CN114764217A - 半导体显影工具和操作方法 - Google Patents

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CN114764217A CN202210111437.7A CN202210111437A CN114764217A CN 114764217 A CN114764217 A CN 114764217A CN 202210111437 A CN202210111437 A CN 202210111437A CN 114764217 A CN114764217 A CN 114764217A
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Abstract

本发明实施例涉及一种半导体显影工具和操作方法。本文所描述的显影工具包括分配器，所述分配器在中央部分相对于周边部分包括更多数量的喷嘴，使得显影工具能够更有效率地从靠近衬底中央的光致抗蚀剂层去除材料(相对于衬底的边缘或周边，衬底中央附近的光致抗蚀剂层厚度更厚)。以这种方式，显影工具可以减少显影操作后衬底中央附近残留在衬底上的光致抗蚀剂残留物或浮渣的量、可以实现缺陷去除及/或预防、可以提高半导体工艺吞吐量及/或可以提高半导体工艺质量。

Description

半导体显影工具和操作方法
技术领域
本发明实施例涉及一种半导体显影工具和操作方法。
背景技术
显影工具是一种半导体工艺工具，其能够使已经暴露于辐射源的光致抗蚀剂层显影以使从曝光工具转印到光致抗蚀剂层的图案显影。显影工具可通过使用化学显影剂去除光致抗蚀剂层的经曝光或未经曝光部分来使图案显影。显影工具可以将化学显影剂分配到衬底上的光致抗蚀剂层上，并且化学显影剂可以溶解光致抗蚀剂层的经曝光或未经曝光部分以暴露图案。
发明内容
根据本发明的一实施例，一种使用半导体工具的方法包括：将衬底定位在显影工具的卡盘上；旋转在所述卡盘上的所述衬底；及当所述衬底在所述卡盘上旋转时，将显影剂分配到所述衬底上的经曝光的光致抗蚀剂层上，其中通过所述显影工具的多个喷嘴将所述显影剂分配到所述衬底的中央部分上，且其中通过所述多个喷嘴中的每一者中的个别多个开口分配所述显影剂。
根据本发明的一实施例，一种半导体显影工具包括：分配器；第一多个喷嘴，其在所述分配器上，每一所述第一多个喷嘴包括个别单个开口；及第二多个喷嘴，其在所述分配器上，每一所述第二多个喷嘴包括个别多个开口。
根据本发明的一实施例，一种使用半导体工具的方法包括：在显影工具的卡盘上旋转衬底；及当所述衬底在所述卡盘上旋转时，通过第一类型的第一多个喷嘴的第一子组将显影剂分配到所述衬底的周边部分上；及当所述衬底在所述卡盘上旋转时，所述显影剂通过以下方式分配：通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的第二子组分配到所述衬底的中央部分上，及通过第二类型的第二多个喷嘴分配到所述衬底的所述中央部分上。
附图说明
本揭露的方面可经由阅读以下详细描述结合附图得到最佳理解。应注意，根据行业标准做法，各种构件未按比例绘制。实际上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。
图1是本文所描述的实例环境图。
图2是本文所描述的实例实施方案图。
图3A和3B是本文所描述的实例显影工具图。
图4A到4C是本文所描述的实例工艺手臂图。
图5是本文所描述的实例实施方案图。
图6是本文所描述的实例半导体结构图。
图7是图1的一或多个装置的实例组件图。
图8和图9是与执行显影操作有关的实例工艺流程图。
具体实施方式
以下揭露提供用于实施所提供目标的不同特征的诸多不同实施例或实例。下文将描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，这些仅为实例且不意在产生限制。例如，在以下本揭露中，在第二构件上方或第二构件上形成第一构件可包含其中形成直接接触的第一构件及第二构件的实施例，且还可包含其中可在第一构件与第二构件之间形成额外构件使得第一构件与第二构件可不直接接触的实施例。另外，本揭露可在各个实例中重复参考组件符号及/或字母。此重复是为了简单及清楚且其本身不指示所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。
此外，为便于描述，例如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语在本文中可用于描述组件或构件与另一(些)组件或构件的关系，如图中所描绘出。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语还打算涵盖装置在使用或操作中的不同定向。设备可依其它方式定向(旋转90度或依其它定向)且还可因此解释本文中所使用的空间相对描述词。
