CN103972045B - 半导体制造设备及半导体器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造设备及半导体器件的制造方法。根据本实施例的半导体制造设备包括腔。配置化学剂供给部分以向所述腔中的已用清洁液体清洁的半导体衬底的表面供给憎水剂或有机溶剂。配置喷射部分以将捕获水的水捕获剂喷射到所述腔中的气氛中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2013年1月25日提交的在先的日本专利申请No.2013-011850的优先权，在此引入其整个内容作为参考。
技术领域
本发明的实施例涉及半导体制造设备及半导体器件的制造方法。
背景技术
半导体器件制造工艺包括如光刻工艺、蚀刻工艺以及离子注入工艺等的多种工艺。在每个工艺结束后并且在移至下一个工艺前，进行清洁工艺和干燥工艺以除去保留在半导体表面上的杂质和残留物以便清洁半导体衬底的表面。
近年来，随着元件尺寸的降低，在半导体衬底上的图形的纵横比越来来越高。在高纵横比情况下，会出现一个问题，在干燥工艺中，毛细管现象（表面张力）会引起半导体衬底上的图形崩塌。
在湿法清洁工艺中，一般地推荐使用有机溶剂异丙醇（IPA）解决此问题。在使用IPA的情况下，IPA替代半导体衬底W上的DIW（去离子水）并且半导体衬底的表面被IPA干燥（进行IPA干燥处理）。然而，当腔中的气氛包含大量的水时，在IPA的干燥处理时，存在IPA吸收水的可能性并且当半导体衬底的表面被干燥时，在半导体表面上形成水印。
另外，还推荐一种技术用于使半导体衬底的表面憎水并且降低在图形和化学液体或者DIW之间作用的毛细力。然而，用于使半导体衬底的表面憎水的憎水剂通常在与水反应后失活。例如，在清洁器件期间，经常发生憎水剂与腔中的水反应后失活的情况。如果这种憎水剂的失活发生，那么憎水剂就不能使半导体衬底的表面憎水并且抑制毛细管现象（表面张力）导致的半导体衬底上的图形的崩塌。
发明内容
本发明的实施例实现了一种半导体制造设备及半导体器件的制造方法，该方法能够确保使半导体衬底的表面憎水并且抑制半导体衬底上的图形崩塌。
根据本实施例的半导体制造设备包括腔。配置化学剂供给部分以向所述腔中的已用清洁液体清洁的半导体衬底的表面供给憎水剂或有机溶剂。配置喷射部分以将捕获水的水捕获剂喷射到所述腔中的气氛中。
附图说明
图1示出了根据本发明的第一实施例的用于半导体衬底的表面处理设备10的结构实例；
图2示出了在半导体衬底W上的图形4上的液体的接触角θ；
图3A到3D是根据第一实施例的NAND闪速存储器的制造方法的截面示意图；
图4示出了根据第一实施例的表面处理方法的流程图；
图5示出了根据第二实施例的表面处理方法的流程图；
图6A和6B示出了根据本发明的第三实施例的用于半导体衬底的表面处理设备30的配置实例；以及
图7示出了根据第三实施例的表面处理方法的流程图；
具体实施方式
现在将参考附图解释实施例。本发明不限于实施例。
（第一实施例）
图1示出了根据第一实施例的用于半导体衬底的表面处理设备10的配置实例；表面处理设备10包括安装单元100，其上安装半导体衬底（晶片）W，供给液体的液体供给单元200，气密密封半导体衬底W的腔300，以及喷射水捕获剂2的喷射单元400。
