0038】
遮断プレート１６０は、基板Ｗに対応する形状を有することができ、例えば、円盤形状を有することができる。遮断プレート１６０は、超臨界流体が、基板Ｗに直接噴射されることを効果的に遮断するために、基板Ｗの半径と同一であるか、あるいは基板Ｗより長い半径を有するようにも構成される。または、遮断プレート１６０は、基板Ｗより短い半径を有するように構成され、超臨界流体が比較的容易に基板Ｗに逹するようにも構成される。
【0039】
一実施形態において、遮断プレート１６０は、下部ベッセル１１０Ｌ上に配置され、支持部１６１によって、下部ベッセル１１０Ｌの表面から所定距離離隔される。下部ベッセル１１０Ｌに形成された第１供給ポート１１１及び／または排気ポート１１５は、それらの上方で遮断プレート１６０によりオーバーラップされていてもよい。その場合、遮断プレート１６０は、第１供給ポート１１１から噴射された超臨界流体が、遮断プレート１６０の表面に沿う所定ストリーム（stream）を有しながら、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに逹するようにする。また、遮断プレート１６０は、ベッセル１１０内部の流体が、遮断プレート１６０の表面に沿って、排気ポート１１５に続く所定ストリームを有しながら、排気ポート１１５を介して排出されるようにする。
【0040】
駆動装置１７０は、ベッセル１１０の閉鎖位置及び開放位置の転換を調節することができる。駆動装置１７０は、ベッセル１１０に設けられた昇降部材１２０を駆動させるための駆動力を、昇降部材１２０に印加することができる。例えば、駆動装置１７０は、油圧式（hydraulic）駆動装置でってもよく、油圧を発生させるための油圧ポンプ及びレギュレータ（regulator）のような制御装置を含んでもよい。駆動装置１７０は、油圧伝達ライン１７０Ｌを介して、昇降シリンダ１２１に連結され、油圧伝達ライン１７０Ｌには、油圧調節用バルブが設けられる。
【0041】
図２及び図３は、それぞれ本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置１００ａ，１００ｂを概略的に示した断面図である。図２及び図３は、閉鎖位置にある基板処理装置１００ａ，１００ｂを示し、図２及び図３に図示された基板処理装置１００ａ，１００ｂは、ガイドピン１５１，１５１ａをさらに含むという点を除いては、図１Ａ及び図１Ｂに図示された基板処理装置１００と概して同一構成を有することができる。
【0042】
図２及び図３を参照すれば、基板処理装置１００ａ，１００ｂは、ベッセル１１０内のパーティクルが、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに流入することを防止するための遮断膜１５０を含み、遮断膜１５０を接触支持するように、ベッセル１１０内に提供されたガイドピン１５１，１５１ａを含んでもよい。
【0043】
ガイドピン１５１，１５１ａは、基板Ｗに対する乾燥工程が進められる間、遮断膜１５０を接触支持することができる。例えば、乾燥工程を遂行するために、ベッセル１１０が閉鎖位置にあるとき、ガイドピン１５１，１５１ａは、遮断膜１５０が所定位置に位置するように案内する機能を行うことができる。また、ガイドピン１５１，１５１ａは、乾燥工程が遂行される間、遮断膜１５０を接触支持することにより、ベッセル１１０内に印加された圧力パルスなどによる遮断膜１５０の振動を緩和することができる。
【0044】
一実施形態において、図２に図示されているように、ガイドピン１５１は、遮断膜１５０の側部を接触支持することができる。例えば、ガイドピン１５１は、下部ベッセル１１０Ｌの側壁にも配置される。
【0045】
一実施形態において、図３に図示されているように、ガイドピン１５１ａは、遮断膜１５０の下部を接触支持することができる。例えば、ガイドピン１５１ａは、ベッセル１１０の底壁、例えば、下部ベッセル１１０Ｌの底壁に配置される。
【0046】
図２及び図３においては、それぞれガイドピン１５１，１５１ａが１個であるように図示されたが、それに制限されるものではなく、遮断膜１５０の周囲方向に沿って、複数個のガイドピン１５１，１５１ａが配置されてもよい。
【0047】
図４は、本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置１００ｃを概略的に示した断面図である。図４は、閉鎖位置にある基板処理装置１００ｃを示し、図４に図示された基板処理装置１００ｃは、遮断膜１５０ａの構造を除いては、図１Ａ及び図１Ｂに図示された基板処理装置１００と概して同一構成を有することができる。
【0048】
