(57)【要約】【課題】超臨界流体を使用して基板を処理するための方法およびシステムを提供する。【解決手段】高温プロセスを用いる超臨界流体を有する基板（２０５、２０５、３０５）を処理するための方法およびシステム（１００、２００）が説明される。例えば、超臨界流体が超臨界状態にある二酸化炭素を含むとき、高温プロセスは、８０℃にほぼ等しいか、または８０℃より高い温度で実行され、これは、約３１Ｃの臨界温度より高い温度である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧力処理チャンバ内で基板を支持する圧盤に前記基板を配置する段階と、
流体の臨界圧力より高く前記流体の圧力を調整し、前記流体の臨界温度より高く前記流体の温度を調整することにより、前記流体から超臨界流体を形成する段階と、
前記超臨界流体の前記温度を約８０℃より高く調整して、高温超臨界流体を形成する段階と、
前記高圧力処理チャンバに前記高温超臨界流体を導入する段階と、
前記高温超臨界流体に前記基板をさらす段階と、
を有することを特徴とする基板を処理する方法。
【請求項２】
前記基板を通過した後の前記高温超臨界流体を再循環させる段階を、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記超臨界流体を形成する段階は、二酸化炭素流体から超臨界二酸化炭素を形成する段階を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記臨界圧力より高く圧力を調整する前記段階は、約１０７０ｐｓｉから約１００００ｐｓｉの範囲の圧力に前記圧力を調整する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記高温超臨界流体に前記基板をさらす前に、前記超臨界流体に対しプロセス化学物質を導入する段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記超臨界流体に前記プロセス化学物質を導入する前に、前記プロセス化学物質に予熱を施す段階をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プロセス化学物質を導入する段階はペルオキサイドを導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記温度を約８０℃より高く調整する段階は、前記温度を約２００℃から約３００℃までの範囲の温度に調整する段階を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記ペルオキサイドを導入する段階は、有機ペルオキサイドまたは無機ペルオキサイドを導入する段階を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ペルオキサイドを導入する段階は、過酸化水素、２−ブタノン・ペルオキサイド、２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイド、過酢酸、ｔ−ブチル・ヒドロ・ペルオキサイド、過酸化ベンゾイル、またはｍ−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）、あるいはそれらのいくつかの組み合わせを導入する段階を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記ペルオキサイドを導入する段階は、１つまたはそれ以上の溶媒、助溶媒、界面活性剤、またはエッチング液と共に前記ペルオキサイドを導入する段階を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、メタノールと酢酸との混合物を含む過酸化水素を導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、過酸化水素とメタノールを含むピリジンとの混合物を導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、メタノールと酢酸との混合物を含む２−ブタノン・ペルオキサイドを導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、メタノールと酢酸との混合物を含む過酢酸を導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、Ｎ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）を含む２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイドを導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１７】
前記基板をさらす段階は、第１の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素にさらす第１の段階と、それに続いて第２の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中で過酸化水素、メタノール、および酢酸の混合物にさらす第２の段階と、それに続いて第３の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中でメタノールおよび水の混合物にさらす第３の段階と、を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２の段階の１回またはそれ以上の繰返しをさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板をさらす段階は、第１の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中で過酸化水素、ピリジン、およびメタノールの混合物にさらす第１の段階と、それに続いて第２の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中でＮ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）にさらす第２の段階と、を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の段階の１回またはそれ以上の繰返しをさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記基板をさらす段階は、第１の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素にさらす第１の段階と、それに続いて第２の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中で２−ブタノン・ペルオキサイド、メタノール、および酢酸の混合物にさらす第２の段階と、それに続いて第３の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中でメタノールおよび水の混合物にさらす第３の段階と、を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の段階の１回またはそれ以上の繰返しをさらに有することを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板を前記処理手法にさらす段階は、第１の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素にさらす第１の段階と、それに続いて第２の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中で過酸化水素、メタノール、および酢酸の混合物にさらす第２の段階と、それに続いて第３の