CN117795433A - 用于晶片中的干式显影副产物挥发的干式显影装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本文公开了用于干式显影工艺的辐射加热系统和方法。在一些实例中，这种系统和方法可允许干式显影处理已完成后可能留于晶片表面上的挥发性卤化物通过晶片的辐射加热而被驱离晶片。在一些实例中，可在原位环境中提供这种系统和方法，其中被加热的晶片在与执行干式显影工艺相同的室内被辐射加热。在其他情况下，这种辐射加热可在其他位置进行，例如，当晶片从处理室运至另一室时或完全在另一室中时进行。
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背景技术
半导体设备(例如集成电路)的制造为涉及光刻的多步骤工艺。一般而言，该工艺包括在晶片上沉积材料，并通过光刻技术对材料进行图案化以形成半导体设备的结构特征(例如晶体管和电路)。本领域已知的典型光刻工艺的步骤包括：准备衬底；涂布光致抗蚀剂，例如通过旋涂进行；以所期望图案将光致抗蚀剂暴露于光，使光致抗蚀剂的暴露区变得更溶于或更不溶于显影溶液；通过应用显影剂溶液去除光致抗蚀剂的暴露或未暴露区来进行显影；以及后续处理以在已去除光致抗蚀剂的衬底区域上建立特征，例如通过蚀刻或材料沉积进行。
半导体设计的发展已产生在半导体衬底材料上形成更小特征的需求并受该能力驱动。此技术的进展已在“摩尔定律”中被表征为每两年将密集集成电路中的晶体管密度加倍。更确切地，芯片设计与制造已有进展，使得现代微处理器在单个芯片上可包含数十亿个晶体管及其他电路特征。这种芯片上的各个特征可能约为22纳米(nm)或更小的尺度，在一些示例中小于10nm。
制造具有这种小特征的设备的一项挑战是可靠且可重复地形成具有足够分辨率的光刻掩模的能力。目前光刻工艺通常使用193nm紫外(UV)光来对光致抗蚀剂进行暴露。光的波长明显大于将在半导体衬底上产生的特征的所期望的尺寸，该事实造成了固有问题。达到小于光波长的特征尺寸需使用复杂的分辨率增强技术，例如多重图案化。因此，对开发使用具有10nm至15nm(例如13.5nm)波长的较短波长光(例如极紫外辐射(EUV))的光刻技术有明显兴趣与研究成效。
然而，EUV光刻工艺可能出现挑战，包括低功率输出及图案化期间的光损耗。类似于193nmUV光刻中所使用的传统有机化学放大抗蚀剂(CAR)在用于EUV光刻时具有潜在的缺点，尤其是因为它们在EUV区域具有低吸收系数且光活化化学物质的扩散会导致图案模糊或线边缘粗糙度。此外，为了提供对底层设备层图案化所需的抗蚀刻性，可能须使用增加厚度的CAR，使得在传统CAR材料中图案化的小特征具有高深宽比，其有图案崩塌的风险。因此，仍需具有例如减小厚度、较大吸亮度以及较大抗蚀刻性的这种性质的改良型EUV光致抗蚀剂材料。
这里提供的背景描述是为了总体呈现本技术的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本技术的现有技术。
发明内容
本说明书中所述主题的一个或更多个实现方案的细节在附图及以下叙述中阐述。其他特征、方面以及优点将根据描述、附图以及权利要求变得显而易见。
在一些实现方案中，可提供一种装置，其包括：处理室；基座，其位于处理室内并具有晶片支撑表面，晶片支撑表面被配置成在处理室内晶片的干式显影处理期间支撑晶片；基座冷却系统，其被配置成至少冷却基座的晶片支撑表面；一个或更多个光源，其定位成将光引导至处理室内的一定位置处并且在基座上或上方；以及具有一个或更多个入口和多个出口的气体分配系统，气体分配系统被配置成将流过其中的气体从出口引出而进入基座的晶片支撑表面上方的区域中。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分该等光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可以为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源可以包括分布在整个圆形或环形区域中的多个发光二极管(LED)。
在装置的一些实现方案中，该装置可进一步包括一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间。在至少这种实现方案中，该一个或更多个窗可各自具有可对以下透光的区域：至少具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个窗可包括氧化铝或氧化硅。
在装置的一些实现方案中，该气体分配系统可包括一喷头，其延伸于晶片支撑表面上方并可竖直偏离晶片支撑表面，且至少一些出口可分布于喷头的面板的第一部分上，并延伸穿过喷头的面板的第一部分，该面板具有面向晶片支撑表面的第一表面。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源可包括多个发光二极管(LED)，且该多个LED中的LED可分布在面板的第二部分上。
在装置的一些实现方案中，该多个LED中的LED可散布在出口之间且位于面板的第二部分内。
在装置的一些实现方案中，第一部分与第二部分两者可为圆形、环形或径向对称形状并可以彼此为中心。
在装置的一些实现方案中，喷头可介于晶片支撑表面与该一个或更多个光源中的至少一些之间，且喷头可具有可对以下光至少部分透光的区域：具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
在装置的一些实现方案中，喷头可包括其上分布有出口的面板，且喷头的至少该面板可由包括氧化硅或氧化铝的材料制成。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括一个或更多个窗(或已具有一个或更多个这种窗)，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与该晶片支撑表面之间。在这种实现方案中，该一个或更多个窗可密封处理室的对应的一个或更多个孔，且该一个或更多个光源可位于处理室外部并可设置成发射光通过该一个或更多个窗而进入处理室。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括一个或更多个窗(或已具有一个或更多个这种窗)，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与该晶片支撑表面之间。在这种实现方案中，该一个或更多个光源可为位于处理室内的发光二极管，且该一个或更多个窗中的至少一些也可位于处理室内。
在装置的一些实现方案中，该装置可进一步包括一控制器，其配置成：a)确定处理室内的晶片准备用于干式显影工艺，b)使基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑，c)使气体分配系统将第一组一种或更多种处理气体流过该多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺，以及d)在(c)之后使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括一高温计，其配置成获得至少(d)期间的该晶片的温度测量值，且控制器可进一步配置成：使用高温计监测晶片的温度，以及基于晶片的温度调整该一个或更多个光源的强度水平，以使晶片的温度保持低于200℃。
在装置的一些实现方案中，控制器可进一步配置成：(e)在(c)之后使惰性气体流过气体分配系统及其出口，以及在(e)之后或期间执行(d)。
在装置的一些实现方案中，惰性气体可包括氩、氮、氙、氦、氪、或其任两者或更多者的组合。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括与处理室连接的一排出系统，且控制器可进一步配置成：在(e)的至少部分期间使排出系统从处理室中排出气体，以及在第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的剩余摩尔密度降低至发生于(c)期间的稳态气流期间第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的摩尔密度的10％或更少之后执行(d)。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成在(b)之前使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括具有多个升降销的升降销机构。在这种实现方案中，升降销机构可配置成使得升降销可相对于基座在第一位置与第二位置之间可控地移动，每一升降销在第一位置处可不向上延伸超过晶片支撑表面，每一升降销在第二位置处可向上延伸超过晶片支撑表面，且控制器可配置成在(b)与(c)两者的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第一位置。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成在(d)的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第二位置。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成在(b)之前使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度，且在(b)之前对晶片照射的至少部分期间，使升降销机构的升降销处于第二位置。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成接收指令以执行室清洁操作；使清洁晶片放置在第一室中，其中清洁晶片在其表面上具有反射性、高扩散率饰面；使该一个或更多个光源照射清洁晶片的具有反射性、高扩散率饰面的该表面达第一时间段；以及在第一时间段之后从第一室中移走清洁晶片。
在装置的一些实现方案中，该反射性、高扩散率涂层可由锡、碲或铪制成。
在装置的一些实现方案中，具有该反射性、高扩散率饰面的该表面可具有幅值等于照射晶片的来自该一个或更多个光源的光的一至两个波长的表面粗糙度。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括清洁晶片。
在一些实现方案中，可提供一种装置，其包括：第一室；第二室；通道，其被配置成连接第一室与第二室，该通道的尺寸允许晶片沿着第一室与第二室之间的第一路径移动穿过其中；基座，其位于第一室内并具有晶片支撑表面，该晶片支撑表面配置成在第一室内晶片的干式显影处理期间支撑晶片；基座冷却系统，其被配置成冷却该基座的至少该晶片支撑表面；具有一个或更多个入口和多个出口的气体分配系统，该气体分配系统配置成将流过其中的气体从出口引出进入基座的晶片支撑表面上方的区域中；以及一个或更多个光源，其设置于以下至少一者中：在第一室内并与通道相邻、在通道内、或在第二室内，其中该一个或更多个光源可以被配置成将光引导至当晶片从第一室移出并通过第二室时将通过的位置处。
在装置的一些实现方案中，该通道可包括阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，且该一个或更多个光源可靠近阀机构的最靠近基座的一侧。
在装置的一些实现方案中，该通道可包括阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，且该一个或更多个光源可靠近阀机构的距离基座最远的一侧。
在装置的一些实现方案中，该通道可包括阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，该一个或更多个光源可为多个光源，且该一个或更多个光源可包括第一组一个或更多个光源及第二组一个或更多个光源，第一组光源可设置成使得阀机构可介于第一组光源与基座之间，而第二组光源可设置成水平介于阀机构与基座之间。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源可配置成被供给功率时产生至少一细长照射区域，该照射区域在垂直于第一路径的方向上具有至少宽度D且位于第一参考平面上(其中D为晶片的直径)。
在装置的一些实现方案中，第二室可为具有一个或更多个晶片搬运机械手的真空转移模块。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括控制器，其被配置成：a)确定第一室内的晶片准备用于干式显影工艺，b)使基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑，c)使气体分配系统将第一组一种或更多种处理气体流过多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺，d)使晶片从晶片支撑表面移除，离开第一室，通过通道，并通过第二室，以及e)使该一个或更多个光源在晶片已从晶片支撑表面移除之后且在将晶片移出第一室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括排出系统，其配置成在被供给功率时将气体排出第一室，且控制器可配置成使排出系统启动以在(d)及(e)的至少部分期间保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成在(a)之前晶片从第二室移至第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括排出系统，其被配置为在被供给功率时将气体排出第一室(如果尚未包括的话)。控制器可配置成：f)在(a)之前晶片从第二室移入第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度，以及g)在(f)的至少部分期间使排出系统启动，以保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
在装置的一些实现方案中，第二室可具有可大于直径D的圆柱形参考体积的内部体积(其中D为晶片的直径)，且该一个或更多个光源可布置成在第二室内且第一参考平面中照射直径D的圆形区域。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括转移模块，其包括一个或更多个晶片搬运机械手，且第二室可介于第一室与转移模块之间。
在装置的一些实现方案中，装置可进一步包括控制器，该控制器被配置成：a)确定第一室内的晶片将准备用于干式显影工艺，b)使基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑，c)使气体分配系统使第一组一种或更多种处理气体流过该多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺，d)使晶片从晶片支撑表面移除，离开第一室，通过通道，并进入第二室，以及e)使该一个或更多个光源在晶片已从第一室移至第二室之后照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，控制器可配置成使该一个或更多个光源在晶片被移入第一室之前且在(a)之前留置于第二室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在装置的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
在一些实现方案中，可提供一方法，其包括a)将晶片放置在处理室中基座的晶片支撑表面上；b)将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑；c)将第一组一种或更多种处理气体流过气体分配系统的多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺；以及d)在(c)之后且在处理室内利用一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源可包括分布在整个圆形或环形区域中的多个发光二极管(LED)。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括引导来自该一个或更多个光源的光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间，其中该一个或更多个窗各自具有可对以下透光的区域：至少具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的范围内的一种波长或多种波长的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个窗可由包括氧化铝或氧化硅的材料制成。
