JP2018078200A - Substrate processing method, substrate processing device and storage medium - Google Patents

Substrate processing method, substrate processing device and storage medium Download PDF

Info

Publication number
JP2018078200A
JP2018078200A JP2016219134A JP2016219134A JP2018078200A JP 2018078200 A JP2018078200 A JP 2018078200A JP 2016219134 A JP2016219134 A JP 2016219134A JP 2016219134 A JP2016219134 A JP 2016219134A JP 2018078200 A JP2018078200 A JP 2018078200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
supercritical
liquid
container
fluid
wafer
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.)
Granted
Application number
JP2016219134A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6742887B2 (en
Inventor
岡 一 行 光
Kazuyuki Mitsuoka
岡 一 行 光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2016219134A priority Critical patent/JP6742887B2/en
Publication of JP2018078200A publication Critical patent/JP2018078200A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6742887B2 publication Critical patent/JP6742887B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of pattern collapse in an object to be processed in a unit under supercritical processing.SOLUTION: An object to be processed W subjected to liquid filling with a drying prevention liquid is carried in a container 3A for a super critical processing unit. A super critical processing fluid, which is different from drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid, is supplied into the container 3A for the super critical processing unit. The container 3A for the super critical processing unit is heated and the mixture of the drying prevention liquid and the super critical processing fluid is brought into a super critical state to dry the object to be processed.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、超臨界状態の流体を用いて基板の表面に付着した液体を除去する基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体に関する。   The present invention relates to a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium for removing liquid adhering to the surface of a substrate using a fluid in a supercritical state.

基板である半導体ウエハ(以下、ウエハという)などの表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程においては、薬液などの洗浄液によりウエハ表面の微小なごみや自然酸化膜を除去するなど、液体を利用してウエハ表面を処理する液処理工程が設けられている。   In the manufacturing process of a semiconductor device in which a laminated structure of integrated circuits is formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) as a substrate, a minute dust or a natural oxide film on the wafer surface is removed by a cleaning liquid such as a chemical solution. A liquid processing step for processing the wafer surface using a liquid is provided.

ウエハ表面に付着した液体を除去する手法として超臨界状態の流体を用いる方法が知られている。   As a technique for removing liquid adhering to the wafer surface, a method using a fluid in a supercritical state is known.

例えば特許文献1では、液体と超臨界状態の流体との置換性の高さや、液処理の際の水分の持ち込み抑制の観点から、乾燥防止用の液体、及び超臨界状態の流体の双方にフッ素含有有機溶剤を用いている。   For example, in Patent Document 1, fluorine is added to both the liquid for preventing drying and the fluid in the supercritical state from the viewpoint of high replacement of the liquid and the fluid in the supercritical state and suppression of moisture introduction during the liquid treatment. Contains organic solvent.

具体的には、ウエハ表面に水分が残っている場合、この水分を除去するために、まずウエハ表面に水溶性有機溶剤を供給し水分と置換し、その後、ウエハ表面に乾燥防止用の液体を供給している。表面に乾燥防止用の液体が液盛りされたウエハは、次に超臨界処理ユニット用容器内へ搬送され、この超臨界処理ユニット用容器内においてウエハに対して超臨界状態の超臨界処理用流体を供給して乾燥防止用の液体と置換して除去する超臨界処理を施している。   Specifically, when moisture remains on the wafer surface, in order to remove the moisture, first, a water-soluble organic solvent is supplied to the wafer surface to replace the moisture, and then a liquid for preventing drying is applied to the wafer surface. Supply. The wafer with the liquid for preventing drying on the surface is then transferred into the supercritical processing unit container, and the supercritical processing fluid is in a supercritical state with respect to the wafer in the supercritical processing unit container. Is supplied and replaced with a liquid for preventing drying, and supercritical treatment is performed.

しかしながら、ウエハに対して超臨界状態の超臨界処理用流体を供給して乾燥防止用の液体と置換して除去する超臨界処理を施す際、超臨界状態の超臨界処理用流体は液体の超臨界処理用流体に比べ密度が低いため、ウエハ表面の乾燥防止用の液体を置換して除去するためにある程度の置換時間が必要となり液体を除去する処理時間が長くなってしまう。   However, when supercritical processing fluid is supplied to the wafer by supercritical processing fluid in a supercritical state and replaced with a liquid for preventing drying, the supercritical processing fluid in the supercritical state is super liquid. Since the density is lower than that of the critical processing fluid, a certain amount of replacement time is required to replace and remove the liquid for preventing drying of the wafer surface, and the processing time for removing the liquid becomes long.

特開2014−22566号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2014-22566

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、超臨界処理によりウエハの表面に付着した液体を除去する時間を従来より短縮することができる基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such points, and a substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a storage medium that can shorten the time for removing the liquid adhering to the surface of the wafer by supercritical processing. The purpose is to provide.

本発明は、乾燥防止用の液体で液盛りされた被処理体を超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する工程と、前記被処理体上に、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する工程と、前記被処理体上の前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して、前記被処理体に対して超臨界処理を施す工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法である。     The present invention includes a step of transporting an object to be processed, which is liquid-filled with a liquid for preventing drying, into a container for a supercritical processing unit, and is different from the liquid for preventing drying on the object to be processed, and the drying Supplying a liquid for prevention and a supercritical processing fluid having solubility to form a mixture of the liquid for preventing drying and the fluid for supercritical processing on the object to be processed; A substrate processing method comprising: heating the mixed liquid above to form a supercritical fluid from the mixed liquid and performing a supercritical process on the object to be processed. .

本発明は、被処理体に対して超臨界処理を施す超臨界処理ユニット用容器と、乾燥防止用の液体で液盛りされた前記被処理体を前記超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する搬送手段と、前記被処理体上へ、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する超臨界処理用流体供給部と、前記超臨界処理ユニット用容器内を加熱する加熱部とを備え、前記超臨界処理ユニット用容器内で前記加熱部により前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して被処理体に対して超臨界処理を施すことを特徴とする基板処理装置である。   The present invention relates to a container for a supercritical processing unit that performs supercritical processing on an object to be processed, and a transport that transports the object to be processed that is filled with a liquid for preventing drying into the container for a supercritical processing unit. And a supercritical processing fluid that is different from the drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid on the object to be processed, and the drying prevention liquid on the object to be processed. In the supercritical processing unit container, and a supercritical processing fluid supply part that forms a mixture of the liquid and the supercritical processing fluid, and a heating part that heats the inside of the supercritical processing unit container. The substrate processing apparatus is characterized in that the mixed solution is heated by the heating unit to form a supercritical fluid from the mixed solution to perform supercritical processing on the object to be processed.

本発明は、コンピュータに基板処理方法を実行させるための記憶媒体において、基板処理方法は、乾燥防止用の液体で液盛りされた被処理体を超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する工程と、前記被処理体上に、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する工程と、前記被処理体上の前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して、前記被処理体に対して超臨界処理を施す工程とを備えたことを特徴とする記憶媒体である。   The present invention relates to a storage medium for causing a computer to execute a substrate processing method. The substrate processing method includes a step of transporting an object to be processed, which is filled with a liquid for preventing drying, into a container for a supercritical processing unit; A supercritical processing fluid that is different from the drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid is supplied onto the object to be processed; Forming a liquid mixture of the supercritical processing fluid; heating the liquid mixture on the object to be processed; forming a fluid in a supercritical state from the liquid mixture; And a step of performing critical processing.

本実施の形態によれば、超臨界処理によりウエハの表面に付着した液体を除去する時間を従来より短縮することができる。   According to the present embodiment, the time for removing the liquid adhering to the surface of the wafer by supercritical processing can be shortened compared to the prior art.

図1は液処理装置の横断平面図。FIG. 1 is a cross-sectional plan view of a liquid processing apparatus. 図2は液処理装置に設けられている液処理ユニットの縦断側面図。FIG. 2 is a longitudinal side view of a liquid processing unit provided in the liquid processing apparatus. 図3は液処理装置に設けられている超臨界処理ユニットの構成図。FIG. 3 is a configuration diagram of a supercritical processing unit provided in the liquid processing apparatus. 図4は超臨界処理ユニットの処理容器の外観斜視図。FIG. 4 is an external perspective view of the processing container of the supercritical processing unit. 図5は本実施の形態の倒壊結果を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a collapse result of the present embodiment. 図6(a)(b)は本実施の形態の作用を示す図。FIGS. 6A and 6B are views showing the operation of the present embodiment. 図7(a)(b)は本実施の形態の作用を示す図。FIGS. 7A and 7B are views showing the operation of the present embodiment. 図8(a)(b)は超臨界処理用流体の供給方法を示す図。FIGS. 8A and 8B are views showing a method for supplying a fluid for supercritical processing. 図9(a)(b)は超臨界処理用流体の他の供給方法を示す図。FIGS. 9A and 9B are diagrams showing another supply method of the supercritical processing fluid.

