(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、機械的な攪拌を用いずに微細構造を有する基板をパターン倒れが無く、短時間で均一に洗浄又は乾燥させることができる超臨界流体処理装置とその方法を提供することにある。    【解決手段】  本発明は、高圧容器内の保持手段に被処理物を載置し、前記高圧容器内に溶媒となる常温及び常圧では気体で高圧下では液体となる流体を液体又は超臨界状態で導入して前記被処理物を洗浄又は乾燥させる超臨界流体処理装置において、前記保持手段は前記被乾燥物を加熱する複数の独立した加熱源を有する加熱手段を備えたことを特徴とする超臨界流体処理装置にある。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧容器内の保持手段に被処理物を載置し、前記高圧容器内に溶媒となる常温及び常圧では気体で高圧下では液体となる流体を液体又は超臨界状態で導入して前記被処理物を洗浄又は乾燥させる超臨界流体処理装置において、前記保持手段は前記被乾燥物を加熱する複数の独立した加熱源を有する加熱手段を備えたことを特徴とする超臨界流体処理装置。
【請求項２】
請求項1において、前記溶媒を貯蔵容器から圧縮して送出する送出手段と、該送出された前記溶媒を濾過する濾過手段と、該濾過された前記溶媒を前記高圧容器内に導入し前記洗浄又は乾燥後に排出させる排出手段とを有することを特徴とする超臨界流体処理装置。
【請求項３】
請求項1又は２において、前記保持手段は、前記被処理物を搭載する搭載面の平面形状が丸型又は角型であることを特徴とする超臨界流体処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記加熱源は、前記被処理物を搭載する搭載面における平面形状の中心に対して放射状に均等に配置され、各加熱源は前記搭載面における平面形状が同じであることを特徴とする超臨界流体処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記加熱源の各々をON及びOFFする時間とそれらのインターバル時間を任意に設定する設定手段を有することを特徴とする微細構造乾燥装置。
【請求項６】
請求項５において、前記設定手段は、前記ON及びOFFにする周期を2Hz〜3kHzに調整可能であることを特徴とする微細構造乾燥装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記加熱源がヒータ又は高周波誘導コイルであることを特徴とする微細構造乾燥装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかにおいて、前記保持手段は、温度センサーを有することを特徴とする超臨界流体処理装置。
【請求項９】
高圧容器内の保持手段にリンス液に浸漬又は濡れた状態の被処理物を載置し、前記高圧容器内に溶媒となる常温及び常圧では気体で高圧下では液体となる流体を液体又は超臨界状態で導入して前記被処理物を洗浄又は乾燥させる超臨界流体処理方法において、前記被乾燥物を部分的に加熱しながら前記リンス液を前記流体によって置換することを特徴とする超臨界流体処理方法。
【請求項１０】
請求項９において、前記部分的な個々の加熱を前記被処理物を載置する搭載面において均等に分割された領域毎において行うことを特徴とする微細構造乾燥方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、前記個々の部分的な加熱の周期を２Hz〜３kHzに調整すると共に、前記個々の加熱の順序、OFFにする時間及びインターバル時間を任意に設定するすることを特徴とする微細構造乾燥方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかにおいて、前記部分的な加熱を、前記平面形状の中心に対して放射状に均等に分配した領域毎で行うと共に、該各加熱を前記被乾燥物の搭載面において同じ平面形状で行うことを特徴とする超臨界流体処理方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれかにおいて、前記均等に分配された各領域における前記各加熱のON時間が他の領域の加熱のON時間と重複しないように前記各加熱を順次行うか、又は各領域毎に時間差を設けて順次行い、前記被乾燥物近傍の前記溶媒の温度を局部的に変化させ、前記リンス液及び溶媒に密度及び渦流又は対流による状態変化を発生せることを特徴とする超臨界流体処理方法。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれかにおいて、前記被処理物の温度を検出し、該検出された温度に基づいて前記加熱を行うことを特徴とする超臨界流体処理方法。
