JP2007049065A - Super-critical processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばnmオーダの微細な構造体を有する基板の形成や洗浄乾燥などに用いられる超臨界処理装置に関する。 The present invention relates to a supercritical processing apparatus used for, for example, formation of a substrate having a fine structure on the order of nm, cleaning, and drying.
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。このようなパターンは、露光、現像、洗浄(リンス)を経て形成されるレジストパターンやエッチング、洗浄(水洗)を経て形成されるエッチングパターンである。レジストとは、光、X線、電子線などに感光する高分子材料である。しかしながら、極微細パターンの形成段階でパターンが倒れる現象が生じ、性能を満足するパターンが形成できない問題が生じていた。 In order to fabricate large-scale and high-performance devices such as LSIs, extremely fine patterns are required. Such a pattern is a resist pattern formed through exposure, development, and cleaning (rinsing), and an etching pattern formed through etching and cleaning (water washing). A resist is a polymer material that is sensitive to light, X-rays, electron beams, and the like. However, a phenomenon that the pattern collapses at the formation stage of the ultrafine pattern occurs, and there is a problem that a pattern that satisfies the performance cannot be formed.
この問題はレジストパターンやこれをマスクにエッチングされたパターンで生じるだけでなく、リソグラフィで用いられるシリコンステンシルマスク(Si基板を貫通させて形成したパターンを有するマスク)でも水洗後の乾燥でパターンが張り付いてしまう問題が生じていた。また、マイクロマシンやMEMS(Micro-Electro-Mechanical System)製造の分野でも薄いシリコン膜が基板に張り付き、性能の良いデバイスが形成が困難としていた。 This problem occurs not only in resist patterns and patterns etched using this as a mask, but also in silicon stencil masks (masks having a pattern formed by penetrating a Si substrate) used in lithography, the patterns are stretched by drying after washing with water. There was a problem with it. Also, in the field of micromachine and MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) manufacturing, a thin silicon film sticks to the substrate, making it difficult to form a device with good performance.
これらの原因は、非特許文献1に示されているように、形成時の洗浄洗浄工程で、微細なパターン間にリンス液が残ることによる発生する外力(表面張力)の作用により、パターンが倒されまた変形されることにある。液体の表面は表面張力により縮まろうとするため、僅かに残った液体に接している微細なパターンには外力が加わることになる。また、用いられる液体の表面張力が大きいほど、パターンに加わるが威力は大きくなり、パターンの変形が発生しやすくなる。 As shown in Non-Patent Document 1, these causes are caused by the action of external force (surface tension) generated by the rinse liquid remaining between fine patterns in the cleaning and cleaning process during formation. And being transformed. Since the surface of the liquid tends to shrink due to surface tension, an external force is applied to the fine pattern in contact with the slightly remaining liquid. Also, the greater the surface tension of the liquid used, the greater the force applied to the pattern, but the more likely the pattern will be deformed.
ここで、表面張力は、液体の気体との界面(気液界面)において発生するため、気液界面が形成されないようにすることで、パターンの変形が抑制できるようになる。これを実現する技術として、超臨界流体を用いた処理がある。超臨界流体は、気体の拡散性と液体の溶解性(高密度性)を兼ね備え、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流体を放出すると、液体/気体の界面が形成されず、パターンに対して表面張力が作用しない状態で乾燥を行うことが可能となる(非特許文献2参照)。 Here, since the surface tension is generated at the interface (gas-liquid interface) with the liquid gas, the deformation of the pattern can be suppressed by preventing the formation of the gas-liquid interface. As a technique for realizing this, there is a process using a supercritical fluid. A supercritical fluid has both gas diffusivity and liquid solubility (high density), and can change its state from liquid to gas without an equilibrium line. For this reason, when the fluid is gradually released from the state filled with the supercritical fluid, a liquid / gas interface is not formed, and drying can be performed in a state where surface tension does not act on the pattern (non- Patent Document 2).
このような特徴を用いた超臨界処理では、一般的に、臨界点が低く取り扱いの容易な二酸化炭素が超臨界流体として利用されている。超臨界状態の二酸化炭素(超臨界二酸化炭素)による乾燥では、まず、所定の洗浄液(リンス液)で表面が覆われた基板を耐圧容器に入れ、ここに液化二酸化炭素を導入することで基板表面が浸っている洗浄液を液化二酸化炭素に置換する。二酸化炭素は室温(25℃前後)であれば6MPa程度で液化し、また室温よりも低い温度であれば6MPa以下の圧力で液化する。 In supercritical processing using such characteristics, carbon dioxide having a low critical point and easy handling is generally used as a supercritical fluid. In drying with carbon dioxide in a supercritical state (supercritical carbon dioxide), first, a substrate whose surface is covered with a predetermined cleaning liquid (rinsing liquid) is placed in a pressure vessel, and liquefied carbon dioxide is introduced into the substrate surface. Replacing the cleaning liquid in which the liquid is immersed with liquefied carbon dioxide. Carbon dioxide liquefies at about 6 MPa at room temperature (around 25 ° C.), and liquefies at a pressure of 6 MPa or less at a temperature lower than room temperature.
耐圧容器の内部が液化二酸化炭素で満たされ基板が完全に液化二酸化炭素に浸漬された状態とした後、内部の温度を上昇させて臨界点以上の温度、圧力(二酸化炭素の臨界点;31℃、7.3MPa)にし、液化二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変換する。これらの後、内部の温度を保持したまま超臨界二酸化炭素を外部に放出し、耐圧用期の内部の圧力を大気圧とすれば、乾燥が終了する。 After the inside of the pressure vessel is filled with liquefied carbon dioxide and the substrate is completely immersed in liquefied carbon dioxide, the internal temperature is raised to a temperature and pressure above the critical point (critical point of carbon dioxide; 31 ° C. 7.3 MPa) to convert liquefied carbon dioxide into supercritical carbon dioxide. After these, supercritical carbon dioxide is released to the outside while maintaining the internal temperature, and drying is completed if the internal pressure in the pressure-resistant period is set to atmospheric pressure.
このような超臨界処理を行う装置としては、例えば、特許文献1,特許文献2、特許文献3に示されたものがある。これらは、耐圧容器もしくは基板ホルダーを加熱して内部の二酸化炭素を臨界点以上の温度とし、超臨界状態を作り出している。このような装置では、処理の開始時に耐圧容器内に対して基板の搬入を行う時点では、耐圧容器の内部の温度は室温程度、もしくはそれ以下に冷却されていた方が望ましい。基板を搬入するときに、耐圧容器の内部温度が高温の状態では、処理対象の基板に付着している液体が乾燥し、前述した表面張力によるパターンの変形が発生してしまう。 Examples of apparatuses that perform such supercritical processing include those disclosed in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3. These heat the pressure vessel or the substrate holder to bring the internal carbon dioxide to a temperature above the critical point and create a supercritical state. In such an apparatus, it is desirable that the temperature inside the pressure vessel is cooled to about room temperature or lower when the substrate is carried into the pressure vessel at the start of processing. When the substrate is carried in, if the internal temperature of the pressure vessel is high, the liquid adhering to the substrate to be processed is dried, and the pattern deformation due to the surface tension described above occurs.
