TWI815007B - 使用對刺激敏感的犧牲性支撐材料的基板處理系統及方法 - Google Patents
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Abstract
在使用濕式蝕刻流體及/或濕式清潔流體之其中至少一者來分別對包含多個高深寬比(HAR,high aspect ratio)之結構的基板進行濕式蝕刻及/或濕式清潔之其中至少一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下，執行用於使該基板乾燥之系統及方法。使用包含支撐材料之溶劑，來置換介於該多個HAR結構之間的流體。在該溶劑揮發後，該支撐材料由溶液析出，且至少部分地填充該多個HAR結構。將該多個HAR結構曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料。
Description
本揭露內容係關於處理基板之系統及方法，更具體而言，係關於使基板之高深寬比(HAR,high aspect ratio)結構乾燥而不坍陷之系統及方法。
此處所提供的背景敘述係為了概略地呈現本揭露內容的背景。在本「先前技術」段落中所描述的範圍內之目前所列名的發明人的成果、及在申請時可能未以其他方式認定為先前技術的描述之態樣，並未明示或默示地被承認為是相對於本揭露內容的先前技術。
例如半導體晶圓之基板的製造通常需要多個處理步驟，該等處理步驟可包含材料沉積、平坦化、特徵部圖案化、特徵部蝕刻、及/或特徵部清潔。在該基板處理期間，該等處理步驟通常重複一或多次。
隨著半導體裝置持續縮小至更小的特徵部尺寸，漸增地需要高深寬比(HAR,high aspect ratio)結構以達到期望的裝置性能目標。HAR結構之使用會產生針對基板處理步驟之若干者的挑戰。舉例而言，由於使基板乾燥期間所產生的毛細力所致，濕式製程(例如蝕刻及清潔)會造成HAR結構的問題。毛細力
之強度取決於正經歷乾燥之蝕刻、清潔、或沖洗流體的接觸角度、表面張力、特徵部間距、及/或結構之深寬比。若乾燥期間所產生的毛細力過高，HAR結構將變得扭曲或坍陷於彼此上，而可能產生黏滯力，其嚴重降低裝置良率。
為解決此問題，一方法已採用具有低於去離子水之表面張力的沖洗液體以防止結構坍陷。雖然對於相對較低深寬比的結構一般而言此方法是有效的，但此方法仍面臨如使用去離子水之方法時相同的坍陷及黏滯力問題。沖洗流體仍僅具有有限的表面張力量，該表面張力在乾燥期間產生應力，該應力對於脆弱的HAR結構而言仍過於強大。
用於使HAR結構乾燥的另一方法涉及以超臨界流體來溶解及沖淨沖洗流體。當處理得當，超臨界流體係不含表面張力。然而，當使用超臨界流體時，會產生數個技術上及生產上的挑戰。該等挑戰包含高設備及安全成本、長製程時間、製程期間易改變的溶劑特性、由於流體的擴散及可調性質所致的極度敏感度、及由超臨界流體與處理腔室之元件交互作用而產生的晶圓缺陷度/污染問題。
針對防止高深寬比結構坍陷的另一策略係加入支承結構之永久性的機械性支撐結構。此方法存在數種折衷條件，包含對產能與良率有負面影響之較高成本及製程複雜度。再者，永久性的機械性支撐結構係侷限於支承特定形式的HAR結構。
冷凍乾燥亦已被提出作為使HAR結構乾燥之替代方法。冷凍乾燥係藉由最初使溶劑冷凍而接著在真空下直接使其昇華來排除坍陷。冷凍乾燥避開液/氣介面，此情況會使毛細力最小化。儘管冷凍乾燥顯示出好的前景，但與競爭方法相比時，冷凍乾燥具有相對高成本、低產能及高缺陷。
亦可執行HAR結構之側壁的表面改質。在此方法中，小分子可與HAR結構之側壁化學性地結合。該等小分子係藉由當其接觸時避免材料的黏滯現象以及藉由改變濕式化學的接觸角度以使拉普拉斯壓力(Laplace pressure)最小化，來改善坍塌的表現。表面改質並不完全排除乾燥製程期間的乾燥應力及結構變形，其可能引起損害。再者，當表面材料改變時，需要新的特定分子以與HAR結構之側壁結合。
在使用濕式蝕刻流體及/或濕式清潔流體之其中至少一者來分別對包含多個HAR結構的基板進行濕式蝕刻及/或濕式清潔之其中至少一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下，執行一種使包含多個HAR結構之基板乾燥的方法。該方法包含使用包含支撐材料的溶劑來置換介於該多個HAR結構之間的流體。在該溶劑揮發後，該支撐材料由溶液析出且至少部分地填充該多個HAR結構。將該多個HAR結構曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料。
