CN1497667A - 高压处理方法及高压处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高压处理方法及高压处理装置，使用高压流体而对被处理体施予高压处理，其中，将所述高压流体冲撞到配置在高压处理室内的所述被处理体表面上之后，沿其表面流到该被处理体外边。

Description

高压处理方法及高压处理装置

技术领域

本发明涉及适用于对半导体晶片、液晶基板等具有超微细结构的试样(被处理体)进行显影、成膜、清洗、蚀刻、漂洗、置换、干燥等工序的高压处理方法及高压处理装置。

背景技术

众所周知，在半导体芯片领域，其微细化正在快速发展。芯片内部的布线尺寸在10年前大约为1μm左右，而目前已微细化到0.18μm左右，甚至布线尺寸为0.13μm的器件也正在实用化。另一方面，布线尺寸为自0.10μm至0.07μm或者0.05μm的产品也被设定为具体目标，该开发也已启动。

然而，随着上述微细化的进展，目前开始出现现有技术难以解决的几种新技术问题。其中，近年来毛细管力对微细结构所造成的倒塌或者崩溃现象要成为重大技术问题之一。大半的半导体芯片是通过对硅片施予多道的湿式处理(指使用液体的处理)进行制造。例如，在使用光致抗蚀剂的显影工序中，将附着在晶片上的显影液(碱性水溶液)用净水漂洗之后，进行干燥。但在此过程中，随着干燥的进行，水浸的晶片就曝露在液体(净水)与气体的界面，而产生强大的界面张力。该界面张力对显影后平行竖立的壁形抗蚀剂引起互相吸引，进而造成倒塌现象。

例如，当制造称之为“微机电***”(Micro Electro MechanicalSystem)机电器件的过程中，由于微机电***具有微细悬臂等刚性小的结构，还引起另一个技术问题。即，通常，这种器件在使用氢氟酸等水溶液进行蚀刻除去牺牲层，然后，使用漂洗液清洗、使之干燥。在这种情况下，在漂洗液的干燥过程中产生的毛细管力也引起悬臂的相互粘合以及悬臂与基底面的粘合。这种现象是众所周知的。

为了解决上述问题，研究了各种方案。其中，利用高压流体，特别是利用所称超临界流体进行干燥的方案为近年来引人注视的有力技术方案之一。通过利用超临界流体，可以实现不存在气液界面的状态，即，可以在不容易产生毛细管力的状态下进行干燥，可以防止倒塌以及崩溃的同时，还可以干燥微细结构。再者，通常将二氧化碳，由于其临界点约为31℃、7.3MPa，易以操作，并且还具有不燃性、无毒性以及廉价之特性，用作超临界流体。

另外，最近，7.4MPa被举为二氧化碳的优选超临界状态的压力。

用于干燥处理之外，将超临界二氧化碳用于半导体晶片等的清洗处理也令人注目，其可能性也正在被研讨。以往的清洗工序采用了湿式处理，但是随着往0.10μm以下的微细化以及新材料的适用化，清洗工序将要面临深刻问题。即，在使用液体清洗的情况下，液体难以进入微细结构内部，造成清洗困难。特别是对于新一代绝缘膜等的材料，为了降低介电常数，其结构需要采用多孔性，从而，在湿式处理过程中，钻入到微细孔里的液体就难以完全除去。这种残留水分会严重影响到器件特性。然而，当使用超临界二氧化碳(超临界流体)时，由于它具有接近气体的浸透性，能够容易浸透到微细结构内部，进行清洗处理，并且可以消除如在湿式处理场合下会发生的液体残留在微细部分的问题(参照例如特开平9-232266号公报)。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是提供一种对于半导体晶片、液晶基板等具有超微细结构的试样(被处理体)进行规定的处理的方法以及处理装置。特别是使用高压流体，包括具有上述种种优良性质的超临界流体，对被处理体施予处理的同时，对处理的高效率化、均匀化要求可以进一步满足的处理方法以及处理装置。

