JP5609813B2 - Processing equipment - Google Patents

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  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

本発明は、高圧流体を用いて処理容器内の被処理基板の処理を行うにあたり、被処理基板の搬入出領域を気密に塞ぐ技術に関する。   The present invention relates to a technique for airtightly closing a carry-in / out region of a substrate to be processed when processing the substrate to be processed in a processing container using a high-pressure fluid.

半導体ウエハ(以下「ウエハ」と言う)などの被処理基板に対してデバイスを形成する一連の処理のうち、例えば超臨界流体や亜臨界流体などの高圧流体を用いることにより、パターン倒れの発生を防ぎつつ、液体が付着したウエハの乾燥処理を行う工程が知られている。この乾燥処理を行う処理装置は、例えばウエハを内部に収納して処理を行う処理容器と、この処理容器対してウエハが搬入出される搬送口(搬入出領域)を気密に塞ぐ蓋体とを備えた構成が採られる。   In a series of processes for forming devices on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”), pattern collapse occurs by using a high-pressure fluid such as a supercritical fluid or a subcritical fluid. There is a known process for performing a drying process on a wafer to which a liquid is adhered while preventing it. A processing apparatus that performs this drying process includes, for example, a processing container that stores a wafer therein and performs processing, and a lid that hermetically closes a transfer port (loading / unloading area) into and out of the processing container. Configuration is adopted.

これら蓋体と処理容器との間には、超臨界流体が外部に流出することを防止するために、前記搬送口の周囲を囲むように例えばフッ素ゴムなどからなるO-リング(シール部材)が設けられる。そして、ウエハに対して処理を行うときには、超臨界流体の圧力によって蓋体が後退しないように当該蓋体を処理容器側に押し付け、これによりO-リングを押し潰して処理容器内の気密を保ち、超臨界流体の外部流出を防止する手法などが採用される。   Between these lids and the processing container, in order to prevent the supercritical fluid from flowing out to the outside, an O-ring (seal member) made of, for example, fluoro rubber or the like is provided so as to surround the periphery of the transfer port. Provided. When processing the wafer, the lid is pressed against the processing container so that the lid does not retract due to the pressure of the supercritical fluid, and the O-ring is crushed to keep the processing container airtight. A technique for preventing the supercritical fluid from flowing out is employed.

ここで処理容器の搬送口を囲むように設けられたO-リングは、処理容器と蓋体との間の僅かな隙間を介して流出しようとする超臨界流体と接触する位置に配置されている。O-リングに超臨界流体が接触すると、その材質によっては、当該O-リングの内部に超臨界流体が浸透する場合がある。一方で、ウエハの処理を終えると超臨界流体は処理容器から排出され、処理容器内は減圧される。このときO-リング内に超臨界流体が浸透していると、減圧に伴ってO-リング内で超臨界流体が膨張し、O-リングにクラックを発生させ、強度低下の原因となるおそれがある。   Here, the O-ring provided so as to surround the transfer port of the processing container is disposed at a position in contact with the supercritical fluid to flow out through a slight gap between the processing container and the lid. . When the supercritical fluid comes into contact with the O-ring, depending on the material, the supercritical fluid may penetrate into the O-ring. On the other hand, when the wafer processing is completed, the supercritical fluid is discharged from the processing container, and the inside of the processing container is depressurized. At this time, if the supercritical fluid penetrates into the O-ring, the supercritical fluid expands in the O-ring as the pressure is reduced, which may cause cracks in the O-ring and cause a decrease in strength. is there.

また超臨界流体は物質の抽出能力が高いため、O-リングと接触したときにフッ素ゴム内の低重合成分や不純物などが抽出されて処理容器内に運ばれ、ウエハに付着して汚染(コンタミネーション)の原因となってしまうおそれもある。   Supercritical fluids have a high substance extraction capability, so when they come into contact with the O-ring, low polymer components and impurities in the fluororubber are extracted and transported into the processing vessel, where they adhere to the wafer and become contaminated (contaminated). (Nation).

ここで特許文献1には、エッチングや成膜などのプロセスで使用される減圧チャンバをシールするシール部材として、耐熱性を有するシリコーンゴムを用いる場合に、水素やヘリウムなどの軽い元素が当該シリコーンゴムの細孔を透過してしまうため、高真空環境を作り出す上での問題となる旨が記載されている。そこで特許文献1には、O-リング状のシリコーンゴムに、数ミクロンの厚さのポリイミド製の被膜を設けたり、断面がU字形状で、リング状のポリイミド製のカバー部材内に、O-リング状のシリコーンゴムをはめ込んだりした構成のシール部材が開示されている。   Here, in Patent Document 1, when a heat-resistant silicone rubber is used as a sealing member for sealing a decompression chamber used in processes such as etching and film formation, a light element such as hydrogen or helium is used as the silicone rubber. It is described that it causes a problem in creating a high vacuum environment. Therefore, Patent Document 1 discloses that an O-ring-shaped silicone rubber is provided with a polyimide film having a thickness of several microns, or a U-shaped cross-section and a ring-shaped polyimide cover member has an O- A seal member having a configuration in which a ring-shaped silicone rubber is fitted is disclosed.

特開平11−241155号公報:段落0006、段落0022〜0023、図3〜4JP-A-11-241155: Paragraph 0006, Paragraphs 0022 to 0023, FIGS.

特許文献1に記載のシール部材によれば、シリコーンゴムを覆うポリイミド製の被膜やカバー部材により、軽い元素の透過を抑え、減圧チャンバの真空度の低下を抑えることができる。
一方で本発明が課題としている上述の処理装置では、被処理基板を処理するたびに蓋体の開閉動作が発生し、シール部材への加重、開放が繰り返される。このため、高圧流体が浸透しにくい被膜でカバー部材を覆ったとしても被膜に大きな力が加わり、シール部材の形状変化が繰り返されることにより、被膜の割れや剥がれが生じてしまうおそれがある。また断面がU字形状のカバー部材についても繰り返しの変形で割れなどが発生するおそれがあるほか、U字の開口部を介して高圧流体がシール部材を嵌め込んだ領域に進入する可能性もあり、特許文献1に記載の各シール部材は、高圧流体を用いる処理装置に適用するうえで難点がある。
According to the sealing member described in Patent Document 1, the polyimide film covering the silicone rubber and the cover member can suppress transmission of light elements and suppress a decrease in the vacuum degree of the decompression chamber.
On the other hand, in the above-described processing apparatus, which is the subject of the present invention, the opening / closing operation of the lid occurs each time the substrate to be processed is processed, and the load and the opening of the sealing member are repeated. For this reason, even if the cover member is covered with a coating that does not allow high-pressure fluid to penetrate, a large force is applied to the coating, and the shape change of the sealing member may be repeated, whereby the coating may be cracked or peeled off. In addition, the cover member having a U-shaped cross section may be cracked by repeated deformation, and high-pressure fluid may enter a region where the seal member is fitted through the U-shaped opening. Each of the sealing members described in Patent Document 1 has a difficulty when applied to a processing apparatus using a high-pressure fluid.

本発明はこのような背景の下になされたものであり、処理容器内の高圧流体から、蓋体と処理容器との間に介在するシール部材を保護して、長期間、清浄な状態で使用することが可能な処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made under such a background, and protects the sealing member interposed between the lid and the processing container from the high-pressure fluid in the processing container, and is used in a clean state for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a processing apparatus capable of doing so.

