JP2006179913A - 高圧処理システムにおいて超臨界流体を流動させる方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高圧処理システムにおいて高圧流体を流す方法及びシステムを提供することである。
【解決手段】基板（１０５）を高温処理を用いて超臨界流体によって処理する方法及びシステム（１００）を提供する。例えば、超臨界流体は超臨界状態で二酸化炭素を含み、高温処理は、約３１℃の臨界温度より高い８０℃とほぼ同じ以上の温度で実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高圧処理システムにおいて超臨界流体を流動させる方法及び装置に関し、特に、超臨界処理システムにおいて超臨界流体を流動させる方法及び装置
集積回路（ＩＣ）用の半導体装置の製造中において、パターンエッチング及び堆積工程の両方を含む材料処理段階のシーケンスを実施し、これによって材料を基板表面から除去し又は基板表面に付加する。例えば、パターンエッチング中は、例えばフォトリソグラフィを用いて、フォトレジストのような放射線感応材料（感放射線性材料）のマスク層に形成されたパターンを、マスク層に対して下にある材料の選択的除去を容易にするために、物理的及び化学処理の組み合わせを用いて下にある材料薄膜に転写する。
その後、硬化されたフォトレジスト及び他のエッチ残留物のような、残留する放射線感応材料若しくはフォトレジスト及びポストエッチ残留物を、一又は二以上のクリーニング工程によって除去される。従来、これらの残留物は、酸素プラズマ中でプラズマアッシングを実行し、次いで、ストリッパー化学物質の液浴に基板を浸してウェットクリーニングすることによって除去されている。
最近までに、ドライプラズマアッシング及びウェットクリーニングを、半導体処理中に堆積された残留物及びコンタミネーションを除去するのに十分であることがわかっている。しかしながら、ＩＣについての最近の進歩には、例えば、約４５〜６５ナノメートル（ｎｍ）以下のフィーチャー寸法のような、ウェットクリーニングについて受け入れることができるフィーチャー寸法以下のエッチングされたフィーチャーについて臨界寸法の縮小を含む。さらに、低誘電定数（低ｋ）材料のような新しい材料の出現は、プラズマ照射中のダメージに対するそれら材料の感受性のために、プラズマアッシングの使用を制限する。
従って、現在、ドライプラズマアッシング及びウェットクリーニングに代わる方法の開発に関心が集まっている。一の関心は、溶媒のキャリアのような超臨界流体若しくは他の残留物除去組成物を用いるドライクリーニングシステムの開発を含んでいる。現在、発明者は、例えば、基板特に、続く複合的なエッチング工程が続く基板又は高アスペクト比のフィーチャーを有する基板からの均一なクリーニング残留物が不足していると認識している。
現在、発明者はさらに、従来の処理システムは処理される基板全体に超臨界のフロー若しくは速度場の制御が十分でなく、さらに、このようなシステムは特別なコンタミネーションの問題を有すると認識している。
本発明の目的は、高圧処理システムにおいて高圧流体を流す方法及びシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、高圧処理システムにおいて高圧流体のほぼ均一なフローを提供する方法及びシステムを提供することである。
本発明の一実施形態では、基板を処理する処理システムであって、基板を処理するように構成された処理チャンバと；前記処理チャンバに結合され、前記処理チャンバのシーリングの下に前記基板を支持するように構成されたプラテンと；前記処理チャンバに結合され、前記処理チャンバに高圧流体を導入するように構成された流体供給システムと：前記流体供給システムに結合され、前記基板全体に前記処理チャンバを介して前記高圧流体を流すように構成された流体フローシステムと；前記流体フローシステムに結合され、前記高圧流体を前記シーリングを介して前記処理チャンバに導入すると共に、前記基板の実質的に中央部において前記シーリングと前記基板との間のスペースに導入する一又は二以上の注入口と；前記基板の周縁端部を越えて配備し、前記高圧流体を前記スペースから放出するように構成された一又は二以上の排出口と；を備え、前記シーリングと前記基板の上面との間の高さを、前記基板の実質的な中央部から前記基板の前記周縁端部へ前記基板に沿って径方向の位置に従って単調に減少する処理システムを提供する。ここに用いられるシーリングは、処理チャンバの最上部、ドーム、プレート、又は、プラテン上に支持された基板との間に流体フローを閉じ込めるように構成された他の構造であり得る。
以下の詳細な説明では、本発明の十分な理解を容易にするため、及び、説明及び非限定の目的で、処理システムの特定のジオメトリ及び種々のシステムコンポーネントのような詳細を説明する。しかしながら、本発明はこれらの特定の詳細とは異なる他の実施形態で実施してもよいことは理解されたい。
図面全体で同じ符号は同一若しくは対応する部分に対応する。図１は、本発明の実施形態による処理システム１００を図示する。図示した実施形態では、処理システム１００は、処理（プロセス）化学物質のような他の添加剤と共に若しくは他の添加剤を用いないで、超臨界状態の流体のような、高圧流体で基板１０５を処理するように構成されている。処理システム１００は、処理チャンバ１１０と流体フローシステム１２０と処理化学物質供給システム１３０と高圧流体供給システム１４０とコントローラ１５０を含む処理要素を備える。これらの全要素は基板１０５を処理するために設けられたものである。コントローラ１５０は、処理チャンバ１１０と流体フローシステム１２０と処理化学物質供給システム１３０と高圧流体供給システム１４０とに結合することができる。
代替として、又は、これに加えて、コントローラ１５０は一又は二以上のコントローラ／コンピュータ（図示せず）に結合でき、コントローラ１５０は別のコントローラ／コンピュータからセットアップ及び／又は構成情報を得ることができる。
図１において、単一の処理要素（１１０，１２０，１３０，１４０及び１５０）を示しているが、本発明にこのことが必要というわけではない。処理システム１００は、いかなる数の関連するコントローラを有するいかなる数の処理要素を、独立な処理要素の他に備えることができる。
コントローラ１５０はいかなる数の処理要素（１１０，１２０，１３０及び１４０）を備えるために用いることができ、コントローラ１５０は処理要素からのデータを収集し、提供し、処理し、格納し、表示することができる。例えば、コントローラ１５０は、ユーザーが一又は二以上の処理要素をモニターし及び／又は制御することを可能とするインターフェースを用いるのを容易にできるグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）コンポーネント（図示せず）を含むことができる。
