(57)【要約】【課題】超臨界状態の処理流体を用いて基板を乾燥させる基板処理装置において、処理流体の供給ラインに付着したパーティクルが処理空間に噴き出すことによって製品基板が汚染されることを抑制する技術を提供する。【解決手段】本開示による基板処理装置のパーティクル除去方法は、昇圧工程と、流通工程と、パーティクル除去工程とを含む。昇圧工程は、第２開閉弁および第３開閉弁が閉じられた状態で、第１供給ラインから処理空間に清浄化された流体を供給することによって処理空間の圧力を上昇させる。流通工程は、昇圧工程後、第２開閉弁および第３開閉弁を開くことにより、第２供給ラインから処理空間に処理流体を供給して排出ラインから排出する。パーティクル除去工程は、昇圧工程中に、第２開閉弁を開いて閉じることにより、処理空間の圧力に抗する清浄化された流体の流れを第２供給ライン内に生じさせる。【選択図】図９
2020025013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体により表面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置のパーティクル除去方法であって、
前記基板処理装置は、
前記基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、
第１開閉弁を含み、前記処理空間に前記処理流体を供給する第１供給ラインと、
第２開閉弁を含み、前記処理空間に前記処理流体を供給する第２供給ラインと、
第３開閉弁を含み、前記処理空間から前記処理流体を排出する排出ラインと
を備え、
前記第２開閉弁および前記第３開閉弁が閉じられた状態で、前記第１供給ラインから前記処理空間に清浄化された流体を供給することによって前記処理空間の圧力を上昇させる昇圧工程と、
前記昇圧工程後、前記第２開閉弁および前記第３開閉弁を開くことにより、前記第２供給ラインから前記処理空間に前記処理流体を供給して前記排出ラインから排出する流通工程と、
前記昇圧工程中に、前記第２開閉弁を開いて閉じることにより、前記処理空間の圧力に抗する前記清浄化された流体の流れを前記第２供給ライン内に生じさせるパーティクル除去工程と
を含む、基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項２】
前記清浄化された流体は、不活性ガスである、請求項１に記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項３】
前記清浄化された流体は、超臨界状態の流体である、請求項１に記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項４】
前記パーティクル除去工程は、
前記昇圧工程中に、前記第２開閉弁を開いて閉じることを繰り返す、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項５】
前記第２供給ラインは、
下流側において第１分岐供給ラインと第２分岐供給ラインとに分岐しており、
前記第２開閉弁は、
前記第１分岐供給ラインに設けられる第４開閉弁と、
前記第２分岐供給ラインに設けられる第５開閉弁と
を含み、
前記パーティクル除去工程は、
前記昇圧工程中に、前記第４開閉弁および前記第５開閉弁のうち一方の開閉弁が閉じられた状態で他方の開閉弁を開いて閉じ、その後、前記他方の開閉弁が閉じられた状態で前記一方の開閉弁を開いて閉じる、請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項６】
前記パーティクル除去工程は、
前記昇圧工程中に、前記第４開閉弁および前記第５開閉弁のうち一方の開閉弁が閉じられた状態で他方の開閉弁を開いて閉じ、その後、前記他方の開閉弁が閉じられた状態で前記一方の開閉弁を開いて閉じることを繰り返す、請求項５に記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項７】
前記昇圧工程前に、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の液膜が形成された前記基板を前記処理空間に搬入する搬入工程
を含み、
前記昇圧工程、前記流通工程および前記パーティクル除去工程は、
前記ＩＰＡの液膜が形成された前記基板が前記処理空間に収容された状態で行われる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項８】
前記パーティクル除去工程は、
前記処理空間の圧力が、前記処理流体が超臨界状態となる臨界圧力に到達した以降のタイミングで開始される、請求項７に記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項９】
前記基板処理装置は、
一端側において前記清浄化された流体の供給源に接続され、他端側において前記第１供給ラインおよび前記第２供給ラインに接続される上流側供給ライン
を備え、
前記パーティクル除去工程は、
前記第２供給ラインの上流側から前記第２開閉弁に印加される圧力であって、前記上流側供給ラインおよび前記第１供給ラインを介して前記処理空間に供給される前記清浄化された流体の供給圧力と、前記第２供給ラインの下流側から前記第２開閉弁に印加される前記処理空間の圧力との差により、前記処理空間の圧力に抗する前記清浄化された流体の流れを前記第２供給ライン内に生じさせる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項１０】
前記第１供給ラインは、
前記処理空間に収容された前記基板よりも下方から前記処理空間に対して前記処理流体を供給する第１供給ヘッダーに接続され、
前記第２供給ラインは、
前記処理空間の一側方から他側方に向けて前記処理流体を供給する第２供給ヘッダーに接続され、
前記排出ラインは、
前記処理空間の他側方に設けられる、請求項１〜９のいずれか一つに記載の基板処理装置のパーティクル除去方法。
【請求項１１】
液体により表面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、前記基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置であって、
前記基板を収容可能な処理空間を有する処理容器と、
第１開閉弁を含み、前記処理空間に前記処理流体を供給する第１供給ラインと、
第２開閉弁を含み、前記処理空間に前記処理流体を供給する第２供給ラインと、
第３開閉弁を含み、前記処理空間から前記処理流体を排出する排出ラインと
