基板处理方法和基板处理装置与流程

1.本公开涉及一种基板处理方法和基板处理装置。


背景技术：

2.在针对半导体晶圆(下面称为晶圆)等基板的表面形成集成电路的层叠构造的半导体装置的制造工序中，进行药液清洗或湿法蚀刻等液处理。近年来，在通过这样的液处理来去除附着于晶圆的表面的液体等时，一直使用利用了超临界状态的处理流体的干燥方法(例如，参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-101241号


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种能够抑制微粒在基板上的附着的技术。
8.用于解决问题的方案
9.根据本公开的一个实施方式，提供一种用于使用超临界流体状态的处理流体来使表面附着有液体的基板干燥的基板处理方法，所述基板处理方法是使用基板处理装置执行的基板处理方法，该基板处理装置具备：处理容器；基板保持部，其在所述处理容器内以使所述基板的所述表面向上的方式将所述基板水平地保持；流体喷出部，其向所述处理容器内喷出处理流体；流体排出部，其使处理流体从所述处理容器排出；供给线路，其与所述流体喷出部连接，用于从供给超临界状态的处理流体的流体供给源向所述流体喷出部供给处理流体；排出线路，其与所述流体排出部连接；以及流动控制机构，其设置于所述供给线路和所述排出线路中的至少一方，对在所述处理容器内从所述流体喷出部朝向所述流体排出部流动的处理流体的流动进行控制，所述基板处理方法包括流通工序，在该流通工序中，使处理流体以该处理流体沿被所述基板保持部保持的所述基板的表面流动的方式从所述流体喷出部向所述流体排出部流动，所述流通工序包括使处理流体在所述处理容器内以第一流通模式流动的第一流通阶段、以及使处理流体在所述处理容器内以第二流通模式流动的第二流通阶段，在从所述基板的表面的法线方向观察时，所述第一流通模式与所述第二流通模式下的在所述处理容器内沿所述基板的表面流动的处理流体的流动方向分布不同，所述第一流通模式与所述第二流通模式之间的切换由过所述流动控制机构进行。
10.发明的效果
11.根据本公开，能够抑制微粒在基板上的附着。
附图说明
12.图1是示出基板处理装置的一个实施方式所涉及的超临界干燥装置的处理单元的
结构的一例的概要纵剖视图。
13.图2是图1所示的处理单元的概要横剖视图。
14.图3是示出包括图1所示的处理单元的配管系统的一例的概要配管系统图。
15.图4a是用于说明图1的超临界干燥装置的动作的、示出升压工序的图。
16.图4b是用于说明图1的超临界干燥装置的动作的、示出流通工序的流通模式1的图。
17.图4c是用于说明图1的超临界干燥装置的动作的、示出流通工序的流通模式2的图。
18.图4d是用于说明图1的超临界干燥装置的动作的、示出流通工序的流通模式3的图。
19.图5是示出处理单元的第一变形实施方式的主要部分概要俯视图。
20.图6是示出处理单元的第二变形实施方式的概要纵剖视图。
21.图7是对图5的处理单元的流通工序中的处理流体的流动进行说明的简要立体图。
具体实施方式
22.参照附图来对作为基板处理装置的一个实施方式的超临界干燥装置进行说明。
23.超临界干燥装置能够用于进行超临界干燥处理，该超临界干燥处理是使用超临界状态的处理流体(例如，二氧化碳)来使表面形成有液体(例如，ipa(异丙醇))的液膜的基板w干燥的处理。基板w例如是半导体晶圆，但也可以是在半导体装置制造的技术领域中使用的其它种类的基板(玻璃基板、陶瓷基板)等。超临界干燥技术不会对图案作用使得产生图案倒塌的表面张力，因此能够有利地用于对形成有细微且深宽比高的图案的基板进行干燥。
24.下面，为了易于说明方向和位置，设定xyz直角坐标系，根据需要参照该坐标系来进行说明。此外，请注意，有时也将x方向称为前后方向(x正方向为前方)，将y方向称为左右方向(y正方向为左方)，将z方向称为上下方向(z正方向为上方)。
25.如图1和图2所示，超临界干燥装置具备处理单元10。在处理单元10的内部进行超临界干燥处理。处理单元10具有处理容器11和在处理容器11内保持基板w的基板保持托盘12(下面简称为“托盘12”)。