図１に戻って、流体フローシステム１２０は、供給部１３０及び１４０から流体及び化学物質を処理チャンバ１１０を通して流すように構成されている。流体フローシステム１２０は再循環システムとして図示しており、これを介して、流体及び化学物質が主フローライン６２０を介して処理チャンバ１００から若しくは処理チャンバ１００に戻って再循環する。この再循環は多くの用途の好適な構成であるが、本発明にはこの構成が必要と言うことではない。流体特に高価な流体は一度処理チャンバ１１０を介して通過し、排気することができ、これは処理チャンバの中に再度入れるためにそれらを再調整（リコンディショニング）するようも効率的だろう。従って、流体フローシステム若しくは再循環システム１２０は例示の実施形態においては再循環システムとして描いているが、場合によっては非再循環システムに置換してもよい。この流体フローシステム１２０は、流体フローシステム１２０及び処理チャンバ１１０を通して処理溶液のフローを調整するための一又は二以上のバルブ（図示せず）を含むことができる。流体フローシステム１２０は、いかなる数のバックフローバルブ、フィルタ、ポンプ、及び／又は、処理溶液のために特定温度、圧力若しくはこの両方を維持し、流体フローシステム１２０及び処理チャンバ１１０を通して流動させるためのヒータ（図示せず）を備えることができる。さらに、流体フローシステム１２０内に備えられた多くのコンポーネントのいずれの一つも、特定の処理温度に一致する温度まで加熱してもよい。
流体フロー若しくは再循環ポンプのようないくつかのコンポーネントは、適当な機能化を許容するために冷却を要してもよい。例えば、超臨界処理中に高圧及び清浄のもとで処理の実施のために要する規格を有する市販のポンプは温度において限定されたコンポーネントを備える。従って、流体追い帯び構造の温度を上げると、ポンプの冷却はその機能性を維持するために必要となる。処理チャンバ１１０を介して超臨界流体を循環する流体フローシステム１２０は高圧処理システム１００に結合され、４０℃若しくはこれ以上の流体温度で超臨界流体を高圧処理システム１００へ供給するように構成された主フローライン６２０と、図２Ａ及び図２Ｂを参照して以下に示した主フローライン６２０に結合された高温ポンプ６００とを備えることができる。高温ポンプ６００は、主フローライン６２０を介して超臨界流体を処理チャンバ１１０へ移動させるように構成でき、高温ポンプは冷却剤を受けるように構成された冷却剤導入口と冷却剤を排出するように構成された冷却剤排出口とを備える。冷却剤導入口に結合された熱交換器は、冷却剤の冷却温度を超臨界流体の流体温度より低いか又は等しい温度まで下げるように構成することができる。
図２Ａに示した一実施形態では、高圧流体を主フローライン６２０から高圧処理チャンバ１１０（若しくは２１０）へ熱交換器６３０を介して転送し、ポンプ６００を介して主フローライン６２０へ戻らせることによって、流体フローシステム１２０（又は、以下に記載の図３の符号２２０）に関連した高温ポンプ６００を冷却する。例えば、ポンプ６００内に収容されたポンプインペラ（羽根車）６１０は、主フローライン６２０の吸引サイド６２２からの高圧流体を導入口６１２及び排出口６１４を介して主フローライン６２０の圧縮側６２４を移動させることができる。高圧流体の一部は導入口６２８を介して、熱交換器６３０を介して転送され、冷却剤導入口６３２に入ることができる。その後、冷却用に用いた高圧流体の一部は冷却剤排出口６３４でポンプ６００から出て、排出口バルブ６２６を介して主フローライン６２０に戻ることができる。
代替として、図２Ｂに示した他の実施形態は第２のフローライン６４０を用いるポンプ６００を冷却するためのものである。流体源（図示せず）からの超臨界流体のような高圧流体は（流体温度を低下させるために）熱交換器６３０を介して方向付けられ、次いで、冷却剤導入口６３２を介してポンプ６００に入り、ポンプ６００を通り、冷却剤排出口６３４を通って出て、放出システム（図示せず）へ続いていく。流体源は超臨界二酸化炭素源のような超臨界源を含むことができる。流体源は、図１（又は図３）に記載した高圧流体供給システム１４０の部材であってもなくてもよい。放出システムはベントを含むことができ、又は、熱交換器６３０及びポンプ６００を介して高圧流体を循環させるように構成されたポンプ６００を有する循環システムを含むことができる。
ポンプ構成に関する追加の詳細は、発明の名称“Method and System for Cooling a Pump”の同時係属の米国特許出願シリアル番号１０/９８７，０６６号に記載されている；この内容は全てここに参考として組み込まれている。
図１に戻ると、処理システム１００は高圧流体供給システム１４０を備えることができる。高圧流体供給システム１４０は流体フローシステム１２０に結合できるが、これが必要というわけではない。代替の実施形態では、高圧流体供給システム１４０は異なるように構成でき、異なるように結合することができる。例えば、高圧流体供給システム１４０処理チャンバ１１０に直接結合することができる。高圧流体供給システム１４０は超臨界流体供給システムを含むことができる。ここで用いられている超臨界流体は超臨界状態の流体であり、超臨界状態とは流体をその相ダイアグラムにおいて臨界圧力で若しくは臨界圧力を越えて、かつ、臨界温度で若しくは臨界温度を超えて維持されると存在する状態である。このような超臨界状態において、流体はある特性を有し、その一つは表面張力が実質的にゼロであることである。従って、ここに記載したような高圧流体供給システムは、処理チャンバが制御される圧力及び温度で超臨界状態とみなす流体を処理チャンバに送るするものである。さらに、少なくとも臨界点若しくはその近傍で流体は特性が十分である実質的に超臨界状態であり、実施される工程における利点を実現するように十分長く存在する。例えば二酸化炭素は、31℃の温度で約1,071psiの圧力で若しくはこの圧力以上で維持されるときに超臨界流体である。処理チャンバにおける流体のこの状態は、約40℃若しくはこれ以上の温度で2,000から10,000psiで処理チャンバを作動することによって維持されてもよい。
