TWI525674B - A substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a memory medium - Google Patents

A substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a memory medium Download PDF

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Mitsuaki Iwashita
Takehiko Orii
Gen You
Hiroki Ohno
Takayuki Toshima
Hidekazu Hayashi
Yohei Sato
Hisashi Okuchi
Hiroshi Tomita
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Description

基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
本發明係關於使用超臨界狀態或亞臨界狀態之流體而除去附著於基板表面之液體的技術。
在屬於基板之半導體晶圓(以下，稱為晶圓)等之表面形成積體電路之積層構造之半導體裝置之製造工程中，設置有藉由藥液等之洗淨液除去晶圓表面之微小異物或自然氧化膜等，利用液體處理晶圓表面之液處理工程。
然而，隨著半導體裝置之高積體化，在如此之液處理工程中除去附著於晶圓表面之液體等時，被稱為所謂圖案崩塌之現象成為問題。圖案崩塌係於使例如殘留在晶圓表面之液體乾燥之時，由於殘留在形成圖案之凹凸的例如凸部之左右(換言之凹部內)之液體不均勻地乾燥，使得將該凸部左右拉引之表面張力的平衡崩毀而在殘留較多液體之方向產生凸部崩塌的現象。
就以邊抑制如此圖案崩塌之產生，邊除去附著於晶圓表面之液體的手法而言，所知的有使用超臨界狀態或亞臨界狀態(以下，將該些統稱為高壓狀態)之流體的方法。高壓狀態之流體(高壓流體)比起液體，除了黏度小，再者抽出液體之能力也較高之外，在高壓流體和處於平衡狀態之液體或氣體之間不存在界面。於是，將附著於晶圓表面之液體置換成高壓流體，然後當將高壓流體狀態變化成 氣體時，不會受到表面張力之影響，可以使液體乾燥。
本發明者進行利用如此之高壓流體而除去晶圓表面之液體的技術之實用化開發，掌握隨著圖案之縱橫比越大，越難除去進入至圖案之凹部內之液體的情形。因此，以高壓流體抽出圖案之凹部內之液體，且以高壓流體置換該凹部內之處理，需要較長時間，要實現使用高壓流體之液體除去技術的實用化則有很大課題。
在此，專利文獻1記載有將附著有沖洗液之基板浸漬於在特定之條件成為超臨界狀態之超臨界物質，藉由使該些沖洗液和超臨界物質之混合物皆成為超臨界狀態之共臨界狀態，除去沖洗液的技術。但是，本技術雖然以混合沖洗液和超臨界物質後成為共臨界狀態為前提，但是從我方的實驗可知在成為沖洗液之臨界溫度以下之共臨界溫度附近產生圖案崩塌。即是，從我方之實驗可知為了使位於晶圓表面之沖洗液成為超臨界狀態而除去沖洗液，必須在沖洗液之臨界溫度以上處理。再者，第14圖係表示在晶圓上之沖洗液各混合液體CO2、超臨界CO2、氣體CO2之時的晶圓上之微粒數，再者，從我方之實驗可知於混合沖洗液和超臨界物質之時，使用例如CO2之超臨界流體之時，比起氣體狀態之CO2，附著於晶圓上之微粒較多。該係因為微粒藉由高密度之超臨界物質而被輸送之故，由此點，和沖洗液混合之物質以氣體狀態為佳，若沖洗液成為超臨界狀態之壓力以上時，則能抑制圖案崩壞，並且降低微粒。再者，在本技術中，要在短時間使進入至縱橫比高之 圖案之凹部的沖洗液成為超臨界狀態而予以除去有困難，為了確保生產性，必須以更短時間除去進入至圖案之凹部內的沖洗液。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2005-101074號公報：請求項1、3、段落0024~0027、0038、第1圖、第3圖
本發明係在如此之背景下而創作出，其目的為提供可以在短時間除去進入至基板之圖案內之乾燥防止用之液體的基板處理方法、基板處理裝置及記憶有上述方法的記憶媒體。
本發明之基板處理方法之特徵包含：將在表面形成凹凸圖案，且附著有以進入至其凹部內之方式覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體的基板搬入至處理容器內之工程； 加熱基板，並且將加壓用之氣體或高壓狀態之流體供給至上述處理容器內，於乾燥防止用之液體氣化至引起圖案崩塌之程度之前，在該處理容器內形成高壓氛圍，而在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使乾燥防止用之液體成為高壓狀態之工程；及 之後，在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體的工程。
本發明之基板處理方法中，在將上述基板搬入至處理容器內之工程中，基板被搬入至被預熱之處理容器內。
本發明之基板處理方法中，上述處理容器內之預熱溫度為上述乾燥防止用之液體之臨界溫度以上。
本發明之基板處理方法中，上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體在被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上之狀態下被供給至上述處理容器。
本發明之基板處理方法中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為氣體狀態。
本發明之基板處理方法中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
本發明之基板處理方法中，基板在塗液乾燥防止用之液體的狀態下被搬入至上述處理容器內。
本發明之基板處理方法中，上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，搬入附著該液體之基板之前，包含對上述處理容器內供給惰性氣體之工程。
本發明之基板處理裝置之特徵為具備：處理容器，其係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體； 搬入搬出部，其係用以在該處理容器和外部之間進行基板之搬入搬出；加熱部，其係用以加熱被搬入至上述處理容器內之基板；加壓流體供給管，其係用以對上述處理容器內供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體；排出管，其係用以排出上述處理容器內之流體；及控制部，其係以將附著有乾燥防止用之液體的基板搬入至上述處理容器，接著加熱基板，並且供給上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體，於該乾燥防止用之液體氣化至引起圖案崩塌程度之前，在該處理容器內形成高壓氛圍，而在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使乾燥防止用之液體成為高壓狀態，之後在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體之方式，輸出控制訊號，而控制上述搬入搬出部、上述加熱部、上述加壓流體供給管、上述排出管。
本發明之基板處理裝置中，上述加熱部係藉由加熱上述處理容器之內部氛圍，加熱基板，上述基板被搬入至預熱之處理容器內。
