太阳城集团

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用于光刻胶晶片的曝光后处理的方法和装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201611076231.6

申请日:

2016.11.29

公开号:

CN106814556A

公开日:

2017.06.09

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G03F 7/40申请日:20161129|||公开
IPC分类号: G03F7/40 主分类号: G03F7/40
申请人: 应用材料公司
发明人: V·巴巴扬; D·A·小布齐伯格; 梁奇伟; L·戈代; S·D·耐马尼; D·J·伍德洛夫; R·哈里斯; R·B·摩尔
地址: 美国加利福尼亚州
优先权: 2015.11.30 US 62/261,171; 2015.12.15 US 62/267,531; 2016.01.06 US 14/989,488
专利代理机构: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 侯颖媖
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201611076231.6

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.12.28|||2017.06.09

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本文所述的实施方式涉及用于执行浸没场引导的曝光后烘烤工艺的方法和装置。本文所述的装置的实施方式包括腔室主体,所述腔室主体限定处理容积。基座可设置在所述处理容积内,并且第一电极可耦接到所述基座。可移动杆可延伸穿过所述腔室主体且与所述基座相对,并且第二电极可耦接到所述可移动杆。在某些实施方式中,流体容纳环可耦接到所述基座,并且电介质容纳环可耦接到所述第二电极。

权利要求书

1.一种基板处理装置,所述基板处理装置包括:
腔室主体,所述腔室主体限定处理容积;
基座,所述基座设置在所述处理容积内;
一或多个流体源,所述一或多个流体源通过所述基座来耦接到所述处理容积;
排放口,所述排放口通过所述基座来耦接到所述处理容积;
第一电极,所述第一电极耦接到所述基座;
流体容纳环,所述流体容纳环在所述第一电极的径向外部耦接到所述基座;
可移动杆,所述可移动杆与所述基座相对地设置并延伸穿过所述腔室主体;以及
第二电极,所述第二电极耦接到所述杆。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一或多个流体源包括工艺流体源和冲
洗流体源。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述流体容纳环是由陶瓷材料形成。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极是由导电金
属材料形成。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一电极耦接到真空源。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一电极耦接到热源、电源、温度感测
装置和感测装置中的一或多个。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述第二电极耦接到热源、电源、温度感测
装置和感测装置中的一或多个。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,净化气体源通过所述杆和所述第二电极来
耦接到所述处理容积。
9.一种基板处理装置,所述基板处理装置包括:
腔室主体,所述腔室主体限定处理容积;
基座,所述基座设置在所述处理容积内;
排放口,所述排放口通过所述基座来耦接到所述处理容积;
第一电极,所述第一电极耦接到所述基座;
流体容纳环,所述流体容纳环在所述第一电极的径向外部耦接到所述基座;
可移动杆,所述可移动杆与所述基座相对地设置并延伸穿过所述腔室主体;
第二电极,所述第二电极耦接到所述杆;
电介质容纳环,所述电介质容纳环耦接到所述第二电极;以及
一或多个流体源,所述一或多个流体源通过所述电介质容纳环来耦接到所述处理容
积。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述一或多个流体源包括工艺流体源和
冲洗流体源。
11.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述流体容纳环是由陶瓷材料形成。
12.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极是由导电
金属材料形成。
13.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一电极耦接到真空源。
14.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一电极耦接到热源、电源、温度感
测装置和感测装置中的一或多个。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述第二电极耦接到热源、电源、温度感
测装置和感测装置中的一或多个。
16.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,净化气体源通过所述杆和所述电介质容
纳环来耦接到所述处理容积。
17.一种基板处理装置,所述基板处理装置包括:
腔室主体,所述腔室主体限定处理容积;
基座,所述基座设置在所述处理容积内;
第一电极,所述第一电极耦接到所述基座;
可移动杆,所述可移动杆与所述基座相对地设置并延伸穿过所述腔室主体;
第二电极,所述第二电极耦接到所述杆;
电介质容纳环,所述电介质容纳环耦接到所述第二电极;
弹性体O形环,所述弹性体O形环耦接到所述电介质容纳环且与所述第二电极相对;
一或多个流体源,所述一或多个流体源通过所述电介质容纳环来耦接到所述处理容
积;
排放口,所述排放口通过所述电介质容纳环来耦接到所述处理容积;以及
净化气体源,所述净化气体源通过所述电介质容纳环来耦接到所述处理容积。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极各自被耦
接到热源、电源、温度感测装置和感测装置中的一或多个。
19.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一电极耦接到真空源。
20.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述弹性体O形环被配置成在处于处理
位置时接触所述第一电极或所述基座,并将流体维持在所述电介质容纳环内。

