使用超临界流体来处理基板的设备和方法与流程

本发明涉及使用超临界流体的基板处理设备和方法。

背景技术：

1、随着半导体器件变得更加高度集成化，各个电路图案变得更加精细，以便在同一区域中实现更多的半导体器件。换句话说，随着半导体器件的集成度的增加，对半导体器件的部件的设计规则正在减少。

2、在大规模的半导体器件中，沟槽填充工艺正在变得越来越困难。当通过ald(原子层沉积，atomic layer deposition)或cvd(化学气相沉积，chemical vapor deposition)填充金属时，具有高纵横比的沟槽未被充分地填充，并且在沟槽内部可能出现空隙。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是提供使用超临界流体的基板处理方法，该基板处理方法能够在具有高纵横比的沟槽中沉积保形膜，并且允许无空隙的完全间隙填充。

2、本发明要解决的另一问题是提供用于执行上述方法的基板处理设备。

3、本发明的目的不限于以上提及的目的，并且通过下面的描述，本领域技术人员将清楚地理解其他未提及的目的。

4、本发明的用于解决上述问题的基板处理方法的一个方面包括：向反应器供应含有前体和第一超临界流体的第一工艺流体，以将所述反应器的压力升高到等于或大于临界压力的第一压力，随后，对所述反应器进行第一排气，以将所述反应器中的压力降低到第二压力，随后，向所述反应器供应含有还原流体的第二工艺流体，以将所述反应器中的压力升高到第三压力，随后，对所述反应器进行第二排气，以将所述反应器中的压力降低到第四压力。

5、用于处理基板的设备的一个方面包括：反应器、第一工艺流体供应单元、第二工艺流体供应单元和排气单元，其中，所述第一工艺流体供应单元向所述反应器供应含有前体和第一超临界流体的第一工艺流体，以将所述反应器的压力升高到等于或大于临界压力的第一压力，随后，所述排气单元对所述反应器进行第一排气，以将所述反应器中的压力降低到第二压力，随后，所述第二工艺流体供应单元供应含有还原流体的第二工艺流体，以将所述反应器中的压力升高到第三压力，随后，所述排气单元对所述反应器进行第二排气，以将所述反应器中的压力降低到第四压力。

6、在详细说明和附图中包括其他实施例的具体细节。

技术特征：

1.一种用于处理基板的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三压力大于或等于临界压力。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二压力和所述第四压力大于或等于临界压力。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，供应所述第一工艺流体、执行所述反应器的第一排气操作、供应所述第二工艺流体、以及执行所述反应器的第二排气操作被重复预设次数。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述前体是mxly，其中m为金属，l为配体，并且x和y为自然数，并且所述还原流体包括h2，

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二工艺流体包括所述还原流体和第二超临界流体。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一时段内供应所述第一工艺流体并且执行所述第一排气操作，并且在所述第二时段内，供应所述第二工艺流体并且执行所述第二排气操作，所述第一时段大于或等于所述第二时段。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

12.一种用于处理基板的设备，包括：

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第二压力、所述第三压力和所述第四压力等于或大于临界压力。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，供应所述第一工艺流体、执行所述反应器的第一排气操作、供应所述第二工艺流体、以及执行所述反应器的第二排气操作被重复预设次数，

15.根据权利要求14所述的设备，还包括清洗流体提供单元，

16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述前体是mxly，其中m为金属，l为配体，并且x和y为自然数，并且所述还原流体包括h2，

17.一种用于处理基板的方法，包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二老化压力、所述第二压力和所述第四压力大于或等于临界压力。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一压力为85巴至170巴，并且所述第二压力为75巴至160巴，

20.根据权利要求17所述的方法，还包括：

技术总结提供一种使用超临界流体的基板处理方法，其能够在具有高纵横比的沟槽中沉积保形膜，并且允许完全填充而没有空隙。基板处理方法包括：向反应器供应含有前体和第一超临界流体的第一工艺流体，以将所述反应器的压力升高到等于或大于临界压力的第一压力，随后，对所述反应器进行第一排气，以将所述反应器中的压力降低到第二压力，随后，向所述反应器供应含有还原流体的第二工艺流体，以将所述反应器中的压力升高到第三压力，随后，对所述反应器进行第二排气，以将所述反应器中的压力降低到第四压力。技术研发人员：崔海圆,权钟完,徐政业受保护的技术使用者：细美事有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11