(57)【要約】【課題】パターン倒壊を防止し、低ダスト・高スループットでの超臨界乾燥を実現する。【解決手段】ウェーハ支持部３１によりウェーハＷを把持して洗浄チャンバ１からウェーハＷを搬出する前に、近接板３３をウェーハＷのデバイス面に近接させ毛細管力でリンス液ＲＬをウェーハＷ上に保持したままで、超臨界乾燥チャンバ２へ搬送する。【選択図】図３Ｂ
2011040572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部により前記基板を支持したまま、前記基板を第１の溶媒により洗浄する第１のチャンバから前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する搬送部と、
前記基板と実質的に同一のサイズを有し、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設され、前記基板の前記第１のチャンバからの搬出時に前記基板の主面に近接して前記基板との毛細管力で前記第１の溶媒を前記基板上に保持する溶剤保持部材と、
前記溶剤保持部材を前記第１のチャンバ内で昇降させる第１の昇降機構と、
を備える基板処理装置。  
【請求項２】
前記溶剤保持部材を前記第２のチャンバ内で昇降させる第２の昇降機構をさらに備える請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記溶剤保持部材を介して、前記溶剤保持部材と前記基板との間に溶剤を供給する溶剤供給機構をさらに備え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】
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部により前記基板を支持したまま、前記基板を第１の溶媒により洗浄する第１のチャンバから前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する搬送部と、
前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設され、前記基板の前記第１のチャンバからの搬出時に前記基板の主面に当接して前記基板の主面の少なくとも周辺部を被覆する基板保護部と、
前記基板保護部を前記第１のチャンバ内で昇降させる第１の昇降機構と、
を備える基板処理装置。
【請求項５】
前記前記基板保護部を前記第２のチャンバ内で昇降させる第２の昇降機構をさらに備える請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記前記基板保護部を介して前記基板保護部と前記基板との間に溶剤を供給する溶剤供給機構をさらに備えることを特徴とする請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により支持された前記基板を搬送する搬送部と、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設される溶剤保持部材と、を備える基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
第１の溶媒により前記基板を洗浄する第１のチャンバから前記基板を搬出する前に、前記溶剤保持部材を前記基板の主面に近接させ、前記基板と前記溶剤保持部材との毛細管力で前記第１の溶媒を前記基板上に保持したままで、前記搬送部により、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する工程を備える、
基板処理方法。  
【請求項８】
前記第２のチャンバ内で前記溶剤保持部材を昇降させる工程をさらに備える請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記溶剤保持部材と前記基板との間に、超臨界乾燥用の第２の溶剤を供給する工程をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により支持された前記基板を搬送する搬送部と、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設される基板保護部と、を備える基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
第１の溶媒により前記基板を洗浄する第１のチャンバから前記基板を搬出する前に、前記基板保護部を前記基板の主面に当接させて前記基板の主面の少なくとも周辺部を被覆することにより、前記第１の溶媒を前記基板上に保持したままで、前記搬送部により、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する工程を備える、
基板処理方法。  
【請求項１１】
