JP2006066698A - Drying method and apparatus - Google Patents
Drying method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006066698A JP2006066698A JP2004248305A JP2004248305A JP2006066698A JP 2006066698 A JP2006066698 A JP 2006066698A JP 2004248305 A JP2004248305 A JP 2004248305A JP 2004248305 A JP2004248305 A JP 2004248305A JP 2006066698 A JP2006066698 A JP 2006066698A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- liquid
- supercritical
- transfer tray
- immersed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液体による処理をした後の乾燥における液体の表面張力による微細なパターンの倒れなどの変形を抑制する乾燥方法及び装置に関する。 The present invention relates to a drying method and apparatus for suppressing deformation such as collapse of a fine pattern due to surface tension of a liquid during drying after treatment with the liquid.
よく知られているように、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。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線又は電子線に感光性を有するレジストのパターンである。
例えば、設計された回路に基づいて配置されたマスクパターンを備えたマスク原板を介し、基板に形成されたレジスト層に、光や電子線を露光することで、レジストパターンの形成が行われる。
As is well known, in order to manufacture a large-scale and high-performance device such as an LSI, an extremely fine pattern is required. This ultrafine pattern is, for example, a resist pattern that is formed by exposure, development, and rinsing, and that has photosensitivity to light, X-rays, or electron beams.
For example, a resist pattern is formed by exposing light or an electron beam to a resist layer formed on a substrate through a mask original plate provided with a mask pattern arranged based on a designed circuit.
X線などを用いる次世代の露光技術では、マスク原板として、露光透過部が貫通した構造のステンシル型シリコンマスクが用いられている。ステンシル型シリコンマスクの製造では、表面にシリコン層を備えた酸化シリコン基板を用い、基板の中央に設けられた露光領域において、シリコン層に貫通するパターンを形成した後、露光領域の酸化シリコン基板をフッ酸でエッチング除去している。 In the next-generation exposure technology using X-rays or the like, a stencil-type silicon mask having a structure in which an exposure transmission portion penetrates is used as a mask original plate. In the manufacture of a stencil-type silicon mask, a silicon oxide substrate having a silicon layer on the surface is used, and a pattern penetrating the silicon layer is formed in the exposure region provided in the center of the substrate, and then the silicon oxide substrate in the exposure region is formed. Etching is removed with hydrofluoric acid.
一方、近年では、微細な可動する構造体(マイクロマシーン)と電気的な素子とを組み合わせたMEMS(Micro Electro Mechanical System)が盛んに研究開発されているが、これは主に、シリコンによるパターンが利用されている。例えば、SOI(Silicon on Insulator)基板を利用し、埋め込み絶縁層上のSOI層にレジストパターンを形成し、形成したレジストパターンをマスクとしてSOI層をエッチング加工してシリコンパターンを形成し、この後、形成したシリコンパターンの下の所定領域埋め込み絶縁層を除去することで、可動するマイクマシーンとなるシリコンパターンが形成された状態としている。 On the other hand, in recent years, MEMS (Micro Electro Mechanical System), which combines a fine movable structure (micro machine) and electrical elements, has been actively researched and developed. It's being used. For example, using a SOI (Silicon on Insulator) substrate, a resist pattern is formed on the SOI layer on the buried insulating layer, and the SOI layer is etched using the formed resist pattern as a mask to form a silicon pattern. By removing the predetermined region buried insulating layer under the formed silicon pattern, a silicon pattern serving as a movable microphone machine is formed.
これらのパターン形成では、レジストパターンをマスクとした選択エッチングの後、水や薬液などによる液処理がなされている。
例えば、レジストパターンは、例えば、薬液によりレジストパターンを溶解して除去すされ、この後、基板の上より薬液を除去するために水洗などの洗浄処理が行われ、また、埋め込み絶縁層の除去では、フッ酸などの薬液による処理が行われる。
In these pattern formations, after selective etching using a resist pattern as a mask, liquid treatment with water or chemicals is performed.
For example, the resist pattern is removed by, for example, dissolving the resist pattern with a chemical solution, and then a cleaning process such as water washing is performed to remove the chemical solution from the top of the substrate. Then, treatment with a chemical such as hydrofluoric acid is performed.
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、パターンの倒れがある。液体による処理をした後の乾燥時には、形成したパターンの間に残った液体と、外部の空気との圧力差により、曲げ力(毛細管力)が働く。この結果、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、パターンの間における液体と気体との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(非特許文献1参照)。 A major problem during drying in the formation of such a fine pattern is the collapse of the pattern. At the time of drying after the treatment with the liquid, a bending force (capillary force) works due to a pressure difference between the liquid remaining between the formed patterns and the external air. As a result, pattern collapse occurs. This falling phenomenon becomes more prominent as the pattern has a higher aspect ratio. It has been reported that the capillary force depends on the surface tension generated at the interface between liquid and gas between patterns (see Non-Patent Document 1).