上述のように、流体供給システム１４０は、二酸化炭素供給システムであり得る超臨界流体供給システムを含み得る。例えば、流体供給システム１４０は、流体用の実質的に臨界圧力近傍の圧力を有する高圧流体を導入するように構成することができる。また、流体供給システム１４０は、超臨界状態の二酸化炭素のような超臨界流体を導入するように構成することができる。さらに、例えば、流体供給システム１４０は、二酸化炭素のほぼ臨界圧力から10,000psiまでの範囲の圧力で超臨界二酸化炭素のような超臨界流体を導入するように構成することができる。本発明の広範な実施において有効な他の超臨界流体種の例には、限定的ではないが、（上述の）二酸化炭素、酸素、アルゴン、クリプロトン、キセノン、アンモニア、メタン、メタノール、ジメチルケトン、水素、水、及び六フッ化硫黄を含む。流体供給システムは例えば、二酸化炭素源（図示せず）及び超臨界流体を生成するための複数のフロー制御要素（図示せず）を備えることができる。例えば、二酸化炭素源は、ＣＯ２フィードシステムを含み得るし、フロー制御要素は、供給ライン、バルブ、フィルター、及びヒーターを含むことができる。流体供給システム１４０は、超臨界二酸化炭素の流れが処理チャンバ１１０へ流れ込むのを許容し、又は、防止するように開閉を行うように構成された導入口バルブ（図示せず）を備えることができる。例えば、コントローラ１５０は、圧力、温度、処理時間、及び流量のような流体パラメータを決定するように用いることができる。
図１に戻ると、処理化学物質供給システム１３０は再循環システム１２０に結合されているが、本発明にこの構成がひつようというわけではない。代替の実施形態では、処理化学物質供給システム１３０は異なる構成にすることもでき、処理システム１００において異なる要素に結合してもよい。処理化学物質は処理化学物質供給システム１３０によって、基板特性によって変わる比で流体供給システム１４０によって導入される流体に導入され、処理チャンバ１１０において化学物質が使用され、処理が行われる。通常、チャンバ、再循環システム及び関連するポンピングが約１リットルの容量を有するシステムにおいておおよそ1〜15体積％である。これはほとんどの場合、約10〜150ミリリットルの添加剤に対応する。
処理化学物質供給システム１３０は、限定的ではないが、以下の一又は二以上の処理組成物を導入するように構成できる：汚染物、残留物（残渣）、硬化残留物、フォトレジスト、硬化フォトレジスト、ポストエッチ残留物、ポストアッシュ残留物、ポスト化学的機械研磨（ＣＭＰ）残留物、ポスト研磨残留物、若しくは、ポスト注入残留物、又はこれらの組み合わせを除去するための清浄（クリーニング）組成物；微粒子を除去するための清浄組成物；薄膜、多孔性薄膜、多孔性低誘電率材料、若しくは、エアーギャップ誘電体又はその組み合わせを乾燥するための乾燥組成物；誘電体薄膜、金属薄膜又はこれの組み合わせを準備するための膜形成組成物；低誘電率（低ｋ）膜の誘電率を保持するためのヒーリング組成物；多孔性膜を密閉するための密閉組成物；又はそれらの組み合わせ。また、処理化学物質供給システム１３０は、溶媒、共溶媒、界面活性剤、エッチング液、酸、塩基、キレート剤、酸化剤、膜形成前駆体、若しくは、還元剤、又は、これらの組み合わせを含むように構成することができる。
処理化学物質供給システム１３０は、N−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジグリコールアミン、ヒドロキシルアミン、ジイソピロピルアミン、トリイソプロピルアミン、第３アミン、カテコール、フッ化アンモニウム、重フッ化アンモニウム、メチルアセトアミド、オゾン、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセチルアセトン、二塩基エステル、エチルラクテート、ＣＨＦ３、ＢＦ３、ＨＦ、他のフッ化物含有化学物質、又は、これらの混合物を導入するように構成することができる。有機溶媒のような他の化学物質を、有機物質を除去するために上述の化学物質とは別に又はこれと共に用いてもよい。有機溶媒は例えば、アルコール、エーテル及び／又はグリコール、メタノール、エタノール、プロパノール、ジアセトンアルコール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、メタノール、プロパノール、又は、イソプロパノール（ＩＰＡ）を含んでもよい。より詳細は、発明の名称“Removal of Resist or Residue from Semiconductors Using Supercritical Carbon Dioxide”で1998年5月27日に出願された米国特許第6,306,564号明細書、及び、発明の名称“Removal of Photoresist and Photoresist Residue from Semiconductors Using Supercritical Carbon Dioxide Process”で1999年9月3日に出願された米国特許第6,509,141号明細書を参照されたい。これらは参考としてここに組み込まれている。
また、処理化学物質供給システム１３０は、処理チャンバ内で超臨界清浄溶剤を生成するために清浄化学物質を供給する清浄化学物質アセンブリ（図示せず）を備えることができる。清浄化学物質は過酸化物及びフッ化物を含むことができる。例えば、過酸化物は、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、又は他の適当な過酸化物を含むことができる。フッ化物源はフッ化物塩（フッ化アンモニウム塩等）、フッ化水素、フッ化物付加体（有機フッ化アンモニウム付加体等）、及びこれらの組み合わせを含むことができる。フッ化物源及びフッ化物源を用いて超臨界処理溶液を生成する方法のさらなる詳細は、発明の名称“Tetra-Organic Ammonium Fluoride and HF in Supercritical Fluid for Photoresist and Residue Removal”で2003年5月20日に出願された米国特許出願シリアル番号10/442,57号、及び、発明の名称“Fluoride in Supercritical Fluid for Photoresist Polymer and Residue Removal”で2002年12月16日に出願された米国特許出願シリアル番号10/321,341号に記載されている。これらは参考としてここに組み込まれている。
さらに、処理化学物質供給システム１３０は、キレート剤、錯化剤及び他の酸化剤、N,N−ジメチルアセタミド（ＤＭＡｃ）、ガンマ−ブチロラクトン（ＢＬＯ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルピペリドン、プロピレンカーボネート及びアルコール（メタノール、エタノール、及び2−プロパノール）のような一又は二以上の溶媒と共に超臨界流体溶液に導入できる有機及び無機酸を導入することができる。
