CN102751173A - 处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种处理装置。该处理装置抑制在利用高压流体对被处理基板进行处理的处理容器中产生颗粒,确保处理容器内的气密性。以围绕处理腔室(2)的输送口(31)的方式设置密封构件(62),利用盖体(7)封堵输送口(31),利用锁板(15)限制盖体(7)因处理腔室(2)内的压力而后退,同时在处理腔室(2)内利用高压流体对晶圆(W)进行干燥处理。在干燥处理的期间,由于上述密封构件(62)被处理腔室(2)的内部气氛加压而被向盖体(7)侧按压,因此,能够将上述盖体(7)与处理腔室(2)之间的间隙气密地封堵。另外,由于密封构件(62)不会相对于处理腔室(2)、盖体(7)滑动,因此,能够抑制产生颗粒。

Description

处理装置
技术领域
本发明涉及一种在处理容器内使用高压流体对被处理基板进行处理的技术。
背景技术
在对作为被处理基板的例如半导体晶圆(以下称作晶圆)进行清洗的单张式的旋转清洗装置中,通过一边向晶圆的表面供给例如碱性、酸性的药液,一边使晶圆旋转,除去晶圆表面的灰尘、自然氧化物等。通过例如利用纯水等进行的冲洗清洗来将残存在晶圆表面的药液除去,接着使晶圆旋转,从而进行将残存的液体甩出的甩干等。
但是,随着半导体装置的高集成化,在这样的除去液体等的处理中,所谓的图案倒伏的问题变严重。图案倒伏是这样的现象,即,在使残存在晶圆表面的液体干燥时,由于残存在形成图案的凹凸的例如凸部的左右的液体不均匀地干燥,因此,将该凸部向左右拉伸的表面张力的平衡破坏,凸部向液体残存较多的方向倒伏。
作为抑制产生该图案倒伏并除去残存在晶圆表面的液体的方法,公知有采用了作为高压流体的一种的超临界状态的流体(超临界流体)进行的干燥方法。超临界流体除了粘度比液体的粘度小并且溶解液体的能力也较高之外,在超临界流体和与超临界流体处于平衡状态的液体、气体之间不存在界面。因此,在附着有液体的状态的晶圆上将残存的液体置换为超临界流体,然后使超临界流体变为气体状态时,能够不会受到表面张力的影响地使液体干燥。
但是,在进行该干燥处理的情况下,使处理容器内的压力上升到例如10MPa左右。因此,对于利用盖体将形成在处理容器上的晶圆输送口气密地封堵的密封构造,要求一种即使在处理容器内的压力发生了变化的情况下也维持气密性、而且抑制产生颗粒的作用。
在此,在专利文献1中提出了这样的技术,即,在利用压紧环连结主体凸缘和盖体凸缘而将罐主体内部密闭的密封构造中,形成于主体凸缘的凹面部与形成于盖体凸缘的凸出部相嵌合,凸出部的密封件与凹面部接触而将罐主体内密闭。但是,由于该专利文献1的构造是利用压紧环连结主体凸缘和盖体凸缘的密封构造,因此,不能原封不动地应用于将处理容器的输送口和盖体气密地封堵的构造,利用专利文献1的构造也不能解决本发明的问题。
专利文献1:日本特开平10-47483号公报(图2,段落0016,段落0017)
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做成的。其目的在于提供一种在处理容器内利用高压流体对被处理基板进行处理时、在抑制产生颗粒的同时确保处理容器的气密性的处理装置。
本发明提供一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,该处理装置包括:盖体,其用于封堵上述输送口;密封构件,其以在利用该盖体封堵上述输送口时围绕该输送口的方式、或者沿着该输送口的内周面的方式设置为环状,纵截面形成为U字形,并以围成该U字形的内部空间与上述处理容器的内部气氛相连通的方式配置;限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,上述密封构件被进入到上述密封构件的上述内部空间中的处理容器的内部气氛加压而被按压于盖体和处理容器中的至少一个,将上述处理容器与盖体之间的间隙气密地封堵。
优选上述密封构件的与内部空间接触的面由自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮所组成的树脂组中选出的树脂构成。
另一个技术方案提供一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,该处理装置包括:盖体,其用于封堵上述输送口;密封构件,其由弹性体构成,该密封构件以在利用上述盖体封堵上述输送口时围绕该输送口的方式设置为环状,纵截面形成为U字形,并且,U字部分的两端部向外侧弯曲而形成弯曲端部,并以围成该U字形的内部空间与上述处理容器的内部气氛相连通的方式配置;罩构件,其用于限制该密封构件的变形,在上述密封构件的纵截面中看来从U字部分的外侧覆盖该密封构件;限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,在利用上述盖体封堵上述处理容器的输送口时,使上述弯曲端部抵接于上述处理容器和盖体而将该处理容器与盖体之间的间隙气密地封堵,随着上述处理容器内压力上升、上述间隙扩大,上述密封构件在上述罩构件内被进入到上述内部空间中的处理容器的内部气氛对加压而变形,将上述弯曲端部向外侧扩张而维持将上述间隙气密地封堵的状态。
优选上述密封构件由自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮所组成的树脂组中选出的树脂构成。
又一个技术方案提供一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,该处理装置包括:槽部,其以围绕上述输送口的方式形成为环状;密封构件,其沿着该槽部设置在该槽部内;盖体,其用于封堵上述输送口,该盖体的周缘部与上述密封构件相对并与上述密封构件相接触;连通通路,其用于使上述槽部与上述处理容器的内部气氛相连通;限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,上述密封构件被处理容器的内部气氛经由上述连通通路加压而被向盖体侧按压,将上述槽部与盖体之间的间隙气密地封堵。
采用本发明,以围绕处理容器的输送口的方式设置密封构件,使盖体的周缘部与上述密封构件相对并与上述密封构件相接触而封堵输送口,利用限制机构限制盖体因处理容器内的压力而后退,同时在处理容器内利用高压流体对被处理基板进行处理。由此,由于上述密封构件被处理容器的内部气氛加压而被向盖体侧按压,因此,能够将盖体与处理容器之间的间隙气密地封堵,从而能够确保处理容器的气密性。另外,由于密封构件不会相对于处理容器、盖体滑动,因此,能够抑制产生颗粒。
附图说明
图1是表示本实施方式的超临界处理装置的立体图。
图2是上述超临界处理装置的分解立体图。
图3是表示设置在上述超临界处理装置中的处理容器的纵剖侧视图。
