用水蒸氣或蒸汽處理基材的方法

2024-01-29 00:22:15 2

專利名稱：用水蒸氣或蒸汽處理基材的方法
技術領域：
本發明涉及用水蒸氣或蒸汽處理基材的方法。在本發明的一個方面中，使用硫酸和水蒸氣從基材上除去物質(且優選光致抗蝕劑物質)。
背景技術：
電子技術的進步使得在基材如矽晶片上形成的集成電路具有不斷增大活性組分的組裝密度。通過連續地塗布、加工和從基材上選擇性除去各種組分來形成電路。在半導體晶片技術中，已經開發了多種組合物以從基材上除去特殊種類的組分。例如，一般使用通常命名為SC-I的組合物來除去顆粒並重新氧化疏水性矽表面，所述SC-I組合物包含體積比約為I : I : 5(或者有時稀釋比更高)的NH40H(29wt% )/H202(30wt% )/水的混合物。類似地，一般使用通常命名為SC-2的組合物來除去金屬，所述SC-2組合物包含體積比約為I : I : 5(或者有時稀釋比更高)的HCl(37wt% )/H202 (30wt% )/水的混合物。另一種組合物，通常稱作Piranha組合物，包含體積比約為2 : I 20 : I的H2SO4(98wt% )/H202 (30wt% )，也一般用於除去有機汙染物或某些金屬層。在許多電路製造過程中使用光致抗蝕劑物質來幫助形成順序的層。在製造過程的階段中，通常優選在基本不損傷基材、包括在所述基材上形成的結構的前提下來除去這些光致抗蝕劑物質。通常使用有機溶劑例如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙二醇醚、胺或二甲亞碸(DMSO)來除去光致抗蝕劑。或者，使用無機化學試劑例如硫酸和過氧化氫來除去光致抗蝕劑物質，或使用反應性氣體化學品來除去光致抗蝕劑物質，通常稱為光致抗蝕劑等離子灰化。美國專利5785875號公開了一種除去光致抗蝕劑物質的方法，該方法通過將晶片完全浸入無水酸中進行溼法酸刻蝕並在從室內排出刻蝕劑的同時接入受熱的溶劑蒸氣來實現。所述溶劑為例如丙酮、醇類或另一種溶劑，但優選包括異丙醇，並將所述溶劑加熱至約50°C和約100°C之間的範圍。用於除去光致抗蝕劑的傳統溼化學方法依靠濃硫酸和過氧化氫(Piranha或「硫酸-過氧化物混合物」或SPM)或臭氧(硫酸-臭氧混合物或S0M)。或者，在特定條件下通過使用溶於去離子水的臭氧或通過將臭氧氣體與水蒸氣在高溫下混合來除去光致抗蝕劑。特別困難的是除去已經進行了離子注入過程而形成了圖案的光致抗蝕劑，這會導致抗蝕劑表面硬化。除去這種離子注入的光致抗蝕劑的方法是升高化學處理的溫度。另外，很難除去通過等離子摻雜而施加至基材的摻雜劑。美國專利公布號20070243700描述了一種通過將含摻雜劑的層暴露在水漂洗、含氯的等離子或含氟的等離子下而從光致抗蝕劑層除去所述含摻雜 劑的層的技術。
期望確定處理基材的替代技術和組合物，尤其是從基材如半導體晶片上除去物質、尤其是有機物質，更尤其是光致抗蝕劑物質。發明概述向基材施加熱的化學品是困難的，因為加熱化學品存在安全性、化學品的有效性以及用於容納和處理所述化學品的裝置的耐久性的顧慮。關於安全性，單獨處理潛在的苛刻的、刻蝕性和刺激性的液體或氣體化學品引起一定的問題。將這些物質加熱至高溫，僅顧慮到化合物，因為所述物質更易揮發並易於大量逃逸至大氣中。另外，對化學品進行特定處理的時間過長會使其降級或有效性下降，因為在較高溫度下促進了不期望或未加注意的反應。最後，當在較高溫度下的系統中提供處理化學品時，處理化學品往往對容器、管道、閥門、泵等產生更加不利的影響。期望提供的處理化學品在與待處理基材接觸時或將要接觸時，具有與熱量相伴的高能量。在本發明的一個方面中，提供了一種處理基材的方法，包括a)將在其表面上具有物質的基材放入處理室內山)導入液體處理組合物流股以衝擊所述基材表面；和0)導入水蒸氣流股以衝擊所述基材表面和/或衝擊所述液體處理組合物。優選地，所述水蒸氣流股為蒸汽形式。因為能量以水蒸氣流股的形式提供，所以在將處理組合物分配至基材上之前不必像以前要求的那樣預加熱至高水平。在優選實施方案中，處理組合物與水蒸氣相互作用，從而提供了增強的處理行為的益處。在該實施方案中，以衝擊基材表面和/或衝擊液體處理組合物的方式提供水蒸氣流股，更有效地將水蒸氣分配至需要它的位置，而不僅僅是在所述室內提供水蒸氣以希望存在足夠的水蒸氣來實現處理行為所期望的益處增強。另外，因為熱和/或水蒸氣與處理組合物的相互作用在待處理基材的表面處如此有效，在實際處理所述基材所需要的時間內能夠觀察到明顯的效果。特別地，在使用本文中所述的改進的SPM法除去光致抗蝕劑物質的過程中，可以觀察到處理時間明顯縮短。能用於本發明中的處理組合物的實例包括本領域中常規的晶片清潔體系，例如SC-I組合物(NH4OH/過氧化物/水);SC-2組合物(HCl/過氧化物/水);Piranha或SPM組合物(硫酸/過氧化物)；S0M(硫酸/臭氧)組合物；硫酸組合物；緩衝的氧化物刻蝕(HF和氟化銨)組合物；以及NH40H、H3PO4, HF、HCl或HF/HC1組合物。本發明的優選處理是除去物質，尤其是除去光致抗蝕劑物質。如上所述，已經將硫酸/過氧化物混合物用於溼法化學處理中。已經確定，在浸浴環境中，即使在高溫下，向塗有光致抗蝕劑的基材施加硫酸和/或其脫水物種和前體(例如，三氧化硫(SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)、過氧硫酸(H2SO5)、過氧二硫酸(H2S2O8)、氟代硫酸(HSO3F)和氯代硫酸(HSO3Cl)),對苛刻處理的光致抗蝕劑的去除是無效的。考慮到這種情況，令人驚奇地發現，在使用某些有利的處理技術從基材表面除去物質、尤其是有機物質且更尤其是光致抗蝕劑方面，硫酸和脫水硫酸物種和前體是有效的。