安装单元100包括旋转轴102，自旋基底103和卡盘销（chuck pin）104。旋转轴102基本上沿垂直方向延伸并且碟状自旋基底103附着在旋转轴102的上端。马达（未示出）可以旋转旋转轴102以及自旋基底103。
分别在自旋基底103的周边边缘提供卡盘销104。卡盘销104通过在卡盘销104之间设置半导体衬底W而将半导体衬底W固定在自旋基底103上。安装单元100可以旋转半导体衬底W而保持半导体衬底W基本水平。
液体供给单元200在半导体衬底W的旋转中心附近向半导体衬底W的表面释放液体1。通过允许安装单元100旋转半导体衬底W，释放的液体1可以沿半导体衬底W的径向扩展并且能够施加在半导体衬底W的表面上。另外，通过允许安装单元100旋转半导体衬底W，在半导体衬底W上的液体1能够排出，由此半导体衬底W被自旋干燥（spin dry）。在半导体衬底W的径向上喷洒的过量液体1通过废液管105排出。举例来说，液体1是清洁液体，憎水剂，DIW（去离子水）或者有机溶剂。
液体供给单元200包括第一化学液体供给单元210，其向半导体衬底W的表面供给用于清洁半导体衬底W的清洁液体、第二化学液体供给单元220，其用作化学剂供给单元，向半导体衬底W的表面供给用于形成憎水保护膜的憎水剂以及DIW提供单元230，其向半导体衬底W的表面供给DIW。
从第一化学液体供给单元210供给的清洁液体流过供给管212并且从喷嘴211排放。举例来说，清洁液体是SC1液体（氨-过氧化氢混合物）或者SPM液体（硫酸-过氧化氢混合物）并且是用于除去蚀刻残留物等的化学液体。
从第二化学液体供给单元220供给的憎水剂流过供给管222并且从喷嘴221排放。憎水剂是用于在半导体衬底W上形成的图形的表面上形成憎水保护膜并使图形的表面憎水的化学液体。例如，憎水剂是硅烷偶联剂。硅烷偶联剂在分子中包含具有对无机材料的亲和性和反应性的水解基团和化学接合有机材料的有机官能团。硅烷偶联剂的实例包括六甲基二硅氮烷（HMDS）、四甲基硅烷二甲胺（TMSDMA）以及三甲基硅烷二乙胺（TMSDEA）。
从DIW供给单元230供给的DIW流过供给管232并且从喷嘴231释放。DIW用于清洗掉半导体衬底W上的化学溶液。
喷射单元400喷射水捕获剂2到腔300中，以便俘获在腔300中的气氛中包含的水。虽然不仅限于特定的一种，水捕获剂2应该是容易与水反应并且不与腔300、半导体衬底W和憎水剂反应的化学剂。举例来说，用作憎水剂的硅烷偶联剂可以用作水捕获剂2。硅烷偶联剂的实例包括上述HMDS、TMSDMA以及TMSDEA。
与憎水剂相同的材料可以用作水捕获剂2的材料。然而，当HMDS、TMSDMA以及TMSDEA的任意一种用作憎水剂时，HMDS、TMSDMA以及TMSDEA的任意一种可以用作水捕获剂2。在此情况下，与憎水剂的材料不同的材料可以用作水捕获剂2的材料。
喷射单元400气化憎水剂2并且将气化的憎水剂2喷射到腔300。从而，憎水剂2与在腔300中的气氛中的水反应并且捕获水。换句话说，水捕获剂2吸收腔300中的水。
在第二化学液体供给单元220向半导体衬底W的表面供给憎水剂的同时或之前，喷射单元400喷射气化的水捕获剂2到腔300的气氛中。在第二化学液体供给单元220正在供给憎水剂时与憎水剂的供给并行地，喷射单元400可以连续喷射憎水剂2到腔300中。从而，在憎水剂被供给到半导体衬底W之前，水捕获剂2可以充分捕获腔300中的水。因此，可以抑制憎水剂与腔300中的气氛中的水反应而失活。喷射单元400可以连续、瞬时或者间歇喷射水捕获剂2。
