基板干燥裝置、制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備及干燥基板的方法制造方法及圖紙

公開了一種基板干燥裝置、制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備以及干燥基板的方法。基板干燥裝置包括：腔室，其被配置為以第一溫度干燥基板；第一貯存器，其被配置為儲(chǔ)存處于小于第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體；第二貯存器，其被配置為儲(chǔ)存處于大于第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體；以及供應(yīng)單元，其連接在腔室與第一貯存器和/或第二貯存器之間。供應(yīng)單元被配置為向腔室供應(yīng)第一超臨界流體和第二超臨界流體。

Substrate drying devices, devices for manufacturing semiconductor devices and methods for drying substrates

The invention discloses a substrate drying device, a device for manufacturing semiconductor devices and a method for drying a substrate. The substrate drying device comprises a chamber configured to dry the substrate at a first temperature; a first memory configured to store the first supercritical fluid at a second temperature less than the first temperature; a second memory configured to store the second supercritical fluid at a third temperature greater than the first temperature; and a supply unit connected to the chamber and the first memory. Between and/or between the second memory. The supply unit is configured to supply the first supercritical fluid and the second supercritical fluid to the chamber.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基板干燥裝置、制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備及干燥基板的方法
本專利技術(shù)構(gòu)思涉及基板處理，更具體地，涉及基板干燥裝置、制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備和/或干燥基板的方法。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體器件通過各種工藝被制造，該各種工藝包括用于在諸如硅晶片等的基板上形成電路圖案的光刻工藝。當(dāng)制造半導(dǎo)體器件時(shí)，產(chǎn)生諸如顆粒、有機(jī)污染物和/或金屬雜質(zhì)的各種異物。這些異物可以導(dǎo)致基板缺陷而直接對(duì)半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量造成不良影響。因此，在半導(dǎo)體制造工藝中會(huì)涉及用于去除異物的清潔工藝。通常，在典型的清潔工藝中，留在基板上的異物使用去污劑被去除，然后基板使用去離子水(DI水)被沖洗并使用異丙醇(IPA)干燥。然而，在具有精細(xì)電路圖案的半導(dǎo)體基板的情況下，干燥工藝可能具有低效率。此外，因?yàn)樵诟稍锕に嚻陂g經(jīng)常發(fā)生電路圖案的損壞，即圖案倒塌，所以干燥工藝不適合于具有小于約30nm的線寬的半導(dǎo)體器件。因此，為了解決上述限制，關(guān)于使用超臨界流體干燥基板的技術(shù)已經(jīng)有了積極的研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式提供了用于減少基板干燥時(shí)間的基板干燥裝置。本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式提供了用于減少顆粒產(chǎn)生的基板干燥裝置。本專利技術(shù)構(gòu)思的目的不限于上述那些，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將由前面的描述以及附圖明顯地理解以上未提及的其它效果。根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式，一種基板干燥裝置可以包括：腔室，其被配置為以第一溫度干燥基板；第一貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有小于第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體；第二貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有大于第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體；以及供應(yīng)單元，其連接在腔室與第一貯存器和/或第二貯存器之間，供應(yīng)單元被配置為向腔室供應(yīng)第一超臨界流體和/或第二超臨界流體。