(57)【要約】【課題】流体の温度を測定するためのセンサアセンブリを提供する。【解決手段】処理チューブ内を流れる処理流体の温度を正確に測定するためのセンサアセンブリが開示される。リード線がシースから突き出た保護シース内に、熱電対センサを構成することができる。グランド様構造は、シースに連結するかまたはシースと一体機械加工することができる。センサアセンブリは閉鎖ループに連結することができる。センサは、閉鎖ループ中を流れる流体内またはその近傍に配置することができ、センサは、閉鎖ループ中を流れる処理流体の温度を正確に測定する。センサアセンブリは、容易に組み立ておよび／または分解され、センサを維持することを可能にする。【選択図】図１
2006284574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧処理システム内の処理流体（processing fluid）温度をモニタするためのシステムであって；該システムは以下を含む：
高圧処理チャンバと、高圧処理チャンバに連結された高圧再循環システムとを含む再循環ループ（ここで、処理流体は再循環ループ中を流れる）；
再循環ループに連結され、再循環ループに流体を供給する手段を含む、高圧流体供給システム；
再循環ループに連結され、再循環ループに処理化学物質（process chemistry）を供給する手段を含む、処理化学物質供給システム；
再循環ループ中を流れる処理流体の温度をモニタするための、再循環ループに連結されたセンサアセンブリ；および
高圧処理チャンバ、再循環システム、高圧流体供給システム、処理化学物質供給システム、およびセンサアセンブリに連結されたコントローラーを含むシステムであって；該コントローラーは、センサアセンブリから処理流体の温度データを得る手段、温度データを閾値と比較する手段、温度データが閾値より実質的に大きい時または実質的に小さい時フォールト状態を作成する手段、および温度データが閾値にほぼ等しい時非フォールト状態を作成する手段を含む。
【請求項２】
前記センサアセンブリが以下を含む請求項１のシステム：
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、および先端部分、移動部分、および環部分を有する保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンササブアセンブリは、内部で保護シースに連結され、センサは保護シースの先端部分内に取り付けられている）と；
保護シースの環部分に連結されたシーリンググランド（gland）。
【請求項３】
保護シースとシーリンググランドはステンレス鋼を含む請求項２のシステム。
【請求項４】
シーリンググランドは保護シースの環部分に溶接される請求項２のシステム。
【請求項５】
保護シースの先端部分は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍの長さを有し、保護シースの先端部分の外径は約２ｍｍ〜約１０ｍｍである請求項２のシステム。
【請求項６】
グランドは、シーリング表面を与える一端に隆起した環を含む請求項２のシステム。
【請求項７】
前記センサアセンブリが以下を含む、請求項１のシステム：
保護シース、保護シースに連結された第１のシーリンググランド、第１のシーリンググランドに取り外し可能に連結されたガスケット、ガスケットに取り外し可能に連結された第２のシーリンググランド、第１のシーリンググランドに取り外し可能に連結された第１のナット、第２のシーリンググランドと第１のナットに取り外し可能に連結された第２のナットを含むグランドアセンブリ；
センサ、センサに連結された本体、および本体に連結された電気接続手段を含むセンササブアセンブリ（ここでセンササブアセンブリは、内部で保護シースに連結されている）；および
第２のシーリンググランドに連結された第１のセクションと再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを有するＴ型フィッティングを含む流れアセンブリ。
【請求項８】
前記センサアセンブリが以下を含む、請求項１のシステム：
第１のシーリンググランド、第１のシーリンググランドに取り外し可能に連結されたガスケット、ガスケットに取り外し可能に連結された第２のシーリンググランド、第１のシーリンググランドに取り外し可能に連結された第１のナット、第２のシーリンググランドと第１のナットに取り外し可能に連結された第２のナットを含むグランドアセンブリ；
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、および第１のシーリンググランドに連結された保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンサと本体は、内部で保護シースに連結されている）；および
第２のシーリンググランドに連結された第１のセクションと再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを有するＴ型フィッティングを含む流れアセンブリ。
【請求項９】
第１のシーリンググランドは、ガスケットの片側とかみ合う隆起した環を一端に含み、第２のシーリンググランドは、ガスケットの第２の側とかみ合う隆起した環を一端に含む請求項８のシステム。
【請求項１０】
第１のシーリンググランドは保護シースの環部分に溶接される請求項８のシステム。
【請求項１１】
流れアセンブリは流路を含み、保護シースの先端部分は流路中に突き出る請求項８のシステム。
【請求項１２】
前記センサアセンブリが以下を含む、請求項１のシステム：
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、および保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンサと本体は、内部で保護シースに連結され、センサは保護シースの先端部分内に取り付けられている）；
シーリング構造、保持表面、センササブアセンブリの一部を受けるように構成された合せ構造を有する第１のセクションと、再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを有するＴ型要素を含む流れアセンブリ；および
合せ表面を有するシーリンググランド、シーリンググランドとＴ型要素のシーリング構造とに取り外し可能に連結されたガスケット、シーリンググランドとＴ型要素の保持表面に取り外し可能に連結されたナットを含むグランドアセンブリ。
【請求項１３】
シーリンググランドは保護シースの環部分に溶接される請求項１２のシステム。
【請求項１４】
流れアセンブリは流路を含み、保護シースの先端部分は流路に突き出ている請求項１２のシステム。
【請求項１５】
流れアセンブリは、流路の第１の端に連結された入り口要素と流路の第２の端に連結された出口要素とを含む請求項１２のシステム。
【請求項１６】
前記センサアセンブリが以下を含む、請求項１のシステム：
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、およびシーリング構造と合せ表面を含む保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンサと本体は、内部で保護シースに連結され、センサは保護シースの先端部分内に取り付けられている）；
シーリング構造、保持表面、センササブアセンブリの一部を受けるように構成された合せ構造を有する第１のセクションと、再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを含むＴ型要素を含む流れアセンブリ；および
保護シースのシーリング構造とＴ型要素のシーリング構造とに取り外し可能に連結されたガスケット、保護シースの合せ表面とＴ型要素の保持表面に取り外し可能に連結されたナットを含む連結アセンブリ。
【請求項１７】
流れアセンブリは流路を含み、保護シースの先端部分は流路に突き出ている請求項１６のシステム。
【請求項１８】
流れアセンブリは、流路の第１の端に連結された入り口要素と流路の第２の端に連結された出口要素とを含む請求項１６のシステム。
【請求項１９】
センサアセンブリは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含む請求項１のシステム。
【請求項２０】
センササブアセンブリは注封化合物を更に含む請求項１９のシステム。
【請求項２１】
センサアセンブリは、圧力センサ、流れセンサ、またはこれらの組合せを更に含む請求項１９のシステム。
【請求項２２】
センサアセンブリは、３０００ｐｓｉより高い圧力で作動するように作成された請求項１のシステム。
【請求項２３】
処理流体は、ガス状、液状、または近超臨界状二酸化炭素、またはこれらの２つ以上の組合せを含む請求項１のシステム。
【請求項２４】
処理化学物質は、洗浄剤、すすぎ剤、硬化剤、乾燥剤、エッチング剤、またはこれらの２つ以上の組合せを含む請求項１のシステム。
【請求項２５】
以下を含む、センサアセンブリ：
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、および保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンサと本体は、内部で保護シースに連結され、センサは保護シースの先端部分内に取り付けられている）；
シーリング構造、保持表面、センササブアセンブリの一部を受けるように構成された合せ構造を有する第１のセクションと、再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを有するＴ型要素を含む流れアセンブリ；および
合せ表面を有するシーリンググランド、シーリンググランドとＴ型要素のシーリング構造に取り外し可能に連結されたガスケット、シーリンググランドの合せ表面とＴ型要素の保持表面に取り外し可能に連結されたナットを含むグランドアセンブリ。
【請求項２６】
流れアセンブリは流路を含み、保護シースの先端部分は流路に突き出ている請求項２５のシステム。
【請求項２７】
流れアセンブリは、流路の第１の端に連結された入り口要素と流路の第２の端に連結された出口要素とを含む請求項２５のシステム。
【請求項２８】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含む請求項２５のセンサアセンブリ。
【請求項２９】
以下を含む、センサアセンブリ：
センサ、センサに連結された本体、本体に連結された電気接続手段、および保護シースを含むセンササブアセンブリ（ここでセンサと本体は、内部で保護シースに連結され、センサは保護シースの先端部分内に取り付けられている）；
