JP2003092279A - High-pressure treatment apparatus - Google Patents
High-pressure treatment apparatusInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、圧力容器の内部
に設けられた処理チャンバーに高圧流体あるいは高圧流
体と薬剤との混合物を処理流体として供給することによ
って、前記処理チャンバー内の被処理体の表面に前記処
理流体を接触させて所定の表面処理を施す高圧処理装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention supplies a high-pressure fluid or a mixture of a high-pressure fluid and a chemical as a treatment fluid to a treatment chamber provided inside a pressure vessel, so as to remove the object to be treated in the treatment chamber. The present invention relates to a high-pressure processing apparatus that brings a surface of the processing fluid into contact with the surface to perform a predetermined surface processing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体デバイスの微細化が近年急速に進
められているが、この微細化に伴って基板処理において
新たな問題が生じることとなった。例えば、基板上に塗
布されたレジストをパターニングして微細パターンを形
成する場合、現像処理、洗浄処理および乾燥処理をこの
順序で行う。ここで、基板に塗布されたレジストを現像
する現像処理では、不要なレジストを除去するためにア
ルカリ性水溶液が使用され、洗浄処理ではそのアルカリ
性水溶液を除去し現像を停止させるために一般的には純
水などの洗浄液が使用され、乾燥処理では基板を回転さ
せることにより基板上に残っている洗浄液に遠心力を作
用させて基板から洗浄液を除去し、乾燥させる（スピン
乾燥）。このうち乾燥処理において、乾燥の進展ととも
に洗浄液と気体との界面が基板上に現れるが、特にこの
界面が半導体デバイスの微細パターンの間隙に現れる
と、洗浄液の表面張力により微細パターン同士が互いに
引き寄せられて倒壊する問題があった。2. Description of the Related Art Miniaturization of semiconductor devices has been rapidly progressed in recent years, but with the miniaturization, new problems have arisen in substrate processing. For example, when patterning a resist applied on a substrate to form a fine pattern, development processing, cleaning processing and drying processing are performed in this order. Here, in the developing process for developing the resist applied to the substrate, an alkaline aqueous solution is used to remove unnecessary resist, and in the cleaning process, generally, a pure aqueous solution is used to remove the alkaline aqueous solution and stop the development. A cleaning liquid such as water is used, and in the drying process, the cleaning liquid remaining on the substrate is subjected to centrifugal force by rotating the substrate to remove the cleaning liquid from the substrate and dry it (spin drying). Among them, in the drying process, the interface between the cleaning liquid and the gas appears on the substrate as the drying progresses. Especially when this interface appears in the gap between the fine patterns of the semiconductor device, the fine patterns are attracted to each other by the surface tension of the cleaning liquid. There was a problem of collapse.
【０００３】この問題の解決のために、基板を圧力容器
内に設置し、低粘性、高拡散性の性質を持つ超臨界流体
（以下、「ＳＣＦ」という）を使用した高圧洗浄処理の
技術提案が従来よりなされている。その従来技術とし
て、例えば特開平８−２０６４８５号公報に記載された
洗浄装置がある。この洗浄装置は、洗浄槽（圧力容器）
内に基板などの被洗浄物質（被処理体）を装填した後、
その洗浄槽にＳＣＦを導入して被洗浄物質の洗浄を行っ
ている。また、この洗浄装置では、処理時間の短縮を図
るために、洗浄槽に循環経路を並設しており、まず洗浄
槽および循環経路にＳＣＦを導入した後、その循環経路
に介挿された循環機によってＳＦＣを洗浄槽および循環
経路で循環させながら洗浄処理を行っている。In order to solve this problem, a technical proposal for a high-pressure cleaning process in which a substrate is placed in a pressure vessel and a supercritical fluid (hereinafter referred to as "SCF") having low viscosity and high diffusivity is used. Has been done from the past. As the conventional technique, for example, there is a cleaning device described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-206485. This cleaning device is a cleaning tank (pressure vessel)
After loading the material to be cleaned (object to be processed) such as the substrate,
SCF is introduced into the cleaning tank to clean the substance to be cleaned. Further, in this cleaning device, in order to reduce the processing time, a circulation path is provided in parallel in the cleaning tank. First, SCF is introduced into the cleaning tank and the circulation path, and then the circulation path inserted in the circulation path is inserted. The cleaning process is performed by circulating the SFC in the cleaning tank and the circulation path by a machine.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置では、洗浄槽に２つの開口を設け、一方の開口
（取出し用開口）と循環機とを取出し用の配管により接
続するとともに、他方の開口（送出し用開口）と循環機
とを送出し用の配管により接続しており、いわゆる配管
システム系循環を採用している。そして、循環機を作動
させることによって、洗浄槽−取出し用開口−取出し用
配管−循環機−送出し用配管−送出し用開口という順序
でＳＣＦを循環させている。However, in the above-mentioned conventional apparatus, the cleaning tank is provided with two openings, and one opening (the opening for taking out) and the circulator are connected by the piping for taking out and the other opening is provided. The (delivery opening) and the circulator are connected by a delivery pipe, and so-called piping system system circulation is adopted. Then, by operating the circulation machine, the SCF is circulated in the order of cleaning tank-extraction opening-extraction piping-circulation machine-delivery piping-delivery opening.
【０００５】このため、ＳＣＦの循環経路に充填される
量が多く、結果的にＳＣＦの消費量が多くなり、このこ
とがランニングコストの増大要因の一つとなっていた。
また、このように表面処理中にＳＣＦを一旦洗浄槽の外
部に取出した後、再度洗浄槽に戻しているため、ＳＣＦ
は洗浄槽の外部環境による影響を受けて変化する、例え
ばＳＣＦ循環中にＳＣＦの温度が大きく変化することが
あり、プロセス条件を安定化させることが難しく、表面
処理にばらつきが生じてしまうことがあった。Therefore, a large amount of SCF is filled in the circulation path, resulting in a large consumption of SCF, which has been one of the factors that increase the running cost.
In addition, since the SCF is once taken out of the cleaning tank during the surface treatment and then returned to the cleaning tank again,
May change under the influence of the external environment of the cleaning tank, for example, the temperature of the SCF may change greatly during SCF circulation, making it difficult to stabilize the process conditions and causing variations in the surface treatment. there were.
【０００６】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、低ランニングコストで、しかも優れた安定性で表
面処理を行うことができる高圧処理装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a high-pressure processing apparatus capable of performing surface treatment with low running cost and excellent stability.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は、圧力容器の
内部に設けられた処理チャンバーに高圧流体あるいは高
圧流体と薬剤との混合物を処理流体として供給すること
によって、前記処理チャンバー内の被処理体の表面に前
記処理流体を接触させて所定の表面処理を施す高圧処理
装置であって、上記目的を達成するため、前記圧力容器
に、前記処理チャンバー内の処理流体を循環させる循環
経路を設けている（請求項１）。According to the present invention, a high-pressure fluid or a mixture of a high-pressure fluid and a chemical is supplied as a treatment fluid to a treatment chamber provided inside a pressure vessel, whereby the treatment chamber in the treatment chamber is treated. A high-pressure processing apparatus for performing a predetermined surface treatment by bringing the treatment fluid into contact with a body surface, wherein the pressure vessel is provided with a circulation path for circulating the treatment fluid in the treatment chamber. (Claim 1).
【０００８】このように構成された高圧処理装置では、
圧力容器において処理流体が処理チャンバーおよび循環
経路内を循環しており、圧力容器から処理流体を一旦取
出した後、再度圧力容器に戻す構成を採用している従来
装置に比べて処理流体の総量が少なくなり、ランニング
コストの低減が可能となる。また、循環経路が圧力容器
内に収められたことで、圧力容器の外部環境による影響
を受けない、あるいは受け難くなり、その結果、処理流
体による表面処理が安定化される。In the high-pressure processing apparatus constructed as described above,
In the pressure vessel, the processing fluid circulates in the processing chamber and the circulation path. As a result, the running cost can be reduced. Further, since the circulation path is housed in the pressure vessel, it is not affected by the external environment of the pressure vessel or is less susceptible to the environment, and as a result, the surface treatment with the treatment fluid is stabilized.
