KR20170066248A - 포토레지스트 웨이퍼들의 노광 후 프로세싱을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

포토레지스트 웨이퍼들의 노광 후 프로세싱을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20170066248A
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비아츠슬라브 바바얀
더글라스 에이. 주니어 부츠버거
퀴웨이 리앙
루도빅 고뎃
스리니바스 디. 네마니
다니엘 제이. 우드루프
랜디 하리스
로버트 비. 무어
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Abstract

본원에서 설명되는 실시예들은, 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 프로세스(immersion field guided post exposure bake process)들을 수행하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 본원에서 설명되는 장치의 실시예들은, 프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디를 포함한다. 페디스털이 프로세싱 볼륨 내에 배치될 수 있고, 제 1 전극이 페디스털에 커플링될 수 있다. 이동가능한 스템이 페디스털 반대편에서 챔버 바디를 통해 연장할 수 있으며, 그리고 제 2 전극이, 이동가능한 스템에 커플링될 수 있다. 특정 실시예들에서, 유체 컨테인먼트 링(fluid containment ring)이 페디스털에 커플링될 수 있으며, 그리고 유전체 컨테인먼트 링이 제 2 전극에 커플링될 수 있다.

Description

포토레지스트 웨이퍼들의 노광 후 프로세싱을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POST EXPOSURE PROCESSING OF PHOTORESIST WAFERS}
[0001] 본 개시내용은 일반적으로, 기판을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 포토리소그래피 프로세스들을 개선하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
[0002] 집적 회로들은, 단일 칩 상에 수백만 개의 컴포넌트들(예를 들어, 트랜지스터들, 캐패시터들 및 저항기들)을 포함할 수 있는 복잡한 디바이스들로 진화하였다. 포토리소그래피는, 칩 상에 컴포넌트들을 형성하기 위해 사용될 수 있는 프로세스이다. 일반적으로, 포토리소그래피의 프로세스는 몇 개의 기본적인 스테이지들을 수반한다. 처음에, 포토레지스트 층이 기판 상에 형성된다. 화학 증폭성 포토레지스트(chemically amplified photoresist)는 레지스트 수지(resist resin) 및 광산 발생제(photoacid generator)를 포함할 수 있다. 광산 발생제는, 이후의 노광 스테이지에서 전자기 방사(electromagnetic radiation)에 노출되면, 현상 프로세스에서 포토레지스트의 용해성(solubility)을 변화시킨다. 전자기 방사는 임의의 적합한 파장, 예를 들어, 193 nm ArF 레이저, 전자 빔, 이온 빔 또는 다른 적합한 소스를 가질 수 있다.
[0003] 노광 스테이지에서, 기판의 특정 영역들을 전자기 방사에 선택적으로 노출시키기 위해, 포토마스크 또는 레티클이 사용될 수 있다. 다른 노광 방법들은 마스크리스(maskless) 노광 방법들일 수 있다. 광에 대한 노출은, 광산 발생제를 분해할 수 있으며, 이는 산을 발생시키며, 결과적으로, 레지스트 수지에 산 잠상(latent acid image)을 초래한다. 노광 이후, 기판은 노광-후 베이크 프로세스(post-exposure bake process)에서 가열될 수 있다. 노광-후 베이크 프로세스 동안, 광산 발생제에 의해 발생되는 산은 레지스트 수지와 반응하여, 이후의 현상 프로세스 동안 레지스트의 용해성을 변화시킨다.
[0004] 노광-후 베이크 이후, 기판, 특히 포토레지스트 층은 현상 및 린싱될(rinsed) 수 있다. 이용되는 포토레지스트의 타입에 따라서, 전자기 방사에 노출되었던, 기판의 영역들은, 제거에 저항력이 있거나 또는 제거가 더 잘되는 경향이 있을 수 있다. 현상 및 린싱 이후, 습식 또는 건식 에칭 프로세스를 사용하여, 마스크의 패턴이 기판에 전사된다.
[0005] 칩 설계의 진화는, 더 빠른 회로망 및 더 높은(greater) 회로 밀도를 계속해서 요구한다. 더 높은 회로 밀도에 대한 요구들은 집적 회로 컴포넌트들의 치수들의 감소를 필요로 한다. 집적 회로 컴포넌트들의 치수들이 감소됨에 따라, 반도체 집적 회로 상의 주어진 구역(area)에 보다 많은 엘리먼트들이 배치될 것이 요구된다. 따라서, 리소그래피 프로세스는 기판 상에 훨씬 더 작은 피처(feature)들을 전사시켜야 하며, 리소그래피는 이를 정확하게, 정밀하게, 그리고 손상없이 수행해야 한다. 기판 상에 피처들을 정확하고 정밀하게 전사시키기 위해, 고 해상도 리소그래피는, 작은 파장(small wavelength)들에서 방사를 제공하는 광원을 사용할 수 있다. 작은 파장들은 기판 또는 웨이퍼 상에서의 최소의 프린트가능(printable) 크기를 감소시키는 것을 돕는다. 하지만, 작은 파장 리소그래피는, 이를테면, 낮은 처리량, 증가된 라인 에지 거칠기, 및/또는 감소된 레지스트 감도와 같은 문제들을 겪는다.
[0006] 최근의 발전(development)에서는, 리소그래피 노광/현상 해상도를 개선하기 위해, 전자기 방사가 전달(transmit)되는, 포토레지스트 층의 일부의 화학적 특성들을 변경(modify)하기 위해, 노광 프로세스 이전에 또는 노광 프로세스 이후에, 기판 상에 배치된 포토레지스트 층에 전기장을 발생시키도록 전극 어셈블리가 활용된다. 하지만, 이러한 시스템들을 구현함에 있어서의 난제(challenge)들이 극복되지 못하였다.
[0007] 따라서, 포토리소그래피 프로세스들을 개선하기 위한 개선된 방법들 및 장치에 대한 필요성 존재한다.
[0008] 일 실시예에서, 기판 프로세싱 장치가 제공된다. 장치는, 프로세싱 볼륨(processing volume)을 정의하는 챔버 바디(chamber body), 및 프로세싱 볼륨 내에 배치되는 페디스털을 포함한다. 하나 또는 그 초과의 유체 소스들이 페디스털을 통해 프로세싱 볼륨에 커플링될 수 있으며, 그리고 드레인(drain)이 페디스털을 통해 프로세싱 볼륨에 커플링될 수 있다. 제 1 전극이 페디스털에 커플링되며, 그리고 유체 컨테인먼트 링(fluid containment ring)이 제 1 전극의 방사상 외측에서 페디스털에 커플링된다. 이동가능한 스템(stem)이 페디스털 반대편에 배치되며 챔버 바디를 통해 연장할 수 있으며, 그리고 제 2 전극이 스템에 커플링될 수 있다.