图4是表示设置在上述超临界处理装置中的处理容器的纵剖侧视图。
图5是上述处理容器的纵剖视图。
图6是表示上述处理容器的输送口附近的纵剖立体图。
图7是表示设置在上述处理容器上的输送口形成构件和密封构件的分解立体图。
图8是表示上述输送口附近的纵剖侧视图。
图9是表示上述输送口附近的纵剖侧视图。
图10是表示上述输送口附近的纵剖立体图。
图11是表示上述输送口附近的纵剖侧视图。
图12是表示上述输送口附近的纵剖侧视图。
图13是表示上述输送口附近的纵剖侧视图。
图14是表示以往的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图15是表示以往的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图16是表示设置在上述超临界处理装置的另一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图17是表示图16中的输送口形成构件的纵剖侧视图。
图18是表示图16中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图19是表示图16中的输送口形成构件的纵剖侧视图。
图20是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图21是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图22是表示图21所示的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图23是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图24是表示图23所示的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图25是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图26是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图27是表示设置在上述超临界处理装置的又一例子中的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图28是表示图27所示的处理容器的输送口附近的纵剖侧视图。
图29是表示第2实施方式的处理容器的开口部附近的第1纵剖侧视图。
图30是表示上述开口部附近的第2纵剖侧视图。
图31是表示具有U字形缺口的密封构件的第1结构例的纵剖侧视图。
图32是表示上述密封构件的第2结构例的纵剖侧视图。
图33是第2实施方式的变形例的第1纵剖侧视图。
图34是上述变形例的第2纵剖侧视图。
图35是第3实施方式的密封构件的纵剖侧视图。
图36是表示包括图35所示的密封构件的处理容器的开口部附近的纵剖侧视图。
图37是图36所示的处理容器的第1作用说明图。
图38是图36所示的处理容器的第2作用说明图。
具体实施方式
下面,参照图1~图7说明构成本发明的处理装置的超临界处理装置的一实施方式的构造。超临界处理装置1包括供超临界处理进行的处理腔室2,该超临界处理是利用超临界流体使晶圆W干燥的处理。该处理腔室2相当于本实施方式的超临界处理装置1的处理容器,其构成为扁平的长方体形状的耐压容器。在处理腔室2的内部形成有能够将晶圆保持器21以水平的状态收容的扁平的处理空间20(参照图3),该晶圆保持器21构成用于保持晶圆W的基板保持部。处理空间20例如构成为高度几mm~十几mm、容积300cm3~1500cm3左右的比较狭小的空间,以便例如在处理300mm的晶圆W的情况下,能够使超临界流体充分地在晶圆W与处理腔室2的内壁面之间流通,而且能够趁着堆积在晶圆W上的IPA没有自然干燥在短时间内利用超临界流体充满处理空间20内的气氛。
在处理腔室2的前表面形成有用于输入、输出晶圆W的、在左右方向(图1中的X方向)上细长的开口部22。另外,在处理腔室2的开口部22的上下,平板状的两张突片部23以沿前后方向(图1中的Y方向)突出的方式设置。在各突片部23中形成有用于供后述的锁板嵌入的嵌入孔24。另外,以下将图1~图3中的纸面左侧作为前后方向的前方侧继续说明。
如图3~图8所示,在上述处理腔室2的开口部22的外侧,为了形成与该开口部22相连续的输送口31而设有环状的输送口形成构件3。上述输送口31用于向处理腔室2的处理空间20中输送晶圆W。该输送口形成构件3以自处理腔室2的开口部22的周围的侧壁部25突出的方式设置,其前表面部30为了与后述的盖体接合而形成为面状,形成在该输送口形成构件3中的开口部形成了处理腔室2的晶圆W的输送口31。
在上述输送口形成构件3的周围设有用于在处理腔室2中形成凹部的凹部形成构件4。该凹部形成构件4例如纵截面形状形成为コ字状,其包括与处理腔室2的侧壁部25接合的面部42、以自该面部42向处理腔室2的前方突出的方式设置的环状的壁部43。这样在处理腔室2中形成凹部,在上述面部42中形成有与上述开口部22和输送口31相连续的开口部40。
上述输送口形成构件3和凹部形成构件4例如由不锈钢构成,凹部形成构件4的面部42例如利用螺纹紧固固定在处理腔室2上。另外,输送口形成构件3利用螺纹紧固固定在凹部形成构件4上。这样,如图8所示,在输送口形成构件3的外周面32与凹部形成构件4的内周面44之间,以围绕输送口31的方式形成有环状的槽部5。
如图7及图8所示,在上述输送口形成构件3中,上壁部3a的上表面以从输送口31朝向处理腔室2侧逐渐朝向下侧的方式形成为锥面33a,并且下壁部3b的下表面以从输送口31朝向处理腔室2侧逐渐朝向下侧的方式形成为锥面33b。由此,槽部5从处理腔室2的左右方向一侧看来以槽部5内的上下方向的空间随着从前方侧(槽部5的开口部51侧)朝向后方侧(处理腔室2侧)逐渐变大的方式构成为锥形。
另外,如图5及图8所示,在输送口形成构件3中沿着输送口31的周向互相隔开间隔地形成有多个连通通路35,该连通通路35的一端侧向该输送口形成构件3的输送区域34开口,另一端侧向槽部5开口。如图3所示,由于上述输送区域34与处理空间20相连通,因此,槽部5与上述处理腔室2的内部气氛利用该连通通路35而连通。
在上述槽部5内设有环状的、例如由弹性体构成的密封构件6。该密封构件6例如由氟树脂、橡胶等弹性体、不锈钢、钛和特殊合金等、对于向处理腔室2供给的超临界流体具有耐性的材质构成。密封构件6的纵截面形状既可以是圆形,也可以是方形,但如图8所示,其纵截面的大小被设定得大于上述槽部5的开口部51,从而抑制自输送口形成构件3落下。另外,为了抑制树脂、橡胶等的成分、密封构件所含有的杂质溶出到超临界流体中而导致密封构件6劣化,也可以利用聚酰亚胺膜覆盖密封构件6的表面、或者利用SiO2进行涂敷。另外,为了便于图示,图5中省略了密封构件6,图6中省略了晶圆保持器21和晶圆W。
