(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部ユニット、及び前記上部ユニットと対向してウェハを収容する収容空間を構成する下部ユニットを有し、前記ウェハに超臨界流体を用いた所定の処理を行うためのチャンバと、
前記上部及び下部ユニットの少なくとも一方を上下方向に移動させることによって前記チャンバを開閉する開閉手段と、
前記収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、当該加熱プレートの上面に接続され、前記上部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する上部ヒータと、
前記支持部と前記孔部との間をシールするための上部シール部と、
前記支持部の周囲において流体が下方から上方に移動可能となるように前記上部シール部の前記収容空間側に設けられた、前記支持部の通る円形状の孔を有する上部プレート部材と、を備え、
前記収容空間に流体を注入するための１以上の注入口、及び前記収容空間から流体を排出するための１以上の排出口がそれぞれ、前記上部及び下部ユニットの少なくとも一方に設けられており、
前記加熱プレートの上面と前記上部ユニットの下面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、
前記孔部の下端側の開口には、前記支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、
前記上部ユニットの下面には、前記周方向溝部から前記上部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、
前記上部プレート部材は、前記外周側溝部の下方側の開口の少なくとも一部、及び前記周方向溝部の下方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、
前記外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっている、ウェハ処理装置。
【請求項２】
前記外周側溝部の外周側の端部から排出口につながる上部流路が、前記加熱プレートの上面と前記上部ユニットの下面との間に配設された平面視がＵ字形状のＵ字部材によって形成され、
前記Ｕ字部材は、開口側が排出口側となり、他端側が前記外周側溝部の外周側の端部の位置となるように配置される、請求項１記載のウェハ処理装置。
【請求項３】
前記収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、当該加熱プレートの下面に接続され、前記下部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する下部ヒータと、
前記下部ヒータの前記支持部と前記下部ユニットの前記孔部との間をシールするための下部シール部と、
前記下部ヒータの前記支持部の周囲において流体が上方から下方に移動可能となるように前記下部シール部の前記収容空間側に設けられた、前記下部ヒータの前記支持部の通る円形状の孔を有する下部プレート部材と、をさらに備え、
前記下部ヒータの前記加熱プレートの下面と前記下部ユニットの上面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、
前記下部ユニットの前記孔部の上端側の開口には、前記下部ヒータの前記支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、
前記下部ユニットの上面には、前記下部ユニットの周方向溝部から前記下部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、
前記下部プレート部材は、前記下部ユニットの前記外周側溝部の上方側の開口の少なくとも一部、及び前記下部ユニットの前記周方向溝部の上方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、
前記下部ユニットの前記外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっている、請求項１または請求項２記載のウェハ処理装置。
【請求項４】
上部ユニット、及び前記上部ユニットと対向してウェハを収容する収容空間を構成する下部ユニットを有し、前記ウェハに超臨界流体を用いた所定の処理を行うためのチャンバと、
前記上部及び下部ユニットの少なくとも一方を上下方向に移動させることによって前記チャンバを開閉する開閉手段と、
前記収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、当該加熱プレートの下面に接続され、前記下部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する下部ヒータと、
前記支持部と前記孔部との間をシールするための下部シール部と、
前記支持部の周囲において流体が上方から下方に移動可能となるように前記下部シール部の前記収容空間側に設けられた、前記支持部の通る円形状の孔を有する下部プレート部材と、を備え、
前記加熱プレートの下面と前記下部ユニットの上面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、
前記孔部の上端側の開口には、前記支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、
前記下部ユニットの上面には、前記下部ユニットの周方向溝部から前記下部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、
前記下部プレート部材は、前記外周側溝部の上方側の開口の少なくとも一部、及び前記周方向溝部の上方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、
前記外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっている、ウェハ処理装置。
【請求項５】
前記チャンバは、当該チャンバが閉じられた際に前記上部及び下部ユニットの間をシールするためのシール部を有しており、
前記下部ユニットには、前記シール部の下方側に、前記収容空間の外周に沿って溝部が設けられており、
当該溝部の底部に排出口が設けられている、請求項１から請求項４のいずれか記載のウェハ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハに超臨界流体を用いた所定の処理を行うウェハ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウェハの表面に形成されるパターンの微細化が進んでおり、アスペクト比が高くなってきている。そのため、パターンの洗浄等に用いる有機溶剤などの処理液が表面に残ったまま乾燥させると、処理液の表面張力によってパターンが倒壊するという問題が生じる。その問題を解決するため、基板の表面から処理液を除去する乾燥処理等に超臨界流体を用いることがある。
【０００３】
超臨界流体を用いた乾燥処理等が行われる際に、チャンバ内で発生したパーティクル等によってウェハに欠陥が生じることがある。