【０００９】ここで、循環経路内で処理流体を所定方向
に循環させる圧送手段が循環経路に設けられることによ
って、処理チャンバーおよび循環経路において処理流体
を確実に循環させることができるとともに、処理流体の
流速を高めて処理時間をさらに短縮することができる
（請求項２）。[0009] Here, since the pumping means for circulating the processing fluid in the predetermined direction in the circulation path is provided in the circulation path, the processing fluid can be reliably circulated in the processing chamber and the circulation path, and The processing time can be further shortened by increasing the flow rate (claim 2).
【００１０】また、循環経路および処理チャンバーを循
環する処理流体の温度を調整する温調手段が設けられる
ことによって、処理流体の温度が調整されてプロセス条
件のうち温度条件が安定化され、その結果表面処理の安
定性が向上される（請求項３）。このような温調手段と
しては、例えば循環経路および処理チャンバーを循環す
る処理流体の温度を測定する温度測定部と、循環経路に
沿って設けられて循環経路を流れる処理流体を加熱する
加熱部と、温度測定部によって測定される処理流体の温
度に基づき加熱部を制御して循環経路および処理チャン
バーを循環する処理流体の温度を調整する温度調整部と
で構成することができる（請求項４）。Further, by providing the temperature adjusting means for adjusting the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber, the temperature of the processing fluid is adjusted and the temperature condition among the process conditions is stabilized, and as a result, The stability of the surface treatment is improved (claim 3). Examples of such temperature control means include a temperature measurement unit that measures the temperature of the processing fluid that circulates in the circulation path and the processing chamber, and a heating unit that is provided along the circulation path and that heats the processing fluid that flows in the circulation path. And a temperature adjusting unit that controls the heating unit based on the temperature of the processing fluid measured by the temperature measuring unit to adjust the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber (claim 4). .
【００１１】また、循環経路および処理チャンバーを循
環する処理流体中の薬剤濃度を調整する濃度調整手段が
設けられることによって、処理流体中の薬剤濃度が調整
されてプロセス条件のうち濃度条件が安定化され、その
結果表面処理の安定性が向上される（請求項５）。この
ような濃度調整手段としては、例えば循環経路および処
理チャンバーを循環する処理流体中の薬剤濃度を測定す
る濃度測定部と、薬剤供給部から処理チャンバーへの薬
剤の供給量を制御する薬剤制御部と、濃度測定部によっ
て測定される処理流体中の薬剤濃度に基づき薬剤制御部
を制御して循環経路および処理チャンバーを循環する処
理流体中の薬剤濃度を調整する濃度調整部とで構成する
ことができる（請求項６）。また処理チャンバーまたは
循環経路に薬剤と高圧流体との混合器が設けられことに
よって、均一化された処理流体が循環される（請求項
７）。Further, since the concentration adjusting means for adjusting the concentration of the drug in the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber is provided, the concentration of the drug in the processing fluid is adjusted and the concentration condition among the process conditions is stabilized. As a result, the stability of the surface treatment is improved (Claim 5). Examples of such concentration adjusting means include, for example, a concentration measuring unit that measures the concentration of the drug in the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber, and a drug control unit that controls the amount of the drug supplied from the drug supply unit to the processing chamber. And a concentration adjusting unit that controls the drug controlling unit based on the drug concentration in the processing fluid measured by the concentration measuring unit to adjust the drug concentration in the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber. Yes (claim 6). Further, a homogenized treatment fluid is circulated by providing a mixer of the chemical and the high-pressure fluid in the treatment chamber or the circulation path (claim 7).
【００１２】さらに、処理チャンバーに薬剤を供給する
と、その供給によって処理チャンバー内の圧力が増大す
ることがあるが、この場合、処理チャンバーまたは循環
経路に連通されて処理チャンバー内の圧力を調整する調
圧手段をさらに設け、処理チャンバーへの薬剤の供給に
応じて調圧手段によって処理チャンバー内の圧力を低下
させて処理チャンバー内の圧力を一定に維持するように
構成してもよい（請求項８）。Further, when a chemical is supplied to the processing chamber, the supply of the chemical may increase the pressure in the processing chamber. In this case, the pressure in the processing chamber or the circulation path is adjusted to adjust the pressure in the processing chamber. A pressure means may be further provided, and the pressure in the processing chamber may be lowered by the pressure adjusting means in response to the supply of the drug to the processing chamber to maintain the pressure in the processing chamber constant (claim 8). ).
【００１３】なお、本発明における表面処理とは、例え
ばレジストが付着した半導体基板のように汚染物質が付
着している被処理体から、汚染物質を剥離・除去する洗
浄処理が代表例としてあげられる。被処理体としては、
半導体基板に限定されず、金属、プラスチック、セラミ
ックス等の各種基材の上に、異種物質の非連続または連
続層が形成もしくは残留しているようなものが含まれ
る。また、洗浄処理に限られず、高圧流体と高圧流体以
外の薬剤を用いて、被処理体上から不要な物質を除去す
る処理（例えば、乾燥、現像等）は、全て本発明の高圧
処理装置の対象とすることができる。A typical example of the surface treatment in the present invention is a cleaning treatment for peeling / removing contaminants from an object to be treated, such as a semiconductor substrate to which a resist is attached, to which contaminants are adhered. . As the object to be processed,
The present invention is not limited to a semiconductor substrate, and includes those in which a discontinuous or continuous layer of different substances is formed or remains on various base materials such as metal, plastic, and ceramics. Further, not limited to the cleaning process, the process of removing unnecessary substances from the object to be processed using the high-pressure fluid and a chemical agent other than the high-pressure fluid (for example, drying, developing, etc.) is not limited to the high-pressure processing apparatus of the present invention. Can be targeted.
【００１４】また、本発明において、用いられる高圧流
体としては、安全性、価格、超臨界状態にするのが容
易、といった点で、二酸化炭素が好ましい。二酸化炭素
以外には、水、アンモニア、亜酸化窒素、エタノール等
も使用可能である。高圧流体を用いるのは、拡散係数が
大きく、溶解した汚染物質を媒体中に分散することがで
きるためであり、より高圧にして超臨界流体にした場合
には、気体と液体の中間の性質を有するようになって微
細なパターン部分にもより一層浸透することができるよ
うになるためである。また、高圧流体の密度は、液体に
近く、気体に比べて遥かに大量の添加剤（薬剤）を含む
ことができる。In the present invention, carbon dioxide is preferred as the high-pressure fluid used because of its safety, cost, and ease of supercritical state. Besides carbon dioxide, water, ammonia, nitrous oxide, ethanol or the like can be used. The high-pressure fluid is used because it has a large diffusion coefficient and can dissolve dissolved pollutants in the medium, and when it is made into a supercritical fluid at a higher pressure, it has an intermediate property between gas and liquid. This is because it becomes possible to further penetrate into a fine pattern portion. Further, the density of the high-pressure fluid is close to that of a liquid, and can contain a much larger amount of additives (medicines) than a gas.
【００１５】ここで、本発明における高圧流体とは、１
ＭＰａ以上の圧力の流体である。好ましく用いることの
できる高圧流体は、高密度、高溶解性、低粘度、高拡散
性の性質が認められる流体であり、さらに好ましいもの
は超臨界状態または亜臨界状態の流体である。二酸化炭
素を超臨界流体とするには３１゜Ｃ、７．１ＭＰａ以上
とすればよい。洗浄並びに洗浄後のリンス工程や乾燥・
現像工程等は、５〜３０ＭＰａの亜臨界（高圧流体）ま
たは超臨界流体を用いることが好ましく、７．１〜２０
ＭＰａ下でこれらの処理を行うことがより好ましい。な
お、後の「発明の実施の形態」では、表面処理として洗
浄処理、リンス処理および乾燥処理を実施する場合につ
いて説明するが、高圧処理は洗浄処理、リンス処理およ
び乾燥処理のみには限られない。The high pressure fluid in the present invention means 1
It is a fluid having a pressure of MPa or more. The high-pressure fluid that can be preferably used is a fluid that has properties of high density, high solubility, low viscosity, and high diffusivity, and more preferable is a fluid in a supercritical state or a subcritical state. In order to use carbon dioxide as a supercritical fluid, the temperature may be 31 ° C. and 7.1 MPa or more. Washing and rinsing process after washing and drying
In the developing step and the like, it is preferable to use a subcritical (high pressure fluid) or supercritical fluid of 5 to 30 MPa, and 7.1 to 20.
