(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）入口を有する移送モジュールと、
ｂ）２つ以上の超臨界処理モジュールの内部にほぼ一定の体積を有するワークピース用キャビティ及び前室を有し、前記ワークピース用キャビティにおいてワークピースを超臨界処理する、前記移送モジュールに連結された２つ以上の超臨界処理モジュールと、
ｃ）前記ワークピース用キャビティに連結された２つ以上の超臨界条件ジェネレータと、
ｄ）ワークピースを前記２つ以上の超臨界処理モジュールの前記ワークピース用キャビティ内に移動させるために、前記２つ以上の超臨界処理モジュールの各々の前記前室の内部に設けられた少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）と、
ｅ）ワークピースを前記少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）の各々に移動させる主搬送ロボット（１０２）を備えた、前記移送モジュールの内部の移送機構（８０）とを備え、
ｆ）前記主搬送ロボット（１０２）は、大気圧下で前記ワークピースを前記少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）の各々に渡し、かつ前記少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）の各々は、前記ワークピースを、前記少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）に対応する前記２つ以上の超臨界処理モジュールの前記ワークピース用キャビティ内に移動させ、
前記主搬送ロボット（１０２）が前記前室内の前記少なくとも一つのロボット（１７８〜１８２）の各々に前記ワークピースを受け渡す時に、前記前室内の圧力は、前記移送モジュール内の圧力よりも高く維持される、２つ以上のワークピースを超臨界処理する装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワークピースを超臨界処理する装置を用いて第一及び第二のワークピースを超臨界処理する方法において、
ａ）前記第一のワークピースを移送モジュールの入口から第一の前室へ移送し、前記第一のワークピースを前記第一の前室から第一の超臨界処理モジュールの前記ワークピース用キャビティへ移送する段階と、
ｂ）前記第二のワークピースを前記移送モジュールの入口から第二の前室へ移送し、前記第二のワークピースを前記第二の前室から第二の超臨界処理モジュールの前記ワークピース用キャビティへ移送する段階と、
ｃ）前記第一及び第二のワークピースを、それぞれ、前記第一及び第二の超臨界処理モジュールの前記ワークピース用キャビティにおいて超臨界処理する段階と、
ｄ）前記第一のワークピースを前記第一の超臨界処理モジュールから前記第一の前室へ移送し、前記第一のワークピースを前記第一の前室から前記移送モジュールの入口へ移送する段階と、
ｅ）前記第二のワークピースを前記第二の超臨界処理モジュールから前記第二の前室へ移送し、前記第二のワークピースを前記第二の前室から前記移送モジュールの入口へ移送する段階とを備えた、第一及び第二のワークピースを超臨界処理する方法。
【請求項３】
前記第一及び第二のワークピースを、それぞれ、前記第一及び第二の超臨界処理モジュールにおいて超臨界処理する段階は、
（ｉ）第一の洗浄物質を前記第一の超臨界処理モジュールに導入する段階と、
（ｉｉ）前記第一の洗浄物質がその超臨界状態に到達するまで前記第一の洗浄物質を加圧する段階と、
（ｉｉｉ）前記第一のワークピース上の第一の残留物が少なくとも部分的に除去されるまで、前記第一の洗浄物質をその実質的な超臨界状態で前記第一のワークピースと接触させ続ける段階と、
（ｉｖ）第二の洗浄物質を前記第二の超臨界処理モジュールに導入する段階と、
（ｖ）前記第二の洗浄物質がその超臨界状態に到達するまで前記第二の洗浄物質を加圧する段階と、