図４を参照すれば、基板処理装置１００ｃは、ベッセル１１０内のパーティクルが、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに流入することを防止するための遮断膜１５０ａを含み、遮断膜１５０ａの下部は、内側に曲がるか、あるいは屈曲した形状を有することができる。言い換えれば、遮断膜１５０ａの下部は、下部ベッセル１１０Ｌの側面から遠ざかる方向に曲がってもよいし、あるいは屈曲した形状を有することができる。
【0049】
具体的には、遮断膜１５０ａは、上部ベッセル１１０Ｕに結合され、上部ベッセル１１０Ｕから下部ベッセル１１０Ｌに向けて下方に延長されるが、遮断膜１５０ａの下部は、内側に曲がるか、あるいは屈曲した形状を有することができる。例えば、リング状の遮断膜１５０ａにおいて、遮断膜１５０ａの下部は、下方に向かうにつれてリングの半径がだんだんと小さくなる形状を有することができる。
【0050】
前述の構成により、遮断膜１５０ａとベッセル１１０の側壁との間の空間は、遮断膜１５０ａの下部近傍において広くなるので、遮断膜１５０ａの下部近傍の圧力は、局所的に上昇する。それにより、閉鎖位置において、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが接触する接触部１１９ａ，１１９ｂ（図５）で発生したパーティクルは、遮断膜１５０ａにより、さらに容易に下方に（即ち、基板から遠ざかるように）移動することができる。
【0051】
図５及び図６は、本発明の技術的思想による実施形態による基板処理装置１００ｄ，１００ｅを概略的に示した断面図であり、それぞれ図１ＡのＡ領域に対応する部分を示す。図５及び図６に図示された基板処理装置１００ｄ，１００ｅは、第１保護層１８１及び／または第２保護層１８３をさらに含むという点を除いては、図１Ａ及び図１Ｂに図示された基板処理装置１００と概して同一構成を有することができる。
【0052】
図５を参照すれば、基板処理装置１００ｄは、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩擦によるパーティクルの発生を防止するための第１保護層１８１を含んでもよい。
【0053】
上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌは、処理空間ＰＳを密閉する閉鎖位置と、処理空間ＰＳを開放する開放位置とを転換することができるように、相互開閉自在に結合されるものであり、ベッセル１１０（図１Ａ）は、閉鎖位置において、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが接触する接触部１１９ａ，１１９ｂを有する。すなわち、接触部１１９ａ，１１９ｂは、閉鎖位置において、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが接触する領域であり、上部ベッセル１１０Ｕの表面の一部分の領域、及び下部ベッセル１１０Ｌの表面の一部分の領域を意味する。接触部１１９ａ，１１９ｂは、乾燥工程が遂行される間、反復的な摩擦が発生する部分であり、接触部１１９ａ，１１９ｂにおいては、摩擦によって、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩耗が起きる。
【0054】
第１保護層１８１は、上部ベッセル１１０Ｕの表面一部領域上の接触部１１９ａ上に形成された上部保護層１８１ａ、及び下部ベッセル１１０Ｌの表面一部領域上の接触部１１９ｂ上に形成された下部保護層１８１ｂを含んでもよい。一実施形態において、第１保護層１８１は、上部保護層１８１ａ及び下部保護層１８１ｂのうち少なくとも一部を含んでもよい。例えば、第１保護層１８１は、上部保護層１８１ａ及び下部保護層１８１ｂのうちいずれか１つのみを含んでもよい。
【0055】
第１保護層１８１は、閉鎖位置と開放位置との転換によって発生する上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩擦を減らし、摩擦によって発生するパーティクルを減少させることができる。特に、接触部１１９ａ，１１９ｂは、乾燥工程が遂行される間、ベッセル１１０内部に圧力パルスが印加される場合に、反復的な摩擦が発生する場所であり、第１保護層１８１は、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの反復的な摩擦によるベッセル１１０の摩耗を防止し、ベッセル１１０の摩耗による金属性のパーティクル発生を防止することができる。
【0056】
第１保護層１８１は、高い圧力において、変形が少なくて摩擦係数が低い物質から形成されてもよい。一実施形態において、第１保護層１８１は、摩擦係数が約０．５より小さい物質からもなる。また、一実施形態において、第１保護層１８１は、樹脂系の物質からもなる。例えば、第１保護層１８１は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチル（ＰＣＴＦＥ）、及びそれらの組み合わせからもなる。
