(57)【要約】  半導体ウェハ表面の浄化プロセス。本プロセスは下記工程を有する。a)ベローズ76を内部に有するベローズアキュムレーター74に、濃密ガス成分、液体成分およびこれらの混合物からなる群より選択される成分を搬送する工程、b) ベローズからウェハ表面に成分を排出するに十分な昇圧をベローズ76に付与する工程、およびc)成分をウェハ表面と接触させる工程。また、半導体ウェハ表面を洗浄するためのシステムおよび濃密ガス成分および液体成分を混合するためのシステムもある。
2007503114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの表面を浄化する方法であって、
a)内部にベローズを有するベローズアキュムレーターに、濃密ガス成分、液体成分およびこれらの混合物からなる群より選択される成分を搬送する工程；
b)該ベローズに、該ベローズからウェハ表面に該成分を排出するに十分な昇圧を付与する工程；
c)該成分を該ウェハ表面と接触させる工程
を含む方法。
【請求項２】
前記濃密ガス成分は、濃密二酸化炭素または超臨界二酸化炭素である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記液体成分は、濃密二酸化炭素もしくは超臨界二酸化炭素に可溶性または混和性である有機液体成分である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記液体成分は、イソプロピルアルコール、フッ化水素酸、ピリジンおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記昇圧は圧縮ガスを介して前記ベローズに付与される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記成分は混合物であって圧力室内で半導体ウェハ表面と接触し、前記成分は圧力室を約1000 psia以上の自由ヘッドスペース圧力まで充填し、前記ベローズは約10 cm/sec以上の成分速度を付与する流速で前記混合物を排出する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記成分は混合物であって圧力室内で半導体ウェハ表面と接触し、前記成分は圧力室を約 2400 psia以上の自由ヘッドスペース圧力まで充填し、前記ベローズは約 50 cm/sec以上のウェハ表面に隣接する成分速度を付与するに十分な流速で前記混合物を排出する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
半導体ウェハ表面を浄化する方法であって、
a)内部に第１ベローズを有する第１ベローズアキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；
b)内部に第２ベローズを有する第２ベローズアキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；
c)該第１ベローズに、濃密ガス成分を第１ベローズからウェハ表面上に排出するに十分な昇圧を付与する工程；
d)該第２ベローズに、該液体成分を該第２ベローズからウェハ表面に排出するに十分な昇圧を付与する工程；および
e)該濃密ガス成分または該液体成分を該ウェハ表面と接触させる工程
を含む方法。
【請求項９】
前記昇圧は、前記第２ベローズに前記濃密ガス成分を介して付与される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記濃密ガス成分および前記液体成分は、前記ウェハ表面への付与前に、混合される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
半導体ウェハ表面を浄化する方法であって、
a)内部に第１ベローズを有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；
b)第２アキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；
c)該濃密ガス成分を該第１ベローズから該ウェハ表面に排出するに十分な昇圧を該第１ベローズに付与する工程；
d)該液体成分を該第２アキュムレーターから該ウェハ表面に排出するに十分な昇圧を濃密ガス成分を介して該第２アキュムレーターに付与する工程；および
e)該濃密ガス成分および該液体成分を該ウェハ表面と接触させる工程
を含む方法。
【請求項１２】
前記濃密ガス成分および前記液体成分は、前記ウェハ表面への付与前に、混合される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
半導体ウェハ表面浄化システムであって、
