專利名稱：在高深寬比納米結(jié)構(gòu)中減少圖案塌陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導體器件。尤其是，本發(fā)明涉及半導體器件的生產(chǎn)過程，其中對具有在生產(chǎn)過程中對圖案塌陷敏感的高深寬比納米結(jié)構(gòu)的晶片采用濕式化學處理。
背景技術(shù)：
半導體器件的制造需要經(jīng)過長期的復雜的過程。上述過程的一部分涉及將特征蝕刻到娃晶片上的層置物質(zhì)上。該層置物質(zhì)可包括單層的例如SiO或SiN等娃基材料，或者該層疊可包括多層的諸如Si0，SiN，TE0S，多晶硅或硅等在層疊結(jié)構(gòu)中以不同的順序排列的材料。該層疊可通過多種方法形成，這些方法包括例如物理氣相沉積、化學氣相沉積、電化 學沉積以及分子束外延。一旦生成了層疊材料，則要應(yīng)用光阻劑層。將該光阻劑層作為蝕刻的掩膜。可采用包括濕式蝕刻和干式蝕刻的多種蝕刻方法。在蝕刻之后，通常采用等離子灰化過程將光阻劑層移除。在半導體器件的制造過程中，晶片要經(jīng)過諸如濕式清潔的濕式處理。濕式清潔有助于準備表面以及移除一些其他處理過程之后的殘余雜質(zhì)。該清潔過程通常包括與兆聲波、射流和/或其他顆粒移除工藝相結(jié)合的化學處理，隨后進行漂洗和干燥過程。干燥過程包括通過離心，真空吸附，包括異丙醇的馬朗戈尼(Marangoni)效應(yīng)或者上述這些常用公知工藝的組合來從表面進行整體的液體的移除。在整個制造工藝中晶片可經(jīng)過上述步驟的多次發(fā)生。因此，當晶片上的器件特征收縮并且在制造過程中使用大量液體時，強大的毛細力可在干燥過程中釋放足夠大的作用力從而以使上述結(jié)構(gòu)塌陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題并且實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種在半導體器件制造過程中使用的晶片的處理方法。該方法教導通過減少或消除晶片上高深寬比特征的塌陷的這樣一種方式處理晶片。高深寬比特征形成在已經(jīng)在晶片上制造的硅基層。處理上述特征的側(cè)壁以使得其更加疏水。在晶片上執(zhí)行濕式處理過程然后將該晶片干燥。在另一個實施例中，提供一種在制造半導體器件過程中使用的晶片處理方法。高深寬比特征形成在晶片上的硅基層上。執(zhí)行晶片的濕式處理過程。該濕式處理工藝包括濕式清潔晶片，在晶片上沉積改變特征表面特性的底料(primer )從而增加特征表面的疏水性并且清洗晶片。在上述濕式處理之后，該晶片被干燥。本申請的上述以及其他特征將在本申請下面的說明書并結(jié)合下面的附圖中詳細描述。


附圖用于舉例說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明，其中相同的附圖標記表示相同的部件。
圖IA和IB顯示了本發(fā)明某些實施例的高級流程圖。圖2A-2C顯示了經(jīng)過破壞性濕式處理和干燥處理的示例性晶片。圖3A-3G顯示了經(jīng)過本發(fā)明實施例的選定步驟處理的示例性晶片。圖4A-4G顯示了經(jīng)過本發(fā)明實施例的選定步驟處理的示例性晶片。圖5A-5H顯示了經(jīng)過本發(fā)明實施例的選定步驟處理的示例性晶片。