为了达成上述目的，本发明的使用高压流体而对被处理体施予高压处理的高压处理方法是将所述高压流体冲撞到配置在高压处理室内的所述被处理体表面上之后，沿其表面流到该被处理体外边。

另外，本发明的使用高压流体而对被处理体施予高压处理的高压处理方法还可以包括，所述高压流体为超临界状态或者亚临界状态的流体。

另外，本发明的使用高压流体而对被处理体施予高压处理的高压处理方法还可以包括，对所述被处理体施予以其表面的正交轴为中心的旋转运动，以便将冲撞到该表面的高压流体沿该表面流到该被处理体外边。

另外，本发明的使用高压流体而对被处理体施予高压处理的高压处理方法还可以包括，将所述高压流体在分散状态下各自冲撞到所述被处理体表面上。

另外，本发明的使用高压流体而对被处理体施予高压处理的高压处理方法还可以包括，将所述被处理体表面朝上方地水平配置在高压处理室内之后，将所述高压流体从该表面上方大致垂直地导入而冲撞到该被处理体。

此外，本发明的高压处理方法也可以包括以下工序：将被处理体装入到高压处理室内的装料工序；对该高压处理室导入高压流体，使该室内成为预定温度压力状态的工序；将该高压处理室内保持在一定压力之下，将该高压流体冲撞到该被处理体表面，再继续沿其表面流到该被处理体外边，而排出到高压处理室之外的工序；将该高压处理室内压力减低至大气压的工序；以及将该被处理体从该高压处理室内取出的工序。

另一方面，本发明的对被处理体供应高压流体而进行高压处理的高压处理装置备有：高压容器，在其内部可以容纳被处理体；流体供应机构，对所述高压容器内的所述被处理体表面供应所述高压流体；以及流体排出机构，将从所述流体供应机构对所述被处理体表面供应的所述高压流体，沿其表面流到该被处理体外边，再排出到所述高压容器之外。

另外，本发明的对被处理体供应高压流体而进行高压处理的高压处理装置还可以包括，所述高压流体为超临界状态或者亚临界状态的流体，供应到所述被处理体。

另外，本发明的对被处理体供应高压流体而进行高压处理的高压处理装置还备有，所述流体供应机构还包括流体导入通路，设置于所述高压容器中的与所述被处理体表面对向的壁部上，对该被处理体供应所述高压流体；以及所述流体排出机构还包括流体排出通路，设置于所述高压容器中的沿该被处理体表面往其周缘外延的位置的壁部上，将该高压流体排出到高压容器之外。

所述高压处理装置还可以包括，所述流体排通出路设置于，在沿所述被处理体表面延伸的方向上位于所述被处理体外侧的所述高压容器壁部上，且该流体排通出路的进口对着该被处理体周缘端部。

所述高压处理装置或者还可以包括，所述流体导入通路设置于所述高压容器壁部，与所述被处理体表面中心对向；与该被处理体表面对向的该高压容器壁部表面部分形成喇叭形，从该被处理体中心越离开、该壁部表面就越接近该被处理体表面。

另外，前述高压处理装置还可以包括，其中所述喇叭形壁部表面的形状包含双曲线形状。前述高压处理装置或者还可以包括，在所述被处理体表面上的各点离开该被处理体表面中心的距离、与该各点和所述壁部表面的间距大致在反比例的关系之下，形成该壁部表面。

另外，本发明的对被处理体供应高压流体而进行高压处理的高压处理装置还可以包括，用以旋转所述被处理体的旋转机构。高压处理装置还可以包括，所述流体供应机构还包括流体分散机构，由对置于该被处理体表面的闭塞板、以及在该闭塞板形成的多个流通孔而构成，用以向所述被处理体表面分散供应高压流体的流动，该各流通孔的中心轴线以由旋转机构对该被处理体施予旋转的轴线为基准，往该被处理体旋转方向的反向方向倾斜。