a)濃密ガス成分、液体成分およびこれらの混合物からなる群より選択される成分を受け入れ保持するに適したベローズを内部に有するベローズアキュムレーター；
b)該ベローズから該成分を排出するに十分な昇圧を該成分に付与する手段；
c)該半導体ウェハを受け入れ保持し、前記成分を保持するに適した室
を具備するシステム。
【請求項１４】
半導体ウェハ表面浄化システムであって、
a)濃密ガス成分を受け入れ保持するに適したベローズを内部に有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーター；
b)該ベローズから該濃密成分を排出するに十分な昇圧を該濃密ガス成分に付与する手段；
c)液体成分を受け入れ保持するに適した第２アキュムレーター；
d)第２アキュムレーターから該液体性分を排出するに十分な昇圧を該液体成分に付与する手段；
e)該半導体ウェハを受け入れ保持し、該濃密ガス成分および該液体成分を受け入れるに適した室
を具備するシステム。
【請求項１５】
前記室の前段に、前記濃密ガス成分および前記液体成分を受け入れ混合するための手段をさらに具備する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
液化ガス成分および液体成分を混合する方法であって、
a)第１ベローズを内部に有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；
b)第２アキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；
c)濃密ガス成分を該第１ベローズから排出するに十分な昇圧を該第１ベローズに付与する工程；
d)該液体成分を該第２アキュムレーターから排出するに十分な昇圧を該第２アキュムレーターに付与する工程；
e)排出された濃密ガス成分および排出された液体成分を組み合わせて混合物を形成する工程
を含む方法。
【請求項１７】
前記第２アキュムレーターは、第２ベローズアキュムレーターである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記濃密ガス成分は、濃密二酸化炭素または超臨界二酸化炭素である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記液体成分は、濃密二酸化炭素もしくは超臨界二酸化炭素に可溶性または混和性である有機液体成分である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記液体成分は、イソプロピルアルコール、フッ化水素酸、ピリジンおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記昇圧は、受動的に付与される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ表面を浄化するプロセス及びシステムに関する。本発明は、さらに、半導体ウェハを浄化するために濃密ガス成分および／または液体成分を高圧および高流速で与えるプロセス及びシステムに関する。本発明は、さらに、高圧ポンプの数および／またはサイズを最小化した半導体ウェハを浄化するプロセス及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子チップおよびウェハ製造プロセスは、有機溶媒および濃密ガスの混合物を利用する浄化方法を一般に用いる。一般的な浄化混合物は、イソプロピルアルコール(IPA)および二酸化炭素である。このような混合物は、典型的には高圧、すなわち約1000 psia (絶対平方インチ当たりポンド)以上の高圧で形成され利用される。
【０００３】
浄化混合物は、成分溶媒およびガス流に任意の添加剤、たとえば界面活性剤を加えて混合することにより典型的には形成される。ガスの液化に要求される高いシステム圧力ゆえに、成分は高圧ポンプで典型的には搬送され処理される。いくつかの成分の腐食性ゆえに、ポンプは、インコネル（inconel）、ハステロイ（Hastelloy）(ESPIの商標)およびテフロン（Teflon）(E. I. du Pont de Nemours &amp; Co.の商標)などの比較的高価な抗腐食性材料から構築されることが必要であり得る。さらに、ポンプは比較的一定流速で流を送るために適切であるが、瞬間的または急変する流速を送るためにはあまり適していない。さらにまた、高圧浄化システム内では、添加剤は添加剤自身の高圧ポンプを必要とするかもしれない。
【０００４】
米国特許6,306,564 B1号明細書は、超臨界二酸化炭素および有機溶媒の化学物質除去（ストリッピング）による半導体ウェハ表面の浄化に関する。