在本發明的一個方面中，提供了一種從基材上除去物質的方法，包括a)將至少一種在其表面上具有物質的基材放入處理室內；b)導入包含硫酸和/或其脫水物種和前體的液體硫酸組合物流股以衝擊所述基材表面；和c)導入水蒸氣流股以衝擊所述基材表面和/或衝擊所述液體硫酸組合物。優選地，所述液體硫酸組合物具有不大於約5 I的水/硫酸摩爾比，且將所述液體硫酸組合物暴露於水蒸氣，暴露的量要足以將所述液體硫酸組合物的溫度升至高於在暴露於所述水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度。通過以所述方式導入液體硫酸組合物流股和水蒸氣流股兩者，在基材表面或接近基材表面處完成了這些組分的有效混合，從而獲得令人驚奇的有效剝離速度。在本發明的另一個方面中，提供了一種從基材上除去物質的方法，包括a)將至 少一種在其表面上具有物質的基材放入處理室內山)將包含硫酸和/或其脫水物種和前體的液體硫酸組合物分配到小於所述基材整個表面的一部分基材表面上，分配的量足以處理該一部分基材表面；和c)將所述液體組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量足以將所述液體硫酸組合物的溫度升至高於在暴露於所述水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度；其中所述液體硫酸組合物在暴露於水蒸氣時具有不大於約5I的水/硫酸摩爾比。已經發現，在某些應用中，在小於所述基材整個表面的一部分基材表面上選擇性分配所述液體硫酸組合物是有利的。通過以這種方式控制所述液體硫酸組合物的分配，能夠選擇性地處理更需要處理的那部分基材。在本發明的實施方案中，將液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量要足以將所述液體硫酸組合物的溫度升至高於以下兩者(i)在暴露於所述水蒸氣之前，所述液體硫酸組合物的溫度和(ii)所述水蒸氣的溫度。在優選實施方案中，將水/硫酸摩爾比不大於約5 I的液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量要足以將基材表面上的液體硫酸組合物的溫度升至高於以下兩者(i)暴露於所述水蒸氣之前基材上的液體硫酸組合物的溫度和(ii)所述水蒸氣的溫度。在某些工藝條件下，在除去光致抗蝕劑物質的情況下，甚至在將光致抗蝕劑烘烤到基材上或在對光致抗蝕劑進行了重度離子注入的情況下，本方法尤其明顯。在本發明的實施方案中已經發現，在儲存或製備酸性或鹼性組合物以用於所述處理方法中時，通常用於矽晶片處理的酸性或鹼性處理組合物的氧化劑不利地不能存在於所述酸性或鹼性組合物中，但是能夠就在分配到基材上之前引入到所述處理組合物中，或者能夠與水蒸氣一起被引入到待處理基材表面上或表面附近，或者能夠作為單獨的組分引入到待處理基材表面上或表面附近。作為特別優選的實施例，能夠有利地在供應儲罐和分配噴嘴之間的分配管道中將硫酸組合物中的過氧化物或臭氧(稱作SPM和SOM組合物)添加至硫酸組合物中。在另一個實施方案中，刻將氧化劑與所示水蒸氣一起而不是與所述硫酸組合物一起引入到待處理的基材的表面處或表面附近。在另一個實施方案中，氧化劑可以作為與硫酸組合物組分和水蒸氣組分兩者都分開的組分來分配。儘管不受理論約束，但是據信將氧化組分與酸或鹼組合物分開在穩定性和效率方面提供益處。在本發明的一個方面中，提供了一種處理基材的方法，包括a)將在其表面上具有物質的基材放入處理室內；b)導入液體處理組合物流股以衝擊所述基材表面；c)導入水蒸氣流股以衝擊所述基材表面和/或衝擊所述液體處理組合物；和d)在處理步驟b)和c)期間，還向所述處理室內引入水蒸氣和/或氮氣，從而利用所述水蒸氣和/或氮氣環境包圍所述基材。附圖
簡述圖I為顯示在將液體水或H2O2 (30wt% )添加至H2SO4(96Wt% )中時引起的溫度升聞的圖。
圖2為顯示當將液體水添加至H2SO4(96Wt% )/水的共混物中時，作為溶液中H2SO4(96fft% )分數的函數的溫度升高的圖。圖3為能夠實施本發明方法的實施方案的裝置的示意圖。圖4為用於實施本發明方法的實施方案的噴霧棒的橫截面視圖。圖5為能夠實施本發明方法的實施方案的裝置的示意圖。圖6為顯示通過在相同溫度下分配硫酸組合物但是在不同的水蒸氣共分配條件下得到的晶片溫度的圖。圖7為顯示在使用和不使用本發明方法的條件下試驗性的氧化物刻蝕結果的圖。發明詳述 通過參考本發明實施方案的下列說明並結合附圖，將使得本發明的上述和其它優勢和實現它們的方式變得更加明顯，且使得發明本身更易於理解。為了簡便，應將本文中討論的液體硫酸組合物理解為包括硫酸和/或其脫水硫酸物種和前體，同樣地，關於包含在這些液體組合物中的硫酸的討論也被理解為描述包括硫酸和/或其脫水硫酸物種和前體的對應的組合物。硫酸的脫水硫酸物種和前體的實例包括三氧化硫(SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)、過氧硫酸(H2SO5)、過氧二硫酸(H2S2O8)、氟代硫酸(HSO3F)和氯代硫酸(HSO3Cl))。在本發明的實施方案中，硫酸的脫水物種為硫酸與氧化劑的複合物。出於本發明的目的，根據最終混合物中水與脫水硫酸物種或前體存在的摩爾數的摩爾比來計算包含脫水硫酸物種和前體的組合物中水/硫酸摩爾比。出於本發明的目的，將水蒸氣定義為氣體形式的水，但不同於通常稱作「霧」的小水滴。因為霧是以小水滴形式凝結的水，所以當霧落在表面上時基本上不發生對應於蒸發熱的淨加熱效應(net warming effect)。出於本發明的目的，蒸汽為處於或高於水的沸點的蒸發了的水，所述沸點取決於壓力，例如如果壓力為I大氣壓，則沸點為100°C。當在高於水的沸點的溫度下提供蒸汽時，將其稱作過熱蒸汽。任選地，可以由除了水之外還含其它組分的組合物來提供水蒸氣，所述其它組分為例如溶解了的氣體如臭氧、或惰性氣體如氮氣。可以預期，可以在高於、低於或等於100°C下，在水蒸氣壓力或分壓高於、低於或等於Iatm下，以任何方式向硫酸組合物供應基本純淨的水蒸氣或組合物中的水蒸氣。所述水蒸氣任選地還可包含其它組分如上述的氧化劑。另外，可預期有其它組分如表面活性劑、共溶劑