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中でメタノールおよび水の混合物にさらす第３の段階と、を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２の段階の１回またはそれ以上の繰返しをさらに有することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記基板をさらす段階は、第１の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素にさらす第１の段階と、それに続いて第２の持続時間の間前記基板を超臨界二酸化炭素中で２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイドおよびＮ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）の混合物にさらす第２の段階と、を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２の段階の１回またはそれ以上の繰返しをさらに有することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記プロセス化学物質を導入する段階は、溶媒、助溶媒、界面活性剤、エッチング液、酸、塩基、キレート剤、薄膜形成前駆物質、還元剤、またはそれらのいくつかの組み合わせを導入する段階を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項２８】
前記臨界圧力より高く圧力を調整する前記段階は、約３０００ｐｓｉから約１００００ｐｓｉの範囲の圧力に前記圧力を調整する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記温度を約８０℃より高く調整する段階は、前記温度を約８０℃から約３００℃までの範囲の温度に調整する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記基板を前記超臨界流体にさらす前記段階に続いて、一連の減圧サイクルを実行する段階と、
前記高圧力処理システムに通気する段階と、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
圧盤温度を約８０℃、またはそれより高く調整する段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法
【請求項３２】
前記基板をオゾンにさらす段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記オゾンに前記基板をさらす段階は、前記基板を前記超臨界流体にさらす前記段階に先行することを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
基板を処理するように構成された処理チャンバと、
前記処理チャンバに結合させられ、前記基板を支持するように構成された圧盤と、
前記処理チャンバに超臨界流体を導入するように構成された高圧力流体供給システムと、
前記処理チャンバに結合させられ、前記処理チャンバ中で前記基板上に前記超臨界流体を流すように構成した流体流動システムと、
前記処理チャンバにプロセス化学物質を導入するように構成された注入システムを備えたプロセス化学物質供給システムと、
前記処理チャンバ、前記圧盤、前記高圧力流体供給部、前記流体流動システム、および前記プロセス化学物質供給システムの１つまたはそれ以上に結合させられ、約８０℃に等しいかまたはそれより高い温度に前記超臨界流体を昇温するように構成された温度制御システムと、
を有することを特徴とする、基板を処理する高圧力処理システム。
【請求項３５】
前記流体流動システムは、前記処理チャンバに結合させられ前記処理チャンバと共に循環ループを形成する再循環システムを有し、前記再循環システムは、前記処理チャンバを通して前記基板上に前記高圧力流体を循環させるように構成されることを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【請求項３６】
前記圧盤は、前記基板を処理するための高圧処理スペースを形成するために、前記処理チャンバによってシールを提供することを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【請求項３７】
前記高圧力流体供給システムは、超臨界二酸化炭素（ＣＯ２）流体を導入するための二酸化炭素源を含むことを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【請求項３８】
前記プロセス化学物質供給システムは、溶媒、助溶媒、界面活性剤、エッチング液、酸、塩基、キレート剤、薄膜形成前駆物質、還元剤、またはそれらのいくつかの組み合わせを導入する経路を含むことを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【請求項３９】
前記プロセス化学物質供給システムはペルオキサイド源を含むことを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【請求項４０】
前記処理チャンバは、さらに、前記基板をオゾンにさらすように構成されたオゾン処理チャンバに結合させられることを特徴とする請求項３４に記載の高圧力処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界流体を使用して基板を処理する方法およびシステムに関わり、特に、約８０℃より高い温度で高温超臨界流体を使用して基板を処理するための方法およびシステムに関する。
【０００２】
本願は、「ポンプを冷却するための方法およびシステム」という発明の名称、および代理人整理番号ＳＳＩＴ−１２０で、これと共に同日に出願された米国同時係属出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号；「超臨界二酸化炭素処理を使用して基板から残留物を取り除く方法」という発明の名称、および代理人整理番号ＳＳＩＴ−０７３で、これと共に同日に出願された米国同時係属出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号；並びに「超臨界二酸化炭素処理を使用して基板から残留物を取り除くシステム」という発明の名称、および代理人整理番号ＳＳＩＴ−１２５で、これと共に同日に出願された米国同時係属出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号に関連する。これら出願の内容全体がそのまま参照としてここに組み入れられている。
【背景技術】
【０００３】
集積回路（ＩＣ）のための半導体素子製造の間、パターンエッチングおよび蒸着過程の両方を含む一連の材料処理ステップが、実行され、それによって材料が、それぞれ、基板表面から除去されるか、または基板表面に付加される。例えばパターンエッチングのとき、例えば写真平版を使用するフォトレジストなどの放射感受性材料のマスク層で形成されたパターンが、マスク層に対して基本的な物質のフィルムの選択的除去を容易にするための物理的および化学的過程の組み合わせを使用して、基本的な薄い物質のフィルムに移される。
【０００４】
その後、残っている放射感受性材料またはフォトレジスト、および硬化したフォトレジストおよび他のエッチング残留物などのエッチング後の残留物が、１つまたはそれ以上の洗浄工程を使用して取り除かれる。通常、これらの残留物は、酸素プラズマ中のプラズマアッシングを実行し、それに続いて剥離化学物質の液体浴中への基板の浸積による湿式洗浄をすることによって、取り除かれる。
【０００５】