水の表面張力は約72×10-3N/mと大きく、上述した毛細管力は、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。このため、乾燥処理時の液体による表面張力の問題は、重要となっている。
この問題を解消する技術として、超臨界状態の流体を用い、表面張力が作用しない状態としてから乾燥を行うことで、パターンの倒れなどの問題を解消する技術が提案されている(特許文献1,2,3、非特許文献2参照)。
The surface tension of water is as large as about 72 × 10 −3 N / m, and the above-described capillary force has a force to distort a stronger pattern such as silicon which is an inorganic material. For this reason, the problem of surface tension due to the liquid during the drying process is important.
As a technique for solving this problem, there has been proposed a technique for solving problems such as pattern collapse by using a fluid in a supercritical state and drying after the surface tension does not act (Patent Document 1, Patent Document 1). 2, 3, see Non-Patent Document 2).
超臨界状態の流体(超臨界流体)は、臨界温度及び臨界圧力を超えた温度及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。このような特徴を有する超臨界流体は、液体と気体との界面を形成しないため、表面張力はゼロになる。従って、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。 A fluid in a supercritical state (supercritical fluid) is a substance at a temperature and pressure exceeding the critical temperature and pressure, and has a dissolving power close to that of a liquid, but tension and viscosity exhibit properties close to a gas. It can be said that the liquid is kept in a gaseous state. Since the supercritical fluid having such characteristics does not form an interface between the liquid and the gas, the surface tension becomes zero. Therefore, if it is dried in a supercritical state, the concept of surface tension is eliminated, and pattern collapse is eliminated.
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、液体と気体と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 has both gas diffusivity and liquid solubility (high density), and can change state from liquid to gas without an equilibrium line. For this reason, if this supercritical fluid is gradually released from the state filled with the supercritical fluid, the interface between the liquid and gas will not be formed, so the surface is dried without applying surface tension to the ultrafine pattern to be dried. be able to.
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
ところが、超臨界乾燥方法を用いても、例えば、シリコンによるアスペクト比が10以上の可動パターンは、いずれも、基板の側に張り付くなどの変形が発生する場合がある。
例えば、図4に示すように、シリコン基板401の上に、膜厚1μmの酸化シリコン層402を介して膜厚1μmのシリコン層403を備えたSOI基板を用意し、シリコン層の上に公知のフォトリソグラフィ技術を用いてレジストパターンを形成し、レジストパターンをマスクとし、塩素ガスプラズマを用いたドライエッチングによりシリコン層403を加工し、シリコン基板401のパターン領域の上に、酸化シリコン層402まで貫通する開口部を備えたシリコンのパターンが形成された状態とする。
However, even when the supercritical drying method is used, for example, any movable pattern having an aspect ratio of 10 or more due to silicon may be deformed such as sticking to the substrate side.
For example, as shown in FIG. 4, an SOI substrate including a
次に、図4(a)に示すように、容器450中に収容されている緩衝フッ酸液430にシリコン基板401を浸漬し、パターン領域の酸化シリコン層402を緩衝フッ酸液でエッチング除去し、図4(a’)に示すように、シリコン基板401の上に、可動パターン413が形成された状態とする。
Next, as shown in FIG. 4A, the
次に、容器450中に水を加えて水431が収容された状態としてシリコン基板401を水洗し、この後、水431の中よりシリコン基板401を引き上げ、引き上げたシリコン基板を所定の超臨界処理装置内に搬入し、装置の内部でアルコールによる洗浄を施し、ほぼ同時に二酸化炭素を導入して公知の超臨界乾燥を行う。
このように超臨界乾燥を行っても、図4(b’)に示すように、アスペクト比が10以上の可動パターン413は、いずれも、基板401側に張り付くなどの変形が発生していた。
Next, water is added to the
Even when the supercritical drying is performed in this way, as shown in FIG. 4B ′, the
フッ酸が作用したシリコンの表面は、疎水状態となるため、形成されているシリコンパターンの表面では、水溶液が非常にはじかれやすい状態となる。このような状態では、液処理の後では水溶液が短時間に減少しやすくなり、上述したように、超臨界処理を行う前に、パターンの張り付きなどの表面張力を原因としたパターン変形が起きやすい状態となる。このように、変形を抑制しようとしているパターンの部分が、乾燥されやすい状態となっていると、従来の技術では、超臨界乾燥処理を行う前に、パターンの変形が発生してしまう。 Since the surface of silicon on which hydrofluoric acid has acted is in a hydrophobic state, the aqueous solution is very easily repelled on the surface of the formed silicon pattern. In such a state, the aqueous solution tends to decrease in a short time after the liquid treatment, and as described above, pattern deformation due to surface tension such as pattern sticking is likely to occur before performing the supercritical treatment. It becomes a state. In this way, when the pattern portion to be suppressed in deformation is in a state where it is easily dried, in the conventional technique, the pattern deformation occurs before the supercritical drying process is performed.
