TWI744451B - 用於光阻層中場引導酸輪廓控制的設備 - Google Patents

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Abstract

於此所述的實施方式關於一種用於處理基板的設備和方法。更具體地，提供了一種具有可移動電極的處理腔室，用於在填充有流體的處理容積內產生平行場。在一個實施方式中，處理腔室的長軸線垂直地定向，且基板支撐件與沿著處理腔室的長軸線延伸的複數個可移動電極相對設置。在某些實施方式中，基板支撐件是電浮動的且能夠在處理基板期間圍繞處理腔室的短軸線旋轉。

Description

用於光阻層中場引導酸輪廓控制的設備
本揭露書的實施方式一般關於用於處理基板的設備。更具體地，於此所述的實施方式關於處理設置有光阻層於上的基板的設備。
積體電路已經發展成可在單個晶片上包括數百萬個部件（如，電晶體、電容和電阻）的複雜裝置。光刻可用以形成晶片上的部件。通常光刻的處理涉及幾個階段。首先，在基板上形成光阻層。光阻層可藉由(例如)旋塗而形成。化學放大的光阻可包括阻劑樹脂和光酸產生劑。光酸產生劑在隨後的曝光階段中曝露於電磁輻射時會改變光阻在顯影處理中的溶解度。電磁輻射可具有任何合適的波長，諸如極紫外區域中的波長。電磁輻射可來自任何合適的源，諸如(例如)193nm的ArF雷射、電子束、離子束，或其他源。接著可在曝光前烘烤處理中移除過量的溶劑。
在曝光階段，可使用光遮罩或遮罩板來選擇性地將設置在基板上的光阻層的某些區域曝露於電磁輻射。其他曝光方法可為無遮罩曝光方法。曝光可分解光酸產生劑，光酸產生劑產生酸並在阻劑樹脂中產生潛在的酸性圖像（至少部分由「潛在圖像線」界定）。在曝光之後，基板可在曝光後烘烤處理中被加熱。在曝光後烘烤處理中，光酸產生劑產生的酸與光阻層中的阻劑樹脂發生反應，在後續的顯影處理期間改變光阻層的阻劑的溶解度。
在曝光後烘烤之後，可使基板及(特別是)光阻層顯影和漂洗。在顯影和漂洗之後，接著在基板上形成圖案化的光阻層，以便經由各種蝕刻處理將圖案轉移到被圖案化的光阻層中的開口所曝露的下面的材料層。然而，光刻曝光處理的不準確控制或低分辨率可能導致光阻層形成具有非期望的尺寸，諸如不可接受的線寬粗糙（LWR）。此外，在曝光處理期間，由光酸產生劑產生的酸可能隨機地擴散，包括遮罩下不希望擴散酸的區域。這種不希望的擴散可能在圖案化的光阻層與開口的界面處產生非期望的擺動及/或非期望的粗糙輪廓。光阻層的線寬粗糙（LWR）和非期望的輪廓可能導致不準確的特徵轉移到下面的材料層，這可能導致裝置失效及/或產出損失。
因此，存在有用於改善光阻層中的輪廓控制的設備和方法的需求。
在一個實施方式中，提供了一種用於處理基板的設備。設備包括：腔室主體，界定具有側壁的處理容積。處理容積的長軸線垂直地定向，且處理容積的短軸線水平地定向。可移動的門耦接到腔室主體，真空卡盤耦接到門，且滑動密封件耦接到腔室主體的側壁並至少部分地界定處理容積的一部分。複數個可移動電極設置在與真空卡盤相對的處理容積中，且複數個軸從複數個電極延伸。軸延伸透過滑動密封件，且馬達耦接到複數個軸。
在另一個實施方式中，提供了一種用於處理基板的設備。設備包括：腔室主體，界定具有側壁的處理容積；複數個第一流體埠，形成在腔室主體的側壁中；及複數個第二流體埠，形成在與複數個第一流體埠相對的腔室主體的側壁中。設備還包括：可移動的門，耦接到腔室主體；真空卡盤，耦接到門；滑動密封件，耦接到腔室主體的側壁並至少部分地界定處理容積的一部分。另外，設備包括：複數個可移動電極，設置在與真空卡盤相對的處理容積中；複數個軸，從複數個電極延伸且軸延伸透過滑動密封件；及馬達，耦接到複數個軸。
在又另一個實施方式中，提供了一種用於處理基板的設備。設備包括：腔室主體，界定具有側壁的處理容積，且處理容積的長軸線垂直地定向和處理容積的短軸線水平地定向。設備還包括：複數個第一流體埠，形成在腔室主體的側壁中；及複數個第二流體埠，沿著處理容積的長軸線形成在與複數個第一流體埠相對的腔室主體的側壁中。此外，設備包括：可移動的門，耦接到腔室主體；真空卡盤，具有加熱元件設置於中，耦接到門；及滑動真空密封件，耦接到腔室主體的側壁，並至少部分地界定處理容積的一部分。另外，設備包括：複數個可移動電極，設置在與真空卡盤相對的處理容積中；複數個軸，從複數個電極延伸，軸透過滑動密封件延伸到與處理容積相對設置的空腔中；及馬達，耦接到複數個軸。