<基板処理装置>
まず本発明による基板処理装置について説明する。基板処理装置の一例として、基板であるウエハW(被処理体)に各種処理液を供給して液処理を行う液処理ユニット2と、液処理後のウエハWに付着している乾燥防止用の液体が搬送され、ウエハWに対して超臨界処理を施す超臨界処理ユニット3とを備えた液処理装置1について説明する。
<Substrate processing equipment>
First, a substrate processing apparatus according to the present invention will be described. As an example of a substrate processing apparatus, a liquid processing unit 2 for supplying various processing liquids to a wafer W (object to be processed), which is a substrate, and performing liquid processing, and a drying prevention adhering to the wafer W after liquid processing. A liquid processing apparatus 1 including a supercritical processing unit 3 that transports liquid and performs supercritical processing on the wafer W will be described.

図1は液処理装置1の全体構成を示す横断平面図であり、当該図に向かって左側を前方とする。液処理装置1では、載置部11にFOUP100が載置され、このFOUP100に格納された例えば直径300mmの複数枚のウエハWが、搬入出部12及び受け渡し部13を介して後段の液処理部14、超臨界処理部15との間で受け渡され、液処理ユニット2、超臨界処理ユニット3内に順番に搬入されて液処理や乾燥防止用の液体を除去する処理が行われる。図中、121はFOUP100と受け渡し部13との間でウエハWを搬送する第1の搬送機構、131は搬入出部12と液処理部14、超臨界処理部15との間を搬送されるウエハWが一時的に載置されるバッファとしての役割を果たす受け渡し棚である。   FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing the overall configuration of the liquid processing apparatus 1, and the left side is the front side in the figure. In the liquid processing apparatus 1, the FOUP 100 is mounted on the mounting unit 11, and a plurality of wafers W having a diameter of 300 mm, for example, stored in the FOUP 100 are transferred to the subsequent liquid processing unit via the loading / unloading unit 12 and the transfer unit 13. 14 is transferred to and from the supercritical processing unit 15 and is sequentially carried into the liquid processing unit 2 and the supercritical processing unit 3 to perform processing for removing the liquid for liquid processing and drying prevention. In the figure, reference numeral 121 denotes a first transfer mechanism for transferring the wafer W between the FOUP 100 and the transfer unit 13, and 131 denotes a wafer transferred between the carry-in / out unit 12, the liquid processing unit 14, and the supercritical processing unit 15. W is a delivery shelf that serves as a buffer on which W is temporarily placed.

液処理部14及び超臨界処理部15は、受け渡し部13との間の開口部から前後方向に向かって伸びるウエハWの搬送空間162を挟んで設けられている。前方側から見て搬送空間162の左手に設けられている液処理部14には、例えば4台の液処理ユニット2が搬送空間162に沿って配置されている。一方、搬送空間162の右手に設けられている超臨界処理部15には、例えば2台の超臨界処理ユニット3が、搬送空間162に沿って配置されている。   The liquid processing unit 14 and the supercritical processing unit 15 are provided with a transfer space 162 for the wafer W extending in the front-rear direction from the opening between the transfer unit 13 and the transfer unit 13. For example, four liquid processing units 2 are arranged along the transfer space 162 in the liquid processing unit 14 provided on the left hand side of the transfer space 162 when viewed from the front side. On the other hand, in the supercritical processing unit 15 provided on the right hand side of the transfer space 162, for example, two supercritical processing units 3 are arranged along the transfer space 162.

ウエハWは、搬送空間162に配置された第2の搬送機構161によってこれら各液処理ユニット2、超臨界処理ユニット3及び受け渡し部13の間を搬送される。第2の搬送機構161は、基板搬送ユニットに相当する。ここで液処理部14や超臨界処理部15に配置される液処理ユニット2や超臨界処理ユニット3の個数は、単位時間当たりのウエハWの処理枚数や、液処理ユニット2、超臨界処理ユニット3での処理時間の違いなどにより適宜選択され、これら液処理ユニット2や超臨界処理ユニット3の配置数などに応じて最適なレイアウトが選択される。   The wafer W is transferred between the liquid processing unit 2, the supercritical processing unit 3, and the delivery unit 13 by the second transfer mechanism 161 disposed in the transfer space 162. The second transport mechanism 161 corresponds to a substrate transport unit. Here, the number of liquid processing units 2 and supercritical processing units 3 arranged in the liquid processing unit 14 and the supercritical processing unit 15 is the number of wafers W processed per unit time, the liquid processing unit 2 and the supercritical processing unit. 3 is selected as appropriate depending on the difference in processing time at 3 and the optimum layout is selected according to the number of the liquid processing units 2 and supercritical processing units 3 arranged.

液処理ユニット2は例えばスピン洗浄によりウエハWを1枚ずつ洗浄する枚葉式の液処理ユニット2として構成され、図2の縦断側面図に示すように、処理空間を形成する液処理ユニット用チャンバーとしてのアウターチャンバー21と、このアウターチャンバー21内に配置され、ウエハWをほぼ水平に保持しながらウエハWを鉛直軸周りに回転させるウエハ保持機構23と、ウエハ保持機構2を側周側から囲むように配置され、ウエハWから飛散した液体を受け止めるインナーカップ22と、ウエハWの上方位置とここから退避した位置との間を移動自在に構成され、その先端部にノズル241が設けられたノズルアーム24と、を備えている。   The liquid processing unit 2 is configured as a single-wafer type liquid processing unit 2 that cleans wafers W one by one, for example, by spin cleaning, and a liquid processing unit chamber that forms a processing space as shown in a vertical side view of FIG. An outer chamber 21, a wafer holding mechanism 23 that is disposed in the outer chamber 21 and rotates the wafer W around the vertical axis while holding the wafer W substantially horizontally, and the wafer holding mechanism 2 is surrounded from the side peripheral side. The inner cup 22 that receives the liquid splashed from the wafer W and is configured to be movable between an upper position of the wafer W and a position retracted from the inner cup 22, and a nozzle 241 provided at the tip thereof Arm 24.

ノズル241には、各種の薬液(DHF等の薬液)やDIWを供給する処理液供給部201、リンス液(IPA)の供給を行うリンス液供給部202、ウエハWの表面に乾燥防止用の液体である第1のフッ素含有有機溶剤の供給を行う第1のフッ素含有有機溶剤供給部203a(第1のフッ素含有有機溶剤供給部)および第2のフッ素含有有機溶剤の供給を行なう第2のフッ素含有有機溶剤供給部203b(第2のフッ素含有有機溶剤供給部)が接続されている。第1のフッ素含有有機溶剤および第2のフッ素含有有機溶剤は、後述の超臨界処理に用いられる超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤とは、異なるものが用いられ、また第1のフッ素含有有機溶剤と第2のフッ素含有有機溶剤と、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤との間には、その沸点や臨界温度において予め決められた関係のあるものが採用されているが、その詳細については後述する。   The nozzle 241 includes a treatment liquid supply unit 201 that supplies various chemical solutions (chemical solutions such as DHF) and DIW, a rinse solution supply unit 202 that supplies a rinse solution (IPA), and a liquid for preventing drying on the surface of the wafer W. The first fluorine-containing organic solvent supply unit 203a (first fluorine-containing organic solvent supply unit) that supplies the first fluorine-containing organic solvent and the second fluorine that supplies the second fluorine-containing organic solvent A contained organic solvent supply unit 203b (second fluorine-containing organic solvent supply unit) is connected. The first fluorine-containing organic solvent and the second fluorine-containing organic solvent are different from the fluorine-containing organic solvent for supercritical processing used in the supercritical processing described later, and the first fluorine-containing organic solvent is used. A solvent, a second fluorine-containing organic solvent, and a fluorine-containing organic solvent for supercritical processing, which have a predetermined relationship at the boiling point or critical temperature, are employed. Will be described later.