前記第１開閉弁、前記第２開閉弁および前記第３開閉弁を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記第２開閉弁および前記第３開閉弁が閉じられた状態で、前記第１供給ラインから前記処理空間に清浄化された流体を供給することによって前記処理空間の圧力を上昇させる昇圧処理と、前記昇圧処理後、前記第２開閉弁および前記第３開閉弁を開くことにより、前記第２供給ラインから前記処理空間に前記処理流体を供給して前記排出ラインから排出する流通処理と、前記昇圧処理中に、前記第２開閉弁を開いて閉じることにより、前記処理空間の圧力に抗する前記清浄化された流体の流れを前記第２供給ライン内に生じさせるパーティクル除去処理と、を実行する、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置のパーティクル除去方法および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハなどの基板の表面を液体で処理した後の乾燥工程において、液体により表面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させることにより、基板を乾燥させる技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、基板を収容するチャンバと、チャンバの上部に接続されて基板の表面に超臨界流体を供給する上部供給ポートと、チャンバの下部に接続されて基板の下面に超臨界流体を供給する下部供給ポートとを備えた基板処理装置が開示されている。また、特許文献１には、上部供給ポートから供給される処理流体が液化して基板に落下することを防止するために、まず、下部供給ポートからチャンバに処理流体を供給してチャンバの内部圧力を臨界圧力に到達させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５１５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、超臨界状態の処理流体を用いて基板を乾燥させる基板処理装置において、処理流体の供給ラインに付着したパーティクルが処理空間に噴き出すことによって製品基板が汚染されることを抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様による基板処理装置のパーティクル除去方法は、液体により表面が濡れた状態の基板を超臨界状態の処理流体と接触させて、基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置のパーティクル除去方法である。基板処理装置は、処理容器と、第１供給ラインと、第２供給ラインと、排出ラインとを備える。処理容器は、基板を収容可能な処理空間を有する。第１供給ラインは、第１開閉弁を含み、処理空間に処理流体を供給する。第２供給ラインは、第２開閉弁を含み、処理空間に処理流体を供給する。排出ラインは、第３開閉弁を含み、処理空間から処理流体を排出する。パーティクル除去方法は、昇圧工程と、流通工程と、パーティクル除去工程とを含む。昇圧工程は、第２開閉弁および第３開閉弁が閉じられた状態で、第１供給ラインから処理空間に清浄化された流体を供給することによって処理空間の圧力を上昇させる。流通工程は、昇圧工程後、第２開閉弁および第３開閉弁を開くことにより、第２供給ラインから処理空間に処理流体を供給して排出ラインから排出する。パーティクル除去工程は、昇圧工程中に、第２開閉弁を開いて閉じることにより、処理空間の圧力に抗する清浄化された流体の流れを第２供給ライン内に生じさせる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、超臨界状態の処理流体を用いて基板を乾燥させる基板処理装置において、処理流体の供給ラインに付着したパーティクルが処理空間に噴き出すことによって製品基板が汚染されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２は、洗浄処理ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、乾燥処理ユニットの構成の一例を示す外観斜視図である。
【図４】図４は、乾燥処理ユニットに接続される供給ラインおよび排出ラインの構成の一例を示す図である。
【図５】図５は、乾燥処理ユニットが実行する各処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、昇圧処理、流通処理および減圧処理時における処理空間の圧力の時間変化の一例を示す図である。
【図７】図７は、第２供給ラインおよび第２供給ラインに設けられたバルブが汚染される様子の一例を示す図である。
【図８】図８は、パーティクル除去処理の実行タイミングの一例を示す図である。
【図９】図９は、パーティクル除去処理の動作例を示す図である。
【図１０】図１０は、パーティクル除去処理の動作例を示す図である。
【図１１】図１１は、パーティクル除去処理の動作例を示す図である。
【図１２】図１２は、パーティクル除去処理の動作例を示す図である。
【図１３】図１３は、パーティクル除去処理の手順の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態に係るパーティクル除去処理の性能評価の結果を示すグラフである。
【図１５】図１５は、変形例に係る第２供給ラインの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示による基板処理装置のパーティクル除去方法および基板処理装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による基板処理装置のパーティクル除去方法および基板処理装置が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１０】
＜基板処理システムの概要＞
まず、実施形態に係る基板処理システムの概略構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１１】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１２】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の半導体ウェハ（以下、「ウェハＷ」と記載する）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１３】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１４】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の洗浄処理ユニット１６と、複数の乾燥処理ユニット１７とを備える。複数の洗浄処理ユニット１６と複数の乾燥処理ユニット１７とは、搬送部１５の両側に並べて設けられる。図１に示した洗浄処理ユニット１６および乾燥処理ユニット１７の配置や個数は一例であり、図示のものに限定されない。
【００１５】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１８を備える。基板搬送装置１８は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１８は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と、洗浄処理ユニット１６と、乾燥処理ユニット１７との間でウェハＷの搬送を行う。
【００１６】
洗浄処理ユニット１６は、基板搬送装置１８によって搬送されるウェハＷに対して所定の洗浄処理を行う。洗浄処理ユニット１６の構成例については後述する。
【００１７】
乾燥処理ユニット１７は、洗浄処理ユニット１６によって洗浄処理されたウェハＷに対し、上述した乾燥処理を行う。乾燥処理ユニット１７の構成例については後述する。
【００１８】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１９と記憶部２０とを備える。
【００１９】
制御部１９は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。