It is more preferable to perform these treatments under MPa. In the following “Embodiment of the Invention”, a case where a cleaning treatment, a rinsing treatment and a drying treatment are performed as the surface treatment will be described, but the high-pressure treatment is not limited to the washing treatment, the rinsing treatment and the drying treatment. .
【００１６】本発明においては、半導体基板に付着した
レジストやエッチングポリマー等の高分子汚染物質も除
去するため、二酸化炭素等の高圧流体のみからなる処理
流体を用いた場合では洗浄力が不充分である点を考慮し
て、薬剤を添加して洗浄処理を行う。薬剤としては、洗
浄成分として塩基性化合物を用いることが好ましい。レ
ジストに多用される高分子物質を加水分解する作用があ
り、洗浄効果が高いためである。塩基性化合物の具体例
としては、第四級アンモニウム水酸化物、第四級アンモ
ニウムフッ化物、アルキルアミン、アルカノールアミ
ン、ヒドロキシルアミン（ＮＨ２ＯＨ）およびフッ化ア
ンモニウム（ＮＨ４Ｆ）よりなる群から選択される１種
以上の化合物が挙げられる。洗浄成分は、高圧流体に対
し、０．０５〜８質量％含まれていることが好ましい。
なお、乾燥や現像のために本発明の高圧処理装置を用い
る場合は、乾燥または現像すべきレジストの性質に応じ
て、キシレン、メチルイソブチルケトン、第４級アンモ
ニウム化合物、フッ素系ポリマー等を薬剤とすればよ
い。In the present invention, since polymer contaminants such as resists and etching polymers adhered to the semiconductor substrate are also removed, the cleaning power is insufficient when a treatment fluid consisting of only high pressure fluid such as carbon dioxide is used. Considering a certain point, a cleaning treatment is performed by adding a chemical. As the chemical, it is preferable to use a basic compound as a cleaning component. This is because it has a function of hydrolyzing a polymer substance often used for resists, and has a high cleaning effect. Specific examples of the basic compound include quaternary ammonium hydroxide, quaternary ammonium fluoride, alkylamine, alkanolamine, hydroxylamine (NH 2 OH) and ammonium fluoride (NH 4 F). One or more compounds selected may be mentioned. The cleaning component is preferably contained in an amount of 0.05 to 8 mass% with respect to the high pressure fluid.
When the high-pressure processing apparatus of the present invention is used for drying or developing, xylene, methyl isobutyl ketone, quaternary ammonium compound, fluorine-based polymer or the like is used as a drug depending on the properties of the resist to be dried or developed. do it.
【００１７】上記塩基性化合物等の洗浄成分が高圧流体
に対して溶解度が低い場合には、この洗浄成分を高圧流
体に溶解もしくは均一分散させる助剤となり得る相溶化
剤を第２の薬剤として用いることが好ましい。この相溶
化剤は、洗浄工程終了後のリンス工程で、汚れを再付着
させないようにする作用も有している。When the cleaning component such as the basic compound has low solubility in the high-pressure fluid, a compatibilizing agent which can be an aid for dissolving or uniformly dispersing the cleaning component in the high-pressure fluid is used as the second agent. It is preferable. The compatibilizing agent also has a function of preventing dirt from being redeposited in the rinse step after the washing step.
【００１８】相溶化剤としては、洗浄成分を高圧流体と
相溶化させることができれば特に限定されないが、メタ
ノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール
類や、ジメチルスルホキシド等のアルキルスルホキシド
が好ましいものとして挙げられる。洗浄工程では、相溶
化剤は高圧流体の５０質量％以下の範囲で適宜選択すれ
ばよい。The compatibilizer is not particularly limited as long as it can compatibilize the cleaning component with the high-pressure fluid, but alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol, and alkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide are preferred. In the washing step, the compatibilizer may be appropriately selected within the range of 50% by mass or less of the high pressure fluid.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる高圧処理
装置の第１実施形態を示す図である。この高圧処理装置
は、被処理体として半導体ウエハ、フォトマスク用ガラ
ス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス
基板、光ディスク用基板などの各種基板（以下、単に
「基板」という）Ｗを圧力容器１の内部、つまり処理チ
ャンバー１１で回転自在に保持する。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a high-pressure processing apparatus according to the present invention. This high-pressure processing apparatus presses various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”) W such as a semiconductor wafer, a photomask glass substrate, a liquid crystal display glass substrate, a plasma display glass substrate, and an optical disc substrate as an object to be processed. It is rotatably held inside the container 1, that is, in the processing chamber 11.
【００２０】より具体的には、同図に示すように、処理
チャンバー１１には、基板Ｗを保持する基板保持部１２
が設けられている。この基板保持部１２は、圧力容器１
の内底部近傍に配置された保持本体１２１と、保持本体
１２１の上面から上方に突設された３本の支持ピン１２
２とで構成されており、３本の支持ピン１２２で１枚の
基板Ｗの外縁部を支持可能となっている。また、保持本
体１２１には、モータ（図示省略）等の外部の駆動手段
によって回転される回転軸２が連結されており、モータ
の回転動作に応じて基板保持部１２およびそれによって
保持されている基板Ｗが一体的に処理チャンバー１１内
で回転する。More specifically, as shown in the figure, the processing chamber 11 has a substrate holding portion 12 for holding a substrate W.
Is provided. The substrate holder 12 is a pressure vessel 1.
Holding body 121 arranged in the vicinity of the inner bottom portion of the three, and three support pins 12 protruding upward from the upper surface of the holding body 121.
2 and the three support pins 122 can support the outer edge portion of one substrate W. Further, the holding body 121 is connected to the rotating shaft 2 rotated by an external driving means such as a motor (not shown), and is held by the substrate holding portion 12 and the same according to the rotating operation of the motor. The substrate W integrally rotates in the processing chamber 11.
【００２１】また、圧力容器１の側面部には、ゲートバ
ルブ１３が設けられており、このゲートバルブ１３を介
して基板保持部１２に対する基板Ｗの搬入出が行われ
る。また、ゲートバルブ１３を閉じた状態で基板Ｗに対
する表面処理が行われる。すなわち、装置全体を制御す
る制御部（図示省略）からのゲートバルブ開閉指令に応
じてゲートバルブ１３を開き、搬送ロボット（図示省
略）によってゲートバルブ１３を介して未処理の基板Ｗ
を１枚、基板保持部１２に搬入した後、ゲートバルブ１
３を閉じて後述するようにして表面処理を施す一方、表
面処理後にゲートバルブ１３を開いて処理済みの基板Ｗ
を搬送ロボットによって搬出することができるように構
成されている。このように、この実施形態では、基板Ｗ
を１枚ずつ保持して所定の表面処理を行う、いわゆる枚
葉方式の高圧処理装置となっている。A gate valve 13 is provided on the side surface of the pressure vessel 1, and the substrate W is carried into and out of the substrate holding portion 12 via the gate valve 13. Further, the surface treatment of the substrate W is performed with the gate valve 13 closed. That is, the gate valve 13 is opened in response to a gate valve opening / closing command from a control unit (not shown) that controls the entire apparatus, and the unprocessed substrate W is opened via the gate valve 13 by the transfer robot (not shown).
After loading one sheet into the substrate holding unit 12, the gate valve 1
3 is closed and surface treatment is performed as will be described later, while the gate valve 13 is opened after the surface treatment to perform the processed substrate W.
Can be carried out by a transfer robot. Thus, in this embodiment, the substrate W
It is a so-called single-wafer type high-pressure processing apparatus that holds a plurality of sheets one by one and performs a predetermined surface treatment.
【００２２】この圧力容器１には、ＳＣＦ供給部３がＳ
ＣＦ導入バルブＶ１を介して接続されるとともに、薬剤
供給部４が薬剤バルブＶ２を介して接続されている。そ
して、制御部からの制御指令に応じて各バルブＶ１，Ｖ
２が開閉制御されて処理チャンバー１１への超臨界二酸
化炭素（高圧流体）および薬剤の供給がコントロールさ
れる。例えば、ＳＣＦ導入バルブＶ１のみが開いた状態
では超臨界二酸化炭素のみが処理流体として処理チャン
バー１１に供給される一方、両バルブＶ１，Ｖ２がとも
に開くと、処理チャンバー１１に超臨界二酸化炭素およ
び薬剤が処理チャンバー１１に供給されて超臨界二酸化
炭素と薬剤との混合物が処理流体として供給される。In this pressure vessel 1, the SCF supply unit 3 has an S
It is connected via a CF introduction valve V1 and the drug supply unit 4 is connected via a drug valve V2. Then, according to the control command from the control unit, each valve V1, V
2 is controlled to be opened and closed to control the supply of supercritical carbon dioxide (high pressure fluid) and chemicals to the processing chamber 11. For example, when only the SCF introduction valve V1 is open, only supercritical carbon dioxide is supplied to the processing chamber 11 as a processing fluid, while when both valves V1 and V2 are opened, the supercritical carbon dioxide and chemicals are supplied to the processing chamber 11. Is supplied to the processing chamber 11, and a mixture of supercritical carbon dioxide and a chemical is supplied as a processing fluid.
