JP2004510321A5

JP2004510321A5 -

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Publication number: JP2004510321A5
Application number: JP2001583954A
Authority: JP
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2005-02-03

Description

【００１１】
潜在的に明白な利点を持つために研究されている別の技術は、ウエハ洗浄のために超臨界流体を用いる技術、特に、二酸化炭素を用いる技術である。この方法は、プロセス剤の超臨界状態を利用する。超臨界状態とは、固体、液体、気体とは別の、物質のもうひとつの状態である。なお、物質の状態は相とも呼ばれる。超臨界相は、「高密度ガス」、「可圧縮液体」、または「超臨界流体」とも呼ばれる。その主題に関しては、かなりの数の他の技術がある。しかしながら、実用的で容易に自動化されたプロセスにおいてその技術を用いて、最短の時間に、反復して、手ごろなコストで、所望の質の洗浄を行う最良の態様に関する理解は不足していた。以下の発明の目的とするところは、その技術のこのような領域である。

【００６０】
リンス工程において、圧力ｐ＞ｐ_ｃの液体状態でＣＯ_２を用いる場合には、流入バルブ５２および流出バルブ５４を閉じて、プロセスチャンバ内の温度を上昇させ、ＣＯ_２を超臨界状態に転移させる。リンス工程において圧力がｐｃ未満に下がることを許容された場合には、温度を上昇させる前に、まず圧力をｐｃより高く上昇させることにより、温度の上昇の際に、誤って液体−気体の境界を通らないことを確実にする。圧力チャンバが大気圧にまで排気されると、閉手順と同じ理由で開手順中に、ＣＯ_２が導入される。次いで、次のプロセスサイクルのためのアンロード工程と再ロード工程が開始される。

