(57)【要約】 【課題】基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することが可能な基板処理装置を提供する。【解決手段】複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理装置であって、薬液に対する耐性を有し、前記基板を前記薬液により洗浄するための第１のチャンバと、前記第１のチャンバの上方または下方に配置され、前記第１のチャンバよりも高い耐圧性を有し、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバと、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に設けられ、開閉可能なゲート部と、を備える。【選択図】図２
2010074140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理装置であって、
薬液に対する耐性を有し、前記基板を前記薬液により洗浄するための第１のチャンバと、
前記第１のチャンバの上方または下方に配置され、前記第１のチャンバよりも高い耐圧性を有し、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に設けられ、開閉可能なゲート部と、を備え、
前記第１のチャンバ内で前記基板を前記薬液により洗浄処理し、
前記ゲート部を開いて、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に第１の液体が流れる状態で、前記第１の液体が流れる方向と前記基板の基板面が平行になるように前記第１の液体中を移動させることにより、前記ゲート部を介して前記第１のチャンバ内から前記第２のチャンバ内へ前記基板を搬送し、
前記第２のチャンバ内に超臨界流体を供給することにより、前記第２のチャンバ内を前記第１の液体から前記超臨界流体に置換し、
前記第２のチャンバ内で、前記基板を超臨界乾燥処理する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに前記基板を搬送する間に、前記第１の液体に超音波を印加する超音波生成部をさらに備える
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３】
前記第２のチャンバは、ＳＵＳで構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記薬液は、Ｈ２ＳＯ４、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２Ｏ２、ＮＨ４ＯＨ、コリンの何れかであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記超臨界流体は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の基板処理装置。  
【請求項６】
前記第２のチャンバに接続され、前記第２のチャンバに前記超臨界流体を供給するための配管をさらに備え、
前記薬液による洗浄前に、前記配管内に純水を流動させた後、前記配管内に純水の蒸気圧よりも蒸気圧が高い洗浄液を流動させ且つ排出することにより、前記配管内を洗浄する
ことを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記配管に接続され、前記超臨界流体の液体状態である第２の液体が貯留されるタンクと、
前記配管に設けられ、前記タンクから前記第２の液体を吸い出し、前記第２の液体を加圧して出力する高圧ポンプと、
前記配管に設けられ、前記高圧ポンプと前記第２のチャンバとの間に位置し、前記高圧ポンプから出力された前記第２の液体を加熱して前記超臨界流体にするヒータと、
前記配管に設けられ、前記ヒータと前記第２のチャンバとの間に位置し、前記超臨界流体に含まれるパーティクルをフィルタリングするフィルタと、をさらに備え、
前記タンクと前記高圧ポンプとの間、前記高圧ポンプと前記ヒータとの間、前記ヒータと前記フィルタとの間、または、前記フィルタと前記第２のチャンバとの間から前記配管内に前記純水および前記洗浄液を順次供給して前記第２のチャンバに流動させる    
ことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記洗浄液は、ＩＰＡまたはＨＦＥであることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項９】
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理方法であって、