说明书

用于光刻胶晶片的曝光后处理的方法和装置

背景

技术领域

本公开大体涉及用于处理基板的方法和装置,并且更具体地涉及用于改进光刻工
艺的方法和装置。

背景技术

集成电路已演进成可在单个芯片上包括数百万个部件(例如,晶体管、电容器和电
阻器)的复杂器件。光刻是可以用来在芯片上形成部件的工艺。一般来说,光刻工艺涉及几
个基础阶段。首先,在基板上形成光刻胶层。化学增强的光刻胶可包括抗蚀树脂和光致酸发
生剂。当在后续曝光阶段中暴露于电磁辐射后,光致酸发生剂在显影过程中改变光刻胶的
溶解度。电磁辐射可以具有任何合适波长,例如193nm ArF激光、电子束、离子束、或其他合
适的来源。

在曝光阶段中,光掩模或光罩(reticle)可以用来选择性地将基板的某些区域暴
露于电磁辐射下。其他曝光方法可为无掩模式曝光方法。暴露于光可使光致酸发生剂分解,
从而产生酸并且在抗蚀树脂中产生了潜在的酸图像(latent acid image)。在曝光后,可在
曝光后烘烤工艺中对基板进行加热。在曝光后烘烤工艺期间,光致酸发生剂产生的酸与抗
蚀树脂反应,以在后续显影过程期间改变抗蚀剂的溶解度。

在曝光后烘烤后,可显影并冲洗基板,尤其是光刻胶层。根据所使用的光刻胶的类
型,基板的暴露于电磁辐射的区域可能对移除有抗性或更易于移除。在显影和冲洗后,使用
湿法蚀刻工艺或干法蚀刻工艺将掩模的图案转印到基板。

芯片设计的演进不断要求更快电路以及更大电路密度。对更大电路密度的需求要
求集成电路部件的尺寸减小。随着集成电路部件的尺寸减小,需要更多元件放置在半导体
集成电路上的给定区域中。因此,光刻工艺必须将甚至更小的特征转印到基板上,并且光刻
法必须非常精确、准确并且无损地进行。为将特征精确且准确地传送到基板上,高分辨率光
刻可使用以小波长提供辐射的光源。小波长有助于减小基板或晶片上的最小可印刷的尺
寸。然而,小波长的光刻遭受以下问题,诸如低产率、增大的线边缘粗糙度和/或降低的抗蚀
剂敏感度。

在最近发展中,电极组件用于在曝光工艺之前或之后向设置在基板上的光刻胶层
产生电场,以便修改电子辐射透射到光刻胶层的部分的化学性质,从而改进光刻曝光/显影
分辨率。然而,实现此类系统方面的挑战尚未克服。

因此,需要用于改进光刻工艺的改进的方法和装置。

发明内容

在一个实施方式中,提供一种基板处理装置。所述装置包括:腔室主体,所述腔室
主体限定处理容积;以及基座,所述基座设置在所述处理容积内。一或多个流体源可以通过
所述基座来耦接到所述处理容积,并且排放口可以通过所述基座来耦接到所述处理容积。
第一电极耦接到所述基座,并且所述流体容纳环在所述第一电极的径向外部被耦接到所述
基座。可移动杆可以与所述基座相对地设置并延伸穿过所述腔室主体,并且第二电极可耦
接到所述杆。

在另一实施方式中,提供一种基板处理装置。所述装置包括:腔室主体,所述腔室
主体限定处理容积;以及基座,所述基座设置在所述处理容积中。排放口可通过所述基座耦
接到所述处理容积,第一电极可耦接到所述基座,并且流体容纳环可以在所述第一电极的
径向外部耦接到所述基座。可移动杆可与所述基座相对地设置并延伸穿过所述腔室主体。
第二电极可耦接到所述杆,并且电介质容纳环可耦接到所述第二电极。一或多个流体源可
以通过所述电介质容纳环来耦接到所述处理容积。