於此所述的實施方式關於一種用於處理基板的設備和方法。更具體地，提供了一種具有可移動電極的處理腔室，用於在填充有流體的處理容積內產生與基板平行的場。在一個實施方式中，處理腔室的長軸線垂直地定向，且基板支撐件與沿著處理腔室的長軸線延伸的複數個可移動電極相對設置。在某些實施方式中，基板支撐件是電浮動的且能夠在處理基板期間圍繞處理腔室的短軸線旋轉。
第1圖顯示了根據於此所述的實施方式的處理腔室100的示意性橫截面圖。在一個實施方式中，處理腔室100經配置用於執行浸沒場導向後曝光烘烤（iFGPEB）處理。腔室100被定位在垂直定向上，使得當正在處理基板時，基板的長軸線垂直地定向且基板的短軸線水平地定向。儘管所顯示的實施方式涉及處於垂直定向的腔室100，但可預期腔室100可有利地以水平定向來實施。腔室100包括腔室主體102，腔室主體102由金屬材料（諸如鋁、不銹鋼）及其合金和組合製成。替代地，腔室主體102由諸如聚四氟乙烯（PTFE）的聚合物材料或諸如聚醚醚酮（PEEK）的高溫塑膠製成。
主體102至少部分地界定處理容積104於其中。例如，主體102的側壁148界定了處理容積104的直徑。處理容積104的長軸線經垂直地定向，且處理容積104的短軸線經水平地定向。複數個第一流體埠126透過側壁148形成在腔室主體102中。複數個第二流體埠128亦形成在與複數個第一流體埠126相對的腔室主體102的側壁148中。複數個第一流體埠126經由第一導管134與處理流體源132流體連通。複數個第二流體埠128經由第二導管138與流體出口136流體連通。處理流體源132(無論是單獨或與其他設備相結合)經配置以在流體進入處理容積104之前將處理流體預熱至在約70℃與約130℃之間的溫度，諸如約110℃。
在一個實施方式中，淨化氣體源150還經由第一流體導管134和複數個第一流體埠126與處理容積104流體連通。淨化氣體源150提供的氣體可包括氮氣、氬氣、其它惰性氣體及類似者，以在iFGPEB處理期間或之後淨化處理容積104。在一個實施方式中，來自淨化氣體源150的淨化氣體被提供給處理容積104，以從處理容積104移除處理流體。在另一個實施方式中，淨化氣體可用於在用處理流體處理基板之後乾燥基板。當需要時，淨化氣體可經由流體出口136從處理容積104排出。
門106可操作地耦接到腔室主體102。在所示的實施方式中，門106定向在處理位置中，使得門106鄰近腔室主體102設置並鄰接腔室主體102。門106從類似於為腔室主體102選擇的材料的材料製成。替代地，腔室主體102可由諸如聚合物材料的第一材料形成，且門106可由與第一材料不同的第二材料(諸如金屬材料)形成。軸107延伸透過門106並提供門106圍繞其轉動以打開和關閉門106的軸線（亦即Z軸線）。
門106可耦接到軌道(未顯示)，且門106經配置以沿著X軸線上的軌道平移。馬達(未顯示)可耦接到門106及/或軌道，以促進門106沿著X軸線移動。儘管門106被顯示為處於關閉的處理位置，但是可藉由在使門106圍繞Z軸線旋轉之前沿著X軸線移動門106離開腔室主體102來執行門106的打開和關閉。例如，門106可從所示的處理位置旋轉約90°到裝載位置，使得可執行將基板110定位在真空卡盤108上，且在裝載期間降低基板破裂的可能性。
背板112耦接至門106，且真空卡盤108耦接至背板112。背板112由類似於門106或腔室主體102的材料形成，這取決於期望的實施方式。真空卡盤108可由非金屬材料或其他絕緣材料(諸如陶瓷材料或類似者)形成。另外，用於真空卡盤108的材料可為非氧化性材料，以經由處理流體與真空卡盤108的反應而實質上減少或防止基板氧化的可能性。用於真空卡盤108的材料在處理容積104內提供期望的電流均勻性。更具體地，用於真空卡盤的材料經選擇以在處理期間在腔室100內產生的電場的影響可忽略不計。