そのようにパーティクル等がウェハのほうに流れないようにするため、ウェハのエッジを取り囲む遮断膜を用いた処理装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−２０７１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の処理装置のように、遮断膜によってウェハのエッジが取り囲まれていても、パーティクル等が遮断膜によって仕切られた領域から排出口まで移動する際に、パーティクル等の一部がウェハのほうに拡散してウェハに付着する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、パーティクル等がウェハに付着する可能性をより低減することができるウェハ処理装置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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によるウェハ処理装置は、上部ユニット、及び上部ユニットと対向してウェハを収容する収容空間を構成する下部ユニットを有し、ウェハに超臨界流体を用いた所定の処理を行うためのチャンバと、上部及び下部ユニットの少なくとも一方を上下方向に移動させることによってチャンバを開閉する開閉手段と、収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、加熱プレートの上面に接続され、上部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する上部ヒータと、支持部と孔部との間をシールするための上部シール部と、支持部の周囲において流体が下方から上方に移動可能となるように上部シール部の収容空間側に設けられた、支持部の通る円形状の孔を有する上部プレート部材と、を備え、収容空間に流体を注入するための１以上の注入口、及び収容空間から流体を排出するための１以上の排出口がそれぞれ、上部及び下部ユニットの少なくとも一方に設けられており、加熱プレートの上面と上部ユニットの下面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、孔部の下端側の開口には、支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、上部ユニットの下面には、周方向溝部から上部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、上部プレート部材は、外周側溝部の下方側の開口の少なくとも一部、及び周方向溝部の下方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっている、ものである。
【０００８】
このような構成により、上部ヒータの支持部と上部ユニットの孔部との接触部分で発生したパーティクル等を、周方向溝部及び外周側溝部を介して排出口に導くことができる。そのため、それらのパーティクル等がウェハのほうに拡散することを防止することができ、ウェハにパーティクル等が付着する可能性をより低減することができるようになる。
【０００９】
また、本発明によるウェハ処理装置では、外周側溝部の外周側の端部から排出口につながる上部流路が、加熱プレートの上面と上部ユニットの下面との間に配設された平面視がＵ字形状のＵ字部材によって形成され、Ｕ字部材は、開口側が排出口側となり、他端側が外周側溝部の外周側の端部の位置となるように配置されてもよい。
【００１０】
このような構成により、パーティクル等を含む流体がＵ字部材の内部を通過することになり、ウェハのほうに拡散することを防止することができる。
【００１１】
また、本発明によるウェハ処理装置では、収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、加熱プレートの下面に接続され、下部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する下部ヒータと、下部ヒータの支持部と下部ユニットの孔部との間をシールするための下部シール部と、下部ヒータの支持部の周囲において流体が上方から下方に移動可能となるように下部シール部の収容空間側に設けられた、下部ヒータの支持部の通る円形状の孔を有する下部プレート部材と、をさらに備え、下部ヒータの加熱プレートの下面と下部ユニットの上面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、下部ユニットの孔部の上端側の開口には、下部ヒータの支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、下部ユニットの上面には、下部ユニットの周方向溝部から下部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、下部プレート部材は、下部ユニットの外周側溝部の上方側の開口の少なくとも一部、及び下部ユニットの周方向溝部の上方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、下部ユニットの外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっていてもよい。
【００１２】
このような構成により、下部ヒータの支持部と下部ユニットの孔部との接触部分で発生したパーティクル等を、周方向溝部及び外周側溝部を介して排出口に導くことができる。そのため、それらのパーティクル等がウェハのほうに拡散することを防止することができ、ウェハにパーティクル等が付着する可能性をより低減することができるようになる。
【００１３】
また、本発明によるウェハ処理装置は、上部ユニット、及び上部ユニットと対向してウェハを収容する収容空間を構成する下部ユニットを有し、ウェハに超臨界流体を用いた所定の処理を行うためのチャンバと、上部及び下部ユニットの少なくとも一方を上下方向に移動させることによってチャンバを開閉する開閉手段と、収容空間において水平方向に延びる加熱プレートと、加熱プレートの下面に接続され、下部ユニットに設けられた円筒形状の孔部に挿入される円筒形状の支持部とを有する下部ヒータと、支持部と孔部との間をシールするための下部シール部と、支持部の周囲において流体が上方から下方に移動可能となるように下部シール部の収容空間側に設けられた、支持部の通る円形状の孔を有する下部プレート部材と、を備え、加熱プレートの下面と下部ユニットの上面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間が存在し、孔部の上端側の開口には、支持部の周囲に周方向に沿って周方向溝部が設けられており、下部ユニットの上面には、下部ユニットの周方向溝部から下部プレート部材の外周側に向かって延びる外周側溝部が設けられており、下部プレート部材は、外周側溝部の上方側の開口の少なくとも一部、及び周方向溝部の上方側の開口のすべてを塞ぐように設けられ、外周側溝部の外周側の端部は排出口につながっている、ものである。
【００１４】
このような構成により、下部ヒータの支持部と下部ユニットの孔部との接触部分で発生したパーティクル等を、周方向溝部及び外周側溝部を介して排出口に導くことができる。そのため、それらのパーティクル等がウェハのほうに拡散することを防止することができ、ウェハにパーティクル等が付着する可能性をより低減することができるようになる。
【００１５】
また、本発明によるウェハ処理装置では、チャンバは、チャンバが閉じられた際に上部及び下部ユニットの間をシールするためのシール部を有しており、下部ユニットには、シール部の下方側に、収容空間の外周に沿って溝部が設けられており、溝部の底部に排出口が設けられていてもよい。
【００１６】
このような構成により、上部及び下部ユニットの接触部分で発生したパーティクル等を、溝部を介して排出することができるため、そのパーティクル等がウェハに付着する可能性をより低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によるウェハ処理装置によれば、チャンバ内で発生するパーティクル等がウェハのほうに拡散することを防止することができ、パーティクル等がウェハに付着する可能性をより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態によるウェハ処理装置の構成を示す一部切り欠き斜視図
【図２】同実施の形態によるウェハ処理装置のチャンバの縦断面を示す断面図
【図３】同実施の形態によるウェハ処理装置のチャンバの縦断面を示す断面図
【図４】同実施の形態における上部ユニットの斜視図
【図５】同実施の形態における下部ユニットの平面図
【図６Ａ】同実施の形態における上部プレート部材の底面図
【図６Ｂ】同実施の形態における下部プレート部材の平面図
【図７Ａ】同実施の形態における上部ユニットの底面図
【図７Ｂ】同実施の形態における上部プレート部材が装着された上部ユニットの底面図
【図７Ｃ】同実施の形態における上部プレート部材及びＵ字部材が装着された上部ユニットの底面図
【図８】同実施の形態によるウェハ処理装置のチャンバの縦断面を示す断面図
【図９】同実施の形態におけるチャンバの拡大断面図
【図１０】同実施の形態におけるチャンバの上部プレート部材の箇所の拡大断面図
【図１１】同実施の形態におけるチャンバの下部プレート部材の箇所の拡大断面図
