JP2001324263A - Supercritical drier - Google Patents

Supercritical drier

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JP2001324263A
JP2001324263A JP2000141273A JP2000141273A JP2001324263A JP 2001324263 A JP2001324263 A JP 2001324263A JP 2000141273 A JP2000141273 A JP 2000141273A JP 2000141273 A JP2000141273 A JP 2000141273A JP 2001324263 A JP2001324263 A JP 2001324263A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to carry out supercritical drying in a state wherein occurrence of pattern failure is inhibited as much as possible. SOLUTION: A diagonal flow plate 112 opposite to a substrate disposing table 103 is provided between a nozzle 108 and the substrate disposing plate 103. The diagonal flow plate 112 is disposed substantially in parallel with a substrate 104 disposed on the table 103.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リンス処理の後の
乾燥におけるリンス液の表面張力による微細なパターン
の倒れを抑制する超臨界乾燥を行う超臨界乾燥装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supercritical drying apparatus for performing supercritical drying for suppressing the collapse of fine patterns due to the surface tension of a rinsing liquid in drying after rinsing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、MOSLSIの大規模化に伴い、
チップの大型化とともにLSI製造におけるパターンの
微細化が推進されており、今や線幅が100nmをきる
パターンが形成されるに至っている。線幅が狭くなると
言うことは、結果的にアスペクト比(高さ/幅)の大き
なパターンを形成することになる。このように、LSI
を始めとする大規模・高性能デバイスを作製するために
は、極微細パターンが必要となる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in scale of MOS LSI,
The miniaturization of patterns in LSI manufacturing has been promoted along with the increase in size of chips, and patterns having a line width of less than 100 nm have now been formed. Reducing the line width results in the formation of a pattern having a large aspect ratio (height / width). Thus, LSI
In order to manufacture large-scale and high-performance devices such as, an ultrafine pattern is required.

【0003】この極微細パターンは、例えば、露光,現
像,リンス処理を経て形成される、光やX線または電子
線に感光性を有するレジストのパターンである。また、
これらレジストパターンをマスクとした選択エッチング
による、エッチング,水洗,リンス処理を経て形成され
る酸化物などの無機材料からなるエッチングパターンで
ある。前述したレジストパターンは、有機材料である感
光性レジストの膜をリソグラフィー技術で加工すること
により形成できる。感光性レジストの膜に露光を行う
と、露光された領域の分子量や分子構造が変化し、未露
光の領域との間に現像液に対する溶解性に差が発生する
ので、この差を利用した現像処理により感光性レジスト
の膜より微細なパターンが形成できる。
The ultrafine pattern is, for example, a resist pattern formed through exposure, development, and rinsing and having sensitivity to light, X-rays, or electron beams. Also,
This is an etching pattern made of an inorganic material such as an oxide formed through etching, water washing, and rinsing by selective etching using the resist pattern as a mask. The above-described resist pattern can be formed by processing a film of a photosensitive resist which is an organic material by a lithography technique. When the photosensitive resist film is exposed, the molecular weight and molecular structure of the exposed area change, and a difference in solubility in a developing solution occurs between the exposed area and the unexposed area. By the treatment, a finer pattern than the photosensitive resist film can be formed.

【0004】上記の現像処理では、現像を続けていけ
ば、やがて未露光の領域も現像液に溶解し始めてパター
ンが消滅してしまうので、リンス液によるリンス処理を
行って現像を停止している。最終的に、乾燥してリンス
液を除去することで、加工マスクとしてのレジストパタ
ーンがレジスト膜に形成できる。このような微細パター
ン形成における乾燥時の大きな問題点として、図9A〜
Cの工程図に示すようなパターンの倒れがある。
In the above-described development processing, if the development is continued, the unexposed areas will soon begin to dissolve in the developer and the pattern will disappear, so that the development is stopped by performing a rinsing treatment with a rinsing liquid. . Finally, by drying and removing the rinsing liquid, a resist pattern as a processing mask can be formed on the resist film. As a major problem at the time of drying in forming such a fine pattern, FIGS.
There is a pattern collapse as shown in the process diagram of C.

【0005】アスペクト比の大きい微細なレジストのパ
ターンは、現像を施した後でリンス洗浄,乾燥を経て形
成される。レジスト以外でもアスペクト比の大きな微細
パターンは形成される。例えば、レジストパターンをマ
スクに基板をエッチングし、高アスペクト比の基板パタ
ーンを形成する場合、エッチングの後で洗浄し、図9A
に示すように、基板901と共に基板パターン902を
水903に浸漬してリンス洗浄する。この後、乾燥を行
うことになる。
A fine resist pattern having a large aspect ratio is formed through development, rinsing and drying. A fine pattern having a large aspect ratio is formed other than by the resist. For example, in the case where a substrate is etched using a resist pattern as a mask to form a substrate pattern having a high aspect ratio, the substrate is washed after the etching, and FIG.
As shown in (1), the substrate pattern 902 together with the substrate 901 is immersed in water 903 and rinsed. Thereafter, drying is performed.

【0006】ところが、図9Bに示すように、乾燥時に
は、基板パターン902の間に残った水903と、外部
の空気904との圧力差により、曲げ力(毛細管力)9
05が働く。この結果、図9Cに示すように、基板90
1上で基板パターン902のパターン倒れが発生する。
この倒れる現象はパターンが高アスペクト比になるほど
顕著になる。上記毛細管力は、水などのリンス液とパタ
ーンとの間での気液界面で生じる表面張力に依存するこ
とが報告されている(文献:アプライド・フィジクス・
レターズ、66巻、2655−2657頁、1995
年)。
However, as shown in FIG. 9B, during drying, a bending force (capillary force) 9 is caused by a pressure difference between water 903 remaining between substrate patterns 902 and external air 904.
05 works. As a result, as shown in FIG.
1, pattern collapse of the substrate pattern 902 occurs.
This falling phenomenon becomes more remarkable as the pattern becomes higher in aspect ratio. It has been reported that the capillary force depends on the surface tension generated at a gas-liquid interface between a rinsing liquid such as water and a pattern (Reference: Applied Physics.
Letters, 66, 2655-2657, 1995
Year).

【0007】この毛細管力は、有機材料からなるレジス
トパターンを倒すだけでなく、無機材料であるシリコン
などのより丈夫なパターンをも歪める力を有しているた
め、上述したリンス液による表面張力の問題は重要とな
っている。この毛細管力による問題は、表面張力の小さ
なリンス液を用いて処理を行うようにすれば解決でき
る。例えば、リンス液として水を用いた場合、水の表面
張力は約72×10-3N/mだが、メタノールの表面張
力は約23×10-3N/mなので、水を直接乾燥するよ
りも、水をエタノールに置換した後でエタノールを乾燥
する方が、パターン倒れの程度は抑制される。
This capillary force not only defeats a resist pattern made of an organic material but also distorts a stronger pattern made of an inorganic material such as silicon. The problem is important. The problem caused by the capillary force can be solved by performing the treatment using a rinsing liquid having a small surface tension. For example, when water is used as the rinsing liquid, the surface tension of water is about 72 × 10 −3 N / m, but the surface tension of methanol is about 23 × 10 −3 N / m. When the ethanol is dried after replacing the water with ethanol, the degree of pattern collapse is suppressed.

