JP2024509727A - フォトレジストの露光後ベークのための装置 - Google Patents

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Abstract

本明細書では、フォトリソグラフィプロセス中に空隙を介在させることなく、電界及び/又は磁界をフォトレジスト層に印加するための方法及び装置が提供される。方法及び装置の各々は、まとめて密封して処理空間を形成するように構成される電極アセンブリとベースアセンブリとを含む。電極アセンブリは、透過性電極を含む。ベースアセンブリは、基板を支持し、露光後のベーク工程中に基板を加熱するように構成される。1つ又は複数の処理流体チャネルは、処理空間を処理流体で満たすように構成される。電極アセンブリは、露光後のベーク工程中、処理空間内に配置された基板に電界を印加するように構成される。【選択図】図3

Description

[0001]本開示は、概して、基板を処理するための方法及び装置に関し、より具体的には、フォトリソグラフィプロセスを改善するための方法及び装置に関する。
[0002]集積回路は、単一のチップ上に数百万の構成要素(例えば、トランジスタ、キャパシタ及び抵抗器)を含みうる複雑なデバイスに進化してきた。フォトリソグラフィは、チップ上に構成要素を形成するために使用されうるプロセスである。概して、フォトリソグラフィのプロセスにはいくつかの基本的な段階が含まれる。最初に、基板上にフォトレジスト層が形成される。化学的増幅型フォトレジストは、レジスト樹脂と光酸発生剤とを含みうる。光酸発生剤は、その後の露光段階で電磁放射に露光されると、現像プロセスにおけるフォトレジストの溶解度を変化させる。電磁放射は、任意の適切な波長を有し、例えば、193nmのArFレーザ、電子ビーム、イオンビーム、又は他の適切な放射源からのものでありうる。
[0003]露光段階において、基板の特定の領域を選択的に電磁放射に露光させるために、フォトマスク又はレチクルが使用されうる。他の露光方法は、マスクレス露光法でありうる。光酸発生剤は光への露光によって分解されうるため、それによって酸が生成され、レジスト樹脂内に潜在的な酸の画像がもたらされる。露光後、基板は、露光後ベークプロセスにおいて加熱されうる。露光後ベークプロセスの間、光酸発生剤によって生成された酸は、レジスト樹脂と反応し、この後の現像プロセスの間のレジストの溶解度を変化させる。
[0004]露光後ベークの後に、基板、特にフォトレジスト層が現像され、すすがれる。使用されるフォトレジストのタイプに応じて、電磁放射線に露光された基板の領域は、除去に対する耐性を有するか、又はより除去され易くなるかのどちらかである。現像とすすぎの後に、マスクのパターンは、ウェット又はドライのエッチングプロセスを使用して、基板に転写される。
[0005]チップ設計の進化には、より高速な回路及びより高い回路密度が継続的に必要になる。回路密度の向上が求められているため、集積回路構成要素の寸法を縮小することが望まれる。集積回路部品の寸法が縮小するにつれて、半導体集積回路上の所与のエリア内に、より多くの要素が載置される。それに応じて、リソグラフィ処理は、更により小さなフィーチャを基板上に転写しなければならず、リソグラフィは、精密に、正確に、かつ損傷なく行われなければならない。フィーチャを精密かつ正確に基板上に転写するために、高解像度リソグラフィは、短波長の放射を提供する光源を使用しうる。短波長は、基板又はウエハ上の最小プリント可能サイズを縮小することに役立つ。しかし、短波長リソグラフィは、低スループット、ラインエッジラフネスの増大、及び/又はレジスト感度の低下といった問題に悩まされる。
[0006]リソグラフィの露光/現像解像度の向上のため、電磁放射が伝達されるフォトレジスト層の一部分の化学的特性を修正するように、露光プロセスの前又は後に基板上に配置されたフォトレジスト層に電界を生成するために、電極アセンブリが利用されうる。しかしながら、そのようなシステムを実装する際の課題は、まだ十分に克服されていない。
[0007]したがって、浸漬フィールドガイド式の露光後ベーク処理を改良するための改良された方法及び装置が必要とされる。
[0008]本開示は、概して、基板処理装置に関する。具体的には、本開示の実施形態は、ベースアセンブリ及び電極アセンブリを含む基板処理装置に関する。ベースアセンブリは、ペデスタル、基板支持面を有する基板支持体、リザーバ空間(reservoir volume)を形成するリザーバ、リザーバ空間内に少なくとも部分的に配置されたピストンアセンブリ、及び処理空間(process volume)とリザーバとの間に配置された流体通路を含む。電極アセンブリは、透過性電極と、透過性電極の一部の周囲に配置されたフードとを含む。
[0009]別の実施形態では、基板処理装置は、ベースアセンブリ、電極アセンブリ、2つ以上のリニアアクチュエータ、及び回転アクチュエータを含む。ベースアセンブリは、ペデスタルと、基板支持面がその上に配置された基板支持体と、リザーバ空間を形成するリザーバと、処理空間とリザーバとの間に配置された流体通路とを含む。電極アセンブリは、電極と、電極に接続された電極ハウジングとを含む。2つ以上のリニアアクチュエータは、ベースアセンブリと電極アセンブリを接続し、ベースアセンブリと電極アセンブリを開位置と閉位置との間で動かすように構成される。回転アクチュエータは、ベースアセンブリ又は電極アセンブリの一方に接続され、軸を中心にベースアセンブリ及び電極アセンブリを回転させるように構成される。
[0010]更に別の実施形態では、基板処理装置は、ベースアセンブリと、電極アセンブリと、2つ以上のリニアアクチュエータと、回転アクチュエータとを含む。ベースアセンブリは、ペデスタルと、ペデスタルの基板支持面と、ベースアセンブリを通して配置された1つ又は複数の流体通路とを含む。電極アセンブリは、電極と、電極に接続された電極ハウジングとを含む。2つ以上のリニアアクチュエータは、ベースアセンブリと電極アセンブリを接続し、ベースアセンブリと電極アセンブリを開位置と閉位置との間で動かすように構成される。回転アクチュエータは、ベースアセンブリ又は電極アセンブリの一方に接続され、軸を中心にベースアセンブリ及び電極アセンブリを回転させるように構成される。
[0011]更に別の実施形態では、浸漬ベークヘッドアセンブリのような基板処理装置について説明する。浸漬ベークヘッドアセンブリは、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面に配置された支持面とを含む。1つ又は複数の第1の流体導管が、支持面の中央領域と流体連結している1つ又は複数の第1の開口部を有するヘッド本体を通して配置される。1つ又は複数の第2の流体導管は、支持面の外側領域と流体連結した1つ又は複数の第2の開口部を有して、ヘッド本体を通して配置される。支持面には、透過性電極が接続される。
[0012]更に別の実施形態では、浸漬ベークヘッドアセンブリは、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面に配置された支持面とを含む。1つ又は複数の流体入口開口部が支持面の中央領域と流体連結したヘッド本体を貫通して、1つ又は複数の流体入口導管が配置される。支持面の外側領域と流体連結する1つ又は複数の流体除去開口部を有する、1つ又は複数の流体除去導管が、ヘッド本体を貫通して配置される。支持面には透過性電極が接続され、1つ又は複数の流体入口開口部と1つ又は複数の流体除去開口部に重なる。透過性電極は、抵抗率が約5×10-4Ω・m未満の導電性材料である。
[0013]更に別の実施形態では、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュールは、浸漬ベークヘッドアセンブリと、冷却ペデスタルと、加熱ペデスタルとを含む。浸漬ベークヘッドアセンブリは、ヘッド本体と、ヘッド本体の下面に配置された支持面と、支持面の中央領域と流体連結する1つ又は複数の第1の開口部を有する、ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第1の流体導管と、支持面の外側領域と流体連結する1つ又は複数の第2の開口部を有する、ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第2の流体導管と、支持面に接続された透過性電極とを含む。冷却ペデスタルは、その中に配置された1つ又は複数の冷却要素を含む。加熱ペデスタルは、その中に配置された1つ又は複数の加熱要素を含む。
[0014]更に別の実施形態では、浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリについて説明する。浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリは、第1のモジュールと、第2のモジュールと、第3のモジュールと、移送デバイスとを含む。第1のモジュールは、リフト面と複数のリフトピンとを含む。第2のモジュールは、加熱ペデスタルと、加熱ペデスタルと第2のモジュールフードとの間に第2のモジュール処理空間を形成する第2のモジュールフードと、電極とを含む。第3のモジュールは、冷却ペデスタルと、冷却ペデスタルと第3のモジュールフードとの間に第3のモジュール処理空間を形成する第3のモジュールフードとを含む。移送デバイスは、複数の開口部を含む。移送デバイスは、リフト面、加熱ペデスタル、及び冷却ペデスタルの上に選択的に第1の開口部を位置決めするように回転可能である。
[0015]更に別の実施形態では、浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリは、第1のモジュールと、第2のモジュールと、第3のモジュールと、カルーセルアセンブリとを含む。第1のモジュールは、リフト面と、複数のリフトピンホルダとを含む。第2のモジュールは、加熱ペデスタルと、加熱ペデスタルと第2のモジュールフードとの間に第2のモジュール処理空間を形成する第2のモジュールフードと、第2のモジュールフードに接続された電極とを含む。第3のモジュールは、冷却ペデスタルと、冷却ペデスタルと第3のモジュールフードとの間に第3のモジュール処理空間を形成する第3のモジュールフードとを含む。カルーセルアセンブリは、それを通して配置された複数のペデスタル開口部を含む。複数のペデスタル開口部の各々は、リフト面、加熱ペデスタル、及び冷却ペデスタルの各々の上で作動するように構成され、加熱ペデスタル及び冷却ペデスタルの各々は、複数のペデスタル開口部を少なくとも部分的に通過するように動作可能である。
[0016]露光後ベークプロセスを実行する方法も記載されている。この方法は、第1のステーションでカルーセル上に基板をローディングすることと、基板をカルーセル上で第1のステーションから第2のステーションに移送することと、処理位置で基板の裏側に接触させるために、第2のステーションの加熱ペデスタルを上昇させることとを含む。加熱ペデスタルを上昇させた後に、加熱ペデスタルを使用して基板を加熱し、第2のモジュール処理空間に処理流体を充填する。第2のモジュール処理空間は、加熱ペデスタルと電極アセンブリのフードとの間に配置される。第2のモジュール処理空間に処理流体を充填した後に、電極アセンブリ内に配置された電極を用いて基板に電界を印加する。加熱ペデスタルは移送位置まで下降し、基板は、カルーセル上で第2のステーションから第3のステーションへ移送される。第3のステーションの冷却ペデスタルを、冷却位置にある基板の裏側に接触するように上昇させる。冷却ペデスタルを使って基板を冷却し、冷却ペデスタルを移送位置まで下降させる。
[0017]本開示の上述の特徴を詳しく理解しうるように、上記で簡単に要約された本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られ、一部の実施形態が添付する図面に示されている。しかし、添付する図面は、例示的な実施形態のみを示しており、したがってその範囲を限定すると見なすべきではなく、他の等しく有効な実施形態を許容しうることに留意されたい。
[0018]本明細書に記載される1つの実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバ(immersion field guided post exposure bake chamber)の概略断面図である。 本明細書に記載される1つの実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 [0019]本明細書に記載される図1A及び図1Bの実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの断面平面図である。 [0020]本明細書に記載される別の実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 [0021]本明細書に記載される更に別の実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 [0022]本明細書に記載される更に別の実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 [0023]異なる処理位置における、図2A、図2B、及び図3の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 異なる処理位置における、図2A、図2B、及び図3の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 異なる処理位置における、図2A、図2B、及び図3の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの概略断面図である。 [0024]本明細書に記載される、図2A、図2B、及び図3の実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの断面平面図である。 [0025]本明細書に記載される実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法の工程を示す。 [0026]本明細書に記載される別の実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法の工程を示す。 [0027]本明細書に記載される実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュールの概略平面図である。 [0028]本明細書に記載される実施形態による、図7の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール内の冷却ペデスタル上に配置された浸漬ベークヘッドの概略断面図である。 [0029]本明細書に記載される実施形態による、図7の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール内の加熱ペデスタル上に配置された浸漬ベークヘッドの概略断面図である。 本明細書に記載される実施形態による、図7の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール内の加熱ペデスタル上に配置された浸漬ベークヘッドの概略断面図である。 [0030]本明細書に記載される更に別の実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための別の方法の工程を示す。 [0031]本明細書に記載される実施形態による、浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの概略平面図である。 [0032]本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第1のモジュールの概略断面図である。 [0033]本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第2のモジュール及び第3のモジュールの概略断面図である。 本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第2のモジュール及び第3のモジュールの概略断面図である。 本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第2のモジュール及び第3のモジュールの概略断面図である。 本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第2のモジュール及び第3のモジュールの概略断面図である。 [0034]本明細書に記載される別の実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第1のモジュールの概略断面図である。 [0035]本明細書に記載される別の実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリの第2のモジュール及び第3のモジュールの概略断面図である。 [0036]本明細書に記載される実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための別の方法の工程を示す。
[0037]理解を容易にするため、可能な場合、図に共通する同一の要素を指し示すために同一の参照番号が使用されている。1つの実施形態の要素及び特徴は、更なる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると想定されている。
[0038]本開示は、概して、露光後ベークプロセスのための方法及び装置に関する。本明細書に開示される方法及び装置は、半導体製造用途のためのフォトリソグラフィプロセスにおいて、ラインエッジ/幅ラフネス(line edge/width roughness)を低減し、露光解像度を高めることに役立つ。
[0039]本明細書で開示される方法及び装置は、フォトリソグラフィプロセスのフォトレジスト感度及び生産性を改善する。露光後のベーク手順中に光酸発生剤により生成される荷電種のランダムな拡散は、ラインエッジ/幅ラフネス及びレジスト感度の低下に寄与する。本明細書で説明するような電極アセンブリは、フォトリソグラフィプロセス中に電界及び/又は磁場をフォトレジスト層に印加するために利用される。電界及び/又は磁界の印加は、光酸発生剤により生成される荷電種の拡散を制御する。更に、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間には、その間に発生する電界を向上させるために、中間媒体が利用される。
[0040]フォトレジスト層と電極アセンブリとの間に画定された間隙により、電極アセンブリに印加される電圧が降下する。フォトレジスト層と電極アセンブリとの間の間隙が空気で満たされている場合、間隙にわたる電圧の降下が高まり、基板のフォトレジスト層に対する電界効果の強度が低下する。空気よりも抵抗の低い中間媒体を使用すると、間隙にわたる電圧降下が低くなり、フォトレジストにわたる電圧降下が高くなり、フォトレジスト層の電界強度が高くなる。高い強度の電界は、処理中のフォトレジスト層内での光化学(photochemistry)の効果を高める。フォトレジスト層における電界のレベルが不正確であると、結果的に、フォトレジスト層に荷電種を特定の所望の方向に駆動又は生成するための電圧電力が不十分又は不正確になり、よって、フォトレジスト層に対するラインエッジプロファイル制御の低下につながりうる。従って、フォトレジスト層と相互作用する電界のレベルをある所望のレベルに維持するために、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間に中間媒体が載置され、その間に空隙が生じるのを防止する。そうすることで、電界によって生成された荷電種は、ライン及び間隔方向に沿って所望の方向に導かれ、不正確でランダムな拡散に起因するラインエッジ/幅ラフネスを実質的に防止する。こうして、生成された電界の制御されたレベル又は所望のレベルにより、フォトレジスト層の露光プロセス及び/又は現像プロセスに対する精度及び感度が向上する。1つの例では、中間媒体は、スラリ、ゲル、溶液、又は固体媒体といった、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に決められた範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持する、非気相媒体である。