【図１２】同実施の形態におけるチャンバの拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明によるウェハ処理装置について、実施の形態を用いて説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素は同一または相当するものであり、再度の説明を省略することがある。本実施の形態によるウェハ処理装置は、ヒータの支持部と、その支持部が挿入される孔部との接触部分で発生するパーティクル等を、排出口に導く流路が形成されたものである。
【００２０】
図１は、本実施の形態によるウェハ処理装置１の構成を示す一部切り欠き斜視図である。図２、図３は、ウェハ処理装置１のチャンバ１１の縦断面を示す断面図である。図２は、チャンバ１１が開いた状態を示しており、図３は、チャンバ１１が閉じた状態を示している。図４は、上部ユニット２１を下面側から見た斜視図である。図５は、下部ユニット２２の平面図である。図６Ａは、上部ユニット２１に装着された状態の上部プレート部材２６の底面図である。図６Ｂは、下部ユニット２２に装着された状態の下部プレート部材２７の平面図である。図７Ａ〜図７Ｃは、上部ユニット２２の底面図である。図７Ａは、上部ユニット２１のみを示しており、図７Ｂは、上部プレート部材２６が装着された状態を示しており、図７Ｃは、上部プレート部材２６及びＵ字部材２８が装着された状態を示している。図８は、図５のＡ−Ａ線におけるチャンバ１１の縦断面図である。図９は、図５のＡ−Ａ線の位置でのチャンバ１１の縦断面図における中心付近（図８の破線で囲われた領域）の拡大断面図である。図１０は、図９で示される縦断面図における上部プレート部材２６付近（図９の左上側の破線で囲われた領域）の拡大断面図である。図１１は、図９で示される縦断面図における下部プレート部材２７付近（図９の右下側の破線で囲われた領域）の拡大断面図である。図１２は、図５のＢ−Ｂ線の位置でのチャンバ１１の縦断面図における収容空間２２ｃの排出口２２４ｄ付近の拡大断面図である。
【００２１】
本実施の形態によるウェハ処理装置１は、上部ユニット２１及び下部ユニット２２を有するチャンバ１１と、チャンバ１１の上部ユニット２１及び下部ユニット２２を開閉するための開閉手段１２と、上部ユニット２１に取り付けられる上部ヒータ２４と、下部ユニット２２に取り付けられる下部ヒータ２５と、上部ユニット２１に設けられる上部プレート部材２６と、下部ユニット２２に設けられる下部プレート部材２７と、上部ヒータ２４と上部ユニット２１との間をシールするための上部シール部３１と、下部ヒータ２５と下部ユニット２２との間をシールするための下部シール部３２と、を備える。
【００２２】
チャンバ１１では、ウェハ２に超臨界流体を用いた所定の処理が行われる。本実施の形態では、その所定の処理が超臨界流体を用いたウェハ２の乾燥処理である場合について主に説明するが、その他の処理、例えば、超臨界流体を用いた洗浄処理や洗浄乾燥処理がウェハ２に行われてもよい。ウェハ２の乾燥処理は、例えば、ウェハ２の表面に残留した有機溶剤などの処理液を、超臨界流体に置換することによって除去し、その超臨界流体を乾燥させることによって行われる。本実施の形態では、処理に用いられる流体が二酸化炭素である場合、すなわち二酸化炭素の超臨界流体が用いられる場合について主に説明するが、他の超臨界流体が用いられてもよい。
【００２３】
上部ユニット２１の下面側には、水平方向に搬入されるウェハ２を支持する支持手段２１ａが設けられている。したがって、ウェハ２が搬入されると、図２で示されるように、上部ユニット２１の下方側にウェハ２が位置することになる。支持手段２１ａは、例えば、図２、図４で示されるように、断面が略Ｌ字形状であり、水平方向に延びる先端部分において、搬入されたウェハ２の周縁部を支持するものであってもよい。本実施の形態では、図４、図５で示されるように、上部ユニット２１に３個の支持手段２１ａが設けられている場合について主に説明するが、そうでなくてもよい。支持手段２１ａの個数は、例えば、１個や２個であってもよく、４個以上であってもよい。また、ウェハ２を適切に支持できるのであれば、支持手段２１ａの形状も問わない。
【００２４】
下部ユニット２２は、上部ユニット２１と対向するものである。上部ユニット２１及び下部ユニット２２によって、ウェハ２を収容する収容空間２２ｃが構成される。収容空間２２ｃは、通常、略円柱形状の空間である。収容空間２２ｃの容積が大きい場合には、流体を超臨界状態にするための昇圧の時間が長くなるため、収容空間２２ｃの容積は、小さいことが好適である。なお、本実施の形態では、収容空間２２ｃが下部ユニット２２側に形成されている場合について主に説明するが、そうでなくてもよい。収容空間２２ｃは、上部ユニット２１及び下部ユニット２２のそれぞれによって形成されていてもよく、上部ユニット２１側に形成されていてもよい。また、下部ユニット２２には、図８等で示されるように、流体の注入路と排出路２２２とが設けられていてもよい。流体の注入路や排出路２２２は、可動側のユニットではなく、固定側のユニットに設けられることが好適である。
【００２５】
下部ユニット２２の上面側（すなわち、収容空間２２ｃの底面側）には、ウェハ２を支持する支持手段２２ａが設けられている。本実施の形態では、上部ユニット２１の支持手段２１ａによってウェハ２が支持された状態で上部ユニット２１及び下部ユニット２２が閉じられた際には、ウェハ２は、上部ユニット２１の支持手段２１ａで支持されなくなり、下部ユニット２２の支持手段２２ａで支持されるようになる場合について主に説明する。すなわち、チャンバ１１が閉じられた際には、支持手段２２ａにおけるウェハ２の載置面が、支持手段２１ａにおけるウェハの載置面よりも上方側に位置しているものとする。一方、収容空間２２ｃに収容されたウェハ２は、上部ユニット２１に設けられた支持手段２１ａによって支持されてもよい。いずれの場合であっても、収容空間２２ｃにおいては、下部ユニット２２側の支持手段２２ａ、及び上部ユニット２１側の支持手段２１ａの一方によってのみウェハ２が支持されていることが好適である。
【００２６】
支持手段２２ａは、略円柱形状の収容空間２２ｃの外周側から軸心に向かって下方に傾斜するテーパ面と、テーパ面の下端側に繋がる水平方向の面である載置面とを少なくとも有する。複数の支持手段２２ａの各テーパ面によってウェハ２の位置決めがなされ、収容空間２２ｃにおけるあらかじめ決められた位置（例えば、平面視における収容空間２２ｃの中心位置）のウェハ２が、載置面で支持されるようになる。本実施の形態では、図５で示されるように、下部ユニット２２に３個の支持手段２２ａが設けられている場合について主に説明するが、そうでなくてもよい。支持手段２２ａの個数は、例えば、１個や２個であってもよく、４個以上であってもよい。また、ウェハ２を適切に支持できるのであれば、支持手段２２ａの形状も問わない。
【００２７】
収容空間２２ｃに流体を注入するための１以上の注入口と、収容空間２２ｃから流体を排出するための１以上の排出口がそれぞれ、上部ユニット２１及び下部ユニット２２の少なくとも一方に設けられている。すなわち、１以上の注入口が上部ユニット２１及び下部ユニット２２の少なくとも一方に設けられており、１以上の排出口が上部ユニット２１及び下部ユニット２２の少なくとも一方に設けられているものとする。本実施の形態では、図５で示されるように、平面視において円形状である収容空間２２ｃの一端側（図中右側）に、流体の注入口２２３ａ、２２３ｂが設けられており、他端側（図中左側）に、流体の排出口２２４ｄ、２２４ｅ、２２４ｆが設けられており、注入口２２３ａ、２２３ｂの間、及び収容空間２２ｃの中心付近に、流体の排出口２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｇ、２２４ｈが設けられている場合について主に説明する。なお、注入口２２３ａ、２２３ｂを特に区別しない場合には、単に注入口２２３と呼ぶこともある。排出口２２４ａ〜２２４ｈについても同様である。図５で示されるように、平面視における収容空間２２ｃの一端側に注入口２２３ａ、２２３ｂが設けられており、他端側に排出口２２４ｄ、２２４ｅ、２２４ｆが設けられていることによって、全体として、一端側から他端側に流体が流れることになり、ウェハ２上に流体が滞留したり、ウェハ２上から流れ出た流体が再度、ウェハ２上に戻ったりすることを回避することができる。なお、図５で示されるように、全体として収容空間２２ｃの一端側から他端側に流体が流れるのであれば、それら以外の排出口２２４ａ、２２４ｂ、２２４ｃ、２２４ｇ、２２４ｈが設けられてもよい。また、その他の注入口２２３が設けられてもよい。