さらに、処理化学物質供給システム１３０は、処理チャンバ内で超臨界すすぎ溶液を生成するためにすすぎ化学物質を供給するすすぎ化学物質アセンブリ（図示せず）を備えることができる。すすぎ化学物質は、限定的ではないが、アルコール及びケトンを含む一又は二以上の有機溶媒を含むことができる。一実施形態では、すすぎ化学物質は、デグサ・スタンロー・リミティッド（Degussa Stanlow Limited）（Lake Court, Hursley Winchester SO21 2LD 英国）のような多くのベンダーから購入できるチオシクロペンタン-1,1-ジオキシド、（シクロ）テトラメチレンスルホン、及び、2,3,4,5−テトラヒドロチオフェン-1,1-ジオキシドとしても知られるスルホランを備えることができる。、
さらに、処理化学物質供給システム１３０は、低誘電体膜（多孔性若しくは非多孔性）を硬化、清浄化、ヒーリング（又は低ｋ材料の誘電定数を回復させる）、又は、シーリングするための処理化学物質を導入するように構成することができる。化学物質は、ヘキサメチルジシラザン（HMDS）、トリメチルクロロシラン（TMCS）、トリクロロメチルシラン（TCMS）、ジメチルシリルジエチルアミン（DMSDEA）、テトラメチルジシラザン（TMDS）、トリメチルシリルジメチルアミン（TMSDMA）、ジメチルシリルジメチルアミン（DMSDMA）、トリメチルシリルジエチルアミン（TMSDEA）、ビストリメチルシリル・ウレア（BTSU）、ビス（ジメチルアミノ）メチル・シラン（B［DMA］MS）、ビス（ジメチルアミノ）ジメチル・シラン（B［DMA］DS）、HMCTS、ジメチルアミノペンタメチルジシラン（DMAPMDS）、ジメチルアミノジメチルジシラン（DMADMDS）、ジシラ−アザ−シクロペンタン（TDACP）、ジシラ−オザ−シクロペンタン（TDOCP）、メチルトリメトキシラン（MTMOS）、ビニルトリメトキシラン（VTMOS）、又は、トリメチルシリルイミダゾール（TMSI）を含むことができる。さらに、化学物質は、N-t-ブチル-1,1-ジメチル-1-（2,3,4,5-テトラメチル-2,4-シクロペンタジエン-1-イル）シランアミン、1,3-ジフェニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン、又は、t-ブチルクロロジフェニルシランを含んでもよい。更に詳細には、発明の名称“Method and System for Treating a Dielectric Film”で2003年10月20日に出願された米国特許出願シリアル番号10/682,196号、及び、発明の名称“Method of Passivating Low Dielectric Materials in Wafer Processing”で2003年3月4日に出願された米国特許出願シリアル番号10/379,984号に記載されている。これらは参考としてここに組み込まれている。
さらに、処理化学物質供給システム１３０は、例えば、清浄化工程中に過酸化物を導入するように構成することができる。過酸化物は有機過酸化物若しくは無機過酸化物又はこれらの組み合わせを含むことができる。例えば、有機過酸化物は、2-ブタノン過酸化物；2,4-ペンタネジオン過酸化物；過酢酸；t-ブチルヒドロ過酸化物（ペルオキシド）；ベンゾール過酸化物；又は、m-クロロ過安息香酸（mCPBA）を含むことができる。他の過酸化物は過酸化水素を含むことができる。
処理チャンバ１１０は、供給システム１４０からの流体、処理化学物質供給システム１３０からの処理化学物質又は処理スペース１２０においてこれらの組み合わせにさらすことによって、基板１０５を処理することによって構成し得る。また、処理チャンバ１１０は、上部チャンバアセンブリ１１４及び下部チャンバアセンブリ１１５を含むことができる。
上部チャンバアセンブリ１１４は、処理チャンバ１１０、基板１０５若しくは、処理流体、又は、これらの２つ又はそれ以上の組み合わせを加熱するヒーター（図示せず）を備えることができる。代替においては、ヒーターは必要とされない。また、上部チャンバアセンブリ１１４は、処理チャンバ１１０を通して処理流体を流すフロー成分を含むことができる。一実施形態では、高圧流体は、上部チャンバアセンブリ１１４において基板１０５の実質的な中央部の上に配置形成されたシーリング（天井）を介して処理チャンバ１１０に導入される。高圧流体は、基板１０５の周縁端部を越えて基板１０５の上面に沿って径方向の外方へ流れ、一又は二以上の排出口を介して放出され、ここで、基板１０５の上面とシーリングとの間の間隔は、基板１０５の実質的な中央部の近傍から基板１０５の周縁端部の径方向の位置と共に減少する。
下部チャンバアセンブリ１１５は、基板１０５をロード若しくはアンロードするため、及び、下部チャンバアセンブリ１１５を上部チャンバアセンブリ１１５でシール（密閉）するために、支持基板１０５に合うように構成されたプラテン１１６と、プラテン１１６を移動する駆動機構１１８とを含むことができる。プラテン１１６は、基板１０５を処理する前、処理中、及び／又は処理後に基板１０５を加熱し若しくは冷却するように構成することもできる。例えば、プラテン１１６は、プラテンの温度を約３１℃若しくはこれ以上に上げるように構成された一又は二以上のヒーターロッドを含むことができる。また、下部アセンブリ１１５は、基板ローディング及びアンローディングする間、プラテン１１６の上面から基板１０５を変位するリフトピンアセンブリを含むことができる。
さらに、コントローラ１５０は、処理チャンバ１１０，流体フローシステム１２０（若しくは再循環システム）、プラテン１１６，高圧流体供給システム，又は処理化学物質供給システム１３０のうちの一又は二以上と結合した温度制御システムを含む。温度制御システムは、こられのシステムのうちの一又は二以上に埋め込まれた加熱要素に結合され、超臨界流体の温度を約３１℃若しくはこれ以上に上げるように構成されている。加熱要素は例えば、抵抗性加熱要素を含むことができる。
移動システム（図示せず）は、基板をスロット（図示せず）を介して処理チャンバ１１０へ動かし、処理チャンバ１１０から取り出すように用いることができる。一実施形態では、スロットはプラテン１１６を動かすことによって開閉することができ、他の実施形態では、スロットはゲートバルブを用いて制御できる。
基板は、半導体材料、金属材料、誘電体材料、セラミック材料、ポリマー材料又はこれらのうちの一又は二以上の組み合わせを含むことができる。半導体材料は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ／Ｇｅ、又はＧａＡｓを含むことができる。金属材料はＣｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｔｉ及び／又はＴａを含むことができる。誘電体材料は、シリカ、二酸化シリコン、クオーツ、酸化アルミニウム、サファイア、低誘電率材料、TEFLON（登録商標）及び／又はポリイミドを含むことができる。セラミック材料は、酸化アルミニウム、炭化シリコン等を含むことができる。