【００２３】また、処理チャンバー１１に連通してＳＣ
Ｆ回収バルブＶ３が接続されており、処理チャンバー１
１内の処理流体を圧力容器１の外部に放出可能となって
いる。なお、このＳＣＦ回収バルブＶ３の出口側には、
枝分かれ状に配管が接続されており、一方の配管にＳＣ
Ｆ調圧バルブＶ４が介挿されるとともに、他方の配管に
大気開放バルブＶ５が介挿されており、これら３つのバ
ルブＶ３〜Ｖ５を制御部によって開閉制御することによ
って処理チャンバー１１内の圧力状態が後述するように
コントロールされる。In addition, the SC is connected to the processing chamber 11
F recovery valve V3 is connected to the processing chamber 1
The processing fluid in 1 can be discharged to the outside of the pressure vessel 1. In addition, on the outlet side of this SCF recovery valve V3,
Branch pipes are connected, and one pipe is SC
The F pressure regulating valve V4 is inserted, and the atmosphere opening valve V5 is inserted in the other pipe. By controlling the opening and closing of these three valves V3 to V5, the pressure inside the processing chamber 11 is controlled. Controlled as described below.
【００２４】圧力容器１内には、同図に示すように、循
環経路５が設けられている。この循環経路５の一方端が
処理チャンバー１１の周縁部に連通されるとともに、そ
の他方端が処理チャンバー１１の略中央上部に連通され
ており、処理チャンバー１１と循環経路５との間で処理
流体が循環可能となっている。また、この循環経路５に
は、ポンプや圧縮機などの循環駆動部６が設けられてお
り、循環駆動部６によって循環経路５内の処理流体を積
極的に処理チャンバー１１に圧送して処理流体の循環を
図るとともに、処理流体の流速を高めて後述する表面処
理の促進を図っている。このように、この実施形態で
は、循環駆動部６が本発明の「圧送手段」として機能し
ている。A circulation path 5 is provided in the pressure vessel 1 as shown in FIG. One end of the circulation path 5 communicates with the peripheral portion of the processing chamber 11, and the other end communicates with the substantially central upper portion of the processing chamber 11, so that the processing fluid can flow between the processing chamber 11 and the circulation path 5. Can be circulated. The circulation path 5 is provided with a circulation drive unit 6 such as a pump or a compressor, and the circulation drive unit 6 positively pumps the processing fluid in the circulation path 5 to the processing chamber 11 for processing fluid. And the flow velocity of the treatment fluid is increased to promote the surface treatment described later. As described above, in this embodiment, the circulation drive unit 6 functions as the “pressure feeding unit” of the present invention.
【００２５】また、この循環経路５には、循環駆動部６
の出力側に循環経路５を流れる処理流体中の薬剤濃度を
測定する濃度測定部７１が設けられている。この濃度測
定部７１は循環経路５を挟み込むように配置された投光
器と受光器とで構成されており、投光器から発光された
光を循環経路５を流れる処理流体に照射するとともに、
処理流体を透過してきた光を受光器で受光し、その光強
度に応じた電気信号を濃度調整部７２に出力している。
また、濃度調整部７２は濃度測定部７１からの信号に基
づき循環経路５を流れる処理流体中の薬剤濃度を求め、
表面処理に適した薬剤濃度が得られるように薬剤バルブ
Ｖ２を開度制御する。このように、この実施形態では、
濃度測定部７１、濃度調整部７２および薬剤制御部とし
て機能する薬剤バルブＶ２によって循環経路５および処
理チャンバー１１を循環する処理流体中の薬剤濃度を調
整する濃度調整手段が構成されている。Further, the circulation drive unit 6 is provided in the circulation path 5.
A concentration measuring unit 71 for measuring the concentration of the drug in the treatment fluid flowing through the circulation path 5 is provided on the output side of the. The concentration measuring unit 71 is composed of a projector and a light receiver arranged so as to sandwich the circulation path 5, and irradiates the processing fluid flowing through the circulation path 5 with the light emitted from the projector.
The light that has passed through the processing fluid is received by the light receiver, and an electric signal corresponding to the light intensity is output to the concentration adjusting unit 72.
Further, the concentration adjusting unit 72 obtains the drug concentration in the processing fluid flowing through the circulation path 5 based on the signal from the concentration measuring unit 71,
The opening of the chemical valve V2 is controlled so that the chemical concentration suitable for the surface treatment can be obtained. Thus, in this embodiment,
The concentration measuring unit 71, the concentration adjusting unit 72, and the drug valve V2 functioning as a drug control unit constitute a concentration adjusting unit that adjusts the drug concentration in the processing fluid circulating in the circulation path 5 and the processing chamber 11.
【００２６】さらに、循環経路５に沿って、加熱部８１
および温度センサ８２が設けられており、循環経路５を
流れる処理流体の温度を調整可能となっている。すなわ
ち、温度測定部として機能する温度センサ８２が処理流
体の温度を測定し、その測定結果を示す信号を温度調整
部８３に出力する。また、この温度調整部８３は温度セ
ンサ８２からの信号に基づき循環経路５を流れる処理流
体の温度を求め、必要に応じて加熱部８１を作動させて
循環経路５を流れる処理流体が表面処理に適した温度と
なるように温度制御する。このように、この実施形態で
は、加熱部８１、温度センサ８２および温度調整部８３
によって、循環経路５および処理チャンバー１１を循環
する処理流体の温度を調整する温調手段が構成されてい
る。なお、ここでは、処理流体が表面処理に適した温度
を下回った場合に、加熱部８１によって加熱して温調す
る場合について説明しているが、温調手段の構成につい
ては、この実施形態に限定されるものではなく、温度を
低下させる必要がある場合には、ペルチェ素子などを循
環経路５に沿って設けて循環経路５を流れる処理流体を
冷却するように構成すればよい。Further, along the circulation path 5, the heating section 81
Also, a temperature sensor 82 is provided so that the temperature of the processing fluid flowing through the circulation path 5 can be adjusted. That is, the temperature sensor 82 functioning as a temperature measuring unit measures the temperature of the processing fluid and outputs a signal indicating the measurement result to the temperature adjusting unit 83. In addition, the temperature adjusting unit 83 obtains the temperature of the processing fluid flowing through the circulation path 5 based on the signal from the temperature sensor 82, and activates the heating unit 81 as necessary so that the processing fluid flowing through the circulation path 5 undergoes surface treatment. Control the temperature so that the temperature is suitable. As described above, in this embodiment, the heating unit 81, the temperature sensor 82, and the temperature adjusting unit 83.
This constitutes a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path 5 and the processing chamber 11. In addition, here, the case where the processing fluid is heated by the heating unit 81 to control the temperature when the temperature is lower than the temperature suitable for the surface treatment is explained. The present invention is not limited to this, and when it is necessary to lower the temperature, a Peltier element or the like may be provided along the circulation path 5 to cool the processing fluid flowing through the circulation path 5.
【００２７】次に、上記のように構成された高圧処理装
置の動作について図２を参照しつつ説明する。この高圧
処理装置は、前工程、例えばドライエッチング工程後、
残留レジストやポリマー残渣等の汚染物質が付着した基
板Ｗを受取り、制御部のメモリ（図示省略）に予め記憶
されているプログラムにしたがって制御部が装置各部を
制御して上記汚染物質を除去する為に洗浄工程、リンス
工程および乾燥工程をこの順序で行う装置である。その
動作は以下のとおりである。Next, the operation of the high pressure processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. This high-pressure processing apparatus has a pre-process, for example, after a dry etching process,
To receive the substrate W on which contaminants such as residual resist and polymer residue are attached, and the controller controls each part of the device according to a program stored in advance in a memory (not shown) of the controller to remove the contaminants. This is an apparatus for performing a washing step, a rinsing step and a drying step in this order. The operation is as follows.