【００２８】
また、注入口２２３及び排出口２２４の配置は、図５で示される配置以外であってもよい。本実施の形態では、注入口２２３及び排出口２２４の両方が、下部ユニット２２に設けられる場合について主に説明するが、注入口２２３は、上部ユニット２１に設けられてもよい。なお、排出口２２４は、通常、下部ユニット２２に設けられることが好適であるが、上部ユニット２１に設けられてもよい。
【００２９】
また、上部ユニット２１の下面（すなわち、収容空間２２ｃの上面）には、上下方向に延びる円筒形状の孔部２１ｅが設けられている。孔部２１ｅは、上部ヒータ２４を装着するために用いられる。孔部２１ｅは、上方の空間２１ｆにつながっていてもよい。また、空間２１ｆも軸方向が上下方向である円筒形状であってもよい。
【００３０】
また、下部ユニット２２の上面（すなわち、収容空間２２ｃの下面）には、上下方向に延びる円筒形状の孔部２２ｅが設けられている。孔部２２ｅは、下部ヒータ２５を装着するために用いられる。孔部２２ｅは、下方の空間２２ｆにつながっていてもよい。また、空間２２ｆも軸方向が上下方向である円筒形状であってもよい。
【００３１】
上部ユニット２１及び下部ユニット２２は、耐圧性のある材料によって構成されていることが好適である。その材料は、例えば、ステンレス鋼等であってもよい。また、その表面には、例えば、パーティクルの発生を防止するための不動態皮膜を形成する処理や、硬質化のためのＤＬＣ処理がなされてもよい。
【００３２】
チャンバ１１は、チャンバ１１が閉じられた際に上部ユニット２１及び下部ユニット２２の間をシールするためのシール部２３を有していてもよい。シール部２３は、円環状の部材であり、下部ユニット２２における収容空間２２ｃの開口の環状の縁部分、または、その縁部分に対向する上部ユニット２１の部分に配置されてもよい。シール部２３は、例えば、図２、図３で示されるように、上部ユニット２１の下端側に装着されてもよい。シール部２３は、図１２で示されるように、断面が略Ｕ字形状のものであってもよい。その場合には、チャンバ１１が閉じている状態において、収容空間２２ｃの流体がシール部２３を介して外部に流出しようとする際に、略Ｕ字形状の内側部分の圧力が高まってシール性がより向上し、収容空間２２ｃの流体の流出を効果的に防止することができる。また、図１２で示されるように、シール部２３は、例えば、シール押え２３ａによって押えられることによって、その位置が保持されてもよい。シール部２３は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、またはシリコンなどの材料によって構成されてもよい。
【００３３】
開閉手段１２は、上部ユニット２１及び下部ユニット２２の少なくとも一方を上下方向に移動させることによってチャンバ１１を開閉する。上部ユニット２１及び下部ユニット２２が開閉手段１２によって閉じられ、両者が嵌め合わされて一体化されることによって、ウェハ２に対して処理を行うための収容空間２２ｃが形成される。また、シール部２３、上部シール部３１、下部シール部３２が存在することによって、収容空間２２ｃの気密性が高められる。本実施の形態では、開閉手段１２が、ベース１５に固定されたエアシリンダであり、ベース１５に対して、矩形状の上面板１６の四隅をそれぞれ同じタイミングで上下方向に移動させることによって、上部ユニット２１を上下方向に移動させる場合について主に説明する。なお、図１では、一部の開閉手段１２を省略している。
【００３４】
開閉手段１２は、エアシリンダ以外のソレノイド、ラックアンドピニオンとピニオンを駆動させる回転駆動手段、または、ボールねじとねじ軸を回転させる回転駆動手段等によって構成されてもよい。また、上面板１６の四隅のうち、１個から３個の隅に開閉手段１２が設けられており、それ以外の箇所には上面板１６の頂点部分を上下方向にガイドするためのガイド部材が設けられていてもよい。なお、本実施の形態では、開閉手段１２が、上部ユニット２１を上下方向に移動させる場合について説明するが、そうでなくてもよい。開閉手段１２は、下部ユニット２２を上下方向に移動させてもよく、上部ユニット２１及び下部ユニット２２の両方をそれぞれ上下方向の逆向きに移動させてもよい。
【００３５】
ウェハ処理装置１は、チャンバ１１が閉じた状態、すなわち上部ユニット２１及び下部ユニット２２が上下方向に嵌め合わされて、内部の空間２２ｃが気密に保たれている状態において、チャンバ１１の周縁部を締め付けるクランプ４１を有していてもよい。クランプ４１は、ステージ４２の上面に固定されている。ベース１５には、スライドレール４３が固定されており、そのスライドレール４３にはスライドガイド４４が摺動可能に設けられている。そして、ステージ４２にスライドガイド４４が固定されていることによって、スライドレール４３の長手方向にクランプ４１が移動可能となっている。クランプ４１の移動、すなわちステージ４２の移動は、図示しない駆動手段を用いて実現されてもよい。その駆動手段は、例えば、エアシリンダやソレノイド、ラックアンドピニオンとピニオンを駆動させる回転駆動手段、ボールねじとねじ軸を回転させる回転駆動手段等であってもよい。クランプ４１は、駆動手段によって、チャンバ１１のロック位置と、リリース位置との間を移動することになる。本実施の形態では、図１で示されるように、３個のクランプ４１によってチャンバ１１の上部ユニット２１と下部ユニット２２とがロックされる場合について主に説明するが、クランプ４１の個数は、例えば、２個であってもよく、４個以上であってもよい。複数のクランプ４１のロック位置とリリース位置との間の移動は、独立して行われてもよく、連動して行われてもよい。
【００３６】
上部ヒータ２４は、収容空間２２ｃにおいて水平方向に延びる加熱プレート２４ａと、加熱プレート２４ａの上面に接続される円筒形状の支持部２４ｂとを有する。加熱プレート２４ａは、例えば、円盤形状であってもよい。また、支持部２４ｂの一端は、加熱プレート２４ａの平面と、支持部２４ｂの円筒形状の中心軸とが直交するように、円盤形状である加熱プレート２４ａの中心付近に固定されていてもよい。加熱プレート２４ａと支持部２４ｂとは、例えば、一体的に構成されていてもよく、独立した部材であってもよい。上部ヒータ２４の支持部２４ｂが、上部ユニット２１に設けられた円筒形状の孔部２１ｅに挿入されることによって、上部ヒータ２４が上部ユニット２１に装着される。なお、支持部２４ｂは、全体が円筒形状であってもよく、または、少なくとも一部が円筒形状であってもよい。本実施の形態では、図９で示されるように、支持部２４ｂが、半径の異なる複数の円筒形状によって構成される場合について主に説明する。後述する支持部２５ｂについても同様であるとする。
【００３７】
図９で示されるように、上部ヒータ２４の加熱プレート２４ａの上面と、上部ユニット２１の下面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間２１ｎが存在している。すなわち、加熱プレート２４ａの上面と、上部ユニット２１の下面との間に上下方向の所定の間隔が空くように、上部ユニット２１に上部ヒータ２４が取り付けられている。
【００３８】
下部ヒータ２５は、収容空間２２ｃにおいて水平方向に延びる加熱プレート２５ａと、加熱プレート２５ａの下面に接続される円筒形状の支持部２５ｂとを有する。下部ヒータ２５は、上下が逆となる以外は、上部ヒータ２４と同様のものであり、その詳細な説明を省略する。下部ヒータ２５の支持部２５ｂが、下部ユニット２２に設けられた円筒形状の孔部２２ｅに挿入されることによって、下部ヒータ２５が下部ユニット２２に装着される。
【００３９】
図９で示されるように、下部ヒータ２５の加熱プレート２５ａの下面と、下部ユニット２２の上面との間には、流体が流通可能な水平方向に延びる隙間２２ｎが存在している。すなわち、加熱プレート２５ａの下面と、下部ユニット２２の上面との間に上下方向の所定の間隔が空くように、下部ユニット２２に下部ヒータ２５が取り付けられている。
【００４０】
上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５は、収容空間２２ｃ内の流体を加熱するために用いられる。収容空間２２ｃにおいて、流体を超臨界状態にするためである。流体が二酸化炭素である場合には、例えば、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５によって二酸化炭素が３１．１℃以上となるように加熱されてもよい。なお、上部ユニット２１及び下部ユニット２２に設けられた空間２１ｆ、２２ｆは、それぞれ上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５への電力供給用の配線の通る空間である。