薬液に対する耐性を有する第１のチャンバ内で前記基板を前記薬液により洗浄処理する工程と、
前記第１のチャンバと前記第１のチャンバの上方または下方に配置され前記第１のチャンバよりも高い耐圧性を有する第２のチャンバとの間に第１の液体が流れる状態で、前記第１の液体が流れる方向と前記基板の基板面が平行になるように前記第１の液体中を移動させることにより、前記第１のチャンバ内から前記第２のチャンバ内へ前記基板を搬送する工程と、
前記第２のチャンバ内に超臨界流体を供給することにより、前記第２のチャンバ内を前記第１の液体から前記超臨界流体に置換する工程と、
前記第２のチャンバ内で、前記基板を超臨界乾燥処理する工程と、を備える
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１０】
前記超臨界流体は、二酸化炭素であることを特徴とする請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに前記基板を搬送する間に、前記第１の液体に超音波を印加する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記第２のチャンバに前記超臨界流体を供給するための配管が、前記第２のチャンバに接続されており、
前記薬液による洗浄前に、前記配管内に純水を流動させた後、前記配管内に純水の蒸気圧よりも蒸気圧が高い洗浄液を流動させ且つ排出することにより、前記配管内を洗浄する
ことを特徴とする請求項９ないし１１の何れかに記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記超臨界流体の液体状態である第２の液体が貯留されるタンクが、前記配管に接続され、
前記タンクから前記第２の液体を吸い出し、前記第２の液体を加圧して出力する高圧ポンプが、前記配管に設けられ、
前記高圧ポンプと前記第２のチャンバとの間に位置し、前記高圧ポンプから出力された前記第２の液体を加熱して前記超臨界流体にするヒータが、前記配管に設けられ、
前記ヒータと前記第２のチャンバとの間に位置し、前記超臨界流体に含まれるパーティクルをフィルタリングするフィルタが、前記配管に設けられており、
前記タンクと前記高圧ポンプとの間、前記高圧ポンプと前記ヒータとの間、前記ヒータと前記フィルタとの間、または、前記フィルタと前記第２のチャンバとの間から前記配管内に前記純水および前記洗浄液を順次供給して前記第２のチャンバに流動させる    
ことを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記薬液は、Ｈ２ＳＯ４、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２Ｏ２、ＮＨ４ＯＨ、コリンの何れかであることを特徴とする請求項１０ないし１３の何れかに記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体基板やガラス基板等の基板を薬液によって処理する基板処理装置および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの微細化が進んでいる。これにより、例えば、線幅が二十数ｎｍ以下の極微細構造では、基板を乾燥する時、純水や薬液等の表面張力によりパターンが倒壊する問題が、顕在化してきている。
【０００３】
そこで、従来技術では、例えば、基板表面上が純水で濡れた状態から、純水よりも表面張力が小さいＩＰＡ（イソプロピルアルコール）で濡れた状態に置換した後、乾燥するものがある。これにより、乾燥時のパターンの倒壊を抑制することができる。
【０００４】
しかし、この従来技術では、パターンのアスペクト比が大きくなると（例えば、アスペクト比１５以上）、パターンの倒壊を抑制することが困難となる。
【０００５】
これに対し、超臨界流体を用いて基板を洗浄および乾燥する方法がある。この方法では、例えば、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）部材を主に用いた高圧チャンバが必要となる。このようにして、１つの高圧チャンバで基板を洗浄および乾燥する場合、薬液として弱酸、或いは弱アルカリしか適用できない。
【０００６】
そこで、従来の基板処理装置には、洗浄と乾燥を２つのチャンバに分けて実施するものがある（例えば、特許文献１参照。）。この従来の基板処理装置は、２つのチャンバ間において、ウェハを水蒸気ミスト雰囲気中で搬送する。これにより、２つのチャンバ間でウェハを搬送するときに、該ウェハの表面を乾燥させないようにする。
【０００７】