坐寸ο可以將本發明用於單個晶片的加工應用或批量應用中，在所述單個晶片的加工應用中，所述晶片移動或被固定。或者，可將本發明的方法用於同時加工多個晶片狀物體，如當在噴霧處理工具中進行處理時對於一批晶片所發生的，所述噴霧處理工具例如可商購於FSI International，Inc.，Chaska，MN 的 MERCURY 或 ZETA 噴霧處理器或可商
購於 FSI International, Chaska, Minnesota 的 Magellan 系統。在本發明的實施方案中，已經發現，其中液體硫酸組合物的水/硫酸摩爾比不大於約3 I、或不大於約2 I時，特別提高了從基材表面除去物質的有效性和效率。在本發明的優選實施方案中，已經發現，其中液體硫酸組合物的水/硫酸摩爾比為不大於約I : 2時，特別提高了從基材表面除去物質的有效性和效率。在本發明的一個實施方案中，所述液體硫酸組合物不含水。然而，為了易於得到物質，本發明的實施方案希望所述液體硫酸組合物包含至少跟常規存在於原料中一樣多的水。在本發明的另一個實施方案中，液體硫酸組合物的水/硫酸的摩爾比為約1 : 2 約1 : 4。換一種方式描述，優選所述液體硫酸的體積濃度大於約50體積％，更優選大於80體積％，最優選大於90體積％。出於本發明的目的，當討論硫酸的體積比時，打算根據96wt %的硫酸來源來計算硫酸的含量。因此，包含含量為50體積％的硫酸的硫酸/水組合物包含50體積％的96wt %的硫酸和50體積％的水。優選地，在分配所述液體硫酸組合物之前、期間或之後，將所述基材加熱到至少約90 V的溫度。將液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量要足以將基材表面上的液體硫酸組合物的溫度升至高於暴露於所述水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度。在本發明的實施方案中，將液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量要足以將基材表面上的液體硫酸組合物的溫度升至高於以下兩者(i)在暴露於水蒸氣之前，基材上的液體硫酸組合物的溫度和(ii)水蒸氣的溫度。在上述處理步驟之後或之間，優選對所述基材進行漂洗。已經發現，在應用至基材之前或之時，存在於所述液體硫酸組合物中的水的量對於有效除去不期望的物質的效率是重要的。具體地，已經發現，最初包含太多水的硫酸組合物在暴露於水蒸氣中時，剝離抗蝕劑能力差。儘管不受理論約束，但是認為這些稀釋的硫酸組合物要麼不能吸收足夠量的水蒸氣以將液體硫酸組合物的溫度升至高於所述液體硫酸組合物暴露於水蒸氣之前的溫度，要麼組合物的化學活性因水而降低，或者兩種情況都有。在基材處於低於水的沸點的環境處理溫度(尤其在約20 60°C的溫度範圍內)的實施方案中，液體硫酸組合物的溫度在加入水蒸氣後大大升高。令人驚奇地，還發現，即使當基材和/或硫酸組合物處於高溫(例如，大於約90°C )下，尤其是在等於或高於100°C的溫度下時，儘管液體硫酸組合物的溫度接近或超過水的沸點，所述液體硫酸組合物仍吸收水蒸氣。儘管不必受理論限制，但是認為液體硫酸具有脫水效果，由此導致源自水蒸氣的水冷凝並進入液體硫酸組合物中，並將與儲存在水蒸氣中蒸發熱大致相對應的能量釋放出來。在本發明的一個實施方案中，利用預處理液體例如酸預處理、表面活性劑或溶劑對基材進行預處理，所述預處理用於根據需要來改變基材的表面特徵。如上所述，在本發明的一個方面中，在處理步驟b)和c)期間，還將水蒸氣和/或氮氣引入處理室內，從而用水蒸氣和/或任選地用氮氣環境來包圍所述基材。儘管不受理論約束，但是認為，在添加水蒸氣的情況中，這種包圍步驟增加了可得到的熱量和水量用於處理化學品的相互反應。已經觀察到，以這種方式添加水蒸氣尤其強化了在基材邊緣處的刻蝕。另外，儘管不受理論約束，但是認為，在添加氮氣的情況中，這種包圍步驟除去了可能與處理化學品發生不利相互作用的大氣組分。已經觀察到，以這種方式添加氮氣尤其強化了在基材中心處的刻蝕。因此，將水蒸氣和氮氣兩者引入處理室以包圍基材的方法，能夠有利地提供一種具有均勻處理曲線的方法。在本發明的一個方面中，基本上所有的存在於處理室內的氣體為氮氣。在本發明的另一個方面中，基本上所有的存在於處理室內的氣體為含水蒸氣的氮氣。優選引入用於包圍的水蒸氣，以使得水蒸氣在約70°C 約160°C的水蒸氣溫度下與基材接觸。更優選地，引入包圍的水蒸氣以使得水蒸氣在約100°C 約150°C的水蒸氣溫度下與基材接觸。在尤其有利的實施方案中，引入包圍的水蒸氣，以使得水蒸氣在約120°C 約140°C的水蒸氣溫度下與基材接觸。在本發明的實施方案中，通過用蒸汽衝擊SCl溶液的液體流股來霧化SC I組合物(1:1: 10，熱SCl)，同時將待處理的基材包圍在水蒸氣中。蒸汽衝擊同時用水蒸氣包圍待處理的基材的這種組合能將刻蝕速度升至5埃/分鐘(比商購獲得的已知最佳方法提高了約4倍)。在該實施方案的另一個方面中，將待處理的基材同時包圍在水蒸氣和N2中。在所述包圍中的這些組分的組合令人驚奇地提供了在從邊緣到中心的整個基材橫向尺寸上均勻的刻蝕曲線。