【００４１】
上部シール部３１は、上部ヒータ２４の支持部２４ｂと、上部ユニット２１の孔部２１ｅとの間をシールする。上部シール部３１は、支持部２４ｂと孔部２１ｅとの間から流体が漏れることを防止し、収容空間２２ｃを気密に保つために用いられる。上部シール部３１は、シール部２３と同様のものであってもよい。
【００４２】
下部シール部３２は、下部ヒータ２５の支持部２５ｂと、下部ユニット２２の孔部２２ｅとの間をシールする。下部シール部３２は、支持部２５ｂと孔部２２ｅとの間から流体が漏れることを防止し、収容空間２２ｃを気密に保つために用いられる。下部シール部３２は、シール部２３と同様のものであってもよい。
【００４３】
上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５は、例えば、メンテナンスなどのために取り外されることもある。そのように、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５がチャンバ１１から取り外されたり、取り付けられたりする際に、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５とチャンバ１１との接触部分、より具体的には上部シール部３１及び下部シール部３２の箇所においてパーティクル等が発生しやすくなる。また、収容空間２２ｃにおける効率的な加熱を実現するため、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５を回転させることも考えられる。そのように、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５を回転させた際にも、上部シール部３１及び下部シール部３２の箇所においてパーティクル等が発生しやすくなる。本実施の形態によるウェハ処理装置１は、後述するように、そのようにして発生したパーティクル等を、ウェハ２のほうに拡散させることなく、効率よく排出することができるものである。
【００４４】
ここで、上述したように、収容空間２２ｃは、通常、略円柱形状の空間であり、孔部２１ｅ、２２ｅ、及び支持部２４ｂ、２５ｂは円筒形状である。本実施の形態では、収容空間２２ｃの略円柱形状、孔部２１ｅ、２２ｅ、及び支持部２４ｂ、２５ｂの円筒形状のそれぞれの上下方向に延びる中心軸が、同一直線上に存在する場合について主に説明する。したがって、その中心軸に直行する平面において、中心軸を通る直線の方向を半径方向と呼ぶことがある。また、その半径方向において中心軸に近い側を内周側、中心軸から離れる側を外周側と呼ぶこともある。
【００４５】
上部プレート部材２６は、円環形状の板状の部材であり、上部ヒータ２４の支持部２４ｂの周囲において、流体が下方から上方に移動可能となるように、上部シール部３１の収容空間２２ｃ側に設けられている。図６Ａ、図１０で示されるように、上部プレート部材２６の中心に設けられた、支持部２４ｂの通る円形状の孔２６ｃの内周面における一方の面側の角部２６ｂは、Ｃ面取りされている。なお、Ｃ面取りに代えて、Ｒ面取りなどの別の面取りがされていてもよい。いずれの場合であっても、孔２６ｃの内周面には、孔２６ｃの中心を通り、上部プレート部材２６の面方向に直交する方向に延びる直線と平行な面が存在することが好適である。上部プレート部材２６は、Ｃ面取りされた角部２６ｂの側が下方側となるように、上部ユニット２１の下面に固定されている。孔２６ｃの内径は、円筒形状の支持部２４ｂの外径と略同じであり、孔２６ｃと支持部２４ｂとの間に隙間がないことが好適である。すなわち、上部プレート部材２６の内周面は、支持部２４ｂの外周面に接していることが好適である。このように構成されていることによって、図１０で示されるように、上部プレート部材２６の内周側（孔２６ｃの周囲）は上方には容易にたわむが、下方にはたわみ難くなり、逆止弁のように作用することによって、支持部２４ｂの周囲では流体が下方から上方に流れ、逆方向に流れ難くなる。図１０において、角部２６ｂは面取りされているため、上部プレート部材２６の内周面（図１０の右端）は上方に移動しやすくなっているが、上部プレート部材２６の内周面の上側の角部は面取りされていないため、上部プレート部材２６の内周面（図１０の右端）は下方に移動し難くなっているからである。上部ユニット２１の底面には、図７Ａで示されるように、上部プレート部材２６に対応した形状の凹部２１ｄが設けられている。上部プレート部材２６は、図７Ｂで示されるように、Ｃ面取りされた角部２６ｂが下方側となるように凹部２１ｄに装着される。なお、図７Ｂでは、上部ヒータ２４、及び上部シール部３１については省略している。
【００４６】
上部ユニット２１の孔部２１ｅの下端側の開口には、上部ヒータ２４の支持部２４ｂの周囲に周方向に沿って周方向溝部２１ｈが形成されている。図９で示されるように、周方向溝部２１ｈは、上部ヒータ２４の支持部２４ｂと、上部ユニット２１の孔部２１ｅの内周面と、上部シール部３１とによって形成されていてもよい。そして、周方向溝部２１ｈの下方側の開口はすべて、図９で示されるように、上部プレート部材２６の内周側によって塞がれる。このように、周方向溝部２１ｈの下方側の開口が上部プレート部材２６によって閉じられることにより、孔部２１ｅの下端側の開口における支持部２４ｂの周囲に、周方向の流路が形成されることになる。
【００４７】
上部ユニット２１の下面には、周方向溝部２１ｈから上部プレート部材２６の外周側に向かって、上部プレート部材２６の半径方向に延びる外周側溝部２１ｋが設けられている。外周側溝部２１ｋの外周側の端部は、平面視において、上部プレート部材２６の外縁よりも外方側にまで延びていてもよく、または、上部プレート部材２６の外縁よりも内側に存在してもよい。本実施の形態では、前者の場合について主に説明する。外周側溝部２１ｋは、半径方向に直行する面での断面が、上方に凸の円弧状となるように、上部ユニット２１の下面に形成されてもよい。本実施の形態では、上部ユニット２１に２個の外周側溝部２１ｋが形成されている場合について主に説明するが、外周側溝部２１ｋの個数は問わない。上部ユニット２１に形成される外周側溝部２１ｋの個数は、例えば、１個であってもよく、３個以上であってもよい。２個以上の外周側溝部２１ｋが形成される場合には、平面視において、２個以上の外周側溝部２１ｋの長手方向が、支持部２４ｂの中心軸を中心として均等な角度となることが好適である。
【００４８】
図７Ｂで示されるように、上部ユニット２１の下面に上部プレート部材２６が装着された状態においても、外周側溝部２１ｋの外周側の端部は、上部プレート部材２６で塞がれていなくてもよい。すなわち、外周側溝部２１ｋの下方側の開口は、少なくとも一部（内周側）が、上部プレート部材２６によって塞がれることになる。なお、外周側溝部２１ｋの外周側の端部が、平面視において、上部プレート部材２６の外縁よりも内側に存在する場合には、外周側溝部２１ｋの下方側の開口のすべてが上部プレート部材２６によって塞がれることになる。このように、外周側溝部２１ｋの下方側の開口の少なくとも一部が上部プレート部材２６によって閉じられることにより、半径方向の流路が形成されることになる。
【００４９】
外周側溝部２１ｋの外周側の端部は排出口２２４につながっている。本実施の形態では、外周側溝部２１ｋの外周側の端部から排出口２２４につながる上部流路２１ｍがＵ字部材２８によって形成される場合について主に説明する。Ｕ字部材２８は、平面視がＵ字形状の部材であり、加熱プレート２４ａの上面と、上部ユニット２１の下面との間に配設される。そして、図７Ｃで示されるように、開口側が排出口２２４側となり、他端側が外周側溝部２１ｋの外周側の端部の位置となるように配置される。なお、外周側溝部２１ｋの外周側の端部は、平面視でＵ字部材２８の内側の位置となっているものとする。Ｕ字部材２８は、上面は上部ユニット２１の下面に接しており、下面は加熱プレートの上面に接している。このようにして、外周側溝部２１ｋの外周側の端部から、排出口２２４の近傍までの上部流路２１ｍが形成される。したがって、後述するように、パーティクル等を含む流体が上部流路２１ｍを流れることによって、パーティクル等がウェハ２のほうに拡散しないようにすることができ、ウェハ２にパーティクル等が付着する可能性を低減することができる。なお、上部流路２１ｍは、外周側溝部２１ｋの外周側の端部と排出口２２４とをつなぐものであれば、どのようなものであってもよい。したがって、Ｕ字部材２８以外によって、上部流路２１ｍが形成されてもよいことは言うまでもない。例えば、上部流路２１ｍは、半径方向に配置される一対の棒状部材であってもよい。そして、その一対の棒状部材の間に、外周側溝部２１ｋの外周側の端部から排出口２２４までの上部流路２１ｍが形成されてもよい。