最近までは、乾式プラズマアッシングおよび湿式洗浄は、半導体処理の間に蓄積された残留物および汚染物質を除去するに十分であると考えられていた。しかしながら、ＩＣに対する最近の進歩は、約４５から６５ナノメートル（ｎｍ）未満の特徴寸法のような、湿式洗浄にとって許容できる特徴寸法を下回るほどのエッチング特徴に対する臨界寸法の減少を包含している。そのうえ、低誘電率（低ｋ）の材料などの新材料の出現は、プラズマ照射の際の劣化し易さのために、プラズマアッシングの使用を制限している。
【０００６】
したがって、現在のところ、乾式プラズマアッシングおよび湿式洗浄の代替法に対する関心が増えてきている。１つの関心は、溶媒または他の残留物除去構成のためのキャリアとして超臨界流体を利用する乾式洗浄システムの進展を含んでいる。現在のところ、基板、特に複雑なエッチングプロセスがその後続くような基板、あるいは高アスペクト比特徴を有する基板から、例えば残留物を洗浄するのに、従来のプロセスでは不十分であることを本発明者は認識した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、超臨界流体を使用して基板を処理するための方法およびシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの実施の態様では、本発明は、高温超臨界流体を使用して基板を処理する方法およびシステムであって、超臨界流体の温度が約８０℃に等しいかまたはそれより高い温度であるような方法およびシステムを提供する。
【０００９】
他の実施の態様によると、その方法は、高圧力処理チャンバ内で基板を支持する圧盤に基板を配置する段階と；流体の臨界圧力より高く流体の圧力を調整し、流体の臨界温度より高く流体の温度を調整することにより、流体から超臨界流体を形成する段階と；超臨界流体の温度を約８０℃より高く調整して、高温超臨界流体を形成する段階と；高圧力処理チャンバに高温超臨界流体を導入する段階と；高温超臨界流体に基板をさらす段階と；を含む。
【００１０】
さらに他の実施の態様によると、高圧力処理システムは、基板を処理するように構成された処理チャンバと；処理チャンバに結合させられ、基板を支持するように構成された圧盤と；処理チャンバに超臨界流体を導入するように構成された高圧力流体供給システムと；処理チャンバに結合させられ、処理チャンバ中で基板上に超臨界流体を流すように構成した流体流動システムと；処理チャンバにプロセス化学物質を導入するように構成された注入システムを備えたプロセス化学物質供給システムと；処理チャンバ、圧盤、高圧力流体供給部、流体流動システム、およびプロセス化学物質供給システムの１つまたはそれ以上に結合させられ、約８０℃に等しいかまたはそれより高い温度に超臨界流体を昇温するように構成された温度制御システムと；を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の説明では、発明の徹底した理解を助けるため、また説明の目的のためであって限定しない目的のために、処理システムの特定の幾何構造やシステム構成要素の様々な説明などの特定の詳細事項が詳しく説明される。しかしながら、これらの特定の詳細事項を起点とする他の実施形態によって発明を実施できるということが理解されるべきである。
【００１２】
さて、図面を参照すると、同様の参照番号は、いくつかの図を通じて同一であるか対応する部分を指し示している。図１は本発明の一実施形態による処理システム１００を示している。示された実施形態では、処理システム１００は、プロセス化学物質などのような他の添加物がある状態あるいはない状態で、流体の臨界温度より高く、かつ約８０℃より高いかそれに等しく昇温された温度で、超臨界状態における流体のような高圧力流体を用いて基板１０５を処理するように構成されている。処理システム１００は、処理チャンバ１１０を含む処理要素、流体流動システム１２０、プロセス化学物質供給システム１３０、高圧力流体供給システム１４０、および制御装置１５０を有し、それらの全てが、基板１０５を処理するように構成されている。制御装置１５０は、処理チャンバ１１０、流体流動システム１２０、プロセス化学物質供給システム１３０、および高圧力流体供給システム１４０に結合できる。代案として、または付加的に、制御装置１５０は１つまたはそれ以上の追加の制御装置／コンピュータ（図示せず）に結合でき、そして制御装置１５０は追加の制御装置／コンピュータからセットアップ情報及び／または設定情報を得ることができる。
【００１３】
図１には、特別の処理要素（１１０、１２０、１３０、１４０、および１５０）が示されているが、これは必ずしも本発明に必要なものではない。処理システム１００は、独立した処理要素に追加してそれらに関連したいくつもの制御装置を備えたいくつもの処理要素を含むことができる。
【００１４】
制御装置１５０は、いくつもの処理要素（１１０、１２０、１３０、および１４０）を構成するようにを使用することができ、また制御装置１５０は処理要素からのデータを集め、提供し、処理し、格納し、表示することができる。制御装置１５０は、１つまたはそれ以上の処理要素を制御するためのいくつもの適用を含むことができる。例えば、制御装置１５０は、ユーザが１つまたはそれ以上の処理要素群をモニター、および／または、制御することを可能にするインタフェースを、容易に使用できるグラフィカル・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）コンポーネント（図示せず）を含むことができる。
【００１５】
さらに図１を参照すると、流体流動システム１２０は、供給部１３０および１４０から処理チャンバ１１０を通じて流体および化学物質を流すように構成される。流体流動システム１２０は、主流路６２０を通して処理チャンバ１１０から、および処理チャンバ１１０に流体と化学物質が再循環するような再循環システムとして示されている。この再循環は、多くの用途のための最も好適であるような構成であるが、これは本発明に必ずしも必要でない。流体、特に安価な流体は、処理チャンバ１１０を一回通過して、そして廃棄することができ、処理チャンバへの再注入のためにそれらを改修するよりは効率的であるかも知れない。従って、流体流動システムを模範的な実施形態における再循環システムとして説明される一方で、場合によっては非再循環システムが代用できる。この流体流動システムまたは再循環システム１２０は、流体流動システム１２０および処理チャンバ１１０を通した処理溶解物の流れを調整するために、１つまたはそれ以上のバルブ（図示せず）を含むことができる。流体流動システム１２０は、特定の温度、圧力を維持するための、あるいは、流体流動システム１２０および処理チャンバ１１０を通した溶解物の処理と、処理溶解物の流れの両方のための、いくつもの逆止バルブ、フィルタ、ポンプ、および／または、ヒータ（図示せず）を含むことができる。さらに、流体流動システム１２０中に提供される多くの部品のいずれもが特定の処理温度に一致する温度にまで加熱できる。
【００１６】
流量ポンプまたは再循環ポンプのようないくつかの部品は、適切な機能を可能にするために冷却を必要とするであろう。例えば、超臨界処理の間における高圧力と清浄さの下での処理能力のために必要とされる仕様をもったいくつかの市販のポンプは、温度が制限された部品を含む。したがって、流体および構造物の温度が上昇するにつれて、機能性維持のためにポンプの冷却が必要である。高圧力処理システム１００を通して超臨界流体を循環させるための流体流動システム１２０は、高圧力処理チャンバ１１０に結合させられ、８０℃に等しいかそれより高い流体温度で超臨界流体を、高圧力処理チャンバ１１０と、図６Ａおよび図６Ｂを参照して以下で示され説明される主流路６２０に結合した高温ポンプ６００とに供給するように構成した主流路６２０を含むことができる。高温ポンプは、主流路６２０を通して超臨界流体を高圧力処理チャンバ１１０に移動させるように構成でき、その状況で、高温ポンプは、冷却媒体を受け取るよう構成された冷却媒体入口、および冷却媒体を放出するよう構成された冷却媒体出口を有する。冷却媒体入口に結合された熱交換器は、超臨界流体の流体温度より低い温度またはそれに等しい温度にまで冷却媒体の冷媒温度を低下するように構成できる。