これを防ぐためには、前述したように、処理開始時点では、耐圧容器の温度は低くし、処理対象の基板に付着している液体の乾燥を防ぐようにした方がよい。また、耐圧容器内に液化二酸化炭素を導入する観点からも、処理開始時には、耐圧容器の内部温度はより低い方がよく、例えば、耐圧涼気の内部温度が低いほど、より迅速に、耐圧容器内に液化二酸化炭素が導入された状態が得られる。このように、超臨界処理を行う耐圧容器(処理装置)でより迅速な処理を行うためには、処理開始時には冷却をし、超臨界状態とする段階ではより短い時間で加熱(昇温)を行うことになる。 In order to prevent this, as described above, it is better to lower the temperature of the pressure-resistant container at the start of the processing to prevent the liquid adhering to the substrate to be processed from being dried. Also, from the viewpoint of introducing liquefied carbon dioxide into the pressure resistant container, it is better that the internal temperature of the pressure resistant container is lower at the start of processing, for example, the lower the internal temperature of the pressure resistant cool air, the faster the inside of the pressure resistant container. A state in which liquefied carbon dioxide is introduced into is obtained. In this way, in order to perform a quicker process in a pressure-resistant vessel (processing apparatus) that performs supercritical processing, cooling is performed at the start of processing, and heating (temperature increase) is performed in a shorter time at the stage of setting the supercritical state. Will do.
しかしながら、従来の超臨界乾燥装置を使用した場合、耐圧容器の内部温度の上げ下げに、多くの時間を要しているという問題があった。超臨界乾燥装置では、高圧力に対して耐性を有するために厚いステンレス製の板から成る耐圧容器を用いているが、このような対値圧容器の場合、所定の温度に加熱や冷却するために30分以上の時間を要していた。加熱は、大容量のヒーターを用いることにより時間の短縮が可能ではあるが、この場合であっても、10分以上の時間を必要としていた。また、基板のみもしくは基板を支持する基板ホルダーを加熱する方法によれば、処理対象の基板の周囲を瞬時に加熱することが可能となる(特許文献2、3)。しかしながら、この技術においても、所望とする臨界温度への加熱に5分以上を必要としていた。 However, when a conventional supercritical drying apparatus is used, there is a problem that it takes much time to raise and lower the internal temperature of the pressure vessel. In supercritical drying equipment, a pressure vessel made of a thick stainless steel plate is used to withstand high pressure, but in the case of such a counter pressure vessel, heating and cooling to a predetermined temperature is required. Took more than 30 minutes. Although heating can be shortened by using a large-capacity heater, a time of 10 minutes or more is required even in this case. In addition, according to the method of heating only the substrate or the substrate holder that supports the substrate, the periphery of the substrate to be processed can be instantaneously heated (Patent Documents 2 and 3). However, this technique also requires 5 minutes or more for heating to the desired critical temperature.
上述の加熱に対し、室温までの冷却には、より多くの時間を要しており、より問題となっている。これまで、この冷却に要する時間を短縮することが容易ではなく、処理時間を短縮することが困難であった。従来では、例えば、図12に示すように、耐圧容器1201に埋め込まれた冷却水パイプ1202に冷却水を循環させ、耐圧容器1201を冷却するようにしており、温度を10℃低下させるために30分以上を要していた。冷却効率を上げるためには耐圧容器内への冷却水循環パイプ数を多くすれば良いが、これでは、加熱時の熱が循環パイプを通して逃げてしまうため加熱効率が低下してしまう問題が生じてしまう。また、前述した基板ホルダーを加熱する方法でも、冷却に関しては何ら対策がとられていないため、20分以上の冷却時間を必要としていた。
In contrast to the heating described above, cooling to room temperature requires more time and is more problematic. Until now, it has not been easy to shorten the time required for this cooling, and it has been difficult to shorten the processing time. Conventionally, for example, as shown in FIG. 12, cooling water is circulated through a
以上に説明したように、従来の超臨界処理装置を用いた場合では温度の制御に多くの時間を要し、処理能力(処理時間)が実用的ではないという問題を有していた。特に、短時間の冷却に関しては装置的な工夫がなされない状態でいた。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、物質を超臨界状態にするために必要な加熱、耐圧容器を室温に戻すための冷却がより短時間で行える装置を提供するものである。
As described above, when a conventional supercritical processing apparatus is used, it takes a long time to control the temperature, and there is a problem that the processing capacity (processing time) is not practical. In particular, with regard to cooling for a short time, there has been no device ingenuity.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to shorten the heating required to bring a substance into a supercritical state and the cooling required to return the pressure vessel to room temperature. It provides a device that can be done in time.
本発明に係る超臨界処理装置は、処理対象の基板が収容される処理空間を備えた容器下部と、この容器下部の上に接合して処理空間を密閉された状態とする容器上部と、容器上部の処理空間の側に配置された天板と、この天板と容器上部との間に形成された上部空間と、臨界条件とすることで超臨界状態となる超臨界物質を処理空間の内部に導入する超臨界物質導入手段と、処理空間の内部の流体を排出する排出手段と、処理空間の内部を加熱する加熱手段とを少なくとも備えるようにしたものである。 A supercritical processing apparatus according to the present invention includes a lower part of a container having a processing space in which a substrate to be processed is accommodated, an upper part of the container that is bonded onto the lower part of the container to seal the processing space, A top plate arranged on the side of the upper processing space, an upper space formed between the top plate and the upper part of the container, and a supercritical material that becomes a supercritical state by setting a critical condition inside the processing space. At least a supercritical substance introducing means to be introduced into the chamber, a discharging means for discharging the fluid inside the processing space, and a heating means for heating the inside of the processing space.
上記超臨界処理装置において、上部空間に配置された天板の温度を制御する天板温度制御手段を備えるようにしてもよい。この場合、天板温度制御手段は、天板の温度を冷却するために上部空間に導入される液化ガスであればよい。また、天板温度制御手段は、ペルチェ素子より構成されたものであってもよい。また、加熱手段は、天板温度制御手段を含むものであってもよい。 In the supercritical processing apparatus, a top plate temperature control means for controlling the temperature of the top plate disposed in the upper space may be provided. In this case, the top plate temperature control means may be a liquefied gas introduced into the upper space in order to cool the temperature of the top plate. Further, the top plate temperature control means may be constituted by a Peltier element. The heating means may include a top plate temperature control means.