シーリング構造、保持表面、センササブアセンブリの一部を受けるように構成された合せ構造を有する第１のセクションと、再循環ループにセンサアセンブリを連結する手段を含む第２のセクションとを有するＴ型要素を含む流れアセンブリ；および
合せ表面を有するシーリンググランド、シーリンググランドとＴ型要素のシーリング構造に取り外し可能に連結されたガスケット、シーリンググランドの合せ表面とＴ型要素の保持表面に取り外し可能に連結されたナットを含むグランドアセンブリ。
【請求項３０】
シーリンググランドは保護シースの環部分に溶接される請求項２９のセンサアセンブリ。
【請求項３１】
流れアセンブリは流路を含み、保護シースの先端部分は流路に突き出ている請求項２９のシステム。
【請求項３２】
流れアセンブリは、流路の第１の端に連結された入り口要素と流路の第２の端に連結された出口要素とを含む請求項２９のシステム。
【請求項３３】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含む請求項２９のセンサアセンブリ。
【請求項３４】
高圧処理システム内の再循環ループ中を流れる高圧処理流体をモニタする方法であって、
高圧処理流体、その中を高圧処理流体が流れる流路を含むセンサアセンブリ、および流路内に構成された温度センサの温度データを得ること；
温度データを閾値を比較すること；および
温度データが閾値とほぼ同じでない場合、フォールトを宣言する、
ことを含む上記方法。
【請求項３５】
コントローラーにより実行されると、高圧処理システムに以下の工程を実施させる、高圧処理システムに連結されたコントローラー上で実行するためのプログラム命令を含むコンピューターで読める媒体：
基板を処理チャンバ中に置く（高圧処理システムは、処理チャンバに連結された再循環ループを含む）；
高圧処理流体を再循環ループ中に循環させる（再循環ループは、高圧処理流体に連結されたセンサアセンブリを含む）；
高圧処理流体について温度データを得る（センサアセンブリは、その中を高圧処理流体が流れる流路と、流路内に構成された温度センサを含む）；
温度データを閾値と比較する；および
温度データが閾値とほぼ同じでない場合、フォールトを宣言する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願のクロスリファレンス
本特許出願は、本出願人による同時係属米国特許出願第（ＳＳＩ  ０５９００）号（            出願）（標題「超臨界加工における改良されたすすぎ工程」）、米国特許出願第（ＳＳＩ  ０５９０１）号（          出願）（標題「超臨界加工における改良された洗浄工程」）、米国特許出願第（ＳＳＩ  １０８００）号（          出願）（標題「超臨界加工を使用するエッチングと洗浄ＢＰＳＧ材料」）、米国特許出願第（ＳＳＩ  １０３００）号（          出願）（標題「高圧フーリエ変換赤外線セル」）（これらは参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる）に関する。
【０００２】
本発明は、流体の温度を測定するためのセンサアセンブリに関する。本発明は特に、超臨界流体のような処理チューブに閉じこめられたプロセス流体の温度の正確な測定に使用するのに適している。
【背景技術】
【０００３】
処理チューブ中に流れるプロセス流体の温度を自動的に測定することが必要な場合、典型的には熱電対が使用される。測定の正確性を改良するために、熱電対はできるだけ流体の近くに置かれる。しかし温度測定値を読むために容易にアクセスできる必要があるプローブに取り付けた電気リード線があるため、熱電対はチューブの外に置かれる。熱電対は流体に物理的に接触していないため、反応時間が遅すぎて、測定温度は正確ではない。
【０００４】
反応時間を上げるために今まで使用された１つの方法は、Ｔ型フィッティングのようなフィッティングの壁に薄膜くぼみを機械加工することである。次にくぼみに熱電対を堅く保持するために、注封材料が使用される。この構成では、熱電対はまだ流体に接触しない。しかし、熱電対は３つの側面が流体に囲まれており、熱伝導性の注封化合物が選択されるため、反応時間が小さくなる。残念ながらフィッティング中のくぼみは、機械加工することが高価である。また熱電対が故障した時、その取り外しや交換も困難である。
【０００５】
差し込み型のバネ充填熱電対を使用すると、センサの取り外しと交換が容易になる。しかしこの型の熱電対はプロセス流体の近くに置くことが困難であり、従って流れの温度変化を感知する時の反応時間が遅い。この装置はまた、熱電対を設置するための高価な熱溶接部を製造することが必要である。
【０００６】
流体およびガス流系でＶＣＲフィッティングが一般的に使用されている。典型的なアセンブリは通常、雄ナットと雌ナットをつなぐことにより保持された、ガスケットのいずれかにかみ合いシーリングする２つのグランドを含む；または、ナットで固定されたガスケットの片側にかみ合いシーリングするグランドとガスケットの反対側にかみ合いシーリングするグランドとを含む。ＶＣＲ成分とともに使用するように設計された現在の問題に対する１つのアプローチは、熱電対をガスケットに通し、ガスケットを熱電対のシースに溶接することである。しかしこの設計の欠点は、熱電対が再使用できず、従って洗浄できないことである。
【０００７】
必要なのは、温度範囲に迅速かつ正確に反応し、容易に取り外しかつ交換可能な熱電対プローブの設計である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、処理チューブのシステム中を流れるプロセス流体の正確な温度測定を可能にする装置である。熱電対は典型的には、センサプローブに結合したセンサリード線を有し、センサプローブはシース中に封入されている。理想的にはセンサプローブは、温度が測定される環境中に直接入れられ、センサリード線は測定された温度を読むためにアクセスできることである。しかし測定すべき温度がチューブ内を流れる流体の温度である時、流体にアクセスすることは困難である。センサが流体に直接接触していない場合、反応時間は遅い。
【０００９】
本発明は、熱電対シースの周囲全体をスリーブの内側に熱溶接することにより、金属スリーブの開口部をふさぎシーリングする。スリーブは、センサが位置する場所に最も近い側にシーリング面を有する。シーリング面はスリーブが他のスリーブまたはフィッティングに固着することを可能にし、これは次に処理チューブに溶接される。熱電対は金属スリーブをふさぐため、スリーブがいったん他のスリーブ（これは更にチューブに連結されている）に固着されると、センサはチューブとスリーブに封入された領域内でシーリングされる。すなわち流体がチューブ内を流れる時、センサは流体に直接接触する。センサと流体との接触により、流体の温度が正確かつ迅速に検出される。信頼できるシーリング性を有する即使用可能なスリーブが容易に利用できる。１つのよくある設計は、シーリング表面として半隆起を使用するＶＣＲグランドである。あるいは、熱電対シース形態とシーリング構造と有するスリーブとからなる単一ユニットを、例えば単一の材料片から機械加工することができるであろう。この設計が具体化できる他の型のシーリング構造は、ＶＣＯ（Ｏリング型面シーリング）と重ね継ぎシーリング表面であろう。
【００１０】
本発明は、温度を測定する熱電対プローブに限定されない。これは、処理チューブ内を流れる流体または気体の特性を測定する任意のタイプのプローブ（プローブが直接流れ中にあることが有利であり、測定値を読むために容易にアクセスできるようにプローブへのリード線が必要である）で使用するのに適している。更に、これは高圧環境に限定されず、周囲温度または低圧または高真空下での使用に適しているであろう。
【００１１】
本発明の種々の態様および多くの付随する利点のより完全な理解は、特に添付図面とともに、以下の詳細な説明を参照することにより容易に明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の態様は、閉鎖ループ環境内に封入された高圧処理流体／溶液の温度のｉｎ  ｓｉｔｕモニタリングを可能にするセンサアセンブリを開示する。閉鎖ループ環境は好ましくは高圧下にある。好適な態様において高圧システムは３，０００ｐｓｉを超えてもよい。
【００１３】
図１は、本発明の態様の処理システムのブロック図の例である。例示した態様において処理システム１００は、処理モジュール１１０、再循環システム１２０、処理化学物質供給システム１３０、高圧流体供給システム１４０、排気制御システム１５０、圧力制御システム１６０、センサアセンブリ１７０、およびコントローラー１８０を含む。処理システム１００は、１０００ｐｓｉ〜１０，０００ｐｓｉの範囲の圧力で作動することができる。更に処理システム１００は、４０〜３００℃の範囲の温度で作動することができる。
【００１４】
処理チャンバの一例に関する詳細は、本出願人による同時係属米国特許出願第０９／９１２，８４４号（標題「半導体基板のための高圧処理チャンバ」、２００１年７月２４日出願）、第０９／９７０，３０９号（標題「複数の半導体基板のための高圧処理チャンバ」、２００１年１０月３日出願）、第１０／１２１，７９１号（標題「流れ増強特性を含む半導体基板のための高圧処理チャンバ」、２００２年４月１０日出願）、第１０／３６４，２８４号（標題「半導体ウェーハーのための高圧処理チャンバ」、２００３年２月１０日出願）（これらの内容は参照することにより本明細書に組み込まれる）に開示されている。
【００１５】
コントローラー１８０は、処理モジュール１１０、再循環システム１２０、処理化学物質供給システム１３０、高圧流体供給システム１４０、排気制御システム、圧力制御システム１６０、およびセンサアセンブリ１７０に連結することができる。あるいはコントローラー１８０は、１つ以上の追加のコントローラー／コンピューター（図示せず）に連結され、コントローラー１８０は追加のコントローラー／コンピューターからの構成、配置、および／または処方情報を得ることができる。
【００１６】
図１において単一の処理要素（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、および１８０）が示されるが、これは本発明に必要ではない。半導体処理システム１００は、独立の処理要素以外に、処理要素に連結された任意の数のコントローラーを有する任意の数の処理要素を含むことができる。
【００１７】
コントローラー１８０は、任意の数の処理要素（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、および１７０）を構成するように使用することができ、コントローラー１８０は、処理要素からのデータを採取、提供、処理、保存、および表示することができる。コントローラー１８０は、１つ以上の処理要素を制御するための多くのアプリケーションを含むことができる。例えばコントローラー１８０は、ユーザーが１つ以上の処理要素をモニタおよび／または制御できるようにするインターフェースを容易に使用できるようにするＧＵＩ成分（図示せず）を含むことができる。