具體實施例方式現(xiàn)在將結(jié)合幾個優(yōu)選的實施方式以及相應(yīng)的附圖來詳細描述本發(fā)明。下面的說明中，描述了一些具體的細節(jié)，從而使得本發(fā)明能夠得到透徹的理解。顯然，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，即使沒有部分或全部的這些具體的細節(jié)，仍然可以實現(xiàn)本發(fā)明。另外，為了避免不必要地使本發(fā)明難以理解，熟知的工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)不進行詳細的描述。由低溫氧化，化學氣相沉積和植入生成的氧化硅和氮化硅，已經(jīng)被傳統(tǒng)地應(yīng)用在高深寬比納米結(jié)構(gòu)中的電性以及熱絕緣、掩膜和封裝的前段制程(FEOL)處理中。在FEOL應(yīng)用中這些材料的使用已經(jīng)持續(xù)地提供選擇比來減少特征尺寸以及增加深寬比從而達到用于32nm集成電路制造的器件的期望密度以及更高的密度。深寬比通常在10 1到25 1的范圍中并且可能更高。然而，由于在FEOL應(yīng)用中關(guān)鍵尺寸持續(xù)縮減并且深寬比持續(xù)增加，與處理如此密集地制備的納米結(jié)構(gòu)有關(guān)的問題已經(jīng)出現(xiàn)并且可以預見地對濕式清潔過程構(gòu)成巨大的挑戰(zhàn)。一種常見的問題是已經(jīng)破壞了用于淺溝槽隔離的密集封裝高深寬比納米結(jié)構(gòu)。圖2A顯示了與成組的納米結(jié)構(gòu)202在一起的晶片201。特征塌陷發(fā)生在濕式清潔以及隨后的干燥過程中。圖2B顯示了在濕式清潔過程中圖2A的納米結(jié)構(gòu)202，其中液體204已經(jīng)收集在納米結(jié)構(gòu)202之間。在濕式處理過程中液體進入到特征中并且強大的毛細力會施加足夠的力從而損壞精細的納米結(jié)構(gòu)。此外，干燥液體的表面張力也試圖將鄰近納米結(jié)構(gòu)的表面拉到相接觸。由于收集在特征中的液體不均衡以及干燥過程的不一致，這些力通常會由于在多個特征之間缺少壓力的平衡而加劇。這些力會造成個別特征塌陷或者也通過橋接(bridging)造成塌陷。當至少兩個鄰近的納米結(jié)構(gòu)朝向彼此塌陷并且這兩個納米結(jié)構(gòu)粘結(jié)在一起時，則產(chǎn)生了橋接。鄰近納米結(jié)構(gòu)的側(cè)壁本身可粘結(jié)在一起，或者殘余材料會聚集在納米結(jié)構(gòu)之間，并使納米結(jié)構(gòu)連接在一起。圖2C顯示了特征塌陷的兩個示例。一個例子是納米結(jié)構(gòu)206的單獨塌陷。另一個例子則顯示了兩個納米結(jié)構(gòu)205的橋接。其他類型的特征塌陷也是可能的。在半導體制造過程中特征塌陷是一個嚴重的問題并且會導致其所生成的電路的缺陷。減少特征塌陷的一些方法已經(jīng)開發(fā)。示例包括使用諸如2-丙醇(2-pi~0pana0l) Y=22達因/cm等超低表面張力的液體來沖洗，使用氟化有機表面活性劑(HFE，Y = 14達因/cm)超臨界二氧化碳來干燥，并且在升高的溫度處采用相似的方法來干燥。這些工藝中的某些已經(jīng)取得有限的成功；然而，這樣的工藝是昂貴的并且通常需要精確的設(shè)置。例如，超臨界二氧化碳需要高壓以達到臨界點。在整個制造過程中，晶片會經(jīng)過濕式處理以及干燥的多次發(fā)生。由于晶片上器件特征在縮減，在干燥過程中強大的毛細力會施加過量的力以使結(jié)構(gòu)塌陷。需要一種具成本效益并且簡單的處理晶片的方法，其能夠減少在連續(xù)的濕式清潔制程中高深寬比納米結(jié)構(gòu)、的塌陷的發(fā)生。