專利名稱：高壓處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對其表面具有精細(xì)結(jié)構(gòu)(微結(jié)構(gòu)化表面)的工件諸如半導(dǎo)體基片(晶片)進(jìn)行有效洗滌、顯影或干燥的方法，例如一種用于除去半導(dǎo)體制造工藝中粘著在基片表面上的不必要材料如抗蝕劑等，使之離開基片并借此去除的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，形成精細(xì)圖案被迅速發(fā)展。約10多年前這種器件的線路尺寸基本上為1微米，而今基本上為0.18微米，此外，線路尺寸達(dá)0.13微米的器件幾乎已進(jìn)入實(shí)際使用之中。此外，并已開始了研究及發(fā)展生產(chǎn)線路尺寸在0.10-0.07微米，乃至0.05微米的半導(dǎo)體器件。
此外，對引入新型材料也隨高速半導(dǎo)體器件在大力研究之中。例如，作為絕緣體，低介電常數(shù)(低k)材料吸引日益增多的關(guān)注，而且近來還積極研究使用有機(jī)材料和有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料的多孔材料作為低k材料的可能性和如何降低介電常數(shù)的問題。這種半導(dǎo)體器件的發(fā)展引起了各種迄今尚無疑問的問題。
例如，對于半導(dǎo)體制造工藝中的一個(gè)重要過程，洗滌過程，迄今采用了濕洗法作為半導(dǎo)體晶片洗滌方法，其中用一種在超純水中添加必要添加劑的溶液洗滌半導(dǎo)體。洗滌之后，一般用超純水清洗晶片，然后用旋轉(zhuǎn)脫水機(jī)，使晶片旋轉(zhuǎn)，甩出水。根據(jù)使用場合可選擇胺基化合物或氟化物作為添加劑。
但是，隨著半導(dǎo)體器件小型化和新型材料的應(yīng)用，采用水基洗滌法已產(chǎn)生了一些問題。其中之一是由于水基洗滌劑不能滲透進(jìn)入直徑基本上為0.1微米的細(xì)微通路孔(fine via holes)中，不能充分進(jìn)行洗滌。盡管滲透程度差異取決于通路孔直徑和材料，但人們認(rèn)為通路孔越小型化，洗滌變得越困難，因?yàn)橐后w本身固有諸如界面張力和粘度的物理性質(zhì)。
此外，在多孔新型材料具有大量比通路孔還要細(xì)的細(xì)孔情況下，又出現(xiàn)另一問題，即即使這種洗滌液能滲透進(jìn)這種細(xì)微孔中，也難以脫出在細(xì)微孔內(nèi)部的洗滌液。
當(dāng)水殘留在半導(dǎo)體晶片表面上時(shí)，對以后的過程造成了各種不便，因此洗滌后進(jìn)行干燥是重要的。在這方面，在器件小型化的同時(shí)，干燥水后殘留的印跡即所謂水印的出現(xiàn)也成了問題。此外，在洗滌過程中消耗大量寶貴的水資源，從環(huán)境保護(hù)觀點(diǎn)看，也不能說是適宜的。
在半導(dǎo)體晶片顯影過程中也出現(xiàn)了同樣問題。在半導(dǎo)體晶片顯影過程中，曝光的抗蝕劑材料被TMAH(氫氧化四甲基銨)水溶液顯影。顯影過程之后，對其用超純水進(jìn)一步清洗，然后旋轉(zhuǎn)脫水干燥。因此，存在與晶片洗滌過程中同樣的問題，此外，還存在一個(gè)問題，即圖案的投影部分被氣液界面產(chǎn)生的毛細(xì)作用力等破壞，因?yàn)榫?xì)抗蝕劑圖案不是那么牢固。
為了解決這些問題，近來已研究采用超臨界流體進(jìn)行洗滌并作為一種清洗液。超臨界狀態(tài)指的是物質(zhì)處于其固有的臨界溫度和臨界壓力以上的一種狀態(tài)；它屬于物質(zhì)的第四狀態(tài)，既非固體，也非液體，也非氣體；尤其在超臨界液體中，強(qiáng)烈呈現(xiàn)液體與氣體的中間特性。例如，超臨界流體密度接近于液體；但是，其粘度和擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體，因此，一方面，超臨界流體具有接近于液體的密度，另一方面又具有接近于氣體的可動(dòng)性和滲透能力。