[0041]中間媒体を使用している間でさえ、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間には、電圧降下がなおも存在する。この電圧降下は、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間の距離に直接関係している。したがって、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間の距離を短縮することは、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間の電界の均一性を向上させることに役立つ。中間媒体を使用する間に考慮すべきもう1つの点は、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間のバブリング(bubbling)である。フォトレジスト層と電極アセンブリとの間でのバブリング及びエアポケット(air pocket)の形成により、電界内が不均一になるため、露光後ベークプロセス後のフォトレジスト内の欠陥及び不正確さの数が増加する。フォトレジストと電極アセンブリとの間の距離を短縮するための本明細書に記載の本装置及び方法は、有益には、フォトレジスト層と電極アセンブリとの間の気泡又はエアポケットの数を低減する。
[0042]本明細書で提供される実施形態は、更に、露光後ベーク装置への基板の水平搬入を可能にする。露光後ベーク装置への基板の水平搬入は、モジュールの既存の移送モジュール及び装置との集積化を容易に許容するが、気泡の量が増え、処理の均一性に悪影響を与えることがわかっている。したがって、本明細書に記載される実施形態は、これらの課題を克服するように構成される。
[0043]図1A及び図1Bは、本明細書に記載される1つの実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバ100の概略断面図である。浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバ100は、基板処理装置と、モジュール本体102とを含む。基板処理装置は、ベースアセンブリ110と、電極アセンブリ115とを含む。モジュール本体102は、基板処理装置を取り囲み、モジュール空間190を形成する。ベースアセンブリ110及び電極アセンブリ115は、モジュール空間190内に配置される。ベースアセンブリ110は、基板150などの基板を受けるように構成される。電極アセンブリ115は、ベースアセンブリ110の反対側に配置され、基板150に電場を印加し、その上に配置された基板150を処理するように構成される。電極アセンブリ115と基板150との間の空間が処理空間114であり、処理空間には、処理中に、本明細書で議論される中間媒体のような、処理流体が充填される。
[0044]ベースアセンブリ110は、基板支持面174を有する基板支持体176を備えたペデスタル106を含む。基板支持面174は、ペデスタル106の上面を形成する。ベースアセンブリ110は、リザーバ空間122を形成するリザーバ121、リザーバ空間122内に少なくとも部分的に配置されたピストンアセンブリ124、及び処理空間114とリザーバ121との間に配置された流体吐出通路(fluid dispense passage)152を更に含む。ペデスタル106は、支持部分126とシャフト128を含む。支持部分126は、リザーバ121と、その中に配置されたリザーバ空間122を含む。
[0045]支持部分126は、その上面に配置された基板支持面174を更に含む。基板支持面174は、基板150のような基板を受けるようにサイズ決めされる。基板支持面174は平面の表面であり、支持部分126の上部内のディボット(divot)である。1つ又は複数のシール溝156が基板支持面174の周囲に配置される。1つ又は複数のシール溝156は、電極アセンブリ115のフード104のシール部分158を受けるように形成された溝である。1つ又は複数のシール溝156は、基板支持面174を取り囲み、リングを形成する単一の溝でありうる。
[0046]基板支持面174内に、インデクサ凹部(indexer depression)144が配置される。インデクサ凹部144は、ロボットアームが基板150を基板支持面174の上部に堆積させることができるように構成される。インデクサ凹部144は、基板支持面174から支持部分126の内側に向かって形成された窪みである。ガス導管146が、インデクサ凹部144とガスポンプ136を接続する。ガスポンプ136は、裏側のガスをインデクサ凹部144に供給するか、又は真空を基板150の裏面に供給しうる。これにより、処理中に基板150を所定の位置に保持するのを補助する。いくつかの実施形態では、インデクサ凹部144は利用されないが、ガス導管146及びガスポンプ136は、基板支持面174に裏側のガス又は真空力のいずれかを供給するために利用される。
[0047]シャフト128は、支持部分126の底面に接続される。シャフト128は、モジュール本体102の壁内の開口部を通ってモジュール空間190から延びうる。シャフト128により、ペデスタル106は開位置と閉位置との間を往復動する(oscillate)ことができる。図1Aは、閉位置にあるペデスタル106を示し、図1Bは、開位置にあるペデスタル106を示す。
[0048]ペデスタル106は、接地172に取り付けられ、接地される。ペデスタル106を接地することにより、電極アセンブリ115と基板150との間の電界をより良好に制御できるようになる。接地172は、ペデスタル106のシャフト128に取り付けられる。ペデスタル106は、導電性材料であり、電気抵抗が約1×10-3Ω・m未満、例えば1×10-4Ω・m未満、例えば1×10-5Ω・m未満である。ペデスタル106と基板150との間の接触抵抗は、ペデスタル106自体の抵抗よりも、ペデスタル106が基板150を電気的に接地する能力に大きな影響を与える。本明細書に記載される実施形態では、ペデスタル106と基板150との間の接触抵抗は、約1×10-3Ω未満、例えば約1×10-3Ω未満である。いくつかの実施形態では、ペデスタル106は、アルミニウム、炭化ケイ素、ドープされた炭化ケイ素、又はドープされたケイ素材料である。
[0049]1つ又は複数の加熱要素148が、リザーバ空間122と基板支持面174との間の基板支持体176内に配置される。1つ又は複数の加熱要素148は、抵抗加熱要素でありうるか、又は伝熱流体を流すためのチャネルでありうる。加熱要素148は、基板支持面174に隣接して配置され、抵抗加熱要素と基板150との間の熱質量を低減する。加熱要素と基板150との間の熱質量を低減することにより、抵抗加熱要素が処理中に基板150を加熱する速度を高め、加熱応答時間が改善され、より正確に調整が行われうる。
[0050]流体排気通路160は、リザーバ空間122と第1の流体ポンプ142とを流体接続する。第1の流体ポンプ142は、リザーバ121から処理流体を供給及び/又は除去するように構成される。いくつかの実施形態では、第1の流体ポンプ142は、処理流体を除去し、リザーバ121に供給する。流体排気通路160及び第1の流体ポンプ142は、更に、ピストンアセンブリ124が作動する際に、ピストンアセンブリ124の両側の圧力差を低下させるのを補助しうる。流体排気通路160により、ピストンアセンブリ124の位置に応じて、ピストンアセンブリ124のいずれかの側に流体を圧送する(pump)ことができるようになる。したがって、ピストンアセンブリ124の下方に真空が形成される場合、圧力差を減少させ、リザーバ121内でピストンアセンブリ124を上方及び下方に動かすように構成されるピストンアクチュエータ138の負担を軽減するために、ピストンアセンブリ124の後方に流体が圧送されうる。
[0051]ピストンアセンブリ124は、リザーバ空間122の一部内に配置される。ピストンアセンブリ124は、ピストン125とピストンシャフト130を含む。ピストン125がリザーバ121と類似する形状及びサイズの断面を有することにより、ピストン125がリザーバ121の上面とリザーバ121の下面との間で作動するとき、ピストンアセンブリ124がリザーバ空間122と処理空間114との間で流体を作動させる。
[0052]ピストンシャフト130は、ペデスタル106のシャフト128を貫通して配置される。ピストンシャフト130は、それを貫通して配置されたピストン流体通路132を更に含む。ピストン流体通路132は、第2の流体ポンプ134に接続され、ピストンシャフト130及びピストン125を通過することによって、第2の流体ポンプ134とリザーバ空間122とを連結する。ピストン流体通路132は、ピストン125及び第2の流体ポンプ134の上方にあるリザーバ空間122との一定の流体連結を可能にする。ピストン流体通路132は、リザーバ空間122への流体の供給及び/又はリザーバ空間122からの流体の除去を行うために使用される。いくつかの実施形態では、ピストン流体通路132は、処理流体が交換される際に、基板間のリザーバ空間122からの流体の供給と除去の両方に使用される。
[0053]基板支持面174の周囲には、1つ又は複数のクランプ154が配置される。基板150がロボットによって基板支持面174に載置されると、1つ又は複数のクランプ154がクランプ位置に作動され、基板150を基板支持面174に固定する。1つの例では、1つ又は複数のクランプ154は、基板支持面174の外側エッジの周りに均等に配置された3つのクランプを含み、クランプ154の各々が、互いに約120度の角度で配置される。各個々のクランプ154は、対応するディボット107内に配置される(図1C)。各ディボット107は、ペデスタル106の上面内に形成される小さな凹部である。いくつかの実施形態では、基板150を基板支持面174の内側に固定するために、より多くの又はより少ないクランプ154が存在しうる。いくつかの実施形態では、単一のクランプ154、2つのクランプ154、又は4つ以上のクランプ154が存在しうる。利用されるクランプ154の数は、基板150のサイズ及び利用されるクランプの種類に依存する。いくつかの実施形態では、クランプ154は、開位置と閉位置との間で往復動する機械的に作動するクランプであり、クランプ154は、開位置にある間は基板150と接触せず、閉位置にある間は基板150の上面と接触する。他の実施形態では、クランプ154は、基板150の周囲に配置された空気圧(pneumatic)アセンブリ又はブラダーアセンブリである。空気圧アセンブリ又はブラダーアセンブリは、膨張可能なリング又は基板150周囲の複数の膨張可能な袋(sack)でありうる。閉位置に作動すると、空気圧アセンブリ又はブラダーアセンブリは、ガスを使用して膨張し、基板150のエッジに圧力を加える。クランプ154は、処理流体が処理空間114内にある間、液が基板の下に流れるのを防止するのに役立つ。いくつかの実施形態では、クランプ154は、真空クランプ又は静電クランプであり、基板の背面に真空を印加するか、電界を使用して基板をチャックする。
[0054]電極アセンブリ115は、電極170と、電極170の少なくとも一部の周囲に配置されたフード104とを含む。電極170は、導電性メッシュ又は微細穿孔電極板である。電極170は透過性であり、例えば、穿孔、メッシュ、ポア、又は他の流体透過性構造を通して、流体がそこを通過できるようになる。電極アセンブリ115が処理流体に浸漬される際に電極アセンブリ115の下に捕捉される気泡又はガスポケットの量を減少させるために、電極170が利用される。いくつかの実施形態では、電極170は、ドープされた炭化ケイ素といった炭化ケイ素のメッシュなどの非金属メッシュである。他の実施形態では、電極170は、銅、アルミニウム、白金、鋼鉄のメッシュといった導電性金属のメッシュである。電極170は、第1の電源118に電気的に接続される。第1の電源118は、電極170に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、第1の電源118によって電極170に印加される。
[0055]フード104は電気絶縁性である。例えば、フード104は、そこを通る電界の流れを減少させる電気絶縁材料から作られる。基板150に印加される電界がより容易に制御されるように、フード104がフード104の外側に存在する電界から基板150を遮蔽するという点で、フード104が絶縁材料から製造されることは、有益である。フード104は、電極170の上面及び側面を囲むように形成される。フード104はまた、モニタ電極166、スペーサ168、電極ホルダ164を少なくとも部分的に囲んでいる。いくつかの実施形態では、フード104は、約1×10-3Ω・m未満、例えば1×10-4Ω・m未満、例えば1×10-5Ω・m未満の電気抵抗を有する導電性材料である。いくつかの実施形態では、金属、金属合金、又は炭化ケイ素材料フード104が利用される。フード104は電極170、モニタ電極166、及びスペーサ168から電気的に絶縁されている。
[0056]モニタ電極166及びスペーサ168は、電極170と平行に配向される。モニタ電極166は、電極170と平行に配置される。モニタ電極166は、電極170と同様のサイズと形状を有しうる。モニタ電極166は、電極170とは異なる材料で製造される。モニタ電極166は、第2の電源116に電気的に接続される。第2の電源116は、第1の電源118と同様であり、モニタ電極166に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、例えば4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、第2の電源116によってモニタ電極に印加される。モニタ電極166は、電極170から間隔をあけて配置され、ユーザ又はコントローラが電極170の電界をモニタできるようにする。電極170の電界をモニタすることで、基板処理中に電界内の不一致を分析することができる。この不一致は、バブリングか、処理全体の処理流体特性の変化かのどちらかによって引き起こされうる。モニタ電極166は、処理流体を通して基板150に印加される電界を評価するために使用できる一定のフィードバック源を提供する。モニタ電極166は、その上、穿孔電極又は導電性メッシュである。モニタ電極166は気泡が通過できるように構成される。
[0057]スペーサ168はモニタ電極166と電極170との間に配置される。スペーサ168は、セラミック材料などの絶縁材料である。本明細書に記載される実施形態では、スペーサ168は、電極170とモニタ電極166との間に配置されたディスクであり、基板処理中に電極170によって生成される電界に対するモニタ電極166の影響を低減する。スペーサ168は、モニタ電極166及び/又は電極170と同様に透過性である。スペーサ168は、気泡及び処理流体を通過させることができるようにするために、内部に配置された複数の通路を含む。スペーサ168の直径は、電極170及びモニタ電極166の直径と同じか、それよりも大きい。いくつかの実施形態では、スペーサ168は、電極170の上面及びモニタ電極166の底面に連結される。
[0058]電極ホルダ164は、基板処理中に電極170、モニタ電極166、及びスペーサ168の各々を所定の位置に保持するように構成される。電極ホルダ164は、フード104内に配置され、接続部分及びシャフトを含む。電極ホルダ164は、モニタ電極166の上面に取り付けられる。電極ホルダ164は、更に、気泡がそこを通過できるように、内部に穿孔を含みうる。電極ホルダ164は、電極アクチュエータ120に接続されうる。電極アクチュエータ120は、図1Aに示すような処理位置と、図1Bに示すような基板受取位置との間で、電極アセンブリ115を上下に動かすように構成される。電極ホルダ164は、更にフード104に接続される。電極170、スペーサ168、モニタ電極166、及び電極ホルダ164を通って泡立つガスは、電極ホルダ164とフード104との間の中間空間112に進入する。気泡は、電極170と基板150との間に配置されず、電極170によって形成される電界に影響を与えないので、真空ポンプによって中間空間112から除去されても、中間空間112内に残されてもよい。
[0059]モジュール本体102は、それを貫通して配置される流体除去通路162を含む。流体除去通路162は、除去ポンプ140及びモジュール空間190に接続される。流体除去通路162は、モジュール本体102の底面を通して配置され、除去ポンプ140によってモジュール空間190から除去される前に、処理空間114から流出してモジュール空間190にこぼれる余分な流体を除去できるようにする。図1Cに示すように、モジュール本体102は、モジュール本体102の側壁を通して配置された基板移送通路180を更に含む。基板移送通路180は、基板とロボットアーム(図示せず)が通過できるようにサイズ決めされる。基板移送通路180は、基板を水平配向でモジュール空間190に移送できるようにする。
[0060]本明細書で論じるように、図1Aは、処理位置にある間の電極アセンブリ115とベースアセンブリ110を示す。処理位置にある間、フード104のシール部分158は、ベースアセンブリ110の電極アセンブリにある1つ又は複数のシール溝156に挿入される。電極アセンブリ115とベースアセンブリ110との間には、処理空間114をモジュール空間190又は他の外部空間から密封するためのシールが形成される。シールにより、リザーバ空間122内に配置された処理流体が処理空間114を満たすことができる。ピストンアセンブリ124が上に向かって作動すると、リザーバ空間122内の処理流体が処理空間114を満たす。処理流体は、基板150及び基板支持面174の周囲に配置された流体吐出通路152を通って流れる。ピストンアセンブリ124を反対方向に動かすと、処理流体を処理空間114から除去し、処理流体をリザーバ空間122に戻すことができる。基板150の上面と電極170の底面との間の距離は、第1の高さH(図1A)である。第1の高さHは、約7mm未満、例えば約5mm未満、例えば約4mm未満、例えば約1mm~約4mmである。第1の高さHは、基板150に印加される電界の均一性を向上させるために、より小さいものとなる。本明細書で説明する装置は、流体吐出通路152の位置とサイズが2つの表面間の距離を制限しないので、電極と基板との間の距離をより小さくすることができる。
[0061]図1Bは、移送位置にある間の電極アセンブリ115及びベースアセンブリ110を示している。移送位置にある間、フード104は、フード104のシール部分158がベースアセンブリ110のシール溝156の外側に配置されるように、ベースアセンブリ110から間隔を置いて配置される。移送位置は、インデクサ又はロボットアームによって、フード104とベースアセンブリ110との間の処理空間114から基板を挿入し、取り外すことができるようにする。電極アセンブリ115は電極アクチュエータ120によって上昇し、ベースアセンブリ110はベースアクチュエータ(図示せず)によって下降し、又は電極アセンブリ115とベースアセンブリ110の動きの組み合わせが実行されうる。電極アセンブリ115及びベースアセンブリ110が移送位置にあるとき、処理流体は処理空間114を満たしていない。いくつかの実施形態では、電極アセンブリ115とベースアセンブリ110を互いに離れるように作動させることによって処理空間114を開放することは、使用済み処理流体の除去方法とみなされ、よって、処理流体がモジュール空間190に流入し、流体除去通路162を介して除去されるようになる。
[0062]明細書に記載される図1A及び図1Bの実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバ100の断面平面図である。断面図は、インデクサ凹部144、基板移送通路180、1つ又は複数のシール溝156、1つ又は複数のクランプ154、及び流体吐出通路152の位置を示している。