[0009] 다른 실시예에서, 기판 프로세싱 장치가 제공된다. 장치는, 프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디를 포함하며, 페디스털이 프로세싱 볼륨 내에 배치된다. 드레인이 페디스털을 통해 프로세싱 볼륨에 커플링될 수 있고, 제 1 전극이 페디스털에 커플링될 수 있으며, 그리고 유체 컨테인먼트 링이 제 1 전극의 방사상 외측에서 페디스털에 커플링될 수 있다. 이동가능한 스템이 페디스털 반대편에 배치되며 챔버 바디를 통해 연장할 수 있다. 제 2 전극이 스템에 커플링될 수 있으며, 그리고 유전체 컨테인먼트 링(dielectric containment ring)이 제 2 전극에 커플링될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 유체 소스들이 유전체 컨테인먼트 링을 통해 프로세싱 볼륨에 커플링될 수 있다.
[0010] 또 다른 실시예에서, 기판 프로세싱 장치가 제공된다. 장치는 프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디를 포함하고, 페디스털이 프로세싱 볼륨 내에 배치될 수 있으며, 그리고 제 1 전극이 페디스털에 커플링될 수 있다. 이동가능한 스템이 페디스털 반대편에 배치되며 챔버 바디를 통해 연장할 수 있다. 제 2 전극이 스템에 커플링될 수 있으며, 그리고 유전체 컨테인먼트 링이 제 2 전극에 커플링될 수 있다. 탄성중합체 O-링(elastomeric O-ring)이 제 2 전극 반대편에서 유전체 컨테인먼트 링에 커플링될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 유체 소스들, 드레인 및 퍼지 가스 소스 각각은 유전체 컨테인먼트 링을 통해 프로세싱 볼륨에 커플링될 수 있다.
[0011] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0012] 도 1은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버(immersion field guided post exposure bake chamber)의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0013] 도 2는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 프로세싱 포지션(processing position)에서의 도 1의 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0014] 도 3은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0015] 도 4는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0016] 도 5는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0017] 도 6은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 프로세싱 포지션에서의 도 5의 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0018] 도 7은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0019] 도 8은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버의 단면도를 개략적으로 예시한다.
[0020] 도 9는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 액침 노광-후 베이크 프로세스를 수행하기 위한 방법의 동작들을 예시한다.
[0021] 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 피처(feature)들은 추가의 언급없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있음이 고려된다.
[0022] 도 1은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 프로세싱 챔버(100)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 프로세싱 챔버(100)는, 프로세싱 볼륨(104)을 정의하는 챔버 바디(102)를 포함한다. 펌프(172)가 챔버 바디(102)를 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있으며, 프로세싱 볼륨(104) 내에 진공을 발생시키도록 또는 프로세싱 볼륨(104)으로부터 유체들 및 다른 재료들을 배기(exhaust)시키도록 구성될 수 있다. 슬릿 밸브(148)가, 프로세싱을 위해 기판의 입구 및 출구를 제공하기 위해 챔버 바디(102)에 형성될 수 있다. 슬릿 밸브 도어(150)가, 슬릿 밸브(148) 근처에서 챔버 바디(102)에 커플링될 수 있다. 일반적으로, 챔버 바디(102)는, 액침 필드 가이드 노광-후 베이크(immersion field guided post exposure bake, iFGPEB) 프로세스들을 내부에서 수행하기에 적합한 재료들, 이를테면 알루미늄, 스테인리스 스틸 및 이들의 합금들로 형성될 수 있다. 챔버 바디(102)는 또한, 다양한 다른 재료들, 이를테면 폴리머들, 예를 들어, PTFE(polytetrafluoroethylene), 또는 고온 플라스틱들, 이를테면 PEEK(polyether ether ketone)로 형성될 수 있다.
[0023] 페디스털(106)이 프로세싱 볼륨(104) 내에 배치될 수 있으며, 챔버 바디(102)에 커플링될 수 있다. 일 실시예에서, 페디스털(106)은 챔버 바디(102)에 고정식으로(fixably) 커플링될 수 있다. 다른 실시예에서, 페디스털(106)은 챔버 바디(102)에 회전가능하게 커플링될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 모터(미도시)가 페디스털(106)에 커플링될 수 있으며, 이러한 모터는 페디스털(106)에 회전 운동(rotational movement)을 전달(impart)하도록 구성될 수 있다. 페디스털(106)의 회전은, 기판들의 프로세싱 이후 기판들을 스핀 드라이(spin dry)시키는 데에 활용될 수 있는 것으로 고려된다.
[0024] 제 1 전극(108)이 페디스털(106)에 커플링될 수 있다. 제 1 전극(108)은 페디스털(106)에 고정식으로 커플링될 수 있거나, 또는 페디스털(106)에 회전가능하게 커플링될 수 있다. 제 1 전극(108)이 페디스털(106)에 회전가능하게 커플링되는 실시예들에서, 제 1 전극(108)의 회전은 프로세싱 이후 기판들을 스핀 드라이시키는 데에 활용될 수 있다. 제 1 전극(108)은, 전기적으로 전도성인 금속성 재료(metallic material)로 형성될 수 있다. 또한, 제 1 전극(108)에 대해 활용되는 재료는 비-산화성 재료(non-oxidative material)일 수 있다. 제 1 전극(108)에 대해 선택되는 재료들은 제 1 전극(108)의 표면에 걸쳐서 바람직한 전류 균일성 및 낮은 저항을 제공할 수 있다. 특정 실시예들에서, 제 1 전극(108)은, 제 1 전극(108)의 표면에 걸쳐서 전압 불-균일성들을 도입시키도록 구성되는 세그먼팅된 전극(segmented electrode)일 수 있다. 이러한 실시예에서, 복수의 전력 소스들이 제 1 전극(108)의 상이한 세그먼트들에 전력을 공급하도록 활용될 수 있다.
[0025] 유체 컨테인먼트 링(112)이, 제 1 전극(108)의 방사상 외측에서 페디스털(106)에 커플링될 수 있다. 유체 컨테인먼트 링(112)은 비-전도성 재료, 이를테면 세라믹 재료 또는 고온 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 페디스털(106) 및 유체 컨테인먼트 링(112)은 실질적으로 유사한 직경을 가질 수 있으며, 그리고 유체 컨테인먼트 링(112)으로부터 제 1 전극(108)까지의 방사상 내측으로의 거리는 약 0.1 cm 내지 약 3.0 cm, 이를테면 약 0.5 cm 내지 약 2.0 cm, 예를 들어, 약 1.0 cm 일 수 있다. 유체 컨테인먼트 링(112)은 프로세싱 볼륨(104)을 추가적으로 정의하기 위해 페디스털(106)로부터 연장할 수 있다. 일반적으로, 유체 컨테인먼트 링(112)의 상단(top)은 슬릿 밸브(148)에 의해 점유되는 평면과 동일 평면 상에 있거나(co-planar) 또는 슬릿 밸브(148)에 의해 점유되는 평면 아래에 배치될 수 있다.