【請求項１５】
請求項９〜１４のいずれかにおいて、前記溶媒を圧縮して濾過し、該濾過された前記溶媒を前記高圧容器内に導入し前記洗浄又は乾燥後に排出させることを特徴とする超臨界流体処理方法。
【請求項１６】
請求項９〜１５のいずれかにおいて、前記被処理物がリンス液に浸漬又は濡れた状態で前記高圧容器内に設置され、前記高圧容器内に導入された前記流体によって前記被処理物から前記リンス液を除去すると共に、前記被処理物を乾燥させることを特徴とする超臨界流体処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体やマスク・MEMS素子・微小な機械部品等を形成する際の半導体基板の洗浄、現像(エッチング)工程後のリンス液に浸漬した微細構造を有する基板の乾燥を行う新規な超臨界流体処理装置とその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超LSIやMEMS素子を始めとする大規模・高性能なデバイス製造におけるパターンの微細化が顕著に推進されるようになり、最近は100nmを切るような微細パターンの形成が可能となっている。このため、パターンのアスペクト比、すなわち高さ対幅の寸法比の大きいパターンが形成されつつある。
【０００３】
このようなパターンは、レジストパターンをマスクとしたエッチングの施工後に、洗浄→リンス洗浄（水洗）→乾燥の各工程を経て形成される。このため、マスクとして使用されるレジストパターンも、必然的にアスペクト比が高くなってきている。レジストとは露光の有無により分子量や分子構造が変化し、その結果として現像液に浸漬することにより、露光部と未露光部との間で現像液に対する溶解速度差が生じることによって、パターンを形成することができる高分子薄膜のことである。この場合も現像後にリンス液による処理を経て乾燥が行われる。
【０００４】
この微細パターン形成における乾燥時の大きな問題点として、パターン倒れという現象がみられる。これは図８に示すように、リンス液の乾燥に伴って生じ、特に、高いアスペクト比をもつパターン400では一層顕著に現れる現象であって、原理的には、図８及び図９に示すように、基板の乾燥時にパターン400とパターン400の間に残留したリンス液501と、外部の空気502との圧力差により、パターン400に作用する曲げ力500によるものである。
【０００５】
この曲げ力500の大きさは、リンス液501の表面張力に依存することが非特許文献１に報告されている。そして、この曲げ力501は単にレジストパターン400を倒すだけでなく、シリコン等のパターン400自体にも歪みを与えるほどの力を有するため、このリンス液501の表面張力の問題は重要となっている。
【０００６】
この問題の解決には、表面張力の小さいリンス液を用いることが知られている。例えば、水の表面張力は約７２ｄｙｎ／ｃｍであるが、メタノールでは約２３ｄｙｎ／ｃｍとなり、水からの乾燥よりも水をメタノール置換した後に乾燥する方が、倒れの程度を小さく抑えることができる。さらには、２０ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面張力を持つパーフルオロカーボンを使用することは効果的であるが、たとえ僅かにしても表面張力が存在するから、倒れの低減に若干の効果があるとは言えるが、問題の完全な解決策とはならず、表面張力問題を根本的に解決するには、表面張力がゼロのリンス液の使用、すなわち、超臨界流体を使用することによって可能となるものである。
【０００７】
超臨界流体は液体に匹敵する溶解力を有するが、表面張力、粘度は気体に近い性質を示す。従って、超臨界状態で乾燥すれば、表面張力の影響を無視することができ、パ夕ーンの倒れ現象は全く生じないことになる。図１０の二酸化炭素の状態図に示すように、二酸化炭素は低い臨界点（７.３ＭＰａ、３０４Ｋ）を有すると共に、化学的に安定であるため、超臨界流体として電子顕微鏡観察用の生物試料の乾燥に用いることが特許文献１に知られている。
【０００８】
又、特許文献２では、(1)液体(洗浄液、エッチング液、現像液又はリンス液)の攪拌若しくは基板の回転による直接的な攪拌、(2)反応槽自体を回転若しくは揺動することによる間接的な液体の攪拌、(3)超音波振動を利用した液体の攪拌、等により、効率良く置換、乾燥を行うことが示されている。
【０００９】
【非特許文献１】アプライド フィジックス レター、６６巻、２６５５〜２６５７頁
【００１０】
【特許文献１】特開昭５０−１２６５３号公報