本発明に係る処理装置は、搬入出領域を介して処理容器内に搬入された被処理基板に対して高圧流体を用いて処理を行う処理装置において、
前記処理容器に当接して、前記搬入出領域を気密に塞ぐための蓋体と、
前記蓋体が前記処理容器内の圧力により当該処理容器側から後退することを規制するための規制機構と、
前記蓋体が前記搬入出領域を塞いだときに前記蓋体と前記処理容器との間に前記搬入出領域を囲んだ状態で介在するように設けられたシール部材と、
このシール部材を前記処理容器内の高圧流体との接触から保護するために、前記シール部材を覆うように設けられ、前記高圧流体に対する耐食性を有する材料により構成された保護シートと、を備え、
前記処理容器内の高圧流体からの圧力を受けて前記保護シートに引張応力が発生することによる前記シール部材の位置ずれを低減するために、前記保護シートは、前記蓋体に取り付けられた後または前記処理容器の外面に取り付けられた後、被処理基板に対する処理が開始される前に、加熱、加圧雰囲気に晒す馴らし操作が行われていることを特徴とする。
The processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus that performs processing using a high-pressure fluid on a substrate to be processed that is carried into a processing container via a carry-in / out region.
A lid that abuts the processing container and hermetically closes the loading / unloading area;
A restricting mechanism for restricting the lid from retreating from the processing container side by the pressure in the processing container;
A seal member provided so as to be interposed between the lid and the processing container so as to surround the carry-in / out area when the lid closes the carry-in / out area;
In order to protect the sealing member from contact with the high-pressure fluid in the processing container, the protective sheet is provided so as to cover the sealing member and is made of a material having corrosion resistance to the high-pressure fluid, and
In order to reduce the displacement of the seal member due to the tensile stress generated in the protective sheet due to the pressure from the high-pressure fluid in the processing container, the protective sheet is attached to the lid or after being attached to the outer surface of the processing vessel, before the processing for the substrate to be processed is started, heating, operation conditioned exposed to pressurized atmosphere is characterized that you have done.

上述の処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
(a)前記保護シートの厚さは、1μm以上、1000μm以下の範囲内であること。
)前記保護シートはポリイミド材料からなること、及び、このポリイミド材料は、熱可塑性であること。
)前記保護シートはフッ素樹脂材料からなること。
)前記保護シートは、フッ素樹脂材料からなり、前記馴らし操作が行われた第1の保護シートと、この第1の保護シートを、前記シール部材と接する面の反対側から覆い、ポリイミド材料からなると共に前記馴らし操作が行われていない第2の保護シートと、を含むこと。
)気密に塞がれた前記搬入出領域を開放する動作に伴って、前記シール部材が設けられている面から保護シートが剥がれること防止するために、前記処理容器から蓋体を離間させる際に、当該保護シートの前記シール部材と接する面とは反対側の面に加圧ガスを供給する加圧ガス供給部を備えること。

The above-described processing apparatus may have the following features.
(A) The thickness of the protective sheet is in the range of 1 μm or more and 1000 μm or less.
( B ) The protective sheet is made of a polyimide material, and the polyimide material is thermoplastic.
( C ) The protective sheet is made of a fluororesin material.
( D ) The protective sheet is made of a fluororesin material, covers the first protective sheet subjected to the habituation operation, and the first protective sheet from the opposite side of the surface in contact with the sealing member, and a polyimide material And a second protective sheet that is not subjected to the habituation operation.
( E ) The cover is separated from the processing container in order to prevent the protective sheet from being peeled off from the surface on which the seal member is provided in association with the operation of opening the carry-in / out region that is airtightly closed. In this case, a pressurized gas supply unit for supplying the pressurized gas to a surface opposite to the surface in contact with the sealing member of the protective sheet is provided.

本発明は、耐食性を有する材料にて構成された保護シートを用いて、処理容器とその蓋体との間に介在するように設けられたシール部材を覆うので、シール部材が配置されている位置まで高圧流体が進入しにくくなり、高圧流体との接触からシール部材を保護する効果が高い。   Since this invention covers the sealing member provided so that it may interpose between a processing container and its cover body using the protection sheet comprised with the material which has corrosion resistance, the position where the sealing member is arrange | positioned It is difficult for the high-pressure fluid to enter, and the effect of protecting the seal member from contact with the high-pressure fluid is high.

本発明の実施の形態に係わる処理装置の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the processing apparatus concerning embodiment of this invention. 前記処理装置の縦断側面図である。It is a vertical side view of the said processing apparatus. 前記処理装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the said processing apparatus. 前記処理装置に設けられている蓋体及びウエハホルダーの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the cover body and wafer holder which are provided in the said processing apparatus. 前記蓋体の縦断側面図である。It is a vertical side view of the said cover body. 前記蓋体に保護シートを取り付けた後の馴らし操作の説明図である。It is explanatory drawing of habituation operation after attaching a protection sheet to the said cover body. 前記処理装置の第1の動作説明図である。It is 1st operation | movement explanatory drawing of the said processing apparatus. 前記処理装置の第2の動作説明図である。It is 2nd operation | movement explanatory drawing of the said processing apparatus. 前記蓋体に設けられている保護シートの作用説明図である。It is action | operation explanatory drawing of the protection sheet provided in the said cover body. 前記処理装置の処理容器から蓋体を離間させる際の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing at the time of separating a cover body from the processing container of the said processing apparatus. 保護シートの取り付け位置の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the attachment position of a protection sheet. 保護シートの他の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other structural example of a protection sheet. 保護シートの取り付け方法の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the attachment method of a protection sheet.

本発明の処理装置の実施の形態の一例について図1〜図5を参照しながらその構成を説明する。この処理装置は、高圧流体である超臨界流体を用いてウエハWの乾燥処理を行うための処理容器1と、この処理容器1の側面側に形成されたウエハWの搬送口(搬入出領域)2を気密に塞ぐ概略角棒形状の蓋体3と、を備えている。蓋体3の、処理容器1に対向する側面には、ウエハWを下方側から支持して処理容器1に対して搬入出するための板状の部材であるウエハホルダー4が設けられている。なお、図3では蓋体3及びウエハホルダー4の描画を省略しており、処理容器1はその一部を切り欠いて表示してある。   The configuration of an example of an embodiment of the processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. This processing apparatus includes a processing container 1 for performing a drying process on a wafer W using a supercritical fluid that is a high-pressure fluid, and a wafer W transfer port (loading / unloading area) formed on the side surface of the processing container 1. And a lid 3 having a substantially square bar shape that hermetically seals 2. A wafer holder 4, which is a plate-like member for supporting the wafer W from below and carrying it in and out of the processing container 1, is provided on the side surface of the lid 3 that faces the processing container 1. In FIG. 3, drawing of the lid 3 and the wafer holder 4 is omitted, and the processing container 1 is shown with a part thereof cut away.

処理容器1は、概略箱型の耐圧容器であり、内部にはウエハWを水平に収納して処理を行うための空間である処理領域8が形成されている。以下、処理容器1に対するウエハWの搬入出方向(図1中のX方向)において、処理容器1側及び蓋体3側を夫々奥側及び手前側と呼ぶ。既述の搬送口2は、この処理領域8と連通するように、処理容器1の手前側の側面に、処理容器1の幅方向(前記搬入出方向と直交する方向)に伸びるように形成されている。   The processing container 1 is a generally box-type pressure-resistant container, and a processing region 8 that is a space for storing wafers W horizontally and performing processing is formed therein. Hereinafter, in the loading / unloading direction of the wafer W with respect to the processing container 1 (X direction in FIG. 1), the processing container 1 side and the lid 3 side are referred to as the back side and the near side, respectively. The transfer port 2 described above is formed on the front side surface of the processing container 1 so as to communicate with the processing region 8 so as to extend in the width direction of the processing container 1 (a direction orthogonal to the loading / unloading direction). ing.

例えば直径寸法が300mmのウエハWを被処理基板として処理する場合には、当該処理領域8内に供給された超臨界流体がウエハWに速やかに接触するように、処理領域8は高さ寸法が数mm〜十数mm程度、容積が300〜1500cm程度となっている。 For example, when a wafer W having a diameter of 300 mm is processed as a substrate to be processed, the processing region 8 has a height dimension so that the supercritical fluid supplied into the processing region 8 immediately contacts the wafer W. It is about several mm to several tens of mm and the volume is about 300 to 1500 cm 3 .

図2に示すように処理領域8の奥側の天井面には、例えばIPA(イソプロピルアルコール)の超臨界流体を処理領域8内に供給するための高圧流体供給路221が接続されている。この高圧流体供給路221は、バルブV1、流量調整部Mを介してIPAの貯留された高圧流体貯留部231と接続されている。一方、高圧流体供給路22の接続部に対向する処理領域8の床面には、高圧流体排出路222が接続されており、この高圧流体排出路222は、バルブV2を介してIPA回収部232に接続されている。   As shown in FIG. 2, a high-pressure fluid supply path 221 for supplying a supercritical fluid of, for example, IPA (isopropyl alcohol) into the processing region 8 is connected to the ceiling surface on the back side of the processing region 8. The high-pressure fluid supply path 221 is connected to a high-pressure fluid storage unit 231 in which IPA is stored via a valve V1 and a flow rate adjustment unit M. On the other hand, a high-pressure fluid discharge path 222 is connected to the floor surface of the processing region 8 facing the connection portion of the high-pressure fluid supply path 22, and the high-pressure fluid discharge path 222 is connected to the IPA recovery section 232 via the valve V 2. It is connected to the.