本發明之基板處理裝置中，上述處理容器內之預熱溫度為上述乾燥防止用之液體之臨界溫度以上。
本發明之基板處理方裝置中，上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體在被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上之狀態下被供給至上述處理容器。
本發明之基板處理裝置中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為氣體狀態。
本發明之基板處理裝置中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
本發明之基板處理裝置中，在上述處理容器，被搬入塗液乾燥防止用之液體之狀態的基板。
本發明之基板處理裝置中，上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，搬入附著該液體之基板之前，對上述處理容器內供給惰性氣體。
本發明之記憶媒體係儲存有被使用於基板處理裝置之電腦程式，該基板處理裝置係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體，該記憶媒體之特徵為：上述程式為了實行上述記載之基板處理方法而編入有步驟。
本發明之基板處理方法之特徵包含：將在表面形成凹凸圖案，且附著有以進入至其凹部內之方式覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體的基板搬入至處理容器內之工程；以上述基板上之乾燥防止用之液體之溫度-壓力狀態，通過上述乾燥防止用之液體之蒸氣壓曲線或較該蒸氣壓曲線靠液相側之區域而變化，且到達至超臨界狀態或亞 臨界狀態的高壓狀態之方式，一面加壓該處理容器內一面加熱基板，在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使上述乾燥防止用之液體成為高壓狀態之工程；之後，在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體的工程。
本發明之基板處理方法中，上述處理容器內之加壓係藉由對該處理容器供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體而進行。
本發明之基板處理方法中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為氣體狀態。
本發明之基板處理方法中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
本發明之基板處理方法中，在上述處理容器內，基板在被浸漬於乾燥防止用之液體的狀態下被加熱。
本發明之基板處理方法中，基板在塗液乾燥防止用之液體的狀態下被搬入至上述處理容器內。
本發明之基板處理方法中，上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，搬入附著該液體之基板之前，包含對上述處理容器內供給惰性氣體之工程。
本發明之基板處理裝置之特徵為具備：處理容器，其係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入 至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體；搬入搬出部，其係用以在該處理容器和外部之間進行基板之搬入搬出；加壓部，其係用以加壓上述處理容器之內部；加熱部，其係用以加熱上述處理容器內之基板；排出管，其係用以排出上述處理容器內之流體；及控制部，其係以將附著有乾燥防止用之液體的基板搬入至上述處理容器，接著，上述基板上之乾燥防止用之液體之溫度-壓力狀態通過上述乾燥防止用之液體之蒸氣壓曲線或較該蒸氣壓曲線靠液相側之區域而變化，且到達至超臨界狀態或亞臨界狀態的高壓狀態之方式，一面加壓該處理容器內一面加熱基板，在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使上述乾燥防止用之液體成為高壓狀態，之後，以在高壓狀態或氣體狀態下排出上述處理容器內之流體之方式輸出控制訊號，控制上述搬入搬出部、上述加壓部、上述加熱部、上述排出管。
本發明之基板處理裝置中，上述加壓部係藉由供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體，加壓上述處理容器內。
本發明之基板處理裝置中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為氣體狀態。
本發明之基板處理裝置中，於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，且上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界 狀態或亞臨界狀態)。
本發明之基板處理裝置中，在上述處理容器內，基板在被浸漬於乾燥防止用之液體的狀態下被加熱。
本發明之基板處理裝置中，基板在塗液乾燥防止用之液體的狀態下被搬入至上述處理容器內。
本發明之基板處理裝置中，上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，搬入附著該液體之基板之前，對上述處理容器內供給惰性氣體。
本發明之記憶媒體係儲存有被使用於基板處理裝置之電腦程式，該基板處理裝置係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體，該記憶媒體之特徵為： 上述程式為了實行上述記載之基板處理方法而編入有步驟。
本發明係一面對處理容器內供給加壓用之氣體或高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)之流體而形成高壓氛圍，一面加熱附著乾燥防止用之液體的基板，並在進入至凹凸圖案之凹部內之狀態下，使上述液體變化成高壓狀態之流體。依此，可以邊抑制圖案崩塌之產生，邊以比較短的時間除去附著於基板的液體。
本發明係處理容器之溫度-壓力狀態通過較附著於基板之乾燥防止用之液體的蒸氣壓曲線靠液相側之區域，或 通過該蒸氣壓曲線上而變化，並以一面到達至超臨界狀態或亞臨界狀態之高壓狀態之方式，一面加壓處理容器內一面加熱基板。依此，因在迴避該液體之沸騰，且進入至上述圖案之凹部內之狀態下，可以使該液體變化成高壓狀態之流體，故可以邊抑制圖案崩塌之產生，邊除去附著於基板的液體。
第1實施型態
針對本發明之第1實施型態藉由第1至14圖予以說明。
就以具備本發明之基板處理裝置之基板處理系統之一例而言，針對具備有對被處理基板之晶圓W供給洗淨液而進行洗淨處理的洗淨裝置2，和使附著於洗淨處理後之晶圓W之乾燥防止用之液體成為超臨界狀態(高壓狀態)而予以除去之超臨界處理裝置3的洗淨處理系統1而予以說明。
第1圖為表示洗淨處理系統1之全體構成的橫斷俯視圖，第2圖為其外觀斜視圖，朝該些圖將左側視為前方。在洗淨處理系統1中，於載置部11載置FOUP100，被收納於該FOUP100之例如直徑300mm之複數片之晶圓W經搬入搬出部12及收授部13在後段之洗淨處理部14、超臨界處理部15之間被收授，依序被搬入至洗淨裝置2、超臨界處理裝置3內而進行除去洗淨處理或乾燥防止用之液體 的處理。圖中，121為在FOUP100和收授部13之間搬運晶圓W之第1搬運機構，131為發揮暫時載置在搬入搬出部12和洗淨處理部14、超臨界處理部15之間被搬運之晶圓W的緩衝器之作用的收授棚架。
