[發(fā)明專利]從半導(dǎo)體基板插入或除去物質(zhì)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680002005.1
• 申請日: 2006-01-10
• 公開（公告）號: CN101103445A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杰佛瑞·J·史派杰曼;小丹尼爾·阿爾發(fā)瑞茲;裘須亞·T·庫克
• 申請（專利權(quán)）人: 恩特格林斯公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306
• 代理公司: 北京中原華和知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是針對從基板輸送物質(zhì)及將物質(zhì)輸送至基板的方法。更詳而言之，該方法是針對使用加壓通氣循環(huán)從基板除去物質(zhì)、將物質(zhì)插入基板及再生氣體純化基板。當(dāng)應(yīng)用于半導(dǎo)體基板時，可使用該方法。

背景技術(shù)

以往的氣體純化方法中，已經(jīng)使活化及預(yù)調(diào)節(jié)用的氣體流經(jīng)一容器或經(jīng)過一氣體純化基板，藉由質(zhì)量傳送/分子擴散而已經(jīng)抵達基板的細(xì)孔內(nèi)。已經(jīng)需要非常長的活化或預(yù)調(diào)節(jié)期間，因為該擴散的發(fā)生慢，特別是當(dāng)氣體橫貫入細(xì)孔的較大的深度時。相當(dāng)平常地，藉由流動而產(chǎn)生的質(zhì)量傳送/分子擴散是需要24至48小時以完成整個基板的令人滿意的活化或預(yù)調(diào)節(jié)。此外，該擴散不會提供徹底的活化或預(yù)調(diào)節(jié)，因為當(dāng)細(xì)孔在其長度方向變窄時，對于沖洗或活化用的氣體通過它是有較大的阻力，而使得許多需要活化的位置或是需要填充用氣體的沖洗的區(qū)域，全然不能在合理的期間內(nèi)被緩慢擴散的氣體所抵達。在所需的延長預(yù)調(diào)節(jié)或活化期間中，基板內(nèi)發(fā)生過度的放熱(其可能損害基板)并非不尋常的。為了避免該放熱(其可能損害基板)，常常需要限制沖洗用氣體通過容器的流速，因此亦減少沖洗用氣體擴散進入細(xì)孔內(nèi)的流速及延長活化或預(yù)調(diào)節(jié)期間。

然而，將氣體輸送入細(xì)孔的問題是不限于氣體純化基板。的確，氣體滲入其它基板(例如觸媒)的空隙及半導(dǎo)體中所用的晶圓的深溝槽形體是受類似的關(guān)系所限制。

在某些化學(xué)和石油工業(yè)中已經(jīng)使用強制對流的設(shè)備沖洗，但是就大規(guī)模方法而言，其中已經(jīng)要求相當(dāng)粗地且有限地除去填充用氣體或有限地活化活性位置。那樣子在以前是尚未知的或是被認(rèn)為可適用于氣體純化反應(yīng)器及容器或其它類型的基板，其中必須達成超高純度(少于100ppb污染)。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明一具體態(tài)樣中，敘述一種從半導(dǎo)體基板除去物質(zhì)的方法。該方法包括將沖洗用流體導(dǎo)入一含半導(dǎo)體基板的容器內(nèi)。容器內(nèi)的壓力是設(shè)定在高水平，而且維持在該水平一段預(yù)定期間。然后藉由從含物質(zhì)的容器除去流體以將容器內(nèi)的壓力降低至較低水平。將沖洗用流體導(dǎo)入、維持容器內(nèi)的壓力及降低壓力的步驟是重復(fù)至少一次，重復(fù)該組步驟以從半導(dǎo)體基板除去物質(zhì)。

在本發(fā)明相關(guān)的具體態(tài)樣中，可從半導(dǎo)體基板的結(jié)構(gòu)形體內(nèi)除去物質(zhì)。該結(jié)構(gòu)形體可具有開口尺寸為小于形體的穿透尺寸，為高縱極比形體，具有尺寸小于約100nm，或具有較大的尺寸，大于約50nm。

所要除去的的物質(zhì)可為水、異丙醇、烴及殘余酸和堿。沖洗用流體可包括氮氣、氦氣、二氧化碳、三甲基硅烷氯化物、六甲基二硅氮烷、干空氣、氧氣、水、或其混合物。半導(dǎo)體基板可為低k介電材料。壓力的較低水平可為低于一大氣壓的。該方法可經(jīng)修整以便該導(dǎo)入沖洗用流體或維持壓力的步驟，藉由使基板暴露于沖洗用流體中，亦可修補半導(dǎo)體基板或基板的結(jié)構(gòu)形體的損傷。該導(dǎo)入沖洗用流體或維持壓力的步驟，藉由使基板暴露于沖洗用流體中，亦可鈍化半導(dǎo)體基板的表面。任一步驟亦可導(dǎo)致一種化學(xué)反應(yīng)，其牽涉該沖洗用流體；反應(yīng)亦可能產(chǎn)生要被除去的物質(zhì)。降低壓力的步驟亦可從半導(dǎo)體基板選擇除去物質(zhì)。重復(fù)地導(dǎo)入沖洗用流體、維持壓力及降低壓力亦可包括在至少一個重復(fù)期間改變高水平、較低水平或預(yù)定期間。而且，在至少一個后續(xù)的重復(fù)期間，可用與最初沖洗用流體的組成不同的第二種沖洗用流體來代替最初沖洗用流體。

在本發(fā)明的另一具體態(tài)樣中，將新物質(zhì)傳送至半導(dǎo)體基板。方法包括將一含有新物質(zhì)的填充用流體導(dǎo)入一含半導(dǎo)體基板的容器中的步驟。容器內(nèi)的壓力是設(shè)定在高水平及維持一段預(yù)定期間。藉由從容器除去流體以降低壓力至較低水平。重復(fù)該導(dǎo)入填充用流體、維持壓力及降低壓力的步驟至少一次以將物質(zhì)傳送至半導(dǎo)體基板。相關(guān)的具體態(tài)樣包括與從半導(dǎo)體基板除去物質(zhì)有關(guān)的具體態(tài)樣中所述的特征。

在本發(fā)明的第三具體態(tài)樣中，提供一種從基板除去物質(zhì)的方法。該方法包括將一種實質(zhì)上不含物質(zhì)的沖洗用流體導(dǎo)入一含基板的容器的步驟。容器內(nèi)的壓力是設(shè)定在高水平及維持一段預(yù)定期間。藉由從容器除去流體以將壓力降低至較低水平，該流體含有物質(zhì)，該物質(zhì)是從基板中的空隙被除去。重復(fù)該導(dǎo)入填充用流體、維持壓力及降低壓力的步驟至少一次以從基板除去物質(zhì)?；蛘?，基板的特征為可為至少約1m²/g的表面積，有或沒有涉及空隙結(jié)構(gòu)。