襯底處理方法及其設(shè)備的制造方法
【專利說明】襯底處理方法及其設(shè)備
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于在2014年I月17日提交的日本專利申請(qǐng)2014-007134，并且要求其優(yōu)先權(quán),通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]此處描述的實(shí)施例涉及襯底處理方法及其設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]在形成集成電路的層狀結(jié)構(gòu)于襯底的表面上的半導(dǎo)體器件制造工藝中，例如，半導(dǎo)體晶片(以下稱為“晶片”)，提供了利用諸如清潔液體的液體去除襯底表面上的粉塵或者自然氧化物膜的液體處理工藝。
[0005]隨著半導(dǎo)體器件的高度集成，所謂的圖形坍塌(pattern collapse)現(xiàn)象已經(jīng)成為在此類液體處理工藝中的問題。圖形坍塌是這樣一種現(xiàn)象，當(dāng)干燥附著于襯底的圖形表面的液體時(shí)，由于液體在襯底的相鄰圖形表面不均勻蒸發(fā)，存在于圖形之間的液位高度變得不同，并且圖形通過流體的表面張力造成的毛細(xì)力而坍塌。
[0006]已知使用超臨界流體的方法，該方法為在抑制此類圖形坍塌的出現(xiàn)的同時(shí)，干燥附著到襯底表面的液體。與液體相比，該超臨界流體具有小粘度和高液體提取能力。相應(yīng)地，通過使超臨界流體與用液體潤(rùn)濕的襯底表面接觸，將襯底表面上的液體提取到超臨界流體中，并且可以容易地用超臨界流體替代液體。因?yàn)樵诔R界態(tài)不存在氣相和液相之間的界面，當(dāng)襯底表面上的液體被替代為超臨界流體時(shí)，接著減小壓力，覆蓋襯底表面的超臨界流體立即改變?yōu)闅怏w。用這種構(gòu)造，可以在不被表面張力的影響的情況下去除和干燥襯底表面上的液體。
[0007]已知使用諸如氟代醇(fluoroalcohol)、氫氟醚(HFE)、氯氟烴(CFC)、氫氟烴(HFC)和全氟化碳(PFC)的含氟有機(jī)溶劑的超臨界干燥方法為傳統(tǒng)技術(shù)。在此傳統(tǒng)技術(shù)中，在用清潔液體清潔襯底表面后，順序地將純水和醇供應(yīng)到襯底表面。含氟有機(jī)溶劑被供應(yīng)到襯底表面并且被替代為醇。隨著含氟有機(jī)溶劑填充在襯底表面上并且不經(jīng)干燥，將襯底輸送到室中。通過加熱將含氟有機(jī)溶劑的相改變?yōu)槌R界態(tài)。
[0008]此時(shí)，對(duì)于填充在襯底表面上的含氟有機(jī)溶劑，優(yōu)選使用輸送襯底到室時(shí)不揮發(fā)的高沸點(diǎn)溶劑。然而，一般來說，高沸點(diǎn)溶劑具有高臨界溫度。相應(yīng)地，當(dāng)供應(yīng)到室的含氟有機(jī)溶劑的相在高溫度和高壓力氣氛下改變?yōu)槌R界態(tài)時(shí)，發(fā)生熱分解，并且生成氟原子。這樣有一個(gè)問題，襯底會(huì)被氟原子破壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的問題是提供能在不引起諸如圖形坍塌的故障下進(jìn)行超臨界干燥工藝的襯底處理方法及其設(shè)備。
[0010]按照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底處理方法，將超純水供應(yīng)到襯底的表面。將含氟代醇溶劑供應(yīng)到已附著超純水的襯底的表面。將具有在含氟代醇溶劑中的溶解性并與含氟代醇溶劑不同的第一溶劑供應(yīng)到已附著含氟代醇溶劑的襯底的表面。將已附著第一溶劑的襯底引入到室中，用超臨界流體替代在襯底的表面上的第一溶劑，接著，減小室內(nèi)的壓力并且將超臨界流體改變?yōu)闅怏w。從室取出襯底。
【附圖說明】
[0011]圖1為示例了根據(jù)第一實(shí)施例的液體處理單元的實(shí)例的圖。
[0012]圖2為示例了根據(jù)第一實(shí)施例的超臨界干燥處理單元的實(shí)例的圖。
[0013]圖3為示例了根據(jù)第一實(shí)施例的襯底處理方法的實(shí)例的工藝流程圖；以及
[0014]圖4為示例了根據(jù)第二實(shí)施例的襯底處理方法的實(shí)例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]將參考【附圖說明】實(shí)施例。本發(fā)明并不限于實(shí)施例。
[0016](第一實(shí)施例)