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、パターンの変形が抑制された状態で、液処理に引き続いて超臨界処理を行うことによる乾燥処理ができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and allows a drying process to be performed by performing a supercritical process subsequent to a liquid process in a state where pattern deformation is suppressed. For the purpose.
本発明に係る乾燥方法は、所定のパターンが形成された基板が処理槽に収容されている液体中に浸漬された状態とする第1工程と、処理槽に収容されている液体中において、基板が移送トレー中に収容された状態とする第2工程と、移送トレーに基板が浸漬された液体が収容された状態で、移送トレーを処理槽に収容されている液体中より引き上げる第3工程と、基板が浸漬された液体を収容した移送トレーを超臨界処理装置の反応室内に搬入する第4工程と、反応室内が超臨界流体で充填された状態とすることで、基板及びパターンが超臨界流体に浸漬された状態とする第5工程と、反応室内の超臨界流体を気化させる第6工程とを少なくとも備えるようにしたものである。
従って、処理槽から超臨界処理装置の反応室内に収容されるまで、基板は液体中に浸漬された状態が維持される。
The drying method according to the present invention includes a first step in which a substrate on which a predetermined pattern is formed is immersed in a liquid stored in a processing tank, and a substrate in the liquid stored in the processing tank. A second step of bringing the transfer tray into a state accommodated in the transfer tray, and a third step of pulling up the transfer tray from the liquid accommodated in the processing tank while the liquid in which the substrate is immersed in the transfer tray is accommodated. The substrate and the pattern are supercritical by bringing the transfer tray containing the liquid in which the substrate is immersed into the reaction chamber of the supercritical processing apparatus and by filling the reaction chamber with the supercritical fluid. At least a fifth step for immersing the fluid in a fluid and a sixth step for vaporizing the supercritical fluid in the reaction chamber are provided.
Accordingly, the substrate is kept immersed in the liquid until it is accommodated in the reaction chamber of the supercritical processing apparatus from the processing tank.
上記乾燥方法において、第5工程において、超臨界流体を構成する物質の液体が反応室内に充填された後、充填された物質の液体を超臨界流体とすることで、反応室内が超臨界流体で充填された状態とするようにしてもよい。
また、上記乾燥方法において、第3工程の後、超臨界流体を構成する物質と相溶性を有する他の液体を移送トレーに導入して液体を他の液体に入れ替え、基板が他の液体に浸漬された状態としてから第5工程を行うようにしてもよい。
なお、超臨界流体を構成する物質は、二酸化炭素であればよい。
In the drying method, in the fifth step, after the liquid of the substance constituting the supercritical fluid is filled in the reaction chamber, the liquid of the filled substance is used as the supercritical fluid, so that the reaction chamber is a supercritical fluid. You may make it be the state filled.
In the above drying method, after the third step, another liquid having compatibility with the substance constituting the supercritical fluid is introduced into the transfer tray to replace the liquid with the other liquid, and the substrate is immersed in the other liquid. The fifth step may be performed after the state has been achieved.
The substance constituting the supercritical fluid may be carbon dioxide.
また、本発明に係る乾燥装置は、所定のパターンが形成された基板が浸漬された液体を収容する処理槽と、処理槽に収容されている液体中において基板を収容するとともに、処理槽に収容されている液体中より、基板が浸漬された液体を収容して引き上げる移送トレーと、基板が浸漬された液体を収容した移送トレーが搬入され、超臨界流体が導入され、導入された超臨界流体を気化する反応室を有する超臨界処理装置とを少なくとも備えるものである。 In addition, the drying apparatus according to the present invention stores a liquid in which a substrate on which a predetermined pattern is formed is immersed, and stores the substrate in the liquid stored in the processing tank, and also stores the substrate in the processing tank. The transfer tray that accommodates and pulls up the liquid in which the substrate is immersed and the transfer tray that stores the liquid in which the substrate is immersed are carried in from the liquid that is immersed, and the supercritical fluid is introduced, and the introduced supercritical fluid And a supercritical processing apparatus having a reaction chamber for vaporizing the water.
