用于处理基板的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明构思的示例性实施例涉及一种用于处理基板的系统和方法，尤其涉及一种用于清洗基板的系统和方法。
【背景技术】
[0002]通常，通过在基板(例如硅片)上执行各种工艺(例如光刻工艺、刻蚀工艺、离子注入工艺和沉积工艺)来制造半导体器件。
[0003]在每种工艺中，都可能产生各种异物(例如，颗粒、有机污染物和金属杂质)。在后续处理基板的工艺中，上述异物可能导致工艺缺陷，从而导致半导体器件的性能降低以及出品率下降，因此，在制造半导体器件的工艺中，需要执行用于去除这些异物的清洗工艺。
[0004]上述清洗工艺可包括使用化学品从基板表面去除污染物的化学处理工艺、使用纯水或去离子水从基板表面去除残留化学品的湿法清洗工艺、以及在基板表面上提供干燥流体以去除残留纯水的干燥工艺。
[0005]以往，以这种方式执行干燥工艺:在残留有纯水的基板上供应热氮气。然而，图案线宽的减小或图案纵横比的增加使得很难将纯水从各图案之间的窄缝中去除。为了克服上述问题，在近期的干燥工艺中，用与纯水相比具有高挥发性和低表面张力的液体有机溶剂(例如，异丙醇)来替换残留在基板上的纯水；然后，供应热氮气以干燥基板。
[0006]然而，非极性有机溶剂很难与极性水混合，因此，为了使液体有机溶剂替换纯水，需要在基板上长时间供应大量的液体有机溶剂。
[0007]然而，虽然将有机溶剂用于干燥工艺，但是，在小于30nm的半导体器件中，很难避免图案坍塌的问题。最近，作为这种传统干燥工艺的备选，提出了一种使用超临界流体干燥基板的工艺。
【发明内容】
[0008]本发明构思的示例性实施例提供了一种配置为使用高效的超临界流体执行基板干燥工艺的基板处理系统，以及使用该系统执行基板干燥工艺的方法。
[0009]本发明构思的示例性实施例提供了一种用于处理基板的方法。
[0010]根据本发明构思的示例性实施例，处理基板的方法可包括将超临界二氧化碳供应到腔室中以处理基板。当将二氧化碳供应到所述腔室中时，维持所述腔室的温度和压力，以使得所述二氧化碳直接从气态转变为超临界状态。
[0011]在一些实施例中，基板的处理可包括:使用超临界二氧化碳干燥基板。
[0012]在一些实施例中，所述基板的干燥可被执行以将有机溶剂从所述基板的各图案之间的缝隙中去除。
[0013]本发明构思的示例性实施例还提供了一种配置为处理基板的系统。
[0014]根据本发明构思的示例性实施例，基板处理系统可包括:腔室，所述腔室中设置有处理空间；支撑单元，设置在所述处理空间中以支撑基板；流体供应单元，配置为将超临界二氧化碳供应到所述处理空间中；加热器，配置为加热所述腔室；以及控制器，配置为控制所述加热器。所述控制器可以以这种方式控制所述加热器:当将二氧化碳供应到所述腔室中时，维持所述腔室的温度，以使得二氧化碳从气态直接转变为超临界状态。
[0015]在一些实施例中，所述流体供应单元可包括阀，所述阀配置为控制将被供应到所述腔室中的流体的量，以及所述控制器控制所述阀。所述控制器以这种方式控制所述阀:当将二氧化碳供应到腔室中时，维持所述腔室的压力，以使得二氧化碳从气态直接转变为超临界状态。
【附图说明】
[0016]从下述的简要说明结合附图将更清楚地理解示例性实施例。附图示出了本发明所描述的非限定性的示例性实施例。
[0017]图1为二氧化碳的压力-温度相图；
[0018]图2为示出了根据本发明构思的示例性实施例的基板处理系统的俯视图；
[0019]图3为示出了图2的第一工艺腔室的示例的剖视图；
[0020]图4为示出了图2的第二工艺腔室的示例的剖视图；
[0021]图5为示出了当在传统基板处理系统中执行超临界流体工艺时发生的工艺流体相变的曲线；
[0022]图6为示出了当在根据本发明构思的示例性实施例的基板处理系统中执行超临界流体工艺时发生的工艺流体相变的曲线；
[0023]图7为示出了当在图2中的第二工艺腔室中执行基板处理工艺时，颗粒数量与工艺流体的温度和压力之间的关系的曲线。