26.在一个实施方式中，托盘12具有将设置于处理容器11的侧壁的开口盖住的盖部13、以及与盖部13连结的沿水平方向延伸的基板保持部14。基板保持部14具有板15和设置于板15的上表面的多个支承销16。基板w在其表面(形成有器件或图案的面)向上的状态下以水平姿势载置于支承销16上。当将基板w载置到支承销16上时，在板15的上表面与基板w的下表面(背面)之间形成间隙17。
27.板15整体为例如长方形或正方形。板15的面积大于基板w，在基板w被载置到基板保持部14的规定位置时，当从正下方观察板15时，基板w被板15完全覆盖。
28.在板15形成有沿上下方向贯穿该板15的多个贯通孔18。多个贯通孔18起到使被供给到板15的下方的空间的处理流体流入板15的上方的空间的作用。多个贯通孔18中的一些贯通孔18还起到使用于在基板保持部14与处理单元10的外部的基板输送机构(未图示)之间进行基板w的交接的升降销(未图示)通过的作用，但在本说明书中省略对该点的说明。
29.托盘12(盖部13和基板保持部14的组装体)能够通过未图示的托盘移动机构在处理位置(图1和图2所示的关闭位置)与基板交接位置(未图示的打开位置)之间沿水平方向(x方向)移动。
30.在托盘12的处理位置，基板保持部14位于处理容器11的内部空间内，并且盖部13将处理容器11的侧壁的开口封闭。在托盘12的基板交接位置，基板保持部14移出到处理容器11之外，能够经由上述的未图示的升降销在基板保持部14与未图示的基板输送臂之间进行基板w的交接。
31.在托盘12位于处理位置时，处理容器11的内部空间被板15分割为在处理期间中存在基板w的板15的上方的上方空间11a和板15的下方的下方空间11b。但是，上方空间11a与下方空间11b并非完全分离。
32.即，在图示的实施方式中，上方空间11a与下方空间11b通过上述的贯通孔18、或者通过设置于板15与盖部13的连接部的附近的长孔19(其也为贯通孔)连通。上方空间11a与下方空间11b还通过板15的周缘部与处理容器11的内壁面之间的间隙连通。上述的间隙、贯通孔18及长孔19等也能够称为用于使上方空间11a与下方空间11b连通的连通路。
33.如果如上述那样将处理容器11的内部空间分割为上方空间11a和下方空间11b，并且设置有用于使上方空间11a与下方空间11b连通的连通路，则也可以在处理容器11内设置以无法移动的方式固定的基板载置台(基板保持部)来替代可动的托盘12。在该情况下，在打开了设置于处理容器11的未图示的盖的状态下，未图示的基板输送臂进入容器主体内，在基板载置台与基板输送臂之间进行基板w的交接。
34.在处理容器11设置有第一喷出部21和第二喷出部(流体喷出部)22。第一喷出部21和第二喷出部22向处理容器11的内部空间喷出从超临界流体(处于超临界状态的处理流体)的供给源30供给的处理流体(在此为二氧化碳(为了简便也记载为“co
2”))。
35.第一喷出部21设置于处于处理位置的托盘12的板15的下方。第一喷出部21朝向板15的下表面(向上)向下方空间11b内喷出co2(处理流体)。第一喷出部21能够由形成于处理容器11的底壁的贯通孔构成。第一喷出部21也可以是安装于处理容器11的底壁的喷嘴体。
36.第二喷出部22以位于在处于处理位置的托盘12的基板保持部14上载置的基板w的前方(x正方向)的方式设置。第二喷出部22向上方空间11a内供给co2。在图示的实施方式中，第二喷出部22设置于处理容器11的与盖部13相反一侧的侧壁。
37.第二喷出部22由棒状的喷嘴体构成。详细地说，第二喷出部22是通过在沿基板w的宽度方向(y方向)延伸的管22a上穿设多个喷出口22b而形成的。多个喷出口22b例如沿y方向等间隔地排列。各喷出口22b以朝向形成于板15的前端(距盖部13最远的前端部)的倾斜面15a喷出co2的方式朝向斜下方。此外，倾斜面15a以其最前端部的高度比基板w的表面低且随着接近基板w而变高的方式倾斜。
38.在处理容器11还设置有从处理容器11的内部空间排出处理流体的流体排出部24。流体排出部24构成为具有与第二喷出部22大致相同的结构的集管。详细地说，流体排出部24是通过在沿水平方向延伸的管24a上穿设多个排出口24b而形成的。多个排出口24b例如沿y方向等间隔地排列。各排出口24b朝向上方且朝向板15的长孔19的方向。
