專利名稱：用于在微電子拓撲制造期間防止特征塌縮的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
各實施例涉及用于加工微電子拓撲的方法和系統(tǒng)，且更具體而言，涉及用于防止在蝕刻包圍特征的犧牲層之后特征塌縮的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
由于其包括在本節(jié)中，以下描述和實例將被視為現(xiàn)有技術。微電子拓撲的制造包括多個加工步驟，包括但不限于沉積、圖案化、以及蝕刻材料，以形成對裝置結構的編輯。在一些實施例中，導電性結構可形成于微電子拓撲的犧牲層內，且隨后可去除部分或全部犧牲層，暴露導電性結構的側壁。在此之后，可利用去離子水漂洗微電子拓撲，以便去除蝕刻溶液和/或副產(chǎn)物，且隨后將其干燥。在一些情況下，漂洗和干燥工藝可使得導電性結構塌縮(即朝向彼此倒塌)，使得微電子拓撲不可用。特征塌縮的發(fā)生似乎越來越多-特別是由于總是迫切地提高集成電路的加工速度存儲密度，結構寬度尺寸持續(xù)降低，且導致的縱橫比增大。特別地，看起來在一些實施例中，導電性結構的寬度尺寸可被降低到導電性結構之間的水的表面張力會在干燥工藝過程中導致導電性結構塌縮的程度。為了抑制這種損壞，使用比去離子水具有更低表面張力的漂洗溶液來在蝕刻工藝之后漂洗微電子拓撲。雖然這種技術對于一些制造工藝是有效的，但是該技術容易遭受與用去離子水漂洗相同的損害。具體而言，雖然漂洗溶液比去離子水具有更低的表面張力，但是該溶液確實具有一定水平的表面張力，且因而容易導致特征塌縮，特別是隨著特征的寬度尺寸持續(xù)減小。此外，一些蝕刻溶液和/或副產(chǎn)物可能并不可溶于具有較低表面張力(即與去離子水相比)的漂洗溶液，因而這種漂洗溶液對于去除殘余蝕刻物質而言可能并不有效。因此，通常用來抑制特征塌縮的一種備選技術是在超臨界流體環(huán)境中干燥用去離子水漂洗的微電子拓撲，因為超臨界流體沒有表面張力。雖然這種技術已經(jīng)顯示出減少了特征塌縮的發(fā)生，但并未證明其可靠地消除了特征塌縮。因此，開發(fā)在漂洗和干燥裝置結構的同時-特別是在蝕刻包圍結構的犧牲層之后-可靠地防止微電子拓撲內的特征塌的方法和系統(tǒng)將是有利的。


在閱讀以下具體實施方式
以及參照附圖之后，其它目的和優(yōu)點將變得顯而易見， 在附圖中圖1描繪了加工微電子拓撲的示例性方法的流程圖；圖2描繪了具有包圍在犧牲層內的裝置結構的示例性微電子拓撲的局部截面圖；圖3描繪了在去除了犧牲層之后的圖2中描繪的示例性微電子拓撲的局部截面圖；圖4描繪了由于暴露于去離子水漂洗工藝而在拓撲表面上具有水成液的殘留物的、圖3中描繪的示例性微電子拓撲的局部截面圖5描繪了使拓撲的裝置結構浸入非水成液化學劑型中的、圖4中描繪的示例性微電子拓撲的局部截面圖；圖6描繪了用于從微電子拓撲去除非水成液化學劑型的排空工藝之后的圖5中描繪的示例性微電子拓撲的局部截面圖；圖7描繪了在用于將微電子拓撲的環(huán)境中的超臨界流體轉變成氣態(tài)或者在通流工藝中從包括微電子拓撲的工藝室沖刷超臨界流體的排空工藝之后的、圖6中描繪的示例性微電子拓撲的局部截面圖； 圖8描繪了針對加工微電子拓撲而構造的示例性工藝室的截面圖；以及圖9描繪了二氧化碳的壓力-溫度相圖。雖然本發(fā)明可能傾向于經(jīng)歷各種修改和備選形式，但是其具體實施例以實例的方式在附圖中示出，并且將在本文中詳細描述。然而，將理解，附圖以及對其詳細描述不意圖將本發(fā)明限制于所公開的特定形式，而是相反，意圖覆蓋落在所附的權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內的所有修改、等效物以及備選方案。符號與術語貫穿以下的說明書和權利要求書，使用了某些術語來指代特定的系統(tǒng)構件。如本領域技術人員將了解，半導體公司可用不同的名稱來指代構件。本文檔不是為了區(qū)分名稱不同而非功能不同的構件。在以下論述以及權利要求書中，以開放的方式使用術語"包括"和"包含"，因此它們應當被解釋為表示"包括但不限于……“。同樣，術語"聯(lián)接" 意圖表示直接連接或間接連接。因而，如果第一裝置聯(lián)接到第二裝置上，則連接可通過直接連接或者經(jīng)由其它裝置和連接件通過間接連接。關于將漂洗液(例如非水成液)提供至工藝室，“裝填"，“在裝填"和"裝填過的“將表示用漂洗液置換工藝室內的基本全部容積，使得不存在可感知的液_氣界面。 然而，在隔離區(qū)域(例如，用于其它液體或氣體的入口端口，上升的液體截留氣體所處的室的上表面上的有限大小的位置)存在液_氣界面不應排除工藝室被裝填的狀態(tài)。“排空"將表示從工藝室去除流體(不管是低于臨界還是超臨界)。然而，排空不應理解為需要將去除的流體排放到大氣，因而不管去除的流體是被排放到大氣、提供至洗滌系統(tǒng)還是被存儲在容器中，流體的去除都仍然應當被認為是排空。“臨界壓力"應當為處于或高于該壓力時流體可轉變到超臨界流體狀態(tài)(如果流體同樣處于或高于臨界溫度)時的壓力。然而，將流體的壓力(或者流體處于其中的工藝室的壓力)升高到臨界壓力不應理解為要求該流體處于超臨界流體狀態(tài)-流體可處于或高于臨界壓力，但是仍不具有足夠的溫度來成為超臨界流體?！芭R界溫度"應當是這樣的溫度在該溫度時或者高于該溫度時，流體可轉變到超臨界流體狀態(tài)(如果流體類似的處于或者高于臨界壓力)。然而，將流體的溫度升高到臨界溫度不應被理解為需要流體處于超臨界流體狀態(tài)_流體可處于或者高于臨界溫度，但還不具有足夠的壓力來成為超臨界流體?！八梢?應表示僅包含水或者包含水與一種或多種其它溶劑的物質。“漂洗液"應表示作為漂洗步驟的一部分應用于微電子拓撲的物質(例如水成液)，或者應用于微電子拓撲以便稀釋、乳化或者去除應用于漂洗步驟的物質的物質(例如稀釋或去除水成液)。優(yōu)選實施方式的詳細描述現(xiàn)在轉到附圖，圖1-8中示出及描述了用于防止微電子拓撲內的特征塌縮的方法和系統(tǒng)的示例性實施例。特別地，在圖1中描繪了用于防止微電子拓撲內的特征塌縮的示例性方法的流程圖。圖2-7示出了在圖1中概述的方法的中間階段期間的示例性微電子拓撲的局部截面圖，并且因此結合圖1來論述。參照圖2-7，注意到使用了相同的參考標號來指示在不止一幅圖中示出且可能類似地構造的元件。圖8示出了用于執(zhí)行本文所述的方法的一個或多個過程步驟的示例性工藝室。以下參照附圖來提供方法以及參照這樣的方法所使用的溶液和系統(tǒng)的具體細節(jié)和各實施例。注意，本文描述的方法不必然限于圖1中描繪的流程圖。特別地，本文所述的方法可包括圖1中未顯示的用于制造微電子裝置和/或電路的另外的步驟，包括在圖1所示的 步驟之前、之間和/或之后執(zhí)行的步驟。此外，本文所述的方法可應用于具有與圖2-7中所示的那些構造不同的構造的微電子拓撲。如本文所用，術語"微電子拓撲"可大體指代具有用來形成微電子裝置和/或電路的一個或多個層和/或結構的拓撲。因此，該術語可指代在制造微電子裝置和/或電路過程中的任何階段所使用的拓撲。微電子拓撲也可稱為" 半導體拓撲"，因此，這些術語在本文中可互換地使用。此外，用來執(zhí)行本文所述的方法的一個或多個過程步驟的工藝室并不限于圖8。