【0057】
一実施形態において、第１保護層１８１は、スプレー方式により、接触部１１９ａ，１１９ｂ上に形成されてもよい。または、他の実施形態において、第１保護層１８１は、フィルム形態で提供され、接触部１１９ａ，１１９ｂ上に付着されてもよい。さらに、第１保護層１８１を形成するために、ベッセル１１０との接触力を改善するための追加工程、並びに／または物理的及び化学的な特性、例えば、耐熱的、耐圧的、耐火的な特性を改善するための追加工程を遂行することもできる。また、一実施形態において、接触部１１９ａ，１１９ｂに第１保護層１８１を形成する前に、接触部１１９ａ，１１９ｂの表面不純物を除去し、接触部１１９ａ，１１９ｂの表面を平坦にさせるための電解研磨（electropolishing）が接触部１１９ａ，１１９ｂに対して行われてもよい。
【0058】
第１保護層１８１は、接触部１１９ａ，１１９ｂ上に、数μｍないし数百ｍｍ範囲の厚みを有することができる。例えば、第１保護層１８１は、１μｍないし１０μｍの厚みを有することができ、または、１０ｍｍないし１００ｍｍの厚みを有することもできる。
【0059】
一実施形態において、第１保護層１８１は、接触部１１９ａ，１１９ｂを構成する上部ベッセル１１０Ｕの表面の一部分、及び／または下部ベッセル１１０Ｌの表面の一部分の上に形成されてもよい。反復的な摩擦が発生する接触部１１９ａ，１１９ｂに、第１保護層１８１が形成されることにより、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩耗によって発生するパーティクルが著しく低減される。従って、乾燥工程が遂行される間、金属性パーティクルが基板支持部１３０に支持された基板Ｗに伝達され、基板Ｗに吸着されることにより、基板Ｗに発生する欠陥、特に、基板Ｗのエッジ領域に発生する欠陥は、低減する。
【0060】
図６を参照すれば、基板処理装置１００ｅは、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌを垂直方向に案内するように、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌに結合された昇降ロッド１２３上に形成された第２保護層１８３をさらに含んでもよい。第２保護層１８３は、第１保護層１８１をなす物質と類似した物質からもなり、第１保護層１８１と類似した方式によっても形成される。
【0061】
昇降ロッド１２３は、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌの移動を案内する機能を遂行するので、昇降ロッド１２３と、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌとの摩擦によって発生するパーティクルは、ベッセル１１０内部に容易に流入する。また、接触部１１９ａ，１１９ｂから発生したパーティクルは、昇降ロッド１２３に付着し、反復的な摩擦により、昇降ロッド１２３に付着したパーティクルは、剥離され、ベッセル１１０内部に流入する。
【0062】
第２保護層１８３が、昇降ロッド１２３の表面上に形成されることにより、昇降ロッド１２３と、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌとの摩擦が低減し、摩擦によって発生するパーティクルは、さらに低減する。
【0063】
図７は、本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置１００において、閉鎖位置にあるベッセル１１０内部から流体が排気されるストリームＳ１を概略的に示す図面である。
【0064】
図７を参照すれば、前述のように、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌが接触する接触部１１９ａ，１１９ｂ（図５）付近では、上部ベッセル１１０Ｕ及び／または下部ベッセル１１０Ｌの摩耗によるパーティクルが発生しうる。例えば、接触部は、閉鎖位置にあるベッセル１１０内の処理空間ＰＳの上部のエッジ付近、またはベッセル１１０の側壁上部に位置することができる。
【0065】