利用通過用蒸汽衝擊SCl溶液的液體流股而霧化的SCl組合物處理基材同時將基材同時包圍在水蒸氣和/或隊中，對於除去通過等離子摻雜而施加到基材上摻雜劑是特別有利的。參考附圖，其中在幾個圖中，使用同樣的數字來標記同樣的組分。圖I顯示了在快速攪拌的燒杯中將20°C^^H2S04(96Wt% )與20°C的液體水或20°C的H202 (30wt% )混合時所得到的溫度。在區域A中，在H2SO4的體積分數為約100%和57%之間時,H2SO4/水共混物的溫度隨著水含量的增加而增加。在區域B中，在分數為約56%和36%之間時,H2SO4/水共混物的溫度隨著水含量的增加而緩慢下降。在區域C中，在分數為約35%和10%之間時，所述共混物的溫度隨著水含量的增加而急劇下降。H2SO4與H2O2混合的溫度曲線遵循同樣的趨勢，但是最高溫度略有降低。利用H2SO4/水共混物得到的最大溫升為約110°C (最終溫度為130°C )，所述H2SO4/水共混物為約57體積％的H2SO4和43體積％的H2O2的共混物。此外，頂軸所示的為水=H2SO4共混物中H2O與H2SO4的摩爾比。在區域A和B之間的邊界處，水H2SO4約為2 1，在B和C之間的邊界處約為5 I。圖2顯示了來自圖I的加水曲線的導數。這表明，對於水含量的各個百分比增加，溫升作為溶液中H2SO4分數的函數。在&304分數為100% 37%下，dT/d水幾乎直線下降。儘管不受理論約束，但是認為，溶液的溫升(混合熱)是由水分子與周圍的各個硫酸分子締合的水合熱造成的。在本發明中，即使當硫酸組合物的溫度高於水的沸點時，水和硫酸分子之間的這種強烈的吸引推動了脫水作用，使得從氣氛中吸收水蒸氣並進入到硫酸組合物中。在約55體積％的硫酸處，所述水合熱被添加的水的熱負荷所抵消，額外添加的水對共混物具有淨冷卻效果。在約37體積％的H2SO4處，看來完成了 H2SO4的水合。圖I和2中的上部χ軸表示了溶液中水H2SO4的摩爾比。當對於每摩爾H2SO4存在約5摩爾水時，看來完成了水合。與圖I相比，本發明通過將水蒸氣冷凝入組合物中而向硫酸組合物中添加水。這導致當水冷凝到硫酸組合物中時,不僅通過H2SO4和H2O之間的混合熱而且通過收回水的蒸發熱對所述組合物進行加熱。與向H2SO4中添加液體水相比，對於給定量的稀釋，源自水蒸氣的蒸發熱的熱貢獻使得溫升更大。 圖3顯示了用於實施本發明的改進型噴霧處理系統10。在系統10中，例如將作為特殊微電子器件的晶片13支撐在旋轉卡盤14上，所述旋轉卡盤14由旋轉馬達15驅動。系統10的這部分對應於常規的噴霧處理器設備。噴霧處理器已經廣泛熟知，並提供一種通過繞它們自身的軸或繞公共軸在轉臺或旋轉傳送帶上旋轉或轉動所述晶片從而利用離心力來除去液體的能力。在美國專利6406551號和6488272號中，描述了適用於本發明的示例性噴霧處理器機械，在此通過引用以其完整的形式全部併入本文中。噴霧處理器型機械可得自於 Chaska,MN,的 FSI International, Inc.,例如以一個或多個商品名 MERCURY 或_ ZETA 得到。適用於本發明的單個晶片的噴霧處理器系統的另一個實例可得自於奧地利的SEZ AG，Villach且以商品名SEZ 323出售。在美國專利申請序號11/376996中，描述了適用於本發明的工具系統的另一個實例，所述專利的名稱為BARRIER STRUCTURE ANDNOZZLE DEVICE FOR USE IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONIC WORKPIECESffITHONE OR MORE TREATMENT FLUIDS且是在2006年3月15提交的；或者如美國專利申請公布號 2005/0205115 中所述。晶片13已經塗有有機物質，所述有機物質將被除去。在優選實施方案中，所述有機物質為光致抗蝕劑物質。難以除去的有機物質包括已經在先前的晶片處理步驟期間通過暴露在熱下而進行過烘烤的光致抗蝕劑。特別難以除去的有機物質是在先前的晶片處理步 驟期間進行了重度離子注入的那些。本發明的方法在除去重度離子注入的光致抗蝕劑物質方面特別且令人驚奇地有效。噴霧棒20包括多個噴嘴以將液體氣溶膠微滴導向晶片13上。通過管線23從液體供應儲罐22來提供液體硫酸組合物，並且類似地，通過管線25從供應儲罐24來提供水蒸氣流股。通過管線27將過氧化氫從過氧化物供應儲罐26供應至硫酸供應管線23。這種構型使得向硫酸組合物中添加過氧化物具有以下優勢不會在硫酸存在下對過氧化物進行儲存和加熱，另外，用於處理方法中的過氧化物的量可根據具體工藝要求所指出的硫酸量來獨立地進行控制。因此，在處理過程期間，能夠根據需要來應用可變的過氧化物濃度。或者，可在管線25處向水蒸氣流股供應過氧化氫。噴霧棒20優選具有多個噴嘴以產生由用水蒸氣流股來衝擊液體硫酸組合物的流股所產生的處理組合物的氣溶膠微滴。在優選實施方案中，當噴霧棒20位於晶片13上方時，在對應於晶片的半徑或晶片的整個直徑的位置處在噴霧棒20中以約3. 5mm的間隔提供噴嘴。任選地，與位於晶片外邊緣處的噴嘴間隔相比，可以以更靠近於旋轉軸的不同間隔提供噴嘴。在2006年7月7日提交的、名稱為BARRIERSTRUCTURE AND NOZZLE DEVICE FOR USE IN TOOLS USED TO PROCESS MICROELECTRONICWORKPIECES WITH ONE OR MORE TREATMENT FLUIDS 的美國專利申請序號 60/819133 中描述了優選的噴霧棒構型。優選地，所述液體硫酸組合物的水/硫酸摩爾比不大於約5 I。因此，限制了液體硫酸組合物中的水含量。在一個實施方案中，液體硫酸組合物可包括溶劑，所述溶劑基本上不會干擾隨後添加的水蒸氣與硫酸的締合，如本文中更詳細討論的。優選的這種溶劑相對於待處理的基材(例如晶片)呈惰性，例如氟基液體。這種惰性溶劑的實例包括可商購於3M, St. Paul, MN的Fluorinert 的。應注意,上述摩爾比講述的是水/硫酸摩爾比,不是溶劑/硫酸的比值。這強調，基本上不會干擾隨後添加的水蒸氣與硫酸的締合的溶劑，不應計入本發明實施方案的該比值中。更優選地，所述液體硫酸組合物是高度濃縮的。優選地，在至少約80體積％、更有選至少約90體積％和最優選至少約94體積％的硫酸濃度下分配所述液體硫酸組合物。如圖I和圖2中所示，這些高H2SO4濃度導致每單位凝結入H2SO4組合物中的水蒸氣的最大溫升。