表面处理设备10可以包括从腔300的内部排空空气的真空装置（未示出）。在此情况中，某种程度上，真空器件将腔300中的水排放到外部，并且喷射单元400在真空下向腔300中喷射憎水剂。从而可以更有效地除去腔300中的水。
另外，表面处理设备10可以包括准分子UV（紫外）辐射单元（未示出）。准分子UV辐射单元可以通过辐射UV光到半导体衬底W上而选择性除去憎水剂保护膜。
图2示出了在半导体衬底W上的图形4上的液体的接触角θ。当图形4的纵横比通过减小图形4而变高时，液体5通过液体5的毛细作用进入相邻图形4之间。在此情况中，液体5影响图形4的力P可以通过如下方程（1）表达：
P=2×γ×cosθ·H/SPACE (1)
在此方程中，SPACE指相邻图形4之间的间隔。H指每个图形4的高度。γ表示液体5的表面张力。
应该明白，当接触角θ越接近90°时，cosθ越接近于零从而影响图形4的力P变得越低。接触角θ越接近90°的事实意味着使半导体衬底W的表面(每个图形4的表面）憎水。因此，可以通过使得半导体衬底W的表面憎水抑制图形崩塌。
为了使得半导体衬底W的表面憎水，使用如硅烷偶联剂的憎水剂在半导体衬底的表面上形成憎水保护膜（硅烷化处理）。然而，当水存在于腔300中时，硅烷偶联剂与腔300中的水发生水解反应并且失去憎水功能。即，硅烷偶联剂失活。例如，当向半导体衬底W的旋转中心供给硅烷偶联剂时，如图1所示，硅烷偶联剂可能与水反应并且在硅烷偶联剂扩展到半导体衬底W的周边边缘之前失活。在此情况下，在半导体衬底W的中心部分附近的图形4上形成憎水保护膜而不是在半导体衬底W的周边边缘附近上的图形4上形成憎水保护膜。
换句话说，根据第一实施例，在提供憎水剂时或之前喷射单元400喷射气化的水捕获剂2到腔300中。因为水捕获剂2与腔300中的水反应，在供给憎水剂时，腔300中的水量大幅度下降。这可以抑制憎水剂的失活。作为结果，可以确保半导体衬底W的表面和图形4的表面憎水，以使得接触角θ更接近90°,从而抑制半导体衬底W上的图形4的崩塌。
图3A到3D是根据第一实施例的NAND闪速存储器的制造方法的截面示意图；图4示出了根据第一实施例的表面处理方法的流程图；
根据第一实施例的表面处理方法被应用到例如在NAND闪速存储器的电荷积累层CA（例如，浮动栅极）的处理中的清洁和干燥半导体衬底W的工艺。虽然通常使用侧壁转移工艺处理电荷积聚层CA，这里为了描述简洁使用常规的抗蚀剂转移工艺。显然，第一实施例还可应用于侧壁转移工艺中的清洁和干燥工艺。
首先，在半导体衬底W上形成栅极介质膜20，通过热氧化半导体衬底W形成栅极介质膜20。例如，栅极介质膜20的厚度约5nm。
接下来，在栅极介质膜20上形成多晶硅层30。多晶硅层30用作电荷积聚层CA的材料。例如，多晶硅层30的厚度约100nm。
接下来，在多晶硅层30上形成氮化硅膜40。氮化硅膜40用作蚀刻停止层。例如，氮化硅膜40的厚度约100nm。
接下来，在氮化硅膜40上形成氧化硅膜50。氧化硅膜50用作硬掩模HM以处理多晶硅层30（电荷积聚层CA）等。例如，氧化硅膜50的厚度约250nm。
接下来，在氧化硅膜50上形成牺牲膜60。牺牲膜60由可以选择性蚀刻氧化硅膜50的材料构成便足够。例如，氮化硅膜、多晶硅膜等的材料可以用作牺牲膜60。例如，牺牲膜60的厚度约100nm。