根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式，一種制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備可以包括配置為拋光基板的基板拋光裝置、配置為清潔基板的基板清潔裝置、以及配置為干燥基板的基板干燥裝置。基板干燥裝置可以包括：腔室，其被配置為以第一溫度干燥基板；第一貯存器，其被配置為儲(chǔ)存處于小于第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體；第二貯存器，其被配置為儲(chǔ)存處于大于第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體；以及供應(yīng)單元，其連接在腔室與第一貯存器和/或第二貯存器之間，并被配置為向腔室提供第一超臨界流體和/或第二超臨界流體。根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式，一種干燥基板的方法可以包括將腔室中的基板加熱到第一溫度、在基板上提供處于小于第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體、以及在基板上提供處于大于第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體。附圖說明圖1示出了顯示根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式的基板干燥裝置的示意圖。圖2示出了顯示圖1的工藝室的壓力和溫度變化的曲線圖。圖3和圖4示出了顯示圖1的工藝室的示意圖。圖5示出了顯示圖1的超臨界流體貯存器的示意圖。圖6至圖8示出了顯示根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式的基板干燥裝置的示意圖。圖9是顯示了圖6至圖8的加熱器件的示意圖。圖10A至圖10C示出了顯示圖9的熱交換構(gòu)件的透視圖。圖11示出了顯示圖6至圖8的加熱器件的透視圖。圖12和圖13示出了顯示圖11的加熱器件的剖視圖。圖14是顯示了根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式的包括基板干燥裝置的制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備的示意圖。圖15示出了顯示圖14的基板清潔裝置的剖視圖。圖16是顯示了根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式的干燥基板的方法的流程圖。具體實(shí)施方式圖1示出了顯示根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實(shí)施方式的基板干燥裝置1的示意圖。參照?qǐng)D1，基板干燥裝置1可以是超臨界干燥裝置。在一些實(shí)施方式中，基板干燥裝置1可以使用超臨界流體來干燥基板(見圖3的S)上的清潔溶液。如這里所述，術(shù)語“超臨界流體”可以包括處于超臨界狀態(tài)的工藝流體。術(shù)語“超臨界狀態(tài)”可以表示材料達(dá)到臨界狀態(tài)，在臨界狀態(tài)材料的溫度和/或壓力等于或大于臨界點(diǎn)，因而氣相與液相之間會(huì)沒有區(qū)別。處于超臨界狀態(tài)的材料(在下文中被稱為超臨界材料)可以具有與液體的分子密度相似的分子密度并具有與氣體的粘性相似的粘性。由于其極高的擴(kuò)散性、滲透性和/或溶解性，超臨界材料在化學(xué)反應(yīng)期間會(huì)具有優(yōu)勢(shì)。此外，因?yàn)槌R界材料可以具有不足以對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)施加界面張力的極低的表面張力，所以超臨界材料可以防止圖案倒塌和水印和/或具有優(yōu)良的干燥效率，從而有利于干燥半導(dǎo)體器件。在一些實(shí)施方式中，基板干燥裝置1可以包括工藝室100、超臨界流體供應(yīng)單元200和/或源流體供應(yīng)單元300。工藝室100可以執(zhí)行其中使用超臨界流體的基板干燥工藝。例如，工藝室100可以提供在其中執(zhí)行干燥工藝并且其剛性和氣密性足以允許超臨界流體進(jìn)入超臨界狀態(tài)的內(nèi)部空間。工藝室100可以是高壓室。在工藝室100中執(zhí)行的超臨界工藝可以包括用于制造半導(dǎo)體器件的各種單元工藝。各種單元工藝可以包括例如其中使用超臨界流體作為蝕刻劑的蝕刻工藝、其中使用超臨界流體清潔已經(jīng)歷了蝕刻工藝的基板的清潔工藝和/或其中使用超臨界流體干燥已經(jīng)歷了蝕刻工藝的基板的干燥工藝。因此，工藝室100可以提供有基于超臨界工藝的類型而變得不同的超臨界流體。超臨界工藝將在下文中作為干燥工藝進(jìn)行說明。工藝室100可以被加熱至室溫以上。當(dāng)采用異丙醇(IPA)干燥基板時(shí)，工藝室100可以被加熱至小于異丙醇的蒸發(fā)點(diǎn)(例如82.5℃)。例如，工藝室100可以將基板加熱至約40℃至約80℃的第一溫度T1。工藝室100的第一壓力可以改變。例如，當(dāng)工藝室100裝載有在其上包括具有10到50的高的高寬比的精細(xì)圖案結(jié)構(gòu)、經(jīng)歷了其中使用諸如有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的清潔溶液的清潔工藝的基板S時(shí)，可以在工藝室100中執(zhí)行使用超臨界流體的干燥工藝。因此，超臨界干燥工藝可以有效地去除清潔溶液，同時(shí)防止對(duì)圖案結(jié)構(gòu)的損壞。干燥工藝可以通過由包含添加物(諸如表面活性劑)的超臨界流體代替溶劑來處理基板而不損壞高的高寬比的圖案。超臨界流體可以是處于或高于其臨界溫度和壓力的流體，并且可以具有氣體性質(zhì)(例如擴(kuò)散性、粘性和表面張力)和液體性質(zhì)(例如溶解性)。因此，超臨界狀態(tài)下的溶劑替換可以從高的高寬比的圖案容易地去除雜質(zhì)。