在其他特徵中，該支撐材料係基於聚合物的。該方法更包含在該曝露步驟之前，沉積包含光酸產生劑的膜。該基於非電漿的刺激包含輻射。
在其他特徵中，該方法包含在該曝露步驟之前，沉積包含熱酸產生劑的膜。該基於非電漿的刺激包含升高的溫度。
在其他特徵中，在該多個HAR結構的頂部提供該基於非電漿的刺激。回應該基於非電漿的刺激，降解作用前端自該多個HAR結構頂部附近之該支撐材料的頂部，通過該支撐材料，移動至該多個HAR結構底部附近之該支撐材料的底部。
在其他特徵中，被置換之該介於該多個HAR結構之間的流體包含該濕式蝕刻流體及/或該濕式清潔流體之其中至少一者。該方法包含以過渡流體來取代該濕式蝕刻流體及/或該濕式清潔流體之其中至少一者。被置換之該流體包含該過渡流體。該基於非電漿的刺激使支撐材料中的聚合物鏈斷裂開始進行。該基於非電漿的刺激使該支撐材料中的解聚合作用開始進行。
在其他特徵中，該基於非電漿的刺激包含紫外(UV,ultraviolet)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣、及/或升高的溫度之其中至少一者。該包含支撐材料的溶劑係使用旋轉塗佈來塗佈於該基板。
在其他特徵中，該方法執行於處理腔室中，且更包含在將該多個HAR結構曝露於該基於非電漿的刺激期間及/或其之後降低該處理腔室中的壓力。該方法執行於處理腔室中。該濕式蝕刻及/或濕式清潔之其中至少一者亦執行於該處理腔室中。
在其他特徵中，該支撐材料包含聚-對-甲氧基-a-甲基苯乙烯(PMaMS,poly(para-methoxy-a-methyl styrene))，而該基於非電漿的刺激包含酸及/或溫度之其中至少一者。在其他特徵中，該酸包含氫溴酸及/或三氟乙酸之其中至少一者。
在其他特徵中，該支撐材料包含聚苯二醛(PPAA,poly(phthalaldehyde))，而該基於非電漿的刺激包含酸及/或溫度之其中至少一者。該支撐材料包含聚甲基四氫化萘poly(methyl tetrahydronaphthalene)衍生物，而該基於非電漿的刺激包含酸。
一種使包含多個HAR結構之基板乾燥的系統包含一處理腔室及安置於該處理腔室中的一基板支撐體。一流體輸送系統係配置成將流體輸送至
該基板。一控制器係與該流體輸送系統通訊，並在使用濕式蝕刻流體及/或濕式清潔流體之其中至少一者來分別對該基板進行濕式蝕刻及/或濕式清潔之其中一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下，該控制器係配置以：使該流體輸送系統使用包含支撐材料的溶劑來置換介於該多個HAR結構之間的流體。在該溶劑揮發後，該支撐材料由溶液析出，且至少部分地填充該多個HAR結構。該控制器係配置成將該多個HAR結構曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料。
在其他特徵中，該控制器係配置成在該曝露步驟之前沉積包含光酸產生劑的膜。該基於非電漿的刺激包含輻射。
在其他特徵中，該控制器係配置成在該曝露步驟之前沉積包含熱酸產生劑的膜。該基於非電漿的刺激包含升高的溫度。
在其他特徵中，該支撐材料係基於聚合物的。在該多個HAR結構的頂部提供該基於非電漿的刺激。回應該基於非電漿的刺激，降解作用前端自該多個HAR結構頂部附近之該支撐材料的頂部，通過該支撐材料，移動至該多個HAR結構底部附近之該支撐材料的底部。
在其他特徵中，被置換之該介於該多個HAR結構之間的流體包含該濕式蝕刻流體及/或該濕式清潔流體之其中至少一者。該控制器係配置為使該流體輸送系統以過渡流體來取代該濕式蝕刻流體及/或該濕式清潔流體之其中至少一者。被置換之該流體包含該過渡流體。該基於非電漿的刺激使該支撐材料中的聚合物鏈斷裂及/或解聚合作用之其中至少一者開始進行。
在其他特徵中，該基於非電漿的刺激包含UV光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣、及/或溫度之其中至少一者。
在其他特徵中，一馬達轉動該基板支撐體，且該控制器係配置成藉由使用該馬達來旋轉該基板以將該包含支撐材料的溶劑塗佈於該基板。