在该方法的一些实现方案中，该气体分配系统可包括喷头，其延伸于晶片支撑表面上方并可竖直偏离晶片支撑表面，且至少一些出口可分布于喷头的面板的第一部分上，并延伸穿过喷头的面板的第一部分，该面板具有面向晶片支撑表面的第一表面。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源可包括多个发光二极管(LED)，且该多个LED中的LED可分布在面板的第二部分上。
在该方法的一些实现方案中，该多个LED中的LED可散布在出口之间且位于面板的第二部分内。
在该方法的一些实现方案中，第一部分与第二部分两者可为圆形、环形或径向对称形状并可以彼此为中心。
在该方法的一些实现方案中，喷头可介于晶片支撑表面与该一个或更多个光源中的至少一些之间，且喷头可具有可对以下光至少部分透光的区域：具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
在该方法的一些实现方案中，喷头可包括其上分布有出口的面板，且喷头的至少该面板可由包括氧化硅或氧化铝的材料制成。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括(如果其尚未包括)从该一个或更多个光源发射光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间。在这种实现方案中，该一个或更多个窗可密封处理室的对应的一个或更多个孔，且该一个或更多个光源可位于处理室外部并可设置成发射光通过该一个或更多个窗而进入处理室。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括(如果其尚未包括)从该一个或更多个光源发射光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间。在这种实现方案中，该一个或更多个光源可为位于处理室内的发光二极管，且该一个或更多个窗中的至少一些也可位于处理室内。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括使用高温计监测晶片的温度，以及基于晶片的温度调整该一个或更多个光源的强度水平，以使晶片的温度保持低于200℃。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括(e)在(c)之后使惰性气体流过气体分配系统及其出口，以及在(e)之后或期间执行(d)。
在该方法的一些实现方案中，惰性气体可包括氩、氮、氙、氦、氪、或其任何两者或更多者的组合。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(e)的至少部分期间使排出系统从处理室中排出气体，以及在第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的剩余摩尔密度降低至发生于(c)期间的稳态气流期间第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的摩尔密度的10％或更少之后执行(d)。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(b)之前照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(b)和(c)两者的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第一位置，其中升降销可相对于基座在第一位置与第二位置之间可控地移动。在这种实现方案中，每一升降销在第一位置处可不向上延伸超过晶片支撑表面，且每一升降销在第二位置处可向上延伸超过晶片支撑表面。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(d)的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第二位置。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(b)之前使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度，以及在(b)之前对晶片照射的至少部分期间，使升降销机构的升降销处于第二位置。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括接收指令以执行室清洁操作；使清洁晶片放置在第一室中，其中清洁晶片具有反射性、高扩散率涂层；使该一个或更多个光源照射清洁晶片达第一时间段；以及在第一时间段之后从第一室中移除清洁晶片。
在该方法的一些实现方案中，反射性、高扩散率涂层可由锡、碲或铪制成。
在该方法的一些实现方案中，具有反射性、高扩散率涂层的该表面可具有幅值等于用于照射晶片的来自该一个或更多个光源的光的一至两个波长的表面粗糙度。
在一些实现方案中，可提供一种方法，其包括：a)将晶片放置在处理室中基座的晶片支撑表面上；b)将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑；c)将第一组一种或更多种处理气体流过气体分配系统的多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺；d)通过通道将晶片从第一室移至第二室，第二室通过该通道连接至第一室；以及e)在(c)之后且在晶片正通过该通道或在第二室内时利用一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
在该方法的一些实现方案中，该通道可包括一阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，且该一个或更多个光源可靠近阀机构的最靠近基座的一侧。
在该方法的一些实现方案中，该通道可包括一阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，且该一个或更多个光源可靠近阀机构的距离基座最远的一侧。
在该装置的一些实现方案中，该通道可包括阀机构，其配置成在第一配置时密封该通道，该一个或更多个光源可为多个光源，且该一个或更多个光源可包括第一组一个或更多个光源及第二组一个或更多个光源，第一组光源可设置成使得阀机构可介于第一组光源与基座之间，而第二组光源可设置成水平介于阀机构与基座之间。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源可配置成被供给功率时产生至少一细长照射区域，该照射区域在垂直于第一路径的方向上具有至少宽度D且位于第一参考平面上(其中D为晶片的直径)。
在该方法的一些实现方案中，第二室可为具有一个或更多个晶片搬运机械手的真空转移模块。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括使排出系统启动以在(d)及(e)的至少部分期间保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括在(a)之前晶片从第二室移至第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括f)在(a)之前晶片从第二室移入第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度，以及g)在(f)的至少部分期间使排出系统或该排出系统启动，以保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
在该方法的一些实现方案中，第二室可具有可大于直径D的圆柱形参考体积的内部体积(其中D为晶片的直径)，且该一个或更多个光源可布置成在第二室内且在第一参考平面中照射直径D的圆形区域。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括转移模块，其包括一个或更多个晶片搬运机械手，且第二室可介于第一室与转移模块之间。
在该方法的一些实现方案中，该方法可进一步包括使该一个或更多个光源在晶片被移入第一室之前且在(a)之前留置于二室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，可存在多个光源，且至少大部分光源可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的每一个可配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
在该方法的一些实现方案中，该一个或更多个光源中的至少一个可为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
除了以上列出的实现方案外，从以下讨论及图中显而易见的其他实现方案将被理解为亦落入本发明的范围内。
附图说明
在以下讨论中参考以下附图；附图并非旨在限制范围，而仅为了便于以下讨论而提供。
图1描绘了包括处理室的示例性装置，处理室可用于在上面沉积有含金属光致抗蚀剂的半导体晶片上执行干式显影工艺。
图2描绘了具有类似于装置100的构件的装置。
图3描绘了不同使用配置下的图1的装置。
图4描绘了构造类似于图1的装置的示例性装置，不同的是一个或更多个光源被布置于处理室内而非处理室外。
图5描绘了类似于图4的示例性装置，不同的是一个或更多个光源已用分布在喷头的面板下侧上的多个光源来取代。
图6描绘了图5的喷头外围区域的详细视图。
图7描绘了类似于图5的另一装置，不同的是一个或更多个光源被布置于处理室内以形成以喷头为中心的几个圆形阵列。
图8描绘了图7中所示的虚线矩形内一部分光源的详细视图。
图9描绘了包括处理室的示例性装置，其具有设置于连接处理室与第二相邻室的通道中的一个或更多个光源。
图10描绘了包括处理室的示例性装置，该处理室通过通道与具有一个或更多个光源的相邻室连接，该光源可用于对包含在其中的晶片提供辐射加热。
图11描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的技术的流程图。
图12描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。
图13描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。
图14描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。
图15描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。
图16描绘了示例性清洁处理的流程图。
提供上述图是为了便于理解本发明中所讨论的构思，且旨在说明落入本发明范围内的一些实现方案，但并非意图限制—符合本公开且未描绘于图中的实现方案仍被认为在本公开的范围内。
具体实施方式
本发明总体上是关于半导体处理领域。在特定方面中，本发明是针对使用卤化物化学物质的光致抗蚀剂(例如，EUV-敏感的含金属和/或含金属氧化物光致抗蚀剂)显影的工艺和装置，以例如在EUV图案化的背景下形成图案化掩模。这种光致抗蚀剂例如可使用干式或湿式沉积或涂覆技术来提供。因此，干式显影技术可用于干式沉积或例如通过湿式工艺(如旋涂)所涂布的合适光致抗蚀剂。
在此详细参考本公开的具体实施方案。具体实施方案的示例示于附图中。尽管将结合这些具体实施方案来描述本发明，但应理解的是，其并非意在使本公开受限于这种具体实施方案。相反地，其意在涵盖可包括于本公开的精神和范围内的替代、修改和等同方案。在以下描述中，阐述了许多具体细节以对本发明提供透彻的了解。可在没有这些具体细节的一些或全部者下实行本公开。在其他实例中，不再详细描述众所周知的工艺操作，以免不必要地模糊本公开。
介绍
半导体处理中的薄膜的图案化经常是半导体制造中的重要步骤。图案化涉及光刻。在193nm光刻中，图案是通过以下打印而成：从光子源发射光子穿过掩模，因而在感光光致抗蚀剂上以该图案的形状和外形将一定区域暴露。这在光致抗蚀剂中引起化学反应，其在显影后使光致抗蚀剂的某些部分被去除，以形成该图案。
先进技术节点(如国际半导体技术发展路线图所定义)包括节点22nm、16nm或以外。例如，在16nm节点中，镶嵌(Damascene)结构中典型贯孔或线的宽度通常不大于约30nm。先进半导体集成电路(IC)和其他设备上特征的缩放正推动光刻以改善分辨率。
极紫外光(EUV)光刻可通过移动至比非EUV光刻方法所能达到的更小成像源波长来扩展光刻技术。约10-20nm或11-14nm波长(例如13.5nm波长)的EUV光源可用于领先的(leading-edge)光刻工具，也称为扫描仪。EUV辐射在广泛范围的固体和流体材料(包括石英和水蒸气)中被强吸收，因此在真空中操作。
EUV光刻利用EUV抗蚀剂，其被图案化以形成用于蚀刻下伏层的掩模。EUV抗蚀剂为通过基于液体的旋涂技术所产生的基于聚合物的化学放大抗蚀剂(CAR)。CAR的替代者为直接可光图案化的含金属氧化物膜，例如可获自Inpria(Corvallis，俄勒冈州)并描述于例如美国专利公开US2017/0102612、US2016/021660和US2016/0116839中，其以引用方式并于本文，至少用于公开可光图案化的含金属氧化物膜。这种膜可通过旋涂技术或干式气相沉积来产生。含金属氧化物膜可在真空环境中通过EUV暴露直接图案化(即，无需使用单独的光致抗蚀剂)，其提供小于30nm的图案化分辨率，例如描述于2018年6月12日公告且名称为“EUV PHOTO PATTERNING OF VAPOR-DEPOSITED METAL OXIDE-CONTAINING HARD MASKS”的美国专利第9,996,004号中和/或2019年5月9日提申且名称为“METHODS FOR MAKING EUVPATTERNABLE HARD MASKS”的国际申请第PCT/US19/31618号中，其公开内容(至少关于直接可光图案化金属氧化物膜的组成、沉积和图案化以形成EUV抗蚀剂掩模)以引用方式并于本文。一般地，图案化涉及利用EUV辐射对EUV抗蚀剂进行暴露以在抗蚀剂中形成光图案，接着根据光图案进行显影以去除一部分抗蚀剂而形成掩模。
还应理解，尽管本发明是关于以EUV光刻为例的光刻图案化技术和材料，但其也可应用于其他下一代光刻技术。除了包括目前正在使用和开发的标准13.5nmEUV波长的EUV外，与这种光刻最相关的辐射源为DUV(深UV)，其一般指使用248nm或193nm的准分子激光源、X射线(其形式上包括在X射线范围的较低能量范围处的EUV)、以及电子束(其可涵盖较宽能量范围)。具体方法可能取决于半导体衬底和最终半导体设备中使用的特定材料和应用。因此，本申请中所述的方法仅为可用于本技术的方法和材料的示例。
直接可光图案化的EUV抗蚀剂可由金属和/或金属氧化物构成或含有金属和/或金属氧化物。金属/金属氧化物因其可增强EUV光子吸收并产生二次电子和/或相对于下伏膜堆和设备层呈现较大蚀刻选择性而颇具潜力。迄今为止，这些抗蚀剂已使用湿式(溶剂)方法来进行显影，其需将晶片浸于显影溶剂中，而后进行干燥和烘烤。湿式显影不仅限制生产率，还会因表面张力效应和/或分层而导致线塌陷。
已提出干式显影技术以通过消除衬底分层和界面故障来克服这些问题。干式显影可改善性能(例如，防止因湿式显影中出现的表面张力和分层而导致线崩塌)并提高产量(例如，通过避免需移动晶片通过湿式显影机)。其他优点可包括免去使用有机溶剂显影剂、降低对粘附问题的敏感性、增加EUV吸收以改善剂量效率、以及除去基于溶解度的限制。干式显影也可提供更多可调性并且提供进一步关键尺寸(CD)控制和较佳的无残渣缺陷窗。
干式显影有其本身的挑战性，包括管理干式显影工艺所产生的副产物。本公开旨在改进干式显影工艺和处理设备。
EUV抗蚀剂的显影