また、アウターチャンバー21には、FFU(Fan Filter Unit)205が設けられ、このFFU205から清浄化された空気がアウターチャンバー21内に供給される。さらにアウターチャンバー21には、低湿度Nガス供給部206が設けられ、この低湿度Nガス供給部206から低湿度Nガスがアウターチャンバー21内に供給される。 Further, the outer chamber 21 is provided with an FFU (Fan Filter Unit) 205, and air purified from the FFU 205 is supplied into the outer chamber 21. More outer chamber 21, a low humidity N 2 gas supply unit 206 is provided, a low humidity N 2 gas is supplied into the outer chamber 21 from the low humidity N 2 gas supply unit 206.

また、ウエハ保持機構23の内部にも薬液供給路231を形成し、ここから供給された薬液及びリンス液によってウエハWの裏面洗浄を行ってもよい。アウターチャンバー21やインナーカップ22の底部には、内部雰囲気を排気するための排気口212やウエハWから振り飛ばされた液体を排出するための排液口221、211が設けられている。   Further, the chemical liquid supply path 231 may be formed inside the wafer holding mechanism 23, and the back surface of the wafer W may be cleaned with the chemical liquid and the rinsing liquid supplied therefrom. At the bottom of the outer chamber 21 and the inner cup 22, there are provided an exhaust port 212 for exhausting the internal atmosphere and drain ports 221 and 211 for discharging the liquid shaken off from the wafer W.

液処理ユニット2にて液処理を終えたウエハWに対しては、乾燥防止用の液体となる第1のフッ素含有有機溶剤および第2のフッ素含有有機溶剤が供給され、ウエハWはその表面が第2のフッ素含有有機溶剤の液体で覆われた状態で、第2の搬送機構161によって超臨界処理ユニット3に搬送される。超臨界処理ユニット3では、ウエハWを超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤の超臨界処理用流体と接触させて第2のフッ素含有有機溶剤の液体を除去し、ウエハWを乾燥する超臨界処理が行われる。以下、超臨界処理ユニット3の構成について図3、図4を参照しながら説明する。   A first fluorine-containing organic solvent and a second fluorine-containing organic solvent, which are liquids for preventing drying, are supplied to the wafer W that has been subjected to the liquid processing in the liquid processing unit 2. In the state covered with the liquid of the second fluorine-containing organic solvent, it is transported to the supercritical processing unit 3 by the second transport mechanism 161. In the supercritical processing unit 3, the wafer W is brought into contact with the supercritical processing fluid of the fluorine-containing organic solvent for supercritical processing to remove the liquid of the second fluorine-containing organic solvent, and the wafer W is dried. Is done. Hereinafter, the configuration of the supercritical processing unit 3 will be described with reference to FIGS.

超臨界処理ユニット3は、ウエハW表面に付着した第2のフッ素含有有機溶剤の液体を除去する処理が行われる超臨界処理ユニット用容器としての処理容器3Aと、この処理容器3Aに超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤を供給する超臨界処理用流体供給部414とを備えている。   The supercritical processing unit 3 includes a processing container 3A as a container for a supercritical processing unit in which processing for removing the liquid of the second fluorine-containing organic solvent adhering to the surface of the wafer W is performed, and supercritical processing is performed on the processing container 3A. And a supercritical processing fluid supply unit 414 for supplying a fluorine-containing organic solvent.

図4に示すように処理容器3Aは、ウエハWの搬入出用の開口部312が形成された筐体状の容器本体311と、処理対象のウエハWを横向きに保持することが可能なウエハトレイ331と、このウエハトレイ331を支持すると共に、ウエハWを容器本体311内に搬入したとき開口部312を密閉する蓋部材332とを備えている。   As shown in FIG. 4, the processing container 3 </ b> A includes a housing-like container body 311 in which an opening 312 for carrying in / out the wafer W is formed, and a wafer tray 331 that can hold the wafer W to be processed horizontally. And a lid member 332 that supports the wafer tray 331 and seals the opening 312 when the wafer W is carried into the container main body 311.

容器本体311は、例えば直径300mmのウエハWを収容可能な、200〜10000cm3程度の処理空間が形成された容器であり、その上面には、処理容器3A内に超臨界処理用流体を供給するための超臨界処理用流体供給ライン351と、処理容器3A内の流体を排出するための開閉弁342が介設された排出ライン341(排出部)とが接続されている。また、処理容器3Aには処理空間内の超臨界状態の処理流体から受ける内圧に抗して、容器本体311に向けて蓋部材332を押し付け、処理空間を密閉するための不図示の押圧機構が設けられている。   The container main body 311 is a container in which a processing space of about 200 to 10000 cm 3 that can accommodate, for example, a wafer W having a diameter of 300 mm is formed, and a supercritical processing fluid is supplied into the processing container 3A on the upper surface thereof. The supercritical processing fluid supply line 351 is connected to a discharge line 341 (discharge unit) provided with an on-off valve 342 for discharging the fluid in the processing container 3A. Further, the processing container 3A has a pressing mechanism (not shown) for pressing the lid member 332 toward the container body 311 against the internal pressure received from the supercritical processing fluid in the processing space and sealing the processing space. Is provided.

容器本体311には、例えば抵抗発熱体などからなる加熱部であるヒーター322と、処理容器3A内の温度を検出するための熱電対などを備えた温度検出部323とが設けられており、容器本体311を加熱することにより、処理容器3A内の温度を予め設定された温度に加熱し、これにより内部のウエハWを加熱することができる。ヒーター322は、給電部321から供給される電力を変えることにより、発熱量を変化させることが可能であり、温度検出部323から取得した温度検出結果に基づき、処理容器3A内の温度を予め設定された温度に調節する。   The container main body 311 is provided with a heater 322 which is a heating unit made of, for example, a resistance heating element, and a temperature detection unit 323 including a thermocouple for detecting the temperature in the processing container 3A. By heating the main body 311, the temperature in the processing container 3 </ b> A can be heated to a preset temperature, thereby heating the internal wafer W. The heater 322 can change the amount of generated heat by changing the power supplied from the power supply unit 321, and sets the temperature in the processing container 3 </ b> A in advance based on the temperature detection result acquired from the temperature detection unit 323. Adjust to the adjusted temperature.

超臨界処理用流体供給部414は、開閉弁352が介設された超臨界処理用流体供給ライン351の上流側に接続されている。この超臨界処理用流体供給部414は、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤の液体を処理容器3Aに収納されたウエハW上に供給するためのものである。   The supercritical processing fluid supply unit 414 is connected to the upstream side of the supercritical processing fluid supply line 351 having an on-off valve 352 interposed therebetween. The supercritical processing fluid supply unit 414 is for supplying a fluorine-containing organic solvent liquid for supercritical processing onto the wafer W accommodated in the processing container 3A.

超臨界処理用流体供給部414は、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤を液体の状態で貯留するタンク414A、送液用高圧ポンプ414B、Nガス供給ライン414C、および流量調節機構などを備えている(図8参照)。 The supercritical processing fluid supply unit 414 includes a tank 414A for storing the fluorine-containing organic solvent for supercritical processing in a liquid state, a high-pressure pump for liquid supply 414B, an N 2 gas supply line 414C, a flow rate adjusting mechanism, and the like. (See FIG. 8).

以上に説明した構成を備えた液処理ユニット2や超臨界処理ユニット3を含む液処理装置1は、図1〜図3に示すように制御部5に接続されている。制御部5は図示しないCPUと記憶部5aとを備えたコンピュータからなり、記憶部5aには液処理装置1の作用、即ちFOUP100からウエハWを取り出して液処理ユニット2にて液処理を行い、次いで超臨界処理ユニット3にてウエハWを乾燥する処理を行ってからFOUP100内にウエハWを搬入するまでの動作に係わる制御についてのステップ(命令)群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカードなどの記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。   The liquid processing apparatus 1 including the liquid processing unit 2 and the supercritical processing unit 3 having the above-described configuration is connected to the control unit 5 as shown in FIGS. The control unit 5 includes a computer having a CPU and a storage unit 5a (not shown). The operation of the liquid processing apparatus 1, that is, the wafer W is taken out from the FOUP 100 and processed in the liquid processing unit 2 in the storage unit 5a. Next, a program in which a group of steps (commands) related to the control from the process of drying the wafer W in the supercritical processing unit 3 to the loading of the wafer W into the FOUP 100 is recorded. This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card, and installed in the computer therefrom.