【特許文献２】特開平１１−８７３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、低表面張力リンス液を用いた乾燥法であっても、基板上に形成したパターン間の寸法、即ちスペース幅が９０nm程度以下になるとパターン間に残存するリンス液の表面張力（毛細管力）の作用により、パターン間にラプラス力が作用してパターン倒れが生ずるという問題が発生するようになった。更に、パーフルオロカーボンのような超低表面張力リンス液を用いた乾燥プロセスでも、パターン幅が微細化して７０nm以下になるとパターン倒れを防ぐことができなくなる。
【００１２】
また、従来の超臨界乾燥法はリンス液と液体二酸化炭素の置換処理時間が長く、数十分程度から1時間以上の長時間を要し、直径１００ｍｍ以上の大口径基板で特に４０ｎｍ程度以下のパターンに対してはリンス液と液体二酸化炭素の置換効率が極めて悪いために３時間程度の置換時間を設定してもパターン間に残存するリンス液を置換することが出来ない。このため、乾燥時のパターン間に表面張力が作用して完全にはパターン倒れを防ぐことができなかった。また、大口径基板では全面の均一な乾燥ができなかった。
【００１３】
更に、リンス液と液体二酸化炭素の置換処理時間が長いために、液体二酸化炭素送出のための圧送ポンプ駆動の消費エネルギー及び液体二酸化炭素の消費量が増大した。
【００１４】
又、特許文献２においては、液体や基板を攪拌するための機構を高圧乾燥処理容器の内部へ構築することで、機構部より発生した塵埃などの二次的な障害が発生し、高清浄化が阻害される問題がある。
【００１５】
また、反応槽自体を回転若しくは揺動させたり、超音波振動を用いると、反応槽自体を回転若しくは揺動させるための機構が大型化し、更には超音波振動子の振動による二次的な障害として、発熱よる制御外の熱エネルギーの影響が問題となる。
【００１６】
本発明の目的は、機械的な攪拌を用いずに微細構造を有する基板をパターン倒れが無く、短時間で均一に洗浄又は乾燥させることができる超臨界流体処理装置とその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、温度制御機能を有するホルダを組み込むことにより、被乾燥物近傍のリンス液や乾燥溶媒へ渦流、或いは脈流などの状態変化を発生させる機能を持った高圧乾燥処理装置にある。即ち、被乾燥物近傍のリンス液や乾燥溶媒である二酸化炭素を直接加熱することで液体の持つ比重や密度を変化させ、リンス液と乾燥溶媒である二酸化炭素との置換効率を向上させて処理時間を短縮する。
【００１８】
本発明は、具体的には、高圧容器内の保持手段に被処理物を載置し、前記高圧容器内に溶媒となる常温及び常圧では気体で高圧下では液体となる流体を液体又は超臨界状態で導入して前記被処理物を洗浄又は乾燥させる超臨界流体処理装置において、前記保持手段は前記被乾燥物を加熱する複数の独立した加熱源を有する加熱手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記溶媒を貯蔵容器から圧縮して送出する送出手段と、該送出された前記溶媒を濾過する濾過手段と、該濾過された前記溶媒を前記高圧容器内に導入し前記洗浄又は乾燥後に排出させる排出手段とを有すること、又、前記保持手段は、前記被処理物を搭載する搭載面の平面形状が丸型又は角型であることが好ましい。
【００２０】
又、本発明は、各加熱源が前記被処理物を搭載する搭載面において前記被処理物の全体が均等に加熱されるように平面形状の中心から放射状に均等に配置され、各加熱源が前記搭載面における平面形状が同じであること、又、前記加熱源の各々をON及びOFFする時間とそれらのインターバル時間を任意に設定する設定手段を有し、前記設定手段が前記ON及びOFFにする周期を2Hz〜3kHzに調整可能であること、更に、前記加熱源がヒータ又は高周波誘導コイルであることが好ましい。
【００２１】
更に、本発明は、高圧容器内の保持手段にリンス液に浸漬又は濡れた状態の被処理物を載置し、前記高圧容器内に溶媒となる常温及び常圧では気体で高圧下では液体となる流体を液体又は超臨界状態で導入して前記被処理物を洗浄又は乾燥させる超臨界流体処理方法において、前記被乾燥物を部分的に加熱しながら前記リンス液を前記流体によって置換することを特徴とする。
【００２２】
前記部分的な個々の加熱を前記被処理物を載置する搭載面において均等に分割された領域毎において行うこと、又、前記個々の部分的な加熱の周期を２Hz〜３kHzに調整すると共に前記個々の加熱の順序、OFFにする時間及びインターバル時間を任意に設定するすること、更に、前記部分的な加熱を前記平面形状の中心に対して放射状に均等に分配した領域毎で行うと共に該各加熱を前記被乾燥物の搭載面において同じ平面形状で行うことが好ましい。