以上説明したように、本発明によれば、移送トレーを用いて処理対象の基板を移送することで、処理槽から超臨界処理装置の反応室内に収容されるまで、基板は液体中に浸漬された状態が維持されるようになるので、パターンの変形が抑制された状態で、液処理に引き続いて超臨界処理を行う乾燥処理ができ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, by transferring the substrate to be processed using the transfer tray, the substrate is immersed in the liquid until it is accommodated in the reaction chamber of the supercritical processing apparatus from the processing tank. Therefore, an excellent effect is obtained in that a drying process in which a supercritical process is performed subsequent to the liquid process can be performed in a state in which the deformation of the pattern is suppressed.
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。なお、以降では、水及び水溶液による液処理を例に説明しているが、本発明はこれに限るものではなく、他の液処理の後の乾燥にも適用可能である。
図1は、本発明の実施の形態における乾燥方法の例を説明するための工程図である。まず、図1(a’)に示すように、膜厚1μm程度の埋め込み絶縁層112の上に膜厚1μm程度のシリコン層113を備えた基板111を用意する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, liquid treatment using water and an aqueous solution is described as an example, but the present invention is not limited to this, and can be applied to drying after other liquid treatment.
FIG. 1 is a process diagram for explaining an example of a drying method according to an embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, a
ついで、公知のフォトリソグラフィ技術によりシリコン層113の上に0.5〜1μm幅のレジストパターン(図示せず)を形成し、これをマスクとした塩素ガスによるドライエッチングによりシリコン層113を加工し、埋め込み絶縁層112の上にシリコンパターン114が形成された状態とする。
Next, a resist pattern (not shown) having a width of 0.5 to 1 μm is formed on the
次に、レジストパターンを酸素プラズマを用いた灰化処理により除去した後、所定の処理槽に収容されてる緩衝フッ酸水溶液により埋め込み絶縁層112の一部をエッチング除去することにより、シリコンパターン114の下部の一部の埋め込み絶縁層112がエッチング除去され、シリコンパターン114の下部に空間が形成された状態とする。
Next, after removing the resist pattern by ashing treatment using oxygen plasma, a part of the buried insulating
ついで、図1(a)に示すように、副処理槽102を備えた処理槽101内に収容されている洗浄水104の中に基板111が浸漬された状態とする。例えば、上述した緩衝フッ酸水溶液が処理槽101に収容され、この緩衝フッ酸水溶液中に基板111が浸漬された状態より、処理槽101に洗浄水104を導入し、緩衝フッ酸水溶液を洗浄水104に置換することで、図1(a)に示す状態となる。このとき、図1(a”)に示すように、基板111の上に形成されているシリコンパターン114も、洗浄水104に浸漬された状態となる。
Next, as shown in FIG. 1A, the
次に、図1(b)に示すように、処理槽101と副処理槽102とを連通している部分を通し、洗浄水104の中において基板111を副処理槽102に移送し、図1(c)に示すように、副処理槽102の洗浄水104中に沈水している移送トレー103に基板111が収容された状態とする。例えば、図2に示すような搬送アーム201により基板111を保持して搬送することで、洗浄水104の中で、基板111を移送すればよい。
以上のことにより、基板111は、移送トレー103に収容されている洗浄水104中に浸漬された状態となる。
Next, as shown in FIG. 1B, the
As described above, the
次に、移送トレー103を副処理槽102より引き上げ、図1(d)に示すように、移送トレー103に洗浄水104が収容され、洗浄水104の中に基板111が浸漬された状態とする。ここで、処理槽101及び副処理槽102にかけて収容されている一部の洗浄水104を排出して液面を低下させ、副処理槽102において移送トレー103を引き上げやすくするようにしてもよい。
これらの過程において、基板111は、常に液体中に浸漬された状態となっている。
Next, the
In these processes, the
次に、移送トレー103中に、例えばイソプロピルアルコールを導入し、移送トレー103中に収容されていた洗浄水104をイソプロピルアルコールに置換し、図1(e)に示すように、移送トレー103にイソプロピルアルコール105が収容され、イソプロピルアルコール105の中に基板111が浸漬された状態とする。このことにより、図1(e’)に示すように、基板111の上に形成されているシリコンパターン114も、イソプロピルアルコール105に浸漬された状態となる。