【００５０】
下部プレート部材２７は、円環形状の板状の部材であり、下部ヒータ２５の支持部２５ｂの周囲において、流体が上方から下方に移動可能となるように、下部シール部３２の収容空間２２ｃ側に設けられている。図６Ｂ、図１１で示されるように、下部プレート部材２７の中心に設けられた、支持部２５ｂの通る円形状の孔２７ｃの内周面における一方の面側の角部２７ｂは、Ｃ面取りされている。なお、Ｃ面取りに代えて、Ｒ面取りなどの別の面取りがされていてもよい。いずれの場合であっても、孔２７ｃの内周面には、孔２７ｃの中心を通り、下部プレート部材２７の面方向に直交する方向に延びる直線と平行な面が存在することが好適である。下部プレート部材２７は、Ｃ面取りされた角部２７ｂの側が上方側となるように、下部ユニット２２の上面に固定されている。孔２７ｃの内径は、円筒形状の支持部２５ｂの外径と略同じであり、孔２７ｃと支持部２５ｂとの間に隙間がないことが好適である。すなわち、下部プレート部材２７の内周面は、支持部２５ｂの外周面に接していることが好適である。このように構成されていることによって、図１１で示されるように、下部プレート部材２７の内周側（孔２７ｃの周囲）は下方には容易にたわむが、上方にはたわみ難くなり、逆止弁のように作用することによって、支持部２５ｂの周囲では流体が上方から下方に流れ、逆方向に流れ難くなる。なお、下部プレート部材２７は、２個の貫通孔２７ａを有する以外は、上部プレート部材２６と同様のものである。下部ユニット２２の上面には、図５で示されるように、下部プレート部材２７に対応した形状の凹部２２ｄが設けられている。下部プレート部材２７は、Ｃ面取りされた角部２７ｂが上方側となるように凹部２２ｄに装着される。
【００５１】
下部ユニット２２の孔部２２ｅの上端側の開口には、下部ヒータ２５の支持部２５ｂの周囲に周方向に沿って周方向溝部２２ｈが形成されている。図９で示されるように、周方向溝部２２ｈは、下部ヒータ２５の支持部２５ｂと、下部ユニット２２の孔部２２ｅの内周面と、下部シール部３２とによって形成されていてもよい。そして、周方向溝部２２ｈの上方側の開口はすべて、図９で示されるように、下部プレート部材２７の内周側によって塞がれる。このように、周方向溝部２２ｈの上方側の開口が下部プレート部材２７によって閉じられることにより、孔部２２ｅの上端側の開口における支持部２５ｂの周囲に、周方向の流路が形成されることになる。
【００５２】
下部ユニット２２の上面には、周方向溝部２２ｈから下部プレート部材２７の外周側に向かって、下部プレート部材２７の半径方向に延びる外周側溝部２２ｋが設けられている。外周側溝部２２ｋの外周側の端部は、平面視において、下部プレート部材２７の外縁よりも外方側にまで延びていてもよく、または、下部プレート部材２７の外縁よりも内側に存在してもよい。本実施の形態では、後者の場合について主に説明する。外周側溝部２２ｋは、半径方向に直行する面での断面が、下方に凸の円弧状となるように、下部ユニット２２の上面に形成されてもよい。本実施の形態では、下部ユニット２２に２個の外周側溝部２２ｋが形成されている場合について主に説明するが、外周側溝部２２ｋの個数は問わない。下部ユニット２２に形成される外周側溝部２２ｋの個数は、例えば、１個であってもよく、３個以上であってもよい。２個以上の外周側溝部２２ｋが形成される場合には、平面視において、２個以上の外周側溝部２２ｋの長手方向が、支持部２５ｂの中心軸を中心として均等な角度となることが好適である。
【００５３】
外周側溝部２２ｋの上方側の開口は、少なくとも一部（内周側）が、下部プレート部材２７によって塞がれている。なお、外周側溝部２２ｋの外周側の端部が、平面視において、下部プレート部材２７の外縁よりも内側に存在する場合には、外周側溝部２２ｋの上方側の開口のすべてが下部プレート部材２７によって塞がれることになる。一方、外周側溝部２２ｋの外周側の端部が、平面視において、下部プレート部材２７の外縁よりも外周側に存在する場合には、外周側溝部２２ｋの外周側の端部は、下部プレート部材２７で塞がれないことになる。このように、外周側溝部２２ｋの上方側の開口の少なくとも一部が下部プレート部材２７によって閉じられることにより、半径方向の流路が形成されることになる。
【００５４】
下部ユニット２２の上面に設けられた外周側溝部２２ｋの外周側の端部は排出口２２４につながっている。外周側溝部２２ｋの外周側の端部の位置が、排出口２２４の位置であってもよく、または、外周側溝部２２ｋの外周側の端部から、排出口２２４までの下部流路が形成されていてもよい。前者の場合には、外周側溝部２２ｋの外周側の端部と排出口２２４とは直接つながっていることになり、後者の場合には、外周側溝部２２ｋの外周側の端部と排出口２２４とは間接的につながっていることになる。下部流路は、例えば、上部流路２１ｍと同様に、隙間２２ｎにＵ字部材などを用いて形成されてもよい。本実施の形態では、前者の場合、すなわち外周側溝部２２ｋの外周側の端部の位置が、排出口２２４の位置である場合について主に説明する。
【００５５】
下部プレート部材２７に設けられた上下方向の貫通孔２７ａは、下部プレート部材２７が下部ユニット２２の凹部２２ｄに装着された際に、平面視で排出口２２４ｂ、２２４ｃとそれぞれ重なっていることが好適である。このようにして、例えば、図１２で示されるように、ウェハ２から下部ユニット２２の上面と下部ヒータ２５の下面との間の隙間２２ｎに流れた流体を、排出口２２４ｂ、２２４ｃから排出することができる。なお、貫通孔２７ａの個数は問わない。貫通孔２７ａの個数は、例えば、１個であってもよく、３個以上であってもよい。なお、貫通孔２７ａの個数に応じた個数の排出口２２４が、下部ユニット２２の上面に設けられていることが好適である。
【００５６】
上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、またはシリコンなどの樹脂材料によって構成されてもよい。なお、上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７は、逆止弁として作用することが好適であるため、内周面側がたわむことができる程度の弾性を有していることが好適である。上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７は、例えば、外周側が上部ユニット２１及び下部ユニット２２の凹部２１ｄ及び凹部２２ｄにそれぞれねじ止め等によって固定されてもよい。また、Ｕ字部材２８は、例えば、樹脂、金属等の材料によって構成されてもよい。Ｕ字部材２８もねじ止め等によって、上部ユニット２１または上部ヒータ２４に固定されてもよい。
【００５７】
上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７は、それぞれ円筒形状の支持部２４ｂ、２５ｂの周囲に配置される。したがって、上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の孔２６ｃ、２７ｃの中心を通り、上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の面方向に垂直な直線は、通常、円筒形状である支持部２４ｂ、２５ｂの中心軸と同軸になる。
【００５８】
次に、上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の箇所における流体の流れについて、図９の破線で囲われた領域をそれぞれ拡大した図面である図１０、図１１を用いて説明する。なお、図１０、図１１では、収容空間２２ｃに対して流体の注入と排出とが並行して行われている状況を示しているとする。
【００５９】
