TWI755011B - 載具近接掩模及在基板中形成可變刻蝕深度輪廓的方法 - Google Patents

載具近接掩模及在基板中形成可變刻蝕深度輪廓的方法 Download PDF

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Abstract

一種載具近接掩模及在基板中形成可變刻蝕深度輪廓的 方法。一種載具近接掩模以及對載具近接掩模進行組裝及使用載具近接掩模的方法可包括：提供第一載具本體、第二載具本體及一組一個或多個夾具。第一載具本體可具有一個或多個開口，所述一個或多個開口被形成為用於在基板的第一側上形成結構的近接掩模。第一載具本體及第二載具本體可具有一個或多個接觸區域，所述一個或多個接觸區域與基板的第一側及第二側上的一個或多個接觸區域對準。所述一組一個或多個夾具可在接觸區域處將基板夾在第一載具本體與第二載具本體之間，以將基板的工作區域懸置在第一載具本體與第二載具本體之間。所述開口用於界定邊緣，以對射束進行卷積，從而在基板上形成結構。

Description

載具近接掩模及在基板中形成可變刻蝕深度輪 廓的方法
本公開的實施例涉及裝置結構的基板處理，且更具體來說涉及使用載具近接掩模在基板上處理結構。
基板裝置需要小的尺寸，且以如此小的尺寸構建裝置結構的能力具有挑戰性。三維結構(例如光柵、光波導、鰭型場效晶體管(fin type field effect transistor，finFET)和/或類似結構)的合成涉及具有挑戰性的處理問題。一個挑戰涉及增強現實(augmented reality，AR)眼鏡的產生。AR眼鏡可使用光柵來衍射光且使用光波導來通過透鏡(例如玻璃透鏡或塑料透鏡)將數字圖像與真實圖像相互混合。
產生AR眼鏡的工藝相似於在晶圓上產生半導體結構的工藝。舉例來說，當在矽基板上處理結構或者在玻璃基板或塑料基板上處理光柵結構時，將現有結構掩蔽以避免或最小化對現有 結構造成的損壞。對於AR眼鏡，對基板或塗層造成的損壞會降低清晰度和/或在AR場景中引入畸變(distortion)。
針對這些及其他考慮因素提供本公開。
在一個實施例中，一種載具近接掩模可包括第一載具本體，所述第一載具本體具有一個或多個開口，所述一個或多個開口被形成為用於在基板的第一側上形成結構的近接掩模。所述第一載具本體可具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與所述基板的所述第一側上的一個或多個接觸區域對準。所述載具近接掩模可包括第二載具本體，所述第二載具本體具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與所述基板的第二側上的一個或多個接觸區域對準。所述載具近接掩模可還包括一組一個或多個夾具，所述一組一個或多個夾具用於將所述第一載具本體與所述第二載具本體夾在一起。所述第一載具本體的所述一個或多個接觸區域與所述第二載具本體的所述一個或多個接觸區域可接觸所述基板的相對的側，以將所述基板的所述第一側的工作區域及所述基板的所述第二側的工作區域懸置在所述第一載具本體與所述第二載具本體之間。
在另一實施例中，一種組裝載具近接掩模的方法可涉及提供基板以及提供第一載具本體。所述第一載具本體可具有一個或多個開口，且所述一個或多個開口可被形成為用於在基板的第 一側上形成結構的近接掩模。所述第一載具本體可具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與所述基板的所述第一側上的一個或多個接觸區域對準。所述方法可還涉及提供第二載具本體，所述第二載具本體具有一個或多個接觸區域。所述接觸區域可與所述基板的第二側上的一個或多個接觸區域對準。
在又一實施例中，一種形成結構的方法可涉及在載具近接掩模中提供基板。所述基板可具有所述基板的第一側的工作區域以及所述基板的第二側的工作區域，所述基板位於所述載具近接掩模的第一載具本體與所述載具近接掩模的第二載具本體之間。所述基板可懸置在所述第一載具本體與所述第二載具本體之間。所述第一載具本體可具有一個或多個開口，且所述一個或多個開口可被形成為用於在所述基板的第一側上形成結構的近接掩模。所述第一載具本體可具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與所述基板的所述第一側上的一個或多個接觸區域對準。所述第二載具本體可具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與所述基板的第二側上的一個或多個接觸區域對準。所述第一載具本體的所述一個或多個接觸區域與所述第二載具本體的所述一個或多個接觸區域可接觸所述基板的相對的側。
所述形成結構的方法可還涉及使用處理工具經由所述一個或多個開口處理所述基板的所述第一側上的所述工作區域，以在所述基板的所述第一側上形成所述基板。所述第一載具本體的所述區域可掩蔽所述基板的所述第一側上的所述工作區域的一些 部分。
在又一實施例中，在基板中形成可變刻蝕深度輪廓的方法可涉及在載具中提供基板。所述載具可包括與第二載具本體耦合的第一載具本體。所述基板可耦合在所述第一載具本體與所述第二載具本體之間，且所述第一載具本體可具有用於暴露出所述基板的工作區域的一個或多個開口。此外，所述一個或多個開口具有邊緣，且來自處理工具的射束可與第一開口中的所述邊緣中的第一邊緣進行卷積，以生成卷積射束。所述卷積射束可對被所述第一開口暴露出的所述基板的工作區域進行刻蝕，以靠近所述第一邊緣在所述基板中生成可變刻蝕深度輪廓。