上記超臨界処理装置において、容器下部の処理空間の側に配置された基板載置台と、この基板載置台と容器下部との間に形成された下部空間とを備えるようにしてもよい。また、下部空間に配置された基板載置台の温度を制御する載置台温度制御手段を備えるようにしてもよい。載置台温度制御手段は、基板載置台の温度を冷却するために下部空間に導入される液化ガスであればよい。また、載置台温度制御手段は、抵抗加熱により基板載置台を加熱するものであってもよい。また、載置台温度制御手段は、ペルチェ素子より構成されたものであってもよい。また、加熱手段は、載置台温度制御手段を含むものである。 The supercritical processing apparatus may include a substrate mounting table disposed on the processing space side of the lower part of the container and a lower space formed between the substrate mounting table and the lower part of the container. Moreover, you may make it provide the mounting base temperature control means which controls the temperature of the board | substrate mounting base arrange | positioned in lower space. The mounting table temperature control means may be a liquefied gas introduced into the lower space in order to cool the temperature of the substrate mounting table. Further, the mounting table temperature control means may heat the substrate mounting table by resistance heating. Further, the mounting table temperature control means may be composed of a Peltier element. Further, the heating means includes a mounting table temperature control means.
以上説明したように、本発明によれば、容器上部の処理空間の側に配置された天板と容器上部との間に上部空間を備えるようにしたので、物質を超臨界状態にするために必要な加熱、耐圧容器を室温に戻すための冷却がより短時間で行える装置を提供できるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, since the upper space is provided between the top plate disposed on the processing space side of the upper portion of the container and the upper portion of the container, the material is brought into a supercritical state. An excellent effect is obtained in that an apparatus capable of performing necessary heating and cooling for returning the pressure vessel to room temperature in a shorter time can be provided.
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。図1,図2,図3は本発明の実施の形態における超臨界処理装置の構成例を模式的に示す断面図である。図1,図2は、超臨界処理装置の一部構成を示しており、図1は、容器上部100を示し、図2は、容器上部100と接合して内部に密閉空間を形成する容器下部200を示し、図3は、容器上部100が容器下部200に接合(冠着)した状態を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1, 2, and 3 are cross-sectional views schematically showing a configuration example of a supercritical processing apparatus in an embodiment of the present invention. 1 and 2 show a partial configuration of a supercritical processing apparatus, FIG. 1 shows a container
まず、図1に示す容器上部100は、蓋部101と、天板102とから構成され、蓋部101と天板102とにより密閉される空間(上部空間)103を備えている。蓋部101は例えばステンレス鋼から構成されている。また、天板102は、銅やアルミなどの熱伝導率の高い低比熱の金属から構成され、板厚が10mm程度にされている。蓋部101の凹部を塞ぐように天板102が配置され、空間103の内部において、蓋部101の内側と天板102の内側とが、5mm程度の間隔を開けている。なお、天板102は、後述するように、処理空間内の圧力が所定の状態(超臨界状態)に保てれば、さらに薄くても良い。
First, the container
また、容器上部100は、蓋部101を貫通して空間103に連通する液化ガス供給配管104及び液化ガス排出配管105を備え、各々にバルブ106及びバルブ107を備えている。例えば、液化ガス供給配管104により、空間103の内部に液化ガスを導入することで、天板102を瞬時に冷却可能としている。
The container
一方、図2に示す容器下部200は、容器構造体201と、基板載置台202とから構成され、容器構造体201と基板載置台202とにより密閉される空間(下部空間)203を備え、基板載置台202の上部に処理対象の基板Wを収容する処理空間204を備える。なお、処理空間204は、上方が開放され、容器上部100が接合(冠着)することで、処理空間204は密閉空間とされる。また、容器構造体201は、例えばステンレス鋼から構成され、基板載置台202は、銅やアルミなどの熱伝導率の高い低比熱の金属から構成されている。加えて、基板載置台202は、加熱機構205を内蔵している。
On the other hand, the container
また、容器下部200は、容器構造体201の低部を貫通して空間203に連通する液化ガス供給配管206及び液化ガス排出配管207を備え、各々にバルブ208及びバルブ209を備えている。例えば、液化ガス供給配管206により、空間203の内部に液化ガスを導入することで、基板載置台202を瞬時に冷却可能としている。また、容器下部200は、容器構造体201の側部を貫通して処理空間204に連通する超臨界物質給配管211及び排出配管212を備え、各々にバルブ213及びバルブ214を備えている。
The container
このように構成された超臨界処理装置において、まず、図2に示すように、基板載置台202の上に処理対象の基板Wが載置された状態とした後、容器下部200(容器構造体201)の上に容器上部100(蓋部101)を冠着させることで、図3に示すように、処理空間204を密閉された状態とすることができる。また、処理空間204が密閉された状態において、バルブ214を閉じた状態でバルブ213を開放し、超臨界物質給配管211より液化二酸化炭素を処理空間204に導入すれば、処理空間204が液化二酸化炭素で充填された状態とすることができる。このとき、基板Wは、充填された液化二酸化炭素に浸漬された状態となり、例えば、基板Wに付着しているリンス液などが、液化炭素に置換されるようになる。
In the supercritical processing apparatus configured as described above, first, as shown in FIG. 2, after the substrate W to be processed is placed on the substrate mounting table 202, the container lower part 200 (container structure 201), the
この状態で、加熱機構205を動作させて基板載置台202を加熱すると、比熱が小さいために、基板載置台202は直ちに昇温される。また、基板載置台202は、下部に空間203を備えているため、基板載置台202の熱が耐圧容器1201に伝導しにくく、熱損失が少ない状態で加熱される。このことは、基板載置台202が迅速に熱平衡状態になることを意味しており、処理空間204の加熱が迅速に行われることを示している。同様に、処理空間204の一方の側に配置されている天板102も、蓋部101との間に空間103を備えており、処理空間204の内部の温度が蓋部101に伝導しにくく、熱損失が抑制された状態となっている。また、空間103及び空間203を、真空排気して減圧された状態とすることで、熱の伝導がより抑制された状態としてもよい。例えば、液化ガス排出配管105を利用することで、空間103の内部を排気減圧することができる。
When the substrate mounting table 202 is heated by operating the