[0017]將參考附圖，在下文描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的襯底處理方法及其設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的襯底處理設(shè)備包括液體處理單元10和超臨界干燥處理單元(超臨界干燥單元)20，該液體處理單元10用各種處理液體在作為襯底的晶片W上進(jìn)行液體處理，超臨界干燥處理單元20通過將附著到處理晶片W的表面的液體與超臨界流體接觸，進(jìn)行提取和替代。
[0018](液體處理單元)
[0019]圖1為示例了液體處理單元10的實(shí)例的圖。液體處理單元10例如被配置為通過旋轉(zhuǎn)清潔來逐一清潔晶片W的片型液體處理單元，以及同時(shí)進(jìn)行多個(gè)晶片W的液體處理的批型液體處理單元。液體處理單元10包括液體處理室11、晶片保持部12、清潔液供應(yīng)部
13、超純水供應(yīng)部14、第一溶劑供應(yīng)部15和中間溶劑供應(yīng)部16。
[0020]液體處理室11形成進(jìn)行用液體單元10的液體處理的處理空間。在液體處理室11的底部處提供用于排放用于液體處理的清結(jié)液等等的液體排放管17。
[0021]將晶片保持部12設(shè)置在液體處理室11中，并且保持晶片W基本水平。由于晶片保持部12以保持晶片W的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，液體處理單元10能夠旋轉(zhuǎn)清潔晶片W。
[0022]以可以將清潔晶片W的表面的清潔液供應(yīng)到通過晶片保持部12所保持的晶片W的表面的方式提供清潔液供應(yīng)部13。清潔液供應(yīng)部13包括，例如，存儲(chǔ)清潔液的存儲(chǔ)器131，以及將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的清潔液供應(yīng)到晶片W的表面的噴嘴。對(duì)于清潔液，例如，供應(yīng)諸如堿性清潔液SCl (氨和過氧化氫溶液的混合液)、酸性清潔液DHF(稀釋的氫氟酸)等坐寸ο
[0023]以可以將清洗晶片W的表面的超純水供應(yīng)到晶片保持部12所保持的晶片W的表面的方式提供超純水供應(yīng)部14。超純水供應(yīng)部14包括，例如，存儲(chǔ)超純水的存儲(chǔ)器141，以及將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的超純水供應(yīng)到晶片W的表面的噴嘴。對(duì)于超純水，例如，供應(yīng)DIW (去尚子水)等等。
[0024]以可以將阻止晶片W的表面的干燥的第一溶劑供應(yīng)到晶片保持部12所保持的晶片W的表面的方式提供該第一溶劑供應(yīng)部(第一溶劑供應(yīng)部)15。第一溶劑供應(yīng)部15包括，例如，存儲(chǔ)第一溶劑的存儲(chǔ)器151、以及將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的第一溶劑供應(yīng)到晶片W的表面的噴嘴。對(duì)于第一溶劑，例如，使用諸如含氟有機(jī)溶劑。基于下文將要描述的與第二溶劑的關(guān)系選擇用作第一溶劑的溶劑。第一溶劑的細(xì)節(jié)將在下文描述。
[0025]以可以將中間溶劑供應(yīng)到晶片保持部12所保持的晶片W的表面的方式提供中間溶劑供應(yīng)部(含氟代醇溶劑供應(yīng)部)16。中間溶劑供應(yīng)部16包括，例如，存儲(chǔ)中間溶劑的存儲(chǔ)器161以及將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的中間溶劑供應(yīng)到晶片W的表面的噴嘴。在液體處理中，在通過將超純水供應(yīng)到晶片W的表面來清洗晶片W的表面后，將中間溶劑供應(yīng)到晶片W的表面，并且用中間溶劑替代附著在晶片W的表面的超純水。進(jìn)一步，將第一溶劑供應(yīng)到晶片W的表面，并且用第一溶劑替代中間溶劑。換而言之，中間溶劑是用于用第一溶劑替代附著到晶片W的表面的超純水的中間使用的溶劑。相應(yīng)地，使用具有在超純水中的溶解性并且具有在第一溶劑中的溶解性的溶劑作為中間溶劑。中間溶劑的細(xì)節(jié)將在下文描述。
[0026]需要指出，處理液體供應(yīng)路徑可在晶片保持部12內(nèi)部形成，該處理液體供應(yīng)路徑連接到上述的清潔液供應(yīng)部13、超純水供應(yīng)部14、第一溶劑供應(yīng)部15以及中間溶劑供應(yīng)部16。利用此配置，通過處理液體供應(yīng)路徑供應(yīng)諸如清潔液、超純水、第一溶劑以及中間溶劑的各種處理液體，并且可以實(shí)現(xiàn)晶片W的后表面的液體處理。
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