用于處理基板的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例涉及一種用于處理基板的系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種用于清洗基板的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，通過在基板(例如硅片)上執(zhí)行各種工藝(例如光刻工藝、刻蝕工藝、離子注入工藝和沉積工藝)來制造半導(dǎo)體器件。
[0003]在每種工藝中，都可能產(chǎn)生各種異物(例如，顆粒、有機污染物和金屬雜質(zhì))。在后續(xù)處理基板的工藝中，上述異物可能導(dǎo)致工藝缺陷，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體器件的性能降低以及出品率下降，因此，在制造半導(dǎo)體器件的工藝中，需要執(zhí)行用于去除這些異物的清洗工藝。
[0004]上述清洗工藝可包括使用化學品從基板表面去除污染物的化學處理工藝、使用純水或去離子水從基板表面去除殘留化學品的濕法清洗工藝、以及在基板表面上提供干燥流體以去除殘留純水的干燥工藝。
[0005]以往，以這種方式執(zhí)行干燥工藝:在殘留有純水的基板上供應(yīng)熱氮氣。然而，圖案線寬的減小或圖案縱橫比的增加使得很難將純水從各圖案之間的窄縫中去除。為了克服上述問題，在近期的干燥工藝中，用與純水相比具有高揮發(fā)性和低表面張力的液體有機溶劑(例如，異丙醇)來替換殘留在基板上的純水；然后，供應(yīng)熱氮氣以干燥基板。
[0006]然而，非極性有機溶劑很難與極性水混合，因此，為了使液體有機溶劑替換純水，需要在基板上長時間供應(yīng)大量的液體有機溶劑。
[0007]然而，雖然將有機溶劑用于干燥工藝，但是，在小于30nm的半導(dǎo)體器件中，很難避免圖案坍塌的問題。最近，作為這種傳統(tǒng)干燥工藝的備選，提出了一種使用超臨界流體干燥基板的工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例提供了一種配置為使用高效的超臨界流體執(zhí)行基板干燥工藝的基板處理系統(tǒng)，以及使用該系統(tǒng)執(zhí)行基板干燥工藝的方法。
[0009]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例提供了一種用于處理基板的方法。
[0010]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例，處理基板的方法可包括將超臨界二氧化碳供應(yīng)到腔室中以處理基板。當將二氧化碳供應(yīng)到所述腔室中時，維持所述腔室的溫度和壓力，以使得所述二氧化碳直接從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界狀態(tài)。
[0011]在一些實施例中，基板的處理可包括:使用超臨界二氧化碳干燥基板。
[0012]在一些實施例中，所述基板的干燥可被執(zhí)行以將有機溶劑從所述基板的各圖案之間的縫隙中去除。
[0013]本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例還提供了一種配置為處理基板的系統(tǒng)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例，基板處理系統(tǒng)可包括:腔室，所述腔室中設(shè)置有處理空間；支撐單元，設(shè)置在所述處理空間中以支撐基板；流體供應(yīng)單元，配置為將超臨界二氧化碳供應(yīng)到所述處理空間中；加熱器，配置為加熱所述腔室；以及控制器，配置為控制所述加熱器。所述控制器可以以這種方式控制所述加熱器:當將二氧化碳供應(yīng)到所述腔室中時，維持所述腔室的溫度，以使得二氧化碳從氣態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界狀態(tài)。
[0015]在一些實施例中，所述流體供應(yīng)單元可包括閥，所述閥配置為控制將被供應(yīng)到所述腔室中的流體的量，以及所述控制器控制所述閥。所述控制器以這種方式控制所述閥:當將二氧化碳供應(yīng)到腔室中時，維持所述腔室的壓力，以使得二氧化碳從氣態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界狀態(tài)。
【附圖說明】
[0016]從下述的簡要說明結(jié)合附圖將更清楚地理解示例性實施例。附圖示出了本發(fā)明所描述的非限定性的示例性實施例。
[0017]圖1為二氧化碳的壓力-溫度相圖；
[0018]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的基板處理系統(tǒng)的俯視圖；
[0019]圖3為示出了圖2的第一工藝腔室的示例的剖視圖；
[0020]圖4為示出了圖2的第二工藝腔室的示例的剖視圖；
[0021]圖5為示出了當在傳統(tǒng)基板處理系統(tǒng)中執(zhí)行超臨界流體工藝時發(fā)生的工藝流體相變的曲線；
[0022]圖6為示出了當在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的基板處理系統(tǒng)中執(zhí)行超臨界流體工藝時發(fā)生的工藝流體相變的曲線；