在一些情况下，可以使用高粘度材料(例如，聚酰亚胺(CxHyNzOw)或其它高粘度光致抗蚀剂材料)在衬底上形成光致抗蚀剂层。高粘度材料可能导致不均匀的光致抗蚀剂层，其中靠近衬底中央的光致抗蚀剂层的厚度相对于靠近衬底边缘或周边的光致抗蚀剂层的厚度更大。不均匀的光致抗蚀剂层可能是由于高粘度材料的流动阻力导致难以将高粘度材料分布在衬底上。此外，高粘度材料可能会在显影工艺后留下光致抗蚀剂残留物或浮渣。光致抗蚀剂残留物或浮渣可能是由于光致抗蚀剂层较厚区域中光致抗蚀剂层的不完全去除造成的(例如，这可能是由于高粘度材料在衬底上分布不均匀造成的)。光致抗蚀剂残留物或浮渣可能会干扰随后的蚀刻操作或离子植入，其中使用图案来蚀刻衬底或将离子植入衬底。
本文所描述的一些实施方案提供了一种与高粘度光致抗蚀剂材料及/或其它类型的光致抗蚀剂材料一起使用的显影工具。显影工具包括分配器，所述分配器在中央部分相对于周边部分包括更多数量的喷嘴，使得显影工具能够更有效率地从衬底中央附近的光致抗蚀剂层去除材料(相对于衬底的边缘或周边，衬底中央附近的厚度倾向于更厚)。以这种方式，显影工具可以减少显影操作后衬底中央附近残留在衬底上的光致抗蚀剂残留物或浮渣的量、可以实现缺陷去除及/或预防、可以提高半导体工艺吞吐量，及/或可以提高半导体工艺质量。
图1是其中可以实行本文所描述的系统及/或方法的实例环境100的图。如图1所示，实例环境100可以包括多个半导体工艺工具102到106和晶片/裸片传输工具108。多个半导体工艺工具102到106可以包括沉积工具102、曝光工具104、显影工具106及/或其它类型的半导体工艺工具。实例环境100中包括的工具可以包含在半导体清洁室、半导体代工厂、半导体工艺设施及/或制造设施等中。
沉积工具102是包括半导体工艺腔室和能够将各种类型的材料沉积到衬底上的一或多个装置的半导体工艺工具。在一些实施方案中，沉积工具102包括能够在例如晶片的衬底上沉积光致抗蚀剂层的旋涂工具。在一些实施方案中，沉积工具102包括化学气相沉积(CVD)工具，例如等离子体增强CVD(PECVD)工具、高密度等离子体CVD(HDP-CVD)工具、次大气压CVD(SACVD)工具、原子层沉积(ALD)工具、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工具，或其它类型的CVD工具。在一些实施方案中，沉积工具102包括物理气相沉积(PVD)工具，例如溅镀工具或其它类型的PVD工具。在一些实施方案中，实例环境100包括多种类型的沉积工具102。
曝光工具104是能够将光致抗蚀剂层暴露于辐射源的半导体工艺工具，例如紫外光(UV)源(例如深紫外光源、极紫外光(EUV)源及/或类似物)、x射线源、电子束(e-beam)源，及/或类似的光源。曝光工具104可以将光致抗蚀剂层暴露到辐射源以将图案从光掩模转印到光致抗蚀剂层。所述图案可以包括用于形成一或多个半导体装置的一或多个半导体装置层图案，可以包括用于形成半导体装置的一或多个结构的图案，可以包括用于蚀刻半导体装置的各个部分及/或类似物的图案。在一些实施方案中，曝光工具104包括扫描仪、步进器或类似类型的曝光工具。
显影工具106是半导体工艺工具，其能够使已经暴露于辐射源的光致抗蚀剂层显影以使从曝光工具104转印到光致抗蚀剂层的图案显影。在一些实施方案中，显影工具106通过去除光致抗蚀剂层的未经曝光部分来使图案显影。在一些实施方案中，显影工具106通过去除光致抗蚀剂层的经曝光部分来使图案显影。在一些实施方案中，显影工具106通过使用化学显影剂溶解光致抗蚀剂层的经曝光或未经曝光部分来使图案显影。
晶片/裸片传输工具108包括可移动机器人、机械手臂、有轨电车或轨道车、高架悬吊运输(OHT)系统、自动化材料搬运系统(AMHS)及/或用于在两者之间运输晶片及/或裸片的其它类型的装置，其用于在半导体工艺工具102到106之间及/或往返于例如晶片架、贮存室及/或类似物的其它位置传输晶片及/或裸片。在一些实施方案中，晶片/裸片传输工具108可以是经布置以行进特定路径及/或可以半自主或自主地操作的经编程装置。
图1中所示的装置的数量和设置作为一或多个实例提供。实际上，与图1所示的装置相比，可能有更多的装置、更少的装置、不同的装置或不同设置的装置。此外，图1中所示的两个或更多个装置可以在单个装置中实施，或者图1中所示的单个装置可以实施为多个分布式装置。附加地或替代地，环境100的一组装置(例如，一或多个装置)可以执行被描述为由环境100的另一组装置执行的一或多个功能。
图2是本文所描述的实例实施方案200的图。实例实施方案200可以包括在衬底202上的光致抗蚀剂层中形成图案的实例。在一些实施方案中，衬底202包括半导体晶片、组件的部分，例如用于半导体工艺工具或半导体装置的光掩模或光罩，以及其它实例。如图2所示，实例实施方案200包括由图1的实例环境100的一或多个半导体工艺工具(例如沉积工具102、曝光工具104和显影工具106)执行的操作。
如图2所示，并且经由参考标号204，衬底202通过沉积操作来处理，其中衬底202被定位在沉积工具102的卡盘206(例如，真空卡盘或其它类型的卡盘)上。沉积操作包括旋涂操作，其中经由真空力将衬底202固定到卡盘206并且围绕沉积工具102的支撑构件208的轴线自旋或旋转。当衬底202旋转时，沉积工具102通过工艺手臂212将光致抗蚀剂材料210分配到衬底202上，使得衬底202的旋转致使光致抗蚀剂材料210分布在衬底202的顶表面上。在沉积操作之后，允许光致抗蚀剂材料210在衬底202上固化。在一些实施方案中，衬底202被预烘烤以从光致抗蚀剂材料210去除溶剂以促进光致抗蚀剂材料210的固化。