在又一实施方式中,提供一种基板处理装置。所述装置包括腔室主体,所述腔室主
体限定处理容积,基座可以设置在所述处理容中,并且第一电极可耦接到所述基座。可移动
杆可与所述基座相对设置并延伸穿过所述腔室主体。第二电极可耦接到所述杆,并且电介
质容纳环可耦接到所述第二电极。弹性体O形环可耦接到所述电介质容纳环、与所述第二电
极相对。一或多个流体源、排放口和净化气体源各自可以通过所述电介质容纳环来耦接到
所述处理容积。

附图说明

因此,为了能够详细理解本公开的上述特征结构所用方式,上文所简要概述的本
公开的更具体的描述可以参考各个实施方式进行,一些实施方式例示在附图中。然而,应当
注意,附图仅仅示出示例性的实施方式,并且因此不应视为限制它的范围,也可允许其他等
效实施方式。

图1示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图2示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的在处理位置中的图1的腔室的
横截面图。

图3示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图4示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图5示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图6示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的在处理位置中的图5的腔室的
横截面图。

图7示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图8示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
的横截面图。

图9示出根据本文所述的一个实施方式的用于执行浸没式曝光后烘烤工艺的方法
的操作。

为了促进理解,已尽可能使用相同附图标记指定各图所共有的相同元件。应预见
到,一个实施方式的要素和特征可有利地并入其他实施方式,而无需进一步叙述。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的处理腔室100的横截面图。处理
腔室100包括腔室主体102,所述腔室主体102限定处理容积104。泵172可以通过腔室主体
102来流体耦接到处理容积104,并且可配置为在处理容积104内产生真空,或者将流体和其
他材料从处理容积104中排放出去。狭缝阀148可形成在腔室主体102中以提供基板的进出
以便进行处理。狭缝阀门150可耦接到腔室主体102、与狭缝阀148相邻。一般来说,腔室主体
102可由适于在其中执行浸没场引导的曝光后烘烤(iFGPEB)工艺的材料形成,诸如铝、不锈
钢和它们的合金。腔室主体102还可以由各种其他材料形成,诸如例如聚四氟乙烯(PTFE)的
聚合物和诸如聚醚醚酮(PEEK)之类的高温塑料。

基座106可设置在处理容积104之中,并且可耦接到腔室主体102。在一个实施方式
中,基座106可固定地耦接到腔室主体102。在另一实施方式中,基座106可旋转地耦接到腔
室主体102。在这个实施方式中,电机(未示出)可耦接到基座106,并且电机可配置为赋予基
座106旋转移动。可预见的是,基座106的旋转可用来使基板在基板的处理后旋干。

第一电极108可耦接到基座106。第一电极108可固定地耦接到基座106,或者可旋
转地耦接到基座106。在第一电极108被可旋转地耦接到基座106的实施方式中,第一电极
108的旋转可用来使基板在处理后旋干。第一电极108可由导电金属材料形成。另外,用于第
一电极108的材料可为非氧化性材料。为第一电极108选择的材料可以跨第一电极108的表
面提供期望的电流均匀度和低电阻。在某些实施方式中,第一电极108可为分段电极,所述
分段电极被配置为跨第一电极108的表面引入电压非均匀性。在这个实施方式中,多个电源
可用来为第一电极108的不同区段供电。

流体容纳环112可在第一电极108的径向外部耦接到基座106。流体容纳环112可由
非导电材料(诸如陶瓷材料或高温塑料材料)制成。基座106和流体容纳环112可以具有基本
类似的直径,并且从流体容纳环112至第一电极108径向向内的距离可为约0.1cm与约3.0cm
之间,诸如在约0.5cm和约2.0cm之间,例如约1.0cm。流体容纳环112可从基座106延伸,以进
一步限定处理容积104。一般来说,流体容纳环112的顶部可与狭缝阀148所占据的平面共面
或设置在其下方。

基座106可以包括设置成从中穿过的一或多个导管,并且整体设置的加热装置(未
示出)可以设置在基座106内以预热行进穿过导管的流体。工艺流体源116可经由导管114流
体耦接到处理容积104。导管114可从工艺流体源116穿过腔室主体102和基座106延伸至处
理容积104。在一个实施方式中,流体出口124可以形成在基座106中,在第一电极108径向外
部和流体容纳环112径向内部。阀118可以设置在导管114上,在流体出口124与工艺流体源
116之间。冲洗流体源120还可经由流体导管114来流体耦接到处理容积104。阀122可以设置
在导管114上,在流体出口124与冲洗流体源120之间。工艺流体源116可配置为输送在
iFGPDB工艺过程中施加电场期间所利用的流体。冲洗流体源120可配置为在iFGPEB工艺已
经执行后来输送流体以冲洗基板。