洗淨處理部14及超臨界處理部15係沿著從與收授部13之間的開口部朝向前後方向而延伸之晶圓搬運路162而從前方依序被設置。在洗淨處理部14，夾著該晶圓搬運路162而配置各一台洗淨裝置2，另外在超臨界處理部15夾著晶圓搬運路162而配置各三台合計六台本實施型態之基板處理裝置的超臨界處理裝置3。
晶圓W係藉由被配置在晶圓搬運路162之第2搬運機構161而在各洗淨裝置2、超臨界處理裝置3及收授部13之間搬運。在此，被配置在洗淨處理部14或超臨界處理部15之洗淨裝置2或超臨界處理裝置3之個數係藉由每單位時間之晶圓W之處理片數或洗淨裝置2、超臨界處理裝置3之處理時間之不同等而被適當選擇，依照該些洗淨裝置2或超臨界處理裝置3之配置數等而選擇最佳之佈局。
洗淨裝置2係作為藉由例如旋轉洗淨一片一片地洗淨晶圓W之單片式之洗淨裝置2而被構成，例如第3圖之縱斷側面圖所示般，利用配置在形成處理空間之外部腔室21內的晶圓保持機構23將晶圓W保持略水平，並藉由使該晶圓保持機構23繞垂直軸旋轉而使晶圓W旋轉。然後，使噴嘴臂24進入旋轉的晶圓W之上方，從被設置在 其前端部的藥液噴嘴241以預先預定之順序供給藥液及沖洗液，進行晶圓之面的洗淨處理。再者，也在晶圓保持機構23之內部形成藥液供給路231，藉由自此被供給之藥液及沖洗液進行晶圓W之背面洗淨。
洗淨處理係進行藉由例如鹼性之藥液的SC1液(氨和過氧化氫之混合液)除去微粒或有機性之污染物質→藉由沖洗液之脫離子水(DeIonized Water：DIW)的沖洗洗淨→藉由氧性藥液之稀氟酸水溶液(以下，稱為DHF(Diluted HydroFluoric acid)除去自然氧化膜→藉由DIW的沖洗洗淨。該些藥液係被擋在配置在外部腔室21內之內杯22或外部腔室21而藉由排液口221、211而被排出。再者，外部腔室21內之氛圍係藉由排氣口212被排氣。
當完成藉由藥液之洗淨處理時，停止晶圓保持機構23之旋轉後對該表面供給乾燥防止用之IPA(IsoPropyl Alcohol)，置換殘存在晶圓W之表面及背面的DIW。如此一來，當完成洗淨處理的晶圓W，在其表面被塗液IPA之狀態下(在晶圓W表面形成IPA之液膜之狀態)，藉由例如設置在晶圓保持機構23之無圖示之收授機構收授至第2搬運機構161，藉由洗淨裝置2被搬出。
在洗淨裝置2中被塗液到晶圓W表面之IPA，係發揮當作防止於晶圓W從洗淨裝置2搬運至超臨界處理裝置3之搬運中，或朝超臨界處理裝置3搬入之搬入動作中，由於該IPA蒸發(氣化)而產生圖案崩塌之情形的乾燥防止 用之液體的作用。
完成在洗淨裝置2的洗淨處理，在表面被塗液乾燥防止用之IPA的晶圓W，被搬運至超臨界處理裝置3，進行使該IPA成為高壓狀態而予以除去，並乾燥晶圓W的處理，以下，針對與本實施型態有關之超臨界處理裝置3之構成，一面參照第4圖、第5圖，一面予以說明。超臨界處理裝置3具備有進行除去附著於晶圓W表面之乾燥防止用之液體的IPA之處理的處理容器31、對該處理容器31供給加壓流體之加壓流體槽35，和經昇壓泵36而對加壓流體槽35供給屬於加壓流體之原料的二氧化碳氣體(CO2)的CO2供給部37。
如第5圖所示般，處理容器31具備有形成有晶圓W之搬入搬出用之開口部312的框體狀之容器本體311、將處理對象之晶圓W保持橫向之保持板331、支撐該保持板331，並且將晶圓W搬入至容器本體311內之時，密閉上述開口部312的蓋構件332。
容器本體11係形成有能夠收容例如直徑300mm之晶圓W的200~10000cm3左右之處理空間的容器，在其壁部連接有用以對處理容器31內供給加壓流體之加壓流體供給管351，和用以排出處理容器31內之流體的排出管341。再者，在處理容器31設置有用以對抗從被供給至處理空間內之高壓狀態之處理流體所受到的內壓，朝容器本體311推壓蓋構件332，密閉處理空間的無圖示的推壓機構。
在容器本體311設置有由例如電阻發熱體所構成之加熱部的加熱器322，藉由加熱容器本體311，可以將處理容器31內之晶圓W之溫度加熱至事先設定的溫度。加熱器322係藉由從供電部321被供給的電力，能夠使發熱量變化，根據從無圖示之溫度檢測部取得的溫度檢測結果，將處理容器31內之溫度調節至較IPA之臨界溫度(235℃)高，例如250℃。
連接於處理容器1之加壓流體供給管351係經配合對處理容器1供給、停止加壓流體而開關之開關閥352而連接於加壓流體槽35。加壓流體槽35內之CO2係藉由將被加熱至250℃之處理容器31內之氛圍加壓至IPA之蒸氣壓以上，發揮預防IPA之氣化而防止圖案之崩塌的產生。加壓流體槽35即使設置將內部之CO2保持至臨界溫度以上之加熱器，或以保溫材覆蓋亦可。
昇壓泵36係將以例如液體狀態被保持於CO2供給部37內之CO2予以斷熱壓縮，並發揮以超臨界狀態運送至加壓流體槽35之效果，例如採用注射泵或隔膜泵等。第4圖中，361為昇壓泵36之吐出管，371為自CO2供給部37供給CO2至昇壓泵36之CO2供給管，372為其開關閥。
具備有上述說明之構成的洗淨處理系統1或洗淨裝置2、超臨界處理裝置3係如第1圖、第4圖所示般，連接於控制部4。控制部4係由具備有無圖示之CPU和記憶部的電腦所構成，記憶部記錄有程式，該程式係編入針對與 該些洗淨處理系統1、洗淨裝置2或超臨界處理裝置3之作用，即是從FOUP100取出晶圓W而在洗淨裝置2進行洗淨處理，接著在超臨界處理裝置3進行乾燥晶圓W之處理之後將晶圓W搬入至FOUP100內為止之動作有關之控制的步驟(命令)群。該程式係被儲存於例如硬碟、CD、光磁性碟、記憶卡等之記憶媒體4a，自此被安裝於電腦。
尤其針對超臨界處理裝置3控制部4，係以被搬入至處理容器31之晶圓W被塗液的IPA(臨界溫度235℃，臨界壓力4.8MPa(絕對壓))氣化而引起圖案崩塌之前，對該處理容器31供給加壓用之流體的超臨界狀態之CO2，並使晶圓W上之IPA直接變化成超臨界狀態(高壓狀態)之方式，輸出控制訊號。
針對具備上述說明之構成的超臨界處理裝置3之作用，一面參照第6至9圖之作用圖及模式性表示此時之晶圓W之處理狀態的第10至13圖一面進行說明。在第6至9圖中，各閥被賦予「S」之符號，係表示其開關閥成為閉狀態，「O」之符號表示成為開狀態。
如先前所述般，結束洗淨裝置2中之洗淨處理，當塗液乾燥防止用之IPA的晶圓W被收授至第2搬運機構161時，第2搬運機構161進入至配置有能夠承接晶圓W之超臨界處理裝置3的框體內。
此時，進行晶圓W之搬入之前的超臨界處理裝置3係如第6圖所示般，使加熱器322之供電部321成為接通 狀態而在IPA之臨界溫度以上之例如250℃之溫度狀態、大氣壓之壓力狀態下在容器本體311之內部待機。此時，以N2氣體等之惰性氣體沖洗而使處理容器31內成為低氧氛圍，當使可燃性之IPA在高溫氛圍下不與濃度比較高之氧接觸為佳。另外，加壓流體槽35成為關閉加壓流體供給管351之開關閥352的狀態，從CO2供給部37承接藉由昇壓泵36昇壓而成為氣體狀態的CO2。
如此一來當晶圓W被搬入至處理之準備完整的超臨界處理裝置3時，則如第5圖所示般，使保持板331移動至容器本體311之外，並經無圖示之支撐銷而將晶圓W從第2搬運機構161之搬運臂收授至保持板331。然後，使保持板331移動而經開口部312將晶圓W搬入至容器本體311之內部，以蓋構件332關閉開口部312而密閉處理容器31內(第7圖)。在此，即使將晶圓W收授於保持板331之前，再次對晶圓W之表面供給液體之IPA亦可。