【００１７】
図６Ａに示されているように、一例においては、主流路６２０から高圧力処理チャンバ１１０（または２１０）まで、熱交換器６３０を通り、ポンプ６００を通り、主流路６２０に戻るように高圧力流体の進路を変えることによって、流体流動システム１２０（または図２を参照して以下で説明される２２０）に関連する高温ポンプ６００の冷却が提供される。例えば、ポンプ６００中に収容されたポンプインペラ６１０は、主流路６２０の吸い込み側６２２から入口６１２を通り、出口６１４を通って、主流路６２０の加圧側６２４に高圧力流体を移動させることができる。高圧力流体の一部分は、入口バルブ６２８を通り、熱交換器６３０を通って進路を変えられ、冷却媒体入口６３２を通ってポンプ６００に入ることができる。その後、冷却に利用された高圧力流体の一部分は、冷却媒体出口６３４においてポンプ６００から出て、出口バルブ６２６を通って主流路６２０に戻ることができる。
【００１８】
あるいは、図６Ｂに示されるように、他の例では、二次流路６４０を使用してポンプ６００の冷却が提供される。流体源（図示せず）からの超臨界流体などの高圧力流体は、熱交換器６３０（流体の温度を下げるための）を通して導かれ、そして冷却媒体入口６３２を通ってポンプ６００に入り、ポンプ６００を通り抜け、冷却媒体出口６３４を通って出て、排出システム（図示せず）に進む。流体源は超臨界二酸化炭素源などの超臨界流体源を含むことができる。流体源は図１（または図２）で説明された高圧力流体供給システム１４０（または２４０）の構成部材であってもよいし、なくてもよい。排出システムは通気口を含むことができ、あるいは排出システムは熱交換器６３０およびポンプ６００を通して高圧力流体を再循環させるよう構成されたポンプを備える再循環システムを含むことができる。
【００１９】
ポンプ設計に関する追加の詳細事項は、「ポンプを冷却するための方法およびシステム」という発明の名称の、同時係属中である米国特許出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号で提供され、その内容全体がそのまま参照としてここに組み入れられている。
【００２０】
再び図１を参照すると、処理システム１００は高圧力流体供給システム１４０を含むことができる。高圧力流体供給システム１４０は流体流動システム１２０に結合できるが、必ずしもこのことが必要ではない。他の例では、高圧力流体供給システム１４０は異なった構成としたり、異なった結合としたりできる。例えば、直接、処理チャンバ１１０に流体供給システム１４０を結合できる。高圧力流体供給システム１４０は超臨界流体供給システムを含むことができる。ここで言及される超臨界流体とは、流体が、その状態図上で臨界圧力かそれより高い圧力、および臨界温度かそれより高い温度で保持されるときに存在する超臨界状態の流体のことである。このような超臨界状態では、流体はある特性を持っており、その１つは表面張力の大幅な欠乏である。従って、ここで言及される超臨界流体供給システムは、処理チャンバが現に制御されている圧力と温度の下で、超臨界状態とみなす流体を処理チャンバに供給するようなものである。さらに、少なくとも臨界点またはその近くで流体が実質的に超臨界状態にあって、その特性がそれらの利点を実現するのに十分で、充分長く存在することのみが必要である。例えば、二酸化炭素は、３１℃の温度において約１０７０ｐｓｉかそれより高い圧力で保持されると、超臨界流体となる。処理チャンバ内の流体のこの状態は、約８０℃以上またはそれより高い温度において２０００から１００００ｐｓｉで処理チャンバを動作させることにより維持できる。
【００２１】
上述のように、流体供給システム１４０は、二酸化炭素供給システムであることが可能な超臨界流体供給システムを含むことができる。例えば、流体供給システム１４０は、流体に対するほぼ臨界の圧力に近い圧力を有する高圧力流体を導入するように構成できる。さらに流体供給システム１４０は、超臨界状態における二酸化炭素などの超臨界流体を導入するように構成できる。さらに、例えば、供給システム１４０は、二酸化炭素のほぼ臨界の圧力から１００００ｐｓｉまでの範囲の圧力で、超臨界二酸化炭素などの超臨界流体を導入するように構成できる。本発明の広範囲の実施において役立つ他の超臨界流体種の例としては、二酸化炭素（上述の）、酸素、アルゴン、クリプトン、キセノン、アンモニア、メタン、メタノール、ジメチル・ケトン、水素、水、および６フッ化硫黄を含むが、これらに限定されない。流体供給システムは、例えば、超臨界流体を発生させるための、二酸化炭素源（図示せず）および複数の流量制御要素（図示せず）を含むことができる。例えば、二酸化炭素源はＣＯ２供給システムを含むことができ、そして流量制御要素は供給路、バルブ、フィルタ、ポンプ、およびヒータを含むことができる。流体供給システム１４０は、超臨界二酸化炭素の流れが処理チャンバ１１０に流れ込むことを可能にしたり、あるいは防いだりするために、開いたり閉じたりするよう構成される入口バルブ（図示せず）を含むことができる。例えば、圧力、温度、処理時間、および流速などの流動パラメータを決定するのに、制御装置１５０が使用できる。
【００２２】
さらに図１を参照すると、プロセス化学物質供給システム１３０が再循環システム１２０に結合される。しかし、これは必ずしも本発明に必要なものではない。他の例では、プロセス化学物質供給システム１３０を異なった構成としたり、処理システム１００内の異なった構成要素に結合したりできる。プロセス化学物質は流体供給システム１４０により導入された流体にプロセス化学物質供給システム１３０によって、基板の特性に応じた様々な比率で導入され、処理チャンバ１１０内でその化学物質は使用され、プロセスが実行される。通常、その比率は大体１から５体積パーセントであり、約１リットルの体積を有するチャンバ、再循環システム、および関連配管に対しては、多くの場合約１０から５０ミリリットルの添加物量に達するが、その比率はそれより高くても低くてもよい。
【００２３】
プロセス化学物質供給システム１３０は、次のプロセス構成、すなわち：汚染物質、残留物、硬化した残留物、フォトレジスト、硬化したフォトレジスト、エッチング後の残留物、アッシング後の残留物、化学機械研磨（ＣＭＰ）後の残留物、研磨後の残留物、インプラント後の残留物、またはそれらをいくつか組み合わせたものを除去するための洗浄構成、粒子状物質を除去するための洗浄構成、薄膜、多孔質薄膜、多孔質低誘電率材料、空隙ギャップ誘電体、またはそれらをいくつか組み合わせたものを乾燥させるための構成、誘電体薄膜、金属薄膜、またはそれらをいくつか組み合わせたものを準備するための構成、低誘電率（低ｋ）薄膜の誘電率を回復するためのヒーリング(healing；回復)構成、多孔質薄膜をシールするためのシーリング構成、または、それらの構成をいくつか組み合わせたもの、のうち１つまたはそれ以上を導入するように構成できるが、それらに限定されない。さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、溶媒、助溶媒(co-solvent)、界面活性剤、エッチング液、酸、塩基、キレート剤、酸化剤、薄膜形成前駆物質、還元剤、またはそれらのいくつか組み合わせたものを導入するように構成できる。
【００２４】
