27](超臨界干燥處理單元)
[0028]圖2為示例了超臨界干燥處理單元20的實(shí)例的圖。超臨界干燥處理單元20利用超臨界流體對晶片W進(jìn)行干燥處理，晶片W已經(jīng)受通過液體處理單元10的液體處理。超臨界干燥處理單元20包括室21、加熱器22、臺23、第二溶劑供應(yīng)部24以及第二溶劑回收部25。
[0029]室21形成通過超臨界干燥處理單元20對晶片W進(jìn)行超臨界干燥處理的處理空間。處理空間，例如，被配置為能夠存儲直徑為300mm的晶片W。在將用作超臨界流體的第二溶劑以液態(tài)供應(yīng)到室21后，第二溶劑經(jīng)受熱處理并且其相改變?yōu)槌R界態(tài)。備選地，直接將第二溶劑供應(yīng)到室21，該第二溶劑的相已預(yù)先改變?yōu)槌R界態(tài)。進(jìn)一步，將氣態(tài)的第二溶劑供應(yīng)到室21并且其相通過加壓被改變?yōu)槌R界態(tài)，該第二溶劑預(yù)先被加熱到臨界溫度或者更高。室21，例如，被配置為不銹鋼等等制成的耐壓容器。
[0030]加熱器22提高了室21內(nèi)的處理空間的溫度。當(dāng)通過加熱器22加熱處理空間時，升高供應(yīng)到晶片W的表面的第二溶劑的溫度和壓力，并且第二溶劑的相改變?yōu)槌R界態(tài)。如圖2所示，加熱器22可以嵌在室21的側(cè)表面上，或者可以嵌在室21的上表面或下表面上，或者可以被提供在室21的內(nèi)部或外部。加熱器22，例如，由加熱電阻器構(gòu)成。通過用控制部(圖中未示出)控制加熱器22的開/關(guān)，可以調(diào)節(jié)處理空間的溫度。
[0031]在室21內(nèi)提供臺23，臺23保持引入到處理空間中的晶片W。臺23，例如，被配置為由不銹鋼等等構(gòu)成的盤形保持構(gòu)件。
[0032]第二溶劑供應(yīng)部24包括存儲第二溶劑的存儲器241以及用于饋送存儲在存儲器241中的第二溶劑的液體饋送裝置。可以使用耐壓泵作為液體饋送裝置。通過溶劑供應(yīng)路徑26連接第二溶劑供應(yīng)部24到室21，并且通過溶劑供應(yīng)路徑26將液體饋送裝置所饋送的第二溶劑供應(yīng)到室21。在溶劑供應(yīng)路徑26上提供能開啟和關(guān)閉供應(yīng)路徑26的閥27。
[0033]第二溶劑回收部25包括在完成超臨界干燥處理后存儲回收的第二溶劑的存儲器251。通過溶劑排放路徑28連接第二溶劑回收部25到室21，并且通過溶劑排放路徑28用第二溶劑回收部25回收用于超臨界干燥處理的第二溶劑。在溶劑排放路徑28上提供能開啟和關(guān)閉溶劑排放路徑28的閥29。
[0034]在第二溶劑回收部25上或者溶劑排放路徑28上，提供冷卻第二溶劑的冷卻部。用這種配置，可以以液態(tài)回收已經(jīng)以超臨界態(tài)或者作為氣體從室21內(nèi)排放的第二溶劑。進(jìn)一步，在第二溶劑供應(yīng)部24和第二溶劑回收部25之間提供用于第二溶劑的路徑，并且第二溶劑經(jīng)受在第二溶劑回收部25中的預(yù)定再生處理。用這種配置，再生通過第二溶劑回收部25回收的第二溶劑，并且可以再次從第二溶劑供應(yīng)部24供應(yīng)再生的第二溶劑。相應(yīng)地，第二溶劑可以重復(fù)利用。
[0035]需要指出，襯底處理設(shè)備包括輸送晶片W到液體處理單元10的液體處理室11中的輸送裝置，以及輸送經(jīng)受液體處理的晶片W到超臨界干燥處理單元20的室21中的輸送
>j-U ρ?α裝直。
[0036](中間溶劑、第一溶劑、和第二溶劑)
[0037]隨后，將描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在襯底處理方法中使用的中間溶劑、第一溶劑和第二溶劑。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底處理方法中，依次使用中間溶劑、第一溶劑和第二溶劑。更具體地，用清潔液清潔后，依次用超純水、中間溶劑和第一溶劑清洗晶片W，并且晶片W以第一溶劑填充在表面上的狀態(tài)經(jīng)受超臨界干燥處理。在超臨界干燥處理中，利用第二溶劑作為超臨界流體。在本襯底處理方法中，基于用作超臨界流體的第二溶劑選擇第一溶劑，并且基于第一溶劑選擇中間溶劑。因此，下文將因此依次給出第二溶劑、第一溶劑和中間溶劑的描述。