此時，如先前所述般，因處理容器31之內部被事先加熱至250℃，保持板331也成為高溫，故在將晶圓W收授至保持板331而搬入至處理容器31內之動作之期間，晶圓W或IPA被加熱，IPA則氣化。其結果，如第10圖模式性表示般，被塗液在晶圓W表面之液體IPA61減少，並且當進入至圖案51之凹部的液體IPA61開始氣化時，產生圖案崩塌之可能性變高。
於是，與本實施型態有關之超臨界處理裝置3係在 IPA氣化而引起圖案崩塌之前，如第8圖所示般，打開加壓流體供給管351之開關閥352，並作為加壓處理容器31內之流體而導入氣體之CO2。在第8圖所示之例中，開關閥352開放後之處理容器31內之壓力在IPA之臨界壓力以上成為CO2之臨界壓力以下的6MPa，形成較IPA之臨界壓力高壓的氛圍。作為在本實施型態中加壓的流體，即使導入超臨界狀態或亞臨界狀態(高壓狀態)之CO2亦可。
此時之晶圓W之表面係如第11圖所示般，成為CO2氣體62包圍進入至圖案51之凹部內的液體IPA61之周圍的狀態。然後，如先前所述般，藉由CO2氣體之壓力，被加熱之液體IPA61之周圍，以短時間形成較在該溫度中之液體IPA61之蒸氣壓高壓的氛圍。當使液體IPA61與超臨界CO2接觸之狀態下長時間放置時，凹部內之液體IPA61漸漸地溶解成超臨界CO2，凹部內之流體逐漸地置換成超臨界CO2。但是，在本例之超臨界處理裝置3中，由於處理容器31內被預熱至較IPA之臨界溫度高的溫度，故晶圓W表面之液體IPA61係在高壓氛圍下保持液相之狀態下被加熱，不久成為臨界溫度以上。其結果，凹部內之液體IPA61係在被置換成超臨界CO2之前，成為進入至上述凹部之狀態下，成為超臨界狀態(第12圖)。
在此，發明者係掌握例如在300mm之晶圓W表面，當塗液5~50cc程度之IPA時，以將晶圓W收授至保持板331之時點為起點，而搬入至處理容器31內之後，以 10秒左右塗液之IPA完全氣化一事。於是，當晶圓W被搬入至處理容器31內，蓋構件332被固定時，則在0.5~5秒左右之時間內打開開關閥352，處理容器31內立即昇壓。處理容器31之內部空間若如先前所述般為200~10000cm3左右時，則可以1~60秒左右使處理容器31內之壓力從大氣壓昇壓至8MPa，於引起圖案崩塌之前，可以使晶圓W周圍之氛圍成為高壓氛圍。
此時，即使由於急速供給氣體狀態之CO2，使得覆蓋晶圓W之表面的液體IPA61飛散，藉由以短時間形成以氣體狀態之CO262覆蓋液體IPA61之第11圖所示之狀態，有助於防止圖案崩塌之產生。
然後，比起藉由直接使液體IPA61變化成超臨界IPA63，以先前技術所示之超臨界CO2置換液體IPA61之手法，以短時間進入至圖案51內之液體IPA61成為超臨界IPA63。再者，因加壓用之流體為氣體狀態之CO2，故比起超臨界狀態之CO2，可以降低微粒。
如此一來，當對處理容器31內供給氣體之CO2，且經過晶圓W之圖案51內之液體IPA61成為超臨界IPA63所需的充分時間時，則如第9圖所示般，關閉加壓流體供給管351之開關閥352，另外，打開排出管341之減壓閥342而排出處理容器31內之流體。此時，處理容器31因被調整至較IPA之沸點(82.4℃)高溫之250℃，故CO2氣體及IPA以超臨界狀態或氣體之狀態從處理容器31被排出。
其結果，在被降壓至大氣壓的處理容器31之內部中，如第13圖所示般，從圖案51內除去液體IPA61，可以取得成為乾燥之狀態的晶圓W。
如此一來，當液體IPA61被除去，晶圓W成為乾燥之狀態時，使保持板331移動而從處理容器31搬出晶圓W，並將晶圓W收授至第2搬運機構161之搬運臂。然後，晶圓W經搬出棚架131而被收授至第1搬運機構121，通過與搬入時相反之路徑而被儲存於FOUP100內，完成對晶圓W進行的一連串動作。
此時，在洗淨系統1內，設置在與清淨空氣之氣流接觸的氛圍下等保持晶圓W，而冷卻在處理容器31內被加熱之晶圓W的冷卻裝置，即使將從超臨界處理裝置3取出之晶圓W暫時在該冷卻裝置與以冷卻後收納於FOUP100亦可。
若藉由與本實施型態有關之超臨界處理裝置3時，則有以下之效果。一面將加壓用之氣體狀態之CO2或超臨界狀態之CO2(高壓狀態之流體)供給至處理容器31內而形成高壓氛圍，一面加熱附著有乾燥防止用之液體IPA61之晶圓W，在進入至凹凸圖案51之凹部內之狀態下直接使上述液體IPA61變化成超臨界IPA63。依此，比起使超臨界CO2接觸於液體IPA61而以超臨界CO2置換圖案51內之手法，可以抑制圖案崩塌或微粒之產生，並在短時間除去附著於晶圓W之液體IPA61。如此一來，將進入至圖案51內之液體IPA61直接變化至超臨界IPA63而予以除 去之手法，於圖案51之縱橫比成為10以上程度，和成為高縱橫比之時，以及設計規則為20nm以下，和IPA和CO2相接之開口面積變小時尤其有效。
被供給至處理容器31之加壓用之流體並不限定於氣體狀態之CO2或超臨界狀態之CO2。例如，即使供給亞臨界狀態之CO2亦可，即使供給被加壓成IPA之臨界壓以上之例如5MPa之超臨界狀態之氮(N2)亦可，即使供給氬等之惰性流體(氣體、超臨界流體或亞臨界流體)或是超臨界IPA、亞臨界IPA亦可。在防止圖案崩塌之觀點中，若具備有加壓用之流體在乾燥防止用之液體(IPA等)為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)之時不成為液體之特徵即可。
其他，處理容器31內之溫度並不限定於預熱至乾燥防止用之液體之臨界溫度以上之時，即使為比此低之溫度亦可。如先前所述般，因藉由以短時間在處理容器31內形成高壓氛圍，該液體之氣化被抑制，故即使形成之後升溫處理容器31內而使乾燥防止用之液體超臨界化的氛圍亦可。
再者，乾燥防止用之流體也不限定於IPA，即使使用甲醇或乙醇等之酒精，各種氟系溶媒(氟化醇、氫氟醚等)、丙酮等亦可。其他，即使於例如乾燥防止用之液體為不燃性之時，以乾燥防止用之液體成為高壓狀態之後的變質防止等為目的，進行藉由惰性氣體之處理容器31內之沖洗後，使以不燃性之液體覆蓋之晶圓W進入亦可。
此時乾燥防止用之液體並不限定於被供給成塗液在晶圓W表面之時。例如，即使在上面開口之盤狀之容器內收容晶圓W，使晶圓W浸漬於裝滿在該容器內之乾燥防止用之液體中之狀態而配置在處理容器31內，以加壓用之流體被加壓之氛圍下，使該液體變化成高壓狀態亦可。
然後，附著於晶圓W之乾燥防止用之液體並不限定於變化成超臨界狀態而予以除去之時，即使變化成亞臨界狀態當然亦可。此時，申請專利範圍之「乾燥防止用之液體的臨界溫度以上」之預熱溫度係指「乾燥防止用之液體成為亞臨界狀態之溫度以上」之意。再者，申請專利範圍之「被加壓成乾燥防止用之液體之臨界壓力以上的狀態」係指「被加壓成乾燥防止用之液體成為亞臨界狀態之壓力以上的狀態」之意。
並且，處理容器31之構造係並不限定於第5圖所示般加熱具備有耐壓性之容器全體之情形。例如，即使在由不鏽鋼或碳鋼、鈦、赫史特合金(註冊商標)、英高鎳等、耐壓性高，另外熱傳導率比較低之材料所構成之耐壓容器之內側，以成為內裝構造之方式設置由鋁、銅、氮化鋁、碳化矽等所構成，且由熱傳導率較耐壓容器高之材料所構成的內部容器，以加熱器322等加熱該內部容器亦可。此時，在該些耐壓容器和內部容器之間設置由石英或氧化鋁等所構成之隔熱層，藉由僅加熱內部容器，提升處理容器31之熱回應性，並且也可以降低能量消耗量。
第2實施型態
接著，針對本發明之第2實施型態，藉由第15至第28圖予以說明。並且，在第2實施型態中，對與第1至14圖所示之第1實施型態相同之部分賦予相同符號，省略詳細之說明。