【0008】さらに、表面張力が20×10-3N/mの
パーフロロカーボンを用い、パーフロロカーボン液でリ
ンス液を置換してからパーフロロカーボンを乾燥させる
ようにすれば、パターン倒れ抑制にはより効果的であ
る。しかしながら、表面張力の低いリンス液を用いれば
パターン倒れの発生を低減できるが、液体を用いている
限りはある程度の表面張力を持つためパターン倒れをな
くすことはできない。パターン倒れの問題を解決するた
めには、表面張力がゼロのリンス液を用いるか、リンス
液を表面張力がゼロの液体で置換した後で、置換した液
体を乾燥することが必要となる。
Further, if perfluorocarbon having a surface tension of 20 × 10 −3 N / m is used and the perfluorocarbon is replaced with a rinsing liquid and then the perfluorocarbon is dried, the pattern collapse can be more effectively suppressed. It is a target. However, the use of a rinsing liquid having a low surface tension can reduce the occurrence of pattern collapse. However, as long as the liquid is used, the pattern collapse cannot be eliminated because the liquid has a certain surface tension. In order to solve the problem of pattern collapse, it is necessary to use a rinsing liquid having a zero surface tension, or to replace the rinsing liquid with a liquid having a zero surface tension and then dry the replaced liquid.

【0009】上記の表面張力がゼロの液体として超臨界
流体がある。超臨界流体は、臨界温度および臨界圧力を
超えた温度および圧力下の物質であり、液体に近い溶解
力を持つが、張力や粘度は気体に近い性質を示すもの
で、気体の状態を保った液体といえる。この、超臨界流
体は、気液界面を形成しないため、表面張力はゼロにな
る。したがって、超臨界状態で乾燥すれば、表面張力の
概念はなくなるため、パターン倒れはなくなることにな
る。超臨界流体は、気体の拡散性と液体の溶解性(高密
度性)を兼ね備えたもので、液体から気体へ平衡線を介
さずに状態変化できる。このため、超臨界流体で満たさ
れた状態から徐々にこの超臨界流体を放出すると、液体
/気体の界面が形成されないことから、乾燥対象の超微
細パターンに表面張力を作用させずに乾燥させることが
できる。
A supercritical fluid is a liquid having a surface tension of zero. A supercritical fluid is a substance at a temperature and pressure above the critical temperature and critical pressure, and has a dissolving power close to that of a liquid, but exhibits properties similar to that of a gas, such as tension and viscosity. It can be called a liquid. Since the supercritical fluid does not form a gas-liquid interface, the surface tension becomes zero. Therefore, if drying is performed in a supercritical state, the concept of surface tension is lost, and pattern collapse is eliminated. A supercritical fluid has both gas diffusivity and liquid solubility (high density), and can change state from liquid to gas without passing through an equilibrium line. For this reason, when this supercritical fluid is gradually released from the state filled with the supercritical fluid, a liquid / gas interface is not formed. Can be.

【0010】超臨界流体としては、多くの場合臨界点が
低く安全な二酸化炭素が使われている。超臨界流体を乾
燥に用いる場合、最終的にアルコールをリンスとして用
いたリンス処理を行い、この後、基板表面に付着してい
るリンス液を、密閉された容器内において液化二酸化炭
素に置換することで開始される。二酸化炭素は、6MP
a程度に加圧すれば常温で液化するため、上記置換は、
容器内の圧力を6MPa程度に圧力上昇させた状態で行
う。基板に付着していたリンス液が完全に液化二酸化炭
素に置換された後、容器内を二酸化炭素の臨界点以上の
温度と圧力(二酸化炭素の臨界点;31度、7.3MP
a)にして液化二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変換す
る。
As a supercritical fluid, safe carbon dioxide having a low critical point is used in many cases. When a supercritical fluid is used for drying, a rinsing process using alcohol as a final rinse is performed, and thereafter, the rinsing liquid adhering to the substrate surface is replaced with liquefied carbon dioxide in a sealed container. Started with Carbon dioxide is 6MP
If it is pressurized to about a, it liquefies at room temperature,
This is performed in a state where the pressure in the container is increased to about 6 MPa. After the rinsing liquid adhering to the substrate is completely replaced by liquefied carbon dioxide, the inside of the container is heated to a temperature and pressure higher than the critical point of carbon dioxide (critical point of carbon dioxide: 31 degrees, 7.3MPa).
In step a), liquefied carbon dioxide is converted to supercritical carbon dioxide.

【0011】最後に、上記温度を保持したまま、容器の
一部を開放して超臨界二酸化炭素を外部に放出し、容器
内を大気圧にまで減圧し、容器内の超臨界二酸化炭素を
気化させることで乾燥を終了する。この減圧時には、二
酸化炭素は液化せずに気化するため、表面張力を作用す
べき気液界面は基板上に形成されない。このため、基板
上の超微細パターンに倒れを発生させることなく、これ
らを乾燥させることができる。
Finally, while maintaining the above temperature, a part of the vessel is opened to release supercritical carbon dioxide to the outside, the pressure in the vessel is reduced to atmospheric pressure, and the supercritical carbon dioxide in the vessel is vaporized. Then, the drying is completed. At the time of the pressure reduction, the carbon dioxide is vaporized without being liquefied, so that a gas-liquid interface where surface tension should be applied is not formed on the substrate. For this reason, these can be dried without causing the superfine patterns on the substrate to collapse.

【0012】上記の超臨界乾燥のための装置としては、
例えば図10に示すように、密閉可能な容器1001内
の反応室1002に、液化二酸化炭素を封入したボンベ
1003がバルブ1004を介して接続された装置があ
る。この装置では、液化二酸化炭素導入側のバルブ10
04を開けることで、容器1001内に液化二酸化炭素
を導入し、バルブ1004に連通しているノズル100
5先端より液化二酸化炭素を吐出し、反応室1002内
に載置されている基板上に液化二酸化炭素を注入する。
このとき、排出側のバルブ1006を調節して反応室1
002から排出される液化二酸化炭素の量を制限するこ
とで、反応室1002内の圧力を制御している。排出側
のバルブ1006に、例えば自動圧力弁などを用いれ
ば、上記圧力制御が可能となる。
[0012] The apparatus for the above-mentioned supercritical drying includes:
For example, as shown in FIG. 10, there is a device in which a cylinder 1003 containing liquefied carbon dioxide is connected via a valve 1004 to a reaction chamber 1002 in a sealable container 1001. In this apparatus, a valve 10 on the liquefied carbon dioxide introduction side is used.
04 is opened, liquefied carbon dioxide is introduced into the container 1001, and the nozzle 100
The liquefied carbon dioxide is discharged from the front end 5 and the liquefied carbon dioxide is injected onto the substrate placed in the reaction chamber 1002.
At this time, the discharge side valve 1006 is adjusted to
The pressure in the reaction chamber 1002 is controlled by limiting the amount of liquefied carbon dioxide discharged from 002. If, for example, an automatic pressure valve or the like is used as the discharge side valve 1006, the above pressure control becomes possible.

