[发明专利]两相污染物移除介质的组成和应用

说明书

本申请是申请号为200980144364.4，申请日为2009年10月1日，申请人为朗姆研究公司，发明创造名称为“两相污染物移除介质的组成和应用”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

在半导体器件(例如集成电路、存储单元等)的制造中，一系列制造工序被用于在半导体基板上(“基板”)上定义特征。在所述一系列制造工序中，基板表面暴露在各种类型的污染物下。基本上，在制造工序中存在的任何材料都是污染物的潜在来源。例如，污染物的来源可以包括工艺气体、化学品、沉积材料、蚀刻副产品以及液体等。各种污染物可能以微粒形式(或颗粒)淀积在晶片表面上。

背景技术

必须将基板污染物从半导体基板表面上清除。如果没有清除，在污染物附近的器件很可能会无法运行。基板污染物还可能影响装置的性能特点并且导致装置以比平常更快的速率发生故障。因此，有必要以基本上完整的方式将污染物从基板表面清除，同时不损坏基板和定义在基板上的特征。微粒污染物的大小通常与在晶片上制造的特征的关键尺寸(critical dimension)大小相似。去除这样小的微粒污染物，但不对基板上的表面和特征产生不利影响，这可能非常困难。

鉴于上述情况，需要一种改进的基板清洗技术来将污染物从基板表面除去，以提高器件产量。

发明内容

一般来说，使用基板清洗技术将污染物从基板表面去除，以提高器件产量，这样的实施方式满足所述需要。所述基板清洗技术利用带有固体成分和具有大分子量的聚合物的清洗材料，所述固体成分和具有大分子量的聚合物分散在清洗液体中以形成所述清洗材料(或清洗溶液或清洗剂)。固体成分通过与污染物接触而将基板表面上的所述污染物去除。具有大分子量的聚合物形成将固体捕捉并俘获在清洗材料中的聚合物链和聚合物网，所述聚合物链和聚合物网防止固体，例如微粒污染物、杂质和清洗材料中的固体成分，落到基板表面上。此外，聚合物还可以通过与基板表面上的污染物接触而辅助将污染物从基板表面上去除。在一种实施方式中，清洗材料在基板表面上的凸出特征周围滑过而不对凸出特征产生有损害的有力冲击。

应该理解的是，本发明能够以各种各样的方式来实施，包括例如材料(或溶液)、方法、工艺、设备或系统。本发明的一些创造性的实施方式在下文加以描述。

在一种实施方式中，提供有一种用于从半导体基板表面去除污染物的清洗材料。所述清洗材料包括清洗液体和分散在所述清洗液体中的多个固体成分。所述多个固体成分与半导体基板表面上的至少一些污染物相互作用，以将污染物从基板表面去除。清洗材料还包括分子量大于10000克/摩尔的聚合化合物(polymeric compound)的聚合物(polymer)。聚合物在清洗液体中变得可溶并且形成带有清洗液体和多个固体成分的清洗材料。具有长聚合物链的、溶解的聚合物捕捉并俘获清洗液体中的固体成分和污染物。

在另一实施方式中，提供有一种用于将污染物从半导体基板的基板表面上清洗掉的设备。该设备包括用于将半导体基板保持住(holding)的基板支撑组件。该设备还包括施加(apply)清洗材料，从而将污染物从基板表面清洗掉的清洗材料分配头。清洗材料含有清洗液体、多个固体成分和分子量大于10000克/摩尔的聚合化合物的聚合物。多个固体成分和聚合物分散在清洗液体中，并且其中，多个固体成分与半导体基板表面上的至少一些污染物相互作用，以将污染物从基板表面上去除。聚合物在清洗液体中变得可溶，并且具有长聚合物链的、溶解的聚合物捕捉并俘获清洗液体中的固体成分和污染物。

在又一实施方式中，提供有一种用于将污染物从半导体基板的基板表面上去除的方法。所述方法包括将半导体基板置于清洗设备中。所述方法还包括分配清洗材料，以从基板表面清洗掉污染物。清洗材料含有清洗液体、多个固体成分和分子量大于10000克/摩尔的聚合化合物的聚合物。多个固体成分和聚合物分散在清洗液体中。多个固体成分与半导体基板表面上的至少一些污染物相互作用，以将污染物从基板表面上去除。聚合物在清洗液体中变得可溶，并且具有长聚合物链的、溶解的聚合物捕捉并俘获清洗液体中的固体成分和污染物。

由从下面的详细描述，结合附图，通过举例的方式对本发明原理的阐释而使本发明的其他方面和优点变得明显。

附图说明

下面通过结合附图进行详细描述，将使本发明很容易理解，其中相同参考号指代相同的结构元件。

图1A示出根据本发明的实施方式，用于将微粒污染物从基板表面去除的清洗材料的物理图。