在一些实施方案中，高粘度材料(例如，聚酰亚胺(CxHyNzOw)或其它高粘度光致抗蚀剂材料)用作光致抗蚀剂材料210。高粘度光致抗蚀剂材料可以允许形成更厚的光致抗蚀剂层及/或可以减少沉积操作中光致抗蚀剂材料浪费的量(因为由于较高的粘度，更少的材料从衬底上旋离)。在一些实施方案中，高粘度光致抗蚀剂材料包括具有大于大约100厘泊(cP)的粘度的材料。在一些实施方案中，高粘度光致抗蚀剂材料包括具有大于大约1000厘泊(cP)的粘度的材料。然而，使用具有不同粘度的其它光致抗蚀剂材料也在本揭露的范围内。
如图2中进一步所示，并经由参考标号214，衬底202通过曝光操作来处理，其中衬底202上的光致抗蚀剂层216被暴露于辐射以在光致抗蚀剂层216中形成图案。光致抗蚀剂层216由固化的光致抗蚀剂材料210形成于衬底202上。衬底202被定位在曝光工具104的晶片载台218上。在曝光操作中，光致抗蚀剂层216暴露于辐射220以在光致抗蚀剂层216中形成图案。所述图案可用于蚀刻衬底202、将离子植入到衬底202中、及/或执行其它类型的半导体工艺操作。
如图2进一步所示，并且经由参考标号222，衬底202通过显影操作进行处理，其中对衬底202上的经曝光的光致抗蚀剂层224进行显影以暴露图案。衬底202定位于显影工具106的卡盘226(例如，真空卡盘或其它类型的卡盘)上。衬底202经由真空力固定到卡盘226上并且围绕显影工具106的支撑构件228的轴线自旋或旋转。当衬底202旋转时，显影工具106通过工艺手臂232将显影剂230分配到衬底202上，而衬底202的旋转使得显影剂230分布在经曝光的光致抗蚀剂层224上。显影剂230包括化学显影剂例如环戊酮(CxHyOz)或其它类型的化学显影剂，其能够剥除或移除经曝光的光致抗蚀剂层224的经曝光部分或未经曝光部分以将经曝光的光致抗蚀剂层224中的图案暴露出来。
如上文所描述的，提供图2作为实例。其它实例可能与关于图2所描述的不同。
图3A和3B是本文所描述的显影工具106的图。图3A描绘出显影工具106的透视图，图3B描绘出显影工具106的横截面的正视图。如图3A和3B所示，显影工具106包括卡盘226、支撑构件228和工艺腔室302中的工艺手臂232。工艺腔室302可以经布置为密封的(例如，气密密封)，从而可以控制工艺腔室302中的环境以最小化由显影工具106处理的衬底的氧化及/或其它类型的缺陷。支撑构件228从卡盘226向下延伸。支撑构件228被定位在大约卡盘226的中央，使得卡盘226被允许围绕沿着支撑构件228的长尺寸的轴线均匀且平滑地自旋或旋转。
如图3A和3B进一步所示，显影工具106包括围绕卡盘226的涂覆器单元腔室(CUP)304。CUP304经布置以捕获由卡盘226从衬底上旋离的过量显影剂，使得过量的显影剂可以从工艺腔室302排出或以其它方式去除。
工艺手臂232包括支撑构件306和分配器308，分配器308由支撑构件306支撑并且在卡盘226上方远离支撑构件306延伸。分配器308经布置以在卡盘226旋转衬底时将显影剂230分配到定位于卡盘226上的衬底上。
如上文所描述的，提供图3A和3B作为实例。其它实例可能与关于图3A和3B所描述的不同。
图4A到4C是本文所描述的工艺手臂232的图。图4A描绘出工艺手臂232的透视图。如图4A所示，工艺手臂232的分配器308包括多个喷嘴，显影剂230通过这些喷嘴分配。分配器308包括多个不同类型的喷嘴，包括第一多个喷嘴402和第二多个喷嘴404。第二多个喷嘴404经布置以在分配显影剂230时补充第一多个喷嘴402以补偿可能由于使用高粘度光致抗蚀剂材料(例如，光致抗蚀剂材料210)造成的光致抗蚀剂层(例如，衬底202上的经曝光的光致抗蚀剂层224)中的不同厚度。
图4B描绘出工艺手臂232的分配器308的正视图。如图4B所示，喷嘴402和404从分配器308的底面向下延伸。如图4B进一步所示，分配器308可被分成多个部分，包括中央部分(Z1)和邻近中央部分(Z1)并在中央部分(Z1)的相对侧上的周边部分(Z2)。相对于包含在每一周边部分(Z2)中的喷嘴的数量，中央部分(Z1)包括更多数量的喷嘴。特别地是，分配器308的中央部分(Z1)可以包括喷嘴404和喷嘴402的第一子组，而周边部分(Z2)包括喷嘴402的第二子组。中央部分(Z1)中较大数量的喷嘴允许显影工具106相对于周边部分(Z2)中分配的显影剂230的量，在中央部分(Z1)中分配更大量的显影剂230。相对于光致抗蚀剂层的量，更大量的显影剂230允许显影工具106去除衬底上(例如，衬底202上)的更大量的光致抗蚀剂层(例如，经曝光的光致抗蚀剂层224)在周边部分(Z2)中被移除，以补偿由于使用高粘度光致抗蚀剂材料(例如，光致抗蚀剂材料210)而造成的靠近衬底中央的光致抗蚀剂层的更大厚度。
在一些实施方案中，中央部分(Z1)的大小(例如，宽度)是根据由显影工具106处理的衬底的尺寸、由显影工具106显影的光致抗蚀剂层的厚度(或估计的厚度)、用于形成由显影工具106显影的光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料的粘度、将显影剂230分配到光致抗蚀剂层上的持续时间、及/或其它类型的参数。作为实例，对于相对于其它光致抗蚀剂层来说在靠近衬底的中央部分具有更大厚度的光致抗蚀剂层、对于更高粘度的光致抗蚀剂材料、及/或对于更大的衬底(例如，相对于其它衬底具有更大宽度或直径的衬底)，可以增加中央部分(Z1)的宽度。作为另一实例，对于相对于其它光致抗蚀剂层在靠近衬底的中央部分具有较小厚度的光致抗蚀剂层、对于较低粘度的光致抗蚀剂材料、及/或对于较小的衬底(例如，相对于其它衬底具有较小宽度或直径的衬底)，可以减小中央部分(Z1)的宽度。