結束在洗淨裝置2的洗淨處理，在表面塗液乾燥防止用之IPA之晶圓W被搬運至超臨界處理裝置3，使該IPA成為高壓狀態而予以除去，並進行乾燥晶圓W之處理(參照第1圖)。以下，針對與本實施型態有關之超臨界處理裝置3之構成，一面參照第15圖、第16圖一面予以說明。超臨界處理裝置3具備有進行除去附著於晶圓W表面之乾燥防止用之液體之IPA的處理之處理容器31A，和供給用以加壓該處理容器31A之氣體的加壓流體供給部36A。
如第16圖所示般，處理容器31A具備有形成晶圓W之搬入搬出用之開口部312A的框體狀之容器本體311A，能夠在將處理對象之晶圓W浸漬於液體IPA之狀態下保持橫向之晶圓托盤331A，和支撐該晶圓托盤331A，並且將晶圓W搬入至容器本體311A內之時，密閉上述開口部312A的蓋構件332A。
容器本體311A為形成有能夠收容例如直徑300mm之晶圓W的200~10000cm3左右之處理空間的容器，在其上面，連接有用以對處理容器31A內供給加壓流體之加壓流體供給管351A，和用以排出處理容器31A內之流體的排 出管341A。再者，在處理容器31A設置有對抗從被供給至處理空間內之高壓狀態之處理流體受到的內壓，而向容器本體311A推壓蓋構件332A，用以密閉處理空間的無圖示之推壓機構。
在容器本體311A設置有由例如電阻發熱體等所構成之加熱部的加熱器322A，和具備用以檢測處理容器31A內之溫度的熱電偶等之溫度檢測部323A，藉由加熱容器本體311A，將處理容器31A內之溫度加熱至事先設定之溫度，依此可以加熱內部之晶圓W。加熱器322A係藉由從供電部321A被供給之電力，能夠使發熱量變化，根據從溫度檢測部323A取得之溫度檢測結果，根據事先設定處理容器31A內之溫度的升溫行程而升溫。
加壓流體供給部36A保持有用以將處理容器31A內之壓力加壓至高於大氣壓0.1~6MPa左右之高壓氣體(在本例中為氮氣)。第4圖中，351A為用以從加壓流體供給部36A對處理容器31A供給加壓流體之加壓流體供給管，352A為根據被設置在處理容器31A之壓力檢測部313A之檢測結果，將加壓流體之供給量調節至處理容器31A內被調整成上述壓力的減壓閥。
具備有上述說明之構成的洗淨處理系統1或洗淨裝置2、超臨界處理裝置3係如第1圖、第15圖所示般連接於控制部4A。控制部4A係由具備有無圖示之CPU和記憶部之電腦所構成，在記憶部記錄有編入步驟(命令)群之程式，該步驟係針對與該些洗淨處理系統1或洗淨裝置 2、超臨界處理裝置3之作用，即是從FOUP100取出晶圓W而在洗淨裝置2進行洗淨處理，接著在超臨界處理裝置3進行乾燥晶圓W之處理後將晶圓W搬入至FOUP100內為止之動作有關之動作的控制。該程式係被儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡等之記憶媒體4a，自此被安裝於電腦。
尤其，針對超臨界處理裝置3，控制部4A係在被加壓之氛圍下加熱成為浸漬晶圓W之狀態的處理容器31A(晶圓托盤331A)內之液體IPA，一面使該IPA不會沸騰，一面使變化成超臨界狀態(高壓狀態)，依此，以不會產生圖案崩塌地除去該液體之方式輸出控制訊號。
針對具備有上述說明般之構成的超臨界處理裝置3之作用，一面參照第17至20圖之作用圖及表示處理晶圓W之期間中之處理容器31A內之溫度-壓力狀態的第21圖，一面予以說明。在此，在以保持處理容器31A內之IPA之氣液平衡之速度進行IPA之加熱之時，或晶圓W表面之IPA之液膜十分薄，且升溫該IPA之時的應答速度十分快之時等，IPA之溫度-壓力狀態視為與處理容器31A內之溫度-壓力幾乎相等即可。因此，在以下之說明中，若無特別提到，都是以處理容器31A內之溫度-壓力之說明，表示晶圓W表面之IPA之溫度-壓力狀態。在第17至20圖中，各閥被賦予「S」之符號，係表示其開關閥成為閉狀態，「O」之符號表示成為開狀態。
如先前所述般，結束洗淨裝置2中之洗淨處理，當塗 液乾燥防止用之IPA的晶圓W被收授至第2搬運機構161時，第2搬運機構161進入至配置有能夠承接晶圓W之超臨界處理裝置3的框體內(參照第1圖)。此時，進行晶圓W之搬入之前的超臨界處理裝置3係使加熱器322A之供電部321A成為斷開而在IPA之臨界溫度(235℃)以下之溫度，大氣壓之狀態下待機。此時，以N2氣體等之惰性氣體沖洗而使處理容器31A內成為低氧氛圍，在加熱器322A開始處理容器31A內之加熱之後，以可燃性之IPA在高溫氛圍下不與濃度比較高之氧接觸為佳。
當晶圓W被搬入至能夠實行處理之超臨界處理裝置3時，則如第16圖所示般，使晶圓托盤331A移動至容器本體311A之外，並將晶圓W經無圖示之支撐銷而從第2搬運機構161之搬運臂收授至晶圓托盤331A。然後，將液體IPA從無圖示之IPA供給噴嘴供給至晶圓托盤331A內而成為晶圓W被浸漬於液體IPA之狀態。接著，使晶圓托盤331A移動而經開口部312A將晶圓W搬入至容器本體311A之內部，以蓋構件332A關閉開口部312A而密閉處理容器31A內(第17圖)。
當結束晶圓W之搬入時，IPA因在狹窄之處理容器31A內揮發，故處理容器31A內之溫度-壓力成為以白色圓圈標示在第21圖中以一點鏈線表示之IPA之蒸氣壓曲線之左端的A點附近之狀態。在該狀態下，當急速加熱處理容器31A內之晶圓W時，晶圓W表面之IPA沸騰在圖案內產生氣泡，成為引起圖案崩塌之主要原因。另外，以 IPA不沸騰之方式，慢慢地進行加熱成處理容器31A內之溫度-壓力狀態以IPA之蒸氣壓曲線狀地移動，若使液體IPA變化成超臨界狀態時，不會引起圖案崩塌，可以從晶圓W表面除去液體IPA，但晶圓W之處理需要長時間。
在此，本例之超臨界處理裝置3係對處理容器31A內供給加壓流體而予以加壓，如第21圖中以黑色圓圈之B點表示般，藉由將處理容器31A內之溫度-壓力設為從IPA之蒸氣壓曲線分離之狀態，即使進行急速之加熱，也製作出IPA難以沸騰之狀態。具體而言，如第18圖所示般，打開加壓流體供給管351A之減壓閥352A，調節其開度而調整成處理容器31A內之壓力成為0.1~6MPa之範圍內之例如0.5MPa。
然後，從供電部321A開始對加熱器322A供給電力，並加熱處理容器31A內之IPA。此時，因處理容器31A內被加壓，故IPA如第21圖中具有箭頭之實線所示般，在維持液體之狀態下，通過較蒸氣壓曲線較液相側之溫度-壓力區域而被加熱。再者，IPA之一部分蒸發而處理容器31A內之壓力上升。如此一來，當處理容器31A之溫度-壓力狀態接近於IPA之蒸氣壓曲線時(第21圖之C點)，降低加熱速度，以不使IPA沸騰之方式，持續加熱。
然後，當處理容器31A之溫度-壓力狀態超過IPA之臨界點(超臨界溫度235℃，臨界壓力4.8MPa(絕對壓))時，則如第19圖所示般，處理容器31A內全體成 為超臨界流體。其結果，進入至晶圓W之圖案之凹部內的液體IPA也與周圍之IPA一起在該凹部內成為超臨界流體，不發生圖案崩塌，可以從晶圓W之表面除去液體IPA。並且，實際上，處理容器31A內之氛圍，雖然為混合IPA或加壓流體之氮、於晶圓W之搬入搬出時從外部進入之氧等之流體的狀態，但於IPA於超臨界狀態之時，氮或氧成為氣體或超臨界流體之狀態，其他液體不存在。因此，若將IPA設為超臨界狀態時，不會產生圖案崩塌，可以除去晶圓W表面之液體。
