[发明专利]对基材进行湿处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体器件制造中进行清洁的领域。更具体地，本发明涉及 对半导体基材进行湿处理的领域。

背景技术

在半导体器件制造中，进行清洁工艺以从基材的表面去除污染物、蚀刻副 产物，否则的话，这会危及器件的功能或可靠性。通常来说，清洁步骤涉及： 使基材经受液体形式的不同化学品，所述化学品具有从表面去除污染物或蚀刻 副产物的能力。通常来说，在清洁工艺之后：采用清洗液体来完成清洗工艺从 而去除化学品，以及干燥工艺来去除清洗液体。

在半导体器件制造中，降低器件特征件尺寸的趋势不断增加。由于需要改 善电路性能与电路成本之比，这驱动了降低器件特征件的动力。性能改善是例 如：增加电路速度或者降低能量消耗。

作为特征缩放的结果，在制造过程的中间阶段，电路在具有高纵横比的相 当挠性且易碎的特征件(例如，有源区域翼结构(active area fin-structures)和电 介质特征件)之间含有窄间隙作为不同金属互联窄线之间的隔离的部分。在这 些中间步骤，其间具有窄间隙的此类特征件需要暴露于液体进行清洁、表面改 性或表面蚀刻。液体的毛细管作用力导致这些高纵横比结构在干燥步骤中弯曲 并相互粘着。这导致构造中的电路失效。

除此之外，半导体器件制造技术正变得实践用于制造微米和纳米电-机械系 统(MEMS和NEMS)，其可用于各种目的。因此，在蚀刻或清洁过程中存在 的粘着问题(stiction problem)对于它们的制造也产生了挑战。

US 2014/0144462A1揭示了通过干燥过程完成清洁过程的一种方式，其避 免了粘着问题。揭示了一种对基材进行清洁的方法，其中，通过将超临界流体 传递到基材表面对基材进行干燥。虽然超临界干燥可防止粘着，但是这需要使 用高压系统来处理或产生超临界流体，这进而可能产生其他挑战并且由于需要 进行额外测量，从而甚至可能使得此类系统是不合乎希望的。

因此，本领域需要高效且简单的方法来实现对包括高纵横比特征件的基材 或结构进行清洁，同时克服粘着问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供高效且简单的方法来实现对基材或结构进行清 洁。

本发明实施方式的一个优点在于，该方法实现了不需要使用超临界流体的 情况下对基材或结构进行清洁。

本发明实施方式的一个优点在于，该方法实现了不需要使用超临界流体的 情况下对基材或结构进行湿处理和后续干燥。

本发明实施方式的一个优点在于，该方法实现了不需要在基材或结构上形 成疏水层的情况下对基材或结构进行清洁。

上述目的是通过根据本发明的方法实现的。

在第一个方面，本发明涉及对结构进行湿处理的方法。该方法包括：获得 包括第一表面的结构，所述第一表面包括特征件，所述特征件至少在第一端部 与第一表面固定，并从其突出。特征件的侧壁朝向第二表面并放置成与第二表 面间隔开间隙g。对结构进行湿处理。进行湿处理包括：通过将结构暴露于包 含水的清洗液体来对其进行清洗。之后，结构暴露于液体序列，其中，该序列 的第一液体与清洗液体是可混溶的，以及该序列的最后液体与第二表面和侧壁 的接触角约为90°，其中，该序列中的每个液体与前面那个液体是可混溶的， 从而至少结构的第一表面在暴露于该序列之前保持被清洗液体覆盖并且在暴 露于该序列的后面那个液体之前保持被该序列的每个液体覆盖。在进行湿处理 之后，对结构进行干燥。发明人意识到，在结构上存在包含水的清洗液体导致 干燥过程中的粘着。因此，本发明源自发明人的该认识，使用与第二表面和侧 壁的接触角约为90°的所述最后液体确保了当其从表面干燥掉的时候不发生粘 着。

本发明还利用如下事实：至少结构的第一表面在暴露于所述序列之前保持 被清洗液体完全覆盖，以及所述序列的第一液体与清洗液体是可混溶的。此外， 结构随后在暴露于所述序列中的后续液体之前被所述序列中的每个液体完全 覆盖(其中，每个液体与前面那个液体是可混溶的)这一事实导致如下事实： 仅当干燥掉所述最后液体时，结构才与周围气氛(通常是空气)发生接触，因 而导致特征件的非粘着。

因此，本发明的特征在于：序列的第一液体与清洗液体是可混溶的，以及 序列的最后液体与第二表面和侧壁的接触角约为90°，其中，该序列中的每个 液体与前面那个液体是可混溶的，从而至少结构的第一表面在暴露于该序列之 前保持被清洗液体覆盖并且在暴露于该序列的后面那个液体之前保持被该序 列的每个液体覆盖。