在一些实施方案中，中央部分(Z1)的宽度在大于0毫米到大约270毫米的范围内，使得更大量的显影剂230被分配在衬底的相应中央部分附近以补偿衬底中央部分附近较厚的光致抗蚀剂层。在一些实施方案中，周边部分(Z2)的宽度是根据中央部分(Z1)的宽度和将由显影工具106处理的衬底的尺寸，使得显影剂230被分配以完全覆盖衬底(例如，最小化及/或防止显影剂230在衬底上的覆盖范围的间隙)。例如，每一周边部分(Z2)的宽度在大于0毫米到大约15毫米的范围内，使得显影剂230完全覆盖将由显影工具106处理的衬底。然而，中央部分(Z1)的宽度和周边部分(Z2)的宽度的其它数值也在本揭露的范围内。
图4C描绘出工艺手臂232的分配器308的由下而上的视图。如上文所描述的，在一些实施方案中，喷嘴402和喷嘴404包括用于分配显影剂230的不同类型的喷嘴。每个喷嘴402可包括单个开口406，显影剂230通过所述开口分配。开口406可以具有在大约2毫米到大约50毫米范围内的直径(D1)，以在周边部分(Z2)中分配足够量的显影剂230并且最小化周边部分(Z2)中的过度显影。然而，开口406的直径(D1)的其它数值也在本揭露的范围内。
如图4C中的详细视图408所示，每个喷嘴404(或其子组)包括多个开口410。在喷嘴404中包括多个开口410使得喷嘴404能够相对于喷嘴402更精确地分配显影剂230。开口410可具有小于开口406直径(D1)的直径(D2)，以允许多个开口410被包含在喷嘴404中。在一些实施方案中，直径(D2)在大于0毫米到小于约50毫米的范围内，以在中央部分(Z1)连同喷嘴402分配足够量的显影剂230并最小化中央部分(Z1)的过度显影。然而，开口410的直径(D2)的其它数值也在本揭露的范围内。
在一些实施方案中，喷嘴404的数量包括中央部分(Z1)，在某些情况下，中央部分(Z1)的喷嘴密度是根据于各种参数。在一些实施方案中，参数包括将由显影工具106处理的衬底的尺寸、将由显影工具106显影的光致抗蚀剂层的厚度(或估计的厚度)、用于形成由显影工具106显影的光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料的粘度、将显影剂230分配到光致抗蚀剂层上的持续时间、包含在中央部分(Z1)中的喷嘴402的数量、及/或其它类型的参数。作为实例，对于相对于其它光致抗蚀剂层来说在靠近衬底的中央部分具有更大厚度的光致抗蚀剂层、对于更高粘度的光致抗蚀剂材料、对于包含在中央部分(Z1)中的较少数量的喷嘴402、及/或用于更大的衬底(例如，相对于其它衬底具有更大宽度或直径的衬底)，可以增加包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404的数量。作为另一实例，对于相对于其它光致抗蚀剂层来说在靠近衬底的中央部分具有较小厚度的光致抗蚀剂层、对于较低粘度的光致抗蚀剂材料、对于包含在中央部分(Z1)中的更多数量的喷嘴402、及/或用于较小的衬底(例如，相对于其它衬底具有较小宽度或直径的衬底)，可以减少包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404的数量。在一些实施方案中，包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404的数量在2到1000的范围内，以在中央部分(Z1)中连同喷嘴402分配足够量的显影剂230并最小化中央部分(Z1)过度显影。然而，其它数量也在本揭露的范围内。
在一些实施方案中，确定中央部分(Z1)的喷嘴密度，使得：
(L*A+M*B)/(R1*W)≥(N*A)/(R2*W)
其中A对应于包含在中央部分(Z1)中的喷嘴402的数量，B对应于包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404的数量，R1对应于中央部分(Z1)宽度的一半，R2对应于周边部分(Z2)的宽度，W对应于沿着分配器308的短尺寸的分配器308的宽度，L、M和N是积分参数。
包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404可以以各种布置设置以达到显影剂230的充分覆盖，并且达到在中央部分(Z1)中的分配特定量的显影剂230。在一些实施方案中，包含在中央部分中的喷嘴404在中央部分(Z1)中设置成单排。在一些实施方案中，包含在中央部分中的喷嘴404在中央部分(Z1)中设置成多排，如图4C中的实例所描绘。在这些实施方案中，喷嘴404的第一子组可以被包含在中央部分(Z1)中的第一排412a中并且喷嘴404的第二子组可以被包含在中央部分(Z1)中的第二排412b中。喷嘴404的额外排可以包含在中央部分(Z1)中。在一些实施方案中，喷嘴404在中央部分(Z1)的设置是根据包含在中央部分(Z1)中的喷嘴404的数量、中央部分(Z1)的宽度、喷嘴404的尺寸、及/或其它类型的参数。