米国特許6,536,059 B1号明細書は、液体二酸化炭素のポンプレス搬送用システムに関する。このシステムは、液体二酸化炭素の貯蔵用作業容器、加圧空気および二酸化炭素を有する蒸気容器および物品浄化用洗浄容器を有する。加圧ガスの一部は、蒸気容器から作業容器に搬送される。液体二酸化炭素は、作業容器から洗浄容器に搬送される。浄化後、使用済み液体二酸化炭素の少なくとも一部は、洗浄容器から作業容器に搬送される。
【０００５】
米国特許5,339,844号明細書は、ポンプおよびコンデンサを使用しない液化ガスによる部品の浄化システム関する。超臨界流体は、超音波キャビテーションとの組み合わせで用いられる。
【０００６】
米国特許5,068,040号明細書は、望ましくない物質の基板を浄化するシステムに関する。基板は、紫外線および濃密流体に同時に暴露される。
米国特許6,085,762号明細書は、パルス化流体を圧力容器に供給するシステムに関する。流体は、圧力容器からバラストタンクに供給される。流体は、バラストタンクから他の処理容器に注入される。
【０００７】
米国特許6,500,605 B1号明細書は、フォトレジストおよび残留物を基板から浄化するシステムに関する。基板を、超臨界二酸化炭素、アミン、溶媒およびリンス剤の浄化成分と接触させる。
【０００８】
米国特許公開2002/0112747 A1号公報は、半導体基板から、水、混入溶質および粒状物質を浄化するプロセスに関する。基板を、超臨界もしくは液体二酸化炭素および浄化添加物の浄化組成物中に浸し、周期的相変調に供する。
【０００９】
米国特許5,013,366号明細書は、臨界圧力を超える濃密ガスとの接触により基板から汚染物質を浄化するシステムに関する。次いで、汚染物質の除去を強めるために、濃密ガスの相を液体状態と臨界状態との間で前後にシフトさせるように温度を変動させる。
【００１０】
高圧ポンプの数および／またはサイズを最小化した半導体ウェハ表面を浄化するプロセス及びシステムが望まれている。さらに、単独の高圧ポンプを用いるプロセス及びシステムが望ましい。さらに、浄化成分およびこれらの混合物の瞬間的または急変する流速を許すプロセス及びシステムが望ましい。さらにまた、専用の高圧ポンプなしに添加剤を組み込むことができるプロセス及びシステムが望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
半導体ウェハ表面の浄化プロセス。本プロセスは、下記工程を有する。a)ベローズを内部に有するベローズアキュムレーターまで、濃密ガス成分、液体成分およびこれらの混合物からなる群より選択される成分を搬送する工程；b)ベローズからウェハ表面上に成分を排出するに十分な昇圧をベローズに付与する工程；およびc)成分をウェハ表面と接触させる工程。
【００１２】
半導体ウェハ表面を浄化するプロセス。本プロセスは下記工程を有する。a)第１ベローズを内部に有する第１ベローズアキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；b)第２ベローズを内部に有する第２ベローズアキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；c)濃密ガス成分を第１ベローズからウェハ表面上に排出するに十分な昇圧を第１ベローズに付与する工程；d)液体成分を第２ベローズからウェハ表面上に排出するに十分な昇圧を第２ベローズに付与する工程；およびe)濃密ガス成分または液体成分をウェハ表面と接触させる工程。
【００１３】
半導体ウェハ表面を浄化するプロセス。本プロセスは、下記工程を有する。a)ベローズを内部に有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；b)第２アキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；c)濃密ガス成分をベローズからウェハ表面上に排出するに十分な昇圧をベローズに付与する工程；d)液体成分を第２アキュムレーターからウェハ表面上に排出するに十分な昇圧を濃密ガス成分を介して第２アキュムレーターに付与する工程；およびe)濃密ガス成分および液体成分をウェハ表面と接触させる工程。
【００１４】
半導体ウェハ表面浄化システム。本システムは下記を具備する。a)濃密ガス成分、液体成分およびこれらの混合物からなる群より選択される成分を受け入れ保持するに適したベローズを内部に有するベローズアキュムレーター；b)成分をベローズから排出するに十分な昇圧を成分に付与する手段；およびc)半導体ウェハを受け入れ保持し、成分を受け入れるに適した室。
【００１５】