遮断膜１５０は、基板支持部１３０とベッセル１１０の側壁の間に配置されて上部ベッセル１１０Ｕから下方に延長される構造を有するので、接触部１１９ａ，１１９ｂ付近で発生したパーティクルを含む流体は、遮断膜１５０によって案内され、下方に流れるストリームＳ１を有することができる。すなわち、接触部１１９ａ，１１９ｂ付近で発生したパーティクルは、遮断膜１５０及びベッセル１１０の側壁に沿って下方に移動することができる。次に、下方に案内されたパーティクルを含む流体は、下部ベッセル１１０Ｌの表面に沿って、排気ポート１１５に移動されて排出される。一実施形態において、パーティクルを含む流体が排気ポート１１５に移動する間、パーティクルを含む流体は、遮断プレート１６０及び下部ベッセル１１０Ｌの間に提供された経路に沿って、排気ポート１１５に移動することができる。
【0066】
図８は、本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置１００において、ベッセル１１０内部に供給された超臨界流体のストリームＳ２を概略的に示す図面である。
【0067】
図８を参照すれば、遮断膜１５０は、接触部１１９ａ，１１９ｂ（図５）付近、すなわち遮断膜１５０と、ベッセル１１０の側壁との間に供給される超臨界流体の流れを遮断することができる。例えば、第２供給ポート１１３を介して供給される超臨界流体は、基板支持部１３０に支持された基板Ｗに沿って基板Ｗの半径方向に流れ、基板Ｗの外周付近では、遮断膜１５０に沿って下降し、次に、排気ポート１１５に排出されるストリームＳ２を有することができる。すなわち、遮断膜１５０は、第２供給ポート１１３を介して供給された超臨界流体が、接触部１１９ａ，１１９ｂに直接流れることを遮断し、超臨界流体が接触部１１９ａ，１１９ｂ付近に直接流れながら、接触部１１９ａ，１１９ｂ付近において、不規則な流体流れ、例えば、流体が渦流（turbulence）の流れを有することを防止することができる。従って、接触部１１９ａ，１１９ｂ付近で発生した渦流により、パーティクルが排気ポート１１５に移動することができず、接触部１１９ａ，１１９ｂ付近に留まる現象を防止することができる。
【0068】
図９及び図１０は、それぞれ本発明の技術的思想の一実施形態による基板処理装置１００ｆ，１００ｇを概略的に示す図面である。図９及び図１０に図示された基板処理装置１００ｆ，１００ｇは、複数個のベッセル１１０を含むという点を除いては、前述の基板処理装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｄ，１００ｅと概して同一構成を有することができる。
【0069】
図９及び図１０を参照すれば、基板処理装置１００ｆ，１００ｇは、それぞれ基板に対する乾燥工程が遂行されることができる処理空間を提供する複数個のベッセル１１０を含んでもよく、複数個のベッセル１１０それぞれに連結された駆動装置１７０を含んでもよい。駆動装置１７０は、１個でもよいし、または複数個のベッセル１１０の数より小さい数で提供されてもよい。駆動装置１７０は、複数個のベッセル１１０の上方、下方または側方に位置することができる。
【0070】
一実施形態において、図９に図示されているように、複数個のベッセル１１０は、直列式、例えば、互いに積層された形態に配列されてもよい。複数個のベッセル１１０それぞれの閉鎖位置及び開放位置への転換は、１つの駆動装置１７０によって、遂行及び／または制御される。すなわち、駆動装置１７０は、複数個のベッセル１１０それぞれに、閉鎖位置及び開放位置の転換のための駆動力、例えば、油圧を印加することができる。一実施形態において、駆動装置１７０は、複数個のベッセル１１０の閉鎖位置及び開放位置の転換が同時に行われるように、複数個のベッセル１１０の駆動を制御することができ、または複数個のベッセル１１０の閉鎖位置及び開放位置の転換が、複数個のベッセル１１０において個別的に行われるように、複数個のベッセル１１０の駆動を制御することもできる。
【0071】
一実施形態において、図１０に図示されているように、基板処理装置１００ｇは、並列式に配列された複数個のベッセル１１０、及び複数個のベッセル１１０それぞれに連結された駆動装置１７０を含んでもよい。例えば、複数個のベッセル１１０は、平行に（side-by-side）も配列される。
【0072】
基板処理装置１００ｆ，１００ｇが、１つの駆動装置１７０によって駆動される複数個のベッセル１１０を含むことにより、同一面積対比で、さらに多くのベッセル１１０を乾燥工程に利用することができるので、工程の生産性をさらに向上させることができる。例えば、設備当たり時間当り生産量（ＵＰＥＨ：unit per equipment hour）がさらに向上する。
【0073】
図１１は、本発明の技術的思想による一実施形態による集積回路素子製造装置１０００を概略的に示した平面図である。図１１において、図１Ａないし図１Ｂと同一参照符号は、同一部材を示し、ここでは、それらに係わる詳細な説明を省略する。
【0074】
図１１を参照すれば、集積回路素子製造装置１０００は、インデックスモジュール１０１０、バッファユニット１０２０、洗浄ユニット１０３０、乾燥ユニット１０４０及び搬送ユニット１０５０を含む。