在一個實施方式中，真空卡盤108是電浮動的。結果，設置在真空卡盤108上的基板110是電浮動的。因此，基板110不電耦接到處理腔室100的任何導電元件或接地。更具體地，使基板110電浮動有助於將電場成形為其中電場線保持基本上平行於基板110的頂(及/或底）表面的配置，其通常平行於真空卡盤108的基板支撐表面。
真空卡盤108經調整尺寸以容納基板110在其上的附接。真空卡盤108亦經調整尺寸以允許鄰近腔室主體102和處理容積104定位。在一個實施方式中，真空卡盤108被固定到背板112和門106。在另一個實施方式中，真空卡盤108可旋轉地耦接到背板112和門106。在這種實施方式中，馬達109耦接到門106且經配置以在背板112或真空卡盤108任一者上施加旋轉移動。
真空源116與真空卡盤108的基板接收表面流體連通。真空源116耦接到導管114，導管114從真空源116延伸透過門106、背板112和真空卡盤108。通常，真空源116經配置以將基板110真空吸附到真空卡盤108。
在一個實施方式中，熱源118、溫度感測設備120、任選的電場影響裝置122及任選的感測設備124耦接到真空卡盤108。熱源118向佈置在真空卡盤108內的一個或多個加熱元件(諸如電阻加熱器或陶瓷加熱器)提供電力。還可設想熱源118向設置在背板112內的加熱元件提供電力。熱源118通常經配置以加熱真空卡盤108及/或背板112任一者，以促進在iFGPEB處理期間預熱基板110及/或流體。除了或不同於預熱處理流體之外，熱源118還可用以在基板處理期間維持基板及/或處理流體的期望溫度。在一個實施方式中，熱源118經配置以將真空卡盤108加熱到在約70℃與約130℃之間的溫度，諸如約110℃。
溫度感測設備120(諸如熱電偶或類似者)通信地耦接到熱源118以提供溫度反饋並促進真空卡盤108的加熱。任選的電場影響裝置122經配置以確保真空卡盤108在處理處理中保持電浮動。任選的感測設備124（諸如電壓計或類似者）通信地耦接到任選的電場影響裝置122，以提供電反饋。
複數個電極162、164設置在與真空卡盤108相對的處理容積104內。在一個實施方式中，電極162、164是金屬天線或棒。在另一個實施方式中，電極162、164是導電碳化矽或石墨，並可減少處理腔室100內的金屬污染的可能性。電極162、164可具有任何期望的形狀，諸如圓形橫截面、橢圓形橫截面，或多邊形橫截面。電極162、164延伸近似於或大於基板110的直徑的一段長度。例如，對於300mm直徑的基板而言，電極162、164可具有類似於或大於約300mm的長度。第一電極162鄰近側壁148而設置，第一導管134耦接到側壁148。第二電極164鄰近側壁148而設置，第二導管138耦接到側壁148。
儘管電極162、164被顯示為靠近側壁148設置，其中在電極162、164之間的間隔接近基板110的直徑，但是可設想處理容積104可經調整尺寸成使得電極162、164間隔開大於基板110的直徑。在這個例子中，電極162、164設置在基板110的直徑之外。因此，處理腔室100的側壁148可具有更大的直徑以使得電極162、164定位超出基板110的直徑。類似地，真空卡盤108和背板112可具有合適的尺寸，以使得當處理容積104具有大於基板110的直徑的直徑時，能夠將真空卡盤108配合到主體102。
第一電極162耦接到延伸透過密封件166的第一軸170。類似地，第二電極164耦接到延伸透過密封件166的第二軸172。密封件166在側壁148處耦接到主體102，並徑向向內延伸，其中密封件166耦接到設置在密封件166之間的主體的一部分。密封件166面向並至少部分地界定處理容積104的一部分。因此，密封件166在處理期間曝露於保持在處理容積104內的條件，包括曝露於處理流體和電場。
在一個實施方式中，密封件166是滑動真空密封件。例如，密封件166允許第一軸170和第二軸172的線性移動，同時防止流體從處理容積104透過，以到達位於密封件166後方的空腔168。還可設想密封件166可防止顆粒從空腔168進入處理容積104。密封件166由適合於防止流體透過密封件166同時允許軸170、172的移動的材料形成。在某些實施方式中，密封件166由一個或複數個墊圈形成，一個或複數個墊圈由彈性體材料形成。