如上文所描述，提供图4A到4C作为实例。其它实例可能与关于图4A到4C所描述的不同。
图5是本文所描述的实例实施方案500的图。实例实施方案500是显影操作的实例，其中使用包括喷嘴402和404的分配器308将显影剂230分配到衬底202上方的经曝光的光致抗蚀剂层224上。如图5所示，经曝光的光致抗蚀剂层224的厚度在衬底202的不同区域可以不同。具体地来说，相对于经曝光的光致抗蚀剂层224的周边部分(Z2)中的经曝光的光致抗蚀剂层224的厚度，在衬底202的中央部分(Z1)中经曝光的光致抗蚀剂层224的厚度更大。例如，这可能发生在使用高粘度光致抗蚀剂材料形成经曝光的光致抗蚀剂层224的实施方案中。
如图5所示，显影剂230通过喷嘴402的第一子组以及通过分配器308的中央部分(Z1)中和衬底202的相应中央部分(Z1)中的喷嘴404分配。显影剂230通过分配器308的周边部分(Z2)和衬底202的相应周边部分(Z2)中的喷嘴402的第二子组分配。以此方式，相对于通过分配器308的喷嘴分配到周边部分(Z2)上的显影剂230的量或体积来说，更大量或体积的显影剂230通过分配器308的更大量的喷嘴分配到中央部分(Z1)上。这使得显影工具106能够更有效率地在衬底202的中央部分(Z1)中的经曝光的光致抗蚀剂层224的较厚部分中的经曝光的光致抗蚀剂层224中使图案显影，这减少、最小化及/或防止在显影操作之后光致抗蚀剂残留物残留在衬底202上。
在一些实施方案中，两个或多个喷嘴404经布置为以不同的分配角度将显影剂230分配到经曝光的光致抗蚀剂层224上，以增加显影剂230的覆盖范围并提供对经曝光的光致抗蚀剂层224的实质均匀的覆盖。在一些实施方案中，喷嘴404中的至少一个经布置以通过喷嘴404的多个开口410以不同的分配角度将显影剂230分配到经曝光的光致抗蚀剂层224上，以增加显影剂230的覆盖范围并提供对经曝光的光致抗蚀剂层224的实质均匀的覆盖。在一些实施方案中，显影剂230通过喷嘴404的开口410以在相对于沿喷嘴404的长尺寸的轴线的大约0度到相对于沿喷嘴404的长尺寸的轴线的大约小于90度的范围内的角度分配，以提供对经曝光的光致抗蚀剂层224的实质均匀的覆盖。然而，其它分配角度也在本揭露的范围内。
图5进一步描绘出显影剂230在衬底202的中央部分(Z1)和衬底202的周边部分(Z2)中的分配图案。如图5所示，显影剂230通过喷嘴402的第一子组并通过喷嘴404分配在衬底202的中央部分(Z1)的区域502中。如图5进一步所示，显影剂230通过喷嘴402的第二子组分配在衬底202的周边部分(Z2)的区域504中。区域502相对于区域504在尺寸上可以更大使得相对于周边部分(Z2)，更大量的显影剂230被分配到中央部分(Z1)中经曝光的光致抗蚀剂层224上，以更有效率地在衬底202的中央部分(Z1)的经曝光的光致抗蚀剂层224的较厚部分中的经曝光的光致抗蚀剂层224中使图案显影。
在一些实施方案中，区域502的宽度在大于0毫米到大约270毫米的范围内以完全覆盖经曝光的光致抗蚀剂层224的较厚部分。然而，区域502的宽度的其它数值在本揭露的范围内。在一些实施方案中，区域502大约为圆形，使得宽度(W2)和宽度(W3)大约相等。在这些实施方案中，区域502的宽度对应于区域502的直径。在一些实施方案中，区域502沿一或多个轴对称，使得宽度(W2)和宽度(W3)不同。在一些实施方案中，区域504的宽度在大于0毫米到大约15毫米的范围内以完全覆盖衬底202的周边部分(Z2)中经曝光的光致抗蚀剂层224的剩余部分(例如，经曝光的光致抗蚀剂层224未被区域502覆盖的部分)。然而，区域504的宽度的其它数值在本揭露的范围内。在一些实施方案中，区域504大约为圆形，使得宽度(W4)和宽度(W5)大约相等。在这些实施方案中，区域504的宽度对应于区域504的直径。在一些实施方案中，区域504沿一或多个轴对称，使得宽度(W4)和宽度(W5)不同。
图5所描绘的实例实施方案500是显影操作中的时间快照，以图示显影剂230的分配图案的区域502和504。在实际中，衬底202被旋转，使得分配到衬底202上的显影剂230被分布以完全涂覆经曝光的光致抗蚀剂层224。
如上文所描述，提供图5作为实例。其它实例可能与关于图5所描述的不同。
图6是本文所描述的实例半导体结构610和620的图。实例半导体结构610和620可以包括半导体装置中的互连件。互连件可以包括通路或其它类型的互连件。实例半导体结构610和620使用包括高粘度光致抗蚀剂材料的光致抗蚀剂层形成。实例半导体结构610和620形成在衬底的中央部分中，其中由于使用高粘度光致抗蚀剂材料而产生的光致抗蚀剂残留物使得衬底中央部分的蚀刻性能降低。
如图6所示，由于在开口612的蚀刻(通过蚀刻工具)期间存在光致抗蚀剂残留物，实例半导体结构610的开口612相对于实例半导体结构620的开口622更小。根据光致抗蚀剂层中的图案蚀刻开口622，所述图案由本文所描述的显影工具106显影。显影工具106包含在分配器308的中央部分中的喷嘴402和404，这增加了从衬底中央部分的光致抗蚀剂层去除光致抗蚀剂材料的效率。因此，蚀刻工具能够更有效率地蚀刻开口622，这造成相对于开口612更大的开口622。
