(57)【要約】  対象物を流体で超臨界処理するための方法及び装置である。この装置は、処理化学物質を前記システム内へ注入するための手段であって、この注入するための手段を開始するための手段及び停止するための手段を有する手段と、前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段と、を備える。この方法は、処理流体及び化学物質を選択的に注入するステップを有する。更に、この方法は、流体が源に再入するのを実質的に防止することを有する。
2007500940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を流体で超臨界処理するためのシステムにおいて使用する装置であって、
処理化学物質を前記システム内へ注入するための手段であって、この注入するための手段を開始するための手段及び停止するための手段を有する手段と、
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段と、を備える装置。
【請求項２】
前記注入するための手段は、所定の圧力で注入するための手段を備える請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記注入するための手段は、ポンプ、前記処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第１の逆流防止手段、及び前記処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第２の逆流防止手段の少なくとも１つを備える請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の逆流防止手段と前記第２の逆流防止手段の少なくとも一方は、少なくとも逆止弁を備える請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記開始するための手段及び停止するための手段の少なくとも一方は、フロー制御手段を備える請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記フロー制御手段は、バルブ、空圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、水圧アクチュエータ、及びマイクロエレクトリックアクチュエータの少なくとも１つを備える請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段は、前記開始するための手段がアクティブの時及び停止するための手段がアクティブの時の少なくとも一方の時に動作する請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段は、背圧レギュレータを備える請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記対象物は、集積回路を形成するための半導体ウエハである請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記注入するための手段と流体フローが通じる流体源を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記注入するための手段に前記処理化学物質を供給するための流体供給手段を更に備える請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記処理化学物質は、気体、液体、超臨界及び近超臨界の二酸化炭素の少なくとも１つである請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
溶液、助溶液、及び界面活性剤の少なくとも１つが前記二酸化炭素に含まれる請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記流体供給手段は、流体ミキサ、第１の流体源、前記第１の流体源からの第１の流体のフローを制御するバルブと、第２の流体源、前記第２の流体源からの第２の流体のフローを制御するバルブと、を備える請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
対象物を流体で超臨界処理するためのシステムであって、
高圧処理チャンバと、
処理化学物質を前記高圧処理チャンバ内へ注入するための手段であって、この注入するための手段を開始するための手段及び停止するための手段を有する手段と、
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段と、を備えるシステム。
【請求項１７】
前記注入するための手段は、所定の圧力で注入するための手段を備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記注入するための手段は、ポンプ、前記処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第１の逆流防止手段、及び前記処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第２の逆流防止手段の少なくとも１つを備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の逆流防止手段と前記第２の逆流防止手段の少なくとも一方は、少なくともチェックバルブを備える請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記開始するための手段及び停止するための手段の少なくとも一方は、フロー制御手段を備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記フロー制御手段は、バルブ、空圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、水圧アクチュエータ、及びマイクロエレクトリックアクチュエータの少なくとも１つを備える請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段は、前記開始するための手段がアクティブの時及び停止するための手段がアクティブの時の少なくとも一方の時に動作する請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段は、背圧レギュレータを備える請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