在又一實施例中，一種載具近接掩模可包括第一載具本體。所述第一載具本體可具有一個或多個開口，且所述一個或多個開口可形成近接掩模，所述近接掩模在基板的第一側上形成可變刻蝕深度輪廓。所述一個或多個開口中的第一開口可具有與離子射束進行卷積的邊緣。所述邊緣可具有被生成為與具有限定形狀、頻率及電流密度的離子射束進行卷積的形狀，以使用所述離子射束來逼近期望的衍射輪廓。所述離子射束的所述期望的衍射輪廓可在所述基板的所述第一側中刻蝕所述可變刻蝕深度輪廓。
所述載具近接掩模可還包括：第二載具本體，在所述基板的第二側上與所述第一載具本體進行耦合，以將所述基板懸置在所述第一載具本體與所述第二載具本體之間；以及一組一個或多個夾具，用於將所述第一載具本體與所述第二載具本體夾在一 起。
在又一實施例中，一種形成結構的方法可涉及在載具近接掩模中提供基板。所述基板可在所述基板的第一側上具有工作區域且在所述基板的第二側上具有一個或多個工作區域。所述基板可懸置在所述載具近接掩模的第一載具本體與所述載具近接掩模的第二載具本體之間，且所述第一載具本體可具有開口。每一開口可暴露出所述基板的所述第一側上的所述工作區域中的一者，且每一開口可具有第一邊緣。
所述方法可還涉及由處理工具使射束跨越所述開口進行掃描，且使用所述處理工具經由所述一個或多個開口處理所述基板的所述第一側上的所述工作區域。所述處理可涉及將所述邊緣與來自所述處理工具的所述射束進行卷積以生成卷積射束。每一卷積射束可對所述基板的所述工作區域中的一者進行刻蝕，以靠近所述基板的所述第一側上的所述邊緣中的對應一個邊緣而在所述基板中生成可變刻蝕深度輪廓。
100:載具本體/第一載具本體/第一載具組件
102、104:載具本體/第二載具本體
106:載具本體/第一載具本體和/或第二載具本體
110:掃描
120:排斥邊緣
122:硬掩模區域/硬掩模/被掩蔽區域
124:開口
126:接觸區域/非臨界接觸區域/位置/夾具
128:接觸區域/非臨界接觸區域
130:排斥邊緣/接觸區域
132:接觸區域
210:基板
212、214、254、256:膜
216、218、252、258:延伸部
220:接觸區域/膜/非臨界接觸區域/接觸件
221:傾斜邊緣/邊緣
222:傾斜邊緣/膜/接觸區域/傾斜邊緣/邊緣/非臨界區域
224:軟掩模/開口
226:硬掩模/夾具
228:夾具/溝槽
230:傾斜離子射束/反應離子射束/離子射束/傾斜離子
234:工作區域
235:結構/第三工作區域/工作區域
242:反應離子射束/離子射束/傾斜離子
250:硬掩模/硬掩模區域/反應離子射束
260:硬掩模/反應離子射束
302:方向/掃描
304、306、360、362、377:邊緣
305、364:面
310、330:反應離子射束
315:離子射束組件/組件
317:衍射輪廓
318、366、368:高度
319:可變刻蝕深度輪廓
320:間隙
321、327:距離
322:溝槽
323、324:深度/溝槽深度
326:厚度/溝槽厚度
332:可穿戴顯示系統
333:透鏡/左透鏡/右透鏡
334:衍射光學元件/輸入衍射光學元件
335:框架
336:波導
338:衍射光學元件/輸出衍射光學元件
339:聚焦光源
340、342、344、346、348、350、352、354:線
341:傾斜結構/溝槽/平行結構
356:溝槽深度
358:深度輪廓
359:深度輪廓/可變刻蝕深度輪廓
370、380:圖表
371:深度
372:期望的可變刻蝕深度輪廓
374:實際可變刻蝕深度輪廓
376:差值
378、379:寬度
382:工作循環
384:刻蝕射束輪廓
400、440:處理設備
402:等離子體室
404:等離子體
406:抽取板
408:抽取開孔
408A:第一開孔
408B:第二開孔
410:傾斜離子射束/離子射束
410A:第一傾斜離子射束
410B:第二傾斜離子射束
414:基板台板
420:偏壓電源
422:源
424:工藝室
426:垂線
430:掃描方向
432:射束阻擋器
500、600、700、800:工藝流程
502、504、506、508、510、602、604、606、608、702、704、706、802、804、806:方塊
X、Y:方向
Z:方向/軸
θ:傾角/角
Φ:角
圖1A示出根據本公開實施例的載具近接掩模的第一載具本體的實施例的俯視圖。
圖1B示出根據本公開實施例的圖1A中所示的載具近接掩模的第二載具本體的實施例的俯視圖。
圖1C示出根據本公開實施例的圖1B中所示的第二載具本體的替代實施例的俯視圖。
圖1D示出根據本公開實施例的圖1B中所示的第二載具本體的替代實施例的俯視圖。
圖2A繪示出根據本公開實施例的載具近接掩模的實施例的側面剖視圖的一部分，所述載具近接掩模包括貼附在第一(頂部)載具本體與第二(底部)載具本體(例如圖1A到圖1C中所示的載具本體)之間的基板。
圖2B到圖2C繪示出根據本公開實施例的圖2A中所示的載具近接掩模的實施例的側面剖視圖的一部分。
圖2D繪示出根據本公開實施例的載具近接掩模的實施例的側面剖視圖的一部分，所述載具近接掩模具有用於載具本體與基板之間的接觸的排斥區域(exclusion area)。
圖3A繪示出包括具有聚焦光源、衍射光學元件及波導的增強現實眼鏡的系統的實施例。
圖3B到圖3D繪示出根據本公開實施例的具有開口的載具近接掩模的實施例的側面剖視圖的一部分，所述開口所具有的邊緣在傾斜離子射束跨越所述開口開始掃描以及結束掃描時與傾斜離子射束進行卷積，以生成可變刻蝕深度輪廓。