在其他特徵中，該控制器係配置成在將該多個HAR結構曝露於該基於非電漿的刺激期間及/或其之後之其中至少一者，降低該處理腔室中的壓力。該控制器係配置成使該濕式蝕刻及/或該濕式清潔之該其中一者在該處理腔室中開始進行。
在其他特徵中，該支撐材料中之聚合物包含PMaMS，而該基於非電漿的刺激包含酸及/或溫度之其中至少一者。該酸包含氫溴酸及/或三氟乙酸之其中至少一者。
在其他特徵中，該支撐材料中之聚合物包含PPAA衍生物，而該基於非電漿的刺激包含酸及/或溫度之其中至少一者。該支撐材料中之聚合物包含聚甲基四氫化萘衍生物(聚縮甲醛)，而該基於非電漿的刺激包含酸。
本揭露內容的可應用性之進一步範圍將從實施方式、請求項、及圖式而變得清楚明瞭。實施方式及具體實例僅意為說明之目的且並非意為限制本揭露內容之範疇。
100:方法
122:步驟
124:步驟
126:步驟
130:步驟
132:步驟
134:步驟
138:步驟
142:步驟
200:基板
204:高深寬比結構
212:基板之基底部分
216:柱形體
224:流體
238:過渡溶劑
239:溶劑
240:支撐材料
241:包含光酸產生劑或熱酸產生劑的膜
300:對刺激敏感之聚合物
302:偵測部
302-1:偵測部斷裂
302-2:偵測部斷裂
304:單體
306:聚合物主鏈由頭至尾解聚合
400:系統
404:旋轉塗佈處理腔室
408:基板支撐體
410:基板
412:馬達
416:UV源
420:熱源
422:加熱器
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426-2:液體源
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428-2:閥
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440:汽化酸源
444:泵浦
446:閥
452:閥
454:泵浦
458:感測器
460:控制器
本揭露內容將從實施方式及隨附圖式而變得更能徹底理解，其中：圖1依據本揭露內容，係為流程圖，其說明使用對刺激敏感之犧牲性支撐以使基板之HAR結構乾燥之方法的範例；
圖2A-2E依據本揭露內容，係為側視圖，其繪示在乾燥期間使用對刺激敏感之犧牲性支撐之基板的範例；圖3依據本揭露內容，繪示曝露於刺激期間之聚合物的範例；圖4依據本揭露內容，係為系統之範例的功能性方塊圖，該系統包含旋轉塗佈處理腔室；及圖5A-5C依據本揭露內容，繪示基於聚合物的支撐材料之範例的結構。
在該等圖式中，可重複使用參考符號以識別相似及/或相同的元件。
某些犧牲性支撐材料已被用以防止高深寬比(HAR,high aspect ratio)結構之坍陷。僅以舉例而言，申請於2013年6月21日，發明名稱為「Method of Collapse-Free Drying of High Aspect Ratio Structures」的共同讓與之美國專利申請案第13/924,314號揭露犧牲性支撐方法，該申請案係整體併入本文中以供參照。如該申請案中所敘述，在清潔或濕式蝕刻製程之後，但在使晶圓乾燥之前，犧牲性支撐材料(如：玻璃態聚合物或富勒烯(fullerene)溶液)係直接沉積至HAR結構中。該犧牲性支撐材料會置換濕式蝕刻或清潔之溶液。當溶劑揮發，該犧牲性支撐材料由溶液析出，且填充該HAR結構。機械性的支撐形成於該HAR結構之間以抵銷在溶劑乾燥期間所產生的毛細力。之後，以乾式電漿製程來將該犧牲性支撐材料移除。
該乾式電漿製程通常在下游，並使用例如N2/O2或富含N2/H2氣體之反應物。該犧牲性支撐方法已成功地展現於具有高如~20：1的深寬比之HAR的淺渠溝隔離(STI,shallow trench isolation)結構上。然而，使用該等電漿製程來移除犧牲性支撐材料可能引起表面改質。更具體而言，富含O2或富含N2的電漿可能化學性地將HAR結構之表面改質。該表面改質可導致充電及/或產生應力，造成結構坍陷及/或黏滯力。再者，該表面改質可能使裝置之電特性改變。