[0023]圖7為示出了當在圖2中的第二工藝腔室中執(zhí)行基板處理工藝時，顆粒數(shù)量與工藝流體的溫度和壓力之間的關(guān)系的曲線。
[0024]應(yīng)當理解的是，這些圖意在說明在某些示例性實施例中所使用的方法、結(jié)構(gòu)和/或材料的一般特征，并意在補充下面提供的文字描述。然而，這些圖并不是成比例的，且不能精準體現(xiàn)出任何給出的實施例的精確結(jié)構(gòu)或性能特征，且不應(yīng)該被理解為限定或限制定示例性實施例所包含的值的范圍或性能。例如，為了清楚起見，分子、層、區(qū)和/或結(jié)構(gòu)元素的相對厚度和位置可被縮小或放大。在不同的圖中使用相似或相同的附圖標記意在說明有相似或相同的元件或特征。
【具體實施方式】
[0025]參照示出示例性實施例的附圖，現(xiàn)在將更充分地描述本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例。然而，本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例可體現(xiàn)為多種不同形式，且不應(yīng)當被理解為被限定為本文所描述的具體實施例；而是，提供這些示例性實施例以便本發(fā)明將是周密的和完整的，并將向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分表達示例性實施例的構(gòu)思。在附圖中，為了清楚起見，層和區(qū)的厚度是被放大的。附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，因此，它們的描述將被省略。
[0026]應(yīng)當理解的是，當元件被描述為“連接到”或“結(jié)合到”另一元件時，可為直接連接或結(jié)合到另一元件，或者也可存在中介元件。與此相反，當元件被描述為“直接連接到”、“直接結(jié)合到”另一個元件時，則不存在中介元件。相同的標記自始至終表示相同的元件。本文中所用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)聯(lián)列舉項的任意組合和全部組合。所使用的、描述多個元件或多個層之間的關(guān)系的其它詞語應(yīng)該以同樣的方式理解(例如“之間”對“直接之間”，“相鄰”對“直接相鄰”，“在…上”對“直接在…上” )O
[0027]應(yīng)當理解的是，雖然本文可使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分相區(qū)分。因此，在不脫離示例性實施例教導(dǎo)的情況下，以下討論的第一元件、第一組件、第一區(qū)域、第一層或第一部分均可以被稱為第二元件、第二組件、第二區(qū)域、第二層或第二部分。
[0028]為了便于描述，本文可使用空間相對術(shù)語例如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等，以描述如附圖中所示的一個元件或特征與其他元件或特征之間的關(guān)系。應(yīng)當理解的是，空間相對術(shù)語的目的在于除了附圖中描述的方位以外，還包含裝置在使用或操作中的其它不同方位。例如，如果附圖中的裝置被倒置，則描述為在其它元件或特征“在…下方”或“在…之下”的元件將隨之調(diào)整為在其它元件或特征的“在…上方”。因此，示例性術(shù)語“在…下方”可包含上方和下方兩個方位。裝置可作其它調(diào)整(旋轉(zhuǎn)90度或處于其它方位)，并且本文使用的空間相對術(shù)語可進行相應(yīng)的解釋。
[0029]本文所使用的術(shù)語僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限定示例性實施例。如本文所使用的，單數(shù)形式“一”和“該”旨在還包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確指出并非如此。還應(yīng)當理解的是，本文中所使用的術(shù)語“包含”、“由…組成”、“包括”和/或“其中包括”指定存在所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或以上的組合。
[0030]除非另有說明，本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。還應(yīng)理解的是，術(shù)語(例如常用詞典中定義的那些術(shù)語)應(yīng)當解釋為具有與它們在相關(guān)領(lǐng)域背景下的含義一致的含義，而不能以理想化意義或過于正式的意義來解釋，除非本文明確說明如此。
[0031]在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例的基板處理系統(tǒng)100。
[0032]基板處理系統(tǒng)100可構(gòu)造為使用超臨界流體作為工藝流體來執(zhí)行處理基板S的超臨界工藝。
[0033]這里，基板S可為各種基板中的一種，在該基板上可形成有電路圖案(例如，半導(dǎo)體器件的電路圖案、平板顯示器(FPD)器件的電路圖案等)。例如，基板S可為硅片，但是本發(fā)明構(gòu)思的示例性實施例可以不限于此。例如，諸如晶片、玻璃基板或有機基板的各種基板可被用作基板S。
[0034]在下文中，