処理システム１００は、圧力制御システム（図示せず）を備えることもできる。圧力制御システムは、処理チャンバ１１０に結合できるが、これが必要というわけではない。代替の実施形態では、圧力制御システムは異なるように構成でき、異なるように結合できる。圧力制御システムは、処理チャンバ１１０を排気するため、及び／又は、処理チャンバ１１０内の圧力を調整するために（図示しない）一又は二以上の圧力バルブを含むことができる。代替として、圧力制御システムは（図示しない）一又は二以上のポンプを含むこともできる。例えば、一つのポンプを処理チャンバ内の圧力を高めるように用いて、他のポンプを処理チャンバ１１０を排気するように用いてもよい。他の実施形態では、圧力制御システムを処理チャンバをシールするシールを備えることができる。また、圧力制御システムは、基板１０５及び／又はプラテン１１６を昇降するエレベータを備えることができる。
さらに、処理システム１００は排気制御システムを備えることができる。排気制御システムは処理チャンバ１１０に結合できるが、これが必要というわけではない。代替の実施形態では、排気制御システムは異なるように構成でき、異なるように結合できる。排気制御システムは、排気ガス収集ベッセル（図示しない）を含み、処理流体から汚染物質を除去するように用いることができる。代替として、排気制御システムは処理流体を再循環させるように用いることができる。
図３を参照して、他の実施形態による処理システム２００を示す。図示したシステム２００では、処理システム２００は、処理チャンバ２１０と、再循環システム２２０と、処理化学物質供給システム２３０と、流体供給システム２４０と、コントローラ２５０とを備え、これらは全て処理基板２０５を処理するように構成されている。コントローラ２５０は、処理チャンバ２１０と、再循環システム２２０と、処理化学物質供給システム２３０と、流体供給システム２４０とに結合することができる。代替として、コントローラ２５０は（図示しない）一又は二以上の追加のコントローラ／コンピュータに結合でき、コントローラ２５０は追加のコントローラ／コンピュータからセットアップ及び／又は構成情報を得ることができる。
図３に示したように、再循環システム２２０は、再循環流体ヒーター２２２と、ポンプ２２４と、フィルタ２２６とを含むことができる。処理化学物質供給システム２３０は一又は二以上の化学物質導入システムを含み、各導入システムは化学物質源２３２，２３４，２３６と、注入システム２３３，２３５，２３７とを有する。注入システム２３３，２３５，２３７は、ポンプ（図示しない）と注入バルブ（図示しない）を含むことができる。
処理化学物質の注入についてのさらなる詳細は、“Method System for Injecting Chemistry into a Supercritical Fluid”の発明の名称で同時係属中の米国特許出願シリアル番号１０／９５７，４１７号明細書に示されている；この全内容はここに参考として組み込まれている。
さらに、流体供給システム２４０は、超臨界流体源２４２と、ポンプシステム２４４と、超臨界流体ヒーター２４６とを含むことができる。また、一又に二以上の注入バルブ、及び／又は、排気バルブを流体供給システム２４０と共に利用してもよい。
処理チャンバ２１０は、処理スペース２１２において、基板２５０を流体供給システム２４０からの流体、又は、処理化学物質供給システム２３０からの処理化学物質、又は、これらの組み合わせに曝すことによって基板を処理するように構成することができる。また、図１を参照して上述したように、処理チャンバ２１０は、プラテン２１６と駆動機構２１８を有する、上部チャンバアセンブリ２１４と下部チャンバアセンブリ２１５とを含むことができる。
あるいは、処理チャンバ２１０は、発明の名称“High Pressure processing chamber for semiconductor substrates”で２００１年７月２４日に出願された係属中の米国特許出願シリアル番号０９／９１２，８４４（米国特許出願公開第２００２／００４６７０７号明細書）に特徴を示されているように構成することができる。この出願はここに参考として組み込まれている。例えば、図４は、上部チャンバアセンブリ３１４と、下部チャンバアセンブリ３１５と、支持基板３０５に合うように構成されたプラテン３１６と、基板ロード／アンロード条件と基板処理条件との間でプラテン３１６の昇降させるように構成された駆動機構３１８とを備えた超臨界処理チャンバ３１０の断面図である。駆動機構３１８はさらに、駆動シリンダ３２０と、ピストンネック３２３を有する駆動ピストン３２２と、シーリングプレート３２４と、空気圧式キャビティ３２６と、水圧式キャビティ３２８とを含むことができる。さらに、超臨界処理チャンバ３１０は処理チャンバ３１０内においてさらに、シールするための複数のシール装置３３０，３３２，３３４と、高圧処理スペースを含む。
図１及び図３を参照して上述したように、処理チャンバに結合された流体フロー若しくは再循環システムは、処理チャンバを介して流体を再循環し、これによってフローする流体に処理チャンバ内で基板を曝露するように構成されている。
しかしながら、図４で示したように、処理化学物質と共に若しくは処理化学物質なしで超臨界二酸化炭素のような流体は、再循環システムに結合された一又は二以上の注入口を介して基板の周縁端部で処理チャンバに入る。例えば、図４、図５Ａ及び図５Ｂを参照して、注入マニホルド３６０を一又は二以上の注入口３６４に結合された環状流体供給チャネル３６２を有するリングとして示されている。図示したように、一又は二以上の注入口３６４は４５°で傾斜した４５個の注入オリフィスを含み、これによって、高圧流体のフローに、基板３０５上方の処理スペース３１２を介して径方向の運動量と共に、方位運動量若しくは軸方向運動量又はこの両方を付与する。４５°に傾斜するように示したが、角度は直接的な径方向内向き注入を含んで変えてもいい。
また、超臨界二酸化炭素のような流体は、一又は二以上の排出口を介して基板の表面に近接して処理チャンバを出る。それを行う際には、流体渦は処理スペース３１２に形成され、基板３０５の周縁端部で速度が遅く、基板３０５の中央で速度で速い。さらに、米国特許出願シリアル番号０９／９１２，８４４に示されているように、一又は二以上（図示せず）の排出口は、基板の中央に近接し、その上方に配置する２個の排出口ホールを含むことができる。２個の排出口ホールを介したフローはシャッターバルブを用いて一の排出口から次の排出口へ交互にすることができ、流体渦の中心は２個の排出口の位置の間のスペースにおいてシフトすることができる。流体渦の中心が経時的に移動し、基板３０５の中心には静止しないが、本発明は非均一となる速度場をを観察し、この結果、非均一な処理速度が基板３０５上で観察される。例えば、流速は毎分約３０リットルであるときは、基板の周縁端部での速度の大きさは毎秒約１ｍ（ｍ／ｓｅｃ）とすることができ、基板の実質的な中心近傍での速度の大きさは約１５ｍ／ｓｅｃとすることができる。
