TWI645263B - 電場/磁場導引之酸擴散 - Google Patents

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Abstract

提供將在光微影術所形成接線中的接線邊緣/寬度糙度最小化的方法與設備。在一微影術製程期間由一光酸產生劑所產生的隨機酸擴散係對於接線邊緣/寬度糙度有所貢獻。在此揭示之方法於光微影術製程期間應用一電場及/或一磁場。該場施加則控制由該光酸產生劑所產生的酸沿著該接線與間隔方向進行擴散,避免因為隨機擴散所造成的接線邊緣/寬度糙度。在此也揭示用於進行該等前述方法的設備。

Description

電場/磁場導引之酸擴散
本發明揭示內容概與處理一基材的方法與設備有關,且更具體的係與控制光阻劑接線邊緣/寬度糙度的方法與設備有關。
積體電路已經演進成為複雜的裝置,其可能在一單一晶圓上包含數百萬的組件(例如,電晶體、電容與電阻)。可以使用光微影術形成一晶圓上的多數組件。一般而言,光微影術的製程牽涉到一些基本階段。最初,在一基材上形成一光阻劑層。該光阻劑層可例如以旋轉塗佈方式形成。化學放大光阻劑可以包含一抵抗樹脂與一光酸產生劑。該光酸產生劑一旦在後續曝光階段中曝光於電磁輻射之中時,便改變在該顯影製程中該光阻劑的可溶性。該電磁輻射可以具有任何適宜的波長,像是極紫外光區域的波長。該電磁輻射可以來自於任何適宜還原,例如像是193奈米的氟化氬(ArF)雷射、電子束、離子束或其他來源。接著可以在一預曝光烘烤製程中移除過多的溶劑。
在一曝光階段中,可以使用一光罩或刻線以選擇性將該基材的某些區域曝光於電磁輻射。其他曝光方法可為無遮罩的曝光方法。對光曝光可以使該光酸產生劑分解,其產生酸並在該抵抗樹脂中形成潛在酸影像。在曝光之後,該基材可在一後曝光烘烤製程中加熱。在該後曝光烘烤製程期間,由該光酸產生劑所產生的酸與該抵抗樹脂反映,改變該樹脂於該後續顯影製程期間的可溶性。
在該後曝光烘烤之後,該基材,特別是該光阻劑層可被顯影及淋洗。根據所使用的光阻劑形式,該基材對該電磁輻射曝光的區域可以是抵抗去除或是更容易去除。在顯影與淋洗之後,該遮罩的圖案便被轉移至該基材。
晶圓設計的演進持續需要更快的電路與更大的電路密度。對於更大電路密度的要求需要的是該等積體電路組件的尺寸縮小。隨著該等積體電路組件的尺寸縮小,便需要在一半導體積體電路上的給定範圍中放置更多的元件。據此,該微影術製程甚至必須將更小的特徵轉移至一基材上,且微影術必須是精確、正確且不具傷害。為了將多數特徵精確與正確地轉移至一基材上,高解析度微影術可以使用提高小波長輻射的光源。小波長有助於降低在一基材或晶圓上的最小可印刷尺寸。然而,在所述小尺寸下,該光阻層的邊緣糙度也變得難以控制。
因此,需要一種方法與設備,用於控制接線邊緣/寬度糙度,並使最小化。
在一具體實施例中,提供一種用於處理一基材的設備。該設備包含一基材支座。該基材支座包含一表面,經配置以將一基材支撐於其上。該設備也包含一熱源,該熱源經配置以將定位在該基材支座之該表面上的一基材加熱。該設備也包含一電極組件。該電極組件包含至少一第一電極與一第二電極。該電極組件係經配置以在實質上平行於該基材支座之該表面的一方向中產生一電場。
在另一具體實施例中,提供一種用於處理一基材的設備。該設備包含一處理腔室。該設備也包含定位於該真空處理腔室之中的一基材支座。該基材支座包含一表面。該表面係經配置以支撐一基材。該設備也包含一熱源。該熱源係經配置以將定位在該基材支座上的一基材加熱。該設備進一步包含一電極組件。該電極組件包含一第一電極與一第二電極。該電極組件係經配置以在實質上平行於該基材支座之該表面的一方向中產生一電場。該第一電極包含一支撐結構,該支撐結構具有自其突出的一或多個天線。該第一電極的每一天線實質上都平行於該第一電極的每一個另外的天線。該第二電極也包含一支撐結構,該支撐結構具有自其突出的一或多個天線。該第二電極的每一天線實質上都平行於該第二電極的每一個另外的天線。此外,該第一電極的每一天線實質上都平行於該第二電極的每一天線。此外,該第一電極之至少一天線係定位於該第二電極的兩天線之間,而該第二電極之至少一天線係定位於該第一電極的兩天線之間。該設備係經配置以提供定位於該基材支座上之一基材與該電極組件之間的相對移動。
在另一具體實施例中,提供一種處理一基材的方法。該方法包含對一基材塗佈一光阻劑層,該光阻劑層包括一光酸產生劑。該方法也包含將該光阻劑層的部分對電磁輻射曝光,以在該光阻劑層中形成實質平行的多數材料接線,該等材料接線具有不同於未曝光於該電磁輻射之該光阻劑層部分的化學性質。該方法進一步包含在將該基材對該電磁輻射曝光之後加熱該基材。該方法進一步包含於該加熱期間對該基材施加平行該等接線方向之方向中的一電場。
提供將在光微影術所形成接線中的接線邊緣/寬度糙度最小化的方法與設備。在一後曝光烘烤期間由一光酸產生劑所產生的隨機酸擴散係對於接線邊緣/寬度糙度有所貢獻。在此揭示之方法於光微影術製程期間應用一電場及/或一磁場。該場施加則控制由該光酸產生劑所產生的酸沿著該接線與間隔方向進行擴散,避免因為隨機擴散所造成的接線邊緣/寬度糙度。在此也揭示用於進行該等前述方法的設備。
第1圖為根據一具體實施例用於處理一基材之設備的橫斷面示意圖。如第1圖之具體實施例中所示,設備可為一種真空處理腔室100形式。在其他具體實施例中,該處理腔室100可以不連接至一真空源。
該處理腔室100可為一獨立處理腔室。替代的,該處理腔室100可為一處理系統的部分,例如像是在一線內處理系統、一叢集處理系統或是第4圖中所繪示之軌道處理系統。第4圖描繪一代表性處理系統,其可以根據在此揭示之多數具體實施例用於處理一基材。如同所繪示,一處理系統400包含一承載口410、一塗佈室420、一處理腔室100、一曝光室430(像是一掃瞄器)、一第二處理腔室100、一顯影室440與一後處理腔室450。如同所繪示,該處理系統400之每一腔室都以一移送室405或一移送室415連接至每一相鄰腔室。該等移送室405及該等移送室415實質上可為相同或不同。
該承載口410可用於將基材或晶圓引入至該處理系統400之中或自該處理系統400移出。該塗佈室420例如可用於塗佈光阻劑至基板上。該塗佈室420例如可為一旋轉塗佈機。該曝光室430可用於將該基材對電磁能量曝光,以在一基材上的光阻劑層中形成一潛在酸影像。該顯影室440例如可以用於移除該光阻劑層的部分。該後處理腔室450例如可以在一基材上實行各種的後處理步驟。該處理腔室100係於以下詳細敘述,並可以用於預曝光烘烤、後曝光烘烤及/或其他處理步驟。如以下敘述,該處理腔室100包含一電極組件116。然而,要瞭解的是該塗佈室420、該曝光室430、該顯影室440也可以包含一電極組件116。
該處理腔室100包含多數腔室壁部102、一電極組件116與一基材支座組件138。該等腔室壁部102包含多數側壁106、一(上)蓋組件110與一底部108。該等腔室壁部102部分地包圍一處理空間112。該處理空間112則通過一基材移送口(未圖示)存取,該基材移送口經配置以促成一基材140移進至該處理腔室100及自該處理腔室100移出。在該處理腔室100為一處理系統之部分的具體實施例中,該基材移送口可以使得該基材140被移送至一移送室,及自一移送室移送。
一泵送口114可以選擇性設置穿過該處理腔室100之該(上)蓋組件110、側壁106或底部108,以將該處理空間112連接至一排氣口。該排氣口將該泵送口114連接至各種真空泵送組件,像是連接至一真空泵。該等泵送組件可以降低該處理空間112的壓力,並排空任何氣體及/或該處理腔室100的處理副產物。該處理腔室100可以連接至一或多個供應源104,以將一或多種來源化合物傳送至該處理空間112之中。
該基材支座組件138係設置於該處理腔室100之中的中央。該基材支座組件138於處理期間支撐該基材140。該基材支座組件138可以包括一鋁製主體124,其封裝至少一嵌入式加熱器132。在某些具體實施例中,該基材支座組件138可為一靜電吸盤。該加熱器132,像是一電阻元件係設置於該基材支座組件138中。該加熱器132以可控制的方式將該基材支座組件138與定位於該基材支座組件138上之基材140加熱至一預定溫度。該加熱器132係經配置以快速升降該基材140的溫度,並正確地控制該基材140的溫度。在某些具體實施例中,該加熱器132係連接至該電源174並由該電源174所控制。該電源174可替代或額外地施加電力至該基材支座組件138。該電源174可經配置為與以下討論之該電源170相同。
