[发明专利]用于将纯化多相二氧化碳输送至处理工具的系统

说明书

用于按需求向基体供应超临界和亚临界相的二氧化碳以产生用于去除包含在基体中的污染物的创新和改善的清洁工序的二氧化碳供应方法和系统。该供应系统的在加工清洁工序期间以特定顺序在预定时间输送蒸气，液体和超临界二氧化碳的能力产生比常规二氧化碳清洁工序改善的去除来自基体的污染物。

本申请为分案申请，原申请号201380031446.4，申请日:2013年4月15日，发明名称：用于将纯化多相二氧化碳输送至处理工具的系统。

技术领域

本发明涉及基于创新加工工序的用于从基体表面去除污染物的二氧化碳供应系统和方法。具体地，加工涉及将不同二氧化碳的相(包括超临界二氧化碳)的组合引入处理室，以产生特别的清洁工序，该工序设计成去除副产物污染物而不损坏形成在基体上的装置特征。

背景技术

动态随机存取存储器(DRAM)制造者继续投资并研发焊有高纵横比(AR AspectRatio)的堆叠微电子装置特征的装置，例如，圆柱形电容器。半导体的国际技术路线图(ITRS)指出，对于下一代电容器，需要例如在32纳米节点及以下的高于50:1的纵横比来保持足够的电容值。用于微电子装置特征的这样的纵横比继续增加以满足对于集成电路的处理速度和储存密度的不断增加的需求。

高纵横比微电子特征的制造可包括多个加工步骤，例如，构图，蚀刻和材料沉积以生产装置特征。传导特征可形成在随后通过蚀刻溶液去除的牺牲层内。蚀刻溶液和副产物通常用去离子水和/或有机溶剂来冲洗和干燥。然而，由于去离子水和有机溶剂的表面张力，传导特征易于在蚀刻，清洁和干燥期间破裂。当结构的宽度尺寸继续减小并且它们的纵横比继续增加时，这些特征的破裂的出现变得更频繁并更成问题。

用于减少特征破裂的一个方法是使用超临界二氧化碳作为用于这类特征的蚀刻，清洁和干燥的溶剂。超临界二氧化碳不具有任何表面张力。因此，装置结构在接触超临界二氧化碳时不会破裂。然而，使用超临界二氧化碳存在缺点。例如，在超临界二氧化碳形成期间，液体二氧化碳被加压并加热至至少超临界相的1072psi和31℃，在该期间，包含在液体二氧化碳中的不纯物，例如不挥发有机残留物(NVOR)和金属，可溶解入超临界二氧化碳中。这些不纯物自行呈现为加工结束时晶片表面上的颗粒缺陷。最后结果是微电子特征是不能使用的。为缓和该问题，在用超临界二氧化碳蚀刻期间产生的蚀刻副产物趋于具有相对低的在超临界二氧化碳的溶解度，并且由此将趋于沉淀在晶片表面上。在一些情况中，沉淀的蚀刻副产物可不利地改变所得的微电子装置的功能。因此，沉淀的材料需要通过湿冲洗来去除。然而，如所提及的，由于溶剂的表面张力，利用湿冲洗加工具有高纵横比的装置结构趋于导致装置的破裂。

因此，有利的是需要去除在基体的蚀刻，清洁和干燥期间残留的副产物。

发明内容

本发明部分涉及一种用于从基体(具体而言，半导体晶片)去除污染物的二氧化碳供应方法和系统。发现输送组合的各种二氧化碳相的时机和顺序以及用于该输送的加工条件会影响从基体表面移除污染物的能力，这导致改善的基体处理加工，其对于半导体加工应用特别有利。

所发现的是，在半导体基体利用超临界二氧化碳处理期间，其它相的二氧化碳可促进并增强从基体去除污染物。将包括超临界二氧化碳的组合的二氧化碳的相引入处理室中产生了特定的清洁工序，其设计成去除副产物污染物同时保持高纵横比微电子装置的结构完整性。该二氧化碳供应方法和系统能够从不断减小的装置特征去除污染物而不引起损坏这类特征。该过程对于去除在高纵横比（AR）堆叠微电子装置特征中的污染物是可行的，例如，圆柱形DRAM电容器或浅沟道隔离器等。