(57)【要約】【課題】超臨界流体が基板洗浄空間内に形成する渦の中心位置を変更することができる基板洗浄装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明に係る基板洗浄装置１０は、基板を洗浄するための洗浄空間Ｓを有する基板洗浄チャンバー２０を備え、この基板洗浄チャンバー２０は、洗浄空間Ｓを規定する内壁２５に沿って間隔をおいて設けられ、且つ内壁２５に対して所定の角度αで当該洗浄空間Ｓ内に超臨界流体を吐出するための複数の流体吐出部２１，２１，…と、これら複数の流体吐出部２１，２１，…に外部から供給される超臨界流体をそれぞれ分配するための分配流路２２と、を有し、分配流路２２は、複数の部分流路部２２ａ，２２ａ，…に分割され、各部分流路部２２ａは、外部から超臨界流体が供給され且つ流体吐出部２１が接続されることを特徴とする。【選択図】図３
2009152290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面を超臨界流体で洗浄する基板洗浄装置であって、
前記基板を洗浄するための洗浄空間を有する基板洗浄チャンバーを備え、
この基板洗浄チャンバーは、前記洗浄空間を規定する内壁に沿って間隔をおいて設けられ、且つ前記内壁に対して所定の角度で当該洗浄空間内に超臨界流体を吐出するための複数の流体吐出部と、
これら複数の流体吐出部に外部から供給される超臨界流体をそれぞれ分配するための分配流路と、
前記洗浄空間内に配置された前記基板に対向する対向壁に設けられ、且つ当該洗浄空間内の超臨界流体を外部へ排出するための流体排出部と、を有し、
前記分配流路は、複数の部分流路部に分割され、
各部分流路部は、外部から超臨界流体が供給され且つ前記流体吐出部が接続されることを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項２】
前記各部分流路部は、それぞれ複数の前記流体吐出部が接続されることを特徴とする請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記複数の流体吐出部は、前記内壁に等間隔に設けられ且つ共通の平面に沿って超臨界流体を吐出するように設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記流体吐出部の先端面は、前記内壁の壁面と面一若しくは略面一となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
前記各部分流路部には、それぞれ等しい数の流体吐出部が接続されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項６】
前記分配流路は、軸方向における各位置での内径が同一に構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【請求項７】
前記分配流路は、前記内壁の壁面の外側で且つ前記壁面に沿って配設されることを特徴とする請求項５に記載の基板洗浄装置。
【請求項８】
前記各部分流路部には、前記基板洗浄チャンバーの外部から前記部分流路部に超臨界流体を供給する流量調整流路がそれぞれ接続され、各流量調整流路にはそれぞれ流量調整手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界流体を用いて半導体基板やフラットパネルディスプレー用のガラス基板等の基板表面の洗浄及びレジスト剥離処理等を行う基板洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置やフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）用のガラス基板の製造工程においては、被洗浄物としての半導体基板（半導体ウエハ）やガラス基板に回路パターンを形成するリソグラフィプロセスがある。このリソグラフィプロセスは、基板（被洗浄物）にレジストを塗布し、このレジストに回路パターンの形成されたマスクを介して光を照射し、レジストの光が照射されていない部分（又は光が照射された部分）を除去し、除去された部分を現像、剥離又はエッチング等の処理を行うという一連の工程を繰り返すことで前記回路パターンを基板に転写する。
【０００３】