[0026] 페디스털(106)은 그 페디스털(106)을 통해 배치되는 하나 또는 그 초과의 도관들을 포함할 수 있으며, 그리고 일체로(integrally) 배치되는 가열 장치(미도시)가, 그러한 도관들을 통해 이동하는 유체들을 예열(preheat)하기 위해 페디스털(106) 내에 배치될 수 있다. 프로세스 유체 소스(process fluid source)(116)가 도관(114)을 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 도관(114)은 프로세스 유체 소스(116)로부터 챔버 바디(102) 및 페디스털(106)을 통해 프로세싱 볼륨(104)으로 연장할 수 있다. 일 실시예에서, 유체 배출구(fluid outlet)(124)가, 페디스털(106) 내에, 제 1 전극(108)으로부터 방사상 외측에 그리고 유체 컨테인먼트 링(112)으로부터 방사상 내측에 형성될 수 있다. 밸브(118)가, 유체 배출구(124)와 프로세스 유체 소스(116) 사이의 도관(114) 상에 배치될 수 있다. 린스 유체 소스(rinse fluid source)(120)가 또한, 유체 도관(114)을 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 밸브(122)가, 유체 배출구(124)와 린스 유체 소스(120) 사이의 도관(114) 상에 배치될 수 있다. 프로세스 유체 소스(116)는, iFGPDB 프로세스 동안 전기장(electrical field)을 인가하는 동안에 활용되는 유체들을 전달하도록 구성될 수 있다. 린스 유체 소스(120)는, iFGPEB 프로세스가 수행된 후 기판들을 린싱(rinse)하기 위한 유체들을 전달하도록 구성될 수 있다.
[0027] 드레인(drain)(128)이 도관(126)을 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 도관(126)은 드레인(128)으로부터 챔버 바디(102) 및 페디스털(106)을 통해 연장할 수 있다. 일 실시예에서, 유체 유입구(132)가, 페디스털(106) 내에, 제 1 전극(108)으로부터 방사상 외측에 그리고 유체 컨테인먼트 링(112)으로부터 방사상 내측에 형성될 수 있다. 밸브(130)가 유체 유입구(132)와 드레인(128) 사이의 도관(126) 상에 배치될 수 있다. 유체들, 이를테면, 프로세스 유체 소스(116) 및 린스 유체 소스(120)로부터의 유체는, 프로세싱 볼륨(104)으로부터 유체 유입구(132) 및 드레인(128)을 통해 제거될 수 있다.
[0028] 진공 소스(136)가 도관(134)을 통해 제 1 전극(108)의 상단 표면(top surface)에 커플링될 수 있다. 도관(134)은 챔버 바디(102), 페디스털(106), 및 제 1 전극(108)을 통해 연장할 수 있다. 예시된 바와 같이, 기판(110)이 제 1 전극(108) 상에 배치될 수 있다. 기판(110)이 제 1 전극(108) 상에 포지셔닝되는 경우, 도관(134)은 기판(110)에 의해 커버(cover)되는 영역 아래에 포지셔닝될 수 있다. 진공 소스(136)는 제 1 전극(108)에 기판(110)을 고정시키기 위해 진공을 끌어당기도록(draw) 구성될 수 있다. 특정 실시예에서, 기판이, 다른 수단, 이를테면 정전 척킹 또는 기계적 장치(즉, 링들, 핀(pin)들 등)에 의해 제 1 전극(108) 상에 고정되는 경우, 진공 소스(136) 및 도관(134)은 선택적일 수 있다.
[0029] 열 소스(140)가 도관(138)을 통해 제 1 전극(108)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 열 소스(140)는, 제 1 전극(108) 내에 배치되는 하나 또는 그 초과의 가열 엘리먼트들, 이를테면 저항성 가열기들에 전력을 제공할 수 있다. 열 소스(140)가, 페디스털(106) 내에 배치되는 가열 엘리먼트들에 전력을 제공할 수 있음이 또한 고려된다. 열 소스(140)는 일반적으로, iFGPEB 프로세스들 동안 유체의 예열(preheating)을 가능하게 하기 위해, 페디스털(106) 및/또는 제 1 전극(108)을 가열하도록 구성된다. 일 실시예에서, 열 소스(140)는 제 1 전극(108)을 약 70 ℃ 내지 약 130 ℃, 이를테면 약 110 ℃의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 열 소스는, 프로세스 유체 소스(116) 및/또는 린스 유체 소스(120)로부터 프로세싱 볼륨(104)에 들어가는 유체들을 예열하기 위해, 도관들(114)에 커플링될 수 있다. 온도 감지 장치(temperature sensing apparatus)(142)가 또한, 도관(138)을 통해 제 1 전극(108)에 커플링될 수 있다. 온도 감지 장치(142), 이를테면 열전쌍(thermocouple) 등은, 온도 피드백을 제공하고 제 1 전극(108)의 가열을 가능하게 하기 위해, 열 소스(140)에 소통가능하게(communicatively) 커플링될 수 있다.
[0030] 전력 소스(144)가 또한, 도관(138)을 통해 제 1 전극(108)에 커플링된다. 전력 소스(144)는, 제 1 전극에, 예를 들어, 약 1 V 내지 약 20 kV를 공급하도록 구성될 수 있다. 활용되는 프로세스 유체의 타입에 따라, 전력 소스(144)에 의해 발생되는 전류는 대략 수십 나노-암페어 내지 수백 밀리암페어일 수 있다. 일 실시예에서, 전력 소스(144)는 약 1 kV/m 내지 약 2 MeV/m 범위의 전기장들을 발생시키도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전력 소스(144)는 전압 제어 모드 또는 전류 제어 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 양쪽 모드들에서, 전력 소스는 AC, DC, 및/또는 펄스형(pulsed) DC 파형들을 출력할 수 있다. 요구되는 경우, 구형파 또는 사인파가 활용될 수 있다. 전력 소스(144)는, 약 0.1 Hz 내지 약 1 MHz, 이를테면 약 5 kHz의 주파수로 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 펄스형 DC 전력 또는 AC 전력의 듀티 사이클은 약 5% 내지 약 95%, 이를테면 약 20% 내지 약 60% 일 수 있다.
[0031] 펄스형 DC 전력 또는 AC 전력의 상승(rise) 및 하강(fall) 시간은 약 1 ns 내지 약 1000 ns, 이를테면 약 10 ns 내지 약 500 ns 일 수 있다. 감지 장치(sensing apparatus)(146)가 또한, 도관(138)을 통해 제 1 전극(108)에 커플링될 수 있다. 감지 장치(146), 이를테면 전압계 등은, 전기적인 피드백을 제공하고 제 1 전극(108)에 인가되는 전력의 제어를 가능하게 하기 위해, 전력 소스(144)에 소통가능하게 커플링될 수 있다. 감지 장치(146)는 또한, 전력 소스(144)를 통해 제 1 전극(108)에 인가되는 전류를 감지하도록 구성될 수 있다.
[0032] 이동가능한 스템(152)이, 페디스털(106) 반대편에서, 챔버 바디(102)를 통해 배치될 수 있다. 스템(152)은, Z 방향으로(즉, 페디스털(106) 쪽으로 그리고 페디스털(106)로부터 멀리) 움직이도록 구성되며, 그리고 도시된 바와 같은 비-프로세싱 포지션과 (도 2에 예시된) 프로세싱 포지션 사이에서 움직일 수 있다. 제 2 전극(154)이 스템(152)에 커플링될 수 있다. 제 2 전극(154)은 제 1 전극(108)과 동일한 재료들로 형성될 수 있다. 제 1 전극(108)과 유사하게, 특정 실시예들에서, 제 2 전극(154)은 세그먼팅될 수 있다.