另外，本发明的对被处理体供应高压流体而进行高压处理的高压处理装置还可以包括，所述流体供应机构还包括流体分散机构，用以向所述被处理体表面分散供应高压流体的流动。

另外，前述高压处理装置还可以包括，所述流体分散机构由与所述被处理体表面对置的闭塞板、以及在该闭塞板上形成的多个流通孔而构成。该高压处理装置再可以包括，所述多个流通孔位于所述闭塞板上、并设置于以所述被处理体中心为中心的多个同心圆上，该各流通孔的孔径设定为使流通该各流通孔的高压流体的流速大致相同的尺寸，而且在每一个同心圆上相邻的流通孔间距设定为当同心圆直径越小该间距就越短。

前述高压处理装置或者还可以包括，所述流体分散机构含有对置于所述被处理体表面的多孔性材料部件。

附图说明

图1是本发明高压处理装置第一种实施方式的剖视图。

图2是本发明高压处理装置第二种实施方式的剖视图。

图3是本发明高压处理装置第三种实施方式的局部剖视图。

图4是设置在图3所示的高压容器内的流体分散机构的平面图。

图5是本发明高压处理装置第四种实施方式的高压处理装置的流体分散机构局部剖切斜视图。

图6是图5所示的流体分散机构的剖视图。

图7是本发明高压处理装置第五种实施方式的局部剖视图。

图8是本发明高压处理装置第六种实施方式的局部剖视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明高压处理方法以及高压处理装置的各实施方式进行说明。图1表示本发明高压处理装置的第一种实施方式。该图所示的高压容器1备有由侧壁4a以及顶壁4b一体形成为圆筒盖形的上侧件4、以及构成高压容器1底壁的下侧件5，上侧件4与下侧件5通过密封件7互相密合，并且上侧件4与下侧件5在上下方向上可以相对移动而可互相离合。从而高压容器1可以自由开闭，上侧件4与下侧件5在密合状态下其内腔形成高压处理室9用作容纳半导体晶片、液晶基板等(以下简称为晶片)晶片2。此外，在图示的例子中，晶片2为圆盘形。

高压处理室9内设有载置晶片2的载置台11。在载置台11的周缘上环状地配有朝上方突出的支承爪12，在载置台11中心朝下方突设支承轴13。将晶片2的外周部载置在载置台11的支承爪12上，晶片2的表面2a(上表面)就朝上方地被水平配置在高压处理室9内。

载置台11的支承轴13通过高压密封式导入旋转机构15穿过高压容器1的下侧件5，高压密封式导入旋转机构15的旋转轴连接到高压容器1外部的旋转机构16。此旋转机构16以支承轴13为中心，在任意的转速下可以将晶片2和载置台11一起旋转。换句话说，该实施方式备有旋转机构，由载置台11、支承轴13、高压密封式导入旋转机构15以及旋转机构16构成，可以旋转被处理体的晶片2。

在高压容器1的上侧件4顶壁4b上设有流体导入通路20。在流体导入通路20的上游侧从上游顺序配置储气瓶21、泵22、加热器23以及高压阀24。在储气瓶21内收容液体二氧化碳，该二氧化碳经过泵22加压，再经过加热器23加热之后，变成高压流体的超临界二氧化碳(下面，除有必要分别记载，简略为超临界流体)。该超临界流体通过流体导入通路20导入到高压处理室9内。

在流体导入通路20向高压处理室9的流出口下游侧设有流体分散机构25。此流体分散机构25具有圆盘形的闭塞板27，与高压容器1壁部嵌合；以及多个流通孔28，该孔上下贯通该闭塞板27。由于超临界流体通过流体分散机构25，可以使导入到高压处理室9内的超临界流体对晶片2表面2a大致垂直地并均匀地供应到表面2a。换句话说，该实施方式备有流体供应机构，由上述流体导入通路20、其上游侧流路、在该流路内设置的储气瓶21、泵22、加热器23及高压阀24、以及上述流体分散机构25构成，可以向容纳在高压处理室9内的晶片2表面2a供应高压流体的超临界流体。

高压容器1设有调压机构(未图示)，可将高压处理室9内的温度控制至预定温度。另外，高压容器1还设有压力表(未图示)，用以检测上侧件4与下侧件5在密合状态下形成高压处理室9的压力。