[0063]図1Cに示すように、インデクサ凹部144は、ベースアセンブリ110のエッジまで延び、1つ又は複数のシール溝156の一部を含む。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のシール溝156は、インデクサ凹部144よりも深く、よって、基板処理中に処理空間114が封止される。本明細書では、1つ又は複数のシール溝156は、ベースアセンブリ110の周囲に配置された単一の溝として示されている。1つ又は複数のシール溝156は、基板支持面174、1つ又は複数のクランプ154、及び流体吐出通路152の外に向かって配置される。
[0064]1つ又は複数のクランプ154は、基板150の一部と基板支持面174に、半径方向に重なるように配置される。クランプ154は、基板支持面174周囲に、且つ流体吐出通路152の少なくとも一部の間に、均等に配置される。
[0065]流体吐出通路152は、基板支持面の周囲に配置された1つ又は複数の円弧状開口部として示されている。円弧状の開口部は、処理流体が処理空間114に出入りする速度を下げるために使用される。円弧状開口部は、2つ以上の円弧状開口部、例えば3つ以上の円弧状開口部、例えば4つ以上の円弧状開口部を含みうる。円弧状の開口部の各々は、共通の中心と同じ円弧半径を有する円弧である。円弧半径は、基板支持面174の半径よりも大きい。各円弧は、基板支持面174の外周の約10度から約180度を囲む。流体吐出通路152の各円弧は、リザーバ空間122と流体連結している。流体吐出通路152の全円弧長は、基板支持面174の外側部分の外周の50%以上、例えば基板支持面174の外側部分の外周の60%以上、例えば基板支持面174の外側部分の外周の70%以上である。
[0066]図2Aは、本明細書に記載される別の実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの基板処理装置200aの概略断面図である。基板処理装置200aは、ベースアセンブリ205と電極アセンブリ201とを含む。2つ以上のリニアアクチュエータ204がベースアセンブリ205と電極アセンブリ201をまとめて接続し、ベースアセンブリ205と電極アセンブリ201の互いの分離と密閉を可能にする。回転アクチュエータ206は、ベースアセンブリ205又は電極アセンブリ201の一方に接続される。図2Aに示すように、回転アクチュエータ206は電極アセンブリ201に接続される。
[0067]ベースアセンブリ205は、ペデスタル214を含む。図1A~1Cの実施形態と同様に、ペデスタル214は、ペデスタル214の上面に配置された基板支持体176と、リザーバ空間122を形成するリザーバ121と、処理空間216とリザーバ121との間に配置された流体吐出通路152とを含む。基板支持体176は、基板支持面174を有する。少なくとも基板支持体176、基板支持面174、リザーバ121、及び流体吐出通路152は、図1A~1Cを参照して説明したものと同様である。図2Aの実施形態のリザーバ121は、リザーバ空間122内に配置されたペデスタルを含まない。基板支持面174、リザーバ121、及び流体吐出通路152は、ペデスタル214内に配置される。ペデスタル214は、基板処理装置200aの下部であり、処理中に基板150などの基板を支持し、処理流体を処理空間216に供給するように構成される。
[0068]ペデスタル214は、接地172に接続される。ペデスタル214は、基板150が基板支持体176の基板支持面174上に配置されるときに、基板支持体176を通して基板150を接地可能にするように接地される。1つ又は複数の加熱要素148が、リザーバ121と基板支持面174との間のベースアセンブリ205内に配置される。1つ又は複数のクランプ154が、ペデスタル214の上面に且つ基板支持面174の周囲に配置される。クランプ154は、処理流体が処理空間216内にある間、液が基板の下に流れるのを防止するのに役立つ。本明細書で説明するように、基板支持面174内にインデクサ凹部144が配置される。
[0069]基板支持面174及び流体吐出通路152の周囲に、シール溝272が配置される。シール溝272は、Oリンググランド(o-ring gland)などのシールリンググランドであり、ベースシール面220内に配置される。ベースシール面220は、基板支持面174及び流体吐出通路152を囲む表面である。ベースシール面220は平面の表面であり、電極アセンブリ201のハウジングシール面218と平行に配置される。2つ以上のリニアアクチュエータ204は、ベースシール面220に連結され、ベースシール面220の一部を通して配置されうる。
[0070]ペデスタル214は、第1の流体ポンプ234に連結された第1の流体通路232を含む。第1の流体通路232は、第1の流体ポンプ234とリザーバ空間122を連結する。第1の流体通路232及び第1の流体ポンプ234は、図1A~1Bのピストン流体通路132及び第2の流体ポンプ134に類似しているが、第1の流体通路232は、ピストンではなく、ペデスタル214の本体を通過する。
[0071]第2の流体通路208及び第2の流体ポンプ210は、更に、リザーバ空間122からの処理流体の供給又は除去を補助する。第2の流体通路208は、リザーバ121の側壁を通って配置され、第2の流体ポンプ210に流体接続している。第2の流体ポンプ210は、リザーバ空間122から処理流体を供給及び/又は除去するように構成される。いくつかの実施形態では、第2の流体ポンプ210は、第2の流体通路208を通してリザーバ空間122に処理流体を供給するように構成され、一方、第1の流体ポンプ234は、第1の流体通路232を通してリザーバ空間122から処理流(process flow)を除去するように構成される。第2の流体ポンプ210からリザーバ空間122内への処理流体の流量は、流体が処理空間216に進入する速度を決定する。図2Aの実施形態において、リザーバ空間122は、気泡を低減しつつ、流体吐出通路152を通って処理空間216への均一に分配される処理流体の流れを提供するのを支援する。第1の流体通路232がリザーバ121の底部を通って配置されていることにより、ペデスタル214が水平位置にある間、処理動作と処理動作との間にリザーバ空間122から処理流体を完全に除去することができる。
[0072]電極アセンブリ201は、電極270と、電極270に接続された電極ハウジング212とを含む。電極270は、電極170に類似するが、すべての実施形態において穿孔され又は透過性であるわけではない。基板処理装置200aが回転アクチュエータ206を中心に回転する能力は、電極270の下に捕捉される気泡の量を減少させるため、いくつかの実施形態では、穿孔電極又は導電性メッシュが利用されないこともある。いくつかの実施形態では、電極270は、炭化ケイ素メッシュなどの非金属メッシュである。他の実施形態では、電極270は、銅、アルミニウム、白金、鋼鉄のメッシュといった導電性金属のメッシュである。電極270は、第1の電源118に電気的に接続される。第1の電源118は、電極270に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、第1の電源118によって電極270に印加される。
[0073]モニタ電極166とスペーサ168が電極270の上に配置される。モニタ電極166とスペーサ168が、図1A-1Cを参照して説明される。いくつかの実施形態では、図2A~2Cのモニタ電極166とスペーサ168は透過性ではない。モニタ電極166は、本明細書で説明するように、第2の電源116に接続される。いくつかの実施形態では、モニタ電極166と電極ハウジング212との間に配置された中間空間112が存在する。
[0074]電極ハウジング212は、電極270、モニタ電極166、及びスペーサ168を支持するように構成される。電極ハウジング212は、基板処理装置200aが水平位置にあるとき、電極270、モニタ電極166及びスペーサ168の全体の上方に配置されるように、電極270、モニタ電極166及びスペーサ168の少なくとも一部の周囲に配置される。電極ハウジング212は、電極270、モニタ電極166、スペーサ168の側面の少なくとも一部の周囲に更に配置される。ハウジングシール面218は、電極270、モニタ電極166、及びスペーサ168の半径方向外側且つこれらの周囲に配置される。ハウジングシール面218は、リングを形成し、ベースシール面220と平行である。ハウジングシール面218は、電極270の底面と平行で、電極270の底面からオフセットしており、よって、ハウジングシール面218は、電極270の底面を貫通して配置される平面よりもベースシール面220に近い平面に配置される。
[0075]リニアアクチュエータ204は、電極ハウジング212を貫通して電極270から半径方向外側に配置される。図2A~2Cに示すように、互いに反対側に配置された2つのリニアアクチュエータ204が存在する。リニアアクチュエータ204は、ガイド203とアクチュエータ202を含む。ガイド203は電極ハウジング212を貫通して配置され、ベースシール面220内に連結及び配置される。ガイド203は、機械的締め具又は接着剤を使用してベースシール面220に連結される。いくつかの実施形態では、ベースシール面220内にガイド203を受けるための孔が形成される。ガイド203は、電極ハウジング212を貫通し、ハウジングシール面218を貫通する。各ガイド203は、アクチュエータ202の1つに連結される。各アクチュエータ202は電極ハウジング212に連結され、ガイド203の一部を囲みうる。アクチュエータ202は、ガイド203に接続し、電極ハウジング212又はベースアセンブリ205の一方を動かすように構成される。アクチュエータ202は、空気圧シリンダである。油圧式アクチュエータや電気機械式アクチュエータなど、他のタイプのアクチュエータ202も利用されうる。アクチュエータ202は、電極ハウジング212に接続されたままガイド203を上に向かって作動させ、ベースアセンブリ205を電極ハウジング212及び電極アセンブリ201に向かって持ち上げる。いくつかの実施形態では、ガイド203はガイドロッド又はガイドピンである。
[0076]回転アクチュエータ206は、電極ハウジング212に接続される。いくつかの実施形態では、回転アクチュエータ206は、電極ハウジング202を通して配置される。回転アクチュエータ206は、電極ハウジング202(又はいくつかの実施形態では、ベースアセンブリ205)に連結されたシャフトを含む。回転アクチュエータ206は、その内部に配置された回転軸Aを含む。回転軸Aは、基板処理装置200aを回転させる軸である。回転アクチュエータ206は、シャフトと、シャフトを回転させるための回転アクチュエータとを含む。いくつかの実施形態では、回転アクチュエータは基板処理装置200aに接続され、基板処理装置200aをモジュール本体202(図4A~4C)に接続するためにシャフトが貫通して配置される。回転アクチュエータ206は、基板支持面174の直径と、電極170が円盤である場合には電極170の直径に沿って中心が設定される。回転アクチュエータ206を基板支持面174及び電極170の直径と同じ平面に沿って配置することにより、基板処理装置200aを水平又は角度付けされた位置に保持するために使用されるモーメントが低減される。
[0077]他の実施形態では、回転アクチュエータ206は、ベースアセンブリ205を貫通したり、アームによって電極ハウジング212に連結されるなど、基板処理装置200aの他の部分を通って配置されうる。回転アクチュエータ206の回転軸Aが、基板処理装置200aの重心の中心に近接するように、回転アクチュエータ206は、基板処理装置200aを回転させるために使用されるモーメントを低減する位置に配置される。回転アクチュエータは、軸Aを中心に電極アセンブリ201とベースアセンブリ205に回転を与えるように動作可能な電気、空気圧、油圧又はその他のデバイスでありうる。
[0078]図2Bは、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの別の基板処理装置200bの概略断面図である。基板処理装置200bは、図2Aの基板処理装置200aに類似するが、ピストンアセンブリ224を含む。ピストンアセンブリ224は、図1A~1Cのピストンアセンブリ124に類似するが、ピストン125に取り付けられた制限シャフト230を含む。
[0079]制限シャフト230は、ペデスタル214を完全に貫通せず、代わりにペデスタル214の一部のみを通って配置される。制限シャフト230は、ピストンアクチュエータ238に接続される。ピストンアクチュエータ238は、制限シャフト230に接続され、かつこれと接触する。ピストンアクチュエータ238は、リザーバ空間122内でピストンアセンブリ224を移動させるための空気圧シリンダのようなリニアアクチュエータである。ピストンアセンブリ224の制限シャフト230は、制限ベースシャフト228内に部分的に配置される。制限ベースシャフト228は、ペデスタル214の底部に配置され、これに連結された短いシャフトであり、ピストンアクチュエータ238をその中に保持する。ピストンアセンブリ224は、処理流体を処理空間内に均一に分配する助けとなる点で有益であるが、追加の機械的複雑さとコストが加わる。制限シャフト230を制限ベースシャフト228内に収容することにより、基板処理装置200bが軸Aを中心に回転している間でも、制限シャフト230を動かすことができる。
[0080]図3は、本明細書に記載される更に別の実施形態による、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの更に別の基板処理装置300の概略断面図である。図3の基板処理装置300は、図2Aの基板処理装置200a及び図2Bの基板処理装置200bと類似の電極アセンブリ201を含む。図3の基板処理装置300は、図3のベースアセンブリ305がリザーバ121又はリザーバ空間122(図2A~2B)を含まない点で、図2A及び図2Bの実施形態と異なる。
[0081]ベースアセンブリ305は、流体通路208と流体吐出通路152を接続する流体分配導管304を有するペデスタル302を含む。クランプ154、基板支持面174、インデクサ凹部144、ベースシール面220、及び加熱要素148はそれぞれ、本明細書で既に説明したものと同様である。
[0082]流体分配導管304は、ペデスタル302を通して配置されたリングである。流体分配導管304は、流体通路208と同様に、流体吐出通路152の各々に連結されている。流体分配導管304は、基板支持面174の外周周囲に1つ又は複数の流体通路208から流体を循環させるように構成される。流体分配導管304は、基板支持面174の直径よりも大きな内径及び/又は外径を有しうる。
[0083]流体通路208との交差部に近い流体分配導管304の断面と比較して、流体通路208との交差部から遠い流体分配導管304の断面が大きくなるように、流体分配導管304がペデスタル302を通って延びる際に、流体分配導管304のサイズは変化しうる。これは、流体吐出通路152を通して流体と圧力をより均一に分配できるようにするために行われる。
[0084]図4A~4Cは、モジュール本体102内の異なる処理位置における、図2A、図2B、及び図3の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの基板処理装置200a、200b、300の概略断面図である。図4Aに示すように、電極アセンブリ201とベースアセンブリ205、305は基板移送位置にあり、基板150を基板処理装置200a、200b、300に出し入れすることができる。移送位置にある間、電極アセンブリ201とベースアセンブリ205、305は分離され、密閉された処理空間を形成しない。
[0085]基板処理装置200a、200b、300は、回転アクチュエータ206によって水平位置に保持され、ベースアセンブリ205、305上に基板150を水平に配置することができる。リニアアクチュエータ204は開位置に配置され、ガイド203がアクチュエータ202によって延び、電極アセンブリ201とベースアセンブリ205、305との間が分離するようになる。
[0086]図4Bは、閉位置にある間の基板処理装置200a、200b、300を示す。基板処理装置200a、200b、300を閉位置にするには、ガイド203を上に向かって作動させ、シール面とシール面との間の距離をゼロまで低減するように、アクチュエータ202を使用する。ベースアセンブリ205、305を上に向かって持ち上げ、電極アセンブリ201に合わせるか、電極アセンブリ201を下に向かって下降させ、ベースアセンブリ205、305に合わせると、電極アセンブリ201とベースアセンブリ205、305との間にシール(seal)が形成される。電極アセンブリ201とベースアセンブリ205、305との間のシールは、図2A、図2B、及び図3の処理空間216のような処理空間を形成する。閉位置にある間、基板150の上部と電極270の底部との間の距離は、第2の高さHである。第2の高さHは、約7mm未満、例えば約5mm未満、例えば約4mm未満、例えば約1mm~約4mmである。第2の高さHは、基板150に印加される電界の均一性を向上させるためにより小さい。本明細書で説明する装置は、流体吐出通路152の位置及びサイズによって2つの表面間の距離が制限されないため、電極270と基板150との間の距離をより小さくすることができる。
[0087]図4Cは、処理位置にある間の基板処理装置200a、200b、300を示す。回転アクチュエータ206は、電極アセンブリ201及びベースアセンブリ205、305を水平から第1の角度θに回転させる。第1の角度θは、約35度~約90度、例えば約45度~約90度、例えば約60度~約90度、例えば約75度~約90度である。いくつかの実施形態では、第1の角度θは、水平から約90度である。
[0088]電極アセンブリ201を90度の垂直配向まで完全に回転させると、他の角度と比較して、回転アクチュエータ206への応力が低減し、気泡が除去され、基板150と電極270との間に配置される気泡の数が減少しうる。基板処理装置200a、200b、300が回転すると、処理空間は処理流体で満たされる。回転は、基板処理装置200a、200b、300が閉じられた後に行われ、基板150が確実に固定され、処理空間が処理流体で満たされることを保証する。
[0089]図5は、本明細書に記載される図2A、図2B、及び図3の実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークチャンバの基板処理装置200a、200b、300の断面平面図である。断面図は、インデクサ凹部(indexer depression)144、基板移送通路180、シール溝272、1つ又は複数のクランプ154、及び流体吐出通路152の位置を示している。
[0090]図5に示すように、インデクサ凹部144は、ベースアセンブリ205/305のエッジまで延び、シール溝272の一部を含む。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のシール溝272は、基板処理中に処理空間216が密封されるように、インデクサ凹部144よりも深い。シール溝272は、本明細書では、ベースアセンブリ205/305の周囲に配置された単一の溝として示されている。シール溝272は、基板支持面174、1つ又は複数のクランプ154、及び流体吐出通路152の外側に配置される。
[0091]1つ又は複数のクランプ154は、基板150の一部と基板支持面174に、半径方向に重なるように配置される。クランプ154は、基板支持面174周囲に、且つ流体吐出通路152の少なくとも一部の間に、均等に配置される。
[0092]流体吐出通路152は、基板支持面の周囲に配置された1つ又は複数の円弧状開口部として示されている。円弧状の開口部は、処理流体が処理空間114に出入りする速度を下げるために使用される。円弧状開口部は、2つ以上の円弧状開口部、例えば3つ以上の円弧状開口部、例えば4つ以上の円弧状開口部を含みうる。円弧状の開口部の各々は、共通の中心と同じ円弧半径を有する円弧である。円弧半径は、基板支持面174の半径よりも大きい。各円弧は、基板支持面174の外周の約10度から約180度を囲む。流体吐出通路152の各円弧は、リザーバ空間122と流体連結している。
[0093]リニアアクチュエータ204は、シール溝272及び流体吐出通路152の半径方向外側に配置される。リニアアクチュエータ204は、基板支持面174の反対側に配置され、基板支持面174に対して垂直に延びる。