在某些具體實施例中,該基材支座組件138可經配置以進行轉動。在某些具體實施例中,該基材支座組件138係經配置以對於z軸轉動。該基材支座組件138可經配置以連續或固定轉動,或該基材支座組件138可經配置以一步進方式轉動。例如,該基材支座組件138可轉動一預定量,像是90°、180°或270°,接著停止轉動一預定時間量。
在其他具體實施例中,該處理腔室100可以包含多數其他熱源。例如,加熱燈具可定位於該處理腔室100之中或外側。在多數其他具體實施例中,可以使用一或多個雷射以將定位在該基材140上之一光阻劑層150(或其他層)及/或該電極組件116之該等天線220及221加熱。在多數其他具體實施例中,該基材支座組件138可經配置以循環一高效熱傳流體,以更快速地將定位在該基材支座組件138上一基材140的溫度。
一般而言,該基材支座組件138具有一第一表面134與一第二表面126。該第一表面134係相對於該第二表面126。該第一表面134係經配置以支撐該基材140。該第二表面126具有對其連接之一柄桿142。該基材140係經定位於該基材支座組件138的第一表面134上。該基材140可為任何形式的基材,像是介電基材、玻璃基材、半導體基材或傳導基材。該基材140可具有設置於其上的一層145。該層145可為任何需要的層。在多數其他具體實施例中,該基材140可以具有多於一層145。該基材140也具有設置於該層145上的一光阻劑層150。該基材140已經預先在一光微影術製程的曝光階段中對電磁輻射曝光。該光阻劑層150具有從該曝光階段形成於其中的多數潛在影像接線155。該等潛在影像接線155實質上為平行。在多數其他具體實施例中,該等潛在影像接線155實質上可不為平行。也如同所繪示,該基材支座組件138第一表面134係在z方向中相距該電極組件116一距離d。該柄桿142則連接至一舉升系統(未繪示),以在一升舉處理位置(如同所繪示)與一降低基材移送位置之間移動該基材支座組件138。該舉升系統可以正確並精確地控制該基材140於z方向中的位置。在某些具體實施例中,該舉升系統也可經配置以在x方向、y方向或x方向與y方向中移動該基材140。該柄桿142係另外為了該基材支座組件138與該處理腔室100多數其他組件之間提供電力與熱耦合導線的導管。一風箱146則連接至該基材支座組件138,以提供該處理空間112與該處理腔室100外側大氣之間的真空密封,並促進該基材支座組件138於z方向中的移動。
該(上)蓋組件110可以選擇性包含一入口180,由該等供應源104所提供的氣體通過該入口180,進入該處理腔室100。該等供應源104可以選擇性可控制地以一氣體加壓該處理空間112,像是氮氣、氬氣、氦氣、其他氣體或其組合。來自該等供應源104的氣體可以在該處理腔室100之中建立一受控制的環境。一致動器190可以選擇性地連接於該(上)蓋組件110與該電極組件116之間。該致動器190係經配置以在x、y及z方向的一或多個方向中移動該電極組件116。在此x與y方向係參考為側方向或側維度。該致動器190能使該電極組件116掃瞄該基材140表面。該致動器190也能使該距離d受到調整。在某些具體實施例中,該電極組件116可以連接至該處理腔室100底部108的內側、連接至該基材支座組件138的第二表面126,或是連接至該柄桿142。仍在多數其他具體實施例中,該電極組件116可以嵌入於該基材支座組件138的第一表面134與第二表面126之間。
該電極組件116包含至少一第一電極158與一第二電極160。如同所繪示,該第一電極158連接至一電力供應170,而該第二電極160連接至一選擇性電力供應175。在多數其他具體實施例中,該第一電極158與該第二電極160之一可以連接至一電力供應,而該另一電極可以接地。在某些具體實施例中,該第一電極158與該第二電極160係為接地,而該電力供應174傳送電力至該基材支座,並為在一正偏壓與負偏壓之間切換的雙極電力供應。在某些具體實施例中,該電力供應170或該電力供應175可以連接至該第一電極158與該第二電極160兩者。在多數其他具體實施例中,該電力供應170或該電力供應175可以連接至該第一電極158、該第二電極160與該基材支座組件138。在所述具體實施例中,對於該第一電極158、該第二電極160與該基材支座組件138的脈衝延遲可以不同。該電極組件116係經配置以產生平行於由該基材支座組件138之第一表面所定義的x-y平面的電場。例如,該電極組件116可經配置以在x-y平面中的y方向、x方向或其他方向之一中產生電場。
該電力供應170與該電力供應175係經配置以例如在大約500V(伏特)與100kV(千伏特)之間對該電極組件116供應電力。在某些具體實施例中,該電力供應174可經配置以提供電力至該電極組件116。在某些具體實施例中,該電力供應170、該電力供應174或該電力供應175係為一脈衝直流(DC)電力供應。該脈衝直流波可來自於一半波整流器或一全波整流器。該電力供應170、該電力供應174及/或該電力供應175可經配置以在大約10Hz(赫茲)至1MHz(百萬赫茲)之間的頻率提供電力,像是大約5kHz(千赫茲)。該脈衝直流電力的工作週期係於大約5%及大約95%之間,像是在大約20%及大約60%之間。在某些具體實施例中,該脈衝直流電力的工作週期可於大約20%及大約40%之間。在多數其他具體實施例中,該脈衝直流電力的工作週期可為60%。該脈衝直流電力的上升與下降時間係於大約1ns(奈秒)與1000ns之間,像是於大約10ns與500ns之間。在多數其他具體實施例中,該脈衝直流電力的上升與下降時間係於大約10ns與100ns之間。在某些具體實施例中,該脈衝直流電力的上升與下降時間係為大約500ns。在某些具體實施例中,該電力供應170、該電力供應174與該電力供應175的任一者或全部係為交流電力供應。在多數其他具體實施例中,該電力供應170、該電力供應174與該電力供應175的任一者或全部係為直流電力供應。
在某些具體實施例中,該電力供應170、該電力供應174與該電力供應175的任一者或全部可以使用直流偏移。直流偏移例如可以在該施加電壓的大約0%及大約75%之間,像是在該施加電壓的大約5%及大約60%之間。在某些具體實施例中,該第一電極158與該第二電極160係受到負向脈衝,同時該基材支座組件138也受到負向脈衝。在這些具體實施例中,該第一電極158與該第二電極160及該基材支座組件138係為同步但具有偏移。例如,該第一電極158可處於狀態「1」,而該基材支座組件138係處於狀態「0」,接著該基材支座組件138係處於狀態1而該第一電極158則處於狀態0。
該電極組件116大致上跨及該基材支座組件138的寬度。在多數其他具體實施例中,該電極組件116的寬度可以小於該基材支座組件138的寬度。例如,該電極組件116可以跨及該基材支座組件138寬度的大約10%至大約80%之間,像是大約20%至大約40%之間。在該電極組件116的寬度小於該基材支座組件138寬度的具體實施例中,該致動器190可以使該電極組件116掃瞄跨過定位於該基材支座組件138第一表面134上的該基材140表面。例如,該致動器190可以掃瞄,因此使該電極組件116掃瞄該基材140的完整表面。在多數其他具體實施例中,該致動器190可以只掃瞄該基材140的某些部分。替代的,該基材支座組件138可於在該電極組件116下方掃瞄。
在某些具體實施例中,一或多個磁鐵196可被定位於該處理腔室100中。在第1圖繪示的具體實施例中,該等磁鐵196係連接至該等側壁106的內側表面。在多數其他具體實施例中,該等磁鐵196可以定位於該處理腔室100之中或該處理腔室100外側的其他位置中。該等磁鐵196例如可為永久磁鐵或電磁鐵。代表性的永久磁鐵包含陶瓷磁鐵與稀土磁鐵。在該等磁鐵196包含電磁鐵的具體實施例中,該等磁鐵196可連接至一電源(未繪示)。該等磁鐵196經配置以在垂直或平行於由該電極組件116於該基材支座組件138第一表面134處所產生之該等電場線之方向的方向中產生磁場。例如,當由該電極組件116所產生的電場係於y方向中時,該等磁鐵196可經配置以在x方向中產生磁場。該磁場在垂直於該磁場的方向中,驅動由該光阻劑層150中該等光酸產生劑所產生的該等帶電物質255(繪示於第2圖中)與極化物質(未繪示),像是在平行於該等潛在影像接線155的方向中驅動。藉由在平行於該等潛在影像接線155的方向中驅動該等帶電物質255與極化物質,便可降低接線糙度。該等帶電物質255與極化物質的均勻方向移動係於第2圖中以雙向箭頭270所繪示。相比之下,當未施加磁場時,該等帶電物質255與極化物質便可能隨機移動,像是以箭頭270’所繪示。