在本發明的實施方案中，液體硫酸組合物包含過氧化氫。過氧化氫充當氧化劑以幫助將有機物種分解成CO2和水。通常以含水溶液的形式提供過氧化氫，所述含水溶液與濃硫酸共混，從而提供水/硫酸摩爾比不大於約5 I的液體硫酸組合物。有利地，濃硫酸與含水的過氧化氫溶液的混合因放熱反應而產生熱，並因此能夠在高溫下提供含過氧化氫的液體硫酸組合物，而使用較少的來自專用熱源的能量來加熱所述組合物。這种放熱反應通常是用於該組合物的重要熱源。然而，在本發明中，硫酸組合物與水蒸氣之間的反應提供了想要的熱量，和過量添加水基過氧化氫能夠抑制這種硫酸-蒸氣的反應。因此，由於知曉了本文中所述的蒸氣在濃硫酸組合物中的作用，所以現在熟練的技術人員能夠調節H2O2的濃度以同時優化因H2SO4-蒸氣反應而產生的熱量，並提供盡夠的反應物以氧化有機物。在本發明的一個方面中，能夠在分配液體硫酸組合物之前、期間或之後，向處理室內引入氧化劑。例如，可在向處理室內弓丨入液體硫酸組合物之前、或者在向處理室分配液體硫酸組合物期間或之後，過氧化氫與液體濃硫酸混合。通過使用靜態混合器或動態混合技術，能 夠完成所述過氧化氫與液體濃硫酸的混合，或者僅使得一種溶液與另一種溶液接觸，僅通過擴散來完成混合。其它試劑如臭氧，可根據需要以類似方式併入液體硫酸組合物中。無水氧化劑如臭氧優於H2O2,因為它們不會稀釋H2SO4組合物。例如，可以將非H2O2的氧化劑用於本發明的硫酸-蒸氣過程中。例如，可以按本文中所述的方法，併入臭氧、硝酸、鉻酸根離子(Cr+6)或鈰離子(Ce+4)。特別地，可以以無水的形式向H2SO4中添加這些物種，以使得H2SO4保持為相對未稀釋的狀態。還可以使用其它氧化劑。優選地，在至少約90°C的溫度下、更優選在約90°C 約150°C的溫度下分配所述液體硫酸組合物。在另一個實施方案中，優選在約95°C 約120°C的溫度下分配所述液體硫酸組合物。在另一個實施方案中，在與水蒸氣接觸之前，優選在至少約130°C的溫度下分配所述液體硫酸組合物，更優選約130°C 約200°C。在一個實施方案中，在低於水的沸點的溫度下提供晶片13，例如在約20 約60°C的溫度下。優選在分配所述液體硫酸組合物之前、期間或之後，將晶片13加熱至至少約90°C。更優選地，將晶片13加熱至約90°C 約150°C的溫度。在另一個實施方案中，將晶片加熱至約95°C 約120°C的溫度。通過如下操作能夠實施這種加熱，例如使用輻射熱來加熱所述室、在施加濃硫酸組合物之前向晶片上引入熱水或其它液體溶液並基本除去該熱液體、向所述室內引入加熱了的氣體，等等。如果使用液體通過直接與晶片接觸來加熱所述晶片，則在引入濃硫酸組合物之前從晶片上除去足夠量的液體，以使得在液體硫酸組合物與水蒸氣接觸之前將濃硫酸組合物保持在期望的硫酸濃度水平上。在本發明的一個實施方案中，通過將一個或多個晶片浸入受熱的液體浴中、迅速排出所述浴的內容物(例如「快速傾倒」程序)並按如下所述進行剩餘處理步驟，能夠對晶片進行預熱。所述浴的液體能夠為例如去離子水、含硫酸的去離子水、硫酸/過氧化氫混合物、惰性流體(如碳氟化合物)、硫酸/臭氧混合物等。通過更有效地加熱所述晶片，該實施方案能夠在提高處理工藝的產量方面提供大量益處。能夠用來實施該實施方案的特別適合的工藝系統的實例為商購得自於FSIInternational, Chaska, Minnesota的Magellan㊣系統。優選地，引入水蒸氣以使得在約70°C 約160°C的水蒸氣溫度下將水蒸氣與晶片接觸。更優選地，引入水蒸氣以使得在約100°c 約150°c的水蒸氣溫度下將水蒸氣與晶片接觸。在一個特別有利的實施方案中，引入水蒸氣以使得在約120°C 約140°C的水蒸氣溫度下將水蒸氣與晶片接觸。在不同的有利的實施方案中，引入水蒸氣以使得在約130°C的水蒸氣溫度下將水蒸氣與晶片接觸。通過常規的蒸汽生成裝置在常規條件下使水沸騰從而在處理容器內部或外部生成蒸汽，來相對容易地實施該實施方案。
在另一個實施方案中，在與水蒸氣接觸之前，在高於液體硫酸組合物溫度的溫度下提供水蒸氣。該實施方案提供了以下益處通過直接換熱來直接加熱液體硫酸組合物以及如上所述經水蒸氣的冷凝將能量傳遞到液體硫酸中。在一個實施方案中，出於該目的，在高於約150°C的溫度下提供水蒸氣。任選地，根據需要，所述水蒸氣還能包括另一種試劑如過氧化氫、硝酸或臭氧。向處理室內引入水蒸氣，引入的量要足以將液體硫酸組合物的溫度升至高於在暴露於水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度，優選還高於所述水蒸氣的溫度。在本發明的實施方案中，液體硫酸組合物暴露於水蒸氣，暴露的量要足以使得基材表面上的液體硫酸組合物的溫度升至高於如下兩者(i)在暴露於所述水蒸氣之前，所述基材上的液體硫酸組合物的溫度和(ii)所述水蒸氣的溫度。令人驚奇地，即使當液體硫酸組合物的溫度接近或甚至高於水的沸點時，水蒸氣仍以升高液體硫酸組合物溫度的方式與液體硫酸組合物締合，由此升高了液體硫酸組合物的溫度強化了有機物質的去除效果。