[0094]図6Aは、本明細書に記載される実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法600の工程を示す。方法600は、特に図1A~1Cの装置を用いて実施することができる。方法600は、基板150などの基板をペデスタル106などのペデスタル上にローディングする第1の工程602を含む。ペデスタル上への基板のローディングは、電極アセンブリ115とベースアセンブリ110とが分離され開位置(例えば、移送位置)にある間に実行される。基板は、例えばロボットによって、基板支持面174に載置される。第1の工程602の間に基板をローディングした後に、第2の工程604で、基板がペデスタルに固定される。基板は、基板を固定するためのクランプ154などの1つ又は複数のクランプを作動させることによって固定されうる。いくつかの実施形態では、基板は、真空チャック又は潜在的な静電チャックを用いてクランプされる。他の実施形態では、基板は、機械的クランプを用いてクランプされる。機械的クランプは、処理流体が基板の裏側から真空チャックラインに漏れることに関する問題を回避することができる。機械的クランプはまた、方法600の後半で発生する電界への影響も少ない。
[0095]第2の工程604の後、電極アセンブリ115などの電極アセンブリと、ベースアセンブリ110などのベースアセンブリとが、第3の工程606の間に閉位置に移動され、基板処理装置を閉じる。電極アセンブリとベースアセンブリを閉じることは、電極アセンブリとベースアセンブリの間に密封を形成することを含む。電極アセンブリとベースアセンブリとの間に密封を形成することにより、第4の工程608の間、処理流体が電極アセンブリとベースアセンブリとの間の処理空間114などの処理空間を充填することができる。
[0096]第4の工程608の間、プランジャ124などのプランジャが、処理空間を処理流体で充填するために、リザーバ121などのリザーバから処理空間内に処理流体を押し込むように作動される。処理流体は処理空間に注入され、4秒未満、例えば3秒未満、例えば2秒未満で、処理空間を充填する。処理空間を充填するために、処理流体は、約10L/分~約20L/分、例えば約13L/分~約18L/分、例えば約15L/分の速度で、処理空間に注入される。本明細書に記載される実施形態では、処理空間は、約0.4L~約0.6L、例えば約0.5Lの体積を有する。処理流体は、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に、決定された範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持しうる、非気相媒体、スラリ、ゲル、液体溶液、又は固体媒体などの中間媒体である。
[0097]第4の工程608で処理空間を処理流体で満たした後、第5の工程610の間に電極アセンブリを用いて基板に電界を印加し、電力露光ベークプロセスが実行される。電界は、第1の電圧にある基板と、第1の電圧とは異なる第2の電圧にある電極との間に分布する。電界は、最大約5000V、例えば最大約3500V、例えば最大約3000Vの電圧差を印加することによって、生成されうる。電極と基板との間の電界は、約10×10V/m未満、例えば1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満である。電界は、約1×10V/m~約1×10V/m、例えば約1×10V/m~約1×10V/mでありうる。電界の強さは、処理空間内に配置された媒体の破壊電圧によって制限される。いくつかの実施形態では、処理空間内に配置された流体の破壊電圧は約1.4×10V/mである。電界は、露光後のベーク工程が完了するまで、基板に印加される。第5の工程610の間、基板及びペデスタルは、約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃の温度まで加熱される。
[0098]第5の工程610の露光後ベークプロセスの後、第6の工程612の間に処理空間から処理流体を除去するために、プランジャが作動される。プランジャを元の位置まで作動させると、リザーバ内に真空が形成され、処理流体が流体吐出通路を通ってリザーバ内に引き戻される。処理流体はまた、1つ又は複数の流体導管及び流体ポンプを通してリザーバから除去されてもよい。第6の工程612の間に処理流体を除去した後、第7の工程614の間にベースアセンブリ及び電極アセンブリが開放位置に作動される。電極アセンブリ及びベースアセンブリを開くことは、電極アセンブリとベースアセンブリとの間の密封を破壊することを含む。電極アセンブリとベースアセンブリとを分離した後、残りの処理流体は、電極アセンブリとベースアセンブリとの間の処理空間から排出される。
[0099]第7の工程614の後、基板は、第8の工程616の間にペデスタルから取り外される。基板を取り外す前に、基板をペデスタルから離す。基板はインデクサ又はロボットアームを使用して取り外され、別の処理モジュール又は処理ステーションに移送される。
[0100]図6Bは、本明細書に記載される別の実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法650の工程を示す。方法650は、特に図2A、図2B、及び図3の装置を用いて実行されうる。方法650は、基板150などの基板をペデスタル214、302などのペデスタル上にローディングする第1の工程652を含む。電極アセンブリ201などの電極アセンブリと、ベースアセンブリ205、305などのベースアセンブリとが分離され、開位置にある間に、ペデスタル上への基板のローディングが実行される。基板は、基板支持面174上に載置される。基板をペデスタル上にローディングする間、電極アセンブリとベースアセンブリは、水平位置に配置される。電極アセンブリとベースアセンブリが水平位置にあることで、基板が水平に配向される間に、基板をベースアセンブリ内にローディングすることができる。
[0101]第1の工程652の間に基板をローディングした後、第2の工程654で基板がペデスタルに固定される。基板を固定するためにクランプ154などの1つ又は複数のクランプを作動させることによって、基板が固定される。いくつかの実施形態では、基板は、真空チャック又は潜在的な静電チャックを用いてクランプされる。処理流体が基板の裏側から真空チャックラインに漏れるトラブルを避けるために、一般的に機械的クランプが利用される。機械的クランプはまた、方法650の後半で発生する電界への影響も少ない。
[0102]第2の工程654の後、電極アセンブリとベースアセンブリは、基板処理装置を閉じるための第3の工程656の間、閉位置に移動される。電極アセンブリとベースアセンブリを閉じることは、電極アセンブリとベースアセンブリの間に密封を形成することを含む。電極アセンブリとベースアセンブリとの間に密封を形成することにより、第4の工程658の間、処理流体が電極アセンブリとベースアセンブリとの間の処理空間216などの処理空間を充填することができる。第4の工程658中、処理流体は、図2A、図2B、又はCの装置のいずれかを使用して処理空間内に分配される。したがって、処理流体は、リザーバ121などのリザーバ又は流体分配導管304のいずれかから、流体吐出通路152などの流体吐出通路を通って処理空間に進入する。処理空間には処理流体が充填される。処理流体は処理空間に注入され、4秒未満、例えば3秒未満、例えば2秒未満で、処理空間を充填する。処理空間を充填するために、処理流体は約5L/分~約20L/分、例えば約10L/分~約15L/分の速度で処理空間に注入される。本明細書に記載される実施形態では、処理空間は、約0.4L~約0.6L、例えば約0.5Lの体積を有する。処理流体は、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に、決定された範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持しうる、非気相媒体、スラリ、ゲル、液体溶液、又は固体媒体などの中間媒体である。
[0103]第4の工程658と同時に又はその後に、電極アセンブリとベースアセンブリは、第5の工程660の間、角度のついた位置まで回転させられる。電極アセンブリとベースアセンブリは、回転アクチュエータ206などの回転アクチュエータを用いて回転される。ベースアセンブリと電極アセンブリは、水平から第1の角度θに作動される。第1の角度θは、約15度~約90度、例えば約35度~約90度、例えば約40度~約90度、例えば約75度~約90度である。いくつかの実施形態では、第1の角度θは、水平から約15度以上、例えば水平から約30度以上、例えば水平から約90度以上である。
[0104]ベースアセンブリと電極アセンブリを90度の垂直配向まで完全に作動させると、他の角度に比べて回転アクチュエータへの応力が減少し、気泡が除去され、基板と電極との間に配置される気泡の数が減少する。電極アセンブリとベースアセンブリが回転すると、処理空間には処理流体が充填される。しかし、ベースアセンブリと電極アセンブリの回転角度をより小さくすると、アセンブリの高さが短縮され、なおも基板と電極との間のバブリングを軽減しつつ、基板処理装置を積み重ねることが可能になりうる。
[0105]第5の工程660の間に電極アセンブリとベースアセンブリが第1の角度θに作動された後、第6の工程662の間に基板に熱が加えられる。基板に熱を加えることは、基板を約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃に加熱することを含む。熱は、1つ又は複数の加熱要素、例えば1つ又は複数の加熱要素148を使用して加えられる。
[0106]第6の工程662の後又はその最中に、電極アセンブリを使用して基板に電界が印加され、第7の工程664の間に電力露光ベークプロセスが実行される。電界は、第1の電圧にある基板と、第1の電圧とは異なる第2の電圧にある電極との間に分布する。電界は、最大約5000V、例えば最大約3500V、例えば最大約3000Vの電圧差を印加することによって、生成されうる。電極と基板との間の電界は、約10×10V/m未満、例えば1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満である。電界は、約1×10V/m~約1×10V/m、例えば約1×10V/m~約1×10V/mでありうる。電界の強さは、処理空間内に配置された媒体の破壊電圧によって制限される。いくつかの実施形態では、処理空間内に配置された流体の破壊電圧は約1.4×10V/mである。電界は、露光後のベーク工程が完了するまで、基板に印加される。露光後のベーク工程が完了すると、加熱が停止する。
[0107]第7の工程664の後、電極アセンブリとベースアセンブリは、第8の工程666の間に、第1の角度θから水平位置まで回転して戻される。電極アセンブリとベースアセンブリを水平位置まで回転させた後又は回転させる間のどちらかで、処理流体は、第9の工程668の間に処理空間から除去される。処理流体の除去は、処理流体を流体吐出通路152を通して引き戻すことによって実行される。あるいは、処理流体の除去は、別の流体導管と流体ポンプを用いて実行されるか、第10の工程670の間に電極アセンブリとベースアセンブリが開かれる際に処理流体が除去される。
[0108]第10の工程670は、第9の工程668と同時に又はその後に実行される。第10の工程670は、電極アセンブリとベースアセンブリを開位置に戻すよう作動させることを含む。電極アセンブリとベースアセンブリを開放位置に作動させるには、電極アセンブリとベースアセンブリのシール面を分離させ、電極アセンブリとベースアセンブリを作動させることを含む。
[0109]第10の工程670の後、第11の工程672において、基板がペデスタルから取り外される。基板はインデクサ又はロボットアームを使用して取り外され、別の処理モジュール又は処理ステーションに移送される。インデクサ又はロボットアームによって基板を取り外す前に、基板がペデスタルから放される。
[0110]本明細書で説明する実施形態は、基板が、水平姿位置にある間に、処理ステーション装置に挿入できる点で有益である。また、本明細書における処理ステーションは、露光後ベークプロセスへのバブリングの影響を低減し、処理中に電極と基板をより近くに配置できるようにし、電界不均一性の影響を低減する。基板の周囲に配置された分配通路から処理空間に流体を分配すると、処理流体が処理空間に流入する際に処理流体の速度が低下し、処理流体を均一に分配することができる。
[0111]図7は、本明細書で説明する実施形態による浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール700の概略平面図である。浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール700は、モジュール本体702と、モジュール本体702内に配置された冷却ペデスタル710と、モジュール本体702内に配置された加熱ペデスタル720と、モジュール本体702内に配置された浸漬ベークヘッド706とを含む。冷却ペデスタル710、加熱ペデスタル720、及び浸漬ベークヘッド706の各々は、モジュール本体702によって画定されるモジュール空間730内に配置される。
[0112]浸漬ベークヘッド706は、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークヘッドである。浸漬ベークヘッド706は、冷却ペデスタル710から基板を持ち上げ(pick up)、基板を加熱ペデスタル720に移送し、基板が加熱ペデスタル720上に配置されている間に、基板に電界を与えるように構成される。基板は、基板と、浸漬ベークヘッド706により供給される処理流体と、の間のクランプと表面張力の組み合わせによって、所定の位置に保持される。
[0113]モジュール本体702の壁を貫通して、基板移送通路704が配置される。基板移送通路704は、基板が通過できるように構成される。基板移送通路704は、基板が水平配向で通路704を通過できるように、水平方向に細長い。基板移送通路704は、モジュール空間730と別のモジュール又は処理チャンバの外部空間(outside volume)とを連結する。基板移送通路704は、基板が冷却ペデスタル710から持ち上げられるように構成されるため、冷却ペデスタル710に隣接して配置される。基板移送通路704は、加熱ペデスタル720よりも冷却ペデスタル710に近い。基板移送通路704には、基板移送通路704を開閉するためのバルブ(図示せず)が接続される。
[0114]浸漬ベークヘッド706は、移送アーム750によって冷却ペデスタル710と加熱ペデスタル720との間を移送される。移送アーム750は、浸漬ベークヘッド706に接続され、作動ベース712及びアーム708を含む。アーム708は、作動ベース712と浸漬ベークヘッド706を連結する。作動ベース712は、冷却ペデスタル710と加熱ペデスタル720との間に配置される。作動ベース712は、回転アクチュエータであり、処理工程と処理工程との間に、冷却ペデスタル710の上方の位置と、加熱ペデスタル720と、の間で、浸漬ベークヘッド706を揺動させる(swing)。いくつかの実施形態では、複数の浸漬ベークヘッド706及び移送アーム750とともに、モジュール本体702内に追加の加熱ペデスタル720及び冷却ペデスタル710が存在しうる。
[0115]浸漬ベークヘッド706は、制御パネル740に接続される。制御パネル740は、以下により詳細に説明されるが、ガスパネル、流体パネル、コントローラ、及び電源の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、単一の制御パネル740は存在せず、代わりに制御パネル740は、複数のガスパネル、流体パネル、コントローラ、及び電源を表す。制御パネル740は、移送アーム750に接続されており、流体と電力ラインがアーム708を通過して浸漬ベークヘッド706に流体と電力を供給するようになっている。
[0116]図8Aは、本明細書に記載される実施形態による、図7の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール700内の冷却ペデスタル710上に配置された浸漬ベークヘッド706の概略断面図である。浸漬ベークヘッド706は、基板850などの基板を冷却ペデスタル710から持ち上げ又は放す位置に示されている。基板850は、図1A~図5の基板150と同様である。浸漬ベークヘッド706は、表面張力とクランプの一方又はこれらの組み合わせを使用して基板850を把持する前に、基板850に向かって下降するように構成される。
[0117]浸漬ベークヘッド706は、ヘッド本体810と、ヘッド本体810の下面821に配置された支持面856とを含む。1つ又は複数の第1の流体導管814が、支持面856の中央領域Rにおいてヘッド本体810を貫通して配置される。1つ又は複数の第2の流体導管812が、支持面856の外側領域Rでヘッド本体810を貫通して配置される。支持面856に電極818が接続される。
[0118]支持面856は、ヘッド本体810の下面821の一部である。支持面856は、下面821の平面の部分であり、いくつかの実施形態では、ヘッド本体810内に配置され、下面821の他の部分からオフセットされている。支持面856は、基板850などの基板がその上に配置できるようにサイズ決定され、支持面856は、約200mmより大きい、例えば約250mmより大きい、例えば約300mmより大きい直径を有する。ヘッド本体810は、セラミックなどの絶縁材料で形成される。いくつかの実施形態では、ヘッド本体810は、約10×1019Ω・mより大きい、例えば約10×1020Ω・mより大きい抵抗を有する材料で形成される。いくつかの実施形態では、ヘッド本体810は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素ポリマー材料、テフロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、又はAlで形成される。
[0119]1つ又は複数の第1の流体導管814は、ヘッド本体810を通って配置され、処理流体を基板850の上面に供給するように構成される。1つ又は複数の第1の流体導管814は、1つ又は複数の流体入口導管である。1つ又は複数の第1の流体導管814は、支持面856に配置された流体入口開口部813を有する単一の流体導管として示されている。1つ又は複数の第1の流体導管814は、処理流体供給部(process fluid supply)806に流体接続されている。処理流体供給部806は、処理空間852が、流体空間又は処理流体空間として説明されているいくつかの実施形態では、1つ又は複数の第1の流体導管814に処理流体を供給する(The process fluid supply 806 supplies process fluid to the one or more first fluid conduits 814 and therefore to a processing volume 852 in some embodiments is described as a fluid volume or a process fluid volume)。処理流体は、露光後のベーク工程中に、電極818と基板850との間の電界の均一性を向上させるために使用される中間媒体である。処理流体は、スラリ、ゲル、溶液、又は固体媒体といった、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に決められた範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持する、非気相媒体である。
[0120]流体入口開口部813は、電極818に隣接して配置され、処理流体を中央領域Rに供給するように構成される。中央領域Rは、ヘッド本体810の支持面856の内側30mmとして画定され、中央領域Rは、半径15mmの円盤(disk)となる。中央領域Rは、基板850のほぼ中心30mmに相当する。