圖3E繪示出根據本公開實施例的載具近接掩模及晶圓的一部分的平面圖，所述晶圓具有經由開口被暴露到處理工具的工作區域，所述開口具有位於載具近接掩模中以生成可變刻蝕深度輪 廓的邊緣。
圖3F繪示出根據本公開實施例的在基板中具有可變刻蝕深度輪廓的工作區域處的晶圓的側面剖視圖的一部分。
圖3G繪示出根據本公開實施例的載具近接掩模中的開口的邊緣的形狀的替代實施例。
圖3H繪示出根據本公開實施例的圖表的實施例，所述圖表示出兩個相鄰的載具近接掩模開口的期望的可變刻蝕深度輪廓、實際可變刻蝕深度輪廓以及所述可變刻蝕深度輪廓之間的差值(delta)。
圖3I繪示出根據本公開實施例的圖表的實施例，所述圖表示出與載具近接掩模中的開口的正方形邊緣進行卷積以在晶圓中生成可變刻蝕深度輪廓的刻蝕射束輪廓及工作循環。
圖4A示出根據本公開實施例的以示意形式繪示的處理設備。
圖4B繪示出用於圖4A所示處理設備的抽取佈置(extraction arrangement)的正視圖。
圖4C示出根據本公開實施例的以示意形式繪示的另一處理設備。
圖5示出根據本公開又一些實施例的示例性工藝流程。
圖6示出根據本公開又一些實施例的另一示例性工藝流程。
圖7示出根據本公開又一些實施例的另一示例性工藝流程。
圖8示出根據本公開又一些實施例的另一示例性工藝流程。
現將在下文中參照其中示出一些實施例的附圖更充分地闡述本實施例。本公開的主題可被實施成許多不同的形式，且不被視為僅限於本文中所述的實施例。提供這些實施例是為了使本公開將全面及完整，且將向所屬領域中的技術人員充分傳達所述主題的範圍。在圖式中，相同的編號始終指代相同的元件。
本實施例提供用於掩蔽基板結構以形成裝置的新穎技術，所述裝置包括在基板(例如玻璃、塑料或二氧化矽)上形成的三維晶體管和/或光柵。在一些實施例中，所述裝置可形成在基板上的材料層中且可為光學透明材料，例如氧化矽、氮化矽、玻璃、二氧化鈦或其他材料。眾所周知，例如光柵及光波導等結構可被佈置成形成各種類型的增強現實配備，且晶體管可被佈置成形成各種形式的電路系統，包括處理電路系統及其他邏輯。
現轉到圖1A到圖1D，在俯視圖中示出根據本公開實施例的用於載具近接掩模的載具本體100、102、104及106。載具近接掩模可將基板耦合在第一載具本體與第二載具本體之間。載具近接掩模可通過處理工具有利地提供對基板的非接觸處置(non-contact handling)，以處理基板的頂側及底側二者，非接觸處置在一些實施例中包括對基板的非接觸翻轉。被處理的基板通常呈晶圓的形式，且因此基板常常被稱為晶圓。
可使用各種不同的材料以及各種不同的方式製造或組裝載具近接掩模。載具近接掩模的材料選擇取決於夾持方法、使用 載具近接掩模的工藝工具以及其他可能的相關因素。舉例來說，使用非導電材料、半導電材料和/或導電材料製造、構建或組裝載具近接掩模。使用導電材料或半導體材料有助於靜電夾持，而對載具近接掩模使用非導電材料可能需要物理夾持。
第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度可取決於載具近接掩模是否將提供結構支撐以在處理期間避免或減弱基板的變形。在一些實施例中，第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度可取決於與基板的平面(如圖1A到圖1D中所示的X-Y平面)垂直且形成在第一載具本體100和/或第二載具本體102或104中的開口的邊緣的面的期望高度。在又一些實施例中，第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度可取決於形成在第一載具本體100和/或第二載具本體102或104中的邊緣的期望形狀。
第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度也可取決於用於構建或組裝第一載具本體100及第二載具本體102或104的材料的類型。舉例來說，第一載具本體100及第二載具本體102或104可由鈦、石墨、經塗布的鋁、陶瓷、其組合或其合金和/或用於所述工藝的其他適當的材料組成。由鈦製成的第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度可介於例如半毫米與兩毫米之間。由經塗布的鋁製成的第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚度可介於例如一毫米與兩毫米之間。且由石墨製成的第一載具本體100及第二載具本體102或104的厚 度可介於例如兩毫米與五毫米之間。
在許多實施例中，載具近接工具可與處理工具及基板進行內連，以使處理工具能夠處理較小大小的基板。舉例來說，處理工具可被設計成處理特定大小的晶圓，例如300毫米(millimeter，mm)的晶圓、200mm的晶圓、100mm的晶圓或50mm的晶圓。晶圓的尺寸是指基板的直徑。通過將基板的工作區域懸置在300mm的載具近接掩模中，300mm的處理工具可處理高達300mm的多種大小的晶圓(例如50mm、100mm、200mm及300mm的晶圓)。
此外，儘管以下實例中的若干實例涉及用於刻蝕及沉積的處理工具，然而在對本文中的實施例的論述及發明申請專利範圍中，任何受益於掩模及開口以及載具以避免直接處置基板或在處理期間提供基板的結構支撐的處理工具均被認為是處理工具。