例如，工藝室可包括圖中未示出的另外的或備選的構件。還要注意，圖8描繪的工藝室的構件并不一定按比例繪制，而室和包括該室的構件可包括不同的構造。此外，圖2-7中示出的拓撲不一定按比例繪制。特別地，一些圖中的一些層和/或結構的大小可能放大很多，以便強調拓撲的特性。此外，圖中描繪的層可擴展到由層的彎曲側邊緣指示的半導體拓撲的其它區(qū)域。因此，本文所述的方法和系統(tǒng)不一定限于圖中的描繪。如圖1的框10中所示，本文所述的方法可包括在微電子拓撲內選擇性地蝕刻包圍多個裝置結構的犧牲層。在圖2中示出了可應用這種選擇性蝕刻工藝的示例性微電子拓撲的部分截面圖，且在圖3中示出了由該選擇性蝕刻工藝產(chǎn)生的拓撲。如圖2中所示，微電子拓撲40可包括布置在半導體層42上并且包圍裝置結構44的犧牲層46。在一些實施例中，半導體層42可為半導體襯底，諸如單晶硅、砷化鎵、磷化銦、硅-鍺、絕緣硅片或者硅藍寶石襯底。在這樣的情況下，半導體層42可摻雜為η-型或ρ-型，在一些實施例中，擴散區(qū)和/或絕緣區(qū)可形成于其中。在其它情況下，半導體層22可包括形成于半導體襯底上的結構和層。該結構和層可包括但不限于電介質層、金屬化層、門結構、接觸結構、通孔或部分互連線。裝置結構44的材料可包括半導體行業(yè)中用于導電性裝置結構的任何材料，包括但不限于多晶硅、鋁、銅、鈦、氮化鈦、鎢和/或它們的任何合金。雖然本文所述的方法可應用于具有任何尺寸的裝置結構的拓撲，但是該方法可部分地應用于具有等于或大于大約 10 1的縱橫比的裝置結構的拓撲，因為具有這種縱橫比的裝置結構大體更容易經(jīng)受特征塌縮。本文所使用的術語"縱橫比"指的是特征的高度與寬度的比率。裝置結構44的示例性寬度可介于大約IOnm與大約IOOnm之間，且裝置結構44之間的示例性間距可介于大約15nm和大約35nm之間。然而，特別是隨著技術發(fā)展來減小裝置尺寸，可考慮其它尺寸的寬度和/或間距。雖然不一定局限于此，但在一些實施例中，裝置結構44可通過鑲嵌工藝形成。特別地，裝置結構的材料可沉積在犧牲層46的溝槽內，而拓撲可隨后被拋光以去除在圖2中所示的拓撲中得到的犧牲層的上表面上的裝置結構材料的部分。大體上，犧牲層46可包括相對于用于圖1中的框10概述的工藝的裝置結構44的材料可選擇性地去除的任何材料。示例性材料包括但不限于二氧化硅(SiO2),正硅酸乙酯玻璃(TEOS)，氮化硅(SixNy)，氮氧化硅(SiOxNy (Hz))，二氧化硅/氮化硅/ 二氧化硅(ONO) 或者大體任何氧化物層。如本文所用，術語"氧化物層"可指代包括結合在其中的氧原子的層。無論如何，犧牲層46可為摻雜的或未摻雜的。因此，在一些實施例中，犧牲層46可包括硼磷硅玻璃(BPSG)，磷硅玻璃(PSG)或者氟硅玻璃(FSG)。選擇性蝕刻工藝可去除靠近裝置結構44的部分犧牲層46，使得該裝置結構的側壁表面暴露。如圖3中所示，在一些情況下，可執(zhí)行選擇性蝕刻工藝48而使得裝置結構44 為獨立式的。無論如何，注意到裝置結構44包括微電子拓撲40的上表面。選擇性蝕刻工藝可去除微電子拓撲40上的整個犧牲層46，或者可僅去除裝置結構44附近的一部分犧牲層46。在后一種實施例中，預定保留在微電子拓撲40內的犧牲層46的部分(S卩，未鄰近裝置結構44的犧牲層46的部分)可被掩膜以進行選擇性蝕刻工藝。在任何情況下，選擇性蝕刻工藝可包括濕式或者干式蝕刻工藝，且可采用可應用于去除犧牲層46、同時基本保留裝置結構44的化學方法。例如，示例性干式蝕刻工藝可采用氯或者氟基的等離子體蝕刻劑，諸如CF4和/或CHF3。備選地，例如，示例性濕式蝕刻工藝可采用濃縮氟化氫溶液。例如，可使用具有介于大約1.0%和大約49. 5%之間的(更具體而言，介于大約5.0%和5%，其余為水)氟化氫質量濃度的溶液。在一些實施例中， 濕式蝕刻溶液可包括緩沖劑，諸如質量濃度為大約0. 5%與大約25%之間的氟化銨?？稍谔幱诨蚪咏髿鈮毫ο聢?zhí)行濕式蝕刻工藝，而干式蝕刻工藝可取決于所使用的技術而包括各種壓力。選擇性蝕刻工藝的持續(xù)時間取決于所使用的蝕刻工藝和蝕刻劑的類型，但是一種示例性時間段可介于大約20秒與大約1分鐘之間。如圖1的框12以及圖4的漂洗工藝50中所示，該方法可包括在選擇性蝕刻工藝之后利用一種或多種水成液劑型漂洗經(jīng)蝕刻的微電子拓撲。這種工藝用來從拓撲去除殘余蝕刻溶液和/或蝕刻副產(chǎn)物，在一些實施例中，可進一步用作向較低的液體表面張力過渡的漂洗。漂洗工藝50的持續(xù)時間可有所不同，但是在一些情況下小于大約60秒。在一些情況下，漂洗工藝50可采用單一的漂洗劑型(即，在漂洗工藝期間不會使其成分改變的單一的水成液劑型)。在備選實施例中，漂洗工藝50可采用被接連地添加到微電子拓撲40上的多種以及不同的漂洗劑型。特別地，漂洗工藝50可包括將具有不同濃度去離子水的水成液劑型順序地添加到微電子拓撲40上。在另外的其它情況中，漂洗工藝50可包括逐漸改變添加到微電子拓撲(例如通過改變溶液中的水的濃度)的漂洗溶液的成分。這樣，微電子拓撲上的漂洗溶液及其相關聯(lián)的表面張力就可以線性的方式而非梯度的方式來改變。無論如何，在一些情況下可能有利的是采用這樣的水漂洗劑型該劑型主要包括去離子水，在一些情況下，至少在漂洗工藝50期間的某一點處(在一些情況下，特別是在漂洗工藝開始時)基本由去離子水構成。特別地，因為蝕刻溶液和副產(chǎn)物有時可比其它液體漂洗材料更易溶于水，具有這種高水濃度可允許溶液和副產(chǎn)物更容易從微電子拓撲中去除。因此，在漂洗工藝50包括被接連地添加到微電子拓撲40的多種以及不同漂洗劑型的情況下，在一些實施例中可能有利的是添加到該拓撲的第一漂洗劑型主要包括去離子水， 在一些情況下，基本由去離子水構成。備選地，在漂洗工藝50期間漂洗溶液成分改變的情況下，該工藝可利用主要包括去離子水且在一些情況下基本由去離子水構成的漂洗劑型開始，且然后逐漸對其添加更大濃度的另一液體溶劑。注意，除了上述優(yōu)點之外，在一些實施例中，在漂洗工藝50開始時(以及漂洗工藝50的其它階段)，可采用小于去離子水的初始濃度的漂洗劑型，且取決于制造工藝的規(guī)格要求其本身是有利的。無論如何，如以上所提到的，在一些情況下，漂洗工藝50可包括將具有不同的去離子水濃度的漂洗劑型添加到微電子拓撲40，或者可包括通過改變溶液中水的濃度逐漸改變添加到微電子拓撲40的漂洗溶液的成分。在這種實施例中，一種或多種水成液劑型的剩余部分(即除了去離子水之外的成分)可包括具有比去離子水更低的表面張力的一種或多種液體材料。合適的材料包括極性或者非極性溶劑以及溶劑混合物，包括但不限于己烷、戊烷、庚烷、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇以及丙酮。除了這樣的情況，漂洗劑型(一種/多種)可在一些實施例中配置成隨著漂洗工藝50進行而降低添加到微電子拓撲40的去離子水的濃度。理論上，漂洗工藝50的這種配置可有利地通過在漂洗工藝的開始階段使用具有初始濃度的去離子水的劑型而容許從微電子拓撲上容易地去除蝕刻溶液和副產(chǎn)物，但在此之后減小微電子拓撲的漂洗溶液上的表面張力。減小微電子拓撲上的漂洗溶液的表面張力可有利地有助于防止裝置結構44的特征塌縮。