【0013】上述したように、液化二酸化炭素をノズル
1005により基板上に注入している状態で、容器10
01を例えば31℃程度に加温し、反応室1002内の
圧力を7.5MPa以上とすれば、反応室1002内の
基板上に注入された液化二酸化炭素が超臨界状態とな
る。反応室1002内の圧力は、バルブ1006を調節
して反応室1002から排出される液化二酸化炭素の量
を減ずることで、上昇させることができる。この後、バ
ルブ1004を閉じてバルブ1006を開放し、反応室
1002内の圧力を低下させ、反応室1002内の基板
上に注入された超臨界状態の二酸化炭素を気化させれ
ば、超臨界乾燥が終了する。
As described above, while the liquefied carbon dioxide is being injected onto the substrate by the nozzle 1005, the container 10
01 is heated to, for example, about 31 ° C., and the pressure in the reaction chamber 1002 is set to 7.5 MPa or more, the liquefied carbon dioxide injected onto the substrate in the reaction chamber 1002 enters a supercritical state. The pressure in the reaction chamber 1002 can be increased by adjusting the valve 1006 to reduce the amount of liquefied carbon dioxide discharged from the reaction chamber 1002. Thereafter, the valve 1004 is closed and the valve 1006 is opened, the pressure in the reaction chamber 1002 is reduced, and the supercritical carbon dioxide injected on the substrate in the reaction chamber 1002 is vaporized, so that the supercritical drying is performed. Ends.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
などを用いて反応室内の基板上に液化二酸化炭素を注入
しても、基板上のパターン層に付着しているリンス液が
置換しきれない場合があった。このように、リンス液が
残存すると、超臨界乾燥を行ったとしても、リンス液の
表面張力によりパターン倒れが発生してしまう。例え
ば、図11Aに示すように、パターン1101aが形成
された基板1101をリンス液1102に浸漬してリン
ス処理をした後、基板1101を所定の密閉可能な容器
の反応室(図示せず)内に載置し、この反応室内に液化
二酸化炭素を導入し、図1Bに示すように、パターン1
101aが液化二酸化炭素1104に浸漬した状態とす
る。
However, even if liquefied carbon dioxide is injected onto the substrate in the reaction chamber using a nozzle or the like, the rinse liquid adhering to the pattern layer on the substrate may not be completely replaced. there were. As described above, when the rinsing liquid remains, pattern collapse occurs due to the surface tension of the rinsing liquid even when supercritical drying is performed. For example, as shown in FIG. 11A, a substrate 1101 on which a pattern 1101a is formed is immersed in a rinsing liquid 1102 to perform a rinsing process, and then the substrate 1101 is placed in a reaction chamber (not shown) of a predetermined sealable container. And liquefied carbon dioxide was introduced into the reaction chamber, and as shown in FIG.
101a is immersed in liquefied carbon dioxide 1104.

【0015】ところが、この段階で、リンス液1102
の一部が、パターン1101aの間などに残ってしまう
場合がある。このように、リンス液1102の一部が残
っていると、液化二酸化炭素を超臨界状態とした段階
で、図11Cに示すように、超臨界二酸化炭素1105
とリンス液1102の界面に表面張力が発生し、パター
ン1101aを倒す力1106が発生してしまう。この
結果、超臨界乾燥の後で、図11Dに示すように、パタ
ーン110aの倒れが発生してしまう。上述した液化二
酸化炭素に置換しきれない上記リンス液の残存は、パタ
ーンの間隔が狭くなるほど増加する。また、超臨界乾燥
の対象となる基板が大きくなると、液化二酸化炭素の置
換不足によるリンス液の残存が、より多く発生するよう
になる。
However, at this stage, the rinsing liquid 1102
May remain between the patterns 1101a. In this way, when a part of the rinsing liquid 1102 remains, at the stage where the liquefied carbon dioxide is brought into a supercritical state, as shown in FIG.
And a rinsing liquid 1102, a surface tension is generated at the interface, and a force 1106 for tilting the pattern 1101a is generated. As a result, after the supercritical drying, the pattern 110a collapses as shown in FIG. 11D. The remaining rinsing liquid that cannot be completely replaced by the above-mentioned liquefied carbon dioxide increases as the pattern interval becomes narrower. In addition, when the substrate to be subjected to supercritical drying becomes large, the remaining rinse liquid due to insufficient replacement of liquefied carbon dioxide is more likely to occur.

【0016】本発明は、以上のような問題点を解消する
ためになされたものであり、パターン倒れの発生を極力
抑制した状態で超臨界乾燥が行えるようにすることを目
的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and has as its object to enable supercritical drying to be performed in a state where occurrence of pattern collapse is suppressed as much as possible.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の超臨界乾燥装置
は、処理対象の基板を載置する反応室を備えた密閉可能
な容器と、反応室内に大気雰囲気では気体である物質の
液体を供給する液体供給手段と、反応室内の基板中央部
の上方に配置され、液体供給手段により供給された物質
の液体を反応室内の基板上部に吐出するノズルと、この
ノズルと基板との間に配置され、ノズルから吐出された
物質の流れる方向を、基板表面に対して90°未満とな
りかつ基板の中心部を円心とする円周の方向に変更する
複数の開口部を備えた斜流板と、反応室内に導入された
流体を排出する排出手段と、反応室内の圧力を物質が超
臨界状態となる圧力まで加圧制御する制御手段と、反応
室内の温度を所定の温度に制御する温度制御手段とを備
えるものである。この発明によれば、ノズルより吐出し
た物質の液体は、斜流板により流れの方向が変更されて
基板の中心部を円心とする円周の方向に基板に対して斜
めに流入するので、基板上では、物質の液体の基板中心
部を円心とする円周方向の流れが形成される。
According to the present invention, there is provided a supercritical drying apparatus comprising: a hermetically sealable container having a reaction chamber in which a substrate to be processed is placed; A liquid supply means for supplying, a nozzle disposed above a central portion of the substrate in the reaction chamber, and a nozzle for discharging a liquid of the substance supplied by the liquid supply means onto an upper portion of the substrate in the reaction chamber, and a nozzle disposed between the nozzle and the substrate And a diagonal flow plate having a plurality of openings for changing the direction in which the substance discharged from the nozzle flows to less than 90 ° with respect to the surface of the substrate and to the direction of the circumference having the center as the center of the substrate. Discharge means for discharging the fluid introduced into the reaction chamber, control means for controlling the pressure in the reaction chamber to a pressure at which the substance becomes a supercritical state, and temperature control for controlling the temperature in the reaction chamber to a predetermined temperature Means. According to the present invention, the liquid of the substance discharged from the nozzle flows obliquely into the substrate in the direction of the circumference whose center is the center of the substrate whose flow direction is changed by the diagonal flow plate, On the substrate, a circumferential flow of the liquid material is formed around the center of the substrate.

【0018】また、本発明の超臨界乾燥装置は、処理対
象基板を載置する反応室を備えた密閉可能な容器と、反
応室内に大気雰囲気では気体である物質の液体を供給す
る液体供給手段と、反応室内の基板配置位置より上の基
板側方に配置され、液体供給手段により供給された物質
の液体を基板の方向に吐出するノズルと、反応室内に導
入された流体を排出する排出手段と、反応室内の圧力を
物質が超臨界状態となる圧力まで加圧制御する制御手段
と、反応室内の温度を所定の温度に制御する温度制御手
段とを備えるものである。この発明によれば、ノズルよ
り吐出した物質の液体は、基板の一端方向より基板上に
流入して基板の他端方向に流出していき、基板上では一
端方向から他端方向への流れが形成される。
Further, the supercritical drying apparatus according to the present invention comprises a hermetically sealable container having a reaction chamber for mounting a substrate to be processed, and a liquid supply means for supplying a liquid of a substance which is a gas in the atmosphere to the reaction chamber. And a nozzle disposed on the side of the substrate above the substrate arrangement position in the reaction chamber, for discharging the liquid of the substance supplied by the liquid supply means in the direction of the substrate, and a discharge means for discharging the fluid introduced into the reaction chamber And control means for controlling the pressure in the reaction chamber to a pressure at which the substance becomes a supercritical state, and temperature control means for controlling the temperature in the reaction chamber to a predetermined temperature. According to this invention, the liquid of the substance discharged from the nozzle flows into the substrate from one end of the substrate and flows out to the other end of the substrate, and flows from one end to the other end of the substrate. It is formed.