【００１８】
処理モジュール１１０は、上部アセンブリ１１２と下部アセンブリ１１６とを含むことができ、上部アセンブリ１１２は下部アセンブリ１１６に連結することができる。他の態様において、フレームと注入リングを含めることができ、上部アセンブリおよび下部アセンブリに連結されてもよい。上部アセンブリ１１２は、プロセスチャンバを加熱するためのヒーター（図示せず）、基板、もしくは処理流体、またはこれらの２つ以上の組合せを含むことができる。あるいは、上部アセンブリ１１２にヒーターは必要ではない。他の態様において下部アセンブリ１１６は、プロセスチャンバを加熱するためのヒーター（図示せず）、基板、もしくは処理流体、またはこれらの２つ以上の組合せを含むことができる。処理モジュール１１０は、処理チャンバ１０８中に処理流体を流すための手段を含むことができる。ある例では円形流れパターンを確立し、他の例では、実質的に線形の流れパターンを確立することができる。あるいは、流れの手段は、異なる方法で配置することができる。下部アセンブリ１１６は、チャック１１８および／または基板１０５を動かすための１つ以上のリフターを含むことができる。あるいはリフターは必要ではない。
【００１９】
ある態様において処理モジュール１１０は、基板の処理中に基板１０５を支持かつ保持するためのホルダーまたはチャック１１８を含むことができる。ホルダーまたはチャック１１８はまた、基板１０５の処理の前、その間、および／またはその後に、基板１０５を加熱または冷却するように構成することもできる。あるいは処理モジュール１１０は、基板１０５を支持かつ保持しおよび基板１０５を処理するためのプラテンを含むことができる。
【００２０】
移動システム（図示せず）は、スロット（図示せず）を介して処理チャンバ１０８に基板を出し入れさせるのに使用することができる。ある例ではスロットは、チャックを動かして開閉でき、他の例では、ゲートバルブを使用してスロットを調節することができる。
【００２１】
基板は、半導体材料、金属材料、誘電体、セラミック材料、またはポリマー材料、またはこれらの２つ以上の組合せを含むことができる。半導体材料には、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ／Ｇｅ、またはＧａＡｓがある。金属材料には、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｔａ、もしくはＷ、またはこれらの２つ以上の組合せがある。誘電体には、Ｓｉ、Ｏ、Ｎ、Ｈ、Ｐ、もしくはＣ、またはこれらの２つ以上の組合せがある。セラミック材料には、Ａｌ、Ｎ、Ｓｉ、Ｃ、もしくはＯ、またはこれらの２つ以上の組合せがある。
【００２２】
ある態様において再循環システムは、１つ以上の入り口ライン１２２と１つ以上の出口ライン１２４を使用して処理モジュール１１０に連結することができ、再循環ループ１１５は、再循環システムの一部、処理モジュール１１０の一部、１つ以上の入り口ライン１２２、および１つ以上の出口ライン１２４を含むように構成することができる。ある態様において再循環ループ１１５は、約１リットルの容量を含む。他の態様において再循環ループ１１５の容量は、約０．５リットル〜約２．５リットルまで変動することができる。
【００２３】
再循環システム１２０は、１つ以上のポンプ（図示せず）を含むことができ、これを使用して、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素を介して超臨界処理溶液の流れを制御することができる。流速は、約０．０１リットル／分〜１００リットル／分まで変動することができる。
【００２４】
再循環システム１２０は、再循環ループ１１５中の超臨界処理溶液の流れを制御するための１つ以上のバルブ（図示せず）を含むことができる。例えば再循環システム１２０は、超臨界処理溶液を維持するための、および再循環システム１２０中にかつ処理モジュール１１０内の処理チャンバ１０８中に超臨界処理溶液を流すための、任意の数の逆流バルブ、フィルター、ポンプ、および／またはヒーターを含むことができる。
【００２５】
処理システム１００は、処理化学物質供給システム１３０を含むことができる。例示した態様において処理化学物質供給システムは、１つ以上のライン１３５を使用して再循環システム１２０に連結されているが、これは本発明にとって必要ではない。他の態様において処理化学物質供給システムは異なる構成でもよく、処理システム中の異なる要素に連結することができる。
【００２６】
処理化学物質は、処理化学物質供給システム１３０により、基板の性質、使用される化学物質、および処理チャンバ１１０中で行われるプロセスにより変動する比率で、高圧流体供給システム１４０により導入された流体中に導入される。比率は、約０．００１〜約１５容量％まで変動することができる。例えば再循環ループ１１５が約１リットルの容量を含む時、処理化学物質の容量は約１０μｌ〜約１５０ｍｌまで変動することができる。他の態様において容量および／または比率は、より高いかまたはより低くてもよい。
【００２７】
処理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液を生成するための洗浄化学物質を提供するための洗浄化学物質アセンブリ（図示せず）を含むことができる。洗浄化学物質は、過酸化物およびフッ化物源を含むことができる。例えば過酸化物は、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、または任意の他の適当な過酸化物を含むことができ、フッ化物源はフッ化物塩（例えばフッ化アンモニウム塩）、フッ化水素、フッ化物付加物（例えば有機フッ化アンモニウム付加物）、およびこれらの組合せを含むことができる。
【００２８】
フッ化物源およびフッ化物源を有する超臨界処理溶液の生成法のさらなる詳細は、米国特許出願第１０／４４２，５５７号（２００３年５月１０日出願、標題「フォトレジストと残渣除去のための超臨界流体中の４級有機フッ化アンモニウムとＨＦ」）、および米国特許出願第１０／３２１，３４１号（２００２年１２月１６日出願、標題「フォトレジストポリマーと残渣除去のための超臨界流体中のフッ化物」）（いずれも参照することにより本明細書に組み込まれる）に記載されている。
【００２９】
更に洗浄化学物質には、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ガンマ−ブチリロラクトン（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）、ジメチルピペリドン、炭酸プロピレン、およびアルコール（例えばメタノール、エタノール、および１−プロパノール）のような１つ以上の担体溶媒とともに、超臨界二酸化炭素中に導入することができる、キレート剤、錯体形成剤、酸化物、有機酸、および無機酸がある。
【００３０】
更に洗浄化学物質は、溶媒、共溶媒、界面活性剤、および／または他の成分を含むことができる。溶媒、共溶媒、および界面活性剤の例は、本出願人による米国特許第６，５００，６０５号（標題「超臨界二酸化炭素法を使用する基板からのフォトレジストと残渣の除去」、２００２年１２月３１日出願）、および米国特許第６，２７７，７５３号（標題「超臨界二酸化炭素法を使用する半導体からのＣＭＰ残渣の除去」、２００１年８月２１日出願）（これらは参照することにより本明細書に組み込まれる）に開示されている。
【００３１】
処理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、４級アミン、カテコール、フッ化アンモニウム、二フッ化アンモニウム、メチルアセトアミド、オゾン、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセチルアセトン、２塩基性エステル、乳酸エチル、ＣＨＦ３、ＢＦ３、ＨＦ、他のフッ素含有化学物質、またはこれらの任意の混合物を含むように構成することができる。有機物質を除去するために、有機溶媒のような他の化学物質を独立に、または上記化学物質とともに使用してもよい。有機溶媒には、例えばアルコール、エーテル、および／またはグリコール、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）がある。さらなる詳細については、米国特許第６，３０６，５６４Ｂ１号（１９９８年５月２７日出願、標題「超臨界二酸化炭素を使用する半導体からのレジストまたは残渣の除去」）、および米国特許第６，５０９，１４１Ｂ２号（１９９９年９月３日出願、表直径「超臨界二酸化炭素法を使用する半導体からのフォトレジストとフォトレジスト残渣の除去」）（いずれも参照することにより本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
【００３２】
更に、処理化学物質供給システム１３０は、洗浄および／またはすすぎプロセス中に過酸化物を導入するように構成することができる。過酸化物は、上記処理化学物質の任意の１つまたはこれらの任意の混合物とともに導入することができる。過酸化物には、有機過酸化物または無機過酸化物、またはこれらの混合物がある。例えば有機過酸化物には、過酸化２−ブタノン；過酸化２，４−ペンタンジオン；過酢酸；ｔ−ブチルヒドロペルオキシド；過酸化ベンゾイル；またはｍ−クロロ過安息香酸（ｍＣＰＢＡ）がある。他の過酸化物には過酸化水素がある。あるいは過酸化物は、過酸化ジアシル、例えば過酸化デカノイル；過酸化ラウロイル；過酸化コハク酸；または過酸化ベンゾイル；またはこれらの任意の組合せがある。あるいは過酸化には、過酸化ジアルキル、例えば過酸化ジクミル；２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン；ｔ−ブチルクミルペルオキシド；異性体のα，α−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ジイソプロピルベンゼン混合物；ジ（ｔ−アミル）ペルオキシド；ジ（ｔ−ブチル）ペルオキシド；または２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン；またはこれらの任意の組合せがある。あるいはペルオキシドは、ジペルオキシケタール、例えば１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−シクロヘキサン；１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン；１，１−ジ（ｔ−アミルペルオキシ）−シクロヘキサン；ｎ−ブチル４，４−ジ（ｔ−ブチペルオキシ）吉草酸塩；エチル３，３−ジ−（ｔ−アミルペルオキシ）ブタン酸塩；ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサン酸塩；またはエチル３，３−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）酪酸塩；またはこれらの任意の組合せがある。