根據本揭露內容之系統及方法，係在HAR結構的乾燥期間使用對刺激敏感之材料(例如：基於聚合物的材料)作為針對坍塌預防之犧牲性支撐材料。如本說明書中所使用，HAR結構意指具有大於或等於8、10、12、15、20、或50之深寬比(AR,aspect ratio)的結構。刺激包含基於非電漿之刺激，例如紫外(UV,ultraviolet)光、熱、及/或化學物(如：酸)。犧牲性支撐材料在HAR結構上或其周圍固化，以在乾燥期間提供機械性支撐而防止該HAR結構坍塌。隨後，使用刺激來移除該機械性支撐而不留下殘餘物，且不損害該HAR結構。
在濕式清潔之後，包含犧牲性支撐材料之溶劑置換HAR結構之間的濕式蝕刻或清潔溶液。當溶劑揮發，該犧牲性支撐材料由溶液析出，且填充該HAR結構。機械性的支撐形成於該HAR結構之間以抵銷在溶劑乾燥期間所產生的毛細力。將例如酸、UV光、及/或溫度之刺激導入以使聚合物鏈斷裂開始進行。因此，犧牲性支撐材料降解以產生揮發性的單體或其他小分子產物。在某些實例中，於HAR結構的頂端處提供刺激。降解作用前端在真空/空氣介面處自HAR結構頂端開始，且繼續進行至HAR結構底端。可改變例如劑量、流率、濃度、壓力、及/或溫度之製程可變因素以控制降解作用前端之尺寸及速率兩者。
對刺激敏感之犧牲性支撐方法允許將犧牲性支撐材料完全移除，同時防止脆弱的HAR結構坍塌。
現參照圖1，顯示方法100之範例，該方法係使用對刺激敏感之犧牲性支撐以使基板之多個HAR結構乾燥。在122，使用所需的濕式蝕刻酸及/或清潔溶液來執行包含多個HAR結構之基板的濕式蝕刻或清潔。於所需濕式蝕刻酸或清潔溶液與包含基於聚合物的支撐材料的溶劑之間存在化學性不匹配的狀況中，在不使多個HAR結構乾燥的情況下，可在124使用可選擇的過渡溶劑。
在126，使用含對刺激敏感之犧牲性支撐材料的溶劑來置換濕式蝕刻或清潔化學物(或過渡溶劑)。在130，可藉由旋轉塗佈機選擇性地轉動基板以旋轉去除過量的溶劑。當溶劑揮發，犧牲性支撐材料由溶液析出且填充HAR結構。機械性的支撐形成於該HAR結構之間以抵銷在溶劑乾燥期間所產生的毛細力。
在某些實例中，在132，包含光酸產生劑(PAG,photo acid generator)或熱酸產生劑(TAG,thermal acid generator)的膜層係可選擇地沉積或塗佈於支撐材料的頂端。該PAG或TAG膜於該支撐材料的頂端分解，而接著往下擴散。將該PAG膜曝露於輻射下或將該TAG膜曝露於溫度下會產生催化酸(刺激)，其造成對刺激敏感之犧牲性支撐材料的解聚合作用。
在134，將基板曝露於基於非電漿的刺激，例如光、溫度、及/或化學刺激(例如酸或汽化的酸)。降解作用前端在真空/空氣介面處於HAR結構頂部附近的支撐材料中開始，且繼續進行至支撐材料於HAR結構底部附近的部分。
在138，可將處理腔室中的壓力可選擇地降低以使所降解的聚合物揮發。在142，在移除犧牲性支撐材料後，可將基板自處理腔室移出。
現參照圖2A-2E，顯示使用對刺激敏感之犧牲性支撐來乾燥的期間之基板的範例。在圖2A中，基板200包含延伸自基板之基底部分212的多個HAR結構204。舉例而言，多個HAR結構204可包含一或更多柱形體216，其自基板之基底部分212往上延伸，然而亦可考量其他HAR結構(例如：線/間隔、電容器等)。在濕式蝕刻或清潔後，流體224殘留在基板200上。僅以舉例而言，流體224可位於柱形體216之間，如220所標識。在圖2B中，可選擇的過渡溶劑238可用以置換流體224。在圖2C中，包含對刺激敏感之犧牲性支撐材料240的溶劑239可用以置換流體224或選擇性的過渡溶劑238(若有使用)。在溶劑揮發後，該支撐材料240由溶液析出且至少部分地填充該多個HAR結構。在圖2D中，包含PAG或TAG的膜241可選擇性地塗佈於該支撐材料上。在圖2E中，可使用刺激以使聚合物鏈斷裂、解聚合、或其他用以移除支撐材料240而不損害該多個HAR結構的機制開始進行。
現參照圖3，顯示曝露於刺激期間的對刺激敏感之聚合物300的範例。對刺激敏感之聚合物300回應刺激而經歷解聚合作用。在某些實例中，對刺激敏感之聚合物300包含偵測部302及多個單體304。在施加刺激之後，在該偵測部處發生斷裂(如302-1及302-2所示)，造成聚合物主鏈由頭至尾解聚合(如306所示)。在此實例中，刺激可包含UV光、溫度、及/或化學物(如：酸)。
現參照圖4，顯示系統400之範例，該系統包含旋轉塗佈處理腔室404。可提供基板支撐體408，例如基座或平台。基板410係安置於基板支撐體408上。馬達412可用以視需要選擇性地轉動基板支撐體408以將液體旋轉塗佈於基板410上。旋轉塗佈處理腔室404可包含UV源416及/或熱源420。基板支撐體408可包含連接至加熱器422的內嵌式線圈。