根據(jù)這一要求，本發(fā)明概述了一種方法，其能夠在晶片上的高深寬比納米結(jié)構(gòu)的單晶片濕式清潔過程中應(yīng)用從而避免塌陷和粘著。圖IA是本發(fā)明實施例的高級概述。在該方法的開始時，至少一個硅基層被沉積在晶片上(步驟102)。光阻劑圖案化掩膜被形成在硅基層上(步驟104)并且以光阻劑作掩膜將特征蝕刻到硅基層上(步驟108)。光阻劑掩膜然后被去除(步驟112)。然后采用一種工藝使得特征的側(cè)壁變得更加疏水(步驟116)。在一個實施例中，該工藝包括在晶片上沉積底料，其通過化學方式改變特征的表面作為制作流程的第一步而不需要對特征進行濕式處理。這一步驟可通過在濕式處理之前將有關(guān)的表面曝光給改性劑的蒸汽來實現(xiàn)。然后在晶片上執(zhí)行濕式處理(步驟120)，其包括一系列連續(xù)的濕式清潔步驟以清潔蝕刻之后留在特征上的常見殘余物。然后干燥該晶片(步驟124)。圖IB是本發(fā)明另一個實施例的高級概述。在這個實施例中，使得側(cè)壁更加疏水的步驟(步驟116)和濕式處理(步驟120)的步驟被合并為一個在濕式處理過程中使得側(cè)
壁更加疏水的步驟(步驟124)。例如，這一步驟可這樣執(zhí)行，在濕式清潔過程之前或之后將有關(guān)的表面曝露給包括改性劑的液態(tài)溶液，該包含表面改性劑的液態(tài)溶液可由與諸如正己燒(n-Hexane),甲苯(Toluene), NPM, 二甲基亞諷(DMSO),丙麗(Acetone), 二甲基甲酸胺(DMF)，二甲基乙酰胺(DMAC)或者氫氟醚(HFE)等制劑易混溶的溶劑生成。其他步驟則保持不變。圖3A-3G顯示了在上述公開的方法的實施方式的選定步驟中的具有高深寬比納米結(jié)構(gòu)的晶片的示例。圖3A顯示了在步驟102執(zhí)行之后的晶片的結(jié)果。硅基材料層306已經(jīng)被形成在晶片301上?？刹捎枚喾N方式來形成硅基材料層306。例如，可通過物理氣相沉積，化學氣相沉積，電化學沉積或分子束外延來形成該層。盡管圖3A顯示了單一均勻的硅基層306，應(yīng)該意識到基于許多因素，例如制造的電路的預期用途或者采用的特定制造工藝，可以采用多層材料的基層。多層結(jié)構(gòu)的示例包括常見的淺溝溝道隔離堆，該隔離堆的構(gòu)成為頂層四乙基原硅酸鹽(TE0S)，然后是氮化硅(SiN)，復晶硅(PolySi)，最后是底層硅
(Si)，或者該隔離堆的構(gòu)成為頂層氮化硅(SiN)，隨后是四乙基原硅酸鹽(TE0S)，然后另一層氮化硅(SiN),復晶硅(PolySi )，然后底層硅(Si )來構(gòu)成。在另一個實施例中，硅基層306沒有形成在晶片301上。取而代之的是，該硅晶片301被蝕刻。圖3B顯示了具有硅基材料層306和已經(jīng)被圖案化的光阻劑層305的晶片301。光阻劑層305被沉積在硅基材料上，通常使用旋涂工藝并且該光阻劑層采用光刻法來進行圖案化(步驟104)。光阻劑層305被用作掩膜以確定哪些硅基層應(yīng)該被移除以及在蝕刻過程中什么材料應(yīng)留下。濕式或干式蝕刻過程(步驟108)則用來移除沒有被光阻劑層305所覆蓋的材料。圖3C顯示了蝕刻后的晶片301，其顯示了由蝕刻形成的納米結(jié)構(gòu)302 (步驟108)。此時光阻劑305依然存在。在蝕刻之后，該光阻劑材料可被移除(步驟112)。該光阻劑通過化學去除過程或灰化過程來移除。圖3D顯示了晶片301以及在蝕刻和光阻劑移除之后依然保留的4列硅基材料。硅基材料列組成納米結(jié)構(gòu)302。值得注意的是，盡管圖中顯示的是蝕刻在晶片301上的特定實施例的特征，其他數(shù)量或類型的特征也是可行的。