前記第２のチャンバ内で前記基板保護部を昇降させる工程をさらに備える請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板保護部と前記基板との間に、超臨界乾燥用の第２の溶剤を供給する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記溶剤保持部材または前記基板保護部は、互いに異なる材料で形成された複数枚の近接板もしくは複数枚のウェーハガード、または、前記基板との対向面に互いに異なる表面加工が施された複数枚の近接板もしくは複数枚のウェーハガードであり、前記基板の表面濡れ性に応じて前記第１の溶剤の濡れ性が高まるように選択されることを特徴とする請求項７乃至１２のいず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】
本発明は基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの微細化が進み、パターンのアスペクト比が高くなっている。このため、半導体デバイスの製造において、液体を用いたウェーハの洗浄・乾燥プロセスを経た後に、パターン同士が接合してしまう（パターン倒壊）現象が問題となっている。このような問題に対し、乾燥プロセスに超臨界乾燥技術を用いると、表面張力＝ゼロの理想的な媒質による乾燥により、乾燥時の表面張力に起因したパターン倒壊現象を抑制できることが知られている。
【０００３】
超臨界乾燥は、高圧（炭酸超臨界で臨界圧：約８ＭＰａ）下で行うため、処理チャンバには高圧容器を用いる必要があり、耐圧性を持たせるためにＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）系材料による肉厚チャンバが使用される。ダスト発生の要因にもなるため、ＳＵＳ表面へのコーティング処理は行わず、無垢のＳＵＳ表面となっている場合が多い。また、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）後の処理等で使用される無機系薬液（例えばフッ酸、塩酸など）での処理は腐食性の観点から同一チャンバでは実施されず、別の洗浄チャンバでの処理後に超臨界乾燥のためのチャンバへ搬送されることが必要となっている。パターン倒壊は、ウェーハ表面に残留した溶媒がパターン間で乾燥していく際に、倒壊に必要な力をパターン側へ与える現象であるため、これを抑制するためには、超臨界乾燥に持ち込む前のパターン間のスペースが、常に何らか溶媒で満たされている必要がある。例えば、Ｗｅｔ処理後は超純水等のリンス（Ｒｉｎｓｅ）処理を行い、このリンス液をウェーハに液盛した状態で超臨界チャンバへ搬送し、搬送完了後に超臨界状態で置換溶媒を導入する。パターン間に残っていた溶媒を超臨界溶媒で置換し、完全にパターン間が超臨界溶媒で満たされた後に、超臨界溶媒を気化排出し、乾燥終了後にウェーハを払い出す。
【０００４】
このような超臨界乾燥処理では、倒壊を抑制するために搬送時の液盛状態を保ちながら搬送を完了することが必要である。しかしながら、枚葉装置等で使用されている搬送ハンドでは、移載時に乗せた液が零れ落ちる危険があり（図４参照）、特にφ３００ｍｍ径のウェーハではその液をウェーハ全面からこぼさずに搬送することは非常に困難である。
【０００５】
このような問題に対し、特別な専用容器を準備し、該専用容器にて形成される微小空間内にウェーハを静置し、容器中の溶媒ごと所定の次工程の処理槽へウェーハを搬送するという提案がある（例えば特許文献１）。特許文献１に開示の提案によれば、溶媒ごと搬送するための“容器”が必要となり、この容器内へウェーハを収めるために搬送アームをウェーハとともに容器内に挿入する必要がある。このため、実質アーム分の容積が必要となり、搬送後に次処理槽へ持ち込まれる溶媒の量が増加してしまう懸念がある。後の超臨界乾燥プロセスにおいて、持ち込み溶媒は超臨界溶媒で置換させるので、持ち込み溶媒の量が多いとその分だけダスト要因が増えることになる。このため、持ち込み溶媒を外部排出する長時間の工程が必要になり、装置側のスループットが低下するという問題が発生する。また、搬送容器を超臨界チャンバ内に静置し、液濡れ状態のままウェーハをすばやく取り出し、且つ、この搬送系を早急に外部搬送し、超臨界乾燥チャンバを密閉化して乾燥工程に至る必要があるが、搬送容器がウェーハ径以上の大きさを有するため、搬送システムが複雑化する恐れがある。
【０００６】
超臨界乾燥チャンバへの濡れ搬送については、ウェーハ径程度の皿状の容器に溶媒とともにウェーハを浸漬して搬送する提案がある（例えば特許文献２）。特許文献２ではウェーハは平置きされシャーレ状の容器に溶媒をためてウェーハを浸漬させた状態で濡れ搬送させることが提案されている。しかしながら、搬送時の液面ゆれ等に起因する乾燥を抑制することまで考慮すると、浸漬液は十分な液量が必要なはずで、超臨界乾燥チャンバへ持ち込まれる溶媒量も増加してしまい、装置側のスループットが低下してしまう問題が発生することが予想される。
【０００７】