【0019】上記発明において、ノズルと基板との間に
配置され、ノズルから吐出された物質の流れる方向を、
基板全域に拡散させる拡散板を備えることで、物質の液
体は、基板全域に拡散する。前記発明において、液体供
給手段は、物質の液体を収容するボンベと、このボンベ
内に収容された物質の液体を反応室内に配管を介して圧
送する圧送手段とから構成すればよい。また、上記の物
質は、二酸化炭素であり、また、超臨界状態は、亜臨界
状態を含む
In the above invention, the direction in which the substance discharged from the nozzle is disposed between the nozzle and the substrate is defined as:
By providing a diffusion plate for diffusing the entire area of the substrate, the liquid substance is diffused throughout the entire area of the substrate. In the above invention, the liquid supply means may be constituted by a cylinder for containing the liquid of the substance and a pumping means for pressure-feeding the liquid of the substance contained in the cylinder into the reaction chamber via a pipe. Further, the above substance is carbon dioxide, and the supercritical state includes a subcritical state.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。 実施の形態1 図1は、本発明の実施の形態における超臨界乾燥装置の
構成を示す断面図である。本超臨界乾燥装置は、密閉可
能な容器101からなり、容器101は、容器上部10
1aと容器下部101bから構成されている。容器10
1内には、反応室102が形成され、容器下部101b
の反応室102内側には基板載置台103が固定され、
基板載置台103上に処理対象の基板104が載置され
る。また、図1Bに示すように、容器上部101aと容
器下部101bは、分割可能であり、容器101は、反
応室102を外部に開放可能に構成されている。なお、
容器は一体に形成され、開閉可能で反応室内に連通する
搬入搬出口を備え、基板載置台が基板と共に、搬入搬出
口より搬入搬出できる構成としてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a supercritical drying apparatus according to an embodiment of the present invention. The supercritical drying apparatus comprises a sealable container 101, and the container 101 includes an upper part 10 of the container.
1a and a container lower part 101b. Container 10
1, a reaction chamber 102 is formed, and a container lower part 101b is formed.
A substrate mounting table 103 is fixed inside the reaction chamber 102,
A substrate 104 to be processed is mounted on the substrate mounting table 103. Further, as shown in FIG. 1B, the container upper part 101a and the container lower part 101b can be divided, and the container 101 is configured so that the reaction chamber 102 can be opened to the outside. In addition,
The container may be integrally formed, provided with a loading / unloading port which can be opened and closed and communicated with the reaction chamber, and the substrate mounting table may be loaded and unloaded from the loading / unloading port together with the substrate.

【0021】また、ボンベ105には、液化二酸化炭素
が収容され、ボンベ105から送出された液化二酸化炭
素が、圧送ポンプ106により配管107を圧送され、
圧送された液化二酸化炭素は、配管107に連通するノ
ズル108から基板載置台103上の基板104上に注
入される。配管107の途中には、配管107内を輸送
される液化二酸化炭素の流量を制御するバルブ109が
設けられている。なお、圧送ポンプ106を用いずに、
ボンベ105より液化二酸化炭素を直接供給する構成と
してもよい。反応室102内に導入された液化二酸化炭
素は、排出口110から容器101外部に排出される。
排出口110には、反応室102からの排出量を制御す
るバルブ111が設けられている。圧送ポンプ106か
らの圧送量とバルブ111の開閉量とにより反応室10
2内の圧力が制御できる。
Liquefied carbon dioxide is stored in the cylinder 105, and liquefied carbon dioxide delivered from the cylinder 105 is pumped through a pipe 107 by a pressure pump 106.
The liquefied carbon dioxide fed under pressure is injected from a nozzle 108 communicating with a pipe 107 onto a substrate 104 on a substrate mounting table 103. A valve 109 for controlling the flow rate of liquefied carbon dioxide transported in the pipe 107 is provided in the middle of the pipe 107. In addition, without using the pressure pump 106,
A configuration in which liquefied carbon dioxide is directly supplied from the cylinder 105 may be adopted. The liquefied carbon dioxide introduced into the reaction chamber 102 is discharged from the outlet 110 to the outside of the container 101.
The outlet 110 is provided with a valve 111 for controlling the amount of discharge from the reaction chamber 102. The reaction chamber 10 is determined based on the amount of pressure supplied from the pump 106 and the amount of opening and closing of the valve 111.
2 can be controlled.

【0022】加えて、本実施の形態の超臨界乾燥装置
は、ノズル108と基板載置台103との間に、基板載
置台103に対向して斜流板112を設けるようにし
た。また、斜流板112は、基板載置台103上に載置
される基板104に対して、実質的に平行となるように
配置される。斜流板112は、例えば、図2Aの平面図
に示すように、円板の中心部より外側に向かって徐々に
広がる複数の開口部121を放射状に配置している。ま
た、図2Aおよび図2Bの側面図に示すように、円板の
同一周方向に同一の角度(例えば斜流板112平面に対
して10°)で開いたフィン122が、開口部121そ
れぞれに形成された構造となっている。また、図1Aに
示すように、斜流板112は、基板104が載置される
方向にフィン122が広がっているように、固定部材1
13を介して容器101aに固定されている。
In addition, in the supercritical drying apparatus according to the present embodiment, a mixed flow plate 112 is provided between the nozzle 108 and the substrate mounting table 103 so as to face the substrate mounting table 103. The diagonal flow plate 112 is disposed so as to be substantially parallel to the substrate 104 mounted on the substrate mounting table 103. As shown in the plan view of FIG. 2A, for example, the diagonal flow plate 112 has a plurality of openings 121 that radially extend outward from the center of the disk. Further, as shown in the side views of FIGS. 2A and 2B, fins 122 opened in the same circumferential direction of the disk at the same angle (for example, 10 ° with respect to the plane of the diagonal flow plate 112) are provided in the respective openings 121. It has a formed structure. Further, as shown in FIG. 1A, the diagonal flow plate 112 holds the fixing member 1 such that the fins 122 spread in the direction in which the substrate 104 is placed.
13 and is fixed to the container 101a.

【0023】容器101に圧送されてきた液化二酸化炭
素は、ノズル108より吐出して斜流板112に流入
し、斜流板112に流入した液化二酸化炭素は、斜流板
112上で四方に拡散し、斜流板112上で四方に拡散
した液化二酸化炭素は、開口部121より斜流板112
下側の基板104方向に流れ出す。このとき、開口部1
21にはフィン122が設けられているので、開口部1
21より下側に流れ出した液化二酸化炭素は、フィン1
22により基板104に対して斜めに流入するようにな
る。また、開口部121は、斜流板112の中心部、す
なわち基板104の中心部より放射状に配置され、フィ
ン122は斜流板112の周方向に向いている。
The liquefied carbon dioxide pumped to the container 101 is discharged from the nozzle 108 and flows into the mixed flow plate 112, and the liquefied carbon dioxide flowing into the mixed flow plate 112 is diffused on the mixed flow plate 112 in all directions. Then, the liquefied carbon dioxide diffused in all directions on the mixed flow plate 112 flows from the opening 121 to the mixed flow plate 112.
It flows toward the lower substrate 104. At this time, the opening 1
Since the fin 122 is provided in the opening 21, the opening 1
The liquefied carbon dioxide flowing out below 21 is
22 allows the liquid to flow obliquely into the substrate 104. The openings 121 are arranged radially from the center of the mixed flow plate 112, that is, the center of the substrate 104, and the fins 122 face in the circumferential direction of the mixed flow plate 112.