【００２０】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に記録されていたものであって、その記録媒体から制御装置４の記憶部２０にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００２１】
記憶部２０は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash  Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置によって実現される。
【００２２】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１８によって受渡部１４から取り出されて、洗浄処理ユニット１６へ搬入される。
【００２３】
洗浄処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、洗浄処理ユニット１６によって洗浄処理が施された後、基板搬送装置１８によって洗浄処理ユニット１６から搬出される。洗浄処理ユニット１６から搬出されたウェハＷは、基板搬送装置１８によって乾燥処理ユニット１７へ搬入され、乾燥処理ユニット１７によって乾燥処理が施される。
【００２４】
乾燥処理ユニット１７によって乾燥処理されたウェハＷは、基板搬送装置１８によって乾燥処理ユニット１７から搬出され、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２５】
＜洗浄処理ユニットの構成＞
次に、洗浄処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、洗浄処理ユニット１６の構成の一例を示す断面図である。洗浄処理ユニット１６は、たとえば、スピン洗浄によりウェハＷを１枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄処理ユニットとして構成される。
【００２６】
図２に示すように、洗浄処理ユニット１６は、処理空間を形成するアウターチャンバー２３内に配置されたウェハ保持機構２５にてウェハＷをほぼ水平に保持し、このウェハ保持機構２５を鉛直軸周りに回転させることによりウェハＷを回転させる。そして、洗浄処理ユニット１６は、回転するウェハＷの上方にノズルアーム２６を進入させ、かかるノズルアーム２６の先端部に設けられた薬液ノズル２６ａから薬液やリンス液を予め定められた順に供給することにより、ウェハＷの表面の洗浄処理を行う。
【００２７】
また、洗浄処理ユニット１６には、ウェハ保持機構２５の内部にも薬液供給ライン２５ａが形成されている。そして、かかる薬液供給ライン２５ａから供給された薬液やリンス液によって、ウェハＷの裏面洗浄が行われる。
【００２８】
上述のウェハＷの洗浄処理は、たとえば、最初にアルカリ性の薬液であるＳＣ１液（アンモニアと過酸化水素水の混合液）によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去が行われ、次に、リンス液である脱イオン水（DeIonized  Water：以下、「ＤＩＷ」と記載する）によるリンス洗浄が行われる。次に、酸性薬液である希フッ酸水溶液（Diluted  HydroFluoric  acid：以下、「ＤＨＦ」と記載する。）による自然酸化膜の除去が行われ、次に、ＤＩＷによるリンス洗浄が行われる。
【００２９】
上述の各種薬液は、アウターチャンバー２３や、アウターチャンバー２３内に配置されるインナーカップ２４に受け止められて、アウターチャンバー２３の底部に設けられる排液口２３ａや、インナーカップ２４の底部に設けられる排液口２４ａから排出される。さらに、アウターチャンバー２３内の雰囲気は、アウターチャンバー２３の底部に設けられる排気口２３ｂから排気される。
【００３０】
上述のウェハＷのリンス処理の後には、ウェハ保持機構２５を回転させながら、ウェハＷの表面および裏面に液体状態のＩＰＡ（イソプロピルアルコール、以下、「ＩＰＡ液体」と記載する。）を供給し、ウェハＷの両面に残存しているＤＩＷと置換する。その後、ウェハ保持機構２５の回転を緩やかに停止する。
【００３１】
こうして洗浄処理を終えたウェハＷは、その表面にＩＰＡ液体が液盛りされた状態、言い換えれば、ウェハＷの表面にＩＰＡ液体の液膜が形成された状態のまま、ウェハ保持機構２５に設けられた不図示の受け渡し機構により基板搬送装置１８に受け渡される。その後、ウェハＷは、洗浄処理ユニット１６より搬出される。
【００３２】
ウェハＷ上に液盛りされたＩＰＡ液体は、ウェハＷの搬送中に、ウェハＷ表面の液体が蒸発（気化）することによってウェハＷ表面のパターンが倒壊することを防ぐ、乾燥防止用の液体として機能する。
【００３３】
洗浄処理ユニット１６での洗浄処理を終え、表面にＩＰＡ液体が液盛りされたウェハＷは、乾燥処理ユニット１７に搬送される。そして、乾燥処理ユニット１７内においてウェハＷ表面のＩＰＡ液体に超臨界状態の処理流体（以下、「超臨界流体」と記載する）を接触させることにより、かかるＩＰＡ液体を超臨界流体に溶解させてウェハＷから除去してウェハＷを乾燥する処理が行われる。
【００３４】
＜乾燥処理ユニットの構成＞
次に、乾燥処理ユニット１７の構成について図３を参照して説明する。図３は、乾燥処理ユニット１７の構成の一例を示す外観斜視図である。
【００３５】
図３に示すように、乾燥処理ユニット１７は、処理容器３１と、保持板３２と、蓋部材３３とを有する。処理容器３１には、ウェハＷを搬入出するための開口部３４が形成される。保持板３２は、処理対象のウェハＷを水平方向に保持する。蓋部材３３は、かかる保持板３２を支持するとともに、ウェハＷを処理容器３１内に搬入したときに、開口部３４を密閉する。
【００３６】
処理容器３１は、たとえば直径３００ｍｍのウェハＷを収容可能な処理空間を内部に有する。処理空間には、第１供給ヘッダー３６と、第２供給ヘッダー３７と、排出ヘッダー３８とが設けられる。第１供給ヘッダー３６、第２供給ヘッダー３７および排出ヘッダー３８には、長手方向、具体的には、ウェハＷの搬入出方向（Ｙ軸方向）と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に沿って並ぶ複数の開口が形成されている。
【００３７】
第１供給ヘッダー３６は、第１供給ライン５１に接続され、第１供給ライン５１から供給される処理流体を処理空間に供給する。
【００３８】
具体的には、第１供給ヘッダー３６は、複数の開口を上方に向けた状態で処理空間の底部に設置されており、処理空間に収容されたウェハＷ（図示せず）よりも下方からウェハＷの裏面に向けて処理流体を供給する。なお、第１供給ヘッダー３６は、少なくともウェハＷよりも下方から処理空間に対して処理流体を供給するものであればよく、必ずしも、上方に向けて処理流体を供給することを要しない。
【００３９】
第２供給ヘッダー３７は、第２供給ライン５２に接続され、第２供給ライン５２から供給される処理流体を処理空間に供給する。第２供給ライン５２は、下流側の端部が第１分岐供給ライン５２ａと第２分岐供給ライン５２ｂとに分岐している。第１分岐供給ライン５２ａは、第２供給ヘッダー３７の長手方向における一端部に接続され、第２分岐供給ライン５２ｂは、第２供給ヘッダー３７の長手方向における他端部に接続される。
【００４０】