[0121]1つ又は複数の第2の流体導管812は、ヘッド本体810を通って配置され、処理空間852及び基板850の上面から処理流体を除去するように構成される。1つ又は複数の第2の流体導管812は、1つ又は複数の流体除去導管である。1つ又は複数の第2の流体管路812は、支持面856に配置された流体除去開口部815を有する2つの鏡映関係にある(mirrored)流体導管として示されている。1つ又は複数の第2の流体導管812は、流体除去ポンプ802に流体接続されている。流体除去ポンプ802は、1つ又は複数の第2の流体導管812を通して、処理空間852から処理流体を除去する。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の第2の流体導管812は、単一の導管であるか、又は複数の導管に分割される単一の導管である。
[0122]流体除去開口部815は、環状の開口部であり、支持面856に配置されている。流体除去開口部815は、電極818の一部に隣接して配置され、処理流体を外側領域Rから除去するように構成される。外側領域Rは、ヘッド本体810の支持面856の外側35mmとして画定され、外側領域Rが約25mmの厚さを有する環状リングであるようにする。外側領域Rは、支持面856の中心から約125mm~約150mmに配置される。外側領域Rは、基板850の外側約25mmに相当する。流体除去開口部815は、流体入口開口部813の半径方向外側に配置され、流体除去開口部815が基板850のエッジ近傍の処理流体を除去する一方、流体入口開口部813が基板850の中心に処理流体を供給するようになっている。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の流体除去開口部815は、支持面内に配置された円弧状開口部又は円形開口部であり、環状開口部が、同じ曲率中心及び同じ半径を有する複数の円弧を形成するように部分的に破断されている。いくつかの実施形態では、流体除去開口部815は、図1A~図3の流体吐出通路152と同様の形状である。
[0123]電極818は、支持面856に接続され、平面の底面854を含む。電極818は透過性であり、例えば、穿孔、メッシュ、ポア、又は他の流体透過性構造を通して、流体がそこを通過できるようになる。電極818は、気体、処理流体、又は気体と処理流体の両方のいずれかがそこを通過できるように配置された複数の微細な開口部を含む。いくつかの実施形態では、電極818は導電性メッシュである。電極818は、電極818が処理流体中に浸漬される際に電極アセンブリ支持面856の下に捕捉される気泡又はガスポケットの量を減少させるために利用される。いくつかの実施形態では、電極818は、ドープされた炭化ケイ素といった炭化ケイ素のメッシュなどの非金属メッシュである。他の実施形態では、電極818は、銅、アルミニウム、白金、鋼鉄のメッシュといった導電性金属のメッシュである。電極818は、約5×10-4Ω・m未満、例えば5×10-5Ω・m未満、例えば5×10-6Ω・m未満の電気抵抗を有する材料で形成される。電極818は、電極電源804に電気的に接続される。電極電源804は、電極818に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、例えば4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、電極電源804によって電極818に印加される。
[0124]電極電源804、流体除去ポンプ802、及び処理流体供給部806のそれぞれは、制御パネル740の一部として配置されている。制御パネル740は、流体除去ポンプ802と処理流体供給部806の流量を制御する。制御パネル740は、更に電極電源804によって印加される電圧を制御する。
[0125]ヘッド本体810の下面821には、1つ又は複数のクランプ816が配置されている。1つ又は複数のクランプ816は、本明細書では、クランプ816が開位置と閉位置との間を移動するような機械的クランプとして示されている。クランプ816は、基板850と接触しないときは開位置にあり、基板850の底面に接触するときは閉位置にある。1つ又は複数のクランプ816は、電極818と支持面856の半径方向外側で、ヘッド本体810に取り付けられる。1つ又は複数のクランプ816は、露光後ベーク工程中に基板850を支持するのを補助するために、基板850のエッジをクランプするように構成される。クランプ816はまた、真空クランプでもよい。機械的クランプは、基板850の側面又は底面のどちらかをクランプし、基板850の上面のより多くの量が処理流体中に浸漬され、露光後のベーク動作を受けることができるため、本明細書では機械的クランプが使用される。いくつかの実施形態では、機械的クランプを使用する場合、3つ以上のクランプ816が存在する。
[0126]冷却ペデスタル710は、ペデスタル本体822と、ペデスタル本体822の上部に配置された基板冷却支持面864と、複数のリフトピン826と、1つ又は複数の冷却要素830とを含む。基板冷却支持面864は、基板850を受け取り、処理工程と処理工程との間に基板850を支持体することを目的とする平面である。浸漬ベークヘッド706は、基板冷却支持面864から基板850を持ち上げる。いくつかの実施形態では、基板冷却支持面864は、クランプ816が基板850を把持できるように、基板850よりわずかに小さい直径を有している。冷却ペデスタル710は、約1×10-3Ω・m未満、例えば1×10-4Ω・m未満、例えば1×10-5Ω・m未満の電気抵抗を有する高導電性材料である。冷却ペデスタル710と基板850との間の接触抵抗は、冷却ペデスタル710自体の抵抗よりも、冷却ペデスタル710が基板850を電気的に接地する能力に大きな影響を与える。本明細書に記載される実施形態では、冷却ペデスタル710と基板850との間の接触抵抗は、約1×10-3Ω未満、例えば約1×10-4Ω未満である。いくつかの実施形態では、冷却ペデスタル710は、アルミニウム、ドープされた炭化ケイ素、又はドープケイ素材料である。
[0127]リフトピン826は、ペデスタル本体822を貫通して配置され、ロボットアーム又はインデクサ(図示せず)がモジュール本体702から基板850を取り外すことができるように、基板850を上げたり下げたりするように構成される。リフトピン826は、ペデスタル本体822のリフトピン孔824内に配置されている。リフトピン孔824は、ペデスタル本体822を貫通して配置された円筒形の孔である。3つのリフトピン孔は、合計824個ある。
[0128]ペデスタル本体822を貫通して配置された1つ又は複数の冷却要素830は、冷却流体導管である。冷却流体導管は、ペデスタルを貫通して配置された冷却パイプである。1つ又は複数の冷却要素830は、冷却剤供給ライン820によって冷却剤源832に接続される。冷却剤源832は、水又は他の冷却剤流体をペデスタル本体822に供給しうる。
[0129]冷却ペデスタル710は、接地ライン808によって接地されている。冷却ペデスタル710を接地することは、電極818と基板850との間に電圧差を与えることに役立つ。
[0130]図8B~8Cは、本明細書に記載される実施形態による、図7の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール700内の加熱ペデスタル720上に配置された浸漬ベークヘッド706の概略断面図である。加熱ペデスタル720は、1つ又は複数の加熱要素866が内部に配置されたペデスタル本体823を含む。
[0131]1つ又は複数の加熱要素866は、抵抗加熱要素、加熱パイプ、又はランプアセンブリでありうる。図8B及び図8Cに示すように、1つ又は複数の加熱要素866は、抵抗加熱要素である。1つ又は複数の加熱要素は、電力ライン827によって加熱電源858に接続される。加熱要素866は、基板850の温度を約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃の温度まで上昇させるように構成される。
[0132]加熱ペデスタル720は、約1×10-3Ω・m未満、例えば1×10-4Ω・m未満、例えば1×10-5Ω・m未満の電気抵抗を有する高導電性材料である。加熱ペデスタル720と基板850との間の接触抵抗は、加熱ペデスタル720自体の抵抗よりも、加熱ペデスタル720が基板850を電気的に接地する能力に大きな影響を与える。本明細書に記載される実施形態では、加熱ペデスタル720と基板850との間の接触抵抗は、約1×10-3Ω未満、例えば約1×10-4Ω未満である。いくつかの実施形態では、加熱ペデスタル720は、アルミニウム、ドープされた炭化ケイ素、又はドープケイ素材料である。加熱ペデスタル720は、冷却ペデスタル710の接地ラインに類似した接地ライン808によって接地される。
[0133]ペデスタル本体822の上面862は、基板850のような基板を受けるように構成される。上面862は平面であり、基板受け面である。上面862は、電界印加中に基板850と接触し、基板850を接地するように構成される。
[0134]図8Bは、浸漬ベークヘッド706によって把持されている間、且つ基板850を加熱ペデスタル720に載置する前の基板850を示す。基板850は、1つ又は複数のクランプ816と処理流体空間860の表面張力によって把持される。図示されるように、処理流体は、1つ又は複数の第1の流体導管814から流れ出し、基板850の上面上に出て、1つ又は複数の第2の流体導管812を介して除去される。処理流体は、電極818を通って流れうる。いくつかの実施形態では、処理流体空間860内の処理流体の表面張力は、追加のクランプ816を使用せずに、基板850を保持しうる。
[0135]図8Cは、浸漬ベークヘッド706に接続された基板850を示すが、加熱ペデスタル720のペデスタル本体822の上面862の上部にも載置される。基板850を加熱ペデスタル720の上部に載置すると、予熱されたペデスタルの上で基板850を急速に加熱することができる。基板850が浸漬ベークヘッド706に接続されている間、基板850の上面は、電極818の底面から高さHである。高さHは、約4mm以下、例えば約3mm以下、例えば約2mm以下、例えば約1mm以下である。基板850に印加される電界の均一性を向上させるために、高さHはより小さい。流体移送通路の位置及びサイズによって2つの表面間の距離が制限されず、基板850を移送及び固定する同じ装置によって基板850が処理されるため、本明細書で説明する装置は、電極818と基板850との間の距離をより小さくすることができる。電極818と基板850との間の距離を縮めることにより、電界を形成するために使用される電極818と基板850との間の電圧差を縮めることが更に可能になる。
[0136]図9は、本明細書に記載される実施形態による浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法900の工程を示す。方法900は、基板850などの基板を冷却ペデスタル710などの第1のペデスタル上にローディングする第1の工程902を含む。基板を第1のペデスタル上にローディングすることは、基板移送通路704などの基板移送通路に基板を通すことを含む。基板は、ロボット(図示せず)によって第1のペデスタル上に位置決めされる。第1のペデスタルは、基板を冷却するように構成される。基板を第1のペデスタルに位置決めした後、浸漬ベークヘッド706などの浸漬ベークヘッドを、第2の工程904の間、持ち上げ位置(pick-up position)まで基板に向かって下降させる。持ち上げ位置は、浸漬ベークヘッドが基板の真上に、且つ基板から2mm以内、例えば基板から1mm未満、例えば基板から0.5mm未満、例えば基板から0.25mm未満に配置されることを含む。第2の工程904の後、処理流体で流体空間を満たすために、第3の工程906が実行される。処理流体は、中間媒体である。中間媒体は、スラリ、ゲル、溶液、又は固体媒体といった、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に決められた範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持しうる、非気相媒体である。
[0137]第3の工程906と同時に又はその直後に、第4の工程908で、基板が浸漬ベークヘッドに固定される。基板の固定は、クランプ816のような1つ又は複数のクランプを用いて実行される。クランプは閉位置まで移動し、基板のエッジを固定する。いくつかの実施形態では、基板の底部エッジは、基板に支持を提供するためにクランプされる。いくつかの実施形態では、流体空間に処理流体を充填することにより、基板は処理流体と表面張力によって把持される。いくつかの実施形態では、表面張力は、基板を持ち上げて異なる場所間を移送する間、基板を所定の位置に保持するほど十分に大きい。
[0138]第4の工程908の後、基板は、第5の工程910の間に、第2のペデスタルに移送される。第2のペデスタルは、加熱ペデスタル720のような加熱ペデスタルである。基板は、浸漬ベークヘッド装置によって第2ペデスタルに移送される。基板を移送することは、基板を第1のペデスタルから持ち上げることと、基板を第2のペデスタルの上方に移動させることと、第2のペデスタルに接触させるために基板を下降させることとを含む。第2のペデスタルは、加熱ペデスタルであるため、基板は次いで、第6の工程912の間に加熱される。第6の工程912の間、基板は、約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃の温度まで加熱される。温度の急激な上昇は、露光後のベークプロセスを補助する。本明細書に記載される実施形態では、第2のペデスタルは予熱されており、基板は予熱された基板上に置かれるため、基板の温度を急速に上昇させることができる。
[0139]第6の工程912の間に基板を加熱した後及び/又は加熱している間に、第7の工程914の間に、電極818などの電極を用いて基板に電界を印加する。電極は更に浸漬ベークヘッドに接続され、その上で露光後ベークプロセスを実行するように構成される。電極電源によって電極に最大5000V、例えば4000V未満、例えば3000V未満の電位を加えることによって、電界が印加される。本明細書に記載される実施形態では、本明細書に記載される装置によって可能になる基板と電極との間の距離の短縮によって、基板の処理に使用される電位が大幅に低減される。いくつかの実施形態では、1000V未満、例えば500V未満、例えば250V未満、例えば100V未満、例えば10V未満の電位が電極に加えられる。電界を形成するために利用される電位は、電極と基板との間の間隙サイズに少なくとも部分的に依存する。電極と基板との間の電界は、約1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満である。電界は、約1×10V/m~約1×10V/m、例えば約1×10V/m~約1×10V/mでありうる。電界の強さは、処理空間内に配置された媒体の破壊電圧によって制限される。いくつかの実施形態では、処理空間内に配置された流体の破壊電圧は約1.4×10V/mである。いくつかの実施形態では、電界は、約10×10V/mと約1×10V/mとの間である。電界は、露光後のベーク工程が完了するまで、基板に印加される。
[0140]第7の工程914の間に電界を印加した後、第8の工程916の間に基板を第1のペデスタルに戻す。基板を第1のペデスタルに戻すことは、浸漬ベークヘッドを用いて基板を第2のペデスタルから持ち上げることと、基板を第1のペデスタルの上方に移動させることと、第1のペデスタルの上面に接触させるために基板を下降させることとを含む。
[0141]第1のペデスタルに基板を載置した後、第9の工程918の間に基板を浸漬ベークヘッドから放す。浸漬ベークヘッドを解すことは、中央の処理流体供給口から基板への処理流体の流れを停止することを含む。処理流体は、外側の処理流体供給開口部によって除去され、浸漬ベークヘッドから分離される。また、クランプを解除して、基板を放すこともできる。その後、浸漬ベークヘッドを上方に移動させ、基板から中間位置まで離してもよい。基板が第1のペデスタルに載置された後、第10の工程920で基板が第1のペデスタルから取り外される。第10の工程920は、第1の工程902と類似しているが、逆に、リフトピンを移動させ、インデクサ又はロボットアームを使用して基板を除去することを含む。
[0142]本明細書で説明する実施形態は、基板が、水平姿位置にある間に、処理ステーション装置に挿入できる点で有益である。また、本明細書における処理ステーションは、露光後ベークプロセスへのバブリングの影響を低減し、処理中に電極と基板をより近くに配置できるようにし、電界不均一性の影響を低減する。処理流体の表面張力を利用して、少なくとも部分的に基板を支持する。電極と基板との間に配置された表面張力を利用することで、電極と基板との間の距離を更に縮め、露光後ベークプロセスの信頼性と性能を向上させる。電極と基板との間の距離を縮めると、適切な電界強度が得られるように電極に供給される電圧が更に低下する。熱いペデスタルと冷たいペデスタルを交互に使用することで、基板を予熱されたペデスタルの上に置いて急速に加熱することもできる。過熱はしばしば基板のオーバーベークを引き起こすため、本明細書に記載される実施形態は、処理される基板のオーバーベークを低減するのに役立つ。
[0143]図10は、本明細書に記載される実施形態による浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000の概略平面図である。浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000は、移送デバイス1050、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010を含む。第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010のそれぞれは、カルーセルアセンブリ1000の中心軸Bを中心として均等に分布する。第1のモジュール1030の上部は、第1のモジュールフード1006によって形成される。第2モジュール1020の上部は、第2モジュールフード1004によって形成される。第3のモジュール1010の上部は、第3のモジュールフード1004によって形成される。
[0144]移送デバイス1050、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010の各々は、ユニット本体1040内に配置される。ユニット本体1040は、移送デバイス1050、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010を取り囲み、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010のいずれかに外部の大気が進入するのを防止する。基板移送通路1008は、ユニット本体1040を貫通して形成される。基板移送通路1008には、基板移送通路1008を開閉するためのバルブ(図示せず)が接続される。基板は、基板移送通路1008を通ってユニット本体1040に出し入れされる。
[0145]基板移送通路1008は、基板が水平配向で通路1008を通過できるように水平方向に細長い。基板移送通路1008は、ユニット本体1040内の空間と、別のモジュール又は処理チャンバの外部の空間とを接続する。基板移送通路1008は、第1のモジュール1030に隣接して配置され、バルブが開いているときに基板を基板移送通路1008に通すために、基板はロボットアーム又はインデクサ(図示せず)によって第1のモジュールから持ち上げられ、第1のモジュール上に堆積されるように構成される。基板移送通路1008は、第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010のいずれよりも第1のモジュール1030に近い。第2のモジュール1020は、基板を加熱し、電界を印加して露光後ベークプロセスを実行するように構成される。第3のモジュール1010は、露光後ベークプロセス後に基板を冷却するように構成される。第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010のそれぞれについて、以下でより詳細に説明する。
[0146]移送デバイス1050は、複数のペデスタル開口部がその中に配置された円盤(disk)として示されている。しかし、移送デバイスは、別の構成を有していてもよい。移送デバイス1050は、カルーセルアセンブリであり、複数の基板を軸Bの周りに回転させるように構成され、これにより、基板を第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010のそれぞれの間で移送する。