【0024】このため、基板104表面では、流入して
きた液化二酸化炭素の基板104中心部を円心とした円
の周方向への流れが形成される。したがって、斜流板1
12を介して基板104上に流入してきた液化二酸化炭
素は、基板104上を回転するように基板中心から外側
へ流れていくようになる(図3)。この結果、リンス処
理を行った結果リンス液が付着している微細なパターン
が形成された基板104を本装置で処理した場合、新た
に流入した液化二酸化炭素により、すでに基板上に流入
してリンス液が混入した液化二酸化炭素が、基板外周へ
押し流される状態となる。また、斜流板112を基板1
04と同程度の広さに形成しておけば、基板104が直
径300mmと大きなものであっても、基板全域に均一
に液化二酸化炭素を供給できるようになる。なお、上記
とは逆に、基板外周から基板内周に向かって液化二酸化
炭素の流れが形成されるようにしてもよく、基板全体に
液化二酸化炭素が対流せずに流れる状態が得られれば、
同様の効果が得られる。
Therefore, on the surface of the substrate 104, a flow of the inflowing liquefied carbon dioxide is formed in a circumferential direction of a circle whose center is the center of the substrate 104. Therefore, the mixed flow plate 1
The liquefied carbon dioxide that has flowed into the substrate 104 via the substrate 12 flows outward from the center of the substrate so as to rotate on the substrate 104 (FIG. 3). As a result, when the substrate 104 on which the fine pattern on which the rinsing liquid is adhered as a result of the rinsing process is processed by the present apparatus, the liquefied carbon dioxide newly flowing in causes the The liquefied carbon dioxide mixed with the liquid is pushed to the outer periphery of the substrate. Also, the diagonal flow plate 112 is
If the substrate 104 is formed to have the same size as that of the substrate 04, the liquefied carbon dioxide can be uniformly supplied to the entire substrate even if the substrate 104 has a large diameter of 300 mm. Contrary to the above, a flow of liquefied carbon dioxide may be formed from the outer periphery of the substrate toward the inner periphery of the substrate, and if a state where liquefied carbon dioxide flows without convection over the entire substrate is obtained,
Similar effects can be obtained.

【0025】つぎに、本超臨界乾燥装置を用いた超臨界
乾燥方法に関して説明する。以下では、基板上に電子線
ポジ型レジストZEP−7000(日本ゼオン製)を用
いてパターンを形成し、このパターン形成におけるリン
ス処理の後、超臨界乾燥を行う場合について説明する。
パターンは、上記レジストを膜厚250nm程度に基板
に塗布して形成した。パターン幅とパターン間隔は、5
0〜200nmの範囲で複数個形成した。また、リンス
処理では、リンス液として2−プロパノールを用いた。
Next, a supercritical drying method using the present supercritical drying apparatus will be described. Hereinafter, a case in which a pattern is formed on a substrate using an electron beam positive resist ZEP-7000 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and a supercritical drying is performed after a rinsing process in the pattern formation will be described.
The pattern was formed by applying the above resist on a substrate to a thickness of about 250 nm. The pattern width and pattern interval are 5
A plurality were formed in the range of 0 to 200 nm. In the rinsing treatment, 2-propanol was used as a rinsing liquid.

【0026】まず、図4Aに示すように、リンス液40
1すなわち2−プロパノールで濡れている基板104を
基板載置台103(図1A)上に載置し、反応室102
を密閉状態とした後、圧送ポンプ106を動作させかつ
バルブ109を開放し、ボンベ105より液化二酸化炭
素をノズル108に圧送し、ノズル108先端より液化
二酸化炭素を約100ミリリットル/minで吐出させ
る。また、バルブ111の開放量を制御することで、反
応室102内の圧力、すなわち基板104およびパター
ン104a周囲の圧力を7.5MPaとし反応室102
内の温度は23℃とした。
First, as shown in FIG.
The substrate 104 wet with 1 or 2-propanol is placed on the substrate platform 103 (FIG. 1A),
Is closed, the pressure pump 106 is operated, the valve 109 is opened, liquefied carbon dioxide is pressure-fed from the cylinder 105 to the nozzle 108, and liquefied carbon dioxide is discharged from the tip of the nozzle 108 at about 100 ml / min. Further, by controlling the opening amount of the valve 111, the pressure inside the reaction chamber 102, that is, the pressure around the substrate 104 and the pattern 104a is set to 7.5 MPa,
The inside temperature was 23 ° C.

【0027】ノズル108より吐出した液化二酸化炭素
は、斜流板112を介して基板104上に到達し、図4
Bに示すように、基板104表面は液化二酸化炭素40
2に浸漬した状態となる。このとき、上述したように、
基板104上を回転するように基板中心から外側へ流れ
ていく液化二酸化炭素の流れが形成され、パターン10
4a間のリンス液も効率よく液化二酸化炭素に置換され
る。
The liquefied carbon dioxide discharged from the nozzle 108 reaches the substrate 104 via the mixed flow plate 112,
As shown in B, the surface of the substrate 104 is liquefied carbon dioxide 40
2 is immersed. At this time, as described above,
The flow of liquefied carbon dioxide flowing outward from the center of the substrate so as to rotate on the substrate 104 is formed, and the pattern 10
The rinsing liquid between 4a is also efficiently replaced with liquefied carbon dioxide.

【0028】この置換処理を20分間行った後、反応室
102内の圧力を7.5MPaのままとし、加えて液化
二酸化炭素の温度を35℃として超臨界状態にし、基板
104に超臨界二酸化炭素が流入する状態とし、図4C
に示すように、パターン104aの周囲を超臨界二酸化
炭素403とする。この後、バルブ111の開放量を増
大させ、反応室102内の圧力を低下させて超臨界二酸
化炭素を気化させれば、図4Dに示すように、パターン
401a間にリンス液が残ることなく、パターン倒れの
ない状態で、パターン104aが形成された基板104
が乾燥できる。
After performing the substitution process for 20 minutes, the pressure in the reaction chamber 102 is maintained at 7.5 MPa, and the temperature of the liquefied carbon dioxide is increased to 35 ° C. to bring the substrate 104 into a supercritical state. 4C, and
As shown in FIG. 7, the periphery of the pattern 104a is supercritical carbon dioxide 403. Thereafter, by increasing the opening amount of the valve 111 and lowering the pressure in the reaction chamber 102 to vaporize the supercritical carbon dioxide, as shown in FIG. 4D, no rinsing liquid remains between the patterns 401a, The substrate 104 on which the pattern 104a is formed without a pattern collapse
Can be dried.

【0029】上記のことに対し、斜流板を用いずに超臨
界乾燥を行った場合、パターン倒れが発生していた。こ
のように、本実施の形態の超臨界乾燥値を用いれば、斜
流板の作用により、パターン倒れのない状態で超臨界乾
燥を行うことが可能となる。なお、液化二酸化炭素の圧
送速度は速いほど、斜流板による液化二酸化炭素を斜め
に流す効果が高くなる。例えば、液化二酸化炭素の圧送
速度を20ミリリットル/minとした場合、斜流板を
配置しても、液化二酸化炭素の基板に対する流入角度が
垂直に近くなるため、上記効果があまり得られない。し
かしながら、液化二酸化炭素の圧送速度を100ミリリ
ットル/minとした場合、斜流板を配置したことによ
り、液化二酸化炭素の基板に対する流入角度が垂直から
大きく角度が付くようになり、リンス液の置換がより効
率的に行われるようになる。
On the other hand, when supercritical drying was performed without using a mixed flow plate, pattern collapse occurred. As described above, when the supercritical drying value of the present embodiment is used, the supercritical drying can be performed in a state where the pattern does not collapse due to the function of the mixed flow plate. In addition, the effect of obliquely flowing the liquefied carbon dioxide by the mixed flow plate increases as the pressure of the liquefied carbon dioxide increases. For example, when the pumping speed of liquefied carbon dioxide is set to 20 ml / min, even if a mixed flow plate is provided, the inflow angle of the liquefied carbon dioxide to the substrate becomes almost vertical, so that the above effect is not obtained much. However, when the pumping speed of the liquefied carbon dioxide is set to 100 ml / min, the inflow angle of the liquefied carbon dioxide to the substrate becomes larger from the vertical angle by arranging the mixed flow plate, so that the replacement of the rinsing liquid can be performed. It will be done more efficiently.