この一連の工程における各工程では、前記半導体基板やガラス基板が汚染されていると回路パターンを精密に形成することができなくなり、不良品の発生原因となる。従って、回路パターンを形成する際の工程において、基板表面がレジストや塵埃等の微粒子（パーティクル）の残留していない清浄な状態となるよう、前記半導体基板やガラス基板の洗浄が行われている。
【０００４】
従来、前記基板の洗浄方法としては、水や洗浄液等の液体を用いて基板表面を洗浄するいわゆるウェット方式が採用されてきた。しかし、近年、回路パターンサイズの微細化に伴い、ウェット方式の洗浄では、基板に形成された回路パターンが洗浄に用いる液体の表面張力で倒壊する（パターン倒れ）といった問題が生じていた。そこで、近年、前記基板の洗浄に超臨界流体を用いる洗浄方法が採用されている。
【０００５】
この超臨界流体を用いた基板洗浄装置としては、基板の表面（洗浄面）に沿って洗浄剤等が添加された超臨界流体を流すことで、微細な回路パターンのパターン倒れを生じさせることなく当該基板表面の洗浄を行う装置が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような基板洗浄装置においては、超臨界流体の流れが基板上で渦を巻く場合がある。この場合、渦中心付近では他の位置の超臨界流体よりも流れが遅くなるためレジストの剥離処理において処理むらが発生する場合がある。また、前記超臨界流体の渦が一定位置に形成される場合には、洗い流したパーティクルの前記渦中心への集中によって、基板表面における傷等の発生といった不具合が懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、超臨界流体が基板洗浄空間内に形成する渦の中心位置を変更することができる基板洗浄装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、上記課題を解消すべく、本発明に係る基板洗浄装置は、基板の表面を超臨界流体で洗浄する基板洗浄装置であって、前記基板を洗浄するための洗浄空間を有する基板洗浄チャンバーを備え、この基板洗浄チャンバーは、前記洗浄空間を規定する内壁に沿って間隔をおいて設けられ、且つ前記内壁に対して所定の角度で当該洗浄空間内に超臨界流体を吐出するための複数の流体吐出部と、これら複数の流体吐出部に外部から供給される超臨界流体をそれぞれ分配するための分配流路と、前記洗浄空間内に配置された前記基板に対向する対向壁に設けられ、且つ当該洗浄空間内の超臨界流体を外部へ排出するための流体排出部と、を有し、前記分配流路は、複数の部分流路部に分割され、各部分流路部は、外部から超臨界流体が供給され且つ前記流体吐出部が接続されることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、洗浄空間を規定する基板洗浄チャンバーの内壁側からこの内壁に対して所定の角度で当該洗浄空間内に超臨界流体が吐出されることで、洗浄空間内に配置された基板表面に沿って超臨界流体の渦が形成される。この超臨界流体の渦によって当該基板表面の洗浄が行われる。
【００１０】
しかも、各流体吐出部に超臨界流体を分配する分配流路が複数の部分流路部に分割されているので、これら部分流路部毎に外部から超臨界流体が供給されることで、各部分流路部に対して供給される超臨界流体の量の調整が可能となる。そのため、前記洗浄空間内に形成される超臨界流体の渦中心の位置変更が可能となる。
【００１１】
このように渦中心の位置が変更されることで、これに伴って当該渦中心に発生する流れの遅いよどみが一定の位置に留まらないようにでき、基板表面のレジストの剥離処理を効果的に行うことができる。また、パーティクルが集中する位置も移動することになるため、基板表面の前記渦中心に対応する位置での傷の発生が抑制される。
【００１２】
本発明に係る基板洗浄装置においては、前記各部分流路部は、それぞれ複数の前記流体吐出部が接続される構成であってもよい。
【００１３】
かかる構成によれば、同一の部分流路部に接続された一群の流体吐出部の群毎の超臨界流体の吐出量が調整でき、それに応じて流体の渦中心の位置変更がより容易となる。
【００１４】
前記複数の流体吐出部は、前記内壁に等間隔に設けられ且つ共通の平面に沿って超臨界流体を吐出するように設けられる構成であってもよい。
【００１５】
かかる構成によれば、洗浄空間内に安定した超臨界流体の渦が形成され易くなり、当該超臨界流体の渦の制御、即ち、渦中心の位置変更の制御が行い易くなる。
【００１６】
また、前記流体吐出部の先端面は、前記内壁の壁面と面一若しくは略面一となっていてもよい。
【００１７】