[0147]図11は、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000の第1のモジュール1030の概略断面図である。第1のモジュール1030は、リフトアセンブリ1108の上部に配置された複数のリフトピン1114を含む。リフトアセンブリ1108は移送デバイス1050の下方に配置されている。第1のモジュールフード1006は、移送デバイス1050の上に配置され、第1のモジュール1030の上部を形成する。第1のモジュールフード1006は、移送デバイス1050を通って配置された複数のペデスタル開口部1132a、1132b、1132cのうちの第1のペデスタル開口部1132aと位置合わせして示されている。ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの各々は、大きさと形状が類似する。ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの各々は、本明細書で説明するようなペデスタルが貫通できるように構成される。
[0148]移送デバイス1050は、ペデスタル開口部1132a、1132b、1132c周囲に配置された内側シール溝1118及び外側シール溝1120を更に含む。内側シール溝1118は、移送デバイス1050の上面1112に形成され、各ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの周囲に形成された環状溝である。内側シール溝1118は、Oリングのような環状シールリングを受け、基板1150の底面1116と接触するようにサイズ決定される。内側シール溝1118に配置されたシールリングは、基板1150と移送デバイス1050の上面1112との間にシールを形成するように構成される。このシールにより、第1のモジュール処理空間1126からのガス又は流体が基板1150の下の空間と相互作用することなく、第1のモジュール処理空間1126を基板1150の上に形成することができる。
[0149]基板1150と移送デバイス1050との間のシール形成を補助するために、1つ又は複数のクランプ1128が、ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの周囲に、且つ内側シール溝1118の半径方向外側に配置される。1つ又は複数のクランプ1128は、本明細書では、クランプ1128が開位置と閉位置との間を移動するような機械的クランプとして示されている。クランプ1128は、基板1150と接触しないときは開位置にあり、基板1150の上面に接触するときは閉位置にある(図11及び図12Aに示すように)。1つ又は複数のクランプ1128は、移送デバイス1050の上面1112に取り付けられている。1つ又は複数のクランプ1128は、基板1150を支持し、露光後ベーク工程中に基板1150を所定の位置に保持するのを補助するために、基板1150のエッジをクランプするように構成される。クランプ1128はまた、いくつかの実施形態では真空クランプであってもよく、内側シール溝1118の半径方向内側の位置で基板1150のエッジの周囲に配置された複数の真空開口部(図示せず)を用いて、基板1150が移送デバイス1050の上面1112にクランプされるようにする。複数の真空開口部は、真空ポンプ(図示せず)に接続され、基板1150の底面に吸引力を加えるように構成されるだろう。機械的クランプは、基板1150の側面又は上面のいずれかをクランプすることができ、処理ガス又は処理流体が基板1150の上方の処理空間から漏れるのを防止するため、本明細書では機械的クランプが使用される。機械的クランプが電界を発生させず、機械的クランプの有効性は液体やスラリの使用による影響を受けないという点でまた、機械的クランプは有益である。いくつかの実施形態では、機械的クランプを使用する場合、3つ以上のクランプ1128が存在する。
[0150]複数の外側シール溝1120の各々は、外側シール溝1120が内側シール溝1118と同心になるように、内側シール溝1118の1つの周囲に配置される。外側シール溝1120は、ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの周囲に配置されている。外側シール溝1120は、移送デバイス1050の上面1112に、且つ各ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cの周囲に形成された環状溝である。外側シール溝1120は、Oリングのような環状シールリングを受け、第1のモジュールフード1006、第2のモジュールフード1004、及び第3のモジュールフード1002のうちの1つの底面と接触するようにサイズ決定される。外側シール溝1120に配置されたシールリングは、移送デバイス1050の上面1112と、第1のモジュールフード1006、第2のモジュールフード1004(底面1278)、及び第3のモジュールフード1002(底面280)のうちの1つの底面1122との間にシールを形成するように構成される。本明細書で説明するように、シールリングは、Oリングシール、クワドシール(quad seal)、カップシール、角型ガスケットなどを含むシールである。シールにより、第1のモジュール処理空間1126からのガス又は流体が第1のモジュールフード1006の外側の空間と相互作用することなく、第1のモジュール処理空間1126を基板1150の上に形成できるようになる。
[0151]第1のモジュールフード1006は、移送デバイス1050の上方に配置され、第1のモジュール1030の上部を形成する。第1のモジュールフード1006は、第1のモジュール処理空間1126を形成するように成形される。第1のモジュールフード1006は、基板1150及びペデスタル開口部1132a、1132b、1132cのうちの1つの上に配置された本体1106を含む。本体1106は、円筒形であり、第1のモジュール処理空間1126を更に画定する側壁1104を含む。本体1106は、ユニット本体1040の壁を貫通して配置されるシャフト1102に接続される。第1のモジュールフード1006は、第1のフードアクチュエータ1170に接続される。第1のフードアクチュエータ1170は、第1のモジュール処理空間1126内及びリフトピン1114上に基板1150を配置可能にするために、第1のモジュールフード1006を昇降させるように構成される。底面1122は、第1のモジュールフード1006が中空半円筒を形成するように、側壁1104の底部に配置される。第1のモジュールフード1006の他の有効な形状も考えられる。第1のモジュールフード1006は、約5×10-4Ω・m未満、例えば5×10-5Ω・m未満、例えば5×10-6Ω・m未満の抵抗を有する導電性材料で形成される。いくつかの実施形態では、ヘッド本体1110は、金属、金属合金、又は炭化ケイ素材料で形成される。第2のモジュールフード1004及び第3のモジュールフード1002の各々は、第1のモジュールフード1006に類似の材料でありうる。第2のモジュールフード1004及び/又は第3のモジュールフード1002のいずれかは、約5×10-4Ω・m未満、例えば5×10-5Ω・m未満、例えば5×10-6Ω・m未満の抵抗を有する材料で形成される。
[0152]リフトアセンブリ1108は、移送デバイス1050の下方に配置され、第1のモジュール1030の下部を形成する。リフトアセンブリ1108は、その上に配置され、基板1150の底面1116に接触するように構成された複数のリフトピン1114を含む。リフトピン1114は、リフトアセンブリ1108の本体の上部か又はその本体を部分的に貫通して配置される。リフトアセンブリ1108は、これに接続されたシャフト1110を含む。シャフト1110は、ユニット本体1040の底壁を貫通して配置される。リフトアセンブリ1108は、アクチュエータ1124及び接地ライン1130に接続される。アクチュエータ1124は、図11に示すように、リフトピン1114が基板1150を受ける受取位置と、基板1150が移送デバイス1050の上面1112上に配置される移送位置との間で、リフトアセンブリ1108及びリフトピン1114を昇降させるように構成される。リフトアセンブリ1108は、接地ライン1130によって接地される。
[0153]図12A~12Dは、本明細書に記載される実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000の第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010の概略断面図である。第2のモジュール1020は、第2モジュールフード1004を含み、第3のモジュール1010は、第3のモジュールフード1002を含む。第2のモジュールフード1004は、第2のモジュール本体1210を含む。第2のモジュール本体1210及び第3のモジュール本体1228は、形状が第1のモジュールフード1006の本体1106に類似している。
[0154]図12A~12Dに示すように、各ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cは、別個の内側シール溝1118、1つ又は複数のクランプ1128、及び別個の外側シール溝1120によって囲まれている。ここに示すように、各ペデスタル開口部1132a、1132b、1132cは、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284がそこを通過し、基板1150の裏面1116と接触することができるようにサイズ決定される。
[0155]本明細書に示すように、第2のモジュール1020は、第2のモジュールフード1004、電極1250、及び加熱ペデスタル1248を含む。電極1250は、第2のモジュールフード1004に接続される。第2のモジュール処理空間1202は、図12Bに示すように、基板が移送デバイス1050にシールされ、第2のモジュールフード1004の底面1278が移送デバイス1050の上面1112にシールされるとき、第2のモジュールフード1004と基板1150との間に配置される。加熱ペデスタル1248は、基板1150に接触し、それを加熱するように上昇する。
[0156]第2のモジュールフード1004は、その中に配置された1つ又は複数の流体入口1206を含む。1つ又は複数の流体入口1206は、第2のモジュール本体1210の内側の側壁に配置される。1つ又は複数の流体入口1206は、導管によって流体供給部1218に接続される。流体供給部1218は、処理流体を、1つ又は複数の流体入口1206を通して第2の処理空間1202に供給するように構成される。処理流体は、露光後のベーク工程中に、電極1250と基板1150との間の電界の均一性を向上させるために使用される中間媒体である。中間媒体は、スラリ、ゲル、溶液、又は固体媒体といった、電極アセンブリから基板上に配置されたフォトレジスト層に伝達する際に決められた範囲で印加される電圧レベルを効率的に維持しうる、非気相媒体である。いくつかの実施形態では、第2のモジュール本体1210の内側エッジの周りに配置された複数の流体入口がある。
[0157]第2のモジュールフード1004に連結された電極1250は、基板1150及び加熱ペデスタル1248の上面に平行に配置される。電極1250は、流体が通過できるように透過性である。例えば、電極1250は、穿孔、メッシュ、ポア、又は他の流体透過性構造の1つ又は組み合わせを含む。電極1250は、気体、処理流体、又は気体と処理流体の両方のいずれかがそこを通過できるように配置された複数の微細な開口部を含む。いくつかの実施形態では、電極1250は導電性メッシュである。電極1250は、電極1250が処理流体中に浸漬される際に電極1250の下に捕捉される気泡又はガスポケットの量を減少させるために利用される。いくつかの実施形態では、電極1250は、ドープされた炭化ケイ素といった炭化ケイ素のメッシュなどの非金属メッシュである。他の実施形態では、電極1250は、銅、アルミニウム、白金、鋼鉄のメッシュといった導電性金属のメッシュである。電極1250は、電極電源1216に電気的に接続される。電極電源1216は、電極1250に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、例えば4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、電極電源1216によって電極1250に印加される。電極1250は、約5×10-4Ω・m未満、例えば5×10-5Ω・m未満、例えば5×10-6Ω・m未満の電気抵抗を有する材料で形成される。
[0158]電極1250の上に、モニタ電極1214とスペーサ1215が配置される。モニタ電極1214は、電極1250と平行に配向される。モニタ電極1214は、電極1250と同様のサイズと形状を有しうる。モニタ電極1214は、電極1250とは異なる材料で製造される。モニタ電極1214は、第2の電源1288に電気的に接続される。第2の電源1288は、電極電源1216と同様であり、モニタ電極1214に電力を印加するように構成される。いくつかの実施形態では、例えば4000V未満、例えば3000V未満など、最大5000Vの電位が、第2の電源1288によってモニタ電極1214に印加される。モニタ電極1214は、電極1250から間隔をあけて配置され、ユーザ又はコントローラが電極1250の電界をモニタできるようにする。電極1250の電界をモニタすることで、基板処理中に電界内の不一致を分析することができる。この不一致は、バブリングか、処理全体の処理流体特性の変化かのどちらかによって引き起こされうる。モニタ電極1214は、処理流体を通して基板1150に印加される電界を評価するために使用できる一定のフィードバック源を提供する。モニタ電極1214は、穿孔電極又は導電性メッシュなどの透過性電極である。モニタ電極1214は気泡が通過できるように構成される。
[0159]スペーサ1215はモニタ電極1214と電極1250との間に配置される。スペーサ1215は、セラミック材料などの絶縁材料である。本明細書に記載される実施形態では、スペーサ1215は、電極1250とモニタ電極1214との間に配置されたディスクであり、基板処理中に電極1250によって生成される電界に対するモニタ電極1214の影響を低減する。スペーサ1215は、モニタ電極1214及び/又は電極1250と同様に透過性である。スペーサ1215は、気泡及び処理流体を通過させることができるようにするために、内部に配置された複数の通路を含む。スペーサ1215の直径は、電極1250及びモニタ電極1214の直径と同じか、それよりも大きい。いくつかの実施形態では、スペーサ1215は、電極1250の上面及びモニタ電極1214の底面に連結される。電極1250と第2のモジュール本体1210の中央部分の下面との間には、小さな間隙が残されている。モニタ電極1214は更に、第2のモジュール本体1210の中央部分の下面から間隔をあけて配置される。電極1250とモニタ電極1214は、気泡が、電極1250とモニタ電極1214の上方に集まる前に、電極1250とモニタ電極1214を通過できるよう間隔をあけて配置される。電極1250と基板1150との間に配置されない場合、電極1250と基板1150との間で電極1250によって生成される電界に対する気泡の影響は低減される。
[0160]1つ又は複数の電気アイソレータ1217が、電極1250と第2のモジュール本体1210を分離する。1つ又は複数の電気アイソレータ1217は、約10×1019Ω・mより大きい、例えば約10×1020Ω・mより大きい導電率を有している。いくつかの実施形態において、電気アイソレータ1217は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又はフルオロポリマー材料である。電気アイソレータ1217は、モニタ電極1214とスペーサ1215だけではなく電極1250を第2のモジュール本体1210から分離するように構成されており、電極1250とモニタ電極1214は、第2のモジュール本体1210から電気的に絶縁される。
[0161]第2のモジュールフード1004は、第2のフードシャフト1212に接続される。第2のフードシャフトは、ユニット本体1040の上壁を貫通して配置される。第2のフードアクチュエータ1275は、第2のモジュールフード1004に連結される。第2のフードアクチュエータ1275は、第2のモジュールフード1004を昇降させ、移送デバイス1050が基板1150を第2のモジュール処理空間1202内及び電極1250の下方に移送できるように構成される。第2のモジュール本体1210の底面1278は、第2のモジュール本体1210の側壁の底部に配置され、外側のシール溝1120に接触するときにシール空間を形成するように構成される。
[0162]加熱ペデスタル1248は、1つ又は複数の加熱要素1246が内部に配置されたペデスタル本体を含む。1つ又は複数の加熱要素1246は、抵抗加熱要素、加熱パイプ、又はランプアセンブリでありうる。図12A~12Dに示されるように、1つ又は複数の加熱要素1246は、抵抗加熱要素である。1つ又は複数の加熱要素1246は、電力ライン(図示せず)によって加熱電源(図示せず)に接続される。加熱要素1246は、基板1150の温度を約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃の温度まで上昇させるように構成される。
[0163]加熱ペデスタル1248は、約5×10-4Ω・m未満、例えば5×10-5Ω・m未満、例えば5×10-6Ω・m未満の電気抵抗を有する高導電性材料である。いくつかの実施形態では、加熱ペデスタル1248は、アルミニウム、ドープされた炭化ケイ素、又はドープケイ素材料である。加熱ペデスタル1248は、接地ライン1221によって接地される。
[0164]加熱ペデスタル1248の上面は、基板1150などの基板を受けるように構成される。上面は平面であり、基板受け面である。上面は、電界印加中に基板1150と接触し、基板1150を接地するように構成される。加熱ペデスタルシャフト1210は、加熱ペデスタル1248の底部に接続され、ユニット本体1040の底部壁を貫通して配置される。加熱ペデスタル1248は更に、加熱ペデスタルアクチュエータ1220に連結される。加熱ペデスタルアクチュエータ1220は、ペデスタル開口部を通して加熱ペデスタル1248を昇降させるように構成される。
[0165]第3のモジュール1010は、第3のモジュールフード1002と冷却ペデスタル1284を含む。第3のモジュールフード1002は、第3のモジュール1010の上部を形成し、移送デバイス1050の上方に配置される一方で、冷却ペデスタル1284は、第3のモジュール1010の下部を形成し、第3のモジュールフード1002及び基板1150の下方に配置される。図12Bに示すように、基板が移送デバイス1050にシールされ、第3のモジュールフード1002の底面1280が移送デバイス1050の上面1112にシールされるとき、第3のモジュールフード1002と基板1150との間に、第3のモジュール処理空間1204が配置される。動作中、基板1150を冷却するために、冷却ペデスタル1284を、基板1150に接触するように、ペデスタル開口部を通して上昇させる。
[0166]第3のモジュールフード1002は、シャフト1230に接続された第3のモジュール本体1228を含む。第3のモジュール本体1228は、側壁の底面1280を含む。第3のモジュール本体1228は、第3のフードアクチュエータ1276に接続される。第3のフードアクチュエータ1276は、第3のモジュールフード1002を昇降させ、移送デバイス1050が基板1150を第3のモジュール処理空間1204内及び第3のモジュール本体1228の下方に移送できるように構成される。
[0167]冷却ペデスタル1284は、ペデスタル開口部を通して上昇し、基板1150の底面1116と接触するように構成される。冷却ペデスタル1284は、冷却ペデスタル1284の上部に冷却基板支持面を含む。冷却ペデスタル1284は、冷却ペデスタルシャフト1286に接続される。冷却ペデスタルシャフト1286は、ユニット本体1040の底壁を貫通して配置される。冷却ペデスタル1284は、接地ライン1222を通して接地されている。冷却ペデスタル1284は、更に冷却ペデスタルアクチュエータ1222に接続される。冷却ペデスタルアクチュエータ1222は、冷却ペデスタル1284をペデスタル開口部を通して昇降させるように構成される。いくつかの実施形態では、冷却ペデスタルアクチュエータ1222及び加熱ペデスタルアクチュエータ1220が接続され、冷却ペデスタル1284又は加熱ペデスタル1248の一方が動かされると、冷却ペデスタル1284又は加熱ペデスタル1248のもう一方が同時に同じ量だけ動かされるようになっている。