半導体ウェハ表面浄化システム。本システムは下記を有する。a)濃密ガス成分を受け入れ保持するに適したベローズを内部に有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーター；b)濃密ガス成分をベローズから排出するに十分な昇圧を濃密ガス成分に付与する手段；c)液体成分を受け入れ保持するに適した第２アキュムレーター；d)液体成分を排出するに十分な昇圧を液体成分に付与する手段；およびe)半導体ウェハを受け入れ保持し、濃密ガス成分および液体成分を受け入れるに適した室。
【００１６】
液化ガス成分および液体成分を混合するプロセス。本プロセスは、下記工程を有する。a)第１ベローズを内部に有するベローズアキュムレーターである第１アキュムレーターまで濃密ガス成分を搬送する工程；b)第２アキュムレーターまで液体成分を搬送する工程；c)濃密ガス成分を第１ベローズから排出するに十分な昇圧を第１ベローズに付与する工程；d)液体成分を第２アキュムレーターから排出するに十分な昇圧を第２アキュムレーターに付与する工程；およびe)排出された濃密ガス成分および排出された液体成分を組み合わせて混合物を形成する工程。
【好ましい実施形態の説明】
【００１７】
本明細書において、用語「濃密ガス成分」とは、昇圧および／または極低温または低下温度にわたり実質的に液体もしくは流体であるガスをいう。ガスは、大気温度および大気圧力条件下で実質的に気体状又は蒸気である１又は複数の化合物または１又は複数の元素である。
【００１８】
本発明に有用な濃密ガス成分としては、限定されるものではないが、二酸化炭素、フルオロカーボン類、クロロフルオロカーボン類およびアンモニアを挙げることができる。濃密ガス成分の選択は、最終製品の性質または最終用途に依存するであろう。
【００１９】
濃密二酸化炭素は、電子機器製造における浄化プロセスで一般的に使用されていることから、好ましい濃密ガス成分である。濃密二酸化炭素は、液体(流体)形態中に存在するかまたは超臨界流体として存在し得る。液化形態において、二酸化炭素は、温度が臨界温度未満、すなわち304.128° K未満であり、圧力が臨界圧力以下、すなわち7.377MPa(絶対)未満である条件に維持される。超臨界流体の形態において、二酸化炭素は、温度および圧力の一方または他方または両方が、臨界温度および臨界圧力超過、すなわちそれぞれ304.128°K以上および7.377MPa(絶対)以上に維持される条件に維持される。二酸化炭素は、典型的には圧縮ガス(液化)としてまたは極低温液体として商業的に供給される。
【００２０】
濃密ガス成分は、直接供給物としてまたは貯蔵タンクもしくは容器から、場合によっては圧力要求に応じてポンプで、本発明のプロセスに供給される。供給速度圧力は重要ではないが、濃密二酸化炭素は好ましくは約200〜約1500 psiaで、より好ましくは約300〜約1200 psiaで、最も好ましくは約300〜約1000 psiaでプロセスに典型的に供給される。
濃密二酸化炭素は、典型的には、極低温では約300 psiaで、および大気温度では約700〜約1000 psiaで商業的に与えられる。
【００２１】
本明細書において、用語「液体成分」とは、大気温度および圧力条件において液体もしくは流体形態である１もしくは複数の化合物または１もしくは複数の元素をいう。本発明のシステムおよびプロセスにおいて、液体成分は圧縮されるかまたは昇圧されるであろう。
【００２２】
本発明に有用な液体成分としては、好ましくは有機化合物または溶媒を挙げることができる。有用な有機化合物としては、限定されるものではないが、1〜12個の炭素原子を有する脂肪族アルコール類、ケトン類、アミン類、エーテル類およびアルデヒド類、ピリジンなどの複素環式化合物類、およびフッ化水素酸、硫酸および塩酸などの酸を挙げることができる。電子機器製造における浄化プロセスで一般に用いられることから、イソプロピルアルコール、フッ化水素酸およびピリジンが好ましい液体成分である。
【００２３】
圧縮ガス、濃密ガスその他の高圧原動流体は、濃密ガス成分および／または液体成分および／またはこれらの混合物をプロセス全体に推進させるために、本発明のプロセスにおいて任意に用いることができる。電子機器製造用の浄化プロセスの例においては、ガスはまた、昇圧にて浄化混合物をウェハ表面上に推進する。ガスは、昇圧にて、高圧ポンプによりまたは圧縮貯蔵タンクもしくは容器によってなど当該分野で公知の任意の手段によって供給され得る。好ましくは、ポンプの使用を最小化するために圧縮貯蔵タンクもしくは容器によってガスは供給される。ガスは、好ましくは約1200 psia〜約5000 psiaの間、より好ましくは約2000〜約4000 psiaの間、最も好ましくは約2800 psia〜約3200 psiaの間の圧力で供給される。
【００２４】