（ｖｉ）前記第二のワークピース上の第二の残留物が少なくとも部分的に除去されるまで、前記第二の洗浄物質をその実質的な超臨界状態で前記第二のワークピースと接触させ続ける段階とを備えている、請求項２に記載の第一及び第二のワークピースを超臨界処理する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は超臨界処理の分野に関する。とりわけ、本発明は、多数のワークピースを同時に処理する超臨界処理の分野に関する。本出願の請求の範囲は、１９９９年１１月２日付の出願の米国仮特許出願第０６／１６３１２１号の優先権を主張する。同出願を参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
従来の技術
半導体の製造において、イオン注入段階、エッチング段階及び他の処理段階を使用している。イオン注入段階において、フォトレジストはドーパントが注入されていない半導体基板の領域をマスクする。エッチング段階において、フォトレジストは、エッチングされない半導体基板の領域をマスクする。他の処理段階の例には、処理されるウェハーのブランケット保護被覆として、又はＭＥＭＳ（ミクロ電子機械システム）装置のブランケット保護被覆としてフォトレジストを使用することが含まれている。イオン注入段階の後、フォトレジストは、硬い外側クラストで被覆したゼリー状芯を露出する。硬い外側クラストはフォトレジストを除去することが難しい。エッチング段階の後、残留物（エッチング残留物と混合されたフォトレジスト残留物）はエッチングした構造の側壁を被覆する。一種のエッチング段階とエッチングされた材料に依存して、エッチング残留物で混合されたフォトレジスト残留物は、エッチング残留物で混合されたフォオトレジスト残留物がエッチングした構造の側壁に強く接着されることが多いので、除去問題において改善する必要がある。
【０００３】
一般に、従来技術では、フォトレジスト及び残留物は、ウェットクリーンバス内で洗浄した後に、酸素プラズマ内でプラズマ灰化によって除去される。従来技術の半導体エッチング及び金属被覆処理が図１のブロック線図に示されている。半導体エッチング及び金属被覆処理１０は、フォトレジスト塗布段階１２と、フォトレジスト露出段階１４と、フォトレジスト現像段階１６と、誘電エッチング段階１８と、灰化段階２０と、ウェットクリーン段階２２と、金属堆積段階２４とを有する。フォトレジスト塗布段階１２において、フォトレジストは、露出される酸化物層を有するウェハーに塗布される。フォトレジスト露出段階１４において、フォトレジストは光に晒され、フォトレジストはマスクによって部分的にブロックされる。
【０００４】
フォトレジストが正型であるか又は負型であるかに依存して、露出されたフォトレジスト又は露出されていないフォトレジストのそれぞれは、フォトレジスト現像段階１６において除去され、酸化物層に露出パターンを残している。誘電エッチング段階１８において、酸化物層上の露出パターンは、酸化物層に露出パターンをエッチングするＲＩＥ（反応性イオンエッチング）処理においてエッチングされ、エッチングパターンを形成し、その一方で、フォトレジストを部分的にエッチングする。これにより、エッチング外形の側壁を被覆する残留物を生成し、その一方で、フォトレジストを硬化させる。灰化段階２０において、酸素プラズマにより、フォトレジスト及び残留物を酸化させて部分的に除去する。ウェットクリーン段階２２では、残留しているフォトレジスト及び残留物がウェットクリーンバス内で除去される。
【０００５】
金属堆積段階２４において、エッチングパターンを充填しかつエッチングされていない領域を覆っているウェハー上に金属層が堆積させられる。次の処理において、回路を形成するように、エッチングされていない領域を覆っている金属の少なくとも一部分が除去される。
【０００６】
ニシカワ他は、１９９０年７月３１日付に発行された米国特許第４９４４８３７号において、液化されたガス又は超臨界ガスを使用してレジストを除去する従来の方法を列挙している。レジストを有する基板は、液化されたガス又は超臨界ガスを含んでいる圧力容器内に配置される。所定時間経過後、液化されたガス又は超臨界ガスは、急速に膨張し、それによりレジストを除去する。
【０００７】
ニシカワ他は、超臨界二酸化炭素をフォトレジストのためのデベロッパとして使用することができるということを教唆している。フォトレジスト層を有する基板は一定のパターンで光に露出され、潜像を形成する。フォトレジストと潜像を有する基板は３０分超臨界二酸化炭素バス内に配置される。超臨界二酸化炭素は濃縮され、フォトレジストのパターンを残す。ニシカワ他は、０．５％の重量のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を超臨界二酸化炭素に追加することができ、それにより、超臨界二酸化炭素の有効性を増し、フォトレジストの現像時間を３０分から５分に減らすということを教唆している。