39.第二喷出部22和流体排出部24只要使从第二喷出部22供给到处理容器11内的co2沿大致水平方向通过基板w的大致整个表面的上方的区域之后从流体排出部24排出即可，
能够配置于任意位置。例如，第二喷出部22和流体排出部24也可以隔着基板w配置于基板w的左右方向两侧(y方向两侧)。
40.接着，参照图3的配管系统图来对在超临界干燥装置中相对于处理容器11进行co2的供给和排出的供给/排出系统进行说明。此外，超临界干燥装置的供给/排出系统设置有除图3所示的部分以外的分支线路(处理流体回收用线路、吹扫用线路等)、阀、节流孔、过滤器、传感器类等，但对与本公开的主旨没有直接关系的部分省略了记载。
41.超临界干燥装置具有作为超临界处理流体(超临界co2)的供给源(30)的超临界流体供给装置30。超临界流体供给装置30具有例如具备二氧化碳气罐、加压泵、加热器等的公知的结构。超临界流体供给装置30具有以超过后述的超临界状态保证压力(具体地说，约16mpa)的压力送出超临界co2的能力。
42.在超临界流体供给装置30连接有主供给线路32。co2以超临界状态从超临界流体供给装置30流出到主供给线路32，但也可能由于之后的膨胀或温度变化而成为气体状态。在本说明书中，被称为“线路”的构件例如能够由管(配管构件)构成。
43.主供给线路32在分支点(第一分支点)33处分支为第一供给线路34和第二供给线路36。第一供给线路34与处理容器11的第一喷出部21连接。
44.第二供给线路36在位于第一分支点33的下游侧的分支点36j处进一步分支为第一子供给线路36a和第二子供给线路36b。第一子供给线路36a与构成第二喷出部22的管22a的第一端(连接部)23a连接，第二子供给线路36b与管22a的第二端(连接部)23b连接。作为供给流动控制设备，在第一子供给线路36a和第二子供给线路36b分别设置有开闭阀v1a和开闭阀v1b。
45.在处理容器11的流体排出部24连接有排出线路38。详细地说，在构成流体排出部24的管24a的第一端(连接部)25a连接有第一子排出线路38a，在管24a的第二端(连接部)25b连接有第二子排出线路38b。仅在图3中示出了附图标记25a、25b。作为排出流动控制设备，在第一子排出线路38a和第二子排出线路38b分别设置有开闭阀v2a和开闭阀v2b。第一子排出线路38a与第二子排出线路38b于合流点38j处合流成一条排出线路38。
[0046]“供给流动控制设备”与“排出流动控制设备”的组合也称为“流动控制设备”。
[0047]
在排出线路38中，在合流点38j的附近设置有压力传感器39。由压力传感器39检测的压力可以视为大致与处理容器11内的压力一致。也可以在第一子排出线路38a和第二子排出线路38b分别设置有压力传感器39。
[0048]
在排出线路38设置有压力控制阀40。通过对压力控制阀40的开度进行调节，能够对压力控制阀40的初级侧压力进行调节，因而能够对处理容器11内的压力进行调节。另外，通过对压力控制阀40的开度进行调节，还能够对从处理容器11排出处理流体的排出速度进行调节。
[0049]
优选的是，第一子供给线路36a、第二子供给线路36b、开闭阀v1a以及开闭阀v1b实质上(例如关于在俯视时通过基板w的中心且沿x方向延伸的对称轴)左右对称地配置。通过这样，从分支点36j起到管22a的第一端23a为止的流动阻力(例如由管的内径和长度来决定)与从分支点36j起到管22a的第二端23b为止的流动阻力实质上相等。另外，优选的是，第二喷出部22的形状及喷出口22b的配置也设为左右对称。
[0050]
同样地，优选的是，第一子排出线路38a、第二子排出线路38b、开闭阀v2a、开闭阀
v2b也实质上左右对称地配置。由此，从管24a的第一端25a起到合流点38j为止的流动阻力与从管24a的第二端25b起到合流点38j为止的流动阻力实质上相等。另外，优选的是，流体排出部24的形状及排出口24b的配置也设为左右对称。
[0051]
