(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
処理チャンバ内にマイクロ電子トポグラフィを配置する工程であって、前記処理チャンバ内で、前記マイクロ電子トポグラフィは、表面上に第１のリンス液体を有する、工程と、
前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、第２のリンス液体を前記処理チャンバに供給する工程と、
前記処理チャンバ内の圧力が、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い所定の圧力を越えるまで、前記第２のリンス液体とは異なる加圧流体の第１の流れを気体状態で前記処理チャンバ内に導入して前記処理チャンバを加圧する工程と、
前記処理チャンバ内の圧力が所定の圧力を越えた後に、前記第２のリンス流体とは異なる加圧流体であって、補助的な溶媒または界面活性剤を含まない流体の第２の流れを処理チャンバ内に導入する工程と、
前記処理チャンバをベントするのと同時に、前記第２の流れを前記処理チャンバに供給する工程であって、前記処理チャンバ内の前記加圧流体の濃度が所定の閾値を越えるまで継続し、前記処理チャンバ内の前記圧力が６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い前記所定の圧力を越え続けるように実行される、工程と、
前記処理チャンバ内への前記第２の流れの導入を停止して前記処理チャンバをベントする工程と、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記マイクロ電子トポグラフィの前記表面上の前記第１のリンス液体は、さらに、水性液体を含む、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、非水液体化学配合物を供給する工程を含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、
前記非水液体化学配合物を供給する工程は、さらに、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ヘキサン、ペンタン、および、ヘプタンからなる群より選択された少なくとも１つを供給する工程を含む、方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載の方法であって、
前記非水液体化学配合物を供給する工程は、さらに、供給を行いつつ、前記非水液体化学配合物の組成を段階的に変化させる工程を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、２５重量％以下の水を含む溶媒を供給する工程を含む、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、前記溶媒を供給する工程は、さらに、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ヘキサン、ペンタン、および、ヘプタンからなる群より選択された少なくとも１つを供給する工程を含む、方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、前記処理チャンバの容積の少なくとも９０％が前記第２のリンス液体を含むまで、前記第２のリンス流体を前記処理チャンバに供給する工程を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、前記第２のリンス液体で前記処理チャンバを満たす工程を含む、方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、前記マイクロ電子トポグラフィの上面が液気界面よりも少なくとも３ミリメートル下方に位置するように、前記マイクロ電子トポグラフィを浸漬する工程を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の方法であって、
前記処理チャンバを加圧する工程は、さらに、前記処理チャンバが、前記加圧流体の臨界圧力以上の圧力に到達するまで、前記加圧流体で前記処理チャンバを加圧する工程を含む、方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の方法であって、
前記加圧する工程は、さらに、二酸化炭素および六フッ化硫黄からなる群より選択された少なくとも１つである前記加圧流体で加圧する工程を含む、方法。
【請求項１３】
システムであって、
シール可能領域を規定し、前記シール可能領域内の６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い圧力に耐えるよう構成され、金属材料を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置され、マイクロ電子トポグラフィを含む少なくとも１つの基板を支持するよう構成された基板ホルダと、
前記処理チャンバと、二酸化炭素に混和性を有する非水液体化学配合物の供給源と、に接続された第１の流体流入ポートであって、前記システムは、前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、前記第１の流体流入ポートを通して前記非水液体化学配合物を前記シール可能領域に供給するよう構成されている、第１の流体流入ポートと、
前記処理チャンバと、二酸化炭素の供給源と、に接続された第２の流体流入ポートであって、前記システムは、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い所定の圧力を越えるまで、前記シール可能領域を気体状態の二酸化炭素の第１の流れで加圧し、前記処理チャンバ内の圧力が所定の圧力を越えた後に、補助的な溶媒または界面活性剤を含まない二酸化炭素の第２の流れを処理チャンバ内に導入するよう構成されている、第２の流体流入ポートと、
を備え、
前記処理チャンバが、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）を越える圧力を有するときに、
前記システムは、前記処理チャンバ内の圧力を前記所定の圧力より高く維持しつつ、前記シール可能領域から流体をベントするのと同時に前記第２の流れを前記シール可能領域に供給するように、構成されており、
内部容積内の前記二酸化炭素の濃度が９５％以上であるときに、
前記システムは、前記シール可能領域への前記第２の流れの導入を停止して前記シール可能領域をベントするよう構成されている、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、
前記システムは、前記シール可能領域の容積の少なくとも９０％が前記非水液体化学配合物を含むようになるまで、前記非水液体化学配合物を前記シール可能領域に供給するよう構成される、システム。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のシステムであって、さらに、
前記シール可能領域内に容器を備え、
前記システムは、前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、前記非水液体化学配合物を前記容器に供給するよう構成される、システム。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれかに記載のシステムであって、
前記処理チャンバは、前記シール可能領域内で二酸化炭素を超臨界状態にするよう構成される、システム。
【請求項１７】
請求項１３から１６のいずれかに記載のシステムであって、
前記所定の圧力は、二酸化炭素の臨界圧力である、システム。
【請求項１８】
請求項１３から１７のいずれかに記載のシステムであって、
前記システムは、前記シール可能領域内の圧力が実質的に大気圧であるときに、前記第１の流体流入ポートを通して前記非水液体化学配合物を供給するよう構成される、システム。
【請求項１９】
請求項１３から１８のいずれかに記載のシステムであって、
前記基板ホルダは、マイクロ電子トポグラフィをそれぞれ含む複数の別個の基板を保持するよう構成される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
様々な実施形態は、マイクロ電子トポグラフィを処理するための方法およびシステムに関し、特に、フィーチャを包み込む犠牲層のエッチング後のフィーチャ崩壊を防ぐための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明および例は、このセクションに含まれるという理由で従来技術と認められることはない。
【０００３】
マイクロ電子トポグラフィ（表面的特徴。topography）の製造は、ひとまとまりのデバイス構造を形成するための蒸着工程、パターニング工程、および、エッチング工程を含むがこれらに限定されない複数の処理工程を備える。いくつかの実施形態において、導電構造が、マイクロ電子トポグラフィの犠牲層内に形成されてよく、次いで、犠牲層の一部またはすべてが除去され、導電構造の側壁が暴露されてよい。その後、マイクロ電子トポグラフィは、エッチング溶液および／または副生成物を除去するために脱イオン水でリンスされ、次いで、乾燥されてよい。一部の例では、リンス処理および乾燥処理は、導電構造を崩壊させ（すなわち、互いに向かって倒れさせ）、マイクロ電子トポグラフィを使用不能にする場合がある。特に、集積回路の処理速度および記憶密度を増大させるというかつてないほどに差し迫った目標に向けて、構造の幅寸法が小さくなり続け、その結果、アスペクト比が大きくなっているため、フィーチャ崩壊の発生は、増大しているようである。とりわけ、導電構造の幅寸法は、いくつかの実施形態では、導電構造の間の水の表面張力が、乾燥処理中に導電構造の崩壊を引き起こす程度まで縮小されうるようである。
【０００４】
かかる損傷を防止するために、エッチング処理後にマイクロ電子トポグラフィをリンスする際に、脱イオン水よりも表面張力の低いリンス溶液が利用されてきた。かかる技術は一部の加工処理には有効であったが、脱イオン水でのリンス処理と同じ障害を起こしやすい。特に、それらのリンス溶液は、脱イオン水よりも低い表面張力を有するが、ある程度の表面張力を有するため、特に、フィーチャの幅寸法が小さくなり続けると、フィーチャ崩壊を引き起こしやすくなる。さらに、一部のエッチング溶液および／または副生成物は、低い表面張力を有するリンス溶液には（脱イオン水と比べて）溶けにくい場合があるため、かかるリンス溶液は、エッチングの残留物を除去するのには、それほど有効ではないことがある。したがって、超臨界流体は表面張力がないため、フィーチャ崩壊を防止するための代替技術として、超臨界流体の環境において脱イオン水でマイクロ電子トポグラフィを乾燥する技術がしばしば用いられる。かかる技術は、フィーチャ崩壊の発生を低減することを示したが、確実に排除することは証明されていない。
【０００５】
したがって、特に、構造を包み込む犠牲層をエッチングした後に、マイクロ電子トポグラフィ内でのフィーチャ崩壊を確実に防止しつつ、デバイスの構造をリンスおよび乾燥する方法およびシステムを開発すれば有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