圖3E顯示了已經(jīng)將底料層303沉積在納米結(jié)構(gòu)302 (步驟116)之后的晶片301以及納米結(jié)構(gòu)302。底料層303是由自組裝或其他已知的沉積過程形成的單層結(jié)構(gòu)。替代地，底料層303可以更厚，例如一層薄膜。一些可能的表面改性劑的示例包括TK甲基氧_■娃燒(HMDS)，以及多種燒氧基娃燒和燒基娃燒(alkysilanes)。尤其是，可以采用氟化的或基于三氯娃燒(trichloro silane), 二氯娃燒(dichloro silane),單氯娃燒(monochloro silane),三甲氧基石夕燒，二甲氧基娃燒(dimethoxysilane),甲氧基娃燒(methoxysilane)，三乙氧基硅烷，二乙氧基硅烷以及乙氧基硅烷的長鏈碳氫化合物來命名一些實施例。將底料303增加到納米結(jié)構(gòu)302上，通過改變納米結(jié)構(gòu)302的表面特性，其有助于減少特征塌陷。納米結(jié)構(gòu)302的表面通過化學方式改變，因此在兩個鄰近表面之間的靜摩擦力被減少或者優(yōu)選地通過使得納米結(jié)構(gòu)302更加疏水將表面張力消除。調(diào)整靜摩擦的化學改變的一個示例將用諸如Si-CH3, Si-R或者Si-RF等非極性基團(其中，R是n長度的烴 或者氟取代鏈)來取代納米結(jié)構(gòu)表面的極性羥基基團(例如，Si-O或者Si-N，通常用來制造高深寬比納米結(jié)構(gòu))。Si-CH3組可通過例如HDMS (C6H18OSi2)來提供。另一個化學改性劑的實施例是1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷(F0TS，C8F13H4SiCl3)0非極性基團的存在提供了具有去離子水接觸角度從70-130度之間變化的穩(wěn)定改性表面，其中基于液體彎月面的形成而產(chǎn)生的過多的作用力可以被阻止。在通過表面及其蒸汽的作用進行濕式處理階段之前將底料303加到表面上。當在濕式處理階段之前增加底料時，底料303額外作用以最小化或防止過多的靜摩擦力，該靜摩擦力經(jīng)常由緊鄰的表面上的水的吸附所施加的。使用FOTS的一個示例制造流程是首先通過混合重量比為0. I - 50%的FOTS溶液和無水正己烷來生成化學改性劑的儲備(stock)溶液，然后在溫度在40-200度之間的烤箱中聯(lián)合加熱一滴儲備溶液和將被改性的樣本。在大概2-300秒之后，儲備溶液蒸發(fā)完畢并且FOTS分子與樣本表面起反應(yīng)。通過這種方式生成的表面具有大于120度的DI水接觸角度。替代地，底料可在濕式階段處理過程中通過使用包含改性劑的適當溶劑而被加入到表面上。這一步驟可在連續(xù)處理流程中的濕式清潔步驟之前或之后執(zhí)行。使用FOTS的示例性過程在氮氣下將樣本浸泡在FOTS重量比為0. 01-50%的HFE-7100 (3M,Minneapolis,MN),甲苯(Toluene),正己燒(n-hexane),三氯甲燒(chloroform),或者丙酮(acetone)中大概10秒鐘到I個小時，使用鮮的(fresh) HFE-7100進行超聲沖洗，然后用氮進行干燥。圖3F顯示了經(jīng)過了諸如在已施加底料303之后的濕式清潔操作之類的濕式處理(步驟120)的晶片301。來自濕式處理的液體304被收集在納米結(jié)構(gòu)302中并且目前被納米結(jié)構(gòu)302的更疏水的側(cè)壁所抵制。納米結(jié)構(gòu)302的側(cè)壁的疏水性的增強減少了當前納米結(jié)構(gòu)302之間的毛細力并且防止在特征中收集的液體之間形成凹形彎月面。