图3中概要地示出的控制部100基于处理容器11内的压力的测定值(pv)与设定值(sv)之间的偏差对压力控制阀40的开度(具体地说为阀体的位置)进行反馈控制，以使处理容器11内的压力维持为设定值。作为处理容器11内的压力的测定值，能够使用设置于排出线路38的压力传感器39的检测值。处理容器11内的压力也可以通过设置于处理容器11内的压力传感器来直接测定。压力控制阀40能够基于来自控制部100的指令值(非反馈控制)来设定成固定开度。
[0052]
控制部100例如由计算机组成，具备运算部101和存储部102。在存储部102保存有用于对在超临界干燥装置(或者包括超临界干燥装置的基板处理系统)中执行的各种处理进行控制的程序。运算部101通过读出并执行存储部102中存储的程序，来对超临界干燥装置的动作进行控制，以实现由存储部102中存储的处理制程定义的动作。程序可以是记录于可由计算机读取的存储介质且从该存储介质中安装到控制部100的存储部102的程序。作为可由计算机读取的存储介质，例如有硬盘(hd)、软盘(fd)、光盘(cd)、磁光盘(mo)、储存卡等。
[0053]
在设定于第一供给线路34的分支点42处，从第一供给线路34分支出旁通线路44。旁通线路44在设定于排出线路38的连接点(合流点)46处与排出线路38连接。连接点46处于压力控制阀40的上游侧。
[0054]
在第一供给线路34设置有开闭阀v3和节流孔35，在旁通线路44设置有开闭阀v4。
[0055]
在主供给线路32的比分支点33更靠上游侧的位置处设置有开闭阀v5。在在排出线路38的压力控制阀40的下游侧设置有开闭阀v6。
[0056]
接着，参照图4a～图4d对使用了上述的超临界干燥装置的超临界干燥方法(基板处理方法)的一例进行说明。基于存储部102中存储的处理制程和控制程序，在控制部100的控制下自动地执行下面说明的步骤。在图4a～图4d中，涂成灰色的开闭阀为关闭状态，未涂色的开闭阀为打开状态。
[0057]
《搬入工序》
[0058]
半导体晶圆等基板w在其表面的图案的凹部内被ipa填充且其表面形成有ipa的液团(液膜)的状态下，通过未图示的基板输送臂被载置到在基板交接位置处待机的托盘12的基板保持部14上。此外，该基板w例如在未图示的单张式清洗装置中依次被实施了(1)湿法蚀刻、药液清洗等药液处理、(2)利用冲洗液冲走药液的冲洗处理、(3)将冲洗液置换为ipa并形成ipa的液团(液膜)的ipa置换处理。当载置有基板w的托盘12移动到处理位置时，在处理容器11内形成密闭的处理空间，基板w位于处理空间内。
[0059]
《升压工序》
[0060]
接着实施升压工序。此外，在从升压工序的开始之后到超临界干燥处理的结束为止的期间，开闭阀v5一直持续打开。另外，开闭阀v6既可以一直持续打开，也可以仅在升压工序时关闭。除非有特别的需要，此后不会提及开闭阀v5、v6。
[0061]
首先，如图4a所示，设为打开了开闭阀v3且关闭了开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b、v4的状态。由此，以超临界状态从超临界流体供给装置30送出到主供给线路32的co2通过分支点
33进入设置有节流孔35的第一供给线路34，并经由第一喷出部21流入处理容器11内。由此，向处理容器11内填充co2，处理容器11内的压力较缓慢地上升。
[0062]
在升压工序的初期，处理容器11内的压力低(为大气压)，因此从第一喷出部21喷出的co2为气体状态且其流速变高。当高流速的co2的流动与基板w的表面发生碰撞时，可能会发生ipa的液团的崩解(局部蒸发或摇动)，从而发生图案倒塌。但是，从第一喷出部21喷出到处理容器11的下方空间11b的co2在与板15的下表面发生碰撞之后，通过板15的贯通孔18、长孔19、板15与处理容器11的内壁面之间的间隙等流入上方空间11a。因此，流速高的co2的流动不会与基板w的表面发生碰撞。
[0063]
在升压工序的初期，也可以打开开闭阀v4并以小开度(固定开度)打开压力控制阀40，来使在第一供给线路34中流动的co2的一部分经由旁通线路44释放到排出线路38。由此，能够使升压工序的初期的向处理容器11内流入co2的流入速度更小。在该情况下，在适当的时机关闭开闭阀v4。
[0064]
当处理容器11内的压力超过co2的临界压力(约8mpa)时，存在于处理容器11内的co2(未与ipa混合的co2)成为超临界状态。当处理容器11内的co2成为超临界状态时，基板w上的ipa开始溶入超临界状态的co2中。