かかる構成によれば、各流体吐出部の先端面は、前記内壁面から洗浄空間内に向かって突出していない、若しくは僅かにしか突出していない。そのため、洗浄空間内に形成される超臨界流体の流れは、各流体吐出部によって乱されることがなく、洗浄空間内部に安定した超臨界流体の渦を形成する。
【００１８】
また、前記各部分流路部には、それぞれ等しい数の流体吐出部が接続される構成であってもよい。
【００１９】
かかる構成によれば、より超臨界流体の渦の制御が行い易くなる。
【００２０】
また、前記分配流路は、軸方向における各位置での内径が同一に構成されてもよい。
【００２１】
かかる構成によれば、分配流路内の軸方向における各位置での圧力がほぼ同一となり、共通の部分流路部に接続された各流体吐出部に同一圧力で超臨界流体が供給される。そのため、共通の部分流路部における各流体吐出部からの吐出量が同一となり、洗浄空間に吐出される超臨界流体の吐出量の制御（調整）が行い易くなる。その結果、洗浄空間内に形成される渦の制御も行い易くなる。
【００２２】
また、前記分配流路は、前記内壁の壁面の外側で且つ前記壁面に沿って配設される構成であってもよい。
【００２３】
かかる構成によれば、分配流路から各流体吐出部先端面までの長さが同じになり、より超臨界流体の渦の制御が行い易くなる。
【００２４】
また、前記各部分流路部には、前記基板洗浄チャンバーの外部から前記部分流路部に超臨界流体を供給する流量調整流路がそれぞれ接続され、各流量調整流路にはそれぞれ流量調整手段が設けられる構成であってもよい。
【００２５】
かかる構成によれば、各部分流路部に供給される超臨界流体の流量の調整がより容易になる。そのため、共通の部分流路部に接続された一群の流体吐出部毎の超臨界流体の吐出量の制御（調整）がより行い易くなり、洗浄空間内に形成される渦の制御もより行い易くなる。
【発明の効果】
【００２６】
以上より、本発明によれば、超臨界流体が基板洗浄空間内に形成する渦の中心位置を変更することができる基板洗浄装置を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
本実施形態に係る基板洗浄装置は、洗浄剤等を添加した超臨界流体（以下、単に「超臨界流体」と称する。）を用いて半導体基板（ウエハ）やフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）のガラス基板（以下、両方を併せて単に「基板」とも称する。）のレジスト剥離処理やパーティクルの洗浄を行う装置である。特に、微細な回路パターンが形成された基板に対してパターン倒れを生じさせないように洗浄するのに用いられる装置である。尚、本実施形態において用いられる超臨界流体は、臨界点以上の高温・高圧下におくことで超臨界状態となった二酸化炭素（ＣＯ２）である。
【００２９】
具体的には、図１に示されるように、基板洗浄装置１０は、基板ｗ（図２参照）を洗浄するための基板洗浄チャンバー２０と、基板洗浄チャンバー２０から排出された超臨界流体を循環させて再度基板洗浄チャンバー２０に供給するための循環流路管１１と、循環流路管１１の途中に設けられて当該循環流路管１１内の超臨界流体を循環させる循環ポンプ１２と、循環流路管１１における基板洗浄チャンバー２０の直上流に設けられて基板洗浄チャンバー２０に流入する超臨界流体の流量を調整する流量調整手段１３と、流量調整手段１３の流量調整動作を制御する流量制御手段Ｃと、を備える。
【００３０】
基板洗浄チャンバー２０は、超臨界流体を用いて基板ｗのレジスト剥離処理及び洗浄処理が内部で行われるチャンバーである。この基板洗浄チャンバー２０は、図２乃至図４（ｂ）にも示されるように、基板（処理基板）ｗを収容して洗浄するための洗浄空間Ｓと、この洗浄空間Ｓ内に超臨界流体を吐出するための複数の流体吐出部２１，２１，…と、循環流路管１１から供給される超臨界流体を各流体吐出部２１に分配するための分配流路２２と、洗浄空間Ｓ内の超臨界流体を外部へ排出するための流体排出部２３と、をチャンバー本体Ｂに有する。
【００３１】
洗浄空間Ｓは、水平な略円盤状に形成された空間で、基板ｗを配置した際に当該基板ｗを周縁方向から囲む円周状の内壁２５と、互いに対向する上下一対の対向壁（上側対向壁及び下側対向壁）２６，２７と、によって規定されている。内壁２５は、その壁面が平面視円形で、当該内壁２５には複数の流体吐出部２１，２１，…が設けられている。下側対向壁２７は、昇降可能なステージ２８の上部によって構成され、上面が平滑な水平面となるように形成され、洗浄空間Ｓ内に搬入された基板ｗが配置される。このステージ２８が降下又は上昇することで、洗浄空間Ｓと外部とを連通し、洗浄空間Ｓ内に基板ｗを搬入及び搬出するための基板挿入口２９が開閉する（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００３２】