接下来，使用光刻技术、在牺牲膜60上形成抗蚀剂层。构图抗蚀剂层70以将牺牲膜60处理成电荷积聚层CA的图形。例如，抗蚀剂层70形成线-间隔图形。例如，抗蚀剂层70的线宽度和间隔宽度两者都为约20nm。用此方式获得图3A所示的结构。
接下来，使用抗蚀剂层70作为掩模，通过RIE（反应离子蚀刻）方法处理牺牲膜60。
在使用例如，SPM液体（硫酸-过氧化氢混合物）除去抗蚀剂层70之后，用牺牲层60作为掩模通过RIE方法处理氧化硅膜50。氧化硅膜50的蚀刻停止于氮化硅膜40上。从而获得硬掩模HM的结构，如图3B所示。此时，每个硬掩模HM的纵横比为约10。可以在蚀刻氧化硅膜50时除去牺牲膜60。
当使用侧壁转移工艺时，牺牲膜60用作侧壁掩模的芯（未示出）。例如，通过纤细化而减小牺牲膜60的宽度后，在牺牲膜60上沉积侧壁膜（未示出）。其后，回蚀刻侧壁膜，从而在侧壁膜60的两个侧表面上留下侧壁膜作为侧壁掩模。通过除去侧壁膜60形成侧壁掩模。当使用侧壁掩模作为掩模蚀刻氧化硅膜50时，可以形成每一个都具有比通过光刻技术可以形成的最小特征尺寸F（特征尺寸）的线宽度和间隔宽度更小的线宽度和更小的间隔宽度的硬掩模HM。在此方法中，可以使用侧壁转移工艺可选地处理硬掩模HM。显然，可以通过重复侧壁转移工艺将硬掩模HM处理成更小的图形。
接下来，清洁半导体衬底W以便除去在蚀刻氧化硅膜50时产生的蚀刻残留物。例如，用SPM液体或者SC1液体对半导体衬底W进行清洁处理。
清洁处理后，用DIW清洗掉化学液体。此时，DIW进入邻近的硬掩模HM之间。当在硬掩模HM之间存在DIW的状态下干燥半导体衬底W的表面时，DIW的毛细现象或者表面张力（通过上述方程（1）表示的力P）可能引起硬掩模HM的崩塌。
为了抑制此可能性，在清洁处理后，根据本发明的第一实施例的表面处理设备10在半导体衬底W和图形的表面上形成憎水保护膜R。下面参考图4描述用于形成憎水保护膜R的方法。
图4示出了根据第一实施例的表面处理方法的流程图；如图4所示，在安装单元10（S10)上安装半导体衬底W之后，安装单元10旋转半导体衬底W。第一化学液体供给单元210向设置在腔300中的半导体衬底W的表面供给用于清洁半导体衬底W的清洁液体。清洁液体通过半导体衬底W的旋转而延伸遍及半导体衬底W的表面。从而除去蚀刻残留物（S20：清洁处理）。在清洁半导体衬底W之后，DIW提供单元230向半导体衬底W供给DIW。DIW通过半导体衬底W的旋转而延伸遍及半导体衬底W的表面。从而用DIW清洗掉半导体衬底W的表面上的液体（S30：DIW清洗处理）。
接下来，喷射单元400气化水捕获剂2并且将气化的水捕获剂2喷射到腔300。从而，水捕获剂2捕获腔300中的气氛中的水（S40：水捕获处理）。举例来说，用作硅烷偶联剂的HMDS可以用作水捕获剂2。在此情况下，HMDS与水反应并且变为硅烷醇。另外，双分子硅烷醇浓缩为非活性硅氧烷。这样，因为水捕获剂2与水反应并且转化为非活性物质，所以可以减少腔300中的水。
在喷射水捕获剂2时或之后，第二化学液体供给单元220向半导体衬底W的表面供给憎水剂（S50：硅烷化处理)。憎水剂通过半导体衬底W的旋转而延伸遍及半导体衬底W的表面。例如，憎水剂是用作硅烷偶联剂的TMSDMA。此时，憎水剂延伸遍及半导体衬底W的表面而不失活，因为水在腔300中几乎不存在。从而，在半导体衬底W上的图形的整个表面上形成憎水保护膜R。