圖3G顯示了經(jīng)過DI水沖洗的已經(jīng)被干燥之后的晶片301。可選的是，底料303可在干燥之后被移除，例如，通過氧氣或二氧化碳閃蒸過程。這將使得晶片301以及納米結(jié)構(gòu)302回到圖3D的狀態(tài)，但是其上的處理殘留物會顯著地減少或者移除。圖4A-4G顯示了本發(fā)明所示的另一個實施例中的選定步驟中的具有高深寬比納米結(jié)構(gòu)302的晶片301。圖4A顯示了在步驟102之后的晶片狀態(tài)。硅基材料層306形成在晶片301上?？梢圆捎枚喾N工藝來形成硅基層306。例如，該硅基層通過物理氣相沉積，化學氣相沉積，電化學沉積或分子束外延的方式來形成。盡管圖4A顯示的是單一的均勻的硅基層306，值得注意的是基于多種因素也可采用多層材料，這些因素如即將制作的電路的預期用途或者采用的特定制造工藝。多層結(jié)構(gòu)的示例包括頂層是四乙基原硅酸鹽(TEOS)，然后是氮化硅(SiN)，然后復晶硅(PolySi)，然后是底層硅(Si)這樣的結(jié)構(gòu)的堆疊，或者該堆疊的結(jié)構(gòu)為頂層是氮化硅(SiN)，隨后是四乙基原硅酸鹽(TE0S)，然后是另一層氮化硅(SiN)，然后是復晶硅(PolySi)，然后是底層硅(Si)。圖4B顯示了具有硅基材料層306以及已經(jīng)被圖案化的光阻劑層305的晶片301。光阻劑層305被沉積在硅基材料層上，該沉積經(jīng)常采用旋涂工藝，并且光阻劑采用光刻法來進行圖案化(步驟104)。光阻劑層305被用作掩膜以確定哪些硅基材料應(yīng)該被移除以及蝕刻過程后應(yīng)該留下什么材料。濕式或干式蝕刻過程(步驟108)可用來移除未被光阻劑305所覆蓋的材料。圖4C顯示了蝕刻之后的晶片301，其顯示了通過蝕刻(步驟108)形成的納米結(jié)構(gòu)302。此時光阻劑305依然存在。在蝕刻之后，光阻劑材料305接著可被移除(步驟112)。可通過化學去除過程或者灰化過程來移除光阻劑305。 圖4D顯示了晶片301以及在蝕刻和光阻劑移除之后依然保留的4列硅基材料(步驟112)。硅基材料列組成納米結(jié)構(gòu)302。值得注意的是，盡管圖中顯示的是可以蝕刻在晶片301上的特定實施例的特征，其他數(shù)量或類型的特征也是可行的。在這個實施例中，納米結(jié)構(gòu)302的側(cè)壁通過粗糙工藝變得更加疏水(步驟116)?；瘜W取代基可以與納米結(jié)構(gòu)302的表面發(fā)生反應(yīng)，這樣的話，納米結(jié)構(gòu)302的表面形態(tài)則被改變。例如，盡管光阻劑305被旋涂在硅基層306上，但是聚合物光刻膠可被曝光到氟(F)和氧(0)混合物等離子體上從而引起基底上聚合物的再沉積。由等離子反應(yīng)生成的再沉積聚合物并不是光滑的薄膜，因此其可以作為蝕刻底層基底的掩膜。可采用變化的沉積以及蝕刻工藝來改變表面粗糙度并且經(jīng)由隨后的C4F8等離子薄膜涂敷工藝來達到所要求的表面形貌從而生成一個超級疏水表面。如圖4E所示，上述變化導致粗糙界面401具有增長的表面區(qū)域用于隨后與表面改性劑的反應(yīng)，這樣使得該表面變得更加疏水。例如，通過使用聚合等離子體以及在增高的溫度下干式或氣相氟蝕刻的反應(yīng)離子蝕刻(RIE)構(gòu)造(texture)來實現(xiàn)粗糙化。圖4F顯示了經(jīng)過濕式處理的晶片301 (步驟120)，該濕式處理例如在將納米結(jié)構(gòu)的表面粗糙化從而增加用于隨后的表面改性反應(yīng)的表面區(qū)域之后進行的濕式清潔過程。