[0038]第二溶劑是，例如，含氟有機(jī)溶劑。更具體地，第二溶劑是在相對低的溫度下變?yōu)槌R界流體并且具有在第一溶劑中的溶劑性的含氟有機(jī)溶劑。優(yōu)選第二溶劑的臨界溫度低于第一溶劑的臨界溫度。通過用此種含氟有機(jī)溶劑進(jìn)行超臨界干燥處理，附著到晶片W的表面的液體被去除，并且可以在不引起圖形坍塌下，干燥晶片W的表面。
[0039]通常，含氟有機(jī)溶劑在超臨界態(tài)中的高溫度和高壓力氣氛下分解，并且能夠生成氟原子。氟原子可以通過蝕刻晶片W的表面或者進(jìn)入晶片W的內(nèi)部破壞晶片W。相應(yīng)地，SP便在例如高于或者等于臨界點(diǎn)的高溫度和高壓力下處理第二溶劑的情況下，優(yōu)選第二溶劑為含氟有機(jī)溶劑，該含氟有機(jī)溶劑具有小熱分解性并且其氟原子含量滿足100重量ppm或者更低。通過使用此種含氟有機(jī)溶劑作為第二溶劑，可以抑制氟原子對晶片W的損壞。
[0040]從上述觀點(diǎn)看，例如，使用PFC(全氟化碳)作為第二溶劑。PFC是其中烴中所含的全部氫被氟替代的含氟有機(jī)溶劑。作為優(yōu)選的PFC，可以給出Sumit0mo3M Limited制造的Fluorinert (注冊商標(biāo))FC-72(下文中簡稱為“FC-72”)。FC-72的沸點(diǎn)約為56°C，并且其臨界溫度約為177°C。需要指出，第二溶劑可以從含氟有機(jī)溶劑中任意地選擇，并不限于PFC。
[0041]第一溶劑是在室21中和晶片W的表面上的引入到室21中的第二溶劑變成超臨界態(tài)之前防止晶片W的表面干燥的溶劑。由于晶片W是以第一溶劑填充在表面上的狀態(tài)被引入到室21中，并且晶片W經(jīng)受超臨界干燥處理，第一溶劑需要具有在第二溶劑中的溶解性。作為此種第一溶劑，例如，以與第二溶劑相同的方式使用含氟有機(jī)溶劑。通過使用含氟有機(jī)溶劑作為第一溶劑，可以抑制水分引入晶片W。進(jìn)一步，從阻燃角度，含氟有機(jī)溶劑適合作為用于防止干燥的溶劑。
[0042]再者，優(yōu)選第一溶劑為具有足夠高沸點(diǎn)的含氟有機(jī)溶劑，例如，沸點(diǎn)為100°C或者更高。為了將第二溶劑的相改變?yōu)槌R界態(tài)，升高室21的溫度至第二溶劑的臨界溫度或者更高。此時，需要在用臨界流體替代第二溶劑之前，抑制填充在晶片W的表面上的第一溶劑從晶片W的表面的完全蒸發(fā)。這是因?yàn)槿绻谟贸R界流體替代第二溶劑之前，填充在襯底表面的第一溶劑完全蒸發(fā)，可以生成圖形坍塌。在第一溶劑的沸點(diǎn)足夠高的情況下，在第二溶劑的相改變?yōu)槌R界態(tài)之前，可以降低用第一溶劑填充的晶片W的表面的干燥風(fēng)險。
[0043]另一方面，優(yōu)選第一溶劑的沸點(diǎn)低于或等于第二溶劑的臨界溫度。這是因?yàn)樵谑?1中，當(dāng)用第二溶劑替代填充晶片W的表面的第一溶劑時，接著，通過減少室21中的壓力，蒸發(fā)第二溶劑，抑制了第一溶劑到晶片W的表面的再次附著。在第一溶劑的沸點(diǎn)高于第二溶劑的臨界溫度的情況下，當(dāng)?shù)诙軇┍徽舭l(fā)并且從室21中排放時，可以第一溶劑以液態(tài)被再次附著到晶片W的表面。再次附著的第一溶劑引起顆粒缺陷或者精細(xì)圖形的圖形坍塌。相反，當(dāng)?shù)谝蝗軇┑姆悬c(diǎn)低于或等于第二溶劑的臨界溫度時，通過在室21的壓力減小，將第二溶劑的相改變?yōu)闅怏w，以及第一溶劑的相同樣被改變到氣體。相應(yīng)地，可以抑制第一溶劑的液體到晶片W的表面的再次附著。
[0044]從上述觀點(diǎn)看，優(yōu)選第一溶劑的沸點(diǎn)在第二溶劑的臨界溫度或者更低的范圍內(nèi)足夠高，并且例如，優(yōu)選其沸點(diǎn)高于第二溶劑的沸點(diǎn)且低于第二溶劑的臨界溫度。作為此種第一溶劑，例如，使用具有足夠高沸點(diǎn)的PFC。在第二溶劑是FC-72的情況下，可以使用Sumitomo3M Limited制造的Fluor