第２供給ヘッダー３７は、処理空間における開口部３４とは反対側の側面に隣接して設けられる。第２供給ヘッダー３７に形成される複数の開口は、処理空間に収容されたウェハＷ（図示せず）よりも上方に配置され、開口部３４側に向けられる。第２供給ヘッダー３７は、第２供給ラインから供給される処理流体を処理空間における開口部３４とは反対側の側面から開口部３４に向けて略水平に供給する。
【００４１】
排出ヘッダー３８は、排出ライン５３に接続され、処理空間において、開口部３４側の側面に隣接するとともに、開口部３４よりも下方に設けられる。排出ヘッダー３８に形成された複数の開口は、第２供給ヘッダー３７側を向いている。かかる排出ヘッダー３８は、処理空間内の処理流体を排出ライン５３へ排出する。なお、排出ライン５３は、上流側の端部が第１分岐排出ライン５３ａと第２分岐排出ライン５３ｂとに分岐している。第１分岐排出ライン５３ａは、排出ヘッダー３８の長手方向における一端部に接続され、第２分岐排出ライン５３ｂは、排出ヘッダー３８の長手方向における他端部に接続される。
【００４２】
乾燥処理ユニット１７は、第１供給ライン５１から第１供給ヘッダー３６を介して処理容器３１の処理空間に処理流体を供給することにより、処理空間の圧力を上昇させる（後述する昇圧処理）。
【００４３】
その後、乾燥処理ユニット１７は、第２供給ライン５２から第２供給ヘッダー３７を介して処理空間に処理流体を供給しつつ、処理空間に供給された処理流体を排出ヘッダー３８を介して排出ライン５３へ排出する（後述する流通処理）。これにより、処理空間には、ウェハＷの周囲で所定の向きに流動する処理流体の層流が形成される。かかる処理流体の層流は、たとえば、第２供給ヘッダー３７から、ウェハＷの上方をウェハＷの表面に沿って、開口部３４の上部に向かって流れる。さらに、処理流体の層流は、開口部３４の上方で下方側に向きを変え、開口部３４の近傍を通り、排出ヘッダー３８に向かって流れる。
【００４４】
次に、乾燥処理ユニット１７に接続される供給ラインおよび排出ラインの構成について図４を参照して説明する。図４は、乾燥処理ユニット１７に接続される供給ラインおよび排出ラインの構成の一例を示す図である。
【００４５】
図４に示すように、処理流体の供給ラインは、上流側供給ライン５０と、第１供給ライン５１と、第２供給ライン５２とを含んで構成される。
【００４６】
上流側供給ライン５０は、一端側において処理流体の供給源である流体供給源５５に接続され、他端側において第１供給ライン５１および第２供給ライン５２に接続される。流体供給源５５は、たとえば、処理流体の一例であるＣＯ２を貯蔵するタンクである。流体供給源５５に貯蔵された処理流体は、上流側供給ライン５０を通って第１供給ライン５１と第２供給ライン５２とに供給される。
【００４７】
上流側供給ライン５０の中途部には、上流側から下流側に向かって順に、バルブ１０１、ヒータ１０２、圧力センサ１０３、オリフィス１０４、温度センサ１０５およびフィルタ１０６が設けられる。なお、ここでいう上流側および下流側の用語は、供給ラインにおける処理流体の流れ方向を基準とする。
【００４８】
バルブ１０１は、流体供給源５５からの処理流体の供給のオンおよびオフを調整するバルブであり、開状態では下流側の供給ラインに超臨界流体を流し、閉状態では下流側の供給ラインに超臨界流体を流さない。たとえば、バルブ１０１が開状態にある場合、１６〜２０ＭＰａ程度に加圧されて超臨界状態となった処理流体が、流体供給源５５からバルブ１０１を介して上流側供給ライン５０に供給される。
【００４９】
ヒータ１０２は、バルブ１０１の下流側を流れる処理流体を加熱する。圧力センサ１０３は、ヒータ１０２とオリフィス１０４との間において、上流側供給ライン５０を流れる処理流体の圧力を検出する。
【００５０】
オリフィス１０４は、流体供給源５５から供給される処理流体の圧力を調整する。オリフィス１０４は、たとえば、オリフィス１０４よりも下流側の上流側供給ライン５０に、１６ＭＰａ程度に圧力が調整された処理流体を流通させる。温度センサ１０５は、オリフィス１０４とフィルタ１０６との間において、上流側供給ライン５０を流れる処理流体の温度を検出する。フィルタ１０６は、上流側供給ライン５０を流れる処理流体に含まれる異物を取り除く。
【００５１】
なお、上流側供給ライン５０には、流体供給源５５の他、流体供給源５６，５７が接続される。流体供給源５６は、ＩＰＡの供給源であり、たとえば上流側供給ライン５０におけるバルブ１０１とヒータ１０２との間にバルブ１０７を介して接続される。また、流体供給源５７は、不活性ガス（たとえば、Ｎ２）の供給源であり、たとえば上流側供給ライン５０におけるバルブ１０１とヒータ１０２との間にバルブ１０８を介して接続される。
【００５２】
第１供給ライン５１の中途部には、バルブ１１１、オリフィス１１２、圧力センサ１１３、温度センサ１１４が設けられる。
【００５３】
バルブ１１１は、乾燥処理ユニット１７の第１供給ヘッダー３６（図３参照）に対する処理流体の供給のオンおよびオフを調整するバルブである。オリフィス１１２は、第１供給ライン５１を流れる処理流体の圧力を調整する。圧力センサ１１３は、第１供給ライン５１を流れる処理流体の圧力を検出する。温度センサ１１４は、第１供給ライン５１を流れる処理流体の温度を検出する。
【００５４】
なお、第１供給ライン５１は、温度センサ１１４よりも下流側においてパージライン５４に接続される。パージライン５４は、一端部がパージガス供給源１２１に接続され、他端部が第１供給ライン５１に接続される。パージガス供給源１２１は、たとえば、パージガスを貯蔵するタンクである。パージガスは、たとえば、Ｎ２等の不活性ガスである。パージライン５４の中途部には、パージガス供給源１２１側から第１供給ライン５１側に向かって順に、チェックバルブ１２２およびバルブ１２３が設けられる。パージガス供給源１２１に貯蔵されたパージガスは、たとえば、乾燥処理ユニット１７の処理空間への処理流体の供給が停止している間、パージライン５４および第１供給ライン５１を介して乾燥処理ユニット１７の処理空間に供給される。
【００５５】
第２供給ライン５２は、上流側において上流側供給ライン５０に接続され、下流側において第１分岐供給ライン５２ａと第２分岐供給ライン５２ｂとに分岐して乾燥処理ユニット１７の第２供給ヘッダー３７（図３参照）に接続される。
【００５６】
第１分岐供給ライン５２ａには、バルブ１３１が設けられる。また、第２分岐供給ライン５２ｂには、バルブ１３２が設けられる。バルブ１３１およびバルブ１３２は、第２供給ヘッダー３７に対する処理流体の供給のオンおよびオフを調整するバルブである。
【００５７】
乾燥処理ユニット１７には、温度センサ１４１が設けられる。温度センサ１４１は、乾燥処理ユニット１７における処理空間の温度を検出する。
【００５８】
排出ライン５３は、上流側が第１分岐排出ライン５３ａと第２分岐排出ライン５３ｂとに分岐している。第１分岐排出ライン５３ａと第２分岐排出ライン５３ｂとは、下流側において合流する。
【００５９】
第１分岐排出ライン５３ａには、上流側から下流側に向かって順に、温度センサ１５１、圧力センサ１５２、バルブ１５３が設けられ、第２分岐排出ライン５３ｂには、バルブ１５４が設けられる。温度センサ１５１は、第１分岐排出ライン５３ａを流れる処理流体の温度を検出する。圧力センサ１５２は、第１分岐排出ライン５３ａを流れる処理流体の圧力を検出する。バルブ１５３およびバルブ１５４は、乾燥処理ユニット１７からの処理流体の排出のオンおよびオフを調整するバルブである。