しかし、上記基板処理装置では、例えば、撥水性のウェハは、原理的に、水蒸気ミスト雰囲気でも、水分を撥水してしまうため、表面が濡れた状態を維持することができない。更に、撥水性ウェハの場合、搬送が伴わない場合には疎水性ウェハであったとしてもウェハ上に純水を液盛り状態にすることができるが、搬送が伴う場合には液盛りを維持することが困難となる。すなわち、ウェハを搬送するときに、ウェハに形成されたパターンが表面張力により倒壊し得る。
【０００８】
また、他の従来の基板処理装置には、２つのチャンバ間において、ウェハを密閉された気体雰囲気中で搬送するものがある（例えば、特許文献２参照。）。これにより、２つのチャンバ間でウェハを搬送するときに、該ウェハの表面を汚染させないようにする。
【０００９】
しかし、上記基板処理装置では、例えば、洗浄後のウェハを他のチャンバに搬送するとき、ウェハ表面が乾燥し、上述のようにウェハに形成されたパターンが表面張力により倒壊し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１２８４５６号公報
【特許文献２】特開２００３−５１４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することが可能な基板処理装置および基板処理方法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】
【００１２】
本発明の一態様に係る実施例に従った基板処理装置は、
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理装置であって、
薬液に対する耐性を有し、前記基板を前記薬液により洗浄するための第１のチャンバと、
前記第１のチャンバの上方または下方に配置され、前記第１のチャンバよりも高い耐圧性を有し、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に設けられ、開閉可能なゲート部と、を備え、
前記第１のチャンバ内で前記基板を前記薬液により洗浄処理し、
前記ゲート部を開いて、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に第１の液体が流れる状態で、前記第１の液体が流れる方向と前記基板の基板面が平行になるように前記第１の液体中を移動させることにより、前記ゲート部を介して前記第１のチャンバ内から前記第２のチャンバ内へ前記基板を搬送し、
前記第２のチャンバ内に超臨界流体を供給することにより、前記第２のチャンバ内を前記第１の液体から前記超臨界流体に置換し、
前記第２のチャンバ内で、前記基板を超臨界乾燥処理することを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る実施例に従った基板処理方法は、
複数のパターンが隣接して形成された基板を処理する基板処理方法であって、
薬液に対する耐性を有する第１のチャンバ内で前記基板を前記薬液により洗浄処理する工程と、
前記第１のチャンバと前記第１のチャンバの上方または下方に配置され前記第１のチャンバよりも高い耐圧性を有する第２のチャンバとの間に第１の液体が流れる状態で、前記第１の液体が流れる方向と前記基板の基板面が平行になるように前記第１の液体中を移動させることにより、前記第１のチャンバ内から前記第２のチャンバ内へ前記基板を搬送する工程と、
前記第２のチャンバ内に超臨界流体を供給することにより、前記第２のチャンバ内を前記第１の液体から前記超臨界流体に置換する工程と、
前記第２のチャンバ内で、前記基板を超臨界乾燥処理する工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】圧力と温度と物質の相状態との関係を示す状態図である。
【図２】本発明の一態様である実施例１に係る基板処理装置１００の構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示す基板処理装置１００のゲート部３の開閉動作の一例を示す図である。
【図４】図２に示す基板処理装置１００のゲート部３の開閉動作の一例を示す図である。
【図５】図２に示す基板処理装置１００のゲート部３の開閉動作の一例を示す図である。
【図６】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の工程のフローを示す図である。
【図７】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の工程を示す図である。
【図８】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の図７に続く工程を示す図である。
【図９】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の図８に続く工程を示す図である。