Claims

精密な表面を洗浄するための超臨界流体洗浄プロセスであって、
（ａ）前記洗浄プロセスのために温度および圧力の臨界点において超臨界流体に転移可能なプロセスガスを備えるプロセス材料を選択する工程と、
（ｂ）超臨界温度と、比較的低い超臨界圧力と、比較的高い超臨界圧力とを含む、前記プロセスガスに対しての超臨界流体動作パラメータを選択する工程であって、前記比較的高い超臨界圧力は、前記比較的低い超臨界圧力の少なくとも２倍であることが好ましい、工程と、
（ｃ）圧力容器内の前記精密な表面を備える少なくとも１つの基板に関して、ロードと、閉鎖と、シールとを実行する工程であって、前記容器は、前記プロセスガスの供給源と、前記超臨界流体の供給源に接続され、前記プロセスの副生成物を排出するための少なくとも１つのポートを有しており、前記容器は、前記容器の内部を加熱するための手段を備えるよう構成され、前記プロセス材料の流入と前記副生成物の流出から前記容器を隔離するための独立した手段を有する、工程と、
（ｄ）前記内部を前記超臨界温度まで加熱しながら、プロセスガスと超臨界流体で前記容器をパージして前記比較的高い超臨界圧力に加圧することにより、液体相の条件を満たさないように、その他すべてのガスを超臨界流体で置き換える工程と、
（ｅ）所定のソーク期間、前記比較的高い超臨界圧力で前記基板をソークする工程と、
（ｆ）前記容器を前記比較的低い超臨界圧力まで急速に減圧することにより前記基板を撹拌すると共に、所定の期間、前記超臨界流体で前記容器をフラッシングし、次いで、前記容器を前記比較的高い超臨界圧力まで急速に上昇させる工程と、
（ｇ）前記比較的高い超臨界圧力で前記基板をリンスする工程と、
（ｈ）前記容器を超臨界温度に保ったまま、容器の圧力を周囲圧力にまで下降させることにより、超臨界流体とプロセスガスで前記基板を乾燥させる工程と、
（ｉ）前記容器を開けて、前記基板をアンロードする工程と、
を備える、プロセス。
精密な表面を洗浄するための超臨界流体洗浄プロセスであって、
（ａ）前記洗浄プロセスのために温度および圧力の臨界点において超臨界流体に転移可能なプロセスガスとしての二酸化炭素と、前記プロセスガスに可溶な添加物と、を備えるプロセス材料を選択する工程と、
（ｂ）超臨界温度と、比較的低い超臨界圧力と、比較的高い超臨界圧力とを含む、前記プロセスガスに対しての超臨界流体動作パラメータを選択する工程であって、前記比較的高い超臨界圧力は、前記比較的低い超臨界圧力の少なくとも２倍であることが好ましい、工程と、
（ｃ）前記精密な表面を備える少なくとも１つの基板に関して、圧力容器において、ロードと、閉鎖と、シールとを実行する工程であって、前記容器は、前記プロセスガスの供給源と、前記超臨界流体の供給源と、前記超臨界流体と前記添加物とを備える超臨界流体混合物の供給源とに接続され、前記プロセスの副生成物を排出するための少なくとも１つのポートを有しており、前記容器は、前記容器の内部を加熱するための上側および下側熱交換プラテンを備えるよう構成され、前記プロセス材料の流入と前記副生成物の流出から前記容器を隔離するための独立した手段を有する、工程と、
（ｄ）前記内部を前記超臨界温度まで加熱しながら、プロセスガスと超臨界流体で前記容器をパージして前記比較的高い超臨界圧力に加圧することにより、液体相の条件を満たさないように、その他すべてのガスを超臨界流体で置き換える工程と、
（ｅ）前記超臨界流体混合物で前記容器を充填することにより、前記超臨界流体を置き換える工程と、
（ｆ）所定のソーク期間、前記比較的高い超臨界圧力で前記基板をソークする工程と、
（ｇ）前記容器を前記比較的低い超臨界圧力まで急速に減圧することにより前記基板を撹拌すると共に、所定の期間、前記超臨界流体で前記容器をフラッシングし、次いで、前記容器を前記比較的高い超臨界圧力まで急速に上昇させる工程と、
（ｈ）前記比較的高い超臨界圧力で前記基板を前記超臨界流体でリンスする工程と、
（ｉ）液体相の条件を満たさないように、前記容器を超臨界温度に保ったまま、容器の圧力を周囲圧力にまで下降させることにより、超臨界流体とプロセスガスで前記基板を乾燥させる工程と、
（ｊ）前記容器を開けて、前記基板をアンロードする工程と、
を備える、プロセス。
請求項１４に記載の超臨界流体洗浄プロセスであって、
前記容器は、さらに、前記プロセスガスと前記添加物とのプロセスガス混合物の供給源に接続されている、プロセス。
精密な表面を洗浄するための超臨界流体洗浄プロセスであって、
（ａ）前記洗浄プロセスのために温度および圧力の臨界点において超臨界流体に転移可能なプロセスガスとしての二酸化炭素と、前記プロセスガスに可溶な添加物と、を含むプロセス材料を選択する工程と、
（ｂ）超臨界温度と、比較的低い超臨界圧力と、比較的高い超臨界圧力とを含む、前記プロセスガスに対しての超臨界流体動作パラメータを選択する工程であって、前記比較的高い超臨界圧力は、前記比較的低い超臨界圧力の少なくとも２倍であることが好ましい、工程と、
（ｃ）前記精密な表面を備える少なくとも１つの基板に関して、圧力容器において、ロードと、閉鎖と、シールとを実行する工程であって、前記容器は、前記プロセスガスの供給源と、前記超臨界流体の供給源と、前記超臨界流体と前記添加物とを備える超臨界流体混合物の供給源とに接続され、前記プロセスの副生成物を排出するための少なくとも１つのポートを有しており、前記容器は、垂直に動作する底面蓋部を備える反転容器として構成されており、前記基板は、前記処理のために前記底面蓋部の上にマウントされ、前記容器は、さらに、発散流入通路と、集束流出通路とを備え、前記容器は、前記容器の内部を加熱するための上側および下側熱交換プラテンを備えるよう構成され、前記プロセス材料の流入と前記副生成物の流出から前記容器を隔離するための独立した手段を有する、工程と、
（ｄ）前記内部を前記超臨界温度まで加熱しながら、プロセスガスと超臨界流体で前記容器をパージして前記比較的高い超臨界圧力に加圧することにより、液体相の条件を満たさないように、その他すべてのガスを超臨界流体で置き換える工程と、
（ｅ）前記超臨界流体混合物で前記容器を充填することにより、前記超臨界流体を置き換える工程と、
（ｆ）所定のソーク期間、前記比較的高い超臨界圧力で前記基板をソークする工程と、
（ｇ）前記容器を前記比較的低い超臨界圧力まで急速に減圧することにより前記基板を撹拌すると共に、所定の期間、前記超臨界流体で前記容器をフラッシングし、次いで、前記容器を前記比較的高い超臨界圧力まで上昇させる工程と、
（ｈ）前記比較的高い超臨界圧力で前記基板を前記超臨界流体でリンスする工程と、
（ｉ）液体相の条件を満たさないように、前記容器を超臨界温度に保ったまま、容器の圧力を周囲圧力にまで下降させることにより、超臨界流体とプロセスガスで前記基板を乾燥させる工程と、
（ｊ）前記容器を開けて、前記基板をアンロードする工程と、
を備える、プロセス。
請求項２４に記載の超臨界流体洗浄プロセスであって、
さらに、工程（ｇ）および（ｈ）の少なくとも１回の繰り返しを連続的に含むことにより、前記プロセス中に前記工程（ｇ）および（ｈ）の少なくとも２回の反復を行う、プロセス。
請求項２４に記載の超臨界流体洗浄プロセスであって、
さらに、工程（ｅ）ないし（ｈ）の少なくとも１回の繰り返しを含む、プロセス。
請求項２４に記載の超臨界流体洗浄プロセスであって、
前記プロセスは、繰り返しのサイクルとして実行され、各連続したサイクルに対して、処理された前記基板がアンロードされて、処理されていない前記基板がロードされる、プロセス。