以下の詳細な説明を読み、添付の図面を参照すれば、他の目的および利点が明らかになる。
【０００７】
【図１】マイクロ電子トポグラフィを処理するための方法の一例を示すフローチャート。
【０００８】
【図２】犠牲層内に包まれたデバイス構造を有する部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【０００９】
【図３】犠牲層が除去された後の図２の部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【００１０】
【図４】脱イオン水リンス処理を受けたことにより、トポグラフィの表面上に水性液体の残留物が残った図３の部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【００１１】
【図５】トポグラフィのデバイス構造が非水液体化学配合物内に浸漬された図４の部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【００１２】
【図６】非水液体化学配合物をマイクロ電子トポグラフィから除去するためのベント処理後の図５の部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【００１３】
【図７】マイクロ電子トポグラフィの周囲の超臨界流体を気体状態に転移させるため、または、貫流処理で、マイクロ電子トポグラフィを含む処理チャンバから超臨界流体をフラッシングするために用いられるベント処理後の図６の部分的なマイクロ電子トポグラフィの一例を示す断面図。
【００１４】
【図８】マイクロ電子トポグラフィを処理するよう構成された処理チャンバの一例を示す断面図。
【００１５】
【図９】二酸化炭素の圧力温度相図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、様々な変形例および代替形態が可能であるが、本発明の具体的な実施形態を例として図面に示し、本明細書で詳細に説明する。ただし、図面および詳細な説明は、開示されている特定の形態に本発明を限定する意図はなく、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の精神および範囲に含まれるすべての変形物、等価物、および、代替物を網羅することを意図している。
本発明は、以下の態様を含む。
［態様１］
方法であって、
処理チャンバ内にマイクロ電子トポグラフィを配置する工程であって、前記処理チャンバ内で、前記マイクロ電子トポグラフィは、表面上に第１のリンス液体を有する、工程と、
前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、第２のリンス液体を前記処理チャンバに供給する工程と、
前記処理チャンバ内の圧力が、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い所定の圧力を越えるまで、前記第２のリンス液体とは異なる加圧流体の第１の流れを気体状態で前記処理チャンバ内に導入して前記処理チャンバを加圧する工程と、
前記処理チャンバ内の圧力が所定の圧力を越えた後に、前記第２のリンス流体とは異なる加圧流体であって、補助的な溶媒または界面活性剤を含まない流体の第２の流れを処理チャンバ内に導入する工程と、
前記処理チャンバをベントするのと同時に、前記第２の流れを前記処理チャンバに供給する工程であって、前記処理チャンバ内の前記加圧流体の濃度が所定の閾値を越えるまで継続し、前記処理チャンバ内の前記圧力が６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い前記所定の圧力を越え続けるように実行される、工程と、
前記処理チャンバ内への前記第２の流れの導入を停止して前記処理チャンバをベントする工程と、
を備える、方法。
【００１７】
表記および用語
以下の説明および請求項において、特定のシステム要素を指すために、いくつかの用語が用いられている。当業者であればわかる通り、半導体会社は、１つの要素を異なる名称で呼ぶことがある。本文書では、名前が異なるが機能は異ならない要素の間の区別を行わないこととする。以下の説明および請求項では、「含む」および「備える」という用語は、非限定的に用いられているため、「〜を含むが、〜に限定されない」ことを意味すると解釈されるべきである。また、「結合」または「接続」という用語は、間接的または直接的な接続を意味するよう意図されている。したがって、第１のデバイスが第２のデバイスに結合する場合には、その接続は、直接的な接続であってもよいし、他のデバイスまたは接続を介した間接的な接続であってもよい。
【００１８】
リンス液（例えば、非水液体）を処理チャンバに供給することに関連して、「満たす」、「満たしている」、および、［満たされた」という用語は、感知できるほどの液体／気体の界面が存在しないように処理チャンバ内の容積の実質的にすべてをリンス液で置き換えていることを意味する。ただし、隔離された領域（例えば、他の液体または気体を供給するための流入ポート、リンス液が気体を捕らえたチャンバの上面におけるサイズの限られた場所）に液体／気体の界面が存在しても、満たされていた通りの処理チャンバの状態を損なうことがない。
【００１９】
「ベント（vent）」とは、処理チャンバからの流体（亜臨界または超臨界）の除去を意味するものとする。ただし、ベントとは、除去された流体が大気に放出される必要があるものではなく、したがって、除去された流体が、大気中に放出される場合、スクラブシステムに供給される場合、または、容器内に収容される場合のいずれでも、流体の除去は、ベントと見なされる。
【００２０】
「臨界圧力」とは、その圧力以上で（同時に、臨界温度以上にある場合に）流体が超臨界流体の状態に転移する圧力を意味する。ただし、流体の圧力（または、流体が存在する処理チャンバの圧力）を臨界圧力に上昇させることは、その流体が超臨界流体状態になる必要があることを意味しない。つまり、流体は、超臨界圧力以上になっても、超臨界流体になるのに十分な温度を有していない場合がある。
【００２１】
「臨界温度」とは、その温度以上で（同時に、臨界圧力以上にある場合に）流体が超臨界流体の状態に転移する温度を意味する。ただし、流体の温度を臨界温度に上昇させることは、その流体が超臨界流体状態になる必要があることを意味しない。つまり、流体は、超臨界温度以上になっても、超臨界流体になるのに十分な圧力を有していない場合がある。
【００２２】
「水性液体」とは、水だけを含む、または、水と１または複数の他の溶媒とを含む物質を意味する。
【００２３】
「リンス液」とは、リンス工程の一部としてマイクロ電子トポグラフィに供給される物質（例えば、水性液体）、または、リンス工程で供給された物質を希釈、乳化、または、除去する（例えば、水性液体を希釈または除去する）ためにマイクロ電子トポグラフィに供給される物質を意味する。
【００２４】
ここで、図面を参照すると、マイクロ電子トポグラフィ内でのフィーチャの崩壊を防止するための方法およびシステムの代表的な実施形態が、図１〜図８に図示されており、それらを参照して説明を行う。特に、図１には、マイクロ電子トポグラフィ内でのフィーチャ崩壊を防止するための方法の一例を示すフローチャートが図示されている。図２〜図７は、図１に示した方法の中間段階における部分的なマイクロ電子トポグラフィを例示した断面図であり、そのため、図１を参照しつつ説明する。図２〜図７に関して、２以上の図面に示され、同様の構成を有しうる要素については、同じ符号を付していることに注意されたい。図８は、本明細書に記載の方法の処理工程の内の１または複数を実行するための処理チャンバの一例を示す。以下では、かかる方法に関連して用いられる方法、解決法、および、システムの具体的な詳細および様々な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
本明細書に記載の方法は、図１に示すフローチャートに限定されないことに注意されたい。特に、本明細書に記載の方法は、図１に示した工程の前、合間、および／または、後に実行される工程など、マイクロ電子デバイスおよび／または回路の製造のために、図１に示されていないさらなる工程を含んでもよい。さらに、本明細書に記載の方法は、図２〜図７に示したのと異なる構成を有するマイクロ電子トポグラフィに適用されてもよい。本明細書で用いられているように、「マイクロ電子トポグラフィ」という用語は、一般に、マイクロ電子デバイスおよび／または回路を形成するために用いられる１または複数の層および／または構造を有するトポグラフィを指す。したがって、この用語は、マイクロ電子デバイスおよび／または回路の製造中の任意の段階で用いられるトポグラフィを意味しうる。あるいは、マイクロ電子トポグラフィは、「半導体トポグラフィ」と呼ばれることもあるため、本明細書では、これらの用語は同じ意味で用いられる。
【００２６】
さらに、本明細書に記載の方法の処理工程の内の１または複数を実行するために用いられる処理チャンバは、図８に限定されない。例えば、処理チャンバは、図示されていない追加的または代替的な要素を備えてもよい。また、図８に示す処理チャンバの構成要素の縮尺は、原寸に比例しているとは限らず、チャンバおよびチャンバの構成要素は、異なる構成を備えてもよいことにも注意されたい。さらに、図２〜図７に示すトポグラフィの縮尺は、原寸に比例しているとは限らない。特に、一部の図面におけるいくつかの層および／または構造の縮尺は、トポグラフィの特徴を強調するために、大幅に誇張されている場合がある。さらに、図面に示す層は、層の外縁部の波線で示すように、半導体トポグラフィの他の領域に広がりうる。したがって、本明細書に記載の方法およびシステムは、図面の描写に限定される必要はない。
【００２７】
図１のブロック１０に示すように、本明細書に記載の方法は、マイクロ電子トポグラフィ内で複数のデバイス構造を包み込む犠牲層を選択的にエッチングする工程を含んでよい。かかる選択的エッチング処理を適用可能なマイクロ電子トポグラフィの一例の部分断面図が図２に示されており、選択的エッチング処理の結果として得られたトポグラフィが図３に示されている。図２に示すように、マイクロ電子トポグラフィ４０は、半導体層４２上に配置されてデバイス構造４４を包み込む犠牲層４６を備えてよい。いくつかの実施形態では、半導体層４２は、単結晶シリコン、ガリウムヒ素、リン化インジウム、シリコンゲルマニウム、シリコン・オン・インシュレータ、または、シリコン・オン・サファイア基板などの半導体基板であってよい。かかる場合、半導体層４２は、ｎ型ドープまたはｐ型ドープされてよく、いくつかの実施形態において、半導体層に、拡散領域および／または分離領域が形成されてよい。他の場合に、半導体層４２は、半導体基板上に形成された構造および層を備えてもよい。それらの構造および層は、誘電体層、メタライゼーション層、ゲート構造、コンタクト構造、ビア、または、局所相互配線を含みうるが、それらに限定されない。
【００２８】