【００６０】
第１分岐排出ライン５３ａおよび第２分岐排出ライン５３ｂよりも下流側の排出ライン５３である下流側排出ライン５３ｃには、上流側から下流側に向かって順に、圧力調整バルブ１５５、圧力センサ１５６、温度センサ１５７およびバルブ１５８が設けられる。
【００６１】
圧力調整バルブ１５５は、下流側排出ライン５３ｃを流れる処理流体の圧力を調整するバルブであり、たとえば背圧弁によって構成される。圧力調整バルブ１５５の開度は、乾燥処理ユニット１７の処理空間の圧力に応じて、制御装置４の制御下で適応的に調整される。圧力センサ１５６は、下流側排出ライン５３ｃを流れる処理流体の圧力を検出する。温度センサ１５７は、下流側排出ライン５３ｃを流れる処理流体の温度を検出する。バルブ１５８は、処理流体の外部への排出のオンおよびオフを調整するバルブである。処理流体を外部に排出する場合にはバルブ１５８が開かれ、処理流体を排出しない場合にはバルブ１５８が閉じられる。
【００６２】
＜乾燥処理ユニットの具体的動作＞
次に、乾燥処理ユニット１７の具体的動作について図５および図６を参照して説明する。図５は、乾燥処理ユニット１７が実行する各処理の手順の一例を示すフローチャートである。また、図６は、昇圧処理、流通処理および減圧処理時における処理空間の圧力の時間変化の一例を示す図である。
【００６３】
なお、図５に示す各処理手順は、制御装置４の記憶部２０に格納されているプログラムを制御部１９が読み出すとともに、読み出した命令に基づいて制御部１９が乾燥処理ユニット１７を制御することにより実行される。
【００６４】
また、ステップＳ１０１における搬入処理の開示時点において、図４に示した全てのバルブ１０１，１１１，１２３，１３１，１３２，１５３，１５４，１５８および圧力調整バルブ１５５は、閉状態である。
【００６５】
図５に示すように、乾燥処理ユニット１７では、まず、ＩＰＡ液体が液盛りされたウェハＷを処理空間に搬入する搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。搬入処理では、まず、ＩＰＡ液体が液盛りされたウェハＷが保持板３２（図３参照）に保持される。その後、保持板３２と蓋部材３３とが、ウェハＷとともに処理容器３１の内部に収容され、蓋部材３３により開口部３４が密閉される。
【００６６】
つづいて、乾燥処理ユニット１７では、昇圧処理が行われる（ステップＳ１０２）。昇圧処理では、上流側供給ライン５０に設けられたバルブ１０１と、第１供給ライン５１に設けられたバルブ１１１とが開かれる。これにより、流体供給源５５から上流側供給ライン５０および第１供給ライン５１を介して超臨界状態の処理流体が処理空間に供給される。
【００６７】
昇圧処理において、第２供給ライン５２のバルブ１３１，１３２と、排出ライン５３のバルブ１５３，１５４とは閉じられている。このため、処理空間に処理流体が供給されることで、処理空間の圧力が上昇する。具体的には、図６に示すように、時間Ｔ１から時間Ｔ２にかけて昇圧処理が行われることで、処理空間の圧力は、大気圧から処理圧力Ｐ１まで上昇する。処理圧力Ｐ１は、処理流体であるＣＯ２が超臨界状態となる臨界圧力Ｐｓ（約７．２ＭＰａ）を超える圧力であり、たとえば、１６ＭＰａ程度である。かかる昇圧処理により、処理空間内の処理流体が超臨界状態に相変化して、ウェハＷの表面に液盛りされたＩＰＡ液体が超臨界状態の処理流体に溶け込み始める。
【００６８】
なお、昇圧処理において、処理流体は、ウェハＷの下方に配置された第１供給ヘッダー３６（図３参照）からウェハＷの裏面に供給される。これにより、ウェハＷの表面に処理流体が当たることによってウェハＷの表面に液盛りされたＩＰＡ液体がこぼれることが防止される。
【００６９】
つづいて、乾燥処理ユニット１７では、流通処理が行われる（ステップＳ１０３）。流通処理では、第１供給ライン５１のバルブ１１１が閉じられ、第２供給ライン５２のバルブ１３１，１３２、排出ライン５３のバルブ１５３，１５４，１５８および圧力調整バルブ１５５が開かれる。これにより、処理空間には、第２供給ヘッダー３７から、ウェハＷの上方をウェハＷの表面に沿って、排出ヘッダー３８へ向かう処理流体の層流が形成される。
【００７０】
流通処理において、処理空間の圧力は、処理流体の超臨界状態が維持される圧力に保たれる。具体的には、図６に示すように、流通処理が行われる時間Ｔ２から時間Ｔ３にかけて、処理空間の圧力は、処理圧力Ｐ１に保たれる。流通処理により、ウェハＷの表面におけるパターン間のＩＰＡ液体が処理流体に置換される。流通処理は、処理空間に残留するＩＰＡ液体が十分に低減した段階、たとえば、処理空間のＩＰＡ濃度が０％〜数％に達した段階まで実施される。
【００７１】
なお、実施形態では、流通処理において、処理空間の圧力が一定となるように処理流体を流通させることとしているが、流通処理における処理空間の圧力は必ずしも一定であることを要しない。
【００７２】
つづいて、乾燥処理ユニット１７では、減圧処理が行われる（ステップＳ１０４）。減圧処理では、第２供給ライン５２のバルブ１３１，１３２が閉じられる。これにより、処理空間への処理流体の供給が停止される。一方、排出ライン５３のバルブ１５３，１５４，１５８および圧力調整バルブ１５５は開かれた状態であるため、処理空間内の処理流体は排出ライン５３を通って外部へ排出される。これに伴い、処理空間の圧力が低下する。
【００７３】
減圧処理は、処理空間の圧力が大気圧に低下するまで実施される。具体的には、図６に示すように、減圧処理は、時間Ｔ３から時間Ｔ４にかけて実施され、これにより、処理空間の圧力は、処理圧力Ｐ１から大気圧に低下する。
【００７４】
つづいて、乾燥処理ユニット１７では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０５）。搬出処理では、保持板３２と蓋部材３３とが移動して、乾燥処理を終えたウェハＷが処理空間から搬出される。搬出処理を終えると、１枚のウェハＷに対する一連の乾燥処理が終了する。
【００７５】
＜第２供給ラインにおけるパーティクルの付着について＞
図７は、第２供給ライン５２および第２供給ライン５２に設けられたバルブ１３１，１３２が汚染される様子の一例を示す図である。
【００７６】
図７に示すように、第２供給ライン５２のバルブ１３１，１３２と排出ライン５３のバルブ１５３，１５４は、昇圧処理時において閉じられた状態となっている。このため、昇圧処理において処理空間の圧力が上昇すると、処理空間のパーティクルが第２供給ライン５２に入り込んで、第２供給ライン５２および第２供給ライン５２に設けられたバルブ１３１，１３２に付着するおそれがある。なお、処理空間に存在するパーティクルとしては、たとえば、ウェハＷの表面から除去されたＩＰＡに由来する物質が挙げられるが、かかる物質に限定されず、たとえば、フィルタ１０６で除去しきれなかった異物等も含まれ得る。
【００７７】
バルブ１３１，１３２およびバルブ１３１，１３２よりも下流側の第２供給ライン５２に付着したパーティクルは、流通処理においてバルブ１３１，１３２が開かれることで、処理空間に噴き出して、製品基板であるウェハＷを汚染するおそれがある。
【００７８】
そこで、基板処理システム１では、バルブ１３１，１３２およびバルブ１３１，１３２よりも下流側の第２供給ライン５２に付着したパーティクルを強制的に排出するパーティクル除去処理を行うことで、製品基板であるウェハＷの汚染を抑制することとした。
【００７９】