【0075】
インデックスモジュール１０１０は、ロードポート１０１２及び移送フレーム１０１４を含む。
【0076】
ロードポート１０１２には、基板Ｗが収納されたキャリアＣＡが載置される。インデックスモジュール１０１０には、複数個のロードポート１０１２が提供されるが、それに限定されるものではなく、集積回路素子製造装置１０００の工程効率及び工程制御条件により、ロードポート１０１２の個数は、多様に決定される。キャリアＣＡとして、例えば、開放一体型ポッド（ＦＯＵＰ：front opening unified pod）が使用される。
【0077】
移送フレーム１０１４には、インデックスレール１０１６とインデックスロボット１０１８とが提供される。移送フレーム１０１４においては、ロードポート１０１２に載置されたキャリアＣＡと搬送ユニット１０５０との間で、基板Ｗを搬送することができる。
【0078】
一実施形態において、基板Ｗは、ウェーハ、例えば、シリコンウェーハであってもよい。他の一実施形態において、基板Ｗは、ガラス基板Ｗであってもよい。基板Ｗには、アスペクト比が大きいパターンが形成されていてもよい。
【0079】
バッファユニット１０２０は、移送フレーム１０１４と搬送ユニット１０５０との間にも配置される。バッファユニット１０２０は、搬送ユニット１０５０と移送フレーム１０１４との間において基板Ｗが搬送される前、基板Ｗが留まる空間を提供する。バッファユニット１０２０において、移送フレーム１０１４と対面する面と、搬送ユニット１０５０と対面する面とが開放される。
【0080】
洗浄ユニット１０３０は、基板Ｗに処理液を供給し、所定湿式洗浄を実施するようにも構成される。
【0081】
洗浄ユニット１０３０は、基板Ｗに処理液を供給して湿式処理を実施する少なくとも１つの湿式処理装置１０３２を含む。図１１には、洗浄ユニット１０３０に２個の湿式処理装置１０３２が含まれた場合を例示しているが、本発明の技術的思想は、それに限定されるものではない。
【0082】
洗浄ユニット１０３０においては、基板Ｗに処理液を供給し、湿式洗浄が実施される。基板Ｗの洗浄処理後には、リンス液、例えば、脱イオン水またはイソプロピルアルコールによって、リンス処理が実施される。リンス液として、イソプロピルアルコールを使用する場合、後続の乾燥処理時に利用される超臨界流体、例えば、超臨界二酸化炭素との反応性が高く、容易に除去することができる。
【0083】
また、後続の超臨界流体を利用した乾燥処理を促進するために、リンス処理後、脱イオン水より二酸化炭素との親和性にすぐれる有機溶剤を含む湿潤液を利用し、さらなる湿潤処理を実施することもできる。湿潤液に、界面活性剤がリンス液に添加されれば、液相と気相との相互反応が弱くなるために、蒸気圧が低くなる。従って、基板Ｗ上に、界面活性剤を含む湿潤液がある状態で、洗浄ユニット１０３０から乾燥ユニット１０４０に基板Ｗを搬送するとき、基板Ｗの自然乾燥を抑制することができる。界面活性剤として、湿潤液に好ましく溶解され、超臨界流体、例えば、超臨界二酸化炭素にも良好に溶解される物質を利用することができる。界面活性剤は、ＴＭＮ（trimethyl nonanol）系の界面活性剤、ブランチを有するフッ素系界面活性剤、及びフッ素系ブロック共重合体を含む界面活性剤のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【0084】
搬送ユニット１０５０は、洗浄ユニット１０３０で洗浄された基板Ｗを取り出し、洗浄された基板Ｗに乾燥防止用液体を供給し、湿潤された状態の基板Ｗを乾燥ユニット１０４０に搬送する役割を行うことができる。搬送ユニット１０５０は、基板Ｗを支持する搬送部材１０５４と、基板Ｗに乾燥防止用液体を供給する湿式搬送部１０５６とを含んでもよい。搬送部材１０５４は、洗浄ユニット１０３０から基板Ｗを取り出し、乾燥ユニット１０４０に搬送する役割を行う。
【0085】
搬送ユニット１０５０において、湿式搬送部１０５６は、基板Ｗに乾燥防止用湿潤液を噴射することができる。乾燥防止用湿潤液として、イソプロピルアルコールを使用することができるが、それに限定されるものではない。基板Ｗの洗浄工程及びリンス工程の後、基板Ｗに乾燥防止用湿潤液を供給することにより、基板Ｗ上にあるリンス液の自然乾燥を防止することができる。
【0086】
このように、洗浄ユニット１０３０から乾燥ユニット１０４０に基板Ｗを搬送するとき、基板Ｗに乾燥防止用湿潤液を供給し、基板Ｗ上にあるリンス液の自然乾燥を防止することにより、乾燥ユニット１０４０において基板Ｗを乾燥させる場合に、基板Ｗ上に形成されているパターンのアスペクト比が比較的大きかったとしても、気体と液体との表面張力により、パターンが傾いて倒れるリーニング（leaning）現象発生を抑制することができる。また、アスペクト比が比較的大きいパターンが形成された基板Ｗを湿式洗浄した後、自然乾燥を抑制した状態で、超臨界流体を利用して乾燥させる場合、基板Ｗ上における水斑点（water spot）発生を抑制することができる。
