TWI734441B - 形成材料之圖案化層之方法及裝置 - Google Patents

形成材料之圖案化層之方法及裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI734441B
TWI734441B TW109111971A TW109111971A TWI734441B TW I734441 B TWI734441 B TW I734441B TW 109111971 A TW109111971 A TW 109111971A TW 109111971 A TW109111971 A TW 109111971A TW I734441 B TWI734441 B TW I734441B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
deposition
layer
radiation
deposition process
irradiation
Prior art date
Application number
TW109111971A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202104637A (zh
Inventor
塔瑪拉 卓吉妮雅
金 文森 奧維卡皮
艾利希 奧利高維奇 波里亞考夫
提司 尤漢 康能
艾夫喬尼亞 克爾甘諾凡
奧尼爾 穆格雷 西歐畢卡
亞歷山大 路德維希 克萊茵
艾爾伯圖斯 維克 傑拉杜斯 馬格努斯
瑪麗克 斯哥圖奇
登 布洛凱 巴斯蒂安 莫里斯 凡
Original Assignee
荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP19168949.6A external-priority patent/EP3722457A1/en
Application filed by 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司 filed Critical 荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
Publication of TW202104637A publication Critical patent/TW202104637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI734441B publication Critical patent/TWI734441B/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/047—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using irradiation by energy or particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/28—Deposition of only one other non-metal element
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/483—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using coherent light, UV to IR, e.g. lasers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/487—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using electron radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/56—After-treatment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0042—Photosensitive materials with inorganic or organometallic light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. inorganic resists
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/165—Monolayers, e.g. Langmuir-Blodgett
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/167—Coating processes; Apparatus therefor from the gas phase, by plasma deposition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02527—Carbon, e.g. diamond-like carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02568—Chalcogenide semiconducting materials not being oxides, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02636—Selective deposition, e.g. simultaneous growth of mono- and non-monocrystalline semiconductor materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02538—Group 13/15 materials
    • H01L21/0254—Nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

本發明揭示用於形成材料之一圖案化層之方法及裝置。在一種配置中，在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層。使該沈積材料退火以改質該沈積材料。

Description

形成材料之圖案化層之方法及裝置
本發明係關於形成材料之圖案化層之方法及裝置。
隨著半導體製造製程繼續進步，幾十年來，電路元件之尺寸已不斷地減小，而每器件的諸如電晶體之功能元件之量已在穩固地增加，此遵循通常被稱作「莫耳定律(Moore's law)」之趨勢。為了跟上莫耳定律，半導體行業正尋求使能夠產生愈來愈小特徵的技術。
存在用於製造二維材料之各種沈積技術。舉例而言，此類沈積技術包括化學氣相沈積(CVD)及原子層沈積(ALD)。使用此類沈積技術以形成諸如電路元件之器件結構而作為半導體製造製程之部分係令人感興趣的。挑戰在於沈積技術通常需要高溫才能有效地工作。高溫可降級或損壞先前沈積層及/或限定可使用之先前沈積層之範圍。先前沈積層必須形成為使得其可耐受高溫至可接受的程度，例如藉由使熔點高於在沈積製程期間所達到之溫度。另一挑戰為達成可接受高產出率。難以組態諸如CVD及ALD之沈積製程使得快速發生沈積，同時維持沈積材料之高品質。
本發明之一目標為提供用於形成圖案化層之替代或改良之方法及裝置。
根據一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及使該沈積材料退火以改質該沈積材料。
因此，提供一種經由用以驅動一沈積製程之一輻照製程與一單獨退火製程的一組合來產生一經改質之沈積材料的方法。在一實施例中，該沈積材料之該改質包含增加該沈積材料之一結晶度。提供一單獨退火製程會降低對該沈積步驟之需求。該沈積步驟可經組態以例如以相對較低品質(例如以非晶而非結晶狀態)沈積材料。降低對該沈積步驟之需求可使得有可能比以其他方式將可能情形更快速地及/或在更低溫度下執行該沈積步驟。在較低溫度下執行該沈積會降低先前沈積層損壞之風險。可局部地或以脈衝方式執行退火以減小先前沈積層之敏感部分之加熱。更快速地執行沈積會增加產出率。
在一實施例中，該沈積材料之該退火包含：一第一步驟，其中將全部該基板預加熱至高於室溫之一目標溫度；及在該第一步驟之後的一第二步驟，其中將該基板之一選定局部區加熱至高於該目標溫度之一溫度，該選定局部區小於該整個基板。該退火可依序加熱一或多個另外選定局部區中之每一者以使每個另外選定局部區中之沈積材料退火。該預加熱減少了需要藉由局域化加熱而施加之加熱之量，藉此改良了局域化加熱之速度及退火製程之產出率。
在一實施例中，一第一輻射源用以提供用以驅動該沈積製 程之該輻照；一第二輻射源用以使該沈積材料退火；且該第一輻射源不同於該第二輻射源。在此實施例之一實例中，該第一輻射源及該第二輻射源自該基板之相對側輻照該基板。自不同側輻照該基板會提供可定位及組態各別輻照系統之方式的更大靈活性。在其他實施例中，該第一輻射源及該第二輻射源自該基板之同一側輻照該基板。
在一實施例中，在不同時間使用該同一輻射源以提供用以驅動該沈積製程之該輻照及用以使該沈積材料退火之輻照。此途徑避免了針對兩個製程提供單獨的裝置之需要。在此實施例之一實例中，以比用以退火該沈積材料之該輻照更精細的一空間解析度來執行用以驅動該沈積製程之該輻照。因此，採用該退火製程之較低空間解析度要求以採取較快速、較低解析度輻照模式，藉此改良產出率。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：使用具有小於100nm之一波長之輻射結合以下各者中之一或多者來執行該輻照：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射。
因此，提供一種使用兩種不同輻照形式來驅動沈積製程的方法。不同輻照形式之組合提供最佳化沈積製程之驅動之較大靈活性。在輻照於選定部分附近的材料之間存在較廣範圍之相互作用模式，藉此提供產生反應性物種以有效驅動沈積製程之增強之範疇。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間運用具有小於100nm之一波長的電磁輻射輻 照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定區中局部地驅動該沈積製程且藉此致使該沈積製程形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一材料層，其中該沈積材料包含硼。
