[發(fā)明專利]用于高深寬比半導體器件結構的具有污染物去除的無黏附干燥工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710840913.8
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN107799391B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 史蒂文·韋爾韋貝克;漢文·陳;羅曼·古科
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67;H01L21/677;B08B3/08;B08B7/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;趙靜

本發(fā)明的實施例大體而言涉及一種清潔基板的方法及一種基板處理設備，所述基板處理設備設以進行所述清潔基板的方法。更具體地說，本發(fā)明的實施例涉及一種以減少或消除半導體器件特征之間的線黏附負面效應的方式清潔基板的方法。本發(fā)明的其它實施例涉及一種基板處理設備，所述基板處理設備允許以減少或消除形成在基板上的半導體器件特征之間的線黏附的方式清潔基板。

本申請為2013年11月21日遞交的申請?zhí)枮?01380057383.X并且發(fā)明名稱為“用于高深寬比半導體器件結構的具有污染物去除的無黏附干燥工藝”的發(fā)明專利申請的分案申請。

發(fā)明背景

發(fā)明領域

本發(fā)明的實施例大體而言涉及一種用于清潔半導體基板的方法和設備，更具體地說，涉及一種用于高深寬比半導體器件結構的無黏附清潔及/或干燥工藝。

現有技術的描述

在半導體器件的清潔中，必須從基板的表面去除液體和固體污染物，從而留下清潔的表面。濕式清潔工藝通常牽涉到清潔液的使用，例如清潔水溶液。濕式清潔基板之后，必須在清潔腔室中從基板的表面去除清潔液。

目前，大多數的濕式清潔技術利用液體噴灑或沉浸步驟來清潔基板。在施加清潔液之后干燥具有高深寬比特征或具有空隙或孔洞的低k材料的基板是非常具有挑戰(zhàn)性的。清潔液的毛細力時常導致這些結構中的材料變形，從而可能產生不良的黏附，所述黏附除了在基板上留下來自所使用的清潔溶液的殘余物之外，還會損壞半導體基板。在后續(xù)干燥基板的過程中，上述缺點在具有高深寬比半導體器件結構的基板上尤其明顯。線黏附或線塌陷是由于形成高深寬比溝槽或過孔的側壁由于在一或多個濕式清潔工藝過程中陷在溝槽或過孔中的液體上方橫跨液-氣界面的毛細壓力而彎向彼此所導致的。具有窄線寬和高深寬比的特征對于液-氣和液-壁界面之間由于毛細壓力(有時也被稱為毛細作用力)而產生的表面張力差尤其敏感。目前可行的干燥作法，在防止由于器件尺度快速發(fā)展而導致線黏附中面臨著急劇上升的挑戰(zhàn)。

因此，在本技術領域中需要有減少或消除線黏附的干燥工藝，所述線黏附會降低基板上的半導體器件產率。

發(fā)明內容

本文中提供的實施例大體而言涉及一種清潔基板的方法及一種基板處理設備。更具體地說，實施例涉及一種以減少或消除半導體器件特征之間的線黏附負面效應的方式清潔基板的方法。其它的實施例涉及一種基板處理設備，所述基板處理設備允許以減少或消除半導體器件特征之間的線黏附的方式清潔基板。

一個實施例大體而言涉及一種清潔基板的方法。所述方法包含以下步驟：使基板暴露于溶劑，以去除位于所述基板的表面上的一數量的殘余清潔溶液；使所述基板暴露于超臨界流體，以去除位于所述基板的所述表面上的溶劑；以及使所述基板暴露于等離子體。

另一個實施例提供一種基板處理設備。所述設備具有傳送腔室，所述傳送腔室中設有機械手。所述機械手適以在多個耦接至所述傳送腔室的處理腔室之間傳送一或多個基板。在一些構造中，所述基板處理設備可以包括耦接至所述傳送腔室的濕式清潔腔室。所述濕式清潔腔室具有基板支撐件及清潔溶液輸送設備，所述清潔溶液輸送設備適以提供清潔溶液至所述濕式清潔腔室的處理區(qū)。溶劑交換處理腔室被耦接至所述傳送腔室。所述溶劑交換腔室具有基板支撐件并被耦接至液體溶劑輸送設備，所述液體溶劑輸送設備適以提供液體溶劑至所述溶劑交換腔室。超臨界流體腔室被耦接至所述傳送腔室。所述超臨界流體腔室具有基板支撐件、加熱元件、適以接收氣體或液體CO₂的端口及加壓設備。等離子體腔室被耦接至所述傳送腔室。所述等離子體腔室具有基板支撐件、噴頭、適以接收鹵素或氧氣的端口及RF電源，所述RF電源適以在所述等離子體腔室的處理區(qū)中形成等離子體。