流体を循環するための手段を更に備え、前記流体を循環するための手段は、前記高圧処理チャンバに連結されている請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
バルブ、空圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、水圧アクチュエータ、及びマイクロエレクトリックアクチュエータ、ポンプ及び背圧レギュレータの少なくとも１つを制御するために連結されたプロセス制御コンピュータを更に備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２７】
前記対象物は、集積回路を形成するための半導体ウエハである請求項１６記載のシステム。
【請求項２８】
前記処理化学物質は、気体、液体、超臨界及び近超臨界の二酸化炭素の少なくとも１つである請求項１６に記載のシステム。
【請求項２９】
溶液、助溶液、及び界面活性剤の少なくとも１つが前記二酸化炭素に含まれる請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
流体原からの流体で半導体ウエハを超臨界処理するための超臨界処理システムであって、
ａ．高圧処理チャンバに連結された循環ループと、
ｂ．前記流体を前記循環ループ内に導入するための注入口ラインと、を備え、
前記注入口ラインは、
ｉ．前記循環ループ内の注入口ポートと、
ii．前記注入口ポートに連結された背圧レギュレータと、
iii ．前記流体を圧縮して圧縮された流体を形成するためのポンプと、
iv．前記圧縮された流体を前記ポンプから前記背圧レギュレータに送るための第１のラインであって、前記ポンプから前記背圧レギュレータへの前記圧縮された流体の一方向のフローを維持するように構成された第１のラインと、
ｖ．一定量の前記流体を前記流体源から前記ポンプに送るための第２のラインであって、前記流体源から前記ポンプへの前記流体の一方向のフローを維持するように構成された第２のラインと、を有するシステム。
【請求項３１】
対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する方法であって、
ａ．圧縮された流体を形成するように、前記処理化学物質を、前記処理化学物質を圧縮するためのポンプに供給するステップと、
ｂ．開始モードがアクティブの時には前記圧縮された流体を前記システム内に導入し、停止モードがアクティブの時には前記圧縮された流体を前記システム内に導入しないように、前記処理化学物質を前記システム内へ導入するための注入口ラインを制御するための開始−停止システムを提供するステップと、
ｃ．前記開始モードがアクティブの時には、前記圧縮された流体のフローを維持するステップと、
ｄ．前記開始モード及び前記停止モードの少なくとも一方がアクティブの間は、前記システム内の流体が前記注入口ラインに入るのを防止するステップと、を備える方法。
【請求項３２】
前記圧縮された流体を維持するステップは、前記処理化学物質の所定量を前記システムに導入するように、前記ポンプを動作させることを備える請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記処理化学物質の前記所定量は、所定の圧力で前記システム内に導入される請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記システム内の流体が前記注入口ラインに入るのを防止するステップは、背圧レギュレータの提供を備える請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
前記対象物は、集積回路を形成するための半導体ウエハである請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
前記処理化学物質は、気体、液体、超臨界及び近超臨界の二酸化炭素の少なくとも１つである請求項３１に記載の方法。
【請求項３８】
溶液、助溶液、及び界面活性剤の少なくとも１つが前記二酸化炭素に含まれる請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
超臨界クリーニング処理及び超臨界リンス処理の少なくとも一方を実行することをさらに備える請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関係出願
本特許出願は、２００３年７月２９日付けで提出された「処理チャンバ内のみへの処理化学物質のフローの制御(Regulation)」という名称の米国特許出願番号10/630,640の米国特許法第１１９条（ｅ）の優先権を主張し、ここではこの出願が参照される。
【０００２】
本発明は、一般的に半導体ウエハの洗浄（クリーニング）の分野に関係する。特に、本発明は、処理チャンバ内のみへの処理化学物質の流れ（フロー）の制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