排放口128可经由导管126流体耦接到处理容积104。导管126可从排放口128延伸
穿过腔室主体102和基座106。在一个实施方式中,流体入口132可以形成在基座106中,在第
一电极108径向外部和流体容纳环112径向内部。阀130可以设置在导管126上,在流体入口
132与排放口128之间。流体,诸如来自工艺流体源116和冲洗流体源120的流体,可经由流体
入口132和排放口128从处理容积104移除。

真空源136可经由导管134耦接到第一电极108的顶表面。导管134可以延伸穿过腔
室主体102、基座106和第一电极108。如图所示,基板110可以设置在第一电极108上。当基板
110定位在第一电极108上时,导管134可定位在基板110所覆盖的区域下方。真空源136可配
置为抽真空以便将基板110固定到第一电极108。在某些实施方式中,如果基板通过其他手
段(诸如静电卡紧或机械装置(即环、销等))紧固到第一电极108上,则真空源136和导管134
可以是任选的。

热源140可经由导管138流体耦接到第一电极108。热源140可向设置在第一电极
108内的一或多个加热元件(诸如电阻式加热器)提供动力。还可预见的是,热源140可向设
置在基座106内的加热元件提供动力。热源140一般被配置为在iFGPEB工艺过程中加热第一
电极108和/或基座106,以便帮助对流体的预热。在一个实施方式中,热源140可配置为将第
一电极108加热到在约70℃与约130℃之间的温度,诸如约110℃。在其他实施方式中,热源
可耦接到导管114,以将从工艺流体源116和/或冲洗流体源120进入处理容积104内的流体
预热。温度感测装置142也可经由导管138来耦接到第一电极108。温度感测装置142(诸如热
电偶等)可通信耦接到热源140,以提供温度反馈并帮助对第一电极108的加热。

电源144也经由导管138耦接到第一电极108。电源144可配置为对第一电极供应例
如在约1V与约20kV之间。根据所利用工艺流体的类型,由电源144生成的电流可为大约数十
纳安至数百毫安的量级。在一个实施方式中,电源144可配置为生成在约1kV/m至约2MeV/m
范围内的电场。在一些实施方式中,电源144可配置为在电压控制模式或电流控制模式下操
作。在两种模式下,电源可以输出AC、DC和/或脉冲的DC波形。可按需要使用方波或正弦波。
电源144可配置成以在约0.1Hz与约1MHz之间(诸如约5kHz)的频率提供功率。脉冲DC功率或
AC功率的占空比可以在约5%与约95%之间,诸如在约20%与约60%之间。

脉冲DC功率或AC功率的上升太阳城集团和下降太阳城集团可以在约1ns与约1000ns之间,诸如
在约10ns与约500ns之间。感测装置146也可经由导管138来耦接到第一电极108。感测装置
146(诸如电压表等)可通信耦接到热源144,以提供电学反馈并帮助控制施加到第一电极
108的功率。感测装置146还可配置用于感测经由电源144施加到第一电极108的电流。

可移动杆152可设置成穿过腔室主体102、与基座106相对。杆152被配置为在Z方向
上(即朝向和远离基座106)移动,并且可以在如图所示的非处理位置与处理位置(如图2所
示)之间移动。第二电极154可耦接到杆152。第二电极154可由与第一电极108相同的材料形
成。类似于第一电极108,在某些实施方式中,可将第二电极154分段。

净化气体源158可经由导管156流体耦接到处理容积104。导管156可从净化气体源
158延伸穿过杆152和第二电极154。在某些实施方式中,导管156可由柔性材料形成,以便适
应杆152的移动。虽然并未示出,但是在替代实施方式中,导管可穿过杆152延伸到处理容积
104,而非第二电极154。阀160可以设置在导管156上,在杆152与净化气体源158之间。由净
化气体源158提供的气体可以包括氮、氢、惰性气体等等,以在iFGPEB处理过程中或之后净
化处理容积104。当需要时,净化气体可经由泵172从处理容积104排放出来。