【０００８】
ニシカワ他は、超臨界二酸化炭素と７％の重量のＭＩＢＫを使用してフォトレジストを除去することができるということも教唆している。フォトレジストを有する基板は、３０〜４５分間、超臨界二酸化炭素内及びＭＩＢＫ内で配置される。超臨界二酸化炭素を濃縮させる時にフォトレジストが除去される。
【０００９】
ニシカワ他によって教唆された方法は、多数の理由で半導体製造ラインには不適切である。基板からフォトレジストを除去するために液化されたガス又は超臨界ガスを急速に膨張させると、基板が破損する可能性がある。また、フォトレジスト現像処理は３０分もかかるのであまりにも非効率的である。ＭＩＢＫは有毒でありかつより適切な選択ができない時のみにＭＩＢＫは使用されるので、ＭＩＢＫを使用したフォトレジスト現像処理又は除去処理は好ましくない。
【００１０】
スミスジュニア他は、１９９５年１月３日に発行した米国特許第５３７７７０５号において、ワークピースから汚染物質を除去する装置を教唆している。汚染物質には、有機的な粒状でイオン汚染物質が含まれる。この除去装置は、加圧可能な掃除容器と、液体二酸化炭素と、貯蔵容器と、ポンプと、溶媒搬送装置と、分離器と、コンデンサと、種々の弁とを有している。ポンプにより二酸化炭素ガス及び溶媒を掃除容器に移送し、二酸化炭素ガスを超臨界二酸化炭素に加圧する。超臨界二酸化炭素及び溶媒によりワークピースから汚染物質を除去する。弁により超臨界二酸化炭素及び溶媒を掃除容器から送ることができ、その一方で、ポンプにより超臨界二酸化炭素及び溶媒を補充する。分離器は、溶媒を超臨界二酸化炭素から分離する。コンデンサは二酸化炭素を液体二酸化炭素に濃縮し、液体二酸化炭素容器を補充することができる。
【００１１】
スミスジュニア他の教唆するフォトレジスト及び残留物を除去する装置を採用すると、多数の困難な点がある。加圧可能な掃除容器は、半導体基板の操作のために適切に構成されていない。掃除中において超臨界二酸化炭素及び溶媒を送ることは非効率である。このような装置を半導体製造ラインの処理能力の要求に容易に適用することができない。このような装置は安全な半導体基板操作の助けとならない。それは半導体製造ラインにおいて重大である。このような装置は半導体基板処理には経済的でない。
【００１２】
半導体製造ラインに適した、超臨界二酸化炭素を使用してフォトレジストを現像する方法が要求されている。
【００１３】
半導体製造ラインに適した、超臨界二酸化炭素を使用してフォトレジストを除去する方法が要求されている。
【００１４】
半導体基板を操作するために構成された超臨界処理装置が要求されている。
【００１５】
処理室内で流体流れを生成するために処理室から超臨界二酸化炭素及び溶媒を必ずしも流す必要がない超臨界処理装置が要求されている。
【００１６】
半導体製造ラインの処理能力の要求を満たす超臨界処理装置が要求されている。
【００１７】
安全な半導体基板操作を提供する超臨界処理装置が要求されている。
【００１８】
経済的な半導体基板処理を提供する超臨界処理装置が要求されている。
【００１９】
発明の概要
本発明は多数のワークピースの超臨界処理装置である。この超臨界処理装置は、移送モジュールと、第一及び第二の超臨界処理モジュールと、ロボットとを有する。移送モジュールは入口を有する。第一及び第二の超臨界処理モジュールは移送モジュールに連結されている。ロボットは好ましくは移送モジュール内に配置されている。操作時において、ロボットは第一ワークピースを移送モジュールの入口から第一超臨界処理モジュールへ移送する。ロボットは第二ワークピースを第二超臨界処理モジュールへ移送する。ワークピースが処理された後、ロボットは第一及び第二のワークピースを移送モジュールの入口に戻す。あるいは、超臨界処理装置は移送モジュールに連結されたさらなる超臨界処理モジュールを有する。
【００２０】
好適な実施例の詳細な説明