流體輸送系統424係用以將一或更多液體源426-1、426-2、…、及426-N(統稱為液體源426)輸送至基板410的中央部分。流體輸送系統424可包含一或更多閥428-1、428-2、…、428-N(統稱為閥428)。分流閥430可用以沖入來自流體輸送系統424的液體。流體輸送系統424可配置成輸送用於濕式蝕刻、濕式清潔之流體、沖淨流體、包含基於聚合物結構的支撐材料之溶劑、及/或其他流體。
可提供汽化酸源440，並將其經由泵浦444及閥446輸送至旋轉塗佈處理腔室404。可藉由使推動氣體通過含加熱的液態酸之安瓿來供應該汽化酸源，然而亦可使用其他方法。閥452及泵浦454可用以視需要將反應物自旋轉塗佈處理腔室404排空。可提供一或更多感測器458以監測處理腔室404中例如溫度、壓力等條件。控制器460可用以控制系統400中的一或更多裝置。更具體而言，控制器460可用以控制馬達412、加熱器422、UV源416、熱源420、流體輸送系統424、泵浦444、與汽化酸源440聯繫之閥446、及/或閥452與泵浦454。控制器460可部分地基於所感測之來自一或更多感測器458之回饋而操作。
在一實例中，對刺激敏感之聚合物可包含PMaMS。PMaMS可具有圖5A中所提出的結構。在此實例中之解聚合機制係為由頭至尾斷裂(末端基觸發)。在此實例中，刺激可為酸(例如：HBr、三氟乙酸、及另外的酸)及/或溫度。
在另一實例中，對刺激敏感之聚合物可包含PPAA衍生物。PPAA可具有圖5B中所提出的氯取代之結構，然而該PPAA亦可為未被取代的。此實例中之解聚合機制係為由頭至尾斷裂或主鏈斷裂。此實例中，刺激可為酸及/或溫度。
在另一實例中，對刺激敏感的聚合物可包含聚甲基四氫化萘poly(methyl tetrahydronaphthalene)衍生物(聚縮甲醛(polyformal))。該聚縮甲醛可
具有圖5C中所提出的結構。此實例中之解聚合機制係為主鏈中的分裂。在此實例中，刺激可為酸。
先前的敘述實質上僅為說明性，且無限制本揭露內容、其應用、或使用之意圖。可以各種形式來實施本揭露內容之主要教示。因此，儘管本揭露內容包含特定的實例，由於根據圖式、說明書、及下列請求項的研究，其他修改將變得清楚明瞭，故本揭露內容的真實範疇不應受到如此限制。如此處所使用，用語「A、B、及C其中之至少一者」應解釋為意指使用非排除性邏輯上的OR之邏輯上的(A or B or C)，且不應解釋為意指「A中之至少一者、B中之至少一者、及C中之至少一者」。應瞭解，可在不改變本揭露內容之原則的情況下，以不同的順序(或同時)執行方法中的一或更多的步驟。
在某些實施例中，控制器係為系統的部分，其可為上述實例的部分。此類系統可包含半導體處理設備，含一或複數處理工具、一或複數腔室、用於處理的一或複數工作台、及/或特定處理元件(晶圓基座、氣體氣流系統等)。該等系統可與電子設備整合，以於半導體晶圓或基板之處理前、處理期間、及處理後控制其操作。可將該等電子裝置稱為「控制器」，其可控制一或複數系統的各種元件或子部件。依據處理之需求及/或系統之類型，可將控制器程式化以控制本說明書中所揭露之製程的任一者，包含處理氣體之輸送、溫度設定(如：加熱及/或冷卻)、壓力設定、真空設定、功率設定、RF產生器設定、RF匹配電路設定、頻率設定、流率設定、流體輸送設定、位置及操作設定、進出工具及連接至特定系統或與特定系統介面接合的其他傳送工具及/或負載鎖室之晶圓傳送。
廣泛而言，可將控制器定義為具有接收指令、問題指令、控制操作、允許清潔操作、允許終點量測等之各種積體電路、邏輯、記憶體、及/或軟體的電子設備。該積體電路可包含儲存程式指令的韌體形式之晶片、數位信號處理器(DSPs,digital signal processors)、定義為特殊應用積體電路(ASICs,application specific integrated circuits)之晶片、及/或執行程式指令(如：軟體)之一或更多的微處理器或微控制器。程式指令可為以各種個別設定(或程式檔案)之形式傳送到控制器的指令，其定義用以在半導體晶圓上、或針對半導體晶圓、或對系統執行特定製程的操作參數。在某些實施中，該操作參數可為由製程工程師所定義之配方的部分，該配方係用以在一或更多的層、材料、金屬、氧化物、矽、二氧化矽、表面、電路、及/或晶圓之晶粒的製造期間，完成一或更多的處理步驟。