[0168]冷却ペデスタル1284は、約1×10-3Ω・m未満、例えば1×10-4Ω・m未満、例えば1×10-5Ω・m未満の電気抵抗を有する高導電性材料である。冷却ペデスタル1284と基板1150との間の接触抵抗は、冷却ペデスタル1284自体の抵抗よりも、冷却ペデスタル1284が基板1150を電気的に接地する能力に大きな影響を与える。本明細書に記載される実施形態では、冷却ペデスタル1284と基板1150との間の接触抵抗は、約1×10-3Ω未満、例えば約1×10-3Ω未満である。いくつかの実施形態では、冷却ペデスタル1010は、アルミニウム、ドープされた炭化ケイ素、又はドープケイ素材料である。冷却ペデスタル1284は、1つ又は複数の冷却要素1232を含む。冷却ペデスタル1284の本体を貫通して配置された1つ又は複数の冷却要素1232は、冷却流体導管である。冷却流体導管は、ペデスタルを貫通して配置された冷却管路(cooling pope)である。1つ又は複数の冷却要素1232は、冷却剤供給ラインによって冷却剤源1224に接続される。冷却剤源1224は、水又は他の冷却剤流体を冷却ペデスタル1284に供給しうる。
[0169]図12Aに示すように、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284が処理位置に配置される一方で、第2のモジュールフード1004及び第3のモジュールフード1002は移送位置にある。図12Bに示すように、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284が処理位置に配置される一方で、第2のモジュールフード1004及び第3のモジュールフード1002も処理位置に配置される。処理位置にある間、第2のモジュール処理空間1202と第3のモジュール処理空間1204の一方又は両方がシールされる。第2のモジュール処理空間1202をシールすることで、処理流体が第2のモジュール処理空間1202を満たし、処理流体空間1252を形成することができる。処理流体は、基板1150、電極1250、スペーサ1215、及びモニタ電極1214を浸漬する。加熱ペデスタル1248及び第2のモジュールフード1004のそれぞれが処理位置に配置されている間、第4の高さHは、電極1250の底面と基板1150の上面とを分離する。第4の高さHは、約7mm未満、例えば約5mm未満、例えば約4mm未満、例えば約1mm~約4mmである。第4の高さHは、基板1150に印加される電界の均一性を向上させるために、より小さい。本明細書に記載された装置は、流体入口1206の位置とサイズが2つの表面間の距離を制限しないので、電極と基板との間の距離をより小さくすることができる。
[0170]本明細書では図示しないが、1つ又は複数のガス入口は、第3のモジュール処理空間1204と流体連結しうる。1つ又は複数のガス入口は、基板1150の冷却中に第3のモジュール処理空間1204に不活性ガスを供給するように構成されうる。
[0171]図12Cに示すように、加熱ペデスタル1248と冷却ペデスタル1284は、排出位置に配置される。排出位置は、追加のポンプ及び導管を使用することなく、流体を第2のモジュール処理空間1202から排出できるようにする。排出位置にある間、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284は、処理位置から、約7mm未満、例えば約5mm未満、例えば約4mm未満、例えば約1mm~約4mmほど上に向かって動かされる。排出位置は、基板1150を上昇させるが、基板1150を電極1250に接触させない。また、1つ又は複数のクランプ1128は開放位置にあるものとして図示されており、この解放位置では、基板1150が排出位置に移動される前に、クランプ1128から開放される。処理流体を排出した後、加熱ペデスタル1248と冷却ペデスタル1284は、図12Dに示すように、移送位置まで下降する。移送位置にある間、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284は、基板1150から分離され、移送デバイス1050の下方に位置する。
[0172]図13は、本明細書に記載される別の実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000の第1のモジュール1030の概略断面図である。図13の第1のモジュール1030は、図13で基板1150が分離可能な基板支持体1300の上部に配置されているという点で、図11の第1のモジュール1030とは異なる。分離可能な基板支持体1300は、移送デバイス1050上に配置され、その上に配置される基板1150とともに、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010のそれぞれの間を移動するように構成される。分離可能な基板支持体1300を使用することで、基板支持体1300が接触する回数を最小限にすることによって、基板1150の裏側に与えられる損傷が低減される。分離可能な基板支持体1300を使用することで、更に、ペデスタルを通して分離可能な基板支持体1300に電力又は流体が供給される。いくつかの実施形態では、分離可能な基板支持体1300は、キャリアとして説明され、異なるモジュール位置の間で基板を移送するために利用されうる。
[0173]分離可能な基板支持体1300は、上面1306及び底面1302を有する分離可能な支持体本体を含む。上面1306は、基板1150を受けるように構成される。上面1306は、約200mm以上、例えば約300mm以上の直径を有する平面の表面である。底面1302は、移送デバイス1050の上面1112に接続するように構成される。底面1302は更に、第1の連結部1310、第2の連結部1312、及び第3の連結部1304を含む。第1の連結部1310、第2の連結部1312、及び第3の連結部1304の各々は、1つ又は複数の電源、流体源、又はガス源をそれに接続するように構成される。第2の連結部1312は、分離可能な基板支持体1300の本体内の流体分配チャネル1315、及び分離可能な基板支持体1300の外周上に配置された1つ又は複数の支持流体入口(support fluid inlet)1316に接続される。
[0174]図10の第1のモジュール1030と図13に関して説明した第1のモジュール1030との間のもう1つの相違点は、処理中のリフトピン1114の位置である。図1、図2A~2Dの実施形態では、リフトピン1114は、第1のモジュール1030内に留まっていた。しかしながら、図13などの実施形態では、リフトピン1114は、第1のモジュール1030、第2のモジュール1020、及び第3のモジュール1010の間で移送される。これは、リフトピン1114が分離可能な支持ピン孔(support pin hole)1320内で分離可能な基板支持体1300内に配置されているためである。更に、Oリングなどのシールリングが内側シール溝1118に配置され、図13及び図14の実施形態における基板1150の底面1116ではなく、分離可能な基板支持体1300の底面1302とシールを形成するように構成される。1つ又は複数のクランプ1128はまた、分離可能な基板支持体1300をクランプするように調整される。1つ又は複数のクランプ1128は、本明細書に開示されるように、分離可能な基板支持体1300の上面1306をクランプするように構成されるが、いくつかの実施形態では、分離可能な基板支持体1300のエッジ又は底部のいずれかを接続することができる。
[0175]図14は、本明細書に記載される別の実施形態による、図10の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ1000の第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010の概略断面図である。図14は、分離可能な基板支持体1300がその中に組み込まれている場合の、第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010を示す。図14の第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010が、図12A~12Dの第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010と異なる点は、加熱ペデスタル1248及び冷却ペデスタル1284が、分離可能な基板支持体1300に接続するように構成されることである。これには、第2のモジュール1020及び第3のモジュール1010の上面を分離可能な基板支持体1300の底面1302に接続するための1つ又は複数のコネクタが含まれる。
[0176]図14の加熱ペデスタル1248は、それを貫通して配置された複数のリフトピン孔1408を含む。複数のリフトピン孔1408は、リフトピン1114が通過できるようにする。リフトピン1114は、第1のモジュール1030と同じリフトピンであり、基板1150及び分離可能な基板支持体1300とともに、第1のモジュール1030と第2のモジュール1020との間を移動している。加熱ペデスタル1248は、第3の連結部1304において分離可能な基板支持体1300の底面1302に機械的に接続するように更に構成される。第3の連結部1304は、開口部に挿入される突起、又は分離可能な基板支持体1300を加熱ペデスタル1248に接続するクランプなどの機械的連結部である。
[0177]ペデスタル処理流体源1404を第2の連結部1312と流体接続させるために、処理流体ラインが加熱ペデスタル1248を通って配置され、この第2の連結部1312は、ペデスタル処理流体源1404を支持流体入口1316を介して第2のモジュール処理空間1202に流体接続させる。第1の連結部1310は、加熱ペデスタル電源1402に電気的に接続される。加熱ペデスタル電源1402は、基板1150を分離可能基板支持体1300の上面1306にチャックするか、又は分離可能基板支持体1300内の1つ又は複数の加熱デバイスに電力を供給するように構成される。いくつかの実施形態では、加熱ペデスタル電源1402は利用されない。いくつかの実施形態では、ガスラインを介して第1の連結部1310に流体連結される真空ポンプが、処理中に基板1150を分離可能な基板支持体1300に真空チャックするために利用される。
[0178]図14の冷却ペデスタル1284は、それを貫通して配置された複数のリフトピン孔1410を含む。複数のリフトピン孔1410は、リフトピン1114が通過できるように冷却ペデスタル1284を貫通して配置される。リフトピン1114は、第1のモジュール1030と同じリフトピンであり、基板1150及び分離可能な基板支持体1300とともに第2のモジュール1020と第3のモジュール1010との間を移動している。冷却ペデスタル1284は、第3の連結部1304において分離可能な基板支持体1300の底面1302に機械的に接続するように更に構成される。第3の連結部1304は、開口部に挿入される突起、又は分離可能な基板支持体1300を加熱ペデスタル1248に接続するクランプなどの機械的連結部である。
[0179]加熱ペデスタル電源1402と同様に、別の分離可能基板支持体1300の第1の連結部1310は、冷却ペデスタル電源1406に電気的に接続される。冷却ペデスタル電源1406は、静電チャックを用いて基板1150を分離可能な基板支持体1300の上面1306にチャックする(chuck)ように構成される。いくつかの実施形態では、冷却ペデスタル電源1406は利用されない。更に他の実施形態では、冷却ペデスタル電源1406は、真空ポンプに置き換えられ、この真空ポンプはガスラインを介して第1の連結部1310に流体連結される。真空ポンプは、冷却中に基板1150を分離可能な基板支持体1300に真空チャックするのを補助する。
[0180]図15は、浸漬露光後のベークプロセスを実行するための方法1500の工程を示す。方法1500は、特に、図10、図11、図12A~図12D、図13、及び図14の装置と類似する装置を利用して実行することができる。方法1500は、第1のモジュール1030のような第1のステーションにおいて、移送デバイス1050などのカルーセル上に基板1150などの基板をローディングする第1の工程1502を含む。第1のモジュールフード1006などの第1のモジュールフードと、リフトアセンブリ1108などのリフトアセンブリが移送位置にある間に、基板はカルーセル上にロードされる。第1のモジュールフードの移送位置は上昇位置であり、第1のモジュールフードはカルーセルに接触していない。リフトアセンブリ1108の移送位置は上昇位置であり、リフトピン1114などの複数のリフトピンの上部は、カルーセルの上面の上方に配置される。この位置にある間に、基板は、基板移送通路1008などの基板移送通路を通って、ユニット本体1040などのユニット本体内に、且つ第1のモジュールのリフトピン上に移送される。その後、リフトアセンブリとリフトピンを下げることにより基板を下降させ、基板をカルーセルの上部に載置する。基板をカルーセル上に載置した後、基板は、クランプ1128などの1つ又は複数のクランプによってカルーセルにクランプされうる。基板をカルーセルにクランプすることで、モジュール間の移送中に基板がスライドするのを抑える。
[0181]第1の工程1502の後、基板は、第2の工程1504の間に、第2のモジュール1020などの第2のモジュールに移送される。基板を第2のモジュールに移送することは、中心軸Bを中心にカルーセルを回転させることを含む。基板は、第2のモジュールに対して中心軸Bの周りで約120度作動されうる。第2の工程1504の後に、加熱ペデスタル1248などの加熱ペデスタルが、第3の工程1506の間に上昇する。図12Aに示すように、基板がカルーセルにクランプされる間に、加熱ペデスタル1248の上面が基板1150の底面と接触するように、加熱ペデスタルが、第3の工程1506の間に処理位置まで上昇する。
[0182]電極1250などの電極を下降させ、第2の処理空間1252などの処理空間を形成する第4の工程1508は、第3の工程1506の前、最中、又は後のいずれかに実行される。電極を下げて基板に近づける。第2モジュールフード1004などの第2モジュールフードを下げることによって、電極が下げられる。第2のモジュールフードを下げると、第2のモジュールフードとカルーセルとの間にシールを形成することによって、シールされた第2のモジュール処理空間が更に形成される。下降位置にある間、電極と第2のモジュールフードは処理位置にあると言える。
[0183]第4の工程1508の後、第5の工程1510の間、第2のモジュール処理空間が処理流体で満たされる。処理流体は、流体入口1206及び/又は支持体流体入口1316などの1つ又は複数の流体入口によって、第2のモジュール処理空間に流入される。基板と電極が完全に浸漬するまで、処理流体が第2のモジュール処理空間に流入される。
[0184]第5の工程1510の後、第6の工程1512の間に、基板が加熱ペデスタルによって加熱される。基板を加熱することは、加熱要素1246のような1つ又は複数の加熱要素に電力を印加することを含む。加熱要素は、基板の温度を約80℃~約250℃、例えば約90℃~約230℃、例えば約90℃~約130℃の温度まで上昇させる。
[0185]第6の工程1512と同時に又はその後、第7の工程1514の間に、電極を使用して、電界が基板に印加される。電界を印加することで、基板への露光後のベーク工程の実行を助ける。電極電源によって電極に最大5000V、例えば4000V未満、例えば3000V未満の電位を加えることによって、電界が印加される。本明細書に記載される実施形態では、本明細書に記載される装置によって可能になる基板と電極との間の距離の短縮によって、基板の処理に使用される電位が大幅に低減される。いくつかの実施形態では、5000V未満、例えば4000V未満、例えば3000V未満、例えば1000V未満の電位が電極に印加される。電極と基板との間の距離が大きいほど、電極と基板との間の間隙にわたる電圧降下を克服するために、より大きな電位が使用される。電極と基板との間の電界は、約1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満、例えば1×10V/m未満である。いくつかの実施形態では、電界は、約10×10V/mと約1×10V/mとの間である。電界は、約1×10V/m~約1×10V/m、例えば約1×10V/m~約1×10V/mでありうる。電界の強さは、処理空間内に配置された媒体の破壊電圧によって制限される。いくつかの実施形態では、処理空間内に配置された流体の破壊電圧は約1.4×10V/mである。電界は、露光後のベーク工程が完了するまで、基板に印加される。
[0186]第7の工程1514の後、第8の工程1516の間に第2のモジュール処理空間から処理流体が排出される。処理流体の排出には、加熱ペデスタルを排出位置に移動させることが含まれる。排出位置において、加熱ペデスタルは、約7mm未満、例えば約5mm未満、例えば約4mm未満、例えば約1mm~約4mmほど処理位置の上方に位置付けられる。排出位置内の加熱ペデスタルは、基板を上昇させるが、基板と電極は接触しない。また、加熱ペデスタル上に配置された基板を排出位置に移動させる前に、基板をクランプから解放するために、1つ又は複数のクランプが開かれる。処理流体は、加熱ペデスタルとカルーセルを貫通して配置されたペデスタル開口部との間の間隙を通って加熱ペデスタルの周囲に排出される。
[0187]第8の工程1516の間に処理流体を排出した後、加熱ペデスタルは図12Dに示すように移送位置まで下げられ、第9の工程1518の間に第2のモジュールフードが(電極と共に)移送位置まで上げられる。移送位置にある間、加熱ペデスタルは基板から分離され、カルーセルの下にある。第2のモジュールフードと電極を上昇させ、第2のモジュールフードとカルーセルの間のシールが破壊される。加熱ペデスタルと第2のモジュールフードの両方が移送位置にあると、基板は、第10の工程1520の間に、カルーセルによって第3のモジュール1010などの第3のモジュールに移送される。第10の工程1520の間、基板が冷却ペデスタル1286などの冷却ペデスタルの上方に配置されるまで、カルーセルは中心軸Bを中心に回転する。基板は、第2のモジュール内の位置から第3のモジュール内の位置まで、カルーセル上で約120度回転する。
[0188]第10の工程1520の後、冷却ペデスタルを、基板の底面に接触するように上昇させ、第11の工程1522の間に基板が冷却される。第11の工程1522の間、冷却ペデスタルは、冷却要素1232などの1つ又は複数の冷却要素によって、冷却される。その後、冷却ペデスタルは、接触を通して(through contact)基板を冷却する。この工程の間、第2のモジュール処理空間1202がシールされる方法と類似する方法で、シールされた第3の処理空間1204を形成するために、第3のモジュールフード1002を下げた後に、1つ又は複数のガスはまた、第3の処理空間1204などの第3のモジュール処理空間に流入されうる。処理ガスは、基板の冷却を促進したり、基板上の副生成物を除去するために使用されうる。冷却ペデスタルは、基板を約40℃未満、例えば約35℃未満、例えば約32℃未満の温度まで冷却する。
[0189]第11の工程1522の後、冷却ペデスタルは、第12の工程1524の間に、移送位置まで再び下げられる。冷却ペデスタルは、カルーセルの下方まで下げられる。第3のモジュールフード1002は、第11の工程1522の後、移送位置まで持ち上げられる。冷却ペデスタルが下降し、第3のモジュールのフードが上昇すると、第13の工程1526中に、基板はカルーセルによって第1のモジュールまで戻される。基板が第1のモジュールに戻された後、基板は静止しうるか、又は基板移送通路を通ってカルーセルから取り出されうる。
