[发明专利]使用双相基片清洗混合物的方法和系统

说明书

背景技术

在半导体器件如集成电路、存储器单元等的制造中，进行一 系列的制造操作以在半导体基片(“基片”)上形成特征。在该系列 制造操作期间，基片表面暴露于各种类型的污染物。实质上，在制 造操作中存在的任何材料都是潜在的污染源。例如，污染源可包括， 特别是，处理气体、化学制剂、沉积材料、蚀刻副产物以及液体。 各种污染物会以粒子形式沉积在晶片表面(微粒)。

必须把基片污染物从该半导体基片的表面清除掉。如果不去 除，那么在污染附近的器件很可能不能工作。基片污染物还会影响 器件的性能特性并导致比通常更快的速率发生器件实效。因此，需 要将污染物从基片表面非常彻底的清除而不损伤基片表面以及限 定在基片上的特征。粒子污染的大小往往处于在晶片上制造的特征 的关键尺寸的量级。去除如此小的粒子污染而不负面影响表面以及 基片上的特征是十分困难的。

综上所述，需要一种改进的基片清洁技术以将污染物从基片 表面去除，以提高器件产量。

发明内容

一般来说，这些实施方式通过提供改进的基片清洁技术以从 该基片表面去除污染物从而提高器件产量满足了这个需求。应当认 识到本发明可以许多方式实现，包括作为溶液、方法、工艺、设备 或系统。下面描述本发明多个创新性实施方式。

在一个实施方式中，提供一种清洁混合物，以从半导体基片 表面去除粒子污染物。该清洁混合物包括粘性流体，其粘度在大约 1cP到大约10000cP之间。该清洁混合物还包括分散在该粘性流体中 的多个固体成分，该多个固体成分与该基片表面上的粒子污染物相 互作用以从该基片表面去除该粒子污染物。

在另一个实施方式中，提供用于从基片的基片表面清除粒子 污染物的设备。该设备包括用于把持该基片的基片支撑总成。该设 备还包括施用器，以分配清洁混合物从而将该粒子污染物从该基片 表面清除，其中该清洁混合物是一种粘性流体，其粘度在每秒1的 剪切速率下为大约1cP到大约10000cP，以及多个固体成分分散在该 粘性流体中。

在又一个实施方式中，提供一种方法以从基片表面清除粒子 污染物。该方法包括向该基片表面应用其中分散有固体成分的粘性 流体。该方法还包括向该粘性流体施加具有向下分量和剪切分量的 力以将至少一个固体成分带到基片表面上的粒子污染物的附近。该 方法进一步包括将该至少一个固体成分以及该粒子污染物从该基 片表面去除。

本发明的这些和其他特征将在下面的具体描述中结合附图 更详细地说明，作为示例说明本发明的原理。

附图说明

通过下面结合附图的具体描述，将容易理解本发明，以及相 似的参考标号指明相似的结构元件。

图1A示出根据本发明一个实施方式的从基片表面去除粒 子污染的清洁溶液的实体图。

图1B示出非牛顿流体的应力和粘度图，它们是剪切速率的 函数。

图1C示出具有固体混合物的网格(network)和凝胶的清洁 溶液的实体图。

图1D示出图1A的清洁溶液的固体成分在基片表面上的污 染物附近的实体图。

图1E示出图1A的该清洁溶液的固体成分与基片表面上的 污染物接触的实体图。

图1F示出图1A该清洁溶液的固体成分将污染物从该基片 表面去除的实体图。

图2示出用于将粒子污染物从基片表面去除的工艺流程的 实施方式。

图3示出基片表面清洁系统的实施方式的示意图。

具体实施方式

提供了多个改进基片清洁技术的示范性实施方式，该技术 将粒子污染物从该基片去除以提高工艺产量。应当理解本发明可以 许多方式来实现，包括作为溶液、工艺、方法、设备或系统。下面 描述了本发明多个创新性的实施方式。对本领域的技术人员，显然 可不采用这里阐述的某些或者全部具体细节来实施本发明。

这里所描述的实施方式提供了一种清洁技术，其不需要有 腐蚀作用的(abrasive)接触以及有效地从半导体基片清除污染物， 这些半导体基片中的一些会包含高纵横比特征。尽管这些实施方式 提供关于半导体清洁应用的具体示例，这些清洁应用可以扩展到任 何需要从基片去除污染物的技术。如下面所描述的，提供的清洁溶 液具有连续的液相以及分散的固相。固体微粒分散在整个液相中。