【図１０】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の図９に続く工程を示す図である。
【図１１】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の図１０に続く工程を示す図である。
【図１２】実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の図１１に続く工程を示す図である。
【図１３】本発明の一態様である実施例２に係る基板処理装置２００の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで、既述の超臨界乾燥について説明する。図１は、圧力と温度と物質の相状態との関係を示す状態図である。
【００１７】
超臨界乾燥に用いられる超臨界流体の機能物質には、三態と称される気相（気体）、液相（液体）、固相（固体）の３つの存在状態がある。
【００１８】
図１に示すように、上記３つの相は、気相と液相との境界を示す蒸気圧曲線（気液平衡線）、気相と固相との境界を示す昇華曲線、固相と液相との境界を示す溶解曲線で、区切られる。これら３つの相が重なったところが三重点である。この三重点から蒸気圧曲線が高温側に延びると気相と液相が共存する限界である臨界点（Ｐｃ、Ｔｃ）に達する。この臨界点では気相と液相の密度が等しくなり、気液共存状態の界面が消失する。
【００１９】
そして、臨界点以上では気相、液相の区別がないため、その状態の物質は超臨界流体と呼ばれる。超臨界流体とは、この臨界温度以上で高密度に圧縮された流体である。超臨界流体は、溶媒分子の拡散力が支配的である点においては気体と類似している。一方、超臨界流体は、分子の凝集力の影響が無視できない点においては液体と類似しているため種々の物質を溶解する性質を有している。
【００２０】
しかも、超臨界流体は、温度や圧力により密度を連続的に変化させることができる。このため、超臨界流体は、理想気体の状態から液体に匹敵する大きさまで密度を任意に調整することができる。特に、臨界点近傍ではわずかな温度、圧力変化で密度の調整が可能である。
【００２１】
そして、超臨界流体は、液体に比べ非常に高い浸潤性を有し、微細な構造にも容易に浸透する特徴がある。
【００２２】
また、超臨界流体は、超臨界状態から直接気相に転移するように乾燥させることで、気体と液体の界面が存在しないようにして毛管力（表面張力）が働かないようにして、微細構造を破壊することなく乾燥することができる。
【００２３】
すなわち、既述の超臨界乾燥とは、このような超臨界流体の超臨界状態を利用して基板を乾燥することである。
【００２４】
この超臨界乾燥に用いられる超臨界流体としては、例えば、二酸化炭素、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、メタン、エタン、プロパン、水、アンモニア、メタン、エタン、エチレン、フルオロメタン等が選択される。
【００２５】
特に、二酸化炭素は、臨界点が、温度（Ｔｃ）３１.１℃、圧力（Ｐｃ）７.３８ＭＰａであり、比較的低温・低圧であるので、容易に処理が可能である。本実施形態では、この二酸化炭素を用いて説明するが、上述の他の物質を超臨界流体として用いてもよい。
【００２６】
以下、本発明に係る実施例について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図２は、本発明の一態様である実施例１に係る基板処理装置１００の構成の一例を示す図である。また、図３ないし図５は、図２に示す基板処理装置１００のゲート部３の開閉動作の一例を示す図である。
【００２８】
図２に示すように、基板処理装置１００は、第１のチャンバ１と、第２のチャンバと、ゲート部３と、接続部４、５と、ウェハ搬送装置６と、超臨界流体供給装置７と、洗浄液用配管８と、置換液用配管９と、配管１０と、排液用配管１１、１１ａと、超音波生成部１２と、を備える。
【００２９】
この基板処理装置１００は、ウェハ６ａを洗浄処理、リンス処理、および乾燥処理する。なお、ウェハ６ａ（例えば、半導体基板やガラス基板等の基板）には、複数のパターンが隣接して形成されている。
【００３０】
第１のチャンバ１は、薬液に対する耐性を有し、基板を該薬液により洗浄処理し、またリンス処理するようになっている。例えば、第１のチャンバ１の内面は、テフロン（登録商標）加工されている。また、第１のチャンバ１は、下部に設けられた接続部４で排液用配管１１と接続されている。
【００３１】
なお、該薬液には、例えば、Ｈ２ＳＯ４、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２Ｏ２等の強酸、ＮＨ４ＯＨ、コリン等の強アルカリが含まれる。すなわち、第１のチャンバ１は、強酸、強アルカリを用いた洗浄処理を適用することができる。また、洗浄処理またはリンス処理時、ウェハ６ａは、その基板面が垂直（上下）方向と平行になるように第１のチャンバ１内で固定される。