当半导体衬底W上的图形由如氮化硅膜或者多晶硅膜的基于硅的膜形成时，即使在使用硅烷偶联剂的硅烷化处理之后，通常也不能确保足够的憎水性，这是由于不充分的硅烷化反应。在此情况下，在步骤S50之前，使用另一化学液体将基于硅的图形的表面变为基于氧化硅的化学氧化物膜。当随后进行硅烷化处理时，在硅烷化处理之后有可能提高憎水性。
在通过RIE方法蚀刻后会产生许多残留物。在保留许多残留物的状态中很难形成憎水保护膜。因此，通过清洁处理出去残留物以形成憎水保护膜是有效的。另外，通过RIE方法，在图形表面上会积聚等离子损伤并且产生悬挂键。当使用具有氧化效应的清洁液体进行改造（reforming）处理时，悬挂键终止于OH基团。如果存在许多OH基团，硅烷化反应可能增加，其促进憎水保护膜的形成。这可以进一步改善憎水性。即使图形由氧化硅膜形成，也可以获得相同的效果。当清洁液体同样具有改造效果（氧化效果）时，使用单一清洁液体同时进行清洁处理和改造处理是可能的。
接下来，DIW供给单元230在半导体衬底W上提供DIW并且在此清洗半导体衬底W的表面（S60：DIW清洗处理）。DIW通过半导体衬底W的旋转而延伸遍及半导体衬底W的表面。安装单元100为旋转半导体衬底W而加速旋转速度到预设速度，从而排除并且干燥在半导体衬底W的表面上的DIW。（S70:自旋干燥处理）。此时，可以容易地从半导体衬底W上除去DIW，因为硬掩模HM的表面已经处于憎水状态。另外，如果DIW存在于邻近硬掩模HM之间，DIW的毛细现象或表面张力很低，因为硬掩模HM的表面已经处于憎水状态。因此，硬掩模HM难以崩塌。
接下来，使用硬掩模HM作为掩模，通过RIE方法处理多晶硅层30、栅极介质膜20和半导体衬底W。从而获得图3D示出的结构。
其后，使用公知的工艺形成STI（窄沟槽隔离）、IPD（多晶间电介质（Inter PolyDielectric））、控制栅极等，从而完成NAND闪速存储器。
如上所述，根据第一实施例，在向半导体衬底W的表面供给憎水剂的同时或之前，将水捕获剂2喷射进入腔300中的气氛中。从而在向半导体衬底W供给憎水剂之前，水捕获剂2捕获腔300中的水。因此，可以抑制憎水剂与腔300中的气氛中的水反应而失活。作为结果，根据第一实施例，可以确保使半导体衬底W的表面憎水并且抑制半导体衬底W上的图形崩塌。
（第二实施例）
根据第二实施例的表面处理设备10和表面处理方法与根据第一实施例的表面处理设备和方法的区别在于使用有机溶剂替代憎水剂。因此，在图1中示出的第二化学溶液供给单元220不向半导体衬底W供给憎水剂而是供给有机溶剂。在此情况中，不必要在图4示出的步骤S60中进行DIW的清洗处理。第二实施例的其它配置和工艺可以与第一实施例的相同。因为根据第二实施例的表面处理设备的配置与根据图1示出的第一实施例的表面处理设备10的配置基本相同，将省略对其的详细解释。
例如，在第二实施例中，有机溶剂是IPA。憎水剂可以用作类似于在第一实施例中的水捕获剂2的水捕获剂2。有机溶剂用于替代憎水剂。这是因为多数有机溶剂具有低表面张力和高挥发性。因为低表面张力，可以抑制半导体衬底W上的图形的崩塌，如上所述。因为高挥发性，可以迅速并且容易地进行干燥处理。因此，从第二化学液体供给单元220提供的液体可以是低表面张力的液体而不是特别地被限制为有机溶剂。优选液体具有高挥发性以及低表面张力，因为高挥发性有利于干燥处理。