因此，提供一種使用EUV輻射以驅動一沈積製程以沈積硼的方法。與可使用EUV驅動沈積製程而沈積之許多其他材料(諸如碳)相比，硼(例如呈硼墨烯之形式)對EUV更透明且更穩定。使用硼使得有可能使用掃描EUV照明模式，對於其他材料，該掃描EUV照明模式將因沈積材料之過度電漿誘發之蝕刻而受損害。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：使用一沈積製程以形成一材料層；及運用包含一電子束之輻射來輻照該材料層之一選定部分，該輻照係使得移除該選定部分中之該材料層且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一材料層。
使用一電子束以執行材料移除提供了對電磁輻射輔助移除技術之替代方法且能夠達成高空間解析度。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：在該輻射驅動沈積製程期間該輻照該基板之該表面的該選定部分之前，該基板包含至少一第一層及一第二層；該輻射驅動沈積製程在該基板之該第一層上形成該沈積材料層；且滿足了以下情形中之任一者或兩者：a)該第一層與該第二層相比具有相對於用於該輻射驅動沈積製程之該輻射的每單位深度之一較高吸收率；及b)與在不存在該第一層的情況下直接對該第二層執行該沈積製程之情形相比， 該第一層相對於該輻射驅動沈積製程充當一催化劑使得該沈積製程可在一較低溫度下繼續進行。
提供具有高吸收率之一第一層會促進高效地驅動該輻射驅動沈積製程。選擇該第一層來充當催化劑會允許該沈積製程與在不存在該催化劑的情況下將可能之情形相比，在較低溫度下有效地繼續進行。在較低溫度下執行該沈積會降低先前沈積層損壞之風險。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：該方法包含執行由藉由該輻射驅動沈積製程形成之該沈積材料層之沈積材料接種或局部抑制的一另外沈積製程。
使用該輻射驅動沈積製程以提供一經圖案化晶種層或一經圖案化抑制層會允許在後續另外沈積製程中精確且靈活地控制沈積。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：將呈一初始圖案形式之一材料層提供於一基板上；及在由該初始圖案中之該材料層之材料接種或局部抑制的一沈積製程期間輻照該基板之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分至少部分地界定之一圖案之形式的一沈積材料層。
使用運用輻射驅動沈積製程之先前沈積之經圖案化晶種層或抑制層允許獲得兩個途徑之益處。可以高準確度、靈活性及/或高產出率形成材料之所得圖案化層。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法， 其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：在該輻射驅動沈積製程期間該輻照該基板之該表面的該選定部分之前，該基板包含至少一第一層及一第二層；該輻射驅動沈積製程在該基板之該第一層上形成該沈積材料層；且該方法進一步包含在由該沈積材料層局部催化之一製程中使該第一層退火以改質該第一層。
該輻射驅動沈積製程允許在一所要圖案中準確且有效地提供固體催化劑。該經圖案化催化劑接著致使改質對應於該催化劑之該圖案的一圖案中之第一層。
根據另一態樣，提供一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：輻照一基板上之材料之一預先存在之圖案化層的一選定修復部分，該輻照係使得在該選定修復部分中局部驅動一修復製程以至少部分地校正材料之該預先存在之圖案化層中的一或多個缺陷，該修復製程包含在該選定修復部分中進行以下操作中之一或多者：材料改質；材料沈積；及材料移除。
該修復製程改良材料之該圖案化層之品質。該修復製程可以不同方式對該材料進行操作，而無需在不同裝置之間進行轉移。可在最小化製程步驟之總數目的同時達成高品質。最小化製程步驟之總數目改良了效率且減小了與修復製程相關聯之缺陷度。
根據另一態樣，提供一種用於形成材料之一圖案化層之裝置，其包含：一輻照系統，其經組態以在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且 藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及一退火系統，其經組態以使該沈積材料退火以改質該沈積材料。
根據另一態樣，提供一種用於形成材料之一圖案化層之裝置，其包含：一第一輻照系統，其經組態以在一沈積製程期間運用具有小於100nm之一波長之輻射來輻照一基板之一表面之一選定部分；及一第二輻照系統，其經組態以在該沈積製程期間運用以下各者中之一或多者來輻照該基板之該表面之該選定部分：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射，其中：該第一輻照系統及該第二輻照系統經組態為使得該輻照在該選定部分中局部驅動該沈積製程，以致使形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層。
10:琢面化場鏡面器件
11:琢面化光瞳鏡面器件
13:鏡面
14:鏡面
30:材料之圖案化層/沈積材料/沈積材料層
32:選定部分
34:輻照
36:腔室
38:材料交換系統
42:密封環境
44:流量管理器
45:環境控制系統
51:第一前驅體材料/第一前驅體
52:第二前驅體材料
60:裝置
70:雷射單元
71:第二輻射源
82:電子束源
84:箭頭
86:極紫外線(EUV)輻射光束
87:電漿
88:粒子
89:粒子
92:另外沈積材料
94:材料層
100:材料之沈積層
102:第一圖案化層
104:污染物粒子/選定修復部分
104A:第一子部分
104B:第二子部分
106:部分
108:材料之預先存在之圖案化層
110:材料之經修復圖案化層
111:沈積製程
112:圖案化製程
113:另外沈積製程
114:輻照
B:極紫外線(EUV)輻射光束
B':經圖案化極紫外線(EUV)輻射光束
BD:光束遞送系統
C:目標部分
IL:照明系統/照明器
LA:微影裝置
M1:光罩對準標記
M2:光罩對準標記
MA:圖案化器件
MT:光罩支撐件/支撐結構
P1:基板對準標記
P2:基板對準標記
PM:第一定位器
PS:投影系統
PW:第二定位器
SO:第一輻射源
W:基板
W1:第一層
W2:第二層
WT:基板支撐件/基板台
現在將僅作為實例參看隨附示意性圖式來描述本發明之實施例，在該等圖式中：圖1描繪包含微影裝置及輻射源之微影系統的第一實例；圖2描繪包含微影裝置及輻射源之微影系統的第二實例；圖3示意性地描繪在原子層沈積製程之第一步驟期間對基板上之選定部分之輻照；圖4示意性地描繪在圖3中所描繪之步驟之後的原子層沈積製程中之步驟；圖5示意性地描繪根據一實施例的將輻射提供至環境控制系統之微影裝置；圖6示意性地描繪用於形成包含輻照系統及退火系統的材料之圖案化層之裝置； 圖7示意性地描繪用於形成包含第一輻照系統及第二輻照系統的材料之圖案化層之裝置；圖8示意性地描繪在掃描EUV輻射光束之後的電漿誘發之沈積材料之蝕刻；圖9示意性地描繪對包含第一層及第二層之基板執行之輻射驅動沈積製程；圖10示意性地描繪兩步法，其中在第一步驟(a)中使用輻射驅動沈積製程以形成接種第二步驟(b)中所使用之沈積製程的沈積材料層；圖11示意性地描繪替代兩步法，其中在第一步驟(a)中使用第一輻射驅動沈積製程以形成接種第二步驟(b)中所使用之第二輻射驅動沈積製程的沈積材料層；圖12示意性地描繪替代兩步法，其中在第一步驟(a)中所沈積之材料接種在第二步驟(b)中所使用之輻射驅動沈積製程；圖13示意性地描繪替代兩步法，其中在第一步驟(a)中使用第一輻射驅動沈積製程以形成用以局部抑制在第二步驟(b)中所使用之第二輻射驅動沈積製程的沈積材料層；及圖14至圖18為描繪形成材料之圖案化層的包含修復製程之方法的側視剖視圖。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於例如積體電路(IC)之製造中。微影裝置可例如將圖案化器件(例如光罩)處之圖案投影至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
為了將圖案投影於基板上，微影裝置可使用電磁輻射。此 輻射之波長判定經圖案化於基板上之特徵之最小大小。當前在使用中之典型波長為365nm(i線)、248nm、193nm及13.5nm。與使用例如具有193nm之波長之輻射的微影裝置相比，使用波長小於100nm、視情況在5nm至100nm之範圍內、視情況在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之極紫外線(EUV)輻射的微影裝置可用以在基板上形成較小特徵。
在本發明文件中，除非另外陳述，否則術語「輻射」及「光束」用以涵蓋所有類型之電磁輻射，包括紫外線輻射(例如具有為365nm、248nm、193nm、157nm或126nm之波長)及極紫外線輻射(EUV，例如具有在約5nm至100nm之範圍內之波長)，以及電子束輻射。
圖1示意性地描繪微影裝置LA。該微影裝置LA包括：照明系統(亦被稱作照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如UV輻射、DUV輻射或EUV輻射)；光罩支撐件(例如光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如光罩)MA且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該圖案化器件MA之第一定位器PM；基板支撐件(例如晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如抗蝕劑塗佈晶圓)W且連接至經組態以根據某些參數來準確地定位該基板支撐件之第二定位器PW；及投影系統(例如折射投影透鏡系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如包含一或多個晶粒)上。