さらに、特許文献１および２のいずれも、被処理ウェーハを搬送時に両面溶媒浸漬させる構造を採用しているため、裏面側に回り込んだ溶媒に、他工程での裏面搬送痕に起因するダストが付着し、このダストが反対側のデバイス面へ回り込んでくるということも懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１７９７２２
【特許文献２】特開２００３−５１４７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、パターン倒壊を防止し、低ダスト・高スループットでの超臨界乾燥を実現する基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により前記基板を支持したまま、前記基板を第１の溶媒により洗浄する第１のチャンバから前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する搬送部と、前記基板と実質的に同一のサイズを有し、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設され、前記基板の前記第１のチャンバからの搬出時に前記基板の主面に近接して前記基板との毛細管力で前記第１の溶媒を前記基板上に保持する溶剤保持部材と、前記溶剤保持部材を前記第１のチャンバ内で昇降させる第１の昇降機構と、を備える基板処理装置が提供される。
【００１１】
また、本発明の第２の態様によれば、
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により前記基板を支持したまま、前記基板を第１の溶媒により洗浄する第１のチャンバから前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する搬送部と、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設され、前記基板の前記第１のチャンバからの搬出時に前記基板の主面に当接して前記基板の主面の少なくとも周辺部を被覆する基板保護部と、前記基板保護部を前記第１のチャンバ内で昇降させる第１の昇降機構と、を備える基板処理装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の第３の態様によれば、
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により支持された前記基板を搬送する搬送部と、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設される溶剤保持部材と、を備える基板処理装置を用いた基板処理方法であって、第１の溶媒により前記基板を洗浄する第１のチャンバから前記基板を搬出する前に、前記溶剤保持部材を前記基板の主面に近接させて前記基板の主面を被覆することにより、前記基板と前記溶剤保持部材との毛細管力で前記第１の溶媒を前記基板上に保持したままで、前記搬送部により、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する工程を備える基板処理方法が提供される。
【００１３】
さらに、本発明の第４の態様によれば、
隣接する複数のパターンを主面に有する基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部により支持された前記基板を搬送する搬送部と、前記基板の主面に垂直な方向に昇降可能に配設される基板保護部と、を備える基板処理装置を用いた基板処理方法であって、第１の溶媒により前記基板を洗浄する第１のチャンバから前記基板を搬出する前に、前記基板保護部を前記基板の主面に当接させて前記基板の主面の少なくとも周辺部を被覆することにより、前記第１の溶媒を前記基板上に保持したままで、前記搬送部により、前記基板を超臨界乾燥するための第２のチャンバへ搬送する工程を備える基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パターン倒壊を防止し、低ダスト・高スループットでの超臨界乾燥を実現する基板処理装置および基板処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を含む平面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る基板処理方法の概略工程を示すフロー図。
【図３Ａ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｂ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｃ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｄ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｅ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｆ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｇ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｈ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｉ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図３Ｊ】図２に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図４】比較例として従来の技術による基板処理方法を説明する図。