推進ガスが実質的に腐食性ではなくシステム、混合物およびこれらの成分と化学的不活性である限り、推進ガスの組成は重要ではない。ガスはその比較的低い密度ゆえに、原動流体として好ましいが、流体動力油その他の高圧原動流体を用いることもできる。ガスは、濃密ガス成分を含むものであれば、同一でも異なっていてもよい。好ましいガスは、不活性ガスである。有用な不活性ガスとしては、限定されるものではないが、窒素、ヘリウム、アルゴンおよびこれらの混合物を挙げることができる。
【００２５】
本発明のシステムおよびプロセスで用いられるアキュムレーターは、濃密ガス成分および／または液体成分の瞬間的な貯蔵に適する。アキュムレーターはまた、内容物を部分的にまたは全体的に排出するにも適する。アキュムレーターは、貯蔵タンク、処理容器などの形態を採り得る。アキュムレーターは、内容物を瞬間的に貯蔵し排出するに適する限り、任意のタイプまたは構成でよい。アキュムレーターの単純なタイプの一例はタンクの形態であり、ここでヘッドスペースが圧縮ガスまたは濃密ガスで加圧されてタンクの内容物を排出する。別のタイプはピストンを用いるものであり、ピストンが作動して内容物を排出する。ピストンは、好ましくは圧縮ガスもしくは濃密ガス、またはラムもしくは水圧など他の機械的手段によって作動される。圧力は、内容物が排出されている際にはアキュムレーターの内容物に能動的に付与されてもよく、および／または引き続いての放出のために受動的な閉じこめられたまたは貯蔵された形態で付与されてもよい。好ましいタイプはベローズアキュムレーターであり、ここでアコーディオン様ベローズが内容物を排出するために作動する。ベローズ外部およびシェルもしくはケーシング内部のベローズアキュムレーターのヘッドスペースは、圧縮ガスもしくは濃密ガスで加圧されて、ベローズを作動させる。有用なベローズアキュムレーターとしては、Flexicraft Inc.による商標「HYDROPAD」（登録商標）のベローズアキュムレーターを挙げることができる。
【００２６】
本発明のシステムおよびプロセスにおける濃密ガス成分および液体成分を搬送するためのアキュムレーターの使用は、顕著な利点を得る。たとえば(1)アキュムレーターは、ポンプよりも経済的に耐食性材料で製造することができ、(2)アキュムレーターは、より高価な高圧ポンプをより廉価な低圧ポンプで置換でき、(3)アキュムレーターは、急変の抑制、脈動の弱化、熱膨張の調節、正確な量または個別の量の搬送および計量などのプロセス処理能力上の利点をも与え、(4)ベローズアキュムレーターは、高流速処理で正確な量または個別の量を排出する際に特に有用である。
【００２７】
本発明の利点は、高圧ポンプの使用を最小化するか、高圧ポンプ／コンプレッサなどを低圧ポンプで置換するシステムまたはプロセスを提供することであるが、本発明のシステムおよびプロセスは場合によっては、任意のタイプの当該分野で公知の低圧もしくは高圧ポンプ／コンプレッサを用いてもよい。有用なポンプのタイプとしては、限定されるものではないが、遠心力、往復式、ダイアフラム、軸流、ロータリおよびピストンを挙げることができる。
【００２８】
場合によっては、濃密ガス成分、液体成分および存在する任意の添加剤を混合するためにミキサーを用いることができる。静的ミキサーおよび動的ミキサーのいずれも有用である。
【００２９】
本発明のシステムおよびプロセスは、電子機器製造、特に集積回路およびマイクロエレクトロニックデバイスの製造中に浄化成分および混合物を提供するために特に有用である。回路は、シリコンウェハなどの半導体基板表面に製造される。リソグラフィー、フォトレジスト蒸着、フォトレジスト成長、フォトレジスト除去（ストリッピング）およびパターンエッチングなどの多数の異なるプロセスが知られている。このようなプロセスにおいて、浄化工程は、製造工程において用いられてもよく、および／または副産物、残留物、硬化剤および汚染物を除去するために用いられてもよい。浄化は、好ましくは加圧された室内で行われ、ここで浄化成分またはこれらの混合物は昇圧で、すなわち約1000 psia以上で、約20〜約80℃の温度で与えられ、ウェハ表面の洗浄を行う。基板は、固定されていても、回転されていてもよく、あるいは浄化を高めるように動かされていてもよい。浄化は、典型的には約5秒以上、より好ましくは約5〜約40秒の間、行われる。有用な浄化成分は、濃密二酸化炭素などの濃密ガスならびにイソプロピルアルコールなどの有機溶媒を含む。浄化は、一定温度および圧力での単一工程操作で行われてもよく、あるいは異なる温度および圧力で異なる暴露回数の異なる成分での多重操作で行われてもよい。回路製造プロセスおよびウェハ浄化プロセスは、たとえば米国特許5,013,366号明細書、同5,068,040号明細書、同5,339,844号明細書、同6,085,762号明細書、同6,306,564 B2明細書、同6,500,605 B1明細書、同6,536,059 B2明細書および米国特許公開2002/0112747 A1公報（これらは全体として本明細書に援用される）に記載されている。