類似於密封件166，空腔168設置在側壁148和設置在密封件166之間的主體102的部分之間。空腔168通常沒有障礙物，以使得軸170、172能夠在空腔168中移動。例如，當電極162、164在處理容積104中線性移動時(如垂直雙箭頭所示)，空腔168的寬度經調整尺寸以容納電極162、164的行程長度。空腔168還延伸到設置在密封件166之間(例如與處理容積104相對)的主體102的部分的後面，且經調整尺寸以藉由為公共軸(第一軸170和第二軸172相遇處)提供空間以線性地平移，而能移動電極162、164。
軸170、172(經由公共軸)耦接到設置在主體102的外部並耦接到主體102的馬達174。可耦接到電源(未顯示)的馬達174經配置以將線性移動賦予軸170、172，並最終在處理容積104內移動電極162、164。馬達174可為步進馬達或伺服馬達或類似者。在一個實施方式中，馬達174經配置以在單一平面內光柵掃描(如來回線性移動，並在所示的實施方式中，取決於期望的實施方式，可為連續的或逐步的重複上下移動)。
第一電源176電耦接到第一電極162。例如，導線或類似者可從第一電源176透過第一軸170延伸到第一電極162。第二電源178電耦接到第二電極162。類似於第一電源176，導線或類似者可從第二電源178透過第二軸172延伸到第二電極164。第一電源176經配置為以第一極性向第一電極162提供電流，且第二電源178經配置為以與第一極性相反的第二極性向第二電極164提供電流。例如，第一電極162可為「正」，而第二電極164為「負」。
一起地，電極162、164的配置和基板110電浮動的事實有助於產生期望的電場配置。更具體地，電極162、164經配置以產生平行於基板110的短軸線的電場。換句話說，電極162、164經配置以產生垂直於基板110的長軸線的電場。基板110的電浮動有助於使電場沿著基板110的大部分基本上平行。
電源176、178可具有各種特性以提供上述的電場。例如，電源176、178可經配置以向電極162、164供應約500V與約100kV之間的電壓，以產生強度在約50V/mm與約100MV/m之間的電場，例如，在約100V/mm和約1MV/mm之間，諸如約200V/mm。在一些實施方式中，電源176、178的任一者或兩者是直流（DC）電源或脈衝DC電源。在脈衝DC實施方式中，脈衝DC波可來自半波整流器或全波整流器。DC電力可具有在約10Hz和1MHz之間的頻率。脈衝DC電力的佔空比可來自在約5％與約95％之間，諸如在約20％與約60％之間。在一些實施方式中，脈衝DC電力的佔空比可在約20％和約40％之間。在其他實施方式中，脈衝DC電力的佔空比可為約60％。脈衝DC電力的上升和下降時間可在約1ns與約1000ns之間，諸如在約10ns與約500ns之間。在其他實施方式中，脈衝DC電力的上升和下降時間可在約10ns和約100ns之間。在一些實施方式中，脈衝DC電力的上升和下降時間可為大約500ns。
在一些實施方式中，電源176、178的任一者或兩者提供交流電源。由此類交流電源施加的波形可為正弦波形。此類正弦波形的頻率可從在1Hz到1KHz之間，但頻率不限於這些數字。這種AC波形亦可與脈衝結合。在其他實施方式中，電源176、178的任一者或兩者是直流電源。在一些實施方式中，電源176、178的任一者或兩者可使用DC偏移。DC偏移可為(例如)在所施加電壓的約0％與約75％之間，諸如在所施加電壓的約5％與約60％之間。
電極162、164相對於基板110的位置使得在不使用過多的電力的情況下保持期望的場強度。還可設想在基板的邊緣與電極162、164之間的距離在幾毫米的量級上，以使產生水平場的垂直場貢獻最小化。儘管僅顯示了兩個電極（電極162、164），但是可預期可有利地實施附加電極。例如，可使用多個附加的電極對。在這些實施方式中，附加的電極對被供電，使得該對的一個電極為「正」，該對的另一電極為「負」。佈置在處理容積104中的電極的定向使得相鄰的電極有相反的極性。換句話說，電極的序列中的每個電極具有與緊鄰的電極（如+、-、+、-）相反的極性。