在第二化学液体供给单元220向半导体衬底W的表面提供有机溶剂的同时或之前，喷射单元400喷射水捕获剂2到腔300的气氛中。在第二化学液体供给单元220正在供给有机溶剂时与有机溶剂的供给并行地，喷射单元400可以连续喷射憎水剂2到腔300中。从而，水捕获剂2可以在有机溶剂被供给到半导体衬底W之前捕获腔300中的水。因此，抑制了有机溶剂从腔300中的气氛中吸收水并且有机溶剂替代存在于半导体衬底W上的图形的表面上的水。喷射单元400可以连续、瞬时或者间断喷射水捕获剂2。
图5示出了根据第二实施例的表面处理方法的流程图；因为图5的步骤S10到S40与图4的步骤S10到S40相同，将省略其详细的解释。
在喷射水捕获剂2的同时或者之后，第二化学液体供给单元220向半导体衬底W的表面提供有机溶剂（例如，IPA）（S51)。此时，有机溶剂延伸遍及半导体衬底W的表面而不吸收水，因为水在腔300中几乎不存在。从而，有机溶剂替代存在于半导体衬底W上的图形的表面上的水。因此可以抑制在IPA干燥处理时半导体衬底W的表面上形成水印。
其后，通过自旋干燥处理干燥半导体衬底W。图5示出的步骤S70与图4中示出的步骤S70相同。
一般地，当有机溶剂IPA用于清洁处理时，IPA替代半导体衬底W上的DIW并且干燥半导体衬底W的表面（IPA干燥处理）。然而，如果腔300中的气氛包含大量的水，在IPA的干燥处理时，存在IPD吸收水的可能并且当半导体衬底的表面干燥时，在半导体衬底W的表面上形成水印。
根据第二实施例，在向半导体衬底W的表面提供有机溶剂的同时或者之前，水捕获剂2被喷射进入腔300中的气氛中。从而在有机溶剂被供给到半导体衬底W之前，水捕获剂2捕获腔300中的水。因此，有机溶剂可以替代半导体衬底W和图形的表面上的水而不会吸收腔300中的水。如果IPA替代半导体衬底W和图形的表面上的水，在半导体衬底W的表面上的液体5的润湿性改善并且在方程（1）中cosθ变大，但是在方程(1)中的γ变小。从而力P整体看变低。作为结果，可以抑制半导体衬底W上的图形的崩塌并且抑制在半导体衬底W上形成水印。
第一和第二实施例不限于上述硬掩模HM的图形而是应用于具有高纵横比的任意图形。另外，第一和第二实施例不限于在清洁半导体衬底W的工艺时的硬掩模HM的图形而是可应用于光刻工艺中显影之后的抗蚀图形。
另外，当图1中示出的喷射单元400能够被设置在第一实施例中的腔300的上部中时，喷射单元400可以与第二化学液体供给单元220整体形成。当水捕获剂2的材料与憎水剂的材料一样时，通过整体形成喷射单元400和第二化学液体供给单元220，可以使用到喷射单元400和第二化学液体供给单元220的公共管。这使得相对容易地定线管路。
第一和第二实施例可以结合。在此情况下，表面处理装置10包括供给憎水剂的憎水剂供给单元和供给IPA的IPA供给单元两者。例如，在清洁半导体W之后，表面处理装置10用DIW清洗清洁液体并且根据第二实施例的方法向半导体衬底10提供IPA。从而，IPA替代半导体衬底W上的水。根据第一实施例的方法，表面处理装置10向半导体衬底W供给憎水剂。从而，在半导体衬底W的表面（每个图形的表面）上形成憎水保护膜。根据第二实施例的方法，表面处理设备10再次向半导体衬底W提供IPA。从而，IPA替代憎水剂。另外，水处理设备10再次向半导体衬底W供给DIW。从而DIW替代IPA。其后，水处理设备10通过自旋半导体衬底W干燥半导体衬底W。此时，半导体衬底可以在半导体衬底上的图形没有崩塌情况下被干燥，因为半导体衬底W上的图形的表面处于憎水状态。
（第三实施例）