[0065]
升压工序持续到处理容器11内的压力与基板w上的混合流体(co2+ipa)中的ipa浓度以及该混合流体的温度无关地成为可保证该混合流体维持为超临界状态的压力(超临界状态保证压力)为止。超临界状态保证压力为大致16mpa左右。
[0066]
《流通工序》
[0067]
当升压工序结束后，开始流通工序。在流通工序中，从第二喷出部22向处理容器11内喷出co2，并从流体排出部24排出co2(其中含有ipa)。由此，在处理容器11内产生从第二喷出部22朝向流体排出部24的流动(参照图1中的箭头)。详细地说，形成与基板w的表面大致平行地(沿大致水平方向)流动的超临界co2的层流。暴露在超临界co2的层流中的基板w的表面上的混合流体(ipa+co2)中的ipa被置换为超临界co2。最终，存在于基板w的表面上的ipa的全部或几乎全部被置换为超临界co2。此外，在流通工序中，开闭阀v3、v4始终为关闭的状态，不会从第一喷出部21向处理容器11内供给co2。
[0068]
从流体排出部24排出的由ipa和超临界co2构成的混合流体在排出线路38的下游侧的位置处被回收。混合流体中包含的ipa能够被分离出来进行再利用。
[0069]
在流通工序期间，设置于排出线路38的压力控制阀40以反馈控制模式进行动作。也就是说，控制部100(或其下位控制器)执行如下的反馈控制，基于由压力传感器39检测出的处理容器11内的压力(测定值pv)与设定值sv的偏差来调节压力控制阀40的开度(操作量mv)，以使处理容器11内的压力维持为设定值(设定值sv＝16mpa)的。在下述的所有流通模式中都同样地进行上述的压力控制。
[0070]
在流通工序中，从各喷出口22b向形成于板15的前端(距盖部13最远的端部)的倾斜面15a朝向斜下方喷出co2，co2在通过倾斜面15a转向之后朝向基板w的上方流动。因此，超临界co2的流动不会直接与基板w的表面上的混合流体ipa的液膜发生碰撞，并且会更好地沿液膜的附近的位置流动。上述的情况是优选的，但各喷出口22b也可以构成为向水平方向(x负方向)喷出co2。
[0071]
能够将多个(例如下面的三个)流通模式进行适当组合来进行流通工序。在流通工
序中，始终设为关闭了开闭阀v3、v4的状态，通过对开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b的状态进行适当变更来实现各流通模式。当流通模式不同时，在处理容器11内在基板w的上方沿大致水平方向流动的co2的水平方向的流速分布、或者co2的水平方向的流动方向分布不同。
[0072]
(流通模式1(第一流通模式))
[0073]
在流通模式1下，如图4b所示，设为关闭了开闭阀v1b、v2a且打开了开闭阀v1a、v2b的状态。由此，从超临界流体供给装置30流动到主供给线路32的co2通过分支点33进入第二供给线路36，进一步地，通过分支点36j、通过第一子供给线路36a流入第二喷出部22。co2不会从第二子供给线路36b流入第二喷出部22。
[0074]
因此，产生如下的喷出流量分布：从距第二喷出部22的第一端23a最近的喷出口22b向处理容器11内喷出的co2的喷出流量最高，距第一端23a越远的喷出口22b的co2的喷出流量越低。
[0075]
另外，从处理容器11经由第二子排出线路38b排出co2(其中含有ipa)，不经由第一子排出线路38a排出co2。
[0076]
因此，产生如下的排出流量分布：从距流体排出部24的第二端25b最近的排出口24b排出的排出流量最高，距第二端25b越远的排出口24b的co2的排出流量越低。
[0077]
由于是上述的喷出流量分布和排出流量分布，因此在俯视时产生以从第二喷出部22的第一端23a侧朝向流体排出部24的第二端25b侧的流动为主流的co2的流动分布。在图4b中，用箭头f1示意性地示出了主流。主流f1的向量具有y负方向成分。此外，在本说明书中，“俯视”是指从基板w的表面的法线方向(特别是从上方)观察基板w。
[0078]
(流通模式2(第二流通模式))
[0079]