処理容器1の手前側の側面における前記蓋体3が当接する領域の上部側及び下部側には、各々手前側に向かって水平方向に伸び出すように形成された突片部24、24が形成されている。これら突片部24、24の手前側には、概略矩形の開口部25、25が形成されており、処理容器1の搬送口2を蓋体3にて塞いだとき(以下、単に「処理容器1を蓋体3にて塞ぐ」と表記する)、これら開口部25、25内にロックプレート26を上下方向に貫挿させて蓋体3の移動を手前側から規制することができるようになっている。   On the upper side and the lower side of the region where the lid 3 abuts on the side surface on the front side of the processing container 1, projecting pieces 24 and 24 formed so as to extend horizontally toward the front side are formed. Has been. On the front side of the projecting piece portions 24, 24, substantially rectangular openings 25, 25 are formed. When the transport port 2 of the processing container 1 is closed with the lid 3 (hereinafter simply referred to as “processing container”). 1 is closed by the lid 3), and the lock plate 26 is vertically inserted into the openings 25 and 25 so that the movement of the lid 3 can be restricted from the front side. ing.

前記ロックプレート6は、蓋体3が処理容器2内の圧力によって手前側へ移動する(処理容器1側から見て蓋体3が後退する)ことを規制するための規制機構としての役割を果たす。ロックプレート26は、処理容器1の下方側に設けられた駆動部27により昇降自在に構成されている。また、前記開口部25、25は、ロックプレート26よりも一回り大きな開口寸法を備えており、開口部25に挿入されたロックプレート26との間には、例えば0.5mm程度の隙間領域28が形成される。なお、図3では、ロックプレート26の一部を切り欠いて表示してある。また、規制機構はロックプレート26により構成する場合に限られず、例えば蓋体3及び処理容器1を貫通する棒状の部材をロックピンなどで固定してもよく、規制機構の構成は適宜選択できる。さらに規制機構は、ロックプレート26などの他の部材を蓋体3に押し当てて係止することにより蓋体3の移動を規制する場合に限らない。例えば油圧シリンダーなどの駆動部より蓋体3を処理容器2に向けて押し当てる力を加え、これにより蓋体3の移動を規制する場合には、蓋体3の駆動部が規制機構としての機能を兼ね備えていることになる。   The lock plate 6 serves as a regulating mechanism for regulating the lid 3 from moving to the near side due to the pressure in the processing container 2 (the lid 3 is retracted when viewed from the processing container 1 side). . The lock plate 26 is configured to be movable up and down by a drive unit 27 provided on the lower side of the processing container 1. The openings 25 and 25 have an opening size slightly larger than that of the lock plate 26, and a gap region 28 of, for example, about 0.5 mm is formed between the openings 25 and 25 and the lock plate 26 inserted into the opening 25. Is formed. In FIG. 3, a part of the lock plate 26 is notched. In addition, the restriction mechanism is not limited to being configured by the lock plate 26, and for example, a rod-like member that penetrates the lid 3 and the processing container 1 may be fixed by a lock pin or the like, and the structure of the restriction mechanism can be selected as appropriate. Furthermore, the regulation mechanism is not limited to the case where the movement of the lid 3 is regulated by pressing and locking another member such as the lock plate 26 to the lid 3. For example, when a force for pressing the lid 3 toward the processing container 2 is applied from a driving unit such as a hydraulic cylinder, thereby restricting the movement of the lid 3, the driving unit of the lid 3 functions as a regulating mechanism. Will be combined.

処理容器1の上面側及び下面側には、後述の受け渡し位置におけるウエハWの乾燥を抑えるために、処理容器1を断熱する上プレート41及び下プレート42が夫々設けられている。各プレート41、42は、処理容器1と概略同じ平面形状に形成され、冷媒を通流させる冷媒路43が各々設けられている。なお図1では、冷媒路43の記載を省略し、図3では、上プレート41の冷媒路43のみを図示してある。さらに、図2、図7、図8等の縦断側面図では上プレート41、下プレート42の記載を省略してある。また、図3中、44は処理領域8を例えば100〜300℃、この例では270℃に加熱するためのヒーターであり、441はこれらのヒーター44に電力を供給する電力供給部である。ヒーター44は処理容器1の上下両面に設けられている。   An upper plate 41 and a lower plate 42 that insulate the processing container 1 are provided on the upper surface side and the lower surface side of the processing container 1, respectively, in order to suppress drying of the wafer W at a delivery position described later. Each of the plates 41 and 42 is formed in substantially the same planar shape as the processing container 1 and is provided with a refrigerant path 43 through which a refrigerant flows. In FIG. 1, the refrigerant path 43 is not shown, and only the refrigerant path 43 of the upper plate 41 is illustrated in FIG. 3. Furthermore, in the longitudinal side view of FIG. 2, FIG. 7, FIG. 8, etc., the description of the upper plate 41 and the lower plate 42 is omitted. In FIG. 3, 44 is a heater for heating the processing region 8 to, for example, 100 to 300 ° C., in this example, 270 ° C., and 441 is a power supply unit that supplies power to these heaters 44. The heaters 44 are provided on the upper and lower surfaces of the processing container 1.

上プレート41の手前側における左右両側には、蓋体3で処理容器1を塞いだときに、当該蓋体3(詳しくはこの蓋体3に接続されている、後述のアーム部材50)を固定するためのロック部材45、45が各々設けられている。これらロック部材45、45は、ロックシリンダー46により、図3に示すアーム部材50の係止位置と、図1に示す開放位置との間を開閉(回転)自在に構成されている。   The lid 3 (specifically, an arm member 50 described later, which is connected to the lid 3 in detail) is fixed to the left and right sides of the front side of the upper plate 41 when the processing container 1 is closed with the lid 3. Lock members 45, 45 are provided respectively. These lock members 45, 45 are configured to be opened and closed (rotated) by a lock cylinder 46 between the locking position of the arm member 50 shown in FIG. 3 and the open position shown in FIG.

下プレート42の上面の左右両側には、ウエハホルダー4を処理容器1に対して進退させるためのレール47、47が配置されており、各々のレール47、47には、アーム部材50を支持すると共に、レール47、47に沿って進退自在に構成されたスライダー48、48が設けられている。図3中、49はスライダー48を移動させるためのロッドレスシリンダーなどの駆動部である。また、上プレート41及び下プレート42における手前側の領域は、昇降動作時のロックプレート26と干渉しないように切り欠きが形成されている。   Rails 47 and 47 for moving the wafer holder 4 forward and backward with respect to the processing container 1 are disposed on the left and right sides of the upper surface of the lower plate 42, and the arm member 50 is supported on each rail 47 and 47. In addition, sliders 48 and 48 configured to be movable back and forth along the rails 47 and 47 are provided. In FIG. 3, reference numeral 49 denotes a drive unit such as a rodless cylinder for moving the slider 48. Further, the front side region of the upper plate 41 and the lower plate 42 is formed with a cutout so as not to interfere with the lock plate 26 during the lifting operation.

図1に示すように角棒形状の蓋体3の左右両端部には、処理容器1側(奥側)に向けて水平方向に伸び出したアーム部材50が接続されている。各アーム部材50、50の手前側の部位は、既述のロック部材45、45により係止される被係止部をなしている。これらアーム部材50、50は、既述のスライダー48、48により下方側から支持されており、両スライダー48、48をレール47、47に沿って進退させることにより、蓋体3及びウエハホルダー4を移動させることができる。   As shown in FIG. 1, arm members 50 extending in the horizontal direction toward the processing container 1 side (back side) are connected to the left and right ends of the rectangular bar-shaped lid body 3. The portion on the near side of each arm member 50, 50 forms a locked portion that is locked by the lock members 45, 45 described above. These arm members 50 and 50 are supported from the lower side by the sliders 48 and 48 described above, and by moving the sliders 48 and 48 back and forth along the rails 47 and 47, the lid 3 and the wafer holder 4 are moved. Can be moved.