來自濕式處理的液體304被收集在納米結(jié)構(gòu)302中并且被現(xiàn)有的更加疏水的納米結(jié)構(gòu)302的側(cè)壁所排斥。納米結(jié)構(gòu)302的側(cè)壁的增強的疏水性減少了當前納米結(jié)構(gòu)之間的毛細力并且防止了在收集在特征之間的液體形成凹陷的彎月面。圖4G顯示了干燥之后的晶片301(步驟124)以及其顯示沒有特征塌陷的跡象。圖5A-5H顯示了本發(fā)明所示的另一個實施例中的選定步驟中的具有高深寬比納米結(jié)構(gòu)302的晶片301。圖5A顯示了在步驟102之后的晶片。硅基材料層306被形成在晶片301上。有多種工藝可以用于形成硅基層。例如，可通過物理氣相沉積，化學氣相沉積，電化學沉積或分子束外延的方式來進行硅基層的形成。盡管圖5A顯示了單一的均勻的硅基層306，應(yīng)該注意的是基于多種因素可采用多層材料的結(jié)構(gòu)，這些因素如制造的電路的預期用途或者使用的特定制造過程。多層結(jié)構(gòu)的示例包括頂層是四乙基原硅酸鹽(TE0S)，然后是氮化硅(SiN)，然后是復晶硅(PolySi)，最后是底層硅(Si)這樣的結(jié)構(gòu)的堆疊，或者該堆疊的結(jié)構(gòu)為頂層是氮化硅(SiN)，隨后是四乙基原硅酸鹽(TEOS)，然后是另一層氮化硅(SiN)，然后是復晶硅(PolySi)，然后是底層硅(Si)。圖5B顯示了具有硅基材料層306以及已圖案化的光阻劑層305的晶片301。光阻劑層305被沉積在硅基材料層上，該沉積通常采用旋涂工藝，并且使用光刻膠對光阻劑進行圖案化(步驟104)。光阻劑層305被用作掩膜以確定在蝕刻過程中什么硅基材料將被移除以及蝕刻過程之后什么材料將被留下。濕式或干式蝕刻過程(步驟108)可用來移除沒有被光阻劑305覆蓋的材料。圖5C顯示了在蝕刻之后的晶片301，顯示了由蝕刻(步驟108)形成的納米結(jié)構(gòu)302。此時光阻劑305依然存在。在蝕刻之后，光阻劑材料305可以被移除(步驟112)。光阻劑305可通過化學去除過程或通過灰化過程來移除。圖顯示了晶片301和在蝕刻和光阻劑移除(步驟112)之后保留的4列硅基材 料。硅基材料列組成納米結(jié)構(gòu)302。應(yīng)該注意的是，盡管圖中顯示了蝕刻在晶片301上的特征的特定實施例，其他數(shù)量以及類型的特征也是可行的。圖5E顯示了在濕式處理過程中經(jīng)過濕式清潔的晶片301，其中濕式清潔是清潔來自上一個操作工藝的蝕刻或灰化的殘留物。濕式清潔化學品501可以包括，例如，化學品的含水的、半含水的或有機的溶液或者包括HC1、HF、NH4F, NH3含水溶液、H2S03、H2O2的化學品的混合物。圖5F顯示了納米結(jié)構(gòu)302的表面，該表面在圖5E所示的濕式清潔過程之后通過在濕式處理過程中沉積表面改性劑303而變得更加疏水。一個特定的使得納米結(jié)構(gòu)302的表面更加疏水的過程的示例是1)使用去離子(DI)水沖洗掉濕式清潔化學品501，2)利用異丙醇替代去離子(DI)水，3)使用HFE替代異丙醇，4)將晶片浸入到FOTS的重量比為