如上文所描述，提供图6作为实例。其它实例可能与关于图6所描述的不同。
图7是装置700的实例组件的图。在一些实施方案中，沉积工具102、曝光工具104、显影工具106及/或晶片/裸片传输工具108可以包括一或多个装置700及/或装置700的一或多个组件。如图7所示，装置700可以包括总线710、处理器720、存储器730、存储组件740、输入组件750、输出组件760和通信组件770。
总线710包括使装置700的组件之间能够有线及/或无线通信的组件。处理器720包括中央处理单元、图形处理单元、微处理器、控制器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列、专用集成电路及/或其它类型的处理组件。处理器720以硬件、固件或硬件和软件的组合来实施。在一些实施方案中，处理器720包括能够被编程以执行功能的一或多个处理器。存储器730包括随机存取存储器、只读存储器及/或其它类型的存储器(例如，快闪存储器、磁存储器及/或光学存储器)。
存储组件740存储与装置700的操作相关的信息及/或软件。例如，存储组件740可以包括硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、固态磁盘驱动器、光盘、数字多功能光盘及/或其它类型的非暂时性计算机可读取媒体。输入组件750使装置700能够接收输入，例如用户输入及/或感测输入。例如，输入组件750可以包括触摸屏、键盘、小键盘、鼠标、按钮、麦克风、开关、传感器、全球定位系统组件、加速度计、陀螺仪及/或致动器。输出组件760使装置700能够提供输出，例如经由显示器、扬声器及/或一个或多个发光二极管。通信组件770使装置700能够与其它设备通信，例如经由有线连接及/或无线连接。例如，通信组件770可以包括接收器、发送器、收发器、调制解调器、网络接口卡及/或天线。
装置700可以执行本文所描述的一或多个处理程序。例如，非暂时性计算机可读取媒体(例如，存储器730及/或存储组件740)可以存储一组指令(例如，一或多个指令、代码、软件代码及/或程序代码)以供由处理器720执行。处理器720可以执行所述组指令以执行本文所描述的一或多个处理程序。在一些实施方案中，由一或多个处理器720执行的一组指令使一或多个处理器720及/或装置700执行本文所描述的一或多个处理程序。在一些实施方案中，可以代替或与指令组合使用固线式电路来执行本文所描述的一或多个处理程序。因此，本文描述的实施方案不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
图7所示组件的数量和设置是作为实例提供。与图7所示的装置相比，装置700可以包括额外的组件、更少的组件、不同的组件或不同设置的组件。另外地或可替代地，装置700的一组组件(例如，一或多个组件)可以执行被描述为由装置700的另一组组件执行的一或多个功能。
图8是与在衬底上执行显影操作相关联的实例处理工艺800的流程图。在一些实施方案中，图8的一或多个处理框可以由显影工具(例如，显影工具106)来执行。另外地或可替代地，图8的一或多个处理框可以通过装置700的一或多个组件执行，例如处理器720、存储器730、存储组件740、输入组件750、输出组件760、及/或通信组件770。
如图8所示，处理工艺800可以包括将衬底定位在显影工具的卡盘上(工艺框810)。例如，如上文所描述的，衬底202可以定位在显影工具106的卡盘226上。在一些实施方案中，衬底202通过晶片/裸片传输工具108或其它工具被定位在卡盘226上。
如图8中进一步所示，处理工艺800可包括旋转在卡盘上的衬底(工艺框820)。例如，如上文所描述的，显影工具106可以在卡盘226上旋转衬底202。
如图8中进一步所示，处理工艺800可包括当衬底在卡盘上旋转时，将显影剂分配到衬底上的经曝光的光致抗蚀剂层上(框830)。例如，如上文所描述的，当衬底202在卡盘226上旋转时，显影工具106可以将显影剂230分配到衬底202上的经曝光的光致抗蚀剂层224上。在一些实施方案中，显影剂230通过显影工具106的多个喷嘴404分配到衬底202的中央部分(Z1)上。在一些实施方案中，显影剂230通过多个喷嘴404中的每一者中的个别多个开口410分配。
处理工艺800可以包括额外的实施方案，例如下文所描述的及/或与本文别处所描述的一或多个其它工艺相关的任何单个实施方案或实施方案的任何组合。
在第一实施方案中，显影剂230通过多个喷嘴404中的一个喷嘴中的多个开口410以多个不同的分配角度分配。在第二实施方案中，单独或与第一实施方案组合，中央部分(Z1)的宽度是根据用于形成经曝光的光致抗蚀剂层224的光致抗蚀剂材料210的粘度。在第三实施方案中，单独或与第一和第二实施方案中的一或多者组合，相对于衬底202的周边部分(Z2)的光致抗蚀剂层的厚度，在衬底202的中央部分(Z1)中经曝光的光致抗蚀剂层224的厚度更大。