図２において、本発明の半導体のエッチング及び金属被覆処理をブロック図で示す。半導体のエッチング及び金属被覆処理３０は、フォトレジスト塗布段階３２と、フォトレジスト露出段階３４と、フォトレジスト現像段階３６と、誘電エッチング段階３８と、超臨界除去処理４０と、金属堆積段階４２とを含む。フォトレジスト塗布段階３２において、フォトレジストは、露出される酸化物層を有するウェハーに塗布される。フォトレジスト露出段階３４において、フォトレジストは光に晒され、フォトレジストはマスクによって部分的にブロックされる。
【００２１】
フォトレジストが正型であるか又は負型であるか否かに依存して、露出されるフォトレジスト又は露出されないフォトレジストのそれぞれは、フォトレジスト現像段階３６において除去され、酸化物層に露出パターンを残す。誘電エッチング段階３８において、酸化物層上の露出パターンは、好ましくはＲＩＥ（反応性イオンエッチング）処理でエッチングされる。ＲＩＥ処理において、フォトレジストを部分的にエッチングしながら、酸化物層内に露出されたパターンをエッチングする。これにより、フォトレジストを硬化させながら、エッチングした構造の側壁を被覆する残留物を生成する。
【００２２】
超臨界除去処理４０において、超臨界二酸化炭素及び溶媒がフォトレジスト及び残留物を除去するために使用される。金属堆積段階４２において、金属層をウェハー上に堆積させてエッチングパターンを充填しかつエッチングされていない領域を覆っている。次の処理では、エッチングされていない領域を覆っている金属の少なくとも一部分が、回路を形成するために除去される。
【００２３】
本発明の超臨界除去処理４０が図３においてブロック図で示される。超臨界除去処理４０は、第一処理段階５２においてウェハー上のフォトレジストと残留物と共にウェハーを圧力室内に配置し、圧力室をシールすることによって開始する。第二処理段階５４において、二酸化炭素が超臨界二酸化炭素（ＳＣＣＯ２）になるまで二酸化炭素を含む圧力室が加圧される。第三処理段階５６において、超臨界二酸化炭素により、溶媒を圧力室内に運搬する。第四処理段階５８において、フォトレジスト及び残留物がウェハーから除去されるまで、超臨界二酸化炭素及び溶媒をウェハーと接触を維持させ続ける。第五処理段階６０において、圧力室は部分的に排出される。第六処理段階において、ウェハーがすすがれる。第七処理段階６４において、圧力室を加圧してウェハーを除去することによって超臨界除去処理４０が終了する。
【００２４】
超臨界除去処理４０は、好ましくは、本発明の好適な超臨界処理システムによって半導体製造ラインで実施される。超臨界処理システムは図４に示されている。好適な超臨界処理システム７０は、移送モジュール７２と、第一超臨界処理モジュール７４から第五超臨界処理モジュール７８と、ロボット８０と、制御電子機器８２とを有する。移送モジュールは、第一処理ポート８４から第五処理ポート８８と、移送モジュール９０とを有する。移送モジュール入口９０は、第一移載セクション９２、第二移載セクション９４、第一入口ポート９６及び第二入口ポート９８を有する。
【００２５】
第一から第五超臨界処理モジュール７４〜７８は、第一から第五処理ポート８４〜８８それぞれを介して移送モジュール７２へ連結されている。好ましくは、ロボット８０は、移送モジュール７２の中心において移送モジュール７２へ連結されている。第一移載部署９２及び第二移載部署９４は、第一入口ポート９６及び第二入口ポート９８それぞれを介して移送モジュールへ連結されている。制御電子機器８２は移送モジュール７２へ連結されている。
【００２６】
好ましくは、移送モジュール７２は大気圧で操作する。あるいは、移送モジュール７２は、周囲の環境に関してわずかに正の圧力で操作する。このわずかに正の圧力は不活性ガス注入装置によって生成される。不活性ガス注入装置は、アルゴン、二酸化炭素又は窒素などの不活性ガスを移送モジュール７２内に注入する。これにより、移送モジュール７２内のより清潔な処理環境が保証される。
【００２７】
ロボット８０は、好ましくは、ロボット基部１００と、ロボットアーム１０２と、エンドエフェクタ１０４とを有する。ロボットアーム１０２は、好ましくは、二片のロボットアームであり、ロボットアーム１０２は、エンドエフェクタ１０４をロボット基部１００と連結する。エンドエフェクタ１０４は、ワークピースを拾い上げて配置するように構成されている。好ましくは、エンドエフェクタ１０４は、ウェハーを拾い上げて配置するように構成されている。あるいは、エンドエフェクタ１０４は、パック又は他の基板を拾い上げて配置するように構成されている。あるいは、二アームロボットはロボット８０を再配置する。二アームロボットは、２つのアームと２つのエンドエフェクタを有する。