在高压容器1侧(上侧件4的侧壁4a)设有流体排出通路26。该流体排出通路26为多个，放射状地配置于高压容器1。即，从流体导入通路20导入到高压处理室9的超临界流体通过流体分散机构25，对晶片2表面2a大致垂直地并均匀地供应到表面2a，进而冲撞到表面2a之后，沿表面2a往晶片2周缘方向流到晶片2外边，再继续通过流体排出通路26排出到高压处理室9之外。

从高压处理室9排出的超临界流体通过调压阀31降压之后，经过分离槽32从高压阀33排出。即，该实施方式备有流体排出机构，由上述流体排出通路26、其下游侧流路以及在该流路内设置的调压阀31、分离槽32及高压阀33构成，可以从高压处理室9排出对晶片2已施予了高压处理的高压流体，即，超临界流体。再者，在图1中表示了将超临界二氧化碳通过高压阀33放出到大气中的实例，另外也可以采用再循环方式，例如，将通过高压阀33出来的超临界流体经所需器具再液化之后，回收到储气瓶21的方式。

再者，根据高压处理的用途，为了对晶片2施予高压处理而使用的超临界流体(在此指超临界二氧化碳)之中，可以添加该流体以外的试剂，例如有清洗剂以及相溶化剂。为此，在图1所示的高压处理装置中设有旁路，从加热器23与高压阀24之间的流路分歧，旁通高压阀24之后，汇合到该高压阀24与流体导入通路20之间的流路。

在该旁路内设置了高压阀35、混合器34以及高压阀36。在高压阀35与混合器34之间设有分歧流路，可以连通到储藏试剂的贮槽41，并且在该分歧流路内设置了高压阀43以及泵42。

当在超临界流体之中添加试剂时，关闭高压阀24而打开高压阀35、36、43，储藏在贮槽41的试剂就由泵42加压，通过高压阀43注入到超临界流体的流动里。注入后，混合器34将超临界流体与试剂均匀混合，进而溶化了试剂的超临界流体通过流体导入通路20导入到高压处理室9内。

根据如上所述的高压处理装置，导入到高压处理室9的超临界流体就向晶片2表面2a垂直冲撞，在表面2a使超临界流体的流动产生紊乱，进而迅速地进行置换(超临界流体融化残留杂质或者水分)。因此，在清洗以及干燥处理中，通过陆续供应新鲜的流体，可以有效地进行这些处理。

此外，由于与晶片2表面2a接触而含有杂质的处理后的超临界流体直接流到晶片2外边，通过流体排出通路26从高压处理室9排出，因此，该流体不会弯入到晶片2的里面(下表面)，不会污染该里面。另外，通过对晶片2施予旋转，可以提高晶片2的面内均匀性(即，可以将流过晶片2表面的流体的膜厚均匀)，以致进一步提高清洗以及干燥各处理效率。再者，以提高面内均匀性为目的，晶片2的转速为100rpm左右就满足其要求。如果以提高处理效率为目的，其转速优选为大约300-1000rpm的范围。

下面对本发明用于绝缘膜的干燥处理进行说明。

首先，将晶片2湿式清洗，使之旋转干燥后，载置在高压容器1里的载置台11上，关闭高压容器1。接着，关闭高压阀35、36以及调压阀31，而打开高压阀24。在此状态下启动泵22。泵22被启动之后，将储藏在储气瓶21的液体二氧化碳由泵22加压，再加上由加热器23加热，转变成超临界状态，将它经过流体导入通路20导入到高压处理室9内。在此过程中，将高压处理室9的温度保持80℃，并且使用压力表(未图示)监视高压处理室9内的压力，将加压操作继续到高压处理室9内的压力达到12MPa为止。

当高压处理室9内的压力达到12MPa时，打开调压阀31。这时，调节调压阀31的开度将供应到泵22的二氧化碳量、与通过调压阀31排出的二氧化碳量控制成大致相同。通过此操作，高压处理室9内的压力大致在一定的状态下，可以使超临界流体流入到高压处理室9内。接着，启动旋转机构16使晶片2转速为100rpm，将此状态继续10分钟。