Next, for example, isopropyl alcohol is introduced into the
次に、図1(f)に示すように、密閉されて一定の容積に保持された所定の反応室を備えた超臨界処理装置106の反応室内部に、移送トレー103が収容された状態とし、超臨界処理装置106の反応室内に、液化二酸化炭素107を圧送し、超臨界処理装置106の反応室内が液化二酸化炭素107で充填された状態とする。このことにより、図1(f’)に示すように、基板111のシリコンパターン114が形成されている表面付近は、イソプロピルアルコール105に浸漬され、これらが、液化二酸化炭素107に浸漬された状態となる。
Next, as shown in FIG. 1 (f), the
上述した状態を所定時間保持すると、移送トレー103の内部のイソプロピルアルコールが液化二酸化炭素に置換され、また、基板111の表面のイソプロピルアルコールが液化二酸化炭素に置換され、基板111が液化二酸化炭素中に浸漬された状態となる。また、基板111のシリコンパターン114の部分も、液化二酸化炭素中に浸漬された状態となる。
When the above-described state is maintained for a predetermined time, the isopropyl alcohol inside the
ついで、二酸化炭素の臨界条件とすることで、超臨界処理装置106の反応室内に充填されている液化二酸化炭素を超臨界状態とすることで、図1(g)に示すように、超臨界処理装置106の反応室内が、超臨界二酸化炭素108で充填された状態とする。このことにより、移送トレー103の内部を含め、基板111及び基板111の表面のシリコンパターン114が、図1(g’)に示すように、超臨界二酸化炭素108に浸漬された状態となる。
Next, by setting the critical condition of carbon dioxide, the liquefied carbon dioxide charged in the reaction chamber of the
次に、超臨界処理装置106の反応室内部の圧力を低下させて超臨界二酸化炭素108を気化させて排出すれば、図1(h)に示すように、超臨界処理装置106の反応室内部は、気体(空気)の雰囲気となる。これらのことにより、図1(h’)に示すように、シリコンパターン114に変形がない状態で基板111の超臨界乾燥が終了する。なお、液化二酸化炭素ではなく、超臨界二酸化炭素を導入してイソプロピルアルコールを超臨界二酸化炭素に置換するようにしてもよい。
Next, if the pressure inside the reaction chamber of the
上述した乾燥方法によれば、図1(a)に示す状態から図1(f)に示す状態にかけて、基板111は常に液体中に浸漬された状態であり、最終的に、基板111は、液化二酸化炭素に浸漬された状態より、この液化二酸化炭素が超臨界状態とされる。従って、基板111は、図1(a)に示す状態より超臨界乾燥が終了するまで、表面が乾燥及びこれに近い状態となることがない。
According to the drying method described above, the
なお、超臨界処理装置106は、例えば、図3に示すように構成されていればよい。図3に示す超臨界処理装置は、密閉可能な容器301内の反応室302に、ボンベ303に封入してある液化二酸化炭素を圧送ポンプ304により圧送する装置である。この装置では、液化二酸化炭素導入側のバルブ305を開けることで、容器301内に液化二酸化炭素を導入し、バルブ305に連通している導入口306先端より液化二酸化炭素を吐出し、反応室302内のステージ312の上に載置されている基板311の上に液化二酸化炭素を注入する。
For example, the
このとき、例えば、ボンベ303内の液化二酸化炭素を圧送ポンプ304により反応室302内に圧送し、この状態で排出側のバルブ307の開度を調節し、排出口309より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302内の圧力を制御している。排出側のバルブ307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。
At this time, for example, the liquefied carbon dioxide in the
また、図3に示す装置では、液化二酸化炭素を導入口306により基板の上に注入している状態で、ヒータ313により容器301を例えば31℃程度に加温し、反応室302内の圧力を7.5MPa以上とすれば、反応室302内の基板311上に注入された液化二酸化炭素を超臨界状態とすることができる。
In the apparatus shown in FIG. 3, the
反応室302内の圧力は、例えば、圧送ポンプ304による圧送量を増加し、また、バルブ307を調節して反応室302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305を閉じてバルブ307を開放し、反応室302内の圧力を低下させ、反応室302内に注入された超臨界状態の二酸化炭素を気化させれば、超臨界乾燥が終了した状態となる。
The pressure in the
ところで、上述では、処理槽101において、1枚の基板111を処理する例を示したが、これに限るものではなく、複数枚の基板を処理槽101で処理するようにしてもよい。例えば、緩衝フッ酸水溶液による埋め込み絶縁層112のエッチング処理から処理槽101で行う場合、緩衝フッ酸水溶液によるエッチングは1時間以上必要となるので、複数枚の基板を同時の処理した方が効率的である。また、処理槽101における液処理は、所定の基板キャリヤーに複数枚の基板を収容した状態で、バッチ処理してもよく、所定のトレーに1枚の基板を収容した状態で、枚葉処理をするようにしてもよい。
By the way, although the example which processes the one board |
また、上述では、洗浄水104をイソプロピルアルコール105に置換したが、これに限るものではなく、他のアルコールに置換するようにしてもよく、また、炭化水素やフッ化化合物、また、珪素化合物など、二酸化炭素に親和性(相溶性)のある液体を用いるようにしてもよい。液化二酸化炭素に親和性のある液体を用いることで、液化二酸化炭素への置換がより迅速に行える。