圖1A以俯視圖示出第一載具本體100，所述俯視圖由另外示出的笛卡爾坐標系(Cartesian coordinate system)的X-Y平面表示。第一載具本體100繪示出用於基板(未示出)的頂部載具本體的實施例，以在基板的非臨界的接觸區域處接觸基板的第一側。第一載具本體100包括非臨界的接觸區域126及128，以接觸基板的第一側上的對應的非臨界的接觸區域，從而懸置並掩蔽基板的第一側的臨界區域或工作區域。
第一載具本體100與基板的第一側之間的接觸區域126及128的數目及位置可取決於基板的組成、基板的大小、基板的 處理階段、產品設計及處理工具。舉例來說，基板可包括柔性或非柔性的玻璃晶圓、塑料晶圓、矽晶圓或另一基板晶圓。大的柔性晶圓(例如200mm的玻璃晶圓或300mm的玻璃晶圓)可能需要比較小的晶圓和/或非柔性晶圓大的結構支撐，以在處理期間避免或減弱與例如晶圓變形相關聯的不利影響。依據基板的處理階段而定，形成在晶圓上的結構和/或層可提供額外的結構支撐。
第一載具本體100示出用於支撐基板的多種類型的非臨界接觸區域126及128。非臨界接觸區域可承受與掩蔽、刻蝕、平坦化、退火和/或類似工藝相關聯的不利影響，而對形成在基板上的所得結構具有最小限度的影響或微不足道的影響。
接觸區域126表示通過例如一組一個或多個夾具與第二載具本體102或104耦合的區域。假設基板與載具近接掩模具有相同的大小，接觸區域126可位於基板的排斥邊緣(exclusionary edge)120中，如圖1A中所示。基板的排斥邊緣120被示出為圍繞載具本體100、102及104的外側的環。舉例來說，如果載具近接掩模是300mm且基板呈300mm的晶圓的形式，則基板的排斥邊緣120可在基板的排斥邊緣120處被夾在第一載具本體100與第二載具本體102或104之間。另一方面，如果載具近接掩模是300mm且基板包括100mm的晶圓，則一組一個或多個夾具可將第一載具本體與第二載具本體耦合，且接觸區域128可在基板的排斥邊緣上接觸基板的第一側，如圖1D中所示及以下所論述。
接觸區域128表示非臨界的接觸區域，例如基板上的排 斥邊緣的邊界外側的排斥區域。舉例來說，玻璃晶圓可包括被排斥區域隔開且被排斥邊緣環繞的多個目鏡(eye piece)，排斥邊緣將被移除以作為處理的最後階段中的一者。處理可移除排斥區域以將晶圓中的目鏡中的每一者隔開。儘管圖1A示出四個非臨界接觸區域128，然而其他實施例可具有更多或更少的非臨界接觸區域128。
在一些實施例中，載具本體100、102及104上的接觸區域126及128中的一者或多者或者所有接觸區域126及128可包括朝向基板的延伸部，以將基板懸置在第一載具本體100與第二載具本體(例如第二載具本體102或替代的第二載具本體104)之間。在又一些實施例中，基板上的對應的接觸區域包括一個或多個層，例如金屬、膜、軟掩模、硬掩模和/或類似層，以接觸基板的第一側上的第一載具本體100且接觸基板的第二側上的第二載具本體102或104。
第一載具本體100還包括用於處理基板上的工作區域的開口124以及用於掩蔽基板上的結構或掩蔽基板的硬掩模區域122。開口124的圖案依賴於工藝且形成近接掩模。第一載具本體100中的開口124使得能夠處理基板的第一側上的工作區域，而第一載具本體100的其餘區域充當硬掩模122來阻擋處理。載具本體100及102中的開口124可包括傾斜邊緣，以適應傾斜射束處理，例如傾斜反應離子刻蝕(reactive ion etching，RIE)、傾斜離子射束沉積、傾斜離子射束植入和/或類似工藝。
在一些實施例中，由第一載具本體100提供的掩蔽會提供宏觀掩蔽且能夠掩蔽隔開例如多於數毫米的結構。對於微觀掩蔽，工藝工具可通過第一載具本體100中的開口124施加並刻蝕硬掩模或以其他方式移除硬掩模。當需要時，在從載具近接掩模移除基板之後和/或在將基板組裝在不同的載具或不同的載具近接掩模中以進行進一步處理之前，工藝工具可採用例如平坦化等技術。
被實施成用於處理基板的每一工藝步驟或工藝工具可有利地受益於使用一個或多個載具近接掩模。載具近接掩模提供硬掩模122、250及260及開口124，以有利地減少處理步驟的數目及處理基板所涉及的成本。舉例來說，通過在物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)和/或化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)期間提供硬掩模122，包括不具有開口的第二載具本體(例如第二載具本體104)可有利地保護基板的第二側上的結構以及通過基板的第一側形成的結構。因此，由於在PVD或CVD之前不必將掩模沉積或施加到基板的第二側且接著移除掩模，因此第二載具本體104會有利地減少處理步驟的數目。載具近接掩模的另一優點是對柔性玻璃基板晶圓進行處置，而不必向玻璃添加金屬以在結構上加固玻璃以進行處理。
為進行進一步例示，在第二載具本體102中包括一個或多個開口124可有利地減少例如在基板的第二側上對基板上的膜中的結構進行刻蝕所涉及的步驟。舉例來說，在不具有載具近接 掩模的情況下，可將光刻膠(resist)施加到基板的第一側。基於對光刻膠施加紫外光，可在圖案中使光刻膠硬化，以在刻蝕期間在基板的要被保護的部分之上形成掩模。此後，對基板的未被掩模保護的部分進行刻蝕以形成溝槽，且使用化學機械平坦化技術將基板平坦化，以移除掩模。
如果使用載具近接掩模，則可不必進行施加光刻膠、施加紫外光及平坦化的步驟，從而有利地減少基板的每一側上的處理步驟的數目。載具近接掩模還有利地提供結構支撐以在不直接處置基板的情況下在工具中翻轉基板。
