[发明专利]从半导体基板插入或除去物质的方法

说明书

技术领域

本发明是针对从基板输送物质及将物质输送至基板的方法。更详而言之，该方法是针对使用加压通气循环从基板除去物质、将物质插入基板及再生气体纯化基板。当应用于半导体基板时，可使用该方法。

背景技术

以往的气体纯化方法中，已经使活化及预调节用的气体流经一容器或经过一气体纯化基板，藉由质量传送/分子扩散而已经抵达基板的细孔内。已经需要非常长的活化或预调节期间，因为该扩散的发生慢，特别是当气体横贯入细孔的较大的深度时。相当平常地，藉由流动而产生的质量传送/分子扩散是需要24至48小时以完成整个基板的令人满意的活化或预调节。此外，该扩散不会提供彻底的活化或预调节，因为当细孔在其长度方向变窄时，对于冲洗或活化用的气体通过它是有较大的阻力，而使得许多需要活化的位置或是需要填充用气体的冲洗的区域，全然不能在合理的期间内被缓慢扩散的气体所抵达。在所需的延长预调节或活化期间中，基板内发生过度的放热(其可能损害基板)并非不寻常的。为了避免该放热(其可能损害基板)，常常需要限制冲洗用气体通过容器的流速，因此亦减少冲洗用气体扩散进入细孔内的流速及延长活化或预调节期间。

然而，将气体输送入细孔的问题是不限于气体纯化基板。的确，气体渗入其它基板(例如触媒)的空隙及半导体中所用的晶圆的深沟槽形体是受类似的关系所限制。

在某些化学和石油工业中已经使用强制对流的设备冲洗，但是就大规模方法而言，其中已经要求相当粗地且有限地除去填充用气体或有限地活化活性位置。那样子在以前是尚未知的或是被认为可适用于气体纯化反应器及容器或其它类型的基板，其中必须达成超高纯度(少于100ppb污染)。

发明内容

在本发明一具体态样中，叙述一种从半导体基板除去物质的方法。该方法包括将冲洗用流体导入一含半导体基板的容器内。容器内的压力是设定在高水平，而且维持在该水平一段预定期间。然后藉由从含物质的容器除去流体以将容器内的压力降低至较低水平。将冲洗用流体导入、维持容器内的压力及降低压力的步骤是重复至少一次，重复该组步骤以从半导体基板除去物质。

在本发明相关的具体态样中，可从半导体基板的结构形体内除去物质。该结构形体可具有开口尺寸为小于形体的穿透尺寸，为高纵极比形体，具有尺寸小于约100nm，或具有较大的尺寸，大于约50nm。

所要除去的的物质可为水、异丙醇、烃及残余酸和碱。冲洗用流体可包括氮气、氦气、二氧化碳、三甲基硅烷氯化物、六甲基二硅氮烷、干空气、氧气、水、或其混合物。半导体基板可为低k介电材料。压力的较低水平可为低于一大气压的。该方法可经修整以便该导入冲洗用流体或维持压力的步骤，藉由使基板暴露于冲洗用流体中，亦可修补半导体基板或基板的结构形体的损伤。该导入冲洗用流体或维持压力的步骤，藉由使基板暴露于冲洗用流体中，亦可钝化半导体基板的表面。任一步骤亦可导致一种化学反应，其牵涉该冲洗用流体；反应亦可能产生要被除去的物质。降低压力的步骤亦可从半导体基板选择除去物质。重复地导入冲洗用流体、维持压力及降低压力亦可包括在至少一个重复期间改变高水平、较低水平或预定期间。而且，在至少一个后续的重复期间，可用与最初冲洗用流体的组成不同的第二种冲洗用流体来代替最初冲洗用流体。

在本发明的另一具体态样中，将新物质传送至半导体基板。方法包括将一含有新物质的填充用流体导入一含半导体基板的容器中的步骤。容器内的压力是设定在高水平及维持一段预定期间。藉由从容器除去流体以降低压力至较低水平。重复该导入填充用流体、维持压力及降低压力的步骤至少一次以将物质传送至半导体基板。相关的具体态样包括与从半导体基板除去物质有关的具体态样中所述的特征。

在本发明的第三具体态样中，提供一种从基板除去物质的方法。该方法包括将一种实质上不含物质的冲洗用流体导入一含基板的容器的步骤。容器内的压力是设定在高水平及维持一段预定期间。藉由从容器除去流体以将压力降低至较低水平，该流体含有物质，该物质是从基板中的空隙被除去。重复该导入填充用流体、维持压力及降低压力的步骤至少一次以从基板除去物质。或者，基板的特征为可为至少约1m²/g的表面积，有或没有涉及空隙结构。