ウエハホルダー4は、処理容器1の内部にウエハWと一緒に収納されると共に、当該処理容器1の搬送口2が蓋体3により気密に閉じられる処理位置と、当該処理容器1の外部(手前側)において図示しない搬送アームによって当該ウエハホルダー4に対するウエハWの受け渡しが行われる受け渡し位置との間を進退する。   The wafer holder 4 is housed together with the wafer W in the processing container 1, and the processing position at which the transfer port 2 of the processing container 1 is closed hermetically by the lid 3, and the outside of the processing container 1 (front side). Side) is moved forward and backward from the transfer position where the wafer W is transferred to the wafer holder 4 by a transfer arm (not shown).

また、図1に示すように、受け渡し位置におけるウエハホルダー4の上方側には、ウエハホルダー4に保持されたウエハWに対してIPAを供給するためのIPAノズル51が設けられている。また、当該受け渡し位置におけるウエハホルダー4の下方側には、ウエハホルダー4を冷却するために、例えば冷却用の清浄空気を上方に向かって吹き出す概略円板状のクーリングプレートを備えた冷却機構52が設けられている。この冷却機構52の外側には、ウエハWの表面から流れ落ちたIPAを受け止めて排出するためのドレイン受け皿53が設けられている。   As shown in FIG. 1, an IPA nozzle 51 for supplying IPA to the wafer W held by the wafer holder 4 is provided above the wafer holder 4 at the delivery position. Further, on the lower side of the wafer holder 4 at the delivery position, for example, a cooling mechanism 52 having a substantially disc-shaped cooling plate that blows clean air for cooling upward is used to cool the wafer holder 4. Is provided. Outside the cooling mechanism 52, a drain tray 53 is provided for receiving and discharging IPA that has flowed down from the surface of the wafer W.

以上に説明した構成を備える処理装置において、蓋体3には、処理容器1の搬送口2に対向するの奥手側の側面に、処理容器1からの超臨界流体の流出を防止するためのシール部材12が設けられている。さらにこのシール部材12は、処理容器1内の超臨界流体と接触しないように保護シート13によって保護されている。図4、図5に示すようにシール部材12は例えばフッ素ゴムなどの弾性体からなるO-リングであり、蓋体3とウエハホルダー4との接続部を囲むように、断面が逆くさび形状に形成された溝部121内に収納されている。   In the processing apparatus having the above-described configuration, the lid 3 has a seal for preventing the supercritical fluid from flowing out of the processing container 1 on the side surface on the back side facing the transfer port 2 of the processing container 1. A member 12 is provided. Further, the seal member 12 is protected by a protective sheet 13 so as not to come into contact with the supercritical fluid in the processing container 1. As shown in FIGS. 4 and 5, the seal member 12 is an O-ring made of an elastic material such as fluoro rubber, and the cross section has a reverse wedge shape so as to surround the connection portion between the lid 3 and the wafer holder 4. It is stored in the formed groove 121.

図5の断面図に示すようにシール部材12は、処理容器1に対向する面の一部が溝部121から突出しており、この突出部分押し当てることにより、当該シール部材12が潰れて処理容器1の側面に密着し、高圧流体の流出を防止する役割を果たす(図9参照)。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 5, a part of the surface of the seal member 12 that faces the processing container 1 protrudes from the groove portion 121, and the sealing member 12 is crushed by pressing the protruding portion, whereby the processing container 1. It closely adheres to the side surface of the plate and plays a role of preventing the outflow of the high-pressure fluid (see FIG. 9).

このように搬送口2を囲むシール部材12は、搬送口2から流れ出てきた超臨界流体と接触し得る位置に配置されていることになる。そしてフッ素ゴムなどからなるシール部材12が超臨界流体と接触すると、背景技術にて説明したように、シール部材12への超臨界流体の浸透、減圧時の膨張の繰り返しによるクラックの発生、超臨界流体中に低重合成分や不純物が抽出されることによる汚染発生の原因となる。   Thus, the sealing member 12 surrounding the transport port 2 is disposed at a position where the seal member 12 can come into contact with the supercritical fluid flowing out from the transport port 2. When the sealing member 12 made of fluoro rubber or the like comes into contact with the supercritical fluid, as explained in the background art, the penetration of the supercritical fluid into the sealing member 12, the generation of cracks due to repeated expansion during decompression, the supercriticality Contamination is caused by the extraction of low polymerization components and impurities in the fluid.

そこで本実施の形態に係わる処理装置は、シール部材12を超臨界流体との接触から保護するため、図4、図5に示すようにシール部材12が保護シート13によって覆われた状態となっている。保護シート13は、例えばポリイミド(例えばカプトン(登録商標)、ミドフィル(登録商標)など)やフッ素樹脂(例えばPTFE:ポリテトラフルオロエチレン、PFA:ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、PCTFE、ポリクロロトリフルオロエチレン三フッ化エチレン樹脂など)のように超臨界流体に対する耐性を有する材料により構成されている。   Therefore, in order to protect the sealing member 12 from contact with the supercritical fluid, the processing apparatus according to the present embodiment is in a state where the sealing member 12 is covered with the protective sheet 13 as shown in FIGS. Yes. The protective sheet 13 is made of, for example, polyimide (for example, Kapton (registered trademark), midfil (registered trademark)) or fluororesin (for example, PTFE: polytetrafluoroethylene, PFA: perfluoroalkoxy fluororesin, PCTFE, polychlorotrifluoroethylene trifluoride). A material having resistance to a supercritical fluid, such as an ethylene-based resin.

この保護シート13は、処理容器1の搬送口2を塞いだときに処理容器1と蓋体3とが接触する当接部の全体を覆うように取り付けられており、超臨界流体との接触からシール部材12を保護する役割を果たしている。また、シール部材12は、当該保護シート13を介して処理容器1の側面に密着し、超臨界流体の流出を防止する作用が失われないようになっている。   The protective sheet 13 is attached so as to cover the entire abutting portion where the processing container 1 and the lid 3 come into contact with each other when the transfer port 2 of the processing container 1 is closed, and from the contact with the supercritical fluid. The seal member 12 is protected. Further, the seal member 12 is in close contact with the side surface of the processing container 1 via the protective sheet 13 so that the function of preventing the supercritical fluid from flowing out is not lost.

このように、処理容器1と当接する蓋体3の側面全体を保護シート13で覆うことにより、シール部材12の一部だけをカバー部材などで覆う場合(背景技術の特許文献1参照)に比べて、超臨界流体との接触からシール部材12を確実に保護できる。図4、図5中、14は、蓋体3に保護シート13を固定するためのネジであり、これらのネジ14は、例えば図9に示すように、蓋体3を処理容器1に当接させたときに、処理容器1内の気密を保つ際の邪魔にならない位置に配置されている。   In this way, by covering the entire side surface of the lid 3 in contact with the processing container 1 with the protective sheet 13, only a part of the seal member 12 is covered with a cover member or the like (see Patent Document 1 of the background art). Thus, the seal member 12 can be reliably protected from contact with the supercritical fluid. 4 and 5, reference numeral 14 denotes screws for fixing the protective sheet 13 to the lid 3. These screws 14 contact the lid 3 with the processing container 1 as shown in FIG. 9, for example. It is arranged at a position that does not get in the way of keeping the airtightness in the processing container 1 when it is made to move.

保護シート13の厚さは1〜1000μmの範囲が好ましく、この厚さが1μmよりも薄いと、十分な機械的強度を確保できず、蓋体3の開閉動作時に保護シート13の破れなどが発生するおそれがある。一方、保護シート13の厚さが1000μmを超えると、シール部材3の弾性力を処理容器1側へ十分に伝達することができなくなる結果、より強い力で蓋体3を押さえつけないと処理容器1内の気密が保てず、蓋体3の駆動機構(ロッドレスシリンダー49)などが大型化してしまう。   The thickness of the protective sheet 13 is preferably in the range of 1 to 1000 μm. If the thickness is less than 1 μm, sufficient mechanical strength cannot be secured, and the protective sheet 13 may be broken during the opening / closing operation of the lid 3. There is a risk. On the other hand, if the thickness of the protective sheet 13 exceeds 1000 μm, the elastic force of the sealing member 3 cannot be sufficiently transmitted to the processing container 1 side. As a result, the processing container 1 must be pressed down with a stronger force. The inner airtightness cannot be maintained, and the drive mechanism (rodless cylinder 49) of the lid 3 is increased in size.