在操作中，照明系統IL例如經由光束遞送系統BD自輻射源SO接收輻射光束。照明系統IL可包括用於導向、塑形及/或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電及/或其他類型之光學組件，或其任何組合。照明器IL可用以調節輻射光束B，以在圖 案化器件MA之平面處在其橫截面中具有所要空間及角強度分佈。
本文所使用之術語「投影系統」PS應被廣泛地解譯為涵蓋適於所使用之曝光輻射及/或適於諸如浸潤液體之使用或真空之使用之其他因素的各種類型之投影系統，包括折射、反射、反射折射、合成、磁性、電磁及/或靜電光學系統，或其任何組合。可認為本文中對術語「投影透鏡」之任何使用皆與更一般之術語「投影系統」PS同義。
微影裝置LA可屬於如下類型：其中基板之至少一部分可由具有相對較高折射率之液體(例如水)覆蓋，以便填充投影系統PS與基板W之間的空間-此亦被稱作浸潤微影。以引用方式併入本文中之US6952253中給出關於浸潤技術之更多資訊。
微影裝置LA亦可屬於具有兩個或多於兩個基板支撐件WT(亦稱為「雙載物台」)之類型。在此「多載物台」機器中，可並行地使用基板支撐件WT，及/或可對位於基板支撐件WT中之一者上的基板W進行準備基板W之後續曝光的步驟，同時將另一基板支撐件WT上之另一基板W用於在該另一基板W上曝光圖案。
除了基板支撐件WT以外，微影裝置LA亦可包含量測載物台。量測載物台經配置以固持感測器及/或清潔器件。感測器可經配置以量測投影系統PS之屬性或輻射光束B之屬性。量測載物台可固持多個感測器。清潔器件可經配置以清潔微影裝置之部分，例如投影系統PS之部分或提供浸潤液體之系統之部分。量測載物台可在基板支撐件WT遠離投影系統PS時在投影系統PS下方移動。
在操作中，輻射光束B入射於被固持於光罩支撐件MT上之圖案化器件(例如光罩)MA上，且係由存在於圖案化器件MA上之圖案(設 計佈局)而圖案化。在已橫穿光罩MA的情況下，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置量測系統IF，可準確地移動基板支撐件WT，例如以便使不同目標部分C在輻射光束B之路徑中定位於經聚焦且對準之位置處。相似地，第一定位器PM及可能另一位置感測器(其未在圖1中明確地描繪)可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件MA及基板W。儘管如所說明之基板對準標記P1、P2佔據專用目標部分，但該等標記可位於目標部分之間的空間中。當基板對準標記P1、P2位於目標部分C之間時，此等基板對準標記P1、P2被稱為切割道對準標記。
圖2展示包含輻射源SO及微影裝置LA之微影系統。輻射源SO經組態以產生EUV輻射光束B且將EUV輻射光束B供應至微影裝置LA。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA(例如，光罩)之支撐結構MT、投影系統PS，及經組態以支撐基板W之基板台WT。
照明系統IL經組態以在EUV輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節該EUV輻射光束B。另外，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向EUV輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要強度分佈。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在因此經調節之後，EUV輻射光束B與圖案化器件MA相 互作用。作為此相互作用之結果，產生經圖案化EUV輻射光束B'。投影系統PS經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至基板W上。出於彼目的，投影系統PS可包含經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至由基板台WT固持之基板W上的複數個鏡面13、14。投影系統PS可將縮減因數應用於經圖案化EUV輻射光束B'，因此形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵的影像。舉例而言，可應用為4或8之縮減因數。儘管投影系統PS在圖2中被說明為僅具有兩個鏡面13、14，但投影系統PS可包括不同數目個鏡面(例如，六個或八個鏡面)。
基板W可包括先前形成之圖案。在此狀況下，微影裝置LA使由經圖案化EUV輻射光束B'形成之影像與先前形成於基板W上之圖案對準。
可在輻射源SO中、在照明系統IL中及/或在投影系統PS中提供相對真空，亦即，處於充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如氫氣)。
輻射源SO可為雷射產生電漿(laser produced plasma，LPP)源、放電產生電漿(discharge produced plasma，DPP)源、自由電子雷射(free electron laser，FEL)或能夠產生EUV輻射之任何其他輻射源。
如在本說明書之引言部分中提及，儘管使用諸如CVD或ALD之沈積技術來製造二維材料而作為半導體製造製程之部分令人感興趣，但已存在一些實際挑戰。第一挑戰為在典型沈積實施中所需之相對較高溫度，其可損壞先前沈積層。第二挑戰為典型沈積實施中之相對較慢沈積速度，其可限制製造產出率。下文所描述之實施例解決此等挑戰中之任一者或兩者。
圖3及圖4示意性地描繪根據一實施例之方法的材料之圖案化層30之形成。如圖3中所描繪，該方法包含在沈積製程期間輻照34基板W之表面之選定部分32。在一實施例中，沈積製程經組態以形成一單層(或若重複沈積製程，則形成多個單層)。在所展示之實施例中，沈積製程為原子層沈積製程。在其他實施例中，獨立地或組合地使用不同沈積製程或沈積製程之組合，包括例如以下各者中之一或多者：原子層沈積；化學氣相沈積；電漿增強型化學氣相沈積；磊晶；濺鍍；及電子束誘發之沈積。材料之圖案化層30之形成可構成形成待製造之器件(諸如半導體器件)之至少一個層的方法中的步驟。
在一實施例中，運用能夠局部驅動沈積製程(例如原子層沈積製程)之輻射來執行輻照。在一實施例中，輻射包含能夠局部驅動沈積製程(例如原子層沈積製程)之任何類型之EUV輻射(具有小於100nm之波長)、基本上由其組成或由其組成。使用EUV輻射會提供高空間解析度。在一些其他實施例中，運用包含較高波長輻射之輻射、基本上由較高波長輻射組成或由較高波長輻射組成之輻射，視情況結合浸潤液體來執行輻照，如下文所描述。較高波長輻射可在100nm至400nm之範圍內(包括DUV輻射)。
該輻照局部驅動選定部分32中之沈積製程(在所展示之實施例中，原子層沈積製程)且藉此致使形成呈由選定部分32界定之圖案之形式的沈積材料層30(參看圖4)。因此在無需任何抗蝕劑的情況下形成圖案。因此不需要為了移除抗蝕劑之處理，此降低了材料之圖案化材料層30之損壞或任何易碎底層材料之損壞的風險。此途徑係特別合乎需要的，其中抗蝕劑殘餘物可顯著影響易碎底層材料之屬性及/或其中抗蝕劑之剝離 可顯著損壞易碎底層材料。易碎底層材料之實例包括極薄的薄膜塗層、諸如石墨烯或過渡金屬二硫屬化物(TMD)之2D材料，及獨立式隔膜或薄膜。與傳統的以微影為基礎之半導體製造製程形成對比，輻射正用以驅動沈積製程(例如原子層沈積製程)中所涉及之一或多個化學反應，而非正用以破壞或交聯抗蝕劑中之分子。
原子層沈積為已知薄膜沈積技術，其中使至少兩種化學物質(其可被稱作前驅體材料)中之每一者以依序自限性方式與材料之表面反應。與化學氣相沈積形成對比，該兩個前驅體材料通常並不同時存在於基板W上方。
在使用原子層沈積之至少一些實施例中，原子層沈積包含至少第一步驟及第二步驟。在第一步驟(其實例在圖3中描繪)中，使第一前驅體材料51與基板W之表面反應。在第二步驟(其實例在圖4中描繪)中，使第二前驅體材料52在於第一步驟中第一前驅體51與基板W反應的區(在此實例中為選定部分32)中與基板W反應。
圖5示意性地描繪用於執行該方法之裝置60。該裝置60因此形成材料之圖案化層。該裝置60包含輻照系統。輻照系統可包含微影裝置LA。微影裝置LA藉由將來自圖案化器件MA之經圖案化輻射光束投影至基板W上來輻照選定部分32。微影裝置LA可如上文參看圖1所描述予以組態(例如當輻照包含DUV輻射及/或需要浸潤微影時)或如上文參看圖2所描述予以組態(例如當輻照包含EUV輻射時)。
在一實施例中，微影裝置LA經組態以執行浸潤微影。在此實施例中，原子層沈積製程可包含在選定部分32與浸潤液體接觸時輻照選定部分32的步驟。因此，舉例而言，原子層沈積製程可包含：第一步驟， 其包含將來自氣態前驅體材料之前驅體吸附至基板W；及第二步驟，其中藉由通過浸潤液體輻照而將選定部分32中之所吸附前驅體改質(例如以移除吸附製程之副產物)。藉由通過浸潤液體輻照所產生之任何副產物可方便地由浸潤液體流帶走。在一實施例中，隨後使經輻照基板W乾燥且對該乾燥基板W執行任何其他所需處理。
在一實施例中，提供環境控制系統45。環境控制系統45允許以使得允許沈積製程(例如原子層沈積製程)繼續進行之方式控制基板W上方之環境42之組成。在一實施例中，環境控制系統45包含腔室36以提供包括基板W之表面之選定部分32的密封環境42。在一些實施例中，基板W之全部在沈積製程(例如原子層沈積製程)期間將在該腔室36內。在一實施例中，提供材料交換系統38(例如進入腔室36之通口及相關聯閥及/或管道)，其允許將材料添加至密封環境42及自密封環境42移除材料以允許在該密封環境42內建立不同的組成環境。可藉由流量管理器44將材料提供至材料交換系統38及自材料交換系統38提供材料。流量管理器44可包含儲集器、導管、閥、槽、泵、控制系統及/或提供進入及離開腔室36之所需材料流所必需的其他組件之任何合適組合。以此方式達成之不同的組成環境可對應於原子層沈積製程之不同的各別階段。在一些實施例中，添加至腔室36及自腔室36移除之材料為氣態的，藉此提供由不同氣體組合組成的組成環境。在藉由通過浸潤液體輻照基板W來執行沈積製程(例如原子層沈積製程)之一或多個步驟的實施例中，環境控制系統45可經組態以允許在受控液體環境維持處於基板W上方(例如在浸潤微影模式中之曝光期間)的狀態與受控氣態環境維持處於基板W上方(例如在來自氣態前驅體材料之前驅體之吸附期間)的狀態之間進行切換。