圖1B以俯視圖示出第二載具本體102，所述俯視圖由同樣示出的笛卡爾坐標系的X-Y平面表示。應注意，載具近接掩模中的開口及接觸區域的具體位置及數目是根據具體實施方案而定的。載具近接掩模中的開口及接觸區域的位置及數目取決於基板的組成、基板的大小、基板的處理階段、產品設計及處理工具以及其他考慮因素。
第二載具本體102是用於基板(未示出)的底部載具本體的實施例，以在基板的非臨界的接觸區域處接觸基板的第二側(或底部)。與第一載具本體100相似，第二載具本體102包括非臨界的接觸區域126及128，以接觸基板的第二側上的對應的非臨界的接觸區域，從而懸置並掩蔽基板的第二側的臨界區域或工作區域。
接觸區域126表示通過例如一組一個或多個夾具與第二 載具本體102或104耦合的區域。假設基板與載具近接掩模具有相同的大小，接觸區域126可位於基板的排斥邊緣120中，如圖1B中所示。接觸區域126在垂直方向上沿z軸與第一載具本體100上的接觸區域126對準，以有助於使用一組一個或多個夾具進行夾持。
接觸區域128表示非臨界接觸區域，例如基板的排斥邊緣的邊界外側的排斥區域。在一些實施例中，接觸區域128可在垂直方向上與第一載具本體100中的對應的接觸區域128對準，且在又一些實施例中，接觸區域128可不在垂直方向上與第一載具本體100中的對應的接觸區域128對準。在實施例中，第二載具本體102中的接觸區域128中的一些接觸區域128可與第一載具本體100中的對應的接觸區域128對準，且第二載具本體102中的接觸區域128中的一些接觸區域128可不與第一載具本體100中的對應的接觸區域128對準。
在一些實施例中，載具本體100、102及104上的接觸區域126及128中的一者或多者或者所有接觸區域126及128可包括朝向基板的延伸部，以將基板懸置在第一載具本體100與第二載具本體(例如第二載具本體102)之間。在又一些實施例中，基板上的對應的接觸區域包括一個或多個層，例如金屬、膜、軟掩模、硬掩模和/或類似層，以接觸基板的第二側上的第二載具本體102。
第二載具本體102包括用於處理基板上的結構的開口 124以及用於掩蔽基板上的結構或掩蔽基板的硬掩模區域122。開口124的圖案依賴於工藝且形成近接掩模。第二載具本體102中的開口124的圖案可與第一載具本體100中的開口124的圖案相協調，以在基板上構建結構且避免基板的第一側上的結構與第二側上的結構之間的干擾。舉例來說，第二載具本體102中的開口124中的一者或多者可暴露出基板的第二側上的工作區域，所述工作區域與被第一載具本體100暴露出的基板的第一側上的工作區域相鄰，以在基板中構建結構或者在基板中構建相鄰的結構。
第二載具本體102中的開口124使得能夠對基板的第二側上的工作區域進行處理，而第二載具本體102的其餘區域充當硬掩模122來阻擋處理。與第一載具本體100中的開口124一樣，無論宏觀開口對於所述工藝來說是否足夠，或者無論是否需要附加的處理來形成微觀掩模，第二載具本體102會有利地減少處理步驟，減小處理區域，降低處理成本和/或減弱通過硬掩模122對被第二載具本體102保護的結構的無意修改。
圖1C以俯視圖示出第二載具本體104，所述俯視圖由另外示出的笛卡爾坐標系的X-Y平面表示。第二載具本體104是用於通過工藝遮蔽基板的整個第二側的載具本體的實施例。舉例來說，基板可位於包括第一載具本體100及第二載具本體104的載具近接掩模內，所述基板通過例如靜電夾具而被夾在第一載具本體100及第二載具本體104上的位置126處。可將基板放置在室中，以通過濺鍍工藝進行靜電鍍覆。在濺鍍工藝期間，第二載具 本體104可保護基板的第二側免受靜電鍍覆。因此，第二載具本體104通過減少或最小化基板的第一側的處理且消除對基板的第二側的處理而有利地減少與基板的第一側的靜電鍍覆相關聯的處理步驟及成本。
第二載具本體102是用於基板(未示出)的底部載具本體的實施例，以在基板的非臨界的接觸區域處接觸基板的第二側(或底部)。與第一載具本體100相似，第二載具本體102包括非臨界的接觸區域126及128，以接觸基板的第二側上的對應的非臨界的接觸區域，從而懸置並掩蔽基板的第二側的臨界區域或工作區域。此外，第二載具本體104的非臨界的接觸區域126可位於基板的排斥邊緣120處。
圖1D示出第一載具本體和/或第二載具本體106的實施例，第一載具本體和/或第二載具本體106被設計成適應小於處理工具大小的基板，以用於由處理工具進行處理。基板的大小由基板的排斥邊緣130的直徑表示。應注意，出於例示實施例的目的，基板的排斥邊緣130與非臨界的接觸區域128對準。依據基板的大小而定，非臨界的接觸區域128可位於其他位置處，如接觸區域132。還應注意，非臨界的接觸區域128與第一載具本體及第二載具本體106的開口124不必在垂直方向上對準。此外，第一載具本體106可包括開口，且第二載具本體106可不具有用於特定實施例的開口，以例如在處理期間掩蔽基板的整個第二側和/或提供結構支撐。
第一載具本體和/或第二載具本體106是俯視圖，所述俯視圖由另外示出的笛卡爾坐標系的X-Y平面表示。應注意，載具近接掩模中的開口124及接觸區域126、128及130的具體位置及數目是根據具體實施方案而定的。載具近接掩模中的開口124及接觸區域126、128及130的位置及數目取決於基板的組成、基板的大小、基板的處理階段、產品設計及處理工具以及其他考慮因素。在本實施例中，第一載具本體和/或第二載具本體106可包括非臨界的接觸區域130，以接觸基板來提供附加的結構支撐。