デバイス構造４４の材料は、導電デバイス構造のために半導体分野で用いられる任意の材料を含んでよく、ポリシリコン、アルミニウム、銅、チタン、窒化チタン、タングステン、および／または、それらの任意の合金を含むが、それらに限定されない。本明細書に記載の方法は、任意の寸法のデバイス構造を有するトポグラフィに適用されてよいが、約１０：１以上のアスペクト比は一般にフィーチャ崩壊を起こしやすいことから、特に、かかるアスペクト比を持つデバイス構造を有するトポグラフィに適用されてよい。本明細書で用いられているように、「アスペクト比」という用語は、フィーチャの高さと幅の比を意味する。デバイス構造４４の幅の例としては、約１０ｎｍから約１００ｎｍの間の幅が挙げられ、デバイス構造４４間の間隔の例としては、約１５ｎｍから約３５ｎｍの間の間隔が挙げられる。ただし、特に、技術が発展してデバイスの寸法が小さくなるにつれて、他の寸法の幅および／または間隔が考慮されてもよい。必ずしも限定されないが、デバイス構造４４は、いくつかの実施形態において、ダマシン処理で形成されてよい。特に、デバイス構造の材料は、犠牲層４６のトレンチ内に蒸着されてよく、次いで、トポグラフィは、犠牲層の上面のデバイス構造材料の一部を除去して図２に示すトポグラフィを得るために研磨されてよい。
【００２９】
一般に、犠牲層４６は、図１のブロック１０に示す処理のために、デバイス構造４４の材料に比較して選択的に除去されうる任意の材料を含んでよい。材料の例は、二酸化シリコン（ＳｉＯ2）、テトラオルトシリケートガラス（ＴＥＯＳ：tetraorthosilicate glass）、窒化シリコン（ＳｉxＮy）、酸窒化シリコン（ＳｉＯxＮy（Ｈz））、二酸化シリコン／窒化シリコン／二酸化シリコン（ＯＮＯ：silicon dioxide/silicon nitride/silicon dioxide）、または、一般に、任意の酸化物層を含むが、それらに限定されない。本明細書で用いられているように、「酸化物層」という用語は、内部に酸素原子を包含する層を意味しうる。いずれの場合でも、犠牲層４６は、ドープされてもよいし、非ドープであってもよい。したがって、いくつかの実施形態において、犠牲層４６は、ホウリンケイ酸塩ガラス（ＢＰＳＧ：borophosphorus silicate glass）、リンケイ酸塩ガラス（ＰＳＧ：phosphorus silicate glass）、または、フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ：fluorine silicate glass）を含んでよい。
【００３０】
選択的エッチング処理は、デバイス構造の側壁表面が露出されるように、デバイス構造４４に隣接する犠牲層４６の部分を除去しうる。図３に示すように、選択的エッチング処理４８は、一部の例では、デバイス構造４４が自立するように実行されてよい。いずれの場合でも、デバイス構造４４は、マイクロ電子トポグラフィ４０の上面を含むことがわかる。選択的エッチング処理は、マイクロ電子トポグラフィ４０にわたって犠牲層４６全体を除去してもよいし、デバイス構造４４の近傍にある犠牲層４６の部分のみを除去してもよい。後者の実施形態では、マイクロ電子トポグラフィ４０内に残る予定の犠牲層４６の部分（すなわち、デバイス構造４４の近傍にない犠牲層４６の部分）は、選択的エッチング処理を行うためにマスクされてよい。
【００３１】
いずれの場合でも、選択的エッチング処理は、湿式または乾式エッチング処理を含んでよく、デバイス構造４４を実質的に保持しつつ犠牲層４６を除去するために適切な化学剤を利用してよい。乾式エッチング処理の一例は、例えば、塩素またはフッ素系のプラズマエッチャント（ＣＦ4および／またはＣＨＦ3など）を利用してよい。また、湿式エッチング処理の一例は、例えば、濃縮フッ化水素の溶液を利用してよい。例えば、水分平衡の状態で、約１．０％から約４９．５％の間、特に、約５．０％から２４．５％の間の重量濃度のフッ化水素を有する溶液が利用されてよい。いくつかの実施形態において、湿式エッチング溶液は、約０．５％から約２５％の間の重量濃度の緩衝剤（フッ化アンモニウムなど）を含んでよい。湿式エッチング処理は、大気圧またはそれに近い気圧で実行されてよいが、乾式エッチング処理は、利用される技術に応じて様々な圧力を用いうる。選択的エッチング処理の持続期間は、利用されるエッチング処理およびエッチャントの種類によって決まるが、期間の一例は、約２０秒から約１分の間であってよい。
【００３２】
図１のブロック１２および図４のリンス処理５０に示すように、方法は、選択的エッチング処理後に、エッチングされたマイクロ電子トポグラフィを１または複数の水性液体配合物でリンスする工程を含んでよい。かかる処理は、残留エッチング溶液および／またはエッチング副生成物をトポグラフィから除去するために利用され、いくつかの実施形態では、さらに、液体の表面張力を下げるための暫定的なリンス（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ  ｒｉｎｓｅ）として機能してもよい。リンス処理５０の持続期間は、様々であってよいが、一部の例では、約６０秒未満である。一部の例では、リンス処理５０は、単一のリンス配合物（すなわち、リンス処理中に組成が変更されることがない単一の水性液体配合物）を用いてよい。別の実施形態では、リンス処理５０は、マイクロ電子トポグラフィ４０に対して逐次的に加えられる複数の異なるリンス配合物を用いてもよい。具体的には、リンス処理５０は、異なる濃度の脱イオン水を有する水性液体配合物をマイクロ電子トポグラフィ４０に対して順次加える工程を含んでよい。さらに別の場合、リンス処理５０は、マイクロ電子トポグラフィに加えられるリンス溶液の組成を（例えば、溶液中の水の濃度を変化させることにより）段階的に変化させる工程を備えてもよい。このように、マイクロ電子トポグラフィ上のリンス溶液、および、それに関連する表面張力が、段階的な方法ではなく、線型的に変更されてもよい。
【００３３】
いずれにしても、脱イオン水を主に含み、一部の例では、リンス処理５０中の少なくともある時点（一部の例では、特に、リンス処理の開始時）では基本的に脱イオン水からなる水性リンス配合物を用いることは、一部の例では有利でありうる。特に、エッチング溶液および副生成物は、ときに、他の液体リンス材料よりも水に溶けやすい場合があるため、かかる高濃度の水を有することにより、より容易に溶液および副生成物をマイクロ電子トポグラフィから除去することができる。したがって、リンス処理５０が、マイクロ電子トポグラフィ４０に対して逐次的に加えられる複数の異なるリンス配合物を含む場合、トポグラフィに対して加えられる第１のリンス配合物が、脱イオン水を主に含み、一部の例で、基本的に脱イオン水からなることは、いくつかの実施形態において有利でありうる。あるいは、リンス溶液の組成がリンス処理５０の間に変更される場合、処理は、脱イオン水を主に含み、一部の例で、基本的に脱イオン水からなるリンス配合物から開始して、その後、徐々に別の溶媒の濃度を上昇させてもよい。上述の利点にも関わらず、いくつかの実施形態において、リンス処理５０の最初（および、リンス処理５０の別の段階）に、脱イオン水の濃度が最大ではないリンス配合物を用いてもよく、製造処理の仕様によっては、それ自体で有利な場合がある。
【００３４】
いずれにしても、上述のように、リンス処理５０は、一部の例において、様々な濃度の脱イオン水を有するリンス配合物をマイクロ電子トポグラフィ４０に加える工程を含んでもよいし、溶液中の水の濃度を変化させることによって、マイクロ電子トポグラフィ４０に加えられるリンス溶液の組成を段階的に変更する工程を含んでもよい。かかる実施形態において、１または複数の水性液体配合物のバランス（すなわち、脱イオン水以外の成分）は、脱イオン水よりも低い表面張力を有する１または複数の液体材料を含んでよい。適切な材料は、極性または無極性の溶媒および溶媒混合物を含み、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、および、アセトンを含むが、これらに限定されない。
【００３５】
かかる例に加えて、１または複数のリンス配合物は、いくつかの実施形態において、リンス処理５０が進行するにつれて、マイクロ電子トポグラフィ４０に加えられる脱イオン水の濃度を減少させるよう構成されてもよい。かかる構成のリンス処理５０は、高濃度の脱イオン水を有する配合物をリンス処理の開始段階で利用することにより、エッチング溶液および副生成物を容易にマイクロ電子トポグラフィから除去することを有利に可能にするが、その後、マイクロ電子トポグラフィ上のリンス溶液の表面張力を低減させると理論化されている。マイクロ電子トポグラフィ上でのリンス溶液の表面張力を低減させることは、デバイス構造４４のフィーチャ崩壊を防止する助けとなりうる点で有利である。さらに、リンス処理５０が進行するにつれて、マイクロ電子トポグラフィ４０に加えられる脱イオン水の濃度を段階的すなわち徐々に減少させることは、トポグラフィ上のリンス溶液が実質的に均一になることを可能にできる点で有利であり、したがって、脱イオン水および溶媒の明らかな液液界面を避けることが可能であり、以下で詳述するように、これも、フィーチャ崩壊を防止する助けとなりうる。
【００３６】
いくつかの実施形態において、１または複数のリンス配合物は、リンス処理５０の終わりにおいて、最大ではない濃度の脱イオン水を有するよう、特に構成されてもよい。例えば、脱イオン水を主に含む、または、基本的に脱イオン水からなる配合物が、最初に、マイクロ電子トポグラフィに加えられてよい。次いで、エタノール：水の比が１：１の溶液が加えられ、続いて、エタノール：水の比が９：１の溶液が加えられてよい。別の実施形態では、リンス処理が進行するにつれて、脱イオン水配合物の流れに加えるエタノールの量を増やしてよく、こうすれば、実際的に、リンス配合物内の水の濃度を徐々に下げることになる（例えば、水の濃度を９５％から５％まで下げる）。
【００３７】
溶媒の数、トポグラフィに加えられる溶媒の配合物の数、上述のエタノールの相対量および列挙は、単に例示を目的としたものにすぎず、本明細書に記載の方法は、かかる例に限定されないことに注意されたい。さらに、いくつかの実施形態において、マイクロ電子トポグラフィに加えられる１または複数のリンス配合物内の脱イオン水の相対量は、リンス処理の進行に伴って逐次的に減少しなくてもよいため、本明細書に記載の方法は、そのように限定されないことに注意されたい。
【００３８】
いずれにしても、図４に示すように、水性液体の残留物５２が、リンス処理５０後に、デバイス構造４４を取り巻いて半導体層４２上に残りうる。上述のように、水の表面張力により、残留物５２は、いくつかの実施形態で、マイクロ電子トポグラフィ４０が乾燥処理（トポグラフィを回転させる、および／または、大気圧またはその付近の気圧でトポグラフィを高温にさらす、など）にさらされた場合に、デバイス構造４４の崩壊を引き起こしうる。しかしながら、本明細書に記載の方法は、別の一連の処理工程をマイクロ電子トポグラフィ４０に施すことにより、かかる悪影響を防止する。それらの処理工程については、図１のブロック１６〜３４に概説されており、以下で詳細に説明する。また、上述のように、リンス処理５０の終わりに、脱イオン水の濃度が最大ではないリンス配合物でマイクロ電子トポグラフィ４０をリンスすることは、さらに、本明細書に記載の方法を用いてフィーチャ崩壊を防止する助けとなりうる。
【００３９】