優選地，存在足量的液體硫酸組合物和水蒸氣並進行混合，從而將液體硫酸組合物的溫度升高至少約20°C，更優選至少約40°C，更優選至少約60°C。這特別重要，因為所述液體硫酸組合物位於所述晶片上，所述晶片自身充當熱沉並吸收了大量的能量從而保持溫度接近於液體硫酸組合物的溫度。通過任何適當的測試技術，能夠確定基材表面上的液體硫酸組合物的溫度。圖4中顯示了噴霧棒30的橫截面視圖，顯示了本發明的優選噴嘴構型。在該構型中，液體硫酸組合物孔32和34向內導向，以提供衝擊流股42和44。如該實施方案所示，水蒸氣分配孔36位於液體硫酸組合物孔32和34之間，因此用液體硫酸組合物流股42和44來衝擊水蒸氣流股46。作為這種衝擊的結果，發生霧化，由此形成液體氣溶膠微滴48。另夕卜，因為水蒸氣在從其從水蒸氣分配孔36出來時具有相對高的壓力，微滴被賦予面向基材表面的強化的定向動量。因此，在噴嘴組件中這種中心定位的孔提供了有利的定向方位，從而有助於從基材表面除去物質。或者，可以將孔的位置顛倒，即從孔36分配液體硫酸組合物並從孔32和34來分配水蒸氣。出於本發明的目的，將配置用來提供彼此相互衝擊的流股以形成液體起溶膠微滴流股或分布的一組液體孔和氣體孔認為是噴嘴。任選地，可以從噴嘴組件中的一個或多個孔分配其它組分例如氣體。在一個實施方案中，液體分配孔的直徑為約O. 020 約O. 030英寸。在另一個實施方案中，當液體分配孔位於噴霧棒的對應於晶片中心至晶片中間半徑的位置時，液體分配孔的直徑為約O. 026英寸，和在位於從晶片的中間半徑至晶片的外部邊緣時，液體分配孔的直徑為約O. 026英寸。在本發明的實施方案中，水蒸氣分配孔的直徑為約O. 010 約O. 030英寸，優選約O. 020英寸。選擇流股的位置、方向和流股的相對推力，從而優選使得到的液體氣溶膠微滴定向流動，以使得微滴被導向基材表面以實施期望的處理。在一個實施方案中，使得液體氣溶膠微滴以垂直於晶片表面的角度與所述表面接觸。在另一個實施方案中，使得液體氣溶膠微滴以與晶片表面成約10 小於90度的角度與所述晶片表面接觸。在另一個實施方案中，使得液體氣溶膠微滴以與晶片表面成約30 約60度的角度與所述晶片表面接觸。在優選實施方案中,在所述氣溶膠微滴與晶片表面接觸期間，所述晶片以約250 約1000RPM的速度旋轉。微滴與晶片接觸的方向，在一個實施方案中可與繞晶片的旋轉軸的同心圓對齊，或者在另一個實施方案中可以部分或完全遠離所述晶片旋轉軸而定位。系統10優選使用適合的控制裝置(未示出)以監測和/或控制流體流量、流體壓力、流體溫度和這些的組合等的一種或多種，從而在實施待實現的具體工藝目的中獲得期望的工藝參數圖5顯示了用於實施本發明一個方面的改進型噴霧處理系統50的實例，其中將液體硫酸組合物分配到小於基材整個表面的一部分基材表面上。在系統50中，例如在由旋轉馬達55驅動的可旋轉的卡盤54上支撐作為特殊微電子器件的晶片53。如上述系統10中，系統50的這部分對應常規的噴霧處理器設備。從液體供應儲罐62通過管線63向分配孔70提供液體硫酸組合物，所述孔70經構造以將液體硫酸組合物分配到小於整個基材表面上的一部分基材表面上。這種受控分配使得可對晶片53的期望部分進行局部處理。從過氧化物供應儲罐66通過管線67向硫酸供應管線63提供過氧化氫。這種構型使得向硫酸組合物中添加過氧化物具有優勢不會在硫酸的存在下儲存和加熱過氧化物，而且可根據具體工藝要求所規定的硫酸的量來獨立控制在處理方法中所使用的過氧化物的量。因此，在處理過程之後，能夠根據需要應用可變的過氧化物濃度。類似地，從供應儲罐64通過管線65向分配孔72提供水蒸氣流股。或者，過氧化氫可以在管線65處供應到水蒸氣流股中。可任選地構造分配孔70和72，以使得液體硫酸組合物流股和水蒸氣流股在衝擊基材表面之前至少部分相交。或者，可任選地構造分配孔70和72以使得液體硫酸組合物流股和水蒸氣流股在基材表面上至少部分相交，或者使得在液體硫酸組合物流股衝擊基材之前水蒸氣流股衝擊液體硫酸組合物流股。在本發明的實施方案中，在處理期間，一起移動分配孔70和72，以掃過基材表面。在本發明的實施方案中，可連接管線65和67以形成兩孔噴嘴排列，從而幫助用於控制掃過基材表面的定位控制。在本發明的實施方案中，構造系統50以使得基材旋轉，且對分配孔70和72進行定位以使得相對於旋轉中的基材的旋轉方向，液體硫酸組合物流股在位於水蒸氣流股衝擊基材的點之前的點處衝擊基材。或者，可構造系統50以使得相對於旋轉中的基材的旋轉方向，水蒸氣流股在液體硫酸組合物衝擊基材的點之前的點處衝擊基材。在其中將液體硫酸組合物分配到小於整個基材表面的一部分基材表面上的實施方案中，可以以另一種方式產生水蒸氣，所述方式不在衝擊基材或衝擊液體硫酸組合物流股的流股中提供水蒸氣。例如，可將加熱了的去離子水濺落在旋轉中的轉臺上，由此產生水蒸氣。或者，可通過任何適當的替代的水蒸氣產生技術如通過在處理室內加熱和/或攪動水，在處理室內產生水蒸氣。在還另一個替代方案中，能夠在處理室外部產生水蒸氣並將水蒸氣以期望的水蒸氣形式引入處理室。在一個實施方案中，通過使氣體(例如N2)鼓泡穿過水柱(優選熱水)來製造水蒸氣。在另一個實施方案中，所述氣體可在大量水的表面上方通過。在另一個實施方案中，氣體可穿過化學工程中通常所使用的衝洗的填料塔。在另一個實施方案中，通過使液體水沸騰來製造基本上純淨的水蒸氣。可進一步加熱由這些替代方案中的任一項製造的氣體產物。其它實施方案也是可能的。