在流通模式2下，如图4c所示，设为关闭了开闭阀v1a、v2b且打开了开闭阀v1b、v2a的状态。在该情况下，在俯视时产生以从第二喷出部22的第二端23b侧朝向流体排出部24的第一端25a侧的流动为主流的co2的流动分布。即，在俯视时，流通模式1的流动分布与流通模式2的流动分布以通过基板w的中心的沿x轴方向延伸的直线为对称轴左右对称(镜面对称)。在图4c中，用箭头f2示意性地示出了流通模式2下的主流。主流f2的向量具有y正方向成分。
[0080]
(流通模式3(第三流通模式))
[0081]
在流通模式3下，设为打开了开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b的状态。在该情况下，从第一端23a和第二端23b向第二喷出部22大致均等地流入co2。另外，从流体排出部24的第一端25a和第二端25b排的co2的流量也大致均等。因此，从第二喷出部22的各喷出口22b向处理容器11内喷出的co2的喷出流量大致均等，通过流体排出部24的各排出口24b排出的co2的喷出流量大致均等。因此，在俯视时产生大致与x方向平行的co2的流动分布。在图4d中，用箭头f3示意性地示出了主流。主流f3的向量实质上不具有y方向成分。
[0082]
能够通过将由流通模式1和流通模式2构成的组交替地执行一次或两次以上，来进行流通工序。也可以在将由流通模式1和流通模式2构成的组重复一次或多次之后执行流通模式3。在流通工序中，优选的是，每执行一次流通模式1的执行时间与每执行一次流通模式2的执行时间相等，在该情况下，优选的是，流通模式1的执行次数与流通模式2的执行次数相等。
[0083]
然而，也可以是，使流通模式1的执行时间(执行次数)与流通模式2的执行时间(执
行次数)稍有不同。作为其理由，例如能够列举由于机器差异而处理容器11及其周围的配管未必完全对称的情况。
[0084]
也可以像下面那样改变流通模式1。例如，也可以是，在流通模式1’(流通模式1的第一变形例)下，设为打开了开闭阀v1a、v1b、v2b且关闭了开闭阀v2a的状态。在该情况下，主流的向量与流通模式1同样具有y负方向成分，但y负方向成分的大小变小。
[0085]
也可以是，在流通模式1”(流通模式1的第二变形例)下，设为打开了开闭阀v1a、v2a、v2b且关闭了开闭阀v1b的状态。在该情况下，主流的向量也与流通模式1同样具有y负方向成分，但y负方向成分的大小变小。
[0086]
同样地，也可以改变流通模式2。例如，也可以是，在流通模式2’(流通模式2的第一变形例)下，设为打开了开闭阀v1a、v1b、v2a的状态，且设为关闭了开闭阀v2b的状态。在该情况下，主流的向量与流通模式2同样具有y正方向成分，但y正方向成分的大小变小。
[0087]
也可以是，在流通模式2”(流通模式2的第二变形例)下，设为打开了开闭阀v1b、v2a、v2b且关闭了开闭阀v1a的状态。在该情况下，主流的向量也与流通模式2同样具有y正方向成分，但y正方向成分的大小变小。
[0088]
优选对上述变形例中相同的变形例彼此进行组合。即，优选，将流通模式1’(第一变形例)与流通模式2’(第一变形例)进行组合来形成组，优选将流通模式1”(第二变形例)与流通模式2”(第二变形例)进行组合来形成组。也就是说，优选的是，构成组的流通模式之间的主流的向量的y方向成分的方向相反且大小几乎相等。
[0089]
[排出工序]
[0090]
当基板w上的从ipa向超临界co2的置换结束后，设为关闭开闭阀v1a、v1b来停止向处理容器11供给co2、且打开了开闭阀v2a和v2b这两方的状态，来使处理容器11的设定压力降至常压。由此，压力控制阀40的开度大幅地变大(例如，变为全开)，处理容器11内的压力下降到常压。伴随与此，存在于基板w的图案内的超临界co2变为气体并从图案内脱离，气体状态的co2从处理容器11通过第一子排出线路38a、第二子排出线路38b以及排出线路38排出。最后，打开旁通线路44的开闭阀v4，释放出残留在开闭阀v3与开闭阀v4之间的co2。通过以上过程，基板w的干燥结束。
[0091]
[搬出工序]
[0092]
载置有干燥了的基板w的托盘12的基板保持部14从处理容器11移出并移动到基板交接位置。通过未图示的基板输送臂将基板w从基板保持部14取出，并收容到例如未图示的基板处理容器。