通过上述操作，通过流体导入通路20导入的超临界流体在均匀分散的状态下，向晶片2表面2a垂直冲撞，在表面2a产生紊乱，进而迅速地与清洗液进行置换而流过去，导致使残留在晶片2微细结构的湿分有效地溶入(进入)到超临界流体里，同时，向晶片2表面2a的周缘(径向)方向流过。在此处理中，干燥对象的绝缘膜指膜厚为几个μm以下的薄膜。因此，通过上面所述的操作，即，使超临界流体产生紊流而有效地在晶片2表面2a与水分进行置换，可以大幅度地缩短绝缘薄膜的干燥处理时间。然后，将湿分已溶入(进入)的超临界流体通过设置于高压容器1侧的流体排出通路26向高压处理室9之外排出。

这样经过10分钟后，停止泵22，关闭高压阀24。通过此操作在高压处理室9内残留的超临界流体通过调压阀31向高压处理室9之外排出，经过所定时间之后，高压处理室9内的压力就返回到大气压。故此，室内压力返回到大气压之后，打开高压容器1取出晶片2，结束干燥处理。再者，上述干燥处理之后，对从高压处理室9取出的晶片2使用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)进行了残留水分的检测。检测结果，显示出其水分为所定下限值以下。

下面对本发明用于晶片的清洗进行说明。

首先，将晶片2蚀刻以及灰化处理后，载置在高压容器1里的载置台11上，关闭高压容器1。接着，关闭高压阀35、36以及调压阀31，而打开高压阀24，启动泵22。泵22被启动之后，将储藏在储气瓶21的液体二氧化碳由泵22加压，再加上由加热器23加热，转变成超临界状态，将它经过流体导入通路20导入到高压处理室9内。在此过程中，将高压处理室9的温度保持在45℃，并且使用压力表(未图示)监视高压处理室9内的压力，将加压操作继续到高压处理室9内的压力达到14MPa为止。

当高压处理室9内的压力达到14MPa时，关闭高压阀24，而打开高压阀35、36、43以及调压阀31，接着启动泵42。这时，调节调压阀31的开度将供应到泵22的二氧化碳量、与通过调压阀31排出的二氧化碳量控制成大致相同。通过此操作，储藏在贮槽41的清洗剂等试剂就由泵42加压，注入到超临界流体的流动里，由混合器34将试剂与超临界流体均匀地混合之后，通过流体导入通路20导入到高压处理室9内。因此，高压处理室9内的压力大致在一定的状态下，溶化了试剂的超临界流体流入通到高压处理室9内。接着，启动旋转机构16使晶片转速为100rpm，将此状态继续10分钟。

通过上述操作，溶入了试剂的超临界流体在均匀分散的状态下，通过流体导入通路20导入到高压处理室9内，而向晶片2表面2a垂直冲撞，在表面2a产生紊乱，进而迅速地与处理液进行置换而流过去，导致使超临界流体中的试剂、与残留在晶片2的抗蚀剂以及聚合物反应，同时，向晶片2表面2a的周缘方向(径向方向)快速地流过去。在此处理中，如上所述，使流体产生紊流而可以有效地在晶片2表面2a进行置换(超临界流体融化残留杂质或者水分)，因而可以大幅度地缩短清洗处理时间。然后，已溶入(进入)了被清洗物质的超临界流体就通过设置于高压容器1侧的流体排出通路26向高压处理室9之外排出。

这样经过10分钟后，关闭高压阀35、36以及43，打开高压阀24，而停止泵42。通过此操作，超临界流体(未包含试剂)流过同样的流路漂洗晶片2的表面2a。

将漂洗工序继续10分钟后，停止泵22，而关闭高压阀24。由此，残留在高压处理室9内的超临界流体通过调压阀31向高压处理室9外排出，经过所定时间之后，高压处理室9内的压力就返回到大气压。故此，室内压力返回到大气压之后，打开高压容器1取出晶片2，结束清洗处理。