在处理腔室2的上下两面设有例如由带式加热器(tapeheater)等电阻发热体构成的加热器26。加热器26与电源26A相连接,通过增大或减小电源26A的输出,能够将处理腔室2主体和处理空间20的温度维持在例如100℃~300℃的范围中的270℃。
在处理腔室2中还形成有用于向处理空间20内供给超临界状态的IPA的供给通路27,该供给通路27的另一端侧经由阀V1与IPA供给部27a相连接。在处理腔室2中还形成有用于排出处理空间20内的IPA的排出通路28,该排出通路28经由作为用于调整处理空间20内压力的压力调整阀的阀V2与IPA回收部28a相连接。
在处理腔室2的上下表面设有用于将周围的气氛自加热器26绝热的上板11和下板12,通过使制冷剂在冷却管10中流通而使该上板11和下板12冷却。在各板11、12的前方侧的与上述突片部23相对应的位置形成有缺口部11a、12a。
并且,例如,如图1及图2所示,本例子中的上板11和下板12从前方看来在左右方向上宽度形成得比处理腔室2的宽度大。在上述下板12的两端缘的上表面侧以沿前后方向延伸的方式设置有轨道131。该轨道131供保持晶圆保持器21的后述的臂构件210行走,图中的附图标记132是在轨道131上行走的滑动件,附图标记133是用于驱动该滑动件132的、例如由无杆缸体等构成的驱动机构,附图标记134是用于连结驱动机构133和滑动件132的连结构件。
上述晶圆保持器21是能够在保持有晶圆W的状态下以水平的状态配置在处理腔室2的处理空间20内的较薄的板状构件,其与沿左右方向延伸的棱柱状的盖体7相连接。该盖体7以在将晶圆保持器21输入到处理腔室2内时能够嵌入到上下的突片部23之间而封堵输送口31的方式构成。
该盖体7在封堵输送口31时其周缘部与槽部5内的密封构件6相对并与密封构件6相接触。例如,如图9、图11和图12所示,盖体7包括与处理腔室2的输送口31相对且比输送口31大的面部71、欲进入上述槽部5的环状的突部72。上述面部71以与输送口形成构件3的前表面部30抵接的方式设置,在面部71抵接于前表面部30时,突部72进入到槽部5中。这样,在本例子的盖体7中,在封堵输送口31的状态下,盖体7的一部分(突部72)沿着槽部5进入到该槽部5内。
在盖体7的左右两端设有沿前后方向延伸的臂构件210,通过将该臂构件210与已述的滑动件132连接起来,能够使臂构件210在上述轨道131上行走。于是,在使滑动件132移动至轨道131的前端侧时,晶圆保持器21被拉出到图1所示的处理腔室2外部的交接位置。在该交接位置,在晶圆保持器21与后述的输送臂之间交接晶圆W。另一方面,在使滑动件132移动至轨道131的后端侧时,晶圆保持器21移动到图3所示的处理腔室2(处理空间20)内的处理位置。在该处理位置,对晶圆W执行超临界处理。
在上述左右的臂构件210的近侧的一端部设有向上方侧突起的突起部211。另一方面,在处理腔室2侧、例如上板11的左右两端的前方区域中设有锁定构件14。该锁定构件14借助锁定缸体141旋转自由,在将锁定构件14的突片沿左右方向打开时,突起部211自卡定状态被释放(参照图1),如图2所示那样使上述突片朝向下方侧时,突起部211成为被锁定构件14卡定的状态。
在处理腔室2的近侧设有锁板15。该锁板15起到在使晶圆保持器21移动至处理位置时限制盖体7的移动的作用。通过将该锁板15的一端侧和另一端侧分别嵌入到上述嵌入孔24中,能够抑制该锁板15在前后方向(图3中的Y方向)上的移动。另外,利用升降机构151使锁板15在嵌入到嵌入孔24中而按压盖体7的锁定位置与自该锁定位置退避到下方侧而将盖体7释放的释放位置之间沿上下方向移动。图2所示的附图标记152是使锁板15在轨道上行走而引导锁板15的移动方向的滑动机构。在本例子中,由锁板15、嵌入孔24和升降机构151构成用于限制盖体7因处理腔室2内的压力而后退的限制机构。另外,由于在嵌入孔24中设有插入、拔出锁板15所需要的余量,因此,在嵌入孔24与处于锁定位置的锁板15之间形成有微小的间隙24a。另外,为了便于图示,在附图中夸张地描画了上述间隙24a。
另外,如图2所示,在移动至上述交接位置的晶圆保持器21的下方侧设有用于冷却该晶圆保持器21的冷却机构16。该冷却机构16包括冷却板161和例如用于喷出冷却用的清洁空气的喷出孔162。图2中的附图标记163是用于接住自晶圆W流下来的I PA并向排水(drain)管164排出的排水接收皿163。图2中的附图标记165是升降机构,在晶圆保持器21移动至交接位置时,该升降机构上升而对晶圆保持器21执行冷却。
另外,图1所示的附图标记17是用于向被交接到晶圆保持器21上的晶圆W供给IPA的IPA喷嘴,其再次向被输送到处理腔室2内之前的晶圆W供给IPA,从而在向晶圆W堆积了使该晶圆W不会自然干燥的程度的足够量的IPA之后将该晶圆W输入到处理腔室2内。
具有以上说明的构造的超临界处理装置与控制部100相连接。控制部100例如由包括未图示的CPU和存储部的计算机构成,在存储部中记录有编入了超临界处理装置1的作用、即对晶圆W进行超临界处理的步骤(命令)组的程序。该程序存储在硬盘、CD、磁光盘、存储卡等存储介质中,并从上述存储介质安装到计算机中。
接着,说明本发明的作用。向超临界处理装置1中输送在未图示的单张式的清洗装置中被实施了清洗处理后的晶圆W。在该清洗装置中,例如按下述顺序进行利用作为碱性药液的SC1液(氨和过氧化氢水的混合液)除去颗粒、有机性的污染物质→利用作为冲洗液的去离子水(Delonized Water:DIW)进行的冲洗清洗→利用作为酸性药液的稀氟酸水溶液(以下称为D HF(Diluted HydroFluoric acid))除去自然氧化膜→利用DIW进行的冲洗清洗,最后在晶圆表面堆积IPA。然后,将晶圆W以该状态从清洗装置输出,向超临界处理装置1输送。
例如使用输送臂18向该超临界处理装置1输送晶圆W。如图2所示,该输送臂18在沿水平方向延伸的臂构件18A的顶端具有用于保持晶圆W的保持环19,利用升降机构18B升降自由,利用移动机构18C沿前后方向移动自由。在保持环19上例如设有用于吸附保持晶圆W的上表面周缘部的3处的两组拾取器(pick)19A、19B,分开使用两组拾取器19A、19B、即在进行输入时使用用于保持进行超临界处理之前的晶圆W的输入用拾取器19A、在进行输出时使用用于保持超临界处理之后的晶圆W的输出用拾取器19B。
然后,在向处理腔室2输送晶圆W时,上述输送臂18在将该晶圆W交接到在交接位置待机的晶圆保持器21上之后,自晶圆保持器21的上方位置退避。然后,如图1所示,在使冷却板161位于冷却位置的状态下,自IPA喷嘴17向晶圆W表面供给IPA,再次堆积IPA。