次に、液処理ユニット2にてウエハWの表面に供給される乾燥防止用の液体としての第1のフッ素含有有機溶剤および第2のフッ素含有有機溶剤と、乾燥防止用の液体をウエハWの表面から除去するために、処理容器3Aに供給される超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤について説明する。ここで乾燥防止用の液体の第1のフッ素含有有機溶剤および第2のフッ素含有有機溶剤と超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤は、いずれも炭化水素分子中にフッ素原子を含むフッ素含有有機溶剤である。
フッ素含有有機溶剤を超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤として選んだとき、第2のフッ素含有有機溶剤には、この超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤よりも沸点の高い(蒸気圧が低い)ものが選ばれる。これにより、乾燥防止用の液体として超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤を採用する場合と比較して、液処理ユニット2から超臨界処理ユニット3へと搬送される間に、ウエハWの表面からの揮発するフッ素含有有機溶剤量を低減することができる。
Next, the first fluorine-containing organic solvent and the second fluorine-containing organic solvent as the drying preventing liquid supplied to the surface of the wafer W by the liquid processing unit 2 and the drying preventing liquid are supplied to the wafer W. The fluorine-containing organic solvent for supercritical processing supplied to the processing vessel 3A for removal from the surface will be described. Here, the first fluorine-containing organic solvent and the second fluorine-containing organic solvent for preventing drying and the fluorine-containing organic solvent for supercritical treatment are all fluorine-containing organic solvents containing fluorine atoms in hydrocarbon molecules. It is.
When a fluorine-containing organic solvent is selected as the fluorine-containing organic solvent for supercritical processing, the second fluorine-containing organic solvent has a higher boiling point (lower vapor pressure) than the fluorine-containing organic solvent for supercritical processing Things are chosen. As a result, compared with the case where a fluorine-containing organic solvent for supercritical processing is adopted as the liquid for preventing drying, the surface of the wafer W is transferred while being transferred from the liquid processing unit 2 to the supercritical processing unit 3. The amount of the fluorine-containing organic solvent that volatilizes can be reduced.

より好適には、第1のフッ素含有有機溶剤の沸点は100℃前後であり、第2のフッ素含有有機溶剤の沸点は第1のフッ素含有有機溶剤の沸点より高い100℃以上であることが好ましい。沸点が100℃以上の第2のフッ素含有有機溶剤は、ウエハW搬送中の揮発量がより少ないので、例えば直径300mmのウエハWの場合は0.01〜5cc程度、直径450mmのウエハWの場合は0.02〜10cc程度の少量のフッ素含有有機溶剤を供給するだけで、数十秒〜10分程度の間、ウエハWの表面が濡れた状態を維持できる。参考として、IPAにて同様の時間だけウエハWの表面を濡れた状態に保つためには10〜50cc程度の供給量が必要となる。     More preferably, the boiling point of the first fluorine-containing organic solvent is around 100 ° C., and the boiling point of the second fluorine-containing organic solvent is preferably 100 ° C. or higher, which is higher than the boiling point of the first fluorine-containing organic solvent. . The second fluorine-containing organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or more has a smaller volatilization amount during the transfer of the wafer W. Can maintain the wet state of the surface of the wafer W for about several tens of seconds to 10 minutes by supplying a small amount of a fluorine-containing organic solvent of about 0.02 to 10 cc. For reference, in order to keep the surface of the wafer W wet for the same time by IPA, a supply amount of about 10 to 50 cc is required.

また、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤と、第2のフッ素含有有機溶剤を選んだ時、その沸点の高低は、超臨界温度の高低にも対応している。そこで、超臨界処理用流体として利用される超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤として、第2のフッ素含有有機溶剤よりも沸点が低いものを選ぶことにより、低温で超臨界流体を形成することが可能なフッ素含有有機溶剤を利用することが可能となり、フッ素含有有機溶剤の分解によるフッ素原子の放出が抑えられる。     Further, when a fluorine-containing organic solvent for supercritical processing and a second fluorine-containing organic solvent are selected, the level of the boiling point corresponds to the level of the supercritical temperature. Therefore, a supercritical fluid can be formed at a low temperature by selecting a fluorine-containing organic solvent for supercritical processing used as a supercritical processing fluid that has a lower boiling point than the second fluorine-containing organic solvent. A possible fluorine-containing organic solvent can be used, and release of fluorine atoms due to decomposition of the fluorine-containing organic solvent can be suppressed.

<本実施の形態の作用>
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について図1乃至図8(a)(b)を用いて説明する。
<Operation of the present embodiment>
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 8A and 8B.

本実施の形態においては、第1のフッ素含有有機溶剤として例えばHFE7300(住友スリーエム株式会社 Novec(登録商標)7300 沸点98℃)を用い、第2のフッ素含有有機溶剤として例えばFC43(住友スリーエム株式会社 フロリナート(登録商標)FC−43 沸点174℃)を含む乾燥防止用の液体を用い、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤として例えばFC72(住友スリーエム株式会社 フロリナート(登録商標)FC−72 沸点56℃)を含む液体の超臨界処理用流体を用いた場合の作用について説明する。     In the present embodiment, for example, HFE7300 (Sumitomo 3M Co., Ltd. Novec (registered trademark) 7300, boiling point 98 ° C.) is used as the first fluorine-containing organic solvent, and FC43 (Sumitomo 3M Co., Ltd.) is used as the second fluorine-containing organic solvent. For example, FC72 (Sumitomo 3M Fluorinert (registered trademark) FC-72 boiling point 56 ° C.) as a fluorine-containing organic solvent for supercritical processing using a liquid for preventing drying containing Fluorinert (registered trademark) FC-43 boiling point 174 ° C. ) Will be described.

はじめに、FOUP100から取り出されたウエハWが搬入出部12及び受け渡し部13を介して液処理部14のアウターチャンバー21内に搬入され、液処理ユニット2のウエハ保持機構23に受け渡される。次いで、回転するウエハWの表面に各種の処理液が供給されて液処理が行われる。   First, the wafer W taken out from the FOUP 100 is loaded into the outer chamber 21 of the liquid processing unit 14 via the loading / unloading unit 12 and the transfer unit 13 and transferred to the wafer holding mechanism 23 of the liquid processing unit 2. Next, various processing liquids are supplied to the surface of the rotating wafer W to perform liquid processing.

このような液処理として、処理液供給部201から供給される薬液、例えば酸性の薬液であるDHF(希フッ酸)によるパーティクルや有機性の汚染物質の除去、処理液供給部201から供給される脱イオン水(DeIonizeDIWater:DIW)によるDIW洗浄が行われる(図5参照)。   As such liquid processing, chemicals supplied from the processing liquid supply unit 201, for example, removal of particles and organic contaminants by DHF (dilute hydrofluoric acid) which is an acidic chemical, and supplied from the processing liquid supply unit 201 are used. DIW cleaning with deionized water (DeIonize DI Water: DIW) is performed (see FIG. 5).

薬液による液処理やDIW洗浄を終えたら、回転するウエハWの表面にリンス液供給部202(IPA供給部)から水溶性有機溶剤としてのIPAを供給し、ウエハWの表面に残存しているDIWと置換する。ウエハWの表面の液体が十分にIPAと置換されたら、第1のフッ素含有有機溶剤供給部203aから回転するウエハWの表面に第1のフッ素含有有機溶剤(HFE7300)を供給する。その後、引き続いてウエハWを回転させ、第2のフッ素含有有機溶剤供給部203bから、回転するウエハWの表面に乾燥防止用の液体としてのFC43を含む第2のフッ素含有有機溶剤を供給する。その後、ウエハWの回転を停止する。回転停止後のウエハWは、FC43を含む第2のフッ素含有有機溶剤によってその表面が覆われた状態となっている。この場合、IPAはDIWおよびHFE7300との溶解性が高いため、DIWをIPAにより置換することができ、次にIPAをHFE7300により置換することができる。次にHFE7300を乾燥防止用の液体としてのFC43を含む第2フッ素含有有機溶剤により置換することができる。   After the liquid treatment with the chemical solution and the DIW cleaning are completed, IPA as a water-soluble organic solvent is supplied from the rinse liquid supply unit 202 (IPA supply unit) to the surface of the rotating wafer W, and the DIW remaining on the surface of the wafer W Replace with When the liquid on the surface of the wafer W is sufficiently replaced with IPA, the first fluorine-containing organic solvent (HFE7300) is supplied from the first fluorine-containing organic solvent supply unit 203a to the surface of the rotating wafer W. Thereafter, the wafer W is subsequently rotated, and a second fluorine-containing organic solvent containing FC43 as a liquid for preventing drying is supplied from the second fluorine-containing organic solvent supply unit 203b to the surface of the rotating wafer W. Thereafter, the rotation of the wafer W is stopped. The surface of the wafer W after the rotation is stopped is covered with the second fluorine-containing organic solvent containing FC43. In this case, since IPA is highly soluble in DIW and HFE7300, DIW can be replaced by IPA, and then IPA can be replaced by HFE7300. Next, HFE7300 can be replaced with a second fluorine-containing organic solvent containing FC43 as a liquid for preventing drying.