圖2A示出沿基板210的Z-X平面的實施例的垂直橫截面，基板210被夾具228夾在第一載具本體100、第二載具本體102及基板210的非臨界接觸區域126處。第一載具本體100包括開口124，開口124具有傾斜邊緣222，傾斜邊緣222相對於基板的水平平面(X-Y平面)具有傾角(angle of declination)θ(theta)。第一載具本體100可還具有硬掩模區域122及250，以掩蔽基板上的結構，例如結構235。
在本實施例中，第一載具本體100包括位於第一載具本體100的接觸區域126處的延伸部216，以在基板210的第一(頂部)側上的接觸區域220處接觸膜212。基板210包括位於基板210的第二側上的膜222。第二載具本體102包括位於第二載具本體102的接觸區域126處的延伸部218，以在基板210的第二(底部)側上的接觸區域222處接觸膜214。
兩個工作區域234經由開口124被暴露到工藝工具，一 個工作區域234經由第一載具本體100中的開口124而位於基板210的第一側上，且一個工作區域234經由第二載具本體102中的開口124而位於基板的第二側上。第一載具本體100的硬掩模122部分保護基板210的第一側上的第三工作區域235免受其他工作區域234的處理。
出於例示目的，工作區域234及235中的結構中的每一者相同。在其他實施例中，每一結構可不同。所述結構包括硬掩模226的圖案及軟掩模224的圖案(例如光刻膠的可變犧牲層)。軟掩模224的例示可能會誇大軟掩模224的厚度變化，但實質上，軟掩模224的較厚部分可減小刻蝕到軟掩模224之後的膜212或214中的深度。
作為實例，工藝工具(例如傾斜反應離子刻蝕(RIE)工具)可處理工作區域234處的結構。首先，所述工具可通過反應溶液且通過第一載具本體100中的開口124形成傾斜離子射束230，以在基板210的第一側上的膜212中刻蝕溝槽228。指向硬掩模226的反應離子射束230可不對膜212進行刻蝕。指向被暴露出的膜212的反應離子射束230可對膜212中的較長溝槽228進行刻蝕，且穿過軟掩模224而指向被暴露出的膜212的反應離子射束230可對膜212中的較短溝槽228進行刻蝕。
反應離子射束230可穿過第一載具本體100的開口224以任何角度到達膜212，但包括傾斜邊緣222有利地提供了沿開口224的傾斜邊緣222的路徑，用於使反應離子射束到達基板210 的第一側上的工作區域234中的膜212。在基板210的第一側上的工作區域234處進行傾斜反應離子刻蝕之後，可由處理工具或其他工具對基板210進行翻轉，而不是直接對基板210進行處置，從而有助於對基板210的第二側上的工作區域234進行處理。
此後，反應離子射束242可穿過第二載具本體102中的開口224以任何角度到達膜214，但包括傾斜邊緣222有利地提供了沿第二載具本體102中的開口224的傾斜邊緣222的路徑，以用於使反應離子射束242到達基板210的第二側上的工作區域234中的膜214。指向硬掩模226的反應離子射束242不對膜214進行刻蝕。指向被暴露出的膜214的反應離子射束242可對膜214中的長的溝槽228進行刻蝕，且穿過軟掩模224指向被暴露出的膜214的反應離子射束242可對膜212中的短的溝槽228進行刻蝕。
應注意，在許多實施例中，反應離子射束可在特定方向上(例如沿X-Z平面)跨越與基板210的平面平行的載具近接掩模進行掃描110。包括傾斜邊緣221可被設計成在反應離子射束的掃描110從載具近接掩模的硬掩模區域122跨越開口124的邊緣221的過渡時有利地最小化或減弱反應離子射束230的衍射影響。硬掩模區域122可以保護諸如工作區域235的工作區域不受到反應離子射束250，並且可以保護基板210的表面上的其他區域不受到例如反應離子射束260。在許多實施例中，反應離子射束的電流密度可在過渡期間被修改，以有利地最小化或減弱反應離子射束230的衍射影響。
圖2B、圖2C及圖3A至圖3I示出用於載具近接掩模的替代夾持佈置。圖2B示出第一載具本體100的Z-X平面的垂直橫截面，第一載具本體100具有被夾在第一載具本體100的非臨界接觸區域126處的延伸部216，且具有基板210的非臨界接觸區域220，例如基板210的排斥邊緣。夾具226還將第二載具本體102或104的延伸部218與基板210的非臨界區域222夾在第二載具本體102或104的非臨界接觸區域126處。圖2B示出具有與載具本體100、102及104相同的直徑的基板210的實施例。
夾具226可包括與載具本體100、102及104且與工藝工具兼容的任何類型的夾持裝置。舉例來說，夾具226可包括機械夾具、靜電夾具等。應注意，基板210的第二側是基板210的與基板210的第一側相對的側。
圖2C示出第一載具本體100的Z-X平面的垂直橫截面，第一載具本體100與基板210的非臨界接觸區域220(例如基板210的排斥邊緣)被夾在第一載具本體100的非臨界接觸區域126處。在此實施例中，接觸件220在第一載具本體100的接觸區域220處形成在基板210的邊緣上。在非臨界接觸區域126處形成在基板210上的接觸件220可為膜、金屬或任何其他適合於將基板210與載具本體100及102或104夾在一起的材料。夾具226還將第二載具本體102或104的形成在基板210的第二側上的接觸件222與基板210的非臨界區域126夾在第二載具本體102或104的非臨界接觸區域126處。圖2B示出具有與載具本體100、102 及104相同的直徑的基板210的實施例。