在施加電場和熱的同時移動電極162、164有助於使設置在基板110上的阻劑中的帶電物質（酸）在期望的方向上移動，使得由潛在圖像界定的界面比若沒有施加電場者平滑。可設想電極可以避免產生處理流體的紊流的方式而移動，以防止產生具有與處理流體的介電常數不同的介電常數的氣泡。此外，相信電極162、164的移動有助於平衡鄰近電極162、164的電場中的不均勻性。由於前述的電極佈置和移動，在曝光設置於基板110上的阻劑時所產生的酸可在iFGPEB處理期間進行調製，以改善圖案化並阻劑脫保護特性。
第2圖顯示根據於此所述的實施方式的第1圖的處理腔室100的一部分的詳細視圖。在操作中，在iFGPEB處理期間處理容積104被處理流體填充。為了減少處理流體洩漏出處理容積的可能性，使用複數個O形環來保持處理容積的流體容納完整性。第一O形環202設置在真空卡盤108中，在真空卡盤108的基板接收表面上。第一O形環202可從基板110的外徑徑向向內定位在真空卡盤108上。
在一個實例中，第一O形環202定位在真空卡盤108上在與基板110的外徑徑向向內約1mm至約10mm之間的一段距離處。第一O形環經定位以當基板110被夾持到真空卡盤108時接觸基板110的背側。當基板110處於所示的處理位置時，側壁148的第一表面206經調整形狀和尺寸以接觸基板110的邊緣區域。
在另一個實例中，當基板110設置在處理位置中時，側壁的第一表面206不接觸基板110的邊緣區域。在這個實例中，至少部分地界定處理容積104的側壁148的直徑大於基板110的直徑。這個實施方式在處理容積104內提供了用於電極162、164移動的增加的面積，並從電極162、164提供足夠的面積以移動超過基板110的直徑。在這個實施方式中，可預期的是在與基板110的周邊相鄰的區域處或附近，場影響可能更深，以進一步改善圖案化並阻劑脫保護特性。
在一個實施方式中，第一O形環202設置在與側壁148的第一表面206相對的真空卡盤108中。可設想第一O形環202可防止處理流體從處理容積104洩漏到基板110的後面的區域，諸如真空卡盤108的基板支撐表面。有利地，保持基板110的真空吸附並防止處理流體到達真空源116。
真空卡盤108具有設置在第一O形環徑向外側的凸緣210。凸緣210從第一O形環202的位置徑向向外設置。第二O形環204在凸緣210的徑向外側耦接到真空卡盤108。側壁148的第二表面208經調整形狀和尺寸以鄰近於真空卡盤108的外徑而接觸真空卡盤108，並從真空卡盤108的外徑徑向向內延伸。在一個實施方式中，當基板110設置在處理位置時，第二O形環204設置成接觸側壁148的第二表面208。可設想第二O形環204可防止處理流體從處理容積104洩漏超過真空卡盤108的外徑。
O形環202、204的每一個由彈性體材料形成，諸如聚合物或類似者。在一個實施方式中，O形環202、204具有圓形橫截面。在另一個實施方式中，O形環202、204具有非圓形橫截面，諸如三角形橫截面或類似者。還可設想O形環202、204的每一個受到適合於防止處理流體越過O形環202、204且流體密封處理容積104的壓縮力。
第3圖顯示了根據於此所述的實施方式的第1圖的處理腔室100的各個部件的示意性側視圖。顯示了處理容積104，其中形成有複數個第一流體埠126和複數個第二流體埠128。複數個第一通道302耦接在複數個第一流體埠126和第一導管134之間。複數個第二通道304耦接在複數個第二流體埠128和第二導管138之間。
儘管顯示了複數個第一通道302的10個通道，但是可預期的是可實施約5個通道與約30個通道之間的通道，例如，在約9個通道與約21個通道之間。類似地，在約5個通道和約30個通道之間可用於複數個第二通道304，例如，在約9個通道和約21個通道之間。通道302、304的數量經選擇以在處理容積104的填充期間實現合適的流體流量。通道302、304還經配置以當真空卡盤108和基板110被定位抵靠腔室主體102的第一表面206時保持處理容積104的剛性。在一個實施方式中，9個第一通道302和9個第二通道304耦接到處理容積104。在另一個實施方式中，21個第一通道302和21個第二通道304耦接到處理容積104。