[0033] 퍼지 가스 소스(158)가 도관(156)을 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 도관(156)은 퍼지 가스 소스(158)로부터 스템(152) 및 제 2 전극(154)을 통해 연장할 수 있다. 특정 실시예들에서, 도관(156)은 스템(152)의 이동에 적응(accommodate)하도록 가요성(flexible) 재료로 형성될 수 있다. 비록 예시되지는 않았지만, 대안적인 실시예에서, 도관은, 제 2 전극(154)은 통하지 않으면서, 스템(152)을 통해 프로세싱 볼륨(104)으로 연장할 수 있다. 밸브(160)가, 스템(152)과 퍼지 가스 소스(158) 사이의 도관(156) 상에 배치될 수 있다. 퍼지 가스 소스(158)에 의해 제공되는 가스들은, iFGPEB 프로세싱 동안 또는 그러한 프로세싱 이후 프로세싱 볼륨(104)을 퍼징(purge)하기 위해, 질소, 수소, 비활성 가스들 등을 포함할 수 있다. 요구되는 경우, 퍼지 가스들은 펌프(172)를 통해 프로세싱 볼륨(104)으로부터 배기될 수 있다.
[0034] 열 소스(170), 온도 감지 장치(168), 전력 소스(166), 및 감지 장치(164)가, 도관(162)을 통해 제 2 전극(154)에 소통가능하게 커플링될 수 있다. 열 소스(170), 온도 감지 장치(168), 전력 소스(166), 및 감지 장치(164)는, 열 소스(140), 온도 감지 장치(142), 전력 소스(144), 및 감지 장치(146)와 유사하게 구성될 수 있다.
[0035] 본원에서 설명되는 실시예들은, 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 프로세스들을 수행하기 위한 방법들 뿐만 아니라 장치에 관한 것이다. 본원에서 개시되는 방법들 및 장치들은 포토레지스트 감도(sensitivity) 및 포토리소그래피 프로세스들의 생산성을 증가시킬 수 있다. 노광-후 베이크 절차 동안 광산 발생제에 의해 발생되는 산(acid)들의 무작위 확산(random diffusion)은 감소된 레지스트 감도 및 라인 에지/폭 거칠기에 기여한다. 전극 어셈블리가, 포토리소그래피 프로세스들 동안 포토레지스트 층에 전기장을 인가하기 위해 활용될 수 있다. 전기장의 인가는 광산 발생제에 의해 발생되는 대전된 종(charged species)의 확산을 제어할 수 있다.
[0036] 포토레지스트 층과 전극 어셈블리 사이에 정의되는 에어 갭은 전극 어셈블리에 전압 강하가 인가되도록 초래할 수 있으며, 따라서, 포토레지스트 층에 대해 발생되도록 요구되는 전기장의 레벨을 불리하게 낮출 수 있다. 전압 강하의 결과로서, 포토레지스트 층에서의 전기장의 레벨들은, 특정의 요구되는 방향들로 포토레지스트 층에서 대전된 종을 생성하거나 드라이빙(drive)시키는 데에 불충분한 또는 부정확한 전압 전력을 초래할 수 있다. 따라서, 포토레지스트 층에 대한 약화된(diminished) 라인 에지 프로파일 제어가 일반적(prevalent)일 수 있다.
[0037] 포토레지스트 층과 전극 어셈블리 사이에 중간 매체가 배치될 수 있어서, 에어 갭이 생성되는 것을 막음으로써, 포토레지스트 층과 상호작용하는 전기장의 레벨을 특정의 요구되는 레벨로 유지한다. 이렇게 함으로써, 전기장에 의해 발생되는 대전된 종은, 라인 및 간격(spacing) 방향을 따라서, 요구되는 방향으로 가이딩될 수 있으며, 그에 의해, 부정확한 그리고 무작위 확산으로부터 야기되는 라인 에지/폭 거칠기를 막는다. 따라서, 발생되는 전기장의 제어되는 또는 요구되는 레벨은, 노광 및/또는 현상 프로세스에 대한 포토레지스트 층의 정확성 및 감도를 증가시킬 수 있다. 하나의 예에서, 중간 매체는, 전극 어셈블리로부터 기판 상에 배치된 포토레지스트 층으로 전달할 때, 인가되는 전압 레벨을 미리 결정된 범위로 효율적으로 유지할 수 있는 비-기상 매체(non-gas phase medium), 이를테면 슬러리, 겔(gel), 또는 액체 용액(liquid solution)일 수 있다. 전기장에 의해 발생되는 전하들은 중간 매체와 포토레지스트 사이에서 이동될 수 있으며, 이는 네트(net) 전류 유동을 야기할 수 있다. 특정 실시예들에서, 네트 전류 유동은 반응 특성들을 개선할 수 있는 바, 이를테면, 포토레지스트의 반응 레이트를 개선할 수 있다. 전력 소스(144)를 전류 제어 모드로 동작시키게 되면, 유익하게는, 중간 매체와 포토레지스트 사이에서 이동되는 전하들의 양(amount)의 제어를 또한 가능하게 한다.
[0038] 도 2는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 프로세싱 포지션에서의 도 1의 챔버(100)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 스템(152)이 페디스털(106) 쪽으로 프로세싱 포지션 내로 이동될 수 있다. 프로세싱 포지션에서, 제 2 전극(154)과 기판(110) 간의 거리(174)는 약 1 mm 내지 약 1 cm, 이를테면 약 2 mm 일 수 있다. 유체 컨테인먼트 링(112)에 의해 정의되고 유지(retain)되는 프로세싱 볼륨(104)에 프로세싱 유체가 전달될 수 있으며, 그리고 스템(152)이 프로세싱 포지션에 위치될 때 제 2 전극(154)은 부분적으로 또는 완전히 잠길(submerged) 수 있다. iFGPEB 프로세스를 수행하기 위해, 전극들(108, 154) 중 하나 또는 둘 모두에 전력이 인가될 수 있다.
[0039] 몇몇 실시예들에서, 제 1 전극(108) 및 제 2 전극(154)은, 기판(110)에 의해 정의되는 x-y 평면에 대해 평행한 전기장을 발생시키도록 구성된다. 예를 들어, 전극들(108, 154)은, x-y 평면에서 y 방향, x 방향 또는 다른 방향 중 하나로 전기장을 발생시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전극들(108, 154)은, x-y 평면에서, 그리고 기판(110) 상에 패터닝될 수 있는 잠상 라인(latent image line)들의 방향으로 전기장을 발생시키도록 구성된다. 다른 실시예에서, 전극들(108, 154)은, x-y 평면에서, 그리고 기판(110) 상에 패터닝되는 잠상 라인들의 방향에 대해 수직으로 전기장을 발생시키도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전극들(108, 154)은 z-방향으로, 예를 들어 기판(110)에 대해 수직으로 전기장을 발생시키도록 구성될 수 있다.