此外，相信添加到微電子拓撲40的去離子水的濃度隨著漂洗工藝50進行而步進或者逐漸降低可有利地容許拓撲上的漂洗溶液基本均勻，且因此可避免去離子水和溶劑的清晰的液-液界面，如下文中更詳細描述的，這也可有助于防止特征塌縮。在一些實施例中，漂洗劑型(一種/多種)可特別地配置成在漂洗工藝50結束時濃度小于去離子水的初始濃度。例如，主要包括去離子水或者基本由去離子水構成的劑型可首先被添加到微電子拓撲。然后，可添加1 1比率的乙醇水溶液，之后添加具有9 1 的乙醇對水比率的溶液。在備選實施例中，隨著漂洗工藝進行，增加的量的乙醇可被添加到去離子水劑型流中，有效地逐漸降低漂洗劑型中的水的濃度(例如從95%水到5%水)。注意到，添加到拓撲的溶劑的量及其劑型的量，以及上文提到的乙醇的相對量和引用僅僅被引用來用于示例性目的，且因此，本文所述的方法不應限于這種實例。此外，注意到，在一些實施例中，漂洗劑型中的/添加到微電子拓撲中的去離子水的相對量可能不會隨著漂洗工藝進行而接連降低，且因而本文所述的方法不應受此限制。無論如何，如圖4所示，水成液的殘留物52可在漂洗工藝50之后保持在包圍裝置結構44的半導體層42上。如上所述，由于水的表面張力，在一些實施例中，如果將微電子拓撲40暴露于干燥工藝(諸如使該拓撲旋轉和/或處于或者接近大氣壓力時將該拓撲暴露于升高的溫度)，則殘留物52會導致裝置結構44塌縮。然而，本文所述的方法通過將微電子拓撲40暴露于過程步驟的交替序列而避免了這種損害作用，該交替序列在圖1的框 16-34中概述，并且在下文更詳細的描述。進一步注意，在如上所述的漂洗工藝50結束時用具有小于去離子水的初始濃度(的濃度)的漂洗劑型漂洗微電子拓撲40可額外地有助于使用本文所述的方法避免特征塌縮。雖然在圖4中沒有示出，但是在一些實施例中，有利的是將裝置結構44浸入水成液內，以有助于防止特征塌縮。特別地，將裝置結構44浸入水成液中可確保微電子拓撲40 上的水成液的足夠的深度，以防止拓撲在執(zhí)行圖1的框16-34中概述的過程步驟的序列之前干燥(例如通過水成液的蒸發(fā)或運動)。如果拓撲緊接在漂洗工藝50之后被轉移到工藝室，則水成液的這種深度可部分有益。特別地，由于時間和對通風條件的暴露，微電子拓撲上的水成液的殘留物可能會傾向于在轉移工藝過程中蒸發(fā)。然而，注意到，水成液大體具有低揮發(fā)性，因而，并不非常關注在執(zhí)行圖1中的框16-34中的工藝序列之前的微電子拓撲干燥。此外，如以下所提到的，在一些情況下，本文所述的方法可能不包括在漂洗工藝50之后轉移微電子拓撲40(即，漂洗工藝50和選擇性蝕刻工藝48可在用于干燥拓撲的工藝室中執(zhí)行)。因此，將裝置結構44浸入水成液中并非必需，而是作為漂洗工藝50的可選方針而提出的。在一些情況下，干燥微電子拓撲40可能不是助長特征塌縮的主要因素。特別地， 假定裝置結構的裝置寬度和它們之間的間距持續(xù)減小，且它們的縱橫比持續(xù)增加(例如， 相當于大約20 1或者更大的縱橫比)，面間張力可使得裝置結構在拓撲干燥之前塌縮。 更具體而言，假定在一些實施例中，裝置結構44僅僅對水成液與環(huán)境空氣之間的液-氣界面暴露可增大特征塌縮的可能性。因此，在一些情況下，可能有利的是防止裝置結構44暴露于環(huán)境空氣，且因此在執(zhí)行圖1的框16-34中的工藝序列之前保持裝置結構浸入水成液中。如以上所提到的，在一些實施例中，在將非水成液化學劑型添加到微電子拓撲 (即在框16中所標示以及在下文中更詳細地描述的工藝)中之前，利用去離子水的溶液漂洗微電子拓撲40是特別有利。特別地，與用于框16中概述的工藝的非水成液化學劑型相比，去離子水大體是用于去除由于選擇性蝕刻工藝48產(chǎn)生的殘余蝕刻溶液和/或蝕刻副產(chǎn)物的更好的溶劑。然而，構想了可從本文所述的方法中省略漂洗工藝50。特別地，取決于制造工藝的規(guī)格要求，在蝕刻微電子拓撲40之后，該方法可改為直接繼續(xù)到框14或16。在這種實施例中，如果隨后采用傳統(tǒng)的干燥工藝，裝置結構44仍然易于經(jīng)受塌縮，因此，作為備選方案，使用框18-34中概述的過程步驟可能是有利的。如圖1的框14中所示，本文所述的方法包括將微電子拓撲轉移到構造為產(chǎn)生和經(jīng)受大于大約IOOOpsig的壓力的工藝室。如以下相對于框20-34中概述的工藝更詳細地描述的，這種工藝室可特別適于將微電子拓撲暴露于加壓狀態(tài)中的流體，使得液體可從拓撲的表面去除而不會引起特征塌縮。具有這種構造的示例性工藝室在圖8中示出，且在下文更詳細地進行了描述。如從圖1中的框14延伸的虛線箭頭所指示的，本文所述的方法不限于在框12中概述的漂洗工藝之后直接發(fā)生的轉移工藝。特別地，微電子拓撲40可備選地在框10中概述的選擇性蝕刻工藝之前被裝載到工藝室。在這種情況下，工藝室可構造成以便執(zhí)行選擇性蝕刻工藝和漂洗工藝。在另外的其它實施例中，微電子拓撲40可在將一種或多種非水成液化學劑型添加到拓撲之后被轉移到工藝室，該工藝在圖1的框16中概述且在下文中更詳細地描述。然而，在一些情況下，可能有利的是在添加一種或多種非水成液化學劑型之前將拓撲轉移到工藝室。如上文所闡述，一種或多種非水成液化學劑型配置成使得微電子拓撲 40上的所得的液體劑型的表面張力小于去離子水，且更具體而言，小于水成液殘留物52。 為了實現(xiàn)這種目的，該一種或多種非水成液化學劑型配置成具有低的表面張力，且因而具有相對高的揮發(fā)性。由于非水成液化學劑型在轉移工藝(由于轉移工藝中所涉及的時間和對空氣的暴露)期間蒸發(fā)的可能性，裝置結構44可暴露，且在一些情況下，如果拓撲被非水成液化學劑型纏繞(laced)，則微電子拓撲40可被干燥。結果，特征塌縮的可能性可能要高。相信即便是裝置結構44沒有完全浸入，因為水的較低的揮發(fā)性，轉移與水成液(諸如參照圖4中的殘留物52所描述的)混合的拓撲也比較不容易受特征塌縮的影響。因此，可能有利的是在添加一種或多種非水成液化學劑型之前將微電子拓撲40轉移到工藝室。在一些實施例中，可能有利的是在水漂洗工藝50的中間階段之間(在連續(xù)地添加不同的水成液劑型之間)將微電子拓撲40轉移到工藝室(特別是如果該工藝在其后面的階段中稀釋漂洗溶液中的水濃度時)。水漂洗溶液中水的較低濃度可使得該漂洗溶液更易揮發(fā)，且因此，在這些情況下，在漂洗工藝的后面的階段期間，裝置結構44可能更易于經(jīng)受特征塌縮。在另外的其它情況下，可能有利的是在選擇性蝕刻工藝48之前將微電子拓撲40 轉移到工藝室。這樣，可消除在轉移工藝期間暴露拓撲的擔憂。無論如何，要注意，圖1的框14中概述的轉移工藝在圖2-7中的微電子拓撲40的視圖中并未描繪，因為這些圖用于顯示拓撲的直接加工。繼續(xù)到圖5和圖1的框，將一種或多種非水成液化學劑型添加到微電子拓撲40。 這種工藝M用來去除、乳化和/或溶解水殘留物52，使得微電子拓撲40上的所得的液體劑型56的表面張力小于去離子水，且更具體而言，小于水成液殘留物52。一種或多種非水成液化學劑型的添加可在處于或接近大氣壓力或者在工藝室所處的環(huán)境中的環(huán)境壓力處執(zhí)行。換言之，在對工藝室加壓之前執(zhí)行工藝M。在一些情況下，非水成液化學劑型工藝M 可配置成(即，通過劑型的成分和/或工藝的持續(xù)時間)使得微電子拓撲40上的所得的液體劑型56的表面張力等于或小于大約30達因/厘米(dyne/cm)。