热源170、温度感测装置168、电源166和感测装置164可经由导管162通信耦接到第
二电极154。热源170、温度感测装置168、电源166和感测装置164可类似于热源140、温度感
测装置142、电源144和感测装置146那样配置。

本文所述的实施方式涉及用于执行浸没场引导的曝光后烘烤工艺的方法和装置。
本文中公开的方法和装置可使光刻胶敏感度和光刻工艺的生产率增大。在曝光后烘烤过程
中光致酸发生剂产生的酸的随机扩散有助于线边缘/线宽度粗糙度和减小的光刻胶敏感
度。电极组件可用于在光刻工艺期间将电场施加到光刻胶层。场施加可控制光致酸发生剂
产生的带电荷物质的扩散。

限定在光刻胶层与电极组件之间的气隙可以产生施加到电极组件的压降,由此不
利地降低需要产生到光刻胶层的电场的水平。由于压降,在光刻胶层处的电场的水平可能
产生不足够或不准确的电压功率来沿某些期望的方向在光刻胶层中驱动或形成带电荷物
质。因此,可普遍造成对光刻胶层的线边缘轮廓控制减弱。

中间介质可以设置在光刻胶层与电极组件之间以防止气隙形成,以便将与光刻胶
层相互作用的电场的水平维持在某个期望水平。如此,可沿线和间距方向在期望方向上引
导由电场产生的带电荷物质,从而防止由于不准确和随机的扩散而导致的线边缘/线宽度
粗糙度。因此,所产生电场的受控水平或期望水平可使准确性和光刻胶层对于曝光和/或显
影过程的敏感度增大。在一个实例中,中间介质可为非气相介质,诸如浆料、凝胶或液体溶
液,所述中间介质当从电极组件传输到基板上设置的光刻胶层时可将所施加的电压电平有
效地维持在确定范围内。由电场生成的电荷可以在中间介质与光刻胶之间传输,这可造成
电流净流。在某些实施方式中,电流净流可以改进反应特性,诸如改进光刻胶的反应速率。
以受控电流操作电源144还有利地实现对在中间介质与光刻胶之间传输的电荷量的控制。

图2示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的在处理位置中的图1的腔室100
的横截面图。杆152可朝基座106移动到处理位置中。在处理位置中,第二电极154与基板110
之间的距离174可在约1mm与约1cm之间,诸如约2mm。可将处理流体输送到由流体容纳环112
限定和保持的处理容积104,并且第二电极154可以在杆152位于处理位置时部分或完全地
浸没。可施加功率至电极108、154中的一或两者,以便执行iFGPEB工艺。

在一些实施方式中,第一电极108和第二电极154被配置为生成平行于由基板110
限定的x-y平面的电场。例如,电极108、154可配置为在x-y平面中的y方向、x方向或另一方
向中的一者上生成电场。在一个实施方式中,电极108、154被配置为在x-y平面中和在可图
案化在基板110上的潜像线的方向上生成电场。在另一实施方式中,电极108、154被配置为
在x-y平面中并垂直于可图案化在基板110上的潜像线的方向生成电场。电极108、154可另
外或替代地配置为在z方向上(例如垂直于基板110)生成电场。

图3示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的iFGPEB腔室300的横截面图。第
三电极302可在某些方面类似于第二电极154。电介质容纳环304可耦接到第三电极302、与
杆152相对。电介质容纳环304的直径可类似于第三电极302的直径。电介质容纳环304可由
电介质材料(诸如有合适电介质特性的聚合物或陶瓷)形成。O形环308可耦接到电介质容纳
环304、与第三电极302相对,并且围绕电介质容纳环304周向地延伸。O形环308可由弹性体
材料(诸如聚合物)形成,并且可在杆152被设置在处理位置时是可压缩的。

例如,当杆152被设置在处理位置(如图2所示)时,O形环308可接触第一电极108的
区域310或基座106的区域312。第三电极302的直径和电介质容纳环304的直径可根据O形环
308接触到的期望区域310、312来选择。可预见的是,当O形环308、以及第三电极304/电介质
容纳环304被配置为接触基座106上的区域312时,O形环308接触的点可以在流体入口132的
径向向内位置,以便提供到排放口128的不受限的流体接取。在杆152设置在处理位置时,O
形环308还可经尺寸设定并定位成接触基板110的排除区。一般来说,基板110的排除区是基
板110径向向内区域,与基板110的圆周相距约1mm至约3mm的距离。在这个实施方式中,处理
容积104可由基板110、电介质容纳环304和第三电极302限定。有利地,耦接到第一电极308
的基板110的背侧可保持不暴露于工艺流体或冲洗流体下,这有助于防止流体进入真空源
136。