【００２３】
前記均等に分配された各領域における前記各加熱のON時間が他の領域の加熱のON時間と重複しないように前記各加熱を順次行うか又は各領域毎に時間差を設けて順次行い、前記被乾燥物近傍の前記溶媒の温度を局部的に変化させ前記リンス液及び溶媒に密度及び渦流又は対流による状態変化を発生せることが好ましい。
【００２４】
前記被処理物がリンス液に浸漬又は濡れた状態で前記高圧容器内に設置され、前記高圧容器内に導入された前記流体によって前記被処理物から前記リンス液を除去すると共に、前記被処理物を乾燥させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、リンス液を液体二酸化炭素の溶媒によって置換する際の置換時間を飛躍的に短縮することが可能となり、更には極微細な構造物間の均一な置換が可能となり、ＬＳＩ等を大規模に製作するためのレジスト等の微細構造を有し、パターン幅７０ｎｍ以下、特にはパターン幅３０ｎｍ以下で、直径１００ｍｍ以上の基板上のパターンの倒れが無く、更に全面均一に乾燥できるためデバイス製造ラインへの適用が可能な処理速度を得ることができる。又、処理時間短縮により消費エネルギーを抑えることができコストダウンを図ることができる。
【００２６】
更に、リンス液と溶媒としての液体二酸化炭素との置換時間の短縮により、液体二酸化炭素送出のための圧送ポンプ駆動エネルギー及び液体二酸化炭素の消費を抑えることができると共に、高清浄な洗浄又は乾燥を行うことができる超臨界流体処理装置とその方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を具体的な実施例によって詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００２８】
図１は、本実施例に係る超臨界二酸化炭素を用いた微細構造乾燥装置の構成を示すブロック図である。本実施例の微細構造乾燥装置は、超臨界流体にするべき乾燥溶媒(液体)を保持するサイホン管付液取りボンベやコールドエバポレータ(以下ＣＥ)からなる容器100、乾燥溶媒を供給するバルブ104、乾燥溶媒を圧縮して送出する高圧ポンプ101、乾燥溶媒中に含有される水分に溶解した不純物やサイホン管付液取りボンベなどから溶け出した金属微粒子を濾過分離する目の粗さが3μm〜3nmであるフィルタ102、加熱と冷却手段を兼ね備えた高圧乾燥処理容器103、被乾燥物107を設置して保持するホルダ106、乾燥処理終了後の超臨界流体を大気開放するための制御弁105を有する。
【００２９】
超臨界二酸化炭素による超臨界流体を用いた乾燥プロセスは、先ず、被乾燥物107の洗浄に使われて極微細パターン間に溜まっているリンス液を液体二酸化炭素で洗い、リンス液を液体二酸化炭素で置換することで開始される。もし、被乾燥物107の洗浄に用いるリンス液が二酸化炭素と混和しないものであれば、このリンス液を二酸化炭素親和性を有する別のリンス液に置換しておく必要がある。液体二酸化炭素に溶解させて置換させる置換可能なリンス液としては、例えば、2-プロパノール、エタノール、アルコール等がある。
【００３０】
図２は、本発明に係るホルダとその加熱源及び制御回路ユニットを示す構成図である。図２に示すように、高圧乾燥処理容器7内に設けられた被乾燥物107を設置して保持するためのホルダ106、ホルダ106を加熱するための加熱源200、加熱源200を制御するための制御ユニット201を有する。ホルダ106は被乾燥物107の搭載面に平行な面における断面図である。加熱源200は電熱線ヒータ又は高周波誘導コイルがホルダ106内に埋め込まれており、図２に示すようにホルダ106の中心から放射状に所定の間隔で、８個同じ平面形状で均等に配置され、各加熱源200を制御ユニット201によって独立に制御できる構造になっている。ホルダ106の平面形状は図２のように丸型になっているが、被乾燥物107の平面形状に合わせて用いられるので、角型でも良い。
【００３１】
図３は、本発明の微細構造乾燥装置における加熱源を示す平面図である。図３に示すように、８個の加熱源200は図中に示す番号に従って図４及び図５に示すように其々の加熱源200をON/OFFする状態によって順次加熱される。図３の個々の加熱源200はやや間隔を有して配置されているが、その間隔は図２のヒータ、コイルにおいてその平面形状を重ならないように交叉させて配置させることができるので、無くても良い。
【００３２】