一実施形態では、図６に示したように、高圧流体が処理チャンバに導入され、処理チャンバから放出される。図６に示したように、処理チャンバ５１０は、処理スペース５１８に対面し、基板５０５の上方に配置するシーリング５２０を有する上部チャンバアセンブリ５１２を備え、さらに、プラテン５１６を備えた下部チャンバアセンブリ５１４を有する。また、処理チャンバ５１０は、基板５０５の実質的な中央部（中心部）５０６の上方のシーリング５２０に結合され、高圧流体を処理チャンバ５１０に導入するように構成された一又は二以上の注入口５３０と、基板５０５の周縁端部５０７を越えて配備され、処理チャンバ５１０から高圧流体を放出するように構成された一又は二以上の排出口５４０とを備える。
図６に示したように、基板５０５の上面とシーリング５２０との間の間隔は、基板５０５の実質的な中心部の近傍から基板５０５の周縁端部５０７への径方向の位置に従って減少する。間隔が減少する率（割合）は、径方向の位置に従って減少し得る（すなわち、シーリング５２０は基板５０５へ凸面として突出している）。あるいは、間隔はｈ（ｒ）＝Ａ／ｒ（ここで、Ａは定数、ｒは径方向の位置）の関係に従って、径方向の位置で変化する。あるいは、間隔は、基板５０５の上面で径方向外方へ流れる高圧流体の径方向の速度成分が実質的に均一になるように、径方向の位置で変化する。例えば、この条件は、ＣＦＤリサーチ社（ハンツビル、アラバマ州）から購入できるＣＦＤＲＣ−ＡＣＥのような連続流体ソルバーを用いて所定の流速及びジオメトリについて決定できる。一実施形態では、シーリングの径方向プロファイルは滑らかな表面例えば、連続スロープ（傾斜）を備える。他の実施形態では、シーリングの径方向プロファイルは一又は二以上の線形（リニア）のセグメントを備え、表面のスロープは線形セグメント間の相互接続で不連続である。
一実施形態では、一又は二以上の注入口は、最初に基板面に直交する方向で移動する高圧流体のフローを提供する。他の実施形態では、一又は二以上の注入口は、一部は基板面に直交する方向に移動しかつ一部は方位方向（すなわち、渦速度成分）に移動する高圧流体のフローを提供する。他の実施形態では、一又は二以上の注入口は、一部は基板面に直交する方向に移動しかつ一部は径方向に移動する高圧流体のフローを提供する。さらに他の実施形態では、一又は二以上の注入口は、一部は基板面に直交する方向に移動し、一部は径方向に移動し、かつさらに一部は方位方向（すなわち、渦速度成分）に移動する高圧流体のフローを提供する。
例えば、表１は、径方向位置の関数として間隔の一の変動を提示する。また、図７は、速度の大きさ（すなわち、Ｖ［ＴＯＴＡＬ］＝ＳＱＲＴ（ｕ＊ｕ＋ｖ＊ｖ＋ｗ＊ｗ）、ここで、ｕは軸方向速度（基板に直交）、ｕは径方向速度（基板に沿った方向）、ｗはＣＦＤＲＣ−ＡＣＥのような連続流体ソルバーを用いて得られた溶液に従って基板表面に沿った方位方向速度（基板に平行））を示すものである。
図７に示したように、トータル速度の大きさは実質的に均一である。すなわち、Ｖ［ＴＯＴＡＬ］〜１．６ｍ／ｓｅｃ＋／−２５％（ｍｉｎ／ｍａｘ）。
Figure 2006179913
図８を参照すると、基板を超臨界状態の流体で処理する方法を提供する。フローチャート７００で図示したように、方法は、基板を超臨界流体処理溶液に曝露するように構成された高圧処理チャンバ内でプラテン上に基板を配置して段階７１０で始める。
段階７２０では、超臨界流体は、超臨界状態の流体を、流体の圧力を流体の臨界圧力に若しくはこれ以上に調整し、流体の温度を流体の臨界温度まで若しくはこれ以上に調整することによって超臨界状態に持っていくことによって形成する。段階７３０では、超臨界流体の温度をさらに、任意で、４０℃にもしくはこれ以上にまで上げる。例えば、超臨界流体の温度を８０℃にもしくはこれ以上に設定する。他の例では、超臨界流体の温度を１２０℃にもしくはこれ以上に設定する。
段階７４０では、超臨界流体を一又は二以上の注入口を介して高圧処理チャンバに導入し、一又は二以上の排出口を介して排出する。段階７５０では、基板を超臨界流体に曝す。
また、上述のように、処理化学物質を処理中に超臨界流体に加えることができる。処理化学物質は、クリーニング組成物、膜形成組成物、ヒーリング組成物、シーリング組成物又はこれらの組み合わせを備えることができる。以下の例のそれぞれでは、超臨界流体の温度は約４０℃以上例えば、１３５℃に上げる。さらに、以下の例のそれぞれでは、超臨界流体の圧力は臨界圧力以上例えば、２，９００ｐｓｉである。一実施例では、クリーニング組成物は、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸（ＡｃＯＨ）の混合物と組み合わせて過酸化水素を備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような３段階を備えうる：（１）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素に曝露し；（２）基板を約３分間、水中の５０（体積）％の過酸化水素１ｍｌ、及び、超臨界二酸化炭素中のＭｅＯＨ：ＡｃＯＨ＝１：１の２０ｍｌに曝露し；（３）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中のＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１２：１の１３ｍｌに曝露する。第２の段階は何回も繰り返してもよい。例えば、２回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
他の実施例では、クリーニング組成物は過酸化水素と、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と組み合わせたピリジンとの混合物を備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような２段階を備えうる：（１）基板を約５分間、超臨界二酸化炭素及びピリジン中で、ＭｅＯＨ２０ｍｌと水中の５０（体積）％過酸化水素の（体積で）１０：３の１３ｍｌに曝露し；（２）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素中で、Ｎメチルピロリドン（ＮＭＰ）の１０ｍｌに曝露する。最初の段階は何回も繰り返すことができる。例えば、１回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