繼續參考第2圖,該電極組件116包含至少該第一電極158與該第二電極160。該第一電極158包含一第一終端210、一支撐結構230與一或多個天線220。該第二電極160包含一第二終端211、一支撐結構231與一或多個天線221。該第一電極158的該第一終端210、該支撐結構230與該一或多個天線220可以形成一單一主體。替代的,該第一電極158可以包含能被連接在一起的多數單獨部分。例如,該一或多個天線220係為可從該支撐結構230分離。該第二電極160可同樣為一單一主體或由多數單獨可分離組件。該第一電極158與該第二電極160可利用任何適宜方式準備。例如,該第一電極158與該第二電極160可以透過機械加工、鑄造、或添加製造的方式製成。
該支撐結構230可由一傳導材料製成,像是金屬。例如,該支撐結構230可由矽、多晶矽、碳化矽、鉬、鋁、銅、石墨、銀、鉑、金、鈀、鋅、其它材料,或是其混合物製成。該支撐結構230可以具有任何想要的維度。例如,該支撐結構230的長度L可介於大約25mm(毫米)及大約450mm之間,例如,介於大約100mm及大約300mm之間。在某些具體實施例中,該支撐結構230具有的長度L大約大致上等於一標準半導體晶圓的直徑。在多數其他具體實施例中,該支撐結構230具有的長度L係大於或小於一標準半導體晶圓的直徑。例如,在不同的代表性具體實施例中,該支撐結構230的長度L可以為大約25mm、大約51mm、大約76mm、大約100mm、大約150mm、大約200mm、大約300mm或大約450mm。該支撐結構230的寬度W可以介於大約2mm及大約25mm之間。在多數其他具體實施例中,該支撐結構230的寬度W係小於約2mm。在多數其他具體實施例中,該支撐結構230的寬度W係大於25mm。該支撐結構230的厚度可以介於大約1mm及大約10mm之間,像是介於大約2mm及大約8mm之間,像是為大約5mm。在某些具體實施例中,該支撐結構230可為正方形、圓柱形、矩形、橢圓形、棒形,或其它形狀。具有圓形外部表面的具體實施例可以避免電弧情形。
該支撐結構231可利用與該支撐結構230相同的材料製成。適用於該支撐結構230的維度範圍也同樣適用於該支撐結構231。在某些具體實施例中,該支撐結構230與該支撐結構231係由相同材料製成。在多數其他具體實施例中,該支撐結構230與該支撐結構231係由不同材料製成。該支撐結構230與該支撐結構231的長度L、寬度W與厚度可為相同或不同。
該第一電極158的一或多個天線220可由一傳導材料製成。該一或多個天線220可利用與該支撐結構230相同的材料製成。該第一電極158的一或多個天線220可以具有任何需要的維度。例如,該一或多個天線220的長度L1可以介於大約25mm與大約450mm之間,例如介於大約100mm與大約300mm之間。在某些具體實施例中,該一或多個天線220具有的長度L1大致上等於一標準晶圓的直徑。在多數其他具體實施例中,該一或多個天線220的長度L1可以介於一標準晶圓直徑的大約75%及90%之間。該一或多個天線220的寬度W1可以介於大約2mm及大約25mm之間。在多數其他具體實施例中,該一或多個天線220的寬度W1可以小於大約2mm。在多數其他具體實施例中,該一或多個天線220的寬度W1可以大於大約25mm。該一或多個天線220的厚度可以介於大約1mm及大約10mm之間,像是介於大約2mm及大約8mm之間。該一或多個天線220的可以具有為正方形、矩形、橢圓形、圓形、圓柱形,或其它形狀。具有圓形外部表面的具體實施例可以避免電弧情形。
該等天線220的每一個都可以具有相同維度。替代的,該一或多個天線220的某些可以具有不同於該等其他天線220的一或多個的維度。例如,該一或多個天線220的某些可以具有不同於該等其他天線220的一或多個的長度L1。該一或多個天線220的每一個都可以利用相同材料製成。在多數其他具體實施例中,該等天線220的某些可以利用與該等其他天線220不同的材料製成。
該等天線221可以利用與該等天線220為相同的材料範圍製成。適用於該等天線220的維度範圍也同樣適用於該等天線221。在某些具體實施例中,該等天線220與該等天線221係以相同材料製成。在多數其他具體實施例中,該等天線220與該等天線221係以不同材料製成。該等天線220與該等天線221的長度L1、寬度W1與厚度可為相同或不同。
該等天線220可以包含介於1及大約40個天線220之間。例如,該等天線220可以包含介於大約4與大約40個天線220之間,像是介於大約10與大約20個天線220之間。在多數其他具體實施例中,該等天線220可以包含多於40個天線220。在某些具體實施例中,該等天線220的每一個都可以實質上垂直於該支撐結構230。例如,在該支撐結構230係為直平的具體實施例中,每一天線220實質上都可以與該支撐結構230垂直。該等天線220的每一個都可以與該等其他天線220的每一個平行。該等天線221的每一個都可以同樣地相對於該支撐結構231與每一個其他天線221進行定位。
該等天線220的每一個實質上都平行於該等天線221的每一個。在某些具體實施例中,該等天線220的至少一個係實質上平行於該等天線221的至少一個。該等天線220的每一個則都與該天線221的每一個垂直對齊。在某些具體實施例中,該等天線220的至少一個係垂直對齊於該等天線221的至少一個。
該支撐結構230與該支撐結構231係為直平。在多數其他具體實施例中,該支撐結構230與該支撐結構231可不為直平。例如,該支撐結構230與該支撐結構231可為彎曲、鋸齒狀或有其他剖面或形狀。在這些具體實施例中,該等天線220的每一個實質上都仍然平行於該等其他天線220的每一個。在這些具體實施例中,該等天線221的每一個實質上都平行於該等其他天線221的每一個。
該等天線220的每一個都具有一終端端部223。該等天線221的每一個都具有一終端端部225。該支撐結構230與該終端端部225之間定義一距離C。該支撐結構231與該終端端部223之間定義一距離C’。該等距離C與C’的每一個都介於大約1mm與大約10mm之間。在多數其他具體實施例中,該等距離C與C’可以小於大約1mm或大於大約10mm。在某些具體實施例中,該距離C與該距離C’係為相等。在多數其他具體實施例中,該距離C與該距離C’係為不同。
於該等天線221之一與該等天線221之相鄰之一的面對表面之間定義一距離A。於該等天線220之一與該等天線220之相鄰之一的面對表面之間定義一距離A’。該等距離A與A’可以大於大約6mm。例如,該等距離A與A’可以介於大約6mm與大約20mm之間,像是介於大約10mm與大約15mm之間。介於每一相鄰天線221、220的該等距離A與A’可為相同或不同。例如,介於該一或多個天線220的第一與第二、第二與第三、第三與第四天線之間的距離A’可以不同。在多數其他具體實施例中,該等距離A’可以相同。
於該等天線220之一與該等天線221之相鄰之一的面對表面之間定義一距離B。該距離B例如可以大於大約1mm。例如,該距離B可以介於大約2mm與大約10mm之間,像是介於大約4mm與大約6mm之間。於其之間所定義的距離B可為相同,每一距離B也可為不同,或某些距離B為相同而某些距離B為不同。修改該距離B可以容易地控制該電場強度。
該等天線220、221可以在該光阻劑層150上方定向於一交替佈置中。例如,該第一電極158之該等天線220與該第二電極160之該等天線221可經定位,因此該等天線220之至少之一係定位於該等天線221之二之間。此外,至少一天線221可經定位於該等天線220之二之間。在某些具體實施例中,所有但該等天線220之一係定位於該等天線221之二之間。在那些具體實施例中,所有但該等天線221之一係定位於該等天線220之二之間。在某些具體實施例中,該等天線220與該等天線221每一個都可以只具有一天線。
在某些具體實施例中,該第一電極158具有一第一終端210,而該第二電極160具有一第二終端211。該第一終端210可為該第一電極158與該電力供應170、該電力供應175或接地之間的一接點。該第二終端211可為該第二電極160與該電力供應170、該電力供應175或接地之間的一接點。該第一終端210與該第二終端211係繪示為分別位於該第一電極158與該第二電極160之一端部處。在多數其他具體實施例中,該第一終端210與該第二終端211可經分別定位在該第一電極158與該第二電極160上的其他位置處。該第一終端210與該第二終端211分別具有不同於該支撐結構230與該支撐結構231的形狀與尺寸。在多數其他具體實施例中,該第一終端210與該第二終端211可以分別具有一般而言相同於該支撐結構230與該支撐結構231的形狀與尺寸。