工業(yè)上，二氧化碳是最常用作為這種超臨界流體；這是因?yàn)槠渑R界壓力低，如7.3MPa，臨界溫度接近于室溫，如31℃，而且它不易燃，便宜和無害。超臨界二氧化碳具有許多作為流體的極佳特性，可用在半導(dǎo)體器件洗滌過程中代替水。
首先，這種超臨界二氧化碳易于滲入多孔材料的通路孔和微細(xì)孔，并易于使其從中脫出。因此，可以解決伴隨器件小型化中的洗滌困難。其次，這種超臨界二氧化碳如上所述具有接近于液體的密度，可包含許多添加劑和共溶劑；換句話說，它意味著超臨界二氧化碳具有與普通液體差不多的洗滌能力。此外，由于洗滌過程不需用水，所有上述問題，諸如殘留水的問題，洗滌過程中的水印問題，由于界面張力導(dǎo)致的圖案破壞問題和環(huán)境破壞問題，均可以通過利用這種超臨界二氧化碳而克服。
為此，本發(fā)明試圖提供當(dāng)用超臨界二氧化碳處理諸如半導(dǎo)體晶片的物質(zhì)時(shí)的最優(yōu)選方法。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的方法是一種在高壓處理室中通過使工件表面與超臨界二氧化碳和添加劑接觸，除去工件表面上不必要物質(zhì)的高壓處理方法，所述方法包括步驟在所述高壓處理室中裝入所述工件之后，密封所述高壓處理室；用提供給所述高壓處理室的增壓二氧化碳，將所述高壓處理室增壓至分別比其臨界壓力和臨界溫度高的預(yù)定壓力和預(yù)定溫度；在所述高壓處理室上游，通過使所述添加劑和所述共溶劑與所述超臨界二氧化碳混合，使所述添加劑和共溶劑溶解于超臨界二氧化碳中；通過連續(xù)對高壓處理室提供預(yù)定量的所述添加劑、共溶劑與超臨界二氧化碳的混合物，和從所述高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，除去所述工件上不必要的物質(zhì)，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部超過二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；通過停止所述添加劑的進(jìn)料，并在高壓處理室的上游混合所述共溶劑與超臨界二氧化碳，獲得其中共溶劑溶于超臨界二氧化碳中的第一清洗流體；通過對高壓處理室連續(xù)提供預(yù)定量的所述第一清洗流體，和從高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，進(jìn)行第一次清洗過程，以用第一清洗流體置換在高壓處理室中添加劑、共溶劑和超臨界二氧化碳的混合流體，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部超過二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；通過停止提供共溶劑，對高壓處理室僅連續(xù)提供預(yù)定量超臨界二氧化碳，和從高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，進(jìn)行第二次清洗過程，以用超臨界二氧化碳置換在高壓處理室中的第一清洗流體，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部超過二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；停止對高溫處理室的二氧化碳進(jìn)料；使高壓處理室減壓至常壓；和取出高壓處理室中的工件。