産業界では、半導体ウエハの微粒子表面汚れは、顕著にデバイスの性能を低下させ歩留まりに影響することが広く知られている。ウエハを処理する時には、限定されるものではないがフォトレジスト、フォトレジスト残留物、及び残留エッチング反応体及び副生物のような微粒子及び汚れを最小にすることが望ましい。
【０００４】
半導体ウエハのクリーニングに超臨界流体が提案されている（例えば、露光済み有機フォトレジストフィルムの除去に超臨界二酸化炭素を使用するアプローチが、１９９０年７月３１日付けで"Method of Processing an Article in a Supercritical Atmosphere"という名称でNishizawa,et al.に付与された米国特許第4,944,837号に開示されている）。流体は、流体の密度が液体のそれに近づいた状態の圧力及び温度にされた時に、超臨界状態になる。超臨界流体は液体と気体の両方の性質を呈する。例えば、超臨界流体は、典型的には液体状態における組成物に関係する溶媒化及び溶解性の特性により特徴付けられる。超臨界流体は、気体状態における組成物の特性である低粘性も有する。
【０００５】
半導体デバイス製造における問題は、半導体ウエハの超臨界処理のためのシステム内に入る処理化学物質のフローの調量である。流体を注入口ポートを通して処理チャンバ内へ供給する従来のシステムにおいては、流体供給の精度が注入口を横切る相対圧力の関数として変化可能である。連続した注入量が正確に測定できない時に、潜在的に重大な品質制御の問題が発生する。このような問題は、流体が注入のための手段に再入する時に起き得る。異なる圧力及びフロー要求の下で、正確な流体制御のための装置が必要とされている。処理チャンバ内への注入の間処理化学物質のフローの望ましくない逆流をなくすことが有用である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされているのは、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する効果的な方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の実施例は、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムにおいて使用する装置であって、処理化学物質を前記システム内へ注入するための手段であって、この注入するための手段を開始するための手段及び停止するための手段を有する手段と、前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段と、を備える。
【０００８】
本発明の第２の実施例は、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムであって、高圧処理チャンバと、処理化学物質を前記高圧処理チャンバ内へ注入するための手段であって、この注入するための手段を開始するための手段及び停止するための手段を有する手段と、前記注入するための手段に流体が再入するのを実質的に防止するための手段と、を備える。
【０００９】
本発明の第３の実施例は、流体源からの流体で半導体ウエハを超臨界処理するための超臨界処理システムであって、高圧処理チャンバに連結された循環ループと、前記流体を前記循環ループ内に導入するための注入口ラインとを備え、前記注入口ラインは、前記循環ループ内の注入口ポートと、前記注入口ポートに連結された背圧レギュレータと、前記流体を圧縮して圧縮された流体を形成するためのポンプと、前記圧縮された流体を前記ポンプから前記背圧レギュレータに送るための第１のラインであって、前記ポンプから前記背圧レギュレータへの前記圧縮された流体の一方向のフローを維持するように構成された第１のラインと、一定量の前記流体を前記流体源から前記ポンプに送るための第２のラインであって、前記流体源から前記ポンプへの前記流体の一方向のフローを維持するように構成された第２のラインと、を有するシステム。
【００１０】
本発明の第４の実施例は、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する方法であって、圧縮された流体を形成するように、前記処理化学物質を、前記処理化学物質を圧縮するためのポンプに供給するステップと、開始モードがアクティブの時には前記圧縮された流体を前記システム内に導入し、停止モードがアクティブの時には前記圧縮された流体を前記システム内に導入しないように、前記処理化学物質を前記システム内へ導入するための注入口ラインを制御するための開始−停止システムを提供するステップと、前記開始モードがアクティブの時には、前記圧縮された流体のフローを維持するステップと、前記開始モード及び前記停止モードの少なくとも一方がアクティブの間は、前記システム内の流体が前記注入口ラインに入るのを防止するステップと、を備える。
【００１１】
本発明は、詳細な説明及び請求の範囲を、付属の図面との関係を考慮しながら参照することにより、より理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
付属の図面を参照した以下の詳細な説明は、本発明の各種の実施例を示す。本発明は、ここに記載する実施例に限定されると解されるべきではない。従って、以下の詳細な説明は限定する意味で行うものではなく、本発明の範囲は付属の請求の範囲により規定される。
【００１３】