【図５Ａ】図２に示す基板処理方法の効果を説明するグラフ。
【図５Ｂ】図２に示す基板処理方法の効果を説明するグラフ。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を含む平面図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る基板処理方法の概略工程を示すフロー図。
【図８Ａ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｂ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｃ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｄ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｅ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｆ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｇ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｈ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｉ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【図８Ｊ】図７に示す基板処理方法の具体的工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態のいくつかについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図面において、同一の部分には同一の番号を付し、重複説明は必要な場合に限り行う。
【００１７】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態による基板処理装置の概略構成を含む平面図である。本実施形態の基板処理装置は、ウェーハ搬送装置３と昇降機構３７とを備える。ウェーハ搬送装置３は、搬送アームＤＡと、下部アームＬＡ（図３参照）と、ウェーハ支持部３１と、上部アームＵＡと、近接板３３と、を含む。
【００１８】
ウェーハ支持部３１は、本実施形態において例えば基板支持部に対応し、下部アームＬＡを介して搬送アームＤＡに接続され、第１のチャンバ１と第２のチャンバ２との間の搬送に際してウェーハＷを把持する。本実施形態において、第１のチャンバ１は、ウェーハＷに対して洗浄・リンス処理を行い、第２のチャンバ２は、ウェーハＷに対して超臨界乾燥を行う。
【００１９】
上部アームＵＡは、一方の側で搬送アームＤＡに接続されるとともに、他方の側で近接板３３を昇降可能な状態で上方から支持する。上部アームＵＡは、溶剤供給機構を備え、ウェーハＷの第１のチャンバ１から第２のチャンバ２への搬送前または搬送中に、内部に設けられた溶媒供給用の配管を通してリンス液ＲＬを、近接板３３の中心に設けられた溶媒供給口ＡＰからウェーハＷに供給する。本実施形態において、下部アームＬＡ、上部アームＵＡおよび搬送アームＤＡは、例えば搬送部に対応し、リンス液ＲＬは、例えば第１の溶剤に対応する。また、本実施形態において、上部アームＵＡは、例えば第１の昇降機構にも対応する。
【００２０】
近接板３３は、本実施形態において例えば溶媒保持部材に対応し、上部アームＵＡによりウェーハＷに垂直な方向に支持され、第１のチャンバ１からウェーハＷを搬出する際に、上部アームＵＡにより下降してウェーハＷのパターン形成面に近接して微小ギャップを形成し、搬送アームＤＡによりウェーハＷが移動して第２のチャンバ２内に載置されるまでウェーハＷとの毛細管力でリンス液ＲＬをウェーハＷ上に保持する（図３Ｂ参照）。近接板３３は、ウェーハと実質的に同一のサイズを有し、ウェーハＷ側の濡れ性や超臨界乾燥プロセスでの溶剤に応じた材料で形成されたもの、またはウェーハＷへの対向面が加工処理されたものが選択される。例えば、液盛溶媒が純水の場合は、ウェーハＷへの対向面の最表面側に酸化膜系を積層させて親水処理化したものを選択する。また、近接板３３自身が石英等の親水性を示す材料で形成されたものを使用しても良い。このような近接板であれば、処理ウェーハＷのデバイス面についてポリシリコン（ｐｏｌｙＳｉ）等の撥水性を示す箇所の被覆率が大きい場合でも、近接板３３側で十分液を保持することができるので、ウェーハ側の表面濡れを保つことができる。さらに、後述するように、超臨界乾燥プロセスにおいて、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を乾燥前溶媒として用いる場合は、近接板３３のウェーハＷへの対向面は、アルコール類に関して濡れ性の高い親油化処理を施すことにより液保持性が向上した近接板を選択する。本実施形態では、図１に示すように、様々な種類の近接板３３ａ〜３３ｊが予め用意され、これらの中から処理対象のウェーハＷに最も適したものが選択される。