特別地，發(fā)現(xiàn)在開發(fā)本文所述的方法和溶液期間，所得的液體劑型56的這種范圍的表面張力可在框20-34(如以下更詳細地描述)中概述的隨后的干燥工藝之前和/或期間顯著地降低特征塌縮的可能性。 然而，這種結果并不一定對所有拓撲而言都是這種表面張力范圍所獨有的，且因而，可考慮大于大約30達因/厘米以及小于水的表面張力的表面張力。在開發(fā)本文所述的方法和溶液期間發(fā)現(xiàn)的對于抑制特征塌縮有利的非水成液化學劑型工藝M的另一方面在于將該工藝配置成使得裝置結構44浸入所得的液體劑型56， 如圖5所示。在裝置結構44的上表面上方的所得的液體劑型56的量可大體在不同的應用之間有所變化。然而，在一些實施例中，可特別有利的裝置結構44的上表面位于由所得的液體劑型56產(chǎn)生的液-氣界面(即所得的液體劑型56的上表面)之下至少大約3mm，在一些情況下介于大約3mm與大約25mm之間，且更具體而言，介于大約5mm與大約12mm之間。 特別地，在開發(fā)本文所述的方法和溶液期間，發(fā)現(xiàn)這種范圍對于在隨后的干燥工藝之前和/ 或期間防止特征塌縮可特別有利。然而，在一些情況下，可考慮較小的進入緩沖。不限于理論，假設這種浸入范圍可足以防止微電子拓撲40在排空工藝室以便將液體從室中沖出(以下參照圖1的框沈和觀更詳細地描述其工藝)之前干燥。特別地，相信隨后的工藝-對工藝室加壓(即圖1的框20中概述的工藝)以及在工藝室內獲得飽和蒸汽壓力或者臨界壓力(即圖1的框M中概述的工藝)之后將第二流體流引入工藝室-會非故意地致使液體劑型56被去除(例如，通過液體劑型56的蒸發(fā)和/或運動)。理論上， 在一些情況下，這種過早干燥作用可使得裝置結構44塌縮，且因而在裝置結構44的上表面上方至少3mm處提供液體劑型56的緩沖可有利的。在一些情況下，這種浸入范圍可能不僅足以防止微電子拓撲在框20和M的工藝期間干燥，而且該浸入范圍可足以防止裝置結構在這種隨后的加工期間被暴露?；蛘哌@樣說，該浸入范圍可足以在框20和M的工藝期間保持裝置結構44浸入液體劑型56中(取決于這樣的工藝的參數(shù))。理論上，在一些實施例中，將裝置結構44僅暴露于液體劑型56與工藝室的環(huán)境和/或另一液體之間的面間張力可使得裝置結構44塌縮。因而，以充足的量對微電子拓撲40添加非水成液化學劑型而使得裝置結構44在隨后的工藝期間浸入可為有利的。此外或者備選地，該方法可包括用于在隨后的加工期間保持液體緩沖劑位于裝置結構44的上表面上方的配置，如以下參照圖1的框22所述。注意，對于本文所述的方法而言，將裝置結構44浸入液體劑型56并不是必須的。 特別地，該方法可備選地包括將一種或多種非水成液化學劑型添加到微電子拓撲40，使得液體劑型56處于低于裝置結構44的上表面的液位(對于工藝54)。更具體而言，理論上， 在參照圖1的框26和觀描述的排空工藝之前可干燥微電子拓撲40或者可暴露裝置結構 44的可能性，以及由此裝置結構44可能經(jīng)受特征塌縮的可能性，可取決于裝置結構44的寬度和/或縱橫比和/或它們之間的間隔的寬度和/或縱橫比。特別地，在開發(fā)本文所述的方法和溶液時，特征塌縮并非在裝置結構未浸入液體劑型56中的所有情況下都會發(fā)生，而是似乎對于較小的寬度和/或較大的縱橫比更加普遍。并沒有調查過需要裝置結構浸入的特定的寬度和/或縱橫比范圍，但是注意到，基于本文提供的教導，這種嘗試將不需要本領域技術人員進行過度的實驗。因此，將裝置結構44浸入液體劑型56并非必須，而是相反， 其是作為針對工藝M的可選方針而提出的。在工藝M期間添加到微電子拓撲40的一種或多種非水成液化學劑型包括干燥劑和溶劑。本文所用的術語"干燥劑"指代這樣的化學物質該化學物質具有親水性，使得水可溶解或者乳化在溶液中。在一些實施例中，干燥劑和非水成液化學劑型溶劑可為相同的藥劑?；蛘哌@樣說，非水成液化學劑型可包括具有干燥劑的功能的溶劑。在這種非水成液化學劑型僅僅是工藝M中使用的非水成液化學劑型的實施例中，水優(yōu)選易與干燥劑/溶劑混合，且干燥劑/溶劑優(yōu)選可溶于用于隨后對工藝室加壓的流體(即在圖1的框20中概述以及在下文中更詳細地描述的工藝中使用的流體)。在備選的情況下，干燥劑和組成非水成液化學劑型的溶劑可不同(即，可為單獨的成分)。無論如何，在用于隨后對工藝室加壓的流體中可以不存在一種或多種非水成液化學劑型。在一些實施例中，干燥劑可為離子或者非離子表面活性劑，只要該表面活性劑對于水/溶劑混合物是兩親性的(即，表面活性劑可溶于非水成液化學劑型的溶劑中并且能夠乳化微電子拓撲上的水)即可。因此，在一些情況下，非水成液化學劑型，以及在一些實施例中，所得的液體劑型56，可稱為表面活性劑-溶劑混合物。在其它情況下，干燥劑可為酒精或其它類型的干燥劑。非水成液化學劑型的溶劑可包括分子量小于大約150原子質量單位(amu)的極性或者非極性有機溶劑或者溶劑混合物。示例性非極性溶劑包括己烷、戊烷、庚烷。示例性極性溶劑包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和丙酮。干燥劑起作用來有效地減小晶片上的水成液的表面張力。干燥藥劑可溶于溶劑， 但是可溶于或者不可溶于用于隨后對工藝室加壓的流體(即圖1的框20中概述的以及下文中更詳細地描述的工藝中使用的流體)。在干燥劑不可溶于用來隨后對工藝室加壓的流體并且是在工藝M結束時使用的非水成液劑型的一部分的情況下，該方法可包括在對工藝室加壓之前將純的溶劑流添加到微電子拓撲，如圖1的框18中所指示。這種工藝可用來在引入流體以對工藝室加壓之前從微電子拓撲和室中基本去除干燥劑。注意，圖1中的框 18由虛線概述，表示這種工藝取決于制造工藝的參數(shù)。類似于漂洗工藝50，在一些實施例中，工藝M可采用單獨的非水成液化學劑型(即在工藝M期間不會使其成分改變的單獨的非水成液化學劑型)。在備選實施例中，工藝M可采用接連地添加到微電子拓撲40的多種以及不同非水成液化學劑型。特別地，工藝M可包括將具有不同的濃度的一種或多種化學物的非水成液劑型順序地添加到微電子拓撲40。例如，可在100%己烷之后添加3 1比率的己烷與乙醇(或備選地，3 1比率的乙醇與己烷)。在另外的其它情況下，工藝M可包括逐漸改變添加到微電子拓撲的非水成液化學劑型的成分(例如，通過改變溶液中的溶劑的濃度)。這樣，微電子拓撲上的溶液就可以線性的方式而非分度的方式來改變。例如，具有100%乙醇的溶液可首先被添加到微電子拓撲，然后可隨著該工藝進行將數(shù)量增加的己烷添加到乙醇流，事實上逐漸降低劑型內的乙醇的濃度。注意，溶劑的數(shù)量及其添加到拓撲的劑型的數(shù)量，以及以上提到的乙醇與己烷的相對量以及引用僅僅是為了示例性目的而引用的，因而，本文所述的方法不應限于這種實例。如以上參照圖1中的框14所提到的，在一些實施例中，微電子拓撲40可在水漂洗工藝50的中間階段之前或者選擇性蝕刻工藝48之前轉移到工藝室。在這種情況下，在一些實施例中，工藝討可通過添加在水漂洗劑型中形成且用于漂洗工藝50的后面的階段中的溶劑的劑型而開始。例如，在漂洗工藝50以添加包括乙醇(例如，具有大約5%水和大約95%乙醇)的水溶液結束的實施例中，工藝M可通過添加包括乙醇的非水劑型(例如 100%乙醇溶液)開始。相信兩種工藝的這種轉變可有利容許微電子拓撲40上的溶液基本均勻，且因而，可避免液體的清晰的液-液界面，如下文更詳細地描述的，這可有助于防止特征塌縮。