上述したように、図3に示す超臨界処理装置によれば、基板載置台202が加熱されることで、処理空間204内に充填された液化二酸化炭素が、熱損失が抑制された状態で加熱されるようになる。処理空間204内に充填された液化二酸化炭素が、加熱されて臨界条件を超えることで超臨界状態とされれば、処理対象の基板Wの上の液化二酸化炭素が、超臨界二酸化炭素301となる。このことにより、基板Wに対して超臨界処理が行える。次に、バルブ213を閉じてバルブ214を開放し、処理空間204の内部の流体を外部に排出することで処理空間204内の圧力を低下させれば、基板Wの上部の超臨界二酸化炭素301が気化し、基板Wが乾燥された状態が得られる。これらによれば、基板Wの表面においては、気液界面が形成されない状態で乾燥が行われるようになる。
As described above, according to the supercritical processing apparatus shown in FIG. 3, the substrate mounting table 202 is heated, so that the liquefied carbon dioxide filled in the
この後、加熱機構205の動作を停止し、バルブ208を開放し、液化ガス供給配管206により、例えば液化二酸化炭素を空間203に導入することで、基板載置台202を迅速に冷却することができる。同様に、バルブ106を開放し、液化ガス供給配管104により、例えば液化二酸化炭素を空間103に導入することで、天板102を迅速に冷却することができる。このように、天板102及び基板載置台202が冷却されれば、実質的に、超臨界処理装置の処理空間204内部が、冷却された状態となる。図1,図3に示す超臨界処理装置では、低温の流体(冷媒)を空間103に導入することで、処理空間204を構成している天板102を迅速に冷却可能としている。この場合、空間103に導入される低温の流体が、天板102を冷却する冷却手段となる。
Thereafter, the operation of the
同様に、図2,図3に示す超臨界処理装置では、低温の流体を空間203に導入することで、処理空間204を構成している基板載置台202を迅速に冷却可能としている。この場合、空間203に導入される低温の流体が、基板載置台を冷却する冷却手段となる。また、例えば、空間103に導入された液化ガス(液化二酸化炭素)を、バルブ107を開放することで液化ガス排出配管105より急激に放出することで、空間103内の液化ガスを気化させ、この気化熱により天板102を急冷するようにしてもよい。同様に、空間203に導入された液化ガスを、バルブ209を開放することで液化ガス排出配管207より急激に放出し、空間203内の液化ガスを気化させ、この気化熱により基板載置台202を急冷するようにしてもよい。
Similarly, in the supercritical processing apparatus shown in FIGS. 2 and 3, the substrate mounting table 202 constituting the
以上に説明したように、図1,図2,図3に示す超臨界処理装置によれば、容器上部100に空間103を設けるようにしたので、処理空間204の内部の熱損失が少なくなり、処理空間204の内部をより迅速に昇温させることが容易である。また、空間103に低温の流体などの冷却手段を導入することで、処理空間204を構成している天板102がより迅速に冷却可能となる。これらのことは、容器下部200においても同様である。また、冷却に関しては、空気や窒素などのガスを導入してもよいが、低温の流体として液化二酸化炭素を用いれば、非常に簡便であり取り扱いが容易である。
As described above, according to the supercritical processing apparatus shown in FIGS. 1, 2, and 3, since the
次に、本発明の実施の形態における他の超臨界処理装置について説明する。図4は、本発明の実施の形態における他の超臨界処理装置の構成例を模式的に示す断面図である。図4に示す超臨界処理装置は、容器上部400と容器下部500とから構成されている。まず、容器上部400は、蓋部401と天板402とから構成され、蓋部401と天板402とにより密閉される空間403を備えている。また、空間403の内部において、天板402の上にペルチェ素子404が固定されている。ペルチェ素子404は、図示しない素子制御部に接続され、素子制御部の制御により所定の電圧が印加される。ペルチェ素子404により、天板402を瞬時に冷却可能としている。蓋部401は例えばステンレス鋼から構成されている。また、天板402は、銅やアルミなどの熱伝導率の高い低比熱の金属から構成され、板厚が10mm程度にされている。
Next, another supercritical processing apparatus in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of another supercritical processing apparatus according to the embodiment of the present invention. The supercritical processing apparatus shown in FIG. 4 includes a container
一方、容器下部500は、容器構造体501と、基板載置台502とから構成され、容器構造体501と基板載置台502とにより密閉される空間503を備え、基板載置台502の上部に処理対象の基板Wを収容する処理空間506を備える。なお、処理空間506は、上方が開放され、容器上部400が接合(冠着)することで、処理空間506は密閉空間とされる。また、容器構造体501は、例えばステンレス鋼から構成され、基板載置台502は、銅やアルミなどの熱伝導率の高い低比熱の金属から構成されている。
On the other hand, the container
加えて、空間503の内部において、基板載置台502にペルチェ素子505が固定されている。ペルチェ素子505は、図示しない素子制御部に接続され、素子制御部の制御により所定の電圧が印加される。ペルチェ素子505により、基板載置台502は、加熱又は冷却される。また、容器下部500は、容器構造体501の側部を貫通して処理空間506に連通する超臨界物質給配管511及び排出配管512を備え、各々にバルブ513及びバルブ514を備えている。
In addition, a
このように構成された図4に示す超臨界処理装置を用いた超臨界処理について簡単に説明すると、まず、処理対象の基板Wを処理空間506に搬入して基板Wが基板載置台502の上に載置された状態とする。次に、容器下部500(容器構造体501)の上に容器上部400(蓋部401)を冠着させて、処理空間506が密閉された状態とする。次に、バルブ514が閉じた状態でバルブ513を開放し、超臨界物質給配管511より液化二酸化炭素を処理空間506に導入すれば、処理空間506が液化二酸化炭素で充填された状態とすることができる。例えば、圧送ポンプ(図示せず)などを用いて圧送することで、処理空間506の内部に、圧力が8MPaとされた状態で液化二酸化炭素が充填された状態とする。このとき、基板Wは、充填された液化二酸化炭素に浸漬された状態となり、例えば、基板Wに付着しているリンス液などが、液化炭素に置換されるようになる。
The supercritical processing using the supercritical processing apparatus shown in FIG. 4 configured as described above will be briefly described. First, the substrate W to be processed is loaded into the
この状態で、ペルチェ素子505を加熱状態で動作させて基板載置台502を加熱すると、比熱が小さいために、基板載置台502は直ちに昇温される。同時に、ペルチェ素子404も加熱状態で動作させるため、天板403も直ちに昇温される。また、基板載置台502は、下部に空間503を備えているため、基板載置台502の熱が耐圧容器1501に伝導しにくく、熱損失が少ない状態で加熱される。このことは、基板載置台502が迅速に熱平衡状態になることを意味しており、処理空間506の加熱が迅速に行われることを示している。同様に、処理空間506の一方の側に配置されている天板402も、蓋部401との間に空間403を備えており、処理空間506の内部の温度が蓋部401に伝導しにくく、熱損失が抑制された状態となっている。
In this state, when the
このようにして、基板載置台502が加熱されることで、処理空間506内に充填された液化二酸化炭素が、熱損失が抑制された状態で加熱されるようになる。処理空間506内に充填された液化二酸化炭素は、圧力が8MPa程度とされているので、臨界温度以上の40℃程度に加熱されれば超臨界状態となり、処理対象の基板Wの上の液化二酸化炭素が、超臨界二酸化炭素301となる(図5)。このことにより、基板Wに対して超臨界処理が行える。次に、バルブ513を閉じてバルブ514を開放し、処理空間506の内部の流体を外部に排出することで処理空間506内の圧力を低下させれば、基板Wの上部の超臨界二酸化炭素301が気化し、基板Wが乾燥された状態が得られる(図6)。これらによれば、基板Wの表面においては、気液界面が形成されない状態で乾燥が行われるようになる。
In this way, by heating the substrate mounting table 502, the liquefied carbon dioxide filled in the