如此一來，當經過處理容器31A內之液體IPA全部為了成為超臨界狀態所需之充分時間，如第20圖所示般，關閉加壓流體供給管351A之減壓閥352A，另外，打開排出管341A之減壓閥342A而排出處理容器31A內之流體。此時，處理容器31A係被調整成較IPA之沸點(82.4℃)高溫(例如250℃)，從處理容器31A在超臨界狀態或氣體之狀態下排出CO2及IPA。其結果，在被降壓至大氣壓的處理容器31A之內部，從圖案51A內除去液體IPA61A，可以取得成為乾燥狀態之晶圓W。如此一來，進入至圖案內之液體IPA直接變換成超臨界IPA而除去之手法，係在圖案之縱橫比成為10以上程度和高縱橫比之時，及設計規則為20nm以下和IPA和CO2接觸之開口面積變小之時尤其有效。
當除去液體IPA61A，成為晶圓W乾燥之狀態時，使晶圓托盤331A移動而從處理容器31A搬出晶圓W，並將 晶圓W收授至第2搬運機構161之搬運臂。然後，晶圓W經搬出棚架131而被收授至第1搬運機構121，通過與搬入時相反之路徑而被收納在FOUP100內，完成對晶圓W進行的一連串動作。
此時，在洗淨系統1內，在與清淨空氣之氣流接觸之氛圍下等保持晶圓W，設置冷卻在處理容器31A內被加熱之晶圓W的冷卻裝置，即使暫時在該冷卻裝置冷卻從超臨界處理裝置3取出之晶圓W之後，收納至FOUP100亦可。
若藉由與本實施型態有關之超臨界處理裝置3時，則有以下之效果。以處理容器31A內之溫度-壓力狀態通過較附著於晶圓W之乾燥防止用之液體IPA的蒸氣壓曲線靠液相側之區域，或通過該蒸氣壓曲線上而變化，並到達至超臨界狀態之方式，一面加壓處理容器31A內一面加熱晶圓W。依此，因在一面迴避該液體IPA之沸騰，且進入至上述圖案51A之凹部內之狀態下，可以使該液體IPA變化成超臨界狀態，故可以邊抑制圖案崩塌之產生，邊除去附著於晶圓W之液體IPA。
在此，以不使液體IPA沸騰之方式，一面調整晶圓W上之液體IPA之溫度-壓力狀態(處理容器31A內之溫度-壓力狀態)，一面使液體IPA變化成超臨界狀態之手法，並不限定於適用於從浸漬於液體IPA之狀態之晶圓W除去該IPA之例的情形。例如，於除去塗液在形成圖案之晶圓W表面之液體IPA之時也可以適用本法。
第22圖係表示除去被塗液在晶圓W表面之液體IPA的超臨界處理裝置3之構成例。被塗液在晶圓W表面之液體IPA之量，少於以僅能夠浸漬晶圓W全體之量被供給至晶圓托盤331A之液體IPA之量之情形為多。因此，有於以加壓流體加壓處理容器31A內之後，即使使液體IPA之全量蒸發，也無法使處理容器31A內昇壓至IPA成為超臨界狀態的壓力之虞。
在此，第22圖所示之超臨界處理裝置3係變成藉由加熱液體IPA而蒸發之蒸氣使處理容器31A內昇壓之手法，從外部對處理容器31A內供給氣體或高壓流體，藉由在處理容器31A內形成較IPA之臨界壓力高壓之氛圍，以一面使IPA不沸騰一面變化成超臨界狀態之點與第1實施型態不同。在第22圖中，與第15圖所示之實施型態有關之超臨界處理裝置3相同之構成要素，賦予與第15圖所示者相同之符號。
第22圖所示之超臨界處理裝置3係在加壓流體供給部36A以液體之狀態儲留例如CO2，在加壓流體供給管351A和加壓流體供給部36A之間，設置有用以調整該CO2之供給壓力的例如由注射泵或隔膜泵等所構成之昇壓泵362A，和保持被壓力調整之氣體CO2之加壓流體槽363A之點與第15圖所示之超臨界處理裝置3不同。加壓流體槽363A保持有能夠將處理容器31A之壓力昇壓至高於IPA之臨界壓的壓力的充分量的氣體CO2。圖中，361A為對加壓流體槽363A供給CO2之CO2供給管。
再者，在控制部4A輸入溫度檢測部323A之溫度檢測值和壓力檢測部313A之壓力檢測值之雙方，可以一面監視處理容器31A內之溫度、壓力，一面調節對加熱器322A之供電量或加壓流體供給管351A之減壓閥352A之開度。
然後，例如藉由預備實驗等，若把握加熱處理容器31A之時的處理容器31A之溫度，和塗液液體IPA之晶圓W之溫度之對應關係時，則能掌握如第23圖所示般，根據事先設定之行程，使處理容器31A之溫度上升時之晶圓W溫度的時間經過變化。然後，當表示被塗液在晶圓W表面之液體IPA之溫度與晶圓W之溫度相同之時間變化時，藉由將處理容器31A內之壓力保持較某時刻中之IPA之溫度的蒸氣壓高壓，可以一面防止液體IPA之沸騰，一面使該液體IPA變化成超臨界狀態。
在此，本例之超臨界處理裝置3係如第24圖所示般，以一面保持被塗液在晶圓W表面之IPA為液體之狀態一面升溫之方式，調整減壓閥352A之開度或加熱器322A之輸出，並使液體IPA變化成超臨界狀態。
當舉出具體例而予以說明時，當將塗液IPA之晶圓W搬入至處理容器31A內時，液體IPA氣化，處理容器31A內之溫度壓力狀態成為第24圖之A’點附近之狀態。此時，如第25圖模式性表示般，當被塗液在晶圓W表面的液體IPA61A氣化，並且進入至圖案51A之凹部的液體IPA61A開始氣化時，產生圖案崩塌之可能性變高。
在此，於成為如此之狀態前，緩緩地打開第22圖所示之加壓流體供給管351A之減壓閥352A，而從加壓流體槽363A供給氣體CO2並使處理容器31A內之壓力上升(第24圖中之B’點)。然後，根據特定之升溫行程開始進行處理容器31A之升溫，並加熱晶圓W，並且又打開減壓閥352A，而以晶圓W上之IPA可以以液體存在之方式，調整處理容器31A之溫度-壓力狀態。
此時，在處理容器31A內，於CO2之導入當初的溫度-壓力狀態中，如第26圖所示般，晶圓W之周圍成為氣體CO264A的高壓氛圍，另外液體IPA61A在進入至晶圓W之圖案51A之凹部內的狀態下存在。在該狀態下，沿著第24圖所示之具有箭頭之實線而提高處理容器31A之溫度、壓力，昇壓至IPA之臨界壓力以上且CO2之臨界壓力以下的6MPa。並且，在本實施型態中，即使將CO2加壓至超臨界狀態或亞臨界狀態(高壓狀態)亦可。
如此一來，藉由形成低於CO2之臨界壓力，高於IPA之臨界壓力的氛圍，在被加熱之液體IPA61之周圍，形成較該溫度中之液體IPA61A之蒸氣壓更高壓的氛圍。其結果，晶圓W表面之液體IPA61A在保持液相之狀態(不會沸騰)中在高壓氛圍下被加熱。不久處理容器31A內之溫度成為IPA之臨界溫度以上時，在液體IPA61A進入至圖案51A之凹部內之狀態下，成為超臨界IPA63A(第27圖)。
如此一來，藉由在使液體IPA61A與高壓之氣體 CO264A接觸之狀態下昇溫處理容器30A內，可以直接使上述凹部內之液體IPA61A成為超臨界IPA63A。再者，因加壓用之流體為氣體狀態之CO2，故比起超臨界狀態之CO2，能夠降低微粒(參照第14圖)。
如此一來，對處理容器31A內供給氣體CO264A，並且加熱晶圓W，當經過晶圓W之圖案51A之液體IPA61A成為超臨界IPA63A所需之充分時間時，關閉加壓流體供給管351A之開關閥35A2，另外打開排出管341A之減壓閥342A而排出處理容器31A內之流體，而從處理容器31A將CO2氣體及IPA以超臨界狀態或氣體之狀態排出，可以取得液體IPA被除去且乾燥的晶圓W(第28圖)。
如上述說明般，藉由從外部供給高壓流體，調整處理容器31A內之壓力，並且一面回避液體IPA之沸騰一面使該IPA變化成超臨界狀態而從晶圓W除去之技術，也可以適用於除去被塗液在晶圓W表面之IPA之例以外。如第16圖所示般，即使於除去浸漬被載置於晶圓托盤331A內之晶圓W的IPA之時，適用本技術亦可。
再者，加壓處理容器31A內之手法並非限定於高壓氣體或超臨界流體之時。即使供給N2或CO2之亞臨界流體而加壓亦可。其他，即使將例如處理容器31A設為活塞構造，取代供給流體而加壓處理容器31A內之手法，藉由壓縮收容晶圓W之處理容器31A內之空間，進行加壓亦可。