再者，在上述操作实例中，漂洗工序为一次，但根据需要在使用第一试剂的清洗工序和由超临界二氧化碳(未包含试剂)进行的漂洗工序之间，可以添加使用第二试剂的漂洗工序。另外，还可以添加使用第三试剂的工序。这些是根据清洗对象的性质可以适宜选择。

图2表示本发明高压处理装置的第二种实施方式。

此图中所示的高压处理装置备有两条分歧流路，从高压阀35和混合器34之间的旁路分歧，一条可以连通到储藏试剂的贮槽41、另一条可以连通到贮槽41A，并且一条可连通到贮槽41侧的分歧流路内设置了高压阀43以及泵42，另一条可连通到贮槽41A侧的分歧流路内设置了高压阀43A以及泵42A。

根据上述构成，例如在置于一侧的贮槽41储藏第一试剂，而在置于另一侧的贮槽41A储藏第二试剂，通过适宜控制高压阀43、43A的开闭而转换试剂的种类，以致使用不同种类的试剂，可以实施两种漂洗处理(第一道以及第二道工序)。

图3以及图4另外表示本发明高压处理装置的第三种实施方式。

在这些图所示的高压处理装置备有下述特征的流通孔28。其特征是，各流通孔28贯通流体分散机构25的上述闭塞板27，设置于以晶片中心为中心的多个同心圆上，并且将各流通孔28的各孔径设定为使超临界流体流通各孔的流速为大致相同的尺寸，而且在每一个同心圆上相邻的流通孔间距设定为同心圆直径越小该间距就越短。即，各流通孔28分布在以晶片中心为中心的上述闭塞板27的同心圆上，使流通各孔的超临界流体流速大致相同，而且在闭塞板27上、位于靠近径向方向中心的某一个同心圆上相邻的流通孔间距，要比位于靠近径向方向外侧的另一个同心圆上相邻的流通孔间距短。除了上面特征，其他构成就与图1所示的高压处理装置相同。

这样构成的高压处理装置，由于从各流通孔流出的超临界二氧化碳的流速大致均匀，进而可以使在晶片2表面2a上的超临界流体流速大致均匀。

另外，还可以一面抑制超临界流体的消费量，一面将超临界流体大致均匀地流到晶片2表面2a全体。换句话说，由于通过流通孔28向晶片2供应的超临界流体是如图3所示，从晶片2的中心领域(置于径向方向中心的领域)往周缘领域(置于径向方向外侧的领域)流过去，假使在闭塞板27径向方向内侧的同心圆上相邻的流通孔28间距、和在径向方向其外侧的同心圆上相邻的流通孔28的间距相同的话，在周缘领域产生过剩的超临界流体的流过量，导致超临界流体在晶片2表面2a的流过量不均匀，以及使超临界流体消费必要以上的量。但是如图4所示，将在同心圆上相邻的流通孔的间距设定为上述构成，即，在闭塞板27上对置于晶片中央领域的部分、与对置于晶片周缘领域的部分相比，越向同心圆中心，流通孔的间距就越短小地构成各流通孔位置，可以防止过剩的超临界流体流过晶片2的周缘部分，导致将适量的超临界流体均匀流到晶片表面全体。

因此，根据上述构成的高压处理装置，可以使流过晶片2表面2a的超临界二氧化碳量以及其速度均匀，导致进一步均匀地处理晶片2的同时，抑制流体的浪费。

图5以及图6再另外表示本发明高压处理装置的第四种实施方式。

在这些图所示的高压处理装置备有下述特征的流通孔28。其特征是，各流通孔28贯通流体分散机构25的上述闭塞板27，并且各孔的中心轴线以上下方向(晶片2的旋转轴线方向)为基准，往晶片2旋转方向的反向方向倾斜(即，如图6所示，从晶片2的旋转轴线方向上方观察闭塞板27的话，同一个流通孔28的闭塞板27下表面开口置于其上表面开口的旋转方向始点侧)。除了上面特征，其他构成就与图1所示的高压处理装置相同。