方法前進到框20，此處流體以氣態(tài)被引入工藝室。該工藝包括利用該流體對該室加壓，直到獲得等于或大于流體的飽和蒸汽壓力或者流體的臨界壓力的室壓力。該流體可包括具有(或者具有實現(xiàn)其的能力)顯著地低于表面張力(例如小于大約30達因/厘米) 或者沒有表面張力的任何流體。超臨界流體和超臨界狀態(tài)附近的流體具有非常低的粘性， 且因而有非常小或者沒有表面張力。因此，用來對工藝室加壓的流體可包括具有比較容易獲得的熱力學臨界點(即，具有較低的臨界溫度和臨界壓力)的任何流體。示例性流體可包括但不限于二氧化碳和六氟化硫。如以下參照圖1的框32更詳細地論述的，該方法包括在過程步驟序列的某點處在工藝室內提供受熱環(huán)境，使得用來對室加壓的流體處于或高于其臨界溫度，以至少用于圖1的框34中概述的排空工藝。由于二氧化碳的31°C的較低臨界溫度，可有益的是使用該二氧化碳來對工藝室加壓。特別地，降低加工溫度、使得可減少加熱機構(即，熱交換器或者工藝室內部的加熱器)可能是合乎需要的。對于需要該復雜性來產(chǎn)生和承受大于大約 IOOOpsig的壓力的工藝室而言，如針對用于本文所述的方法的工藝室所論述的，這種考慮可特別有利。此外，與具有比較容易獲得的熱力學臨界點的其它流體相比，二氧化碳比較便宜，且因而，僅因為該原因，在一些實施例中，可能就希望采用二氧化碳來對工藝室加壓。如以上所提到的，將流體引入工藝室，至少直到室內的流體達到飽和蒸汽壓力或者臨界壓力。因此，取決于工藝室內的流體在加壓步驟期間是低于還是高于其臨界溫度，流體可相應地呈現(xiàn)液態(tài)或者超臨界狀態(tài)。二氧化碳的這種現(xiàn)象在圖9的壓力-溫度相圖中描繪出。雖然工藝室內的壓力可取決于工藝室內的二氧化碳的溫度，但是，例如，可利用二氧化碳將工藝室加壓到的壓力的示例性范圍可在大約800psig與大約4000psig之間。在一些實施例中，可利用二氧化碳將工藝室加壓到的壓力范圍可在大約SOOpsig與大約^OOpsig 之間。在工藝室內的二氧化碳的溫度高于其臨界溫度，且因而，在對室加壓時獲得了超臨界狀態(tài)的情況下，可利用二氧化碳將工藝室加壓到的壓力的示例性范圍可在大約IlOOpsig 與大約4000psig之間，且更具體而言，在大約1500psig與大約^OOpsig之間。如圖1的框22中所示，框20中概述的加壓工藝可包括這樣的伴隨步驟保持裝置結構44被浸入以確保在用流體對工藝室加壓(框20中所參照)之前微電子拓撲40不會被干燥和/或裝置結構44不會被暴露。如框22中進一步指出，這種工藝可包括將框16中所指出的保持裝置結構44浸入在包括一種或多種非水成液化學劑型的至少一種成分的液體中。在一些實施例中，這種過程步驟可包括保持裝置結構44浸入通過如圖1的框16中所參照且在圖5中示出的那樣添加一種或多種非水成液化學物劑型而產(chǎn)生的液體劑型56 中。特別地，工藝M產(chǎn)生的液體劑型56的深度可足以在加壓工藝期間保持裝置結構44浸入。在另外的其它實施例中，框22中所參照的工藝可包括將一種或多種非水成液化學劑型的一種或多種成分添加到微電子拓撲40，諸如但不限于在工藝M的后面的階段中使用的、 流率小于用來對工藝室加壓的流體的流率的25%的溶劑。如果參照框16所產(chǎn)生的液體劑型56的深度不足以防止在加壓工藝期間微電子拓撲40被干燥和/或裝置結構44被暴露， 則后一種現(xiàn)象可特別有用。由于類似于參照框16所描述的那些的原因，在一些實施例中，可能有利的是保持裝置結構44浸入在液體劑型56與工藝室中的加壓氣體之間的液-氣界面下方至少大約 3mm,且在一些情況下，大約3mm與大約25mm之間，且更具體而言，介于大約5mm與大約12mm 之間。然而，在一些情況下，可考慮較小的浸入緩沖。在另外的其它實施例中，類似于對參照框16所描述的工藝的論述，在加壓工藝期間保持裝置結構44浸入對于本文所述的方法并不是必須的。特別地，對于加壓工藝而言，該方法可備選地保持微電子拓撲上的液體處于裝置結構44的上表面下方的液位處。如以上以及圖1的框20中所提到的，流體以氣態(tài)被引入工藝室。這樣，可避免流體與液體劑型56之間的顯著的液-液界面。特別地，目的是在框20、對和沈中概述的工藝期間將流體結合到液體劑型56中，使得液體劑型56可逐漸被稀釋。流體的這種結合能夠通過將氣態(tài)的流體引入工藝室來實現(xiàn)。相反，添加液態(tài)的流體可在流體與液體劑型56之間形成顯著的液-液界面，防止將流體結合到液體劑型56中，且因而，抑制液體劑型56的稀釋。理論上，如果在流體與液體劑型56之間存在顯著的液-液界面，裝置結構44可更容易經(jīng)受塌縮，因為該結構有可能在從拓撲沖出液體劑型56時暴露于液-液界面。另外，液-液界面可能是比較瞬態(tài)的，因此，裝置結構44可能易于甚至在沖刷之前就暴露于液-液界面。 相信液-液界面的面間張力可與液-氣界面一樣高，因而，同樣可能會引起特征塌縮。如以上所提到的，在一些實施例中，本文所述的方法包括將工藝室加壓到等于流體的飽和蒸汽壓力(即當工藝室的溫度低于添加到其中的流體的臨界溫度時)的壓力，因而，可在工藝室中產(chǎn)生液態(tài)的流體。然而，這種工藝不一定會在流體與液體劑型56之間產(chǎn)生顯著的液-液界面。如以上所提到的，引入氣態(tài)的流體起作用來在對工藝室加壓的同時將流體結合到液體劑型56中。在獲得飽和蒸汽壓力之后，流體轉換成液態(tài)，因而，將流體引入工藝室事實上有利于在獲得飽和蒸汽壓力之后使液態(tài)的流體與所得的液體劑型混合。雖然對工藝室加壓的工藝(即，以氣態(tài)將流體引入工藝室且最終將該流體轉變成液態(tài))可能足以防止液-液界面的形成，但是在一些情況下液體劑型56可特別地配置成以便最小化或者防止液-液界面的形成。特別地，在一些實施例中，液體劑型56可包括提高兩種流體的分散力的材料，諸如表面活性劑。如以上以及圖1的框32中所提到的，該方法包括在圖1的框14-30中概述的工藝的序列的某點處在工藝室內提供受熱環(huán)境，使得用來對室加壓的流體處于或高于圖1的框34中概述的排空工藝的臨界溫度。這樣，用來對工藝室加壓的流體可呈現(xiàn)用于排空工藝的超臨界狀態(tài)。例如，當使用二氧化碳來對工藝室加壓時，工藝室可被加熱至大于或者等于大約31°C的溫度，或者備選地，當使用六氟化硫來對工藝室加壓時，被加熱至大于或者 45. 5 °C的溫度。如以上所提到的，構造成產(chǎn)生以及承受大于大約IOOOpsig的壓力的用于工藝室的加熱機構可能是復雜的(特別是針對高溫的要求而言)。此外，加熱工藝室所需要的能量的量隨著溫度要求提高而指數(shù)倍地增加。因此，在一些實施例中，可能有利的是減小加熱工藝室以便獲得流體的超臨界狀態(tài)所處的溫度。例如，當使用二氧化碳來對工藝室加壓時， 可能有利的是將對工藝室的加熱限制于大約31°C與大約60°C之間的溫度，且在一些實施例中，介于大約31°C與大約40°C之間。然而，可采用更高的溫度。在一些情況下，可能有利的是將工藝室加熱到流體的臨界溫度以上一度或者多度的溫度范圍，以確?？删S持用于參照框34所述的排空工藝的流體的超臨界狀態(tài)。例如，當使用二氧化碳對工藝室加壓時， 可能有利的是將工藝室加熱到大約35°C與大約40°C之間的溫度范圍。