0.01-50%的HFE中2秒到10分鐘，并且5)用HFE沖洗。一個替代的實施例是1)利用去離子(DI)水沖洗掉濕式清潔化學品501，2)使用不包括-OH基的有機溶劑來代替去離子(DI)水，該有機溶劑與去離子(DI)水也是易混溶的(具有上述特性的溶劑包括二甲基甲酰胺(DMF)，二甲基乙酰胺(DMAC)，丙酮，甲基吡咯烷酮(NMP))，3)將晶片浸泡到FOTS的重量比為0. 01-50%的有機溶劑中2秒鐘到10分鐘，并且4)沖洗掉有機溶劑。圖5F中的條目502表示在使得納米結(jié)構(gòu)302的表面變得更加疏水的過程中所使用的化學品。圖5G顯示了在圖5F之后再次將去離子(DI)水304引入到疏水納米結(jié)構(gòu)302中的步驟，以利用由疏水納米結(jié)構(gòu)302中的凸陷的水彎月面所生成的高拉普拉斯(Laplace)壓力來防止該納米結(jié)構(gòu)302在干燥過程塌陷。上述操作的一個特定實施例是1)利用異丙醇替代HFE，并且2)利用去離子(DI)水替代異丙醇。由于異丙醇具有比去離子(DI)水更低的表面張力并且易于與去離子(DI)水混溶，先在異丙醇中浸泡然后在去離子(DI)水中浸泡可以通過擴散(diffusion)過程將去離子(DI)水引入疏水納米結(jié)構(gòu)302中。替代地，如果由圖5F替代的步驟結(jié)束在不包括-OH基但與水混溶的有機溶劑中，則簡單的離子去(DI)水清洗步驟可在此處應(yīng)用。圖5H顯示了干燥之后完整的高密度高深寬比納米結(jié)構(gòu)302。盡管本發(fā)明已經(jīng)通過一些優(yōu)選實施例的方式進行了描述，仍然有落入本發(fā)明范圍內(nèi)的變形，置換，修改以及其他替代等同方案。應(yīng)該理解的是，有很多替換的方法來實施本發(fā)明的方法和裝置。因此，以下隨附的本申請的權(quán)利要求應(yīng)該被理解為包含所有落入本發(fā)明的實質(zhì)精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變形，置換，修 改以及其他替代等同方案。
權(quán)利要求
1.一種處理在制造半導體器件過程中所使用的晶片的方法，所述方法包括 在該晶片上的硅基層中形成高深寬比特征； 使得該特征的側(cè)壁更加疏水； 執(zhí)行該晶片的濕式處理；以及 隨后干燥該晶片。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述使得該特征的側(cè)壁更加疏水通過將底料沉積在該晶片上來實現(xiàn)，其中該底料通過用化學方法改變該特征的表面來使得該側(cè)壁更加疏水。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中通過在所述執(zhí)行該晶片的濕式處理之前執(zhí)行氣相沉積將所述底料沉積在該晶片上。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述濕式處理之前將所述底料沉積在該晶片上包括 通過將C8F13H4SiCl3(FOTS)的重量比為O. 1-50%的溶液與無水正己烷混合來生成底料溶液；并且 與晶片一起聯(lián)合加熱底料溶液的一部分，使得該底料溶液蒸發(fā)并且所述FOTS分子與所述納米結(jié)構(gòu)的所述側(cè)壁發(fā)生反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中在該晶片的所述濕式處理過程中通過液體沉積將所述底料沉積在所述晶片上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述執(zhí)行該晶片的所述濕式處理包括在所述濕式處理過程中在所述將所述底料沉積在所述晶片之后沖洗所述晶片。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述底料包括自組裝單層膜。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述底料包括膜，并且其中該膜包括六甲基氧ニ硅烷、烷氧基硅烷或者烷基硅烷中的至少ー種。