冲洗流体源120可经由导管156与处理容积104流体耦接,所述导管可以延伸穿过
杆152、第三电极302和电介质容纳环304。导管156的流体出口306可设置在电介质容纳环
304的内径处。冲洗流体源120和净化气体源158也可以耦接到导管156。或者,流体导管156
可穿过杆152延伸到第三电极302上方,并且向第三电极302的径向外部延伸穿过电介质容
纳环304到达流体出口306。

图4示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的iFGPEB腔室400的横截面图。腔
室400在某些方面上类似于腔室300,然而,流体容纳环112不耦接到基座106。排放装置418
可经由导管414流体耦接到处理容积104,所述导管可以延伸穿过杆152、第四电极402(其耦
接到杆152)和电介质容纳环404。在某些实施方式中,导管414可由柔性材料形成以便适应
杆152的移动。导管414的流体出口416可设置在电介质容纳环404的内径处。阀可以设置在
导管414上,在排放装置418与杆152之间。或者,导管414可穿过杆152延伸到第四电极402上
方,并且向第四电极402的径向外部延伸穿过电介质容纳环404到达流体出口416。

类似于腔室300,当杆152被设置在处理位置(如图2所示)时,第四电极402、电介质
容纳环404以及与第四电极402相对且围绕电介质容纳环404周向耦接的O形环408可经尺寸
设定成使得O形环408接触第一电极108上的区域410或基座106的区域412。在处理过程中,
可将各工艺流体和冲洗流体引入处理容积104中,所述处理容积进一步由电介质容纳环404
和第四电极402限定。流体可经由流体出口416从处理容积104排放到排放装置418。

虽然在图1至图4中未示出,升降杆可延伸穿过基座106和/或第一电极108以帮助
将基板110定位在第一电极108上。例如,当杆152处于非处理的升高位置时,升降杆可向上
延伸并从延伸穿过狭缝阀148的机器人叶片接收基板。接着,升降杆可以回缩并将基板110
定位在第一电极108上。

图5示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的iFGPEB腔室500的横截面图。腔
室500包括:腔室主体502,所述腔室主体限定处理容积504;基座506;第一电极508;以及流
体容纳环512,它们可在某些方面类似于腔室主体102、处理容积104、基座106、第一电极108
和流体容纳环112,不同之处在于腔室500的部件经尺寸设定成适应可旋转杆516以及耦接
到可旋转杆516的第二电极518。可旋转杆516可旋转地耦接到轴承构件514。轴承构件514可
耦接到腔室主体502,使得轴承构件514围绕X或Y(水平)轴旋转。

基板110可设置在第二电极518上,处于如图5所示非处理位置。图6示出在处理位
置中的图5的腔室500。已经将基板110接收在第二电极518上的可旋转杆516可围绕水平轴
旋转到如图所示的处理位置。被供应到进一步由流体容纳环512限定的处理容积504的流体
可为适于部分地或完全浸没第二电极518的量。可以执行iFGPEB工艺,并且可旋转杆516可
旋转回非处理的位置。轴承构件514还可被配置为绕Z轴(竖直轴)旋转以使可旋转杆516和
第二电极518自旋来将基板110上余留的流体排出。

图7示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
700的横截面图。腔室700包括腔室主体702,腔室主体可由金属材料(诸如铝、不锈钢和它们
的合金)制成。腔室主体702还可以由各种其他材料形成,诸如例如聚四氟乙烯(PTFE)的聚
合物和诸如聚醚醚酮(PEEK)之类的高温塑料。主体702包括流体容纳环712,所述流体容纳
环可从主体702延伸并且至少部分地限定第一处理容积704。主体702还可包括侧壁794和从
侧壁794延伸的盖796。主体702、流体容纳环712、侧壁794和盖796可以限定第二处理容积
754,所述第二处理容积在第一处理容积704的径向外部形成。开口792可由盖796限定,并且
开口792可经尺寸设定成适应基板710从中穿过。