图6A和6B示出了根据第三实施例的用于半导体衬底的表面处理设备30的配置实例。在第一和第二实施例中，表面处理设备10是单晶片表面处理设备以用于逐一处理半导体衬底W。另一方面，根据第三实施例的表面处理设备30是批量表面处理设备用于批量处理多个半导体衬底W。因此，腔300同时容纳多个半导体衬底W（例如，对应于两个批量（lot）以上的半导体衬底W）。当处理半导体衬底W时，腔300的内部可以保持真空。
化学液体供给单元220向腔300内喷射气化的有机溶剂（例如，IPA）3以便向半导体衬底W供给有机溶剂3。气化的有机溶剂3可以延伸遍及半导体衬底W的表面。喷射单元400向腔300内喷射气化的水捕获剂2。类似地气化的水捕获剂2可以延伸遍及半导体衬底W的表面。化学液体供给单元220和喷射单元400的形式不限于特定的形式，因而图6A和6B中示出的喷嘴状单元或者图1中示出的箱状单元可以用作化学液体供给单元220和喷射单元400。
例如，类似于第二实施例中的有机溶剂，可以使用IPA作为有机溶剂3。类似于在第一实施例中的水捕获剂2，可使用任意憎水剂作为水捕获剂2。
DIW储藏器500是DIW储存其中的储存器，其中批量的半导体衬底W可以浸入DIW中。在DIW储藏器500中的DIW是循环的，被过滤以便在使用后保持轻微掺杂状态并可再利用。
图7示出了根据第三实施例的表面处理方法的流程图。参考图6A、6B和7描述根据第三实施例的表面处理方法。
首先，用清洁液体对半导体衬底W进行清洁处理（S22）。可以在腔300外部或者内部进行清洁处理。在第三实施例中，假设半导体衬底W在腔300外部被清洁并且在用DIW清洗掉清洁液体之后，将半导体衬底W设置在腔300中。
可以对每个半导体衬底W进行清洁处理或者对多个半导体衬底W作为批量处理而整体进行清洁处理。当作为批量处理进行清洁处理时，可以在类似于DIW储存器500的储存器中储存清洁液体（未示出）并且将半导体衬底W浸入到储存器中。稍后，以第三实施例的修改来描述在腔300内部进行清洁处理的情况。
如上所述，在清洁处理之后，用DIW清洗掉在半导体衬底W上的清洁液体（S32）。如图6A所示，将半导体衬底W引入真空中的腔300，半导体衬底W浸入DIW储存器500中并且用DIW清洗半导体衬底W的表面（S42）。在将半导体衬底W设置在腔300中之前或者之后，喷射单元400气化水捕获剂2并且将气化的水捕获剂2喷射进入腔300中。从而，水捕获剂2捕获腔300中的气氛中的水（S52）。
在喷射水捕获剂2的同时或之后，化学液体供给单元220向半导体衬底W的表面提供气化的有机溶剂3（S62)。有机溶剂3可以容易通过半导体衬底W的表面延伸，因为有机溶剂3是气化状态喷射。此时，有机溶剂3延伸遍及半导体衬底W的表面而不吸收水，因为水在腔300中几乎不存在。从而，当化学液体供给单元220提供有机溶剂3时，有机溶剂（例如，IPA）3可以容易地替代半导体衬底W的整个表面上的水。
接下来，从DIW储藏器500中取出半导体衬底W并且干燥（S72)。此时，有机溶剂3替代硬掩模HM的表面上的水。因此，从半导体衬底W除去DIW是容易的，而硬掩模HM的图形却难以崩塌。同样有可以抑制在半导体衬底W的表面上形成水印。
可以类似与第二实施例中的对应工艺执行第三实施例中的其它工艺。根据第三实施例，从而可以整体对批量半导体衬底W进行IPA干燥处理。第三实施例可以获得与第二实施例相同的效果。
（第三实施例的修改）