根据本公开的多种方面，光图案化含金属光致抗蚀剂是通过暴露于含卤化物化学物质而显影。EUV敏感的含金属或含金属氧化物膜(例如有机锡氧化物)设置于半导体衬底上。多种可能的含金属光致抗蚀剂可例如包括含有带有机配体(其为具有1至12个碳原子于其中的烷基)连接其上的锡、碲、铪的光致抗蚀剂。EUV敏感的含金属或含金属氧化物膜在真空环境中通过EUV暴露直接图案化。接着使用显影化学物质对图案显影，以形成抗蚀剂掩模。在一些实施方案中，显影化学物质为干式显影化学物质。在一些实施方案中，干式显影化学物质可包括：氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)或有机卤化物(或其两者或更多者的混合物)，通常与惰性载气混合，惰性载气例如氩(Ar)、氦(He)、氪(Kr)、氙(Xe)或氮(N2)(或其两者或更多者的混合物)，和在一些实例中，少于5％的氧和/或氢。这种干式显影化学物质(例如，含有供给卤素的气体，如以上列出用于示例的那些)可流动横跨或越过具有潜像(latentimage)的晶片(光图案化的含金属光致抗蚀剂)，且在晶片已暴露于EUV图案化操作后，将晶片保持于在-40℃至40℃范围内的温度。这种干式显影技术可在大概5毫托(mTorr)至600mTorr范围内的室压强环境中进行，并使用温和的等离子体或热工艺，且流入干式显影化学物质，例如氢与卤化物干式显影化学物质。
一旦含金属光致抗蚀剂已暴露于所期望的光刻图案，例如，在EUV扫描仪或类似图案化设备中，可将暴露后的晶片移至干式显影室，以执行干式显影工艺，以去除其暴露区(称为扫描仪所产生的潜像)或未暴露区。在一些实现方案中，暴露后的晶片可经过暴露后烘烤(PEB)—可导致断裂的金属键(例如，基于锡的烷氧基抗蚀剂中的锡键)转变成金属-氧(例如锡-氧)键的热处理，以在暴露区中形成化学计量接近金属氧化物(例如氧化锡)的材料。这种PEB期间的未暴露区可将烷基配体保留在金属的暴露价中的一者中，例如锡的四个价中的一者中。PEB可在晶片已暴露之后但在进行干式显影工艺之前进行。典型PEB可包括例如晶片被加热至介于130℃至250℃的一个或多个温度并持续介于30秒至240秒的时间段的PEB。在一些实例中，PEB工艺可包括执行多次PEB，例如，如上所述的初始PEB，后接第二PEB，其中晶片可在受控周围环境中被加热至介于200℃至300℃之间的一温度或多个温度持续介于30秒与240秒之间的时间段。
在干式显影期间，一组一个或更多个干式显影气体可流过晶片的暴露表面。可选择干式显影气体以选择性地侵蚀/蚀刻晶片的暴露区或未暴露区。例如，含卤化物的化学物质(例如溴化氢)可用于选择性地去除光致抗蚀剂(例如有机锡抗蚀剂)的未暴露区，如上所述。这种含卤化物的化学物质可攻击未暴露区中仍连接至金属的烷基，例如仍连接至锡的烷基。相反地，可能已存在于暴露区中的烷基基团可能在暴露工艺期间已先被驱离这些暴露区，因此含卤化物的化学物质通常不会侵蚀(或最小限度地侵蚀)暴露区。例如，在基于锡的烷氧基抗蚀剂中，显影化学物质可能导致可能保留于未暴露区中的烷基锡被蚀刻掉，而可能保留的氧化锡(例如，通过PEB)可能总体上保持完整。
在干式显影工艺期间，较重的第14族元素(例如硅、锗和锡)可能形成挥发性卤化物。然而，这种卤化物的挥发性随着第14族元素的原子量增加而降低，导致这种卤化物存留于晶片的蚀刻特征内。例如，如果所使用的显影化学物质为溴化氢，而光致抗蚀剂为基于锡的烷氧基抗蚀剂，则在已完成干式显影工艺后，溴化烷基锡分子可能仍困于蚀刻特征中。如果允许这种卤化物继续存在，则可能会在晶片操作和处理的后续阶段期间释出气体，其可能污染设备，例如用于在半导体处理工具之间运送晶片的FOUP(前开式晶片传送盒)。FOUP的污染例如可能导致容纳于FOUP内的其他晶片被污染，因而进一步扩散污染。
干式显影处理之后存留于晶片上的挥发性卤化物的问题可能会因用于执行一些干式显影工艺的相对独特热环境而加剧。例如，进行干式显影处理的处理室可设计成，在干式显影工艺期间将晶片保持在接近零摄氏度的温度，例如-10℃，而室本身(以及室内的大多数设备)保持于更高温度，例如100℃。这种低温可能引起热动力以使低挥发性卤化物保持留在晶片上或促使低挥发性卤化物吸附至晶片上，例如高温壁与较低温晶片之间的热梯度可能导致可能存在于处理室内的挥发性材料(例如低挥发性卤化物)朝晶片迁移，接着吸附至晶片上。
本发明人确定，在执行干式显影工艺之后对晶片执行干式显影后烘烤(PDDB)以去除可能残留于晶片上的这种挥发性卤化物将是可行的。例如，这种PDDB可通过将晶片加热至升高温度(例如～180℃)来执行，其可能足以将大部分或全部存留的挥发性卤化物从晶片上驱除。
由于所需PDDB晶片温度(例如～180℃或更大温差，但160℃或更大温度也可行)与干式显影处理期间晶片温度(例如～-10℃)之间有大的温差，因此加热晶片以执行PDDB可能因各种原因而存在问题。例如，如果PDDB是在与进行干式显影工艺的室相同的室中进行，则这可允许可能在PDDB工艺中从晶片驱离的挥发性卤化物在使用相同系统(用以排出可能实际上在干式显影处理期间从晶片上被释放出的类似的挥发性卤化物)下被排出。然而，使用传导加热机构而在干式显影室内加热晶片(例如，使用位于基座内的嵌入式加热器传导加热晶片)可能因涉及大的温差而难以有效地执行。例如，如果基座内的嵌入式加热器用于加热晶片支撑表面，并通过传导加热由此支撑的晶片，则这些加热器所提供的大部分的热可能用于加热可能具有相较于晶片大得多的热质量的基座(代替用于加热晶片)。因此，可能需要大量时间(和功率)才能使晶片达到执行PDDB的温度。类似地，接着可能需要大量时间使基座返回至可使晶片保持于干式显影工艺温度(例如-10℃)的低温状态。基座正加热晶片或冷却以准备对后续晶片执行干式显影工艺的时间段可能会增加干式显影处理室不能用于处理另一晶片的总时间，因而降低这种干式显影工具的晶片产量。
一种替代方案是在与处理室分开的室中执行PDDB，例如，在干式显影工艺之后将晶片移至提供加热基座的独立室中，因而允许干式显影处理室中的基座能以大程度地保持于稳定状态，例如，处于允许放置其上的晶片达到约-10℃的温度，而独立室中的基座可保持于热得多的温度，例如180℃至250℃，使得放置其上的晶片可被快速加热至所需的PDDB温度。尽管这种布置可避免在等待进行基座加热/冷却时以及PDDB期间占用干式显影室，但这种布置可能需要使用额外的室，因而产生额外的成本，且仍可能带来产量损失，因为必须花费额外的时间将晶片从干式显影室移至(通过转移模块)将执行PDDB的独立室。在一些实例中，当晶片从干式显影室运至PDDB室时，也可能有增加晶片背侧污染的风险，例如，被锡污染。然而，这种实现方案可能仍是有利的，因为其允许干式显影处理室完全用于干式显影处理，因而增加其潜在产量。
可用于代替PDDB的另一替代方案是在干式显影室内进行干式显影后等离子体闪蒸(plasma flash)。在这种系统中，干式显影室可配置成在干式显影工艺完成后产生等离子体，因而产生源自等离子体的真空紫外和红外辐射并用离子轰击晶片。然而，该技术在一些示例中可能会导致含金属颗粒意外沉积在晶片上，其可能会污染晶片。离子轰击也可能导致光致抗蚀剂的边角圆化，其可能会使形成在晶片上的最终图案变差。
在考虑用于执行PDDB或类似程序的各种选项后，本发明人确定出完全不同的机制以用于执行PDDB，相较于以上所讨论的各种选项，该机制允许降低产量损失和/或成本和/或提高性能。尤其是，本发明人确定在干式显影工艺完成后辐射加热晶片将使晶片能快速加热至所需的PDDB温度，例如～250℃，并可能允许在无需修改基座温度以提供加热的情况下执行这种加热。
本文所讨论的辐射加热可使用发射出宽波长光谱的光源来执行，例如白光或以其他方式包括大波长范围的光。然而，还可具体选择所使用的光源，以主要发射特定波长(或窄波长范围)的光，以提供特定优势。例如，典型的300mm直径的硅晶片重约125克。基于0.7焦耳/克/℃的硅比热，在PDDB工艺期间将这种晶片的温度提高例如～260℃将需要输送至少22.75kJ的热能(例如，介于约20kJ至30kJ之间，考虑到温度升高量、晶片热损失、潜在加热效率不佳等的潜在变化)，以辐射转移至晶片上。可选择所使用的光源以便能够提供这种高幅值的辐射能量传递。例如，在一些实现方案中，可使用被选择以传送(在使用多个光源下，总计)0.5至5kW范围内的有用功率的一个或更多个光源，以提供这种辐射加热效能。
应理解，以下讨论中提及使用“一个或更多个光源”来执行辐射加热是指使用一个光源或多个光源，例如以下讨论的那些中的任一者。还应理解，这种光源可以各种形式提供。例如，在一些实例中，可使用提供大照射场(illumination field)的单个光源。在一些这种实现方案中，例如，可提供基于灯丝的(白炽灯)红外光源，例如红外灯泡，并与拋物线或其他反射器耦合，其可配置成将从其发射的光聚焦成相当于晶片尺寸的大致圆形的照射区域。在其他实现方案中，可使用固态照射设备，例如，红外线和/或蓝色发光二极管(LED)或类似设备。例如，可将多个表面粘着LED安置至一个或更多个衬底上，例如印刷电路板或软性印刷电路，其既可支撑LED，也可通过可位于衬底内或衬底上的电迹线将功率路由至LED。在一些实现方案中，这种LED可布置成使得其形成大致圆形、环形或径向对称图案，以在总体上提供圆形照射区。在其他实现方案中，多个LED可布置成其他图案，例如，细长图案，如线形阵列或矩形阵列，以提供其他照射区形状。
鉴于LED一般比白炽光源更加节能许多，使用大的LED阵列作为光源可允许通过这些光源在较少废热损失下(相较于等效白炽光源)进行所期望的辐射热传递。例如，LED可将向其提供的约40％的电功率转换成光(这可能会根据LED发出的光波长而变化)，而剩余的电功率则作为废热从LED散逸，即一般不适用于辐射加热。相比之下，白炽灯泡可将向其提供的约5％的电功率转换成光，而剩余的电功率则作为废热散逸。因此，相较于使用白炽光源，使用LED既可显著降低辐射加热系统的总功耗，还可显著减少为防止光源过热而需处理的废热量。
这种光源中可采用各种类型的LED。示例包括板上芯片封装(chip-on-board，COB)LED或表面粘着二极管(SMD)LED。对于SMDLED，LED芯片可熔接至可具有多个电触点的印刷电路板(PCB)上，从而可控制芯片上的每个二极管。例如，单个SMD芯片通常仅限于具有三个二极管(例如，红、蓝或绿)，其例如可单独控制以建立不同颜色(或可能具有更少二极管，例如提供特定窄光波长范围的单个二极管)。SMDLED芯片的尺寸范围可为例如2.8×2.5mm、3.0×3.0mm、3.5×2.8mm、5.0×5.0mm和5.6×3.0mm。对于COBLED，每一芯片可有多于三个的二极管提供于同一衬底上，例如九个、十二个、十个、数百个或更多。无论存在的二极管的数量，COBLED芯片通常具有一个电路和两个触点，因而提供简单设计且有效的单色应用。
如果使用基于LED的光源，使用发射主要在紫色、靛蓝色和/或蓝色光谱中(例如，在400nm至490nm波长范围内)和/或深橙色、红色、近红外和/或红外光谱(例如，在600nm至1300nm波长范围内)的光的LED可能是特别有利的。应理解，如本文所用，发射主要在特定波长范围内的光的光源是发射其光子能量的80％或更多在该特定波长范围内的光源。因此，主要发射蓝光的光源将发射其至少80％的光能于蓝色光谱内的波长中。应理解，这种光源可包括单独的单色LED或多色LED，其被控制为在辐射加热的至少一些部分期间仅以这种方式发光。例如，多色LED通常由多个单色(或窄光谱)LED组成，每一LED仅限于发射不同波长光谱的光，例如，红色LED、绿色LED和蓝色LED。可控制这种多色LED，使蓝色LED开启，绿色和红色LED关闭(或操作于比蓝色LED低得多的强度)，使得多色LED所发射的80％或更多的光能于蓝色光谱中。
通过限制所使用的LED的波长范围，甚至可进一步提高光源的功率效率。例如，发射主要在蓝色光谱中的光的LED在历史上一直具有较高的功率转换效率(辐射通量与输入电功率的比率)，其高于发射主要在红色、绿色或琥珀色光谱的光或发射宽光谱(例如白光)的光的LED。例如，发射光主要在蓝色光谱中的LED的辐射通量与输入电功率的比率可能比发射光主要在红色光谱中的LED高约50％、比发射光主要在绿色光谱中的LED高约200％、比发射光主要在琥珀色光谱中的LED高约500％。宽光谱的LED(例如白光LED)可由同时发光的多个不同颜色的LED(例如，红、绿、蓝)所组成，以产生混合波长的白光(在其示例中，红色与绿色LED的相对低效率将抵销所使用的蓝色LED的效率，或者可为与荧光粉耦合的蓝色LED，当荧光粉被蓝色波长光激发时会发出白光；然而，荧光粉激发过程会导致其自身效率损失，因此有效地降低用于激发荧光粉的蓝色LED的辐射通量与输入电功率的比率。
相较于其他可见光谱的LED，发射光主要在蓝色光谱中的LED可因此提供显著的功率节约和减少废热。此外，蓝色光谱中的光易被硅晶片吸收，无论其为掺杂硅还是本征硅，导致对于硅晶片下方结构(例如，晶片支撑件或基座)很少或没有辐射加热。例如，蓝色光谱中的光可在距离蓝光入射表面一微米左右的本征硅中被完全吸收。这导致硅晶片暴露于其中的全部或几乎全部辐射蓝色光谱(或近蓝色光谱)能量被晶片吸收并因此用于加热晶片。
相对于发射光主要在绿色光谱或琥珀色光谱中或发射宽光谱光(例如白光)的LED，发射光主要在红外和/或近红外光谱中的LED(例如以上所讨论的)可提供与发射光主要在蓝色光谱中的LED类似的益处。然而，来自红外LED(和其他红外光源)的红外光可能不会被一些硅晶片完全吸收，因为红外波长光在硅中具有比蓝色波长光更大的穿透距离。因此，可能会增加位于晶片背面的结构被红外光辐射(其穿过晶片而不被吸收/用于辐射加热晶片)加热的一些可能性。然而，掺杂型硅晶片可能具有更大的吸收特性，因而降低红外能量渗过晶片而到达晶片下方结构的可能性。
可替代使用除了LED源之外的一个或更多个光源，例如白炽灯。特别地，可使用白炽灯，但对于给定的辐射加热水平，白炽灯可能比LED(配置成提供相同辐射加热水平)所消耗的功率消耗明显更多的功率。尽管大部分白炽灯提供不佳的功率转换效率(如上所述)，但相比之下，红外白炽灯实际上具有较高的功率转换效率。
如上所述，晶片可用发射光至少在一特定波长范围或多个范围的一个或更多个光源照射。例如，如上所讨论的，可选择该一个或更多个光源以发射紫色、靛蓝色和/或蓝色光谱(400nm至490nm波长范围)中的光和/或深橙色、红色和/或红外光谱中的光(600nm至1300nm波长范围)。也可使用其他波长或波长范围，但这种范围可能不会产生上文讨论的各种益处。可选择所使用的光的光谱，以通过辐射加热有效地加热晶片，并保持所含光子能量大致小于干式显影工艺完成后可能存在于干式显影室内的各种干式显影副产物分子(例如，烷基卤化锡和氧化剂)的键能。例如，用于辐射加热的光的波长可选择具有低于约2.5eV的光子能量。在一些实现方案中，用于辐射加热的光的波长可选择具有低于约3.0eV的光子能量。尽管这可能高于可能存在的一些干式显影副产物分子的键能，并因此增加这些分子的光裂解可能性，但光子物质与副产物分子相互作用的可能性实际上可能足够低，尤其在辐射加热期间处理室内可能存在的低压下，而非有意的气相分解不致于发生或以不对晶片产生不可接受的不利影响的速率发生。例如，尽管干式沉积操作可在介于5mTorr与600mTorr之间的室压强下执行，但干式显影后烘烤操作可在低压下执行，例如在0.1mTorr至100mTorr范围内执行。PEB操作可在类似压强环境中进行，但亦可在高达大气压的室压强环境(例如760Torr)下进行。600nm至1300nm范围内的红外光或近红外光可具有～2eV至～0.95eV范围内的光子能量，因此太低而无法引起可能仍存在于处理室中的气体分子的光离子化或键断裂。同时，600nm至1130nm范围内的红外或近红外辐射一般会在距离引入这种辐射的硅表面1mm范围内的本征硅中被完全吸收。对于掺杂型硅，掺杂物的存在可能大大降低吸收深度，使得600nm至1300nm范围内的全部或几乎全部红外或近红外辐射将被标准半导体晶片厚度范围(例如，～775微米)范围内的硅完全吸收。
这种辐射加热可以各种方式和各种结构来执行。以下讨论这种结构的多种示例。
图1至9描绘了可共享许多共同构件或特征的多种示例性装置。鉴于该共通性，除非另有说明，否则在每张图中用相似附图标记表示的元件可假设为在结构、功能和特性上相似。