[0040] 도 3은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 iFGPEB 챔버(300)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 제 3 전극(302)은 특정 양상들에서 제 2 전극(154)과 유사할 수 있다. 유전체 컨테인먼트 링(304)이 스템(152) 반대편에서 제 3 전극(302)에 커플링될 수 있다. 유전체 컨테인먼트 링(304)은 제 3 전극(302)의 직경과 유사한 직경을 가질 수 있다. 유전체 컨테인먼트 링(304)은 유전체 재료, 이를테면, 적합한 유전체 특성들을 갖는 세라믹들 또는 폴리머들로 형성될 수 있다. O-링(308)이 제 3 전극(302) 반대편에서 유전체 컨테인먼트 링(304)에 커플링될 수 있고, 유전체 컨테인먼트 링(304) 둘레로 원주로(circumferentially) 연장할 수 있다. O-링(308)은 탄성중합체 재료, 이를테면 폴리머로 형성될 수 있으며, 그리고 스템(152)이 프로세싱 포지션에 배치될 때 압축가능할 수 있다.
[0041] 예를 들어, 스템(152)이 (도 2에 예시된) 프로세싱 포지션에 배치될 때, O-링(308)은 제 1 전극(108)의 영역(310) 또는 페디스털(106)의 영역(312)을 접촉할 수 있다. 제 3 전극(302)의 직경 및 유전체 컨테인먼트 링(304)의 직경은, O-링(308)에 의한 접촉의 요구되는 영역(310, 312)에 따라 선택될 수 있다. O-링(308), 및 제 3 전극(302)/유전체 컨테인먼트 링(304)이 페디스털(106) 상의 영역(312)을 접촉하도록 구성될 때, O-링(308)에 의한 접촉의 포인트(point)는, 드레인(128)에 대한 제한되지 않은 유체 액세스(unrestricted fluid access)를 제공하기 위해 유체 유입구(132)로부터 방사상 내측에 있을 수 있음이 고려된다. 스템(152)이 프로세싱 포지션에 배치될 때, O-링(308)은 또한, 기판(110)의 배제 구역(exclusion zone)을 접촉하도록 크기설정(sized) 및 포지셔닝될 수 있다. 일반적으로, 기판(110)의 배제 구역은, 기판(110)의 원주로부터 약 1 mm 내지 약 3 mm 방사상 내측의 거리에 있는, 기판(110)의 영역이다. 이러한 실시예에서, 프로세싱 볼륨(104)은 기판(110), 유전체 컨테인먼트 링(304), 및 제 3 전극(302)에 의해 정의될 수 있다. 유익하게는, 제 1 전극(108)에 커플링된, 기판(110)의 이면(backside)은, 프로세스 또는 린스 유체들에 대해 노출되지 않은 채로 유지될 수 있으며, 이는 유체가 진공 소스(136)에 들어가는 것을 막는 것을 돕는다.
[0042] 린스 유체 소스(120)가 도관(156)을 통해 프로세싱 볼륨(104)과 유체적으로 커플링될 수 있으며, 도관(156)은 스템(152), 제 3 전극(302) 및 유전체 컨테인먼트 링(304)을 통해 연장할 수 있다. 도관(156)의 유체 배출구(306)는, 유전체 컨테인먼트 링(304)의 내측 직경(inner diameter)에 배치될 수 있다. 린스 유체 소스(120) 및 퍼지 가스 소스(158)가 또한, 도관(156)에 커플링될 수 있다. 대안적으로, 유체 도관(156)은, 제 3 전극(302) 위의 스템(152)으로부터 연장하고, 그리고 유전체 컨테인먼트 링(304)을 통해 제 3 전극(302)의 방사상 외측으로 유체 배출구(306)까지 연장할 수 있다.
[0043] 도 4는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 iFGPEB 챔버(400)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 챔버(400)는 특정 양상들에서 챔버(300)와 유사하지만, 유체 컨테인먼트 링(112)이 페디스털(106)에 커플링되지 않는다. 배기부(exhaust)(418)가 도관(414)을 통해 프로세싱 볼륨(104)에 유체적으로 커플링될 수 있으며, 도관(414)은 스템(152), (스템(152)에 커플링된) 제 4 전극(402), 및 유전체 컨테인먼트 링(404)을 통해 연장할 수 있다. 특정 실시예들에서, 도관(414)은 스템(152)의 이동에 적응하도록 가요성 재료로 형성될 수 있다. 도관(414)의 유체 배출구(416)는 유전체 컨테인먼트 링(404)의 내측 직경에 배치될 수 있다. 배기부(418)와 스템(152) 사이의 도관(414) 상에 밸브가 배치될 수 있다. 대안적으로, 도관(414)은 제 4 전극(402) 위의 스템(152)을 통해 연장하고, 그리고 유전체 컨테인먼트 링(404)을 통해 제 4 전극(402)의 방사상 외측으로 유체 배출구(416)까지 연장할 수 있다.
[0044] 챔버(300)와 유사하게, 스템(152)이 (도 2에 예시된) 프로세싱 포지션에 배치될 때, 제 4 전극(402), 유전체 컨테인먼트 링(404), 및 제 4 전극(402) 반대편에서 유전체 컨테인먼트 링(404) 둘레로 원주에 커플링된 O-링(408)은, O-링(408)이 제 1 전극(108) 상의 영역(410) 또는 페디스털(106)의 영역(412)을 접촉하도록 크기설정될 수 있다. 프로세싱 동안, 유전체 컨테인먼트 링(404) 및 제 4 전극(402)에 의해 추가적으로 정의되는 프로세싱 볼륨(104)에 다양한 프로세스 및 린스 유체가 도입될 수 있다. 유체들은, 프로세싱 볼륨(104)으로부터 유체 배출구(416)를 통해 배기부(418)로 배기될 수 있다.
[0045] 도 1 내지 도 4에는 도시되지 않았지만, 제 1 전극(108) 상에 기판(110)을 포지셔닝하는 것을 가능하게 하기 위해, 리프트 핀들이 페디스털(106) 및/또는 제 1 전극(108)을 통해 연장할 수 있다. 예를 들어, 스템(152)이 비-프로세싱 상승 포지션(raised position)에 있을 때, 리프트 핀들은 위쪽으로 연장하고, 슬릿 밸브(148)를 통해 연장하는 로봇 블레이드로부터 기판을 수신(receive)할 수 있다. 리프트 핀들은 이후 리트랙팅(retract)하여, 제 1 전극(108) 상에 기판(110)을 포지셔닝할 수 있다.
[0046] 도 5는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 iFGPEB 챔버(500)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 챔버(500)는, 챔버(500)의 컴포넌트들이, 회전 스템(516) 및 회전 스템(516)에 커플링된 제 2 전극(518)을 수용하도록 크기설정되는 것을 제외하고, 특정 양상들에서, 챔버 바디(102), 프로세싱 볼륨(104), 페디스털(106), 제 1 전극(108), 및 유체 컨테인먼트 링(112)과 유사할 수 있는, 프로세싱 볼륨(504)을 정의하는 챔버 바디(502), 페디스털(506), 제 1 전극(508), 및 유체 컨테인먼트 링(512)을 포함한다. 회전 스템(516)은 베어링 부재(bearing member)(514)에 회전가능하게 커플링될 수 있다. 베어링 부재(514)는, 베어링 부재(514)가 X 또는 Y (수평) 축을 중심으로 회전하도록 챔버 바디(502)에 커플링될 수 있다.