[0024]应当理解的是，这些图意在说明在某些示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特征，并意在补充下面提供的文字描述。然而，这些图并不是成比例的，且不能精准体现出任何给出的实施例的精确结构或性能特征，且不应该被理解为限定或限制定示例性实施例所包含的值的范围或性能。例如，为了清楚起见，分子、层、区和/或结构元素的相对厚度和位置可被缩小或放大。在不同的图中使用相似或相同的附图标记意在说明有相似或相同的元件或特征。
【具体实施方式】
[0025]参照示出示例性实施例的附图，现在将更充分地描述本发明构思的示例性实施例。然而，本发明构思的示例性实施例可体现为多种不同形式，且不应当被理解为被限定为本文所描述的具体实施例；而是，提供这些示例性实施例以便本发明将是周密的和完整的，并将向本领域普通技术人员充分表达示例性实施例的构思。在附图中，为了清楚起见，层和区的厚度是被放大的。附图中相同的附图标记表示相同的元件，因此，它们的描述将被省略。
[0026]应当理解的是，当元件被描述为“连接到”或“结合到”另一元件时，可为直接连接或结合到另一元件，或者也可存在中介元件。与此相反，当元件被描述为“直接连接到”、“直接结合到”另一个元件时，则不存在中介元件。相同的标记自始至终表示相同的元件。本文中所用的术语“和/或”包括一个或多个相关联列举项的任意组合和全部组合。所使用的、描述多个元件或多个层之间的关系的其它词语应该以同样的方式理解(例如“之间”对“直接之间”，“相邻”对“直接相邻”，“在…上”对“直接在…上” )O
[0027]应当理解的是，虽然本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应当受限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离示例性实施例教导的情况下，以下讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分均可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
[0028]为了便于描述，本文可使用空间相对术语例如“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…上方”、“上面的”等，以描述如附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征之间的关系。应当理解的是，空间相对术语的目的在于除了附图中描述的方位以外，还包含装置在使用或操作中的其它不同方位。例如，如果附图中的装置被倒置，则描述为在其它元件或特征“在…下方”或“在…之下”的元件将随之调整为在其它元件或特征的“在…上方”。因此，示例性术语“在…下方”可包含上方和下方两个方位。装置可作其它调整(旋转90度或处于其它方位)，并且本文使用的空间相对术语可进行相应的解释。
[0029]本文所使用的术语仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限定示例性实施例。如本文所使用的，单数形式“一”和“该”旨在还包含复数形式，除非上下文明确指出并非如此。还应当理解的是，本文中所使用的术语“包含”、“由…组成”、“包括”和/或“其中包括”指定存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或以上的组合。
[0030]除非另有说明，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思的示例性实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应理解的是，术语(例如常用词典中定义的那些术语)应当解释为具有与它们在相关领域背景下的含义一致的含义，而不能以理想化意义或过于正式的意义来解释，除非本文明确说明如此。
[0031]在下文中，将描述根据本发明构思的示例性实施例的基板处理系统100。
[0032]基板处理系统100可构造为使用超临界流体作为工艺流体来执行处理基板S的超临界工艺。
[0033]这里，基板S可为各种基板中的一种，在该基板上可形成有电路图案(例如，半导体器件的电路图案、平板显示器(FPD)器件的电路图案等)。例如，基板S可为硅片，但是本发明构思的示例性实施例可以不限于此。例如，诸如晶片、玻璃基板或有机基板的各种基板可被用作基板S。
[0034]在下文中，