プロセス化学物質供給システム１３０は、Ｎ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）、ジグリコール・アミン、ヒドロキシル・アミン、ジイソプロピル・アミン、トリ・イソプロピル・アミン、第三アミン、カテコール、フッ化アンモニウム、重フッ化アンモニウム(ammonium bifluoride)、メチル酢酸アセトアミド(methylacetoacetamide)、オゾン、プロピレン・グリコール・単エチル・エーテル酢酸塩、アセチルアセトン、二塩基エステル、乳酸エチル、ＣＨＦ３、ＢＦ３、ＨＦ、他のフッ素含有化学物質、またはそれらをいくつかの混合物を導入するように構成できる。有機材料を除去するために、上記化学物質とは独立して、または併用して、有機溶媒などの他の化学物質が利用できる。有機溶媒としては、例えば、アセトン、ジアセトンアルコール、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、メタノール、エタノール、プロパノール、またはイソプロパノール（ＩＰＡ）などのアルコール、エーテル、および／またはグリコールを含むことができる。さらなる詳細については、いずれも参照としてここに組み入れられている、「超臨界二酸化炭素を使用した半導体からのレジストまたは残留物の除去」という発明の名称で１９９８年５月２７日に出願された米国特許第６，３０６，５６４Ｂ１号、および「超臨界二酸化炭素処理を使用した半導体からのフォトレジストおよびフォトレジスト残留物の除去」という発明の名称で１９９９年９月３日に出願された米国特許第６，５０９，１４１Ｂ２号を参照されたい。
【００２５】
さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、処理チャンバ内で超臨界洗浄溶解物を発生させるための洗浄化学物質を提供する化学物質洗浄アセンブリ（図示せず）を含むことができる。洗浄化学物質はペルオキサイド（過酸化物）およびフッ化物源を含むことができる。例えば、ペルオキサイドは、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、または何らかの他の適切なペルオキサイドを含むことができ、またフッ化物源は、フッ化物塩（アンモニウムフッ化物塩など）、フッ化水素、フッ化物付加化合物（有機−フッ化アンモニウム付加化合物(organo-ammonium fluoride adducts)など）、およびそれらの組み合わせを含むことができる。フッ化物源の詳細およびフッ化物源を有する超臨界処理溶解物を発生させる方法については、いずれも参照としてここに組み入れられている、「フォトレジストおよび残留物除去のための超臨界流体中テトラ有機フッ化アンモニウムおよびＨＦ」という発明の名称で２００３年５月２０日に出願された米国特許出願第１０／４４２，５５７号、および「フォトレジストポリマーおよび残留物除去のための超臨界流体中フッ化物」という発明の名称で２００２年１２月１６日に出願された米国特許出願第１０／３２１，３４１号において説明されている。
【００２６】
さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、キレート剤、錯化剤、並びに他の酸化剤や有機酸や無機酸であって、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ガンマ・ブチロラクトン（ＢＬＯ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、炭酸エチレン（ＥＣ）、Ｎ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチル・ピロリドン、プロピレン・カーボネート、およびアルコール類（メタノール、エタノール、および２−プロパノールなど）のようなキャリア溶媒と共に導入できる他の酸化剤や有機酸や無機酸、を導入するように構成できる。
【００２７】
さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、処理チャンバ内で超臨界リンス溶液を発生させるためのリンス化学物質を提供する化学物質リンスアセンブリ（図示せず）を含むことができる。リンス化学物質は、アルコール類およびケトンを含むが、それに限定されない１つまたはそれ以上の有機溶媒を含むことができる。一例においては、リンス化学物質は、Degussa Stanlow Limited、Lake Court、Hursley Winchester S021 2LD UKなどの多くの販売業者から購入でき、チオシクロペンタン−１，１−ジオキシド(thiocyclopentane-1 ,1-dioxide)、（シクロ）テトラメチレン・スルホン((cyclo)tetramethylene sulphone)、および２，３，４，５テトラヒドロチオフェン−１，１−ジオキシド(2,3,4,5-tetrahydrothiophene-1,1-dioxide)として知られてもいるスルホラン(sulfolane)を含むことができる。
【００２８】
さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、低誘電率薄膜（多孔性または無孔性）のキュアリング(curing)、洗浄、ヒーリング(healing)（低誘電率材料の誘電率の回復）、シーリング、またはいくつかの組み合わせをする処理化学物質を導入するように構成できる。その化学物質は、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、クロロトリメチルシラン（ＴＭＣＳ）、トリクロロトリメチルシラン（ＴＣＭＳ）、ジメチルシリルジエチルアミン（ＤＭＳＤＥＡ）、テトラメチルジシラザン（ＴＭＤＳ）、トリメチルシリルジメチルアミン（ＴＭＳＤＭＡ）、ジメチルシリルジメチルアミン（ＤＭＳＤＭＡ）、トリメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）、ビストリメチルシリル尿素（ＢＴＳＵ）、ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン（Ｂ［ＤＭＡ］ＭＳ）、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン（Ｂ［ＤＭＡ］ＤＳ）、ＨＭＣＴＳ、ジメチルアミノペンタメチルジシラン（ＤＭＡＰＭＤＳ）、ジメチルアミノジメチルジシラン（ＤＭＡＤＭＤＳ）、ジシラ・アザ・シクロペンタン（ＴＤＡＣＰ）、ジシラ・オザ・シクロペンタン（ＴＤＯＣＰ）、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、ビニルトリメトキシシラン（ＶＴＭＯＳ）、またはトリメチルシリルイミダゾール（ＴＭＳＩ）を含むことができる。さらに、その化学物質は、Ｎ−テルト−ブチル１，１−ジメチル−１−（２，３，４，５テトラメチル−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）シランアミン(N-tert-butyl-1,1-dimethyl-1-(2,3,4,5-tetramethyl-2,4-cyclopentadiene-1-yl)silanamine)、１，３−ジフェニル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン(1,3-diphenyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane)、またはテルト−ブチルクロロジフェニルシラン(tert-butylchlorodiphenylsilane)を含むことができる。さらなる詳細事項については、いずれも参照としてここに組み入れられている、「誘電体膜を処理するための方法およびシステム」という発明の名称で２００３年１０月１０日に出願された米国特許出願第１０／６８２，１９６号、および「ウエハ製造における低誘電率材料の不動態化の方法」という発明の名称で２００３年３月４日に出願された米国特許出願第１０／３７９，９８４号を参照されたい。
【００２９】
さらに、プロセス化学物質供給システム１３０は、例えば洗浄処理の間に、ペルオキサイドを導入するように構成できる。ペルオキサイドは、有機ペルオキサイド、無機ペルオキサイド、またはそれらの組み合わせを含むことができる。例えば、有機ペルオキサイドは２−ブタノン・ペルオキサイド、２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイド、過酢酸、ｔ−ブチル・ヒドロ・ペルオキサイド (t-butyl hydroperoxide；ｔ−ブチル・ヒドロ過酸化物)、過酸化ベンゾイル、またはｍ−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）を含むことができる。他のペルオキサイドは過酸化水素を含むことができる。