操作上,一電壓可供應自一電力供應,像是供應自該電力供應170、該電力供應175或該電力供應175至該第一終端210、該第二終端211及/或該基材支座組件138。該供應電壓在該一或多個天線220之每一天線與該一或多個天線221之每一天線之間建立一電場。該電場於該一或多個天線220之一天線與該一或多個天線221之之一相鄰天線之間最強。該等天線220、221的交錯與對齊的空間關係在平行於由該基材組件138第一表面134所定義之該平面的方向中產生電場。該基材140係經定位於該第一表面134上,因此該等潛在影像接線155係平行於由該電極組件16所產生之該等電場線。因為該等帶電物質255係為帶電,因此該等帶電物質255受到該電場的影響。該電場在該電場的方向中驅動於該光阻劑層150中該等光酸產生劑所產生的帶電物質255。藉由在平行於該等潛在影像接線155的方向中驅動該等帶電物質255,可以降低接線糙度。該均勻方向移動則由該雙向箭頭270所繪示。相比之下,當並未對該第一終端210或該第二終端211施加一電壓時,並不產生在任何特定方向中驅動該等帶電物質255的電場。因此,該等帶電物質255可以隨機移動,如該箭頭270’所繪示。
第3圖為處理一基材140之方法的流程圖。處理該基材140的方法具有多數階段。該等階段可以任何順序或被同時進行(除了在上下文中排除其可能性時),且該方法可以包含一或多個其他階段,其可以於該等定義階段之任一階段之前、該等定義階段之二階段之間,或在該等階段之所有階段之後進行(除了在上下文中排除其可能性時)。並非所有的具體實施例都包含該等所有階段。
一般來說,該等方法包含一階段310。該階段310包含對一基材140塗佈包含一光酸產生劑的光阻劑。該等方法也包含一階段320。該階段320包含將該基材於一預曝光烘烤中加熱該基材140。一般而言,該等方法也包含一階段330。該階段330包含使該基材140對該電磁輻射曝光。該等方法可以進一步包含一階段340。該階段340包含在一後曝光烘烤中加熱該基材140。該等方法也可以包含一階段350與一階段360。該階段350與該階段360分別包含使該基材140顯影與該基材140的後處理。
一般而言,該方法也包含一階段301。該階段301包含對該基材140施加一電場及/或一磁場,以在該加熱期間平行於該等潛在影像接線155之方向的一方向中,驅動由該光酸產生劑所產生的該等帶電物質255。該階段301在此係敘述為在該階段340期間發生。然而,該階段301可以在該等其他階段的任一或任何組合期間發生。
在階段310處,對該基材140塗佈一光阻劑,以形成一光阻劑層150。該光阻劑層150可例如利用在旋轉塗佈設備內側利用旋轉塗佈的方式塗佈。該基材140可被引入並定位於一旋轉塗佈機的可旋轉吸盤上。之後,可以對該基材140塗佈施加該光阻劑的溶液,而該基材140可以快速旋轉,形成一均勻的光阻劑層150。
在某些具體實施例中,該旋轉塗佈機可為一處理系統的部分,像是為該處理系統400的部分。在該旋轉塗佈機為該處理系統400之部分的具體實施例中,該旋轉塗佈機可以位於該塗佈室420之中。在所述的具體實施例中,該基材140可以通過該承載口410進入該處理系統400,之後通過一移送室405移送至該塗佈室420。
該旋轉塗佈機可以包含一電極組件116,該電極組件116連接至一或多個電源。例如,該塗佈室420可以包含連接至一或多個電源之一電極組件116。該基材140可相對於該電極組件116定位,因此該電極組件116可以產生平行於該基材140側向維度的一電場。在某些具體實施例中,該旋轉塗佈機的電極組件116也可以連接至一致動器190。該旋轉塗佈機也包含多數磁鐵196。該等磁鐵196可經配置以在垂直或平行於該電極組件116所產生之該等電場線的方向中產生一磁場。
該光阻劑可以包含一溶劑、一光阻劑樹脂與一光酸產生劑。該光阻劑樹脂可為任何的正性光阻劑樹脂與任何的負性光阻劑樹脂。代表性的光阻劑樹脂包含丙烯酸酯、酚醛樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯和聚烯烴碸。也可以使用其他的光阻劑樹脂。
一旦對電磁輻射曝光,該光酸產生劑產生帶電物質255,像是產生酸陽離子與陰離子。該光酸產生劑也可以產生極化物質。該光酸產生劑使該樹脂對於電磁輻射敏感。代表性的光酸產生劑包含磺酸酯化合物,例如像是,磺化鹽、磺化酯與磺酰氧基酮。其他的適宜光酸產生劑包含鎓鹽,像是芳基重氮鹽、鹵鎓鹽、芳族鋶鹽及氧化鋶鹽或硒鹽。其他的代表性光酸產生劑包含硝基芐基酯、均三嗪衍生物、離子碘鎓磺酸鹽、全氟鏈烷磺酸鹽、芳基三氟甲磺酸鹽和其衍生物與類似物、鄰苯三酚衍生物和烷基二碸。亦可使用其他光酸產生劑。
在選擇性階段320處,該基材140係於一預曝光烘烤中加熱。在該預曝光烘烤期間,加熱基板以部分地蒸發該光阻劑溶劑。在該預曝光烘烤期間,階段320的預曝光烘烤以及階段310的光阻劑塗佈可以在該相同腔室中進行。例如,該兩階段都可以一旋轉塗佈機中進行。在一具體實施例中,兩階段都可以在該塗佈室420中進行。替代的,該基材140可以被移送至一不同的處理腔室。例如,在使用該處理系統400的一具體實施例中,該基材140可自該塗佈室420通過一移送室405移送至一處理腔室100。
如以上所指出,該處理腔室100包含一電極組件116。該基材140可相對於該電極組件116被定位於該處理腔室100中,因此該電極組件116可以產生平行於該基材140側向維度的一電場。在某些具體實施例中,該處理腔室100的電極組件116也可以連接至一致動器190。該處理腔室100也可以包含多數磁鐵196。該等磁鐵196可經配置以在垂直或平行於該電極組件116所產生之該等電場線的方向中產生一磁場。
在階段330處,該基材140與該光阻劑層150之多數部分係對電磁輻射曝光。該階段330可在一曝光室中實行。在一具體實施例中,在該階段320完成之後,該基材140被移送至一曝光室。在使用該處理系統400的具體實施例中,該基材140可自該處理腔室100通過該移送室405移送至該曝光室430。該曝光室430也可以包含一電極組件116,其連接至一或多個電源及/或一致動器190,也包含多數磁鐵196。該基材140係相對於該電極組件116與該等磁鐵196定位於該曝光室中,如相關於該塗佈室420所敘述一般。
在該階段330中,該光阻劑層150的多數部分係經選擇性曝光,而該光阻劑層150的多數部分係經選擇性不曝光。該光阻劑層150對該電磁輻射曝光之多數部分可以具有不同於該光阻劑層150未對該電磁輻射曝光之多數部分的化學性質。由該光酸產生劑所產生的酸,於該抵抗樹脂中形成一潛在酸影像。在某些具體實施例中,一光罩或刻線可以定位於該光阻劑層150之間,而該光阻劑層150可透過該光罩或刻線對該電磁輻射曝光。該光罩或刻線可經配置以將包含多數接線的圖案轉移至該光阻劑層150。在多數其他具體實施例中,包含多數接線的圖案可利用無遮罩微影術技術轉移至該光阻劑層150。該經轉移潛在影像接線155可以具有任何需要的長度、寬度以及在多數潛在影像接線155之間的間隔。例如,在某些具體實施例中,該等接線寬度與接線間隔可以在大約10nm(奈米)及大約16nm之間。在多數其他具體實施例中,該等接線寬度與接線間隔可以小於大約10nm或大於大約16nm。在某些具體實施例中,該潛在影像接線155的長度係大約為該潛在影像接線155寬度的150%。在多數其他具體實施例中,該潛在影像接線155的長度係大約為該潛在影像接線155寬度的200%,例如像是大於該潛在影像接線155寬度的1000%。
該電磁輻射一般而言具有適合使該光阻劑層150曝光的波長。例如,該電磁輻射可以具有在極紫外光(EUV)範圍中的波長,像是介於大約10nm與大約124nm之間。在多數其他具體實施例中,該電磁輻射可由氟化氬雷射產生。在所述具體實施例中,該電磁輻射可具有大約193nm的波長。在某些具體實施例中,該波長可為248nm。其他具體實施例可以使用不同的波長。在某些具體實施例中,該電磁輻射係來自於一電子束或離子束。
在階段340處,該基材140係於一後曝光處理中加熱。在一具體實施例中,在完成階段330之後,該基材140被移送至一處理腔室。在某些具體實施例中,該處理腔室可為該處理腔室100。在使用該處理系統400的具體實施例中,該基材140可自該曝光室430通過該移送室415移送至該處理腔室100。該基材140可被定位於該基材支座組件138的第一表面134上。該電源174可提供電力至該嵌入式加熱器132,以對該基材140加熱。該嵌入式加熱器132可以快速地加熱該基材140與該光阻劑層150。例如,該嵌入式加熱器132可以在小於大約2秒內,將該光阻劑層150的溫度從環境溫度提升至介於大約攝氏70度至大約攝氏160度之間,像是介於大約攝氏90度至大約攝氏140度之間。在階段340期間該基材140與該光阻劑層150的溫度可以被保持在大約攝氏70度至大約攝氏160度之間,像是在大約攝氏90度至大約攝氏140度之間。在多數其他具體實施例中,該基材140可由一電阻加熱器、一加熱燈具、一雷射或其他熱源加熱。仍在多數其他具體實施例中,該基材140可由該嵌入式加熱器132、該電阻加熱器、該加熱燈具、該雷射與該等其他熱源的多於一種加熱器加熱。在某些具體實施例中,該電力供應170與該電力供應175也加熱該基材140。