另一方面,使电源部26A为ON(连通)的状态,处理腔室2内成为被加热器26加热到例如270℃的状态。另外,利用冷却管10使处理腔室2的周围的温度不会过度上升,从而抑制被供给到晶圆保持器21上的晶圆W表面的IPA的蒸发。此时,供给通路27、排出通路28的阀V1、V2关闭,处理腔室2内是大气压气氛。
接着,使臂构件210在轨道131上滑动,如图4及图11所示,使晶圆保持器21移动至处理位置,使锁定构件14旋转而卡定突起部211。然后,在利用盖体7封堵处理腔室2的输送口31之后,使锁板15上升至锁定位置,如图9所示,使锁板15与盖体7的前表面73抵接,限制盖体7的移动。在该状态下,如图3、图9及图12所示,盖体7的突部72进入到槽部5内,在本例子中,在突部72与槽部5之间压扁密封构件6,从而将输送口31气密地封堵。
然后,在堆积于晶圆W表面的IPA干燥之前打开阀V1,经由供给通路27向处理空间20中供给超临界IPA,使该处理空间20内的压力上升至例如10MPa。此时,由于处理空间20内的气氛利用连通通路35与槽部5相连通,因此,如图10及图13所示,随着处理空间20的加压,处理空间20内的气氛通经由通通路35流通到槽部5内,该槽部5内被加压。于是,在该槽部5内的压力的作用下,密封构件6隔着盖体7按压锁板15。这样,在槽部5内的压力(处理腔室2内的压力)变大时,由于在嵌入孔24中如上所述形成有微小的间隙24a,因此,盖体7和锁板15后退该间隙24a的量。
然后,由于盖体7的进一步移动被锁板15限制,因此,槽部5内的压力进一步升高。这样,密封构件6在槽部5内的压力的作用下被按压于盖体7的突部72,随着槽部5内的加压力增加,密封构件6的按压力升高,因此,密封功能变强。结果,如图13所示,盖体7与槽部5之间成为被密封构件6气密地封堵的状态。
另一方面,在处理空间20内,被供给到该处理空间20内的超临界IPA与堆积于晶圆W的IPA接触时,堆积的IPA自超临界IPA接收热量而蒸发,成为超临界状态。结果,晶圆W的表面自液体的IPA置换为超临界IPA,在平衡状态下,由于在液体IPA与超临界IPA之间不形成界面,因此,能够不会引起图案倒伏地将晶圆W表面的流体置换为超临界IPA。
在向处理空间20内供给超临界IPA之后经过预先设定的时间,若晶圆W的表面成为被超临界IPA置换后的状态,则打开阀V2,朝向IPA回收部28a排出处理空间20内的气氛。由此,处理腔室2内的压力逐渐降低,但由于处理空间20内的温度保持在比常压时的IPA的沸点(82.4℃)高的温度,因此,处理空间20内的IPA自超临界的状态变为气体的状态。此时,由于在超临界状态与气体之间不形成界面,因此,能够不会对形成在表面的图案施加表面张力地使晶圆W干燥。
另外,由于槽部5内随着处理腔室2内的压力降低而减压,因此,密封构件6被输送口形成构件3的锥面33a、33b引导而返回到原来的位置(图12所示的位置),锁板15和盖体7前进至原来的位置。这样,在处理腔室2内的压力降低之后,在突部72与槽部5之间压扁密封构件6,维持处理腔室2的气密性。
利用以上工艺完成了晶圆W的超临界处理之后,为了将残存在处理空间20中的气体的IPA排出,自未图示的吹扫气供给管线供给N2气体,朝向排气通路28进行吹扫。然后,以预先设定的时间供给N2气体,吹扫结束,在处理腔室2内恢复到大气压之后,使锁板15下降至释放位置,解除锁定构件14对突起部211的卡定状态。然后,使晶圆保持器21移动至交接位置,利用输送臂18的输出用拾取器19B对完成了超临界处理的晶圆W进行吸附保持,进行输送。
采用上述的实施方式,在以围绕处理腔室2的输送口31的方式设置的槽部5中设置密封构件6,使盖体7的周缘部与上述密封构件6相对并与上述密封构件相接触,从而封堵输送口31。然后,一边利用锁板15限制盖体7因处理腔室2内的压力而后退,一边在处理腔室2使用超临界流体对晶圆W进行干燥处理。由此,由于上述密封构件6被处理腔室2的内部气氛经由连通通路35加压而被向盖体7侧按压,因此,能够气密地封堵上述槽部5与盖体7之间的间隙,从而能够确保处理腔室2的气密性。
即,在利用锁板15限制盖体7移动的构造中,如上所述,在处理腔室2内的压力升高时,锁板15和盖体7以嵌入孔24的游隙量后退。但是,突部72进入到槽部5内,仅是突部72在该槽部5内后退,密封构件6由于槽部5内的加压而被按压于突部72(盖体7),因此,能够确保槽部5与盖体7之间的气密性。
这样,在设有密封构件6的槽部5内,仅是盖体7的突部72在处理腔室2内的位置发生变化,不会在槽部5与盖体7之间重新形成间隙。另外,由于处理腔室2内的减压,密封构件6被按压于盖体7的力减弱,密封构件6返回到原来的位置。因而,不会发生密封构件6咬入到盖体7与处理腔室2之间的间隙中的现象,密封构件6不会破损,因此,即使在处理腔室2内的压力发生发生变化的情况下,也能够确保处理腔室2的气密性。另外,密封构件6在槽部5的内部稍稍移动,但此时密封构件6不会在槽部5内滑动,因此,也不可能导致密封构件6劣化而产生颗粒。
在此,如图14所示,在如上述那样利用锁板81限制盖体82因处理腔室83内的压力而后退的构造中,设想将密封构件85设置在盖体82与处理腔室83之间的、上述盖体82的进退方向上的面部84来气密地封堵输送口86的构造。处理腔室83的内压升高,在锁板81和盖体82后退时,在盖体82与处理腔室83之间形成间隙87。在该状态下进行了干燥处理之后,在使处理腔室83减压时,发生密封构件85进入到该间隙87中这样的咬入现象。于是,由于盖体82欲返回到原来的位置,因此,对该间隙87内的密封构件85施加较大的力,导致该密封构件85破损,难以维持处理腔室的气密性。
另外,如图15所示,在将密封构件85设置在盖体82与处理腔室83之间的、相对于上述进退方向为侧方侧的面部88的构造中,即使处理腔室83的压力升高,也不会在盖体82与处理腔室83之间形成间隙,因此,能够抑制上述密封构件85的咬入现象的发生。但是,在使盖体82进退时,密封构件85相对于处理腔室83的侧面滑动,因此,密封构件85劣化,易于产生颗粒。
并且,在上述构造中,为了使槽部5朝向处理腔室2侧逐渐变大,输送口形成构件3的外表面构成为锥面33a、33b,因此,能够如上述那样抑制密封构件6的脱落。另外,由于该锥面33a、33b在密封构件6在槽部5内移动时起到辅助该移动的引导面的作用,因此,密封构件6能够迅速地进行移动。
接着,参照图16~图20说明本发明的处理装置的其他实施方式。该实施方式与上述实施方式的不同点在于,输送口形成构件3A在盖体7A的进退方向上可动自由地设置在凹部形成构件4A上。