在一些實施例中，在選定部分32中驅動沈積製程(例如原子層沈積製程)包含驅動涉及前驅體材料之化學反應。將提供前驅體材料，作為在輻照期間建立於基板上方之組成環境之部分。驅動化學反應可致使化學反應以比在不存在輻照的情況下將存在之狀況相比更快的速率繼續進行。替代地，化學反應可使得其在不存在輻照的情況下根本不會發生。在一實施例中，化學反應係吸熱的且輻照提供允許化學反應繼續進行所必需之能量。在一些實施例中，化學反應至少部分地由藉由輻照而產生於基板W中之熱驅動。因此，由輻照驅動之化學反應可包含需要高溫以繼續進行或在高溫下更快速地繼續進行之化學反應。在一些實施例中，化學反應包含由輻照驅動之光化學反應。因此，化學反應中所涉及之至少一種物種直接自輻照吸收光子且光子之吸收允許化學反應繼續進行。在一些實施例中，光化學反應包含多光子光化學反應，其涉及該光化學反應中所涉及之至少一種物種中的每一者對兩個或多於兩個光子之吸收。與針對單光子光化學反應將存在之狀況相比，吸收兩個或多於兩個光子之要求使得化學反應對輻照強度之變化敏感得多(亦即，化學反應之速率依據強度更強烈地變化)。對強度之增加之敏感度提供改良之側向對比度。在一實施例中，光化學反應及輻射誘發之加熱之組合用以提供明確界定的製程窗，在該製程窗中化學反應經局部驅動以產生圖案。在一實施例中，化學反應係由藉由輻射與基板W之間的相互作用所產生之電漿、形成於基板W上之層及/或存在於基板上方之氣體來驅動。在一實施例中，所產生之電漿產生於由輻照界定之局域化區中。在一實施例中，化學反應係由藉由輻照提供之電子驅動。電子可包含光電子或二次電子(由光電子或來自電子束之電子的非彈性散射事件所產生的電子)。在一實施例中，由基板W吸收之光 子可在基板W之表面附近提供參與沈積製程之高能電子。在使用電磁輻射及電子束之組合之實施例中，沈積製程之一部分可由來自電子束之電子驅動。
在一些實施例中，在沈積製程期間控制氣態/液體共反應物及/或催化劑及/或前驅體之流動動力學。對流動動力學之控制可改良所沈積材料之品質。對流動動力學之控制可包括控制流動方向(或流動之向量流場)。替代地或另外，對流動動力學之控制可包括控制流動速率，包括例如提供脈衝流。在一實施例中，執行對流動動力學之控制以便在空間及/或時間上在沈積部位附近局部地產生高密度相關粒子且在其他表面(例如光學件)附近產生低密度粒子。
在一些實施例中，控制組成環境以在不同時間提供不同的氣體混合物。可提供不同氣體混合物以沈積不同材料或在沈積材料之模式與蝕刻掉材料之模式之間切換。不同氣體混合物亦可用以依據時間可控制地變化沈積速率，其可用於例如產生具有明確界定邊緣及/或形狀之特徵。
在一些實施例中，在沈積製程期間使用預充電及/或連續充電來控制充電平衡。舉例而言，可使用電子泛射槍或由光發射機制(例如使用雷射)提供預充電及/或連續充電。
低能電子(如自基板-真空界面逸出的二次或反向散射電子)可誘發與基板表面上或上方之分子的化學反應。反應速率取決於存在之低能電子之數目及能量。對於非導電材料，電子自基板之發射(例如藉由EUV輻照)造成基板W正電充電。此充電影響來自基板W之電子良率及離開基板W之電子之軌跡及能量。充電因此影響基板表面上或上方之電子密 度且可用以在沈積製程或其他製程期間控制反應速率。使用電子泛射槍允許額外正或負樣本充電(取決於電子束導降能量)。使用雷射束造成經由光電效應之額外正電充電。可藉由調諧電子束能量或雷射束波長以使產生電子之平均深度變化來達成進一步製程控制。
在圖3及圖4之實例中，僅在原子層沈積之第一步驟中輻照基板W。在其他實施例中，僅在第二步驟期間或在第一步驟及第二步驟期間執行選定部分32之輻照。在不涉及浸潤液體之實施例中，使用EUV輻射來執行該兩個步驟中之至少一者中選定部分32之輻照。可另外在一個或多個其他步驟中使用其他形式之輻照(具有或不具有浸潤液體)，包括DUV輻射來執行輻照。
對於許多沈積材料，有必要在高溫下執行沈積製程以便使沈積材料層具有適合包括於被製造之器件(例如半導體器件)中的品質等級。舉例而言，在需要沈積材料以形成高度導電之薄軌道的情況下，軌道之導電性必須適當地高。高溫提供沈積材料中之原子重排成較高品質狀態(例如更結晶狀態)所必需之能量。
在一類實施例中，藉由包括使沈積材料退火以改質沈積材料之額外步驟，避免了此類高溫。改質可採取各種形式，包括增加沈積材料之結晶度。舉例而言，退火可包含將非晶材料轉換成材料之結晶形態或增加已經具有結晶度之材料之顆粒大小。可按順序，一個在一個之後地執行用以驅動沈積製程及退火之輻照。在一實施例中，重複該順序以在選定部分32中逐漸積聚多個沈積材料層30。
沈積材料30之性質不受特別限制，只要可以所描述方式沈積沈積材料30且隨後使該沈積材料30退火以改質該沈積材料30即可。在 一類實施例中，材料包含碳、基本上由碳組成或由碳組成。在此等實施例中，材料之改質可包含將非晶碳轉換成碳之結晶形態，諸如石墨烯，或對碳改質以增加碳之平均晶粒大小。
在一實施例中，藉由運用電磁輻射之輻照來執行沈積材料之退火。藉由此輻照之退火使得有可能提供局域化至基板W之平面或甚至至基板W內之局域化區之加熱。因此可在需要有效退火之局域化區中達成適合於有效退火之溫度，而別處之溫度可保持較低。先前沈積層因此可避免達到將足夠高以損壞先前沈積層(例如藉由導致熔融)之溫度。
在一實施例中，在不同時間使用同一輻射源以提供用以驅動沈積製程之輻照及用以使沈積材料30退火之輻照。在圖5之實例中，舉例而言，同一微影裝置LA可用以執行用以驅動沈積製程之輻照及用以使沈積材料30退火之輻照兩者。
在一實施例中，以比用以使沈積材料30退火之輻照更精細的空間解析度在基板W處執行選定部分32之輻照。舉例而言，在使用使用EUV輻射的微影裝置LA之狀況下，可經由圖案化器件MA(例如光罩)來施加EUV輻射，該圖案化器件MA圖案化EUV輻射且藉此界定待形成之沈積材料層30之圖案。此途徑達成高等級之局域化、銳邊緣、節距及臨界尺寸(CD)。當施加輻照以使沈積材料30退火時，微影裝置LA可在不具有圖案化器件及/或具有不同(較低解析度)圖案化器件的情況下及/或運用散焦以便遍及較大區域散佈之EUV輻射來照明基板W。不具有圖案化器件之照明有時被稱作泛溢曝光。使用此泛溢曝光之退火相對於其他照明模式可顯著增加產出率。
在另一類實施例中，第一輻射源SO用以提供用以驅動沈積 製程之輻照。第二輻射源71用以使沈積材料30退火。第一輻射源SO不同於第二輻射源71。此途徑允許針對需要執行之各別製程(亦即驅動沈積製程或使沈積材料30退火)最佳化每一輻射源。用於實施此類型之實施例之實例裝置在圖6中加以描繪。在一實施例中，第一輻射源SO及第二輻射源71自基板W之相對側輻照該基板W。此途徑提供定位硬體以實施各別輻照製程之較大靈活性。圖6中描繪此配置之實例。在此實施例中，微影裝置LA中之第一輻射源SO輻照選定部分32以界定待形成之圖案。雷射單元70(其為退火系統之實例)中之第二輻射源71自基板W之與沈積材料30相對之側輻照基板W，以提供沈積材料30之退火。在此配置中，可在執行沈積製程的同時或在稍後時間執行退火。在一項實施例中，對基板W之一個部分執行退火，同時將沈積製程應用至基板W之不同部分。定位雷射光點以執行退火因此可在位置上滯後於輻照以驅動基板W之另一側上之沈積的進程(亦即加熱已由微影裝置LA在較早時間輻照之基板W之一部分)。在其他實施例中，如在上文參看圖5所論述之實例中，其中同一微影裝置LA既用以執行用以驅動沈積製程之輻照又用以執行使沈積材料30退火之輻照，用以使沈積材料30退火之輻射源自基板W之與沈積材料30相同之側輻照基板W。
在另一類實施例中，沈積材料30之退火包含第一步驟及第二步驟。在第一步驟中，將全部基板W預加熱至高於室溫之目標溫度。在第一步驟之後的第二步驟中，將基板W之選定局部區加熱至高於目標溫度之溫度。可重複第二步驟以加熱其他選定局部區。每一選定局部區小於整個基板W。在一實施例中，目標溫度低於有效地執行退火所需之溫度，且第二步驟中之局域化輻照將每一選定局部區局部加熱至對退火有效之溫 度。在一實施例中，目標溫度低於將損壞任何先前沈積層之溫度。目標溫度因此可取決於先前沈積層之性質，及/或因此取決於待執行沈積之製造製程之階段。在一實施例中，目標溫度小於1000℃。在一實施例中，目標溫度小於400℃。在一實施例中，目標溫度小於200℃。在一實施例中，局域化加熱至少部分地由用以驅動沈積製程之輻照提供。在一實施例中，局域化加熱至少部分地藉由分別例如使用如上文參看圖6所描述之單獨輻射源輻照基板W來提供。
在另一類實施例中，如圖7中所示意性地描繪，使用由第一輻照系統施加之EUV輻射(例如具有小於100nm、視情況在5nm至100nm之範圍內、視情況在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之波長)結合在沈積製程之驅動期間由第二輻照系統施加之以下各者中之一或多者來執行為了驅動沈積製程而對選定部分32之輻照：電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之波長之輻射；及雷射輻射。用於實施使用具有小於100nm之波長之輻射(經由充當第一輻照系統之微影裝置LA供應)結合電子束(由充當第二輻照系統之電子束源82供應)來執行為了驅動沈積製程而對選定部分之輻照的實施例之裝置80示意性地描繪於圖7中。第一輻照系統及第二輻照系統經組態為使得該輻照在選定部分32中局部驅動沈積製程，以致使形成呈由該選定部分32界定之圖案之形式的沈積材料層30。
藉由EUV輻射對沈積製程之驅動常常主要由於EUV輻射與固體材料(例如基板W或形成於基板W上之層)相互作用以自固體材料釋放電子且藉此形成電漿而發生。電漿驅動與沈積製程有關的化學反應。結合EUV輻射使用電子束提供高濃度之電子及/或進一步促成斷裂鍵以產生反 應性物種，藉此促進較快速材料沈積。
在一實施例中，沈積材料包含硼，基本上由硼組成或由硼組成，視情況為硼之單層。在此實施例之實例中，由退火造成的沈積材料30之改質包含硼之改質以變得更結晶，包括將硼變換成硼墨烯。在一實施例中，硼墨烯藉由輻照選定部分32而直接形成。在此類型之實施例中，可能或可能不執行退火以改良沈積材料30。在此類型之實施例中，提供經沈積硼之沈積製程係藉由運用EUV輻射(例如具有小於100nm、視情況在5nm至100nm之範圍內、視情況在4nm至20nm之範圍內(例如6.7nm或13.5nm)之波長)輻照基板之選定部分32來驅動。如上文所描述，EUV輻射與固體材料相互作用以釋放電子，該等電子接著用以驅動沈積製程。在一實施例中，如圖8中所示意性地描繪，藉由使EUV輻射光束86遍及基板W進行掃描來執行輻照。在EUV輻射光束86之示意性三角形區中，沈積於基板W之表面上之粒子88曝光至EUV輻射且曝光至由EUV輻射產生之電漿。此區中之淨效應為驅動沈積製程，使得粒子88被附接至基板W之表面。然而，在接近於使EUV輻射光束進行掃描之部位之區中，例如在EUV輻射光束86之後，存在由EUV輻射光束86產生之電漿87。此電漿可充當蝕刻劑且移除近來已藉由EUV輻射光束86沈積之材料。圖8中在EUV輻射光束86之左側上示意性地描繪藉由此蝕刻對粒子89之分離，該EUV輻射光束86向右(箭頭84)進行掃描。相比於其他材料，包括例如碳，硼對EUV輻射更透明且對電漿誘發之蝕刻製程具有抵抗性。因此減小歸因於蝕刻而丟失沈積材料的程度，藉此增加淨沈積速率。對蝕刻具有抵抗性允許使用掃描模式(代替步進模式或除了步進模式以外)，對於其他材料，歸因於電漿誘發之蝕刻增加至不可接受的程度，該等掃描模式將造成材料損 失。