【0030】なお、斜流板は、図5,図6,図7に示す
構造としてもよい。図5Aの平面図に示す斜流板501
は、円板状に形成され、同一円周上に複数の開口部50
2を備え、各々の開口部502に同一周方向を向いて形
成されたフィン503を備えるものである。図5Bは、
図5AのXX断面を示しており、図5Aは図5Bの上方
より見た状態を示している。斜流板501の中心部に流
入した液化二酸化炭素は、斜流板501周囲に広がり、
開口部502よりフィン503形成側に流れ、フィン5
03により斜流板501の円周方向に向く斜流となって
下方に流出する。
The diagonal plate may have the structure shown in FIGS. 5, 6, and 7. The mixed flow plate 501 shown in the plan view of FIG. 5A.
Is formed in a disk shape and has a plurality of openings 50 on the same circumference.
2 and fins 503 formed in each opening 502 in the same circumferential direction. FIG. 5B
FIG. 5A shows a cross section taken along line XX of FIG. 5A, and FIG. 5A shows a state viewed from above in FIG. 5B. The liquefied carbon dioxide that has flowed into the center of the mixed flow plate 501 spreads around the mixed flow plate 501,
It flows from the opening 502 to the fin 503 formation side, and the fin 5
Due to 03, the flow becomes a diagonal flow directed in the circumferential direction of the diagonal flow plate 501 and flows downward.

【0031】図6Aの平面図に示す斜流板601は、複
数の開口部602を備えている。図6Bは、矢印Yの方
向から見た開口部602部分の側面を示し、図6Cは、
矢印Xの方向から見た開口部602の側面を示してい
る。開口部602を形成する凸状の部分は、処理対象の
基板が載置される側に形成されている。開口部602
は、円板状の斜流板601の中心を通る直交座標で4分
割した4つの領域内では、同一の方向を向いている。図
6Aにおいて、右上の領域に配置された開口部602
は、直交座標のx軸の方向を向いている。右下の領域に
配置された開口部602は、直交座標のy軸の方向を向
いている。左上の領域に配置された開口部602は、直
交座標のy軸の方向を向いている。左下の領域に配置さ
れた開口部602は、直交座標のx軸の方向を向いてい
る。
The mixed flow plate 601 shown in the plan view of FIG. 6A has a plurality of openings 602. FIG. 6B shows a side surface of the opening 602 viewed from the direction of arrow Y, and FIG.
The side surface of the opening 602 viewed from the direction of arrow X is shown. The convex portion forming the opening 602 is formed on the side on which the substrate to be processed is placed. Opening 602
Are in the same direction in four regions divided into four by orthogonal coordinates passing through the center of the disk-shaped mixed flow plate 601. In FIG. 6A, an opening 602 arranged in the upper right area
Indicates the direction of the x-axis of the rectangular coordinates. The opening 602 arranged in the lower right region faces the direction of the y-axis of the rectangular coordinates. The opening 602 arranged in the upper left area faces the direction of the y-axis of the rectangular coordinates. The opening 602 arranged in the lower left area is oriented in the direction of the x-axis of the rectangular coordinates.

【0032】図7の平面図に示す斜流板701は、複数
の羽702が略円錐台状のハブ703に固定された羽根
車であり、例えば斜流送風機に用いられる羽根車であ
る。図7紙面手前より斜流板701に対して液化二酸化
炭素を流入させれば、羽702により液化二酸化炭素の
流れ方向が変更されるので、この斜流板701を用いて
も、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
A mixed flow plate 701 shown in the plan view of FIG. 7 is an impeller in which a plurality of blades 702 are fixed to a substantially frustoconical hub 703, for example, an impeller used for a mixed flow blower. If liquefied carbon dioxide flows into the mixed flow plate 701 from the front of FIG. 7, the flow direction of the liquefied carbon dioxide is changed by the wings 702. The same effect can be obtained.

【0033】実施の形態2 つぎに、本発明の他の形態について説明する。図8A
は、本実施の形態における超臨界乾燥装置の構成を示す
断面図である。本超臨界乾燥装置は、密閉可能な容器1
01からなり、容器101は、容器上部101aと容器
下部101bから構成されている。容器101内には、
反応室102が形成され、容器下部101bの反応室1
02内側には基板載置台103が固定され、基板載置台
103上に処理対象の基板104が載置される。この実
施の形態においても、前述した実施の形態と同様に、容
器上部101aと容器下部101bは、分割可能であ
り、容器101は、反応室102を外部に開放可能に構
成されている。
Embodiment 2 Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 8A
1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a supercritical drying device according to the present embodiment. The supercritical drying apparatus is a container 1 that can be sealed.
The container 101 is composed of a container upper portion 101a and a container lower portion 101b. In the container 101,
A reaction chamber 102 is formed, and the reaction chamber
A substrate mounting table 103 is fixed inside 02, and a substrate 104 to be processed is mounted on the substrate mounting table 103. Also in this embodiment, similarly to the above-described embodiment, the container upper part 101a and the container lower part 101b can be divided, and the container 101 is configured so that the reaction chamber 102 can be opened to the outside.

【0034】また、ボンベ105には、液化二酸化炭素
が収容され、この液化二酸化炭素が、圧送ポンプ106
により配管107を圧送され、配管107に連通するノ
ズル108aから基板載置台103横より注入される。
配管107の途中には、配管107内を輸送される液化
二酸化炭素の流量を制御するバルブ109が設けられて
いる。また、反応室102内に導入された液化二酸化炭
素は、排出口110から容器101外部に排出される。
排出口110には、反応室102からの排出量を制御す
るバルブ111が設けられている。圧送ポンプ106か
らの圧送量とバルブ111の開閉量とにより反応室10
2内の圧力が制御できる。
The cylinder 105 contains liquefied carbon dioxide, and the liquefied carbon dioxide is supplied to a pressure pump 106.
, And is injected from the side of the substrate mounting table 103 from a nozzle 108 a communicating with the pipe 107.
A valve 109 for controlling the flow rate of liquefied carbon dioxide transported in the pipe 107 is provided in the middle of the pipe 107. The liquefied carbon dioxide introduced into the reaction chamber 102 is discharged from the outlet 110 to the outside of the container 101.
The outlet 110 is provided with a valve 111 for controlling the amount of discharge from the reaction chamber 102. The reaction chamber 10 is determined based on the amount of pressure supplied from the pump 106 and the amount of opening and closing of the valve 111.
2 can be controlled.

【0035】加えて、本実施の形態の超臨界乾燥装置
は、容器101側部に設けられたノズル108aと基板
載置台103との間に、拡散板812を設けるようにし
た。拡散板812は、図8Bの上面図に示すように、複
数の開口部821が設けられ、各開口部821には、拡
散板812の中心から両側部に広がる方向に所定の角度
で開いたフィン822が各々形成された構造となってい
る。このため、ノズル108aから吐出された液化二酸
化炭素は、拡散板812により基板104全域に広がっ
て基板104上に供給される。また、拡散板812によ
り拡散された液化二酸化炭素は、基板104の一端側か
ら基板104上に流れ込み、基板104全域を通過して
基板104の他端側へ流れていく。
In addition, in the supercritical drying apparatus of the present embodiment, the diffusion plate 812 is provided between the nozzle 108a provided on the side of the container 101 and the substrate mounting table 103. As shown in the top view of FIG. 8B, the diffusion plate 812 is provided with a plurality of openings 821, and each opening 821 has a fin that opens at a predetermined angle in a direction that spreads from the center of the diffusion plate 812 to both sides. 822 are formed. Therefore, the liquefied carbon dioxide discharged from the nozzle 108 a is spread over the entire area of the substrate 104 by the diffusion plate 812 and is supplied onto the substrate 104. The liquefied carbon dioxide diffused by the diffusion plate 812 flows into the substrate 104 from one end of the substrate 104, passes through the entire area of the substrate 104, and flows to the other end of the substrate 104.