在第四实施方案中，单独或与第一到第三实施方案中的一或多者组合，多个喷嘴404的数量是根据衬底202的尺寸、衬底202的中央部分(Z1)中经曝光的光致抗蚀剂层224的厚度、用于经曝光的光致抗蚀剂层224的光致抗蚀剂材料210的粘度、或用于将显影剂230分配到衬底202上经曝光的光致抗蚀剂层224上的持续时间中的至少一个。在第五实施方案中，单独或与第一到第四实施方案中的一或多者组合，多个喷嘴404被包含在显影工具106的分配器308的相应中央部分(Z1)中。在第六实施方案中，单独或与第一到第五实施方案中的一或多者组合，显影剂230通过多个喷嘴404分配到衬底202的中央部分(Z1)具有宽度(W2、W3)在大于0毫米到大约135毫米范围内的区域中。
尽管图8示出了处理工艺800的实例框，在一些实施方案中，与图8所描述的框相比，处理工艺800可以包括额外的框、更少的框、不同的框或不同设置的框。另外地或可替代地，处理工艺800的两个或多个框可以并行执行。
图9是与在衬底上使光致抗蚀剂层显影相关联的实例处理工艺900的流程图。在一些实施方案中，图9的一或多个处理框可以由显影工具(例如，显影工具106)来执行。另外地或可替代地，图9的一或多个处理框可以通过装置700的一或多个组件执行，例如处理器720、存储器730、存储组件740、输入组件750、输出组件760、及/或通信组件770。
如图9所示，处理工艺900可以包括在显影工具的卡盘上旋转衬底(工艺框910)。例如，如上文所描述的，显影工具106可以在显影工具106的卡盘226上旋转衬底202。
如图9进一步所示，处理工艺900可包括当衬底在卡盘上旋转时，通过第一类型的第一多个喷嘴的第一子组将显影剂分配到衬底的周边部分上(工艺框920)。例如，如上文所描述的，当衬底202在卡盘226上旋转时，通过第一类型的第一多个喷嘴402的第一子组将显影剂分配到衬底202的周边部分(Z2)上。
如图9进一步所示，处理工艺900可包括当衬底在卡盘上旋转时，显影剂通过第一类型的第一多个喷嘴的第二子组分配到衬底的中央部分上以及通过第二类型的第二多个喷嘴分配到衬底的中央部分上(工艺框930)。例如，如上文所描述的，当衬底202在卡盘226上旋转时，显影剂230通过第一类型的第一多个喷嘴402的第二子组分配到衬底202的中央部分(Z1)上以及通过第二类型的第二多个喷嘴404分配到衬底202的中央部分(Z1)上。
处理工艺900可以包括额外的实施方案，例如下文所描述的及/或与本文别处所描述的一或多个其它工艺相关的任何单个实施方案或实施方案的任何组合。
在第一实施方案中，通过所述第一类型的第一多个喷嘴402的第一子组将显影剂230分配到衬底202的周边部分(Z2)上包括通过第一类型的第一多个喷嘴402的第一子组将显影剂230分配到衬底202的周边部分(Z2)的第一区域504上，且通过第一类型的第一多个喷嘴402的第二子组和通过第二类型的第二多个喷嘴404将显影剂230分配到衬底202的中央部分(Z1)上包括通过第一类型的第一多个喷嘴402的第二子组和通过第二类型的第二多个喷嘴404将显影剂230分配到衬底202的中央部分(Z1)的第二区域502上，并且其中第二区域502相对于第一区域504更大。
在第二实施方案中，单独或与第一实施方案组合，第二区域502的宽度(W2、W3)在大于0毫米到大约135毫米的范围内，第一区域504的宽度(W4、W5)在大于0毫米到约15毫米的范围内。在第三实施方案中，单独或与第一和第二实施方案中的一或多者组合，第一类型的第一多个喷嘴402中的喷嘴中的开口406的第一直径(D1)在大约2毫米到大约50毫米的范围内，并且第二类型的第二多个喷嘴404中的喷嘴中的开口410的第二直径(D2)相对于第一直径更小。
尽管图9示出了处理工艺900的实例框，在一些实施方案中，与图9所描述的框相比，处理工艺900可以包括额外的框、更少的框、不同的框或不同设置的框。另外地或可替代地，处理工艺800的两个或多个框可以并行执行。
以这种方式，本文所描述的显影工具包括分配器，所述分配器在中央部分相对于周边部分包括更多数量的喷嘴，使得显影工具能够更有效率地从衬底中央附近的光致抗蚀剂层去除材料(相对于衬底的边缘或周边，衬底中央附近的厚度倾向于更厚)。以这种方式，显影工具可以减少显影操作后衬底中央附近残留在衬底上的光致抗蚀剂残留物或浮渣的量，这可以实现缺陷去除及/或预防、可以提高半导体工艺吞吐量、及/或可以提高半导体工艺质量。
如上文所更详细地描述，这里所描述的一些实施方案提供了一种方法。所述方法包括将衬底定位在显影工具的卡盘上。所述方法包括旋转卡盘上的衬底。所述方法包括当衬底在卡盘上旋转时，将显影剂分配到衬底上的经曝光的光致抗蚀剂层上，其中通过显影工具的多个喷嘴将显影剂分配到衬底的中央部分上，且其中通过多个喷嘴中的每一者中的个别多个开口分配显影剂。
如上文所更详细地描述，这里所描述的一些实施方案提供了一种显影工具。显影工具包括分配器。显影工具包括第一多个喷嘴，在分配器上，每一第一多个喷嘴包括个别单个开口。显影工具包括第二多个喷嘴，在所述分配器上，每一第二多个喷嘴包括个别多个开口。
如上文所更详细地描述，这里所描述的一些实施方案提供了一种方法。所述方法包括在显影工具的卡盘上旋转衬底。所述方法包括当衬底在卡盘上旋转时，通过第一类型的第一多个喷嘴的第一子组将显影剂分配到衬底的周边部分上。所述方法包括当衬底在卡盘上旋转时，显影剂通过第一类型的第一多个喷嘴的第二子组分配到衬底的中央部分上，及通过第二类型的第二多个喷嘴分配到衬底的中央部分上。