あるいは、ペルオキシドには、ヒドロペルオキシド、例えばクメンヒドロペルオキシド；またはｔ−ブチルヒドロペルオキシド；またはこれらの任意の組合せがある。あるいは、ペルオキシドにはケトンペルオキシド、例えばメチルエチルケトンペルオキシド；または２，４−ペンタンジオンペルオキシド；またはこれらの任意の組合せがある。あるいは、ペルオキシドにはペルオキシドジカーボネート、例えばジ（ｎ−プロピル）ペルオキシドジカーボネート；ジ（ｓｅｃ−ブチル）ペルオキシドジカーボネート；またはジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシドジカーボネート；またはこれらの任意の組合せがある。あるいはペルオキシドには、ペルオキシドエステル、例えば３−ヒドロキシル−１，１−ジメチルブチルペルオキシネオデカン酸塩；α−クミルペルオキシデカン酸塩；ｔ−アミルペルオキシネオデカン酸塩；ｔ−ブチルペルオキシネオデカン酸塩；ｔ−ブチルペルオキシピバル酸塩；２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン；ｔ−アミルペルオキシ−２−エチルヘキサン酸塩；ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサン酸塩；ｔ−アミルペルオキシ酢酸塩；ｔ−ブチルペルオキシ酢酸塩；ｔ−ブチルペルオキシ安息香酸塩；ＯＯ−（ｔ−アミル）Ｏ−（２−エチルヘキシル）モノペルオキシカーボネート；ＯＯ−（ｔ−ブチル）Ｏ−イソプロピルモノペルオキシカーボネート；ＯＯ−（ｔ−ブチル）Ｏ−（２−エチルヘキシル）モノペルオキシカーボネート；またはｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサン酸塩；またはこれらの任意の組合せがある。あるいは、ペルオキシドには、上記ペルオキシドの任意の組合せがある。
【００３３】
処理化学物質供給システム１３０には、処理チャンバ内で超臨界すすぎ溶液を生成するためのすすぎ化学物質を提供するためのすすぎ化学物質アセンブリ（図示せず）がある。すすぎ化学物質には、１つ以上の有機溶媒（特に限定されないが、アルコールおよびケトンを含む）がある。例えばすすぎ化学物質は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ガンマ−ブチリロラクトン（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）、ジメチルピペリドン、炭酸プロピレン、およびアルコール（例えばメタノール、エタノール、および２−プロパノール）のような溶媒を含む。
【００３４】
更に処理化学物質供給システム１３０は、低誘電率膜（多孔性または非多孔性）を硬化、洗浄、修復（または低ｋ材料の誘電率を回復する）またはシーリング、またはこれらの組合せをするための処理化学物質を導入するように構成することができる。化学物質には、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）がある。更に化学物質には、Ｎ−ｔｅｒｔ−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）シラナミン、１，３−ジフェニル−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、またはｔｅｒｔ−ブチルクロロジフェニルシランがある。さらなる詳細については、米国特許出願第１０／６８２，１９２号（２００３年１０月１０日出願、標題「誘電体膜を処理するための方法とシステム」）、および米国特許出願第１０／３７９，９８４号（２００３年３月４日出願、標題「ウェーハー加工における低誘電率材料の不動態化法」）（いずれも参照することにより本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
【００３５】
処理システム１００は、高圧流体供給システム１４０を含むことができる。図１に示すように、高圧流体供給システム１４０は、１つ以上のライン１４５を使用して再循環システム１２０に連結することができるが、これは必要ではない。入り口ライン１４５は、高圧流体供給システム１４０からの流体流を制御するための１つ以上の逆流バルブおよび／またはヒーター（図示せず）を備えることができる。他の態様において高圧流体供給システム１４０は、異なる方法で構成されおよび異なる方法で連結されてもよい。例えば高圧流体供給システム１４０は、処理モジュール１１０に連結することができる。
【００３６】
高圧流体供給システム１４０は、超臨界流体を生成するための二酸化炭素源（図示せず）と複数の流れ制御要素（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、流れ制御要素は供給ライン、バルブ、フィルター、ポンプ、およびヒーターを含むことができる。高圧流体供給システム１４０は、超臨界二酸化炭素の流れが処理チャンバ１０８中に流れることを可能にするかまたは防止するために開閉するように構成される入り口バルブ（図示せず）を含むことができる。例えばコントローラー１８０を使用して、流体パラメータ（例えば圧力、温度、プロセス時間、および流速）を決定することができる。
【００３７】
処理システム１００はまた圧力制御システム１６０を含むこともできる。図１に示すように、圧力制御システム１６０は、１つ以上のライン１６５を使用して処理モジュール１１０に連結することができるが、これは必要ではない。ライン１６５は、圧力制御システム１６０への流体流を制御するための、１つ以上の逆流バルブ、ポンプ、および／またはヒーター（図示せず）を備えることができる。他の態様において圧力制御システム１６０は、異なる方法で構成されおよび異なる方法で連結されてもよい。例えば圧力制御システム１６０はまた、処理チャンバをシーリングするための１つ以上のポンプ（図示せず）、およびシーリング手段（図示せず）を含むことができる。更に、圧力制御システム１６０は、基板および／またはチャックを上げたり下げたりするための手段を含むことができる。
【００３８】
更に処理システム１００は、排気制御システム１５０を含むことができる。あるいは、排気システムは必要ではない。図１に示すように排気制御システム１５０は、１つ以上のライン１５５を使用して処理モジュール１１０に連結されてもよいが、これは必要ではない。ライン１５５は、排気制御システム１５０への流体流を制御するための、１つ以上の逆流バルブ、および／またはヒーター（図示せず）を備えることができる。他の態様において排気制御システム１５０は、異なる方法で構成されおよび異なる方法で連結されてもよい。排気制御システム１５０は排気気体採取容器を含むことができ、およびこれを使用して処理流体から汚染物質を除去することができる。あるいは排気制御システム１５０は、処理流体を再循環するのに使用することができる。
【００３９】
更に処理システム１００はセンサアセンブリ１７０を含むことができる。例示した態様に示すように、センサアセンブリは第１の処理ライン１２２ａと第２の処理ライン１２２ｂに連結される。図１に示すようにセンサアセンブリ１７０は、処理モジュール１１０と再循環システム１２０との間の再循環ループ１１５に連結される。センサアセンブリ１７０は、再循環ループ１１５中を流れる流体の温度をモニタするための手段（図示せず）を含むことができる。
【００４０】
ある態様においてコントローラー１８０は、プロセッサー１８２とメモリー１８４とを含むことができる。メモリー１８４はプロセッサー１８２に連結することができ、情報とプロセッサー１８２により実行される命令とを保存するのに使用することができる。あるいは異なるコントローラー構成を使用することができる。更にコントローラー１８０は、処理システム１００を他のシステム（図示せず）に連結するのに使用できるポート１８５を含むことができる。更にコントローラー１８０は、入力および／または出力装置（図示せず）を含むことができる。
【００４１】
更に、１つ以上の処理要素（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、および１８０）は、情報と処理中に実行される命令とを保存するためのメモリー（図示せず）と、情報を処理しおよび／または命令を実行するためのプロセッサーとを含んでよい。例えばシステム中の種々のプロセッサーによる命令の実行中に、一時的変数または他の中間の情報を保存するために、メモリーが使用される。１つ以上の処理要素は、コンピューターで読める媒体からのデータおよび／または命令を読むための手段を含むことができる。更に１つ以上の処理要素は、コンピューターで読める媒体からのデータおよび／または命令を書くための手段を含むことができる。
【００４２】
メモリー装置は、本発明の教示によりプログラムされるコンピューターで実施可能な命令を保持するための、およびデータ構造、表、記録、または本明細書に記載の他のデータを含有するための、少なくとも１つのコンピューターで読める媒体もしくはメモリーを含むことができる。
【００４３】
処理システム１００は、メモリー中に含まれる１つ以上のコンピューターで実行可能な命令の１つ以上のシーケンスを実行するコントローラー１８０に応答して、本発明の処理ステップの一部またはすべてを実行することができる。かかる命令は、他のコンピューター、コンピューターで読める媒体、またはネットワーク連結からコントローラーにより受理される。
【００４４】
本発明は、処理システム１００を制御するための、本発明を実施する装置を駆動するための、および処理システム１００がヒトユーザーおよび／または他のシステム（例えば工場のシステム）と相互作用することをを可能にするための、ソフトウェアを、コンピューターで読める媒体の任意の１つまたは組合せ上に保存されて含む。かかるソフトウェアは、特に限定されないが、装置ドライバー、オペレーティングシステム、開発ツール、およびアプリケーションソフトウェアを含んでよい。かかるコンピューターで読める媒体は更に、本発明を実施するのに行われる処理のすべてまたは一部（もし処理が分散されるなら）を実施するための、本発明のコンピュータープログラム製品を含む。
【００４５】