【００３２】
ここで、洗浄処理とは、レジストをウェハ６ａから剥離するような処理や、アルカリ、酸等でパーティクルや金属不純物を除去する処理や、ウェハ６ａ上に形成された膜をエッチング除去する処理等を含むものである。また、リンス処理とは、洗浄に用いた薬液をリンスする処理である。
【００３３】
また、図２に示すように、第２のチャンバ２は、第１のチャンバ１の上方に配置されている。この第２のチャンバ２は、第１のチャンバよりも高い耐圧性を有し、ウェハ６ａを超臨界乾燥するようになっている。この第２のチャンバ２は、例えば、ＳＵＳで構成されている。また、第２のチャンバ２は、上部に設けられた接続部５で置換液用配管９、配管１０と接続されている。この配管１０は、第２のチャンバ２に接続され、第２のチャンバ２に超臨界流体を供給するためのものである。
【００３４】
なお、第２のチャンバ２内の横幅は、例えば、ウェハ６ａの膜厚の２〜３倍程度に設定される。超臨界乾燥時、ウェハ６ａは、その基板面が上下（垂直）方向と平行になるように第２のチャンバ２内で固定される。
【００３５】
ゲート部３は、第１のチャンバ１と第２のチャンバ２との間に設けられている。このゲート部３は、第１のチャンバ１の上部に設けられた第１のゲートバルブ３ａと、第２のチャンバ２の下部に設けられた第２のゲートバルブ３ｂとから構成される。
【００３６】
ここで、この第１のゲートバルブ３ａは、図３に示すように、第１のゲート板３ａ１と、第１のバルブ３ａ２と、第２のバルブ３ａ３と、第１の本体部３ａ４と、を含む。
【００３７】
第１の本体部３ａ４は、蛇腹テフロン配管１ａを介して、第１のチャンバ１の上部に接続されている。この第１の本体部３ａ４と排液用配管１１ａとの間に、第１のバルブ３ａ２が設けられている。また、第１の本体部３ａ４と薬液用配管８との間に、第２のバルブ３ａ３が設けられている。
【００３８】
また、第２のゲートバルブ３ｂは、図３に示すように、第２のゲート板３ｂ１と、第３のバルブ３ｂ２と、第２の本体部３ｂ４と、を含む。
【００３９】
第２の本体部３ｂ４は、第２のチャンバ１の下部に接続されている。この第２の本体部３ｂ４と排液用配管１１ａとの間に、第３のバルブ３ｂ２が設けられている。
【００４０】
ここで、このような構成を有するゲート部３を開いて、このゲート部３を介して、第２のチャンバ２から第１のチャンバ１へ液体を流す動作について説明する。
【００４１】
先ず、図３では、ゲート部３が閉じた状態である。具体的には、第１、第２のゲート板３ａ１、３ｂ１が第１、第２のチャンバ１、２の開口部を遮蔽している状態、すなわち、第１、第２のゲートバルブ３ａ、３ｂが閉じた状態である。
【００４２】
また、第１、第３のバルブ３ａ２、３ｂ２は、閉じた状態であり、第２のバルブ３ａ３が開いた状態である。これにより、薬液用配管８から薬液が第１のチャンバ２内に供給される。
【００４３】
次に、図４に示すように、第２のバルブ３ａ３を閉じた状態にする。これにより、第１のチャンバ１内への薬液の供給が停止される。さらに、第１、第２のゲートバルブ３ａ、３ｂを開いた状態にする。
【００４４】
次に、図５に示すように、第１の本体部３ａ４と第２の本体部３ｂ４とを接続することにより、第１のチャンバ１内の空間と第２のチャンバ２内の空間とが密閉性を保って接続されることになる。すなわち、ゲート部３が開いた状態である。
【００４５】
この状態で、置換液用配管９から例えば純水を第２のチャンバ２内に供給することにより、第１のチャンバ１と第２のチャンバ２との間に純水（液体）が流れるようにすることができる。このとき、第１のチャンバ１に接続された排液用配管１１からオーバフローした純水が排出される。なお、純水の供給量または排出量を調整することにより、第１のチャンバ１内および第２のチャンバ２内を純水で満たすことができる。
【００４６】
以上の動作により、ゲート部３を介して、第２のチャンバ２から第１のチャンバ１へ液体を流すことができる。
【００４７】
また、図２に示すように、ウェハ搬送装置６は、アーム６ｂを用いて、ウェハ６ａを、第１のチャンバ１内に搬送し、さらに第１のチャンバ１内から第２のチャンバ２内に搬送するようになっている。また、ウェハ搬送装置６は、アーム６ｂを用いて、ウェハ６ａを、第２のチャンバ２内から第１のチャンバ１内に搬送し、さらに、第１のチャンバ１内から搬出するようになっている。
【００４８】
超臨界流体供給装置７は、タンク７ａと、高圧ポンプ７ｂと、ヒータ７ｃと、を有する。
【００４９】