複數個第一通道302和複數個第二通道304形成在處理腔室100的主體102中。複數個第一通道302和複數個第二通道304的每一個分別在第一流體埠126和第二流體埠128處具有在約3.0mm和約3.5mm之間的直徑，諸如約3.2mm。在另一個實施方式中，沿處理容積104的直徑的每個通道的直徑是不同的。在一個實施方式中，複數個第一通道302的通道在處理容積104的直徑上均勻地間隔開。類似地，複數個第二通道304的通道在處理容積104的直徑上均勻地間隔開。還預期複數個第一和第二通道302、304的通道亦可在處理容積104的直徑上不均勻地間隔開。
複數個第一和第二通道302、304的通道的間隔經配置以減少進入和離開處理容積104的處理流體的紊流。因為紊流在處理流體中產生氣泡，且氣泡作為隨後施加的電場內的絕緣體，採取措施以減少氣泡的形成。如下面詳細描述的那樣，結合複數個第一和第二通道302、304的設計來調節處理流體的流率，以減少紊流。
處理流體的流動路徑源自處理流體源132並透過導管134行進到複數個第一通道302中。流體經由第一流體埠126離開複數個第一通道302進入處理容積104中。一旦處理容積104被處理流體填充，處理流體經由第二流體埠128離開處理容積104進入複數個第二通道304中。處理流體繼續進入第二導管138並最終在流體出口136中從處理腔室100移除。
在一個操作實施方式中，用以在激發電場之前用處理流體填充處理容積104的第一流率在約5L/min和約10L/min之間。一旦處理容積104被處理流體填充，就施加電場，且在iFGPEB處理期間利用約0L/min和約5L/min之間的處理流體的第二流率。處理流體填充和處理時間在約30秒和約90秒之間，諸如約60秒。在一個實施方式中，處理流體在iFGPEB處理期間繼續流動。在這個實施方式中，處理容積104的容積以在每個處理的基板約1次和約10次之間的方式交換。在另一個實施方式中，處理流體在處理期間主要是靜態的。在這個實施方式中，處理容積104的容積在每個基板的基板處理期間不交換。
在另一種操作實施方式中，利用第一流率來初始填充處理容積104。第一流率小於5L/min持續一段時間，以填充處理容積104，使得第一流體埠126被淹沒。接著利用大於5L/min的第二流率來填充處理容積104的剩餘部分。在iFGPEB處理中施加電場期間，利用小於5L/min的第三流率。第一和第二流率之間的流率調節經配置以減少處理容積104內的流體的紊流並減少或消除其中的氣泡的形成。然而，若形成氣泡，則氣泡的浮力使得氣泡經由第二流體埠128從處理容積104中逸出，由此使iFGPEB處理期間氣泡對電場的絕緣效應最小化。因此，可實現更均勻的電場來改善iFGPEB處理。
第4A圖描繪了在光刻曝光處理期間設置在材料層402上的光阻層404，材料層402形成在基板400上。如上所論述的，在曝光後烘烤處理其間施加來自電極162、164的電場。在光刻曝光處理期間，輻射412被引導到光阻層404的第一區域408，同時光阻層404的第二區域406被光遮罩410保護。當光酸產生劑（PAG）曝露於輻射412(諸如紫外線（UV）輻射)時，如第4A圖中的e-所示的光酸在光阻層404中的曝露的第一區域408中產生。儘管第4A圖顯示具有「e-」符號的光酸，但這並不特別反映光酸化合物的實際電荷，而是光酸化合物通常帶電的事實。
在傳統處理中，在曝光處理期間，光酸主要在光阻層404的曝露的第一區域408中產生。在曝光後烘烤週期期間，光酸的移動通常是隨機的，且光阻層404內包括產生的光酸的區域與不包括產生的光酸的區域之間的界面可能包含不清楚的邊界（亦即，界面430）。例如，如箭頭422所示，隨機移動可能導致光酸的至少一部分擴散到第二區域406。這種光酸漂移可能導致線邊緣粗糙、分辨率損失、光阻足化(footing)和輪廓變形，這可能導致特徵不準確地轉移到下面的材料層402。特徵的不準確轉移可能導致裝置故障。