该例子的输送口形成构件3A借助卡定构件35设置在凹部形成构件4A上。如图17所示,该卡定构件35在形成于凹部形成构件4A的内部的移动区域45内沿上述进退方向移动自由,在该移动区域45的前端设有用于卡定卡定构件35的固定部46。另外,该例子的盖体7A是未设置突部的构造。除此之外,与上述实施方式同样构成。
在本例子中,如图16所示,在盖体7A未受到来自处理腔室2的压力时,卡定构件35位于移动区域45的后端,输送口形成构件3A的后表面36抵接于凹部形成构件4A的前表面47。此时,盖体7A的周缘侧进入到凹部形成构件4A内,面部74抵接于输送口形成构件3A的前表面30,输送口31被封堵。另一方面,在处理晶圆W时,若处理腔室2内的压力升高,则通过连通通路35对槽部5内加压,如图18所示,盖体7A与锁板15都因处理腔室2内的压力而后退。此时,随着盖体7A的后退,如图19所示,输送口形成构件3A也因来自处理腔室2的压力而向盖体7A侧移动,卡定构件35被移动区域45的前方侧的固定部46卡定。
在这样的构造中,密封构件6也由于槽部5内的加压而在槽部5内被向盖体7A侧按压,将盖体7A和槽部5之间气密地封堵。此时,由于不会在盖体7A与槽部5之间重新形成间隙,因此,不可能发生密封构件6的咬入。另外,由于密封构件6也不滑动,因此,也能够抑制产生颗粒。
在此,如图20所示,也可以在盖体7A与输送口形成构件3A的接触面上设置新的密封构件61。图20是输送口形成构件3A相对于凹部形成构件4A可动自由地设置的构造,图20表示输送口形成构件3A与盖体7A因处理腔室2内的压力而一同后退的状态,卡定构件35等省略图示。
在以上内容中,本发明的盖体和凹部形成构件也可以如图21及图22所示那样构成。该例子是输送口形成构件3固定在凹部形成构件4内、且在盖体7A上未设置突部的构造。另外,在图21及图22中省略了锁板15。在本例子中,如图21所示,盖体7A以在输入晶圆W时在封堵输送口31的状态下盖体7A的周缘部进入到凹部形成构件4内的方式构成,这样,能够利用盖体7A的面部74封堵槽部5的开口部51。
另一方面,在处理晶圆W时,在处理腔室2的内压升高时,如图22所示,盖体7A与锁板15因处理腔室2的压力而一同后退,因此,在该盖体7A的面部74与输送口形成构件3的前表面部30之间形成间隙。但是,由于盖体7A以封堵槽部5的开口部51的方式进入到凹部形成构件4中,并且密封构件6被按压在在上述盖体7A与凹部形成构件4的接触区域中,因此,槽部5与盖体7A之间被气密地封堵。
另外,在处理腔室2的压力降低时,槽部5也减压,因此,密封构件6向盖体7A侧的按压力减弱,密封构件6沿着槽部5的锥面33a、33b返回到原来的位置(图21的位置)。另外,盖体7A也与锁板15一同前进到原来的位置,盖体7A的面部74与输送口形成构件3的前表面部30之间的间隙逐渐变小。因而,即使在盖体7A与处理腔室2之间产生了间隙,也能够抑制密封构件6向该间隙中咬入的现象的发生。
另外,如图23及图24所示,也可以使输送口形成构件3B突出到比凹部形成构件4B的前表面靠盖体7B侧的位置。在上述图23及图24中也省略了锁板15的记载。图23表示在输入晶圆W时设置在盖体7B的周缘部的突部72沿着槽部5进入到该槽部5内的状态。在该状态下,由于盖体7B的面部71封堵输送口31,且突部72进入到槽部5内,因此上述输送口31被封堵。
另外,在处理晶圆W时,在处理腔室2的内压升高时,如图24所示,由于盖体7B的后退而在该盖体7B的面部71与输送口形成构件3的前表面部30之间形成间隙,但由于突部72进入到槽部5内,并且密封构件6因槽部5内的加压被向盖体7B(突部72)侧按压,因此,将盖体7B与槽部5之间气密地封堵,能够维持处理腔室2的气密性。
在本例子中,在处理腔室2的压力降低之后,密封构件6也返回到原来的位置,盖体7B也移动到原来的位置,因此,也能够抑制密封构件6向盖体7B与处理腔室2之间的间隙中咬入的现象的发生。
另外,如图25所示,用于使槽部5与处理腔室2的内部气氛连通的连通通路47既可以形成在凹部形成构件4C侧,或者也可以在输送口形成构件和凹部形成构件这两者中设置连通通路。
另外,形成在槽部5中的锥部形成于输送口形成构件的外表面和凹部形成构件的内表面中的任一个上即可,例如,如图26所示,也可以不在输送口形成构件3D的外表面上形成锥面,而在凹部形成构件4D的内表面上形成锥面48。另外,在本例子中,是以槽部5内的上下方向的空间在晶圆W的输送方向上逐渐扩展的方式构成为锥形的,但也可以是以槽部5内的左右方向的空间在晶圆W的输送方向上逐渐扩展的方式构成为锥形的。
另外,盖体7的限制机构只要是限制盖体7因处理腔室2内的压力而后退的构造,就并不限于采用锁板的构造。例如,也可以利用使盖体7在交接位置与处理腔室2内的处理位置之间移动的锁定缸体等驱动机构来限制盖体7。在采用锁板15的限制机构中,盖体7因处理腔室2内的压力而稍稍后退,但由于限制机构的不同,也能够以即使受到处理腔室2内的压力也基本上不会使盖体后退的方式进行限制。
另外,也可以将处理腔室2和凹部形成构件4形成为一体、并在处理腔室2的侧面形成凹部。另外,如图27所示,也可以如下这样设置:在处理腔室91上形成输送口92,以围绕该输送口92的方式形成环状的槽部93,在该槽部93中设置环状的密封构件94。在本例子中,盖体95以封堵输送口92、并且其周缘部与密封构件94相对且与密封构件94相接触的方式设置,并且设有用于使槽部93与处理腔室91的内部气氛相连通的连通通路96。
在这种情况下,在处理腔室91内的压力升高时,密封构件94被向盖体95侧按压,槽部93与盖体95之间的间隙被气密地封堵。此时,在应用采用了锁板的限制机构的情况下,如图28所示,在处理腔室91内的压力升高时,在盖体95与槽部93之间形成有间隙,但密封构件94被按压于盖体95,使得该间隙被封堵,因此,槽部93与盖体95之间的间隙被气密地封堵。另外,在对处理腔室91进行减压时,解除对密封构件94的按压,因此,密封构件94返回到原来的位置,能够抑制密封构件94向上述间隙中咬入的现象的发生。
另外,晶圆保持器21和盖体7也可以彼此独立地设置。例如也可以如下这样设置:预先将晶圆保持器21设置在处理腔室2内,在向晶圆保持器21上输送了晶圆W之后,利用盖体7关闭输送口31。
在以上内容中,本发明的密封构件并非一定是弹性体,也可以由不锈钢、钛、特殊合金构成。在这种情况下,在处理容器内升压之后,密封构件也被处理容器的内部气氛经由连通通路加压而被向盖体侧按压,将槽部与盖体之间的间隙气密地封堵,能够确保处理容器的气密性。另外,由于密封构件不会相对于处理容器、盖体滑动,因此,能够抑制颗粒的产生。
接着,参照图29~图32说明另一个超临界处理装置(处理装置)的第2实施方式。第2实施方式的处理装置具有与使用图1~图4说明的超临界处理装置大致同样的整体构造。但是,不包括用于形成供密封构件6配置的槽部5的输送口形成构件3、凹部形成构件4这一点和密封构件62的纵截面为U字形这一点与已述的各实施方式(以下统称为第1实施方式)的处理装置不同。