图1描绘了包括处理室102的示例性装置100，该处理室102可用于在其上沉积有含金属光致抗蚀剂的半导体晶片(本文也简称为晶片)108上执行干式显影工艺。晶片108可能已先在光刻图案化操作中(例如在扫描仪中)暴露于EUV辐射。处理室102可包括基座110，其可接收晶片108并在随后干式显影工艺期间将其支撑于其晶片支撑表面112上。
基座110可结合基座冷却系统118的元件，该基座冷却系统118可例如包括与冷却单元116流体连接的一个或更多个冷却通道114。冷却单元116例如可为外部冷却器单元，其可配置成将泵送通过其中的流体冷却至特定温度设定点。冷却后的流体接着可循环通过一个或更多个流体流通管线或通道并通过冷却通道114，该冷却通道114可例如布置成沿着基座110内的一个或更多个流动路径并靠近晶片支撑表面112。冷却通道114可例如布置成螺旋形、蛇形或其他配置，以允许对晶片支撑表面112上的晶片108进行分布式冷却。基座冷却系统118可例如配置成能够将晶片支撑表面112以及晶片108(当存在时)冷却至第一温度范围内的温度，例如-30℃至20℃内的温度，例如-10℃。
处理室102还可包括一个或更多个加热器130，例如电阻式插装加热器，其可被控制成将处理室102加热至升高的温度(相对于基座110的温度)，例如，-40℃至110℃范围内的温度，例如100℃。
处理室102还可包括具有多个升降销122的升降销机构120，其可在相对于基座110的第一位置与相对于基座110的第二位置之间移动。在第一位置处，升降销122可未向上延伸超过晶片支撑表面112，即升降销122不作用成将晶片108抬离晶片支撑表面112。在第二位置处，升降销延伸超出晶片支撑表面112，即升降销122的尖端可接触晶片108的下侧，因而将晶片108支撑于晶片支撑表面112上方，且晶片108实际上未接触晶片支撑表面112。升降销机构120可包括例如一个或更多个线性致动器，其可配置成使升降销122响应于一个或更多个输入而在至少第一位置与第二位置之间移动。
处理室102还可包括气体分配系统138，其可配置成在晶片108上分配用于干式显影工艺的工艺气体。气体分配系统138在本示例中包括设置于晶片支撑表面112上方的喷头148。喷头148可具有面板144，其具有可从喷头充气室149分配工艺气体的多个出口142，工艺气体通过一个或更多个入口140提供至喷头充气室149。喷头充气室149可限定在例如面板144与背板146之间。在一些实现方案中，如图1所示，背板146可通过杆部与处理室102的顶部连接。这种喷头148可被称为枝型灯架型(chandelier-type)喷头。在其他实现方案中，喷头148可整合至处理室102的顶部以形成处理室102壁的一部分。这种喷头可称为平齐安装型(flush-mount)喷头。
气体分配系统138可与多个阀150(150a、...150x-1、150x等)连接或还可包括多个阀150(150a、...150x-1、150x等)，阀150可用于响应于对应控制信号或其他输入信号以控制一种或多种工艺气体从一种或更多种气体源152(152a、...152x-1、152x等)流至该一个或更多个入口140的气流。在气流操作期间，可通过例如控制器(如本文稍后讨论)来控制一个或更多个阀150，以使来自一种或更多种气体源的气体流入气体分配系统138且接着离开出口142并进入基座110的晶片支撑表面112上方的区域。
装置100在一些实现方案中可进一步包括排出系统126，其包括排气室124(环形通道，在本示例中，其环绕在晶片支撑表面112下方居中的点)，排气室124通过一个或更多个端口或开口与处理室的内部流体连接，因而允许排出系统126的泵128对处理室102抽真空，以从处理室102中排出气体。
装置100还可包括例如通道106，其可将处理室102连接至例如第二室104，例如转移模块或其他室。通道106可包括闸阀132，其可包括闸阀致动器134，闸阀致动器134可用于可控地升高和降低闸门136，闸门136可用于密封或打开通道106，以密封式地将处理室102与第二室104密封隔离或者允许晶片108通过通道106从处理室102沿着路径传送至第二室104。应理解，闸阀132还可用其他硬件代替，例如狭缝阀、滑动门、枢转门等，其可允许在处理室102内的晶片处理期间密封通道106，并打开以在处理室102与第二室104之间传递晶片108。无论所使用的特定硬件如何，作用于密封或打开处理室(或其他室)的这种可控式可开/可关的屏障在本文中可被称为“阀机构”或类似物。这种阀机构可在第一配置与第二配置之间转换，在第一配置中通道被阀机构密封以允许通道内阀机构的任一侧存在不同压强环境，而在第二配置中，通道未被阀机构密封以允许晶片(或类似尺寸的对象)以及用于移动晶片的任何硬件(例如晶片搬运机械手的末端执行器)移动通过通道并进入或离开处理室。
装置100还可包括控制器156，其可包括一个或更多个存储器设备158和一个或更多个处理器160。该一个或更多个存储器设备158可储存计算机可执行指令，当该一个或更多个处理器160执行计算机可执行指令时，计算机可执行指令使各种构件(例如阀150、闸阀132、加热器130、基座冷却系统118、排出系统126等)执行与本文所提供的公开内容一致的各种操作。
在所描绘的示例中，装置100还包括多个光源162，其在该案例中为安置至衬底168上的LED166。衬底168可包括电迹线，其允许该一个或更多个光源可控地照射。光源162被配置成将光引向大致向下方向，例如以朝向晶片支撑表面112(如从每一光源162向外辐射的波浪线所呈现)。处理室102可包括一个或更多个孔，其被一个或更多个窗164封住，窗164可介于光源162与晶片支撑表面112之间。该一个或更多个窗164可例如由透光的氧化硅(例如石英)制成或包含氧化铝(例如蓝宝石)，使得该一个或更多个光源162所发出的光可以在相对较小衰减的情况下大体上地通过其中。例如，该一个或更多个窗口可由在用于该一个或更多个窗的厚度下对以下光透光的材料制成：至少具有介于400nm至490nm、介于600nm至1300nm、或介于400nm至490nm和介于800nm至1300nm范围内的一种波长或多种波长的光。如本文所用的术语“透光”是指在感兴趣的波长范围内的光有至少60％或更大的透光率。应理解，用于该一个或更多个窗的材料还可任选地包括一或更多种掺杂物，以例如改变其各种光学性质或在其他情况中提供一个或更多个方面增强的性能。
图1中的喷头148在本案例中还至少部分地由透光材料(如上所述)制成，因而允许来自一个或更多个光源162的辐射类似地穿过喷头148以到达晶片支撑表面112。尽管整个喷头148在该案例中无需由这种透光材料制成，但面板144与背板146的至少一部分可由这种透光材料制成，以允许晶片108的表面被从该一个或更多个光源162发射的辐射照射。在一些实现方案中，该一个或更多个光源162和/或窗164可配置成使得该一个或更多个光源所照射的区域为圆形区域，其尺寸为使得基本上整个晶片108能够被该一个或更多个光源162照射，且很少或没有来自于该一个或更多个光源162的直接光能够越过晶片108而直接照射例如晶片支撑表面112或基座110。
在这种装置中，可在晶片108已被引入处理室102并放置于晶片支撑表面112上且通过基座冷却系统118冷却至第一温度范围内的温度后进行干式显影处理。一旦晶片108已达到第一温度范围内的温度，可使一组一种或更多种干式显影处理气体从气体源152流出并通过入口140穿过喷头148，以经由出口142离开喷头148并流过晶片108。在该组一种或更多种干式显影气体的稳态流动已发生持续一预定时间段之后或直到已产生预定量的干式显影，可使该组一种或更多种气体穿过喷头148的流动停止。接着可使该一个或更多个光源162照射晶片108，以将晶片108加热至第二温度范围内的温度，其中第二温度范围的下限高于第一温度范围的上限。第二温度范围可例如介于180℃至250℃之间，例如，第二温度范围内的温度可例如为～180℃。
在晶片108已被加热至第二温度范围内的温度之后，可使该一个或更多个光源162将晶片108保持在第二温度范围内的该温度(或多个温度)持续一段时间，而PDDB可在该时段期间执行。
在一些实现方案中，在晶片108被该一个或更多个光源162照射的至少部分时间段期间，清扫气体或其他惰性气体，例如氩、氮等(该实例中的惰性气体应理解为不仅包括稀有气体，还包括氮气，其对干式显影处理中所使用的大多数气体一般不具反应性)，可流过气体分配系统138，并通过出口142进入处理室102。还可控制排出系统126，以使这种清扫气流结合气体通过排出系统126从处理室102排出发生，因而允许存在于处理室102内的潜在残余处理气体能排出处理室102。
在一些这样的实现方案中，该一个或更多个光源162对晶片108的照射可在已启动清扫气流之后执行。在一些进一步的这种实现方案中，用于干式显影工艺气流的该组一种或更多种处理气体在处理室102内的摩尔密度可降低至干式显影工艺气流期间该组一种或更多种处理气体在处理室102内的摩尔密度的10％或更少。例如，在已完成干式显影工艺之后，可使清扫气体流入处理室102中，使得处理室102内的压强升高至例如干式显影工艺期间所使用的压强的至少10倍。接着可泵抽处理室102到至少干式显影工艺期间所使用的压强水平；这具有将干式显影工艺后可能已留在室中的该一种或更多种处理气体稀释至干式显影工艺期间这些相同气体的摩尔密度的10％或更低浓度的效果。如果需要，可执行几次这种清扫和泵抽循环，以进一步降低这种气体的摩尔密度。在这种操作期间，可间歇地或连续地施加清扫气流。
在使该一个或更多个光源162照射晶片108之前的第一时段期间，清扫气流可保持于在一种或多种特定流率；第一时段可例如被预先定义且基于已显示达到所期望摩尔密度降低的时间量。
在一些实现方案中，该一个或更多个光源162还可在基座冷却系统118进行冷却和该组一种或更多种干式显影工艺气体流过晶片108之前照射晶片108。例如，可使该一个或更多个光源在该组一种或更多种干式显影工艺气体流过晶片108之前照射晶片108，以将晶片加热至第三温度范围内的温度，例如，在130℃至250℃内，例如～200℃。第三温度范围例如可为暴露后烘烤(PEB)的温度范围，其可在晶片108已暴露于EUV辐射之后但在执行干式显影工艺之前执行。
图2描绘了具有类似于装置100的构件的类似装置200。然而，装置200不以装置100的气体分配系统138为特征，而是具有气体分配系统238，其包括具有多个出口242的气体分配器248。不同于喷头148，气体分配器248本质上为环形，当从上方观看时其总体上环绕晶片108。出口242可布置为围绕晶片108中心的圆形阵列，以引导处理气体径向朝内并向下朝晶片支撑表面112，例如从环形气体分配气室250朝向晶片108中心。可提供一个或更多个入口240，其可允许使来自气体源152的气体提供至气体分配器248。
窗264可提供于处理室102的上部并介于一个或更多个光源262(其可为LED266)与晶片支撑表面112之间。LED266可安置至衬底268，衬底268可包括电迹线，其允许安置其上的该一个或更多个光源262被可控地照射。
由于气体分配器248在形状上呈环形且在窗264下方的中间处具有开口，因此气体分配器248可由无须对来自该一个或更多个光源262的光透光的材料制成。
应理解，装置100和200两者均可被修改成以稍微不同方式运作，其可允许更有效率的晶片加热和冷却，如图3所示。在图3中，再次示出装置100，但晶片108被已被升降销122(其已被致动至相对于基座110的第二位置处)提升至基座110与晶片支撑表面112上方。
通过提升晶片108使其不再与基座110的晶片支撑表面112导热接触，提供至晶片108的热在晶片108被提升时不再能够通过热传导从晶片108流向基座110。事实上，在这种情况下，晶片108与其他固体对象之间的唯一导热接触是通过升降销122接触晶片108下侧的部分。升降销122因其长且薄的性质且升降销122/晶片108接触小块区域(patches)的小面积而可提供从晶片108向外传递的可忽略的导热量。这可允许晶片108被该一个或更多个光源162更加快速地加热，比晶片108直接放置于晶片支撑表面112上时进行类似基于照射的加热的情况快许多。此外，通过在这种基于照射的加热期间使晶片108与基座110热解耦，这种装置100还可允许基座的晶片支撑表面112保持在更低得多的温度，例如，进行干式显影工艺所处的温度。
使用升降销使晶片108与基座110热解耦可与晶片108的任何基于照射的加热(其中在处理室102内进行加热，且晶片108至少水平地设置于晶片支撑表面112上方)共同实行。例如，如果晶片108将被加热以执行PEB，则晶片108可被升降销122抬离晶片支撑表面112(或可替代地，仅置于升高的升降销122上而不先接触晶片支撑表面112)。类似地，如果晶片108将被加热以执行PDDB，则在用于干式显影处理的该组一种或更多种工艺气体已流过晶片108之后，晶片108可通过升降销122被抬离晶片支撑表面112。
显然，使用该一个或更多个光源162进行辐射加热期间，使晶片108与基座110的晶片支撑表面112热解耦不仅允许该一个或更多个光源162快得多地加热晶片108，且还允许基座冷却系统118能快得多地冷却晶片108，比如果晶片108位于晶片支撑表面112上的情况快得多。在后者示例中，来自辐射加热的热将从晶片108传递至基座110，因而导致基座110潜在地变热且需对基座110进行额外冷却，以在其使晶片108冷却下来之前克服这种热量积聚。相反并如上所述，当晶片108在与晶片支撑表面112和基座110热解耦下被加热时，这允许基座冷却系统118将晶片支撑表面112保持在目标温度而无须排除例如PEB工艺期间可能提供的额外热。当晶片108在PEB工艺结束时被降低至晶片支撑表面上时，基座冷却系统118需能够去除的唯一的热仅有晶片108内包含的少量热，例如对于由硅制成并具有300mm直径且需从180℃冷却至-10℃的晶片108约7.3kJ。
应理解，使用升降销122将晶片108从晶片支撑表面112和基座110热解耦可利用本文所讨论的任何装置来实行，其中晶片108可在位于处理室102中且总体设置于基座110上方时进行辐射加热，无论具体配置为何。
图4描绘了构造类似于装置100的示例性装置400，不同的是一个或更多个光源462(其可为LED466)被设置于处理室102内而非处理室102外。这种配置免去需在处理室102的壁或顶板内包含窗164。该一个或更多个光源462在本案例中被安置至一衬底或多个衬底468，例如，其具有允许该一个或更多个光源被供给功率以提供对晶片108辐射加热的导电迹线。衬底468和该一个或更多个光源462可任选地被一个或更多个窗464覆盖，其可作用于保护该一个或更多个光源462和/或衬底468避免可能有害暴露于处理室102内的气体。在其他实现方案中，该一个或更多个光源462可各自具有独立窗464，其每一者可保护单独的光源462。在这种实现方案中，窗464在一些实例中可为例如LED封装的一部分。这可为本文所讨论的任何实现方案的情况，其中光源位于处理室和/或其他室和/或这种室之间的通道内。
在图4中，该一个或更多个光源设置于晶片支撑表面112正上方，使得来自该一个或更多个光源的光可被总体地向下引导通过喷头148(如以上关于图1所讨论的，其可至少部分地由透光材料制成，例如，诸如氧化硅或氧化铝或其变化者的材料)而到达晶片108上。
在该特定示例中，晶片108被示为处于升降销122上的升高位置，且该一个或更多个光源462发射光(由每一光源462所发出的波浪线呈现)至晶片108上，以执行例如PDDB或PEB工艺。
除了将该一个或更多个光源移至处理室102内之外，一些实现方案可包括分配在喷头(如果存在的话)下侧上的多个光源。
图5描绘了类似于图4的示例性装置500，不同的是一个或更多个光源462已用分配在喷头148的面板144下侧上的多个光源562来取代。尽管因比例因素无法见于图5中，但图6描绘了喷头148的外围区域的详细视图。图6中可见光源562，其可为LED566，沿着面板144的下侧设置并散布于喷头148的出口542之间。光源162可被窗564覆盖，其可保护光源162(和/或供其安置于上的衬底(未示出))避免暴露于干式显影处理期间可能从出口142流出的气体。
应理解，出口142与该一个或更多个光源562可未相互完全共空间。例如，出口142可分配在面板144的第一部分上，而光源562可分配或均匀地分配在面板144的第二部分(其小于第一部分)上。例如，第一部分与第二部分可例如以彼此为中心且各自可为圆形、环形或相对于其中心点呈径向对称。