藉由在曝光後烘烤處理期間將上述電場施加到光阻層404，可有效控制和限制曝光的第一區域408中的光酸分佈。施加到光阻層404的電場可使光酸在垂直方向(如，基本上垂直於基板400的平坦表面的箭頭416和420所示的y方向)上以最小的橫向運動(如，箭頭422所示的x方向)而移動。亦即，光酸通常不擴散到相鄰的第二區域406。通常，光酸具有可能受到施加於光酸的電場而影響的特定極性。這種施加的電場將使光酸分子在與電場相一致的方向上定向。當施加此類電場時，光酸在期望的方向上移動，使得光酸通常不跨越到第二區域406中。
在另一實施方式中，基板110還可相對於電極162、164以潛在圖像線而定向，使得光酸在水平方向(如，z方向414)上移動，以改善線邊緣粗糙。因此，可設想基板110和電極162、164的定向可以各種結合來利用，以提供改進的圖案化及阻劑脫保護特性。
第4B圖描繪了光阻層404的頂視圖，包括由界面430描繪輪廓的第一區域408和第二區域406的一部分。在將電場及/或磁場施加到光阻層404之後，光酸450的分佈通常被約束到第一區域408而沒有擴散跨越到第二區域406。因此，藉由施加如上所述的電場及/或磁場，可獲得明確界定的界面430，由此形成具有尖銳輪廓、高分辨率和減少的線邊緣粗糙和缺陷的圖案化光阻層。
總之，提供了一種用於改進iFGPEB處理的設備和方法。於此所述的處理腔室能夠在iFGPEB操作期間有效使用處理流體並改善電場的施加。處理腔室的可移動電極和其他態樣提供了改善的場分佈和均勻性，從而使改進的光阻顯影能夠以改善的分辨率和減小的線粗糙輪廓來實現。因此，可藉由利用於此所述的設備和方法來改進iFGPEB處理操作。
儘管前述內容涉及本揭露書的實施方式，但是可在不背離本揭露書的基本範圍的情況下設計本揭露書的其他和進一步的實施方式，且本揭露書的範圍由以下的申請專利範圍來決定。
100:腔室
102:主體
104:處理容積
106:門
107:軸
108:真空卡盤
109:馬達
110:基板
112:背板
114:導管
116:真空源
118:熱源
120:溫度感測設備
122:任選的電場影響裝置
124:任選的感測設備
126:第一流體埠
128:第二流體埠
132:流體源
134:第一導管/第一流體導管
136:流體出口
138:第二導管
148:側壁
150:淨化氣體源
162:電極/第一電極
164:電極/第二電極
166:密封件
168:空腔
170:第一軸/軸
172:第二軸/軸
174:馬達
176:第一電源/電源
178:第二電源/電源
202:第一O形環/O形環
204:第二O形環/O形環
206:第一表面
208:第二表面
210:凸緣
302:第一通道/通道
304:第二通道/通道
400:基板
402:材料層
404:光阻層
406:第二區域
408:第一區域
410:光遮罩
412:輻射
414:z方向
416:箭頭
420:箭頭
422:箭頭
430:界面
450:光酸
為了能夠詳細理解本揭露書的上述特徵的方式，可藉由參考實施方式而獲得對上面簡要總結的本揭露書的更具體的描述，一些實施方式顯示在附隨的圖式中。然而，要注意的是附隨的圖式僅顯示了示例性實施方式，且因此不被認為是限制其範圍，可承認其他等效的實施方式。
第1圖顯示了根據於此所述的實施方式的處理腔室的橫截面圖。
第2圖顯示了根據於此所述的實施方式的第1圖的處理腔室的一部分的詳細視圖。
第3圖顯示了根據於此所述的實施方式的第1圖的處理腔室的各個部件的示意性側視圖。
第4A-4B圖顯示了根據於此所述的實施方式的曝光處理期間的光阻層的酸分佈控制。
為促進理解，在可能的情況下使用相同的元件符號來指示共用於圖式中的相同元件。可預期一個實施方式的元件和特徵可有利地併入其他實施方式中而不需要進一步的敘述。
100:腔室
102:主體
104:處理容積
106:門
107:軸
108:真空卡盤
109:馬達
110:基板
112:背板
114:導管
116:真空源
118:熱源
120:溫度感測設備
122:任選的電場影響裝置
124:任選的感測設備
126:第一流體埠
128:第二流體埠
132:流體源
134:第一導管/第一流體導管
136:流體出口
138:第二導管
148:側壁
150:淨化氣體源
162:電極/第一電極