【００２１】
昇降機構３７は、本実施形態において例えば第２の昇降機構に対応し、第２のチャンバ２に配置され、ウェーハ支持部３１に把持されたウェーハＷが近接板３３とともに第２のチャンバ２内に搬入された後に、第２のチャンバ２内の空間が超臨界溶媒に充填される度合いに応じて近接板３３を上昇させる（図３Ｄ、図３Ｅ参照）。これにより、リンス液ＲＬまたはＩＰＡから超臨界溶媒への置換効率を向上させる。本実施形態において昇降機構３７は、超臨界乾燥前に近接板３３を介して近接板３３とウェーハＷとの間にＩＰＡを供給するＩＰＡ供給機構を含む。これにより、リンス液ＲＬのＩＰＡへの一次置換において、必要量だけのＩＰＡを使用できるので、コストを低減するとともに、スループットを高めることができる。
【００２２】
次に、上述した基板処理装置を用いてウェーハＷの超臨界乾燥を行う方法について、本発明に係る基板処理方法の第１の実施の形態として図２乃至図５Ｂを参照しながら説明する。なお、図３Ａおよび図３Ｂは、上述のウェーハ搬送装置３と第１のチャンバ１とを図１の矢印ＡＲ１から見た部分側面図であり、図３Ｃ乃至図３Ｊは、上述のウェーハ搬送装置３と第２のチャンバ２とを図１の矢印ＡＲ２から見た部分側面図である。
【００２３】
図２は、本実施形態による基板処理方法の概略工程を示すフロー図である。
【００２４】
まず、デバイス面に複数の微細パターンが隣接して形成されたウェーハＷを第１のチャンバ１に搬入し、洗浄・リンス処理を行う（ステップＳ１、Ｓ２）。この結果、ウェーハＷのデバイス面には、リンス液ＲＬが液盛り状態となっている（図３Ａ参照）。本実施形態において、リンス液は超純水である。なお、本実施形態において、デバイス面は例えば主面に対応する。
【００２５】
リンス処理の終了後に、図３Ａに示すように、ウェーハ搬送装置３の上部アームＵＡ、近接板３３、下部アームＬＡおよびウェーハ支持部３１を第１のチャンバ１内に移動させ、ウェーハ支持部３１でウェーハＷを把持して搬送可能な状態にした後、例えば図示しない距離センサにより近接板３３とウェーハＷとの間の距離を計測しながらその計測値と目標値とが一致するように、近接板３３をウェーハＷに近づける（ステップＳ３、図３Ｂ）。または、事前に調整された相対距離となるように、ステッピングモータ等を用いてメカニカルにウェーハＷに近接停止させてもよい。近接させる距離は、ウェーハＷ全面を溶媒で十分に濡らすことのできる値であり、乾燥に用いる超臨界溶媒の種類、乾燥前にウェーハＷに液盛する溶媒の種類、ウェーハＷおよび近接板３３の溶媒に対する表面濡れ性などに応じて最適値は異なる。例えば液化二酸化炭酸を超臨界溶媒として用い、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を乾燥前溶媒として用いてφ３００ｍｍウェーハに超臨界乾燥を行う場合、ウェーハＷと近接板３２との間は、約１−２ｍｍのギャップを設ければウェーハ全体を十分に濡らすことが可能となる。このような微小ギャップの値は事前に調整して求めておく。
【００２６】
このようにウェーハＷと近接板３２とのギャップにリンス液ＲＬを保持したままでウェーハＷを第２のチャンバ２へ搬送する（ステップＳ４、図３Ｃ）。ウェーハＷを第２のチャンバ２内の所定の位置に載置すると、ウェーハ支持部３１および近接板３３とともに第２のチャンバ２内に残し、搬送アームＤＡ、下部アームＬＡおよび上部アームＵＡを第２のチャンバ２から退出させる（図３Ｄ）。
【００２７】
次いで、第２のチャンバ２に設置された昇降機構３７が下降して近接板３３に連結され（図３Ｄ）、昇降機構３７内に設けられた配管にＩＰＡが供給され、近接板３３を介して近接板３３とウェーハＷとの間の微小ギャップに吐出される。これにより、ウェーハＷ上に液盛りされていたリンス液ＲＬが追い出されて排出用配管２３から排出され、ＩＰＡに置換される（ステップＳ５、図３Ｄ）。本実施形態において、ＩＰＡは例えば第２の溶剤に対応する。
【００２８】