上文已概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可较佳理解本揭露的方面。所属领域的技术人员应了解，其可易于将本揭露用作设计或修改其它工艺及结构以实施相同于本文中所引入的实施例的目的及/或达成相同于本文中所引入的实施例的优点的基础。所属领域的技术人员还应认识到，这些等效建构不应背离本揭露的精神及范围，且其可在不背离本揭露的精神及范围的情况下对本文作出各种改变、替换及变更。
符号说明
100:实例环境
102:沉积工具
104:曝光工具
106:显影工具
108:晶片/裸片运输工具
200:实例实施方案
202:衬底
204:参考标号
206:卡盘
208:支撑构件
210:光致抗蚀剂材料
212:工艺手臂
214:参考标号
216:光致抗蚀剂层
218:晶片载台
220:辐射
222:参考标号
224:经曝光的光致抗蚀剂层
226:卡盘
228:支撑构件
230:显影剂
232:工艺手臂
302:工艺腔室
304:涂覆器单元腔室
306:支撑构件
308:分配器
402:第一多个喷嘴
404:第二多个喷嘴
406:开口
408:详细视图
410:开口
412a:第一排喷嘴
412b:第二排喷嘴
500:实例实施方案
502:中央部分区域
504:周边部分区域
610:半导体结构
612:开口
620:半导体结构
622:开口
700:装置
710:总线
720:处理器
730:存储器
740:存储组件
750:输入组件
760:输出组件
770:通信组件
800:实例实施工艺
810:工艺框
820:工艺框
830:工艺框
900:实例实施工艺
910:工艺框
920:工艺框
930:工艺框
D1:第一直径
D2:第二直径
R1:宽度
R2:宽度
W2:宽度
W3:宽度
W4:宽度
W5:宽度
Z1:中央部分
Z2:周边部分。

Claims (10)

1.一种使用半导体工具的方法，其包括：
将衬底定位在显影工具的卡盘上；
旋转在所述卡盘上的所述衬底；及
当所述衬底在所述卡盘上旋转时，将显影剂分配到所述衬底上的经曝光的光致抗蚀剂层上，
其中通过所述显影工具的多个喷嘴将所述显影剂分配到所述衬底的中央部分上，且
其中通过所述多个喷嘴中的每一者中的个别多个开口分配所述显影剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述多个喷嘴中的一喷嘴中的多个开口以多个不同分配角度分配所述显影剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述中央部分的宽度是以用于形成所述经曝光的光致抗蚀剂层的光致抗蚀剂材料的粘度为根据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述衬底的所述中央部分中的所述经曝光的光致抗蚀剂层的厚度相对于在所述衬底的周边部分中的所述经曝光的光致抗蚀剂层的厚度是更大的。
5.一种半导体显影工具，其包括：
分配器；
第一多个喷嘴，其在所述分配器上，每一所述第一多个喷嘴包括个别单个开口；及
第二多个喷嘴，其在所述分配器上，每一所述第二多个喷嘴包括个别多个开口。
6.根据权利要求5所述的显影工具，其中所述第二多个喷嘴中的一喷嘴的所述个别多个开口的直径小于所述第一多个喷嘴中的一喷嘴的所述个别单个开口的直径。
7.根据权利要求5所述的显影工具，其中在所述分配器的中央部分中包括所述第二多个喷嘴。
8.根据权利要求5所述的显影工具，其中所述第一多个喷嘴经布置以将显影剂分配到衬底的中央部分和所述衬底的周边部分上；且
其中所述第二多个喷嘴经布置以将所述显影剂分配到所述衬底的所述中央部分上而不分配到所述衬底的所述周边部分上。
9.一种使用半导体工具的方法，其包括：
在显影工具的卡盘上旋转衬底；及
当所述衬底在所述卡盘上旋转时，通过第一类型的第一多个喷嘴的第一子组将显影剂分配到所述衬底的周边部分上；及
当所述衬底在所述卡盘上旋转时，所述显影剂通过以下方式分配：
通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的第二子组分配到所述衬底的中央部分上，及
通过第二类型的第二多个喷嘴分配到所述衬底的所述中央部分上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的所述第一子组将所述显影剂分配到所述衬底的所述周边部分上的步骤包括：
通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的所述第一子组将所述显影剂分配到所述衬底的所述周边部分的第一区域上；且
其中通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的所述第二子组和通过所述第二类型的所述第二多个喷嘴将所述显影剂分配到所述衬底的所述中央部分上的步骤包括：
通过所述第一类型的所述第一多个喷嘴的所述第二子组和通过所述第二类型的所述第二多个喷嘴将所述显影剂分配到所述衬底的所述中央部分的第二区域上，
其中所述第二区域相对于所述第一区域是更大的。
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