【００２８】
第一から第五超臨界処理モジュール７４〜７８それぞれは、第一から第五ゲート弁１０６〜１１０それぞれを有している。第一から第五ゲート弁１０６〜１１０は、第一から第五ゲート弁１０６〜１１０の第一から第五超臨界処理モジュール７４〜７８それぞれを第一から第五処理ポート８４〜８８に連結する。
【００２９】
好ましくは、操作時において、ロボット８０は、第一ワークピース１１８を第一移載部署９２から、超臨界除去処理４０が実施される第一超臨界処理モジュール７４へ移送する。次に、ロボット８０は、第二ワークピース１２０を第一移載部署９２から、超臨界除去処理４０が実施される、第二超臨界処理モジュール７５へ移送する。さらに、ロボット８０は、第三から第五のワークピース（図示せず）を第一移載部署９２から、超臨界除去処理４０が実施される第三から第五超臨界処理モジュール７６〜７８それぞれへ移送する。
【００３０】
次の操作では、ロボット８０は、第一ワークピース１２０を第一超臨界処理モジュール７４から第二移載部署９４へ移送する。さらに、ロボット８０は、第二ワークピースを第二超臨界処理モジュール７５から第二移載部署９４へ移送する。さらに、ロボット８０は、第三から第五ワークピースを第三から第五超臨界処理モジュールそれぞれから第二移載部署９４へ移送する。
【００３１】
好ましくは、第一ワークピース１１８、第二ワークピース及び第三から第五ワークピースはウェハーである。好ましくは、ウェハーは、超臨界処理において第一移載部署９２において第一カセット内にある。好ましくは、超臨界処理の後、ウェハーはロボット８０によって第二カセット内に配置される。あるいは、ウェハーは、第一移載部署９２における第一カセット内で開始及び終了し、第二の群のウェハーは第二移載部署９４における第二カセット内で開始及び終了する。
【００３２】
第二の移載部署９４を削減しうる、又は、さらなる移載部署を好適な超臨界処理システム７０に追加しうるということが当業者には容易に明らかになる。さらに、好適な超臨界処理システム７０は、第一から第五超臨界処理モジュール７４〜７８よりも少なく構成しうる、又は第一から第五超臨界処理モジュール７４〜７８よりも多く構成しうるということが当業者には容易に明らかになる。さらに、ロボット８０は、第一ワークピース１１８、第二ワークピース１２０及び第三〜第五ワークピースを移送する移送機構と交換しうるということが当業者には容易に明らかになる。さらに、第一カセット及び第二カセットは、標準的な機械的なインターフェイスの概念を採用した、前開口と一体となったさやとすることができ、ウェハーは、周囲の環境と分離した清潔な環境で保たれうるということが当業者に容易に明らかになる。
【００３３】
本発明の第一の超臨界処理モジュール７４が図５に示されている。第一の超臨界処理モジュール７４は、二酸化炭素供給容器１３２と、二酸化炭素ポンプ１３４と、圧力室１３６と、化学薬品供給容器１３８と、循環ポンプ１４０と、排気ガス収集容器１４４とを有する。二酸化炭素供給容器１３２は、二酸化炭素ポンプ１３４及び二酸化炭素パイプ１４６を介して圧力室１３６に連結されている。二酸化炭素パイプ１４６は、二酸化炭素ポンプ１３４と圧力室１３６の間に二酸化炭素ヒータ１４８を有する。圧力室１３６は圧力室ヒータ１５０を有する。循環ポンプ１４０は循環ライン１５２に配置されており、循環ライン１５２は循環入口１５４及び循環出口１５６において圧力室１３６に連結している。化学薬品供給容器１３８は化学薬品供給ライン１５８を介して循環ライン１５２へ連結されている。化学薬品供給ライン１５８は第一インジェクションポンプ１５９を有する。リンス薬品供給容器１６０は、リンス供給ライン１６２を介して循環ライン１５２に連結されている。リンス供給ライン１６２は第二インジェクションポンプ１６３を有する。排気ガス収集容器１４４は排気ガスパイプ１６４を介して圧力室１３６に連結されている。
【００３４】