タンク７ａは、液化二酸化炭素を貯留するようになっている。高圧ポンプ７ｂは、タンク７ａから二酸化炭素を吸い出し加圧して出力するようになっている。ヒータ７ｃは、高圧ポンプ７ｂから出力された二酸化炭素を加熱（昇温）し、配管１０に超臨界流体の二酸化炭素を出力するようになっている。
【００５０】
超音波生成部１２は、第１のチャンバ１の下部に設けられている。この超音波生成部１２は、例えば、超音波振動子で構成される。この超音波生成部１２は、第１のチャンバ１から第２のチャンバ２にウェハ６ａを搬送する間に、第１のチャンバ１から第２のチャンバ２に流れる液体（本実施例では純水）に超音波を印加するようになっている。
【００５１】
このように、該液体に超音波印加した状態でウェハ６ａを搬送することにより、チャンバ間のウェハ６ａの搬送時に、ウェハ６ａへのパーティクルの付着を防止することができる。また、この流れる液体をＩＰＡとし、超音波を印加することも可能である。この場合は微細なパターン内に存在するリンス液として用いた純水を超音波の力で効果的にＩＰＡに置換することができるメリットがある。
【００５２】
なお、図２では、一例として、基板処理装置１００が、第１のチャンバ１と第２のチャンバ２の組が３つ備えられた場合について記載した。しかし、基板処理装置１００が、１組または複数組の第１のチャンバ１と第２のチャンバ２を備えるようにしてもよい。例えば、基板処理装置１００が、１ロットの枚数分、すなわち２５組の第１のチャンバ１と第２のチャンバ２を備えるようにしてもよい。これにより、洗浄工程のスループットを向上することができる。
【００５３】
また、第２のチャンバ２は、第１のチャンバ１の下方に配置されていてもよい。
【００５４】
ここで、以上のような構成を有する基板処理装置１００により基板（ウェハ）を処理する基板処理方法の一例について、説明する。
【００５５】
図６は、実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の工程のフローを示す図である。また、図７ないし図１２は、実施例１に係る基板処理装置１００による基板処理方法の各工程を示す図である。
【００５６】
図６に示すように、先ず、ウェハ搬送装置６が、アーム６ｂでウェハ６ａを支持しながら、第１のチャンバ１内へウェハ（基板）６ａを搬入する（ステップＳ１、図７）。
【００５７】
次に、薬液用配管８からゲート部３を介して第１のチャンバ１内に純水を供給する。これにより、第１のチャンバ１内でウェハ６ａを純水で洗浄処理する（ステップＳ２）。
【００５８】
次に、薬液用配管８からゲート部３を介して第１のチャンバ１内に薬液（例えば、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｈ２Ｏ２等）を供給するとともに、第１のチャンバ１内から排液用配管１１へ純水を排出する。これにより、第１のチャンバ１内の洗浄液を純水から該薬液に置換する（ステップＳ３、図８）。
【００５９】
次に、第１のチャンバ１内でウェハ６ａを該薬液により洗浄処理する（ステップＳ４）。
【００６０】
次に、薬液用配管８からゲート部３を介して第１のチャンバ１内に純水を供給するとともに、第１のチャンバ１内から排液用配管１１へ該薬液を排出する。これにより、第１のチャンバ１内を該薬液から純水に置換する（ステップＳ５）。
【００６１】
次に、第１のチャンバ１内でウェハ６ａを純水（リンス液）でリンス処理する（ステップＳ６）。
【００６２】
次に、既述の図３から図５に示す動作により、ゲート部３を開いて、第１のチャンバ１と第２のチャンバ２との間に純水（液体）が流れる状態にする。このとき、純水が第１のチャンバ１からオーバフローし、オーバフローした純水は排液用配管１１、１１ａから排出される。これにより、第１のチャンバ１内および第２のチャンバ２内は、純水で満たされることになる。
【００６３】
そして、この状態で、ウェハ搬送装置６が、アーム６ｂでウェハ６ａを支持しながら、純水が流れる方向とウェハ６ａの基板面が平行になるように、純水中を移動させる。これにより、第１のチャンバ１内から第２のチャンバ２内へウェハ６ａを搬送する（ステップＳ７、図９）。
【００６４】
上述のようにして、ウェハ６ａを第１のチャンバ１から第２のチャンバ２へ搬送する際に、ウェハ６ａの表面が乾燥するのを回避することができる。
【００６５】
なお、このステップＳ７においては、超音波生成部１２は、第１のチャンバ１から第２のチャンバ２にウェハ６ａを搬送する間に、第１のチャンバ１から第２のチャンバ２に流れる純水に超音波を印加する。また、各図中では、超音波発生部１２は、第１のチャンバ１の下部に設置したものを記載しているが、第２のチャンバ２側に設置しても効果は変わらない。
【００６６】
これにより、チャンバ間のウェハ６ａの搬送時に、ウェハ６ａへのパーティクルの付着を防止することができる。