164:電極/第二電極
166:密封件
168:空腔
170:第一軸/軸
172:第二軸/軸
174:馬達
176:第一電源/電源
178:第二電源/電源

Claims (20)

  1. 一種用於處理一基板的設備，包含：一腔室主體，界定具有多個側壁的一處理容積，其中該處理容積的一長軸線垂直地定向，且該處理容積的一短軸線水平地定向；可移動的一門，耦接到該腔室主體；一真空卡盤，耦接到該門；一滑動密封件，耦接到該腔室主體的多個側壁並至少部分地界定該處理容積的一部分；複數個可移動電極，設置在與該真空卡盤相對的該處理容積中，該複數個可移動電極適以產生平行於該處理容積的該長軸線的一電場；複數個軸，從該複數個電極延伸，該等軸延伸透過該滑動密封件；及一馬達，耦接到該複數個軸。
  2. 如請求項1所述之設備，進一步包含：一背板，設置在該真空卡盤和該門之間。
  3. 如請求項1所述之設備，其中該等可移動電極由一種或更多種的金屬材料製成。
  4. 如請求項1所述之設備，其中該等可移動電極由一碳化矽材料製成。
  5. 如請求項1所述之設備，其中該等可移動電 極由一含石墨材料製成。
  6. 如請求項1所述之設備，其中該等可移動電極經調整形狀成多個棒並具有一圓形橫截面。
  7. 如請求項1所述之設備，進一步包含：複數個第一流體埠，形成在該腔室主體的該等側壁中，其中該複數個第一流體埠與一第一導管流體連通。
  8. 如請求項7所述之設備，進一步包含：複數個第二流體埠，形成在該腔室主體的該等側壁中，其中該複數個第二流體埠經由一第二導管與一流體出口流體連通。
  9. 如請求項8所述之設備，其中該複數個第二流體埠沿著該處理容積的該長軸線相對該複數個第一流體埠而設置。
  10. 如請求項1所述之設備，其中該滑動密封件是一滑動真空密封件。
  11. 如請求項1所述之設備，其中該滑動真空密封件包含複數個彈性體墊圈。
  12. 如請求項1所述之設備，其中耦接到該複數個軸的該馬達可操作以平行於該處理容積的該長軸線移動該等電極。
  13. 如請求項1所述之設備，進一步包含： 一旋轉馬達，與該真空卡盤連接。
  14. 如請求項2所述之設備，進一步包含：一旋轉馬達，與該背板連接。
  15. 如請求項1所述之設備，進一步包含：多個加熱元件，設置在該真空卡盤中。
  16. 如請求項1所述之設備，其中該複數個軸的至少一部分設置在與該處理容積相對設置的一空腔中，其中該空腔由該等側壁和該腔室主體界定。
  17. 一種用於處理一基板的設備，包含：一腔室主體，界定具有多個側壁的一處理容積；複數個第一流體埠，形成在該腔室主體的該等側壁中；複數個第二流體埠，形成在與該複數個第一流體埠相對的該腔室主體的該等側壁中；可移動的一門，耦接到該腔室主體；一真空卡盤，耦接到該門；一滑動密封件，耦接到該腔室主體的多個側壁並至少部分地界定該處理容積的一部分；複數個可移動電極，設置在與該真空卡盤相對的該處理容積中；複數個軸，從該複數個電極延伸，該等軸延伸透過該滑動密封件；及 一馬達，耦接到該複數個軸。
  18. 如請求項17所述之設備，其中該滑動密封件設置在該處理容積和與該處理容積相對設置的一空腔之間。
  19. 一種用於處理一基板的設備，包含：一腔室主體，界定具有多個側壁的一處理容積，其中該處理容積的一長軸線垂直地定向且該處理容積的一短軸線水平地定向；複數個第一流體埠，形成在該腔室主體的該等側壁中；複數個第二流體埠，沿著該處理容積的該長軸線形成在與該複數個第一流體埠相對的該腔室主體的該等側壁中；可移動的一門，耦接到該腔室主體；一真空卡盤，具有一加熱元件設置於中，耦接到該門；一滑動真空密封件，耦接到該腔室主體的多個側壁，並至少部分地界定該處理容積的一部分；複數個可移動電極，設置在與該真空卡盤相對的該處理容積中；複數個軸，從該複數個電極延伸，該等軸透過該滑動密封件延伸到與該處理容積相對設置的一空腔中； 及一馬達，耦接到該複數個軸。
  20. 如請求項19所述之設備，其中該複數個軸在一公共軸處連接，且其中該公共軸耦接到該馬達。
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