圖2D示出第一載具本體106的Z-X平面的垂直橫截面，第一載具本體106與第二載具本體106的非臨界接觸區域126被夾在第一載具本體106的非臨界接觸區域126處。在此實施例中，第一載具本體及第二載具本體106具有比基板210的直徑大的直徑。因此，基板210在非臨界接觸區域128處被夾在第一載具本體106與第二載具本體106之間。與圖2A中的實施例相似，基板210可在接觸區域128處在基板210的第一側和/或第二側上具有膜。在其他實施例中，與圖2B及圖2C中所示的實施例相似，在接觸區域128處在基板210上可形成有接觸件，和/或第一載具本體106和/或第二載具本體106可包括朝基板210突出的延伸部，以在第一載具本體106與第二載具本體106被夾在非臨界接觸區域126處時接觸基板210或基板210上的接觸件。
在本實施例中，第一載具本體106包括延伸部252，延伸部252朝基板210延伸且經由膜254與基板耦合，以將基板210的工作區域懸置在第一載具本體106與第二載具本體106之間。第二載具本體106包括延伸部258，延伸部258朝基板210延伸且經由膜256與基板210耦合，以將基板210的工作區域懸置在第一載具本體106與第二載具本體106之間。
第一載具本體106在非臨界接觸區域126處包括朝第二載具本體106延伸的延伸部216，且第二載具本體106在非臨界接觸區域126中包括朝第一載具本體106延伸的延伸部218。夾具 226可維持延伸部216與延伸部218之間的接觸，以將基板210分別夾在第一載具本體的延伸部252與第二載具本體的延伸部258之間。此外，圖2A到圖2C及圖2D所示的橫截面示出一組一個或多個夾具中的單個夾具，所述單個夾具被設計成維持對應的載具本體100、102、104和/或106之間的接觸。
在本公開的又一些實施例中，可提供傾斜離子作為離子射束230或242，以對溝槽(例如圖2A中所示的溝槽228)進行刻蝕。
圖3A繪示出包括增強現實眼鏡的可穿戴顯示系統332的實施例，所述增強現實眼鏡具有位於框架335中的聚焦光源339及包括衍射光學元件334及338以及波導336的透鏡333。透鏡333可包括在圖2A中所示的基板210上形成的多個裝置中的兩者，且載具近接掩模(例如圖1A到圖1D、圖2A到圖2D及圖3B到圖3F中所示的載具近接掩模)的實施例的實施方案可有利地促進經由結合圖3G到圖3H論述的離子射束形成衍射光學元件334及338和/或波導336。
可穿戴顯示系統332被佈置成在距人眼的短距離內顯示圖像。此種可穿戴的頭戴裝置(headset)有時被稱為頭戴式顯示器(head mounted display)，且設置有顯示用戶眼睛的幾釐米內的圖像的框架。圖像可為顯示器(例如微型顯示器)上的由計算機產生的圖像。例如衍射光學元件334及338以及波導336等光學組件被佈置成傳輸期望圖像的光，其中光在顯示器上產生到達用 戶的眼睛，以使圖像對用戶可見。產生圖像的顯示器可形成光引擎的一部分，使得圖像產生准直光射束(collimated light beam)。射束可由衍射光學元件334及338以及波導336進行引導，以提供對用戶可見的圖像。
在本實施例中，圖3A繪示出可穿戴顯示系統332的簡單實施例。可穿戴顯示系統332包括聚焦光源339(例如微投影儀)、輸入衍射光學元件334、波導336及輸出衍射光學元件338。其他實施例可包括更多的光學組件，且光學組件的佈置是根據具體實施方案而定的。
聚焦光源339可將聚焦光輸出到輸入衍射光學元件334中。聚焦光可經由輸入衍射光學元件334以全內反射(total internal reflection，TIR)臨界角度(例如45度)進入透鏡，且因此聚焦光可被捕獲在透鏡333中。波導336可指導聚焦光穿過透鏡333，且輸出衍射光學元件338可向用戶的眼睛輸出聚焦光，以向用戶呈現增強現實圖像。
在一些實施例中，左透鏡333與右透鏡333可具有不同的聚焦光源339。舉例來說，一些實施例向用戶的左眼與右眼提供不同的圖像，以向用戶呈現三維圖像。其他實施例可向透鏡333中的一者提供延遲圖像或偏移圖像，以模擬或逼近三維圖像。
圖3B到圖3D示出與第二載具本體102或104夾在一起的第一載具本體100的Z-X平面的垂直橫截面。在此實施例中，傾斜的反應離子射束310在方向302上沿X-Z平面中的路徑跨越 第一載具本體100進行掃描。在傾斜的反應離子射束310跨越第一載具本體100的被掩蔽部分進行掃描時，傾斜的反應離子射束310的電流密度可處於低電流密度，以有利地節約資源，例如功率及離子。隨著傾斜的反應離子射束310靠近開口的邊緣，傾斜的反應離子射束310的電流密度可增大，以與邊緣進行卷積，從而基於所述邊緣的形狀及傾斜的反應離子射束310的電流密度形成期望的衍射輪廓。
在圖3B中，傾斜的反應離子射束310跨越開口124的邊緣306進行掃描。當傾斜的反應離子射束310跨越開口124的邊緣306進行掃描時，傾斜的反應離子射束310可包括直接穿過開口124的離子射束組件315及因光的波動性質而圍繞邊緣306彎曲的離子射束組件。圍繞邊緣306彎曲的離子射束組件可形成衍射輪廓317。衍射輪廓317可基於圍繞邊緣306彎曲且從邊緣306的面305反射的離子射束組件的一些部分的相長干涉及相消干涉而形成。具體來說，當處理工具對傾斜的反應離子射束310進行掃描302時，傾斜的反應離子射束310的增大部分(組件315)將直接穿過開口124，且傾斜的反應離子射束310的減小部分將圍繞邊緣306彎曲。