如图29、图30所示,在第2实施方式的处理装置的例如盖体7的侧壁上,以围绕晶圆保持器21的基端部的方式形成有凹部75。通过向该凹部75内嵌入密封构件62,在与开口部22周围的侧壁面抵接的盖体7侧的侧壁面上配置有密封构件62。如上所述,在本例子的处理腔室2上未设置输送口形成构件3、凹部形成构件4,因此,处理腔室2的开口部22相当于晶圆W的输送口31。另外,对于图29~图34所示的构成要件中的、与图1~图28所示的处理装置通用的构成要素标注与在上述图1~图28中标注的附图标记通用的附图标记。
密封构件62在以能够包围开口部22的方式形成为环状这一点上与图7所示的第1实施方式的密封构件6通用。另一方面,如图31、图32所示,密封构件62的截面形状为U字形。在图29、图30所示的密封构件62中,U字的缺口620是沿着环状的密封构件62的内周面形成的。换言之,在密封构件62中形成有被围成U字形的内部空间(缺口620)。
在利用设有该密封构件62的盖体7封堵输送口31时,密封构件62以封堵盖体7与输送口31之间的间隙的方式配置在盖体7和处理腔室2的相对的面之间。而且,由于该间隙形成在处理腔室2内的处理空间20的开口部22周围,因此,沿着密封构件62的内周面形成的缺口呈与该处理空间20相连通的状态。
在本例子中,缺口620与处理空间20相连通的密封构件62也暴露在超临界IPA的气氛中,存在超临界IPA使树脂、橡胶等的成分、密封构件62所含有的杂质溶出的情况。因此,本例子的密封构件62至少朝向上述处理空间20开口的缺口620的内侧由对于超临界IPA具有耐腐蚀性的树脂构成。
作为对于超临界IPA具有耐腐蚀性的树脂,可列举出聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮(PEEK),优选采用即使向超临界IPA中溶出了微量的成分、对半导体装置的影响也很少的非氟系树脂。
图31所示的密封构件62a是通过在形成为与该密封构件62a大致相同的形状(外观为环状,纵截面为U字形)的、不锈钢、镍、镍铬铁耐热耐蚀合金(Inconel)(注册商标)、铜等金属制的芯材611的表面形成聚酰亚胺覆膜612而构成的。聚酰亚胺覆膜612例如也可以通过如下这样的真空蒸镀来形成,即,向载置有芯材611的真空容器内供给作为聚酰亚胺的原料的单体的蒸气,将芯材611加热到进行聚合反应的温度,在该芯材611的表面形成聚酰亚胺覆膜612。另外,也可以通过在芯材611的表面涂敷聚酰亚胺原料的液体,并将所涂敷的聚酰亚胺原料的液体加热来形成聚酰亚胺覆膜612。另外,构成上述芯材611的金属也可以使用Ni-Ti合金等超弹性合金(弹性模量较高的金属)。超弹性合金、例如Ni-Ti合金即使变形至8%左右的变形也能够复原。
另外,图32所示的密封构件62b仅在芯材611的形成有缺口620的面形成有聚酰亚胺覆膜613,密封构件62b是将带有该聚酰亚胺覆膜613的芯材611例如嵌入到形成于PTFE(聚四氟乙烯:PolyTetra Fluoro Ethylene)制的引导构件614的凹部内而成的构造。
像上述的密封构件62a、62b这样,通过由耐腐蚀性较高的树脂构成朝向处理空间20开口的缺口620的内侧,能够抑制密封构件62a、62b劣化。另外,芯材611、聚酰亚胺覆膜612、613等具有能够沿开闭缺口620的方向变形的弹性。另外,图29~图30、图33~图34中的密封构件62将图31、图32所示的各密封构件62a、62b的构造简化表示。
下面,对包括上述密封构件62的处理装置的作用进行说明。直到将利用未图示的清洗装置清洗后的晶圆W以在其表面堆积有液体IPA的状态输送,交接到晶圆保持器21上之后,使盖体7移动而将晶圆W输入到处理腔室2内为止,与已述的第1实施方式的处理装置相同。
此时,由于在处理腔室2上未设置输送口形成构件3、凹部形成构件4,因此,如图29所示,盖体7和处理腔室2的侧壁面彼此直接相对而压扁密封构件62,将输送口31的周围气密地封堵。被盖体7和处理腔室2压扁的密封构件62向缺口620变窄的方向变形。在缺口620未完全关闭的情况下,在该时刻,处理空间20内的气氛经由盖体7与处理腔室2之间的间隙向上述缺口620内流入。
然后,在堆积于晶圆W表面的IPA干燥之前向处理空间20中供给超临界IPA时,在受自超临界IPA的压力的作用下,盖体7以形成于突片部23的嵌入孔24与锁板15之间的间隙24a的量后退。由于盖体7的后退,该盖体7与处理腔室2之间的间隙扩大时,缺口620在具有弹性的密封构件62的恢复力的作用下扩展,如图30所示,处理空间20内的气氛(超临界IPA)也进一步还进入到该缺口620(内部空间)内。
在超临界IPA进入到缺口620内时,从缺口620的内侧扩张密封构件62,施加将密封构件62的外周面(与缺口620相反一侧的面)朝向盖体7的凹部75这一侧的面、处理腔室2的侧壁面按压的力。由此,密封构件62的外周面与盖体7、处理腔室2紧密贴合,将上述的构件7、2之间的间隙气密地封堵。确认了这种密封构件62具有能够在受自超临界IPA的力的作用下变形的弹性,并能够克服处理空间20与外部的压力差(例如4MPa~10MPa左右)维持将上述间隙气密地封堵的状态。
另外,密封构件62的供超临界IPA流入的缺口620内的面由对于超临界IPA具有耐腐蚀性的树脂构成,从而树脂成分、杂质的溶出较少,能够长期维持密封性能。
向处理空间20内供给超临界IPA之后,在利用超临界IPA置换晶圆W表面的液体IPA之后使晶圆W干燥的作用、处理之后的晶圆W输出动作等与已述的第1实施方式相同,因此省略说明。
在此,密封构件62并不限定于设置在盖体7侧的情况。在图29、图30所示的例子中,也可以在处理腔室2的侧壁面设置凹部,在该凹部内嵌入密封构件62。
并且,并不限定于密封构件62配置在盖体7与输送口31相对的面之间的情况。
例如图33、图34所示的处理装置在利用盖体7封堵开口部22时沿着该开口部的内周面配置密封构件62。该密封构件62的缺口620从盖体7侧看来朝向深侧方向开口,呈不经由盖体7与处理腔室2之间的间隙而直接与处理空间20相连通的状态(图33)。
在本例子的处理装置中,在将晶圆W输入到处理腔室2内之后,向处理空间20中供给超临界IPA时,在受来自超临界IPA的力的作用下,盖体7以已述的间隙24a的量后退,并且,超临界IPA(处理空间20的气氛)流入到朝向处理空间20开口的缺口620内。进入到缺口620内的超临界IPA从缺口620的内侧使密封构件62沿上下方向扩张,施加将密封构件62的外周面朝向处理腔室2的开口部22的内周面按压的力。