図４には図示されていないが、いくつかの実施形態において、フィーチャ崩壊を防止する助けとなるように、水性液体内にデバイス構造４４を浸漬することが有利な場合がある。特に、水性液体内にデバイス構造４４を浸漬することは、図１のブロック１６〜３４に示す一連の処理工程を実行する前に、トポグラフィが（例えば、水性液体の蒸発または移動によって）乾燥することを防ぐために十分な深さの水性液体をマイクロ電子トポグラフィ４０上に確保しうる。水性液体のかかる深さは、トポグラフィがリンス処理５０後に直接処理チャンバに搬送される場合、特に有利でありうる。特に、時間と、通気のよい条件への露出とによって、マイクロ電子トポグラフィ上の水性液体の残留物は、搬送処理中に蒸発しやすくなりうる。しかしながら、水性液体は、一般に、揮発性が低いため、図１のブロック１６〜３４の一連の処理を実行する前にマイクロ電子トポグラフィが乾燥する懸念は大きくないことに注意されたい。さらに、以下で述べるように、本明細書に記載の方法は、一部の例において、リンス処理５０の後にマイクロ電子トポグラフィ４０を搬送する工程を含まなくてもよい（すなわち、リンス処理５０および選択的エッチング処理４８は、トポグラフィを乾燥するために用いられる処理チャンバ内で実行されてもよい）。したがって、水性液体内へのデバイス構造４４の浸漬は、必ずしも必要ではないが、リンス処理５０のための任意選択的な工程として提示されている。
【００４０】
一部の例では、マイクロ電子トポグラフィ４０を乾燥することは、フィーチャ崩壊に寄与する主因ではない場合がある。特に、デバイス構造のデバイス幅およびそれらの間の間隔が減少し続け、それらのアスペクト比が増大し続ける（例えば、約２０：１以上のオーダーのアスペクト比）につれ、界面張力が、トポグラフィの乾燥の前にデバイスの崩壊を引き起こしうることが仮定される。より具体的には、いくつかの実施形態において、水性液体と周囲大気との間の液気界面にデバイス構造４４を露出させるだけで、フィーチャ崩壊の可能性が上昇すると仮定される。したがって、一部の例では、デバイス構造４４が周囲大気に露出されるのを防ぐこと、つまり、図１のブロック１６〜３４の一連の処理を実行する前にデバイス構造を水性液体内に浸漬し続けることが有利な場合がある。
【００４１】
上述のように、いくつかの実施形態では、脱イオン水の溶液でマイクロ電子トポグラフィ４０をリンスすることは、マイクロ電子トポグラフィに非水液体化学配合物を加える（すなわち、ブロック１６に示す処理であり、後に詳述する）前に、特に有利な場合がある。特に、脱イオン水は、一般に、ブロック１６に示す処理に用いられる非水液体化学配合物よりも、選択的エッチング処理４８から生じた残留エッチング溶液および／またはエッチング副生成物を除去するのに適した溶媒である。ただし、リンス処理５０は、本明細書に記載の方法から省略されうることが予期される。具体的には、その代わりに、方法は、製造処理の仕様に応じて、マイクロ電子トポグラフィ４０のエッチング後にブロック１４または１６に直接移行してもよい。かかる実施形態では、従来の乾燥処理がその後に用いられる場合には、デバイス構造４４が崩壊しやすい可能性があるため、ブロック１８〜３４に示す処理工程を代替的に利用すると有利な場合がある。
【００４２】
図１のブロック１４に示すように、本明細書に記載の方法は、約６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より大きい圧力を生成してそれに耐えるよう構成された処理チャンバにマイクロ電子トポグラフィを搬送する工程を備える。ブロック２０〜３４に示す処理に関して以下で詳述するように、かかる処理チャンバは、フィーチャ崩壊を引き起こすことなくトポグラフィの表面から液体を除去できるような加圧状態で流体にマイクロ電子トポグラフィをさらすのに、特に適切でありうる。かかる構成を有する処理チャンバの一例は、図８に図示されており、以下で詳述する。図１のブロック１４から伸びる点線矢印で示すように、本明細書に記載の方法は、ブロック１２に示すリンス処理の直後に搬送処理を実行することに限定されない。具体的には、マイクロ電子トポグラフィ４０は、代わりに、ブロック１０に示す選択的エッチング処理の前に処理チャンバ内にロードされてよい。かかる場合、処理チャンバは、選択的エッチング処理およびリンス処理を実行するよう構成されてよい。さらに別の実施形態では、マイクロ電子トポグラフィ４０は、１または複数の非水液体化学配合物がトポグラフィに加えられた後、すなわち、図１のブロック１６に示され以下で詳述される処理の後に、処理チャンバに搬送されてもよい。
【００４３】
しかしながら、一部の例では、１または複数の非水液体化学配合物を加える前にトポグラフィを処理チャンバに搬送することが有利な場合がある。以下で述べるように、１または複数の非水液体化学配合物は、結果としての液体配合物のマイクロ電子トポグラフィ４０上での表面張力が、脱イオン水よりも小さく、特に、水性液体残留物５２よりも小さくなるように構成される。かかる目標を達成するために、１または複数の非水液体化学配合物は、低い表面張力を有するよう構成されるため、比較的高い揮発性を有する。搬送処理中に非水液体化学配合物が蒸発する可能性があるため（搬送処理に関連する時間と、空気への露出とによって）、デバイス構造４４が露出される場合があり、一部の例では、マイクロ電子トポグラフィ４０は、非水液体化学配合物を少量加えられても乾燥される場合がある。結果として、フィーチャ崩壊の可能性が高くなりうる。図４の残留物５２を参照して説明したように水性液体を加えられたトポグラフィを搬送すれば、デバイス構造４４が完全に浸漬されていなくても、揮発性が比較的低いことから、フィーチャ崩壊が起きる可能性が低くなりうると考えられる。したがって、１または複数の非水液体化学配合物を加える前にマイクロ電子トポグラフィ４０を処理チャンバに搬送することが有利な場合がある。
【００４４】
いくつかの実施形態では、特に、処理によってリンス溶液中の水の濃度が処理の後半の段階で希釈される場合、水性リンス処理５０の中間段階の合間（異なる水性液体配合物の連続的な添加の合間）にマイクロ電子トポグラフィ４０を処理チャンバに搬送することが有利な場合がある。水性リンス溶液中の水の濃度が低いと、リンス溶液の揮発性が高くなりうるため、かかる例において、デバイス構造は、リンス処理の後半段階でフィーチャ崩壊を受けやすくなる場合がある。さらに別の場合、選択的エッチング処理４８の前に、マイクロ電子トポグラフィ４０を処理チャンバに搬送することが有利な場合がある。このように、搬送処理中にトポグラフィが露出する懸念を排除することができる。いずれにしても、図１のブロック１４に示す搬送処理は、図２〜図７がトポグラフィの直接的な処理を図示するために用いられていることから、それらマイクロ電子トポグラフィ４０の図には示されていないことに注意されたい。
【００４５】
図５および図１のブロック１６に進むと、１または複数の非水液体化学配合物が、マイクロ電子トポグラフィ４０に加えられる。かかる処理５４は、結果として得られる液体配合物５６のマイクロ電子トポグラフィ４０上での表面張力が、脱イオン水よりも小さく、特に、水性液体残留物５２よりも小さくなるように、水性残留物５２を除去、乳化、および／または、溶解するために用いられる。１または複数の非水液体化学配合物の添加は、大気圧またはその付近の気圧、もしくは、処理チャンバが存在する環境の周囲圧力で実行されてよい。換言すると、処理５４は、処理チャンバを加圧する前に実行される。一部の例では、非水液体化学配合物を用いた処理５４は、結果として得られる液体配合物５６のマイクロ電子トポグラフィ４０上での表面張力が、約３０ダイン／ｃｍ以下になるように、（配合物の組成および／または処理の持続時間によって）構成されてよい。特に、結果として得られる液体配合物５６の表面張力をかかる範囲とすれば、以下で詳述するように、ブロック２０〜３４に示すその後の乾燥処理の前および／または最中のフィーチャ崩壊の可能性を実質的に低減できることが、本明細書に記載の方法および解決法の開発中に発見された。ただし、かかる成果は、すべてのトポロジに対してかかる表面張力範囲を用いた場合に限定される必要はないため、約３０ダイン／ｃｍよりも大きく、水の表面張力よりも小さい表面張力を考慮してもよい。
【００４６】
本明細書に記載の方法および解決法の開発中に、フィーチャ崩壊を防止するのに有効であると発見された非水液体化学配合物を用いた処理５４の別の態様は、図５に示すように、結果として得られる液体配合物５６内にデバイス４４を浸漬するように処理を構成する態様である。デバイス構造４４の上面を越える結果としての液体配合物５６の量は、一般に、用途によって変化してよい。ただし、いくつかの実施形態において、デバイス構造４４の上面が、結果としての液体配合物５６によって作られる液気界面（すなわち、結果としての液体配合物５６の上面）よりも、少なくとも約３ｍｍだけ、一部の例では、約３ｍｍから約２５ｍｍだけ、より具体的には、約５ｍｍから約１２ｍｍだけ、低くなることが、特に有利でありうる。特に、かかる範囲は、その後の乾燥処理の前および／または最中のフィーチャ崩壊を防止するために特に有効でありうることが、本明細書に記載の方法および解決法の開発中に発見された。ただし、一部の例では、より低い浸漬緩衝液を考慮してもよい。
【００４７】
理論に縛られることなしに、かかる浸漬の範囲は、液体をチャンバからフラッシングするために処理チャンバをベントする前、すなわち、図１のブロック２６および２８を参照して以下で詳述する処理の前に、マイクロ電子トポグラフィ４０が乾燥することを防止するのに十分でありうると仮定される。特に、処理チャンバを加圧する処理（すなわち、図１のブロック２０に示す処理）、および、処理チャンバ内で飽和蒸気圧または臨界圧力を達成した後に流体の第２の流れを処理チャンバ内に導入する処理（すなわち、図１のブロック２４に示す処理）を含むその後の処理は、意図せずに、（例えば、液体配合物５６の蒸発および／または移動によって）液体配合物５６の除去を引き起こしうると考えられる。かかる早すぎる乾燥動作は、一部の例で、デバイス構造４４の崩壊を引き起こしうるため、デバイス構造４４の上面の少なくとも３ｍｍ上方まで液体配合物５６の緩衝液を提供することが有利でありうると理論化される。
【００４８】
一部の例では、かかる浸漬の範囲は、マイクロ電子トポグラフィがブロック２０および２４の処理中に乾燥されることを防ぐのに十分であるだけでなく、デバイス構造がかかるその後の処理中に露出されるのを防ぐのに十分でありうる。換言すると、浸漬の範囲は、ブロック２０および２４の処理のパラメータに応じて、かかる処理中に液体配合物５６内にデバイス構造４４が浸漬される状態を保つのに十分でありうる。いくつかの実施形態において、液体配合物５６と、処理チャンバの周囲環境および／または別の液体との間の界面張力にデバイス構造４４をさらすだけで、デバイス構造４４の崩壊が起こりうると理論化されている。したがって、デバイス構造４４がその後の処理中に浸漬されるのに十分な量で非水液体化学配合物をマイクロ電子トポグラフィ４０に加えることが有利でありうる。追加的または代替的に、方法は、図１のブロック２２を参照して以下で説明するように、その後の処理中にデバイス構造４４の上面よりも高くバッファ液を維持するための構成を備えてよい。
【００４９】