本明細書において用語「コンピューターで読める媒体」は、実行するためのプロセッサーに命令を与えるのに参加するか、および／または命令を実行する前、その最中、および／またはその後に情報を保存するのに参加する任意の媒体を示す。コンピューターで読める媒体は特に限定されないが、非揮発性媒体、揮発性媒体、および伝送媒体を含む多くの形を取ることができる。本明細書において用語「コンピューターで実行可能な命令」は、プロセッサーにより実行することができ、実行のためのプロセッサーに命令を与え、および／または命令実行前、その最中、および／またはその後の情報の保存に参加する任意のコンピューターコードおよび／またはソフトウェアを示す。
【００４６】
コントローラー１８０、プロセッサー１８２、メモリー１８４、およびこれまで説明した他のシステム要素中の他のプロセッサーとメモリーは、以下で特に明記しない場合は、当該分野で公知の成分により構成されるか、または当該分野で公知の原理に従って構築される。コンピューターで読める媒体およびコンピューターで実行可能な命令はまた、以下で特に明記しない場合は、当該分野で公知の成分により構成されるか、または当該分野で公知の原理に従って構築される。
【００４７】
コントローラー１８０は、他のシステム（図示せず）（例えば工場のシステム）からコンピューターコードおよび／またはソフトウェアを得るためにポート１８５を使用することができる。コンピューターコードおよび／またはソフトウェアは、制御階層を確立するのに使用することができる。例えば処理システム１００は独立に作動するか、またはより高レベルのシステム（図示せず）によりある程度まで制御することができる。
【００４８】
コントローラー１８０は１つ以上のセンサアセンブリ１７０に連結することができ、コントローラー１８０はセンサアセンブリ１７０からデータを得ることができる。あるいはコントローラー１８０はセンサアセンブリ１７０とデータを交換することができる。コントローラー１８０は、センサアセンブリ１７０からのデータを使用する処理流体の温度を測定するための手段、その温度を閾値と比較するための手段、および温度が閾値と異なる時は処理流体の温度を変更するための手段とを含むことができる。例えば、温度が閾値より大きいかまたは等しい時、再循環ループ中の流体に追加の冷却を提供し、温度が閾値より低い時、再循環ループ中の流体に追加の加熱を提供することができる。
【００４９】
コントローラー１８０は、プロセスを変更、一時停止、および／または停止する時を決定するために、センサアセンブリ１７０からのデータを使用することができる。コントローラー１８０は、処理を変化させる時および処理を変化させる方法を決定するためにデータと操作規則を使用することができ、通常の処理のために取られるアクションおよび例外的条件下で取られるアクションを特定するために、規則を使用することができる。どの処理をモニタしてどのデータを使用するかを決定するために、操作規則を使用することができる。例えば、処理を変更、一時停止、および／または停止する時のデータを管理する方法を決定するのに、規則を使用することができる。一般に規則は、システムの動的状態に基づいてシステムおよび／またはツール操作が変化することを可能にする。
【００５０】
コントローラー１８０は、処理前データ、処理データ、および処理後データを受け取り、送り、使用し、および／または生成することができ、このデータは、ロットデータ、バッチデータ、ランデータ、構成データ、およびヒストリーデータを含むことができる。処理前データは、入力基板と関連付けることができ、基板の入力状態および／または処理モジュールの現状を確立するのに使用することができる。処理データは処理パラメータを含むことができる。処理後データは処理した基板に関連付けることができ、基板の出力状態を確立するのに使用することができる。
【００５１】
コントローラー１８０は、基板を処理するのに使用するための処理法を予測、選択、または算出するために、処理前データを使用することができる。処理法は、処理モジュールのセットを含む多ステップ処理を含むことができる。処理後データは、基板が処理された後のある時点で得ることができる。例えば、処理後データは、数分から数日まで変動し得る時間の遅れの後に得ることができる。
【００５２】
ある態様においてコントローラー１８０は、処理前データ、処理特性、および処理モデルに基づいて、予測される流体温度を計算することができる。処理モデルは、１つ以上の処理法パラメータ（例えば、処理流体の温度）と１つ以上の処理結果との関係を提供することができる。コントローラー１８０は、予測値をセンサアセンブリ１７０から得られた測定値と比較して、いつ処理を変更、一時停止、および／または停止するかを決定することができる。
【００５３】
他の態様において、反応速度モデルを基板表面の予測された流体温度とともに使用して処理時間について予測値を計算するか、溶解度モデルを基板表面の予測された流体温度とともに使用して処理時間について予測値を計算することができる。
【００５４】
他の態様において、コントローラー１８０はヒストリカルデータおよび／または処理モデルを使用して、処理中の種々の時間の流体の温度の予測値を計算することができる。コントローラー１８０は、温度予測値を温度測定値と比較して、いつ処理を変更、一時停止、および／または停止するかを決定することができる。
【００５５】
超臨界洗浄／すすぎ処理において、所望の処理結果は、光学的測定装置（例えばＳＥＭおよび／またはＴＥＭ）を使用して測定可能な処理結果でもよい。例えば所望の処理結果は、基板を介してまたはその表面上の残渣および／または汚染物質の量でもよい。１つ以上の洗浄処理後、所望の処理を測定することができる。
【００５６】
更に少なくとも１つの処理要素（１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、および１８０）は、ＧＵＩ成分および／またはデータベース成分（図示せず）を含むことができる。他の態様においてＧＵＩ成分および／またはデータベース成分は必要ではない。
【００５７】
コントローラー１８０は、本明細書に記載の機能以外の機能を実施できることは理解されるであろう。コントローラー１８０は、処理システム１００中の他の成分に関連した変数をモニタすることができ、これらの変数に基づいて作用し始めることができる。例えばコントローラー１８０はこれらの変数を処理し、これらの変数および／または結果をＧＵＩスクリーンに表示し、誤った条件を決定し、誤った条件に対する応答を決定し、オペレーターに警告することができる。
【００５８】
図２は、本発明の態様のセンサアセンブリの断面を示す。例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ａは、保護シース２３０と、センサ２４２と、センサに連結された本体２４４と、および本体に連結されたリード部分２４６とを含むセンササブアセンブリ２４０を含む。リード部分は、電気接続をするための手段を含むことができる。例えば針金リード線が提供される。あるいは、ピンおよび／またはソケット構成が提供されてよい。本体を使用して、リード部分をセンサに連結することができる。
【００５９】
保護シース２３０は、先端部分２３２と、先端部分２３２に連結された移動部分２３４と、移動部分２３４に連結された環状部分２３６とを含むことができる。例えばセンサ２４２は、保護シース２３０の先端部分２３２内に取り付けられ、本体２４４は保護シース２３０の移動部分２３４内に取り付けることができる。保護シースの大きさは用途に依存してもよい。ある態様において先端部分の長さは、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍまで変動し、先端部分の外径は約２ｍｍ〜約１０ｍｍまで変動することができる。
【００６０】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含むことができる温度センサを含む。センサは、接触型センサまたは非接触センサを含むことができる。例えば、Ｋ型熱電対、Ｐｔセンサ、バイメタル熱電対、または温度支持白金抵抗器を使用してもよい。
【００６１】
センサアセンブリ１７０Ａは、保護シース２３０に連結されたグランド２１０を含む。グランド２１０は標準的ＶＣＲグランドでもよい。環状部分２３６は、使用されるＶＣＲグランドのサイズに依存してもよい。グランド２１０は、保護シース２３０の環状部分２３６を取り囲む。グランド２１０は、先端部分２３２がグランド２１０の一端から延びるように、保護シース２３０より短くてもよい。グランド２１０および保護シース２３０はいずれも、溶接に適した材料（好ましくはステンレス鋼３１６Ｌ）から作成される。ある態様においてグランド２１０は、保護シース２３０の周囲に熱溶接され２２５、こうして保護シース２３０と溶接２２５は、グランド２１０内で阻止要素として作用する。グランド２１０はまた、一端にシーリング表面２２０（好ましくは隆起した環で）を有する。グランド２１０のシーリング表面２２０は典型的には、平らな金属ガスケット（図示せず）の片側とかみ合い、ガスケットの他の側面は通常、同様のグリコシル化またはフィッティングにかみ合いシーリングする。
【００６２】
ある態様において注封化合物２６０を使用して、センササブアセンブリ２４０を保護シース２３０の内部部分に連結することができる。本体２４４について使用される注封化合物２６０および／または材料は、リード部分の絶縁とひずみ緩和を提供し得る。あるいは他の連結法を使用してもよい。
【００６３】
図３は、本発明の他の態様のセンサアセンブリの断面を示す。例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｂは、保護シース３３０と、センサ３４２と、センサに連結された本体３４４と、および本体に連結されたリード部分３４６とを含むセンササブアセンブリ３４０を含む。リード部分は、電気接続をするための手段を含むことができる。例えば針金リード線が提供される。あるいは、ピンおよび／またはソケット構成が提供されてよい。本体を使用して、リード部分をセンサに連結することができる。
【００６４】
保護シース３３０は、先端部分３３２と、先端部分３３２に連結された移動部分３３４と、移動部分３３４に連結された環状部分３３６とを含むことができる。例えばセンサ３４２は、保護シース３３０の先端部分３３２内に取り付けられ、本体３４４は保護シース３３０の移動部分３３４内に取り付けることができる。保護シースの大きさは用途に依存してもよい。ある態様において先端部分の長さは、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍまで変動し、先端部分の外径は約２ｍｍ〜約１０ｍｍまで変動することができる。
【００６５】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含むことができる温度センサを含む。センサは、接触型センサまたは非接触センサを含むことができる。例えば、Ｋ型熱電対、Ｐｔセンサ、バイメタル熱電対、または温度支持白金抵抗器を使用してもよい。
【００６６】