本発明は、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する装置及び方法に関係する。本発明の目的では、「流体」は気体、液体、超臨界及び／又は近超臨界流体を意味する。本発明のある実施例では、「流体」は気体、液体、超臨界及び／又は近超臨界流体の二酸化炭素を意味する。溶剤、助溶剤、化学物質、及び／又は界面活性剤が二酸化炭素内に含めることができることを認識すべきである。本発明の目的では、「二酸化炭素」は、液体、気体又は超臨界（近超臨界も含む）状態の流体として採用される二酸化炭素（ＣＯ2）を意味することが理解されるべきである。「超臨界二酸化炭素」は、ここでは臨界温度（３０．５°Ｃ）及び臨界圧力（７．３８ＭＰａ）以上の状態のＣＯ2を指す。ＣＯ2がそれぞれ７．３８ＭＰａ及び３０．５°Ｃ以上である時に、超臨界状態であると決定される。「近超臨界二酸化炭素」は、全体臨界温度及び臨界圧力の約８５％内のＣＯ2を指す。本発明では、「対象物」は典型的には低汚染レベルが要求される集積回路を形成するための半導体ウエハ、基板及び媒体を指す。ここで使用するように、「基板」は、典型的には堆積されたフォトレジスト又は残留物を有する半導体デバイス構造のような各種の構造を含む。基板は、シリコンウエハのような単一の材料層であっても、又は何層かを有してもよい。基板は、金属、セラミック、ガラス、又はそれらの組成物を含む各種の材料を備えることが可能である。
【００１４】
図１Ａは、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置の概略図である。図１Ａに示すように、好適な実施例では、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用する装置１００は、システム内に処理化学物質を注入し、注入の開始のための手段及び注入の停止のための手段を有する手段１８０と、流体が注入のための手段１８０に再入するのを実質的に防止するための手段１６０と、を有する。本発明のある実施例では、注入のための手段１８０は、所定の圧力で注入するための手段を備える。好ましくは、所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある。ある実施例では、流体が注入のための手段１８０に再入するのを実質的に防止するための手段１６０は、停止のための手段が活性状態（アクティブ）である時及び開始のための手段がアクティブの時である時の少なくとも一方である時に動作状態である。１つの実施例では、流体が注入のための手段１８０に再入するのを実質的に防止するための手段１６０は、背圧レギュレータを備える。
【００１５】
本発明の１つの実施例では、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用する装置１００は、注入のための手段１８０と流体フローが通じる流体源１０７を有する。ある実施例では、注入のための手段１８０は、処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第１の逆流防止手段１７７に連結されたポンプ１７０を有する。１つの実施例では、第１の逆流防止手段１７７は、流体源１０７とポンプ１７０の間に配置されている。ある実施例では、注入手段１８０は、処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第２の逆流防止手段１６３を有する。１つの実施例では、第２の逆流防止手段１６３は、ポンプ１７０とシステムの間に配置されている。装置１００は、第１の逆流防止手段１７７と第２の逆流防止手段１６３のいずれか又は両方を有することが可能であることを認識すべきである。１つの実施例では、第１の逆流防止手段１７７及び／又は第２の逆流防止手段１６３は、いくつかの逆止弁（チェックバルブ）又はそれに類似のものを備える。ある実施例では、開始のための手段及び／又は停止のための手段は、フロー制御手段１７３を備える。本発明を実現するにはどのようなフロー制御手段１７３でもよく、玉弁（ボールバルブ）、ショベルバルブ、フラッパバルブ、及び空気アクチュエータ、電気アクチュエータ、水力アクチュエータ、及び／又はマイクロエレクトリックアクチュエータを有するバルブを含むどのような個数のバルブでもよい。１つの実施例では、フロー制御手段１７３は、流体源１０７とポンプ１７０の間に配置されている。
【００１６】
図１Ｂは、図１Ａに示した対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置の別の実施例の概略図である。図１Ｂにおいて、図１Ａで言及したのと同一の要素を示す時には同じ参照番号を使用する。図１Ｂが示すように、１つの実施例では、装置１０１は、注入のための手段１８０に処理化学物質を供給するための流体供給手段１０９を有する。流体供給手段１０９は、流体ミキサ（混合器）１３５と、ミキサ１３５と流体が通じる第１の流体源１２１と、第１の流体の第１の流体源からミキサ１３５へのフローを制御するためのバルブ１２３と、ミキサ１３５と流体が通じる第２の流体源１１７と、第２の流体の第２の流体源からミキサ１３５へのフローを制御するためのバルブ１１９と、のどのような組み合わせを有してもよい。ある実施例では、第１の流体源１２１及び第２の流体源１１７の一方又は両方は、溶剤、助溶剤、化学物質、及び／又は界面活性剤を供給する。好ましくは、第１の流体源１２１及び第２の流体源１１７の一方又は両方は、気体、液体、超臨界及び／又は近超臨界の二酸化炭素を供給する。溶剤、助溶剤、化学物質、及び／又は界面活性剤は、二酸化炭素内に含ませることが可能であることを認識すべきである。
【００１７】