门706可以可操作地耦接到腔室主体702,并设置成与盖796相邻。门706可由类似
于为腔室主体702选择的材料的材料形成,并且轴798可以延伸穿过门706。或者,腔室主体
702可由第一材料(诸如聚合物)形成,并且门706可由第二材料(诸如金属材料)形成。门706
可耦接到轨道(未示出),并且门可配置为在X轴上沿轨道来平移。电机(未示出)可耦接到门
和/或轨道,以便帮助门706沿X轴移动。虽然门706被示出为处于处理位置,但是门706可配
置为绕Z轴、绕轴798旋转。在旋转前,门706可沿Z轴移动远离腔室主体702并在旋转前清理
盖796。例如,门706可从所示处理位置旋转90°达到装载位置,在装载位置处基板710可从耦
接到门706的第一电极708来装载和卸载。

第一电极708,可类似第一电极108,经尺寸设定成适于将基板710附接在其上。第
一电极708还可尺寸设定成允许穿过由盖796限定的开口792。在一个实施方式中,第一电极
708可固定地耦接到门706。在另一实施方式中,第一电极708可旋转地耦接到门706。在这个
实施方式中,电机772可耦接到门706、与第一电极708相对,并且电机772可配置为使第一电
极708绕X轴旋转。第一电极708的旋转可用来在iFGPEB处理后旋干基板710。为了执行旋干,
门706可沿Z轴平移远离流体容纳环712,使得基板710不会穿过开口792。电机772可经启动
以使第一电极708自旋(其中基板710被卡紧到第一电极)以将流体从基板710的表面移除。

真空源736可与第一电极708的基板接收表面流体连通。真空源736可耦接到导管
734,所述导管从真空源736延伸穿过门706和第一电极708。一般来说,真空源736被配置为
将基板710真空卡紧到第一电极708。热源764、温度感测装置766、电源768和感测装置770还
可经由导管762来耦接到第一电极708。热源764、温度感测装置766、电源768和感测装置770
可类似于如参考图1更详细地描述的热源140、温度感测装置142、电源144和感测装置146那
样配置。

第二电极750可耦接到腔室主体702。流体容纳环712可环绕第二电极750以使得第
一处理容积704是由第二电极750、流体容纳环712和基板710限定(当门706处于处理位置
时)。O形环752可耦接到流体容纳环712,并且O形环752可由弹性体材料(诸如聚合物等)形
成。由O形环752限定的圆周可尺寸设定成适于在基板710处于如图所示处理位置时,接触基
板710的排除区。O形环752可同样尺寸设定成接触基板710的边缘。通过接触基板710,可预
见的是,O形环752可以防止流体泄露出第一处理容积704并降低或消除流体进入真空源736
的可能性。

工艺流体源716可经由导管714流体耦接到第一处理容积704。导管714可从工艺流
体源716延伸穿过腔室主体702和流体容纳环712到达与第一处理容积704相邻的入口749。
阀可以设置在导管714上,在入口749与工艺流体源716之间,以便控制处理流体至第一处理
容积704的输送。第一冲洗流体源720还可经由导管714来流体耦接到第一处理容积704。阀
722可以设置在导管714上,在入口749与第一冲洗流体源720之间,以便控制冲洗流体至第
一处理容积704的输送。工艺流体源716和第一冲洗流体源720可分别类似于如参考图1描述
的工艺流体源116和冲洗流体源120。

第一排放口728可经由导管714与第一处理容积704流体连通。阀730可以设置在导
管714上,在入口749与排放口728之间。给定腔室700的竖直取向,则经由流体入口749与第
一处理容积704流体连通的排放口728可以在将工艺流体或冲洗流体从第一处理容积704移
除时提供改进的效率。排放装置735还可经由导管731来与第一处理容积704流体连通。导管
731可延伸穿过腔室主体702和流体容纳环712到达与第一处理容积704相邻的流体出口
748。阀733可以设置在导管731上,在出口748与排放装置735之间。