在一實施例中，代替如以上實施例中任一者中所描述選擇性地沈積材料或除了選擇性地沈積材料以外，亦藉由移除材料來至少部分地界定材料之圖案化層中之圖案。在此等實施例中，沈積製程形成材料層。可以以上所描述之方式中之任一者來執行沈積製程，包括使用以下各操作中之一或多者：原子層沈積；化學氣相沈積；電漿增強型化學氣相沈積；磊晶；濺鍍；及電子束誘發之沈積。輻照經沈積材料層之選定部分。在一實施例中，材料層在輻照之前覆蓋全部底層或基板(亦即，材料層在輻照之前不包含圖案)。在其他實施例中，材料層包含第一圖案且輻照優化第一圖案以提供不同於第一圖案的第二圖案。輻射包含電子束。在一些實施例中，輻射進一步包含不同類型之輻射，諸如電磁輻射。在一實施例中，不同類型之輻射包含UV輻射、DUV輻射、EUV輻射，或UV、DUV及EUV輻射中之兩者或多於兩者之任何組合。輻照係使得移除選定部分中之材料層且藉此形成呈由選定部分界定之圖案之形式的材料層。在一實施例中，在至少被輻照之選定部分上方存在氫及氫電漿中之任一者或兩者的情況下來執行輻照。輻照及氫及/或氫電漿之組合致使在選定部分中選擇性地蝕刻掉材料層(其可包含固體及/或液體材料)(亦即，蝕刻發生於選定部分中而非選定部分外部之區域中)。
如上文所論述，輻照可用以選擇性地沈積材料且選擇性地移除材料。輻照亦可應以改質材料以改良沈積材料之品質(例如以移除缺陷或空位)。基於此等原理，可提供修復材料之預先存在之圖案化層之方法。
在一實施例中，其實例在下文參看圖14至圖18所描述，提 供使基板W上之材料之預先存在之圖案化層108的選定修復部分104經受修復製程之方法，該修復製程包含輻照材料之預先存在之圖案化層108。在一實施例中，使用具有小於100nm(視情況在5nm至100nm之範圍內、視情況在4nm至20nm之範圍內，例如6.7nm或13.5nm)之波長之EUV輻射來執行輻照。在圖14至圖18之實例中，藉由以下步驟提供材料之預先存在之圖案化層108。在第一步驟中，使基板W(圖14)經受沈積製程111以形成材料之沈積層100(圖15)。在第二步驟中，使材料之沈積層100經受圖案化製程112以形成材料之第一圖案化層102(圖16)。在第三步驟中，執行另一沈積製程113以基於材料之第一圖案化層102建置較厚的材料之圖案化層108(圖17)。材料之圖案化層108為將修復製程應用至之材料之預先存在之圖案化層108的實例。在應用修復製程之前，沈積製程111、圖案化製程112及/或另外沈積製程113中之缺陷可導致材料之圖案化層108中之缺陷。在所展示之示意性實例中，在材料之第一圖案化層102中描繪兩個缺陷。第一缺陷為材料之第一圖案化層102之部分106錯誤地遺失。第二缺陷為污染物粒子104存在於材料之第一圖案化層102之上表面上，在該上表面中圖案應已為平坦的。舉例而言，在使用影響被處理之整個晶圓之抗蝕劑塗佈製程的情況下，可能遇到污染物粒子。材料之第一圖案化層102中之此等缺陷(如圖16中所展示)導致在另外沈積製程113之後所產生的材料之圖案化層108中之對應缺陷(如圖17中所展示)。
在一實施例中，使圖17中所展示之材料之圖案化層108經受修復製程，其包含輻照114材料之圖案化層108以提供材料之經修復圖案化層110(圖18)。該輻照係使得藉由輻照選定修復部分104而在選定修復部分104中局部驅動修復製程。修復製程可被限制至選定修復部分 104，此係因為修復製程係由輻照至少部分地驅動。將輻照限定至選定修復部分(例如並不輻照其他部分或在低得多的範圍內輻照其他部分)致使修復製程主要或獨佔地在選定修復部分中發生，藉此提供修復製程之局部驅動。修復製程至少部分地校正材料之預先存在之圖案化層108中的一或多個缺陷。在一實施例中，修復製程包含在選定修復部分104中之以下各操作中之一或多者：材料改質；材料沈積；及材料移除。選定修復部分104之實例在圖17及圖18中加以描繪。選定修復部分104通常不到經受修復製程之基板W之上表面的全部。輻照因此經選擇性地導向至待修復之區域。並非全部選定修復部分104皆需要同時被輻照。可在不同時間輻照選定修復部分104之不同子部分。在所展示之實例中，選定修復部分104包含第一子部分104A及第二子部分104B。在此實例中，修復製程包含在第一子部分104A中沈積新材料(以修復由圖16中所展示之錯誤遺失部分106所引起的缺陷)且在第二子部分104B中移除材料(以修復由圖16中所展示之污染物粒子104引起的缺陷)。可在同一裝置中(例如藉由改變基板上方之組成環境)且在不同裝置之間不轉移基板W的情況下執行沈積及移除製程，藉此減小製程步驟之總數目且因此，減小修復製程之缺陷度。可使用藉由輻照局部驅動沈積製程的以上所描述之方法中之任一者來執行材料沈積。舉例而言，可藉由基板W上方之含有適合於支援沈積製程之物種的組成環境，諸如合適前驅體材料及/或共反應物材料及/或催化劑材料來執行材料沈積。可藉由提供在存在輻照的情況下促成局域化蝕刻之組成環境，諸如含有氫及氫電漿中之任一者或兩者之氛圍來執行材料移除。在待移除之材料包含碳基材料之狀況下，可在存在在存在輻照的情況下促成碳之蝕刻的材料的情況下執行輻照，諸如以下各者中之一或多者：H2O、XeF2、NH3 及O2。材料移除可包含移除表面上之污染物(例如以清潔表面)及/或蝕刻錯誤形成之結構(如在圖14至圖18之實例中)。EUV輻射有效地用於解離例如化學吸附原子，此用於自表面移除污染。替代地，EUV產生之二次電子可在於合適組成環境中執行時促進吸附原子化性吸附，此可允許工程化2D材料之電子結構。在一實施例中，材料移除用以使錯誤地連接到一起之結構分離。可在不同時間執行新材料之沈積及材料之移除，在其之間沖洗基板W上方之組成環境。
在一實施例中，預先存在材料之改質包含修復沈積材料中之內部缺陷。舉例而言，改質可包含增加材料之結晶度。待修復之缺陷可包括錯誤地組態於沈積材料晶格或晶格空位中之原子。
已觀測到定向EUV曝光在裸石墨烯中誘發缺陷。因此，在輻照期間藉由產生具有較低能量之二次電子而降頻轉換EUV光子可為有益的。舉例而言，約90eV之入射EUV光子之能量可能過高而無法與被吸附物在化學上相互作用。自EUV光子導出之二次電子可具有在0.1eV至10eV之範圍內之能量，其更適合於與被吸附物在化學上相互作用。所產生之二次電子可經調諧至所要能帶以最佳化沈積材料之改質(例如恢復空位、移除污染物、修復內部缺陷)。
在形成材料之圖案化層之上述方法中的任一者中，材料之圖案化層可包含將存在於被製造之器件(例如IC器件)中的最終材料。舉例而言，最終材料可包含二維材料，諸如以下各者中之一或多者：石墨烯、六方氮化硼(hBN)及過渡金屬二硫屬化物(TMD)。替代地或另外，材料之圖案化層可包含將在功能上貢獻於一或多個後續製造步驟之輔助圖案。在一實施例中，輔助材料充當硬式光罩(當例如由非晶C形成時)。在一實施 例中，輔助材料充當增強光電子良率之材料(當例如包含Sn、In及/或其化合物中之一或多者時)。在一實施例中，輔助材料充當前用於一或多個後續沈積步驟之驅體及/或共反應物及/或催化劑(例如金屬及其化合物)。
在以上所描述之實施例中之任一者中及在其他實施例中，可將輻射驅動沈積製程應用至包含複數個層之基板W。複數個層可包含作為該等層中之一者之矽晶圓及沈積於矽晶圓上(例如藉由旋塗)之一個或多個其他層。圖9描繪提供具有第一層W1(例如旋塗層)及第二層W2(例如矽晶圓及/或SiO2層)之基板W的實例組態。在一實施例中，自具有複數個層之基板W(諸如在圖9中)開始，輻照基板W之表面之選定部分32。輻照在圖9至圖13中藉由筆直的向下定向箭頭示意性地描繪。在圖9之狀況下，輻射照射於第一層W1上。在沈積製程期間執行輻照。該輻照係使得在選定部分32中局部地驅動沈積製程且藉此形成呈由該選定部分32界定之圖案之形式的沈積材料層30。沈積製程因此為輻射驅動沈積製程。輻射驅動沈積製程可根據以上參看圖1至圖8所描述之機制中之任一者繼續進行。在此實施例中，在輻照選定部分32之前存在第一層W1及第二層W2。第一層W1及第二層W2因此皆不藉由輻射驅動沈積製程而形成。輻射驅動沈積製程在基板W之第一層W1上形成沈積材料層30。第一層W1提供於第二層W2上。
在一實施例中，第一層W1與第二層W2相比經組態(例如藉由選擇第一層W1之合適組成)為具有相對於用於輻射驅動沈積製程之輻射的每單位深度之較高吸收率。在一實施例中，與在不存在第一層W1的情況下直接對第二層W2執行沈積製程之情形相比，第一層W1相對於沈積製程充當催化劑使得該沈積製程可在較低溫度下繼續進行。在一實施例中， 第一層W1與第二層W2相比具有相對於用於輻射驅動沈積製程之輻射的每單位深度之較高吸收率，且在不存在第一層W1的情況下直接對第二層W2執行沈積製程之情形相比，第一層W1相對於沈積製程充當催化劑使得該沈積製程可在較低溫度下繼續進行。
提供具有相對較高吸收率(例如與第二層W2相比，相對於用於輻射驅動沈積製程之輻射的每單位深度之較高吸收率)之第一層W1有助於藉由增加光子與直接鄰近於待沈積材料之部位的基板W之部分相互作用之程度而促進高效驅動輻射驅動沈積製程。該增加之相互作用可例如增強參與沈積製程的二次電子之產生。此機制可在用於輻射驅動沈積製程之輻射包含EUV輻射的情況下特別有利。
選擇第一層W1來充當催化劑會允許沈積製程與在不存在催化劑的情況下將可能之情形相比，在較低溫度下有效地繼續進行。在較低溫度下執行該沈積會降低先前沈積層損壞之風險。第一層W1之催化作用之性質可採取各種形式。在一類實施例中，催化作用包含促進參與沈積製程的反應物之化學分解或轉化。舉例而言，在藉由輻射驅動沈積製程形成之沈積材料層包含石墨烯之狀況下，催化作用可包含促進氣態烴(諸如甲烷)之較低溫度化學分解(例如使用過渡金屬催化劑，諸如Cu、Fe、Co或Ni)。
在一實施例中，第二層W2包含矽晶圓。在一實施例中，第一層W1直接提供於第二層W2上(亦即使得第一層W1與第二層W2直接接觸)。在其他實施例中，一或多個其他層可提供於第二層W2與第一層W1之間。在一實施例中，第一層W1包含平面未經圖案化層。在一實施例中，第一層W1覆蓋第二層W2之大多數或全部，至少在第二層W2之一側 上。在一實施例中，第一層W1係藉由旋塗而形成。