这种布置可提供比先前讨论的实现方案更有效的加热机制，因为光源562被设置成使得从其发出的光直接入射至晶片108上而无需穿过喷头148。此外，这种实现方案中的喷头148无需至少部分地透光，因此可由比例如氧化硅或氧化铝更便宜且更易加工的材料制成。
图7描绘了类似于装置500的另一装置700，不同的是一个或更多个光源被布置于处理室102内以形成以喷头148为中心的几个圆形阵列。图8描绘了图7中所示的虚线矩形内一部分光源的详细视图。光源762(其在本示例中为LED)可安置至衬底768并可被窗764覆盖，窗764可保护光源762和衬底768免受可能在处理室102内的干式显影气体的影响。光源762可定向成主要沿着指向晶片支撑表面112的中心轴的轴发射光(即，朝向晶片108存在时的晶片108中心轴的所在处)，并向下朝向辐射加热期间晶片108将处于的位置。来自光源762的光可以相对较浅的角度照射晶片108，其允许来自光源的光照射整个晶片108，包括其中心部分。
衬底768可例如为软性印刷电路或类似材料，其可形成为圆锥截头体形状，以如上所述对安置其上的光源762定向。可替代地，衬底可用平坦刚性印刷电路板的圆形阵列来取代，所述印刷电路板布置成实际上形成多面圆锥截头体形状，其每一面可具有安装在其上的一个或更多个光源762。每一这种面可被定向成使得每一面的法线定向为径向向内朝向晶片支撑表面112的中心轴线并向下朝向晶片支撑表面112。
这种布置允许使用不包括透光部分的喷头148，并且还允许将喷头148与光源762设为分开的构件，使得喷头148的构造可被简化。
应理解，在以上讨论的全部实现方案中，在辐射加热操作期间，晶片108可通过使用升降销122(或用于将晶片108抬离晶片支撑表面112的其他系统)将晶片108抬离晶片支撑表面112而与基座110热解耦。
除了以上讨论的变化方面(其中晶片的辐射加热是在晶片108仍位于处理室102内时进行，例如，处于干式显影处理期间其所在(或将在)的相同水平位置)，一些实现方案可配置成在传送进出处理室102期间或在与处理室102分开的室中对晶片108提供辐射加热。
例如，图9描绘了包括处理室102的示例性装置900。如前所述，处理室102(其还可被视为“第一室”)可通过通道106连接至第二室104，其更详细地示于图9中。第二室104在此示例中为真空转移模块。真空转移模块为通常比处理室大许多的室，并作为供多个处理室连接至此处的中枢(hub)。真空转移模块通常包括一个或更多个晶片搬运机械手或其他机构，从而允许晶片被置于与其连接的处理室中且从其取出。真空转移模块与其连接的处理室之间的界面通常配有某种形式的闸阀、狭缝阀、或允许晶片处理操作期间处理室的环境与真空转移模块密封隔离的其他可控式可开/可关的屏障。真空转移模块通常与真空泵系统连接，真空泵系统允许真空转移模块在低于大气压的压强条件下操作。
在图9中，作为真空转移模块的第二室104示为具有晶片搬运机械手970，其可包括可被控制以使晶片搬运机械手970的末端执行器972能以例如沿一个或更多个轴伸展或缩回并绕着一个或更多个轴旋转的一个或更多个关节式机械臂连杆。在图9中，当晶片108通过通道106时，闸阀132示为处于打开状态，且晶片108示为被晶片搬运机械手970的末端执行器972支撑。晶片108可在执行干式显影工艺之前放进处理室102或在干式显影工艺完成后从处理室102移除期间处于这种配置。
如图9所见，一个或更多个光源962提供于通道106内，以在晶片108通过通道106期间照射晶片108。在该示例中，该组光源962被安置至通道906的顶板或顶部内表面(或为其一部分)，但可替代地安置至或延伸至处理室102和/或第二室104中。在此示例中，有两组光源962，闸阀132的两侧上各有一组。每一组光源在本质上可呈大致细长形，例如，在大致横向于晶片108在通过通道106期间移动的方向的方向上延伸穿过通道106，因而以大致细长的照射区域照射晶片108，例如，类似于线扫描仪。每组光源的长轴可例如选择为使得照射区域的宽度(横向于晶片108在参考平面中的行进方向，参考平面在晶片108正被传送通过通道106时与晶片108重合)与晶片108的直径(D)至少一样大。
应理解，尽管图9描绘了两组光源962，每组都设置于靠近闸阀132的相对侧，但其他实现方案可以这种光源靠近闸阀132的一侧或另一侧但不在闸阀132的两侧作为特征。
当晶片108被晶片搬运机械手970移动通过通道106时，可使光源962照射晶片108以辐射加热晶片108。由于晶片搬运机械手970的末端执行器972通常仅极最低程度地(例如，通过下侧的三或四个小垫或沿晶片外边缘的三或四个短区域)接触晶片108，因此通过热传导从晶片108传递至末端执行器972的热量可相对较小(类似于晶片108被支撑于升降销122上时)，因而允许通过光源962照射而传递至晶片108的大部分的热被保留在晶片108内，以更快速地加热晶片108。
在一些实现方案中，相较于晶片108处于未被该一个或更多个光源962照射的位置时，在晶片108位于该一个或更多个光源962所照射的区域内时，可例如通过控制器156使晶片搬运机械手970以降低的速度移动晶片108。在一些进一步或可替代的这种实现方案中，用于该组光源的光源962可包括光源962的子集，其可基于任一给定时间点下末端执行器972与晶片搬运机械手970的位置，独立地开启和关闭，以减少发射但对晶片108的辐射加热无显著贡献的光量。例如，如果一组光源962中的光源962在横向于晶片108行进方向的方向上排列成单行，则当晶片108开始通过光源962下方时，控制器156可仅使该组光源962中最靠近晶片中心的该一个光源或多个光源962开启—该组光源962中的其余光源962可保持在关闭状态。随着晶片108继续移动通过通道106，可开启该组光源962中的额外光源962，例如，包围该“开”光源962的连续最里面多个对的“关”光源962可在晶片108通过该组光源962下方时开启，且晶片108的越来越多表面区域存在于光源962的照射区域内。一旦晶片108到达晶片中心位于该组光源962正下方的点时，可反转该程序，随着晶片108继续其移动，连续最外面多个对的“开”光源962被关闭，而这些光源962不再有效地致力于照射晶片108(或者例如使得其所提供的照射主要是照射晶片108以外的对象)。
在又一实现方案中，具有一个或更多个光源的辐射加热系统可提供于与处理室完全分开的室内。图10描绘了处理室102通过通道106连接至第二室102的实现方案。在该示例中，第二室104可为例如介于处理室102与第三室105之间的前置室，例如真空转移模块室。第三室1005可例如通过第二通道1007与第二室104连接。例如，第二通道1007可例如任选地配备有类似于例如闸阀132(但未示出)的阀机构，以允许将第二室104与第三室1005密封隔离。
相较于处理室102，第二室104在构造上可更简单，且可例如仅具有比圆柱形参考体积(具有与晶片相同的直径)更大的内部体积。
第二室104可在其中包含有一个或更多个光源1062，其可被安置成在晶片108位于第二室104中时照射晶片108。如图所示，该一个或更多个光源1062被安置至衬底1068，衬底1068安置至第二室104的最内表面，例如第二室104的顶部内表面，以照射位于其下方的晶片108。在可替代实现方案中，该一个或更多个光源可安置于第二室104外部，且可在第二室104的顶表面中提供窗以允许该一个或更多个光源962照射晶片108。在一些实现方案中，该一个或更多个光源可布置成于晶片正被该一个或更多个光源照射时在参考平面(其与晶片重合)中产生尺寸与晶片相同的圆形照射区域。
晶片108可通过例如晶片搬运机械手1070的末端执行器1072被支撑于第二室104内，该末端执行器1072位于例如第二室104内，或如图10所示位于第三室1005内但能够伸入处理室102与第二室104两者。可替代地，第二室104可配备例如类似于升降销122的结构，使得晶片108可在光源1062进行辐射加热期间放置在其上并由其支撑，接着随后再通过例如晶片搬运机械手1070或类似装置移走。
以上对多种装置实现方案的讨论已提供关于所讨论的多种实现方案的使用方式的一些见解。以下讨论图11至16以提供关于上文所讨论的装置的可能使用方式的进一步细节。尽管以下未描述，但图11至15的技术一般还可涉及以一些方式确定待进行干式显影工艺的晶片是否存在于处理室内。这种确定可例如以响应于多种配备件的状态信息来作出，例如，如果晶片搬运机械手已被命令将晶片放入处理室，接着提供指示其已为此执行必要操作的反馈，则可确定晶片位于处理室内。在其他实现方案中，可作出更明确的确定，例如，使用指示晶片何时位于处理室内的一个特定位置或多个位置的传感器数据。这种确定还可被视为确定存在于处理室内的晶片准备好进行干式显影工艺(例如，通过将晶片冷却至低温(例如，如先前所讨论)，并可任选地在这种冷却之前使晶片进行PEB)。
图11描绘了用于执行干式显影工艺且后接干式显影后烘烤操作的技术的流程图。在图11中，该技术从框1102开始，其中将待处理的晶片放置于干式显影处理室(例如以上关于图1至8所讨论的处理室中的一者)内的基座的晶片支撑表面上。待处理的晶片为具有光图案化的含金属光致抗蚀剂(待进行干式显影工艺)的晶片。
在框1104中，可通过基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，基座冷却系统可配置成例如将具有晶片支撑件的基座的至少一部分的温度保持在第一温度范围内。第一温度范围例如可介于-30℃与20℃之间，例如以允许将晶片冷却至例如大概-10℃的温度。
一旦晶片达到第一温度范围内的所期望温度，干式显影工艺可在框1106中例如通过使第一组处理气体流过处理室的气体分配系统并流过晶片来执行。可利用可能的各种不同方式来确定晶片何时达到所期望温度，例如，仅基于晶片保持留置于基座上的时间量的开环确定、使用来自基座中温度传感器的数据来估得晶片温度或者来自远程温度传感器(例如可用于直接测量晶片温度的高温计等)的数据的闭环确定。
第一组处理气体可流过晶片达一段持续时间并处于可适于特定干式显影工艺的流动条件(例如，根据工艺配方)下。
一旦已完成干式显影工艺，晶片可在框1108中例如通过暴露于一个或更多个光源(例如以上所讨论的那些)所发射的辐射进行辐射加热。该晶片可例如被辐射加热至介于例如180℃与250℃之间的第二温度范围内的温度，例如大概180℃。晶片可在该升高温度下保持一段时间，例如长达4、5、6、7、8、9或10分钟，其足以驱除可能存在于晶片的表面上的大部分或全部挥发性卤化物。
图12描绘了用于执行干式显影工艺后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。在图12中，该技术从框1202开始，其中待处理的晶片通过暴露于来自一个或更多个光源的光而被辐射加热，以将晶片加热至介于130℃与250℃之间的第一温度范围内的温度，例如大概200℃。待处理的晶片为具有光图案化的含金属光致抗蚀剂(待进行干式显影工艺)的晶片。晶片可保持在这种温度达预定时间段，以执行暴露后烘烤(PEB)。PEB可导致断裂的金属键(例如基于锡的烷氧基抗蚀剂中的锡键)转变成金属-氧(例如锡-氧)键，以在先前光图案化期间暴露于EUV辐射的晶片区域中形成化学计量接近金属氧化物(例如氧化锡)的材料。
一旦已完成PEB，该技术可进行到框1204，其中如果晶片尚未存在于处理室内的基座的晶片支撑表面上，则可将晶片放置在基座的晶片支撑表面上。例如，在框1202期间，晶片可被升降销(其可位于例如第二位置)支撑于晶片支撑表面上方，以使晶片与晶片支撑表面和基座热解耦。在框1202结束时，可将晶片降低至晶片支撑表面上，因而使晶片与晶片支撑表面和基座导热接触。应理解，框1202(即PEB或类似操作)可任选地在技术11至15中的任一者开始时执行。
在框1206中，晶片支撑表面可保持在介于-30℃与20℃之间的第二温度范围内的温度，例如大概-10℃，以将晶片冷却至类似温度以准备用于进行干式显影工艺。
一旦晶片达到第二温度范围内的所期望温度，该技术可进行到框1208，其中第一组处理气体可流过处理室的气体分配系统并流过晶片。如图11的技术，可利用可能的各种不同方式来确定晶片何时达到所期望温度，例如，仅基于晶片保持留置于基座上的时间量的开环确定、使用来自基座中温度传感器的数据来估得晶片温度或者来自远程温度传感器(例如可用于直接测量晶片温度的高温计等)的数据的闭环确定。
第一组处理气体可流过晶片达一段持续时间并处于可适于特定干式显影工艺的流动条件(例如，根据工艺配方)下。
一旦已完成干式显影工艺，晶片可在框1210中例如通过暴露于该一个或更多个光源所发射的辐射进行辐射加热。该晶片可例如被辐射加热至介于例如180℃与250℃之间的第三温度范围内的温度，例如大概180℃。晶片可在该升高温度下保持一段时间，例如数分钟(类似于以上所讨论)，其足以驱除可能存在于晶片的表面上的大部分或全部挥发性卤化物。
图13描绘了用于执行干式显影工艺后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。在图13中，该技术从框1302开始，其中如以上讨论的其他技术，将待处理的晶片放置于干式显影处理室中的基座的晶片支撑表面上。待处理的晶片为具有光图案化的含金属光致抗蚀剂(待进行干式显影工艺)的晶片。如上所述，可在放置于基座上之前对晶片执行可选的PEB，但该未明确示于图13中。
在框1304中，可将晶片冷却至介于-30℃与20℃之间的第一温度范围内的温度，例如大概-10℃，以准备用于干式显影工艺的晶片。这种冷却可例如使用基座冷却系统来执行，以冷却基座并因此冷却晶片支撑表面和与其导热接触的晶片。
在框1306中，第一组处理气体可流过处理室的气体分配系统并流过晶片，以在晶片上执行干式显影操作。
在干式显影操作结束时，可执行框1308，以使用例如提供于装置中的升降销将晶片抬离基座。一旦晶片从基座热解耦，晶片可接着在框1310中暴露于来自一个或更多个光源的辐射加热，以将晶片加热至介于180℃与250℃之间的第二温度范围内的温度，例如大概180℃，以进行干式显影后烘烤，驱除干式显影操作后可能残留的任何存留的挥发性卤化物。
在晶片已加热至第二温度范围内的温度持续例如预定时间段之后，晶片可接着从处理室取出，以进行进一步处理。
图14描绘了用于执行干式显影工艺后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。尽管图11至13的技术可例如在如装置100至7之类的装置中实行，但图14的技术可例如在如装置900之类的装置中实行。
图14的技术可从框1402开始，其中如以上讨论的其他技术中，待处理的晶片被放置于干式显影处理室中的基座的晶片支撑表面上。待处理的晶片为具有光图案化的含金属光致抗蚀剂(待进行干式显影工艺)的晶片。如上所述，可在放置于基座上之前对晶片执行可选的PEB，但这未明确示于图14中。
在框1404中，可将晶片冷却至介于-30℃与20℃之间的第一温度范围内的温度，例如大概-10℃，以准备用于干式显影工艺的晶片。这种冷却可例如使用基座冷却系统来执行，以冷却基座并因此冷却晶片支撑表面和与其导热接触的晶片。
在框1406中，第一组处理气体可流过处理室的气体分配系统并流过晶片，以在晶片上执行干式显影操作。
在干式显影操作结束时，可执行框1408，以使用例如提供于装置中的升降销将晶片抬离基座。晶片可接着在框1410中被移出处理室并进入将处理室与相邻室(例如真空转移模块)连接的通道。这种晶片移动可通过晶片搬运机械手来执行，该晶片搬运机械手可位于相邻室内，并可被控制成伸入处理室并用末端执行器将晶片抬离升降销。接着可控制晶片搬运机械手，以将末端执行器以及其所支撑的晶片从处理室缩回并通过通道。
在框1412中，晶片可通过设置于通道内晶片上方的一个或更多光源的照射而受到辐射加热。在一些实现方案中，在晶片通过通道且该一个或更多个光源提供照射期间，晶片搬运机械手可被控制成在将晶片运送通过通道时以较慢的速度移动，以提供额外时间用于晶片加热(或保持在升高温度下)，以更彻底地去除可能存留于其上的任何挥发性卤化物。该一个或更多个光源对晶片提供的辐射加热可例如将晶片加热至介于180℃与250℃之间的第二温度范围内的温度，例如大概180℃，以执行干式显影后烘烤。
应理解，在一些实现方案中，在框1408和1410的全部或部分期间，可使配置成从处理室排出气体的装置的排出系统操作成对处理室抽真空或部分真空，以使处理室内的压强低于相邻室的压强，因而导致可能因辐射加热而从晶片中逸出的挥发性卤化物(或其他物质)被吸入处理室并进入排出系统进行处理。在一些这种实现方案中，如果相邻室也与对应排出系统连接，则还可控制相邻室的排出系统不抽吸成导致相邻室具有低于处理室的压强的竞争真空。