【0036】この結果、リンス処理を行った結果リンス
液が付着している微細なパターンが形成された基板10
4を本装置で処理した場合、新たに流入した液化二酸化
炭素により、すでに基板上に流入してリンス液が混入し
た液化二酸化炭素が、基板外周へ押し流される状態とな
る。また、拡散板812の幅を基板104と同程度の長
さに形成しておけば、基板104が直径300mmと大
きなものであっても、基板全域に均一に液化二酸化炭素
を供給できるようになる。
As a result, as a result of the rinsing process, the substrate 10 on which the fine pattern to which the rinsing liquid is adhered is formed.
When 4 is processed by the present apparatus, the liquefied carbon dioxide that has already flowed in onto the substrate and mixed with the rinsing liquid due to the newly-introduced liquefied carbon dioxide is flushed to the outer periphery of the substrate. Further, if the width of the diffusion plate 812 is formed to be substantially the same length as the substrate 104, even if the substrate 104 has a large diameter of 300 mm, liquefied carbon dioxide can be uniformly supplied to the entire substrate. .

【0037】つぎに、本超臨界乾燥装置を用いた超臨界
乾燥方法に関して説明する。以下では、基板上に電子線
ポジ型レジストZEP−7000(日本ゼオン製)を用
いてパターンを形成し、このパターン形成におけるリン
ス処理の後、超臨界乾燥を行う場合について説明する。
パターンは、上記レジストを膜厚250nm程度に基板
に塗布し、電子線露光し、酢酸ノルマルヘキシルによる
現像で形成した。パターン幅とパターン間隔は、50〜
200nmの範囲で複数個形成した。また、リンス処理
では、リンス液として2−プロパノールを用いた。
Next, a supercritical drying method using the present supercritical drying apparatus will be described. Hereinafter, a case in which a pattern is formed on a substrate using an electron beam positive resist ZEP-7000 (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), and a supercritical drying is performed after a rinsing process in the pattern formation will be described.
The pattern was formed by applying the above resist on a substrate to a thickness of about 250 nm, exposing it to an electron beam, and developing it with normal hexyl acetate. Pattern width and pattern interval are 50 ~
A plurality were formed in a range of 200 nm. In the rinsing treatment, 2-propanol was used as a rinsing liquid.

【0038】まず、リンス液すなわち2−プロパノール
で濡れている基板104を基板載置台103(図8A)
上に載置し、反応室102を密閉状態とした後、圧送ポ
ンプ106を動作させかつバルブ109を開放し、ボン
ベ105より液化二酸化炭素をノズル108aに圧送
し、ノズル108a先端より液化二酸化炭素を約100
ミリリットル/minで吐出させる。また、バルブ11
1の開放量を制御することで、反応室102内の圧力、
すなわち基板104およびパターン104a周囲の圧力
を7.5MPaとし反応室102内の温度は23℃とし
た。
First, the substrate 104 wet with the rinsing liquid, ie, 2-propanol, is placed on the substrate mounting table 103 (FIG. 8A).
After placing the reaction chamber 102 in a sealed state, the pressure pump 106 is operated and the valve 109 is opened, liquefied carbon dioxide is pressure-fed from the cylinder 105 to the nozzle 108a, and liquefied carbon dioxide is About 100
Discharge at milliliter / min. Also, the valve 11
By controlling the opening amount of 1, the pressure in the reaction chamber 102,
That is, the pressure around the substrate 104 and the pattern 104a was 7.5 MPa, and the temperature inside the reaction chamber 102 was 23 ° C.

【0039】ノズル108aより吐出した液化二酸化炭
素は、拡散板812を介して基板104上に到達し、基
板104表面は液化二酸化炭素に浸漬した状態となる。
このとき、上述したように、基板104上の一端側より
他端側へ流れていく液化二酸化炭素の流れが形成され、
パターン104a間のリンス液も効率よく液化二酸化炭
素に置換される。
The liquefied carbon dioxide discharged from the nozzle 108a reaches the substrate 104 via the diffusion plate 812, and the surface of the substrate 104 is immersed in the liquefied carbon dioxide.
At this time, as described above, a flow of liquefied carbon dioxide flowing from one end to the other end on the substrate 104 is formed,
The rinse liquid between the patterns 104a is also efficiently replaced with liquefied carbon dioxide.

【0040】この置換処理を20分間行った後、反応室
102内の圧力を7.5MPaのままとし、加えて液化
二酸化炭素の温度を35℃として超臨界状態にし、基板
104に超臨界二酸化炭素が流入する状態とする。この
後、バルブ111の開放量を増大させ、反応室102内
の圧力を低下させて超臨界二酸化炭素を気化させれば、
パターン401a間にリンス液が残ることなく、パター
ン倒れのない状態で、パターン104aが形成された基
板104が乾燥できる。
After performing the substitution process for 20 minutes, the pressure in the reaction chamber 102 is maintained at 7.5 MPa, and the temperature of the liquefied carbon dioxide is set to 35 ° C. to bring the substrate 104 into a supercritical state. Is in a state of flowing. Thereafter, by increasing the opening amount of the valve 111 and reducing the pressure in the reaction chamber 102 to vaporize the supercritical carbon dioxide,
The substrate 104 on which the pattern 104a has been formed can be dried without leaving a rinse liquid between the patterns 401a and without causing the pattern to collapse.

【0041】なお、上記実施の形態では、電子線レジス
トZEP−7000を用い、酢酸ノルマルヘキシルで現
像することでパターンを形成し、また、2−プロパノー
ルでリンス処理を行うようにしたが、これに限るもので
はない。本発明は、他のレジストを用いて他の現像液で
パターンを形成し、また、他の処理液を用いたリンス処
理を行う場合についても適用できるものである。また、
シリコンや化合物半導体材料からなるパターンであって
も、本発明の超臨界乾燥装置を用いて超臨界乾燥を行う
ことで、パターン倒れを抑制できるようになる。加え
て、上記実施の形態では、超臨界流体として二酸化炭素
を用いるようにしたが、これに限るものではなく、CH
3やNO2などの臨界点を持つ種々の液体流体を用いる
ようにしても同様である。
In the above embodiment, a pattern is formed by developing with normal hexyl acetate using the electron beam resist ZEP-7000, and a rinsing process is performed with 2-propanol. It is not limited. The present invention is also applicable to a case where a pattern is formed with another developing solution using another resist and a rinsing process is performed using another processing solution. Also,
Even if the pattern is made of silicon or a compound semiconductor material, the collapse of the pattern can be suppressed by performing the supercritical drying using the supercritical drying apparatus of the present invention. In addition, in the above embodiment, carbon dioxide is used as the supercritical fluid. However, the present invention is not limited to this.
The same applies when various liquid fluids having a critical point such as F 3 and NO 2 are used.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パターン層に付着しているリンス液を、効率よく二酸化
炭素などの物質の液体に置換できるようになるので、パ
ターン倒れの発生を極力抑制した状態で超臨界乾燥が行
えるようになるという優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
Since the rinse liquid attached to the pattern layer can be efficiently replaced with a liquid such as carbon dioxide, supercritical drying can be performed while minimizing the occurrence of pattern collapse. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態における超臨界乾燥装置
の構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a supercritical drying apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 実施の形態の超臨界乾燥装置における斜流板
112の構成を示す平面図Aと側面図Bである。
FIG. 2 is a plan view A and a side view B showing a configuration of a mixed flow plate 112 in the supercritical drying apparatus of the embodiment.

【図3】 実施の形態の超臨界乾燥装置における基板1
04上部付近における状態を示す斜視図である。
FIG. 3 shows a substrate 1 in the supercritical drying apparatus according to the embodiment.
It is a perspective view which shows the state in the vicinity of 04 upper part.