二酸化炭素供給容器１３２、二酸化炭素ポンプ１３４及び二酸化炭素ヒータ１４８は、二酸化炭素供給装置１４９を形成している。化学薬品供給容器１３８、第一インジェクションポンプ１５９、リンス薬品供給容器１６０及び第二インジェクションポンプ１６３は、化学薬品及びリンス薬品供給装置１６５を形成する。好ましくは、二酸化炭素供給装置１４９、化学薬品及びリンス薬品供給装置１６５及び排気ガス収集容器１４４は、第一超臨界処理モジュール７４と同様に、第二から第五超臨界処理モジュール７５〜７８（図３）として役立つ。換言すると、第一超臨界処理モジュール７４は、二酸化炭素供給装置１４９と、化学薬品及びリンス薬品供給装置１６５と、排気ガス収集容器１４４とを有し、その一方で、第二から第五超臨界処理モジュール７５〜７８は、第一超臨界処理モジュール７４の二酸化炭素供給装置１４９と、化学薬品及びリンス薬品供給装置１６５と、排気ガス収集容器１４４とを分け合っている。
【００３５】
一つ以上のさらなる二酸化炭素供給装置、一つ以上のさらなる化学薬品及びリンス供給装置、又は一つ以上のさらなる排気ガス収集容器が、第二から第五超臨界処理モジュール７５〜７８に役立つために設けうるということが当業者には容易に明らかである。さらに、第一超臨界処理モジュール７４は、弁と、制御電子機器と、フィルタと、超臨界流体処理システムを代表するユティリティの接続部とを有するということが当業者に容易に明らかになる。さらに、さらなる化学薬品供給容器を第一インジェクションポンプ１５９に連結することができる、又はさらなる化学薬品供給容器及びさらなるインジェクションポンプを循環ライン１５２に連結することができるということが当業者に容易に明らかになる。
【００３６】
図３、４及び５を参照すると、超臨界除去方法４０の実施は第一処理段階５２で開始する。第一処理段階５２において、フォトレジスト又は残留物（又はフォトレジスト及び残余物）を有するウェハーは第一処理ポートを通して挿入されてロボット８０によって圧力室１３６の第一ウェハー用キャビティ１１２内に配置され、圧力室１３６はゲート弁１０６を閉鎖することによってシールされる。第二の処理段階５４において、圧力室１３６は二酸化炭素供給容器１３２からの二酸化炭素で二酸化炭素ポンプ１３４によって加圧される。第二段階５４中において、二酸化炭素は二酸化炭素ヒータ１４８によって加熱され、その一方で、圧力室１３６は圧力室ヒータ１５０によって加熱され、圧力室１３６内の二酸化炭素の温度は臨界温度を上回るということを保証する。二酸化炭素の臨界温度は３１℃である。好ましくは、圧力室１３６内の二酸化炭素の温度は４５℃〜７５℃の範囲内である。あるいは、圧力室１３６内の二酸化炭素の温度は、３１℃〜約１００℃の範囲で維持される。
【００３７】
最初の超臨界条件において、第一インジェクションポンプ１５９は、化学薬品供給容器１３８からの溶媒を循環ライン１５２を介して圧力室１３６に送り、その一方で、二酸化炭素ポンプは、第三処理段階５６において超臨界二酸化炭素をさらに加圧する。溶媒注入の初めでは、圧力室１３６の圧力は７．５８ＭＰａ（１１００ｐｓｉ）〜８．２７ＭＰａ（１２００ｐｓｉ）である。一旦、所望量の溶媒が圧力室１３６内に送り込まれて所望の超臨界条件になると、二酸化炭素ポンプ１３４により圧力室１３６を加圧するのを止め、第一インジェクションポンプ１５９により溶媒を圧力室１３６内に送り込むのを止め、第四処理段階５８において、循環ポンプ１４０により超臨界二酸化炭素及び溶媒を循環し始める。好ましくは、この時点における圧力は１８．６２ＭＰａ（約２７００ｐｓｉ）〜１９．３２ＭＰａ（２８００ｐｓｉ）である。超臨界二酸化炭素及び溶媒を循環させることによって、超臨界二酸化炭素により溶媒をウェハーと接触させ続ける。さらに、超臨界二酸化炭素及び溶媒を循環させることによって、流体流れによりフォトレジスト及び残留物をウェハーから除去するのを促進する。
【００３８】
好ましくは、ウェハーは、第四処理段階５８中において圧力室１３６内で静止したままで保持されている。あるいは、ウェハーは、第四処理段階５８中において圧力室１３６内で回転させられる。
【００３９】
フォトレジスト及び残留物がウェハーから除去された後、第五処理段階６０において圧力室１３６の条件を最初の超臨界条件の近くに戻すために、圧力室１３６は、超臨界二酸化炭素、溶媒、除去されたフォトレジスト及び除去された残留物を排気ガス収集容器１４４へ排気することによって部分的に減圧される。好ましくは、圧力室１３６内の圧力は、圧力を上昇させて再び圧力室１３６を部分的に排出させることによって、この時点で少なくとも一度循環させられる。第五処理段階６０において、圧力室は、好ましくは、臨界温度及び臨界圧力を超えて維持される。二酸化炭素の臨界圧力は７．３８ＭＰａ（１０７０ｐｓｉ）である。
