[发明专利]用于高深宽比半导体器件结构的具有污染物去除的无黏附干燥工艺

说明书

本发明的实施例大体而言涉及一种清洁基板的方法及一种基板处理设备，所述基板处理设备设以进行所述清洁基板的方法。更具体地说，本发明的实施例涉及一种以减少或消除半导体器件特征之间的线黏附负面效应的方式清洁基板的方法。本发明的其它实施例涉及一种基板处理设备，所述基板处理设备允许以减少或消除形成在基板上的半导体器件特征之间的线黏附的方式清洁基板。

本申请为2013年11月21日递交的申请号为201380057383.X并且发明名称为“用于高深宽比半导体器件结构的具有污染物去除的无黏附干燥工艺”的发明专利申请的分案申请。

发明背景

发明领域

本发明的实施例大体而言涉及一种用于清洁半导体基板的方法和设备，更具体地说，涉及一种用于高深宽比半导体器件结构的无黏附清洁及/或干燥工艺。

现有技术的描述

在半导体器件的清洁中，必须从基板的表面去除液体和固体污染物，从而留下清洁的表面。湿式清洁工艺通常牵涉到清洁液的使用，例如清洁水溶液。湿式清洁基板之后，必须在清洁腔室中从基板的表面去除清洁液。

目前，大多数的湿式清洁技术利用液体喷洒或沉浸步骤来清洁基板。在施加清洁液之后干燥具有高深宽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战性的。清洁液的毛细力时常导致这些结构中的材料变形，从而可能产生不良的黏附，所述黏附除了在基板上留下来自所使用的清洁溶液的残余物之外，还会损坏半导体基板。在后续干燥基板的过程中，上述缺点在具有高深宽比半导体器件结构的基板上尤其明显。线黏附或线塌陷是由于形成高深宽比沟槽或过孔的侧壁由于在一或多个湿式清洁工艺过程中陷在沟槽或过孔中的液体上方横跨液-气界面的毛细压力而弯向彼此所导致的。具有窄线宽和高深宽比的特征对于液-气和液-壁界面之间由于毛细压力(有时也被称为毛细作用力)而产生的表面张力差尤其敏感。目前可行的干燥作法，在防止由于器件尺度快速发展而导致线黏附中面临着急剧上升的挑战。

因此，在本技术领域中需要有减少或消除线黏附的干燥工艺，所述线黏附会降低基板上的半导体器件产率。

发明内容

本文中提供的实施例大体而言涉及一种清洁基板的方法及一种基板处理设备。更具体地说，实施例涉及一种以减少或消除半导体器件特征之间的线黏附负面效应的方式清洁基板的方法。其它的实施例涉及一种基板处理设备，所述基板处理设备允许以减少或消除半导体器件特征之间的线黏附的方式清洁基板。

一个实施例大体而言涉及一种清洁基板的方法。所述方法包含以下步骤：使基板暴露于溶剂，以去除位于所述基板的表面上的一数量的残余清洁溶液；使所述基板暴露于超临界流体，以去除位于所述基板的所述表面上的溶剂；以及使所述基板暴露于等离子体。

另一个实施例提供一种基板处理设备。所述设备具有传送腔室，所述传送腔室中设有机械手。所述机械手适以在多个耦接至所述传送腔室的处理腔室之间传送一或多个基板。在一些构造中，所述基板处理设备可以包括耦接至所述传送腔室的湿式清洁腔室。所述湿式清洁腔室具有基板支撑件及清洁溶液输送设备，所述清洁溶液输送设备适以提供清洁溶液至所述湿式清洁腔室的处理区。溶剂交换处理腔室被耦接至所述传送腔室。所述溶剂交换腔室具有基板支撑件并被耦接至液体溶剂输送设备，所述液体溶剂输送设备适以提供液体溶剂至所述溶剂交换腔室。超临界流体腔室被耦接至所述传送腔室。所述超临界流体腔室具有基板支撑件、加热元件、适以接收气体或液体CO₂的端口及加压设备。等离子体腔室被耦接至所述传送腔室。所述等离子体腔室具有基板支撑件、喷头、适以接收卤素或氧气的端口及RF电源，所述RF电源适以在所述等离子体腔室的处理区中形成等离子体。