【図4】 実施の形態の超臨界乾燥装置を用いた超臨界
乾燥方法を説明する工程図である。
FIG. 4 is a process diagram illustrating a supercritical drying method using the supercritical drying apparatus according to the embodiment.

【図5】 斜流板の他の形態を示す平面図Aと断面図B
である。
FIG. 5 is a plan view A and a cross-sectional view B showing another embodiment of the mixed flow plate.
It is.

【図6】 斜流板の他の形態を示す平面図Aと断面図
B,Cである。
FIG. 6 is a plan view A and sectional views B and C showing another embodiment of the mixed flow plate.

【図7】 斜流板の他の形態を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of the mixed flow plate.

【図8】 本発明の他の形態における超臨界乾燥装置の
構成を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a configuration of a supercritical drying apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図9】 リンス処理後の乾燥におけるパターン倒れを
示す工程図である。
FIG. 9 is a process chart showing pattern collapse in drying after a rinsing process.

【図10】 従来よりある超臨界乾燥装置の構成を示す
構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional supercritical drying apparatus.

【図11】 従来の超臨界乾燥方法を示す工程図であ
る。
FIG. 11 is a process chart showing a conventional supercritical drying method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…容器、101a…容器上部、101b…容器下
部、102…反応室、103…基板載置台、104…基
板、105…ボンベ、106…圧送ポンプ、107…配
管、108…ノズル、109…バルブ、110…排出
口、111…バルブ、112…斜流板、113…固定部
材、121…開口部、122…フィン。
101: Container, 101a: Upper container, 101b: Lower container, 102: Reaction chamber, 103: Substrate mounting table, 104: Substrate, 105: Cylinder, 106: Pumping pump, 107: Piping, 108: Nozzle, 109: Valve, Reference numeral 110 denotes a discharge port, 111 denotes a valve, 112 denotes a diagonal plate, 113 denotes a fixing member, 121 denotes an opening, and 122 denotes a fin.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 処理対象の基板を載置する反応室を備え
た密閉可能な容器と、 前記反応室内に大気雰囲気では気体である物質の液体を
供給する液体供給手段と、 前記反応室内の前記基板中央部の上方に配置され、前記
液体供給手段により供給された前記物質の液体を前記反
応室内の前記基板上部に吐出するノズルと、 このノズルと前記基板との間に配置され、前記ノズルか
ら吐出された前記物質の流れる方向を、前記基板表面に
対して90°未満となり、かつ前記基板の中心部を円心
とする円周の方向に変更する複数の開口部を備えた斜流
板と、 前記反応室内に導入された流体を排出する排出手段と、 前記反応室内の圧力を前記物質が超臨界状態となる圧力
まで加圧制御する制御手段と、 前記反応室内の温度を所定の温度に制御する温度制御手
段とを備えたことを特徴とする超臨界乾燥装置。
1. A sealable container having a reaction chamber on which a substrate to be processed is placed, a liquid supply means for supplying a liquid of a substance which is a gas in the atmosphere to the reaction chamber, and A nozzle that is disposed above a substrate central portion and discharges the liquid of the substance supplied by the liquid supply unit onto the substrate in the reaction chamber, and is disposed between the nozzle and the substrate; A diagonal flow plate having a plurality of openings in which the direction of flow of the ejected substance is less than 90 ° with respect to the surface of the substrate, and is changed to a direction of a circumference whose center is the center of the substrate. Discharging means for discharging the fluid introduced into the reaction chamber; control means for controlling the pressure in the reaction chamber to a pressure at which the substance becomes a supercritical state; and controlling the temperature in the reaction chamber to a predetermined temperature. Temperature control to control Supercritical drying apparatus characterized by comprising a means.
【請求項2】 処理対象基板を載置する反応室を備えた
密閉可能な容器と、 前記反応室内に大気雰囲気では気体である物質の液体を
供給する液体供給手段と、 前記反応室内の前記基板配置位置より上の前記基板側方
に配置され、前記液体供給手段により供給された前記物
質の液体を前記基板の方向に吐出するノズルと、 前記反応室内に導入された流体を排出する排出手段と、 前記反応室内の圧力を前記物質が超臨界状態となる圧力
まで加圧制御する制御手段と、 前記反応室内の温度を所定の温度に制御する温度制御手
段とを備えたことを特徴とする超臨界乾燥装置。
2. A sealable container having a reaction chamber on which a substrate to be processed is mounted, liquid supply means for supplying a liquid of a substance which is a gas in the atmosphere to the reaction chamber, and the substrate in the reaction chamber. A nozzle that is disposed on the side of the substrate above an arrangement position and discharges the liquid of the substance supplied by the liquid supply unit in a direction toward the substrate; and a discharge unit that discharges a fluid introduced into the reaction chamber. A control means for controlling the pressure in the reaction chamber to a pressure at which the substance becomes a supercritical state; and a temperature control means for controlling the temperature in the reaction chamber to a predetermined temperature. Critical drying equipment.
【請求項3】 請求項2記載の超臨界乾燥装置におい
て、 前記ノズルと前記基板との間に配置され、前記ノズルか
ら吐出された前記物質の流れる方向を、前記基板全域に
拡散させる拡散板を備えたことを特徴とする超臨界乾燥
装置。
3. The supercritical drying apparatus according to claim 2, further comprising: a diffusion plate disposed between the nozzle and the substrate, for diffusing a direction in which the substance discharged from the nozzle flows into the entire area of the substrate. A supercritical drying device, comprising:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の超
臨界乾燥装置において、 前記液体供給手段は、前記物質の液体を収容するボンベ
と、このボンベ内に収容された前記物質の液体を前記反
応室内に配管を介して圧送する圧送手段とから構成され
たことを特徴とする超臨界乾燥装置。
4. The supercritical drying apparatus according to claim 1, wherein the liquid supply unit includes: a cylinder that stores the liquid of the substance; and a container that stores the liquid of the substance. A pressure-feeding means for feeding the liquid into the reaction chamber via a pipe.
【請求項5】 請求項1〜4いずれか1項に記載の超臨
界乾燥装置において、前記物質は、二酸化炭素であるこ
とを特徴とする超臨界乾燥装置。
5. The supercritical drying apparatus according to claim 1, wherein the substance is carbon dioxide.
【請求項6】 請求項1〜5いずれか1項に記載の超臨
界乾燥装置において、前記超臨界状態は、亜臨界状態を
含むことを特徴とする超臨界乾燥装置。
6. The supercritical drying apparatus according to claim 1, wherein the supercritical state includes a subcritical state.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008306175A (en) * 2007-05-09 2008-12-18 Elpida Memory Inc Substrate production method
US7513265B2 (en) 2002-10-22 2009-04-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho High pressure processing method and apparatus
JP2013033962A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 Semes Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN103035551A (en) * 2011-07-29 2013-04-10 细美事有限公司 Apparatus and method for treating substrate
US9534839B2 (en) 2011-12-07 2017-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and methods for treating a substrate
JP7318066B1 (en) 2022-05-26 2023-07-31 セメス カンパニー,リミテッド Substrate processing equipment

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7513265B2 (en) 2002-10-22 2009-04-07 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho High pressure processing method and apparatus
JP2008306175A (en) * 2007-05-09 2008-12-18 Elpida Memory Inc Substrate production method
JP4534175B2 (en) * 2007-05-09 2010-09-01 エルピーダメモリ株式会社 Substrate manufacturing method
JP2013033962A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 Semes Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN103035551A (en) * 2011-07-29 2013-04-10 细美事有限公司 Apparatus and method for treating substrate
US9984902B2 (en) 2011-07-29 2018-05-29 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate
US11735437B2 (en) 2011-07-29 2023-08-22 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate
US9534839B2 (en) 2011-12-07 2017-01-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and methods for treating a substrate
US10361100B2 (en) 2011-12-07 2019-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and methods for treating a substrate
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