【００２８】まず、タイミングＴ1で圧力容器１の側面
部に設けられたゲートバルブ１３を開く。そして、搬送
ロボットによってゲートバルブ１３を介して未処理の基
板Ｗが１枚搬入され、基板保持部１２に載置されると、
基板保持部１２の支持ピン１２２で基板Ｗを保持する。
こうして基板保持が完了するとともに、搬送ロボットが
処理チャンバー１１から退避すると、タイミングＴ2で
ゲートバルブ１３を閉じて洗浄工程を開始する。First, at timing T1, the gate valve 13 provided on the side surface of the pressure vessel 1 is opened. Then, when one unprocessed substrate W is loaded by the transfer robot via the gate valve 13 and placed on the substrate holding unit 12,
The substrate W is held by the support pins 122 of the substrate holding unit 12.
When the substrate holding is completed in this way and the transfer robot withdraws from the processing chamber 11, the gate valve 13 is closed at timing T2 to start the cleaning process.
【００２９】この洗浄工程では、タイミングＴ3でＳＣ
Ｆ導入バルブＶ１をＯＮ状態、つまり開成状態に切り替
えて処理チャンバー１１への超臨界二酸化炭素の導入を
開始する。このとき、同時にＳＣＦ回収バルブＶ３およ
びＳＣＦ調圧バルブＶ４を開成状態に切り替えるととも
に、モータ駆動を開始する。そして、処理チャンバー１
１および循環経路５内が超臨界二酸化炭素の雰囲気に置
換され、圧力容器１内が所定の圧力に達する（タイミン
グＴ4）と、各バルブＶ１，Ｖ３，Ｖ４を閉成するとと
もに、処理チャンバー１１内の超臨界二酸化炭素の温度
制御を開始する。なお、タイミングＴ3〜Ｔ4の間に導入
されるＳＣＦは予め所定の温度に達している。具体的に
は、温度センサ８２による測定結果に基づき温度調整部
８３が必要に応じて加熱部８１を作動させる。これによ
って、循環経路５および処理チャンバー１１を循環する
処理流体の温度が表面処理に適した温度に調整される。In this cleaning step, SC is performed at timing T3.
The F introduction valve V1 is turned on, that is, switched to the open state, and the introduction of supercritical carbon dioxide into the processing chamber 11 is started. At this time, simultaneously, the SCF recovery valve V3 and the SCF pressure regulating valve V4 are switched to the open state, and the motor drive is started. And the processing chamber 1
1 and the inside of the circulation path 5 are replaced with the atmosphere of supercritical carbon dioxide, and when the pressure inside the pressure vessel 1 reaches a predetermined pressure (timing T4), the valves V1, V3 and V4 are closed, and the inside of the processing chamber 11 is closed. To start temperature control of supercritical carbon dioxide. The SCF introduced between the timings T3 and T4 has reached a predetermined temperature in advance. Specifically, the temperature adjusting unit 83 operates the heating unit 81 as necessary based on the measurement result of the temperature sensor 82. Thereby, the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path 5 and the processing chamber 11 is adjusted to a temperature suitable for the surface treatment.
【００３０】また、温度制御を開始してからしばらくし
たタイミングＴ5では、基板Ｗに対する洗浄処理を開始
する。具体的には、薬剤バルブＶ２をＯＮ状態、つまり
開状態に切り替えて薬剤供給部４から洗浄処理に適した
薬剤を処理チャンバー１１に供給して基板Ｗの洗浄を行
う。ここで、この実施形態では、薬剤を単に供給するだ
けでなく、濃度測定部７１によって循環経路５を流れる
処理流体中の薬剤濃度を求めながら、洗浄処理に適した
薬剤濃度が得られるように薬剤バルブＶ２を開度制御し
て濃度調整を行い、しかも処理流体の温度を調整してい
るので、プロセス条件を予め設定した条件に正確に設定
することができ、安定した洗浄処理が可能となってい
る。なお、薬剤供給を行うと、その分だけ処理チャンバ
ー１１内の圧力が上昇してしまうため、この実施形態で
は、図２の「＊」で示すように、薬剤供給に応じてＳＣ
Ｆ回収バルブＶ３およびＳＣＦ調圧バルブＶ４を適宜微
量だけ開成して処理チャンバー１１の内圧をコントロー
ルしており、圧力に関するプロセス条件についても所定
値に設定することができ、洗浄処理の安定化がさらに向
上している。At timing T5, which is a while after the temperature control is started, the cleaning process for the substrate W is started. Specifically, the chemical valve V2 is switched to the ON state, that is, the open state, and the chemical suitable for the cleaning process is supplied from the chemical supply unit 4 to the processing chamber 11 to clean the substrate W. Here, in this embodiment, not only the chemical agent is simply supplied, but also the chemical agent concentration suitable for the cleaning process is obtained while the chemical concentration in the processing fluid flowing through the circulation path 5 is obtained by the concentration measuring unit 71. Since the opening degree of the valve V2 is controlled to adjust the concentration and the temperature of the processing fluid is adjusted, the process condition can be accurately set to a preset condition, and a stable cleaning process can be performed. There is. Since the pressure in the processing chamber 11 increases correspondingly when the chemicals are supplied, in this embodiment, as shown by "*" in FIG.
The F recovery valve V3 and the SCF pressure regulating valve V4 are appropriately opened by a very small amount to control the internal pressure of the processing chamber 11, and the process condition related to the pressure can be set to a predetermined value, which further stabilizes the cleaning process. Has improved.
【００３１】こうして、洗浄処理が完了する（タイミン
グＴ6）と、薬剤バルブＶ２を閉じて処理チャンバー１
１への薬剤供給を停止し、また濃度制御および温度制御
を停止するとともに、ＳＣＦ回収バルブＶ３およびＳＣ
Ｆ調圧バルブＶ４を閉成する。そして、次のタイミング
Ｔ7でＳＣＦ導入バルブＶ１、ＳＣＦ回収バルブＶ３お
よびＳＣＦ調圧バルブＶ４をすべて開成状態に切り替え
てリンス処理を実行する。すなわち、超臨界二酸化炭素
のみをリンス用処理流体として処理チャンバー１１に供
給することによって、処理チャンバー１１および循環経
路５内がリンス用処理流体（超臨界二酸化炭素）に完全
に置換されて薬剤を含まない超臨界二酸化炭素で満たさ
れることとなる。Thus, when the cleaning process is completed (timing T6), the chemical valve V2 is closed and the process chamber 1 is closed.
1 to stop the supply of the drug, the concentration control and the temperature control, and the SCF recovery valves V3 and SC.
The F pressure regulating valve V4 is closed. Then, at the next timing T7, the SCF introduction valve V1, the SCF recovery valve V3, and the SCF pressure regulating valve V4 are all switched to the open state to execute the rinse process. That is, by supplying only supercritical carbon dioxide to the processing chamber 11 as the rinse processing fluid, the processing chamber 11 and the circulation path 5 are completely replaced with the rinse processing fluid (supercritical carbon dioxide) to contain the chemical. It will be filled with no supercritical carbon dioxide.
【００３２】このリンス処理が完了する（タイミングＴ
8）と、モータを停止させるとともに、ＳＣＦ回収バル
ブＶ３およびＳＣＦ調圧バルブＶ４を開いた状態のまま
ＳＣＦ導入バルブＶ１を閉成して処理チャンバー１１お
よび循環経路５を減圧することで乾燥処理を実行する。
そしてタイミングＴ9で、乾燥処理の完了とともに、Ｓ
ＣＦ回収バルブＶ３を開いた状態のままＳＣＦ調圧バル
ブＶ４を閉成する一方、大気開放バルブＶ５を開放して
処理チャンバー１１を大気圧に戻した後、タイミングＴ
10で、ＳＣＦ回収バルブＶ３および大気開放バルブＶ５
を閉成する一方、ゲートバルブ１３を開き、搬送ロボッ
トによってゲートバルブ１３を介して処理済みの基板Ｗ
を搬出する。なお、次の未処理基板が搬送されてくる
と、上記動作が繰り返されていく。This rinse processing is completed (timing T
8) Then, the motor is stopped, and the SCF introduction valve V1 is closed while the SCF recovery valve V3 and the SCF pressure regulating valve V4 are open to reduce the pressure in the processing chamber 11 and the circulation path 5, thereby performing the drying process. Run.