並且，乾燥防止用之流體也並不限定於IPA，即使使 用甲醇或乙醇等之醇類，各種氟系熔媒(氟化醇、氫氟醚)、丙酮等，使該些乾燥防止用之液體成為亞臨界狀態而從晶圓W表面除去之時也包含本發明。其他，即使例如乾燥防止用之液體為不燃性之時，以乾燥防止用之液體成為高壓狀態之後的變質防止等為目的，藉由進行惰性氣體之處理容器31A內之沖洗後使以不燃性之液體覆蓋之晶圓W進入亦可。
又，處理容器31A之構造，並不限定於如第16圖所示般加熱具備有耐壓性之容器全體之情況。例如，即使在不鏽鋼或碳鋼、鈦、赫史特合金(註冊商標)、英高鎳(註冊商標)等、耐壓性高，另外熱傳導率比較低之材料所構成之耐壓容器之內側，以成為內裝構造之方式設置由鋁、銅、氮化鋁、碳化矽等所構成，且由熱傳導率較耐壓容器高之材料所構成之內部容器，以加熱器322A等加熱該內部容器亦可。此時，藉由在該些耐壓容器和內部容器之間設置由石英或氧化鋁等所構成之隔熱層，僅加熱內部容器，可以提升處理容器31A之熱回應性，並且也降低能量消耗量。
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧洗淨系統
2‧‧‧洗淨裝置
3‧‧‧超臨界處理裝置
31、31A‧‧‧處理容器
322、322A‧‧‧加熱器
341、341A‧‧‧排出管
35、35A‧‧‧加壓流體槽
351、351A‧‧‧加壓流體供給管
4、4A‧‧‧控制部
第1圖為與第1之實施型態有關之洗淨處理系統之橫斷俯視圖。
第2圖為上述洗淨處理系統之外觀斜視圖。
第3圖為被設置在上述洗淨處理系統之洗淨裝置的縱 斷側面圖。
第4圖為與實施型態有關之超臨界處理裝置之構成圖。
第5圖為上述超臨界處理裝置之處理容器之外觀斜視圖。
第6圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第1說明圖。
第7圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第2說明圖。
第8圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第3說明圖。
第9圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第4說明圖。
第10圖為表示上述超臨界處理裝置內之晶圓之處理狀態的第1模式圖。
第11圖為表示上述晶圓之處理狀態的第2模式圖。
第12圖為表示上述晶圓之處理狀態的第3模式圖。
第13圖為表示上述晶圓之處理狀態的第4模式圖。
第14圖為表示在晶圓上之沖洗液混合有液體狀態CO2、超臨界狀態之CO2、氣體狀態之CO2之時的晶圓上殘留微粒數的曲線。
第15圖為與第2實施型態有關之超臨界處理裝置之構成圖。
第16圖為上述超臨界處理裝置之處理容器之外觀斜 視圖。
第17圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第1說明圖。
第18圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第2說明圖。
第19圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第3說明圖。
第20圖為表示上述超臨界處理裝置之作用的第4說明圖。
第21圖為表示上述超臨界處理裝置之處理容器內之溫度-壓力狀態的說明圖。
第22圖為與其他實施型態有關之超臨界處理裝置之構成圖。
第23圖為表示上述其他之超臨界處理裝置之處理容器內中之晶圓之溫度變化的說明圖。
第24圖為表示上述其他之超臨界處理裝置之處理容器內之溫度-壓力狀態的說明圖。
第25圖為表示上述其他之超臨界處理裝置中之晶圓之處理狀態的第1說明圖。
第26圖為表示上述晶圓之處理狀態的第2說明圖。
第27圖為表示上述晶圓之處理狀態的第3說明圖。
第28圖為表示上述晶圓之處理狀態的第4說明圖。
31‧‧‧處理容器
311‧‧‧容器本體
312‧‧‧開口部
331‧‧‧保持板
332‧‧‧蓋構件
341‧‧‧排出管
351‧‧‧加壓流體供給管
W‧‧‧晶圓

Claims (26)

  1. 一種基板處理方法，其特徵為包含：將在表面形成具有凹部之凹凸圖案，且附著有以進入至上述圖案之上述凹部內之方式覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體的基板搬入至處理容器內之工程；加熱基板，並且將加壓用之氣體或高壓狀態之流體供給至上述處理容器內，於乾燥防止用之液體氣化至引起圖案崩塌之程度之前，在該處理容器內形成高壓氛圍，而在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使乾燥防止用之液體成為高壓狀態之工程；及之後，在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體的工程，其中在將上述基板搬入至上述處理容器內之工程中，上述基板被搬入至被預熱之上述處理容器內，其中上述處理容器內之預熱溫度為上述乾燥防止用之液體之臨界溫度以上，且其中上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體，係在上述氣體或流體被供應至上述處理容器內之前，被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上且在上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體之臨界壓力以下的壓力。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用 之氣體或高壓狀態之流體為氣體狀態。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法，其中上述基板在被塗液乾燥防止用之液體之狀態下被搬入至上述處理容器內。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法，其中上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，且上述方法於上述基板被搬入至上述處理容器內之工程之前，進一步包含對上述處理容器內供給惰性氣體之工程。
  6. 一種基板處理裝置，其特徵為具備：處理容器，其係被配置成進行從在表面形成具有凹部之凹凸圖案之基板，除去進入至上述圖案之上述凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體；搬入搬出部，其係被配置成在上述處理容器和外部之間進行基板之搬入搬出；加熱部，其係被配置成加熱被搬入至上述處理容器內之上述基板； 