[0190]本明細書に記載される実施形態は、露光後ベークプロセスにおけるバブリング(bubbling)の影響を低減しつつ、基板が水平に処理されうる点で有益である。また、本明細書に記載される実施形態により、処理中に電極と基板をより近接して配置できるようになり、電界不均一性の影響が低減される。ペデスタルのための複数の開口部を有する移送デバイスを使用することにより、更に、複数の基板を共有される装置で一度に処理することが可能になる。複数の基板を同時に処理することで、システムのスループットが向上し、所有コストが削減される。
[0191]以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び追加の実施形態を考案してもよい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (60)

  1. ペデスタル、
    基板支持面を有する基板支持体、
    リザーバ空間を形成するリザーバ、
    前記リザーバ空間内に少なくとも部分的に配置されたピストンアセンブリ、及び
    処理空間と前記リザーバとの間に配置された流体通路
    を備えるベースアセンブリと、
    透過性電極、及び
    前記透過性電極の一部の周囲に配置されたフード
    を備える電極アセンブリと
    を備える、基板処理装置。
  2. 前記透過性電極は、前記基板支持面に平行に配置された電極メッシュである、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記流体通路は、前記基板支持面の周囲に配置され且つ前記リザーバと流体連結している1つ又は複数の円弧状開口部である、請求項1に記載の基板処理装置。
  4. 前記ピストンは、前記リザーバ内で前記ピストンを昇降させるように構成されたアクチュエータに接続される、請求項1に記載の基板処理装置。
  5. 前記電極アセンブリは、
    前記透過性電極の上方に配置されたモニタ電極と、
    前記モニタ電極と前記透過性電極との間に配置されたセラミックスペーサとを更に備える、請求項1に記載の基板処理装置。
  6. 前記処理空間内にあり、且つ前記基板支持面の外側に配置された1つ又は複数のクランプを更に備える、請求項1に記載の基板処理装置。
  7. 前記ベースアセンブリは、約1×10-3Ω・m未満の電気抵抗を有する高導電性材料から製造される、請求項1に記載の基板処理装置。
  8. 前記フードは、約1×10-3Ω・m未満の電気抵抗を有する、請求項1に記載の基板処理装置。
  9. ペデスタル、
    基板支持面がその上に配置された基板支持体、
    リザーバ空間を形成するリザーバ、及び
    処理空間と前記リザーバとの間に配置された流体通路
    を備えるベースアセンブリと、
    電極、及び
    前記電極に接続された電極ハウジング
    を備える電極アセンブリと、
    前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを接続し、且つ前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを開位置と閉位置との間で移動させるように構成された2つ以上のリニアアクチュエータと、
    前記ベースアセンブリ又は前記電極アセンブリの一方に接続され、且つ前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを軸を中心に回転させるように構成された回転アクチュエータと
    を備える、基板処理装置。
  10. 前記2つ以上のリニアアクチュエータは、空気圧シリンダである、請求項9に記載の基板処理装置。
  11. 前記回転アクチュエータは、前記電極ハウジングに接続される、請求項9に記載の基板処理装置。
  12. 前記ベースアセンブリは、
    前記基板支持体の周囲に配置されたベースシール面
    を更に備え、
    前記電極アセンブリは、前記ベースシール面に平行に配置され且つ前記電極の周囲に配置されたハウジングシール面を更に備える、請求項9に記載の基板処理装置。
  13. 前記流体通路は、前記基板支持体の周囲に配置され且つ前記リザーバと流体連結している1つ又は複数の円弧状開口部を備える、請求項9に記載の基板処理装置。
  14. 前記ベースアセンブリは、
    前記リザーバ空間に流体接続された流体入口と、
    前記リザーバ空間に流体接続された流体出口と
    を更に備える、請求項9に記載の基板処理装置。
  15. 前記リザーバ空間内に少なくとも部分的に配置されたピストンアセンブリを更に備える、請求項9に記載の基板処理装置。
  16. ペデスタル、
    前記ペデスタルの基板支持面、及び
    ベースアセンブリを通って配置された1つ又は複数の流体通路
    を備えるベースアセンブリと、
    電極、及び
    前記電極に接続された電極ハウジング
    を備える電極アセンブリと、
    前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを接続し、且つ前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを開位置と閉位置との間で移動させるように構成された2つ以上のリニアアクチュエータと、
    前記ベースアセンブリ又は前記電極アセンブリの一方に接続され、且つ前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを軸を中心に回転させるように構成された回転アクチュエータと
    を備える、基板処理装置。
  17. 前記流体通路は、前記基板支持面の周囲に配置され且つ流体供給部と流体連結している1つ又は複数の円弧状開口部を備える、請求項16に記載の基板処理装置。
  18. 前記ベースアセンブリは、
    前記基板支持面の周囲に配置されたベースシール面
    を更に備え、
    前記電極アセンブリは、前記ベースシール面に平行に配置され且つ前記電極の周囲に配置されたハウジングシール面を更に備える、請求項16に記載の基板処理装置。
  19. 前記ベースアセンブリは、1つ又は複数の加熱要素を更に備える、請求項16に記載の基板処理装置。
  20. 前記回転アクチュエータは、前記基板処理装置の質量の中心を通って配置された軸を中心に前記ベースアセンブリと前記電極アセンブリとを回転させるように構成される、請求項16に記載の基板処理装置。
  21. ヘッド本体と、
    前記ヘッド本体の下面に配置された支持面と、
    前記支持面の中央領域と流体連結する1つ又は複数の第1の開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第1の流体導管と、
    前記支持面の外側領域と流体連結する1つ又は複数の第2の開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第2の流体導管と、
    前記支持面に接続された透過性電極と
    を備える、浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  22. 前記ヘッド本体の下面に接続されたクランプを更に備える、請求項21に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  23. 前記クランプは機械的クランプである、請求項22に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  24. 前記ヘッド本体は移送アームに接続されている、請求項21に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  25. 前記透過性電極は導電性メッシュである、請求項21に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  26. 前記透過性電極は、約5×10-4Ω・m未満の抵抗を有する導電性材料である、請求項21に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  27. 前記導電性材料は、銅、アルミニウム、白金、鋼、又はドープされた炭化ケイ素のうちの1つ又は組み合わせである、請求項26に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  28. ヘッド本体と、
    前記ヘッド本体の下面に配置された支持面と、
    前記支持面の中央領域と流体連結する1つ又は複数の流体入口開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の流体入口導管と、
    前記支持面の外側領域と流体連結する1つ又は複数の流体除去開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の流体除去導管と、
    前記支持面に接続され且つ前記1つ又は複数の流体入口開口部及び前記1つ又は複数の流体除去開口部に重なる透過性電極であって、約5×10-4Ω・m未満の抵抗を有する導電性材料である透過性電極と
    を備える、浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  29. 前記支持面の前記外側領域は、前記支持面の前記中央領域の周囲に配置された環状リングである、請求項28に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  30. 前記ヘッド本体の下面に接続されたクランプを更に備える、請求項28に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  31. 前記クランプは機械的クランプである、請求項30に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  32. 前記1つ又は複数の流体除去開口部は、前記支持面内に配置された円弧状又は円形の開口部である、請求項28に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  33. 前記ヘッド本体が、約10×1019Ω・mより大きい抵抗を有する絶縁材料である、請求項28に記載の浸漬ベークヘッドアセンブリ。
  34. ヘッド本体、
    前記ヘッド本体の下面に配置された支持面、
    前記支持面の中央領域と流体連結する1つ又は複数の第1の開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第1の流体導管、
    前記支持面の外側領域と流体連結する1つ又は複数の第2の開口部を有する、前記ヘッド本体を通って配置された1つ又は複数の第2の流体導管、及び
    前記支持面に接続された透過性電極
    を備える浸漬ベークヘッドアセンブリと、
    1つ又は複数の冷却要素がその中に配置された冷却ペデスタルと、
    1つ又は複数の加熱要素がその中に配置された加熱ペデスタルと
    を備える、浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  35. 前記1つ又は複数の冷却要素は、その中に配置された1つ又は複数の冷却チャネルを備える、請求項34に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  36. 前記冷却ペデスタルは、その中に配置された複数のリフトピンを更に含む、請求項35に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  37. 前記1つ又は複数の加熱要素は、複数の抵抗加熱要素を含む、請求項34に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  38. 前記透過性電極は、前記1つ又は複数の流体入口開口部及び前記1つ又は複数の流体除去開口部に重なる、請求項34に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  39. 前記透過性電極は導電性メッシュである、請求項34に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  40. 前記ヘッド本体は移送アームに接続される、請求項34に記載の浸漬フィールドガイド式の露光後ベークモジュール。
  41. リフト面、及び
    複数のリフトピン
    を含む第1のモジュールと、
    加熱ペデスタル、
    前記加熱ペデスタルと第2のモジュールフードとの間に第2のモジュール処理空間を形成する第2のモジュールフード、及び
    電極
    を含む第2のモジュールと、
    冷却ペデスタル、及び
    前記冷却ペデスタルと第3のモジュールフードとの間に第3のモジュール処理空間を形成する第3のモジュールフード
    を含む第3のモジュールと、
    複数の開口部を含む移送デバイスであって、前記リフト面、前記加熱ペデスタル、及び前記冷却ペデスタルの上に第1の開口部を選択的に位置決めするように回転可能な移送デバイスと
    を備える、浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  42. 前記加熱ペデスタルは、その中に配置された複数の加熱要素を備え、前記加熱ペデスタルは、少なくとも部分的に前記第1の開口部を通過するように動作可能である、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  43. 前記冷却ペデスタルは、その中に配置された1つ又は複数の冷却要素を含み、前記冷却ペデスタルは、少なくとも部分的に前記第1の開口部を通過するように動作可能である、請求項42に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  44. 前記複数のペデスタル開口部が、中心軸を中心として等間隔に配置された3つの開口部を含む、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  45. 前記電極が、約5×10-4Ω・m未満の電気抵抗を有する、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  46. 前記加熱ペデスタルが、約5×10-4Ω・m未満の電気抵抗を有する、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  47. 前記第2のモジュールフードは、約10×1019Ω・mより大きい電気抵抗を有する、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  48. 前記第2のモジュールは、
    前記電極の上方に配置されたモニタ電極と、
    前記モニタ電極と前記電極との間に配置されたセラミックスペーサと
    更に備える、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  49. 処理流体入口が前記第2のモジュール処理空間と流体連結している、請求項41に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  50. リフト面、及び
    複数のリフトピンホルダ
    を含む第1のモジュールと、
    加熱ペデスタル、
    前記加熱ペデスタルと第2のモジュールフードとの間に第2のモジュール処理空間を形成する第2のモジュールフード、及び
    前記第2のモジュールフードに接続された電極
    を含む第2のモジュールと、
    冷却ペデスタル、及び
    前記冷却ペデスタルと第3のモジュールフードとの間に第3のモジュール処理空間を形成する第3のモジュールフード
    を含む第3のモジュールと、
    複数のペデスタル開口部がそこを通って配置されたカルーセルアセンブリであって、前記複数のペデスタル開口部の各々が、前記リフト面、前記加熱ペデスタル、及び前記冷却ペデスタルの各々の上で作動するように構成され、前記加熱ペデスタル及び前記冷却ペデスタルの各々は、前記複数のペデスタル開口部を少なくとも部分的に通過するように動作可能である、カルーセルアセンブリと
    を備える、浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  51. 前記第2のモジュールフードを通して配置され且つ前記第2のモジュール処理空間と流体連結している処理流体入口を更に備える、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  52. 前記冷却ペデスタルを通して配置され且つ前記第2のモジュール処理空間と流体連結している処理流体入口を更に備える、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  53. 前記カルーセルアセンブリ上に配置され、前記第1のモジュール、前記第2のモジュール、及び前記第3のモジュールの各々の間を移動するように構成された分離可能な基板支持体を更に備える、請求項52に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  54. 前記複数のペデスタル開口部のうちの前記ペデスタル開口部の各々の周囲に配置されたシール溝を更に備える、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  55. 前記加熱ペデスタルに接続され且つ前記加熱ペデスタルを昇降させるように構成された加熱ペデスタルアクチュエータと、
    前記冷却ペデスタルに接続され且つ前記冷却ペデスタルを昇降させるように構成された冷却ペデスタルアクチュエータと
    を更に備える、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  56. 前記第2のモジュールは、
    前記電極の上方に配置されたモニタ電極と、
    前記モニタ電極と前記電極との間に配置されたセラミックスペーサと
    を更に備える、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  57. 前記電極は、穿孔電極又は電極メッシュである、請求項50に記載の浸漬リソグラフィカルーセルアセンブリ。
  58. 第1のステーションでカルーセル上に基板をローディングすることと、
    前記基板を前記カルーセル上で前記第1のステーションから第2のステーションに移送することと、
    処理位置で前記基板の裏側に接触させるために、前記第2のステーションの加熱ペデスタルを上昇させることと、
    前記加熱ペデスタルを上昇させた後に、前記加熱ペデスタルを使用して前記基板を加熱することと、
    前記加熱ペデスタルと電極アセンブリのフードとの間に配置される第2のモジュール処理空間に、処理流体を充填することと、
    前記第2のモジュール処理空間に前記処理流体を充填した後に、前記電極アセンブリ内に配置された電極を使用して前記基板に電界を印加することと、
    前記加熱ペデスタルを移送位置まで下降させることと、
    前記基板を前記カルーセル上で前記第2のステーションから第3のステーションに移送することと、
    冷却位置で前記基板の裏側に接触させるために、前記第3のステーションの冷却ペデスタルを上昇させることと、
    前記冷却ペデスタルを使用して前記基板を冷却することと、
    前記冷却ペデスタルを前記移送位置に下降させることと
    を含む、露光後ベークプロセスを実行する方法。
  59. 前記電界は、約10×10V/m未満の強度を有する、請求項58に記載の露光後ベークプロセスを実行する方法。
  60. 前記電界を印加し、前記第2のモジュール処理空間から前記処理流体を排出した後に、前記加熱ペデスタルを使用して前記基板を前記カルーセルから上昇させることと、
    前記加熱ペデスタルを使用して前記カルーセルから前記基板を上昇させた後に、前記基板を前記カルーセル上に下降させることと
    を更に含む、請求項58に記載の露光後ベークプロセスを実行する方法。
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