このようにシール部材12を覆う保護シート13は、蓋体3を当接させたときに処理容器1に直に接し、当該処理容器1側に向かって強く押し付けられる部材である。このため、処理容器1を密閉している間に保護シート13と処理容器1の構成部材との間に、何らかの理由により密着力が生じる場合がある。処理容器1-保護シート13間に密着力が発生すると、密閉を解除して蓋体3を移動させる際に、シール部材12を覆う位置から保護シート13が引き剥がされて、浮いてしまったり、破れてしまったりして処理容器1の気密を十分に保てなくなってしまう場合がある。   Thus, the protective sheet 13 that covers the sealing member 12 is a member that directly contacts the processing container 1 when the lid 3 is brought into contact therewith and is pressed strongly toward the processing container 1 side. For this reason, an adhesion force may be generated between the protective sheet 13 and the constituent members of the processing container 1 for some reason while the processing container 1 is sealed. When an adhesion force is generated between the processing container 1 and the protective sheet 13, the protective sheet 13 is peeled off from a position covering the sealing member 12 when the lid 3 is moved after releasing the sealing, In some cases, the processing container 1 may not be kept sufficiently airtight.

そこで本例の処理装置は、図2に示すように既述の高圧流体供給路221から分岐するように加圧ガス供給路223が設けられている。この加圧ガス供給路221は、バルブV3を介して加圧ガス供給部233に接続されている。加圧ガス供給部233は、蓋体3を処理容器1から離間させる際に、大気圧よりも高い圧力のガス(例えば窒素ガスなどの不活性ガスや清浄空気)を処理容器1内に供給することにより、密着している保護シート13と処理容器1との分離を補助する役割を果たす。   Therefore, the processing apparatus of this example is provided with a pressurized gas supply path 223 so as to branch from the above-described high-pressure fluid supply path 221 as shown in FIG. The pressurized gas supply path 221 is connected to the pressurized gas supply unit 233 via the valve V3. The pressurized gas supply unit 233 supplies a gas having a pressure higher than atmospheric pressure (for example, an inert gas such as nitrogen gas or clean air) into the processing container 1 when the lid 3 is separated from the processing container 1. By this, it plays the role which assists isolation | separation with the protection sheet 13 and the processing container 1 which are closely_contact | adhered.

以上に説明した構成を備えた処理装置は、制御部60と接続されている。制御部60は例えば図示しないCPUと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には処理装置の作用、即ち洗浄を終えたウエハWを処理容器1に搬入して、超臨界流体を供給し、ウエハWに付着している液体を除去する処理を行ってからウエハWを搬出するまでの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、メモリーカード等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 processing apparatus having the configuration described above is connected to the control unit 60. For example, the control unit 60 includes a computer having a CPU and a storage unit (not shown), and the processing unit, that is, a wafer W that has been cleaned, is loaded into the processing container 1 and supplied with a supercritical fluid. A program in which a group of steps (commands) for control from the process of removing the liquid adhering to the wafer W to the unloading of the wafer W 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.

本例の処理装置の作用を説明する前に、蓋体3に保護シート13を取り付けてからウエハWの処理を行う前に行われる馴らし操作について説明しておく。図9に示すようにウエハWの処理中においては、処理容器1内(処理領域8)側から超臨界流体の圧力が保護シートに加わる。このとき保護シート13の材料として、例えばポリイミドのように柔軟性の低い材料を用いている場合には、保護シート13に加わった圧力がシール部材12を処理容器1の内側(搬送口2側)へ引き込もうとする引張応力に変換される。この結果、シール部材12の位置ずれが発生すると、処理容器1からの超臨界流体のリークが発生する原因となる。   Before explaining the operation of the processing apparatus of this example, the acclimation operation to be performed before the wafer W is processed after the protective sheet 13 is attached to the lid 3 will be described. As shown in FIG. 9, during the processing of the wafer W, the pressure of the supercritical fluid is applied to the protective sheet from the processing container 1 (processing region 8) side. At this time, when a material having low flexibility such as polyimide is used as the material of the protective sheet 13, the pressure applied to the protective sheet 13 causes the sealing member 12 to move inside the processing container 1 (on the conveyance port 2 side). It is converted into tensile stress that is going to be pulled into. As a result, when the displacement of the seal member 12 occurs, it causes the leakage of the supercritical fluid from the processing container 1.

そこで本例の処理装置では、図4に示すように蓋体3に保護シート13を取り付けた後(図6のP1)、ウエハWの処理を開始する前に、蓋体3で処理容器1を塞いだ状態にて処理領域8内に超臨界流体を供給することなどにより、保護シート13に温度、圧力を加え、処理雰囲気に馴染ませる馴らし操作を行う(図6のP2)。保護シート13に加える温度、圧力は、保護シート13の材料や処理容器1の設計温度、設計圧力によって異なるが、例えば100℃以上の温度、1MPa以上の圧力で行うことが好ましい。   Therefore, in the processing apparatus of this example, after the protective sheet 13 is attached to the lid 3 as shown in FIG. 4 (P1 in FIG. 6), before the processing of the wafer W is started, the processing container 1 is held by the lid 3. For example, by supplying a supercritical fluid into the processing region 8 in the closed state, temperature and pressure are applied to the protective sheet 13 to perform a habituation operation to adjust to the processing atmosphere (P2 in FIG. 6). The temperature and pressure applied to the protective sheet 13 vary depending on the material of the protective sheet 13 and the design temperature and design pressure of the processing container 1, but are preferably performed at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 1 MPa or higher, for example.

高温、高圧の条件下で馴らし操作を行うことにより、保護シート13の伸びが生じ、蓋体3やシール部材12に密着することにより、ウエハWの処理時にシール部材12に加わる引張応力が軽減されるのではないかと考えられる。このように加熱や加圧により伸びを生じる材料としては、熱可塑性のある材料が好ましい。例えばフッ素樹脂は熱可塑性を有しているものが多いが、ポリイミドのなかには熱可塑性が無い(小さい)ものもあるので、ポリイミドを採用する場合には熱可塑性を有するものを採用するとよい。また、保護シート13が高分子材料からなる場合には、高分子材料の柔軟性を失わないようにするため、馴らし操作は当該高分子材料のガラス転移温度未満の温度条件にて行うことが好ましい。   By performing a habituation operation under conditions of high temperature and high pressure, the protective sheet 13 is stretched, and the tensile stress applied to the seal member 12 during processing of the wafer W is reduced by being in close contact with the lid 3 and the seal member 12. It is thought that it is. As a material that causes elongation when heated or pressurized as described above, a thermoplastic material is preferable. For example, many fluororesins have thermoplasticity, but some polyimides have no (small) thermoplasticity. Therefore, when polyimide is used, it is preferable to use thermoplastics. Further, in the case where the protective sheet 13 is made of a polymer material, it is preferable that the acclimation operation is performed under a temperature condition lower than the glass transition temperature of the polymer material so as not to lose the flexibility of the polymer material. .

馴らし操作を行う時間(加熱、加圧を行う時間)は、処理中に超臨界流体のリークが発生しない十分な操作時間を事前の予備実験などにより把握しておけばよい。また、馴らし操作の要否は、ウエハWの処理条件によっても異なり、ウエハWの処理時にシール部材12に加わる引張応力がリークを発生させる程度に大きくない場合には、必ずしも馴らし操作を行わなくてもよい。
こうして馴らし操作を行い、蓋体3やシール部材12に対して保護シート13を十分に馴染ませたら、ウエハWの処理を開始する(図6のP3)。
The time for the habituation operation (time for heating and pressurizing) may be determined by a preliminary experiment or the like for a sufficient operation time during which no leakage of the supercritical fluid occurs during the processing. The necessity of the habituation operation also depends on the processing conditions of the wafer W. If the tensile stress applied to the seal member 12 during the processing of the wafer W is not large enough to cause a leak, the habituation operation is not necessarily performed. Also good.
When the acclimatization operation is performed and the protective sheet 13 is sufficiently accustomed to the lid 3 and the seal member 12, the processing of the wafer W is started (P3 in FIG. 6).