【００４０】
第六処理段階６２において、第二インジェクションポンプ１６３によりリンス薬品をリンス薬品供給容器１６０から循環ラインを介して圧力室１３６内へ送り、その一方で、二酸化炭素ポンプ１３４により圧力室１３６を所望の超臨界条件近くまで加圧し、循環ポンプ１４０によりウェハーをすすぐために超臨界二酸化炭素及びリンス薬品を循環させる。好ましくは、リンス薬品は、ウェハー、アルコール、アセトン及びそれらの混合物からなる群から選択される。とりわけ、リンス薬品はアルコールと水の混合物である。好ましくは、アルコールは、イソプロピルアルコール、エタノール及び他の低分子量のアルコールからなる群から選択される。最も好ましくは、アルコールはエタノールである。
【００４１】
好ましくは、ウェハーは第六処理段階６２中において圧力室１３６内で静止したままで保持される。あるいは、ウェハーは第六処理段階６２中において圧力室１３６内で回転させられる。
【００４２】
第七処理段階６４において、圧力室１３６を排気ガス収集容器１４４へ排気することによって圧力室１３６が減圧され、ゲート弁１０６が開放され、ウェハーはロボット８０によって圧力室１３６から除去される。
【００４３】
本発明の別の超臨界除去処理は、２０００年１０月２５日付出願の米国特許出願第０９／６９７２２７号（２０００年１１月１日にＰＣＴ／ＵＳ００／３０２１８号として出願され、２００１年５月１０日に国際公開第０１／３３６１３号として発行された）、１９９８年５月２７日付出願の米国出願特許第０９／０８５３９１号（２００１年１０月２３日に米国特許第６３０６５６４号として発行された）及び１９９７年５月２７日付出願の米国仮特許出願第６０／０４７７３９号（米国特許第６３０６５６４号を優先権として主張する）の特許出願において教唆されており、これら全ての出願を参照することによってその全体が本明細書に組み込まれている。
【００４４】
本発明の第一超臨界処理システムが図６に示されている。第一の別の超臨界処理システム１７０は、第一から第五の前室１７２〜１７６及び第一から五の前室ロボット１７８〜１８２を好適な超臨界処理システム７０に追加する。操作時において、第一から第五の前室１７２〜１７６は、ほぼ大気圧からいくぶん高い圧力へ操作する。これにより、第一から第五のウェハー用キャビティ１１２〜１１６が高い圧力と超臨界圧力の間で操作し、処理能力を高めることができる。あるいは、第一の別の超臨界処理システム１７０において、第一から第五の前室のロボット１７８〜１８２は、第一から第五の磁気的に連結された機構、又は第一から第五の流体的に駆動される機構、又は第一から第五の空気的に駆動される機構と交換される。
【００４５】
本発明の第二の別の超臨界処理システムが図７に示されている。第二の別の超臨界処理システム１９０において、好適な超臨界処理システムの第一移載部署９２及び第二移載部署９４を第一ロードロック１９２及び第二ロードロック１９４と交換している。操作時において、移送モジュールは、二番目に高い圧力で操作し、処理能力を高める。
【００４６】
本発明の第三の別の超臨界処理システムは図８に示されている。第三の別の超臨界処理システム２００は、別の移送モジュール２０２とロボットトラック２０４とを備えている。
【００４７】
本発明の第四の別の超臨界処理システムは図９に示されている。第四の別の超臨界処理システム２１０において、好適な超臨界処理システム７０の第三の超臨界処理モジュール７６を第三の移載部署２１２と交換し、第二移送モジュール２１４、第二ロボット２１６及びさらなる超臨界処理モジュール２１８を追加している。第四の別の超臨界処理システム２１０において、第三移載部署２１２は移送モジュール７２を第二移送モジュール２１４に連結する。第二ロボット２１６は、好ましくは、第二移送モジュール２１４内にある。さらなる超臨界処理モジュール２１８が第二移送モジュール２１４へ連結される。したがって、第四の別の超臨界処理システム２１０は、好適な超臨界処理システム７０よりも多くの超臨界処理モジュールを有することが可能である。
【００４８】
本発明の第五の別の超臨界処理システムは好適な超臨界処理システム７０の移送モジュール７２をなくしている。第五の別の超臨界処理システムにおいて、ロボット８０は、移送モジュール７２による被覆効果を享受することなく、ワークピースを第一移載部署９２及び第二移載部署９４と、第一超臨界処理モジュール７４から第五の超臨界処理モジュール７４〜７８の間で移動させるように構成されている。