在第三实施例中，用于清洁半导体衬底W的清洁处理（图7中的S22）和采用DIW清洗掉清洁液体的DIW清洗处理（图7中的S32）在腔300的外部进行。在第三实施例的修改中，用于清洁半导体衬底W的清洁处理和采用DIW清洗掉清洁液体的DIW清洗处理（图7中的S32）在腔300的内部进行。在此情况中，这样便足以，初始在处理储存器500中存储清洁液体并且在进行清洁处理之后，用DIW替代处理储存器500中的清洁液体。此时，半导体衬底W可以保持储存在处理储存器500中。可选地，半导体衬底W可以暂时从处理储存器500取出并且，在用DIW替代处理储存器500中的清洁液体之后，半导体衬底W可以被再次储存进处理储存器500中并且可以用DIW清洗半导体衬底W上的清洁液体。
在用DIW清洗半导体衬底W上的清洁液体之后，从处理储存器500取出半导体衬底W并且进行图7中示出的步骤S42到S72。根据此修改，对每一批量的半导体衬底W进行清洁处理和干燥处理。此修改同样可以获得与第三实施例相同的效果。
虽然描述了特定的实施例，但是这些实施例仅以实例呈现并且没有旨在限制本发明的范围。实际上，这里描述的新的方法和系统可以以各种其它形式具体化；另外，可以在不脱离本发明的精神下，对这里描述的方法和系统的形式进行各种省略、替代和变化。附加权利要求及其等价物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这样的形式或者修改。
Claims (11)
1.一种半导体制造设备，包括：
腔；
化学剂供给部分，包含异丙醇并被配置为向在所述腔中的已用清洁液体清洁的半导体衬底的表面供给所述异丙醇；以及
喷射部分，包含捕获水的水捕获剂并被配置为首先气化所述喷射部分内的所述水捕获剂以及然后喷射气化的水捕获剂到所述腔中的气氛中。
2.根据权利要求1的设备，其中所述化学剂供给部分被配置为将所述异丙醇喷射到所述半导体衬底的所述表面。
3.根据权利要求1的设备，其中
所述腔容纳多个所述半导体衬底，以及
所述化学剂供给部分被配置为向所述半导体衬底的所述表面喷射所述异丙醇。
4.根据权利要求1的设备，其中与所述化学剂供给部分整体地形成所述喷射部分。
5.根据权利要求1的设备，还包括安装部分，用于在所述腔中安装所述半导体衬底，
所述安装部分旋转所述半导体衬底以排出所述半导体衬底上的液体。
6.根据权利要求1的设备，包括从所述腔的内部排出空气的真空装置。
7.一种用于使用半导体制造设备制造半导体器件的半导体器件制造方法，所述半导体制造设备包括腔、包含到所述腔中的异丙醇的化学剂供给部分以及包含到所述腔中的捕获水的水捕获剂的喷射部分，所述方法包括：
在所述腔中设置已用清洁液体清洁的半导体衬底；
首先气化所述喷射部分内的所述水捕获剂；以及
然后将气化的水捕获剂喷射到所述腔中的气氛中。
8.根据权利要求7的方法，还包括在供给所述异丙醇之后旋转所述半导体衬底以排出在所述半导体衬底上的液体。
9.根据权利要求7的方法，其中通过允许所述化学剂供给部分向所述半导体衬底的表面喷射所述异丙醇而执行所述异丙醇的供给。
10.根据权利要求7的方法，其中
所述腔容纳多个所述半导体衬底，以及
所述化学剂供给部分向所述半导体衬底的表面喷射所述异丙醇。
11.根据权利要求7的方法，其中
所述腔容纳多个所述半导体衬底，以及
所述化学剂供给部分向所述半导体衬底的表面喷射所述异丙醇。
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