この後、逆電流を流すなど、ペルチェ素子505の動作を変更して冷却状態とすれば、基板載置台502を迅速に冷却することができる。同様に、ペルチェ素子404を冷却状態で動作させることで、天板402を迅速に冷却することができる。このように、天板402及び基板載置台502が冷却されれば、実質的に、超臨界処理装置の処理空間506内部が、冷却された状態となる。なお、天板402及び基板載置台502は、処理空間506において利用される圧力に耐えられればよい。例えば8MPaの圧力で処理がされる場合、10MPa程度の圧力に耐えられればよい。10MPaの圧力で作動する圧力安全放出弁を設ければ、天板402及び基板載置台502の破損が防げる。従って、前述したように天板は、10MPa程度の圧力に耐えられれば、厚さ10mm程度より薄くてもよい。これらに対し、容器上部400と容器下部500とからなる高圧容器は、蓋部401と容器構造体501とからなる容器構造体の部分が、法令上定められている1.5倍の15MPaまで耐えられるように設計して作製されていればよい。
Thereafter, if the operation of the
次に、本発明の実施の形態における他の超臨界処理装置について説明する。図7は、本発明の実施の形態における他の超臨界処理装置の構成例を模式的に示す断面図である。図7に示す超臨界処理装置は、容器上部400と容器下部700とから構成されている。容器上部400は、図4に示した超臨界処理装置と同様であり、蓋部401と天板402とから構成され、蓋部401と天板402とにより密閉される空間403を備えている。蓋部401は例えばステンレス鋼から構成されている。また、天板402は、銅やアルミなどの熱伝導率の高い低比熱の金属から構成され、板厚が10mm程度にされている。また、空間403の内部において、天板402の上にペルチェ素子404が固定されている。ペルチェ素子404は、図示しない素子制御部に接続され、素子制御部の制御により所定の電圧が印加される。ペルチェ素子404により、天板402を瞬時に冷却可能としている。
Next, another supercritical processing apparatus in the embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of another supercritical processing apparatus in the embodiment of the present invention. The supercritical processing apparatus shown in FIG. 7 includes a container
一方、容器下部700は、容器構造体701と、容器構造体701に内蔵された誘導加熱素子705とから構成され、誘導加熱素子705が埋め込まれた底部の上方に処理対象の基板Wが収容されて処理が行われる処理空間706を備える。なお、処理空間706は、上方が開放され、容器上部400が接合(冠着)することで、処理空間706は密閉空間とされる。また、容器構造体701は、例えばステンレス鋼から構成されている。また、容器下部700は、容器構造体701の側部を貫通して処理空間706に連通する配管711を備え、配管711には圧力制御バルブ712が設けられている。
On the other hand, the container
このように構成された図7に示す超臨界処理装置を用いた超臨界処理について簡単に説明すると、まず、処理対象の基板Wが収容された基板ホルダー801を処理空間706に搬入して基板Wが、処理空間706内に配置された状態とする(図8)。基板ホルダー801は、例えば、誘電加熱により加熱される金属より構成されている。次に、容器下部700(容器構造体701)の上に容器上部400(蓋部401)を冠着させて、処理空間706が密閉された状態とする(図9)。
The supercritical processing using the supercritical processing apparatus shown in FIG. 7 configured as described above will be briefly described. First, the
次に、圧力調整バルブ712を開放状態とし、図示しない液化二酸化炭素供給部が配管711に接続された状態とし、配管711を介して液化二酸化炭素を処理空間706に導入すれば、処理空間706が液化二酸化炭素で充填された状態とすることができる。例えば、圧送ポンプ(図示せず)などを用いて圧送することで、処理空間706の内部に、圧力が8MPaとされた状態で液化二酸化炭素が充填された状態とする。このとき、基板Wは、充填された液化二酸化炭素に浸漬された状態となり、例えば、基板Wに付着しているリンス液などが、液化炭素に置換されるようになる。
Next, when the
この状態で、誘導加熱素子705を動作させて基板ホルダー801が加熱された状態とし、加えて、ペルチェ素子404を加熱状態で動作させることで、天板402が加熱された状態とすると、処理空間706内に充填された液化二酸化炭素が、熱損失が抑制された状態で加熱されるようになる。処理空間706の容器上部400の側に配置されている天板402は、蓋部401との間に空間403を備えており、処理空間706の内部の温度が蓋部401に伝導しにくく、熱損失が抑制された状態となっている。このことは、処理空間706が迅速に熱平衡状態になることを意味しており、処理空間706における基板ホルダー801による加熱が迅速に行われることを示している。
In this state, the
処理空間706内に充填された液化二酸化炭素は、圧力が8MPa程度とされているので、臨界温度以上の40℃程度に加熱されれば超臨界状態となり、処理対象の基板Wの上の液化二酸化炭素が、超臨界二酸化炭素となる(図9)。このことにより、基板Wに対して超臨界処理が行える。次に、図示しない液化二酸化炭素供給部を配管711より切り離し、圧力制御バルブ712を徐々に開放させ、処理空間706の内部の流体を徐々に外部に排出することで処理空間706内の圧力を徐々に低下させれば、基板Wの上部の超臨界二酸化炭素が気化し、基板Wが乾燥された状態が得られる。これらによれば、基板Wの表面においては、気液界面が形成されない状態で乾燥が行われるようになる。
Since the pressure of the liquefied carbon dioxide filled in the
この後、容器上部400を容器下部700より離間させ、基板ホルダー801を処理空間706より搬出し、図示しない冷却台の上におくことで、基板ホルダー801を冷却される。また、ペルチェ素子404を冷却状態で動作させることで、天板402を迅速に冷却することができる。このように、図7に示す超臨界処理装置によれば、容器下部700はあまり加熱されることがないので、天板402が冷却されれば、実質的に、超臨界処理装置の処理空間706内部が、迅速に冷却された状態となる。
Thereafter, the container
また、20〜25℃程度の常温の状態で液体の状態の超臨界物質を用いれば、この超臨界物質の液体を基板ホルダー801に収容し、ここに処理対象の基板Wが収容された状態としてから、基板ホルダー801を処理対象空間706(容器構造体701)に搬入してもよい。この状態より、容器下部700(容器構造体701)の上に容器上部400(蓋部401)を冠着させて、処理空間706が密閉された状態とし、誘導加熱素子705で動作させて基板ホルダー801が加熱された状態とすれば、上記超臨界物質を超臨界状態とすることができる。密閉された処理空間706内では、加熱された上記超臨界物質が気化し、このことにより、処理空間706内の圧力を上記超臨界物質の臨界圧力以上にすることができる。
Further, if a supercritical substance in a liquid state is used at a room temperature of about 20 to 25 ° C., the supercritical substance liquid is accommodated in the
なお、図10に示すように、蓋部401を貫通して空間403に連通する配管414及び配管415を備え、各々にバルブ416及びバルブ417を備えるようにしてもよい。例えば、配管414より冷却ガスを導入し、配管415より空間403内のガスを排出するようにすれば、空間403に熱がたまりにくくなる。なお、バルブ416及びバルブ417を設け、天板402より処理空間側の高圧流体が漏れだした場合には、これらのバルブが自動的に閉じられるようにしてもよい。
As shown in FIG. 10, a
また、図10に示すように、天板402が、熱伝導率の低い断熱部材1001を介して蓋部401に固定されていてもよい。断熱部材1001は、断熱効果があるとともに圧力シールができる可塑性材料から構成されているとなお良い。断熱部材1001は、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの樹脂材料や、アルミナや窒化珪素などのセラミックから構成されていてもよい。断熱部材1001を用いることで、処理空間の内部の温度が天板402を介して蓋部401に伝導することが抑制されるよううになり、より熱損失が抑制された状態が得られる。
Moreover, as shown in FIG. 10, the
また、図11の平面図に示すように、ペルチェ素子404に設けられている放熱フィン441を波形にしてもよい。放熱フィン411は、熱交換のために設けられているが、表面積が多いほど熱交換の速度が速くなるため、波形とすることで、一定の領域内により面積が多くされた状態で放熱フィン411を設けることができる。
Further, as shown in the plan view of FIG. 11, the radiating
次に、上述した超臨界処理装置を用いた処理方法例について、より詳細に説明する。 Next, an example of a processing method using the above-described supercritical processing apparatus will be described in more detail.