続いて、配管２１から超臨界溶媒を第２のチャンバ２に供給する（ステップＳ６、図３Ｅ）。超臨界溶媒としては、例えばエタノール、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、エチレン、フルオロメタン等が挙げられるが、本実施形態では、液化二酸化炭素を用いる。このとき、ウェーハＷに液盛りされたＩＰＡの高さにまで液化二酸化炭素の液面が到達すると、昇降機構３７により、近接板３３が上昇し、これにより、近接板３３とウェーハＷとの間の微小ギャップ間の液置換を促進する（ステップＳ７、（図３Ｅ）。このように、本実施形態によれば、ウェーハＷ上の液盛状態のまま超臨界溶媒を導入して液置換を実施することが可能になる。なお、例えばウェーハＷの側が液盛溶媒に対して撥溶媒性を示す場合など、ウェーハＷの近傍に液体を充分に満たしておく必要がある場合は、第２のチャンバ内に超臨界溶媒が充満したのちに近接板３３をウェーハＷの上方へ後退させることとすればよい。
【００２９】
ウェーハＷ上のＩＰＡが液化二酸化炭素で十分に置換されると、液化二酸化炭素に対して昇圧および昇温を行い、二酸化炭素を超臨界状態に到達させることで（ステップＳ８）、第２のチャンバ内の液化二酸化炭素を超臨界流体にして超臨界乾燥を行う（ステップＳ９、図３Ｆ）。
【００３０】
超臨界乾燥が終了すると、第２のチャンバ２を常圧に戻し、超臨界流体を気化させた後に排出用配管２３から排気させ（図３Ｇ参照）、ウェーハＷをウェーハ支持部３１および近接板３３とともに第２のチャンバ２から取り出し、上部アームＵＡにより再び近接板３３をウェーハＷから離隔させて乾燥後のウェーハＷを取り出す（ステップＳ１０、図３Ｈ〜図３Ｊ）。
【００３１】
本実施形態の基板処理方法の効果を従来の技術との対比により説明する。図４は、従来の技術による基板処理方法を説明する図である。従来は、リンス液ＲＬがウェーハＷのデバイス面に液盛りとなった状態で、ウェーハＷのエッジ部をグリップしながら搬送し、またはウェーハ径にあわせたガイドに落とし込むだけで搬送していたので、洗浄・リンス用のチャンバから超臨界乾燥チャンバへ搬送する間にリンス液ＲＬの液こぼれが生じ、液量が少なくなったこぼれ箇所で部分的に自然乾燥することにより、乾燥する際の溶媒が有する表面張力によりパターンが倒壊する事態が発生していた。
【００３２】
これに対して、本実施形態によれば、搬送時の液こぼれが防止されるので、超臨界溶媒との置換を円滑に完了でき、パターン倒壊の発生を未然に予防できる。また近接板３３を用いてウェーハＷとの微小ギャップにリンス液ＲＬを載せるので、通常の液盛搬送に比べて、液盛に必要な液量を低減することが可能になる。さらに、ウェーハＷのデバイス面にのみ溶媒が接する構造になるので、裏面からダストが回り込むという懸念を払拭される。
【００３３】
図５Ａは、超臨界乾燥チャンバに持ち込まれるＩＰＡの量と付着パーティクルとの相関関係を示すグラフである。図５ＡからＩＰＡの量が低減すると１ウェーハＷに付着するパーティクルの数が概ね指数関数的に激減することが分かる。また、図５Ｂは、持ち込まれるＩＰＡの量と１つの超臨界乾燥チャンバ当たりの処理時間との相関関係を示すグラフである。図５Ｂから、ＩＰＡの量と１チャンバ当たりの処理時間とが概ね比例関係にあることが分かる。図５Ａおよび図５Ｂの参照によっても、本実施形態によりウェーハＷ上の液盛に必要な液量が低減すると、超臨界乾燥チャンバ内のＩＰＡの量が低減し、ダスト低減および処理時間の双方において顕著な効果が奏されることが分かる。
【００３４】
（２）第２の実施の形態
図６は、本発明の第２の実施の形態による基板処理装置の概略構成を含む平面図である。図１との対比により明らかなように、本実施形態の基板処理装置において、ウェーハ搬送装置４は、第１の実施の形態における近接板３３に代えて、ウェーハガード４３を備える。本実施形態の基板処理装置のその他の構成は、図１に示す装置と実質的に同一である。
【００３５】
ウェーハガード４３は、本実施形態においてリング状のウェーハ保護部材であり、図８Ａの側面図から分かるように、所定の高さ（厚み）を有して上部アームＵＡによりウェーハＷに垂直な方向に移動可能に支持され、第１のチャンバ１からウェーハＷを搬出する際に、上部アームＵＡにより下降してウェーハＷのパターン形成面の周辺部に下面で当接し、搬送アームＤＡによりウェーハＷが移動して第２のチャンバ２内に載置されるまでウェーハＷを周辺部から囲んで保護することにより、リンス液ＲＬがウェーハＷからこぼれることを防止する（図８Ｂ参照）。ウェーハガード４３は、近接板３３と同様に、ウェーハと実質的に同一のサイズを有し、ウェーハＷの種類やウェーハＷ側の濡れ性や超臨界乾燥プロセスでの溶剤に応じた材料で形成されたもの、またはこれらに応じてウェーハＷへの対向面が処理されたものが選択される。本実施形態においても、図６に示すように、様々なウェーハガード４３ａ〜４３ｊが予め用意され、これらの中から処理対象のウェーハＷに最も適したものが選択される。
【００３６】
なお、本実施形態では、ウェーハガード４３の高さ（厚み）はそれぞれ所与の値であるため、選択対象のウェーハガード４３ａ〜４３ｊについては、材質やウェーハＷとの対向面の処理態様等の他、その高さ（厚み）もバリエーションの要素に加えて準備される。
【００３７】