能夠在任何時間將液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，只要在液體硫酸組合物位於塗有有機物質的基材上時能有效提高液體硫酸組合物的溫度。在一個實施方案中，在分配液體硫酸組合物期間，向處理室引入水蒸氣。應理解，在該實施方案中，即使在組合物與基材接觸之前，也可以開始升高液體硫酸組合物的溫度。在該實施方案中，液體硫酸組合物經如上所述暴露於水蒸氣後的溫升，可被認為是分配時液體硫酸組合物的溫度與液體硫酸組合物暴露於水蒸氣之後的最高溫度之差。在本發明的另一個實施方案中，不是以連續流股的形式，而是以多個離散脈衝形式來向晶片提供液體硫酸組合物。優選這些脈衝短(即長度為約3 10秒)，且流量高(即流量為約0. 3 21pm)。優選在脈衝之間有約5 20秒的時間段沒有液體流動。當利用脈衝液體流動進行操作時，任選地在脈衝期間僅引入水蒸氣，減少了在本方法期間從所述室衝出的水蒸氣的量。同樣地，能夠任選地在脈衝期間引入水蒸氣，從而提高硫酸組合物在其與基材接觸之前的溫升，或者在脈衝之間引入水蒸氣，從而強化了對組合物在基材上時的加熱。或者，可以連續向所述室引入水蒸氣，同時以多個離散脈衝的形式提供液體硫酸組合物。在另一個實施方案中，可以向所述室連續引入液體硫酸組合物，同時以多個離散脈衝的形式提供水蒸氣。在所述方法期間，還可以預期有其它操作步驟，例如基材在被液體硫酸組合物進行處理之前、期間或之後可被暴露於超聲波能量下。應理解，不能將本文中所述方法的各種實施方案(例如在傳送硫酸組合物時的變型)限制於使用圖中的具體裝置，而是適用於以用於實施當前所述方法的處理機械性質的所有構型來使用。現在，結合下列示例性實施例來描述本發明的原理。實施例II.試驗技術A.試樣製備按如下製備晶片試樣以評價離子注入的光致抗蝕劑的去除效果 用Shipley UV6248nm光致抗蝕劑塗布200mm直徑的矽晶片。 然後，使用常規的光致抗蝕劑圖案形成技術使得晶片上的光致抗蝕劑塗層形成圖案。 在能量為40keV，且劑量為5\1014或1父1015個原子/0112細14或^15)下向形成了圖案的晶片注入砷。 為了實施特定的實驗，從形成圖案的晶片上劈下約2X2cm的片段或「碎片」以
用作試樣。B.測量晶片上的溫度利用點向晶片上附著標籤，從而測量晶片上的溫度最高值，所述點在規定的高溫下顏色發生不可逆變化(來自Omega Engineering, Stamford, CT的TL-10系列)。利用粘有高溫環氧樹脂的O. 7mm的玻璃板來覆蓋所述標籤，以保護不受剝離化學品的影響。C.處理過程在單個晶片旋轉噴霧處理工具中對以上述方式製備的晶片進行處理，其中從含一列延伸到晶片上方的噴嘴的水平噴霧棒向所述晶片分配流體，以提供跨越整個晶片半徑的噴霧足跡，因此隨著晶片繞其中心旋轉，晶片的整個表面被均勻處理。所述晶片距噴霧棒的距離為約I英寸且所述晶片的旋轉速度為300rpm。在每個實施例中所分配的硫酸/過氧化物組合物是以500cc/分鐘H2S04+50cc/分鐘30 %的H2O2的流量提供的。所有方法在硫酸與室溫下的30 %的過氧化氫混合之前將硫酸預熱至150°C。在下列條件下進行具體處理對比方法I-基線方法 在該方法中，通過上述噴霧棒將熱的硫酸/過氧化氫組合物分配到晶片上，而不同時引入水蒸氣。在該方法中，首先通過向晶片上導入熱水而將晶片預熱30秒。然後，旋轉甩掉晶片上多餘的水。然後，硫酸和過氧化氫的組合物運行至噴霧棒但轉向排液裝置以穩定化學品流動。硫酸和過氧化氫的組合物持續流向排液裝置持續另外的180秒，同時硫酸的溫度升高並穩定在150°C。在該點處，通過噴霧棒導入該化學品組合物並導入至旋轉中的晶片上，並持續5秒 300秒的預定分配時間。化學品分配後，用去離子水漂洗晶片並旋幹。對比方法2-利用轉筒蒸汽(Bowl Steam)的基線法在該方法中，通過上述噴霧棒將熱的硫酸/過氧化物組合物分配到晶片上，同時通過將95°C的熱水分配到所述室的轉筒底部而向所述室引入水蒸氣。在該方法中，首先通過向晶片上導入熱水而對所述晶片預熱30秒。然後，通過旋轉甩掉晶片上多餘的水。然後，向所述室的轉筒底部分配95°C的熱水並持續60秒以產生水蒸氣。持續向所述室的轉筒底部分配95°C的熱水並持續另外的60秒，同時將硫酸和過氧化氫的組合物運行至噴霧棒，但轉向排液裝置以穩定化學品流動。持續向所述室的轉筒底部分配95°C的熱水，且硫酸和過氧化氫的組合物持續流向排液裝置並持續另外的180秒，同時硫酸的溫度升高並穩定在150°C處。在該點處，將95°C的熱水持續分配至所述室的轉筒底部，同時通過噴霧棒來導入化學品組合物並導至旋轉中的晶片上，並持續5秒 300秒的預定分配時間。化學品分配後，用去離子水漂洗晶片並旋幹。本發明的方法-用蒸汽霧化化學品混合物在該方法中，通過上述噴霧棒在晶片上分配熱硫酸/過氧化物組合物，同時利用噴霧棒中的一系列孔來導入蒸汽，從而將水蒸氣引入所述室內，由此使得蒸汽流股衝擊熱的硫酸/過氧化氫組合物流股，從而對熱的硫酸/過氧化物組合物進行霧化。在30psig的蒸汽壓力、131. 2°C的溫度且蒸汽流量為1601pm下提供所述蒸汽。在該方法中，通過噴霧棒來導入蒸汽並導入至晶片上，從而首先對晶片預熱90秒。蒸汽持續分配至晶片上並持續另外60秒，同時硫酸和過氧化氫的組合物運行至噴霧棒但轉向排液裝置，以穩定化學品流動。蒸汽持續分配至晶片上且硫酸和過氧化氫的組合物持續流向排液裝置並持續另外300秒，同時硫酸的溫度升高並穩定在150°C。在該點處，通過噴霧棒來持續分配蒸汽並分配至晶片上，同時還通過噴霧棒導入化學品組合物並導入至旋轉中的晶片上並持續20秒 90秒的預定分配時間。化學品分配後，用去離子水漂洗晶片並旋幹。E.溫度分析圖6顯示了通過在相同溫度下分配硫酸組合物但是在不同的水蒸氣共分配條件下得到的晶片溫度。令人驚奇地發現，與在處理室內沒有水蒸氣共同分配的對照以及具有環境溫度下的水蒸氣分配的對照相比，具有硫酸組合物流股與蒸汽衝擊的本發明系統中的晶片溫度在非常短的處理期間內高得更多。在圖6中，對比-I是指上述對比方法1，對比-2是指上述對比方法2，且本發明是指上述本發明的方法。F.抗蝕劑的去除評價在按所述對晶片和晶片碎片進行處理之後，通過顯微鏡檢查，對抗蝕劑和殘餘物的去除進行了評價。將足以除去所有抗蝕劑和殘餘物的化學品分配時間報告於下表I中，所述時間的單位為秒。表I