在某些實施中，控制器可為電腦的部分或連接至電腦，該電腦係與系統整合、連接至系統、或透過網路連接至系統、或上述之組合。舉例而言，控制器係可位於「雲端」、或為晶圓廠主機電腦系統的全部或部分，其可允許晶圓處理之遠端存取。該電腦能達成對該系統之遠端存取，以監視製造操作之目前製程、查看過去製造操作之歷史、查看來自多個製造操作之趨勢或性能指標，來改變目前處理之參數，以設定處理步驟來接續目前的處理、或開始新的製程。在某些範例中，遠端電腦(如：伺服器)可透過網路將製程配方提供至系統，該網路可包含區域網路或網際網路。該遠端電腦可包含可達成參數及/或設定之輸入或編程的使用者介面，該等參數或設定接著自該遠端電腦傳送至該系統。在某些範例中，控制器接收資料形式之指令，在一或更多的操作期間，其針對該待執行的處理步驟之每一者而指定參數。應瞭解，該等參數可特定於待執行
之製程的類型、及工具(控制器係配置成與該工具介面接合或控制該工具)的類型。因此，如上所述，控制器可分散，例如藉由包含一或更多的分離的控制器，其透過網路連接在一起並朝共同的目標而作業，例如本說明書中所敘述之製程及控制。用於此類目的之分開的控制器之範例可為腔室上之一或更多的積體電路，其與位於遠端(例如為平台等級、或為遠端電腦的部分)之一或更多的積體電路連通，其結合以控制該腔室上的製程。
例示性系統可包含電漿蝕刻腔室或模組、沉積腔室或模組、旋轉沖洗腔室或模組、金屬電鍍腔室或模組、潔淨腔室或模組、斜邊蝕刻腔室或模組、物理氣相沉積(PVD,physical vapor deposition)腔室或模組、化學氣相沉積(CVD,chemical vapor deposition)腔室或模組、原子層沉積(ALD,atomic layer deposition)腔室或模組、原子層蝕刻(ALE,atomic layer etch)腔室或模組、離子植入腔室或模組、徑跡腔室或模組、及可與半導體晶圓之製造及/或生產有關或用於其中的任何其他半導體處理系統，但不限於此。
如上所述，依據待由工具執行之製程步驟(或複數製程步驟)，控制器可與下列一或多者通訊連通：其他工具電路或模組、其他工具元件、叢集工具、其他工具介面、牽引工具、鄰近工具、遍及工廠的工具、主要電腦、另一控制器、或將晶圓之容器帶往或帶離半導體製造廠中的工具位置及/或載入埠的用於材料傳送之工具。
200:基板
204:高深寬比結構
212:基板之基底部分
216:柱形體
239:溶劑
240:支撐材料
241:包含光酸產生劑或熱酸產生劑的膜
Claims (36)
- 一種處理基板之表面的方法，包含：在使用(a)濕式蝕刻流體及(b)濕式清潔流體之其中至少一者來分別對該基板進行(a)濕式蝕刻及(b)濕式清潔之其中至少一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下：使用包含支撐材料的溶劑來置換存在於該基板之表面上的流體，其中當該溶劑揮發，該支撐材料由溶液析出在該基板之表面上；及將該基板曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料，其中該基於非電漿的刺激係選自於輻射、加熱、紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣及酸所構成的群組。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該支撐材料係基於聚合物的。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，更包含：在該溶劑揮發後並且在將該基板曝露於該基於非電漿的刺激之前，沉積包含光酸產生劑的膜，其中該基於非電漿的刺激包含輻射。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，更包含：在該溶劑揮發後並且在該曝露步驟之前，沉積包含熱酸產生劑的膜，其中該基於非電漿的刺激包含加熱。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中被置換之該流體包含該濕式蝕刻流體及該濕式清潔流體之其中至少一者。