なお、処理空間のパーティクルは排出ライン５３にも入り込むが、排出ライン５３に入り込んだパーティクルは、減圧処理においてバルブ１５３，１５４が開かれることで、排出ライン５３の下流側（下流側排出ライン５３ｃ）へ排出される。このため、排出ライン５３に入り込んだパーティクルが処理空間に噴き出すことはない。
【００８０】
＜パーティクル除去処理について＞
次に、実施形態に係るパーティクル除去処理の内容について図８〜図１２を参照して説明する。図８は、パーティクル除去処理の実行タイミングの一例を示す図である。また、図９〜図１２は、パーティクル除去処理の動作例を示す図である。
【００８１】
パーティクル除去処理は、製品基板以外の基板（以下、「ダミーウェハ」と記載する）を処理空間に収容した状態で実行される。ダミーウェハは、製品基板であるウェハＷと同様に、表面にＩＰＡ液体の液膜が形成された状態で、処理空間に搬入される。
【００８２】
図８に示すように、乾燥処理ユニット１７では、ダミーウェハに対し、製品基板であるウェハＷに対する乾燥処理と同様のレシピにて、昇圧処理、流通処理および減圧処理が行われる。かかる一連の乾燥処理において、パーティクル除去処理は、昇圧処理中に実行される。
【００８３】
このように、パーティクル除去処理を行う場合であっても、トータルの処理時間は、製品基板に対する乾燥処理の処理時間（時間Ｔ１〜時間Ｔ４）と変わらないため、スループットの低下を抑制することができる。なお、ダミーウェハに対するパーティクル除去処理を含む一連の乾燥処理は、たとえば、所定枚数（たとえば１ロット分）のウェハＷに対して乾燥処理が行われるごと、所定時間（たとえば２４時間）ごと、処理空間の洗浄処理が行われるごとに実施され得る。
【００８４】
図８に示すように、パーティクル除去処理は、昇圧処理において処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したタイミング（時間Ｔ５）で開始され、昇圧処理が終了する時間Ｔ２で終了する。
【００８５】
このように、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したタイミングでパーティクル除去処理を行うことで、ダミーウェハ上のＩＰＡ液体を超臨界状態の処理流体に溶け込ませることができる。処理流体に溶け込んだＩＰＡは、処理空間や第２供給ライン５２内のパーティクルを吸着することができる。したがって、処理空間にダミーウェハを収容することなくパーティクル除去処理を行う場合と比較して、パーティクルの除去性能を高めることができる。
【００８６】
なお、パーティクル除去処理は、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達した後のタイミングで開始されてもよい。また、パーティクル除去処理は、昇圧処理が終了する時間Ｔ２よりも前のタイミングで終了してもよい。
【００８７】
図９に示すように、パーティクル除去処理では、まず、第２供給ライン５２に設けられる２つのバルブ１３１，１３２のうち、一方のバルブ（ここでは、バルブ１３１）が開かれる。
【００８８】
昇圧処理において、第１供給ライン５１には、処理圧力Ｐ１または処理圧力Ｐ１を超える圧力に調整された処理流体が上流側供給ライン５０から供給される。上流側供給ライン５０には、第１供給ライン５１だけでなく第２供給ライン５２も接続されているため、第２供給ライン５２におけるバルブ１３１およびバルブ１３２の一次側には、処理圧力Ｐ１または処理圧力Ｐ１を超える圧力が印加された状態となる。
【００８９】
一方、昇圧処理の途中において、処理空間の圧力は、処理圧力Ｐ１に未だ到達しておらず、バルブ１３１，１３２の二次側には、一次側よりも小さい圧力が印加された状態となっている。
【００９０】
したがって、昇圧処理中にバルブ１３１が開かれると、バルブ１３１の一次側と二次側との圧力差により、処理空間の圧力に抗する処理流体の流れが第２供給ライン５２内に生じることとなる。この流れによって、バルブ１３１およびバルブ１３１よりも下流側の第１分岐供給ライン５２ａに付着したパーティクルを処理空間に排出することができる。つまり、バルブ１３１およびバルブ１３１よりも下流側の第１分岐供給ライン５２ａからパーティクルを除去することができる。
【００９１】
パーティクル除去処理は、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したタイミングで、言い換えれば、ダミーウェハの表面に形成されたＩＰＡ液体が処理空間に溶け込んだタイミングで行われる。これにより、パーティクル除去処理において、ダミーウェハの表面からＩＰＡ液体がこぼれることが防止される。
【００９２】
つづいて、図１０に示すように、バルブ１３１が閉じられ、バルブ１３１，１３２の両方が閉じられた状態が所定時間維持される。その後、図１１に示すように、バルブ１３１，１３２のうち、他方のバルブ（ここでは、バルブ１３２）が開かれる。これにより、バルブ１３２およびバルブ１３２よりも下流側の第２分岐供給ライン５２ｂからパーティクルが除去される。その後、図１２に示すように、バルブ１３２が閉じられ、バルブ１３１，１３２の両方が閉じられた状態が所定時間維持される。
【００９３】
パーティクル除去処理は、図９〜図１２までの動作を予め決められた回数（たとえば、６回）繰り返した後、終了する。
【００９４】
バルブ１３１，１３２の一次側と二次側との圧力差は、バルブ１３１，１３２が開かれた瞬間が最も大きい。したがって、バルブ１３１，１３２を開く動作を複数回繰り返すことで、たとえば、バルブ１３１，１３２を１回ずつしか開かない場合と比較して、パーティクルの除去効率を高めることができる。
【００９５】
バルブ１３１，１３２が開かれる時間は、短い時間、たとえば１秒以下、好ましくは０．５秒以下、より好ましくは０．１秒以下の長さに設定される。このように、バルブ１３１，１３２が開かれる時間を短く設定することで、昇圧処理が行われる時間Ｔ１〜時間Ｔ２の時間内（たとえば、１分間）で、バルブ１３１，１３２を開いて閉じる動作をより多く繰り返すことができる。したがって、スループットの低下を抑制しつつ、パーティクルの除去効率を高めることができる。
【００９６】
また、パーティクル除去処理において、バルブ１３１，１３２の一方を開いて閉じた後、両方のバルブ１３１，１３２を閉じた状態で所定時間待機することで、バルブ１３１，１３２の一次側と二次側との圧力差を回復させることができる。したがって、バルブ１３１，１３２の一方を開いたときの圧力差と比較して他方を開いた際の圧力差が小さくなることを抑制することができる。
【００９７】
乾燥処理ユニット１７では、パーティクル除去処理および昇圧処理が終了すると、流通処理が行われる。バルブ１３１，１３２および第２供給ライン５２から処理空間に排出されたパーティクルは、この流通処理によって処理容器３１の外部に排出される。
【００９８】
図１３は、パーティクル除去処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図１３に示す各処理手順は、制御装置４の記憶部２０に格納されているプログラムを制御部１９が読み出すとともに、読み出した命令に基づいて制御部１９が乾燥処理ユニット１７を制御することにより実行される。
【００９９】