加壓流體供給管，其係被配置成對上述處理容器內供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體；排出管，其係被配置成排出上述處理容器內之流體；及控制部，其係被配置成將附著有上述乾燥防止用之液體的上述基板搬入至上述處理容器，接著加熱上述基板，並且對上述處理容器供給上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體，於該乾燥防止用之液體氣化至引起圖案崩塌之程度之前，在上述處理容器內形成高壓氛圍，而在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使上述乾燥防止用之液體成為高壓狀態，之後在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體之方式，輸出控制訊號，而控制上述搬入搬出部、上述加熱部、上述加壓流體供給管、上述排出管，其中上述加熱部係藉由加熱上述處理容器之內部氛圍，加熱上述基板，上述基板被搬入至預熱之處理容器內，其中上述處理容器內之預熱溫度為上述乾燥防止用之液體之臨界溫度以上，其中上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體，係在上述氣體或流體被供應至上述處理容器內之前，被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上的壓力，且其中上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體，係在上述氣體或流體被供應至上述處理容器內之前被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上且在上述加壓用之氣體或 高壓狀態之流體之臨界壓力以下的壓力。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體為氣體狀態。
  8. 如申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之氣體或高壓狀態之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
  9. 如申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置，其中在上述處理容器，搬入被塗液乾燥防止用之液體之狀態的基板。
  10. 如申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置，其中上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，於上述基板被搬入至上述處理容器內之前，對上述處理容器內供給惰性氣體。
  11. 一種非暫態記憶媒體，儲存有被使用於基板處理裝置之電腦程式，該基板處理裝置係進行從在表面形成具有凹部之凹凸圖案之基板，除去進入至上述圖案之上述凹 部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體，該記憶媒體之特徵為：上述程式為了實施如申請專利範圍第1項所記載之基板處理方法而編入有步驟。
  12. 一種基板處理方法，其特徵為包含：將在表面形成凹凸圖案，且附著有以進入至其凹部內之方式覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體的基板搬入至處理容器內之工程；以上述基板上之乾燥防止用之液體之溫度-壓力狀態，通過上述乾燥防止用之液體之蒸氣壓曲線或較該蒸氣壓曲線靠液相側之區域而變化，且到達至超臨界狀態或亞臨界狀態的高壓狀態之方式，一面加壓該處理容器內一面加熱基板，在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使上述乾燥防止用之液體成為高壓狀態之工程；之後，在高壓狀態或氣體之狀態下排出上述處理容器內之流體的工程。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之基板處理方法，其中上述處理容器內之加壓係藉由對該處理容器供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體而進行。
  14. 如申請專利範圍第12或13項所記載之基板處理方法，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用 之流體為氣體狀態。
  15. 如申請專利範圍第12或13項所記載之基板處理方法，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
  16. 如申請專利範圍第12或13項所記載之基板處理方法，其中在上述處理容器內，基板在被浸漬乾燥防止用之液體之狀態下被加熱。
  17. 如申請專利範圍第12或13項所記載之基板處理方法，其中基板在被塗液乾燥防止用之液體之狀態下被搬入至上述處理容器內。
  18. 如申請專利範圍第12或13項所記載之基板處理方法，其中上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，於搬入附著該液體的基板之前，包含對上述處理容器內供給惰性氣體之工程。
  19. 一種基板處理裝置，其特徵為具備：處理容器，其係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體；搬入搬出部，其係用以在該處理容器和外部之間進行 基板之搬入搬出；加壓部，其係用以加壓上述處理容器之內部；加熱部，其係用以加熱上述處理容器內之基板；排出管，其係用以排出上述處理容器內之流體；及控制部，其係以將附著有乾燥防止用之液體的基板搬入至上述處理容器，接著，上述基板上之乾燥防止用之液體之溫度-壓力狀態通過上述乾燥防止用之液體之蒸氣壓曲線或較該蒸氣壓曲線靠液相側之區域而變化，且到達至超臨界狀態或亞臨界狀態的高壓狀態之方式，一面加壓上述處理容器內一面加熱基板，在進入至上述圖案之凹部內之狀態下使上述乾燥防止用之液體成為高壓狀態，之後，以在高壓狀態或氣體狀態下排出上述處理容器內之流體之方式輸出控制訊號，控制上述搬入搬出部、上述加壓部、上述加熱部、上述排出管。
  20. 如申請專利範圍第19項所記載之基板處理裝置，其中上述加壓部係藉由供給加壓用之氣體或高壓狀態之流體，加壓上述處理容器內。
  21. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板處理裝置，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為氣體狀態。
  22. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板處理 裝置，其中於被加壓至上述乾燥防止用之液體之臨界壓力以上，上述乾燥防止用之液體成為超臨界狀態之時，上述加壓用之流體為高壓狀態(超臨界狀態或亞臨界狀態)。
  23. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板處理裝置，其中在上述處理容器內，基板在被浸漬乾燥防止用之液體之狀態下被加熱。
  24. 如申請專利範圍第19項所記載之基板處理裝置，其中基板係在被塗液乾燥防止用之液體的狀態下被搬入至上述處理容器。
  25. 如申請專利範圍第19或20項所記載之基板處理裝置，其中上述乾燥防止用之液體為可燃性或不燃性，於搬入附著該液體的基板之前，對上述處理容器內供給惰性氣體。
  26. 一種記憶媒體，儲存有被使用於基板處理裝置之電腦程式，該基板處理裝置係進行從在表面形成有凹凸圖案之基板，除去附著成進入至其凹部內，且覆蓋上述圖案之乾燥防止用之液體，該記憶媒體之特徵為：上述程式為了實施如申請專利範圍第12至14項中之任一項所記載之基板處理方法而編排步驟。
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