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，更包含以過渡流體來取代該濕式蝕刻流體及該濕式清潔流體之其中至少一者，且其中被置換之該流體包含該過渡流體。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該基於非電漿的刺激使該支撐材料中的聚合物鏈斷裂開始進行。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該基於非電漿的刺激使該支撐材料中的解聚合作用開始進行。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該基於非電漿的刺激包含紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣、及加熱之其中至少一者。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中使用旋轉塗佈來將包含該支撐材料的該溶劑塗佈於該基板。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該方法執行於處理腔室中，且該方法更包含在(a)曝露於該基於非電漿的刺激期間及(b)曝露於該基於非電漿的刺激之後之其中至少一者降低該處理腔室中的壓力。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該方法執行於處理腔室中，且其中該濕式蝕刻及濕式清潔之其中至少一者亦執行於該處理腔室中。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該支撐材料包含聚-對-甲氧基-a-甲基苯乙烯(PMaMS,poly(para-methoxy-a-methyl styrene))，而該基於非電漿的刺激包含酸及加熱之其中至少一者。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該支撐材料包含聚-對-甲氧基-a-甲基苯乙烯(PMaMS,poly(para-methoxy-a-methyl styrene))，該基於非電漿的刺激包含酸，而該酸包含氫溴酸及三氟乙酸之其中至少一者。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該支撐材料包含聚苯二醛(PPAA,poly(phthalaldehyde))，而該基於非電漿的刺激包含酸及加熱之其中至少一者。
- 如請求項1之處理基板之表面的方法，其中該支撐材料包含聚甲基四氫化萘衍生物，而該基於非電漿的刺激包含酸。
- 一種用於處理基板的系統，該系統包含：一處理腔室；一基板支撐體，安置於該處理腔室中；一流體輸送系統，配置成將流體輸送至該基板；一控制器，與該流體輸送系統通訊，且該控制器係配置以，在使用(a)濕式蝕刻流體及(b)濕式清潔流體之其中至少一者來分別對該基板進行(a)濕式蝕刻及(b)濕式清潔之其中一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下：使該流體輸送系統使用包含支撐材料的溶劑來置換在該基板之表面上的流體，其中當該溶劑揮發，該支撐材料由溶液析出在該基板之表面上；及將該基板曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料，其中該基於非電漿的刺激係選自於輻射、加熱、紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣及酸所構成的群組。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該控制器更配置成在該溶劑揮發後並且在將該基板曝露於該基於非電漿的刺激之前，在該基板上沉積包含光酸產生劑的膜，其中該基於非電漿的刺激包含輻射。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該控制器更配置成在該溶劑揮發後並且在將該基板曝露於該基於非電漿的刺激之前，在該基板上沉積包含熱酸產生劑的膜，其中該基於非電漿的刺激包含加熱。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該支撐材料係基於聚合物的。