以下、処理装置の作用について説明する。先ず、処理対象のウエハWの表面には、半導体装置を構成する凹部と凸部とからなるパターンが形成されており、先行する洗浄処理にて、例えばアルカリ性薬液であるSC1液(アンモニア及び過酸化水素水の混合液)を用いたパーティクルや有機性の汚染物質の除去、酸性薬液である希フッ酸水溶液(Diluted HydroFluoric acid:DHF)を用いた自然酸化膜の除去、DIW(DeIonized Water)を用いたリンス洗浄などが行われる。そして最後にウエハWの表面に乾燥防止用のIPAが供給され、当該IPAが液盛りされた状態のウエハWが、外部の搬送アーム(不図示)により処理装置まで搬送されてくる。   Hereinafter, the operation of the processing apparatus will be described. First, on the surface of the wafer W to be processed, a pattern composed of a concave portion and a convex portion constituting the semiconductor device is formed. In the preceding cleaning process, for example, an SC1 solution (ammonia and peroxide) that is an alkaline chemical solution. Removal of particles and organic contaminants using a mixture of hydrogen water), removal of natural oxide film using dilute hydrofluoric acid (DHF), which is an acidic chemical, and DIW (DeIonized Water) Rinse cleaning was performed. Finally, IPA for preventing drying is supplied to the surface of the wafer W, and the wafer W in a state where the IPA is accumulated is transferred to the processing apparatus by an external transfer arm (not shown).

一方、処理装置はウエハホルダー4を受け渡し位置まで移動させた状態で待機しており、前記搬送アームはこのウエハホルダー4上にウエハWを載置する。次いで、前記搬送アームをウエハホルダー4の上方側から退避させた後、IPAノズル51からウエハWの表面にIPAを供給して、再度IPAの液盛りを行う。   On the other hand, the processing apparatus stands by with the wafer holder 4 moved to the delivery position, and the transfer arm places the wafer W on the wafer holder 4. Next, after the transfer arm is retracted from the upper side of the wafer holder 4, IPA is supplied from the IPA nozzle 51 to the surface of the wafer W, and IPA liquid is filled again.

このとき、処理容器1のヒーター44には、電力供給部441から電力が供給され、不図示の温度コントローラにより処理領域8内の温度が例えば270℃となるように調整されている。そして、アーム部材50をレール47上でスライドさせ、ウエハホルダー4及び蓋体3を処理容器1側へ移動させることにより、処理容器1(処理領域8)内にウエハWが収容される。   At this time, electric power is supplied from the power supply unit 441 to the heater 44 of the processing container 1, and the temperature in the processing region 8 is adjusted to, for example, 270 ° C. by a temperature controller (not shown). Then, the wafer W is accommodated in the processing container 1 (processing region 8) by sliding the arm member 50 on the rail 47 and moving the wafer holder 4 and the lid 3 toward the processing container 1 side.

この結果、蓋体3はシール部材12及び保護シート13を介して処理容器1に当接し、処理容器1の搬送口2は蓋体3によって気密に塞がれた状態となる。続いて、ロック部材45を回転させてアーム部材50の手前側の部位を係止すると共に、図7に示すように、ロックプレート26を上昇させて、蓋体3の移動を手前側から規制する。   As a result, the lid 3 comes into contact with the processing container 1 via the seal member 12 and the protective sheet 13, and the transport port 2 of the processing container 1 is airtightly closed by the lid 3. Subsequently, the lock member 45 is rotated to lock the front side portion of the arm member 50, and as shown in FIG. 7, the lock plate 26 is raised to restrict the movement of the lid 3 from the front side. .

こうして処理領域8にウエハWを搬入し、ロックプレート26にて蓋体3を規制したら、ウエハWに液盛りされたIPAが乾燥する前に、高圧流体供給路221のバルブV1を開き、例えば超臨界状態のIPA(臨界温度235℃、臨界圧力4.8MPa(絶対圧)以上の温度、圧力状態)を処理領域に供給する(図8)。   When the wafer W is loaded into the processing region 8 and the lid 3 is regulated by the lock plate 26, the valve V1 of the high-pressure fluid supply path 221 is opened before the IPA accumulated in the wafer W is dried, for example, IPA in a critical state (critical temperature: 235 ° C., temperature of critical pressure: 4.8 MPa (absolute pressure) or higher, pressure state) is supplied to the processing region (FIG. 8).

ヒーター44で臨界温度以上の温度雰囲気(本例では270℃)に加熱されている処理領域8内に超臨界状態のIPAを供給すると、ウエハWに液盛りされたIPAは超臨界IPAと渾然一体となり、やがて液体IPAも超臨界状態となる。この結果、ウエハWの表面は液体のIPAから超臨界流体に置換されていくことになるが、平衡状態において液体IPAと超臨界流体との間には界面が形成されないので、パターン倒れを引き起こすことなくウエハW表面の流体を超臨界流体に置換することができる。   When IPA in a supercritical state is supplied into the processing region 8 heated to a temperature atmosphere higher than the critical temperature (270 ° C. in this example) by the heater 44, the IPA accumulated on the wafer W is suddenly integrated with the supercritical IPA. Eventually, the liquid IPA also enters a supercritical state. As a result, the surface of the wafer W is replaced with the supercritical fluid from the liquid IPA. However, since an interface is not formed between the liquid IPA and the supercritical fluid in the equilibrium state, the pattern collapses. The fluid on the surface of the wafer W can be replaced with a supercritical fluid.

このように処理領域8が超臨界流体で満たされると、図9に示すように搬送口2を介して処理領域8内に向け露出する蓋体3側にも超臨界流体の圧力が加わる。このとき超臨界流体は、蓋体3と処理容器1との隙間に進入するが、シール部材12は保護シート13によって覆われ、超臨界流体から保護されているので、背景技術にて説明した超臨界流体のシール部材12への浸透やシール部材12からの低重合成分、不純物などの抽出は発生しない。また保護シート13は、超臨界流体に対する耐食性を備えているので、当該流体と接触しても問題となる程度の上記浸透、抽出現象は発生しない。   When the processing region 8 is filled with the supercritical fluid in this way, the pressure of the supercritical fluid is also applied to the side of the lid 3 exposed toward the processing region 8 through the transport port 2 as shown in FIG. At this time, the supercritical fluid enters the gap between the lid 3 and the processing container 1, but the seal member 12 is covered with the protective sheet 13 and protected from the supercritical fluid. Neither permeation of the critical fluid into the seal member 12 nor extraction of low polymerization components, impurities, etc. from the seal member 12 occurs. Further, since the protective sheet 13 has corrosion resistance to the supercritical fluid, the above-described penetration and extraction phenomenon which causes a problem even when contacting with the fluid does not occur.

またこのとき、搬送口2の周辺の保護シート13に圧力が加わり、図9に示したシール部材12付した矢印のように、当該シール部材12を内側へ引き込もうとする引張応力が作用する。このような場合であっても、当該引張応力が軽減されるように事前の馴らし操作が行われているので、超臨界流体のリークが発生しない程度までシール部材12のずれ量を小さく抑えることができる。   Further, at this time, pressure is applied to the protective sheet 13 around the transport port 2, and a tensile stress is applied to pull the seal member 12 inward as indicated by the arrow attached to the seal member 12 shown in FIG. 9. Even in such a case, since the acclimation operation is performed in advance so as to reduce the tensile stress, it is possible to suppress the deviation amount of the seal member 12 to the extent that the leakage of the supercritical fluid does not occur. it can.

また、例えばO-リングからなるシール部材12をポリイミドの被膜で被覆する場合には、シール部材12を処理容器1に密着させたとき、当該被膜にはシール部材12が潰される変形に伴う応力が繰り返し加わる。この結果、被膜にはクラックなどが生じやすく、シール部材12の保護効果は高くない。これに比べて保護シート13を用いる場合には、処理容器1にシール部材12を密着させたときに生じる変形量は上述の被膜の場合に比べて小さい。このため、蓋体3の開閉を繰り返し行ってもより長期間シール部材12を使用することができる。   Further, when the sealing member 12 made of, for example, an O-ring is covered with a polyimide coating, when the sealing member 12 is brought into close contact with the processing container 1, the coating is subjected to stress associated with the deformation of the sealing member 12 being crushed. Join repeatedly. As a result, cracks or the like are likely to occur in the coating, and the protective effect of the sealing member 12 is not high. In contrast, when the protective sheet 13 is used, the amount of deformation that occurs when the sealing member 12 is brought into close contact with the processing container 1 is smaller than in the case of the above-described coating. For this reason, even if the lid 3 is repeatedly opened and closed, the seal member 12 can be used for a longer period of time.