按照這種方法，對高壓處理室連續(xù)提供超臨界二氧化碳，設(shè)定供給量和排放量基本相等，因此可以維持高壓處理室壓力恒定。結(jié)果，在除去不必要材料和第一清洗和第二清洗過程的各過程中沒有時(shí)間損失；就是說，整個(gè)過程可以在短時(shí)間內(nèi)完成。此外，這種高壓處理可以在穩(wěn)定和一致的條件下進(jìn)行，重復(fù)性很好。
附圖簡述

圖1是一張說明性的簡圖，表明實(shí)施本發(fā)明方法的高壓設(shè)備實(shí)施例。
圖2是對實(shí)施方案洗滌之前半導(dǎo)體器件表面的掃描電子顯微照片。
圖3是對實(shí)施方案洗滌之后半導(dǎo)體器件表面的掃描電子顯微照片。
本發(fā)明最佳實(shí)施方式作為按照本發(fā)明高壓處理方法中一種高壓處理，一個(gè)典型實(shí)例可以是一種洗滌過程，其中從工件上剝離并除去例如在刻蝕之后其上不必要的材料粘著物，諸如半導(dǎo)體基片上的抗蝕劑和殘?jiān)持?。此外，不限于洗滌，其中用超臨界二氧化碳和添加劑除去工件上不必要材料的所有方法(例如，干燥和顯影等)均可包括在按照本發(fā)明的高壓處理方法中。
以下，將參考附圖對按照本發(fā)明的高壓處理方法加以說明。圖1表明了用于實(shí)施本發(fā)明方法的高壓處理器的一個(gè)實(shí)施例。在高壓容器1內(nèi)，分隔了一個(gè)高壓處理室2，在其中對諸如晶片等的工件3進(jìn)行處理。在高壓容器1的壁面上設(shè)置了溫度控制裝置4，用以控制高壓處理室2內(nèi)的溫度。高壓容器1被制造成可自由開啟的，以便可以放進(jìn)和取出工件3。
按照本發(fā)明方法的第一階段包括，在插入工件3至高壓處理室2之后，關(guān)閉高壓容器1，并密封高壓處理室2。也關(guān)上高壓閥5。優(yōu)選使用溫度控制裝置4加熱高壓處理室2內(nèi)部。
第二階段包括，提供增壓二氧化碳至高壓處理室2，并使高壓處理室2中的二氧化碳增壓，達(dá)到等于或超過其臨界溫度和臨界壓力的預(yù)定溫度和預(yù)定壓力的超臨界狀態(tài)。二氧化碳儲存于液態(tài)二氧化碳鋼瓶中，通過增壓泵7，使二氧化碳增壓至必要的壓力。用加熱器8，使增壓后的二氧化碳加熱達(dá)到等于或超過其臨界溫度的預(yù)定溫度。打開高壓閥9和10，借此供給增壓過和加熱過的二氧化碳至高壓處理室2中。對高壓處理室2供給二氧化碳，高壓處理室2內(nèi)部的壓力被升高；因此繼續(xù)對高壓處理室2供給二氧化碳直至預(yù)定處理壓力等于或超過臨界壓力。用對高壓容器1提供的溫度控制裝置4，維持高壓處理室2在預(yù)定溫度?？梢圆捎酶鞣N已知裝置作為溫度控制裝置4，諸如電熱絲或輸送熱催化劑。
通過第二階段，預(yù)定溫度和壓力的超臨界二氧化碳被充入高壓處理室2內(nèi)。這時(shí)溫度和壓力盡管隨工件和被除去的不必要材料的種類會(huì)適當(dāng)變化，但優(yōu)選分別在35-70℃和10-20Mpa范圍。
在第三階段，進(jìn)行高壓處理，如洗滌等。第三階段包括混合和溶解所述添加劑、共溶劑和二氧化碳；和進(jìn)行處理如洗滌等。首先，在第二階段完成時(shí)，關(guān)閉高壓閥10，打開高壓閥5和13。此外，用泵12，由儲存添加劑和共溶劑的添加劑和共溶劑儲槽11中使添加劑與共溶劑的混合物匯入二氧化碳供給管線中(匯合點(diǎn)14)。隨后，通過流經(jīng)混合單元15，使添加劑和共溶劑溶于二氧化碳中，并由此獲得一種均質(zhì)溶解狀態(tài)。這就是混合及溶解過程。如有必要，可通過加熱器16，再次加熱該混合物，并將其供給高壓處理室2。在由于添加劑和共溶劑混合，二氧化碳溫度下降，致使超臨界狀態(tài)消失時(shí)，采用加熱器16。