【0087】
乾燥ユニット１０４０は、洗浄ユニット１０３０において、洗浄工程及びリンス工程を経た基板Ｗを乾燥させることができる。乾燥ユニット１０４０は、超臨界流体を利用して、基板Ｗを乾燥させるように構成されている。乾燥ユニット１０４０においては、超臨界流体の低い粘性及び表面張力を利用して基板Ｗを乾燥させる。乾燥ユニット１０４０は、洗浄ユニット１０３０とは、分離されて配置される。
【0088】
乾燥ユニット１０４０は、基板Ｗを乾燥させるための少なくとも１つの乾燥チャンバ１０４２を含む。図１１には、乾燥ユニット１０４０に２個の乾燥チャンバ１０４２が含まれるように例示されているが、本発明の技術的思想は、それに限定されるものではなく、必要によって、乾燥チャンバ１０４２の個数を決定することができる。乾燥チャンバ１０４２は、図１Ａないし図６、図９及び図１０を参照して説明した基板処理装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇのうちいずれか一つ、またはそれらから本発明の技術的思想の範囲によって、変形及び変更された構造を有する基板処理装置によっても構成される。
【0089】
図１２は、本発明の技術的思想による実施形態による基板処理方法について説明するためのフローチャートである。図１３は、図１２の基板を乾燥させる段階において、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内での例示的な圧力変化を示したグラフである。
【0090】
図１２及び図１３を、図１Ａ及び図１Ｂと共に参照すれば、基板Ｗを、ベッセル１１０の処理空間ＰＳにローディングする（即ち、搬入する）（Ｓ１１０）。基板Ｗが処理空間ＰＳにローディングされる間、ベッセル１１０は、開放位置に位置され、基板Ｗは、処理空間ＰＳ内で基板支持部１３０に支持される。
【0091】
次に、ベッセル１１０の処理空間ＰＳにおいて、超臨界流体を利用し、基板Ｗを乾燥させる（Ｓ１２０）。基板Ｗに対する乾燥工程が進められる間、ベッセル１１０は、閉鎖位置に位置し、処理空間ＰＳを密閉させることができる。かような処理空間ＰＳの密閉状態は、昇降部材１２０及び駆動装置１７０によって維持される。
【0092】
基板Ｗを乾燥させるために、基板Ｗをベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にローディングした後、図１Ｂに例示されているようなベッセル１１０の閉鎖位置において、第１供給ポート１１１を介して、流体、例えば、二酸化炭素をベッセル１１０の処理空間ＰＳ内に流入させ、処理空間ＰＳ内の圧力を、大気圧と類似した初期圧力Ｐ０から第１圧力Ｐ１まで昇圧することができる（Ｓ１２１）。ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にある流体が、飽和蒸気圧または臨界圧力に逹するまで、第１供給ポート１１１を介して、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内に流体を供給することができる。ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にある流体が、飽和蒸気圧に逹した後、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内の温度が、処理空間ＰＳ内にある流体の臨界温度以上の温度に昇温される。ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内の温度が、供給された流体の臨界温度に逹すれば、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にある流体が、超臨界状態になる。
【0093】
その後、処理空間ＰＳ内において、超臨界流体を利用して、基板Ｗの乾燥工程を遂行する間、処理空間ＰＳ内に供給される超臨界流体の供給流量を調節し、処理空間ＰＳでの圧力を、第１圧力Ｐ１から、第１圧力Ｐ１より低い第２圧力Ｐ２に減圧させる減圧工程と、処理空間ＰＳでの圧力を、第２圧力Ｐ２から、第１圧力Ｐ１にさらに昇圧する昇圧工程とを、交互に少なくとも２回反復し、処理空間ＰＳから基板Ｗに圧力パルスを印加することができる（Ｓ１２３）。
【0094】
一実施形態において、第１圧力Ｐ１は、約１４０ｂａｒであり、第２圧力Ｐ２は、約１００ｂａｒであってもよいが、それに限定されるものではない。
【0095】