またここで図9に示すように、ネジ14によって保護シート13を蓋体3に取り付けている場合には、保護シート13の下面と蓋体3との間から超臨界流体が進入してシール部材12に到達する懸念もある。しかしながら、処理を開始する前に馴らし操作を行い、保護シート13を蓋体3に十分に密着させておくことにより、保護シート13の下面側からの超臨界流体の進入を抑えることができることを確認している。また、後述する図13に示すように、ネジ14を用いる代わりに、保護シート13の端部を蓋部3の内部に埋め込むようにして固定し、前記下面側からの超臨界流体の進入を抑えてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, when the protective sheet 13 is attached to the lid 3 with the screw 14, the supercritical fluid enters between the lower surface of the protective sheet 13 and the lid 3, and the sealing member There is also a concern of reaching 12. However, it is confirmed that the intrusion of the supercritical fluid from the lower surface side of the protective sheet 13 can be suppressed by performing a habituation operation before starting the processing and sufficiently attaching the protective sheet 13 to the lid 3. doing. Further, as shown in FIG. 13 to be described later, instead of using the screw 14, the end of the protective sheet 13 is fixed so as to be embedded in the inside of the lid 3, and the entry of the supercritical fluid from the lower surface side is suppressed. May be.

こうして処理領域8に超臨界流体を供給してから予め設定した時間が経過し、ウエハWの表面が超臨界流体にて置換された状態となったら、高圧流体供給路221のバルブV1を閉じる一方、高圧流体排出路222のバルブV2を開いて処理領域8から超臨界流体を排出する。この結果、処理容器1内の圧力は次第に低下し、超臨界流体は気体に変化しつつ排出されるが、処理容器1は、IPAの露点以上の270℃に加熱されているので、ウエハW表面への結露を避けつつIPAを排出できる。   In this way, when a predetermined time has elapsed since the supercritical fluid was supplied to the processing region 8 and the surface of the wafer W has been replaced with the supercritical fluid, the valve V1 of the high-pressure fluid supply path 221 is closed. Then, the valve V2 of the high-pressure fluid discharge passage 222 is opened to discharge the supercritical fluid from the processing region 8. As a result, the pressure in the processing container 1 gradually decreases, and the supercritical fluid is discharged while changing into a gas. However, since the processing container 1 is heated to 270 ° C. above the dew point of IPA, IPA can be discharged while avoiding dew condensation.

またこのとき、シール部材12には超臨界流体が浸透していないので、処理容器1内が減圧されてもシール部材12の内部で超臨界流体が膨張することに伴うクラックの発生もない。   At this time, since the supercritical fluid does not permeate the seal member 12, there is no generation of cracks due to expansion of the supercritical fluid inside the seal member 12 even if the inside of the processing container 1 is depressurized.

処理領域8内のIPAが排出されたら、蓋体3及びウエハホルダー4を受け渡し位置まで移動させてウエハWを処理容器1から搬出する動作を開始する。このとき既述のように蓋体3に取り付けられた保護シート13と処理容器1の側壁面との間に密着力が生じていると、既述のように蓋体3を移動させる際に保護シート13が蓋体3から浮いたり、破れたりする原因となる。   When the IPA in the processing area 8 is discharged, the operation of moving the lid 3 and the wafer holder 4 to the delivery position and unloading the wafer W from the processing container 1 is started. At this time, as described above, when an adhesion force is generated between the protective sheet 13 attached to the lid 3 and the side wall surface of the processing container 1, the lid 3 is protected when it is moved as described above. This causes the sheet 13 to float from the lid 3 or torn.

そこで、本例の処理装置では、IPAの排出を行ったあと、高圧流体排出路222のバルブV2を閉じ、次いで加圧ガス供給路223のバルブV3を開いて加圧ガス供給部233から加圧ガスを供給し、処理容器内を加圧する。しかる後、ロックプレート26を下方側へ移動させて蓋体3の規制を解除し、ウエハWの受け渡し位置まで蓋体3及びウエハホルダー4を移動させる。   Therefore, in the processing apparatus of this example, after discharging IPA, the valve V2 of the high-pressure fluid discharge path 222 is closed, and then the valve V3 of the pressurized gas supply path 223 is opened to pressurize from the pressurized gas supply unit 233. Gas is supplied and the inside of the processing container is pressurized. Thereafter, the lock plate 26 is moved downward to release the regulation of the lid 3, and the lid 3 and the wafer holder 4 are moved to the wafer W delivery position.

このとき図10に示すように処理容器1内の加圧ガスが、保護シート13と処理容器1との間を通って外部へ流れ出ようとして、保護シート13を処理容器1から分離する力が作用する。この結果、保護シート13-処理容器1間に密着力が生じていても、加圧ガスの力を利用して両者を分離することにより、シール部材12や蓋体3が保護シート13により覆われた状態を維持しながら蓋体3を移動させることができる。一方、ウエハWが搬出されたら、加圧ガス供給部233からの加圧ガスの供給は停止する。
こうして受け渡し位置までウエハホルダー4を移動させたら、液体IPAが除去され、乾燥した状態のウエハWを外部の搬送アームに受け渡して一連の動作を終え、次のウエハWが搬入されてくるのを待つ。
At this time, as shown in FIG. 10, the force of separating the protective sheet 13 from the processing container 1 acts as the pressurized gas in the processing container 1 flows out between the protective sheet 13 and the processing container 1. To do. As a result, even if an adhesion force is generated between the protective sheet 13 and the processing container 1, the sealing member 12 and the lid 3 are covered with the protective sheet 13 by separating the two using the force of the pressurized gas. The lid 3 can be moved while maintaining the state. On the other hand, when the wafer W is unloaded, the supply of the pressurized gas from the pressurized gas supply unit 233 is stopped.
When the wafer holder 4 is moved to the delivery position in this way, the liquid IPA is removed, the dried wafer W is delivered to the external transfer arm, a series of operations are completed, and the next wafer W is waited for being carried in. .

本実施の形態に係わる処理装置によれば以下の効果がある。耐食性を有する材料にて構成された保護シート13を用いて、処理容器1とその蓋体3との間に介在するように設けられたシール部材12を覆うので、シール部材12が配置されている位置まで超臨界流体が進入しにくくなる。この結果、シール部材12が超臨界流体から保護され、クラックの発生を防止し、また低重合成分や不純物の抽出に起因するウエハWの汚染を抑制できる。   The processing apparatus according to this embodiment has the following effects. Since the protective sheet 13 made of a material having corrosion resistance is used to cover the sealing member 12 provided so as to be interposed between the processing container 1 and the lid 3, the sealing member 12 is disposed. It becomes difficult for the supercritical fluid to enter the position. As a result, the seal member 12 is protected from the supercritical fluid, the occurrence of cracks can be prevented, and contamination of the wafer W due to the extraction of low polymerization components and impurities can be suppressed.

ここでシール部材12や保護シート13は蓋体3に設ける場合に限られない。例えば、図11に示すように処理容器1側の搬送口2の周囲にシール部材12及び保護シート13を設けてもよい。   Here, the sealing member 12 and the protective sheet 13 are not limited to being provided on the lid 3. For example, as shown in FIG. 11, a seal member 12 and a protective sheet 13 may be provided around the transport port 2 on the processing container 1 side.

また、シール部材12を保護する保護シート13の枚数は1枚に限られるものではなく、2枚以上設けてもよい。図12は、シール部材12を覆うようにフッ素樹脂製の第1の保護シート13aを取り付け、この第1の保護シート13aのシール部材12に接している面とは反対側の面をさらにポリイミド製の第2の保護シート13bで覆って、保護シート13a、13bを2枚重ねにした例を示している。   Further, the number of protective sheets 13 that protect the sealing member 12 is not limited to one, and two or more protective sheets may be provided. In FIG. 12, a fluororesin first protective sheet 13a is attached so as to cover the seal member 12, and the surface of the first protective sheet 13a opposite to the surface in contact with the seal member 12 is further made of polyimide. This is an example in which two protective sheets 13a and 13b are overlapped by being covered with the second protective sheet 13b.