一加熱燈具、雷射或是其他熱源也可以將該等天線220與該等天線221加熱。例如,該加熱燈具、雷射或是其他熱源可以在階段340期間將該等天線220與該等天線221加熱至介於大約攝氏70度至大約攝氏160度之間,像是介於大約攝氏90度至大約攝氏140度之間。在某些具體實施例中,該等天線220與該等天線221的溫度係受控制,以實質上與該基材支座組件138的溫度相符。使該基材支座組件138的溫度與該等天線220與該等天線221的溫度相符可以在階段340期間對該光阻劑層150的溫度進行更均勻的控制。在該後曝光烘烤期間,在該光阻劑層150中的該等光酸產生劑可以繼續改變該光阻劑層150該等經曝光部分的化學性質。
選擇性的在階段340期間,該處理腔室100可由一真空源降壓。該處理空間112可例如由透過該泵送口114連接至該處理空間112之該真空泵降壓。在某些具體實施例中,該處理腔室100的壓力可被降低至至少10-5 Torr(托耳)。例如,該壓力可被降低至介於大約10-6 Torr及大約10-8 Torr之間。降低該壓力可以減少或消除處理期間的電弧現象。在某些具體實施例中,並未降低該處理腔室100的壓力。藉由不降低該壓力的方式,來自該等熱源的熱可以更立即地被轉移至該基材140。在某些具體實施例中,該處理空間112中的壓力係被降低至介於環境壓力與10-5 Torr之間的壓力。
在階段340期間,對該光阻劑層150施加場以在該等潛在影像接線155的方向中驅動由該光酸產生劑所形成的該等帶電物質255。該場可為一電場或是一電場與一磁場兩者。例如可由該電極組件116對該光阻劑層150施加一電場。在某些具體實施例中,該電極組件116與該光阻劑層150相對於彼此保持固定,同時該電極組件116產生一電場。在多數其他具體實施例中,該電極組件116與該光阻劑層150相對於彼此移動,同時該電極組件116產生一電場。相對移動例如可以使得該電場掃瞄該基材140的表面。如以下所討論,利用一電場掃瞄該基材140的表面可以允許更高的產量以及對該基材140之該電場施加的更精確控制。掃瞄同樣也允許對該基材140施加更均勻的電場,這可以形成一種更均勻的接線邊緣糙度降低。
在某些具體實施例中,該基材140與該電極組件116之間的距離d可被調整。例如,在第1圖繪示之具體實施例中,該距離d可藉由該致動器190或連接至該基材支座組件138之該舉升系統所調整。該致動器190可以朝向該基材140移動該電極組件116。額外或替代的,連接至該基材支座組件138之該舉升系統可以朝向該電極組件116移動該基材140。在多數具體實施例中,該距離d可介於約0.1mm與約100mm之間。例如,該距離d可以介於大約8mm(毫米)及大約14mm之間。在多數其他具體實施例中,該距離d可以小於大約0.1mm或大於大約100mm。調整該距離d允許對該等帶電物質施加的電場強度可被調整。較小的距離d將對該等帶電物質255施加一較強的電場。
在該電極組件116與該光阻劑層150相對於彼此保持固定的具體實施例中,該電極組件116可以具有大於或實質上相同於該光阻劑層150之側向維度的側向維度。在多數其他具體實施例中,該電極組件116的側向維度可以小於該光阻劑層150的側向維度。在該電極組件116的側向維度係小於該光阻劑層150的側向維度的具體實施例中,該電極組件116可以定位在該光阻劑層150的一特定區域上。例如,該光阻劑層150的特定區域可以是在階段330期間轉移至少某些該等潛在影像接線155的區域。
該電極組件116在沿著該等潛在影像接線155之長度的方向中產生一電場。換句話說,該電極組件116可以產生平行於該等潛在影像接線155的電場。該經產生電場可以具有例如介於大約0.1MV/m(百萬伏/公尺)與大約100MV/m之間的電場強度,像是介於大約0.5MV/m與大約10MV/m之間。該電場可例如由該電力供應170、該電力供應175及/或該電力供應174所產生。由該一或多個電力供應所提供的電力可以具有如以上對於第1圖所討論的性質。上述的電力條件可以允許該等帶電物質255於該等潛在影像接線155的方向中以大約10nm及大約50nm之間的大小擴散,同時限制垂直於該等潛在影像接線155的擴散小於大約5nm。在某些具體實施例中,於潛在影像接線155的方向的擴散可為小於約10nm或大於約50nm,同時垂直擴散係為約5nm。在某些具體實施例中,該脈衝直流電力條件允許該電場對該等帶電物質255作用的夠長,以在該等帶電物質255變換其極性之前將該等帶電物質255移動介於大約10nm與大約50nm之間。在多數其他具體實施例中,該等帶電物質可以在改變極性之前移動小於大約10nm或大於大約50nm。在某些具體實施例中,該電力條件提供實質上沿著該等潛在影像接線155方向所進行該帶電物質255的擴散,比上實質上於垂直於該等潛在影像接線155方向之方向中所進行該帶電物質255的擴散,其比例係大於大約5:1。例如,該比例可以大於大約10:1,像是大於大約20:1。在某些具體實施例中,該比例係介於大約5:1與大約20:1之間。在多數其他具體實施例中,該比例係介於大約10:1與大約20:1之間。
該電力供應170、該電力供應174及/或該電力供應175可以繼續對該第一終端210及/或該第二終端211施加一段時間的電壓。例如,該電力供應可以繼續供應該電壓介於大約30秒與大約180秒之間,像是介於大約45秒與大約90秒之間,像是大約60秒。在多數其他具體實施例中,可以施加該電壓小於30秒或大於180秒。電壓施加的時間長度可以根據於該光阻劑層150、該電極組件116的維度、整合至該光阻劑層150中該光酸產生劑的量、該電場強度與多數其他變數。如果該第一終端210、該第二終端211或該基材支座組件138並未被供應電力,該個別的組件便可被連接至接地。
施加至該光阻劑層150的電場強度可利用改變許多變數的方式修改。例如,該電場強度可利用施加至該第一終端210及/或該第二終端211的電壓量而修改。在某些具體實施例中,該電場強度也由改變該電極組件116與該光阻劑層150之間的距離d而受到控制。該電場強度也可利用該電極組件116的維度而修改。例如,該等維度A、B與C可以影響在該光阻劑層150處該電場的強度。
在該電極組件116與該光阻劑層150相對於彼此移動的具體實施例中,該電極組件116與該光阻劑層150可以具有相同、實質上相似或不同的側向維度。在一具體實施例中,該等側向維度之一,像是x維度,實質上係至少與該光阻劑層150及/或該基材的x維度尺寸相同。在該具體實施例中,該電極組件116在另一側向維度,像是y維度中可以具有的尺寸係小於該光阻劑層150及/或該基材的y維度。在該具體實施例中,該電極組件116與該光阻劑層150之間的相對移動可以是為該電極組件116的x維度沿著該光阻劑層150的y維度相對移動。該相對移動可以使得該電極組件116於該光阻劑層150之該完全表面或該表面的一部分上方掃瞄。掃瞄可以允許更高的產量以及對該光阻劑層150之該電場施加的更精確控制。例如,在某些具體實施例中,轉移至該光阻劑層150的圖案可以在一第一位置處具有第一組多數潛在影像接線155,並在一第二位置處具有第二組多數潛在影像接線155。該第一組多數潛在影像接線155與該第二組多數潛在影像接線155可以定向於不同方向中。掃瞄可以允許一電場係由該電極組件116對該第一組多數潛在影像接線155施加,因此該電場係平行於該第一組多數潛在影像接線155。之後,該致動器190可以移動該電極組件116至該第二位置,並使該電極組件116定向,因此由該電極組件116所產生的電場係平行於該第二組多數潛在影像接線155。
在該電極組件116係小於該光阻劑層150的具體實施例中,該電極組件116的兩者側向維度都小於該光阻劑層150的側向維度。在那些具體實施例中,該電極組件116可以掃瞄該光阻劑層150之該完全表面或該表面的一部分上方掃瞄。在該電極組件116的兩者側向維度都小於該光阻劑層150的側向維度的某些具體實施例中,該電極組件116可以具有經設計尺寸的側向維度,以實質上相似於在該基材140上晶圓的側向維度。在那些具體實施例中,該電極組件116可以依序對該基材140的每一晶圓或只對於某些晶圓施加一電場。
