[发明专利]用于在半导体应用中使用超临界流体的方法和设备

说明书

提供了一种用于处理基板的方法和设备。二氧化碳液体的进料流在压力下自进料供应器被供应至纯化容器。在该纯化容器中的该二氧化碳液体在单级蒸馏工艺中被蒸馏以形成纯化的二氧化碳气体。该处理方法包含以下步骤：通过与来自制冷系统的制冷剂进行热交换来冷凝在该冷凝器中的该纯化的二氧化碳气体以形成纯化的二氧化碳液体。该纯化的二氧化碳液体被加热至高于临界点的目标温度以使该纯化的二氧化碳液体变为超临界二氧化碳流体。该处理方法包含以下步骤：使用该超临界二氧化碳流体以清洁被设置在处理腔室中的基板。

技术领域

实施方式一般地涉及，产生纯化的液体和在半导体应用中使用从该纯化的液体中产生的超临界流体的方法和设备。更特定而言，实施方式涉及，用于纯化二氧化碳和使用处于其超临界流体状态的该纯化的二氧化碳来处理基板的方法和设备。

背景技术

处于其超临界流体状态的二氧化碳已经被使用在基板的清洁应用和其他的半导体应用中。超临界二氧化碳优于有机溶剂的优点包含：超临界流体的独有的特性和在使用二氧化碳的情况下的减小的环境风险。对于表现出超临界流体特性的物质而言，当物质处在高于其临界点(临界温度和临界压力)的情况时，在气相与液相之间的相界(phaseboundary)消失，并且物质存在于单一的超临界流体相中。在超临界流体相中，物质呈现：气体的一些特性和液体的一些特性。举例而言，超临界流体具有类似于气体的扩散特性，但是具有类似于液体的溶剂化特性(solvating properties)。因而，超临界流体具有良好的清洁特性。

半导体应用需要：针对所使用的二氧化碳的高层级的纯度。具有不同的二氧化碳等级，其中每一个二氧化碳等级具有不同层级的纯度。举例而言，饮料等级的二氧化碳可由气体供货商供应在罐子中以供在半导体产品中使用。一个问题是：对于来自单一的供货商和来自不同的供货商的不同的罐子而言，用于饮料等级的二氧化碳的二氧化碳纯度层级可能变化太大。由于不一致的纯度层级和高成本，使用来自供货商的不同的等级的二氧化碳亦具有缺点。因而，需要：用于纯化二氧化碳和使用处于其超临界流体状态的纯化的二氧化碳来处理基板的设备和方法。

发明内容

本公开内容的实施方式描述：处理基板的方法和设备。在一个实施方式中，一种处理方法包含以下步骤：提供二氧化碳液体的进料供应器。二氧化碳液体的进料流在压力下自该进料供应器被供应至纯化系统的纯化容器。处理方法包含以下步骤：通过在该纯化容器中的蒸馏加热器将热供应给在该纯化容器中的该二氧化碳液体。在该纯化容器中的该进料流在单级蒸馏工艺中被蒸馏以形成纯化的二氧化碳气体。该纯化的二氧化碳气体经由蒸馏流体管线从该纯化容器被供应至冷凝器。该处理方法包含以下步骤：通过与来自制冷系统的制冷剂进行热交换来冷凝在该冷凝器中的该纯化的二氧化碳气体以形成纯化的二氧化碳液体。该纯化的二氧化碳液体被加热至高于临界点的目标温度以使该纯化的二氧化碳液体变为超临界二氧化碳流体。处理方法包含以下步骤：使用该超临界二氧化碳流体来清洁被设置在处理腔室中的基板。

在另一实施方式中，一种处理方法包含以下步骤：在压力下将来自进料供应器的二氧化碳液体的进料流供应至具有纯化容器、冷凝器、制冷系统，及产物储存容器的纯化系统。该处理方法包含以下步骤：在单级蒸馏工艺中蒸馏在该纯化容器中的该进料流以形成纯化的二氧化碳气体。该纯化的二氧化碳气体经由蒸馏流体管线从该纯化容器被供应至该冷凝器。处理方法包含以下步骤：通过与来自制冷系统的制冷剂进行热交换来冷凝在该冷凝器中的该纯化的二氧化碳气体以形成纯化的二氧化碳液体。该纯化的二氧化碳液体被供应至该产物储存容器。处理方法包含以下步骤：加热来自该纯化系统的该纯化的二氧化碳液体至高于临界点的目标温度，以使该纯化的二氧化碳液体变为超临界二氧化碳流体。超临界二氧化碳流体被使用以清洁被设置在处理腔室中的基板。