この間、すなわちDHFの供給時、DIWの供給時、IPAの供給時、第1のフッ素含有有機溶剤の供給時および第2のフッ素含有有機溶剤の供給時の間、連続的にアウターチャンバー21内に低湿度Nガス供給部206から低湿度(露点−70℃以下)Nガスが供給され、アウターチャンバー21内が低湿度Nガス雰囲気に維持される。このとき、アウターチャンバー21内の湿度は3%以下となっていることが好ましい。 During this period, that is, during the supply of DHF, the supply of DIW, the supply of IPA, the supply of the first fluorine-containing organic solvent, and the supply of the second fluorine-containing organic solvent, the humidity in the outer chamber 21 is continuously reduced. Low humidity (dew point −70 ° C. or lower) N 2 gas is supplied from the N 2 gas supply unit 206, and the inside of the outer chamber 21 is maintained in a low humidity N 2 gas atmosphere. At this time, the humidity in the outer chamber 21 is preferably 3% or less.

なお、上記実施の形態において、DHFの供給時、DIWの供給時、IPAの供給時、第1のフッ素含有有機溶剤の供給時および第2のフッ素含有有機溶剤の供給時の間、連続的にアウターチャンバー21内に低湿度N2ガス供給部206から低湿度N2ガスを供給する例を示したが、これに限らず、DHFの供給時、DIWの供給時、第1のフッ素含有有機溶剤の供給時および第2のフッ素含有有機溶剤の供給時において、制御部5によりFFU205を制御してアウターチャンバー21内にFFU205から清浄空気を供給し、IPAの供給時のみ制御部5により低湿度N2ガス供給部206を制御して低湿度N2ガス供給部206からアウターチャンバー21内に低湿度N2ガスを供給してもよい。もしくは、IPAの供給時および第1のフッ素含有有機溶剤の供給時、または、IPAの供給時および第1のフッ素含有有機溶剤の供給時および第2のフッ素含有有機溶剤の供給時の間、制御部5により低湿度N2ガス供給部206を制御して低湿度N2ガス供給部206からアウターチャンバー21内に低湿度N2ガスを供給してもよい。これにより、アウターチャンバー21内に供給する低湿度N2ガスの使用量を低減することができる。 In the above-described embodiment, the outer chamber is continuously provided during the supply of DHF, the supply of DIW, the supply of IPA, the supply of the first fluorine-containing organic solvent, and the supply of the second fluorine-containing organic solvent. 21 shows an example in which the low humidity N2 gas supply unit 206 supplies low humidity N2 gas from the low humidity N2 gas supply unit 206. However, the present invention is not limited to this, and at the time of supplying DHF, DIW, the first fluorine-containing organic solvent, and At the time of supplying the second fluorine-containing organic solvent, the control unit 5 controls the FFU 205 to supply clean air from the FFU 205 into the outer chamber 21, and only when supplying IPA, the control unit 5 controls the low humidity N2 gas supply unit 206. The low-humidity N2 gas may be supplied from the low-humidity N2 gas supply unit 206 into the outer chamber 21. Alternatively, during the supply of IPA and the supply of the first fluorine-containing organic solvent, or during the supply of IPA and the supply of the first fluorine-containing organic solvent and the supply of the second fluorine-containing organic solvent, the control unit 5 Thus, the low humidity N 2 gas supply unit 206 may be controlled to supply the low humidity N 2 gas from the low humidity N 2 gas supply unit 206 into the outer chamber 21. Thereby, the usage-amount of the low humidity N2 gas supplied in the outer chamber 21 can be reduced.

このようにアウターチャンバー21内を低湿度Nガス雰囲気に維持することにより、IPA中への水分吸湿を抑制することができ、後述のように超臨界処理中においてウエハWのパターン倒壊を防止することができる。 Thus, by maintaining the inside of the outer chamber 21 in a low humidity N 2 gas atmosphere, moisture absorption into the IPA can be suppressed, and pattern collapse of the wafer W can be prevented during supercritical processing as will be described later. be able to.

このようにして液処理を終えたウエハWは、第2の搬送機構161によって液処理ユニット2から搬出され、超臨界処理ユニット3へと搬送される。このとき、ウエハW上に乾燥防止用の液体としてのFC43を含む第2フッ素含有有機溶剤が液盛りされた状態で残る。乾燥防止用の液体は沸点の高いFC43を含む第2フッ素含有有機溶剤を含むため、搬送される期間中にウエハWの表面から揮発するFC43を含む第2フッ素含有有機溶剤の量を少なくすることができ、ウエハW上面が乾燥することを防止することができる。   The wafer W that has been subjected to the liquid processing in this way is unloaded from the liquid processing unit 2 by the second transfer mechanism 161 and transferred to the supercritical processing unit 3. At this time, the second fluorine-containing organic solvent containing FC43 as a liquid for preventing drying remains on the wafer W in a state where the liquid is accumulated. Since the liquid for preventing drying contains the second fluorine-containing organic solvent containing FC43 having a high boiling point, the amount of the second fluorine-containing organic solvent containing FC43 that volatilizes from the surface of the wafer W during the transfer period is reduced. It is possible to prevent the upper surface of the wafer W from drying.

次に、図3および図4に示すように、処理容器3Aの容器本体311内にウエハWが搬入されると、容器本体11が蓋部材332が閉じられて処理容器3A内が密閉状態となる。その後ウエハWの表面の乾燥防止用の液体が乾燥する前に超臨界処理用流体供給ライン351の開閉弁352を開いて超臨界処理用流体供給部414から液体状の超臨界処理用流体(FC72)を供給する。   Next, as shown in FIGS. 3 and 4, when the wafer W is loaded into the container main body 311 of the processing container 3A, the lid body 332 of the container main body 11 is closed and the inside of the processing container 3A is hermetically sealed. . Thereafter, before the liquid for preventing drying on the surface of the wafer W is dried, the on-off valve 352 of the supercritical processing fluid supply line 351 is opened, and the liquid supercritical processing fluid (FC72) is supplied from the supercritical processing fluid supply unit 414. ).

次に超臨界処理ユニット3内における超臨界処理について、図5乃至図8により詳しく説明する。
図8(a)(b)に示すように、超臨界処理用流体供給部414は、液体のFC72を貯留するタンク414Aと、送液用高圧ポンプ414Bと、Nガス供給ライン414Cとを有している。
Next, supercritical processing in the supercritical processing unit 3 will be described in detail with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the supercritical processing fluid supply unit 414 includes a tank 414A for storing liquid FC72, a high-pressure pump 414B for liquid supply, and an N 2 gas supply line 414C. doing.

超臨界処理用流体供給部414から液体のFC72を供給する際、開閉弁352を開とし、Nガス供給ライン414Cからタンク414A内にNガスを供給する。このことによりタンク414A内のFC72がタンク414Aから放出され、超臨界処理用流体供給ライン351の送液用高圧ポンプ414Bによって昇圧されて処理容器3A内に供給される(図8(a)参照)。 When supplying the FC72 liquid from the supercritical processing fluid supply unit 414, the on-off valve 352 is opened to supply N 2 gas from the N 2 gas supply line 414C into the tank 414A. As a result, the FC 72 in the tank 414A is released from the tank 414A, and is pressurized by the liquid feeding high-pressure pump 414B in the supercritical processing fluid supply line 351 and supplied into the processing container 3A (see FIG. 8A). .

処理容器3A内の容器本体311内にはウエハWを載置するウエハ載置台311aが設けられ、ウエハWは処理容器3A内のウエハ載置台311a上に載置される。   A wafer mounting table 311a for mounting a wafer W is provided in the container main body 311 in the processing container 3A, and the wafer W is mounted on the wafer mounting table 311a in the processing container 3A.