ステージ２８の下側には、上下に延びるピストン２８ａが接続されており、ピストン２８ａの中間部には大径部２８ｂが形成されている。
【００３３】
上側対向壁２６は、周縁部２６ａが径方向外側且つ上方に向かって傾斜し、中央部には一対（２つ）の流体排出部２３，２３が設けられている。尚、流体排出部２３は、２つに限定される必要はなく、１つ又は３つ以上であってもよい。流体排出部２３が２つ以上設けられることで、後述するように超臨界流体を排出する流体排出部２３の切換えにより、洗浄空間Ｓ内に形成される超臨界流体の渦の中心位置を移動させることができる。
【００３４】
各流体排出部２３は、基板洗浄チャンバー２０の外部に配置された流路切換バルブ３０に排出管３１を介してそれぞれ接続されている。この流路切換バルブ３０は、洗浄空間Ｓから超臨界流体を排出する流体排出部２３を切換える。即ち、前記一対の流体排出部２３，２３は、流路切換バルブ３０によって、交互に洗浄空間Ｓ内の超臨界流体を排出するように切換えられる。流路切換バルブ３０は循環流路管１１に接続されて、流体排出部２３からの超臨界流体をこの循環流路管１１に流入させる。
【００３５】
複数の流体吐出部２１，２１，…は、内壁２５に沿って間隔をおいて設けられ且つ内壁２５に対して所定の角度αで洗浄空間Ｓ内に超臨界流体を吐出できるように設けられている。詳細には、複数の流体吐出部２１，２１，…は、内壁２５の周方向に沿って等間隔となるように当該内壁２５に設けられ且つ共通の面（水平な仮想面Ｖ：図２参照）に沿って超臨界流体を吐出するように設けられている。即ち、全ての流体吐出部２１，２１，…が下側対向壁２７の壁面に対して同じ高さ位置となるように設けられている。各流体吐出部２１は、内壁２５に対する水平方向の角度がそれぞれαとなるように、且つ平面視で例えば時計回りの方向に超臨界流体を吐出（噴出）するように設けられている。また、各流体吐出部２１は、すべて長さ及び内径が等しく且つ前記水平な仮想面Ｖに沿って時計回りの方向に湾曲した円弧状に形成されている。また、各流体吐出部２１は、吐出側先端面が内壁２５の壁面と面一となるように内壁２５に設けられている。
【００３６】
尚、本実施形態においては、各流体吐出部２１は、その吐出側先端面が内壁２５の壁面と面一となるように設けられているが、洗浄空間Ｓ内に形成される後述の超臨界流体による渦の妨げとならない程度であれば、前記壁面から突出していてもよい。また、各流体吐出部２１は、内壁２５を前記仮想平面Ｖの位置で上下に分離し、対向する分離面に溝を切り欠き、前記分離した内壁２５を併せることによって形成されてもよく、管材を内壁２５に埋め込むことで形成されてもよい。
【００３７】
分配流路２２は、複数の部分流路部２２ａ，２２ａ，…に分割され、各部分流路部２２ａは、循環流路管１１から超臨界流体が供給されると共に流体吐出部２１が接続されている。本実施形態においては、分配流路２２は、２つの部分流路部２２ａ，２２ａに分割されている。詳細には、分配流路２２は、内壁２５の壁面と同心となるような円環状の流路をその軸方向の長さが等しくなるように分割した形状の複数の部分流路部２２ａ，２２ａ，…によって構成されている。この分配流路２２は、内壁２５の壁面からの距離が一定となるように前記壁面の外側（洗浄空間Ｓの径方向外側）に形成されると共に軸方向における各位置での内径が同一になるように形成されている。また、前記各部分流路部２２ａには、それぞれ等しい数の流体吐出部２１…が接続されており、分配流路２２（部分流路部２２ａ）の内径は、この流体吐出部２１の内径よりも大きい。
【００３８】
循環流路管１１は、基板洗浄チャンバー２０の洗浄空間Ｓから排出された超臨界流体を前記洗浄空間Ｓへ供給するための管路である。この循環流路管１１は、循環ポンプ１２の下流側且つ基板洗浄チャンバー２０の上流側で部分流路部２２ａに対応する数（本実施形態においては、２つ）の流量調整管（流量調整流路）１４に分岐している。この分岐した流量調整管１４は、それぞれ対応する部分流路部２２ａに接続される。本実施形態において、各流量調整管１４は、２つ（２本）の並列流路管１４ａ，１４ｂに一旦分岐し、下流端でこの分岐した並列流路管１４ａ，１４ｂが合流している。
【００３９】