[0047] 기판(110)은 도 5에 예시된 비-프로세싱 포지션에서 제 2 전극(518) 상에 배치될 수 있다. 도 6은 프로세싱 포지션에서의 도 5의 챔버(500)를 예시한다. 제 2 전극(518) 상의 기판(110)을 수용하고 있는(received) 회전가능한 스템(516)은, 예시된 바와 같은 프로세싱 포지션으로 수평 축을 중심으로 회전할 수 있다. 유체 컨테인먼트 링(512)에 의해 추가로 정의되는 프로세싱 볼륨(504)에 공급되는 유체는, 제 2 전극(518)을 부분적으로 또는 완전히 잠기게 하기에 충분한 양(amount)일 수 있다. iFGPEB 프로세스가 수행될 수 있고, 회전가능한 스템(516)은 비-프로세싱 포지션으로 다시 회전할 수 있다. 베어링 부재(514)는 또한, 기판(110) 상에 남아있는 유체를 방출(expel)시키기 위해, 회전가능한 스템(516) 및 제 2 전극(518)을 스핀시키도록, Z 축(수직)을 중심으로 회전하도록 구성될 수 있다.
[0048] 도 7은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버(700)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 챔버(700)는 챔버 바디(702)를 포함하며, 챔버 바디(702)는, 금속성 재료, 이를테면 알루미늄, 스테인리스 스틸, 및 이들의 합금들로 제조될 수 있다. 챔버 바디(702)는 또한, 다양한 다른 재료들, 이를테면 폴리머들, 예를 들어, PTFE(polytetrafluoroethylene), 또는 고온 플라스틱들, 이를테면 PEEK(polyether ether ketone)로 형성될 수 있다. 바디(702)는 유체 컨테인먼트 링(712)을 포함하며, 유체 컨테인먼트 링(712)은 바디(702)로부터 연장하고 제 1 프로세싱 볼륨(704)을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 바디(702)는 또한, 측벽들(794) 및 측벽들(794)로부터 연장하는 리드(lid)(796)를 포함할 수 있다. 바디(702), 유체 컨테인먼트 링(712), 측벽들(794), 및 리드(796)는, 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로부터 방사상 외측에 형성되는 제 2 프로세싱 볼륨(754)을 정의할 수 있다. 개구(792)가 리드(796)에 의해 정의될 수 있으며, 그리고 개구(792)는 그 개구를 통한 기판(710)의 통과를 제공(accommodate)하도록 크기설정될 수 있다.
[0049] 도어(706)가 챔버 바디(702)에 동작가능하게 커플링되고 리드(796) 근처에 배치될 수 있다. 도어(706)는 챔버 바디(702)에 대해 선택되는 재료들과 유사한 재료들로 형성될 수 있으며, 그리고 샤프트(798)가 도어(706)를 통해 연장할 수 있다. 대안적으로, 챔버 바디(702)는 제 1 재료, 이를테면 폴리머로 형성될 수 있고, 도어(706)는 제 2 재료, 이를테면 금속성 재료로 형성될 수 있다. 도어(706)는 트랙(미도시)에 커플링될 수 있으며, 그리고 도어는 X-축으로 트랙을 따라 병진이동(translate)하도록 구성될 수 있다. X-축을 따르는 도어(706)의 이동을 가능하게 하기 위해, 도어 및/또는 트랙에 모터(미도시)가 커플링될 수 있다. 비록 도어(706)가 프로세싱 포지션에 있는 것으로 예시되어 있지만, 도어(706)는 Z-축을 중심으로 샤프트(798) 둘레로 회전하도록 구성될 수 있다. 회전하기 전에, 도어(706)는 X-축을 따라 챔버 바디(702)로부터 멀리 이동할 수 있고, 회전하기 전에 리드(796)를 제거(clear)할 수 있다. 예를 들어, 도어(706)는 예시된 프로세싱 포지션으로부터 로딩 포지션으로 약 90°회전할 수 있으며, 로딩 포지션에서, 기판(710)은 도어(706)에 커플링된 제 1 전극(708)으로부터 로딩 및 언로딩될 수 있다.
[0050] 제 1 전극(108)과 유사할 수 있는 제 1 전극(708)은, 제 1 전극(708) 상의 기판(710)의 부착을 수용하도록 크기설정된다. 제 1 전극(708)은 또한, 리드(796)에 의해 정의되는 개구(792)를 통한 통과를 허용하도록 크기설정될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 전극(708)은 도어(706)에 고정식으로 커플링될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 전극(708)은 도어(706)에 회전가능하게 커플링될 수 있다. 이러한 실시예에서, 모터(772)가 제 1 전극(708) 반대편에서 도어(706)에 커플링될 있으며, 모터(772)는 X-축을 중심으로 제 1 전극(708)을 회전시키도록 구성될 수 있다. 제 1 전극(708)의 회전은, iFGPEB 프로세싱 이후 기판(710)을 스핀 드라이(spin dry)하는 데에 활용될 수 있다. 스핀 드라잉(spin drying)을 수행하기 위해, 기판(710)이 개구(792)를 통과하지 않도록, 도어(706)는 유체 컨테인먼트 링(712)으로부터 멀리 X-축을 따라 병진이동할 수 있다. 모터(772)는, 기판(710)의 표면들로부터 유체들을 제거하기 위해, 제 1 전극(708)(제 1 전극에는 기판(710)이 척킹되어 있음)을 스핀시키도록 작동될 수 있다.
[0051] 진공 소스(736)가 제 1 전극(708)의 기판 수용 표면(substrate receiving surface)과 유체 소통(fluid communication)할 수 있다. 진공 소스(736)는 도관(734)에 커플링될 수 있으며, 도관(734)은 진공 소스(736)로부터 도어(706) 및 제 1 전극(708)을 통해 연장한다. 일반적으로, 진공 소스(736)는 기판(710)을 제 1 전극(708)에 진공 척킹(vacuum chuck)하도록 구성된다. 열 소스(764), 온도 감지 장치(766), 전력 소스(768), 및 감지 장치(770)가 또한, 도관(762)을 통해 제 1 전극(708)에 커플링될 수 있다. 열 소스(764), 온도 감지 장치(766), 전력 소스(768), 및 감지 장치(770)는, 도 1과 관련하여 더 상세히 설명된, 열 소스(140), 온도 감지 장치(142), 전력 소스(144), 및 감지 장치(146)와 유사하게 구성될 수 있다.