これらの保護シート13a、13bを取り付けるとき、第1の保護シート13aに対して馴らし操作行ってから第2の保護シート13bを取り付け、第2の保護シート13bに対しては馴らし操作を行わないようにしてもよい。馴らし操作を行わない場合には、熱可塑性ではなく、より高強度で破れ難いポリイミドを採用することができるのでシール部材12の保護効果が高まる。一方、超臨界流体がこれらの保護シート13a、13bを加圧してシール部材12を引き込もうとする引張応力は、より柔軟性の高い第1の保護シート13aにて吸収されるので、シール部材12の位置ずれ量は大きくならず、超臨界流体の流出を防ぐ効果は失われない。   When attaching these protective sheets 13a and 13b, the second protective sheet 13b is attached after performing the habituation operation on the first protective sheet 13a, and the habituation operation is not performed on the second protective sheet 13b. It may be. In the case where the habituation operation is not performed, the protection effect of the sealing member 12 is enhanced because it is not thermoplastic but can employ a polyimide that is stronger and hard to break. On the other hand, since the supercritical fluid pressurizes these protective sheets 13a and 13b and pulls in the sealing member 12 is absorbed by the first protective sheet 13a having higher flexibility, The amount of displacement does not increase and the effect of preventing the supercritical fluid from flowing out is not lost.

また、図4、図9などに示した例では、保護シート13をネジ14により蓋体3に固定しているため、蓋体3と処理容器1との当接部を避けてこれらのネジ14を配置している。この結果、当該当接部の全体が保護シート13で覆われた構造となっているが、必ずしも前記当接部の全体を保護シート13で覆う必要はない。例えば図13に示すように保護シート13の端部を蓋体3a、3bの部材内に埋め込むことにより処理容器1と干渉せずに保護シート13を固定できる場合などには、少なくとも処理容器1の搬送口2に露出している領域及びシール部材12の全体が保護シート13で覆うことにより、超臨界流体からシール部材12を保護することができる。   Further, in the examples shown in FIGS. 4 and 9, the protective sheet 13 is fixed to the lid 3 with screws 14, so that the screws 14 avoid the contact portion between the lid 3 and the processing container 1. Is arranged. As a result, the entire contact portion is covered with the protective sheet 13, but it is not always necessary to cover the entire contact portion with the protective sheet 13. For example, when the protective sheet 13 can be fixed without interfering with the processing container 1 by embedding the end of the protective sheet 13 in the members of the lids 3a and 3b as shown in FIG. The region exposed to the transport port 2 and the entire seal member 12 are covered with the protective sheet 13, whereby the seal member 12 can be protected from the supercritical fluid.

また、高圧流体としては、超臨界状態のIPAに代えて、例えばHFE(Hydro Fluoro Ether)や二酸化炭素(CO)の超臨界流体を用いてもよいし、あるいはこれらの物質の亜臨界流体を用いてもよい。亜臨界状態とは、例えばIPAの場合には、温度及び圧力が夫々100〜300℃程度及び1〜3MPa程度の範囲の状態である。このように、本発明は、高圧流体(超臨界流体や亜臨界流体)を用いてウエハWに対して処理を行う場合に広く適用できる。
また、処理装置において行う処理としては、既述の乾燥処理以外にも、例えばウエハWの表面からのレジスト膜の除去(溶解)処理などであってもよい。
As the high-pressure fluid, instead of the supercritical IPA, for example, a supercritical fluid such as HFE (Hydro Fluoro Ether) or carbon dioxide (CO 2 ) may be used, or a subcritical fluid of these substances may be used. It may be used. For example, in the case of IPA, the subcritical state is a state in which the temperature and pressure are in the range of about 100 to 300 ° C. and about 1 to 3 MPa, respectively. As described above, the present invention can be widely applied when processing is performed on the wafer W using a high-pressure fluid (supercritical fluid or subcritical fluid).
In addition to the above-described drying process, the process performed in the processing apparatus may be, for example, a resist film removal (dissolution) process from the surface of the wafer W.

W ウエハ
1 処理容器
12 シール部材
13 保護シート
2 搬送口
26 ロックプレート
3 蓋体
60 制御部
8 処理領域
W Wafer 1 Processing container 12 Seal member 13 Protective sheet 2 Transport port 26 Lock plate 3 Lid 60 Control unit 8 Processing area

Claims (7)

搬入出領域を介して処理容器内に搬入された被処理基板に対して高圧流体を用いて処理を行う処理装置において、
前記処理容器に当接して、前記搬入出領域を気密に塞ぐための蓋体と、
前記蓋体が前記処理容器内の圧力により当該処理容器側から後退することを規制するための規制機構と、
前記蓋体が前記搬入出領域を塞いだときに前記蓋体と前記処理容器との間に前記搬入出領域を囲んだ状態で介在するように設けられたシール部材と、
このシール部材を前記処理容器内の高圧流体との接触から保護するために、前記シール部材を覆うように設けられ、前記高圧流体に対する耐食性を有する材料により構成された保護シートと、を備え、
前記処理容器内の高圧流体からの圧力を受けて前記保護シートに引張応力が発生することによる前記シール部材の位置ずれを低減するために、前記保護シートは、前記蓋体に取り付けられた後または前記処理容器の外面に取り付けられた後、被処理基板に対する処理が開始される前に、加熱、加圧雰囲気に晒す馴らし操作が行われていることを特徴とする処理装置。
In a processing apparatus that performs processing using a high-pressure fluid on a substrate to be processed that is carried into a processing container via a carry-in / out region,
A lid that abuts the processing container and hermetically closes the loading / unloading area;
A restricting mechanism for restricting the lid from retreating from the processing container side by the pressure in the processing container;
A seal member provided so as to be interposed between the lid and the processing container so as to surround the carry-in / out area when the lid closes the carry-in / out area;
In order to protect the sealing member from contact with the high-pressure fluid in the processing container, the protective sheet is provided so as to cover the sealing member and is made of a material having corrosion resistance to the high-pressure fluid, and
In order to reduce the displacement of the seal member due to the tensile stress generated in the protective sheet due to the pressure from the high-pressure fluid in the processing container, the protective sheet is attached to the lid or after being attached to the outer surface of the processing vessel, before the processing for the substrate to be processed is started, heat, process characterized that you have been made conditioned operation exposed to pressurized atmosphere device.
前記保護シートの厚さは、1μm以上、1000μm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の処理装置。   The processing apparatus according to claim 1, wherein a thickness of the protective sheet is in a range of 1 μm to 1000 μm. 前記保護シートはポリイミド材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載の処理装置。 The protective sheet processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it consists of a polyimide material. 前記ポリイミド材料は、熱可塑性であることを特徴とする請求項に記載の処理装置。 The processing apparatus according to claim 3 , wherein the polyimide material is thermoplastic. 前記保護シートはフッ素樹脂材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載の処理装置。 The protective sheet processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a fluorine resin material. 前記保護シートは、フッ素樹脂材料からなり、前記馴らし操作が行われた第1の保護シートと、この第1の保護シートを、前記シール部材と接する面の反対側から覆い、ポリイミド材料からなると共に前記馴らし操作が行われていない第2の保護シートと、を含むことを特徴とする請求項に記載の処理装置。 The protective sheet is made of a fluororesin material, covers the first protective sheet subjected to the habituation operation, and the first protective sheet from the opposite side of the surface in contact with the seal member, and is made of a polyimide material. The processing apparatus according to claim 1 , further comprising: a second protective sheet that is not subjected to the habituation operation. 気密に塞がれた前記搬入出領域を開放する動作に伴って、前記シール部材が設けられている面から保護シートが剥がれること防止するために、前記処理容器から蓋体を離間させる際に、当該保護シートの前記シール部材と接する面とは反対側の面に加圧ガスを供給する加圧ガス供給部を備えることを特徴とする請求項1ないしの何れか一つに記載の処理装置。 When the lid is separated from the processing container in order to prevent the protective sheet from being peeled off from the surface on which the seal member is provided in association with the operation of opening the carry-in / out region that is airtightly closed. the processing according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a pressurized gas supply unit for supplying a pressurized gas to the surface opposite to the surface contacting with the sealing member of the protective sheet apparatus.
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