由于处理室可为已配置成处理并处置干式显影处理期间可能产生的这种副产物，故这种实现方案允许在无潜在需要用于相邻室的额外冗余硬件下处理这种副产物。
在晶片已被加热至第二温度范围内的温度持续例如预定时间段之后，晶片可接着从处理室取出以进行进一步处理。
如果要在图14的技术中执行PEB，则当晶片通过通道运进处理室时，可在晶片上执行与框1410和1412中的操作类似的操作。类似地，在一些实现方案中，排出系统可以类似于上述的方式来控制，以在PEB期间将PEB的潜在副产物吸入处理室的排出系统。
图15描绘了用于执行干式显影工艺后接干式显影后烘烤操作的另一技术的流程图。如前所述，尽管图11至13的技术可例如在如装置100至7之类的装置中实行，而图14的技术可在如装置900之类的装置中实行，且图15的技术例如可在如装置1000之类的装置中实行。
图15的技术可从框1502开始，其中如以上讨论的其他技术中，待处理的晶片被放置于干式显影处理室中的基座的晶片支撑表面上。待处理的晶片为具有光图案化的含金属光致抗蚀剂(待进行干式显影工艺)的晶片。如上所述，可在放置于基座上之前对晶片执行可选的PEB，但此未明确示于图15中。
在框1504中，可将晶片冷却至介于-30℃与20℃之间的第一温度范围内的温度，例如大概-10℃，以准备用于干式显影工艺的晶片。这种冷却可例如使用基座冷却系统来执行，以冷却基座并因此冷却晶片支撑表面和与其导热接触的晶片。
在框1506中，第一组处理气体可流过处理室的气体分配系统并流过晶片，以在晶片上执行干式显影操作。
在干式显影操作结束时，可执行框1508，以使用例如提供于装置中的升降销将晶片抬离基座。晶片可接着在框1510中被移出处理室并进入连接处理室与相邻室(例如干式显影后烘烤室)的通道。这种晶片移动可通过晶片搬运机械手来执行，该晶片搬运机械手可位于相邻室或第二室可与其连接的另一室(例如真空转移模块)内。该晶片搬运机械手可被控制成伸入处理室并用末端执行器将晶片抬离升降销。接着可控制晶片搬运机械手，以将末端执行器以及其所支撑的晶片从处理室缩回并通过通道而进入第二室。
一旦晶片位于第二室内，晶片可在框1512中通过可设置于第二室内晶片上方的一个或更多个光源的照射而受到辐射加热。在一些实现方案中，晶片可放置于第二室内的支撑结构上。这种支撑结构可例如类似于处理室中所使用的升降销，例如与晶片具有最低程度的接触，因此在辐射加热期间从晶片提供非常少或可忽略的热损失。
该一个或更多个光源对晶片提供的辐射加热可例如将晶片加热至介于180℃与250℃之间的第二温度范围内的温度，例如大概180℃，以执行干式显影后烘烤。
在晶片已被加热至第二温度范围内的温度持续例如预定时间段之后，晶片可接着从处理室取出以进行进一步处理。
如果要在图15的技术中执行PEB，则在执行框1502至1510之前，当晶片通过第二室传送进处理室时，可在晶片位于第二室时执行与框1512中的操作类似的操作。类似地，在一些实现方案中，排出系统可以类似于上述的方式来控制，以在PEB期间将PEB的潜在副产物吸入处理室的排出系统。
在图15的技术的一些实现方案中，可操作处理室的排出系统，以使处理室内的压强小于第二室内的压强；当处理室与第二室之间的通道保持打开并存在这种压强差时，这可作用为将可能通过框1512中的辐射加热(或框1502至1510之前所执行的类似加热以执行PEB)驱出晶片的任何副产物抽进排出系统以妥善处理。
装置(例如装置100至700)还可特别配置成使用该一个或更多个光源对处理室102执行室清洁操作。图16描绘了示例性的这种清洁程序的流程图。
在框1602中，可将清洁晶片放置于处理室内。清洁晶片可手动放置于处理室内，或者可通过晶片搬运机械手放置来引入，例如，通过真空转移模块的晶片搬运机械手从指定位置(例如从FOUP上的特定晶片槽或从位于装置上的特殊容纳站)取回并接着放入处理室内。装置的控制器可接收执行室清洁操作的命令，其可导致控制器驱使装置执行图16的技术的操作。
清洁晶片可为在处理室内进行处理的典型晶片的尺寸和形状，但可特别配置成具有漫射上表面。换言之，清洁晶片面向该一个或更多个光源(或最终被其照射)的表面可能具有稍微粗糙的表面，该表面可作用成漫射和散射来自该一个或更多个光源(以无规则但相对均匀的方式围绕晶片)的辐射。例如，清洁晶片可在面向该一个或更多个光源的该侧上具有与由该一个或更多个光源所发射的光的一至两个波长相当的表面粗糙度。在一些实现方案中，清洁晶片可具有经表面加工的上表面，其中漫射率介于感兴趣波段中(例如在400nm至490nm范围和/或600nm至1300nm范围中)的总反射率的60％与100％之间。
在一些实现方案中，校准晶片的表面可涂有与在处理室内干式显影的晶片上存在的材料相同或相似的材料。例如，如果处理室用于对具有含金属光致抗蚀剂(例如，含有锡、铪或碲的光致抗蚀剂)的晶片干式显影，则清洁晶片可具有可涂有类似材料(例如，锡、铪或碲)的上表面。清洁晶片的下侧可例如保持无涂层，以确保晶片支撑表面仅接触与在实际晶片处理期间引入处理室的材料相似的材料。
在框1604中，可使清洁晶片被该一个或更多个光源照射。来自照射晶片的该一个或更多个光源的光可从晶片漫射，接着可照射在可能例如有挥发性卤化物存在于其上的处理室与其内配备(例如气体分配系统的部分、基座等)的各种表面。当反射光照射这种表面时，其可使它们受到辐射加热，因而有助于驱除可能存留在其上的任何存留的挥发性卤化物。
在一些实现方案中，处理室可使用具有相对高热传导率(例如300K下约0.15W/mK或更高)的气体(例如氦)来维持处于相对低的绝对压强下，例如几十托，其可作用为有助于平衡其接触的温度壁表面中可能存在的温差，因而导致更均匀的室壁温度分配。在一些这样的实现方案中，处理室的排出系统和气体分配系统可在清洁操作期间被控制成维持相对高的体积流率通过处理室，例如，等于例如每分钟处理室的自由体积的至少6倍(每秒处理室的自由体积的1/10)。这种气流可能导致分子拖曳效应(molecular drag effect)，其可作用为有助于将清洁程序期间可能释出的挥发性卤化物、水以及例如有机金属卤化物和金属卤化物(例如溴化烷基锡)引出处理室外。
在一些实现方案中，在清洁晶片暴露于来自该一个或更多个光源的光的至少部分期间，清洁晶片可例如使用升降销而被支撑于处理室内的基座的晶片支撑表面上方。以这种方式将清洁晶片从晶片支撑表面升起以使可能已聚集在晶片支撑表面(通常被晶片覆盖)的部分上的潜在工艺残留物能够例如通过来自该一个或更多个光源的反射辐射所提供的加热而潜在地被去除。
一旦已完成清洁操作完成，例如，在预定时间段之后，接着可在框1606将清洁晶片从处理室中移除，并可恢复正常的处理操作。
应理解，本文讨论涉及将晶片辐射加热至特定温度范围内的温度或特定温度的任何技术可利用例如来自远程温度传感器的数据以闭环方式执行。例如，本文讨论的装置可配备有一个或更多个远程温度传感器，例如高温计，其可用于在无需与晶片接触下获得晶片的温度测量值。例如，可使用安置于处理室内或安置于处理室外部但能够通过处理室的窗对晶片具有视线(line-of-sight)的高温计，以获得晶片上一个或更多个点的温度测量值。在一些实现方案中，这种测量值可用于指引对该一个或更多个光源的控制，例如，装置的控制器可使该一个或更多个光源的强度降低或使该一个或更多个光源关闭一段时间而后在晶片温度达到一定温度阈值时再次开启，以使提供至晶片的辐射热量减少。这种强度或照射时间的减少降低传递至晶片的热量，防止其可能超过所讨论的加热操作的相关温度范围。如果必要，控制器还可使该一个或更多个光源增加强度、或减少该一个或更多个光源关闭的时间段，以在晶片温度开始漂移至低于相关温度范围的下限时使晶片温度再次升高。例如，可能需将晶片温度保持在低于约200℃的水平，以避免损坏晶片和/或可能包括在其上的结构或特征。控制器可配置成监测晶片温度，接着调整该一个或更多个光源所发射的光的强度(例如，通过降低供应至LED或其他照射设备的电压或电流、或通过使LED在开启与关闭状态之间快速循环，例如，类似于消费者LED可调光灯泡(consumer LED dimmablebulb)的操作方式)、或该一个或更多个光源的照射持续时间，以减少晶片温度接近200℃标记时所提供的辐射加热量。
应理解，本文讨论的技术、方法和程序可通过一个或更多个控制器(例如以上所讨论的控制器156)实施于装置(例如本文所讨论的装置)中。
在一些实现方案中，控制器为系统的一部分，其可包括或可为上述示例的一部分。这种系统可包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、用于辐射加热的光源控制、压强设置、真空设置、功率设置、射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具或室和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。
从广义上讲，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或执行程序指令(例如，软件)的一个或多个微处理器或微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层(例如光致抗蚀剂层的干式显影)、材料、金属、氧化物、硅、氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方案中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的工艺。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的分布式控制器的示例是在室上的与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。
尽管以上讨论已聚焦于干式显影室，但进一步示例性系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
本发明和权利要求中使用任何序数标号(如果有的话)，例如(a)、(b)、(c)...或其类似者，应当理解为不表达任何特定顺序或次序，除了明确指出这种顺序或次序之外。例如，如果有标记为(i)、(ii)和(iii)的三步骤，应当理解，除非另指明，否则这些步骤可以任何顺序进行(或甚至同时进行，如果无其他限制的话)。例如，如果步骤(ii)涉及处理在步骤(i)中所建立的组件，则步骤(ii)可视为发生在步骤(i)之后的某一点。类似地，如果步骤(i)涉及处理在步骤(ii)中建立的组件，则应当理解为相反。还应当理解，本文使用序数标名“第一”(例如“第一项”)不应被解读为暗示地或固有地建议一定有“第二”实例(例如“第二项”)。
应当理解，词句“对于该一个或更多个＜项目＞的每一＜项目＞”、“该一个或更多个＜项目＞的每一＜项目＞”或其类似者如果用于本文中则包含单个项目组和多个项目组两者，即，使用词句“对…每一者”的含义是，在程序语言中使用其来指称所指全部项目群中的每一项目。例如，如果所指的项目群是单个项目，则“每一”将仅指该单个项目(尽管事实上“每一”的字典定义经常是定义为指“两个或更多事物中的每一者”)，并不意味必须有这些项目的至少两者。类似地，术语“集合”或“子集”本身不应被视为必然包含多个项目—应理解，集合或子集可包含仅一个成员或多个成员(除非上下文另指明)。
例如“约”、“大概”、“基本上”、“名义上”和其类似者的术语，当用于指数量或类似可量化特性时，应当理解为包括与指定值或关系相差在±10％以内的值(以及包括指定的实际值或关系)，除非另外指明。
除非另有说明，本文所使用且当与数值范围一起使用的术语“之间”应理解为(除非另指明)包括该范围的起始值和结束值。例如，1与5之间应理解为包括数字1、2、3、4和5，而非仅是数字2、3和4。
应当理解，本文所述的示例和实现方案仅用于说明目的，且将对本领域技术人员建议各种鉴于此的修改或改变。尽管为清楚起见已省略各种细节，但可实施各种设计替代方案。因此，本示例应视为说明性而非限制性，且本发明不限于本文所给出的细节，而是可在本发明的范围内进行修改。
应当理解，上述公开内容虽然集中于一特定示例性实现方案或多个实现方案，但不仅限于所讨论的示例，还可应用于类似的变化方面和机制，且这种类似的变化方面和机制也被视为在本发明的范围内。至少，以下带编号的实现方案被视为在本发明的范围内，但这不应被视为本发明范围内的实现方案的排他性列表。
实现方案1：一种装置，其包括：
处理室；
基座，其位于所述处理室内并具有晶片支撑表面，所述晶片支撑表面被配置成在所述处理室内晶片的干式显影处理期间支撑所述晶片；
基座冷却系统，其被配置成至少冷却所述基座的所述晶片支撑表面；
一个或更多个光源，其定位成将光引导至所述处理室内的一定位置处并且在所述基座上或上方；以及
具有一个或更多个入口和多个出口的气体分配系统，所述气体分配系统被配置成将流过其中的气体从所述出口引出而进入所述基座的所述晶片支撑表面上方的区域中。
实现方案2：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案3：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案4：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案5：根据实现方案1所述的装置，其中存在多个光源，并且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案6：根据实现方案1所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案7：根据实现方案1所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案8：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案9：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案10：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案11：根据实现方案1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案12：根据实现方案2所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
实现方案13：根据实现方案1至12中任一项所述的装置，其中所述一个或更多个光源包括分布在整个圆形或环形区域中的多个发光二极管(LED)。
实现方案14：根据实现方案1至13中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，其中：
所述一个或更多个窗各自具有光学透射至少具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光的区域。
实现方案15：根据实现方案14所述的装置，其中所述一个或更多个窗包含氧化铝或氧化硅。
实现方案16：根据实现方案1至15中任一项所述的装置，其中：
所述气体分配系统包括喷头，所述喷头延伸至所述晶片支撑表面上方并竖直偏离所述晶片支撑表面，以及
所述出口中的至少一些分布在所述喷头的面板的第一部分上，并且延伸穿过所述喷头的所述面板的所述第一部分，所述面板具有面向所述晶片支撑表面的第一表面。
实现方案17：根据实现方案16所述的装置，其中：
所述一个或更多个光源包括多个发光二极管(LED)，以及
所述多个LED中的所述LED分布在所述面板的第二部分上。
实现方案18：根据实现方案17所述的装置，其中所述多个LED中的所述LED散布在位于所述面板的所述第二部分内的所述出口之间。
实现方案19：根据实现方案17或18所述的装置，其中所述第一部分与所述第二部分两者为圆形、环形或径向对称形状并以彼此为中心。
实现方案20：根据实现方案16所述的装置，其中：
所述喷头介于所述晶片支撑表面与所述一个或更多个光源中的至少一些之间，以及
所述喷头具有对以下光至少部分透光的区域：具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