液体配合物５６内にデバイス構造４４を浸漬することは、本明細書に記載の方法に必ずしも必要ではないことに注意されたい。具体的には、方法は、その代わりに、処理５４の間、液体配合物５６がデバイス構造４４の上面よりも低いレベルになるように、１または複数の非水液体化学配合物をマイクロ電子トポグラフィ４０に加える工程を備えてもよい。より詳細には、図１のブロック２６および２８を参照して説明したベント処理の前に、マイクロ電子トポグラフィ４０が乾燥される、または、デバイス構造４４が露出される可能性、ひいては、デバイス構造４４がフィーチャ崩壊を起こしやすくなる可能性は、デバイス構造４４の幅および／またはアスペクト比、および／または、それらの間の間隔の幅および／またはアスペクト比によって決まりうることが理論化されている。具体的には、本明細書に記載の方法および解決法の開発時に、フィーチャ崩壊は、デバイス構造が液体配合物５６内に浸漬されないすべての例で生じなかったが、より小さい幅および／またはより大きいアスペクト比では、より多く生じると思われる。デバイス構造の浸漬を必要とする特定の範囲の幅および／またはアスペクト比については研究されていないが、かかる試みは、本明細書に提供した教示に基づけば、当業者に過度の経験を要求するものではないことに注意されたい。したがって、液体配合物５６内へのデバイス構造４４の浸漬は、必ずしも必要ではないが、処理５４のための任意選択的な工程として提示されている。
【００５０】
処理５４中にマイクロ電子トポグラフィ４０に加えられる１または複数の非水液体化学配合物は、乾燥剤および溶媒を含む。「乾燥剤」という用語は、本明細書で用いられている通り、水が溶液中に溶解または乳化されうるように、水に対する親和性を有する化学物質を指す。いくつかの実施形態では、非水液体化学配合物の乾燥剤および溶媒は、同じ物質であってよい。換言すれば、非水液体化学配合物は、乾燥剤の機能を有する溶媒を含んでよい。かかる非水液体化学配合物が、処理５４で用いられる唯一の非水液体化学配合物である実施形態では、水が、乾燥剤／溶媒との混和性を有することが好ましく、乾燥剤／溶媒は、後に処理チャンバを加圧するために用いられる流体（すなわち、図１のブロック２０に示され以下で詳述される処理で用いられる流体）内に溶解できることが好ましい。別の例では、非水液体化学配合物を構成する乾燥剤および溶媒は、異なっていてもよい（すなわち、別個の成分であってよい）。いずれにしても、１または複数の非水液体化学配合物は、後に処理チャンバを加圧するために用いられる流体を含まなくてよい。
【００５１】
いくつかの実施形態において、乾燥剤は、水／溶媒の混合物に対して両親媒性である限りは、イオン性または非イオン性の界面活性剤であってよい（界面活性剤は、非水液体化学配合物の溶媒内に可溶であり、マイクロ電子トポグラフィ上の水を乳化することができる）。したがって、一部の例において、非水液体化学配合物、および、一部の実施形態において、結果として得られる液体配合物５６は、界面活性剤−溶媒の混合物と呼ばれてもよい。別の例において、乾燥剤は、アルコール、または、他の種類の乾燥剤であってもよい。非水液体化学配合物の溶媒は、約１５０原子質量単位（ａｍｕ）未満の分子量を有する極性または無極性の有機溶媒または溶媒混合物を含んでよい。無極性溶媒の例としては、ヘキサン、ペンタン、および、ヘプタンが挙げられる。極性溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、および、アセトンが挙げられる。
【００５２】
乾燥剤は、ウエハ上の水性液体の表面張力を効果的に低減するよう機能する。乾燥剤は、溶媒中に可溶であるが、後に処理チャンバを加圧するために用いられる流体（すなわち、図１のブロック２０に示され以下で詳述される処理で用いられる流体）には可溶であっても可溶でなくてもよい。乾燥剤が、後に処理チャンバを加圧するために用いられる流体に可溶ではなく、処理５４の終わりに用いられる非水液体配合物の一部である場合、方法は、図１のブロック１８に示すように、処理チャンバを加圧する前に純粋な溶媒の流れをマイクロ電子トポグラフィに加える工程を含んでよい。かかる処理は、処理チャンバを加圧するために流体を導入する前に、マイクロ電子トポグラフィおよびチャンバから乾燥剤を実質的に除去するよう機能しうる。図１のブロック１８は、点線で示されており、かかる処理が製造処理のパラメータに依存することを示していることに注意されたい。
【００５３】
リンス処理５０と同様に、処理５４は、いくつかの実施形態において、単一の非水液体化学配合物（すなわち、処理５４中に組成が変更されない単一の非水液体化学配合物）を利用してよい。別の実施形態では、処理５４は、マイクロ電子トポグラフィ４０に対して逐次的に加えられる複数の異なる非水液体化学配合物を用いてもよい。具体的には、処理５４は、異なる濃度の１または複数の化学剤を有する複数の水性液体配合物をマイクロ電子トポグラフィ４０に対して順次加える工程を含んでよい。例えば、３：１の比のヘキサンおよびエタノール（あるいは、３：１の比のエタノールおよびヘキサン）を加えた後に、１００％ヘキサンを加えてよい。さらに別の場合、処理５４は、マイクロ電子トポグラフィに加えられる非水液体化学配合物の組成を（例えば、溶液中の溶媒の濃度を変化させることにより）段階的に（徐々に。gradually）変化させる工程を備えてもよい。このように、マイクロ電子トポグラフィ上の溶液は、段階的な方法ではなく、線型的に変更されてもよい。例えば、１００％エタノールを有する溶液を、最初にマイクロ電子トポグラフィに加えてよく、次いで、処理が進行するにつれて、ヘキサンの量を増やしつつエタノールの流れに加えてよく、そうすれば、実際的には、配合物内のエタノールの濃度を段階的に下げることになる。溶媒の数、トポグラフィに加えられる溶媒の配合物の数、上述のエタノールおよびヘキサンの相対量および列挙は、単に例示を目的としたものにすぎず、本明細書に記載の方法は、かかる例に限定されないことに注意されたい。
【００５４】
図１のブロック１４を参照して上述したように、マイクロ電子トポグラフィ４０は、いくつかの実施形態において、水性リンス処理５０の中間段階の合間、または、選択的エッチング処理４８の前に、処理チャンバに搬送されてよい。かかる場合、処理５４は、いくつかの実施形態において、水性リンス配合物内に配合された溶媒を有し、リンス処理５０の後半段階で用いられる配合物を加えることから始まってよい。例えば、リンス処理５０が、エタノールを含む（例えば、約５％の水と、約９５％のエタノールとを有する）水溶液の添加で終わる一実施形態では、処理５４は、エタノールを含む非水配合物（例えば、１００％エタノールの溶液）を加えることから始まってよい。かかる２つの処理の移行は、マイクロ電子トポグラフィ４０上の溶液が実質的に均一になることを可能にできる点で有利であり、したがって、液体の明らかな液液界面を避けることが可能であり、以下で詳述するように、フィーチャ崩壊を防止する助けとなりうる。
【００５５】
方法は、気体状態の流体が処理チャンバ内に導入されるブロック２０に進む。その処理は、流体の飽和蒸気圧または流体の臨界圧力以上のチャンバ圧力が達成されるまで、処理チャンバを流体で加圧する工程を含む。流体は、表面張力が実質的に低いか（例えば、約３０ダイン／ｃｍ未満）、表面張力がない（もしくは、それらを実現する能力を有する）任意の流体を含んでよい。超臨界流体、または、超臨界状態に近い流体は、粘度が低いため、ほとんどまたは全く表面張力を持たない。したがって、処理チャンバの加圧に用いられる流体は、比較的実現しやすい熱力学的臨界点を有する（すなわち、比較的低い臨界温度および臨界圧力を有する）任意の流体を含んでよい。流体の例としては、二酸化炭素および六フッ化硫黄が挙げられるが、それらに限定されない。
【００５６】
図１のブロック３２を参照して以下で詳述するように、方法は、チャンバの加圧に用いられる流体が、少なくとも図１のブロック３４に示すベント処理の間、臨界温度以上になるように、一連の処理工程のある時点で処理チャンバ内に加熱環境を提供する工程を含む。二酸化炭素は３１℃という比較的低い臨界温度を有することから、処理チャンバの加圧に二酸化炭素を利用することが有利な場合がある。特に、加熱機構（すなわち、熱交換器、または、処理チャンバ内部のヒータ）を減らすことができるように、処理のための温度を低くすることが望ましい。かかる考慮は、本明細書に記載の方法に用いられる処理チャンバについて論じたように、約６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）を越える圧力を生成してそれに耐えるために複雑にならざるを得ない処理チャンバにとって、特に有利でありうる。さらに、二酸化炭素は、比較的達成しやすい熱力学的臨界点を有する他の流体に比べて安価であるため、その理由だけでも、いくつかの実施形態で処理チャンバを加圧するために二酸化炭素を用いることは望ましい。
【００５７】
上述のように、流体は、少なくともチャンバ内の流体が飽和蒸気圧または臨界圧力に到達するまで、処理チャンバ内に導入される。したがって、処理チャンバ内の流体が加圧工程中に臨界温度より低いか高いかに応じて、流体は、それぞれ、液体状態または超臨界状態を取りうる。二酸化炭素のかかる現象については、図９の圧力温度相図に示す。処理チャンバ内の圧力は、処理チャンバ内の二酸化炭素の温度によって決まりうるが、処理チャンバが二酸化炭素によって加圧されうる圧力範囲の例は、例えば、約５．５２ＭＰａＧ（８００ｐｓｉｇ）から約２７．５８ＭＰａＧ（４０００ｐｓｉｇ）の間であってよい。いくつかの実施形態では、処理チャンバが二酸化炭素によって加圧されうる圧力範囲は、約５．５２ＭＰａＧ（８００ｐｓｉｇ）から約１９．９９ＭＰａＧ（２９００ｐｓｉｇ）の間であってもよい。処理チャンバ内の二酸化炭素の温度が臨界温度より高いために、チャンバの加圧後に超臨界状態が実現される場合、処理チャンバが二酸化炭素によって加圧されうる圧力範囲の例は、約７．５８ＭＰａＧ（１１００ｐｓｉｇ）から約２７．５８ＭＰａＧ（４０００ｐｓｉｇ）の間、特に、約１０．３４ＭＰａＧ（１５００ｐｓｉｇ）から約１９．９９ＭＰａＧ（２９００ｐｓｉｇ）の間であってよい。
【００５８】
図１のブロック２２に示すように、ブロック２０の加圧処理は、ブロック２０に示したように処理チャンバが流体で加圧される前に、マイクロ電子トポグラフィ４０が乾燥されない、および／または、デバイス構造４４が露出されないように、デバイス構造４４を浸漬された状態に維持する付属の工程を備えてもよい。さらにブロック２２で述べるように、かかる処理は、ブロック１６で言及した１または複数の非水液体化学配合物の少なくとも１つの成分を含む液体中にデバイス構造４４を浸漬した状態を保つ工程を備えてよい。いくつかの実施形態では、かかる処理工程は、図１のブロック１６で言及し図５に示した１または複数の非水液体化学配合物の添加によって作られた液体配合物５６内にデバイス構造４４を浸漬された状態に保つ工程を備えてよい。特に、処理５４によって作られた液体配合物５６の深さは、加圧処理中にデバイス構造４４を浸漬された状態に保つのに十分であってよい。さらに別の実施形態では、ブロック２２で言及した処理は、１または複数の非水液体化学配合物の１または複数の成分（例えば、処理５４の後半段階で用いられる溶媒などであるが、それに限定されない）を、処理チャンバの加圧に用いられる流体の流量の２５％未満の流量でマイクロ電子トポグラフィ４０に加える工程を備えてもよい。後者のシナリオは、ブロック１６で作られた液体配合物５６の深さが、加圧処理中に、マイクロ電子トポグラフィ４０の乾燥および／またはデバイス構造４４の露出を防止するのに十分でない場合に、特に適切でありうる。