由此,密封构件62的外周面与处理腔室2紧密贴合,将形成在盖体7与处理腔室2之间的间隙覆盖,将该间隙气密地封堵。图中的附图标记29是将开口部22的周缘部局部切除而用于使密封构件62的外周面易于紧密贴合的抵接面,附图标记63是预先设置在盖体7与处理腔室2之间的O型环,上述抵接面29和O型环63根据需要来设置。
另外,形成于密封构件62的缺口620的形状并不限于U字形,只要通过使超临界IPA进入到缺口620的内侧,能够施加将密封构件62压靠于盖体7、处理腔室2的力,就也可以是V字形、凹字形等。权利要求书所述的“U字形”是指也包含上述V字形、凹字形的纵截面形状的概念。另外,图31、图32所示的金属制的芯材611也不是必需的构成要素,也可以仅由树脂等弹性体构成密封构件62。
接着,参照图35、图36说明第3实施方式的超临界处理装置(处理装置)的构造。第3实施方式的处理装置的整体构造也与使用图1~图4说明的超临界处理装置大致相同。另外,如图35所示,本例子的处理装置在包括以能够围绕处理腔室2的开口部22的方式形成为环状、纵截面形状为U字形、且形成有被围成该U字形的缺口640(内部空间)的密封构件64这一点上与第2实施方式的密封构件62a、62b通用。
本密封构件64的U字部分的两端部向外侧弯曲而形成有弯曲端部642。该弯曲端部642越向外侧行进变得越细,成为弯曲端部642利用弯曲端部642的顶端部643以细长的线状区域与处理腔室2、盖体7相接触的构造。
以下,在密封构件64的U字形的纵截面中,将相对的部位称作侧部641、将连接上述侧部641的部位称作连结部644时,密封构件64自连结部644朝向弯曲端部642侧逐渐变细(变薄),并且,两侧部641越向顶端侧(弯曲端部642侧)行进越向内侧(缺口640侧)倾斜。
密封构件64由作为对于超临界IPA具有耐腐蚀性的弹性体的树脂、例如由自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮(PEEK)所构成的树脂组中选出的树脂构成,抑制杂质向超临界IPA溶出。
在该密封构件64上,以在纵截面中看来从U字部分的外侧覆盖该密封构件64的方式设有罩构件65。罩构件65起到在超临界IPA进入到缺口640内、密封构件64从内侧被加压时限制密封构件64变形的作用。
罩构件65与密封构件64同样形成为环状,并且,其纵截面呈U字形,在该U字的缺口(内部空间)中嵌入有密封构件64。以下,在罩构件65的U字纵截面中,也将相对的部位称作侧部651,将连接上述侧部651的部位称作连结部652。
在罩构件65的侧部651的内表面与朝向内侧倾斜的密封构件64的侧部641的外表面之间形成有间隙,该间隙作为游隙而密封构件64的侧部641能够在罩构件65内变形。另外,罩构件65的侧部651的内表面呈能够通过与密封构件64的侧部的外表面面接触而与密封构件64的侧部的外表面相抵接的形状。
在密封构件64嵌入在罩构件65内的状态下,弯曲端部642向罩构件65的外侧伸出。另外,在未向缺口640内施加压力时,弯曲端部642的顶端部643位于比罩构件65的侧部651的外表面靠外侧的位置。并且,在罩构件65的连结部652的内表面与密封构件64的连结部644的外表面之间形成有间隙,该间隙作为吸收由热量等引起的密封构件64膨胀的空间。
另外,密封构件64的弯曲端部642以覆盖罩构件65的侧部651的端部的方式与罩构件65的侧部651的端部接触,通过自密封构件64的内侧加压,将密封构件64向罩构件65内推入,密封构件64的弯曲端部642支承密封构件64,使得上述连结部644、652之间的间隙不被封堵。本例子的密封构件64的侧部641基端部侧的外表面与罩构件65的内表面相接触,密封构件64利用该接触面保持在罩构件65内。如上所述,在罩构件65内,密封构件64的侧部641变形或者热膨胀,因此,为了不阻碍这样的变形、膨胀,优选不通过粘结等将密封构件64与罩构件65的接触部固定。
罩构件65由比密封构件64难以变形的材料、例如不锈钢、钨(W)、钛(Ti)等金属、或者含有上述金属的合金等构成。
以下,将密封构件64和覆盖该密封构件64的罩构件65并称作密封部66。
如图36所示,密封部66嵌入到以围绕晶圆保持器21基端部的方式设置在处理装置的例如盖体7的侧壁上的凹部75内。由此,在用盖体7封堵开口部22时,密封部66以围绕处理腔室2的开口部22的方式配置在处理腔室2与盖体7的侧壁面之间。另外,在密封部66中,将密封构件64的缺口640朝向开口部22地配置,在被密封部66围绕的处理腔室2与盖体7的侧壁面之间形成有间隙76。结果,密封构件64的缺口640(内部空间)呈与处理腔室2的内部气氛相连通的状态。
另外,对于图36~图38所示的构成要素中的、与图1~图28所示的处理装置通用的构成要素标注与在上述图中标注的附图标记通用的附图标记。
下面,说明包括上述密封部66的处理装置的作用。在将堆积有液体IPA的清洗之后的晶圆W以保持在晶圆保持器21上的状态输入到处理腔室2内时,成为盖体7与处理腔室2的侧壁面彼此直接相对的状态。
此时,如图37的放大图所示,盖体7和处理腔室2的侧壁面分别与突出到比罩构件65靠外侧的位置的弯曲端部642接触,以将密封构件64的侧部641朝向内侧推回的方式使密封构件64变形。作为弹性体的侧部641沿着与被推回的方向相反的方向作用恢复力,将弯曲端部642的顶端部643压靠于盖体7和处理腔室2。结果,盖体7与处理腔室2之间的间隙76被密封构件64气密地封堵。
然后,在堆积于晶圆W表面的IPA干燥之前向处理空间20中供给超临界IPA时,处理腔室2内的超临界IPA经由间隙76进入到密封构件64的缺口640(内部空间)内。然后,在维持盖体7与处理腔室2相接触的状态的比较低的压力、例如处理腔室2、缺口640内的压力上升至1MPa左右的期间里,密封构件64的侧部641被加压而朝向外侧变形,利用更强的力将弯曲端部642压靠于盖体7和处理腔室2的侧壁面。
处理腔室2、缺口640内的压力进一步上升、例如超过1MPa时,盖体7开始被推回至由锁板15限制的位置,如图38所示,处理腔室2与盖体7之间的间隙76扩大。与该移动相对应,被缺口640内的超临界IPA加压的密封构件64的侧部641也被进一步向外侧扩张,弯曲端部642伸出至罩构件65的外侧,维持与盖体7、处理腔室2的接触状态。在此,在图38所示的例子中,罩构件65受到与侧部641的变形相应地作用于密封构件64的应力的作用,从而罩构件65在盖体7的凹部75内移动。
在密封构件64的侧部641这样朝向外侧变形时,密封构件64的侧部641的外表面不久就与罩构件65的侧部651的内表面相抵接,密封构件64的变形受到限制。这样,设计密封构件64与罩构件65的侧部641、651之间的间隙的宽度、弯曲端部642的弯曲宽度(向外侧突出的宽度),以便在密封构件64变形至被罩构件65限制的位置时,能够维持将后退至锁板15所决定的的限制位置的盖体7与处理腔室2之间的间隙76气密地封堵的状态。另外,通过改变自连结部644侧朝向弯曲端部642侧变薄的侧部641的厚度,能够调节缺口640内的压力与侧部641的变形量之间的关系。