他の実施例では、クリーニング組成物は、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物と組み合わせて過酸化ブタノン（ブタノン・ペルオキシド）を備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような３段階を備えうる：（１）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素に曝露し；（２）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中において、過酸化ブタノン４ｍｌ（例えば、ルペロックスＤＨＤ−９すなわち、２，２，４-トリメチル-１，３-ペンタネディオール・ジイソブチレート中の過酸化ブタノンの３２体積％）、及び、ＭｅＯＨ：ＡｃＯＨ＝１：１の１２．５ｍｌに曝露し；（３）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中のＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１２：１の１３ｍｌに曝露する。第２の段階は何回も繰り返してもよい。例えば、２回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
他の実施例では、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物と組み合わせて過酸化ブタノンを備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような３段階を備えうる：（１）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素に曝露し；（２）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中において、過酸化ブタノン８ｍｌ（例えば、ルペロックスＤＨＤ−９すなわち、２，２，４-トリメチル-１，３-ペンタネディオール・ジイソブチレート中の過酸化ブタノンの３２体積％）、及び、ＭｅＯＨ：ＡｃＯＨ＝１：１の１２．５ｍｌに曝露し；（３）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中のＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１２：１の１３ｍｌに曝露する。第２の段階は何回も繰り返してもよい。例えば、２回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
他の実施例では、クリーニング組成物は、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物と組み合わせて過酢酸を備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような３段階を備えうる：（１）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素に曝露し；（２）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中において、過酢酸４．５ｍｌ（希釈酢酸に過酢酸を３２（体積）％）、及び、ＭｅＯＨ：ＡｃＯＨ＝１：１の１６．５ｍｌに曝露し；（３）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中のＭｅＯＨ：Ｈ２Ｏ＝１２：１の１３ｍｌに曝露する。第２の段階は何回も繰り返してもよい。例えば、２回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
他の実施例では、クリーニング組成物は、例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）とと組み合わせて２，４-過酸化ペンタネディオンを備えることができる。他の例では、ポストエッチ残留物を除去する処理レシピは、以下のような２段階を備えうる：（１）基板を約２分間、超臨界二酸化炭素に曝露し；（２）基板を約３分間、超臨界二酸化炭素中において、２，４-過酸化ペンタネディオン３ｍｌ（例えば、４-ヒドロキシ-４-メチル-２-ペンタノン及びＮ−メチルピロリドン、又は、ジメチルフタレート及びの３４体積％）、及び、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）２０ｍｌに曝露する。第２の段階は何回も繰り返してもよい。例えば、２回繰り返してもよい。さらに、どの段階も繰り返してもよい。また、各段階若しくは小段階でかかる時間は特定の時間より長く若しくは短く変えてもよい。さらに、どの添加剤の量も特定の量より多く若しくは少なく変えてもよく、比も変えてもよい。
高温処理に関するさらなる詳細は、２００４年１１月２４日に出願された発明の名称“Method and System for Treating a Substrate Using a Supercritical Fluid”の同時係属の米国特許出願シリアル番号１０/９８７，０６６号に記載されている；この内容は全てここに参考として組み込まれている。
他の実施形態では、ここに記載の方法はオゾン処理をさらに備えることができる。例えば、クリーニング処理を実施するとき、基板を超臨界処理溶液で処理する前にオゾン処理に曝すことができる。オゾン処理中、基板をオゾンモジュールに入れ、除去される表面残留物はオゾン雰囲気に曝される。例えば、酸素で形成されたオゾンの分圧を、部分的に又は全体的に残留物を酸化するのに十分な時間、基板の表面全体にフローできる。オゾン処理ガス流量は例えば、１〜５０ｓｌｍ（１分当たりの標準リットル）の範囲にすることができ、例えば、流量を５〜１５ｓｌｍの範囲にすることができる。また、圧力は例えば、１〜５気圧（ａｔｍ）、例えば、流量を１〜３ａｔｍの範囲にすることができる。さらに詳細は、２００４年１１月１２日に出願された発明の名称“A Method for Removing a Residue from a Substrate Using a Supercritical Carbon Dioxide Processing”の同時係属の米国特許出願シリアル番号１０/９８７，５９４号；及び、２００４年１１月１２日に出願された発明の名称“A System for Removing a Residue from a Substrate Using a Supercritical Carbon Dioxide Processing”の同時係属の米国特許出願シリアル番号１０/９８７，６７６号に記載されている；これらの内容は全てここに参考として組み込まれている。