隨后，進(jìn)行高壓處理如洗滌等。在對高壓處理室2提供二氧化碳、添加劑及共溶劑的混合流體時(shí)，控制高壓閥5，使高壓處理室2中的壓力處于與第二階段相同的壓力。具體地，從高壓處理室2抽出高壓流體，抽出量基本與供給高壓處理室2的混合流體的量相同，由此使高壓處理室2壓力維持恒定值。
在連續(xù)進(jìn)行第三階段時(shí)，將其中均勻混合及溶解了添加劑及共溶劑的超臨界二氧化碳以清潔狀態(tài)不斷地提供至高壓處理室2，并與工件3如晶片的表面進(jìn)行接觸。接著，使工件3表面上不必要的材料溶解于洗滌液中，并加以去除。將溶解了不必要材料而被污染的高壓流體從高壓處理室2排出，不留在高壓處理室2中。因此，進(jìn)行洗滌等的第三階段可以穩(wěn)定地在短時(shí)期內(nèi)完成。
這里，可以優(yōu)選采用氟化物作為添加劑，以便也可除去粘著在半導(dǎo)體基片上的聚合物污染物，諸如抗蝕劑和刻蝕聚合物。氟化物對工件3表面溶解很少，而且由于脫除作用(lift off effect)，能很好地除去工件3表面上不必要材料可以引證作為氟化物的具體實(shí)例氟化銨(NH4F)，含氮原子和氫原子的季銨氟化物諸如氟化四甲銨、氟化四乙銨、氟化四丙銨、氟化四丁銨、氟化膽堿[HOCH2CH2N(CH3)3]+F-。這些氟化物具有極好的洗滌能力。視工件的種類而定，另外含碳原子的氟化物(例如，在以上引用的化合物中，除氟化銨外的化合物)都是更有效的。聚醇類諸如聚丙二醇可以與氟化物一起用作為添加劑。
視工件的種類和不必要材料的種類而定，添加劑的種類是可以變化的；季銨氫氧化物類如氫氧化四甲銨(TMAH)、烷基胺、鏈烷醇胺、羥胺(NH2OH)，二甲苯，甲基異丁基酮和氟化聚合物，均可用作為這種添加劑。
這種添加劑難溶于超臨界二氧化碳；因此采用與可以是溶解助劑的共溶劑相結(jié)合的方法，從而可獲得一種均質(zhì)的洗滌液(添加劑、共溶劑和二氧化碳的混合流體)。盡管對共溶劑不局限于特定種類，只要使添加劑和超臨界二氧化碳相容，脂族醇，尤其具有1-3個(gè)碳的脂族醇，諸如甲醇、乙醇、異丙醇等，是可優(yōu)選引用的。這是因?yàn)檫@些物質(zhì)易溶解于超臨界二氧化碳中；因此，采用控制其添加量的方法，可以控制其洗滌能力?？梢曰旌虾筒捎靡环N類型，或兩種，或更多種類型。
可以通過單獨(dú)的供給管線，對二氧化碳供給管線提供添加劑和共溶劑；但是，優(yōu)選的是，預(yù)先混合添加劑和共溶劑，然后將其供給二氧化碳。此外，將混合單元15設(shè)置在匯合點(diǎn)14和高壓處理室2之間也是優(yōu)選的模式，由此使添加劑和共溶劑和二氧化碳的混合物均勻溶解。對于添加劑或共溶劑未被均勻溶于二氧化碳中的情況，二氧化碳中會(huì)包含微滴形式的添加劑和共溶劑。當(dāng)這樣的液滴接觸工件3表面時(shí)，就會(huì)引起諸如工件3局部毀壞的麻煩，而且可能造成不均勻進(jìn)行的處理諸如洗滌。因此，優(yōu)選使這三種組分均勻混合和溶解。
作為用于混合的裝置15，可以方便地使用其中管路攪拌器控制二氧化碳、添加劑和共溶劑的流動(dòng)方向并使它們匯合一起的裝置，例如，所謂靜態(tài)混合器；但也可采用已知攪拌器。
在第三階段中，當(dāng)設(shè)定添加劑、共溶劑和二氧化碳的混合流體的總量為100質(zhì)量％時(shí)，添加劑與共溶劑的總量的比例，即(添加劑+共溶劑)/(添加劑+共溶劑+二氧化碳)，優(yōu)選在0.1-10質(zhì)量％范圍。當(dāng)此比例小于0.1質(zhì)量％時(shí)，有時(shí)不能顯現(xiàn)洗滌效果；但當(dāng)此比例超過10質(zhì)量％時(shí)，該混合物不再是超臨界流體，而是其特性接近于液體的流體，并出現(xiàn)一些不利的特性惡化，諸如超臨界二氧化碳的極好穿透力。添加劑和共溶劑的總量的比例優(yōu)選為5質(zhì)量％或以下，最優(yōu)選在1-2質(zhì)量％范圍。此外，設(shè)定添加劑與共溶劑的總量為100質(zhì)量％，在混合流體中添加劑對此數(shù)量的比例，即(添加劑)/(添加劑+共溶劑)，優(yōu)選范圍在0.1-5質(zhì)量％，最優(yōu)選在1-2質(zhì)量％范圍。