例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｂは、保護シース３３０に連結された連結アセンブリ３０５を含む。連結アセンブリ３０５は、ガスケット３０７、第１のグランド３１０、第１のナット３１５、第２のグランド３２０、および第２のナット３２５を含む。連結アセンブリは、容易に組み立ておよび／または分解が可能な多くの部品を有する。例えば第１のグランド３１０および／または第２のグランド３２０は標準的ＶＣＲでもよい。
【００６７】
第１のグランド３１０のシーリング端は、ガスケット３０７の片側とかみ合う隆起した環３１２の形でシーリング表面を有する。更に第２のグランド３２０のシーリング端は、ガスケット３０７の他の側面とかみ合う隆起した環３２２の形でシーリング表面を有する。第１のグランド３１０は、センササブアセンブリ３４０を囲む保護シース３３０を取り囲み、第１のグランド３１０と保護シース３３０は周囲に一緒に熱溶接される３１１。
【００６８】
ある態様において、グランドアセンブリ３０５はまた、第１のナット３１５と第２のナット３２５とを含むことができる。第１のナット３１５は外部スレッドを有し、第１のグランド３１０上の合せ面３１３に連結することができる。第２のナット３２５は内部スレッドと、第２のグランド３２０上の合せ面３２３に連結できる縁３２６とを有する。第１のナット３１５と第２のナット３２５とがかみ合うと、第１のグランド３１０と第２のグランド３２０がかみ合い、ガスケット３０７の面に対してシーリングされる。２つのグランド３１０と３２０をガスケット３０７にシーリングすることは、処理流体が洩れることを防ぐ。維持および／または洗浄操作中、第１のナット３１５と第２のナット３２５とははずれ、センササブアセンブリ３４０を洗浄および／または交換することができる。他の態様において、他の連結アセンブリを使用してもよい。
【００６９】
ある態様において注封化合物３６０を使用して、センササブアセンブリ３４０を保護シース３３０の内部部分に連結することができる。本体３４４について使用される注封化合物３６０および／または材料は、リード部分の絶縁とひずみ緩和を提供し得る。あるいは他の連結法を使用してもよい。
【００７０】
更にセンサアセンブリ１７０Ｂはまた、グランドアセンブリ３１０に連結された第１のセクション３７５と、センサアセンブリ１７０Ｂを高圧再循環ループ１１５（図１）に連結するのに使用できる第２のセクション３８５とを有するＴ型フィッティング３８０を含むことができる流れアセンブリ３７０を含むことができる。流れアセンブリ３７０は、センサアセンブリ１７０Ｂを高圧再循環ループ１１５（図１）中の流れパイプ（図示せず）に連結するのに使用できる入り口要素３８２と出口要素３８４とを含むことができる。例えば、入り口要素３８２と出口要素３８４とは、高圧コネクターを含むことができる。あるいは入り口要素３８２と出口要素３８４とは、センサアセンブリ１７０Ｂを流れパイプに溶接するための手段を含んでよい。
【００７１】
ある態様においてグランドアセンブリ３０５は、流れアセンブリ３７０に溶接３９５される。例えば第２のグランド３２０は、Ｔ型フィッティング３８０の第１のセクション３７５に溶接することができる。あるいは第２のグランド３２０は、Ｔ型フィッティング３８０の第１のセクション３７５に異なる方法で連結されてもよい。
【００７２】
ある態様において、保護シースの先端部分が流れ通路３７６中に突き出ることができるように、流れ通路３７６の周りの側壁３７４中に、穴３７２を提供することができる。こうしてセンサ先端３４２は、再循環ループ１１５（図１）中を流れる流体の極めて近傍にあるかまたは直接接触することができる。センサがフィッティング中の流体の流れに突き出る距離は、製造中にフィッティングの寸法を変化させることにより、グランドの寸法を変化させることにより、または溶接の位置を変化させることにより確立することができる。あるいは、異なる構成を使用してもよい。例えば、保護シース３３０の先端部分３３２を側壁３７４に溶接してもよい。
【００７３】
図４は、本発明の他の態様のセンサアセンブリの断面を示す。例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｃは、保護シース４３０と、センサ４４２と、センサに連結された本体４４４と、および本体に連結されたリード部分４４６とを含むセンササブアセンブリ４４０を含む。リード部分は、電気接続をするための手段を含むことができる。例えば針金リード線が提供される。あるいは、ピンおよび／またはソケット構成が提供されてよい。本体を使用して、リード部分をセンサに連結することができる。
【００７４】
保護シース４３０は、先端部分４３２と、先端部分４３２に連結された移動部分４３４と、移動部分４３４に連結された環状部分４３６とを含むことができる。例えばセンサ４４２は、保護シース４３０の先端部分４３２内に取り付けられ、本体４４４は保護シース４３０の移動部分４３４内に取り付けることができる。保護シースの大きさは用途に依存してもよい。ある態様において先端部分の長さは、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍまで変動し、先端部分の外径は約２ｍｍ〜約１０ｍｍまで変動することができる。
【００７５】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含むことができる温度センサを含む。センサは、接触型センサまたは非接触センサを含むことができる。例えば、Ｋ型熱電対、Ｐｔセンサ、バイメタル熱電対、または温度支持白金抵抗器を使用してもよい。
【００７６】
例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｃは、保護シース４３０に連結された連結アセンブリ４０５を含む。連結アセンブリ４０５は、ガスケット４０７、グランド４１０、およびナット４１５を含む。連結アセンブリ４０５は、容易に組み立ておよび／または分解が可能な多くの部品を有する。例えばグランド４１０は標準的ＶＣＲでもよい。
【００７７】
グランド４１０のシーリング端は、ガスケット４０７の片側とかみ合う隆起した環４１２の形でシーリング表面を有する。更に流れアセンブリ４７０のシーリング端は、ガスケット４０７の他側とかみ合う隆起した環４２２の形でシーリング表面を有する。グランド４１０は、保護シース４４０の一部を取り囲む。更にグランド４１０と保護シース４４０は周囲に一緒に熱溶接される４１１。
【００７８】
ある態様において、連結アセンブリ４０５はまた、ナット４１５を含むことができる。ナット４１５は内部スレッドと、グランド４１０上の合せ面４２３に連結できる縁４２６とを有する。ナット４１５がかみ合うと、２つのシーリング表面（４１２、４２２）がかみ合い、ガスケット４０７の面に対してシーリングされる。２つのシーリング表面（４１２、４２２）をガスケット４０７にシーリングすることは、処理流体が洩れることを防ぐ。維持および／または洗浄操作中、ナット４１５ははずれ、センササブアセンブリ４４０を洗浄および／または交換することができる。他の態様において、他の連結アセンブリを使用してもよい。
【００７９】
ある態様において注封化合物４６０を使用して、センササブアセンブリ４４０を保護シース４３０の内部部分に連結することができる。本体４４４について使用される注封化合物４６０および／または材料は、リード部分の絶縁とひずみ緩和を提供し得る。あるいは他の連結法を使用してもよい。
【００８０】
更にセンサアセンブリ１７０Ｃはまた、グランドアセンブリ４０５に連結された第１のセクション４２０と、センサアセンブリ１７０Ｃを高圧再循環ループ１１５（図１）に連結するのに使用できる第２のセクション４８５とを有するＴ型フィッティング４８０を含むことができる流れアセンブリ４７０を含むことができる。流れアセンブリ４７０は、センサアセンブリ１７０Ｃを高圧再循環ループ１１５（図１）中の流れパイプ（図示せず）に連結するのに使用できる入り口要素４８２と出口要素４８４とを含むことができる。例えば、入り口要素４８２と出口要素４８４とは、センサアセンブリ１７０Ｃを流れパイプに溶接するための手段を含んでよい。あるいは、入り口要素４８２と出口要素４８４とは、高圧コネクターを含むことができる。
【００８１】
ある態様において、保護シースの先端部分が流れ通路４７６中に突き出ることができるように、流れ通路４７６の周りの側壁４７４中に、穴４７２を提供することができる。こうしてセンサ先端４４２は、再循環ループ１１５（図１）中を流れる流体の極めて近傍にあるかまたは直接接触することができる。センサがフィッティング中の流体の流れに突き出る距離は、製造中にフィッティングの寸法を変化させることにより、グランドの寸法を変化させることにより、または溶接の位置を変化させることにより確立することができる。あるいは、異なる構成を使用してもよい。例えば、保護シース４４０の先端部分４３２を側壁４７４に溶接してもよい。
【００８２】
図５は、本発明の他の態様の他のセンサアセンブリの断面を示す。例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｄは、保護シース５３０と、センサ５４２と、センサに連結された本体５４４と、および本体に連結されたリード部分５４６とを含むセンササブアセンブリ５４０を含む。リード部分は、電気接続をするための手段を含むことができる。例えば針金リード線が提供される。あるいは、ピンおよび／またはソケット構成が提供されてよい。本体を使用して、リード部分をセンサに連結することができる。
【００８３】
保護シース５３０は、先端部分５３２と、先端部分５３２に連結された移動部分５３４と、移動部分５３４に連結された環状部分５３６とを含むことができる。例えばセンサ５４２は、保護シース５３０の先端部分５３２内に取り付けられ、本体５４４は保護シース５３０の移動部分５３４内に取り付けることができる。保護シースの大きさは用途に依存してもよい。ある態様において先端部分の長さは、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍまで変動し、先端部分の外径は約２ｍｍ〜約１０ｍｍまで変動することができる。
【００８４】
センサは、熱電対、温度指示抵抗器、放射型温度センサ、サーミスタ、温度計、高温計、微小電気化学（ＭＥＭ）装置、または抵抗温度検出器（ＲＴＤ）、またはこれらの組合せを含むことができる温度センサを含む。センサは、接触型センサまたは非接触センサを含むことができる。例えば、Ｋ型熱電対、Ｐｔセンサ、バイメタル熱電対、または温度支持白金抵抗器を使用してもよい。
【００８５】
例示した態様においてセンサアセンブリ１７０Ｄは、保護シース５３０に連結された連結アセンブリ５０５を含む。連結アセンブリ５０５は、ガスケット５０７、およびナット５１５を含む。連結アセンブリ５０５は、容易に組み立ておよび／または分解が可能な多くの部品を有する。