【００３０】
処理チャンバ１１０は、流体供給システム１４０からの流体、またはプロセス化学物質供給システム１３０からのプロセス化学物質、あるいは処理スペース１１２内のそれらの組み合わせに基板１０５をさらすことによって基板１０５を処理するように構成できる。さらに、処理チャンバ１１０は、上部チャンバアセンブリ１１４および下部チャンバアセンブリ１１５を含むことができる。
【００３１】
上部チャンバアセンブリ１１２は、処理チャンバ１１０、基板１０５、または処理流体、あるいはそれらの２つまたはそれ以上の組み合わせを加熱するためのヒータ（図示せず）を含むことができる。代案的にはヒータは必ずしも必要でない。さらに、上部チャンバアセンブリ１１２は、処理チャンバ１１０を通して処理流体を流すための流動部品を含むことができる。一例では、円形の流動パターンを構築できる。代案的には、流体を流すための流動部品は異なった流動パターンに異なった作用をするように構成できる。あるいは、上部チャンバアセンブリ１１２は、処理チャンバ１１０を満たすように構成できる。
【００３２】
下部チャンバアセンブリ１１５は、基板１０５を支持するように構成された圧盤１１６、基板１０５を装着したり取り外したりするために圧盤１１６を平行移動させるための駆動機構１１８を含むことができ、また上部チャンバアセンブリ１１４によって下部チャンバアセンブリ１１５をシールすることができる。圧盤１１６は、基板１０５を処理する前、および／または処理中、および／または処理した後に、基板１０５を加熱するか、または冷却するようにも構成できる。例えば、圧盤１１６は、圧盤の温度を約８０℃またはそれ以上に昇温するよう構成された１つまたはそれ以上のヒータロッドを含むことができる。さらに、下部アセンブリ１１５は、基板の積み下ろしの間、圧盤１１６の上面から基板１０５を移動させるためのリフトピン・アセンブリを含むことができる。
【００３３】
さらに、制御装置１５０は、処理チャンバ１１０、流体流動システム１２０（または再循環システム）、圧盤１１６、高圧力流体供給システム１４０、またはプロセス化学物質供給システム１３０、のうち１つまたはそれ以上に結合された温度制御システムを含んでいる。温度制御システムは、これらのシステムの１つまたはそれ以上に埋め込まれた発熱体に結合され、超臨界流体の温度を約８０℃またはそれ以上に昇温するように構成される。発熱体は、例えば加熱抵抗部材を含むことができる。
【００３４】
移動システム（図示せず）は、基板を処理チャンバ１１０の中に、または処理チャンバ１１０からスロットによって移動させるのに使用できる。一例では、スロットは、圧盤１１６を移動させることによって、開いたり閉じたりすることができ、また他の例では、スロットはゲートバルブ（図示せず）を使用することにより制御できる。
【００３５】
基板は、半導体物質、金属材料、誘電体材料、セラミック材料、ポリマ材料、またはそれらの２つまたはそれ以上の組み合わせを含むことができる。半導体物質は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ／Ｇｅ、またはＧａＡｓを含むことができる。金属材料は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｔｉおよび／またはＴａを含むことができる。誘電体材料は、珪石（シリカ）、二酸化ケイ素、石英、酸化アルミニウム、サファイア、低誘電率材料、テフロン（登録商標）、および／または、ポリイミドを含むことができる。セラミック材料は、酸化アルミニウム、シリコンカーバイドなどを含むことができる。
【００３６】
処理システム１００は圧力制御システム（図示せず）を含むこともできる。圧力制御システムは処理チャンバ１１０に結合できるが、必ずしもこのことは必要ではない。他の例では、圧力制御システムは異なった構成としたり、異なった結合としたりできる。圧力制御システムは、処理チャンバ１１０を排気したり、および／または処理チャンバ１１０内の圧力を調整したりするために、１つまたはそれ以上の圧力バルブ（図示せず）を含むことができる。代案として、圧力制御システムは１つまたはそれ以上のポンプ（図示せず）を含むこともできる。例えば、１つのポンプが処理チャンバ内の圧力を増加させるのに使用でき、また他のポンプが処理チャンバ１１０から脱気するのに使用できる。他の例では、圧力制御システムは処理チャンバを密封するためのシールを含むことができる。さらに、圧力制御システムは基板１０５、および／または圧盤１１６を昇降するための昇降機を含むことができる。
【００３７】
さらに、処理システム１００は排気制御システムを含むことができる。排気制御システムは処理チャンバ１１０に結合できるが、必ずしもこのことは必要ではない。他の例では、排気制御システムは異なった構成としたり、異なった結合としたりできる。排気制御システムは排気ガス収集容器（図示せず）を含むことができ、処理流体から汚染物質を取り除くのに使用できる。代案として、排気制御システムは処理流体を再利用するのに使用できる。
【００３８】
さて、図２を参照すると、他の実施形態による処理システム２００が表されている。示された実施形態では、処理システム２００は、処理チャンバ２１０、再循環システム２２０、プロセス化学物質供給システム２３０、流体供給システム２４０、および制御装置２５０を含み、その全てが基板２０５を処理するように構成される。制御装置２５０は、処理チャンバ２１０、再循環システム２２０、プロセス化学物質供給システム２３０、および流体供給システム２４０に結合できる。代案として、制御装置２５０は１つまたはそれ以上の追加の制御装置／コンピュータ（図示せず）に結合でき、また制御装置２５０は追加の制御装置／コンピュータからのセットアップ情報、および／または設定情報を得ることができる。
【００３９】
図２に示すように、再循環システム２２０は、再循環流体ヒータ２２２、ポンプ２２４、およびフィルタ２２６を含むことができる。プロセス化学物質供給システム２３０は、１つまたはそれ以上の化学物質導入システムを含むことができ、それぞれの導入システムは、化学物質源２３２、２３４、２３６、および注入システム２３３、２３５、２３７を有することができる。注入システム２３３、２３５、２３７はポンプ（図示せず）および注入バルブ（図示せず）を含むことができる。流体供給システム２４０は、超臨界流体源２４２、ポンプシステム２４４、および超臨界流体ヒータ２４６を含むことができる。さらに、１つまたはそれ以上の注入バルブ、および／または排出バルブが、流体供給システム２４０と共に利用できる。
【００４０】
処理チャンバ２１０は、基板２０５を流体供給システム２４０からの流体、プロセス化学物質供給システム２３０からのプロセス化学物質、あるいは処理スペース１１２内のそれらの組み合わせに基板１０５をさらすことによって基板１０５を処理するように構成できる。さらに、処理チャンバ２１０は、図１を参照して上述したように、上部チャンバアセンブリ２１４、および圧盤２１６および駆動機構２１８を備えた下部チャンバアセンブリ２１５を含むことができる。
【００４１】