用於第一層W1及第二層W2之組成之各種組合係可能的。在一類實施例中，第一層W1包含金屬或金屬氧化物。許多金屬及金屬氧化物為EUV輻射之良好吸收體並且展示用於許多沈積製程之催化行為。在一實施例中，第一層W1包含Ag、Sn、In及/或Ag、Sn及/或In之一或多個化合物。在一實施例中，第一層包含AgO2及/或SnO2。在一實施例中，第一層W2包含過渡金屬及/或過渡金屬合金及/或過渡金屬氧化物。在一個特定實施例中，第一層W1包含Cu且使用輻射驅動沈積製程形成之沈積材料包含石墨烯。在另一實施例中，第一層W1包含Mo及/或Mo之碳化物。多層石墨烯可直接生長於Mo及/或Mo之碳化物上，視情況經由固體非晶碳作為前驅體。
在一實施例中，方法進一步包含在由沈積材料層30局部催化之製程中使第一層W1退火以改質該第一層W1。在一實施例中，第一層W1包含非晶碳且使用輻射驅動沈積製程形成之沈積材料包含用於使用非晶碳作為前驅體在退火製程中使石墨烯生長的催化劑。在此類型之實施例中，第二層W2可包含例如SiO2。在一實施例中，催化劑包含Mo及/或Mo之碳化物及/或催化石墨烯自非晶碳前驅體之生長的另一合適過渡金屬或過渡金屬化合物(例如Ni及Ni與C及/或Si之化合物)。根據此途徑石墨烯之生長可經由自非晶碳開始的固相反應發生。輻射驅動沈積製程允許以所要圖案準確地沈積催化劑。可在已完成催化劑下方之石墨烯之生長之後移除經沈積催化劑，藉此提供石墨烯之圖案化層(在例如SiO2層上)。
參看圖1至圖8所描述的實施例中之任一者(其中在輻射驅動沈積製程之後執行退火步驟)可使用如上文所描述具有第一層W1及第二 層W2的基板W來執行。
在另一實施例中，使用以上實施例中之任一者之輻射驅動沈積製程所形成之材料層30係用以接種另一沈積製程。圖10及圖11示意性地描繪兩個實例製程流程。
在圖10之(a)中，在沈積製程期間輻照基板W之表面之選定部分32。該輻照係使得在選定部分32中局部地驅動沈積製程且藉此形成呈由該選定部分32界定之圖案之形式的沈積材料層30。可使用以上所描述之技術中之任一者來執行此輻射驅動沈積製程。在圖10之(b)中，執行另外沈積製程。該另外沈積製程係由藉由輻射驅動沈積製程形成(在圖10之(a)之步驟中)的沈積材料層30之沈積材料接種。沈積材料層30在此狀況下可被稱作晶種層。該另外沈積製程形成另外沈積材料92。另外沈積材料92自充當晶種材料的沈積材料層30之沈積材料開始生長(在圖10之(b)之定向中水平地向外)。取決於所涉及之材料，可存在各種接種機制。沈積材料層30可例如在接種製程期間充當以下各者中之任何一或多者：催化劑；前驅體；共反應物；及將存在於中被製造之器件中的最終材料。舉例而言，在另外沈積材料92包含石墨烯(作為最終材料)之狀況下，充當晶種層之沈積材料層30可包含碳。
使用輻射驅動沈積製程以沈積晶種材料會允許以高空間準確度定位及/或圖案化晶種材料。以高準確度定位晶種材料可改良藉由使另外沈積材料92自晶種材料生長而形成的特徵之空間精度。晶種材料之位置界定生長將開始之部位。以高準確度圖案化晶種材料藉由使另外沈積材料92自晶種材料生長而有助於形成高品質結晶材料。舉例而言，晶種材料可經圖案化以可靠地促成另外沈積材料92自呈具有較佳定向之結晶形態的 晶種材料生長。若來自不同晶種區中之每一者之生長以相同方式定向，則使用自晶種材料之最初分離之晶種區開始的另外沈積材料92之生長所形成之二維材料可具有較高品質。
圖11之(a)及圖11之(b)描繪關於圖10之(a)及圖10之(b)之配置的變化，其中使用用以局部驅動另外沈積製程之輻照來執行該另外沈積製程以至少部分地界定使用該另外沈積製程所形成的另外材料92之圖案。該圖案可由充當晶種材料的先前沈積材料30(例如先前沈積材料30之空間圖案)部分地界定且在另外沈積製程期間由輻照(例如輻照之空間圖案)部分地界定。因此，提供至少兩個不同步驟兩者使用輻射驅動沈積製程以界定沈積材料之部位的製程：第一步驟沈積晶種材料且第二步驟沈積由晶種材料接種之材料。該兩個步驟中所使用之輻射可採取以上參看圖1至圖8所描述之形式中的任一者。針對該兩個步驟之輻射可相同或不同。在一類實施例中，在不同微影機器中執行該兩個不同的輻射驅動沈積步驟。在另一類實施例中，在單一共同微影機器中執行該兩個不同的輻射驅動沈積步驟。
圖12之(a)及圖12之(b)描繪關於圖11之(a)及圖11之(b)之配置的變化，其中第一步驟(圖12之(a))包含使用並非輻射驅動之沈積製程在基板W上沈積呈初始圖案形式的充當晶種材料的材料層94。在此狀況下，僅第二步驟因此包含材料之輻射驅動沈積。此可藉由允許使用替代沈積技術以沈積晶種材料(例如噴墨沈積或電子束誘發沈積)而促進製造簡易性及/或高產出率，同時歸因於由輻射驅動第二步驟(圖12之(b))提供之高空間解析度，仍允許以高部位精度及/或銳邊緣形成最終特徵。
在一實施例中，晶種材料之沈積(無論是否藉由輻射驅動沈 積製程)包含經由多個(像素化)曝光以像素化方式沈積晶種材料之多個不同區。此途徑確保在每一區之沈積期間之局域化學反應獨立於在全部其他區之沈積期間的局域化學反應，藉此避免了對調適待形成之區之圖案以考量來自其他區之化學效應之需要。
在以上參看圖10至圖12所描述之實施例中，在第一步驟(圖10之(a)、圖11之(a)或圖12之(a))中形成之材料30或94充當晶種材料以用於第二步驟(圖10之(b)、圖11之(b)或圖12之(b))中之後續另外沈積製程。此等實施例中之任一者可經修改使得第一步驟中所形成之沈積材料30用以局部抑制生長而非接種晶種成長。生長之局部抑制可包含阻擋存在沈積材料30之區中之生長。對應於圖11之(a)及圖11之(b)之配置之修改的實例組態展示於圖13之(a)及圖13之(b)中。在此實施例中，在第一步驟(圖13之(a))中所形成之沈積材料層30之組成經選擇為使得局部抑制在第二步驟(圖13之(b))中所執行之另外沈積製程中所形成的另外材料92之生長。在一實施例中，沈積材料層30包含經選擇為提供生長之局部抑制之奈米粒子。在待形成之另外材料92包含MoS2或WS2之狀況下，用以局部抑制生長之沈積材料層30可包含Ni或Co(其已被發現在MoS2或WS2之薄片周邊處最穩定)。沈積材料層30可例如經圖案化以便界定待形成於基板W上之另外材料92之預期形狀的輪廓。另外沈積製程中另外材料92之生長因此可在所界定輪廓內之部位處開始(例如藉由接種)且在全部方向上繼續直至達成輪廓為止(此抑制或阻擋生長超出該輪廓)。此製程導致所界定輪廓內之區填充有另外材料92，藉此可靠地形成呈預期形狀之另外材料92。在第一步驟中使用輻射驅動沈積會允許以高準確度定位及/或圖案化沈積材料30，此允許以高準確度控制藉由另外沈積製程形成之另外材料92之形 狀。在一實施例中，材料層30以包含一或多個封閉回圈之圖案(由輻照界定)形式形成。封閉回圈界定區之封閉輪廓，在該等區內，另外材料92可生長而洩漏至不應存在該另外材料92之區中。在所展示之實例中第二步驟(圖13之(b))亦包含輻射驅動沈積製程，但此並非必需的。可在無任何輻射驅動的情況下執行第二步驟(圖13之(b))或與第一步驟(例如使用較便宜微影裝置)相比可在較低解析度下執行輻射驅動，而不會過度減小另外材料92之最終圖案之準確度(此係由於由準確形成之沈積材料30對圖案之約束)。
可使用以下條項進一步描述實施例：
1.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及使該沈積材料退火以改質該沈積材料。
2.如條項1之方法，其中該沈積製程經組態以形成一單層。
3.如條項2之方法，其中按順序執行用以驅動該沈積製程之該輻照及用以退火之該輻照，且重複該順序以在該選定部分中逐漸積聚該沈積材料之多個單層。
4.如任一前述條項之方法，其中該沈積材料之該退火包含：一第一步驟，其中將全部該基板預加熱至高於室溫之一目標溫度；及在該第一步驟之後的一第二步驟，其中將該基板之一選定局部區加熱至高於該目標溫度之一溫度，該選定局部區小於該整個基板。
5.如任一前述條項之方法，其中：一第一輻射源用以提供用以驅動該沈積製程之該輻照；一第二輻射源用以使該沈積材料退火；且該第一輻射源不同於該第二輻射源。
6.如條項5之方法，其中該第一輻射源及該第二輻射源自該基板之相對側輻照該基板。
7.如條項5之方法，其中該第一輻射源及該第二輻射源自該基板之同一側輻照該基板。
8.如條項1至4中任一項之方法，其中在不同時間使用該同一輻射源以提供用以驅動該沈積製程之該輻照及用以使該沈積材料退火之輻照。
9.如條項8之方法，其中以比用以使該沈積材料退火之該輻照更精細的一空間解析度來執行用以驅動該沈積製程之該輻照。
10.如條項8或9之方法，其中用以驅動該沈積製程之該輻照及用以使該沈積材料退火之該輻照使用具有小於100nm之一波長之輻射。
11.如條項8至10中任一項之方法，其中使用用以圖案化一輻射光束且藉此界定該沈積材料層之該圖案的一圖案化器件來執行用以驅動該沈積製程之該輻照，且使用一不同圖案化器件或不使用圖案化器件來執行用以使該沈積材料退火之該輻照。
12.如任一前述條項之方法，其中該沈積材料之該改質包含增加該沈積材料之一結晶度。
13.如任一前述條項之方法，其中使用具有小於100nm之一波長之電磁輻射來執行用以驅動該沈積製程之該輻照。
14.如任一前述條項之方法，其中該沈積材料包含碳。
15.如條項1至13中任一項之方法，其中該沈積材料包含硼。
16.如任一前述條項之方法，其中：使用具有小於100nm之一波長之輻射結合以下各者中之一或多者來執行用以驅動該沈積製程之該輻照：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射。
17.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：使用具有小於100nm之一波長之輻射結合以下各者中之一或多者來執行該輻照：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射。
18.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間運用具有小於100nm之一波長的電磁輻射輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定區中局部地驅動該沈積製程且藉此致使該沈積製程形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一材料層，其中該沈積材料包含硼。