实现方案21：根据实现方案16所述的装置，其中：
所述喷头包括上面分布有所述出口的面板，以及
所述喷头的至少所述面板由包括氧化硅或氧化铝的材料制成。
实现方案22：根据实现方案1至11中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，其中：
所述一个或更多个窗密封所述处理室的对应一个或更多个孔，以及
所述一个或更多个光源位于所述处理室外部并设置成发射光通过所述一个或更多个窗而进入所述处理室。
实现方案23：根据实现方案1至13中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，或根据实现方案14至21，其中所述一个或更多个光源为位于所述处理室内的发光二极管，且所述一个或更多个窗中的至少一些也位于所述处理室内。
实现方案24：根据实现方案1至23中任一项所述的装置，其还包括控制器，其配置成：
a)确定所述处理室内的晶片将准备用于干式显影工艺，
b)当所述晶片被所述晶片支撑表面支撑时，使所述基座冷却系统将所述晶片冷却至第一温度范围内的温度，
c)当所述晶片的温度在所述第一温度范围内时，使所述气体分配系统使第一组一种或更多种处理气体流过所述多个出口并流过所述晶片，以执行所述干式显影工艺，以及
d)在(c)之后使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第二温度范围内的温度，所述第二温度范围的下限高于所述第一温度范围的上限。
实现方案25：根据实现方案24所述的装置，其还包括高温计，该高温计被配置成至少在(d)期间获得所述晶片的温度测量值，其中所述控制器进一步配置成：
使用所述高温计监测所述晶片的温度，以及
基于所述晶片的所述温度调整所述一个或更多个光源的强度水平，以使所述晶片的所述温度保持低于200℃。
实现方案26：根据实现方案24所述的装置，其中所述控制器进一步配置成：
(e)在(c)之后使惰性气体流过所述气体分配系统及其所述出口，以及
在(e)之后或期间执行(d)。
实现方案27：根据实现方案24所述的装置，其中所述惰性气体包括氩、氮、氙、氦、氪、或其任意两者或更多者的组合。
实现方案28：根据实现方案26或27所述的装置，其还包括与所述处理室连接的排出系统，其中所述控制器进一步配置成：
在(e)的至少部分期间使所述排出系统从所述处理室中排出气体，以及
在所述第一组一种或更多种工艺气体于所述处理室内的剩余摩尔密度降低至发生于(c)期间的稳态气流期间所述第一组一种或更多种工艺气体于所述处理室内的摩尔密度的10％或更少之后执行(d)。
实现方案29：根据实现方案24至28中任一项所述的装置，所述的装置，其中所述控制器被配置成在(b)之前使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第三温度范围内的温度。
实现方案30：根据实现方案24至28中任一项所述的装置，其还包括具有多个升降销的升降销机构，其中：
所述升降销机构被配置成使得所述升降销能相对于所述基座在第一位置与第二位置之间可控地移动，
每一升降销在所述第一位置处不向上延伸超过所述晶片支撑表面，
每一升降销在所述第二位置处向上延伸超过所述晶片支撑表面，以及
其中，所述控制器被配置成在(b)与(c)两者的至少部分期间使所述升降销机构的所述升降销处于所述第一位置。
实现方案31：根据实现方案30所述的装置，其中所述控制器被配置成在(d)的至少部分期间使所述升降销机构的所述升降销处于所述第二位置。
实现方案32：根据实现方案30或实现方案31所述的装置，其中所述控制器配置成：
在(b)之前使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第三温度范围内的温度，以及
在(b)之前对所述晶片照射的至少部分期间，使所述升降销机构的所述升降销处于所述第二位置。
实现方案33：根据实现方案24至32中任一项所述的装置，其中所述控制器被配置成：
接收指令以执行室清洁操作；
使清洁晶片放置在所述处理室中，其中所述清洁晶片在其表面上具有反射性、高扩散率饰面；
使所述一个或更多个光源照射所述清洁晶片的具有所述反射性、高扩散率饰面的所述表面持续第一时间段；以及
在所述第一时间段之后从所述处理室中移走所述清洁晶片。
实现方案34：根据实现方案33所述的装置，其中所述反射性、高扩散率涂层由锡、碲或铪制成。
实现方案35：根据实现方案33或实现方案34所述的装置，其中具有所述反射性、高扩散率饰面的所述表面具有幅值等于照射所述晶片的来自所述一个或更多个光源的所述光的一至两个波长的表面粗糙度。
实现方案36：根据实现方案33至35中任一项所述的装置，其还包括所述清洁晶片。
实现方案37：一种装置，其包括：
第一室；
第二室；
通道，其被配置成连接第一室与第二室，该通道的尺寸允许晶片沿着第一室与第二室之间的第一路径移动穿过其中；
基座，其位于第一室内并具有晶片支撑表面，该晶片支撑表面配置成在第一室内晶片的干式显影处理期间支撑晶片；
基座冷却系统，其被配置成冷却该基座的至少该晶片支撑表面；
具有一个或更多个入口和多个出口的气体分配系统，该气体分配系统配置成将流过其中的气体从出口引出进入基座的晶片支撑表面上方的区域中；以及
一个或更多个光源，其设置于以下至少一者中：在第一室内并与通道相邻、在通道内、或在第二室内，其中该一个或更多个光源被配置成将光引导至当晶片从第一室移出并通过第二室时将通过的位置处。
实现方案38：根据实现方案37所述的装置，其中：
该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，以及
该一个或更多个光源靠近阀机构的最靠近基座的一侧。
实现方案39：根据实现方案37所述的装置，其中：
该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，以及
该一个或更多个光源靠近阀机构的距离基座最远的一侧。
实现方案40：根据实现方案37所述的装置，其中：
该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，该一个或更多个光源为多个光源，以及
该一个或更多个光源包括第一组一个或更多个光源和第二组一个或更多个光源，第一组光源被设置成使得阀机构介于第一组光源与基座之间，而第二组光源设置成水平介于阀机构与基座之间。
实现方案41：根据实现方案38至40中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源被配置成被供给功率时产生至少一细长照射区域，该照射区域在垂直于第一路径的方向上具有至少宽度D且位于第一参考平面上，其中D为晶片的直径。
实现方案42：根据实现方案38至41中任一项所述的装置，其中第二室为具有一个或更多个晶片搬运机械手的真空转移模块。
实现方案43：根据实现方案42所述的装置，其还包括控制器，其被配置成：
a)确定第一室内的晶片准备用于干式显影工艺，
b)使基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑，
c)使气体分配系统将第一组一种或更多种处理气体流过多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺，
d)使晶片从晶片支撑表面移除，离开第一室，通过通道，并通过第二室，以及
e)使该一个或更多个光源在晶片已从晶片支撑表面移除之后且在将晶片移出第一室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
实现方案44：根据实现方案43所述的装置，其还包括排出系统，其配置成在被供给功率时将气体排出第一室，其中控制器被配置成使排出系统启动以在(d)和(e)的至少部分期间保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
实现方案45：根据实现方案43或实现方案44所述的装置，其中控制器被配置成在(a)之前晶片从第二室移至第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
实现方案46：根据实现方案43所述的装置，其还包括排出系统，其被配置为在被供给功率时将气体排出第一室，或根据实现方案44，其中控制器配置成：
f)在(a)之前晶片从第二室移入第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度，以及
g)在(f)的至少部分期间使排出系统启动，以保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
实现方案47：根据实现方案37所述的装置，其中：第二室具有大于直径D的圆柱形参考体积的内部体积，其中D为晶片的直径，以及该一个或更多个光源布置成在第二室内且第一参考平面中照射直径D的圆形区域。
实现方案48：根据实现方案47所述的装置，其还包括一转移模块，其包括一个或更多个晶片搬运机械手，其中第二室介于第一室与转移模块之间。
实现方案49：根据实现方案47或48所述的装置，其还包括控制器，该控制器被配置成：
a)确定第一室内的晶片将准备用于干式显影工艺，
b)使基座冷却系统将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑，
c)使气体分配系统使第一组一种或更多种处理气体流过该多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺，
d)使晶片从晶片支撑表面移除，离开第一室，通过通道，并进入第二室，以及
e)使该一个或更多个光源在晶片已从第一室移至第二室之后照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
实现方案50：根据实现方案49所述的装置，其中该控制器被配置成使该一个或更多个光源在晶片被移入第一室之前且在(a)之前留置于第二室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
实现方案51：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案52：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案53：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实施方案54：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实施方案55：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实施方案56：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案57：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案58：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案59：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案60：根据实现方案37至50中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案61：根据实现方案51至60中任一项所述的装置，其中该一个或更多个光源中的至少一个为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
实现方案62：一种方法，其包括：
a)将晶片放置在处理室中基座的晶片支撑表面上；
b)将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑；
c)使第一组一种或更多种处理气体流过气体分配系统的多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺；以及
d)在(c)之后且在处理室内利用一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
实现方案63：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案64：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案65：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案66：根据实现方案62所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案67：根据实现方案62所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案68：根据实现方案62所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案69：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案70：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案71：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案72：根据实现方案62所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案73：根据实现方案62至73中任一项所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
实现方案74：根据实现方案62至73中任一项所述的方法，其中该一个或更多个光源包括分配在整个圆形或环形区域中的多个发光二极管(LED)。
实现方案75：根据实现方案62至74中任一项所述的方法，其还包括引导来自该一个或更多个光源的光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间，其中该一个或更多个窗各自具有对以下透光的区域：至少具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm和介于800nm至1300nm的范围内的一种波长或多种波长的光。
实现方案76：根据实现方案75所述的方法，其中该一个或更多个窗由包括氧化铝或氧化硅的材料制成。
实现方案77：根据实现方案62至76中任一项所述的方法，其中：
该气体分配系统包括喷头，其延伸于晶片支撑表面上方并竖直偏离晶片支撑表面，以及
至少一些出口分配于喷头的面板的第一部分上，并延伸穿过喷头的面板的第一部分，该面板具有面向晶片支撑表面的第一表面。
实现方案78：根据实现方案77所述的方法，其中：
该一个或更多个光源包括多个发光二极管(LED)，以及
该多个LED中的LED分配在面板的第二部分上。
实现方案79：根据实现方案78所述的方法，其中该多个LED中的LED散布在出口之间且位于面板的第二部分内。
实现方案80：根据实现方案78或实现方案79所述的方法，其中第一部分与第二部分两者为圆形、环形或径向对称形状并以彼此为中心。
实现方案81：根据实现方案77所述的方法，其中：
喷头介于晶片支撑表面与该一个或更多个光源中的至少一些之间，以及
喷头具有对以下光至少部分透光的区域：具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm和介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
实现方案82：根据实现方案77所述的方法，其中：
喷头包括其上分配有出口的面板，以及
喷头的至少该面板由包括氧化硅或氧化铝的材料制成。
实现方案83：根据实现方案62至74中任一项所述的方法，其还包括从该一个或更多个光源发射光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间，或根据实现方案75至82，其中：
该一个或更多个窗密封处理室的对应一个或更多个孔，以及
该一个或更多个光源位于处理室外部并设置成发射光通过该一个或更多个窗而进入处理室。