図２は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置２００の概略図である。ある実施例では、対象物は集積回路を形成するための半導体ウエハである。好ましくは、処理化学物質は、気体、液体、超臨界及び／又は近超臨界の二酸化炭素である。化学物質、溶剤、助溶剤、界面活性剤又はそれらの組み合わせは、二酸化炭素内に含ませることが可能であることを認識すべきである。１つの実施例では、システム２００は、高圧処理チャンバ２０１を有する。処理チャンバの１つの例に関しての詳細は、本出願人により出願中の米国特許で、出願番号09/912,844の"HIGH PRESSURE PROCESSING CHANMBER FOR SEMICONDUCTOR SUBSTRATE"という名称の２００１年７月２４日付けの出願、出願番号09/970,309の"HIGH PRESSURE PROCESSING CHANMBER FOR MULTIPLE SEMICONDUCTOR SUBSTRATES"という名称の２００１年１０月３日付けの出願、出願番号10/121,791の"HIGH PRESSURE PROCESSING CHANMBER FOR SEMICONDUCTOR SUBSTRATE INCLUDING FLOW ENHANCING FEATURE"という名称の２００２年４月１０日付けの出願、及び出願番号10/364,284の"HIGH-PRESSURE PROCESSING CHANMBER FOR A SEMICONDUCTOR WAFER"という名称の２００３年２月１０付けの出願、に開示されており、ここで参照される。
【００１８】
図２に示すように、１つの実施例では、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用する装置２００は、高圧処理チャンバ２０１内へ処理化学物質を注入のための手段２８０を有し、注入のための手段２８０はその手段２８０を開始する手段及び停止する手段を有する。好ましくは、システム２００は、流体が注入のための手段２８０に再入するのを実質的に防止するための手段２６０を有し、手段２６０は注入のための手段２８０と処理チャンバ２０１の間に連結される。１つの実施例では、注入のための手段２８０は、所定の圧力で注入するための手段を備える。好ましくは、所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある。ある実施例では、注入のための手段２８０は、ポンプ２７０、処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第１の逆流防止手段２７７、及び／又は処理化学物質の逆流を実質的に防止するための第２の逆流防止手段２６３を備える。１つの実施例では、第１の逆流防止手段２７７は、流体源２２１とポンプ２７０の間に配置されている。１つの実施例では、第２の逆流防止手段２６３は、ポンプ２７０とシステムの間に配置されている。１つの実施例では、第１の逆流防止手段２７７及び／又は第２の逆流防止手段２６３は、逆止弁又はそれに類似のものをいくつか備える。
【００１９】
ある実施例では、開始のための手段及び／又は停止のための手段は、フロー制御手段２２３を備える。本発明での利用に適したフロー制御手段２２３は、各種のものでよく、玉弁（ボールバルブ）、ショベルバルブ、フラッパバルブ、及び空気アクチュエータ、電気アクチュエータ、水力アクチュエータ、及び／又はマイクロエレクトリックアクチュエータを有するバルブを含むどのようなタイプのバルブでもよい。ある実施例では、流体が注入のための手段２８０に再入するのを実質的に防止するための手段２６０は、停止のための手段及び開始のための手段の少なくとも一方又は両方がアクティブの時に動作する。１つの実施例では、流体が注入のための手段２８０に再入するのを実質的に防止するための手段２６０は、背圧レギュレータである。
【００２０】
１つの実施例では、流体で対象物を超臨界処理するための装置２００は、流体を循環するための手段を有し、流体を循環する手段は高圧処理チャンバ２０１に連結される。ある実施例では、処理制御コンピュータ２５０は、図２において破線で示されるように、バルブ、空圧アクチュエータ、電気アクチュエータ、水圧アクチュエータ、マイクロエレクトリックアクチュエータ、ポンプ、及び／又は背圧レギュレータのいくつかを制御するために連結される。
【００２１】
図３は、本発明の実施例による、半導体ウエハを流体で処理するための超臨界処理システム３００の概略図である。図３に示すように、１つの実施例では、半導体ウエハを流体で処理するための超臨界処理システム３００は、高圧処理チャンバ３０１に連結される循環器（サーキュレーション）３０３を有する。１つの実施例では、超臨界処理システム３００は、循環ループ３０３内へ流体を導入するための注入口ライン３０５を有する。ある実施例では、注入口ライン３００は、循環ループ３０３内の注入口ポート３１０と、注入口ポート３１０に連結される背圧レギュレータ３３０と、を有する。本発明の１つの実施例では、注入口ライン３００は、圧縮された流体を形成するように流体を圧縮するためのポンプ３４０と、圧縮された流体をポンプ３４０から背圧レギュレータ３３０に送るための第１のライン３１７’と、流体源３５０からポンプ３４０へある量の流体を送るための第２のライン３１７とを有する。１つの実施例では、第１のライン３１７’は、ポンプから背圧レギュレータへの圧縮された流体の一方向のフローを維持するように構成されている。１つの実施例では、第２のライン３１７は、流体源３５０からポンプ３４０への流体の一方向のフローを維持するように構成されている。
【００２２】
図４は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム４００の概略図である。図４は、流体源４２９から注入口ライン４２６への流体のフローの開始及び停止をするように選択的に開閉可能なソースバルブ４２７を通して注入口ライン４２６に連結される流体源４２９を有する。注入口ライン４２６は、プロセスストリームを発生及び／維持するために１つ以上の逆流バルブ、ポンプ及び／又はヒータ４２０を備えることが望ましい。ここで使用するように、「プロセスストリーム」は、超臨界流体、クリーニング化学物質及び／又はリンス化学物質を含む流体、流体混合物を備える。注入口ライン４２６も、ニードルバルブ、オリフィス、バルブ、及び／又はポンプのようなプロセスストリームを導入する手段４３３を通して、プロセスストリームが処理チャンバ４０１内へ流れるのを可能にするか又は防止するために開閉するように構成されたインラインバルブ４２５を有することが望ましい。処理チャンバ４０１は、処理チャンバ４０１を排出する及び／又は処理チャンバ４０１内の圧力を制御するための１つ以上の圧力バルブ４０７を備えることが望ましい。本発明の実施例によれば、処理チャンバ４０１は、処理チャンバ４０１に圧力をかけるか及び／又は排出するためのポンプ４１１及び／又は真空（図示せず）に連結される。ある実施例では、処理チャンバ４０１は、ヒータ４３１に連結される。