在一具體實施例中,該致動器190可以提供該光阻劑層150與該電極組件116之間的相對移動。在多數其他具體實施例中,該基材支座組件138可經配置以提供該光阻劑層150與該電極組件116之間的相對移動。仍在多數其他具體實施例中,該致動器190與該可移動式基材支座組件138都可以實行相對移動。在多數其他具體實施例中,一基材140可經定位於一輸送器系統上,而該輸送器系統可以相對於一或多個電極組件116移動該基材140。該電極組件116與該光阻劑層150之間的相對移動可以具有介於大約1mm/sec(毫米/秒)及大約1000mm/sec之間的速度,像是介於大約10mm/sec及大約100mm/sec之間,像是大約500mm/sec。該相對移動的速度可經調整,以確保該光阻劑層150係對該電場曝光於一足夠長的時間,以將該接線邊緣/寬度糙度降低至需要的程度。該速度可以根據於許多變數,包含該光酸產生劑的濃度與特性,以及該光阻劑樹脂的成分。
在某些包含該電極組件116與該光阻劑層150之間之相對移動的具體實施例中,該距離d(z方向)係隨時間變化。在掃瞄期間變化d將改變該電場強度,因而調節該光阻劑層150的剖面。在其他包含於此揭示之相對移動的具體實施例中,該基材支座組件138相對於該電極組件116轉動。例如,該基材支座組件138可以對於z軸轉動。該基材支座組件138可經配置以連續或固定轉動,或該基材支座組件138可經配置以一步進方式轉動。例如,該基材支座組件138可轉動一預定量,像是90°、180°或270°,接著停止轉動一預定時間量。在多數其他具體實施例中,該電極組件116相對於該基材支座組件138轉動。該電極組件116可以如該基材支座組件138的相同方式轉動。
在包含相對移動的具體實施例中,該電場也可由該電力供應170、該電力供應174與該電力供應175之任一或全部所產生。在包含該相對移動的具體實施例中,該施加電壓與電力的性質可以與不牽涉到相對移動的具體實施例相同。在掃瞄具體實施例中,該電力可以施加介於大約30秒及大約360秒之間,像是介於大約45秒及大約180秒之間,像是大約90秒。電壓施加的時間長度可以根據於該光阻劑層150、該電極組件116的維度、整合至該光阻劑層150中該光酸產生劑的量、該電場強度、相對移動的速度與多數其他變數。在該基材140與該電極組件116之間包含相對移動的具體實施例中,該相對移動可以只在施加一電場時進行、只在並未施加一電場時進行,或是在施加一電場與未施加一電場兩者間進行。例如,在由該基材支座組件138的轉動造成該相對移動的具體實施例中,該電場可在該轉動期間施加、該電場可以不在該轉動期間施加,或是該電場可以在該基材支座組件138轉動及不轉動兩者時施加。
在某些具體實施例中,產生一磁場以在該等潛在影像接線155的方向中驅動該等帶電物質255。磁鐵,像是該等磁鐵196可以在垂直或平行於該等潛在影像接線155的方向中施加一磁場,使得該等接線具有降低的接線邊緣/寬度糙度。該等磁鐵196例如可為永久磁鐵或電磁鐵。在多數其他具體實施例中,該等磁鐵196可被定位於該處理腔室100中的其他位置,或該處理腔室100的外側。在該光阻劑層150處的磁場強度可介於大約0.1T(特斯拉)與大約10T之間,像是介於大約1T及大約5T之間。在包含一磁場的具體實施例中,該等磁鐵196可以保持固定或相對於該光阻劑層150與該基材140移動。
在某些具體實施例中,該電極組件116產生該電場,而該等磁鐵196產生一磁場。該電場可以在該等潛在影像接線155的方向中產生,而一磁場可在垂直於該等潛在影像接線155的方向中產生。在包含一磁場與一電場的具體實施例中,該磁場可以垂直於該電場。
在選擇性階段350處,使該光阻劑顯影。在一具體實施例中,在完成階段340之後,該基材140被移送至一顯影室。在使用該處理系統400的具體實施例中,該基材140可自該處理腔室100通過該移送室405移送至該顯影室440。該顯影室440也可以包含連接至一或多個電源之一電極組件116及/或一致動器與多數磁鐵196。該基材140可如相對於該塗佈室420所敘述般相對於該電極組件116及該等磁鐵196定位於該顯影室440中。
在階段350中,該光阻劑層150可利用例如將該光阻劑層150對一顯影劑曝光的方式進行顯影,像是對氫氧化鈉溶液、氫氧化四甲銨溶液、二甲苯或乾洗溶劑曝光。該基材140可例如以水或乙酸正丁酯淋洗。利用階段350,該等潛在影像接線155可能不再是潛在存在。在該基材140上該等接線155相較於傳統技術而言將具有較小的接線邊緣/寬度糙度。
在選擇性階段360處,可以實行其他後處理步驟。該等其他後處理步驟例如可以在一後處理腔室中實行。在使用該處理腔室400的具體實施例中,該基材140可自該顯影室440通過該移送室405移送至該後處理腔室450進行後處理。例如,在淋洗之後,該基材140可經硬烘烤並檢查。在檢查之後,可以在該基材140上實行一蝕刻處理。該蝕刻處理使用該光阻劑層150的該等特徵,像是使用該等接線155,以將一圖案轉移至該層145。
以上敘述的該等具體實施例具有許多優點,包含以下敘述的部分。例如,在此揭示之該等具體實施例可以降低或消除接線邊緣/寬度糙度。此外,在此揭示之該等具體實施例可以允許新的製程處理流程。該等前述優點係做為示例而不用於限制。並不需要使所有具體實施例都具有該等所有優點。
雖然以上已經指導本發明揭示內容之多數具體實施例,但在不背離其基本範圍下可以設計本發明揭示內容之多種其他與進一步的具體實施例,而其範圍則由以下的發明申請專利範圍所決定。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧腔室壁部
104‧‧‧供應源
106‧‧‧側壁
108‧‧‧底部
110‧‧‧(上)蓋組件
112‧‧‧處理空間
114‧‧‧泵送口
116‧‧‧電極組件
124‧‧‧鋁製主體
126‧‧‧第二表面
132‧‧‧嵌入式加熱器
134‧‧‧第一表面
138‧‧‧可移動式基材支座組件
140‧‧‧基材
142‧‧‧柄桿
145‧‧‧層
146‧‧‧風箱
150‧‧‧光阻劑層
155‧‧‧潛在影像接線
158‧‧‧第一電極
160‧‧‧第二電極
170‧‧‧電源
174‧‧‧電源
175‧‧‧選擇性電力供應
180‧‧‧入口
190‧‧‧致動器
196‧‧‧磁鐵
210‧‧‧第一終端
211‧‧‧第一終端
220‧‧‧相鄰天線
221‧‧‧相鄰天線
223‧‧‧終端端部
225‧‧‧終端端部
230‧‧‧支撐結構
231‧‧‧支撐結構
255‧‧‧帶電物質
270‧‧‧雙向箭頭
301‧‧‧階段
310‧‧‧階段
320‧‧‧選擇性階段
330‧‧‧階段
340‧‧‧階段
350‧‧‧選擇性階段
360‧‧‧選擇性階段
400‧‧‧處理系統
405‧‧‧移送室
410‧‧‧承載口
415‧‧‧移送室
420‧‧‧塗佈室
430‧‧‧曝光室
440‧‧‧顯影室
450‧‧‧後處理腔室
因此,藉由可詳細瞭解本發明上述特徵的方式,本發明揭示內容之一特定敘述係於以上簡要總結,並可由參考具體實施例的方式獲得,其中某些則描繪於該伴隨圖式中。然而要注意的是,該等伴隨圖式僅描繪本發明揭示內容之典型具體實施例,並因此不被認為用於限制本發明之範圍,因為本發明揭示內容可以認同其他相同效果的具體實施例。
第1圖為根據一具體實施例用於處理一基材之設備的橫斷面示意圖。
第2圖為第1圖之該電極組件與光阻劑層之一具體實施例的上視圖。
第3圖為處理一基材之方法的流程圖。
第4圖為根據在此揭示之該等具體實施例,用於處理一基材之代表性處理系統示意圖。
為了促進瞭解,已經盡可能在該等圖式中使用相同的參考符號指明相同的元件。據此,一具體實施例的多數元件可以被有利地適合於在此敘述之其他具體實施例中所利用。
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Claims (15)

  1. 一種用於處理一基材的設備,該設備包括:一基材支座,該基材支座包括一表面,該表面經配置以將一基材支撐於其上;一熱源,該熱源經配置以將定位在該基材支座之該表面上的該基材加熱;一電極組件,該電極組件相對於該基材支座之該表面而定位,該電極組件包括一第一電極與一第二電極,其中:該第一電極包括一或多個天線;該第二電極包括一或多個天線;該第一電極之至少一天線與該第二電極之至少一天線係交錯的;以及該電極組件係經配置以在實質上平行於該基材支座之該表面的一方向中產生一電場,以及一致動器,該致動器耦接至該電極組件且經配置以垂直地或橫向地移動該電極組件。