【００６７】
次に、置換液用配管９から接続部５を介して第２のチャンバ２内にＩＰＡ（液体）を供給するとともに、第２のチャンバ２内から排液用配管１１ａへ純水を排出する。この際にチャンバ２に設置した超音波を印加してＩＰＡ置換効果を高めることもできる。これにより、第２のチャンバ２内を純水からＩＰＡ（液体）に置換する（ステップＳ８、図１０）。
【００６８】
次に、ゲート部３を閉じて（図３）、超臨界流体供給装置７は、配管１０を介して第２のチャンバ２内に、二酸化炭素（超臨界流体）を供給する。このとき、第３のバルブ３ｂ２か開かれて、排液用配管１１ａにＩＰＡが排出される。これにより、第２のチャンバ２内をＩＰＡ（液体）から二酸化炭素（超臨界流体）に置換する（ステップＳ９）。この際に第２のチャンバ２に設置した超音波を印加して二酸化炭素（超臨界流体）への置換効果を高めることもできる。
【００６９】
このステップＳ９では、超臨界流体供給装置７により、液化二酸化炭素を昇圧または昇温の両方または何れか一方を実施して、二酸化炭素を超臨界流体にし、この超臨界流体を、第２のチャンバ２内に配管１０を介して供給する。
【００７０】
次に、例えば、第２のゲートバルブ３ｂの第３のバルブ３ｂ２を開いて、第２のチャンバ２から排液用配管１１ａへ二酸化炭素（超臨界流体）を排出することにより、第２のチャンバ２内を減圧させる。これにより、第２のチャンバ２内の二酸化炭素を超臨界状態から気体状態に変化させる。これにより、気液平衡線を横切ることなく、界面張力（毛管力）がゼロの状態で、ウェハ６ａを乾燥させる。すなわち、第２のチャンバ２内で、該超臨界流体を気化することにより、ウェハ６ａを超臨界乾燥処理する（ステップＳ１０、図１１）。
【００７１】
このように、ウェハ６ａを超臨界乾燥処理するため、ウェハ６ａに形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【００７２】
次に、ウェハ搬送装置６が、アーム６ｂでウェハ６ａを支持しながら、第２のチャンバ２内からウェハ６ａを搬出する（ステップＳ１１、図１２）。
【００７３】
以上のフローにより、ウェハ６ａの洗浄処理、リンス処理、および乾燥処理が完了する。
【００７４】
なお、本実施例では、第２のチャンバ２内を純水からＩＰＡに置換し、このＩＰＡを超臨界流体の二酸化炭素に置換する場合（すなわち、第２のチャンバ２内を、ＩＰＡを介して、純水から超臨界流体の二酸化炭素に置換する場合）について説明した。
【００７５】
しかし、第２のチャンバ２内を、他の液体を介して、純水から超臨界流体の二酸化炭素に置換してもよい。該純水を他の液体としてもよい。
【００７６】
また、本実施例では、ウェハ６ａを搬送する際に流す液体の向きは、第２のチャンバ２から第１のチャンバ１へ向かう向きであるが、この向きを、第１のチャンバ１から第２のチャンバ２へ向かう向きにしてもよい。
【００７７】
以上のように、本実施例に係る基板処理装置によれば、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制することができる。
【実施例２】
【００７８】
既述の実施例１では、ウェハを超臨界乾燥するための構成の一例について説明した。
【００７９】
ここで、この超臨界乾燥に用いる超臨界流体は、気体よりも粘性が低く、物質（例えば、直径が２０ｎｍ程度のパーティクル等）の輸送力が高い。このため、超臨界流体を供給する配管内に存在する該物質を、従来のガス配管と同様に気体で十分にパージ（洗浄）することは困難である。
【００８０】
一方、液体は、気体、超臨界流体よりも粘性が高く、物質の輸送力が高い。そこで、本実施例２では、特に、超臨界流体を供給する配管を液体によりパージ（洗浄）する構成の一例について提案する。なお、ウェハを超臨界乾燥するための基本的な構成は、実施例１と同様である。
【００８１】
図１３は、本発明の一態様である実施例２に係る基板処理装置２００の構成の一例を示す図である。なお、この図１３において、図２の符号と同じ符号は、実施例１の基板処理装置１００の構成と同様の構成を示す。
【００８２】
図１３に示すように、基板処理装置２００は、第１のチャンバ１と、第２のチャンバと、ゲート部３と、接続部４、５と、ウェハ搬送装置６と、超臨界流体供給装置７と、洗浄液用配管８と、置換液用配管９と、配管１０と、排液用配管１１、１１ａ、２１１と、超音波生成部１２と、フィルタ１３と、を備える。
【００８３】
この基板処理装置２００は、実施例１の第２のゲートバルブ３ｂに接続された排液用配管１１ａに代えて、第２のゲートバルブ３ｂから排出された二酸化炭素をタンク７ａに排出する排液用配管２１１を備える。  
また、実施例１と同様に、タンク７ａと、高圧ポンプ７ｂと、ヒータ７ｃとにより、超臨界流体供給装置７が構成される。