流量調整手段１３は、各流量調整管１４にそれぞれ設けられる。これら各流量調整手段１３が調整されることで、流量調整管１４毎に内部を流通する超臨界流体の流量の調整が可能となる。このように各流量調整管１４内を流通する超臨界流体の流量が調整されることで、各部分流路部２２ａにそれぞれ供給される超臨界流体の流量が部分流路部２２ａ毎に調整される。本実施形態においては、流量調整手段１３は、並列流路管１４ａ，１４ｂのうちの第１の並列流路管１４ａに設けられる開閉弁１３ａと、第２の並列流路管１４ｂに設けられるオリフィス（絞り）１３ｂとで構成される。
【００４０】
開閉弁１３ａは、第１の並列流路管１４ａ内を超臨界流体が流通可能な開放状態と、超臨界流体が流通不可能な閉塞状態と、の２つの状態間で切換可能な弁である。この開閉弁１３ａの開閉制御は、流量制御手段Ｃによって制御される。この制御の詳細については後述する。
【００４１】
尚、本実施形態において、開閉弁１３ａとしてはエアーオペレートバルブが用いられている。このエアーオペレートバルブ（開閉弁）１３ａは、途中に電磁弁１５ａが設けられたエアー配管１５によって流量制御手段Ｃに接続されている。そして、流量制御手段Ｃに設けられたコントローラー（図示せず）で電磁弁１５ａを開閉制御し、エアー配管１５を介してエアーオペレートバルブ１３ａにエアーが供給され又はエアーの供給が停止されることで当該エアーオペレートバルブ１３ａが開閉制御される。
【００４２】
循環流路管１１には、基板洗浄チャンバー２０の下流側且つ循環ポンプ１２の上流側に、排気管（排気ライン）１６、二酸化炭素（ＣＯ２）供給管（ＣＯ２供給ライン）１７、洗浄剤（添加薬）供給管（洗浄剤供給ライン）１８がそれぞれ接続されている。これら各ライン１６，１７，１８には、それぞれバルブが設けられている。排気管１６に設けられたバルブ１６ａの開閉により循環流路管１１からの二酸化炭素の排気が行われる。二酸化炭素供給管１７に設けられたバルブ１７ａの開閉により循環流路管１１への二酸化炭素の供給が行われる。洗浄剤供給管１８に設けられたバルブ１８ａの開閉により循環流路管１１への洗浄剤の供給が行われる。
【００４３】
また、循環流路管１１には、循環ポンプ１２の下流側且つ流量調整管１４の上流側にフィルター１９が設けられている。このフィルター１９は、基板洗浄処理中に発生するパーティクルを当該フィルター１９を通過する超臨界流体から取り除き、基板ｗへのパーティクルの再付着を防止するためのものである。
【００４４】
本実施形態に係る基板洗浄装置１０は、以上の構成からなり、次に、基板洗浄装置１０の動作について説明する。
【００４５】
まず、ステージ２８下側のピストン２８ａの大径部２８ｂ上側のチャンバー本体Ｂとの間隙ｓ１内に流体が注入されることで、ピストン２８ａが押し下げられ、ステージ２８が降下する。ステージ２８が降下した状態で、基板洗浄チャンバー２０側部に開いた基板挿入口２９から基板ｗが洗浄空間Ｓ内に搬入される（図４（ａ）参照）。
【００４６】
基板ｗが搬入された後、大径部２８ｂ上側のチャンバー本体Ｂとの間隙ｓ１内から流体が排出されると共に下側の間隙ｓ２内に流体が注入される。また、同時にピストン２８ａ下側のチャンバー本体Ｂとの間隙ｓ３内にも流体が注入される。このように流体が注入されることで、ピストン２８ａが押し上げられ、ステージ２８が上昇する。その際、基板挿入口２９がステージ２８の側壁によって閉じられ、洗浄空間Ｓ内が液密及び気密状態となる。
【００４７】
次に、バルブ１６ａが閉じた状態でバルブ１７ａが開放されて二酸化炭素供給管１７から循環流路管１１、循環ポンプ１２及び基板洗浄チャンバー２０等の超臨界流体が循環する循環サイクルを構成する構成要素内に超臨界流体（超臨界ＣＯ２）が充填される。また、バルブ１８ａが一時開かれて洗浄剤供給管１８からこの超臨界流体に所定量の洗浄剤が添加され、循環ポンプ１２により超臨界流体が前記循環サイクル内を循環する。この循環により、基板洗浄チャンバー２０においては、超臨界流体が流体吐出部２１から洗浄空間Ｓ内に吐出されて洗浄空間Ｓの中心部に向かい、流体排出部２３から外部に排出される。
【００４８】
このような洗浄空間Ｓ内の超臨界流体の流れによって、当該洗浄空間Ｓ内に搬入された基板表面のレジスト剥離処理やパーティクルの洗浄等の基板表面の洗浄（洗浄処理）が行われる。このとき、後述するように各流量調整管１４の開閉弁１３ａの開閉制御及び流路切換バルブ３０の切換えタイミングの制御によって、洗浄空間Ｓ内に形成される超臨界流体の流れが制御される。基板ｗの洗浄が終了すると、排気管１６のバルブ１６ａが開けられ、前記循環サイクル内から当該排気管１６を通じて超臨界流体が排出される。超臨界流体排出後、基板ｗが洗浄空間Ｓ内から搬入と逆の手順で搬出される。