また、上述では、二酸化炭素を超臨界状態としたが、これに限るものではなく、他の臨界物質を用いるようにしてもよい。このとき、洗浄水104を置換する液体を反応室内で超臨界状態として超臨界乾燥を行うようにしてもよい。
Further, in the above description, the cleaning
In the above description, carbon dioxide is in a supercritical state. However, the present invention is not limited to this, and other critical substances may be used. At this time, supercritical drying may be performed with the liquid replacing the
例えば、図1(e)に示す段階において、イソプロピルアルコール105の代わりにフッ化エーテルを用い、移送トレー103中に収容されていた洗浄水104をフッ化エーテルに置換し、移送トレー103にフッ化エーテルが収容され、フッ化エーテルの中に基板111が浸漬された状態とする。このことにより、基板111の上に形成されているシリコンパターン114も、フッ化エーテルに浸漬された状態となる。
For example, in the stage shown in FIG. 1 (e), fluorinated ether is used instead of
次に、超臨界処理装置106の反応室内部に、移送トレー103が収容された状態とし、超臨界処理装置106の密閉された反応室内において、移送トレー103に収容されているフッ化エーテルを加熱してフッ化エーテルを超臨界状態とし、密閉された反応室の中において、基板111の表面及びシリコンパターン114がフッ化エーテルの超臨界流体に覆われた状態とする。
Next, the
加熱されて気化したフッ化エーテルの気体の増加により、密閉されて容積一定とされた反応室内の圧力を、フッ化エーテルの臨界圧力とすることができる。臨界圧力の状態で臨界温度以上に加熱されれば、フッ化エーテルは、超臨界状態となる。なおこの場合、亜臨界の状態の含む。 The pressure inside the reaction chamber, which is sealed and has a constant volume, can be made the critical pressure of the fluorinated ether by increasing the gas of the fluorinated ether that is heated and vaporized. If heated to a critical temperature or higher in a critical pressure state, the fluorinated ether becomes a supercritical state. In this case, the subcritical state is included.
次に、超臨界処理装置106の反応室内部の圧力を低下させて超臨界フッ化エーテルを気化させて排出すれば、反応室の内部は、気体(空気)の雰囲気となる。これらのことにより、シリコンパターン114に変形がない状態で基板111の超臨界乾燥が終了する。
Next, if the pressure inside the reaction chamber of the
また、上述では、フッ酸による処理をしたシリコンのパターンを例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限るものではなく、他の微細加工技術に適用できることはいうまでもない。
例えば、シリコンなどの半導体基板上にArFレジストのパターンを形成する場合にも適用可能である。
In the above description, the silicon pattern treated with hydrofluoric acid has been described as an example. However, the scope of the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to other fine processing techniques.
For example, the present invention can also be applied when an ArF resist pattern is formed on a semiconductor substrate such as silicon.
以下、ArFレジストのパターンの形成を例に説明すると、まず、基板の上に形成した膜厚200nmのArFレジスト膜に、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて露光して潜像を形成する。
ついで、図1に示した処理槽101(副処理槽102)中にテトラメチルアンモニウムハイドライド現像液を収容し、この中で、潜像を形成したArFレジスト膜を1分間現像してパターンが形成された状態とする。
Hereinafter, the formation of an ArF resist pattern will be described as an example. First, a 200 nm thick ArF resist film formed on a substrate is exposed using a known photolithography technique to form a latent image.
Next, tetramethylammonium hydride developer is accommodated in the processing tank 101 (sub-processing tank 102) shown in FIG. 1, and the ArF resist film on which the latent image is formed is developed for 1 minute to form a pattern. State.