19.如條項18之方法，其中藉由使一輻射光束遍及該基板進行掃描來執行對該選定部分之該輻照。
20.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：使用一沈積製程以形成一材料層；及運用包含一電子束之輻射來輻照該材料層之一選定部分，該輻照係 使得移除該選定部分中之該材料層且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一材料層。
21.如條項20之方法，其中在至少被輻照之該選定部分上方存在氫及氫電漿中之任一者或兩者的情況下來執行該輻照。
22.如任一前述條項之方法，其中該沈積製程包含以下各者中之一或多者：原子層沈積；化學氣相沈積；電漿增強型化學氣相沈積；磊晶；濺鍍；及電子束誘發之沈積。
23.如任一前述條項之方法，其中：在該輻射驅動沈積製程期間該輻照該基板之該表面的該選定部分之前，該基板包含至少一第一層及一第二層；該輻射驅動沈積製程在該基板之該第一層上形成該沈積材料層；且滿足了以下情形中之任一者或兩者：a)該第一層與該第二層相比具有相對於用於該輻射驅動沈積製程之該輻射的每單位深度之一較高吸收率；及b)與在不存在該第一層的情況下直接對該第二層執行該沈積製程之情形相比，該第一層相對於該輻射驅動沈積製程充當一催化劑使得該沈積製程可在一較低溫度下繼續進行。
24.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：在該輻射驅動沈積製程期間該輻照該基板之該表面的該選定部分之前，該基板包含至少一第一層及一第二層；該輻射驅動沈積製程在該基板之該第一層上形成該沈積材料層；且 滿足了以下情形中之任一者或兩者：a)該第一層與該第二層相比具有相對於用於該輻射驅動沈積製程之該輻射的每單位深度之一較高吸收率；及b)與在不存在該第一層的情況下直接對該第二層執行該沈積製程之情形相比，該第一層相對於該輻射驅動沈積製程充當一催化劑使得該沈積製程可在一較低溫度下繼續進行。
25.如任一前述條項之方法，其進一步包含執行由藉由該輻射驅動沈積製程形成之該沈積材料層之沈積材料接種或局部抑制的一另外沈積製程。
26.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：該方法包含執行由藉由該輻射驅動沈積製程形成之該沈積材料層之沈積材料接種或局部抑制的一另外沈積製程。
27.如條項25或26之方法，其中使用用以局部驅動該另外沈積製程之輻照來執行該另外沈積製程以至少部分地界定使用該另外沈積製程所形成之另外材料之一圖案。
28.如任一前述條項之方法，其中該輻射驅動沈積製程係由在較早時間形成的沈積材料接種或局部抑制。
29.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：將呈一初始圖案形式之一材料層提供於一基板上；及在由該初始圖案中之該材料層之材料接種或局部抑制的一沈積製程期間輻照該基板之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該 沈積製程且藉此形成呈由該選定部分至少部分地界定之一圖案之形式的一沈積材料層。
30.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層，其中：在該輻射驅動沈積製程期間該輻照該基板之該表面的該選定部分之前，該基板包含至少一第一層及一第二層；該輻射驅動沈積製程在該基板之該第一層上形成該沈積材料層；且該方法進一步包含在由該沈積材料層局部催化之一製程中使該第一層退火以改質該第一層。
31.如條項30之方法，其中該第一層包含非晶碳且該第一層之該改質包含由該非晶碳形成石墨烯。
32.一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：輻照一基板上之材料之一預先存在之圖案化層的一選定修復部分，該輻照係使得在該選定修復部分中局部驅動一修復製程以至少部分地校正材料之該預先存在之圖案化層中的一或多個缺陷，該修復製程包含在該選定修復部分中進行以下操作中之一或多者：材料改質；材料沈積；及材料移除。
33.如條項32之方法，其中該修復製程包含在該選定修復部分之一第一子部分中沈積新材料且在該選定修復部分之一第二子部分中移除材料。
34.如條項32或33之方法，其中使用具有小於100nm之一波長之輻 射來執行該輻照。
35.一種形成一半導體器件之方法，其包含使用如任一前述條項之方法以在該器件中形成至少一個層。
36.一種用於形成材料之一圖案化層之裝置，其包含：一輻照系統，其經組態以在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及一退火系統，其經組態以使該沈積材料退火以改質該沈積材料。
37.一種用於形成材料之一圖案化層之裝置，其包含：一第一輻照系統，其經組態以在一沈積製程期間運用具有小於100nm之一波長之輻射來輻照一基板之一表面之一選定部分；及一第二輻照系統，其經組態以在該沈積製程期間運用以下各者中之一或多者來輻照該基板之該表面之該選定部分：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射，其中：該第一輻照系統及該第二輻照系統經組態為使得該輻照在該選定部分中局部驅動該沈積製程，以致使形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層。
38.如條項36或37之裝置，其中該輻照系統包含一微影裝置，該微影裝置經組態以藉由將一經圖案化輻射光束自一圖案化器件投影至該基板上而提供對該選定部分之輻照。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中微影裝置之使用，但應理解，本文中所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示 器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述方式不同之其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性，而非限制性的。因此，對於熟習此項技術者而言將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍的範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
30:材料之圖案化層/沈積材料/沈積材料層
52:第二前驅體材料
W:基板

Claims (14)

  1. 一種形成材料之一圖案化層之方法，其包含：在一沈積製程期間輻照(irradiate)一基板之一表面之一選定部分，該輻照(irradiation)係使得在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及使該沈積材料退火以改質(modify)該沈積材料，其中使用具有小於100nm之一波長之電磁輻射來執行驅動該沈積製程之該輻照。
  2. 如請求項1之方法，其中該沈積製程經組態以形成一單層。
  3. 如請求項2之方法，其中按順序執行用以驅動該沈積製程之該輻照及用以退火之該輻照，且重複該順序以在該選定部分中逐漸積聚(build up)該沈積材料之多個單層。
  4. 如請求項1之方法，其中該沈積材料之該退火包含：一第一步驟，其中將全部該基板預加熱至高於室溫之一目標溫度；及在該第一步驟之後的一第二步驟，其中將該基板之一選定局部區加熱至高於該目標溫度之一溫度，該選定局部區小於該整個基板。
  5. 如請求項1之方法，其中： 一第一輻射源用以提供用以驅動該沈積製程之該輻照；一第二輻射源用以使該沈積材料退火；且該第一輻射源不同於該第二輻射源。
  6. 如請求項1之方法，其中在不同時間使用該同一輻射源以提供用以驅動該沈積製程之該輻照及用以使該沈積材料退火之輻照。
  7. 如請求項6之方法，其中以比用以使該沈積材料退火之該輻照更精細的一空間解析度來執行用以驅動該沈積製程之該輻照。
  8. 如請求項6之方法，其中使用用以圖案化一輻射光束且藉此界定該沈積材料層之該圖案的一圖案化器件來執行用以驅動該沈積製程之該輻照，且使用一不同圖案化器件或不使用圖案化器件來執行用以使該沈積材料退火之該輻照。
  9. 如請求項1之方法，其中該沈積材料之該改質包含：增加該沈積材料之一結晶度(crystallinity)。
  10. 如請求項1之方法，其中該沈積材料包含碳。
  11. 如請求項1之方法，其中該沈積材料包含硼。
  12. 如請求項1之方法，其中： 該電磁輻射結合以下各者中之一或多者來執行：一電子束；具有在100nm至400nm之範圍內之一波長之輻射；及雷射輻射。
  13. 一種用於形成材料之一圖案化層之裝置，其包含：一輻照系統，其經組態以在一沈積製程期間輻照一基板之一表面之一選定部分，該輻照使用具有小於100nm之一波長之電磁輻射以在該選定部分中局部驅動該沈積製程且藉此形成呈由該選定部分界定之一圖案之形式的一沈積材料層；及一退火系統，其經組態以使該沈積材料退火以改質該沈積材料。
  14. 如請求項13之裝置，其中該輻照系統包含一微影裝置，該微影裝置經組態以藉由將一經圖案化輻射光束自一圖案化器件投影至該基板上而提供對該選定部分之輻照。
TW109111971A 2019-04-12 2020-04-09 形成材料之圖案化層之方法及裝置 TWI734441B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19168949.6 2019-04-12
EP19168949.6A EP3722457A1 (en) 2019-04-12 2019-04-12 Method and apparatus for forming a patterned layer of material
EP19178048 2019-06-04
EP19178048.5 2019-06-04
EP19215592 2019-12-12
EP19215592.7 2019-12-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202104637A TW202104637A (zh) 2021-02-01
TWI734441B true TWI734441B (zh) 2021-07-21

Family