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中被置換之該流體包含該濕式蝕刻流體及該濕式清潔流體之其中至少一者。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該控制器係配置為使該流體輸送系統以過渡流體來取代該濕式蝕刻流體及該濕式清潔流體之其中至少一者，且其中被置換之該流體包含該過渡流體。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該基於非電漿的刺激使該支撐材料中的聚合物鏈斷裂及解聚合作用之其中至少一者開始進行。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該基於非電漿的刺激包含紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣、及加熱之其中至少一者。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，更包含一馬達，用以轉動該基板支撐體，且其中該控制器係配置成在使用該馬達旋轉該基板的期間將包含該支撐材料的該溶劑塗佈於該基板。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該控制器係配置成在將該基板曝露於該基於非電漿的刺激期間及其之後之其中至少一者，降低該處理腔室中的壓力。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該控制器係配置成使該濕式蝕刻及該濕式清潔之該其中至少一者在該處理腔室中開始進行。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該支撐材料包含聚-對-甲氧基-a-甲基苯乙烯(PMaMS)，且該基於非電漿的刺激包含酸及加熱之其中至少一者。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該支撐材料包含聚-對-甲氧基-a-甲基苯乙烯(PMaMS)，該基於非電漿的刺激包含酸，且該酸包含氫溴酸及三氟乙酸之其中至少一者。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該支撐材料包含聚苯二醛衍生物(PPAA)，而該基於非電漿的刺激包含酸及加熱之其中至少一者。
- 如請求項17之用於處理基板的系統，其中該支撐材料包含聚甲基四氫化萘衍生物(聚縮甲醛)，而該基於非電漿的刺激包含酸。
- 一種處理基板之表面的方法，包含：在使用(a)濕式蝕刻流體及(b)濕式清潔流體之其中至少一者來分別對該基板進行(a)濕式蝕刻及(b)濕式清潔之其中至少一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下，且在使用包含支撐材料的溶劑來置換存在於該基板之表面上的流體，使得當該溶劑揮發，該支撐材料由溶液析出在該基板之表面上後，將該基板曝露於基於非電漿的刺激，以移除該支撐材料， 其中該基於非電漿的刺激係選自於輻射、加熱、紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣及酸所構成的群組。
- 如請求項32之處理基板之表面的方法，其中該基板的該表面包括被該支撐材料部份填充的複數高深寬比(HAR)結構。
- 如請求項33之處理基板之表面的方法，其中係將該支撐材料從該等HAR結構移除。
- 一種處理基板之表面的方法，包含：在使用(a)濕式蝕刻流體及(b)濕式清潔流體之其中至少一者來分別對該基板進行(a)濕式蝕刻及(b)濕式清潔之其中至少一者之後，且在不使該基板乾燥的情況下，使用包含支撐材料的溶劑來置換存在於該基板之表面上的流體，其中當該溶劑揮發，該支撐材料由溶液析出在該基板之表面上，其中該支撐材料係可藉由基於非電漿的刺激而移除，其中該基於非電漿的刺激係選自於輻射、加熱、紫外(UV)光、一或更多化學物、一或更多化學蒸氣及酸所構成的群組。
- 如請求項35之處理基板之表面的方法，其中該基板的該表面包括複數高深寬比(HAR)結構，且該支撐材料至少部份填充該等HAR結構。
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