Then, at the timing T9, when the drying process is completed, S
While the CF recovery valve V3 remains open, the SCF pressure regulating valve V4 is closed, while the atmosphere release valve V5 is opened to return the processing chamber 11 to the atmospheric pressure.
At 10, SCF recovery valve V3 and atmosphere release valve V5
While the gate valve 13 is closed while the substrate W is processed by the transfer robot through the gate valve 13.
Carry out. The next operation is repeated when the next unprocessed substrate is transferred.
【００３３】以上のように、この実施形態によれば、処
理チャンバー１１内の処理流体を循環させる循環経路５
を圧力容器１に設け、圧力容器１において処理流体を処
理チャンバー１１および循環経路５内を循環させている
ので、いわゆる配管システム系循環を採用した従来装置
に比べて循環させる処理流体の量が少ないため、より少
ない処理流体で基板Ｗの表面処理（洗浄処理＋リンス処
理＋乾燥処理）を行うことができ、表面処理に関するラ
ンニングコストを低減させることができる。また、循環
経路５を圧力容器１内に収めたことによって、圧力容器
１の外部環境による影響を受けない、あるいは受け難く
なり、その結果、処理流体による表面処理を安定化させ
ることができる。As described above, according to this embodiment, the circulation path 5 for circulating the processing fluid in the processing chamber 11
Is provided in the pressure vessel 1, and the processing fluid is circulated in the processing chamber 11 and the circulation path 5 in the pressure vessel 1, so that the amount of the processing fluid to be circulated is smaller than that in the conventional apparatus that employs the so-called piping system circulation. Therefore, the surface treatment (cleaning treatment + rinsing treatment + drying treatment) of the substrate W can be performed with less processing fluid, and the running cost related to the surface treatment can be reduced. In addition, since the circulation path 5 is housed in the pressure vessel 1, it is not affected by the external environment of the pressure vessel 1 or is hardly affected by the environment, and as a result, the surface treatment with the treatment fluid can be stabilized.
【００３４】また、表面処理を行うにあたって種々のプ
ロセス条件を設定しているが、特に上記実施形態では処
理流体の温度、処理流体中の薬剤濃度および処理チャン
バー１１の内圧をコントロールしており、所望のプロセ
ス条件で表面処理を行うことができ、安定性に優れた表
面処理を実行することができる。Although various process conditions are set for performing the surface treatment, the temperature of the treatment fluid, the concentration of the chemical in the treatment fluid and the internal pressure of the treatment chamber 11 are controlled in the above-described embodiment, which is desirable. The surface treatment can be carried out under the process condition of, and the surface treatment excellent in stability can be carried out.
【００３５】図３は、本発明にかかる高圧処理装置の第
２実施形態を示す図であり、図４は図３の高圧処理装置
の動作を示すタイミングチャートである。この高圧処理
装置が第１実施形態と大きく相違する点は、第１実施形
態はいわゆる枚葉方式の高圧処理装置であるのに対し、
第２実施形態はいわゆるバッチ方式の高圧処理装置とな
っている点であり、このように処理方式の相違に基づ
き、次のような特徴的な構成を有している。なお、同一
構成については、同一符号を付して説明を省略する。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the high-pressure processing apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the high-pressure processing apparatus of FIG. This high-pressure processing apparatus is greatly different from the first embodiment in that the first embodiment is a so-called single-wafer type high-pressure processing apparatus.
The second embodiment is a so-called batch type high-pressure processing apparatus, and has the following characteristic configuration based on the difference in the processing method. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００３６】この第２実施形態では、被処理体たる基板
Ｗは複数枚、基板保持部１２に並列保持されている。具
体的には、基板保持部１２は図３の紙面に対して垂直に
延びる少なくとも３本の支持アームを備えており、各支
持アームの上面に等間隔で設けられた切欠部（図示省
略）が設けられている。そして、各基板Ｗの下方端縁部
をそれぞれ対応する切欠部に嵌入することで複数枚の基
板Ｗを紙面に対して垂直方向に等間隔だけ離間しながら
保持している。なお、この実施形態では基板Ｗを回転さ
せる機構を設けていないが、必要に応じて第１実施形態
と同様に、基板Ｗを回転させる回転機構を設けてもよ
い。もちろん、上記第１実施形態では基板Ｗを回転させ
ているが、第２実施形態と同様に基板Ｗを固定配置して
表面処理してもよいことはいうまでもない。In the second embodiment, a plurality of substrates W to be processed are held in parallel on the substrate holding unit 12. Specifically, the substrate holding unit 12 includes at least three support arms extending perpendicularly to the paper surface of FIG. 3, and notches (not shown) provided at equal intervals on the upper surface of each support arm. It is provided. Then, the lower edge portions of the respective substrates W are fitted into the corresponding notches to hold the plurality of substrates W at equal intervals in the vertical direction with respect to the paper surface. It should be noted that although a mechanism for rotating the substrate W is not provided in this embodiment, a rotation mechanism for rotating the substrate W may be provided if necessary, as in the first embodiment. Of course, although the substrate W is rotated in the first embodiment described above, it goes without saying that the substrate W may be fixedly arranged and surface-treated as in the second embodiment.
【００３７】また、複数の基板Ｗを一括して処理するバ
ッチ方式では、処理流体を各基板Ｗの表面に均一に接触
させる必要があるため、この実施形態では、処理チャン
バー１１内での循環方向（図３中の上下方向）において
基板保持部１２に保持されている複数の基板Ｗを挟み込
むように、処理チャンバー１１の上方側および下方側
に、例えば板状部材に複数の貫通孔を形成してなる整流
部９１，９２を配置している。このため、処理チャンバ
ー１１内を流れる処理流体は整流部９１，９２によって
整流された状態で各基板Ｗに供給されることとなり、処
理の均一化を図ることができる。処理の均一化を図る手
段としては、上記整流部の代わりに旋回手段や分散手段
などを設けるようにしてもよい。ここで、整流部、旋回
手段、分散手段は処理チャンバー１１の上方側および下
方側の一方のみとしてもよい。Further, in the batch method in which a plurality of substrates W are collectively processed, it is necessary to bring the processing fluid into uniform contact with the surface of each substrate W. Therefore, in this embodiment, the circulation direction in the processing chamber 11 is set. A plurality of through holes are formed in, for example, a plate-like member on the upper side and the lower side of the processing chamber 11 so as to sandwich the plurality of substrates W held by the substrate holding portion 12 (in the vertical direction in FIG. 3). The rectifying units 91 and 92 are formed. Therefore, the processing fluid flowing in the processing chamber 11 is supplied to each substrate W in a state of being rectified by the rectifying units 91 and 92, and the processing can be made uniform. As means for achieving uniform processing, a turning means, a dispersing means, or the like may be provided instead of the rectifying section. Here, the rectifying unit, the swirling unit, and the dispersing unit may be only one of the upper side and the lower side of the processing chamber 11.
【００３８】さらに、旋回手段を上方側および下方側の
一方または両方に用い、ＳＣＦが十分に流動する場合は
循環駆動部６を省いてもよい。この場合、旋回手段が循
環駆動部としても作用することとなる。Further, when the swiveling means is used on one or both of the upper side and the lower side and the SCF sufficiently flows, the circulation drive section 6 may be omitted. In this case, the turning means also acts as the circulation drive section.
【００３９】なお、このように構成された高圧処理装置
においても、第１実施形態とほぼ同様にして、洗浄処
理、リンス処理および乾燥処理が連続して行われる。す
なわち、図４に示すように、装置各部をＯＮ／ＯＦＦ制
御して各処理、
基板搬入処理：タイミングＴ1〜Ｔ2、
洗浄処理：タイミングＴ2〜Ｔ6、
リンス処理：タイミングＴ6〜Ｔ8、
乾燥処理：タイミングＴ8〜Ｔ9、
大気開放処理：タイミングＴ9〜Ｔ10、
基板搬出処理：タイミングＴ10〜Ｔ11
を実行する。Even in the high-pressure processing apparatus having such a structure, the cleaning process, the rinsing process and the drying process are continuously performed in the same manner as in the first embodiment. That is, as shown in FIG. 4, each part of the apparatus is ON / OFF controlled to perform each process, substrate loading process: timings T1 to T2, cleaning process: timings T2 to T6, rinse process: timings T6 to T8, drying process: timings T8 to T9, atmosphere release processing: timings T9 to T10, substrate unloading processing: timings T10 to T11 are executed.