図４においてはヒータ200を（１）から（８）まで順次ONにして加熱し、液体二酸化炭素301の状態変化した液体302とする操作を１回繰り返したものである。又、図５においてはヒータ200を（１）から（４）までを飛び飛びとし、その各間を（５）から（８）よって順次ONにして加熱し、液体二酸化炭素301の状態変化した液体302とする操作を１回繰り返したものである。即ち、ホルダ106に組み込まれた加熱源200のON/OFF制御を開始すると、加熱された部位のリンス液300や二酸化炭素301の液温が上昇し、液温変化による対流が発生すると共に、更に加熱源200のON/OFF制御による回転流(攪拌効果)によりリンス液300を短時間で二酸化炭素301によって置換することができる。
【００３３】
又、本実施例では、隣接した加熱源200を順次連続させてON/OFFさせるよりも、図５ように２〜４個離れた位置の加熱源200を順次ON/OFFさせた方が隣の加熱源200の影響を受けることがないので、アスペクト比が大きい場合に有効である。
【００３４】
以上のように、個々の加熱源200を所定の順序でON/OFFさせることによって、その加熱された部分ではリンス液300、液体二酸化炭素301の温度が上昇すると共に、液体二酸化炭素301へのリンス液300の溶解度が大きくなる。更に、加熱源200のON/OFFを何回でも繰り返すことにより液体二酸化炭素301が軽くなったり、重くなったりを繰り返すことにより上昇流と下降流が発生し、対流も活発となり、リンス液300を液体二酸化炭素301によって置換する時間を短縮させることができる。
【００３５】
図６はリンス液300を乾燥溶媒である液体二酸化炭素301が加熱され密度が変化し状態変化した液体302によって置換する状態を示す断面図である。右半分が加熱された部分、左半分が非加熱部分である。このような加熱は後述するように極めて短時間で順次行われる。図６に示すようにリンス液300は液体二酸化炭素301が前述のように加熱され密度が変化し状態変化した液体302によって部分的に順次置換するものでる。図６中では前述のように、状態変化した液体302は実際には液体二酸化炭素301との境界は明確ではなく、上昇流と下降流が発生し、対流も活発となっている。スペース幅90nm以下、高アスペクト比を有する極めて微細な配線構造を有する被乾燥物107においては、配線間の間隔も極めて小さく、そのため配線間の中のリンス液300の置換が困難なものであるが、本実施例の如く、被乾燥物107の直接の局部的な加熱によって局部的な熱的な対流による攪拌が行われるため効率良く短時間で液体二酸化炭素301によって置換することができるものである。尚、図６の液体二酸化炭素301が被乾燥物107の上にのみ載置した構造を示しているが、実際には図１に示すように高圧乾燥処理容器103内全体が液体二酸化炭素301によって充満されているものである。
【００３６】
図７は時間と温度との関係を示す図である。図７に示すように各加熱部分は数百μｓ〜数ｓと極めて短時間の加熱サイクルによって行われる。10秒以上の局部的な加熱は部分的な加熱の影響が大きく、あまり効果がない。この300μｓ〜3ｓと極めて短時間の加熱サイクルによって前述の効率的なリンス液300の置換が可能である。
【００３７】
以下、上述した各図に従って本実施例における微細構造物の乾燥方法について説明する。先ず、乾燥しようとする被乾燥物107を加熱及び冷却手段を兼ね備えた高圧乾燥処理容器103内のホルダ106に搭載し、高圧乾燥処理容器103の蓋を閉める。
【００３８】
次に、乾燥溶媒としての液体二酸化炭素301を貯蔵しているサイホン管付液取りボンベやＣＥからなる容器等からボンベ100の頭上弁であるバルブ104を開放する。バルブ104が開放されると、液体二酸化炭素301が送出され高圧ポンプ101の運転を開始し、後述するリンス液300の置換に必要な流量を高圧ポンプ101にて圧縮して圧送する。
【００３９】
高圧ポンプ101にて圧送された液体二酸化炭素301は、焼結フィルタやメンブレンフィルタなど除去目的の目の粗さに合わせたフィルタ102にて液体二酸化炭素301中に含有される水分に溶解した不純物やサイホン管付液取りボンベなどから溶け出した金属微粒子を濾過 分離し、高清浄化される。
【００４０】
高清浄化された液体二酸化炭素301が高圧乾燥処理容器103へ導入されると、乾燥される被乾燥物106が液体二酸化炭素301で満たされ、微細構造間に残留しているリンス液300が液体二酸化炭素301に接触した時点より置換が進行する。この時、ホルダ106に組み込まれた前述のヒータ又は高周波誘導コイルからなる加熱源200を前述の図４又は図５のように予め設定された条件に従ってON/OFF制御することで開始する。
【００４１】