【００３０】
リソグラフィープロセスの一つの重要なタイプにおいて、有機フォトレジスト層はウェハ表面に付与される。次いで、フォトレジストはエッチングされる。１以上の浄化成分もしくはこれらの混合物は、ウェハ表面に付与されて、エッチングされなかったフォトレジストおよびエッチング残留物を除去する。
【００３１】
本発明のプロセスの利点は、濃密ガスおよび液体成分を高(昇)圧・高(昇)流速で高圧ポンプを使用せずに搬送する能力である。ベローズアキュムレーターは、このような利点を与える。半導体ウェハ浄化用の圧力室は、約1000 psia以上、好ましくは約2800 psia以上に充填され得る。アキュムレーター(またはベローズアキュムレーターの場合にはベローズ)からの排出流速は、システムのサイズおよび幾何学的形状に依存するであろう。流速は、約10 cm/sec以上、より好ましくは約50 cm/secのウェハ表面に隣接する流速を与えるに十分である。
【００３２】
好ましい浄化プロセスにおいて、濃密ガス成分および液体成分の混合物は、半導体ウェハを含有する圧力室に充填される。液体成分は、濃密ガス成分および液体成分の総量を基準として、混合物の約2〜約10 wt%の間である。高圧、好ましくは約1000 psigおよび約5000 psigの間で、混合物をウェハと接触させる。好ましくは5 秒よりも長く、最も好ましくは約5〜約40秒の間の時間にわたり、混合物をウェハと接触させる。接触時間は、混合物が残留物および汚染物質に浸透して軟化させ除去を促進する時間とする。場合によっては、次いで、濃密ガス成分および液体成分の第２混合物を、軟化したフォトレジストおよび残留物に剪断力を発生させるための高められた流速、すなわちウェハ表面に隣接して約1 cm/sec以上、最も好ましくは約50 cm/sec以上で、残留物および汚染物質を除去するための圧力と実質的に同じ圧力で、強制的に圧力室を通過させる。さらに場合によっては、第３の工程において、圧力室は濃密ガス成分ですすぎ洗い（リンス）されてもよい。
【００３３】
好ましい実施形態において、本発明は、洗浄および／またはリンスの全プロセス中に、圧力容器(ウェハを含有する)内で昇圧の維持により高められた浄化性能を与える。従来技術では、浄化を用いる場合、混合物は圧力容器から放出され、顕著な圧力降下が生じる。圧力降下は、続く洗浄および／またはリンスサイクルの有効性を奪う。本発明のプロセスにおいて、アキュムレーターは、圧力容器内で使用された浄化流体を放出した後、圧力容器内で昇圧を維持するために用いられる。これは、圧力容器の下流側に放出容器を位置づけることにより達成される。放出容器は、使用済みの浄化混合物の一部または全部を受け入れる寸法である。好ましくは、放出容器は、圧力容器の自由ヘッドスペースに実質的に等価な容量を有する。典型的な浄化サイクルにおいて、濃密ガスアキュムレーターおよび液体成分アキュムレーターは、昇圧で浄化混合物を圧力室に搬送する。圧力容器は、浄化を有効に行うために十分な時間にわたり、密封される。次いで、圧力容器は開放され、アキュムレーターにより供給された昇圧との接触が再確立される。次いで、圧力容器および放出容器は開放され、使用済み浄化混合物は圧力容器から放出容器へ差圧によって放出される。圧力容器を出る使用済み浄化混合物は、追加の浄化混合物またはアキュムレーターからの濃密ガスで置換される。この置換は、使用済み浄化混合物が圧力容器を出る際に同時におよび好ましくはすぐに生じる。次いで、別の浄化またはリンスサイクルを行うために、圧力容器はアキュムレーターと放出容器との接触から密封される。圧力容器が密封されている一方で、放出容器は使用済み浄化混合物を排出するために開放されていてもよい。圧力容器内での続く浄化またはリンスサイクルが完了した時、使用済み浄化混合物を放出容器に放出する工程が繰り返される。追加の浄化またはリンスサイクルが所望ではない場合には、圧力容器はアキュムレーターとの接触から密封され、使用済み浄化混合物は放出容器からの差圧によって放出される。
【００３４】