[0093]
《实施方式的效果》
[0094]
根据上述实施方式，能够抑制在干燥处理结束后在基板w的表面残留有微粒。特别地，能够防止微粒集中地残留于例如基板w的表面的特定区域(该区域的器件会变得不良)。下面，对此进行说明。
[0095]
在升压工序初期，在co2以高流速流入处理容器11内时，附着于基板w的背面、处理容器11的内壁面、基板保持部14的表面、第一喷出部21以及第一供给线路34的内壁面等的微粒由来物质有时会被剥离并与co2一起绕到基板w的表面。绕到基板w的表面的微粒由来物质混入基板w的表面的ipa液膜。
[0096]
作为微粒残留于特定区域的原因，能够想到下面的两个模型。
[0097]
(模型1)
[0098]
假定在升压工序中微粒由来物质大致均匀地绕到基板w的表面且仅以上述流通模式3进行了流通工序的情况。
[0099]
将处理容器11、第二喷出部22、流体排出部24及与之连接的配管完全形成为左右对称在制造技术上未必是容易，有时多少会产生非对称性。由于该非对称性，有时无法确保与流动分布的在左右方向上的均匀性。例如，通过基板w的上方的空间从第二喷出部22流向流体排出部24的co2的流动的流速例如可能在处理容器11的右侧的区域大、在处理容器11的左侧的区域小。
[0100]
在ipa的液膜(含有超临界co2)中存在微粒由来物质时，微粒由来物质与在基板w的上方流动的超临界co2一起从处理容器11排出。在此，当发生上述那样的co2的流速不均时，在co2的流速小的区域中微粒由来物质的排出停滞，作为其结果，在co2的流速小的区域残留有较多的微粒。
[0101]
(模型2)
[0102]
假定在升压工序中微粒由来物质不均匀地(例如，在处理容器11的右侧的区域较多)绕到基板w的表面且仅以上述流通模式3进行了流通工序时、co2的流速分布在左右方向上均匀的情况。在该情况下，会有更多的微粒残留于绕过来的微粒由来物质较多的区域。
[0103]
根据上述实施方式，在流通工序的中途改变从第二喷出部22朝向流体排出部24的co2的流动的方向，因此在实施流通工序时使微粒由来物质沿左右方向(y方向)移动(参照图4b和图4c)。因此，例如通过交替地实施流通模式1和流通模式2，在左右方向上的微粒由来物质的分布变得更均匀。由此，能够防止微粒局部残留于特定区域。并且，当在流通工序的中途使微粒由来物质的分布均匀化时，微粒由来物质的排出效率也提高，因此还能够使微粒的总量减少。也就是说，即使根据模型1和模型2中的任一机制而发生了微粒的问题，也能够解决该问题。
[0104]
作为处理单元的变形实施方式，也能够采用下面的结构。
[0105]
图5是仅提取并示出了第一变形实施方式所涉及的处理单元110中的与流通工序有关的构件的示意图。在此，第二喷出部22被分割为多个、例如两个子元件22a、22b，在子元件22a连接有第一子供给线路36a，在子元件22b连接有第二子供给线路36b。另外，流体排出部24被分割为多个、例如两个子元件24a、24b，在子元件24a连接有第一子排出线路38a，在子元件24b连接有第二子排出线路38b。也可以是，替代图5所图示的结构例，第二喷出部22和流体排出部24中的一方与上述的实施方式同样地由单一的元件构成。
[0106]
在上述第一变形实施方式中也是，在流通工序中可以与之前进行了说明的流通模式或其变形例同样地通过对开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b进行操作来改变主流的向量的y方向成分。
[0107]
图6是示出第二变形实施方式所涉及的处理单元210的结构的示意图。图6所示的处理单元210具备处理容器211。处理容器211的顶壁设置有在该顶壁的略下方处支承基板w的多个、例如三个基板支承体214(基板保持部)。各基板支承体214从基板w的下方支承基板w的下表面的周缘部。在处理容器211的底壁的略上方处例如设置有圆板状的挡板202。
[0108]
在处理容器211的底壁设置有第一喷出部221和流体排出部224。第一喷出部221和流体排出部224处于挡板202的正下方。在处理容器211的顶壁设置有两个第二喷出部222a、