可考慮其它溫度范圍。在一些實施例中，提供受熱環(huán)境的工藝(即框3 可在對工藝室加壓之后執(zhí)行。 換言之，對工藝室加壓的工藝可在低于流體的臨界溫度的溫度范圍內執(zhí)行。在這樣的實施例中，當關于框20的工藝實現(xiàn)了工藝室內的飽和蒸汽壓力時，該流體將轉變成液態(tài)。用于以這樣的方式利用二氧化碳對工藝室加壓的一個示例性溫度范圍可包括在小于大約 300C (且更具體而言，在大約0°C與大約20°C之間)的溫度處將二氧化碳引入工藝室。在工藝室內獲得飽和蒸汽壓力之后，可將工藝室的溫度提高到等于或高于流體的臨界溫度的溫度。在獲得臨界溫度的點處，流體將轉變成超臨界狀態(tài)。等于或高于流體的熱力學臨界點的超臨界狀態(tài)(以及因而溫度和壓力)優(yōu)選維持到直至至少執(zhí)行以下參照框34中所述的排空工藝。在備選的情況下，提供受熱環(huán)境的工藝(即框3 可在對工藝室加壓以及將第二流體流引入工藝室(即步驟20、對和沈)的同時執(zhí)行。在其它實施例中，提供受熱環(huán)境的工藝可另外在將一種或多種非水成液化學劑型添加到微電子拓撲(即，框16)之前或同時和/或在將微電子拓撲轉移工藝室(即，框14)中之前或者同時執(zhí)行。在另外的其它情況下，用來對工藝室加壓的非水成液和/或流體可在進入工藝室之前被受熱。無論如何，在此之后，臨界溫度可維持到至少直至執(zhí)行以下參照框34描述的排空工藝。這樣，當獲得工藝室內的流體的臨界壓力時，流體轉變成并保持處于超臨界狀態(tài)。提供受熱環(huán)境使得流體在對工藝室加壓之前、期間以及之后處于或高于其臨界溫度的一個優(yōu)點在于，與在對工藝室加壓之后提供受熱環(huán)境相比，這樣做在時間方面可能更加高效。如將參照圖8中所示的工藝室在下文中更詳細地闡述的，由于工藝室必須產(chǎn)生和承受較高的壓力，工藝室可具有非常厚的壁。提高這種工藝室內的溫度可花費相當大量的
14時間(例如，大約30到60分鐘)，這可顯著地延遲制造工藝，且因而，對于產(chǎn)品良率而言是不合需要的。然而，在加壓工藝期間使流體處于或高于其臨界溫度的一個缺點是流體在其超臨界狀態(tài)下比在其液態(tài)下較少壓縮，且因而，可較不容易與液體劑型56混合。為了減輕這種問題，可將干燥劑添加到工藝室，以便減小液體劑型56的面間張力，從而允許超臨界流體與液體劑型混合。干燥劑可包括表面活性劑、酒精，或者任何其它類型的干燥劑。此外， 可在加壓工藝(在框20中參照)期間，在添加純的溶劑流(在框18中參照)期間和/或在添加一種或多種非水成液化學劑型(在框16中參照)期間添加干燥劑。不管何時工藝室內的流體被加熱到其臨界溫度，在一些實施例中，該方法都可在實現(xiàn)室壓力處于或大于飽和蒸汽壓力或者流體的臨界壓力之后繼續(xù)到框對。特別地，可將第二流體流引入工藝室。在一些實施例中，第二流體流可為純的流體流(即，沒有如針對框 20的各實施例描述的補充溶劑或者表面活性劑)。這樣，工藝室可由在加壓工藝期間添加的任何補充化學物沖刷。在加壓工藝期間不添加補充化學物的實施例中，可在一些情況下省略框M中概述的工藝，且可繼續(xù)引入用來對工藝室加壓的第一流體流。在其中第二流體流不是純的流體的實施例中，可在排空工藝期間使用純的第三流體流，以便確保去除所有的加工附屬物。繼續(xù)至框26，以與引入第二流體流大約相同的速率排空工藝室，使得工藝室內的壓力保持處于或高于飽和蒸汽壓力或者流體的臨界壓力。該工藝可容易地被稱為"通流工藝"，并且如由框洲中提到的，包括從工藝室沖刷液體劑型56。特別地，圖6所示的排空工藝58包括用流體57替換液體劑型56，流體57是用來取決于工藝室內的溫度以液態(tài)或者超臨界狀態(tài)對工藝室加壓的流體。在足以基本去除液體劑型56的一段時間之后，停止引入第二流體流，如圖1的框30中所示。在一些實施例中，排空工藝也可停止。停止框沈的排空工藝可特別是適用于但是不限于當工藝室內的流體未處于其臨界溫度時的實例。這樣，可賦予工藝室時間來提高流體的溫度，以便對于框34中概述的隨后的排空工藝呈現(xiàn)超臨界狀態(tài)。在其中流體在框30處處于其臨界溫度的備選實施例中，排空工藝可繼續(xù)并且為框34中概述的排空工藝的一部分。在框34中概述以及在圖7中描繪為工藝59的排空工藝與排空工藝58的不同之處在于，排空工藝59用來將超臨界流體轉變成氣態(tài)或者在通流工藝中從工藝室沖刷超臨界流體。在任一種情況下，排空工藝59都以足以在防止工藝室中形成劑型的方式來執(zhí)行。例如，在第一種情況下，排空工藝59可通過以允許流體從超臨界狀態(tài)直接轉變成氣態(tài)而不形成液相的速率對工藝室進行排空來執(zhí)行。特別地，可控制排空速率，以避免導致形成與微電子拓撲40接觸的液滴的膨脹冷卻。然而，在一些情況下，諸如當二氧化碳是超臨界流體時， 轉變工藝可能耗時。特別地，超臨界二氧化碳具有高的Joule-Thompson膨脹系數(shù)，這就意味著在流體以氣相膨脹時會消耗大量的熱量。如果需要快速的排空工藝(例如小于大約1 分鐘)，這可能會有問題，因為與膨脹相關的冷卻會導致液體二氧化碳形成，取決于工藝室中的壓力，其被蒸發(fā)成氣體或者轉變回到超臨界相。在任一種情況下，相變可導致微電子拓撲的脆弱特征上的損壞。實現(xiàn)框34的加速的排空工藝的一種方法是使用不同超臨界流體來轉移工藝室內的超臨界流體。在授予Ddoung等的美國專利No. 6，602，351以及授予Ddoung等人的美國專利No. 6，905，555中提供了這種工藝的詳細描述，它們通過引用以類似于在本文中完全闡述的方式結合進來。與工藝室內的流體相比，不同超臨界流體優(yōu)選具有較低的密度、臨界溫度以及Joule-Thompson膨脹系數(shù)。結果，可以更快的速率減小工藝室的壓力而不會損壞微電子拓撲上的特征。此外，這種技術不會導致液體形成于工藝室內，且因而避免了特征塌縮的擔憂?？捎糜诩铀俚呐趴展に嚨氖纠猿R界流體包括但不限于氦、氬、氮、氧以及它們的混合物。在任何情況下，在工藝室內的壓力已被降低至大氣壓力或者工藝室所處的環(huán)境的環(huán)境壓力之后，微電子拓撲可被干燥而不受損壞?？稍诠に囀一蛘卟煌に囀掖_保對微電子拓撲的進一步加工。如以上所提到的，圖8示出了用于執(zhí)行本文所述的方法的過程步驟的一個或多個的示例性工藝室。如圖8所示，工藝室60包括構造成支承微電子拓撲的襯底支架62，并且進一步包括構造成包括襯底支架62的容器66。此外，工藝室60包括一個或多個流體管線 (一個或多個)68，以便將濕化學品供應給容器。濕化學品可包括參照圖1的框10-20中概述的工藝論述的任何液體化學方法，包括但不限于用于選擇性地蝕刻包圍微電子拓撲的裝置結構的犧牲層的濕式蝕刻化學品、用于漂洗經(jīng)蝕刻的拓撲的去離子水、用于在暴露于加壓環(huán)境之前添加到拓撲的一種或多種水成液劑型以及一種或多種非水成液化學劑型和/ 或補充化學制劑，諸如在框16-20中所參照的任何工藝期間添加到拓撲的溶劑或者表面活性劑。如圖8所示，工藝室60構造成使得布置在襯底支架62上的微電子拓撲可浸入供應給容器66的濕化學品內。這樣，包括微電子拓撲的上表面的裝置結構可浸入。