例如，清潔工藝中使用的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)可以包括乙基乙二醇、1-丙醇、四氫呋喃、4-羥基、4-甲基、2-戊酮、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、乙醇、n-丙醇、二甲基乙醚或其組合。在超臨界狀態(tài)下去除有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的工藝流體可以包括二氧化碳(CO2)、水(H2O)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、乙烯(C2H4)、丙烯(C2H2)、甲醇(C2H3OH)、乙醇(C2H5OH)、六氟化硫(SF6)、丙酮(C3H8O)或其組合。雖然在下文中描述的一些實(shí)施方式包括二氧化碳(CO2)作為用于干燥基板的超臨界流體，但是超臨界流體的成分和/或種類不限于此。超臨界流體供應(yīng)單元200可以接收來自源流體供應(yīng)單元300的源流體，并且可以將源流體改變?yōu)橐氲焦に囀?00中的超臨界流體。例如，超臨界流體供應(yīng)單元200可以包括超臨界流體貯存器210(211、213、215)和超臨界流體供應(yīng)構(gòu)件230，超臨界流體通過超臨界流體貯存器210(211、213、215)從源流體改變并且超臨界流體儲(chǔ)存在其中，超臨界流體經(jīng)超臨界流體供應(yīng)構(gòu)件230從超臨界流體供應(yīng)貯存器210流到工藝室100。源流體可以包括處于氣態(tài)或液態(tài)的工藝流體。供應(yīng)到超臨界流本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基板干燥裝置，包括：腔室，其被配置為以第一溫度干燥基板；第一貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有小于所述第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體；第二貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有大于所述第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體；以及供應(yīng)單元，其連接在所述腔室與所述第一貯存器和/或所述第二貯存器之間，其中所述供應(yīng)單元被配置為將所述第一超臨界流體和/或所述第二超臨界流體供應(yīng)到所述腔室中。

【技術(shù)特征摘要】
2017.06.15 KR 10-2017-0076030;2017.10.23 KR 10-2011.一種基板干燥裝置，包括：腔室，其被配置為以第一溫度干燥基板；第一貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有小于所述第一溫度的第二溫度的第一超臨界流體；第二貯存器，其被配置為儲(chǔ)存具有大于所述第一溫度的第三溫度的第二超臨界流體；以及供應(yīng)單元，其連接在所述腔室與所述第一貯存器和/或所述第二貯存器之間，其中所述供應(yīng)單元被配置為將所述第一超臨界流體和/或所述第二超臨界流體供應(yīng)到所述腔室中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述供應(yīng)單元被配置為順序地供應(yīng)所述第一超臨界流體和所述第二超臨界流體以增大所述腔室中的壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，當(dāng)所述腔室的所述壓力達(dá)到所述第一超臨界流體的臨界點(diǎn)時(shí)，所述供應(yīng)單元配置為向所述腔室提供所述第二超臨界流體。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，當(dāng)所述第二溫度為31.1℃時(shí)，所述臨界點(diǎn)為72巴。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一溫度在40℃到80℃之間的范圍內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，還包括：第三貯存器，其被配置為以所述第一溫度儲(chǔ)存第三超臨界流體。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，當(dāng)所述第二超臨界流體達(dá)到與飽和持續(xù)時(shí)間相關(guān)聯(lián)的壓力時(shí)，所述供應(yīng)單元向所述腔室提供所述第三超臨界流體。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中與所述飽和持續(xù)時(shí)間相關(guān)聯(lián)的所述壓力為150巴。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述供應(yīng)單元包括：供應(yīng)管線，其將所述腔室連接到所述第一貯存器和/或所述第二貯存器；閥，其與所述供應(yīng)管線中的相應(yīng)供應(yīng)管線接合并且控制所述第一超臨界流體和/或所述第二超臨界流體的相應(yīng)供應(yīng)；以及過濾器，其與所述供應(yīng)管線中的相應(yīng)供應(yīng)管線接合，其中所述過濾器被配置為過濾所述第一超臨界流體和/或所述第二超臨界流體中的污染...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙庸真，金伶厚，鄭志薰，金榮俊，李根澤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三星電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國,KR