【００８４】
タンク７ａは、配管１０および排液用配管２１１に接続されている。このタンク７ａは、排液用配管２１１から排出された超臨界流体の液体状態である液体（液化二酸化炭素）が貯留されるようになっている。
【００８５】
高圧ポンプ７ｂは、実施例１と同様に、配管１０に設けられ、タンク７ａから液体（液化二酸化炭素）を吸い出し、液体（液化二酸化炭素）を加圧して出力するようになっている。
【００８６】
ヒータ７ｃは、実施例１と同様に、配管１０に設けられ、高圧ポンプ７ｂと第２のチャンバ２との間に位置する。このヒータ７ｃは、高圧ポンプ７ｂから出力された液体（液化二酸化炭素）を加熱して超臨界流体にするようになっている。
【００８７】
フィルタ１３は、配管１０に設けられ、ヒータ７ｃと第２のチャンバ２との間に位置する。このフィルタ１３、超臨界流体に含まれる例えば直径３ｎｍ程度のパーティクルをフィルタリングするようになっている。
【００８８】
以上のような構成を有する基板処理装置２００の超臨界流体を供給するための配管１０を、液体によりパージ（洗浄）する動作の一例について、説明する。
【００８９】
基板処理装置２００は、薬液による洗浄前に、配管１０内に純水を流動させ且つ排出した後、配管１０内に純水の蒸気圧よりも蒸気圧が高い洗浄液を流動させ且つ排出することにより、配管１０内を洗浄する。なお、純水は、２０ｎｍ程度のパーティクルを除去可能な液体として、選択される。
【００９０】
特に、基板処理装置２００は、タンク７ａと高圧ポンプ７ｂとの間、高圧ポンプ７ｂとヒータ７ｃとの間、ヒータ７ｃとフィルタ１３との間、または、フィルタ１３と第２のチャンバ２との間から、配管１０内に純水および洗浄液を順次供給して、第２のチャンバ２に流動させる。
【００９１】
これにより、配管１０内の物質（例えば、直径２０ｎｍ程度のパーティクル等）を除去し、効率的に配管１０内をパージ（洗浄）することができる。
【００９２】
例えば、フィルタ１３と第２のチャンバ２との間から純水および洗浄液を順次供給する場合、フィルタ１３で除去されないパーティクルや配管１０を施工した時に発生したパーティクルを除去することができる。
【００９３】
また、例えば、ヒータ７ｃとフィルタ１３との間から純水および洗浄液を順次供給する場合、タンク７ａや高圧ポンプ７ｂで発生し配管１０のヒータ７ｃとフィルタ１３との間に残留するパーティクルを、除去することができる。
【００９４】
さらに、既述のように、純水を配管１０内に流動させた後、純水の蒸気圧よりも蒸気圧が高い洗浄液を配管１０内に流動させ、排出させることにより、配管１０内に液体が残留するのを抑制することができる。特に、配管１０がＳＵＳで構成されている場合、配管１０内の腐食を抑制することができる。
【００９５】
ここで、該洗浄液は、例えば、アルコールである。なお、このアルコールは、例えば、ＩＰＡまたはＨＦＥである。これらのＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）は、２０ｎｍ程度のパーティクルを除去可能な液体として、選択される。
【００９６】
なお、配管１０内に、ＩＰＡを流動させ且つ排出した後、さらにＨＦＥを流動させ且つ排出するようにしてもよい。
【００９７】
なお、配管１０内を流動した純水および洗浄液は、第２のチャンバ２、第１のチャンバ１、排液用配管１１ａ、１１を介して、排出されるようになっている。また、配管１０内を流動した純水および洗浄液が、さらに、排液用配管２１１を流動するようにしてもよい。
【００９８】
以上のように、本実施例に係る基板処理装置によれば、基板に形成されたパターンの倒壊を抑制しつつ、配管に残留するパーティクル等をより効果的に除去することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  第１のチャンバ
１ａ  蛇腹テフロン配管
２  第２のチャンバ
３  ゲート部
３ａ  第１のゲートバルブ
３ａ１  第１のゲート板
３ａ２  第１のバルブ
３ａ３  第２のバルブ
３ａ４  第１の本体部
３ｂ  第２のゲートバルブ
３ｂ１  第２のゲート板
３ｂ２  第３のバルブ
３ｂ４  第２の本体部
４、５  接続部
６  ウェハ搬送装置
６ａ  ウェハ
６ｂ  アーム
７  超臨界流体供給装置
７ａ  タンク
７ｂ  高圧ポンプ
７ｃ  ヒータ
８  洗浄液用配管
９  置換液用配管
１０  配管
１１、１１ａ、２１１  排液用配管
１２  超音波生成部
１３  フィルタ
１００、２００  基板処理装置
【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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