次に、処理槽101に洗浄水104を導入し、上記現像液を洗浄水104に置換することで、図1(a)に示す状態とする。
この後、前述と同様にし、トレー103の引き上げ→イソプロピルアルコール置換→二酸化炭素による超臨界乾燥を行えば、張り付きなどの変形のない状態で、90nm幅のレジストパターンが形成できる。
Next, the cleaning
Thereafter, in the same manner as described above, if the
ところで、処理対象のパターンがシリコンから構成されている場合、洗浄水104にオゾンが含まれていてもよい。洗浄水104にオゾンが含まれていると、処理対象の基板やパターンがシリコンの場合、これらの表面が酸化されて疎水状態が緩和されるようになり、表面のぬれ性が向上し、乾燥しにくい状態となる。例えば、気泡として液中に供給することで、洗浄水にオゾンが含まれた状態とすることができる。また、浸透膜を介して洗浄水中にオゾンが含まれた状態とすることもできる。洗浄水中のオゾン濃度は、1〜数ppm程度でよい。また、オゾンが含まれている洗浄水に紫外線を照射してオゾンを活性酸とし、酸化効率を向上させるようにしてもよい。
By the way, when the pattern to be processed is made of silicon, the cleaning
101…処理槽、102…副処理槽、103…移送トレー、104…洗浄水、105…イソプロピルアルコール、106…超臨界処理装置、107…液化二酸化炭素、108…超臨界二酸化炭素、111…基板、112…埋め込み絶縁層、113…シリコン層、114…シリコンパターン。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記処理槽に収容されている前記液体中において、前記基板が移送トレー中に収容された状態とする第2工程と、
前記移送トレーに前記基板が浸漬された前記液体が収容された状態で、前記移送トレーを前記処理槽に収容されている前記液体中より引き上げる第3工程と、
前記基板が浸漬された前記液体を収容した前記移送トレーを超臨界処理装置の反応室内に搬入する第4工程と、
前記反応室内が超臨界流体で充填された状態とすることで、前記基板及び前記パターンが前記超臨界流体に浸漬された状態とする第5工程と、
前記反応室内の前記超臨界流体を気化させる第6工程と
を少なくとも備えることを特徴とする乾燥方法。 A first step in which a substrate on which a predetermined pattern is formed is immersed in a liquid stored in a processing tank;
A second step in which the substrate is accommodated in a transfer tray in the liquid accommodated in the treatment tank;
A third step of pulling up the transfer tray from the liquid stored in the processing tank in a state where the liquid in which the substrate is immersed in the transfer tray is stored;
A fourth step of carrying the transfer tray containing the liquid in which the substrate is immersed into a reaction chamber of a supercritical processing apparatus;
A fifth step in which the reaction chamber is filled with a supercritical fluid so that the substrate and the pattern are immersed in the supercritical fluid;
And a sixth step of vaporizing the supercritical fluid in the reaction chamber.
前記第5工程において、前記超臨界流体を構成する物質の液体が前記反応室内に充填された後、充填された前記物質の液体を超臨界流体とすることで、前記反応室内が前記超臨界流体で充填された状態とする
ことを特徴とする乾燥方法。 The drying method according to claim 1,
In the fifth step, after the substance liquid constituting the supercritical fluid is filled in the reaction chamber, the filled substance liquid is used as a supercritical fluid, so that the reaction chamber contains the supercritical fluid. A drying method characterized by being filled with.
前記第3工程の後、前記超臨界流体を構成する物質と相溶性を有する他の液体を前記移送トレーに導入して前記液体を前記他の液体に入れ替え、前記基板が前記他の液体に浸漬された状態としてから前記第5工程を行う
ことを特徴とする乾燥方法。 The drying method according to claim 1 or 2,
After the third step, another liquid having compatibility with the substance constituting the supercritical fluid is introduced into the transfer tray to replace the liquid with the other liquid, and the substrate is immersed in the other liquid. The drying method is characterized in that the fifth step is performed after the state is achieved.
前記超臨界流体を構成する物質は、二酸化炭素である
ことを特徴とする乾燥方法。 In the drying method of any one of Claims 1-3,
A drying method, wherein the substance constituting the supercritical fluid is carbon dioxide.