222b。第一喷出部221、第二喷出部222a、222b以及流体排出部224既可以是形成于处理容器211的壁(底壁或顶壁)的孔，也可以是通过这样的孔的管或喷嘴那样的结构。
[0109]
图6所示的处理单元210能够嵌入图3所示的配管系统。在该情况下，能够将第一供给线路34的下游端与第一喷出部221连接，能够将第二喷出部222a、222b分别与第一子供给线路36a及第二子供给线路36b的下游端连接。另外，能够将流体排出部224与排出线路38的上游端连接，在该情况下，不需要使排出线路38分支为第一子排出线路38a和第二子排出线路38b。
[0110]
在图6所示的处理单元210中，也能够通过与上述的实施方式同样的过程来实施升压工序、流通工序以及排出工序。特别地，在流通工序中也是，能够通过与之前进行了说明的流通模式或者其变形例同样地对开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b进行操作来改变主流的向量的y方向成分。
[0111]
在升压工序中，从第一喷出部221向处理单元210内喷出co2。喷出的co2在与挡板202发生碰撞之后，沿挡板202的下表面朝向挡板202的周缘部流动，之后朝向上方流动。因而，在升压工序中，co2不会以高流速在基板w的周围流动。
[0112]
在流通工序中，从第二喷出部222a和222b例如交替地喷出co2。也就是说，与图5的实施方式同样地从两个喷出部交替地喷出co2。与此同时，从流体排出部124排出co2(其中含有ipa)。
[0113]
在从第二喷出部222a和222b中的任一方喷出co2的情况下也是，喷出的co2在与其正下方的基板w的上表面发生碰撞之后沿基板w的表面朝向基板w的周缘流动。此时，如图7所概要性地示出的那样，从第二喷出部222a、222b喷出的co2以与基板w碰撞的碰撞点p为中心沿基板w的表面以朝向基板周缘扩散的方式流动。从第二喷出部222a喷出了co2的情况(模式1)下与co2从第二喷出部222b喷出的情况(模式2)下的基板w的表面上的碰撞点p的位置及沿着表面的流动的分布不同。此外，在俯视时，模式1与模式2的流动的分布以通过基板的中心的直线为对称轴镜面对称。因此，在流通工序中，通过从不同的第二喷出部222a、第二喷出部222b例如交替地喷出co2，能够与上述的实施方式同样地使微粒由来物质的分布均匀化以及提高微粒由来物质的排出效率。
[0114]
作为设置于供给/排出系统的供给控制设备/排出控制设备的变形实施方式，也可以针对开闭阀v1a、v1b、v2a、v2b设置开度调节功能。也可以是，在第一子供给线路36a串联地设置开闭阀v1a与具有流量控制功能的阀(例如，恒压阀)，在第二子供给线路36b串联地设置开闭阀v1b与具有流量控制功能的阀。也可以是，在第一子排出线路38a串联地设置开闭阀v2a与具有流量控制功能的阀，在第二子排出线路38b串联地设置开闭阀v2b与具有流量控制功能的阀。
[0115]
在上述的流通模式1和流通模式2下，不关闭开闭阀，通过对具有流量控制功能的阀的开度进行适当调整来如上述那样形成主流的向量具有负y方向成分或正y方向成分的流动分布。具体地说，例如也可以是，在流通模式1下，对设置于第一子供给线路36a和第二子供给线路36b的具有流量控制功能(开度调节功能)的阀的开度进行调节，以使从第一端23a向第二喷出部22流入的co2的流量相对地变大且从第二端23b向第二喷出部22流入的co2的流量相对地变小。在流体排出部24侧也能够使用具有流量控制功能的阀来进行同样的调节。在流通模式2下也能够使用具有流量控制功能的阀来进行同样的调节。
[0116]
应当认为本次公开的实施方式的所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下可以以各种方式进行省略、置换、变更。
[0117]
基板不限定于半导体晶圆，也可以是玻璃基板、陶瓷基板等在半导体装置的制造中使用的其它种类的基板。
[0118]
附图标记说明
[0119]
w：基板；11：处理容器；14：基板保持部；22、22a、22b：流体喷出部(第二喷出部)；24：流体排出部；36a、36b：供给线路；38a、38b：排出线路；36a、36b、38a、38b：流动控制机构(开闭阀)。