図１０において、上部流路２１ｍは、図７Ｃで示されるように、排出口２２４ｅにつながっている。また、上部プレート部材２６は、支持部２４ｂの周囲において、下方から上方に流体が流れるように、角部２６ｂのＣ面取りがなされている。したがって、図中の矢印で示されるように、上部ユニット２１の下面と上部ヒータ２４の上面との間の隙間２１ｎから、上部プレート部材２６の内周面、周方向溝部２１ｈ、外周側溝部２１ｋを介して上部流路２１ｍに向かって流体が流れることになる。そのため、例えば、上部シール部３１などの箇所で生じたパーティクル１７等は排出口２２４ｅから排出されることになり、ウェハ２の周囲に拡散してウェハ２に付着することを防止することができる。
【００６０】
図１１において、外周側溝部２２ｋの外周側の端部の位置が排出口２２４ｈとなっている。また、下部プレート部材２７は、支持部２５ｂの周囲において、上方から下方に流体が流れるように、角部２７ｂのＣ面取りがなされている。したがって、図中の矢印で示されるように、下部ユニット２２の上面と下部ヒータ２５の下面との間の隙間２２ｎから、下部プレート部材２７の内周面、周方向溝部２２ｈ、外周側溝部２２ｋを介して排出口２２４ｈ、排出路２２２に向かって流体が流れることになる。そのため、例えば、下部シール部３２などの箇所で生じたパーティクル１７等は排出口２２４ｈから排出されることになり、ウェハ２の周囲に拡散してウェハ２に付着することを防止することができる。
【００６１】
次に、上部ユニット２１と下部ユニット２２との接触部分で生じたパーティクル１７等の排出について、図１２を参照して説明する。図１２は、図５のＢ−Ｂ線の位置でのチャンバ１１の縦断面図における排出口２２４ｄ付近を拡大した拡大断面図である。図１２で示されるように、下部ユニット２２には、収容空間２２ｃの外周に沿って溝部２２ｇが設けられている。溝部２２ｇは、図１２で示されるように、チャンバ１１が閉じられた状態において、シール部２３の下方側となる位置に、上方に開口するように設けられている。そのため、シール部２３や、上部ユニット２１及び下部ユニット２２の接合部において生じたパーティクル１７などを効率よく受けることができる。また、上部ヒータ２４の上面側を通過した流体も、溝部２２ｇで受けられることが好適である。そのため、上部ヒータ２４と下部ユニット２２の本体側との間の隙間は、上部ヒータ２４の上面側から溝部２２ｇに至る流路よりも狭くなっていることが好適である。さらに、溝部２２ｇの底部に、排出口２２４ａ、２２４ｄ、２２４ｅ、２２４ｆが設けられている。そのため、溝部２２ｇで受けられたパーティクル１７等を、ウェハ２の側に拡散させることなく排出することができ、溝部２２ｇで受けられたパーティクル１７等がウェハ２に付着する可能性を低減することができる。また、ウェハ２の上面を通過した流体は、下部ヒータ２５の下面側を介して、収容空間２２ｃの中央付近の排出口２２４ｂ、２２４ｃから排出される。
【００６２】
次に、本実施の形態によるウェハ処理装置１の動作について具体的に説明する。まず、図１で示されるように、クランプ４１がリリース位置に移動され、開閉手段１２によってチャンバ１１が開けられ、上部ユニット２１及び下部ユニット２２が上下方向に離間した状態になっているとする。その状態において、前工程の洗浄装置において、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の洗浄剤によって洗浄されたウェハ２が、搬送ロボットによって搬送され、上部ユニット２１の下面側に搬入される。その搬入されたウェハ２は、支持手段２１ａによって支持される（図２）。
【００６３】
その後、開閉手段１２によって上面板１６が下降されることによってチャンバ１１が閉じられる。なお、収容空間２２ｃにおいては、ウェハ２は、下部ユニット２２の支持手段２２ａによって支持されることになる。また、ステージ４２がチャンバ１１の軸心に向かって移動されることによって、クランプ４１が、上部ユニット２１及び下部ユニット２２をロックするロック位置に移動される（図３）。
【００６４】
そして、二酸化炭素の注入路に接続された注入バルブが開けられ、チャンバ１１の収容空間２２ｃに二酸化炭素が注入される。二酸化炭素は、例えば、加圧ポンプなどの昇圧機構を用いて昇圧されて収容空間２２ｃに注入される。また、上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５によって、注入された二酸化炭素が加熱される。
【００６５】
注入された二酸化炭素は、収容空間２２ｃ内の圧力が臨界圧力７．３８ＭＰａ以上、温度が臨界温度３１．１℃以上になると超臨界状態となり、ウェハ２上のＩＰＡ等は、超臨界状態の二酸化炭素に溶解される。収容空間２２ｃにおける超臨界状態の二酸化炭素（超臨界流体）の圧力が一定値を超えると、排出路２２２に接続された排出バルブ（圧力調整バルブ）によって、収容空間２２ｃ内の圧力を保ちながら超臨界流体が徐々に排出される。このようにして、ウェハ２に付着していたＩＰＡ等が溶解した超臨界流体が排出され、収容空間２２ｃにおいて、ウェハ２からのＩＰＡ等の除去が行われることになる。
【００６６】
なお、収容空間２２ｃは、少なくともＩＰＡ等の排出が完了するまで二酸化炭素が超臨界状態となる圧力及び温度に保たれることが好適である。収容空間２２ｃは、例えば、圧力は７．４〜１５ＭＰａに、また、温度は上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５によって３１〜５０℃に保たれることが好ましい。
【００６７】
収容空間２２ｃへの二酸化炭素の注入は継続されるため、超臨界二酸化炭素流体の注入と、ＩＰＡ等が溶解している超臨界二酸化炭素流体の排出が並行して行われることになる。その場合に、図１０、図１１で示されるように、上部ユニット２１と上部ヒータ２４との接触部分で発生したパーティクル、粉塵等は、周方向溝部２１ｈ、外周側溝部２１ｋ、及び上部流路２１ｍを介して、排出口２２４に流れ、下部ユニット２２と下部ヒータ２５との接触部分で発生したパーティクル、粉塵等は、周方向溝部２２ｈ、外周側溝部２２ｋを介して、排出口２２４に流れることになる。また、上部ユニット２１と下部ユニット２２との接触部分で発生したパーティクル、粉塵等は、収容空間２２ｃの周囲に設けられた溝部２２ｇを介して排出口２２４に流れることになる。したがって、パーティクル等がウェハ２の周囲に拡散することを防止することができる。
【００６８】
ＩＰＡ等が溶解している超臨界流体の排出が終了すると、注入バルブが閉じられ、収容空間２２ｃ内を排出バルブによって降圧し、超臨界流体を気体に相転換させてから排出する。その後、排出バルブが閉じられる。収容空間２２ｃは、加温が停止されてもよく、３１〜５０℃に維持されてもよい。なお、超臨界流体によるＩＰＡ等の排出が終了したかどうかは、例えば、ＩＰＡ等を検知するセンサによって収容空間２２ｃ内においてＩＰＡ等を検知することによって確認されてもよい。ＩＰＡ等を検知するセンサは、例えば、アルコール検知センサ等であってもよい。
【００６９】
その後、クランプ４１は、リリース位置に移動される。また、開閉手段１２によって上面板１６が上昇されることによってチャンバ１１が開けられ、上部ユニット２１と下部ユニット２２とが離間する。上部ユニット２１と下部ユニット２２とが離間することによって、ウェハ２は、下部ユニット２２の支持手段２２ａによって支持された状態から、上部ユニット２１の支持手段２１ａによって支持された状態となり、上部ユニット２１と一緒に上方に移動する。そして、超臨界流体を用いて乾燥されたウェハ２は、搬送ロボットによって搬出され、一連の乾燥処理が終了になる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態によるウェハ処理装置１によれば、パーティクル等の発生しやすい箇所から排出口２２４までの流路を形成することができるため、パーティクル等のウェハ２の周囲への拡散を防止することができる。具体的には、上部ユニット２１の孔部２１ｅにおいて発生するパーティクル等を、周方向溝部２１ｈ及び外周側溝部２１ｋを介して、排出口２２４に導くことができる。また、下部ユニット２２の孔部２２ｅにおいて発生するパーティクル等を、周方向溝部２２ｈ及び外周側溝部２２ｋを介して、排出口２２４に導くことができる。したがって、パーティクル等がウェハ２のほうに拡散することを防止することができ、ウェハ２にパーティクル等が付着する可能性をより低減することができるようになる。また、上部流路２１ｍや下部流路がＵ字部材２８等によって形成されている場合には、上部流路２１ｍや下部流路から、パーティクル等がウェハ２のほうに拡散することを防止することができる。
【００７１】