如上所述，使添加劑量小于二氧化碳和共溶劑量，可因此降低處理費(fèi)用。此外，由于許多添加劑是強(qiáng)堿性的或毒性的化合物，減少添加劑的排出量也有利于環(huán)境和安全問題，而且縮短了用于隨后清洗處理所需的處理時(shí)間。
采用例如氣液分離器等，作為氣體組分汽化分出超臨界二氧化碳、添加劑、共溶劑和不必要材料的混合流體中的二氧化碳，對其它組分可作為液體組分(可能包含部分固體)加以分離；此外，隨需求增多，可能還要應(yīng)用適合于各自組分的各種后處理。
第四階段包括從共溶劑和二氧化碳中獲得第一清洗流體的過程和進(jìn)行第一次清洗的過程。在高壓處理諸如第三階段中的洗滌已經(jīng)完成之后，關(guān)閉高壓閥13；停止泵12；而打開高壓閥19；為此，用泵18引導(dǎo)共溶劑，從共溶劑儲槽17至匯合點(diǎn)14，并在那里匯合至二氧化碳中。通過使用混合單元15和加熱器16，獲得由超臨界二氧化碳和共溶劑組成的第一清洗流體。
在對高壓處理室2提供第一清洗流體(類似于通過控制高壓閥5的第三階段)時(shí)，在高壓處理室2中連續(xù)排出高壓流體，其排出量基本與供給量相同。第一次清洗處理一般占用0.5-2分鐘的時(shí)間。
按照第四階段，其中溶解共溶劑的清潔超臨界二氧化碳連續(xù)流過高壓處理室2的內(nèi)部，同時(shí)清洗工件3的表面，使第三階段產(chǎn)生的被污染高壓流體脫出到高壓處理室2之外。通常在超臨界二氧化碳中溶解度低的不必要(污染)物質(zhì)和添加劑借助于共溶劑而被溶解于二氧化碳中。因此，當(dāng)僅使超臨界二氧化碳在第一次清洗過程中流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生不必要物質(zhì)和添加劑沉淀和再次粘著在工件3的表面上的問題。因此，在完成諸如洗滌的處理之后，有必要的是，使其中共溶劑溶于超臨界二氧化碳中的第一清洗流體流出，即使能溶解不必要物質(zhì)和添加劑的第一清洗流體流出，借此從高壓處理室2中除去不必要物質(zhì)和添加劑。
在隨后的第五階段中，進(jìn)行第二次清洗。第二清洗流體單獨(dú)由超臨界二氧化碳組成。當(dāng)超臨界二氧化碳流過高壓處理室2時(shí)，保留在高壓處理室2中的共溶劑被完全除去，由此完成工件3的洗滌和清洗。
具體地，在第四階段完成第一次清洗之后，關(guān)閉高壓閥19，停止泵18，打開高壓閥10，并在泵7裝置的壓力下通過加熱器8加熱二氧化碳，并將二氧化碳提供給高壓處理室2。與以上的第三和第四階段類似，控制高壓閥5使供給量和排出量可變得相同，并借此使高壓處理室2內(nèi)部壓力保持恒定。第二次清洗通常基本占用0.5-2分鐘時(shí)間。
第六階段是減壓。停止泵7，同時(shí)停止對高壓處理室2供給二氧化碳，將高壓處理室2內(nèi)的二氧化碳通過高壓閥5排出，并由此使高壓處理室2的內(nèi)部壓力回復(fù)常壓。此外，在減壓中，優(yōu)選使用溫度控制裝置4，維持高壓處理室2中溫度在預(yù)定溫度。當(dāng)加熱高壓處理室2時(shí)，其中殘留的二氧化碳隨壓力降低從超臨界狀態(tài)不通過液態(tài)而變至氣態(tài)并汽化；因此當(dāng)用水作為洗滌液基時(shí)，在干燥過程中會(huì)引起的麻煩一點(diǎn)也不會(huì)產(chǎn)生；即，在工件3表面上不產(chǎn)生污漬等，此外，還不毀壞精細(xì)圖案。