【００５９】
ブロック１６を参照して説明したのと同様の理由で、いくつかの実施形態では、液体配合物５６と処理チャンバ内の加圧ガスとの間の液気界面の下方に、少なくとも約３ｍｍだけ、一部の例では、約３ｍｍから約２５ｍｍだけ、より具体的には、約５ｍｍから約１２ｍｍだけ浸漬された状態に、デバイス構造４４を保持することが有利でありうる。ただし、一部の例では、より低い浸漬緩衝液を考慮してもよい。さらに別の実施形態では、ブロック１６を参照して記載した処理の説明と同様に、加圧処理中に浸漬された状態にデバイス構造４４を保持することは、本明細書に記載の方法にとって必ずしも必要ではない。具体的には、方法は、その代わりに、加圧処理の間、マイクロ電子トポグラフィ上に液体をデバイス構造４４の上面よりも下のレベルに保持する工程を備えてもよい。
【００６０】
図１のブロック２０について上述したように、流体は、気体状態で処理チャンバ内に導入される。このようにして、流体と液体配合物５６との間の顕著な液液界面が避けられうる。特に、液体配合物５６が段階的に（徐々に。gradually）希釈されうるように、ブロック２０、２４、および、２６に示した処理中に流体を液体配合物５６に混入させることが目的である。かかる流体の混入は、気体状態の流体を処理チャンバ内に導入することによって達成されうる。逆に、液体状態の流体を加えると、流体と液体配合物５６との間に顕著な液液界面を形成して、液体配合物５６内への流体の混入を妨げるため、流体配合物５６の希釈を阻害しうる。デバイス構造４４は、液体配合物５６をトポグラフィからフラッシングする際に液液界面にさらされる可能性があるため、流体と液体配合物５６との間に顕著な液液界面が存在する場合、崩壊しやすくなりうると理論化される。さらに、液液界面は、比較的一過性でありうるため、デバイス構造４４は、フラッシングの前でも液液界面に露出しやすい場合がある。液液界面の界面張力は、液気界面と同じくらい高い場合があるため、同程度の可能性でフィーチャ崩壊を引き起こしうると考えられる。
【００６１】
上述のように、本明細書に記載の方法は、いくつかの実施形態において、流体の飽和蒸気圧に等しい圧力まで処理チャンバを加圧する（すなわち、処理チャンバの温度が、そこに加えられる流体の臨界温度よりも低い場合）工程を備えるため、液体状態の流体が、処理チャンバ内で生成されうる。ただし、かかる処理は、流体と液体配合物５６との間に顕著な液液界面を形成するとは限らない。上述のように、気体状態の流体を導入することは、流体を液体配合物５６内に混入しつつ、処理チャンバを加圧するよう機能する。飽和蒸気圧に到達すると、流体は、液体状態に変化するため、処理チャンバへの流体の導入は、実際的には、飽和蒸気圧への到達後に、液体状態の流体を、結果として得られる液体配合物と混合することを容易にする。処理チャンバを加圧する処理（すなわち、気体状態の流体を処理チャンバ内に導入し、最終的に、流体を液体状態に変化させる処理）は、液液界面の形成を防ぐのに十分でありえるが、一部の例では、液体配合物５６が、液液界面の形成をさらに最小化または防止するよう特に構成されてもよい。具体的には、液体配合物５６は、いくつかの実施形態において、２つの流体の分散力を増大させる物質（界面活性剤など）を含んでよい。
【００６２】
図１のブロック３２について上述したように、方法は、チャンバの加圧に用いられる流体が、図１のブロック３４に示したベント処理の間、臨界温度以上になるように、図１のブロック１４〜３０に示した一連の処理のある時点で処理チャンバ内に加熱環境を提供する工程を含む。このように、処理チャンバの加圧に用いられる流体は、ベント処理の間は超臨界状態を取りうる。例えば、処理チャンバは、二酸化炭素が処理チャンバの加圧に用いられる場合には、約３１℃以上の温度に加熱されてよく、六フッ化硫黄が処理チャンバの加圧に用いられる場合には、４５．５℃より高い温度に加熱されてよい。
【００６３】
上述のように、約６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）を越える圧力を生成してそれに耐えるよう構成された処理チャンバのための加熱機構は、特に高温が求められるため、複雑になりうる。さらに、処理チャンバの加熱に必要なエネルギの量は、温度要求と共に指数関数的に増大する。したがって、いくつかの実施形態では、流体の超臨界状態を実現するために処理チャンバを加熱すべき温度を低減することが有利でありうる。例えば、二酸化炭素が処理チャンバの加圧に用いられる場合、処理チャンバの加熱を、約３１℃から約６０℃の間の温度、および、いくつかの実施形態では、約３１℃から約４０℃の間の温度に制限することが有利でありうる。ただし、より高い温度を用いてもよい。一部の例では、ブロック３４を参照して説明したベント処理のために流体の超臨界状態を維持できるように、流体の臨界温度よりも少なくとも１℃高い温度範囲に処理チャンバを加熱することが有利でありうる。例えば、二酸化炭素が処理チャンバの加圧に用いられる場合、約３５℃から約４０℃の間の温度範囲内に処理チャンバを加熱することが有利でありうる。他の温度範囲が考慮されてもよい。
【００６４】
いくつかの実施形態において、加熱環境を提供する処理（すなわち、ブロック３２）は、処理チャンバを加圧した後に実行されてよい。換言すると、処理チャンバを加圧する処理は、流体の臨界温度未満の温度範囲内で実行されてよい。かかる実施形態では、流体は、ブロック２０の処理に関して処理チャンバ内の飽和蒸気圧が達成されたときに、液体状態に変化する。二酸化炭素を用いてかかる方法で処理チャンバを加圧する際の温度範囲の例は、約３０℃未満の温度、より詳細には、約０℃から約２０℃の間の温度で、二酸化炭素を処理チャンバ内に導入することを含んでよい。処理チャンバ内が飽和蒸気圧に達した後、処理チャンバの温度は、流体の臨界温度以上の温度に上がられてよい。臨界温度に達した時点で、流体は、超臨界状態に変化する。超臨界状態、すなわち、流体の熱力学的臨界点以上の温度および圧力は、少なくとも、ブロック３４を参照して以下で説明するベント処理が実行されるまで、維持されることが好ましい。
【００６５】
別の例では、加熱環境を提供する処理（すなわち、ブロック３２）は、処理チャンバを加圧して、流体の第２の流れを処理チャンバ内に導入する（すなわち、工程２０、２４、および、２６）のと同時に実行されてもよい。別の実施形態では、加圧環境を提供する処理は、非水液体化学配合物の内の１または複数をマイクロ電子トポグラフィに加える（すなわち、ブロック１６）前または最中、および／または、マイクロ電子トポグラフィを処理チャンバに搬送する（すなわち、ブロック１４）前または最中に、さらに実行されてもよい。さらに別の例では、非水液体、および／または、処理チャンバの加圧に用いられる流体は、処理チャンバに入る前に加熱されてもよい。いずれにしても、その後、臨界温度は、少なくとも、ブロック３４を参照して後述するベント処理が実行されるまで維持されてよい。このように、流体は、処理チャンバ内で流体の臨界圧力が達成されると、超臨界状態に変化して、それを保持する。
【００６６】
流体が、処理チャンバの加圧の前、最中、および、後に臨界温度以上になるように加熱環境を提供する利点は、処理チャンバの加圧の後に加熱環境を提供するのに比べて、時間効率がよい場合があることである。図８に示す処理チャンバを参照して以下で詳述するように、処理チャンバは、比較的高い圧力を生成してそれに耐える必要があることから、実質的に厚い壁を有しうる。かかる処理チャンバ内の温度を上昇させるには、かなりの時間が掛かりうる（例えば、３０から６０分のオーダー）ことから、製造処理を実質的に遅延させるため、製品歩留まりにとって望ましくない場合がある。しかしながら、加圧処理中に流体を臨界温度以上にすることの不利点は、流体が、超臨界状態では液体状態よりも低密度であるために、液体配合物５６と混合しにくくなりうることである。かかる問題を軽減するために、乾燥剤を処理チャンバに加えて、液体配合物５６の界面張力を低減し、超臨界流体を液体配合物に混合することを可能にしてよい。乾燥剤は、界面活性剤、アルコール、または、任意の他の種類の乾燥剤を含んでよい。さらに、乾燥剤は、ブロック２０の加圧処理中、ブロック１８の純粋な溶媒の流れの添加中、および／または、ブロック１６の非水液体化学配合物の内の１または複数の添加中に加えられてよい。
【００６７】
処理チャンバ内の流体がいつ臨界温度に加熱されるかに関わらず、方法は、いくつかの実施形態において、流体の飽和蒸気圧または臨界圧力以上のチャンバ圧力に達した後にブロック２４に進んでよい。具体的には、流体の第２の流れが、処理チャンバ内に導入されてよい。いくつかの実施形態では、流体の第２の流れは、純粋な流体の流れであってよい（すなわち、ブロック２０の様々な実施形態について説明したように、補助的な溶媒または界面活性剤を処理チャンバに加えない）。このように、処理チャンバは、加圧処理中に加えられた任意の補助的な化学剤をフラッシングされる。加圧処理中に補助的な化学剤が加えられない実施形態では、ブロック２４の処理は、一部の例では省略されてよく、処理チャンバの加圧に用いられる流体の第１の流れの導入が継続してよい。流体の第２の流れが純粋な流体ではない実施形態では、すべての処理添加物が確実に除去されるように、ベント処理の前に純粋な流体の第３の流れが用いられてよい。
【００６８】
ブロック２６に進むと、処理チャンバは、処理チャンバ内の圧力が流体の飽和蒸気圧または臨界圧力以上に維持されるように、流体の第２の流れを導入するのとおおよそ同じ速度でベントされる。その処理は、「貫流処理」と呼ばれてもよく、ブロック２８に示すように、液体配合物５６を処理チャンバからフラッシングする工程を含む。具体的には、図６に示すベント処理５８は、液体配合物５６を流体５７で置き換えさせる。流体５７は、処理チャンバの加圧に用いられる流体であり、処理チャンバ内の温度に応じて液体状態または超臨界状態を取る。液体配合物５６を実質的に除去するのに十分な期間の後、流体の第２の流れの導入は、図１のブロック３０に示すように停止される。いくつかの実施形態では、ベント処理も停止してよい。ブロック２６のベント処理を停止することは、特に、処理チャンバ内の流体が臨界温度にない場合に適用されてよいが、その場合に限定されない。このように、処理チャンバは、ブロック３４に示すその後のベント処理に向けて超臨界状態を取るように流体の温度を上昇させる時間を与えられてよい。流体がブロック３０で臨界温度にある別の実施形態では、ベント処理は、継続してよく、ブロック３４に示すベント処理の一部であってよい。
【００６９】