  2. 如請求項1所述之設備,進一步包含:一舉升系統,該舉升系統被耦接至該基材支座且經配置以垂直地或橫向地移動該基材支座。
  3. 如請求項1所述之設備,其中該致動器經配置以提供在該基材與該電極組件之間的相對移動。
  4. 如請求項2所述之設備,其中該致動器和該舉升系統經配置以提供在該基材與該電極組件之間的相對移動。
  5. 如請求項1所述之設備,其中該基材支座與該電極組件係經定位於一真空腔室內。
  6. 如請求項1所述之設備,其中該第一電極之該一或多個天線係從一第一支撐結構突出,而其中該第一電極之每一天線係實質上平行該第一電極的每一個另外的天線;其中該第二電極之該一或多個天線係從一第二支撐結構突出,而其中該第二電極之每一天線係實質上平行該第二電極的每一個另外的天線;及其中該第一電極的每一天線實質上係平行於該第二電極的每一天線。
  7. 如請求項6所述之設備,其中該第一電極之每一相鄰天線之間的距離實質上係相同的,該第二電極之每一相鄰天線之間的距離實質上係相同的,而該第一電極之每一相鄰天線與該第二電極之每一相鄰天線之間的距離實質上係為相同。
  8. 如請求項7所述之設備,其中該第一電極與該第二電極每一個都具有4個及40個之間的天線。
  9. 如請求項1所述之設備,進一步包含:一磁場源,其中該磁場源係經配置以在實質上垂直於該電場與平行於該基材支座之該表面的一方向中產生一磁場。
  10. 如請求項9所述之設備,其中該磁場源於該基材支座之該表面上提供0.1T(特斯拉)及10T之間的一磁場強度。
  11. 一種處理一基材的方法,該方法包含以下步驟:對一基材塗佈一光阻劑層,該光阻劑層包括一光酸產生劑;將該光阻劑層的部分對電磁輻射曝光,以在該光阻劑層中形成實質平行的多數材料接線,該等材料接線具有不同於未曝光於該電磁輻射之該光阻劑層部分的化學性質;在將該基材曝光之後加熱該基材;以及以平行於該等接線之一方向的該方向對該基材施加一電場,其中該電場係於該加熱期間施加。
  12. 如請求項11所述之方法,其中在該光阻劑層處的電場強度係介於0.1MV/m(百萬伏/公尺)及100MV/m之間。
  13. 如請求項12所述之方法,其中該電場係由一電極組件所施加,該電極組件包括一第一電極與一第二電極;其中該第一電極包括一支撐結構,該支撐結構具有從其突出的一或多個天線,而其中該第一電極之每一天線係實質上平行該第一電極的每一個另外的天線;其中該第二電極包括一支撐結構,該支撐結構具有從其突出的一或多個天線,而其中該第二電極之每一天線係實質上平行該第二電極的每一個另外的天線;其中該第一電極的每一天線實質上係平行於該第二電極的每一天線;以及其中該第一電極與該第二電極每一個都具有4及40之間的天線。
  14. 如請求項12所述之方法,進一步包含以下步驟:提供該電極組件與該基材之間的相對移動。
  15. 如請求項12所述之方法,其中該電場係由從具有10Hz(赫茲)至1MHz(百萬赫茲)頻率之一交流電源與一脈衝直流電源之一,對該第一電極、該第二電極或是該第一電極與該第二電極兩者,施加介於500V(伏特)至100kV(千伏特)之間的電壓而產生。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9798240B2 (en) 2014-07-10 2017-10-24 Applied Materials, Inc. Controlling photo acid diffusion in lithography processes
US9733579B2 (en) * 2014-10-15 2017-08-15 Applied Materials, Inc. Tooling configuration for electric/magnetic field guided acid profile control in a photoresist layer
US10095114B2 (en) 2014-11-14 2018-10-09 Applied Materials, Inc. Process chamber for field guided exposure and method for implementing the process chamber
US9823570B2 (en) 2015-04-02 2017-11-21 Applied Materials, Inc. Field guided post exposure bake application for photoresist microbridge defects
US10203604B2 (en) 2015-11-30 2019-02-12 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for post exposure processing of photoresist wafers
US10615058B2 (en) * 2016-12-29 2020-04-07 Applied Materials, Inc. Apparatus for field guided acid profile control in a photoresist layer
KR102443698B1 (ko) 2018-03-16 2022-09-15 삼성전자주식회사 집적회로 소자의 제조 방법
CN112204470B (zh) * 2018-06-15 2024-04-16 玛特森技术公司 用于工件的曝光后烘烤加工的方法和装置
KR20240104192A (ko) 2018-11-14 2024-07-04 램 리써치 코포레이션 차세대 리소그래피에서 유용한 하드 마스크들을 제조하기 위한 방법들
WO2020149903A1 (en) * 2019-01-18 2020-07-23 Applied Materials, Inc. A film structure for electric field guided photoresist patterning process
TWI837391B (zh) 2019-06-26 2024-04-01 美商蘭姆研究公司 利用鹵化物化學品的光阻顯影
EP3999912A4 (en) * 2019-07-17 2023-08-02 Applied Materials, Inc. POST-EXPOSURE TREATMENT METHODS AND APPARATUS
US20210041785A1 (en) * 2019-08-09 2021-02-11 Applied Materials, Inc. Process control of electric field guided photoresist baking process
WO2021061277A1 (en) * 2019-09-23 2021-04-01 Applied Materials, Inc. Lithography simulation and optical proximity correction
JP7189375B2 (ja) 2020-01-15 2022-12-13 ラム リサーチ コーポレーション フォトレジスト接着および線量低減のための下層
US12085858B2 (en) * 2020-03-20 2024-09-10 Applied Materials, Inc. Photoresist patterning process
US11429026B2 (en) 2020-03-20 2022-08-30 Applied Materials, Inc. Lithography process window enhancement for photoresist patterning
WO2022010809A1 (en) * 2020-07-07 2022-01-13 Lam Research Corporation Integrated dry processes for patterning radiation photoresist patterning
KR20230144083A (ko) 2021-02-15 2023-10-13 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 포토레지스트의 노광 후 베이크 장치