權利要求
1.一種處理基材的方法，包括 a)將在其表面上具有物質的基材放入處理室內； b)導入液體處理組合物流股以衝擊所述基材表面；和 c)導入水蒸氣流股以衝擊所述液體處理組合物，其中，所述液體處理組合物流股和所述水蒸氣流股在衝擊所述基材表面之前相交。
2.權利要求I的方法，其中在至少100°C的溫度下提供所述水蒸氣。
3.權利要求I的方法，其中在130°C的溫度下提供所述水蒸氣。
4.權利要求I的方法，其中所述處理是除去物質，且所述液體處理組合物為液體硫酸組合物，所述液體硫酸組合物包含硫酸和/或其脫水物種和前體。
5.權利要求I的方法,其中所述液體處理組合物選自SC-I組合物(NH4OH/過氧化物/水)；SC-2組合物(HCl/過氧化物/水)；SPM組合物(硫酸/過氧化物)；SOM (硫酸/臭氧)組合物；緩衝的氧化物刻蝕(HF和氟化銨)組合物；以及ΝΗ40Η、H3P04、HF、HCl或HF/HCl組合物。
6.權利要求I的方法，其中在所述液體處理組合物流股衝擊所述基材之前所述水蒸氣流股衝擊所述液體處理組合物流股。
7.權利要求6的方法，其中由包含至少兩個孔的噴嘴構造來分配所述液體處理組合物流股和所述水蒸氣流股，所述噴嘴構造輸送液體處理組合物第一流股和水蒸氣第二流股，輸送方式使得在所述液體處理組合物衝擊所述基材之前將所述液體處理組合物霧化。
8.權利要求6的方法，其中由包含三個孔的噴嘴構造來分配所述液體處理組合物流股和所述水蒸氣流股，所述噴嘴構造從中心孔輸送水蒸氣第一流股、從相對的第二和第三孔輸送液體處理組合物的第二流股和第三流股，輸送方式使得在所述液體處理組合物衝擊所述基材之前將所述液體處理組合物霧化。
9.權利要求I的方法,其中所述液體處理組合物在暴露於水蒸氣時具有不大於5: I的水/硫酸摩爾比。
10.權利要求9的方法，其中將所述液體處理組合物暴露於所述水蒸氣中，暴露的量要足以將所述液體處理組合物的溫度升至高於在暴露於所述水蒸氣之前所述液體處理組合物和所述水蒸氣兩者的溫度。
11.權利要求I的方法，其中所述水蒸氣流股包含氧化劑。
12.權利要求11的方法，其中所述氧化劑為過氧化氫。
13.權利要求11的方法，其中所述氧化劑為硝酸。
14.權利要求I的方法，還包括在處理步驟b)和c)期間向所述處理室內引入水蒸氣和/或氮氣，以利用所述水蒸氣和/或氮氣來包圍所述基材。
15.權利要求14的方法，其中在所述處理步驟b)和c)期間，向所述處理室內引入水蒸氣以利用水蒸氣包圍所述基材。
16.權利要求14的方法,其中存在於所述處理室內的基本上所有的氣體為氮氣。
17.權利要求14的方法，其中存在於所述處理室內的基本上所有氣體為含水蒸氣的氮氣。
18.權利要求15的方法，其中引入用於包圍的所述水蒸氣，以使得所述水蒸氣在100°C 150°C的水蒸氣溫度下與所述基材接觸。
19.一種從基材上除去物質的方法，包括a)將在其表面上具有物質的基材放置在處理室內；b)將包含硫酸和/或其脫水物種和前體的液體硫酸組合物分配到小於所述基材整個表面的一部分基材表面上，分配的量足以處理該一部分基材表面；和c)將所述液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量足以將所述液體硫酸組合物的溫度升至高於在暴露於所述水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度；其中所述液體硫酸組合物在暴露於水蒸氣時具有不大於5I的水/硫酸摩爾比。
20.權利要求19的方法，其中將所述液體硫酸組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量足以將所述基材表面上的所述液體硫酸組合物的溫度升至高於以下兩者(i)在暴露於所述水蒸氣之前，所述基材上的液體硫酸組合物的溫度和(ii)所述水蒸氣的溫度。
21.權利要求19的方法，其中所述液體硫酸組合物在暴露於水蒸氣時具有不大於 2 I的水/硫酸摩爾比。
22.權利要求19的方法，其中在分配所述液體硫酸組合物期間或之後，向所述處理室內引入氧化劑。
23.權利要求20的方法，其中在將所述液體硫酸組合物暴露於所述水蒸氣之前，在 130°C 200°C的溫度下分配所述液體硫酸組合物。
24.權利要求21的方法，其中所述物質為光致抗蝕劑。
全文摘要
一種處理基材的方法，包括，一方面，將在其表面上具有物質的基材放入處理室內；導入液體處理組合物流股以衝擊所述基材表面；和導入水蒸氣流股以衝擊所述基材表面和/或衝擊所述液體處理組合物。本發明的優選方面為從基材上除去物質，優選除去光致抗蝕劑，其中所述處理組合物為包含硫酸和/或其脫水物種和前體的液體硫酸組合物。另一方面，將包含硫酸和/或其脫水物種和前體的液體硫酸組合物分配到小於所述基材整個表面的一部分基材表面上，分配的量足以處理該一部分基材表面；和將所述液體組合物暴露於水蒸氣中，暴露的量足以將所述液體硫酸組合物的溫度升至高於在暴露於所述水蒸氣之前所述液體硫酸組合物的溫度。在所述處理步驟期間，可以用水蒸氣和/或任選的氮氣環境來包圍所述基材。
文檔編號G03F7/42GK102623328SQ201110404378
公開日2012年8月1日 申請日期2008年5月15日 優先權日2007年5月18日
發明者D·德克拉克, J·W·巴特鮑, R·E·威廉姆森 申請人:Fsi國際公司