這種構造可包括容器66，容器66相對于襯底支架62特別地定位且具有足以提供具有包圍襯底支架 62和處于其上的微電子拓撲的足夠深度的缸的側壁。如圖8中進一步示出的，工藝室60包括圍繞襯底支架62和容器66的可密封的區(qū)域70。區(qū)域70可被門74密封，在門74處，可從工藝室中裝載以及卸載微電子拓撲。在一些實施例中，襯底支架62的軸64可如圖8中的雙箭頭所指示的那樣運動，以有助于加載和卸載程序。工藝室60進一步包括一個或多個流體管線(一個或多個)或者端口( 一個或多個)76，以便將一種或多種氣體供應到可密封的區(qū)域70。氣體可包括參照圖1的框10-34 中概述的工藝所論述的任何流體，包括用于蝕刻包圍微電子拓撲的裝置結構的犧牲層以及對工藝室加壓和排空工藝室的氣體。工藝室構造成以便在可密封的區(qū)域70內產(chǎn)生和承受大于大約IOOOpsig的壓力。這樣，工藝室構造成在可密封的區(qū)域70內將氣態(tài)流體(諸如二氧化碳或者六氟化硫)轉換到超臨界狀態(tài)。側壁72由能夠承受這種壓力的材料(諸如金屬)構成。為了確保側壁72的內表面不會被供應給容器66的一些濕化學品的可能的腐蝕性特性劣化，在一些情況下，工藝室 60構造成以便使供應給容器的濕化學品與可密封的區(qū)域的側壁表面隔離。這種構造可包括具有容納襯底支架62和處于其上的微電子拓撲周圍的濕化學品的足夠的深度的容器66。 此外，流體管線(一個或多個)68可構造成延伸到容器66的范圍。另外，在一些實施例中， 容器66可構造有可分離的蓋。在這樣的情況下，可分離的蓋可置于容器上，以用于濕法加工微電子拓撲，以及被去除以暴露于可密封的區(qū)域70內的流體。無論如何，工藝室60可進一步包括用于加熱可密封的區(qū)域70的一個或多個加熱機構。該一個或多個加熱機構可為本領域技術人員已知的任何形式，包括但不限于如圖8所示沿著側壁72的內側布置的加熱線圈78。在一些實施例中，可經(jīng)由通過流體管線68和76引入的流體另外或者備選地為工藝室60提供熱。特別地，供應這種流體的流體存儲器和/或流體管線可設有加熱機構。如以上所提到的，圖8中描繪的工藝室60的構件不一定按比例繪制，且室和構成該室的構件可包括不同構造。此外，工藝室60可包括圖8中未示出的構件。這種輔助構件在圖中未示出，僅僅是為了可強調所示出和描述的構件。到目前為止討論的各實施例都假設微電子拓撲40具有在蝕刻工藝之后作為漂洗工藝的副產(chǎn)物而殘留在其上的水成液。然而，在微電子拓撲40可如上所述漂洗的其它實施例中，漂洗工藝可包括從微電子拓撲去除水成液但是留下其它漂洗液(即用來去除水成液的漂洗液)的步驟。在選擇性蝕刻工藝之后使用水成液漂洗，以及在此之后去除水成液，可在將微電子拓撲置入工藝室中之前執(zhí)行，或者從微電子拓撲完全去除水成液的漂洗可在工藝室內實現(xiàn)。在一種實踐情況下，可漂洗微電子拓撲，使得從微電子拓撲上去除所有水，僅在微電子拓撲上留下無水的漂洗流體(例如異丙醇、乙烯乙二醇、乙醇)。雖然可去除用于在選擇性蝕刻步驟之后進行漂洗的所有水成液，但是漂洗液本身需要以保護免受由于漂洗液(諸如毛細效果以及液-液界面)引起的特征塌縮影響的方式被去除或者"干燥"。以上關于添加非水成液(框14)、對室加壓(框20-24)、沖刷非水成液(框沈_30) 以及排空工藝室34 (框34)所論述的各種方法可用來從微電子拓撲40去除漂洗液。除非另有說明，在作為漂洗工藝的一部分完全去除水成液殘留物且僅有無水的漂洗液殘留在微電子拓撲上的情況下，非水成液化學劑型用來去除、乳化和/或溶解漂洗液。因而，殘留的漂洗液將易混合于非水成液化學劑型中，或者該殘留的漂洗液可與非水成液化學劑型相同。再次參照圖8。到目前為止所論述的各實施例假設應用于微電子拓撲的濕化學品局限于容器66。例如，當供應非水成液以便浸入微電子拓撲以及溶解和/或乳化水成液時， 該浸入是通過將該非水成液供應至容器66 (來完成的)。然而，在其它實施例中，供應濕化學品不限于僅供應至容器66。特別地，在其它實施例中，添加非水成液化學劑型包括將非水成液化學劑型提供至工藝室，直至工藝室的容積的至少90%包括非水成液化學劑型且微電子拓撲被浸入。在一些情況下，工藝室的容積的至少95%包括非水成液，而在其它情況下， 工藝室裝滿非水成液。另外，在一個特定實施例中，非水成液被提供至工藝室，而該工藝室內的壓力基本為大氣壓力，但是其它更高或者更低的壓力也可等同地使用。在一些情況下， 非水成液在進入工藝室之前被受熱。關于備選實施例中使用的非水成液化學劑型的量(容積的90%及以上)的一些觀點有指導意義。首先，注意，將非水成液化學劑型提供至工藝室直至容積的至少90 %包括該非水成液化學劑型或者裝填加工室，是與直覺相背的步驟。特別地，非水成液化學劑型與加壓流體的混合物的表面張力在非水成液化學劑型濃度較高時較高，且在非水成液濃度較低時較低。由于整個目標是用具有低表面和/或低面間張力的流體去除水成液(或其它漂洗流體)，所以傾向于使用盡可能少的非水成液化學劑型，以及盡可能多的加壓流體。換言之， 當在工藝室中產(chǎn)生非水成液化學劑型與加壓流體的混合物時，傾向于使用非常少的非水成液化學劑型，使得該混合物具有表面和/或面間張力。然而，本說明書的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在加壓(框20和中使用較高濃度的非水成液化學劑型以及較低濃度的加壓流體，非水成液化學劑型(以及被吸收的水成液)加壓流體形成均勻混合物所需要的時間量大大減小。例如，乙醇作為裝填工藝室的非水成液化學劑型而二氧化碳作為加壓流體的在有指導意義的情況下，在加壓期間達到臨界壓力之后乙醇和二氧化碳形成均勻混合物所需要的時間量為30秒或者更少。在一些情況下，二氧化碳和乙醇與二氧化碳進入工藝室同時來形成均勻混合物，使得框觀的沖刷可在有很少或者沒有停止或者滯留時間的情況下開始。相反，使用較少量的乙醇(例如工藝室的容積的 25% )的方法和系統(tǒng)可能需要兩到三分鐘或者更多來使二氧化碳和乙醇形成均勻混合物。 允許混合物在進一步加工之前變均勻會減小微電子拓撲暴露于面間張力的可能性。第二，通過使用更大容積的非水成液化學劑型，可從微電子拓撲去除更大容積的水成液。特別地，且在所描述的非水成液化學劑型為乙醇而加壓流體為二氧化碳的情況下， 因為水在許多超臨界流體(例如致密二氧化碳)中具有非常低的可溶性，可使用極性助溶劑(例如乙醇)來大大增強水在致密二氧化碳混合物中的可溶性。保持均勻相的性狀的更高的水可溶性會減小或者消除多相流體系統(tǒng)中的面間張力。對水、乙醇和二氧化碳的三重相圖的評價表示了水相對于二氧化碳的量的增長表示有更大量的乙醇，以避免不均勻的多相系統(tǒng)。去除更大容積的水成液的能力轉變成至少兩種可行的加工循環(huán)時間減少。第一循環(huán)時間減少是在執(zhí)行圖1的方法之前可能需要更少的加工來減少水的量。例如，在一些實施例中，微電子拓撲上的水的量可通過以接連地(在一些情況下線性地)變化的去離子水和溶劑(該溶劑可溶于壓縮流體)的濃度進行漂洗而被降低，其以較高濃度的去離子水開始，并且以較低濃度的去離子水結束。因為非水成液化學劑型容積提高了吸收更多水的能力，微電子拓撲的漂洗可單獨用去離子水進行，或者至少以較高濃度的去離子水結束。相關地，去除更多水成液的能力意味著以上的有指導意義的方法可用作相應的多個單獨的且不同的襯底上的多個微電子拓撲的批處理工藝。受益于本公開的本領域技術人員將了解，相信本發(fā)明提供了用于防止微電子拓撲內的特征塌縮的方法和系統(tǒng)。參照本發(fā)明，對本發(fā)明的各方面的另外的修改和備選實施例將顯而易見。例如，雖然本文所述的許多實例引用了二氧化碳作為用于對工藝室加壓的流體并且采用了超臨界狀態(tài)，但本文所述的方法和系統(tǒng)不限于此。因此，本說明書應僅被理解為是指導性的，并且是為了教導本領域技術人員執(zhí)行本發(fā)明的一般方式。將理解，本文所示和所述的本發(fā)明的形式將被視為目前優(yōu)選的實施例。可代替本文所示和所述的元件和材料，可反轉各部分和工藝，且本發(fā)明的某些特征可單獨地使用(如對于受益于本發(fā)明的該說明書的本領域技術人員而言將顯而易見)?？稍诒疚乃龅囊刂凶鞒龈淖兌粫撾x所附的權利要求書中所述的本發(fā)明的精神和范圍。