这样构成的高压处理装置，由于向晶片2供应超临界流体的方向是和由晶片2的旋转产生的运动方向反向倾斜，因此超临界流体变成紊流，促进该流体的分散。从而可以进一步有效地进行晶片2的处理。

另外，如图7所示本发明高压处理装置第五种实施方式，可将上述具有流通孔28的闭塞板27改为由烧结陶瓷等多孔性材料形成的板状部件40。根据上述构成，由于超临界流体弯弯曲曲地穿通多孔性材料内部，促进该流体的分散，从而可以对晶片2表面2a均匀供应超临界流体。

图8还另外表示本发明高压处理装置的第六种实施方式。

在此图所示的高压处理装置之中，高压容器1顶壁4b的内表面4c形成喇叭形(漏斗形)，即，从晶片2的中心往周缘方向(径向方向)越离开，内表面4c就越接近表面2a，以致形成流体分散机构25。

这样，通过流体导入通通路20导入到高压处理室9内的超临界流体就由流体分散机构25分散供应到晶片2表面2a全领域。该流体冲撞到晶片2表面2a之后，沿晶片2表面2a往周缘方向流到晶片2外边，而通过流体排出通路26向高压处理室9之外排出。因此，可以使超临界流体均匀供应到晶片2表面2a。

再者，为了使流体进一步均匀分散到晶片2表面2a全领域，例如，高压容器1顶壁4b内表面的喇叭形(漏斗形)可形成为包含双曲线形的喇叭形。这样可以使表面2a上的超临界流体的流速均匀。

另一方面，将在晶片2表面2a上的各点离开晶片2中心的距离，与其表面2a各点和高压容器1的顶壁4b内表面4c之间的间隔成为大致反比例的关系之下，形成内表面4c。该构成也有利于对晶片2表面2a的超临界流体的流速均匀。

再者，在上面说明了将超临界二氧化碳(超临界流体)用作高压流体的实施方式。替代它也可以使用亚临界状态的二氧化碳。本发明的亚临界状态指该压力以及温度之中，一个状态量或者两个状态量位于超临界状态的低方邻域，其优选为位于液相邻域。另外，不限于二氧化碳，水、氨、一氧化二氮或者乙醇也可以作为高压流使用。即，具有1MPa以上的压力的流体就可用于高压流体。在本发明所述的高压流体指压力为1MPa以上的流体。优选的高压流体为具有高密度、高溶解性、低粘度、高扩散性的流体，更优选的高压流体为如上所述的超临界状态或者亚临界状态的流体。将二氧化碳作为超临界流体使用，其状态量为31℃、7.1MPa以上。在该温度之下，优选的压力为7.4MPa以上。在于清洗和清洗后的漂洗以及干燥、显影等工序使用，高压流体优选为5-30MPa的亚临界流体或者超临界流体，更优选为7.1-20MPa，在该流体状态下进行这些处理。更加优选为7.4-20MPa，在该流体状态下进行这些处理。

另外，将二氧化碳用作亚临界流体的场合下，其优选为二氧化碳的温度在10℃以上31℃未满的范围、其压力大于或等于7.4Mpa的状态，更优选为其温度在10℃以上31℃未满的范围、其压力在5.0MPa以上7.4MPa未满的范围的状态。

Claims (19)

1.一种高压处理方法，使用高压流体而对被处理体施予高压处理，其特征在于，将所述高压流体冲撞到配置在高压处理室内的所述被处理体表面上之后，沿其表面流到该被处理体外边。

2.根据权利要求1所述的高压处理方法，其特征在于，所述高压流体为超临界状态或者亚临界状态的流体。

3.根据权利要求1所述的高压处理方法，其特征在于，对所述被处理体施予以其表面的正交轴为中心的旋转运动，以便将冲撞到该表面的高压流体沿该表面流到该被处理体外边。

4.根据权利要求1所述的高压处理方法，其特征在于，将所述高压流体在分散状态下各自冲撞到所述被处理体表面上。

5.根据权利要求1所述的高压处理方法，其特征在于，将所述被处理体表面朝上方地水平配置在高压处理室内之后，将所述高压流体从该表面上方大致垂直地导入而冲撞到该被处理体。