ID=69845443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109111971A TWI734441B (zh) 2019-04-12 2020-04-09 形成材料之圖案化層之方法及裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220213593A1 (zh)
KR (1) KR102639026B1 (zh)
CN (1) CN113811635A (zh)
TW (1) TWI734441B (zh)
WO (1) WO2020207759A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022106157A1 (en) 2020-11-18 2022-05-27 Asml Netherlands B.V. Method of forming a patterned layer of material
EP4001455A1 (en) 2020-11-18 2022-05-25 ASML Netherlands B.V. Method of forming a patterned layer of material
US20220377907A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Mellanox Technologies, Ltd. Process for localized repair of graphene-coated lamination stacks and printed circuit boards
EP4206823A1 (en) 2021-12-30 2023-07-05 ASML Netherlands B.V. Method of patterning a target layer, apparatus for patterning a target layer
WO2024002578A1 (en) 2022-06-27 2024-01-04 Asml Netherlands B.V. Material, method and apparatus for forming a patterned layer of 2d material
EP4343020A1 (en) 2022-09-21 2024-03-27 ASML Netherlands B.V. Method of forming a patterned layer of material, apparatus for forming a patterned layer of material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309798B1 (en) * 1996-05-08 2001-10-30 Studiengesellschaft Kohle Mbh Lithographical process for production of nanostructures on surfaces
US6627538B2 (en) * 2000-12-30 2003-09-30 Intel Corporation Focused ion beam deposition
EP2199434A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-23 FEI Company Method for forming microscopic structures on a substrate

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4701347A (en) * 1986-04-18 1987-10-20 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Method for growing patterned metal layers
JPH069198B2 (ja) * 1990-03-29 1994-02-02 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
US20030141573A1 (en) * 2000-06-08 2003-07-31 Ross Matthew F. Electron beam annealing of metals, alloys, nitrides and silicides
US20030124821A1 (en) * 2001-12-28 2003-07-03 Robertson Lance Stanford Versatile system for forming shallow semiconductor device features
SG121818A1 (en) 2002-11-12 2006-05-26 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
SG115693A1 (en) * 2003-05-21 2005-10-28 Asml Netherlands Bv Method for coating a substrate for euv lithography and substrate with photoresist layer
GB0320491D0 (en) * 2003-09-02 2003-10-01 Plastic Logic Ltd Multi-level patterning
JP2006278532A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Toshiba Corp 熱処理方法及び半導体装置の製造方法
US9040226B2 (en) * 2013-05-13 2015-05-26 Macdermid Printing Solutions, Llc Method of improving print performance in flexographic printing plates
US20150162487A1 (en) * 2013-09-16 2015-06-11 Solexel, Inc. Aluminum oxide passivation for solar cells
SG11202008268RA (en) * 2018-03-19 2020-10-29 Applied Materials Inc Methods for depositing coatings on aerospace components

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309798B1 (en) * 1996-05-08 2001-10-30 Studiengesellschaft Kohle Mbh Lithographical process for production of nanostructures on surfaces
US6627538B2 (en) * 2000-12-30 2003-09-30 Intel Corporation Focused ion beam deposition
EP2199434A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-23 FEI Company Method for forming microscopic structures on a substrate

Also Published As

Publication number Publication date
TW202104637A (zh) 2021-02-01
KR20210137169A (ko) 2021-11-17
KR102639026B1 (ko) 2024-02-21
WO2020207759A1 (en) 2020-10-15
US20220213593A1 (en) 2022-07-07
CN113811635A (zh) 2021-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI734441B (zh) 形成材料之圖案化層之方法及裝置
JP2024045257A (ja) Ｅｕｖパターン化可能ハードマスクを形成するための方法
JP4481592B2 (ja) 集束された電子ビームによって誘導された化学反応を用いた材料表面のエッチング方法
TWI714973B (zh) 形成材料之圖案化層之方法及裝置
JP7382512B2 (ja) 照射フォトレジストパターニングのための統合乾式プロセス
JP2006504136A5 (zh)
CN105895508B (zh) 用于掩模修复的耐用金属膜沉积
US20240011150A1 (en) Method and apparatus for forming a patterned layer of carbon, method of forming a patterned layer of material
Liu et al. Top-down fabrication of nanostructures
TW202138605A (zh) 用於形成材料之圖案化層的方法及裝置
EP3722457A1 (en) Method and apparatus for forming a patterned layer of material
EP3534211A1 (en) Method and apparatus for forming a patterned layer of material
Harris-Jones et al. Smoothing of substrate pits using ion beam deposition for EUV lithography
JP5673329B2 (ja) シリコン酸化物加工方法
TW202430681A (zh) 形成經圖案化之材料層之方法及形成經圖案化之材料層之設備
TW202347019A (zh) 用於光罩修復的方法與裝置
KR20090043335A (ko) 포토 마스크의 제조방법
Amano et al. FIB-CVD technology for EUV mask repair