前記処理槽に収容されている前記液体中において前記基板を収容するとともに、前記処理槽に収容されている前記液体中より、前記基板が浸漬された前記液体を収容して引き上げる移送トレーと、
前記基板が浸漬された前記液体を収容した前記移送トレーが搬入され、超臨界流体が導入され、導入された超臨界流体を気化する反応室を有する超臨界処理装置と
を少なくとも備えることを特徴とする乾燥装置。
A treatment tank containing a liquid in which a substrate on which a predetermined pattern is formed is immersed;
A transfer tray that accommodates and pulls up the liquid in which the substrate is immersed from the liquid that is accommodated in the treatment tank, while accommodating the substrate in the liquid that is accommodated in the treatment tank,
And a supercritical processing apparatus having a reaction chamber into which the transfer tray containing the liquid in which the substrate is immersed is loaded, a supercritical fluid is introduced, and the introduced supercritical fluid is vaporized. Drying equipment to do.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004248305A JP2006066698A (en) | 2004-08-27 | 2004-08-27 | Drying method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004248305A JP2006066698A (en) | 2004-08-27 | 2004-08-27 | Drying method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006066698A true JP2006066698A (en) | 2006-03-09 |
Family
ID=36112888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004248305A Pending JP2006066698A (en) | 2004-08-27 | 2004-08-27 | Drying method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006066698A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010074140A (en) * | 2008-08-22 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method |
KR20110113132A (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus |
JP2011222595A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Tokyo Electron Ltd | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and storage medium |
JP2012119391A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Tokyo Electron Ltd | Liquid treatment apparatus, liquid treatment method, and storage medium |
JP2012204656A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Toshiba Corp | Supercritical drying method of semiconductor substrate |
JP2012221986A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Toshiba Corp | Supercritical drying method and apparatus of semiconductor substrate |
US12057323B2 (en) | 2020-12-29 | 2024-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing method, micropattern forming method, and substrate processing apparatus |
-
2004
- 2004-08-27 JP JP2004248305A patent/JP2006066698A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010074140A (en) * | 2008-08-22 | 2010-04-02 | Toshiba Corp | Substrate treatment apparatus, and substrate treatment method |
US8944078B2 (en) | 2010-04-05 | 2015-02-03 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium |
TWI479586B (en) * | 2010-04-05 | 2015-04-01 | Tokyo Electron Ltd | Substrate processing device, substrate processing method, and recording medium |
JP2011222595A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Tokyo Electron Ltd | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and storage medium |
KR101489314B1 (en) | 2010-04-05 | 2015-02-04 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium |
JP2011222697A (en) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Tokyo Electron Ltd | Substrate processing apparatus |
KR20110113132A (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-14 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus |
US9004079B2 (en) | 2010-04-08 | 2015-04-14 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
KR101596064B1 (en) * | 2010-04-08 | 2016-02-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus |
JP2012119391A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Tokyo Electron Ltd | Liquid treatment apparatus, liquid treatment method, and storage medium |
TWI471920B (en) * | 2011-03-25 | 2015-02-01 | Toshiba Kk | Supercritical drying method for semiconductor substrate |
JP2012204656A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Toshiba Corp | Supercritical drying method of semiconductor substrate |
US9437416B2 (en) | 2011-03-25 | 2016-09-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Supercritical drying method for semiconductor substrate |
JP2012221986A (en) * | 2011-04-04 | 2012-11-12 | Toshiba Corp | Supercritical drying method and apparatus of semiconductor substrate |
US12057323B2 (en) | 2020-12-29 | 2024-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Substrate processing method, micropattern forming method, and substrate processing apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4956535B2 (en) | Method for removing substances from semiconductor wafers | |
US20050069819A1 (en) | Method for forming resist pattern and method for manufacturing semiconductor device | |
KR20000023033A (en) | Pattern Formation Method and Apparatus | |
JP2008541479A (en) | A method to remove polar fluid from the surface using supercritical fluid | |
JP2004335675A (en) | Fine structure drying treatment method, its equipment, and its high pressure vessel | |
JP3782366B2 (en) | Supercritical processing method and supercritical processing apparatus | |
JP2006066698A (en) | Drying method and apparatus | |
JP2004140321A (en) | Protective film laminated fine structure, and drying method for fine structure using the protective film laminated fine structure | |
WO2012002346A1 (en) | Chemical liquid for forming protective film for wafer pattern, method for preparing chemical liquid, and method for treating wafer | |
JP4008900B2 (en) | Supercritical processing method | |
JP2008085150A (en) | Cleaning method | |
JP2004186530A (en) | Cleaning apparatus and cleaning method | |
KR20050046583A (en) | Etching method | |
JP2004327894A (en) | Supercritical drying method and supercritical dryer | |
JP3553838B2 (en) | Supercritical drying method | |
JP3343219B2 (en) | Pattern formation method | |
JP2009038360A (en) | Method of forming pattern | |
JP3553856B2 (en) | Supercritical drying method | |
JP2006332215A (en) | Method of processing microstructure and apparatus thereof | |
JP3553904B2 (en) | Supercritical drying method | |
JP2005101074A (en) | Super-critical drying method | |
JP2004363404A (en) | Method for supercritical drying | |
JP3914134B2 (en) | Supercritical drying method and apparatus | |
JP2005116759A (en) | Method and device for dry processing fine structure | |
US7944025B2 (en) | Semiconductor constructions |