また、収容空間２２ｃの外周側であって、シール部２３の下方側に溝部２２ｇが設けられており、溝部２２ｇの底部に排出口２２４が設けられていることにより、シール部２３や、上部ユニット２１と下部ユニット２２との接触部分において生じたパーティクル等を溝部２２ｇから排出することができ、パーティクル等が拡散してウェハ２に付着することを防止することができる。
【００７２】
また、平面視における収容空間２２ｃの一端側（例えば、図５の右側）に注入口２２３が設けられており、他端側（例えば、図５の左側）に排出口２２４が設けられていている場合には、ウェハ２上を一方向に超臨界流体が流れることになり、ＩＰＡ等の処理液を含む超臨界流体がウェハ２上に滞留することや、処理液を含む超臨界流体がウェハ２に戻ることを回避することができる。その結果、効率よく処理液を除去することができるようになる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、図１０で示されるように、外周側溝部２１ｋの外周側の端部が、上部流路２１ｍを介して排出口２２４につながっている場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。例えば、上部ユニット２１に排出口２２４が設けられている場合には、外周側溝部２１ｋの外周側の端部の位置が、排出口２２４の位置となっていてもよい。この場合には、外周側溝部２１ｋの外周側の端部は、平面視において、上部プレート部材２６の外縁よりも内側に位置していてもよい。このように、外周側溝部２１ｋの外周側の端部が排出口２２４につながる構成は問わない。
【００７４】
また、本実施の形態では、図１１で示されるように、外周側溝部２２ｋの外周側の端部の位置が、排出口２２４の位置である場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。例えば、外周側溝部２２ｋの外周側の端部から排出口２２４につながる下部流路が形成されていてもよい。その下部流路は、例えば、下部ユニット２２の上面と、下部ヒータ２５の下面との間の隙間２２ｎに、Ｕ字部材や、その他の部材などを用いて形成されてもよい。この場合には、外周側溝部２２ｋの外周側の端部は、平面視において、下部プレート部材２７の外縁よりも外方に位置していてもよい。このように、外周側溝部２２ｋの外周側の端部が排出口２２４につながる構成は問わない。
【００７５】
ここで、例えば、外周側溝部２１ｋの外周側の端部の位置が排出口２２４の位置となっている場合には、通常、その排出口２２４は、上方に延びる排出路に接続されていることになる。したがって、流体の排出が行われていない場合には、排出路に存在する流体に含まれるパーティクル等が、重力の影響によって下方側に、すなわち外周側溝部２２ｋの側に逆流する可能性がある。また、外周側溝部２２ｋの外周側の端部が、下部流路を介して排出口２２４につながっており、下部流路が隙間２２ｎに形成されている場合には、通常、下部流路のほうが、外周側溝部２２ｋよりも上方側に位置することになる。したがって、流体の排出が行われていない場合には、下部流路に存在する流体に含まれるパーティクル等が、重力の影響によって下方側に、すなわち外周側溝部２２ｋの側に逆流する可能性がある。一方、図９で示されるように構成されている場合には、流体の排出が行われていなくても、上部流路２１ｍのパーティクル等が外周側溝部２１ｋの側に逆流する可能性は低く、また、排出路２２２のパーティクル等が外周側溝部２２ｋの側に逆流する可能性も低い。したがって、図９で示されるように、外周側溝部２１ｋの外周側の端部は、上部流路２１ｍを介して排出口２２４につながることが好適であり、外周側溝部２２ｋの外周側の端部の位置が、下部ユニット２２に設けられた排出口２２４の位置となっていることが好適である。
【００７６】
また、本実施の形態では、上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７がそれぞれ円環形状の部材である場合について説明したが、そうでなくてもよい。上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７はそれぞれ、支持部２４ｂ、２５ｂの通る円形状の孔２６ｃ、２７ｃを有しているのであれば、外周側の形状は問わない。上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の少なくとも一方の外周側の形状は、例えば、楕円形状、矩形状、多角形状等であってもよい。
【００７７】
また、本実施の形態では、外周側溝部２１ｋ、２２ｋが、円環形状の上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の半径方向に延びる場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。外周側溝部２１ｋ、２２ｋはそれぞれ、少なくとも周方向溝部２１ｈ、２２ｈから上部プレート部材２６及び下部プレート部材２７の外周側に延びるものであればよく、外周側溝部２１ｋ、２２ｋの延びる方向は問わない。また、外周側溝部２１ｋ、２２ｋは、例えば、直線状のものであってもよく、曲線状のものであってもよい。また、上述したように、外周側溝部２１ｋ、２２ｋの外周側の端部はそれぞれ、上部プレート部材２６、下部プレート部材２７の外縁よりも外方に存在してもよく、または、外縁よりも内側に存在してもよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、ウェハ処理装置１が上部ヒータ２４及び下部ヒータ２５の両方を備えている場合について主に説明したが、そうでなくてもよい。ウェハ処理装置１は、上部ヒータ２４を有していなくてもよく、または、下部ヒータ２５を有していなくてもよい。ウェハ処理装置１が上部ヒータ２４を有していない場合には、上部ユニット２１に上部シール部３１や上部プレート部材２６が装着されていなくてもよい。また、ウェハ処理装置１が下部ヒータ２５を有していない場合には、下部ユニット２２に下部シール部３２や下部プレート部材２７が装着されていなくてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、収容空間２２ｃの外周側に収容されたウェハ２を取り囲むように環状の溝部２２ｇが設けられている場合について説明したが、そうでなくてもよい。収容空間２２ｃには、溝部２２ｇが設けられていなくてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、収容空間２２ｃが所定の圧力になるまでは流体の排出が行われない場合について説明したが、そうでなくてもよい。二酸化炭素などの流体をボンベから収容空間２２ｃに供給し始めた際に、所定の期間（例えば、数秒程度）だけ排出口２２４を介した排気を行い、その後に、排気を終了して収容空間２２ｃの圧力が上昇するようにしてもよい。そのようにすることで、昇圧開始時に収容空間２２ｃに残留しているパーティクルや粉塵等を、収容空間２２ｃから排出することができる。
【００８１】
また、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上より、本発明によるウェハ処理装置によれば、パーティクル等をウェハのほうに拡散させることなく排出できるという効果が得られ、ウェハに対して超臨界流体を用いた所定の処理を行うウェハ処理装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１  ウェハ処理装置
２  ウェハ
１１  チャンバ
１２  開閉手段
２１  上部ユニット
２１ｈ、２２ｈ  周方向溝部
２１ｋ、２２ｋ  外周側溝部
２２  下部ユニット
２２ｃ  収容空間
２２ｇ  溝部
２３  シール部
２４  上部ヒータ
２４ａ、２５ａ  加熱プレート
２４ｂ、２５ｂ  支持部
２５  下部ヒータ
２６  上部プレート部材
２７  下部プレート部材
３１  上部シール部
３２  下部シール部
２２３、２２３ａ、２２３ｂ  注入口
２２４、２２４ａ〜２２４ｈ  排出口
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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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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