18
權利要求
1.一種方法，包括將微電子拓撲布置在工藝室內，在所述工藝室中，所述微電子拓撲在該拓撲的表面上具有第一漂洗液；以及然后為所述工藝室提供第二漂洗液，直至浸沒所述微電子拓撲；以及然后通過不同于所述第二漂洗液的加壓流體對所述工藝室加壓，所述加壓直至所述工藝室內的壓力超過大于IOOOpsig的預定壓力；以及然后在將所述加壓流體提供至所述工藝室的同時排空所述工藝室，所述排空及同時提供加壓流體繼續(xù)進行直至所述工藝室內的所述加壓流體的濃度大于預定閾值，且排空以及同時將流體提供至所述工藝室使得所述工藝室中的壓力停留在大于IOOOpsig的預定壓力以上；以及然后以防止在所述工藝室中形成液體的方式排空所述工藝室。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述微電子拓撲的表面上的第一漂洗液進一步包括水成液。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供所述第二漂洗液進一步包括提供非水成液化學劑型。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中提供非水成液化學劑型進一步包括選自由乙醇； 甲醇；丙醇；異丙醇；丙酮；己烷；戊烷和庚烷組成的組的至少一種。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中提供所述非水成液化學劑型進一步包括在提供的同時逐漸改變所述非水成液化學劑型的成分。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供所述第二漂洗液進一步包括提供按質量計包含25%或者更少的水的溶劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中提供所述溶劑進一步包括提供選自由乙醇；甲醇； 丙醇；異丙醇；丙酮；己烷；戊烷和庚烷組成的組的至少一種。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供所述第二漂洗流體進一步包括將第二漂洗流體提供至所述工藝室，直到所述工藝室的容積的至少90%包含所述第二漂洗流體。
9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其中提供所述第二漂洗液進一步包括用所述第二漂洗液裝填所述工藝室。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中提供所述第二漂洗液進一步包括浸沒所述微電子拓撲，使得所述微電子拓撲的上表面在液-氣界面之下至少3毫米。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中對所述工藝室加壓進一步包括通過加壓流體壓縮所述工藝室，直至所述工藝室達到等于或大于所述加壓流體的臨界壓力的壓力。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中加壓進一步包括用選自由二氧化碳和六氟化硫組成的組的至少一種的加壓流體來加壓。
13.一種系統(tǒng)，包括工藝室，限定可密封的區(qū)域且構造成承受所述可密封的區(qū)域內大于IOOOpsig的壓力， 所述工藝室包含金屬材料；設置在所述工藝室內的襯底支架，所述襯底支架構造成支承至少一個包括微電子拓撲的襯底；聯(lián)接到所述工藝室和易混合在二氧化碳中的非水成液化學劑型的源上的第一流體入口端口，所述系統(tǒng)構造成通過第一流體端口將所述非水成液化學劑型提供至所述可密封的區(qū)域，直至所述微電子拓撲被浸沒；聯(lián)接到所述工藝室和二氧化碳源上的第二流體入口端口，所述系統(tǒng)構造成利用二氧化碳將所述可密封的區(qū)域加壓到大于IOOOpsig的預定壓力以上；在所述工藝室具有高于 IOOOpsig的壓力時所述系統(tǒng)構造成同時從所述可密封的區(qū)域排空流體并將二氧化碳提供至所述可密封的區(qū)域，同時保持所述工藝室內的壓力高于所述預定壓力；且當內部容積中的二氧化碳濃度是95%或者更高時所述系統(tǒng)構造成排空所述可密封的區(qū)域，使得不形成液體二氧化碳。
14.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)構造成將所述非水成液化學劑型提供至可密封的區(qū)域，直到可密封的區(qū)域的容積的至少90%包括所述非水成液化學劑型。
15.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中在可密封的區(qū)域內還包括容器，所述系統(tǒng)構造成將所述非水成液化學劑型提供至所述容器，直至所述微電子拓撲被浸沒。
16.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述工藝室構造成在所述可密封的區(qū)域內將二氧化碳轉換至超臨界狀態(tài)。
17.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述預定壓力是二氧化碳的臨界壓力。
18.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)構造成在所述可密封的區(qū)域內的壓力基本為大氣壓力時通過所述第一流體端口提供所述非水成液化學劑型。
19.根據(jù)權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述襯底支架構造成保持多個不同的襯底，各個襯底都包括微電子拓撲。
全文摘要
用于防止在蝕刻之后特征塌縮的方法和系統(tǒng)包括將漂洗液添加到表面上具有另一漂洗液殘留物的微電子拓撲，以及隨后將該拓撲暴露于包括處于或大于臨界壓力的流體的加壓室。該方法包括沖刷布置在拓撲上的加壓室液體，且在此之后，以足以防止在其中形成液體的方式排空該室。
文檔編號H01L21/302GK102160149SQ200980136973
公開日2011年8月17日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權日2008年9月24日
發(fā)明者托尼·R·克勒克爾, 詹姆斯·P·德?lián)P, 馬克·I·瓦格納 申請人:朗姆研究公司