ウェーハガード４３がリング形状を有するので、第２のチャンバ２側に設置される昇降機構３７の連結部分は、リング形状に応じた形状となるように調整される。なお、本実施形態ではウェーハガード４３をリング状としたが、これに限ることなく、蓋付きの形状にしてウェーハＷのデバイス面の全てを覆うようにしてもよい。
【００３８】
図７は、図６に示す基板処理装置を用いてウェーハＷを処理する方法の概略工程を示すフロー図である。図７に示すフローは、図２のフロー図中の近接板をウェーハガードに置換して各工程番号に２０を加算したものに相当する。
【００３９】
図８Ａ乃至図８Ｊは、図７に示す基板処理方法の各フローを具体的に示す部分側面図である。
【００４０】
前述した通り、ウェーハガード４３の高さ（厚み）はそれぞれ所与の値であるため、ウェーハＷのデバイス面との距離を調整する工程が存在しないことを除けば、図３Ａ乃至図３Ｊにおける近接板３３をウェーハガード４３に置換したものに相当し、具体的工程は上述した第１の実施の形態と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。なお、図８Ａおよび図８Ｂは、ウェーハ搬送装置４と第１のチャンバ１とを図６の矢印ＡＲ１から見た部分側面図であり、図８Ｃ乃至図８Ｊは、ウェーハ搬送装置４と第２のチャンバ２とを図６の矢印ＡＲ２から見た部分側面図である。
【００４１】
本実施形態によれば、所定の高さ（厚み）を有するウェーハガード４３がウェーハＷの周辺部に当接するので、ウェーハＷを近接する際にそのデバイス面との距離を調整する必要がない。従って、簡易な構造で搬送時の液こぼれを防止して超臨界溶媒との置換を円滑に完了できるので、パターン倒壊の発生を未然に予防できる。また、第１の実施の形態と同様に、ウェーハＷのデバイス面にのみ溶媒が接する構造になるので、裏面からダストが回り込むという懸念も払拭される。
【００４２】
（３）その他
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記形態に限ることなく、その技術的範囲内で種々変形して実施できることは勿論である。
【００４３】
上述の実施形態では、昇降機構３７により第２のチャンバ２内で近接板３３またはウェーハガード４３を昇降させることにより、超臨界乾燥溶媒との置換効率を高めることとしたが、この機構は本発明において必須の要素ではなく、ウェーハ搬送装置３または４のみを用い、第２のチャンバ２内にウェーハＷを載置した段階で近接板３３またはウェーハガード４３を第２のチャンバ２から退出させることとしてもよい。
【００４４】
同様に、上述の実施形態では、上部アームＵＡに溶剤供給機構を設け、ウェーハＷの第１のチャンバ１から第２のチャンバ２への搬送前または搬送中に、リンス液ＲＬをウェーハＷに供給することとしたが、この機構も本発明において必須の要素ではない。
【００４５】
また、上述の実施形態では、近接板３３とウェーハＷとの間にＩＰＡを供給するＩＰＡ供給機構を昇降機構３７に持たせたが、これに限ることなく、昇降機構３７に独立して配設してもよいし、単に第２のチャンバ２の側壁に配管を設けて第２のチャンバ２の底面から近接板３３の底面に至るまで、またはウェーハガード４３のリング頂面に至るまでＩＰＡを供給することとしてもよい。
【００４６】
さらに、上述した実施形態では、ＩＰＡへの一次置換を経てリンス液ＲＬを液化二酸化炭素へ置換することとしたが、ＩＰＡを介することなく、洗浄・リンス用の溶剤から超臨界乾燥溶媒へ直接置換することとしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１：第１のチャンバ
２：第２のチャンバ
３，４：ウェーハ搬送装置
３１：ウェーハ支持部
３３，３３ａ〜３３ｊ：近接板
３７：昇降機構
４３，４３ａ〜４３ｊ：ウェーハガード（基板保護部）
ＡＰ：溶剤供給口
ＤＡ：搬送アーム
ＬＡ：下部アーム
ＲＬ：リンス液
Ｗ：ウェーハ
ＵＡ：上部アーム
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
2011040572.tif 000009
【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
2011040572.tif 000011
【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図４】
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【図５Ａ】
2011040572.tif 000016
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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【図８Ｉ】
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【図８Ｊ】
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