【００８６】
保護シース５３０のシーリング端は、ガスケット５０７の片側とかみ合う隆起した環５１２の形でシーリング表面を有する。更に流れアセンブリ５７０のシーリング端は、ガスケット５０７の他側とかみ合う隆起した環５２２の形でシーリング表面を有する。保護シース５１０は、センササブアセンブリ５４０の一部を取り囲む。
【００８７】
ある態様において、グランドアセンブリ５０５はまた、ナット５１５を含むことができる。ナット５１５は内部スレッドと、保護シース５３０上の合せ面５２３に連結できる縁５２６とを有する。ナット５１５がかみ合うと、２つのシーリング表面（５１２、５２２）がかみ合い、ガスケット５０７の面に対してシーリングされる。２つのシーリング表面（５１２、５２２）をガスケット５０７にシーリングすることは、処理流体が洩れることを防ぐ。維持および／または洗浄操作中、ナット５１５ははずれ、センササブアセンブリ５４０を洗浄および／または交換することができる。他の態様において、他の連結アセンブリを使用してもよい。
【００８８】
ある態様において注封化合物５６０を使用して、センササブアセンブリ５４０を保護シース５３０の内部部分に連結することができる。本体５４４について使用される注封化合物５６０および／または材料は、リード部分の絶縁とひずみ緩和を提供し得る。あるいは他の連結法を使用してもよい。
【００８９】
更にセンサアセンブリ１７０Ｄはまた、グランドアセンブリ５０５に連結された第１のセクション５２０と、センサアセンブリ１７０Ｄを高圧再循環ループ１１５（図１）に連結するのに使用できる第２のセクション５８５とを有するＴ型フィッティング５８０を含むことができる流れアセンブリ５７０を含むことができる。流れアセンブリ５７０は、センサアセンブリ１７０Ｄを高圧再循環ループ１１５（図１）中の流れパイプ（図示せず）に連結するのに使用できる入り口要素５８２と出口要素５８４とを含むことができる。例えば、入り口要素５８２と出口要素５８４とは、センサアセンブリ１７０Ｄを流れパイプに溶接するための手段を含んでよい。あるいは、入り口要素５８２と出口要素５８４とは、高圧コネクターを含むことができる。
【００９０】
ある態様において、保護シースの先端部分が流れ通路５７６中に突き出ることができるように、流れ通路５７６の周りの側壁５７４中に、穴５７２を提供することができる。こうしてセンサ先端５４２は、再循環ループ１１５（図１）中を流れる流体の極めて近傍にあるかまたは直接接触することができる。センサがフィッティング中の流体の流れに突き出る距離は、製造中にフィッティングの寸法を変化させることにより、グランドの寸法を変化させることにより、または溶接の位置を変化させることにより確立することができる。あるいは、異なる構成を使用してもよい。例えば、保護シース５４０の先端部分５３２を側壁５７４に溶接してもよい。
【００９１】
センサアセンブリ（１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、または１７０Ｄ）は、高圧流体またはガス流システムで使用できる完全な、容易に交換可能な、圧力シーリングされたユニットとして使用可能である。流体は超臨界流体でもよい。センサアセンブリ１７０Ｂが再循環ループ１１５（図１）中の処理チューブに連結される時、センサは、チューブ中を流れる流体またはガスの経路内に置かれ、流体またはガスの温度を正確に測定することができる。
【００９２】
基板の処理中に、正しくない温度で流体を提供することは処理に悪影響を与えることがある。例えば、正しくない処理流体温度は、処理化学物質、処理の失敗、および処理の均一性に影響を与える。他の態様においてセンサアセンブリは、システムの内部表面から副産物および／または粒子を除去するのに洗浄化学物質が使用される維持またはシステム洗浄操作中に、センサアセンブリが使用される。これは予防的維持操作であり、ここでは低い汚染物質レベルと正しい温度を維持することが、システムの内部表面に物質が接着（これは後に処理中に取り除くことができ、これは基板上の好ましくない粒子沈着を引き起こす）することを防止する。
【００９３】
図６は、本発明の態様の超臨界プロセスの圧力対時間のグラフの例を示す。例示した態様において圧力対時間のグラフ６００が示され、グラフ６００を使用して、超臨界洗浄処理工程、超臨界すすぎ処理工程、または超臨界硬化処理工程、またはこれらの組合せを示すことができる。あるいは、異なる処理のために、異なる圧力、異なるタイミング、および異なるシーケンスを使用してもよい。更に、図６には単一の時間シーケンスが例示されるが、これは本発明に必要ではない。あるいは、多シーケンス処理を使用してもよい。
【００９４】
図１〜６において、初期時間Ｔ０の前に、処理すべき基板は処理化学物質０８内に置いて、処理チャンバをシーリングすることができる。例えば、洗浄、すすぎ、および／または硬化処理中に、基板はその上にエッチング後および／または灰化後残渣を有することがある。再循環ループ１１５中の基板、処理チャンバ、および他の要素は、操作温度まで加熱することができる。例えば操作温度は、４０〜３００℃の範囲でもよい。
【００９５】
時間Ｔ１中、処理チャンバ１０８と再循環ループ１１５中の他の要素を加圧することができる。時間Ｔ１中の少なくとも一部中に、高圧流体供給システム１４０を流れ経路中に連結することができ、処理チャンバおよび／または再循環ループ１１５中の他の要素に温度制御二酸化炭素を提供するために使用することができる。例えば、加圧処理中に温度制御二酸化炭素の温度変化を約１０℃未満に制御することができる。
【００９６】
ある態様において、再循環ループ１１５中の異なる位置に存在する１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、または１７０Ｄ）は、時間Ｔ１中に作動し、流体温度データを提供することができる。あるいはセンサアセンブリは、時間Ｔ１中に作動しなくてもよい。
【００９７】
時間Ｔ１中、再循環システム１２０中のポンプ（図示せず）が開始され、これを使用して、モニタリングシステム、処理チャンバ、および再循環ループ中の他の要素中に温度制御流体を循環させることができる。ある態様において１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）は、流体が循環されていて、ループ中の異なる点で流れている流体の温度データを提供することができる間、作動することができる。あるいはセンサアセンブリは、時間Ｔ１のこの部分の間、作動しなくてもよい。
【００９８】
ある態様において、処理チャンバ１０８中の圧力が決定的に重要な圧力Ｐｃ（１，０７０ｐｓｉ）を超える時、処理化学物質供給システム１３０を使用して処理化学物質を再循環ループ１１５中に注入することができる。ある態様において高圧流体供給システム１４０は、処理化学物質を注入する前に、スイッチを切ることができる。あるいは、処理化学物質を注入する時、高圧流体供給システム１４０のスイッチを入れることができる。
【００９９】
他の態様において、圧力が決定的に重要な圧力Ｐｃ（１，０７０ｐｓｉ）を超える前に、処理化学物質供給システム１３０を使用して、処理化学物質を処理チャンバ１０８中に注入することができる。例えば処理化学物質の注入は、約１１００〜１２００ｐｓｉに到達した時に、開始することができる。他の態様において、処理化学物質はＴ１期間中に注入されない。
【０１００】
更に、１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）は、処理化学物質が注入される前、その間、および／またはその後に、作動してもよい。温度データは、注入処理を制御するのに使用することができる。処理化学物質は線形的に注入することができ、注入時間は再循環時間に基づいてもよい。例えば再循環時間は、再循環経路の長さと流速に基づいて決定することができる。他の態様において処理化学物質は非線形的に注入してもよい。例えば処理化学物質は１つ以上の工程で注入することができる。
【０１０１】
処理化学物質は、洗浄剤、すすぎ剤、もしくは硬化剤、またはこれらの組合せを含むことができ、これは超臨界流体中に注入される。化学物質の所望の濃度を有する超臨界処理溶液を生成するために、時間Ｔ１の継続中に処理化学物質の１回以上の注入が行われる。本発明の態様の処理化学物質はまた、１つ以上の担体溶媒を含有することができる。
【０１０２】
ある態様において１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）は、超臨界処理溶液が再循環されている時に作動することができる。あるいは超臨界処理溶液が再循環されている時、センサアセンブリは作動されなくてもよい。超臨界処理溶液が再循環されている時、センサアセンブリは、化学物質組成を制御するために使用することができる。例えば、高圧流体供給システム１４０のスイッチを切ることができ、第２の時間Ｔ２の間、処理化学物質が注入されない。あるいは高圧流体供給システム１４０のスイッチを入れて、第２の時間Ｔ２中または第２の時間Ｔ２後に、処理化学物質を処理チャンバ１０８に注入してもよい。
【０１０３】
処理チャンバ１０８は、第２の時間Ｔ２の間１，５００ｐｓｉより高い圧力Ｐ１で作動することができる。例えば圧力は約２，５００ｐｓｉ〜約３，１００ｐｓｉの範囲でもよいが、作動圧力が超臨界条件を維持するのに充分な限り、任意の値である。超臨界処理溶液は、基板上を再循環ループ１１５を介して循環することができる。処理チャンバ１０８内および再循環ループ１１５中の他の要素内の超臨界条件は第２の時間Ｔ２の間維持され、超臨界処理溶液は基板上を処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素を介して循環され続ける。再循環システム１２０を使用して、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素を介して超臨界処理溶液の流れを制御することができる。
【０１０４】
更に図１と６において、第３の時間Ｔ３の間、１回以上のプッシュスルー（ｐｕｓｈ−ｔｈｒｏｕｇｈ）処理を行うことができる。高圧流体供給システム１４０は、プッシュスルー処理の間、温度制御流体の第１の容量を提供する手段を含み、第１の容量は再循環ループの容量より大きくても良い。あるいは第１の容量は、再循環ループの容量より小さいかまたはほぼ等しくてもよい。更にプッシュスルー処理の間の温度制御流体の第１の容量内の温度差は、約１０℃未満に制御することができる。
【０１０５】