超臨界処理用流体供給ライン351から処理容器3A内に供給されたFC72は、容器本体311の上部311Aからウエハ載置台311a上に載置されたウエハW上に供給される(図8(b)参照)。この場合、ウエハWはその表面にパターンWPを有しており、パターンWP内には乾燥防止用の液体としてのFC43が残留しており、ウエハW上に供給された超臨界処理用流体としてのFC72は、パターンWP内に残るFC43を覆うようにしてウエハW上に液盛りされる。   The FC 72 supplied into the processing container 3A from the supercritical processing fluid supply line 351 is supplied from the upper part 311A of the container main body 311 onto the wafer W mounted on the wafer mounting table 311a (FIG. 8B). reference). In this case, the wafer W has a pattern WP on the surface thereof, and FC43 as a liquid for preventing drying remains in the pattern WP. As a supercritical processing fluid supplied on the wafer W, The FC 72 is deposited on the wafer W so as to cover the FC 43 remaining in the pattern WP.

その後ウエハWのパターンWP内に残留するFC43とウエハW上に供給されたFC72とが混合して混合流体を形成し、処理容器3Aを加熱してこの混合流体を加熱し、超臨界状態とすることにより、ウエハW表面を乾燥させることができる。   Thereafter, the FC 43 remaining in the pattern WP of the wafer W and the FC 72 supplied on the wafer W are mixed to form a mixed fluid, and the processing container 3A is heated to heat the mixed fluid to a supercritical state. As a result, the surface of the wafer W can be dried.

以下、図6(a)〜(c)および図7(a)〜(c)を参照して、FC43とFC72とにより混合流体を形成し、超臨界状態とする挙動について説明する。
まず図6(a)に示すように、処理容器3Aのウエハ載置台311a上に、パターンWPを有するウエハWが載置される。この場合、ウエハWのパターンWP内には乾燥防止用の液体としての液体のFC43が残っている。
Hereinafter, with reference to FIGS. 6A to 6C and FIGS. 7A to 7C, a behavior in which a mixed fluid is formed by FC43 and FC72 to be in a supercritical state will be described.
First, as shown in FIG. 6A, the wafer W having the pattern WP is placed on the wafer placement table 311a of the processing container 3A. In this case, the liquid FC 43 as the liquid for preventing drying remains in the pattern WP of the wafer W.

次に上述のように処理容器3Aの容器本体311の上部からウエハW上に超臨界処理用流体としての液体のFC72が供給される(図6(b)参照)。この場合、ウエハWのパターンWP内のFC43が揮発してパターン倒壊する前に、すなわちパターンWP内にFC43が残っている状態でウエハW上にFC72が供給され、FC72はパターンWP内に残るFC43を覆うようにしてウエハW上に液盛りされる。   Next, as described above, liquid FC72 as a supercritical processing fluid is supplied onto the wafer W from the upper part of the container main body 311 of the processing container 3A (see FIG. 6B). In this case, before the FC 43 in the pattern WP of the wafer W volatilizes and collapses, that is, in a state where the FC 43 remains in the pattern WP, the FC 72 is supplied onto the wafer W, and the FC 72 remains in the pattern WP. So as to cover the wafer W.

次に図6(c)に示すように、ウエハW上において、液体のFC43と液体のFC72が混合して混合流体(混合液)を形成する。この場合、液体のFC43と液体のFC72は互いに高い溶解性をもつため、容易かつ速やかに混合して混合液を形成する。その結果、ウエハWのパターンWP内も混合液の状態となる。   Next, as shown in FIG. 6C, on the wafer W, the liquid FC 43 and the liquid FC 72 are mixed to form a mixed fluid (mixed liquid). In this case, since the liquid FC43 and the liquid FC72 have high solubility to each other, they are easily and quickly mixed to form a mixed liquid. As a result, the pattern WP of the wafer W is also in a mixed liquid state.

液体のFC72は超臨界状態のFC72より密度が高いため、超臨界状態のFC72により液体のFC43を置換する場合に比べて、液体のFC43を液体のFC72により迅速に混合することができる。   Since the liquid FC72 has a higher density than the supercritical FC72, the liquid FC43 can be mixed more rapidly with the liquid FC72 than when the liquid FC43 is replaced with the supercritical FC72.

超臨界処理用流体供給部414から超臨界処理用流体が供給された後、超臨界処理用流体供給ライン351の開閉弁352を閉じる。次にヒーター322が作動して、処理容器3A内が加熱される(図7(a)参照)。   After the supercritical processing fluid is supplied from the supercritical processing fluid supply unit 414, the on-off valve 352 of the supercritical processing fluid supply line 351 is closed. Next, the heater 322 is operated to heat the inside of the processing container 3A (see FIG. 7A).

このようにウエハW上においてFC43とFC72の混合液を形成した後、処理容器3A内を加熱する。   Thus, after forming the liquid mixture of FC43 and FC72 on the wafer W, the inside of the processing container 3A is heated.

このように、ウェハW上においてFC43とFC72の混合液を加熱することにより一部が揮発することで容器3A内の圧力が上昇する。次に図7(b)に示すように、引き続き加熱を行うことで容器3A内の圧力が上昇し、所定の温度および圧力に到達すると容器3A内で混合液は超臨界状態となり、ウエハWのパターンWP内に残留するFC43が除去される。超臨界状態のFC43とFC72としては、FC72とFC43の2相超臨界状態でもよく、超臨界状態のFC72中にFC43が溶解した状態でもよい。   In this way, by heating the mixed liquid of FC43 and FC72 on the wafer W, a part of the liquid is volatilized, thereby increasing the pressure in the container 3A. Next, as shown in FIG. 7 (b), the pressure in the container 3A rises by continuing heating, and when the predetermined temperature and pressure are reached, the liquid mixture becomes supercritical in the container 3A, and the wafer W The FC 43 remaining in the pattern WP is removed. The supercritical FC43 and FC72 may be a two-phase supercritical state of FC72 and FC43, or a state in which FC43 is dissolved in the supercritical FC72.

乾燥防止用の液体のFC43を超臨界状態のFC72で置換する場合は、FC43はFC72で置換されるまでウエハW上から乾燥されてなくなってはならない。しかし容器3A内はFC72の超臨界温度に加熱されるためFC43の蒸発は発生する。容器3A内を超臨界状態のFC72で満たすためにかかる時間の間にFC43が乾燥する恐れがある。
本発明ではFC43が乾燥する前にウエハW上に液体のFC72を供給する。液体のFC72をウエハW上に供給する時間は容器3A内をFC72超臨界で満たすよりも短時間である。ウエハW上の液体のFC72およびFC43の混合液は容器3A内で加熱されて揮発するが、揮発によって生じた容器内の混合気体の圧力がウエハ温度に応じた混合気体の蒸気圧に到達するとそれ以上揮発することができない。よって、ウエハW上の混合液の量が、容器3Aの容積×臨界密度から算出される、容器3A内を混合流体の超臨界状態とするに必要な量以上であれば、超臨界に到達するまでにウエハWが乾いてパターンが倒壊することがない。
When the FC43, which is a liquid for preventing drying, is replaced with the supercritical FC72, the FC43 must not be dried from the wafer W until the FC43 is replaced with the FC72. However, since the container 3A is heated to the supercritical temperature of FC72, evaporation of FC43 occurs. The FC 43 may be dried during the time required to fill the container 3A with the supercritical FC 72.
In the present invention, liquid FC 72 is supplied onto the wafer W before the FC 43 is dried. The time for supplying the liquid FC72 onto the wafer W is shorter than that for filling the container 3A with FC72 supercriticality. The liquid mixture of liquids FC72 and FC43 on the wafer W is heated and volatilized in the container 3A. When the pressure of the mixed gas in the container caused by volatilization reaches the vapor pressure of the mixed gas according to the wafer temperature, It cannot volatilize more. Therefore, the supercriticality is reached if the amount of the liquid mixture on the wafer W is equal to or larger than the amount required to make the inside of the container 3A into the supercritical state of the mixed fluid calculated from the volume of the container 3A × the critical density. By this time, the wafer W will not dry and the pattern will not collapse.

このように、処理容器3A内を加熱することにより、ウエハWの表面から乾燥防止用の液体としてのFC43が除去され、パターンWPの周囲において、FC43とFC72との混合流が超臨界状態の流体となる。また、FC43とFC72の混合液を形成し、この混合液を超臨界状態の流体とすることにより、パターンWP内のFC43を除去できるので、パターンWPなどにダメージを与えることなく、パターンWP内を確実に乾燥させることができる。   In this way, by heating the inside of the processing container 3A, the FC 43 as a liquid for preventing drying is removed from the surface of the wafer W, and the mixed flow of FC 43 and FC 72 is a supercritical fluid around the pattern WP. It becomes. Further, by forming a mixed liquid of FC43 and FC72 and making this mixed liquid a fluid in a supercritical state, the FC43 in the pattern WP can be removed, so that the inside of the pattern WP is not damaged without damaging the pattern WP or the like. It can be surely dried.