6.一种高压处理方法，其特征在于，包括以下工序：

将被处理体装入到高压处理室内的装料工序；

对该高压处理室导入高压流体，使该室内成为预定温度压力状态的工序；

将该高压处理室内保持在一定压力之下，将该高压流体冲撞到该被处理体表面，再继续沿其表面流到该被处理体外边，而排出到高压处理室之外的工序；

将该高压处理室内压力减低至大气压的工序；以及

将该被处理体从该高压处理室内取出的工序。

7.一种高压处理装置，对被处理体供应高压流体而进行高压处理，其特征在于，具有：

高压容器，在其内部可以容纳被处理体；

流体供应机构，对所述高压容器内的所述被处理体表面供应所述高压流体；以及

流体排出机构，将从所述流体供应机构对所述被处理体表面供应的所述高压流体，沿其表面流到该被处理体外边，再排出到该高压容器之外。

8.根据权利要求7所述的高压处理装置，其特征在于，

所述高压流体为超临界状态或者亚临界状态的流体，供应到所述被处理体。

9.根据权利要求7所述的高压处理装置，其特征在于：

所述流体供应机构还包括流体导入通路，设置于所述高压容器中的与所述被处理体表面对向的壁部上，对该被处理体供应所述高压流体；以及

所述流体排出机构还包括流体排出通路，设置于所述高压容器中的沿该被处理体表面往其周缘外延的位置的壁部上，将该高压流体排出到高压容器之外。

10.根据权利要求7所述的高压处理装置，其特征在于，还包括，用以旋转所述被处理体的旋转机构。

11.根据权利要求7所述的高压处理装置，其特征在于，

所述流体供应机构还包括流体分散机构，用以向所述被处理体表面分散供应高压流体的流动。

12.根据权利要求11所述的高压处理装置，其特征在于，

所述流体分散机构由与所述被处理体表面对置的闭塞板、以及在该闭塞板上形成的多个流通孔而构成。

13.根据权利要求12所述的高压处理装置，其特征在于，

所述多个流通孔位于所述闭塞板上、并设置于以所述被处理体中心为中心的多个同心圆上，该各流通孔的孔径设定为使流通该各流通孔的高压流体的流速大致相同的尺寸，而且在每一个同心圆上相邻的流通孔间距设定为当同心圆直径越小该间距就越短。

14.根据权利要求11所述的高压处理装置，其特征在于，

所述流体分散机构含有对置于所述被处理体表面的多孔性材料部件。

15.根据权利要求10所述的高压处理装置，其特征在于，

所述流体供应机构还包括流体分散机构，由对置于该被处理体表面的闭塞板、以及在该闭塞板形成的多个流通孔而构成，用以向所述被处理体表面分散供应高压流体的流动，该各流通孔的中心轴线以由旋转机构对该被处理体施予旋转的轴线为基准，往该被处理体旋转方向的反向方向倾斜。

16.根据权利要求9所述的高压处理装置，其特征在于，

所述流体排通出路设置于，在沿所述被处理体表面延伸的方向上位于所述被处理体外侧的所述高压容器壁部上，且该流体排通出路的进口对着该被处理体周缘端部。

17.根据权利要求9所述的高压处理装置，其特征在于：

所述流体导入通路设置于所述高压容器壁部，与所述被处理体表面中心对向；

与该被处理体表面对向的该高压容器壁部表面部分形成喇叭形，从该被处理体中心越离开、该壁部表面就越接近该被处理体表面。

18.根据权利要求17所述的高压处理装置，其特征在于，

所述喇叭形壁部表面的形状包含双曲线形状。

19.根据权利要求17所述的高压处理装置，其特征在于，

在所述被处理体表面上的各点离开该被处理体表面中心的距离、与该各点和所述壁部表面的间距大致在反比例的关系之下，形成该壁部表面。

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