[処理方法例1]
まず、単結晶シリコン基板の上に膜厚300nmのSiO2膜と膜厚600nmの多結晶シリコン膜を形成し、形成した多結晶シリコン膜を公知のフォトリソグラフィでパターニングし、用いたレジストパターンをアッシングして除去した後、形成された多結晶シリコン膜のパターンをマスクにし、フッ酸水溶液でエッチングを施し、SiO2膜に梁構造のパターンが形成された状態とする。このようにして単結晶シリコン基板の上に所定のパターンが形成された後、エッチング液を水洗して除去した後、基板に付着している水をエタノールで置換し、エタノールで表面が覆われた状態のシリコン基板を、図1,図2,図3に示した超臨界処理装置の基板載置台202上に搬入し、容器下部200(容器構造体201)の上に容器上部100(蓋部101)を冠着させ、処理空間204が密閉された状態とする。なお、初期の状態では、空間103及び空間203の内部は、ダイアフラムポンプ(図示せず)の排気により5Pa程度の状態とされている。
[Processing method example 1]
First, a 300 nm thick SiO 2 film and a 600 nm thick polycrystalline silicon film are formed on a single crystalline silicon substrate, the formed polycrystalline silicon film is patterned by known photolithography, and the used resist pattern is ashed. After removal, the pattern of the formed polycrystalline silicon film is used as a mask, and etching is performed with a hydrofluoric acid aqueous solution so that a beam structure pattern is formed on the SiO 2 film. After a predetermined pattern was formed on the single crystal silicon substrate in this way, the etching solution was washed away with water, the water adhering to the substrate was replaced with ethanol, and the surface was covered with ethanol. The silicon substrate in a state is carried onto the substrate mounting table 202 of the supercritical processing apparatus shown in FIGS. 1, 2, and 3, and the container upper part 100 (lid part 101) is placed on the container lower part 200 (
次に、液化ガス供給配管104により液化二酸化炭素が供給されている状態で、バルブ106及びバルブ107の開閉を制御し、空間103への液化二酸化炭素の導入と排出とを繰り返し、天板103が10℃以下に冷却された状態とする。同様に、液化ガス供給配管206により液化二酸化炭素が供給されている状態で、バルブ208及びバルブ209の開閉を制御し、空間203への液化二酸化炭素の導入と排出とを繰り返し、基板載置台202が10℃以下に冷却された状態とする。これらの冷却に要した時間は、1〜2分である。
Next, in a state where liquefied carbon dioxide is supplied from the liquefied
引き続いて、超臨界物質給配管211より液化二酸化炭素を導入(圧送)することで、密閉された処理空間204の内部が、圧力8MPa程度の状態の液化二酸化炭素で充填された状態とする。例えば、液化二酸化炭素が圧送されている状態で、バルブ214の開度を制御して処理空間204内の液化二酸化炭素が徐々に排出された状態で、処理空間204の内部圧力が8MPa程度とされているようにすればよい。このように、処理空間204の内部に圧力が8MPaとされて液化二酸化炭素が導入及び排出されている状態を所定時間維持することで、シリコン基板の表面に付着しているエタノールが液化二酸化炭素に置換された状態とする。
Subsequently, by introducing (pressure feeding) liquefied carbon dioxide from the supercritical
次に、空間103及び空間203の内部の液化二酸化炭素を排出し、空間103及び空間203の内部が、ダイアフラムポンプ(図示せず)の排気により5Pa程度にされた状態とする。引き続いて、加熱機構205を動作させて基板載置台202を加熱することで、この上に載置されているシリコン基板の温度が40℃とされた状態とする。この加熱により、シリコン基板に接している液化二酸化炭素も40℃に加熱され、超臨界状態となる。加熱を開始してから2分程度で、上述した状態に到達する。ついで、バルブ213を閉じてバルブ214を開放することで、超臨界状態となった二酸化炭素を直ちに排出し、処理空間204が大気圧にされた状態とする。なお、このとき、加熱機構205の動作は停止している。
Next, the liquefied carbon dioxide inside the
また、上述した排出動作の後、再び、液化ガス供給配管104により液化二酸化炭素が供給されている状態で、バルブ106及びバルブ107の開閉を制御し、空間103への液化二酸化炭素の導入と排出とを繰り返し、天板103が10℃以下に冷却された状態とする。同様に、液化ガス供給配管206により液化二酸化炭素が供給されている状態で、バルブ208及びバルブ209の開閉を制御し、空間203への液化二酸化炭素の導入と排出とを繰り返し、基板載置台202が10℃以下に冷却された状態とする。この状態で、容器上部100を容器下部200より離間させ、基板載置台202よりシリコン基板が搬出された状態とする。この結果、良好な梁構造のパターンを得ることができる。また、天板103及び基板載置台202は、基板搬出時点で室温以下に冷却されているため、直ちに次の処理対象の基板の処理を開始することが可能である。
In addition, after the above-described discharging operation, the opening and closing of the
[処理方法例2]
次に、上述した超臨界処理装置を用いた他の処理方法例についてより詳細に説明する。まず、シリコン基板の上に電子線ポジ型レジスト(ZEP−7000:日本ゼオン製)を塗布し、膜厚500nm程度にレジスト膜が形成された状態とする。ついで、公知の電子線リソグラフィによりレジスト膜をパターニングし、50〜300nm幅のレジストパターンが形成された状態とする。なお、このパターニングにおいて、現像は酢酸ノルマルヘキシルを用い、リンスは2−プロパノールで行った。
[Processing method example 2]
Next, another example of the processing method using the above-described supercritical processing apparatus will be described in detail. First, an electron beam positive resist (ZEP-7000: manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is applied on a silicon substrate to form a resist film having a thickness of about 500 nm. Next, the resist film is patterned by known electron beam lithography to form a resist pattern having a width of 50 to 300 nm. In this patterning, normal hexyl acetate was used for development, and rinsing was performed using 2-propanol.