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其中所述使得所述側(cè)壁更加疏水是通過粗糙化所述側(cè)壁來實現(xiàn)的。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述粗糙化所述側(cè)壁通過將所述晶片曝露給聚合等離子體、氣相氟化氫或者氟基等離子體蝕刻中的至少ー種來實現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述粗糙化所述側(cè)壁通過反應(yīng)離子蝕刻來實現(xiàn)。
12.如權(quán)利要求1-11中任一項所述的方法，其中所述形成所述高深寬比特征包括 在所述硅基層上形成光阻劑圖案化掩膜；并且 將所述高深寬比特征蝕刻到所述硅基層中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述形成所述高深寬比特征進一歩包括剝除所述光阻劑圖案化掩膜。
14.一種處理在半導體器件制造過程中所使用的晶片的方法，該方法包括 在該晶片上的硅基層中形成高深寬比特征； 執(zhí)行該晶片的濕式處理，其中該濕式處理包括 濕式清潔該晶片； 將底料沉積在該晶片上，該底料改變底料特征的表面特性從而增加所述特征的所述表面的疏水性； 并且利用去離子水替代在底料沉積中使用的有機溶劑；并且 隨后干燥該晶片。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述底料包括自組裝單層膜。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述底料包括膜，并且其中該膜包括六甲基氧二硅烷、烷氧基硅烷或者烷基硅烷中的至少一種。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述將底料沉積在該晶片上的步驟包括 在氮氣環(huán)境下，將該晶片浸泡在C8F13H4SiCl3(FOTS)的重量比為0. 1-50%的HFE、甲苯、正己烷、三氯甲烷或者丙酮中的至少一種中；并且 用HFE沖洗。
18.如權(quán)利要求14-17中任一項所述的方法，其中有機溶劑的所述替代包括 利用與水混溶的有機溶劑沖洗該晶片； 利用去離子水沖洗晶片。
19.如權(quán)利要求14-18所述的方法，其中在該晶片的所述濕式清潔過程中所采用的溶液包括下述一種或多種=HCl，HF，NH4F, NH3含水溶液，H2SO4或者H202。
全文摘要
提供了一種用于處理高深寬比納米結(jié)構(gòu)表面以有助于在與半導體器件的制造有關(guān)的一些精密的處理過程中保護精細的納米結(jié)構(gòu)的方法。對包含高深寬比納米結(jié)構(gòu)的晶片進行處置以使得納米結(jié)構(gòu)的表面變得更加疏水。該處置可包括，應(yīng)用以化學方式改變納米結(jié)構(gòu)的表面的底料從而防止納米結(jié)構(gòu)的表面在隨后的濕式清潔過程中損壞。該晶片可被進一步處理，例如在濕式清潔過程后進行干燥過程。納米結(jié)構(gòu)增長的疏水性有助于減少或防止納米結(jié)構(gòu)的塌陷。
文檔編號H01L21/302GK102741984SQ201180007817
公開日2012年10月17日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月1日
發(fā)明者卡特里娜·米哈利欽科, 尹石民, 戴維·S·L·梅, 朱繼, 阿米爾·A·亞西爾 申請人:朗姆研究公司