US11815816B2 (en) 2021-02-15 2023-11-14 Applied Materials, Inc. Apparatus for post exposure bake of photoresist
US20220390847A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-08 Applied Materials, Inc. Metal oxide resist patterning with electrical field guided post-exposure bake

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100276606A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle optical system comprising an electrostatic deflector
US20110165515A1 (en) * 2006-08-04 2011-07-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Novel photoresist materials and photolithography processes

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07106235A (ja) * 1993-10-08 1995-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd パターン形成方法
CN1164122A (zh) * 1996-03-01 1997-11-05 株式会社日立制作所 等离子处理机及其处理方法
US5866303A (en) * 1997-10-15 1999-02-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Resist developing method by magnetic field controlling, resist developing apparatus and method of fabricating semiconductor device
US6686132B2 (en) 2001-04-20 2004-02-03 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for enhancing resist sensitivity and resolution by application of an alternating electric field during post-exposure bake
US6793177B2 (en) * 2002-11-04 2004-09-21 The Bonutti 2003 Trust-A Active drag and thrust modulation system and method
KR100515369B1 (ko) * 2003-10-02 2005-09-14 동부아남반도체 주식회사 전기장에 의하여 반도체 소자의 미세패턴을 형성하는노광장치 및 그 방법
US7374867B2 (en) 2003-10-06 2008-05-20 Intel Corporation Enhancing photoresist performance using electric fields
GB2408383B (en) * 2003-10-28 2006-05-10 Ims Nanofabrication Gmbh Pattern-definition device for maskless particle-beam exposure apparatus
JP4209819B2 (ja) * 2004-07-15 2009-01-14 東京エレクトロン株式会社 基板加熱装置及び基板加熱方法
JP4364105B2 (ja) * 2004-11-08 2009-11-11 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置、及び熱処理方法
US7780813B2 (en) 2005-06-09 2010-08-24 Alcatel-Lucent Usa Inc. Electric field mediated chemical reactors
JP2007073685A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Toshiba Corp レジストパターン形成方法及びベーク装置
JP5108489B2 (ja) * 2007-01-16 2012-12-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理方法
JP2009064993A (ja) * 2007-09-07 2009-03-26 Kawai Musical Instr Mfg Co Ltd 溶液層の処理方法
NL1036912C2 (en) * 2009-04-29 2010-11-01 Mapper Lithography Ip Bv Charged particle optical system comprising an electrostatic deflector.
US8471433B2 (en) 2009-10-14 2013-06-25 Panasonic Corporation Elastic wave device and electronic device using the same
JP2011138712A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Kochi Univ Of Technology プラズマ発生源及びプラズマ発生装置並びに成膜装置、エッチング装置、アッシング装置、表面処理装置
KR20130141550A (ko) 2010-10-27 2013-12-26 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 포토레지스트 선폭 거칠기를 조절하기 위한 방법들 및 장치
KR20120135701A (ko) 2011-06-07 2012-12-17 삼성전기주식회사 스핀코팅 장치 및 방법, 그리고 구조물을 갖는 기판의 제조방법
US8709706B2 (en) 2011-06-15 2014-04-29 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for performing multiple photoresist layer development and etching processes
US20130334657A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Planar interdigitated capacitor structures and methods of forming the same
US9829790B2 (en) 2015-06-08 2017-11-28 Applied Materials, Inc. Immersion field guided exposure and post-exposure bake process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110165515A1 (en) * 2006-08-04 2011-07-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Novel photoresist materials and photolithography processes
US20100276606A1 (en) * 2009-04-29 2010-11-04 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle optical system comprising an electrostatic deflector

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