【００４０】以上のように、第２実施形態にかかる高圧
処理装置においても、処理チャンバー１１内の処理流体
を循環させる循環経路５を圧力容器１に設け、圧力容器
１において処理流体を処理チャンバー１１および循環経
路５内を循環させているので、第１実施形態と同一の作
用効果、すなわち従来装置に比べて少ない処理流体で基
板Ｗの表面処理（洗浄処理＋リンス処理＋乾燥処理）を
行うことができ、表面処理に関するランニングコストを
低減させることができ、しかも循環経路５を圧力容器１
内に収めたことによって、圧力容器１の外部環境による
影響を受けない、あるいは受け難くなり、その結果、処
理流体による表面処理を安定化させることができる。さ
らに、プロセス条件についても、第１実施形態と同様
に、所望のプロセス条件で表面処理を行うことができ、
安定性に優れた表面処理を実行することができる。As described above, also in the high-pressure processing apparatus according to the second embodiment, the circulation path 5 for circulating the processing fluid in the processing chamber 11 is provided in the pressure container 1, and the processing fluid is processed in the pressure chamber 1 in the pressure chamber 1. Also, since the inside of the circulation path 5 is circulated, the same effect as the first embodiment, that is, the surface treatment (cleaning treatment + rinsing treatment + drying treatment) of the substrate W is performed with less treatment fluid than the conventional apparatus. And the running cost related to the surface treatment can be reduced, and the circulation path 5 is connected to the pressure vessel 1.
Since the pressure vessel 1 is housed inside, it is not affected by the external environment of the pressure vessel 1 or hardly affected by the environment, and as a result, the surface treatment with the treatment fluid can be stabilized. Furthermore, as for the process conditions, the surface treatment can be performed under desired process conditions as in the first embodiment.
Surface treatment with excellent stability can be performed.
【００４１】なお、本発明は上記した実施形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて
上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であ
る。例えば、上記第１実施形態では、基板Ｗを回転させ
るだけでなく、循環駆動部６を設けて循環経路５内で処
理流体を強制的に圧送しているが、基板Ｗおよび基板保
持部１２の回転によって処理流体が循環経路５および処
理チャンバー１１内で十分に循環流動する場合には、循
環駆動部６を省略してもよい。ただし、上記したよう
に、循環駆動部６を設けて強制的に圧送することによっ
て循環動作を確実に行うことができ、しかも処理流体の
流速を高めて処理時間の短縮を図ることができるため、
循環駆動部（圧送手段）を設けるのが望ましいことはい
うまでもない。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment, not only the substrate W is rotated, but also the circulation drive unit 6 is provided to forcibly feed the processing fluid in the circulation path 5. When the processing fluid circulates sufficiently in the circulation path 5 and the processing chamber 11 by rotation, the circulation drive unit 6 may be omitted. However, as described above, the circulation operation can be reliably performed by providing the circulation drive unit 6 and forcibly feeding the pressure. Further, since the flow velocity of the processing fluid can be increased and the processing time can be shortened,
It goes without saying that it is desirable to provide a circulation drive section (pressure feeding means).
【００４２】また、上記実施形態では、濃度測定部７
１、加熱部８１および温度センサ８２をすべて循環経路
５に設けているが、各々の配設位置はこれに限定される
ものではなく、処理流体の循環する経路上であれば、処
理チャンバー１１内に配設してもよい。In the above embodiment, the concentration measuring unit 7
1, the heating unit 81 and the temperature sensor 82 are all provided in the circulation path 5, but the respective arrangement positions are not limited to this, and if they are on the path through which the processing fluid circulates, inside the processing chamber 11 It may be arranged at.
【００４３】また、上記第１実施形態では処理チャンバ
ー１１に薬剤を供給し、また第２実施形態では循環経路
５に薬剤を供給しているが、薬剤の供給先を第１実施形
態で循環経路５とし、第２実施形態で処理チャンバー１
１としてもよく、要は処理チャンバー１１または循環経
路５のいずれか一方に薬剤を供給可能に構成するととも
に、処理流体中の薬剤濃度を測定しながら、その測定結
果に基づき薬剤の供給量を制御することで薬剤濃度を高
精度に制御することができる。もし、処理流体中の薬剤
濃度を制御する必要がない場合には、濃度調整手段を設
ける必要はなく、例えば予めＳＣＦ供給部３からの超臨
界二酸化炭素と、必要に応じて薬剤とを混合器で混合さ
せて処理流体を調製した後、その処理流体を処理チャン
バー１１に導入するように構成してもよい。Further, in the first embodiment, the chemical is supplied to the processing chamber 11, and in the second embodiment, the chemical is supplied to the circulation path 5. However, the supply destination of the chemical is the circulation path in the first embodiment. 5 and the processing chamber 1 in the second embodiment.
1, the point is that the chemical can be supplied to either the processing chamber 11 or the circulation path 5, and while measuring the chemical concentration in the processing fluid, the chemical supply amount is controlled based on the measurement result. By doing so, the drug concentration can be controlled with high accuracy. If it is not necessary to control the concentration of the drug in the processing fluid, it is not necessary to provide a concentration adjusting means, and for example, the supercritical carbon dioxide from the SCF supply unit 3 and the drug as needed are mixed in a mixer. Alternatively, the treatment fluid may be introduced into the treatment chamber 11 after the treatment fluid is prepared by mixing the treatment fluid with.
【００４４】また、上記混合器は、循環経路５または処
理チャンバー１１内任意の位置に配置されてもよく、薬
剤と高圧流体が均一混合された処理流体によって均一な
処理が実行されることは第１および第２実施例とも同じ
である。Further, the mixer may be arranged at any position in the circulation path 5 or the processing chamber 11, and it is necessary to perform uniform processing by the processing fluid in which the drug and the high-pressure fluid are uniformly mixed. The same applies to the first and second embodiments.
【００４５】また、上記実施形態では温調手段を設けて
いるが、本発明にとって温調手段は必須の構成要件では
なく、任意構成要件であって必要に応じて温調手段を付
加すればよい。Further, although the temperature adjusting means is provided in the above-mentioned embodiment, the temperature adjusting means is not an indispensable constituent element for the present invention but an optional constituent element, and the temperature adjusting means may be added if necessary. .
【００４６】また、上記実施形態では、１種類の薬剤を
超臨界二酸化炭素（高圧流体）に混合させて処理流体を
調製しているが、薬剤の種類や数などについては任意で
ある。また、薬剤を使用しないで表面処理を行う場合に
は、薬剤供給部が不要となる。In the above embodiment, one kind of chemical is mixed with supercritical carbon dioxide (high pressure fluid) to prepare the treatment fluid, but the kind and number of chemicals are arbitrary. Further, when the surface treatment is performed without using the chemical, the chemical supply unit becomes unnecessary.
【００４７】さらに、上記実施形態では、表面処理とし
て洗浄処理、リンス処理、乾燥処理を実行しているが、
本発明の適用対象はこれらすべての処理を行う高圧処理
装置に限定されるものではなく、これらの一部の処理を
行う高圧処理装置や別の表面処理（現像処理など）を実
行する高圧処理装置などにも本発明を適用することがで
きる。すなわち、現像工程において現像・リンス処理が
施された基板を、リンス液で濡れたまま受け取り、乾燥
工程のみを実行する高圧処理装置にも適用できる。Further, in the above embodiment, the cleaning treatment, the rinse treatment and the drying treatment are executed as the surface treatment.
The application target of the present invention is not limited to a high-pressure processing apparatus that performs all of these processes, but a high-pressure processing apparatus that performs some of these processes or a high-pressure processing apparatus that performs another surface treatment (such as developing treatment). The present invention can also be applied to the above. That is, the present invention can also be applied to a high-pressure processing apparatus that receives a substrate that has been subjected to a developing / rinsing process in the developing process while being wet with the rinse liquid, and executes only the drying process.