あるいは、処理チャンバ２１０は、そのまま参照としてここに組み入れられている、「半導体基板のための高圧力処理チャンバ」という発明の名称で２００１年７月２４日に出願された係属中の米国特許出願第０９／９１２，８４４号（米国特許出願公開第２００２／００４６７０７Ａ１号）で説明されているように構成できる。例えば、図３は、上部チャンバアセンブリ３１４、下部チャンバアセンブリ３１５、基板３０５を支持するよう構成された圧盤３１６、および、基板の装着／取り外し状態と基板処理状態との間で圧盤３１６を昇降するように構成した駆動機構３１８、を有する超臨界処理チャンバ３１０の断面図を表している。駆動機構３１８は、駆動シリンダ３２０、ピストンネック３２３を備えた駆動ピストン３２２、シーリングプレート３２４、空圧キャビティ３２６、および水圧キャビティ３２８をさらに含むことができる。さらに、超臨界処理チャンバ３１０は、シールされた高圧スペース３１２を処理チャンバ３１０に提供するための複数のシールデバイス３３０、３３２、および３３４をさらに含む。
【００４２】
図１、図２、および図３を参照して上述したように、処理チャンバに結合された流体流動システムまたは再循環システムは、処理チャンバを通して流体を循環させ、その結果、処理チャンバ内の基板を流体の流れにさらすことを可能にするように構成される。プロセス化学物質を有するか、あるいは有しない超臨界二酸化炭素などの流体は、流体流動システムに結合された１つまたはそれ以上の入口を通って、基板の周縁部から処理チャンバに入ることができる。例えば、今、図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照すると、注入多岐管（マニホールド）３６０が、１つまたはそれ以上の入路３６４に結合された環状の流体供給チャンネル３６２を有するリングとして示されている。示された１つまたはそれ以上の入路３６４は、４５度で傾斜した四十五（４５）個の入口オリフィスを含んでおり、その結果、基板３０５上の処理スペース３１２を通した高圧力流体の流れに対して、方位角方向の運動量、または軸方向の運動量、あるいはその両方、のみならず半径方向の運動量を伝達するようになる。４５度の角度に傾斜させられるように示されているが、その角度は変えることができ、直接半径内側へむかう方向を含むようにできる。
【００４３】
さらに、超臨界二酸化炭素などの流体は、１つまたはそれ以上の出口（図示せず）を通って基板表面付近の処理チャンバを出る。例えば、米国特許出願第０９／９１２，８４４号で説明されているように、１つまたはそれ以上の出口は、基板３０５の中央部に隣接して上方に配置された２つの出口穴を含むことができる。２つの出口を通る流れは、閉止バルブを使用して１つの出口から次の出口へと切り替えることができる。
【００４４】
さて、図５を参照すると、超臨界状態における流体によって基板を処理する方法が提供される。フローチャート５００に表されるように、この方法は、超臨界流体処理溶解物に基板をさらすよう構成された高圧力処理チャンバ内の圧盤上に基板を配置する５１０から開始する。
【００４５】
５２０では、超臨界流体が、流体の圧力を流体の臨界圧力に、またはそれより高く調整することにより、また流体の温度を流体の臨界温度に、またはそれより高く調整することにより、流体を超臨界状態に至らしめることによって形成される。５３０では、超臨界流体の温度が、さらに、８０℃に等しいか、またはそれより高い値に昇温される。
【００４６】
５４０では、超臨界流体が高圧力処理チャンバに導入され、そして５５０では、基板が超臨界流体にさらされる。
【００４７】
さらに、上述のように、処理の間、プロセス化学物質を超臨界流体に加えることができる。プロセス化学物質は、洗浄構成、薄膜形成構成、ヒーリング構成、またはシーリング構成、あるいはそれらのいくつかの組み合わせを含むことができる。例えば、プロセス化学物質はペルオキサイドを有する洗浄構成を含むことができる。以下のそれぞれの例では、超臨界流体の温度は、約８０℃より高く、例えば１３５℃に昇温される。さらに、以下のそれぞれの例では、超臨界流体の圧力は、臨界圧力より高く、例えば２９００ｐｓｉに上げられる。一例では、洗浄構成は、例えば、メタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸（ＡｃＯＨ）の混合物に混合された過酸化水素を含むことができる。さらなる例として、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の３つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素に約２分間さらすこと、（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、１ミリリットル（ｍｌ）の５０％過酸化水素水溶液（体積％）、および２０ｍｌの１：１比率のＭｅＯＨとＡｃＯＨにさらすこと、並びに（３）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、１３ｍｌの１２：１比率のＭｅＯＨとＨ２Ｏにさらすこと、である。第２ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば二度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができ、そして比率を変えることができる。
【００４８】
他の例では、洗浄構成は、過酸化水素と例えばメタノール（ＭｅＯＨ）と混合されたピリジンの混合物を含むことができる。さらなる例として、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の２つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素中で約５分間、２０ミリリットル（ｍｌ）のＭｅＯＨおよび１３ｍｌの１０：３比率（体積％）のピリジンおよび５０％の過酸化水素水溶液（体積％）にさらすこと、並びに（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約２分間、１０ｍｌのＮ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）にさらすこと、である。第１ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば一度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができる。
【００４９】
他の例では、洗浄構成は、例えばメタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物に混合された２−ブタノン・ペルオキサイドを含むことができる。さらなる例としては、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の３つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素に約２分間さらすこと、（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、４ミリリットル（ｍｌ）の２−ブタノン・ペルオキサイド（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール・ジイソブチレート中の３２体積％の２−ブタノン・ペルオキサイドであるＬｕｐｅｒｏｘ  ＤＨＤ−９などのような）および１２．５ｍｌの１：１比率のＭｅＯＨとＡｃＯＨにさらすこと、並びに（３）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、１３ｍｌの１２：１比率のＭｅＯＨとＨ２Ｏにさらすこと、である。第２ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば二度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができ、そして比率を変えることができる。
【００５０】