図１３に示すように、乾燥処理ユニット１７では、昇圧処理中に、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。たとえば、制御部１９は、圧力センサ１５２（図４参照）によって検出される圧力が臨界圧力Ｐｓに到達した場合に、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したと判定する。なお、制御部１９は、昇圧処理の開始後、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達する時間として予め決められた時間が経過した場合に、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達したと判定してもよい。
【０１００】
制御部１９は、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達するまでステップＳ２０１の処理を繰り返す（ステップＳ２０１，Ｎｏ）。一方、処理空間の圧力が臨界圧力Ｐｓに到達すると（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、乾燥処理ユニット１７は、第２供給ライン５２に設けられたバルブ１３１，１３２のうち一方のバルブを開いて閉じる（ステップＳ２０２）。その後、乾燥処理ユニット１７は、バルブ１３１，１３２の両方を閉じた状態で所定時間（たとえば、２秒間）待機する（ステップＳ２０３）。
【０１０１】
つづいて、乾燥処理ユニット１７は、第２供給ライン５２に設けられたバルブ１３１，１３２のうち他方のバルブを開いて閉じる（ステップＳ２０４）。その後、乾燥処理ユニット１７は、バルブ１３１，１３２の両方を閉じた状態で所定時間（たとえば、２秒間）待機する（ステップＳ２０５）。
【０１０２】
つづいて、制御部１９は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を規定回数繰り返したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。この処理において、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を繰り返した回数が規定回数に満たない場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、乾燥処理ユニット１７は、処理をステップＳ２０２に戻し、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を規定回数繰り返した場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、乾燥処理ユニット１７は、パーティクル除去処理を終える。
【０１０３】
＜パーティクル除去処理の性能評価＞
次に、パーティクル除去処理の性能評価の結果について図１４を参照して説明する。図１４は、実施形態に係るパーティクル除去処理の性能評価の結果を示すグラフである。
【０１０４】
図１４に示すグラフの横軸は、ウェハ（ダミーウェハ）の処理枚数を示している。１枚目〜４枚目のウェハは、パーティクル除去処理前の処理容器３１において、パーティクル除去処理を含まない通常の乾燥処理を施したダミーウェハである。５枚目〜８枚目のウェハは、パーティクル除去処理を含む一連の乾燥処理を施したダミーウェハである。９枚目〜１２枚目のウェハは、パーティクル除去処理後の処理容器３１において、パーティクル除去処理を含まない通常の乾燥処理を施したウェハである。図１４に示すグラフの縦軸は、乾燥処理後の各ウェハ（ダミーウェハ）の表面に付着したパーティクルの数を示している。
【０１０５】
図１４に示すように、１回目のパーティクル除去処理に用いられた５枚目のウェハの表面には、パーティクル除去処理前に処理された１枚目〜４枚目のウェハと比較して大量のパーティクルが付着していることがわかった。これは、バルブ１３１，１３２および第２供給ライン５２に付着したパーティクルがパーティクル除去処理によって処理空間に排出されて、処理空間に収容されたウェハの表面に付着したためと考えられる。また、１枚目のパーティクル除去処理に用いられた５枚目のウェハのパーティクル数と４回目のパーティクル除去処理に用いられた８枚目のウェハのパーティクル数とを比較すると、８枚目のウェハのパーティクル数の方が少ないことがわかる。これは、パーティクル除去処理を繰り返すことで、バルブ１３１，１３２および第２供給ライン５２に付着したパーティクルが少なくなったためと考えられる。
【０１０６】
また、パーティクル除去処理前に処理された１枚目〜４枚目のウェハのパーティクル数と、パーティクル除去処理後に処理された９枚目〜１２枚目のウェハのパーティクル数とを比較すると、９枚目〜１２枚目のウェハの方がパーティクル数が少ないことがわかる。これは、パーティクル除去処理によってバルブ１３１，１３２および第２供給ライン５２からパーティクルが排出されたことで、通常の乾燥処理中にバルブ１３１，１３２および第２供給ライン５２から処理空間に噴き出すパーティクルが減少したためと考えられる。
【０１０７】
このように、実施形態に係る乾燥処理ユニット１７によれば、製品基板に対する乾燥処理中に、バルブ１３１，１３２を含む第２供給ライン５２に付着したパーティクルが処理空間に噴き出すことによって製品基板が汚染されることを抑制することができる。
【０１０８】
＜変形例＞
また、上述した実施形態では、第２供給ライン５２の第１分岐供給ライン５２ａに設けられたバルブ１３１と、第２分岐供給ライン５２ｂに設けられたバルブ１３２とを交互に開くこととした。これに限らず、乾燥処理ユニット１７は、バルブ１３１とバルブ１３２とを同時に開いてもよい。すなわち、乾燥処理ユニット１７は、バルブ１３１，１３２を開いて閉じ、その後、バルブ１３１，１３２を閉じた状態で所定時間待機する動作を規定回数繰り返してもよい。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、第２供給ライン５２の第１分岐供給ライン５２ａにバルブ１３１が設けられ、第２分岐供給ライン５２ｂにバルブ１３２が設けられる場合の例について説明した。しかし、第２供給ライン５２の構成は、上記例に限定されない。
【０１１０】
図１５は、変形例に係る第２供給ライン５２の構成を示す図である。図１５に示すように、第２供給ライン５２は、たとえば、第１分岐供給ライン５２ａおよび第２分岐供給ライン５２ｂよりも上流側の上流側第２供給ライン５２ｃにバルブ１３３を備える構成であってもよい。
【０１１１】
この場合、乾燥処理ユニット１７は、パーティクル除去処理において、たとえば、バルブ１３３を開いて閉じ、その後、バルブ１３３を閉じた状態で所定時間待機する動作を規定回数繰り返す。これにより、バルブ１３３およびバルブ１３３よりも下流側の第２供給ライン５２に付着したパーティクルを処理空間に排出することができる。
【０１１２】
また、上述した実施形態では、ＩＰＡ液体が液盛りされたダミーウェハを処理空間に収容した状態で、パーティクル除去処理を行うこととしたが、パーティクル除去処理は、必ずしもダミーウェハを処理空間に収容した状態で行われることを要しない。
【０１１３】
また、上述した実施形態では、パーティクル除去処理において、超臨界状態のＣＯ２を清浄化された流体として処理空間に供給する場合の例について説明したが、清浄化された流体は、超臨界状態のＣＯ２に限定されない。たとえば、清浄化された流体は、超臨界状態のＩＰＡであってもよい。この場合、乾燥処理ユニット１７では、昇圧処理において、バルブ１０７とバルブ１１１とが開かれる。これにより、流体供給源５６から上流側供給ライン５０にＩＰＡが供給される。上流側供給ライン５０に供給されたＩＰＡは、上流側供給ライン５０に設けられたヒータ１０２によって加熱されることで超臨界状態となり、その後、第１供給ライン５１を介して処理空間に供給される。