Ｓ１２３段階でのように、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２との間で、減圧工程及び昇圧工程を交互に反復するために、図１Ａに例示されているような第２供給ポート１１３を介して、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内に、圧力制御用流体を所定量供給する工程と、排気ポート１１５を介して、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にあるガスを排出する工程とを交互に反復することができる。
【0096】
ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内にローディングされた基板Ｗに対する乾燥工程が完了した後、ベッセル１１０の処理空間ＰＳ内の圧力を第３圧力Ｐ３に強圧する低速排気工程（Ｓ１２５）、及びベッセル１１０の処理空間ＰＳ内の圧力を大気圧と類似した初期圧力Ｐ０に強圧する高速排気工程（Ｓ１２７）を順次に遂行することができる。低速排気工程（Ｓ１２５）及び高速排気工程（Ｓ１２７）は、排気ポート１１５を介する排気流速を制御することによって節することができる。
【0097】
次に、基板Ｗに対する乾燥工程が完了すれば、乾燥した基板Ｗを、処理空間ＰＳから除去する（Ｓ１３０）。基板Ｗを処理空間ＰＳから除去するために、ベッセル１１０は、閉鎖位置から開放位置に転換される。
【0098】
本発明の実施形態による基板処理方法によれば、基板処理装置１００は、遮断膜１５０を含むので、超臨界流体を利用した乾燥工程の間、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩擦によって発生したパーティクルが、基板Ｗに流入することを防止することができ、パーティクルを、効果的に排気ポート１１５に排出させることができる。また、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの接触部１１９ａ，１１９ｂ（図５）には、保護層１８１（図５）が形成されるので、Ｓ１２３段階のように、ベッセル１１０内部に圧力パルスが印加される間、上部ベッセル１１０Ｕ及び下部ベッセル１１０Ｌの摩耗によるパーティクルの発生を抑制することができる。
【0099】
また、本発明の実施形態による基板処理方法によれば、複数個のベッセル１１０において、それぞれ乾燥工程を遂行することができ、複数個のベッセル１１０の閉鎖位置及び開放位置の転換は、１つの駆動装置１７０によって制御されるので、乾燥工程の生産性を改善することができる。
【0100】
以上のように、図面及び明細書で例示的な実施形態が開示された。本明細書において、特定用語を使用して実施形態について説明したが、それらは、単に本開示の技術的思想について説明するための目的に使用されたのみ、意味限定や、特許請求の範囲に記載された本開示の範囲を制限するために使用されたものではない。従って、本技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、本開示の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決められるものである。
【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明の基板処理装置及び集積回路素子製造装置は、例えば、電子装置関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【符号の説明】
【0102】
100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g 基板処理装置
１１０ ベッセル
１１０Ｕ 上部ベッセル
１１０Ｌ 下部ベッセル
１１１ 第１供給ポート
１１３ 第２供給ポート
１１５ 排気ポート
１２０ 昇降部材
１２１ 昇降シリンダ
１２３ 昇降ロッド
１３０ 基板支持部
１４０ 流体供給部
１４１ 排気部
１５０，１５０ａ 遮断膜
１５１，１５１ａ ガイドピン
１６０ 遮断プレート
１７０ 駆動装置
１８１，１８３ 保護層
１０００ 集積回路素子製造装置
１１０ ベッセル
１１０Ｕ 上部ベッセル
１１０Ｌ 下部ベッセル
１１１ 第１供給ポート
１１３ 第２供給ポート
１１５ 排気ポート
１２０ 昇降部材
１２１ 昇降シリンダ
１２３ 昇降ロッド
１３０ 基板支持部
１４０ 流体供給部
１４１ 排気部
１５０，１５０ａ 遮断膜
１５１，１５１ａ ガイドピン
１６０ 遮断プレート
１７０ 駆動装置
１８１，１８３ 保護層
１０００ 集積回路素子製造装置
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