另外,通过利用罩构件65限制密封构件64的变形,超临界流体进入到缺口640内,即使缺口640的内部空间与外部的压力差增大至10MPa左右,也能够抑制密封构件64的侧部641产生过度的变形、裂纹。另一方面,密封构件64的连结部644比侧部641粗,因此,即使在该连结部644与罩构件65之间形成有用于吸收热膨胀等的间隙,也能够维持密封构件64的强度,从而能够抑制产生不需要的变形、裂纹。
并且,通过由对于超临界IPA具有耐腐蚀性的树脂构成密封构件64,树脂成分、杂质的溶出较少,能过长期维持密封性能。另外,通过密封构件64的弯曲端部642以覆盖在罩构件65的侧部651的端部的方式向外侧伸出,罩构件65能够保持不与超临界IPA接触的状态,从而能够抑制用于构成罩构件65的金属的腐蚀。
在第3实施方式中,在向处理空间20内供给超临界IPA之后,利用超临界IPA置换晶圆W表面的液体IPA之后使晶圆W干燥的作用、处理之后的晶圆W的输出动作等也与已述的第1实施方式相同,因此省略说明。
另外,密封部66并不限定于设置在盖体7侧的情况,也可以在处理腔室2的侧壁面设置凹部,并在该凹部内嵌入密封构件64,这一点与第2实施方式的密封构件62相同。
另外,在第3实施方式的发明中,权利要求书所述的“U字形”也是指也包含V字形、凹字形的纵截面形状的概念。
在以上说明的第1~第3实施方式的处理装置中,为了进行晶圆W的干燥所采用的高压流体的原料并不限定于IPA,例如也可以采用HFE(Hydro Fluoro Ether)、CO2(二氧化碳)、N2(氮)、氩等非活性气体。并且,高压流体状态并不限于超临界状态的情况,使原料的液体成为亚临界状态(例如,在为IPA的情况下,温度为100℃~300℃的范围、压力为1MPa~3MPa的范围内)、并利用该亚临界流体进行晶圆W的干燥的情况也包含在本发明的保护范围内。另外,也可以在利用晶圆保持器21向大致水平地设置的处理腔室2内输入晶圆W之后,将处理腔室2倾斜成大致铅垂,在该铅垂的状态下进行超临界处理。
另外,利用本发明实施的超临界处理并不限定于除去晶圆W的表面的液体的干燥处理。例如,本发明也能够应用于使利用抗蚀剂膜进行了图案化之后的晶圆W与超临界流体接触而自晶圆W除去抗蚀剂膜的处理。
附图标记说明
W、晶圆;2、处理腔室;20、处理空间;21、晶圆保持器;22、开口部;3、输送口形成构件;31、输送口;33a、33b、锥部;35、连通通路;4、凹部形成构件;5、槽部;51、开口部;6、62、64、密封构件;65、罩构件;66、密封部;620、缺口。

Claims (9)

1.一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,
该处理装置包括:
盖体,其用于封堵上述输送口;
密封构件,其以在利用该盖体封堵上述输送口时围绕该输送口的方式、或者沿着该输送口的内周面的方式设置为环状,纵截面形成为U字形,并以围成该U字形的内部空间与上述处理容器的内部气氛相连通的方式配置;
限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,
上述密封构件被进入到上述密封构件的上述内部空间中的处理容器的内部气氛加压而被按压于盖体和处理容器中的至少一个,将上述处理容器与盖体之间的间隙气密地封堵。
2.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,
上述密封构件的与内部空间接触的面由自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮所组成的树脂组中选出的树脂构成。
3.一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,
该处理装置包括:
盖体,其用于封堵上述输送口;
密封构件,其由弹性体构成,该密封构件以在利用上述盖体封堵上述输送口时围绕该输送口的方式设置为环状,纵截面形成为U字形,并且,U字部分的两端部向外侧弯曲而形成弯曲端部,并以围成该U字形的内部空间与上述处理容器的内部气氛相连通的方式配置;
罩构件,其用于限制该密封构件的变形,在上述密封构件的纵截面中看来从U字部分的外侧覆盖该密封构件;
限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,
在利用上述盖体封堵上述处理容器的输送口时,使上述弯曲端部抵接于上述处理容器和盖体而将该处理容器与盖体之间的间隙气密地封堵,随着上述处理容器内的压力上升、上述间隙扩大,上述密封构件在上述罩构件内被进入到上述内部空间中的处理容器的内部气氛加压而变形,将上述弯曲端部向外侧扩张而维持将上述间隙气密地封堵的状态。
4.根据权利要求3所述的处理装置,其特征在于,
上述密封构件由自聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、对二甲苯、聚醚醚酮所组成的树脂组中选出的树脂构成。
5.一种处理装置,其用于利用高压流体对经由输送口输入到处理容器内的被处理基板进行处理,其特征在于,
该处理装置包括:
槽部,其以围绕上述输送口的方式形成为环状;
密封构件,其沿着该槽部设置在该槽部内;
盖体,其用于封堵上述输送口,该盖体的周缘部与上述密封构件相对并与上述密封构件相接触;
连通通路,其用于使上述槽部与上述处理容器的内部气氛相连通;
限制机构,其用于限制上述盖体因处理容器内的压力而后退,
上述密封构件被处理容器的内部气氛经由上述连通通路加压而被向盖体侧按压,将上述槽部与盖体之间的间隙气密地封堵。
6.根据权利要求5所述的处理装置,其特征在于,
上述盖体在封堵着输送口的状态下盖体的一部分沿着槽部进入到该槽部内。
7.根据权利要求5或6所述的处理装置,其特征在于,
上述槽部以槽部内的空间自盖体侧向被处理基板的输入方向逐渐扩展的方式构成为锥形。
8.根据权利要求5~7中任一项所述的处理装置,其特征在于,
在上述处理容器上设有凹部,并且在该凹部的底面形成有用于将被处理基板相对于该处理容器内输入、输出的开口部;
该处理装置包括环状的输送口形成构件,该输送口形成构件配置在上述凹部内,用于形成与上述开口部连续的上述输送口,并且在该输送口形成构件的外周面与上述凹部的内周面之间形成上述槽部。
9.根据权利要求5~8中任一项所述的处理装置,其特征在于,
上述输送口形成构件相对于上述凹部在上述被处理基板的输入方向上可动自由地设于该凹部。
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