【００４９】
本発明の第六の別の超臨界処理システムは、好適な超臨界処理システム７０に検査部署を追加する。第六の別の超臨界処理システムにおいて、第一ワークピース１１８、第二ワークピース１２０及び第三ワークピースから第五ワークピースは、第二移載部署９４に移送される前に検査部署に移送される。検査部署において、ワークピースの検査により、フォトレジスト及び残留物がワークピースから除去されるということが保証される。好ましくは、検査部署はワークピースを検査するために分光を利用する。
【００５０】
本発明の第七の別の超臨界処理システムにおいて、好適な超臨界処理システム７０に前端のロボットを追加する。第七の別の超臨界処理システムにおいて、移送モジュール７２に通じる入口の外側の前端のロボットと第一及び第二のカセットが、第一移載部署９２及び第二移載部署９４から離れて配置されている。前端のロボットは、好ましくは、第一カセットから第一移載部署９２へウェハーを移動させるように構成され、好ましくは、第二移載部署９４から第二カセットへウェハーを移動させるように構成されている。
【００５１】
本発明の第八の別の超臨界処理システムは、好適な超臨界処理システム７０にウェハー配向機構を追加する。ウェハー配向機構は、フラットインジケータ、ノッチインジケータ又は他のインジケータに応じてウェハーを配向する。あるいは、ウェハーは第二移載部署９４において配向される。
【００５２】
本発明の第一の超臨界処理モジュールは、圧力室１３６及びゲート弁１０６を別の圧力室と交換する。この別の圧力室は、室ハウジングと、流体的に駆動されるウェハー圧盤とを備えている。室ハウジングは、底部が開放している筒状キャビティを備えている。流体的に駆動されるウェハー圧盤は、筒状キャビティの外側の室ハウジングに対してシールするように構成されている。操作時において、ウェハーは、流体的に駆動されるウェハー圧盤上に配置されている。流体的に駆動されるウェハー圧盤は、上方に移動し、室ハウジングとシールする。一旦、ウェハーが処理されると、流体的に駆動されるウェハー圧盤は下げられ、ウェハーは取り去られる。
【００５３】
本発明の第二の別の超臨界処理モジュールは、循環ライン１５２がウェハー用キャビティ１１２の周縁においてウェハー用キャビティ１２に入るための別の入口を配置し、ウェハー用キャビティ１１２の上部の中心にある別の出口を配置する。別の入口は、好ましくは、ウェハー用キャビティ１１２によって規定される平面に超臨界二酸化炭素を注入するように構成される。好ましくは、別の入口は、操作時にウェハー用キャビティ１１２内で渦を生成させるように、別の入口及び別の出口はウェハー用キャビティ１１の半径に関して角度が付けられている。
【００５４】
添付した請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、他の種々の修正が好適な実施例にされうるということが当業者に容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来技術の半導体のエッチング及び金属被覆処理の工程の流れをブロック図で示している。
【図２】  本発明の半導体のエッチング及び金属被覆処理の工程の流れをブロック図で示している。
【図３】  本発明の超臨界除去処理をブロック図で示している。
【図４】  本発明の好適な超臨界処理装置を示している。
【図５】  本発明の好適な超臨界処理モジュールを示している。
【図６】  本発明の別の第一の超臨界処理モジュールを示している。
【図７】  本発明の別の第二の超臨界処理モジュールを示している。
【図８】  本発明の別の第三の超臨界処理モジュールを示している。
【図９】  本発明の別の第四の超臨界処理モジュールを示している。
【図１】
0005073902.tif 000002
【図２】
0005073902.tif 000003
【図３】
0005073902.tif 000004
【図４】
0005073902.tif 000005
【図５】
0005073902.tif 000006
【図６】
0005073902.tif 000007
【図７】
0005073902.tif 000008
【図８】
0005073902.tif 000009
【図９】
0005073902.tif 000010