ホルダ106に組み込まれた加熱源200のON/OFF制御を開始すると、加熱された部位のリンス液300や液体二酸化炭素301の液温が上昇する。特に液体二酸化炭素301は温度を通常液温の約20℃程度より40℃程度まで変化させると、液温変化による対流が発生したり、密度が約0.75ｇ/mlから約0.5ｇ/mlまで変化することで溶解度も変化する。更に加熱源200の前述の条件によってON/OFFする制御回路ユニット201の制御による回転流(攪拌効果)によりリンス液300が短時間で液体二酸化炭素301に置換される。
【００４２】
従来の微細構造乾燥装置では、液体二酸化炭素のボンベ圧を超臨界圧力まで圧縮するまでに数分から10分程度かかっており、更にその後の長い時間をかけてリンス液置換を行っていたが、本実施例のプロセスでは超臨界圧力到達前にほぼリンス液の置換を終了させることができる。
【００４３】
リンス液の置換が終了した後、乾燥溶媒の圧力を保ちながらホルダ106に組み込まれたすべての加熱源200をONにし、被乾燥物107近傍の温度を40℃に加熱制御し、臨界点以上の温度、圧力(二酸化炭素の臨界条件：304Ｋ、7.3MPa)にして、液化二酸化炭素301を超臨界二酸化炭素に変換すると共に、高圧乾燥処理容器103の温度を上昇させる。これにより、液体二酸化炭素301が超臨界状態となる。
【００４４】
超臨界状態となった後、制御温度40℃を保ちながら調節弁105を開けて、高圧乾燥処理容器103の温度を超臨界温度以上に保持したまま超臨界二酸化炭素を外部に放出して大気圧とし、その後高圧乾燥処理容器102の温度を室温程度まで冷却して乾燥を終了する。これにより、超臨界状態から開放するため気体/液体の界面を介さない、高清浄な状態で乾燥を終了させることができる。又、この時、圧力を下げても二酸化炭素は液化することがないため、表面張力は発生しない。
【００４５】
以上のように、本実施の形態の微細構造乾燥装置では、ホルダ106に4個以上に分割して組み込んだヒータ又は高周波誘導コイルによる加熱源200の制御により、基板上に形成したパターン間の寸法、即ちスペース幅が９０nm程度以下、或いは４０nm程度以下、又はMEMS素子などの数μmの構造体でアスペクト比が大きい場合でも、加熱源200の加熱周期を制御する制御パターンを調整することにより、被乾燥物近傍及び微細構造間内のリンス液と乾燥溶媒である液体二酸化炭素の置換時間を数十秒から数分以内で置換することができる。
【００４６】
また、この乾燥処理時間が長いという従来の臨界点乾燥法の欠点と、大口径基板に対しては全面均一な乾燥結果を得ることができないという欠点を解決でき、ＬＳＩ等を大規模に製作するためにレジスト等の微細構造を有し、そのパターン幅が７０ｎｍ以下、特にはパターン幅３０ｎｍ以下で、直径１００ｍｍ以上の基板上のパターンを倒れ無く、更に全面均一に乾燥できるためデバイス製造ラインへの適用が可能なる。
【００４７】
更に、液体二酸化炭素送出のための圧送ポンプ駆動エネルギー、及び液体二酸化炭素の消費量を抑えることの出来る微細構造乾燥装置及び方法を提供することができる。そして、本実施形態のように高圧乾燥処理容器全体を超臨界温度に制御することなく、容器内部の液温を制御し超臨界状態とすることでエネルギーの消費と加熱昇温時間とを低減・短縮しているのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る微細構造乾燥装置のブロック図である。
【図２】本発明の加熱源を有するホルダとその制御ユニットの構成図である。
【図３】本発明のホルダ内の加熱源の配置を示す構成図である。
【図４】本発明のホルダ内の加熱源の加熱プロセスを示す図である。
【図５】本発明のホルダ内の加熱源の加熱プロセスを示す図である。
【図６】本発明に係る微細構造乾燥装置によるリンス液と二酸化炭素との置換プロセスを示す断面図である。
【図７】本発明の加熱源の加熱時間と温度を示す状態図である。
【図８】半導体装置の微細パターンの倒れ現象を示す模式図である。
【図９】半導体装置の微細パターンの倒れ現象を説明する模式図である。
【図１０】二酸化炭素の状態図である。
【符号の説明】
【００４９】
100…ボンベ、101…高圧ポンプ、102…フィルタ、103…高圧乾燥処理容器、104…バルブ、105…調節弁、106…ホルダ、107…被乾燥物、200…加熱源、201…制御回路ユニット、300、501…リンス液、301…液体二酸化炭素、302…状態変化した液体、400…パターン、500…曲げ力、502…空気。
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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