在操作中,工艺流体可以从工艺流体源716提供到第一处理容积704,并且可以执
行iFGPEB工艺。在第一处理容积704利用液态工艺流体填充时,第一工艺容积704中的任何
气态流体可朝流体出口748上升。因此,气态流体可通过排放装置735从第一处理容积704移
除。在iFGPEB处理后,工艺流体可经由流体入口749和排放口728从第一处理容积704移除。
任选地,经由第一冲洗流体源720供应到第一处理容积704的冲洗流体随后可被用于在处理
位置的基板710。类似于工艺流体,冲洗流体可经由流体入口749和排放口728从第一处理容
积704移除。

第二冲洗流体源778可经由导管774与第二处理容积754流体连通。导管774可从第
二冲洗流体源778延伸穿过侧壁794到达出口780。阀776可以设置在导管774上,在出口780
与第二冲洗流体源778之间,以便控制冲洗流体至第二处理容积754的输送。在一个实施方
式中,在处于所示处理位置的基板710的iFGPEB处理后,门706可沿X轴移动远离处理位置,
使得基板710定位在与出口780类似的X轴平面(即,冲洗位置)中。一旦基板710定位在冲洗
位置,来自第二冲洗流体源778的冲洗流体就可输送到第二处理容积754和基板710。在冲洗
期间和/或之后,可用电机772使基板710自旋以将冲洗流体和其他流体/颗粒从基板710排
出。

第二排放口788也可与第二处理容积754流体连通。第二排放口788可经由导管784
流体耦接到第二处理容积754,所述导管从第二排放口788延伸穿过侧壁794到达入口790。
阀786可以设置在导管784上,在入口790与第二排放口788之间,以便控制流体/颗粒从第二
处理容积754的移除。在操作中,来自第二冲洗流体源778的冲洗流体可冲洗基板710并经由
第二排放口788从第二处理容积754移除。

净化气体源758也可与第二处理容积754流体连通。所述净化气体源758可经由导
管756流体耦接到第二处理容积754,所述导管从净化气体源758延伸穿过侧壁794到达出口
782。阀760可以设置在导管756上,在出口782与净化气体源758之间,以便控制净化气体至
第二处理容积754的输送。在操作中,净化气体可在iFGPEB处理期间和/或基板710的冲洗期
间提供,以便防止颗粒积聚在处理容积704、754内。来自净化气体源758的净化气体可经由
排放装置735从处理容积704、754移除。

图8示意性地示出根据本文所述的一个实施方式的浸没场引导的曝光后烘烤腔室
800的横截面图。腔室800类似于腔室700,然而,腔室800被定向成水平位置,而非竖直位置。
具有第一电极708耦接到其上的门802可以可滑动地耦接到升降构件804。门802被示出为处
于处理位置,并且可沿Z轴用升降构件804远离盖796竖直移动到非处理位置。在非处理位置
中,门802可绕X轴旋转180°,使得第一电极708和基板710被设置在门802上方(即,装载位
置)。在装载位置中,可将基板定位在第一电极708上和从其上移除。在操作中,基板710可以
在门802处于装载位置时紧固在第一电极708上,并且门可以旋转180°。升降构件804可使门
802沿Z轴下降到所示处理位置,并且可以执行iFGPEB处理。

图9示出执行iFGPEB工艺的方法900的操作。在操作910处,可将基板定位在第一电
极上。可以在将基板定位在第一电极上前预热第一电极。在操作920处,可将工艺流体引入
到含有基板的处理容积。还可将工艺流体在引入处理容积前预热至处理温度。在操作930
处,可将第二电极移动到处理位置。对第二电极的定位可以在操作920中引入工艺流体之
前、期间或之后执行。

在操作940处,可经由第一电极和/或第二电极将电场施加到基板。在一个实施方
式中,该场可在约60秒与约90秒之间的太阳城集团量内施加到基板。在施加场后,在操作950处,可
将工艺流体排放出去,并且可将冲洗流体引入。冲洗流体可通过使基板自旋来从基板移除,
并随后从处理容积排放出去。可将净化气体在冲洗和自旋期间或之后引入到处理容积中。
净化气体可在利用工艺流体和冲洗流体后提供改善的颗粒减少。还可使第二电极返回非处
理位置,并且可从处理腔室移除基板。在从处理腔室中移除后,可将基板定位在冷却基座
上,以在后续处理前将基板冷却到室温。

尽管上述内容针对本公开的实施方式,但也可在不脱离本公开的基本范围的情况
下设计本公开的另外和进一步的实施方式,并且本公开的范围是由随附权利要求书来确
定。

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