【００４９】
以下、洗浄空間Ｓ内の超臨界流体の流れによる基板ｗ表面の洗浄時における開閉弁１３ａの開閉制御及び流路切換バルブ３０の切換えタイミングの制御について図５（ａ）乃至図６（ｂ）も参照しつつ説明する。
【００５０】
全ての開閉弁１３ａが開いた状態で、循環流路管１１から基板洗浄チャンバー２０の洗浄空間Ｓ内に超臨界流体が供給される。詳細には、超臨界流体は、循環ポンプ１２から循環流路管１１に送り出され、一対の流量調整管１４，１４を経て分配流路２２を構成する各部分流路部２２ａに到達する。さらに詳細には、各流量調整管１４を流れる超臨界流体の流れは、各流量調整管１４に設けられた第１及び第２の並列流路管１４ａ，１４ｂ内をそれぞれ流れるように一旦分流される。そして、第１の並列流路管１４ａにおいては開閉弁１３ａを通過後、第２の並列流路管１４ｂにおいてはオリフィス１３ｂを通過後に、各並列流路管１４ａ，１４ｂが合流することで前記分流された超臨界流体の流れも合流し、この合流後に超臨界流体が部分流路部２２ａに到達する。このとき、各流量調整管１４を流れる超臨界流体の流量がそれぞれ同一となるため各部分流路部２２ａに供給される超臨界流体の流量が同一となる。
【００５１】
このようにして循環流路管１１から超臨界流体が各部分流路部２２ａに供給され、これら各部分流路部２２ａから当該部分流路部２２ａに接続される各流体吐出部２１へ供給される。
【００５２】
その際、部分流路部２２ａが軸方向において内径が同一に構成されていることから、軸方向における各位置での圧力が同一となる。従って、共通（同一）の部分流路部２２ａに接続されている各流体吐出部２１には、同一圧力で超臨界流体が供給され、共通の部分流路部２２ａに接続された一群（複数）の流体吐出部２１，２１，…から洗浄空間Ｓ内に吐出される超臨界流体の流量がそれぞれ同一となる。また、上記のように各部分流路部２２ａに供給される超臨界流体の流量が同一であるため、内壁２５に設けられた全ての流体吐出部２１から吐出される超臨界流体の流量がそれぞれ同一となる。
【００５３】
洗浄空間Ｓ内に供給された超臨界流体は、各流体吐出部２１から吐出される際、洗浄空間Ｓを規定する基板洗浄チャンバー２０の内壁２５から何れも平面視時計回りの方向に当該洗浄空間Ｓ内に吐出される。このように吐出されることで、超臨界流体は、内壁２５側から洗浄空間Ｓの中心に向かって当該洗浄空間Ｓ内に配置された基板表面に沿って渦を形成しつつ流れる。この超臨界流体の渦によって当該基板ｗに対して擬似的な枚葉スピン洗浄が行われる。
【００５４】
このとき、流路切換バルブ３０は、一方（図５（ａ）において左側）の流体排出部２３から超臨界流体が排出されるように切換えられている。そのため、前記渦状に流れる超臨界流体は、洗浄空間Ｓ内を内壁２５側から中心に向かって基板ｗに沿うように流れ、当該洗浄空間Ｓの中心部で上側対向壁２６中央部に形成された前記一方側の流体排出部２３に向かって渦を巻きつつ上昇するように流れる（図５（ａ）参照）。
【００５５】
この状態で、流路切換バルブ３０が切換えられると超臨界流体を洗浄空間Ｓから排出する流体排出部２３が他方側（図５（ａ）において右側）に切り換わる。そのため、前記上昇する流れの向かう方向が切り換わり、これに伴って渦の中心部に形成される超臨界流体の流れの遅い領域（よどみ）ｐが移動する（図５（ｂ）参照）。この流路切換バルブ３０の切換えを繰り返すことで、前記よどみｐは、基板ｗ上を洗浄空間Ｓの径方向に沿って往復動する。前記流路切換バルブ３０の切換タイミングは、タイマー（図示せず）によって所定の周期で行われる。このタイマーの切換え周期は任意に調整可能である。
【００５６】
また、超臨界流体が前記渦を巻きつつ上昇するように流れる状態で、各流量調整手段１３を制御することによって各流量調整管１４を流れる超臨界流体の流量がそれぞれ調整され、前記よどみｐを移動させることができる。具体的には、２つの開閉弁１３ａ，１３ａが交互に開閉される。即ち、一方の開閉弁１３ａが開くと共に他方の開閉弁１３ａが閉まった状態になり、次に一方の開閉弁１３ａが閉ると共に他方の開閉弁１３ａが開いた状態となる。この各状態が所定時間ずつ繰り返されるように各開閉弁１３ａが流量制御手段Ｃによって制御されることで各流量調整管１４を流れる超臨界流体の流量が調整される。
【００５７】