本発明の実施形態は図1に示されており、概して符号60で示される。二酸化炭素供給70は、濃密二酸化炭素をアキュムレーター74にポンプ72および導管73を介して供給する。二酸化炭素供給72は、好ましくは圧縮ガスタンクまたは濃密液体貯蔵容器の形態を採る。アキュムレーター74はヘッドスペース75内にベローズ76を有するベローズタイプアキュムレーターである。濃密二酸化炭素は、ベローズ76に供給される。ガス供給78は、不活性ガス、好ましくはヘリウムを約3000 psiaでアキュムレーター74のヘッドスペース75に供給する。不活性ガスは、ベローズ76を作動させて、濃密二酸化炭素をアキュムレーター74から導管77および熱交換器82に排出させる。好ましくは、圧力はヘッドスペース75内で一定レベルに維持され、ベローズ76は自由に移動してその内容物の一部又は全部を排出する。液体供給86は、液体成分、好ましくは有機溶媒を液体アキュムレーター88まで、ポンプ92および導管87を介して供給する。アキュムレーター88は、ヘッドスペース91内にベローズ90を有するベローズタイプアキュムレーターである。圧力は、導管85および弁81を介するアキュムレーター88のヘッドスペース91への濃密二酸化炭素の供給によって、ベローズ90に供給される。好ましくは、圧力はヘッドスペース91内で一定レベルに維持され、ベローズ90は自由に移動してその内容物の一部又は全部を排出する。液体成分はベローズ90から導管93および弁94を介して排出され、導管84および弁96を介して供給される濃密二酸化炭素と一緒になる。液体成分および濃密二酸化炭素は一緒になって浄化混合物を形成し、これは導管98を通して静的ミキサー100へ、処理室102まで通過し、ここでシリコンウェハ表面(図示せず)は昇圧下で浄化される。ウェハ表面の浄化後、弁104および放出容器106は開放されて、使用済み浄化混合物のいくらかまたは全部を受け入れる。圧力容器102から放出容器106への使用済み浄化混合物の放出中、容器102内の昇圧は、アキュムレーター74および88からの圧力を介して実質的に維持される。使用済み浄化混合物は、容器106から弁108およびドレイン110を介して放出される。
【００３５】
本発明の別の実施形態は図2に示されており、概して符号110で示される。二酸化炭素供給112は、濃密二酸化炭素をアキュムレーター116にポンプ113および導管114を介して供給する。二酸化炭素供給112は、好ましくは圧縮ガスタンクまたは濃密液体貯蔵容器の形態を採る。アキュムレーター116は、ヘッドスペース119内にベローズ118を有するベローズタイプアキュムレーターである。不活性ガス供給120は、不活性ガス、好ましくはヘリウムをアキュムレーター116のヘッドスペース119に弁122および導管124を通して供給する。不活性ガスは、ベローズ118を作動させて濃密二酸化炭素を導管126および熱交換器128を通して排出させる。好ましくは、圧力はヘッドスペース119内で一定レベルに維持され、ベローズ118は自由に移動可能でその内容物の一部又は全部を排出する。液体供給130は、液体成分、好ましくはイソプロピルアルコールを液体アキュムレーター134にポンプ131および導管132を介して供給する。アキュムレーター134は、液体成分用の貯蔵容器の形態を採る。アキュムレーター134は、ヘッドスペース圧力を介して、導管136および弁138を介して供給された濃密二酸化炭素から液体成分を排出する。液体成分は、アキュムレーター134から導管133を介して排出され、導管140を介して供給される濃密二酸化炭素と一緒になる。液体成分および濃密二酸化炭素は一緒になって浄化混合物を形成し、浄化混合物は、導管143、および羽根車144とピストン146を有するアキュムレーター142を通過する。羽根車144は、成分の実質的に均質な混合を保証する。不活性ガス供給148は、圧力約3000 psiaの不活性ガスを導管150および弁152を介して供給し、ピストン146を下方向に作動させる。ウェハ表面の浄化後、弁158および放出容器160は開放され、使用済み浄化混合物のいくらかまたは全部を受け入れる。圧力容器156から放出容器160への使用済み浄化混合物の放出中、容器156内の昇圧は、アキュムレーター116および134からの圧力によって実質的に維持される。使用済み浄化混合物は、容器160から弁162およびドレイン164を介して放出される。
【００３６】
本発明において有用な浄化成分および溶液は、性能および効率を高めるために添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、限定されるものではないが、界面活性剤、抗腐食剤。共溶媒、潤滑剤、安定剤および粘度調節剤を挙げることができる。
【００３７】
上記記載は本発明の説明だけのものであることを理解するべきである。本発明から逸脱しない範囲で種々の変形例および変更例が当業者によってもたらされ得る。したがって、本発明はそのような変形例、変更例および特許請求の範囲内にある変化を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明のシステムおよびプロセスの一実施形態の概略図である。
【図２】図２は、本発明のシステムおよびプロセスの別の実施形態の概略図である。
【図１】
2007503114.tif 000003
【図２】
2007503114.tif 000004
【国際調査報告】
2007503114.tif 000005