上述の詳細は本発明の単なる例示に過ぎず、当業者は、本発明の新規な教示と利点から逸脱することなく、実施例において、多くの変更が可能であることは容易に理解するだろう。従って、これらの変更は本発明の範囲に含まれることが意図されている。
処理システムの簡略模式図である。 ポンプを冷却するように構成されたシステムの概略構成図である。 ポンプを冷却するように構成された他のシステムの概略構成図である。 処理システムの他の簡略模式図である。 処理システムの他の簡略模式図である。 処理システムに流体を導入する流体注入マニホルドの概略構成図である。 処理システムに流体を導入する流体注入マニホルドの概略構成図である。 一実施形態の処理システムの概略構成図である。 他の実施形態の処理システムによる処理システムに基板に沿ったトータル速度の例示的プロファイルを示す。 本発明の一実施形態による処理システムにおいて基板を処理する方法を示すものである。
符号の説明
１００ システム
１０５ 基板

Claims (20)

  1. 基板を処理する処理システムであって、
    前記基板を処理するように構成された処理チャンバと；
    前記処理チャンバに結合され、前記処理チャンバのシーリングの下に前記基板を支持するように構成されたプラテンと；
    前記処理チャンバに結合され、前記処理チャンバに高圧流体を導入するように構成された流体供給システムと：
    前記流体供給システムに結合され、前記基板全体に前記処理チャンバを介して前記高圧流体を流すように構成された流体フローシステムと；
    前記流体フローシステムに結合され、前記高圧流体を前記シーリングを介して前記処理チャンバに導入すると共に、前記基板のほぼ中央部において前記シーリングと前記基板との間のスペースに導入する一又は二以上の注入口と；
    前記基板の周縁端部を越えて配備し、前記高圧流体を前記スペースから放出するように構成された一又は二以上の排出口と；を備え、
    前記シーリングと前記基板の上面との間の高さを、前記基板のほぼ中央部から前記基板の前記周縁端部へ前記基板に沿って径方向の位置に従って単調に減少する、処理システム。
  2. 前記流体は超臨界流体を含む請求項１に記載の処理システム。
  3. 前記超臨界流体は超臨界二酸化炭素（ＣＯ２）を含む請求項２に記載の処理システム。
  4. 前記超臨界流体は、前記基板の前記上面にほぼ直交する方向に流れて前記一又は二以上の注入口を介して前記処理チャンバに導入される請求項１に記載の処理システム。
  5. 前記超臨界流体は、前記基板の前記上面にほぼ直交しない方向に流れて前記一又は二以上の注入口を介して前記処理チャンバに導入される請求項１に記載の処理システム。
  6. 前記超臨界流体は、前記基板のほぼ中央部で渦速度成分を生ずるように、前記一又は二以上の注入口を介して前記処理チャンバに導入される請求項１に記載の処理システム。
  7. 前記高さは、前記径方向位置に従って減少する割合で前記径方向位置に従って減少する請求項１に記載の処理システム。
  8. 前記高さは、ほぼＡ／ｒ（Ａは定数、ｒは前記径方向位置を示す）の関係に従って前記径方向位置と共に変化する請求項１に記載の処理システム。
  9. 前記高さは、前記基板の上面の上方の前記高圧流体の径方向速度がほぼ定数となるように、前記径方向位置と共に変化する請求項１に記載の処理システム。
  10. 前記流体フローシステムは、前記一又は二以上の注入口及び前記一又は二以上の排出口に結合され、かつ、前記高圧流体を前記処理チャンバを介して一又は二以上の排出口から前記一又は二以上の注入口へ循環させるように構成された再循環システムを備えた請求項１に記載の処理システム。
  11. 前記流体フローシステムに結合され、処理化学物質を前記高圧流体に導入するように構成された処理化学物質供給システムをさらに備えた請求項１に記載の処理システム。
  12. 前記処理化学物質供給システムは、溶媒、共溶媒、界面活性剤、膜形成前駆体、還元剤又はこれらの組み合わせを導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  13. 前記処理化学物質供給システムは；コンタミネーション、残留物、硬化残留物、フォトレジスト、硬化フォトレジスト、ポストエッチ残留物、ポストアッシュ残留物、ポスト化学的機械研磨（ＣＭＰ）残留物、ポスト研磨残留物、ポスト注入残留物、又はこれらの組み合わせを除去するためのクリーニング組成物；微粒子を除去するためのクリーニング組成物；薄膜、多孔性薄膜、多孔性低誘電率材料、エアーギャップ誘電体又はその組み合わせを乾燥するための乾燥組成物；誘電体薄膜、金属薄膜又はこれの組み合わせを準備するための膜形成組成物；低誘電率（低ｋ）膜の誘電率を保持するためのヒーリング組成物；多孔性膜を密閉するための密閉組成物；又はそれらの組み合わせを導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  14. 前記処理化学物質供給システムは、過酸化物を導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  15. 前記処理化学物質供給システムは、有機過酸化物又は無機過酸化物を導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  16. 前記処理化学物質供給システムは、過酸化水素、過酸化ブタノン、2,4-ペンタネジオン過酸化物、過酢酸；t-ブチルヒドロ過酸化物、ベンゾール過酸化物、m-クロロ過安息香酸（mCPBA）、又は、これらの組み合わせを導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  17. 前記処理化学物質供給システムは、溶媒、共溶媒、界面活性剤、エッチャントの一又は二以上と共に前記過酸化物を導入するように構成された請求項１１に記載の処理システム。
  18. 前記処理チャンバはさらに、前記基板にオゾンを曝露するように構成されたオゾン処理チャンバに結合されている請求項１に記載の処理システム。
  19. 前記高圧流体の温度は約３１℃から約３５０℃の範囲である請求項１に記載の処理システム。
  20. 前記高圧流体の圧力は約1,070psiから約10,000psiの範囲である請求項１に記載の処理システム。
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