实现方案84：根据实现方案62至74中任一项所述的方法，其还包括从该一个或更多个光源发射光通过一个或更多个窗，每一窗介于该一个或更多个光源中的一个与晶片支撑表面之间，或根据实现方案75至82，其中该一个或更多个光源为位于处理室内的发光二极管，且该一个或更多个窗中的至少一些也位于处理室内。
实现方案85：根据实现方案62至84中任一项所述的方法，其还包括：
使用高温计监测晶片的温度，以及
基于晶片的温度调整该一个或更多个光源的强度水平，以使晶片的温度保持低于200℃。
实现方案86：根据实现方案62至84中任一项所述的方法，其还包括：
(e)在(c)之后使惰性气体流过气体分配系统和其出口，以及
在(e)之后或期间执行(d)。
实现方案87：根据实现方案62至84中任一项所述的方法，其中惰性气体包括氩、氮、氙、氦、氪、或其任何两者或更多者的组合。
实现方案88：根据实现方案86或87所述的方法，其还包括：
在(e)的至少部分期间使排出系统从处理室中排出气体，以及
在第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的剩余摩尔密度降低至发生于(c)期间的稳态气流期间第一组一种或更多种工艺气体于处理室内的摩尔密度的10％或更少之后执行(d)。
实现方案89：根据实现方案85至88中任一项所述的方法，其还包括在(b)之前照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度。
实现方案90：根据实现方案85至88中任一项所述的方法，其还包括在(b)和(c)两者的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第一位置，其中升降销可相对于基座在第一位置与第二位置之间可控地移动，每一升降销在第一位置处不向上延伸超过晶片支撑表面，且每一升降销在第二位置处向上延伸超过晶片支撑表面。
实现方案91：根据实现方案90所述的方法，其还包括在(d)的至少部分期间使升降销机构的升降销处于第二位置。
实现方案92：根据实现方案90或实现方案91所述的方法，其还包括：
在(b)之前使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至第三温度范围内的温度，以及
在(b)之前对晶片照射的至少部分期间，使升降销机构的升降销处于第二位置。
实现方案93：根据实现方案85至92中任一项所述的方法，其还包括：
接收指令以执行室清洁操作；
使清洁晶片放置在第一室中，其中清洁晶片具有反射性、高扩散率涂层；
使该一个或更多个光源照射清洁晶片持续第一时间段；以及
在第一时间段之后从第一室中移除清洁晶片。
实现方案94：根据实现方案93所述的方法，其中反射性、高扩散率涂层由锡、碲或铪制成。
实现方案95：根据实现方案93或实现方案94所述的方法，其中具有反射性、高扩散率涂层的该表面具有幅值等于用于照射晶片的来自该一个或更多个光源的光的一至两个波长的表面粗糙度。
实现方案96：一种方法，其包括：
a)将晶片放置在处理室中基座的晶片支撑表面上；
b)将晶片冷却至第一温度范围内的温度，且晶片被晶片支撑表面支撑；
c)将第一组一种或更多种处理气体流过气体分配系统的多个出口并流过晶片，且晶片的温度在第一温度范围内以执行干式显影工艺；
d)通过通道将晶片从第一室移至第二室，第二室通过该通道连接至第一室；以及
e)在(c)之后且在晶片正通过该通道或在第二室内时利用一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第二温度范围内的温度。
实现方案97：根据实现方案96所述的方法，其中：该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，以及该一个或更多个光源靠近阀机构的最靠近基座的一侧。
实现方案98：根据实现方案96所述的方法，其中：
该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，以及
该一个或更多个光源靠近阀机构的距离基座最远的一侧。
实现方案99：根据实现方案96所述的方法，其中：
该通道包括阀机构，其被配置成在第一配置时密封该通道，
该一个或更多个光源为多个光源，以及
该一个或更多个光源包括第一组一个或更多个光源和第二组一个或更多个光源，第一组光源被设置成使得阀机构介于第一组光源与基座之间，而第二组光源设置成水平介于阀机构与基座之间。
实现方案100：根据实现方案97至99中任一项所述的方法，其中：
该一个或更多个光源配置成被供给功率时产生至少一细长照射区域，该照射区域在垂直于第一路径的方向上具有至少宽度D且位于第一参考平面上，其中D为晶片的直径。
实现方案101：根据实现方案97至100中任一项所述的方法，其中第二室为具有一个或更多个晶片搬运机械手的真空转移模块。
实现方案102：根据实现方案101所述的方法，其还包括使排出系统启动以在(d)和(e)的至少部分期间保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
实现方案103：根据实现方案101或实现方案102所述的方法，其还包括在(a)之前晶片从第二室移至第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
实现方案104：根据实现方案102所述的方法，其还包括：
f)在(a)之前晶片从第二室移入第一室时使该一个或更多个光源照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度，以及
g)在(f)的至少部分期间使排出系统或该排出系统启动，以保持第一室内的压强低于第二室内的压强。
实现方案105：根据实现方案96所述的方法，其中：
第二室具有大于直径D的圆柱形参考体积的内部体积，其中D为晶片的直径，以及
该一个或更多个光源被布置成在第二室内且在第一参考平面中照射直径D的圆形区域。
实现方案106：根据实现方案105所述的方法，其还包括转移模块，其包括一个或更多个晶片搬运机械手，其中第二室介于第一室与转移模块之间。
实现方案107：根据实现方案105或106所述的装置，其还包括使该一个或更多个光源在晶片被移入第一室之前且在(a)之前留置于第二室时照射晶片，以将晶片加热至下限高于第一温度范围上限的第三温度范围内的温度。
实现方案108：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案109：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案109：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实施方案111：根据实现方案96所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实施方案112：根据实现方案96所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实施方案113：根据实现方案96所述的方法，其中存在多个光源，且至少大部分光源配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案114：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案115：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
实现方案116：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
实现方案117：根据实现方案96所述的方法，其中该一个或更多个光源中的每一个配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
实现方案118：实现方案108至117中任一项所述的方法，其中该一个或更多个光源中的至少一个为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
Claims (36)
1.一种装置，其包括：
处理室；
基座，其位于所述处理室内并具有晶片支撑表面，所述晶片支撑表面被配置成在所述处理室内晶片的干式显影处理期间支撑所述晶片；
基座冷却系统，其被配置成至少冷却所述基座的所述晶片支撑表面；
一个或更多个光源，其定位成将光引导至所述处理室内的一定位置处并且在所述基座上或上方；以及
具有一个或更多个入口和多个出口的气体分配系统，所述气体分配系统被配置成将流过其中的气体从所述出口引出而进入所述基座的所述晶片支撑表面上方的区域中。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
5.根据权利要求1所述的装置，其中存在多个光源，并且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
6.根据权利要求1所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
7.根据权利要求1所述的装置，其中存在多个光源，且至少大部分所述光源被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的每一个被配置成发射主要在波长介于400nm至490nm之间的蓝色光谱中的光、主要在波长介于800nm至1300nm之间的红外光谱中的光、或主要在波长分别介于400nm至490nm之间和800nm至1300nm之间的蓝色和红外光谱中的光。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述一个或更多个光源中的至少一个为红外白炽灯、红外发光二极管、或蓝色发光二极管。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中所述一个或更多个光源包括分布在整个圆形或环形区域中的多个发光二极管(LED)。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，其中：
所述一个或更多个窗各自具有光学透射至少具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光的区域。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述一个或更多个窗包含氧化铝或氧化硅。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其中：
所述气体分配系统包括喷头，所述喷头延伸至所述晶片支撑表面上方并竖直偏离所述晶片支撑表面，以及
所述出口中的至少一些分布在所述喷头的面板的第一部分上，并且延伸穿过所述喷头的所述面板的所述第一部分，所述面板具有面向所述晶片支撑表面的第一表面。
17.根据权利要求16所述的装置，其中：
所述一个或更多个光源包括多个发光二极管(LED)，以及
所述多个LED中的所述LED分布在所述面板的第二部分上。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述多个LED中的所述LED散布在位于所述面板的所述第二部分内的所述出口之间。
19.根据权利要求17所述的装置，其中所述第一部分与所述第二部分两者为圆形、环形或径向对称形状并以彼此为中心。
20.根据权利要求16所述的装置，其中：
所述喷头介于所述晶片支撑表面与所述一个或更多个光源中的至少一些之间，以及
所述喷头具有对以下光至少部分透光的区域：具有介于400nm至490nm、介于800nm至1300nm、或介于400nm至490nm以及介于800nm至1300nm的一个范围或多个范围内的一种波长或多种波长的光。
21.根据权利要求16所述的装置，其中：
所述喷头包括上面分布有所述出口的面板，以及
所述喷头的至少所述面板由包括氧化硅或氧化铝的材料制成。
22.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，其中：
所述一个或更多个窗密封所述处理室的对应一个或更多个孔，以及
所述一个或更多个光源位于所述处理室外部并设置成发射光通过所述一个或更多个窗而进入所述处理室。
23.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括一个或更多个窗，每一窗介于所述一个或更多个光源中的一个与所述晶片支撑表面之间，其中所述一个或更多个光源为位于所述处理室内的发光二极管，且所述一个或更多个窗中的至少一些也位于所述处理室内。
24.根据权利要求1至11中任一项所述的装置，其还包括控制器，其配置成：
a)确定所述处理室内的晶片将准备用于干式显影工艺，
b)当所述晶片被所述晶片支撑表面支撑时，使所述基座冷却系统将所述晶片冷却至第一温度范围内的温度，
c)当所述晶片的温度在所述第一温度范围内时，使所述气体分配系统使第一组一种或更多种处理气体流过所述多个出口并流过所述晶片，以执行所述干式显影工艺，以及
d)在(c)之后使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第二温度范围内的温度，所述第二温度范围的下限高于所述第一温度范围的上限。
25.根据权利要求24所述的装置，其还包括高温计，该高温计被配置成至少在(d)期间获得所述晶片的温度测量值，其中所述控制器进一步配置成：
使用所述高温计监测所述晶片的温度，以及
基于所述晶片的所述温度调整所述一个或更多个光源的强度水平，以使所述晶片的所述温度保持低于200℃。
26.根据权利要求24所述的装置，其中所述控制器进一步配置成：
(e)在(c)之后使惰性气体流过所述气体分配系统及其所述出口，以及
在(e)之后或期间执行(d)。
27.根据权利要求24所述的装置，其中所述惰性气体包括氩、氮、氙、氦、氪、或其任意两者或更多者的组合。
28.根据权利要求26所述的装置，其还包括与所述处理室连接的排出系统，其中所述控制器进一步配置成：
在(e)的至少部分期间使所述排出系统从所述处理室中排出气体，以及
在所述第一组一种或更多种工艺气体于所述处理室内的剩余摩尔密度降低至发生于(c)期间的稳态气流期间所述第一组一种或更多种工艺气体于所述处理室内的摩尔密度的10％或更少之后执行(d)。
29.根据权利要求24所述的装置，其中所述控制器被配置成在(b)之前使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第三温度范围内的温度。
30.根据权利要求24所述的装置，其还包括具有多个升降销的升降销机构，其中：
所述升降销机构被配置成使得所述升降销能相对于所述基座在第一位置与第二位置之间可控地移动，
每一升降销在所述第一位置处不向上延伸超过所述晶片支撑表面，
每一升降销在所述第二位置处向上延伸超过所述晶片支撑表面，以及
其中，所述控制器被配置成在(b)与(c)两者的至少部分期间使所述升降销机构的所述升降销处于所述第一位置。
31.根据权利要求30所述的装置，其中所述控制器被配置成在(d)的至少部分期间使所述升降销机构的所述升降销处于所述第二位置。
32.根据权利要求30所述的装置，其中所述控制器配置成：
在(b)之前使所述一个或更多个光源照射所述晶片，以将所述晶片加热至第三温度范围内的温度，以及
在(b)之前对所述晶片照射的至少部分期间，使所述升降销机构的所述升降销处于所述第二位置。
33.根据权利要求24所述的装置，其中所述控制器被配置成：
接收指令以执行室清洁操作；
使清洁晶片放置在所述第一室中，其中所述清洁晶片在其表面上具有反射性、高扩散率饰面；
使所述一个或更多个光源照射所述清洁晶片的具有所述反射性、高扩散率饰面的所述表面持续第一时间段；以及
在所述第一时间段之后从所述第一室中移走所述清洁晶片。
34.根据权利要求33所述的装置，其中所述反射性、高扩散率涂层由锡、碲或铪制成。
35.根据权利要求33所述的装置，其中具有所述反射性、高扩散率饰面的所述表面具有幅值等于照射所述晶片的来自所述一个或更多个光源的所述光的一至两个波长的表面粗糙度。
36.根据权利要求35所述的装置，其还包括所述清洁晶片。
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