實(shí)施第六階段之前，如出現(xiàn)需要，可以重復(fù)第三至第五階段，爾后可以進(jìn)行第六階段。這是因?yàn)楫?dāng)縮短和重復(fù)從第三至第五階段的各時(shí)間段時(shí)，有時(shí)可以縮短整個(gè)處理的時(shí)間。對此可按照工件3的形狀或狀況恰當(dāng)?shù)丶右赃x擇。
在最后的第七階段中，打開嚴(yán)緊密封的高壓容器1，取出工件3。從而完成了所有階段和所有處理。
以上參照圖1說明了按照本發(fā)明的高壓處理方法；但是，在不偏離本發(fā)明范圍內(nèi)補(bǔ)充一些工業(yè)領(lǐng)域已知的手段，改變和應(yīng)用本發(fā)明，均全部包括本發(fā)明范圍內(nèi)。
以下，用實(shí)施方案說明本發(fā)明；但本發(fā)明并不局限于以下的實(shí)施方案。
實(shí)施方案對于圖1所示高壓設(shè)備，用溫度控制裝置4(加熱器)加熱高壓處理室2內(nèi)部至40℃。打開高壓容器1，裝入半導(dǎo)體晶片3，密封高壓容器1，并保持高壓處理室2的內(nèi)部溫度和半導(dǎo)體晶片3的溫度在40℃。在設(shè)定高壓閥5以維持壓力為15Mpa后，打開高壓閥9及10，從液態(tài)二氧化碳鋼瓶6，將液態(tài)二氧化碳引入高壓處理室2，直至壓力達(dá)到與鋼瓶相同壓力為止。然后，操作壓力泵7，以10g/min流率引入二氧化碳，直至高壓處理室2內(nèi)部壓力變成15Mpa。
然后，關(guān)閉高壓閥9；打開高壓閥13；并用泵12使來自添加劑與共溶劑的混合物儲槽11中的添加劑及共溶劑匯入二氧化碳中。在儲槽11中，儲存的是一種混合物，其內(nèi)包含比例為0.1質(zhì)量％的氟化銨、0.9質(zhì)量％的聚丙二醇作為添加劑，和99質(zhì)量％的乙醇作為共溶劑。設(shè)定該混合物流率為0.4g/min。因此，提供進(jìn)入高壓處理室2的洗滌液中(添加劑和共溶劑和二氧化碳)添加劑和共溶劑的總量比例是3.8％。
在提供添加劑和共溶劑后一分鐘，關(guān)閉高壓閥13；停止泵12；而打開高壓閥19；操作泵18；借此使來自乙醇儲槽17的乙醇匯入二氧化碳中；并由此完成第一次清洗。
在開始提供乙醇之后一分鐘，關(guān)閉高壓閥19，停止泵18。
此外，打開高壓閥10，單獨(dú)用二氧化碳清洗半導(dǎo)體晶片3，并借此完成第二清洗。一分鐘之后，關(guān)閉高壓閥9，并停止泵6?？刂茖Ω邏洪y5的壓力設(shè)定值，使高壓處理室2的壓力逐漸減壓至常壓。最后，打開高壓容器1，并取出半導(dǎo)體晶片3。
洗滌前后的半導(dǎo)體晶片3的掃描電子顯微照片分別示于圖2和3。可見由于洗滌除去了通路孔周圍中的精細(xì)污漬。
工業(yè)實(shí)用性在按照本發(fā)明高壓處理中，高壓處理諸如洗滌和第一次和第二次清洗都是在相同壓力下進(jìn)行的；因此，各處理之間沒有損失工時(shí)，導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)完成了整個(gè)過程。此外，高壓處理可以穩(wěn)定而均勻地進(jìn)行，而且有重復(fù)性。因此，本發(fā)明方法可以優(yōu)選應(yīng)用于作為用超臨界二氧化碳對半導(dǎo)體晶片的洗滌方法，或作為顯影和干燥方法。
權(quán)利要求
1.一種通過在高壓處理室中使工件表面與超臨界二氧化碳和添加劑進(jìn)行接觸而用于除去工件表面上不必要物質(zhì)的高壓處理方法，該方法包括以下步驟在所述高壓處理室中裝入所述工件之后，密封高壓處理室；用提供給所述高壓處理室的增壓二氧化碳，使高壓處理室增壓至分別比其臨界壓力和臨界溫度高的預(yù)定壓力和預(yù)定溫度；在所述高壓處理室上游，通過使所述添加劑和共溶劑與所述超臨界二氧化碳混合，使添加劑和共溶劑溶解于超臨界二氧化碳中；通過向所述高壓處理連續(xù)提供預(yù)定量的由所述添加劑、共溶劑與超臨界二氧化碳組成的混合物，并從所述高