ブロック３４に概説され、図７に処理５９として示されているベント処理は、超臨界流体を気体状態に変化させるため、もしくは、貫流処理で超臨界流体を処理チャンバからフラッシングするために用いられる点で、ベント処理５８とは異なる。いずれの場合でも、ベント処理５９は、処理チャンバ内での液体の形成を防止するのに十分な方法で実行される。例えば、第１のシナリオでは、ベント処理５９は、液相の形成なしに流体が超臨界状態から気体状態に直接的に転移することを可能にする速度で処理チャンバをベントすることによって実行されてよい。具体的には、ベント速度は、マイクロ電子トポグラフィ４０に接触して液滴の形成につながる膨張冷却を回避するように制御されてよい。しかしながら、一部の例では、転移プロセスは、二酸化炭素が超臨界流体である場合などには、時間が掛かることがある。具体的には、超臨界二酸化炭素は、ジュール・トムソンの膨張係数が高く、これは、流体が気相内で膨張する際に大量の熱が消費されることを意味する。膨張に伴う冷却は、処理チャンバ内の圧力に応じて、沸騰して気化する、または、超臨界相に戻る液体二酸化炭素の形成につながるため、速いベント処理（例えば、約１分未満）が望ましい場合には問題になりうる。いずれの場合でも、相転移は、マイクロ電子トポグラフィの繊細なフィーチャの損傷につながりうる。
【００７０】
ブロック３４のベント処理を加速する一方法は、異なる超臨界流体を用いて、処理チャンバ内の超臨界流体を置き換える方法である。かかる処理の詳細な説明は、ＤｅＹｏｕｎｇ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第６，６０２，３５１号、および、ＤｅＹｏｕｎｇ  ｅｔ  ａｌ．の米国特許第６，９０５，５５５号に記載されており、これらは、参照により、完全に本明細書に記載したかのように組み込まれる。異なる超臨界流体は、処理チャンバ内の流体よりも、低い密度、臨界温度、および、ジュール・トムソン膨張係数を有することが好ましい。結果として、処理チャンバ内の圧力は、マイクロ電子トポグラフィ上のフィーチャへの損傷なしに、はるかに速い速度で低減されうる。さらに、かかる技術は、処理チャンバ内での液体の形成を引き起こさないため、フィーチャ崩壊の懸念が軽減される。ベント処理の加速に利用できる超臨界流体の例としては、ヘリウム、アルゴン、窒素、酸素、および、それらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７１】
いずれにしても、処理チャンバ内の圧力が、大気圧、または、処理チャンバの存在する環境の周囲圧力まで低減された後には、マイクロ電子トポグラフィは、乾燥しても損傷を受けないことが可能である。次いで、マイクロ電子トポグラフィのさらなる処理が、処理チャンバまたは別の処理チャンバ内で実行されてよい。
【００７２】
上述のように、図８は、本明細書に記載の方法の処理工程の内の１または複数を実行するための処理チャンバの一例を示す。図８に示すように、処理チャンバ６０は、マイクロ電子トポグラフィを支持するよう構成された基板ホルダ６２と、基板ホルダ６２を収容するよう構成された容器６６とを備える。さらに、処理チャンバ６０は、湿式化学剤を容器に供給するための１または複数の流体ライン６８を備える。湿式化学剤は、図１のブロック１０〜２０に示した処理を参照して説明した液体化学剤のいずれかを含んでよく、マイクロ電子トポグラフィのデバイス構造を包み込む犠牲層を選択的にエッチングするための湿式エッチング化学剤、エッチングされたトポグラフィをリンスするための脱イオン水、加圧環境にさらされる前にトポグラフィに加えられる１または複数の水性液体配合物および１または複数の非水液体化学配合物、および／または、ブロック１６〜２０に示した処理のいずれかの間にトポグラフィに加えられる補助的な化学剤（溶媒または界面活性剤など）を含むが、それらに限定されない。図８に示すように、処理チャンバ６０は、基板ホルダ６２上に配置されたマイクロ電子トポグラフィが、容器６６に供給された湿式化学剤の中に浸漬されうるように構成される。このように、マイクロ電子トポグラフィの上面を含むデバイス構造が浸漬されうる。かかる構成は、特に基板ホルダ６２に対して配置され、基板ホルダ６２およびその上に配置されたマイクロ電子トポグラフィを収容するのに十分な深さの槽を提供するために十分な側壁を有する容器６６を備えてよい。
【００７３】
さらに、図８に示すように、処理チャンバ６０は、基板ホルダ６２および容器６６を囲むシール可能領域７０を備える。領域７０は、処理チャンバに対してマイクロ電子トポグラフィをロードおよびアンロードすることを可能にするゲート７４によって密閉されてよい。いくつかの実施形態において、基板ホルダ６２のシャフト６４は、ロードおよびアンロード動作に役立つように、両矢印で示すように移動可能であってよい。処理チャンバ６０は、さらに、１または複数の気体をシール可能領域７０に供給するための１または複数の流体ラインまたはポート７６を備える。気体は、マイクロ電子トポグラフィのデバイス構造を包み込む犠牲層をエッチングするための気体、および、処理チャンバを加圧して処理チャンバをベントするための気体など、図１のブロック１０〜３４に示した処理を参照して説明した流体のいずれかを含んでよい。処理チャンバは、シール可能領域７０内で約６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）を越える圧力を生成してそれに耐えるよう構成される。このように、処理チャンバは、シール可能領域７０内で、二酸化炭素または六フッ化硫黄などのガス流体を超臨界状態に転移させるよう構成される。
【００７４】
側壁７２は、金属など、かかる圧力に耐えることのできる材料で形成される。側壁７２の内面が、容器６６に供給されうる湿式化学剤の内のいくつかが有する潜在的な腐食性によって劣化されないことを保証するために、処理チャンバ６０は、一部の例において、容器に供給される湿式化学剤をシール可能領域の側壁から隔離するよう構成される。かかる構成は、基板ホルダ６２およびその上に配置されたマイクロ電子トポグラフィの周りに湿式化学剤を収容するのに十分な深さを有する容器６６を備えてよい。加えて、流体ライン６８は、容器６６の境界内に伸びるよう構成されてよい。さらに、容器６６は、いくつかの実施形態において、着脱可能な蓋を備えるよう構成されてもよい。かかる場合、着脱可能な蓋は、マイクロ電子トポグラフィの湿式処理のために容器上に配置され、シール可能領域７０内での流体への暴露のために取り除かれてよい。いずれの場合でも、処理チャンバ６０は、さらに、シール可能領域７０を加熱するための１または複数の加熱機構を備えてよい。１または複数の加熱機構は、当業者に周知の任意の形態を取ってよく、図８に示すように側壁７２の内側に沿って配列された加熱コイル７８を含むが、これに限定されない。いくつかの実施形態において、追加的または代替的に、流体ライン６８および７６を通して導入された流体を介して処理チャンバ６０に熱が供給されてもよい。具体的には、かかる流体を供給する流体貯蔵容器、および／または、流体ラインに、加熱機構が設けられてよい。
【００７５】
上述のように、図８に示す処理チャンバ６０の構成要素の縮尺は、原寸に比例しているとは限らず、チャンバおよびチャンバの構成要素は、異なる構成を備えてもよい。さらに、処理チャンバ６０は、図８に示されていない構成要素を備えてもよい。かかる補助的な構成要素は、単に、図示されて説明されている構成要素を強調できるように、図示されていない。
【００７６】
これまでに記載した様々な実施形態は、マイクロ電子トポグラフィ４０の上に、エッチング処理後のリンス処理の副生成物として水性液体が残っていることを想定している。しかしながら、別の実施形態において、マイクロ電子トポグラフィ４０は、記載されているようにリンスされてよいが、リンス処理は、マイクロ電子トポグラフィから水性液体を除去する工程を含んでよく、その場合、他のリンス液体（すなわち、水性液体を除去するために用いたリンス液体）が残る。選択的エッチング処理後の水性液体を用いたリンスと、その後の水性液体の除去は、マイクロ電子トポグラフィが処理チャンバ内に配置される前に実行されてもよいし、マイクロ電子トポグラフィから水性液体を完全に除去するリンスが、処理チャンバ内で実行されてもよい。特定の例では、マイクロ電子トポグラフィは、すべての水がマイクロ電子トポグラフィから除去されて、無水のリンス流体（例えば、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、エタノール）だけがマイクロ電子トポグラフィ上に残るようにリンスされてよい。選択的エッチング工程後のリンスに用いられた水性液体すべてが除去されうるとしても、リンス液体自体は、毛管効果および液液界面など、リンス液体が原因で引き起こされるフィーチャ崩壊を防止するように除去すなわち「乾燥」される必要がある。
【００７７】
非水液体を加える工程（ブロック１４）、チャンバを加圧する工程（ブロック２０〜２４）、非水液体をフラッシングする工程（ブロック２６〜３０）、および、処理チャンバをベントする行程（ブロック３４）に関して上述した様々な方法は、リンス液体をマイクロ電子トポグラフィ４０から除去するために用いられてよい。換言すれば、水性液体残留物がリンス処理において完全に除去され、無水のリンス液体のみがマイクロ電子トポグラフィ上に残る場合、非水液体化学配合物を用いて、リンス液体を除去、乳化、および／または、溶解する。したがって、残留リンス液体は、非水液体化学配合物に混和するか、もしくは、残留リンス液体は、非水液体化学配合物と同じものであってもよい。
【００７８】
再び、図８を参照する。これまでに記載した様々な実施形態は、マイクロ電子トポグラフィに供給される湿式化学剤が容器６６に限定されることを想定している。例えば、マイクロ電子トポグラフィを浸漬するため、および、水性液体を溶解および／または乳化するために、非水液体が供給される場合、その浸漬は、非水液体を容器６６に供給することによって実現される。しかしながら、別の実施形態において、湿式化学剤の供給は、容器６６のみへの供給に限定されない。具体的には、別の実施形態において、非水液体化学配合物を加える工程は、処理チャンバの容積の少なくとも９０％が非水液体化学配合物を含み、マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、非水液体化学配合物を処理チャンバに供給する工程を含む。一部の例では、処理チャンバの容積の少なくとも９５％が、非水液体を含み、別の例では、処理チャンバは、非水液体で満たされる。さらに、特定の実施形態では、非水液体は、処理チャンバ内の圧力が実質的に大気圧であるときに処理チャンバに供給されるが、他のより高い圧力またはより低い圧力が同様に用いられてもよい。一部の例では、非水液体は、処理チャンバに入る前に加熱される。
【００７９】
別の実施形態で用いられる非水液体化学配合物の量（容積の９０％以上）に関するいくつかの点が有益である。第１に、容積の少なくとも９０％が非水液体化学配合物を含むまで非水液体化学配合物を処理チャンバに供給する工程、または、処理チャンバを満たす工程は、直感に反した工程であることに注意されたい。具体的には、非水液体化学配合物および加圧流体の混合物の表面張力は、非水液体化学配合物の濃度が高いと高く、非水液体の濃度が低いと低い。全体の目標は、低い表面張力および／または界面張力を有する流体で水性液体（または、他のリンス流体）を除去することであるため、できるだけ少ない非水液体化学配合物と、できるだけ多い加圧流体とを用いる傾向がある。換言すると、非水液体化学配合物および加圧流体の混合物が、処理チャンバ内で生成されるときに、その混合物が低い表面張力および／または界面張力を有するように非常に少ない非水液体化学配合物を用いる傾向がある。
【００８０】