以上のようにしてレジストパターンが形成された後、リンス液で濡れている状態のシリコン基板を、図4に示す超臨界処理装置の基板載置台502の上に搬入する。なお、初期の状態では、ペルチェ素子404により、天板402は、20℃以下に冷却され、ペルチェ素子505により、基板載置台502も20℃以下に冷却されている。この状態で、容器下部500(容器構造体501)の上に容器上部400(蓋部401)を冠着させて、処理空間506が密閉された状態とする。
After the resist pattern is formed as described above, the silicon substrate wet with the rinse liquid is carried onto the substrate mounting table 502 of the supercritical processing apparatus shown in FIG. In the initial state, the
次に、超臨界物質給配管511より液化二酸化炭素を導入(圧送)することで、密閉された処理空間506の内部が、圧力8MPa程度の状態の液化二酸化炭素で充填された状態とする。例えば、液化二酸化炭素が圧送されている状態で、バルブ514の開度を制御して処理空間506内の液化二酸化炭素が徐々に排出された状態で、処理空間506の内部圧力が8MPa程度とされているようにすればよい。このように、処理空間506の内部に圧力が8MPaとされて液化二酸化炭素が導入及び排出されている状態を所定時間維持することで、シリコン基板の表面に付着している2−プロパノールが液化二酸化炭素に置換された状態とする。
Next, by introducing (pressure feeding) liquefied carbon dioxide from the supercritical
続いて、ペルチェ素子404及びペルチェ素子505が加熱状態となるように電流を流し、天板402及び基板載置台502が40℃以上となるように加熱する。これらが40℃以上の状態となるまでに要する時間は、90秒程度である。この加熱により、処理空間506内の二酸化炭素は、超臨界状態となる。このようにして、処理空間506内の二酸化炭素が超臨界状態とされた後、直ちに、バルブ513を閉じてバルブ514を開放することで、処理空間506の内部の流体が排出された状態とし、処理空間506の内部圧力が大気圧程度にまで低下された状態とする。
Subsequently, a current is supplied so that the
引き続いて、ペルチェ素子404及びペルチェ素子505に印加している電流の状態を切り替えて冷却状態とし、天板402及び基板載置台502が冷却された状態とし、この状態で、容器上部400を容器下部500から離間させ、基板載置台502より基板を搬出する。以上の超臨界乾燥処理により、基板の上に形成したレジストパターンは倒れなく形成される。また、天板402及び基板載置台502は、5分以内に室温以下に冷却され、基板を取り出した直後に、次の処理を行うことが可能である。
Subsequently, the state of the current applied to the
[処理方法例3]
次に、上述した超臨界処理装置を用いた他の処理方法例についてより詳細に説明する。以下では、図7に示した超臨界処理装置を用いた処理例について説明する。まず、単結晶シリコン基板の上に膜厚300nmのSiO2膜と膜厚600nmの多結晶シリコン膜を形成し、形成した多結晶シリコン膜を公知のフォトリソグラフィでパターニングし、用いたレジストパターンをアッシングして除去した後、形成された多結晶シリコン膜のパターンをマスクにし、フッ酸水溶液でエッチングを施し、SiO2膜に梁構造のパターンが形成された状態とする。
[Processing method example 3]
Next, another example of the processing method using the above-described supercritical processing apparatus will be described in detail. Hereinafter, a processing example using the supercritical processing apparatus shown in FIG. 7 will be described. First, a 300 nm thick SiO 2 film and a 600 nm thick polycrystalline silicon film are formed on a single crystalline silicon substrate, the formed polycrystalline silicon film is patterned by known photolithography, and the used resist pattern is ashed. After removal, the pattern of the formed polycrystalline silicon film is used as a mask, and etching is performed with a hydrofluoric acid aqueous solution so that a beam structure pattern is formed on the SiO 2 film.
エッチングを施した後、基板を水洗し、引き続いて水で濡れている状態の基板を基板ホルダー801に収容し、ここに、HCF2CF2OCH2CF3にエタノールが5%添加されたフッ素化合物混合液体を導入し、また、振動を与える。このことにより、基板に付着していた水は、フッ素化合物混合液体に置換され、比重差により、水は基板ホルダー801内のフッ素化合物混合液体の上に分離される。分離された水を、基板ホルダー801内より除去した後、基板ホルダー801を、容器下部700の処理空間706に搬入し、容器下部700(容器構造体701)の上に容器上部400(蓋部401)を冠着させて、処理空間706が密閉された状態とする。
After etching, the substrate is washed with water, and subsequently the substrate wet with water is accommodated in the
次に、この状態で、誘導加熱素子705を動作させて基板ホルダー801が加熱された状態とし、基板ホルダー801が200℃以上に加熱された状態とする。また、処理空間706内が3MPa程度となるように、圧力制御バルブ712の開度が制御された状態とする。加えて、ペルチェ素子404を加熱状態で動作させることで、天板402が150℃程度に加熱された状態とする。これらのことにより、基板ホルダー801に収容されているHCF2CF2OCH2CF3が気化し、処理空間706の内部がHCF2CF2OCH2CF3の気体で充填され、また、処理空間706の内部が気化したHCF2CF2OCH2CF3の圧力により、3MPa程度となる。この結果、処理空間706の内部は、HCF2CF2OCH2CF3の臨界条件となり、HCF2CF2OCH2CF3が超臨界状態となる。これらに要する時間は数分である。
Next, in this state, the
以上のようにして、処理空間706の内部が超臨界状態のHCF2CF2OCH2CF3で充填された状態とされ、シリコン基板が、超臨界状態のHCF2CF2OCH2CF3に浸漬された状態とする。この後、直ちに圧力制御バルブ712が開放された状態として処理空間706内の流体が排出される状態とし、処理空間706の圧力を大気圧程度にまで低下させる。これらのことにより、シリコン基板の上に形成されているSiO2膜よりなる梁構造のパターンは、気液界面が形成されることなく乾燥され、変形などがない状態で良好な梁構造パターンを得ることができる。この後、基板ホルダー801を外部の10℃になっている冷却台へ移動させて冷却する。このことにより、10分程度で基板ホルダー801が室温程度にまで冷却される。また、ペルチェ素子404を冷却状態で動作させることで、天板402を迅速に冷却する。このことにより、天板402は、10分以内に室温程度にまで冷却され、直ちに次の基板の処理を行うことが可能な状態となる。
As described above, the inside of the
なお、処理方法例1及び処理方法例2では、超臨界物質として二酸化炭素を用いるようにしたが、これに限るものではない。例えば、CHF3やN2Oなど、常温(20〜25℃)、大気圧程度で気体であり、200℃以下で超臨界状態となる物質であれば、用いることができる。また、処理方法例3では、超臨界物質として、HCF2CF2OCH2CF3を用いたがこれに限定されるものではなく、例えばCF3CF2CH2OCHF2、CF3CF2OCH2CF3、C3F7OCH3,CHF2CF2OCH2CF3、CF3CHFCF2OCH2CF3、CF3CHFOCHF2、CF3CHFCF2CH2OCHF2、CF3CHFCF2OCH2CF2CF3、CF3CHFCF2OCH2CF2CHF2などのハイドロフルオロエーテルや、CHF2COOCH2CH3、(CF3)2CHCOOCH3などのハイドロフルオロエステル、及びこれらのフッ化ヒドロキシ酸化合物を用いるようにしてもよい。 In the processing method example 1 and the processing method example 2, carbon dioxide is used as the supercritical substance, but the present invention is not limited to this. For example, any substance such as CHF 3 or N 2 O that is a gas at normal temperature (20 to 25 ° C.) and atmospheric pressure and is in a supercritical state at 200 ° C. or less can be used. Further, in the processing method example 3, HCF 2 CF 2 OCH 2 CF 3 is used as a supercritical material, but the present invention is not limited to this. For example, CF 3 CF 2 CH 2 OCHF 2 , CF 3 CF 2 OCH 2 CF 3 , C 3 F 7 OCH 3 , CHF 2 CF 2 OCH 2 CF 3 , CF 3 CHFCF 2 OCH 2 CF 3 , CF 3 CHFOCHF 2 , CF 3 CHFCF 2 CH 2 OCHF 2 , CF 3 CHFCF 2 OCH 2 CF 2 Use hydrofluoroethers such as CF 3 and CF 3 CHFCF 2 OCH 2 CF 2 CHF 2 , hydrofluoroesters such as CHF 2 COOCH 2 CH 3 and (CF 3 ) 2 CHCOOCH 3 , and fluorinated hydroxy acid compounds thereof You may do it.