こうして、ウエハWの表面のパターンWPからFC43が除去されるのに必要な時間が経過したら、排出ライン341の開閉弁342を開いて処理容器3A内から超臨界流体を排出する。このとき、ヒーター322により例えば処理容器3A内は混合流体の臨界温度以上に維持される。この結果、超臨界液体を液化させずに、とりわけ混合流体のFC72を超臨界状態または気体の状態で排出でき、流体排出時のパターン倒れの発生を避けることができる(図7(c)参照)。   Thus, when the time necessary for removing the FC 43 from the pattern WP on the surface of the wafer W has elapsed, the on-off valve 342 of the discharge line 341 is opened to discharge the supercritical fluid from the processing container 3A. At this time, the inside of the processing vessel 3A is maintained at a temperature equal to or higher than the critical temperature of the mixed fluid by the heater 322, for example. As a result, the mixed fluid FC72 can be discharged in a supercritical state or in a gas state without liquefying the supercritical liquid, and the occurrence of pattern collapse at the time of fluid discharge can be avoided (see FIG. 7C). .

超臨界流体による処理を終えたら、液体が除去され乾燥したウエハWを第2の搬送機構161にて取り出し、受け渡し部13および搬入出部12を介してFOUP100に格納し、当該ウエハWに対する一連の処理を終える。液処理装置1では、FOUP100内の各ウエハWに対して、上述の処理が連続して行われる。   When the processing with the supercritical fluid is completed, the dried wafer W from which the liquid has been removed is taken out by the second transfer mechanism 161 and stored in the FOUP 100 via the transfer unit 13 and the loading / unloading unit 12. Finish the process. In the liquid processing apparatus 1, the above processing is continuously performed on each wafer W in the FOUP 100.

以上のように本実施の形態によれば、乾燥防止用の液体が残留するウエハW上に超臨界処理用流体を供給して混合流体を形成し、この混合流体を加熱して超臨界状態の流体を形成することにより乾燥防止用の液体を除去するため、乾燥防止用の液体に対して超臨界状態の超臨界処理用流体を供給する場合に比べて乾燥防止用の液体を除去するためにかかる処理時間を短縮することができる。   As described above, according to the present embodiment, a supercritical processing fluid is supplied onto the wafer W on which the drying prevention liquid remains to form a mixed fluid, and the mixed fluid is heated to be in a supercritical state. In order to remove the anti-drying liquid by forming a fluid, in order to remove the anti-drying liquid compared to supplying a supercritical processing fluid in a supercritical state to the anti-drying liquid. Such processing time can be shortened.

<本発明の変形例>
次に本発明の変形例について、図9(a)(b)により説明する。
図9(a)(b)に示す変形例において、図1乃至図8(a)(b)に示す実施の形態と同一部分については同一符号を付して詳細な説明は省略する。
<Modification of the present invention>
Next, a modification of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the modification shown in FIGS. 9A and 9B, the same parts as those in the embodiment shown in FIGS. 1 to 8A and 8B are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図9(a)(b)に示すように、超臨界処理用流体供給部414は、液体のFC72を貯留するタンク414Aと、送液用高圧ポンプ414Bと、Nガス供給ライン414Cとを有している。 As shown in FIGS. 9A and 9B, the supercritical processing fluid supply unit 414 includes a tank 414A for storing liquid FC72, a high-pressure pump for liquid supply 414B, and an N 2 gas supply line 414C. doing.

超臨界処理用流体供給部414から液体のFC72を供給する際、Nガス供給ライン414Cからタンク414A内にNガスを供給する。このことによりタンク414A内のFC72がタンク414Aから放出され、超臨界処理用流体供給ライン351の送液用高圧ポンプ414Bによって昇圧されて処理容器3A内に供給される(図9(a)参照)。 When supplying FC72 from the supercritical processing fluid supply section 414 of the liquid, supplying the N 2 gas from the N 2 gas supply line 414C into the tank 414A. As a result, the FC 72 in the tank 414A is released from the tank 414A, and is pressurized by the liquid feeding high-pressure pump 414B of the supercritical processing fluid supply line 351 and supplied into the processing container 3A (see FIG. 9A). .

処理容器3A内の容器本体311内にはウエハWを載置するウエハ載置台311aが設けられ、ウエハWは処理容器3A内のウエハ載置台311a上に載置される。   A wafer mounting table 311a for mounting a wafer W is provided in the container main body 311 in the processing container 3A, and the wafer W is mounted on the wafer mounting table 311a in the processing container 3A.

超臨界処理用流体供給ライン351から処理容器3A内に供給されたFC72は、容器本体311の上部311Aからウエハ載置台311a上に載置されたウエハW上に供給される(図9(b)参照)。この場合、ウエハWはその表面にパターンWPを有しており、パターンWP内には乾燥防止用の液体としてのFC43が残留しており、ウエハW上に供給された超臨界処理用流体としてのFC72は、パターンWP内に残るFC43を覆うようにしてウエハW上に液盛りされる。   The FC 72 supplied into the processing container 3A from the supercritical processing fluid supply line 351 is supplied from the upper part 311A of the container main body 311 onto the wafer W mounted on the wafer mounting table 311a (FIG. 9B). reference). In this case, the wafer W has a pattern WP on the surface thereof, and FC43 as a liquid for preventing drying remains in the pattern WP. As a supercritical processing fluid supplied on the wafer W, The FC 72 is deposited on the wafer W so as to cover the FC 43 remaining in the pattern WP.

その後ウエハWのパターンWP内に残留するFC43とウエハW上に供給されたFC43と溶解性をもつFC72とが混合して混合流体を形成し、処理容器3Aを加熱してこの混合流体を加熱し、超臨界状態とすることにより、ウエハW表面を乾燥させることができる。   Thereafter, the FC 43 remaining in the pattern WP of the wafer W, the FC 43 supplied on the wafer W, and the soluble FC 72 are mixed to form a mixed fluid, and the processing fluid 3A is heated to heat the mixed fluid. By setting the supercritical state, the surface of the wafer W can be dried.

また超臨界処理用流体供給ライン351は、送液用高圧ポンプ414Bの下流側で分岐して分岐ライン351Aを構成する(図9(a))。
このため超臨界処理用流体供給ライン351から開閉弁352を開いて容器本体311の上部311Aを経てウエハW上にFC72を供給する際、同時に分岐ライン351Aから開閉弁352Aを開いて容器本体311の下部311Bを経て、容器本体311内へFC72を供給することができる。
Further, the supercritical processing fluid supply line 351 branches off the downstream side of the liquid-feeding high-pressure pump 414B to form a branch line 351A (FIG. 9A).
For this reason, when opening the on-off valve 352 from the supercritical fluid supply line 351 and supplying the FC 72 onto the wafer W via the upper part 311A of the container body 311, the on-off valve 352A is opened from the branch line 351A at the same time. FC72 can be supplied into the container body 311 via the lower part 311B.

この容器本体311の下部311Bは、処理容器3Aを加熱した際、ウエハWの表面に比べて高温となるため、下部311Bから容器本体311内に供給されるFC72は、この下部311B内面に接触して直ちに揮発して容器本体311内にFC72の蒸気を生成する。この結果、容器本体311内のFC72の蒸気圧により、ウエハW上からのFC72の揮発が抑制される。このため、ウエハW上に液盛りされた混合流体をそのまたウエハW上に維持することができる。   Since the lower part 311B of the container body 311 has a higher temperature than the surface of the wafer W when the processing container 3A is heated, the FC 72 supplied from the lower part 311B into the container body 311 contacts the inner surface of the lower part 311B. It immediately volatilizes to produce FC72 vapor in the container body 311. As a result, the volatilization of the FC 72 from the wafer W is suppressed by the vapor pressure of the FC 72 in the container body 311. For this reason, the mixed fluid accumulated on the wafer W can be maintained on the wafer W again.

なお、本実施形態では液体のFC72を容器3A内で供給する方法を例示したが、液体のFC72は容器3A外でFC43で覆われたウエハW上に供給してFC43とFC72の混合液で覆われたウエハWを容器3A内に挿入しても良い。   In this embodiment, the method of supplying the liquid FC72 in the container 3A is exemplified. However, the liquid FC72 is supplied onto the wafer W covered with the FC43 outside the container 3A and covered with the mixed liquid of FC43 and FC72. The broken wafer W may be inserted into the container 3A.