しかしながら、本明細書の発明者は、比較的高い濃度の非水液体化学配合物と、加圧工程（ブロック２０および２４）で比較的低い濃度の加圧流体を用いることにより、非水液体化学配合物（および、吸収された水性液体）と、加圧流体とが、均一な混合物を形成するのに必要な時間が、実質的に短縮されることを発見した。例えば、処理チャンバを満たす非水液体化学配合物としてエタノールを、加圧流体として二酸化炭素を用いる例では、加圧工程中に臨界圧力に到達した後にエタノールおよび二酸化炭素が均一な混合物を形成するのに必要な時間は、３０秒以下である。一部の例では、二酸化炭素およびエタノールは、二酸化炭素が処理チャンバに入るのと実質的に同時に均一な混合物を形成するため、ブロック２８のフラッシングは、ほとんどまたは全く停止時間すなわちドウェル時間（滞留時間、dwell time）なしに開始しうる。対照的に、比較的少量のエタノール（例えば、処理チャンバの容積の２５％）を用いる方法およびシステムは、二酸化炭素およびエタノールが均一な混合物を形成するまでに、２から３分、または、それ以上の時間を必要としうる。さらなる処理の前に混合物が均一になることを可能にすると、マイクロ電子トポグラフィが界面張力にさらされる可能性が低減される。
【００８１】
第２に、より大きい体積の非水液体化学配合物を用いることにより、より大きい体積の水性液体が、マイクロ電子トポグラフィから除去されうる。具体的には、非水液体化学配合物がエタノールであり、加圧流体が二酸化炭素である例では、高密度の二酸化炭素などの多くの超臨界流体への水の溶解度が非常に低いため、エタノールのような極性共溶媒を用いて、高密度の二酸化炭素混合物への水の溶解度を大幅に高めることができる。より高い水溶解度を均一相挙動で維持すると、多相流体系に存在する界面張力が低減または排除される。水、エタノール、および、二酸化炭素の三相図の評価によると、二酸化炭素に対する水の量の増大は、エタノールの量が増えて、不均一な多相系を避けることを意味することが示される。
【００８２】
より大きい体積の水性液体を除去できれば、少なくとも２つの処理サイクル時間を削減できる。第１のサイクル時間削減は、図１の方法を実施する前に水の量を減らすために必要な処理を減らしうることである。例えば、いくつかの実施形態において、マイクロ電子トポグラフィ上の水の量は、より高い濃度の脱イオン水から開始して、より低い濃度の脱イオン水で終わるように、逐次的に（一部の例では、線型的に）濃度が変化する脱イオン水および溶媒（加圧流体中に可溶な溶媒）内でリンスすることによって低減されてよい。より多くの水を吸収できるような体積の非水液体化学配合物を用いれば、マイクロ電子トポグラフィのリンス工程を、脱イオン水のみで実行する、または、少なくとも、より高い濃度の脱イオン水で終えることができる。関連して、より多くの水性液体を除去できるということは、上述の方法の例が、複数の別個の異なる基板上にそれぞれ設けられた複数のマイクロ電子トポグラフィにバッチ処理として適用可能であることを意味する。
【００８３】
本発明が、マイクロ電子トポグラフィ内でのフィーチャ崩壊を防止するための方法およびシステムを提供すると考えられることは、本開示を読んだ当業者であれば理解するであろう。本発明の様々な態様のさらなる変形例および別の実施形態は、本明細書の記載に照らせば、当業者にとって明らかである。例えば、本明細書に記載の例の多くは、処理チャンバを加圧して超臨界状態を取る流体として二酸化炭素を挙げているが、本明細書に記載の方法およびシステムは、それに限定されない。したがって、本明細書の記載は、単に例示として解釈されるべきものであり、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示することを目的としている。図に示され、本明細書に記載された本発明の形態は、現時点での好ましい実施形態であると見なされることを理解されたい。本発明の記載を読んだ当業者にとって明らかなように、図示または本明細書に記載の要素および材料は置き換えられてもよく、部品および処理は逆転されてもよく、本発明の特定の特徴は独立して利用されてもよい。以下の特許請求の範囲に記載の本発明の精神および範囲を逸脱することなく、本明細書に記載の要素に変更を加えてもよい。
たとえば、本発明は、以下のような態様で実現することもできる。
［適用例１］
方法であって、
処理チャンバ内にマイクロ電子トポグラフィを配置する工程であって、前記処理チャンバ内で、前記マイクロ電子トポグラフィは、表面上に第１のリンス液体を有する、工程と、
前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、第２のリンス液体を前記処理チャンバに供給する工程と、
前記処理チャンバ内の圧力が、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い所定の圧力を越えるまで、前記第２のリンス液体とは異なる加圧流体で前記処理チャンバを加圧する工程と、
前記処理チャンバをベントするのと同時に、前記加圧流体を前記処理チャンバに供給する工程であって、前記処理チャンバ内の前記加圧流体の濃度が所定の閾値を越えるまで継続し、前記処理チャンバ内の前記圧力が６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い前記所定の圧力を越え続けるように実行される、工程と、
前記処理チャンバ内での液体の形成を防止するように前記処理チャンバをベントする工程と、
を備える、方法。
［適用例２］
適用例１の方法であって、
前記マイクロ電子トポグラフィの前記表面上の前記第１のリンス液体は、さらに、水性液体を含む、方法。
［適用例３］
適用例１の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、非水液体化学配合物を供給する工程を含む、方法。
［適用例４］
適用例３の方法であって、
前記非水液体化学配合物を供給する工程は、さらに、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ヘキサン、ペンタン、および、ヘプタンからなる群より選択された少なくとも１つを供給する工程を含む、方法。
［適用例５］
適用例３の方法であって、
前記非水液体化学配合物を供給する工程は、さらに、供給を行いつつ、前記非水液体化学配合物の組成を段階的に変化させる工程を含む、方法。
［適用例６］
適用例１の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、２５重量％以下の水を含む溶媒を供給する工程を含む、方法。
［適用例７］
適用例６の方法であって、前記溶媒を供給する工程は、さらに、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ヘキサン、ペンタン、および、ヘプタンからなる群より選択された少なくとも１つを供給する工程を含む、方法。
［適用例８］
適用例１の方法であって、
前記第２のリンス流体を供給する工程は、さらに、前記処理チャンバの容積の少なくとも９０％が前記第２のリンス流体を含むまで、前記第２のリンス流体を前記処理チャンバに供給する工程を含む、方法。
［適用例９］
適用例８の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、前記第２のリンス液体で前記処理チャンバを満たす工程を含む、方法。
［適用例１０］
適用例１の方法であって、
前記第２のリンス液体を供給する工程は、さらに、前記マイクロ電子トポグラフィの上面が液気界面よりも少なくとも３ミリメートル下方に位置するように、前記マイクロ電子トポグラフィを浸漬する工程を含む、方法。
［適用例１１］
適用例１の方法であって、
前記処理チャンバを加圧する工程は、さらに、前記処理チャンバが、前記加圧流体の臨界圧力以上の圧力に到達するまで、前記加圧流体で前記処理チャンバを加圧する工程を含む、方法。
［適用例１２］
適用例１の方法であって、
前記加圧する工程は、さらに、二酸化炭素および六フッ化硫黄からなる群より選択された少なくとも１つである前記加圧流体で加圧する工程を含む、方法。
［適用例１３］
システムであって、
シール可能領域を規定し、前記シール可能領域内の６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い圧力に耐えるよう構成され、金属材料を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置され、マイクロ電子トポグラフィを含む少なくとも１つの基板を支持するよう構成された基板ホルダと、
前記処理チャンバと、二酸化炭素に混和性を有する非水液体化学配合物の供給源と、に接続された第１の流体流入ポートであって、前記システムは、前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、前記第１の流体流入ポートを通して前記非水液体化学配合物を前記シール可能領域に供給するよう構成されている、第１の流体流入ポートと、
前記処理チャンバと、二酸化炭素の供給源と、に接続された第２の流体流入ポートであって、前記システムは、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）より高い所定の圧力を越えるまで、前記シール可能領域を二酸化炭素で加圧するよう構成されている、第２の流体流入ポートと、
を備え、
前記処理チャンバが、６．８９ＭＰａＧ（１０００ｐｓｉｇ）を越える圧力を有するときに、
前記システムは、前記処理チャンバ内の圧力を前記所定の圧力より高く維持しつつ、前記シール可能領域から流体をベントするのと同時に二酸化炭素を前記シール可能領域に供給するように、構成されており、
内部容積内の前記二酸化炭素の濃度が９５％以上であるときに、
前記システムは、液体二酸化炭素が形成されないように、前記シール可能領域をベントするよう構成されている、システム。
［適用例１４］
適用例１３のシステムであって、
前記システムは、前記シール可能領域の容積の少なくとも９０％が前記非水液体化学配合物を含むようになるまで、前記非水液体化学配合物を前記シール可能領域に供給するよう構成される、システム。
［適用例１５］
適用例１３のシステムであって、さらに、
前記シール可能領域内に容器を備え、
前記システムは、前記マイクロ電子トポグラフィが浸漬されるまで、前記非水液体化学配合物を前記容器に供給するよう構成される、システム。
［適用例１６］
適用例１３のシステムであって、
前記処理チャンバは、前記シール可能領域内で二酸化炭素を超臨界状態にするよう構成される、システム。
［適用例１７］
適用例１３のシステムであって、
前記所定の圧力は、二酸化炭素の臨界圧力である、システム。
［適用例１８］
適用例１３のシステムであって、
前記システムは、前記シール可能領域内の圧力が実質的に大気圧であるときに、前記第１の流体流入ポートを通して前記非水液体化学配合物を供給するよう構成される、システム。
［適用例１９］
適用例１３のシステムであって、
前記基板ホルダは、マイクロ電子トポグラフィをそれぞれ含む複数の別個の基板を保持するよう構成される、システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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