ある態様において、プッシュスルー処理中に１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）が作動することができる。あるいは、プッシュスルー処理中にセンサアセンブリが作動しなくてもよい。センサアセンブリは、プッシュスルー処理中に化学物質組成を制御するのに使用することができる。例えば第３の時間Ｔ３中に、高圧流体供給システム１４０から温度制御超臨界二酸化炭素の１容量以上を再循環ループ１１５中に供給することができ、超臨界処理溶液はそこに懸濁または溶解された処理残渣とともに処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から排気制御システム１５０を介して除去される。センサアセンブリを使用して、処理溶液中の処理残渣を測定することができる。プッシュスルー処理中に温度制御流体を提供することは、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から除去された流体内に懸濁または溶解された処理残渣が、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から脱落するかおよび／またはここに接着することを防ぐ。更に第３の時間Ｔ３の間、高圧流体供給システム１４０により供給される流体の温度は、第２の時間Ｔ２中に使用される範囲より広い温度範囲である。
【０１０６】
図６に示す例示した態様において、単一の第２の時間Ｔ２の後に単一の第３の時間Ｔ３が続くが、これは必要ではない。他の態様において、基板を処理するのに他の時間シーケンスが使用される。更に第２の時間Ｔ２の間、圧力Ｐ１は第３の時間Ｔ３中の圧力Ｐ２より高くてもよい。あるいはＰ１とＰ２は異なる値でもよい。
【０１０７】
プッシュスルー処理が完了後、圧力サイクリング処理を行うことができる。あるいはプッシュスルー処理中に１回以上の圧力サイクルがあってもよい。他の態様において圧力サイクリング処理は必要ではない。第４の時間Ｔ４中に、処理チャンバ１０８は複数の減圧と加圧サイクルが行われる。圧力は、第１の圧力Ｐ３と第２の圧力Ｐ４とで１回以上のサイクルが行われる。他の態様において第１の圧力Ｐ３と第２の圧力Ｐ４は変化してもよい。他の態様において圧力は、排気制御システム１５０を介して通気することにより低下させることができる。例えばこれは、圧力を約１，５００ｐｓｉ以下に下げ、圧力を約２，５００ｐｓｉ以上に上げることにより行われる。追加の高圧流体を与えるために、高圧流体供給システム１４０を使用して圧力を上昇させることができる。
【０１０８】
高圧流体供給システムは、加圧サイクル中に第１の容量の温度制御流体を提供するための手段を含むことができ、第１の容量は再循環ループの容量より大きくてもよい。あるいは第１の容量は、再循環ループの容量より小さいかまたはほぼ同じでもよい。更に加圧サイクル中の温度制御流体の第１の容量内の温度差は、約１０℃以下になるように制御することができる。更に高圧流体供給システムは、減圧サイクル中に温度制御流体の第２の容量を提供するための手段を含むことができ、第２の容量は再循環ループの容量より大きくてもよい。あるいは、減圧サイクル中の温度制御流体の温度変化は、約５℃以下になるように制御することができる。
【０１０９】
ある態様において１つ以上のセンサアセンブリ（１７０、１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）は、圧力サイクリング処理中に作動することができる。あるいは、圧力サイクリング処理中に作動しなくてもよい。圧力サイクリング処理中に化学物質組成を制御するのにセンサアセンブリを使用することができる。例えば第４の時間Ｔ４中に、高圧流体供給システム１４０から温度制御超臨界二酸化炭素の１容量以上を、処理チャンバ１０８と再循環ループ１１５中の他の要素に供給することができ、超臨界処理溶液はそこに懸濁または溶解された処理残渣とともに処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から排気制御システム１５０を介して除去される。センサアセンブリを使用して、圧力サイクリング処理の前、その最中、および／またはその後に処理溶液中の処理残渣を測定することができる。
【０１１０】
圧力サイクリング処理中に温度制御流体を提供することは、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から除去された流体内に懸濁または溶解された処理残渣が、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から脱落するかおよび／またはここに接着することを防ぐ。更に第４の時間Ｔ４の間、高圧流体供給システム１４０により供給される流体の温度は、第２の時間Ｔ２中に使用される範囲より広い温度範囲である。
【０１１１】
図３に例示した態様において、単一の第３の時間Ｔ３の後に単一の第４の時間Ｔ４が続くが、これは必要ではない。他の態様において、基板を処理するのに他の時間シーケンスが使用される。
【０１１２】
他の態様において、第４の時間Ｔ４の一部の間、高圧流体供給システム１４０のスイッチを切ることができる。例えば、減圧サイクル中に、高圧流体供給システム１４０のスイッチを切ることができる。
【０１１３】
第５の時間Ｔ５の間、処理チャンバ１０８を低圧に戻すことができる。例えば、圧力サイクリング処理が完了後、処理チャンバを通気または排気することにより、移動システムに一致する圧力にすることができる。
【０１１４】
ある態様において、通気処理中に１つ以上のセンサアセンブリ（１７０Ａ、１７０Ｂ、１７０Ｃ、１７０Ｄ）を作動することができる。あるいは通気処理中にセンサアセンブリは作動しなくてもよい。通気処理中にセンサアセンブリを使用して、化学物質組成を制御することができる。高圧流体供給システム１４０は、通気処理中に温度制御流体の容量を与える手段を含むことができ、容量は再循環ループの容量より大きくてもよい。あるいは容量は、再循環ループの容量より小さいかまたはほぼ同じでもよい。例えば第５の時間Ｔ５中に、高圧流体供給システム１４０から温度制御超臨界二酸化炭素の１容量以上を、処理チャンバ１０８と再循環ループ１１５中の他の要素に供給することができ、残りの処理溶液はそこに懸濁または溶解された処理残渣とともに、処理チャンバ１０８および再循環ループ１１５中の他の要素から排気制御システム１５０を介して除去される。センサアセンブリを使用して、通気処理の前、その最中、および／またはその後に処理溶液の温度を測定することができる。
【０１１５】
図３に例示した態様において、単一の第４の時間Ｔ４の後に単一の第５の時間Ｔ５が続くが、これは必要ではない。他の態様において、基板を処理するのに他の時間シーケンスが使用される。
【０１１６】
ある態様において、第５の時間Ｔ５の一部の間、高圧流体供給システム１４０のスイッチを切ることができる。更に、高圧流体供給システム１４０により供給される流体の温度は、第２の時間Ｔ２中に使用される範囲より広い温度範囲で変化し得る。例えば温度は、超臨界操作に必要な温度より低い範囲でもよい。
【０１１７】
基板処理について、チャンバ圧力は、処理チャンバに連結された移動チャンバ（図示せず）の内部の圧力に実質的に等しくすることができる。ある態様において基板は、処理チャンバから移動チャンバに動かされ、第２の処理装置またはモジュールに動かされて処理を続けることができる。
【０１１８】
図６に記載の態様において圧力は初期圧力Ｐ０に戻るが、これは本発明にとって必要ではない。他の態様において圧力はＰ０に戻らなくてもよく、例えば時間工程Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、またはＴ５に示すような追加の時間工程で処理シーケンスを続けることができる。
【０１１９】
グラフ６００は例示目的のためだけである。超臨界処理は、本発明の範囲を逸脱することなく任意の数の異なる時間／圧力または温度プロファイルを有することができることを、当業者は理解するであろう。更に、各工程が任意の数の加圧および減圧サイクルを有する任意の数の洗浄、すすぎ、および／または硬化処理が企図される。更に前記したように、超臨界処理溶液内の種々の化学物質や分子種の濃度を、容易に手元の用途に合わせ、超臨界処理溶液の任意の時間に改変できる。
【０１２０】
図７は、本発明の態様の高圧処理システム内の再循環ループ中を流れる高圧処理流体の温度をモニタする方法の流れ図を示す。操作７００は７１０で開始し、ここで基板は、再循環ループの一部である処理チャンバ内に置くことができる。
【０１２１】
７２０では、高圧処理流体が再循環ループ中を流れ、再循環ループは、その中を高圧処理流体が通過する１つ以上のセンサアセンブリを含むことができる。各センサアセンブリは、高圧処理流体が流れる流路内またはその極めて近傍に取り付けられる熱電対のような熱センサを含むことができる。例えば、高圧処理流体は、本明細書に記載のように超臨界ＣＯ２と処理化学物質を含むことができる。例えば１つ以上のセンサアセンブリからの温度データを分析して、高圧処理流体の温度を決定することができる。
【０１２２】
７３０では、温度データは閾値と比較される。温度データが閾値と実質的に等しい場合、操作７００は分岐して７２０に戻り、図７に示すように続けることができる。温度データが閾値に等しくない場合、操作７００は７４０に分岐する。７４０では、温度データが閾値より実質的に高いかまたは実質的に低い時、フォールト状態が確立される。例えば温度データが閾値に実質的に等しい場合、正常な／非フォールト状態が確立される。
【０１２３】
操作７００は７５０で終わる。
【０１２４】
本発明の構成と操作原理の理解を容易にするために、詳細を含む具体例により本発明を説明したが、具体例およびその詳細へのかかる言及は、添付の請求の範囲を限定するものではない。本発明の精神と範囲とを逸脱することなく、例示した態様の修飾が可能であることは、当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】図１は、本発明の一態様の処理システムのブロック図の例である。
【図２】図２は、本発明の一態様のセンサアセンブリの断面を示す。
【図３】図３は、本発明の他の態様のセンサアセンブリの断面を示す。
【図４】図４は、本発明の他の態様のセンサアセンブリの断面を示す。
【図５】図５は、本発明の他の態様のセンサアセンブリの断面を示す。
【図６】図６は、本発明の一態様の超臨界プロセスの圧力対時間のグラフの例を示す。
【図７】図７は、本発明の態様の高圧処理システム内の再循環ループ中を流れる高圧処理流体の温度をモニタする方法の流れ図を示す。
【図１】
2006284574.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006284574.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006284574.tif 000009
【外国語明細書】
2006284574000001.pdf