【００２３】
好適な実施例では、処理チャンバ４０１内でプロセスストリームを再循環させるための手段が設けられている。再循環するための手段は、逆流バルブ、逆止弁、再循環ポンプ及び／又はヒータのいくつか４０５に連結される再循環ループ４０３に連結される出口ポート４３７を有してもよく、逆流バルブ、逆止弁、再循環ポンプ及び／又はヒータのいくつか４０５はプロセスストリームを処理チャンバ４０１内へ再導入するために注入口ポート４３９に交互に連結される。再循環ループ４０３は、再循環ループ４０３及び処理チャンバ４０１を通るプロセスストリームのフローを制御するために、１つ以上のバルブ４１５及び４１５’を備えることが望ましい。１つの実施例では、再循環ループ４０３は、クリーニング化学物質（例えば、溶液、助溶剤、化学物質、界面活性剤）又はリンス化学物質（例えば、水、及びエタノール、アセトン又はＩＰＡのような溶剤）のような化学物質を、化学物質源４１７から再循環ループ４０３内へ導入するための注入ポート４３５を有する。
【００２４】
本発明のある好適な実施例によれば、処理チャンバ４０１内へプロセスストリームを導入するための手段は、処理チャンバ４０１内を一定圧力に維持するように動作する。１つの実施例では、装置は処理チャンバ内を一定圧力に維持するための背圧レギュレータを有する。好ましくは、本発明による装置は、ポンプ及び弁のような一連の減圧サイクルを実行するための手段を有する。好ましくは、本発明による装置は、バルブ４０７、４１５、４１５’、４１９、４２３、４２５、及び４２７、ポンプ４１１、ヒータ４３１、又は他のデバイス（図示せず）のいくつかを制御するために組み合わされたプロセス制御コンピュータ４５０を有する。
【００２５】
図５は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する方法を示すフローチャートである。ある実施例では、対象物は、集積回路を形成するための半導体ウエハである。好ましくは、処理化学物質は、気体、液体、超臨界及び／又は近超臨界の二酸化炭素である。溶剤、助溶剤、及び／又は界面活性剤は、二酸化炭素内に含ませることが可能であることを認識すべきである。
【００２６】
ステップ５１０においては、処理化学物質が圧縮された流体を形成するために処理化学物質を圧縮するポンプに供給される。ステップ５２０では、処理化学物質をシステム内へ導入するための注入口ラインを制御するための開始−停止システムが設けられ、開始モードがアクティブの時には圧縮された流体がシステム内へ導入され、停止モードがアクティブの時には圧縮された流体がシステム内へ導入されない。ステップ５３０では、開始モードがアクティブの時には、圧縮された流体のフローが維持される。ある実施例では、ステップ５３０での圧縮された流体のフローの維持は、処理化学物質の所定の量がシステム内へ導入されるように、ポンプを動作させることを備える。１つの実施例では、処理化学物質の所定の量が所定の圧力下でシステムに導入される。好ましくは、所定の圧力は、所定の圧力は、約１５．９ＭＰａ（２３００ｐｓｉ）から約２０．７ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある。ステップ５４０では、システム内の流体は、開始モード及び停止モードの少なくとも一方がアクティブの間は、注入口ラインに入るのが防止される。１つの実施例では、ステップ５４０におけるシステム内の流体の注入口ラインへの進入防止は、背圧レギュレータを設けることを備える。任意に付加されるステップ５５０では、超臨界クリーニングプロセス及び超臨界リンスプロセスの少なくとも一方が実行される。
【００２７】
説明の目的で本発明のプロセス及び装置の詳細を説明したが、本発明のプロセス及び装置はこれにより限定されると解釈されるものではない。本技術分野の妥当な能力のものには、これまで説明した実施例の各種の変形例が付属の請求範囲により規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しないで可能であることが容易に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示した対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置の別の実施例の概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムで使用される装置の概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施例による、半導体ウエハを流体で処理するための超臨界処理システムの概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステムの概略図である。
【図５】図５は、本発明の実施例による、対象物を流体で超臨界処理するためのシステム内への処理化学物質のフローを制御する方法を示すフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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