【００４８】また、レジスト液が塗布された基板を受け
取り、現像工程のみ、または現像工程と他の工程を実行
する高圧処理装置にも適用できる。Further, it can be applied to a high-pressure processing apparatus which receives a substrate coated with a resist solution and executes only the developing step or the developing step and other steps.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、処理
チャンバー内の処理流体を循環させる循環経路を圧力容
器に設け、圧力容器において処理流体を処理チャンバー
および循環経路内を循環させるように構成しているの
で、圧力容器から処理流体を一旦取出した後、再度圧力
容器に戻す構成を採用している従来装置に比べて処理流
体の総量を少なくしてランニングコストを低減させるこ
とができる。また、循環経路を圧力容器内に収めたこと
によって、圧力容器の外部環境による影響を受けない、
あるいは受け難くなり、その結果、処理流体による表面
処理を安定化させることができる。As described above, according to the present invention, the circulation path for circulating the processing fluid in the processing chamber is provided in the pressure vessel, and the processing fluid is circulated in the processing chamber and the circulation path in the pressure vessel. Since it is configured, the total amount of the processing fluid can be reduced and the running cost can be reduced as compared with the conventional apparatus that employs a configuration in which the processing fluid is once taken out from the pressure vessel and then returned to the pressure vessel. Also, by putting the circulation path inside the pressure vessel, it is not affected by the external environment of the pressure vessel,
Alternatively, it becomes difficult to receive, and as a result, the surface treatment with the treatment fluid can be stabilized.
【図１】本発明にかかる高圧処理装置の第１実施形態を
示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a high-pressure processing apparatus according to the present invention.
【図２】図１の高圧処理装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the high-pressure processing apparatus of FIG.
【図３】本発明にかかる高圧処理装置の第２実施形態を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the high-pressure processing apparatus according to the present invention.
【図４】図３の高圧処理装置の動作を示すタイミングチ
ャートである。FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the high pressure processing apparatus of FIG.
１…圧力容器 ４…薬剤供給部 ５…循環経路 ６…循環駆動部（圧送手段） １１…処理チャンバー ７１…濃度測定部（濃度調整手段） ７２…濃度調整部（濃度調整手段） ８１…加熱部（温調手段） ８２…温度センサ（温度測定部、温調手段） ８３…温度調整部（温調手段） Ｖ２…薬剤バルブ（薬剤制御部） Ｖ４…ＳＣＦ調圧バルブ（調圧手段） Ｗ…基板 1 ... Pressure vessel 4 ... Drug supply section 5 ... Circulation path 6 ... Circulation drive unit (pressure feeding means) 11 ... Processing chamber 71 ... Concentration measuring unit (concentration adjusting means) 72 ... Density adjusting unit (density adjusting means) 81 ... Heating part (temperature control means) 82 ... Temperature sensor (temperature measuring unit, temperature adjusting means) 83 ... Temperature control section (temperature control means) V2 ... Drug valve (drug control unit) V4 ... SCF pressure regulating valve (pressure regulating means) W ... substrate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝端 一国雄 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 村岡 祐介 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 斉藤 公続 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 岩田 智巳 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 三宅 孝志 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 北門 龍治 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 (72)発明者 大柴 久典 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 猿丸 正悟 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 渡邉 克充 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 HA01 HA30 5F043 AA37 CC14 EE03 EE21 5F046 LA03 LA14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuo Mizobata 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Yusuke Muraoka 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Kimitsugu Saito 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Tomomi Iwata 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Miyake 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Ryuji Kitamon 4 Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture No. 1 at Tenjin Kitamachi Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Hisanori Oshiba 2-3-3 Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Takasago Works, Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Shogo Sarumaru 2-3-3 Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Takasago Works, Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Katsumitsu Watanabe 2-3-3 Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Takasago Works, Kobe Steel, Ltd. F term (reference) 2H096 AA25 HA01 HA30 5F043 AA37 CC14 EE03 EE21 5F046 LA03 LA14
Claims (8)
バーに高圧流体あるいは高圧流体と薬剤との混合物を処
理流体として供給することによって、前記処理チャンバ
ー内の被処理体の表面に前記処理流体を接触させて所定
の表面処理を施す高圧処理装置において、 前記圧力容器に、前記処理チャンバー内の処理流体を循
環させる循環経路を設けたことを特徴とする高圧処理装
置。1. A high-pressure fluid or a mixture of a high-pressure fluid and a chemical agent is supplied as a treatment fluid to a treatment chamber provided inside a pressure vessel, thereby treating the treatment fluid on the surface of an object to be treated in the treatment chamber. A high-pressure processing apparatus which is brought into contact with each other to perform a predetermined surface treatment, wherein the pressure vessel is provided with a circulation path for circulating a processing fluid in the processing chamber.
内で処理流体を所定方向に循環させる圧送手段をさらに
備えている請求項１記載の高圧処理装置。2. The high-pressure processing apparatus according to claim 1, further comprising a pressure-feeding unit that is inserted in the circulation path to circulate the processing fluid in a predetermined direction in the circulation path.
を循環する処理流体の温度を調整する温調手段をさらに
備えている請求項１または２記載の高圧処理装置。3. The high-pressure processing apparatus according to claim 1, further comprising temperature adjusting means for adjusting the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber.
記処理チャンバーを循環する処理流体の温度を測定する
温度測定部と、前記循環経路に沿って設けられて前記循
環経路を流れる処理流体を加熱する加熱部と、前記温度
測定部によって測定される処理流体の温度に基づき前記
加熱部を制御して前記循環経路および前記処理チャンバ
ーを循環する処理流体の温度を調整する温度調整部とを
備えている請求項３記載の高圧処理装置。4. The temperature adjusting means measures a temperature of a processing fluid circulating through the circulation path and the processing chamber, and a processing fluid that is provided along the circulation path and flows through the circulation path. A heating unit for heating; and a temperature adjusting unit for controlling the heating unit based on the temperature of the processing fluid measured by the temperature measuring unit to adjust the temperature of the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber. The high-pressure processing apparatus according to claim 3, wherein
を循環する処理流体中の薬剤濃度を調整する濃度調整手
段をさらに備えている請求項１ないし４のいずれかに記
載の高圧処理装置。5. The high-pressure processing apparatus according to claim 1, further comprising concentration adjusting means for adjusting the concentration of the chemical in the processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber.
に連通されて薬剤を供給する薬剤供給部をさらに備える
請求項５記載の高圧処理装置において、 前記濃度調整手段は、前記循環経路および前記処理チャ
ンバーを循環する処理流体中の薬剤濃度を測定する濃度
測定部と、前記薬剤供給部から前記処理チャンバーへの
薬剤の供給量を制御する薬剤制御部と、前記濃度測定部
によって測定される処理流体中の薬剤濃度に基づき前記
薬剤制御部を制御して前記循環経路および前記処理チャ
ンバーを循環する処理流体中の薬剤濃度を調整する濃度
調整部とを備えている請求項５記載の高圧処理装置。6. The high-pressure processing apparatus according to claim 5, further comprising a chemical supply unit that is in communication with the processing chamber or the circulation path and supplies a chemical, wherein the concentration adjusting unit includes the circulation path and the processing chamber. A concentration measuring unit for measuring the concentration of the drug in the circulating processing fluid, a drug control unit for controlling the amount of the drug supplied from the drug supplying unit to the processing chamber, and a concentration measuring unit for measuring the concentration of the drug in the processing fluid. The high-pressure processing apparatus according to claim 5, further comprising: a concentration adjusting unit that controls the drug controlling unit based on a drug concentration to adjust a drug concentration in a processing fluid circulating in the circulation path and the processing chamber.
に薬剤と高圧流体との混合器を備えている請求項６記載
の高圧処理装置。7. The high-pressure processing apparatus according to claim 6, wherein the processing chamber or the circulation path is provided with a mixer of a chemical and a high-pressure fluid.
に連通されて前記処理チャンバー内の圧力を調整する調
圧手段をさらに備え、 前記処理チャンバーへの薬剤の供給に応じて前記調圧手
段によって前記処理チャンバー内の圧力を低下させて前
記処理チャンバー内の圧力を一定に維持する請求項５な
いし７のいずれかに記載の高圧処理装置。8. A pressure adjusting unit that is connected to the processing chamber or the circulation path and adjusts the pressure in the processing chamber, and the processing is performed by the pressure adjusting unit in response to supply of a chemical to the processing chamber. The high-pressure processing apparatus according to claim 5, wherein the pressure in the chamber is reduced to maintain the pressure in the processing chamber constant.
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|---|---|---|---|---|
| JP2006528845A (en) * | 2003-05-20 | 2006-12-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Decontamination of supercritical wafer processing equipment |
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- 2001-09-18 JP JP2001283003A patent/JP4002415B2/en not_active Expired - Fee Related
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