[0052] 제 2 전극(750)이 챔버 바디(702)에 커플링될 수 있다. 유체 컨테인먼트 링(712)이 제 2 전극(750)을 둘러쌀 수 있으며, 그에 따라, (도어(706)가 프로세싱 포지션에 있을 때), 제 2 전극(750), 유체 컨테인먼트 링(712), 및 기판(710)에 의해 제 1 프로세싱 볼륨(704)이 정의된다. O-링(752)이 유체 컨테인먼트 링(712)에 커플링될 수 있으며, 그리고 O-링(752)은, 탄성중합체 재료, 이를테면 폴리머 등으로 형성될 수 있다. O-링(752)에 의해 정의되는 원주(circumference)는, 기판(710)이 예시된 바와 같은 프로세싱 포지션에 있을 때, 기판(710)의 배제 구역을 접촉하도록 크기설정될 수 있다. O-링(752)은 또한, 기판(710)의 에지를 접촉하도록 크기설정될 수 있다. 기판(710)을 접촉함으로써, O-링(752)은 유체가 제 1 프로세싱 볼륨(704)을 빠져나가는 것을 막을 수 있고, 유체가 진공 소스(736)에 들어가게 될 가능성을 감소시키거나 없앨 수 있는 것으로 고려된다.
[0053] 프로세스 유체 소스(716)가 도관(714)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 도관(714)은, 프로세스 유체 소스(716)로부터 챔버 바디(702) 및 유체 컨테인먼트 링(712)을 통해, 제 1 프로세싱 볼륨(704) 근처의 유입구(749)로 연장할 수 있다. 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로의 프로세싱 유체의 전달을 제어하기 위해, 유입구(749)와 프로세스 유체 소스(716) 사이의 도관(714) 상에 밸브가 배치될 수 있다. 제 1 린스 유체 소스(720)가 또한, 도관(714)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)에 유체적으로 커플링될 수 있다. 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로의 린스 유체의 전달을 제어하기 위해, 유입구(749)와 제 1 린스 유체 소스(720) 사이의 도관(714) 상에 밸브(722)가 배치될 수 있다. 프로세스 유체 소스(716) 및 제 1 린스 유체 소스(720)는, 도 1과 관련하여 설명된, 프로세스 유체 소스(116) 및 린스 유체 소스(120)와 각각 유사할 수 있다.
[0054] 제 1 드레인(728)이 도관(714)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)과 유체 소통할 수 있다. 밸브(730)가 유입구(749)와 드레인(728) 사이의 도관(714) 상에 배치될 수 있다. 챔버(700)의 수직 배향(vertical orientation)을 고려하면, 유체 유입구(749)를 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)과 유체 소통하는 드레인(728)은, 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로부터 프로세스 유체 또는 린스 유체를 제거할 때, 개선된 효율을 제공할 수 있다. 배기부(735)가 또한, 도관(731)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)과 유체 소통할 수 있다. 도관(731)은, 챔버 바디(702) 및 유체 컨테인먼트 링(712)을 통해, 제 1 프로세싱 볼륨(704) 근처의 유체 배출구(748)로 연장할 수 있다. 밸브(733)가 배출구(748)와 배기부(735) 사이의 도관(731) 상에 배치될 수 있다.
[0055] 동작시, 프로세스 유체가 프로세스 유체 소스(716)로부터 제 1 프로세싱 볼륨(704)에 제공될 수 있으며, 그리고 iFGPEB 프로세스가 수행될 수 있다. 제 1 프로세싱 볼륨(704)이 액체 프로세스 유체로 채워질 때, 제 1 프로세스 볼륨(704) 내의 임의의 가스 유체(gaseous fluid)는 유체 배출구(748) 쪽으로 상승(rise)할 수 있다. 따라서, 배기부(735)에 의해 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로부터 가스 유체들이 제거될 수 있다. 프로세스 유체는, iFGPEB 프로세싱 이후 유체 유입구(749) 및 드레인(728)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로부터 제거될 수 있다. 선택적으로, 제 1 린스 유체 소스(720)를 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)에 공급된 린스 유체들은 이후, 프로세싱 포지션에 있는 기판(710)에 대해 활용될 수 있다. 프로세스 유체들과 유사하게, 린스 유체들은 유체 유입구(749) 및 드레인(728)을 통해 제 1 프로세싱 볼륨(704)으로부터 제거될 수 있다.
[0056] 제 2 린스 유체 소스(778)가 도관(774)을 통해 제 2 프로세싱 볼륨(754)과 유체 소통할 수 있다. 도관(774)은 제 2 린스 유체 소스(778)로부터 측벽들(794)을 통해 배출구(780)로 연장할 수 있다. 제 2 프로세싱 볼륨(754)으로의 린스 유체의 전달을 제어하기 위해, 배출구(780)와 제 2 린스 유체 소스(778) 사이의 도관(774) 상에 밸브(776)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 예시된 프로세싱 포지션에서의 기판(710)의 iFGPEB 프로세싱 이후, 도어(706)는 X-축을 따라 프로세싱 포지션으로부터 멀리 이동될 수 있으며, 그에 따라, 기판(710)은 배출구(780)와 유사한 X-축 평면(즉, 린싱 포지션)에 포지셔닝된다. 기판(710)이 린싱 포지션에 포지셔닝되면, 제 2 린스 유체 소스(778)로부터의 린스 유체가 제 2 프로세싱 볼륨(754) 및 기판(710)에 전달될 수 있다. 린싱 동안 그리고/또는 린싱 이후, 기판(710)으로부터 린스 유체 및 다른 유체들/입자들을 방출시키기 위해, 기판(710)은 모터(772)에 의해 스핀될 수 있다.
[0057] 제 2 드레인(788)이 또한, 제 2 프로세싱 볼륨(754)과 유체 소통할 수 있다. 제 2 드레인(788)은 도관(784)을 통해 제 2 프로세싱 볼륨(754)에 유체적으로 커플링될 수 있으며, 도관(784)은 제 2 드레인(788)으로부터 측벽들(794)을 통해 유입구(790)로 연장된다. 제 2 프로세싱 볼륨(754)으로부터의 유체들/입자들의 제거를 제어하기 위해, 밸브(786)가 유입구(790)와 제 2 드레인(788) 사이의 도관(784) 상에 배치될 수 있다. 동작시, 제 2 린스 유체 소스(778)로부터의 린스 유체들은 기판(710)을 린싱할 수 있고, 제 2 드레인(788)을 통해 제 2 프로세싱 볼륨(754)으로부터 제거될 수 있다.
[0058] 퍼지 가스 소스(758)가 또한, 제 2 프로세싱 볼륨(754)과 유체 소통할 수 있다. 퍼지 가스 소스(758)는 도관(756)을 통해 제 2 프로세싱 볼륨(754)에 유체적으로 커플링될 수 있고, 도관(756)은 퍼지 가스 소스(758)로부터 측벽들(794)을 통해 배출구(782)로 연장한다. 제 2 프로세싱 볼륨(754)으로의 퍼지 가스의 전달을 제어하기 위해, 밸브(760)가 배출구(782)와 퍼지 가스 소스(758) 사이의 도관(756) 상에 배치될 수 있다. 동작시, 프로세싱 볼륨들(704, 754) 내의 입자 축적(particle accumulation)을 막기 위해, 기판(710)의 린싱 동안 그리고/또는 iFGPEB 프로세싱 동안 퍼지 가스가 제공될 수 있다. 퍼지 가스 소스(758)로부터의 퍼지 가스는 배기부(735)를 통해 프로세싱 볼륨들(704, 754)로부터 제거될 수 있다.