詳細には、開閉弁１３ａが閉じた流量調整管１４においては、第１の並列流路管１４ａ内の超臨界流体の流れが止まり、第２の並列流路管１４ｂ内にだけ超臨界流体が流れる。そのため、開閉弁１３ａが閉じた流量調整管１４には、オリフィス１３ｂによって規定される流量（小流量）の超臨界流体が流れ、当該流量調整管１４が接続された部分流路部２２ａに供給される。これに対し、開閉弁１３ａの開いた流量調整管１４においては、前述のオリフィス１３ｂに流量を規定される第２の並列流路管１４ｂ内を流れる超臨界流体に加え、第１の並列流路管１４ａ内も超臨界流体が流れ、当該流量調整管１４が接続された部分流路部２２ａにはこれらを併せた量（大流量）の超臨界流体が供給される。
【００５８】
このように各開閉弁１３ａを開閉することで各流量調整管１４を流れる超臨界流体の流量を変えることができるため、一対の流量調整管１４，１４にそれぞれ設けられた開閉弁１３ａ，１３ａが交互に開閉されるように制御することで、２つの部分流路部２２ａ，２２ａに供給される超臨界流体の流量が交互に多くなる。
【００５９】
従って、一対の流量調整管１４，１４のうちの一方の流量調整管１４の開閉弁１３ａが開いたとき、当該流量調整管１４が接続された部分流路部２２ａに設けられた一群の流体吐出部２１，２１，…からは、大流量の超臨界流体が吐出され、他方の流量調整管１４が接続された部分流路部２２ａに設けられた一群の流体吐出部２１，２１，…からは、小流量の超臨界流体が吐出される。このように、一方側の一群の流体吐出部２１，２１，…と他方側の一群の流体吐出部２１，２１，…との吐出量が異なることで、前記渦の中心が洗浄空間Ｓの中心位置から移動する（図６（ａ）の矢印参照）。次に、他方の流量調整管１４の開閉弁１３ａが開いたときは、前記一方側の一群の流体吐出部２１，２１，…の吐出量と他方側との一群の流体吐出部２１，２１，…から吐出される吐出量が逆転し、渦の中心が径方向反対側に移動する（図６（ｂ）の矢印参照）。この渦中心の位置の移動は、切換えバルブ３０の切換えによる移動よりも大きく、よどみｐの移動もより大きくなる。
【００６０】
このようにして、各流量調整管１４における流量調整手段１３の制御（本実施形態においては、開閉弁１３ａの開閉制御）による超臨界流体の流量の調整又は流路切換バルブ３０の切換えのタイミングの調整によって、洗浄空間Ｓ内に形成される超臨界流体の渦中心の位置を基板ｗ上で移動させることができる。
【００６１】
さらに、前記流量調整手段１３の制御（前記開閉弁１３ａの開閉制御）と流路切換バルブ３０の切換えタイミングの調整とを組み合わせて制御することで、より自在に超臨界流体の渦中心の位置を移動させることができる。
【００６２】
次に、本実施形態に係る基板洗浄装置１０の作用及び効果を説明する。
【００６３】
基板洗浄装置１０では、洗浄空間Ｓを規定する基板洗浄チャンバー２０の内壁２５側からこの内壁２５に対して所定の角度αで当該洗浄空間Ｓ内に超臨界流体が吐出されることで、洗浄空間Ｓ内に配置された基板ｗ表面に沿って超臨界流体の渦が形成される。この超臨界流体の渦によって当該基板ｗ表面の洗浄が行われる。
【００６４】
しかも、各流体吐出部２１に超臨界流体を分配する分配流路２２が２つの部分流路部２２ａ，２２ａに分割され、これら部分流路部２２ａ毎に循環流路管１１、詳細には、流量調整管１４から超臨界流体が供給される。そのため、流量調整管１４の流量調整手段１３を制御することで部分流路部２２ａ毎に供給される超臨界流体の量の調整が可能となる。従って、洗浄空間Ｓ内に形成される超臨界流体の渦中心の位置変更が可能となる。即ち、前記渦中心が基板ｗ上を移動する。
【００６５】
このように渦中心の位置を変更することで、これに伴って当該渦中心に発生する流れの遅い領域、即ち、よどみｐが一定の位置に留まらないようにでき、基板ｗ表面のレジストの剥離処理を効果的に行うことができる。また、パーティクルが集中する位置も移動することになるため、基板ｗ表面の前記渦中心に対応する位置での傷の発生が抑制される。
【００６６】
また、各部分流路部２２ａは、それぞれ複数の流体吐出部２１，２１，…が接続される。そのため、同一の部分流路部２２ａに接続された一群の流体吐出部２１の群毎の超臨界流体の吐出量が調整でき、それに応じて流体の渦中心の位置変更がより容易となる。
【００６７】
また、複数の流体吐出部２１，２１，…は、内壁２５に等間隔に設けられ且つ共通の平面（水平な仮想面）Ｖに沿って超臨界流体を吐出するように設けられる。そのため、洗浄空間Ｓ内に安定した超臨界流体の渦が形成され易くなり、当該超臨界流体の渦の制御、即ち、渦中心の位置を移動させる制御が行い易くなる。