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，而除去所述工件上不必要的物質(zhì)，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部高于二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；通過停止所述添加劑的進(jìn)料，并在高壓處理室上游混合所述共溶劑與超臨界二氧化碳，獲得其中共溶劑溶于所述超臨界二氧化碳中的第一清洗流體；通過連續(xù)供給預(yù)定量的所述第一清洗流體至高壓處理室中，并從高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，用第一清洗流體進(jìn)行第一次清洗過程，以置換在高壓處理室中的由所述添加劑、共溶劑和超臨界二氧化碳組成的混合流體，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部高于二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；通過停止提供所述共溶劑，連續(xù)對高壓處理室僅提供預(yù)定量的超臨界二氧化碳，并從高壓處理室排出與預(yù)定供給量基本等量的高壓流體，用超臨界二氧化碳進(jìn)行第二次清洗過程，以置換在高壓處理室中的第一清洗流體，同時(shí)維持高壓處理室內(nèi)部高于二氧化碳的臨界壓力和臨界溫度；停止對高溫處理室的二氧化碳進(jìn)料；使高壓處理室減壓至常壓；和取出高壓處理室中的工件。
2.按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，其中所述共溶劑是脂族醇。
3.按照權(quán)利要求2的高壓處理方法，其中所述共溶劑包括至少一種選自有1-3個(gè)碳的脂族醇的醇。
4.按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，其中所述添加劑包含一種氟化物。
5.按照權(quán)利要求4的高壓處理方法，其中所述氟化物是含氮原子和氫原子的化合物。
6.按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，其中所述添加劑和共溶劑的總量對所述添加劑、共溶劑和超臨界二氧化碳的組合物總量的比例在0.1-10質(zhì)量％之間。
7.按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，其中在該混合物中添加劑和共溶劑的流體占添加劑、共溶劑和超臨界二氧化碳的組合物的0.1-5質(zhì)量％。
8.一種按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，還包括步驟在通過機(jī)械混合該組合物之后，將所述添加劑、共溶劑和二氧化碳的組合物，或所述共溶劑和二氧化碳的組合物，提供至高壓室中。
9.按照權(quán)利要求1的高壓處理方法，還包括步驟在混合該組合物和再加熱之后，將所述添加劑、共溶劑和二氧化碳的組合物，或?qū)⑺龉踩軇┖投趸嫉慕M合物，提供至所述高壓室中。
全文摘要
一種用于在高壓處理室中通過使制品與超臨界二氧化碳和一種化學(xué)流體進(jìn)行接觸，除去附著在被處理制品上積垢材料的方法，它包括實(shí)施除去在被處理制品上的積垢材料的步驟，在幾乎相同壓力條件下的第一次清洗步驟和第二次清洗步驟，同時(shí)允許超臨界二氧化碳連續(xù)流動(dòng)。
文檔編號B08B3/04GK1494733SQ0280592
公開日2004年5月5日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者井上陽一, 之, 增田薰, 飯島勝之 申請人:株式會(huì)社神戶制鋼所