また、処理方法例3では、誘導加熱により基板ホルダーを加熱するようにしたが、これに限定されるものではなく、温水や蒸気を循環する方式や抵抗加熱方式など、他の加熱方法を用いるようにしてもよい。 Further, in the processing method example 3, the substrate holder is heated by induction heating, but is not limited to this, and other heating methods such as a method of circulating hot water or steam or a resistance heating method are used. It may be.
また、上述では、超臨界処理として超臨界乾燥を例に説明したが、これに限るものではなく、超臨界流体を用いた他の処理であっても、上述した超臨界処理装置を用いることができることはいうまでもない。 In the above description, supercritical drying has been described as an example of supercritical processing. However, the present invention is not limited to this, and the above-described supercritical processing apparatus can be used for other processing using a supercritical fluid. Needless to say, it can be done.
100…容器上部、101…蓋部、102…天板、103…空間、104…液化ガス供給配管、105…液化ガス排出配管、106,107…バルブ、200…容器下部、201…容器構造体、202…基板載置台、203…空間、204…処理空間、205…加熱機構、206…液化ガス供給配管、207…液化ガス排出配管、208,209…バルブ、211…超臨界物質給配管、212…排出配管、213,214…バルブ。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
この容器下部の上に接合して前記処理空間を密閉された状態とする容器上部と、
前記容器上部の前記処理空間の側に配置された天板と、
この天板と前記容器上部との間に形成された上部空間と、
臨界条件とすることで超臨界状態となる超臨界物質を前記処理空間の内部に導入する超臨界物質導入手段と、
前記処理空間の内部の流体を排出する排出手段と、
前記処理空間の内部を加熱する加熱手段と
を少なくとも備えることを特徴とする超臨界処理装置。 A lower part of the container having a processing space in which a substrate to be processed is stored;
An upper part of the container that is bonded onto the lower part of the container to seal the processing space;
A top plate disposed on the processing space side above the vessel;
An upper space formed between the top plate and the upper part of the container;
A supercritical material introduction means for introducing a supercritical material that becomes a supercritical state by setting the critical condition into the processing space;
Discharging means for discharging the fluid inside the processing space;
A supercritical processing apparatus comprising: at least a heating unit configured to heat the inside of the processing space.
前記上部空間に配置された前記天板の温度を制御する天板温度制御手段を備える
ことを特徴とする超臨界処理装置。 The supercritical processing apparatus according to claim 1,
A supercritical processing apparatus comprising: a top plate temperature control means for controlling the temperature of the top plate disposed in the upper space.
前記天板温度制御手段は、前記天板の温度を冷却するために前記上部空間に導入される液化ガスである
ことを特徴とする超臨界処理装置。 In the supercritical processing apparatus according to claim 2,
The supercritical processing apparatus, wherein the top plate temperature control means is a liquefied gas introduced into the upper space in order to cool the temperature of the top plate.
前記天板温度制御手段は、ペルチェ素子より構成されたものである
ことを特徴とする超臨界処理装置。 In the supercritical processing apparatus according to claim 2,
The top plate temperature control means is configured by a Peltier element.
前記加熱手段は、前記天板温度制御手段を含むことを特徴とする超臨界処理装置。 In the supercritical processing apparatus according to claim 4,
The supercritical processing apparatus, wherein the heating means includes the top plate temperature control means.
前記容器下部の前記処理空間の側に配置された基板載置台と、
この基板載置台と前記容器下部との間に形成された下部空間と
を備えることを特徴とする超臨界処理装置。 In the supercritical processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A substrate mounting table disposed on the processing space side at the bottom of the container;
A supercritical processing apparatus comprising: a lower space formed between the substrate mounting table and the lower part of the container.
前記下部空間に配置された前記基板載置台の温度を制御する載置台温度制御手段を備える
ことを特徴とする超臨界処理装置。 The supercritical processing apparatus according to claim 6, wherein
A supercritical processing apparatus comprising: a mounting table temperature control unit configured to control the temperature of the substrate mounting table disposed in the lower space.
前記載置台温度制御手段は、前記基板載置台の温度を冷却するために前記下部空間に導入される液化ガスである
ことを特徴とする超臨界処理装置。 The supercritical processing apparatus according to claim 7,
The supercritical processing apparatus, wherein the mounting table temperature control means is a liquefied gas introduced into the lower space in order to cool the temperature of the substrate mounting table.
前記載置台温度制御手段は、抵抗加熱により前記基板載置台を加熱するものを含む
ことを特徴とする超臨界処理装置。 The supercritical processing apparatus according to claim 7 or 8,
The mounting table temperature control means includes one that heats the substrate mounting table by resistance heating.
前記載置台温度制御手段は、ペルチェ素子より構成されたものである
ことを特徴とする超臨界処理装置。 The supercritical processing apparatus according to claim 7,
The supercritical processing apparatus, wherein the mounting table temperature control means includes a Peltier element.
前記加熱手段は、前記載置台温度制御手段を含むことを特徴とする超臨界処理装置。
In the supercritical processing apparatus according to claim 9 or 10,
The supercritical processing apparatus, wherein the heating means includes the mounting table temperature control means.
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