【００６８】
また、流体吐出部２１の先端面は、内壁２５の壁面と面一となっている。そのため、各流体吐出部２１の先端面は、内壁面（内壁２５の壁面）から洗浄空間Ｓ内に向かって突出していない。その結果、超臨界流体の流れは、各流体吐出部２１によって乱されることなく、洗浄空間Ｓ内部に安定した超臨界流体の渦を形成する。
【００６９】
また、各部分流路部２２ａには、それぞれ等しい数の流体吐出部２１が接続されるため、より超臨界流体の渦の制御が行い易くなる。また、分配流路２２は、軸方向における各位置での内径が同一に構成されるため、分配流路２２内の軸方向における各位置での圧力がほぼ同一となり、分配流路２２が分割された複数の部分流路部２２ａ，２２ａ，…の同一（共通の）部分流路部２２ａに接続された各流体吐出部２１に同一圧力で超臨界流体が供給される。従って、共通の部分流路部２２ａにおける各流体吐出部２１からの吐出量が同一となり、洗浄空間Ｓに吐出される超臨界流体の吐出量の制御（調整）が行い易くなる。その結果、洗浄空間Ｓ内に形成される渦の制御も行い易くなる。
【００７０】
しかも、分配流路２２は、内壁２５の壁面の外側で且つ壁面に沿って配設されるため、分配流路２２（部分流路部２２ａ）から各流体吐出部２１先端面までの長さを同じにでき、より超臨界流体の渦の制御が行い易くなる。
【００７１】
また、各部分流路部２２ａには、流量調整管（流量調整流路）１４がそれぞれ接続され、各流量調整管１４にはそれぞれ流量調整手段１３が設けられている。そのため、各部分流路部２２ａに供給される超臨界流体の流量の調整がより容易になる。その結果、共通の部分流路部２２ａに接続された一群の流体吐出部２１毎の超臨界流体の吐出量の制御（調整）がより行い易くなり、洗浄空間Ｓ内に形成される渦の制御もより行い易くなる。
【００７２】
尚、本発明の基板洗浄装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７３】
例えば、本実施形態においては、分配流路２２が２つの部分流路部２２ａ，２２ａによって構成されているが、これに限定される必要はなく、３つ以上の部分流路部で構成されていてもよい。このように構成されることで、各部分流路部に接続される流量調整管における流量調整手段が制御されることによって、より自在に渦中心の位置を移動させることができる。
【００７４】
また、本実施形態においては、流量調整手段１３は、各流量調整管１４に並列に設けられた開閉弁１３ａ及びオリフィス１３ｂによって構成されているが、これに限定される必要はなく、開口度を調整できる流量調整弁によって構成されてもよい。流量調整手段１３としてこのような弁が用いられても、流量調整管内を流れる超臨界流体の流量を流量調整管毎に調整することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施形態に係る基板洗浄装置の概略構成図を示す。
【図２】同実施形態に係る基板洗浄装置における基板洗浄チャンバーの一部拡大構成図を示す。
【図３】図２のＡ−Ａ断面における一部拡大構成図を示す。
【図４】同実施形態に係る基板洗浄装置における、（ａ）はステージが降下した状態の基板洗浄チャンバーの概略構成図を示し、（ｂ）はステージが上昇した状態の基板洗浄チャンバーの概略構成図を示す。
【図５】同実施形態に係る基板洗浄装置における、（ａ）は一方の流体排出部から超臨界流体が排出される状態の超臨界流体の流れの概念図を示し、（ｂ）は他方の流体排出部から超臨界流体が排出される状態の超臨界流体の流れの概念図を示す。
【図６】同実施形態に係る基板洗浄装置における、（ａ）は一方の流量調整管の開閉弁が閉じた状態の超臨界流体の流れの概念図を示し、（ｂ）は他方の流量調整管の開閉弁が閉じた状態の超臨界流体の流れの概念図を示す。
【符号の説明】
【００７６】
１０   基板洗浄装置
２０   基板洗浄チャンバー
２１   流体吐出部
２２   分配流路
２２ａ 部分流路部
２３   流体排出部
２５   内壁
２６   上側対向壁（対向壁）
Ｓ     洗浄空間
ｗ     基板
α     角度
【図１】
2009152290.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009152290.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009152290.tif 000007
【図６】
2009152290.tif 000008