[0059] 도 8은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 액침 필드 가이드 노광-후 베이크 챔버(800)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 챔버(800)는 챔버(700)와 유사하지만, 챔버(800)는 수직 포지션 대신에 수평 포지션으로 배향된다. 도어(802)(이는 자신에게 커플링된 제 1 전극(708)을 가짐)는 리프트 부재(804)에 슬라이딩 가능하게 커플링될 수 있다. 도어(802)는 프로세싱 포지션에 있는 것으로 예시되며, 그리고 리프트 부재(804)에 의해 Z-축을 따라, 리드(796)로부터 멀리 비-프로세싱 포지션으로 수직으로 이동될 수 있다. 비-프로세싱 포지션에서, 도어(802)는 X-축을 중심으로 180°회전할 수 있으며, 그에 따라, 제 1 전극(708) 및 기판(710)은 도어(802) 위(즉, 로딩 포지션)에 배치된다. 로딩 포지션에서, 기판들은 제 1 전극(708) 상에 포지셔닝되고 제 1 전극(708)으로부터 제거될 수 있다. 동작시, 도어(802)가 로딩 포지션에 있을 때 기판(710)은 제 1 전극(708) 상에 고정될 수 있으며, 도어는 180°회전할 수 있다. 리프트 부재(804)는 도어(802)를 Z-축을 따라 예시된 프로세싱 포지션으로 낮출 수 있으며, iFGPEB 프로세싱이 수행될 수 있다.
[0060] 도 9는 iFGPEB 프로세스를 수행하기 위한 방법(900)의 동작들을 예시한다. 동작(910)에서, 기판이 제 1 전극 상에 포지셔닝될 수 있다. 제 1 전극은, 그 위에 기판을 포지셔닝하기 전에 예열될 수 있다. 동작(920)에서, 프로세스 유체가, 기판을 포함하는 프로세싱 볼륨에 도입될 수 있다. 프로세스 유체가 또한, 프로세싱 볼륨 내로 도입되기 전에, 프로세싱 온도들로 예열될 수 있다. 동작(930)에서, 제 2 전극이 프로세싱 포지션으로 이동될 수 있다. 제 2 전극의 포지셔닝은, 동작(920)에서의 프로세스 유체의 도입 전에, 도입 동안, 또는 도입 이후에 수행될 수 있다.
[0061] 동작(940)에서, 제 1 및/또는 제 2 전극들을 통해 기판에 전기장이 인가될 수 있다. 일 실시예에서, 전기장은 약 60 초 내지 약 90 초의 시간량 동안 기판에 인가될 수 있다. 전기장을 인가한 후, 동작(950)에서, 프로세스 유체는 드레이닝될(drained) 수 있고, 린스 유체가 도입될 수 있다. 린스 유체는, 기판을 스핀시킴으로써 기판으로부터 제거될 수 있고, 이후, 프로세싱 볼륨으로부터 드레이닝될 수 있다. 린싱 및 스피닝 동안 또는 린싱 및 스피닝 이후, 퍼지 가스가 프로세싱 볼륨 내로 도입될 수 있다. 퍼지 가스는, 프로세스 유체 및 린스 유체의 활용 이후에, 개선된 입자 감소를 제공할 수 있다. 제 2 전극이 또한, 비-프로세싱 포지션으로 복귀될 수 있으며, 그리고 기판은 프로세싱 챔버로부터 제거될 수 있다. 프로세싱 챔버로부터의 제거 이후, 이후의 프로세싱 전에 기판을 실온으로 냉각시키기 위해, 기판은 냉각 페디스털 상에 포지셔닝될 수 있다.
[0062] 전술한 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판 프로세싱 장치로서,
    프로세싱 볼륨(processing volume)을 정의하는 챔버 바디;
    상기 프로세싱 볼륨 내에 배치되는 페디스털;
    상기 페디스털을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 하나 또는 그 초과의 유체 소스들;
    상기 페디스털을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 드레인(drain);
    상기 페디스털에 커플링되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극의 방사상 외측에서 상기 페디스털에 커플링되는 유체 컨테인먼트 링(fluid containment ring);
    상기 페디스털 반대편에 배치되며 상기 챔버 바디를 통해 연장하는 이동가능한 스템(stem); 및
    상기 스템에 커플링되는 제 2 전극을 포함하는,
    기판 프로세싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 컨테인먼트 링은 세라믹 재료로 형성되는,
    기판 프로세싱 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은, 전기 전도성의 금속성 재료(metallic material)로 형성되는,
    기판 프로세싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 진공 소스에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은, 열 소스, 전력 소스, 온도 감지 장치, 및 감지 장치 중 하나 또는 그 초과에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은, 열 소스, 전력 소스, 온도 감지 장치, 및 감지 장치 중 하나 또는 그 초과에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    퍼지 가스 소스가, 상기 스템 및 상기 제 2 전극을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  8. 기판 프로세싱 장치로서,
    프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디;
    상기 프로세싱 볼륨 내에 배치되는 페디스털;
    상기 페디스털을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 드레인;
    상기 페디스털에 커플링되는 제 1 전극;
    상기 제 1 전극의 방사상 외측에서 상기 페디스털에 커플링되는 유체 컨테인먼트 링;
    상기 페디스털 반대편에 배치되며 상기 챔버 바디를 통해 연장하는 이동가능한 스템;
    상기 스템에 커플링되는 제 2 전극;
    상기 제 2 전극에 커플링되는 유전체 컨테인먼트 링(dielectric containment ring); 및
    상기 유전체 컨테인먼트 링을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 하나 또는 그 초과의 유체 소스들을 포함하는,
    기판 프로세싱 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 유체 소스들은 프로세스 유체 소스 및 린스(rinse) 유체 소스를 포함하는,
    기판 프로세싱 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 진공 소스에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은, 열 소스, 전력 소스, 온도 감지 장치, 및 감지 장치 중 하나 또는 그 초과에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    퍼지 가스 소스가, 상기 스템 및 상기 유전체 컨테인먼트 링을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  13. 기판 프로세싱 장치로서,
    프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디;
    상기 프로세싱 볼륨 내에 배치되는 페디스털;
    상기 페디스털에 커플링되는 제 1 전극;
    상기 페디스털 반대편에 배치되며 상기 챔버 바디를 통해 연장하는 이동가능한 스템;
    상기 스템에 커플링되는 제 2 전극;
    상기 제 2 전극에 커플링되는 유전체 컨테인먼트 링;
    상기 제 2 전극 반대편에서 상기 유전체 컨테인먼트 링에 커플링되는 탄성중합체(elastomeric) O-링;
    상기 유전체 컨테인먼트 링을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 하나 또는 그 초과의 유체 소스들;
    상기 유전체 컨테인먼트 링을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 드레인; 및
    상기 유전체 컨테인먼트 링을 통해 상기 프로세싱 볼륨에 커플링되는 퍼지 가스 소스를 포함하는,
    기판 프로세싱 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 진공 소스에 커플링되는,
    기판 프로세싱 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 탄성중합체 O-링은, 프로세싱 포지션에서 상기 페디스털 또는 상기 제 1 전극을 접촉하고, 상기 유전체 컨테인먼트 링 내에 유체를 유지하도록 구성되는,
    기판 프로세싱 장치.
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