【０１１４】
また、清浄化された流体は、超臨界状態の流体に限らず、Ｎ２等の不活性ガスであってもよい。この場合、乾燥処理ユニット１７は、昇圧処理において、バルブ１０８とバルブ１１１とが開かれる。これにより、流体供給源５７から上流側供給ライン５０に不活性ガスが供給される。上流側供給ライン５０に供給された不活性ガスは、第１供給ライン５１を介して処理空間に供給される。
【０１１５】
上述してきたように、実施形態に係る基板処理装置（一例として、乾燥処理ユニット１７）は、液体（一例として、ＩＰＡ液体）により表面が濡れた状態の基板（一例として、ウェハＷまたはダミーウェハ）を超臨界状態の処理流体（一例として、ＣＯ２）と接触させて、基板を乾燥させる乾燥処理が行われる基板処理装置である。実施形態に係る基板処理装置は、処理容器３１と、第１供給ライン５１と、第２供給ライン５２と、排出ライン５３と、制御部１９とを備える。処理容器３１は、基板を収容可能な処理空間を有する。第１供給ライン５１は、第１開閉弁（一例として、バルブ１１１）を含み、処理空間に処理流体を供給する。第２供給ライン５２は、第２開閉弁（一例として、バルブ１３１，１３２またはバルブ１３３）を含み、処理空間に処理流体を供給する。排出ライン５３は、第３開閉弁（一例として、バルブ１５３，１５４）を含み、処理空間から処理流体を排出する。制御部１９は、第１開閉弁、第２開閉弁および第３開閉弁を制御する。制御部１９は、昇圧処理と、流通処理と、パーティクル除去処理とを実行する。昇圧処理は、第２開閉弁および第３開閉弁が閉じられた状態で、第１供給ライン５１から処理空間に清浄化された流体（一例として、超臨界状態の流体、不活性ガス）を供給することによって処理空間の圧力を上昇させる。流通処理は、昇圧処理後、第２開閉弁および第３開閉弁を開くことにより、第２供給ラインから処理空間に処理流体を供給して排出ラインから排出する。パーティクル除去処理は、昇圧処理中に、第２開閉弁を開いて閉じることにより、処理空間の圧力に抗する清浄化された流体の流れを第２供給ライン５２内に生じさせる。
【０１１６】
したがって、実施形態に係る基板処理装置によれば、第２開閉弁および第２開閉弁よりも下流側の第２供給ライン５２に付着したパーティクルが処理空間に噴き出すことによって製品基板が汚染されることを抑制することができる。
【０１１７】
清浄化された流体は、不活性ガス（一例として、Ｎ２）であってもよい。また、清浄化された流体は、超臨界状態の流体（一例として、超臨界状態のＣＯ２，超臨界状態のＩＰＡ）であってもよい。
【０１１８】
パーティクル除去処理は、昇圧処理中に、第２開閉弁を開いて閉じることを繰り返してもよい。これにより、パーティクルの除去効率を高めることができる。
【０１１９】
また、第２供給ライン５２は、下流側において第１分岐供給ライン５２ａと第２分岐供給ライン５２ｂとに分岐していてもよい。この場合、第２開閉弁は、第１分岐供給ライン５２ａに設けられる第４開閉弁（一例として、バルブ１３１）と、第２分岐供給ライン５２ｂに設けられる第５開閉弁（一例として、バルブ１３２）とを含んでいてもよい。また、パーティクル除去工程は、第４開閉弁および第５開閉弁のうち一方の開閉弁が閉じられた状態で他方の開閉弁を開いて閉じ、その後、他方の開閉弁が閉じられた状態で一方の開閉弁を開いて閉じてもよい。
【０１２０】
これにより、第４開閉弁および第５開閉弁の両方を同時に開いて閉じた場合と比較して、第１分岐供給ライン５２ａおよび第２分岐供給ライン５２ｂに対してより強い流体の流れを生じさせることができる。このため、第２供給ライン５２に付着したパーティクルをより確実に処理空間に排出することができる。
【０１２１】
また、パーティクル除去工程は、第４開閉弁および第５開閉弁のうち一方の開閉弁が閉じられた状態で他方の開閉弁を開いて閉じ、その後、他方の開閉弁が閉じられた状態で一方の開閉弁を開いて閉じることを繰り返してもよい。これにより、パーティクルの除去効率を高めることができる。
【０１２２】
また、制御部１９は、昇圧処理前に、ＩＰＡの液膜が形成された基板を処理空間に搬入する搬入処理を実行する。また、昇圧処理、流通処理およびパーティクル除去処理は、ＩＰＡの液膜が形成された基板が処理空間に収容された状態で行われる。基板上のＩＰＡは、超臨界状態の処理流体に溶け込むことで、処理空間や第２供給ライン５２内のパーティクルを吸着することができる。このため、ＩＰＡの液膜が形成された基板を処理空間に収容することなくパーティクル除去処理を行う場合と比較して、パーティクルの除去性能を高めることができる。
【０１２３】
パーティクル除去処理は、処理空間の圧力が、処理流体が超臨界状態となる臨界圧力に到達した以降のタイミングで開始されてもよい。これにより、パーティクル除去処理において、基板からＩＰＡ液体がこぼれることを防止することができる。
【０１２４】
基板処理装置は、上流側供給ライン５０を備えていてもよい。上流側供給ライン５０は、一端側において清浄化された流体の供給源（一例として、流体供給源５５〜５７）に接続され、他端側において第１供給ライン５１および第２供給ライン５２に接続される。この場合、パーティクル除去処理は、第２供給ライン５２の上流側から第２開閉弁に印加される圧力であって、上流側供給ライン５０および第１供給ライン５１を介して処理空間に供給される清浄化された流体の供給圧力と、第２供給ライン５２の下流側から第２開閉弁に印加される処理空間の圧力との差により、処理空間の圧力に抗する清浄化された流体の流れを第２供給ライン５２内に生じさせる。
【０１２５】
これにより、昇圧処理中に第２開閉弁の一次側と二次側との間に生じる圧力差を利用して、処理空間の圧力に抗する清浄化された流体の流れを第２供給ライン５２内に生じさせることができる。
【０１２６】
第１供給ライン５１は、処理空間に収容された基板よりも下方から処理空間に対して処理流体を供給する第１供給ヘッダー３６に接続されてもよい。また、第２供給ライン５２は、処理空間の一側方から他側方に向けて処理流体を供給する第２供給ヘッダー３７に接続されてもよい。また、排出ライン５３は、処理空間の他側方に設けられてもよい。
【０１２７】
これにより、昇圧処理において、基板の表面から液体がこぼれることを防止することができる。また、パーティクル除去処理において処理空間に排出されたパーティクルを、流通処理において第２供給ヘッダー３７から排出ヘッダー３８へ向かう処理流体の流れに乗せて処理空間から効率良く排出することができる。
【０１２８】
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
Ｗ  ウェハ
１  基板処理システム
１６  洗浄処理ユニット
１７  乾燥処理ユニット
１９  制御部
３１  処理容器
５１  第１供給ライン
５２  第２供給ライン
５３  排出ライン
１１１  バルブ（第１開閉弁の一例）
１３１，１３２  バルブ（第２開閉弁の一例）
１５３，１５４  バルブ（第３開閉弁の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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