W ウエハ
1 液処理装置
2 液処理ユニット
3 超臨界処理ユニット
3A 処理容器
5 制御部
5a 記憶部
21 アウターチャンバー
121 第1の搬送機構
161 第2の搬送機構
201 処理液供給部
202 リンス液供給部
203a 第1のフッ素含有有機溶剤供給部
203b 第2のフッ素含有有機溶剤供給部
311 容器本体
311A 上部
311B 下部
311a ウエハ載置台
322 ヒーター
351 超臨界処理用流体供給ライン
351A 分岐ライン
414 超臨界処理用流体供給部
414A タンク
414B 送液用高圧ポンプ
141C Nガス供給ライン
W wafer 1 liquid processing apparatus 2 liquid processing unit 3 supercritical processing unit 3A processing vessel 5 control unit 5a storage unit 21 outer chamber 121 first transfer mechanism 161 second transfer mechanism 201 process liquid supply unit 202 rinse liquid supply unit 203a First fluorine-containing organic solvent supply unit 203b Second fluorine-containing organic solvent supply unit 311 Container body 311A Upper part 311B Lower part 311a Wafer mounting table 322 Heater 351 Supercritical processing fluid supply line 351A Branch line 414 Supercritical processing fluid supply 414A Tank 414B High-pressure pump for liquid supply 141C N 2 gas supply line

Claims (9)

乾燥防止用の液体で液盛りされた被処理体を超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する工程と、
前記被処理体上に、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する工程と、
前記被処理体上の前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して、前記被処理体に対して超臨界処理を施す工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法。
A step of transporting the object to be processed, which is filled with a liquid for preventing drying, into the container for the supercritical processing unit;
A supercritical processing fluid that is different from the drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid is supplied onto the object to be processed; Forming a mixture of the supercritical fluids;
Heating the mixed liquid on the object to be processed, forming a supercritical fluid from the mixed liquid, and performing a supercritical process on the object to be processed. Processing method.
前記超臨界処理ユニット用容器内の前記被処理体上へ前記超臨界処理用流体を供給することを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。   2. The substrate processing method according to claim 1, wherein the supercritical processing fluid is supplied onto the target object in the supercritical processing unit container. 前記超臨界処理ユニット用容器外の前記被処理体上へ前記超臨界処理用流体を供給することを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。   2. The substrate processing method according to claim 1, wherein the supercritical processing fluid is supplied onto the target object outside the supercritical processing unit container. 前記超臨界処理ユニット用容器内の前記被処理体上へ前記超臨界処理用流体を供給する際、同時に前記超臨界処理ユニット用容器内にも前記超臨界処理用流体を供給することを特徴とする請求項2記載の基板処理方法。   When supplying the supercritical processing fluid onto the target object in the supercritical processing unit container, the supercritical processing fluid is also supplied into the supercritical processing unit container at the same time. The substrate processing method according to claim 2. 前記超臨界処理用流体は、前記超臨界処理ユニット用容器内のうち、前記被処理体より高温に加熱された部分に供給されることを特徴とする請求項1または4記載の基板処理方法。   5. The substrate processing method according to claim 1, wherein the supercritical processing fluid is supplied to a portion of the supercritical processing unit container heated to a higher temperature than the target object. 前記乾燥防止用の液体および前記超臨界処理用流体はフッ素含有有機溶剤を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。   2. The substrate processing method according to claim 1, wherein the drying prevention liquid and the supercritical processing fluid contain a fluorine-containing organic solvent. 前記超臨界処理用流体の供給量は、「超臨界処理ユニット用容器の容積」×「混合液の臨界密度」から算出される、前記超臨界処理ユニット用容器内で混合液の蒸気圧が臨界点に到達するために必要な所定量以上であることを特徴とする請求項1記載の基板処理方法。   The supply amount of the supercritical processing fluid is calculated from “the volume of the supercritical processing unit container” × “the critical density of the mixed liquid”, and the vapor pressure of the mixed liquid is critical in the supercritical processing unit container. 2. The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate processing amount is equal to or greater than a predetermined amount necessary to reach the point. 被処理体に対して超臨界処理を施す超臨界処理ユニット用容器と、
乾燥防止用の液体で液盛りされた前記被処理体を前記超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する搬送手段と、
前記被処理体上に、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する超臨界処理用流体供給部と、
前記超臨界処理ユニット用容器内を加熱する加熱部とを備え、
前記超臨界処理ユニット用容器内で前記加熱部により前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して被処理体に対して超臨界処理を施すことを特徴とする基板処理装置。
A container for a supercritical processing unit that performs supercritical processing on an object to be processed;
A transport means for transporting the object to be processed, which is filled with a liquid for preventing drying, into the container for the supercritical processing unit;
A supercritical processing fluid that is different from the drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid is supplied onto the object to be processed; A supercritical processing fluid supply unit for forming a mixture of the supercritical processing fluid;
A heating unit for heating the inside of the container for the supercritical processing unit,
A substrate characterized in that the mixed liquid is heated by the heating unit in the supercritical processing unit container to form a supercritical fluid from the mixed liquid to perform a supercritical process on the object to be processed. Processing equipment.
コンピュータに基板処理方法を実行させるための記憶媒体において、
基板処理方法は、乾燥防止用の液体で液盛りされた被処理体を超臨界処理ユニット用容器内へ搬送する工程と、
前記被処理体上に、前記乾燥防止用の液体と異なり、かつ前記乾燥防止用の液体と溶解性をもつ超臨界処理用流体を供給して前記被処理体上で前記乾燥防止用の液体と前記超臨界処理用流体の混合液を形成する工程と、
前記被処理体上の前記混合液を加熱し、前記混合液から超臨界状態の流体を形成して、前記被処理体に対して超臨界処理を施す工程とを備えたことを特徴とする記憶媒体。
In a storage medium for causing a computer to execute a substrate processing method,
The substrate processing method includes a step of conveying an object to be processed, which is filled with a liquid for preventing drying, into a container for a supercritical processing unit,
A supercritical processing fluid that is different from the drying prevention liquid and has solubility with the drying prevention liquid is supplied onto the object to be processed; Forming a mixture of the supercritical fluids;
And a step of heating the mixed liquid on the object to be processed, forming a supercritical fluid from the liquid mixture, and performing a supercritical process on the object to be processed. Medium.
JP2016219134A 2016-11-09 2016-11-09 Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium Active JP6742887B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016219134A JP6742887B2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016219134A JP6742887B2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018078200A true JP2018078200A (en) 2018-05-17
JP6742887B2 JP6742887B2 (en) 2020-08-19

Family

ID=62150657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016219134A Active JP6742887B2 (en) 2016-11-09 2016-11-09 Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6742887B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041689A (en) * 2019-10-07 2021-04-16 세메스 주식회사 Apparatus and method for treating substrate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013033963A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 Semes Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2015135913A (en) * 2014-01-17 2015-07-27 株式会社東芝 Substrate processing method and device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013033963A (en) * 2011-07-29 2013-02-14 Semes Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2015135913A (en) * 2014-01-17 2015-07-27 株式会社東芝 Substrate processing method and device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210041689A (en) * 2019-10-07 2021-04-16 세메스 주식회사 Apparatus and method for treating substrate
KR102378329B1 (en) * 2019-10-07 2022-03-25 세메스 주식회사 Apparatus and method for treating substrate
US11942337B2 (en) 2019-10-07 2024-03-26 Semes Co., Ltd. Apparatus and method for treating substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP6742887B2 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6085423B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
TWI500099B (en) Substrate processing apparatus
JP6068029B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
KR102609934B1 (en) Substrate processing method, substrate processing device, and storage medium
US8944078B2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium
KR102448228B1 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP7109989B2 (en) SUBSTRATE PROCESSING METHOD, STORAGE MEDIUM AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM
TW201529838A (en) Substrate processing method and apparatus therefor
JP2021086857A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR102251259B1 (en) Separation and regeneration apparatus and substrate processing apparatus
JP5471740B2 (en) Substrate processing equipment
JP6441176B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP6742887B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP6085424B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP6444843B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP6443243B2 (en) Substrate processing method
JP6443242B2 (en) Nozzle, processing liquid supply apparatus, liquid processing apparatus, and processing liquid supply method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200508

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200729

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6742887

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250