他の例では、洗浄構成は、例えばメタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物に混合された２−ブタノン・ペルオキサイドを含むことができる。さらなる例としては、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の３つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素に約２分間さらすこと、（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、８ミリリットル（ｍｌ）の２−ブタノン・ペルオキサイド（２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール・ジイソブチレート中の３２体積％の２−ブタノン・ペルオキサイドであるＬｕｐｅｒｏｘ  ＤＨＤ−９などのような）および１６ｍｌの１：１比率のＭｅＯＨとＡｃＯＨにさらすこと、並びに（３）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、１３ｍｌの１２：１比率のＭｅＯＨとＨ２Ｏにさらすこと、である。第２ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば二度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができ、そして比率を変えることができる。
【００５１】
他の例では、洗浄構成は、例えばメタノール（ＭｅＯＨ）と酢酸の混合物に混合された過酢酸を含むことができる。さらなる例としては、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の３つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素に約２分間さらすこと、（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、４．５ミリリットル（ｍｌ）の過酢酸（３２体積％稀酢酸中の過酢酸）および１６．５ｍｌの１：１比率のＭｅＯＨとＡｃＯＨにさらすこと、並びに（３）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、１３ｍｌの１２：１比率のＭｅＯＨとＨ２Ｏにさらすこと、である。第２ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば二度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができ、そして比率を変えることができる。
【００５２】
他の例では、洗浄構成は、例えばＮ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）に混合された２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイドを含むことができる。さらなる例としては、エッチング後の残留物除去のための処理手法は次の２つのステップを含むことができる：すなわち（１）基板を超臨界二酸化炭素に約２分間さらすこと、（２）基板を超臨界二酸化炭素中で約３分間、３ミリリットル（ｍｌ）の２，４−ペンタンジオン・ペルオキサイド（例えば３４体積％の４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンとＮ−メチル・ピロリドン、またはフタル酸ジメチルと専売アルコール類）および２０ｍｌのＮ−メチル・ピロリドン（ＮＭＰ）にさらすこと、である。第２ステップは何回でも繰り返すことができ、例えば二度それを繰り返すことができる。しかも、どのステップも繰り返すことができる。さらに、各ステップまたはサブステップのための持続時間は、それらに指定された時間よりもさらに長く、または短く変えることができる。またさらに、何らかの添加物の量を、それらに指定された量よりさらに多く、または少なく変えることができ、そして比率を変えることができる。
【００５３】
さらに他の例では、ここで説明されたプロセスは、オゾン処理によってさらに補足されることができる。例えば、洗浄工程を実行する際に、超臨界処理溶解物で処理する前に、基板をオゾン処理にかけることができる。オゾン処理の間、基板はオゾン・モジュールに入り、そして取り除かれるべき表面残留物がオゾン雰囲気にさらされる。例えば、酸素中で形成されたオゾンの分圧により、残留物を部分的または完全に酸化させるのに十分な時間、基板表面に亘る流動が可能となる。オゾン処理ガス流速は、例えば１から５０ｓｌｍ（１分当たりの標準リットル数）まで変化でき、そしてさらなる例として、その流速は５から１５ｓｌｍまで変化できる。さらに、圧力は、例えば１から５気圧まで変化でき、そしてさらなる例として、１から３気圧まで変化できる。さらなる詳細については、その内容全体がそのまま参照としてここに組み入れられている、「超臨界二酸化炭素処理を使用して基板から残留物を取り除く方法」という発明の名称、および代理人整理番号ＳＳＩＴ−０７３で、本願と同日に出願された米国同時係属出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号、並びに、「超臨界二酸化炭素処理を使用して基板から残留物を取り除くシステム」という発明の名称、および代理人整理番号ＳＳＩＴ−１２５で、本願と同日に出願された米国同時係属出願第１０／ＸＸＸ，ＸＸＸ号で、提供されている。
【００５４】
本発明の一定の模範的な実施形態だけを上記で詳細に説明してきたが、当業者ならばならば、本発明の新規な教示と利点から著しく逸脱することなく、多くの修正が可能であるということを容易に理解するだろう。従って、そのような修正のすべては、本発明の範囲内に含まれていると解される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】処理システムの簡略化した概略図を示す。
【図２】処理システムの他の簡略化した概略図を示す。
【図３】処理システムの他の簡略化した概略図を示す。
【図４Ａ】処理システムに流体を導入するための流体注入多岐管（マニホールド）を表す。
【図４Ｂ】処理システムに流体を導入するための流体注入多岐管（マニホールド）を表す。
【図５】本発明の一実施形態によって処理システム内で基板を処理する方法を示す。
【図６Ａ】ポンプを冷却するように構成された一実施形態によるシステムを表す。
【図６Ｂ】ポンプを冷却するように構成された他の実施形態によるシステムを表す。
【符号の説明】
【００５６】
１００  高圧力処理システム
１０５  基板
１１０  高圧力処理チャンバ
１１２  処理スペース
１１４  上部チャンバアセンブリ
１１５  下部チャンバアセンブリ
１１６  圧盤
１１８  駆動機構
１２０  流体流動システム
１３０  プロセス化学物質供給システム
１４０  高圧力流体供給システム
１５０  制御装置
２００  処理システム
２０５  基板
２１０  処理チャンバ
２１４  上部チャンバアセンブリ
２１５  下部チャンバアセンブリ
２１６  圧盤
２１８  駆動機構
２２０  再循環システム
２２２  再循環流体ヒータ
２２４  ポンプ
２２６  フィルタ
２３０  プロセス化学物質供給システム
２３２  化学物質源
２３３  注入システム
２３７  ポンプ
２４０  流体供給システム
２４２  超臨界流体源
２４４  ポンプシステム
２４６  超臨界流体ヒータ
２５０  制御装置
３０５  基板
３１０  超臨界処理チャンバ
３１２  高圧スペース（処理スペース）
３１４  上部チャンバアセンブリ
３１５  下部チャンバアセンブリ
３１６  圧盤
３１８  駆動機構
３２４  シーリングプレート
３３０  シールデバイス
３６０  注入多岐管（マニホールド）
３６２  流体供給チャンネル
３６４  入路
６００  高温ポンプ
６３０  熱交換器
【図１】
2006140463.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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