在本實施例中，傾斜的反應離子射束310的部分將圍繞邊緣306彎曲且從邊緣306的面305反射。在本實施例中，邊緣306是正方形的，但其他實施例可包括具有不同形狀的邊緣，例如被倒角的邊緣。依據傾斜的反應離子射束310的波長、傾斜的反 應離子射束310的頻率以及掃描302的掃描速度而定，傾斜的反應離子射束310的一些部分可從邊緣306的面305的從第一載具本體100的面對基板210的側到第一載具本體100的背對基板210的側的整個高度反射。作為相消干涉及相長干涉的結果，傾斜的反應離子射束310的反射可進行轉變以生成衍射輪廓317。衍射輪廓317可以蝕刻可變刻蝕深度輪廓319，其寬度基於面305的底部與基板210的表面(膜212)之間的距離或間隙320。該寬度可以沿著膜212從面305的底部的距離321開始。此外，應注意，邊緣306的面305可能不是完美的反射器，因此傾斜的反應離子射束310的一部分也將折射到第一載具本體100中，此會減小傾斜的反應離子射束310的反射的電流密度。
為進行例示，處理工具可相對於基板210的平面以45度入射角發射傾斜的反應離子射束310。當傾斜的反應離子射束310朝邊緣306進行掃描時，可不具有組件315，但傾斜的反應離子射束310的位於傾斜的反應離子射束310的波形的峰值處或峰值附近的部分可穿過開口且從第一載具組件100的開口124的邊緣306的面305反射。隨著傾斜的反應離子射束310更靠近邊緣306進行掃描，傾斜的反應離子射束310的增大部分將圍繞邊緣306彎曲且因邊緣306(正方形邊緣)的面305的90度角而以45度角從邊緣306的面305朝衍射輪廓317中的基板210反射。交疊的反射可相互干涉，從而基於傾斜的反應離子射束310的工作循環或調製以及傾斜的反應離子射束310的頻率而以規則圖案從傾斜的 反應離子射束310的部分的電流密度中減去以及加到傾斜的反應離子射束310的反射部分的電流密度。
當傾斜的反應離子射束310的圍繞邊緣306彎曲的部分的衍射輪廓317到達基板210上的膜212時，衍射輪廓317可基於衍射輪廓317的反射部分的變化的電流密度來對膜212進行刻蝕。更具體來說，隨著傾斜的反應離子射束310對更靠近邊緣306的第一載具本體100進行掃描，傾斜的反應離子射束310的圍繞邊緣306彎曲的部分將進一步向下到達邊緣306的面305，且隨著傾斜的反應離子射束310同樣撞擊面305的最靠近基板210的部分，傾斜的反應離子射束310的增大部分將直接穿過開口124。因此，隨著傾斜的反應離子射束310從面305的更靠近基板的部分反射，衍射輪廓317的電流密度會增大。此外，當傾斜的反應離子射束310的部分從面305反射時，傾斜的反應離子射束310的部分也將經由邊緣306的面305折射到第一載具本體100中，從而減小衍射輪廓317的電流密度。
傾斜的反應離子射束310的從面305上的最低點反射的部分可具有最低的電流密度，且傾斜的反應離子射束310的從面305上的最高點反射的部分可具有最高的電流密度。此外，可改變傾斜的反應離子射束310的電流密度，以通過改變傾斜的反應離子射束310的工作循環或掃描302的速度來調整與衍射輪廓317相關聯的電流密度，掃描302的速度是傾斜的反應離子射束310跨越邊緣306進行掃描的速度。如圖3B中所示，在一些實施例中， 衍射輪廓317可在膜212或基板210中刻蝕可變刻蝕深度輪廓319。
可變刻蝕深度輪廓319可沿基板210的平面具有多個傾斜結構。所述多個傾斜結構可在X-Z平面中跨越開口124的寬度且平行於基板210的平面(X-Y平面)界定深度輪廓，所述深度輪廓在X-Z平面中沿深度輪廓的長度變化。可變刻蝕深度輪廓319可在與開口124相關聯的工作區域234內在距邊緣306一定距離321處開始，距離321跨越開口124的寬度。在又一些實施例中，開口124的邊緣304可被設計成消除或最小化傾斜的反應離子射束310的任何反射、折射或衍射，以避免修改可變刻蝕深度輪廓319。
在本文中，使離子射束跨越邊緣(例如邊緣306)進行掃描且掃描到開口(例如開口124)中的工藝被稱為使離子射束與邊緣進行卷積。儘管在本文中未示出，然而當離子射束的掃描從邊緣304之上的開口124且朝載具近接掩模的載具本體的被掩蔽區域跨越時，相同的工藝可使離子射束與邊緣(例如邊緣304)進行卷積。
在圖3C中，傾斜的反應離子射束310在跨越邊緣306進行掃描之後跨越開口124進行掃描302。當傾斜的反應離子射束310跨越開口進行掃描時，傾斜的反應離子射束330的工作循環(或調製)可建立被刻蝕到膜212中的溝槽322之間的距離、溝槽322的深度323及324以及溝槽的厚度326。在一些實施例中， 開口124之上的傾斜的反應離子射束310的掃描速度和/或工作循環可相對於在傾斜的反應離子射束310掃描邊緣306時的掃描速度和/工作循環而發生變化或被修改。此種調整可修改溝槽322之間的距離327、溝槽深度324和/或溝槽厚度326。在一些實施例中，通過在膜212上直接施加傾斜的反應離子射束310來對溝槽322之間的間距進行刻蝕。
圖3D示出在掃描302到達開口124的邊緣304之後傾斜的反應離子射束330的掃描302。邊緣304的形狀可被設計成防止或消除傾斜的反應離子射束330朝基板210的衍射、折射和/或反射的影響，以避免對可變刻蝕深度輪廓319的任何不利修改。在其他實施例中，邊緣304的形狀可被設計成與傾斜的反應離子射束330進行卷積，以執行可變刻蝕深度輪廓319的附加的刻蝕。
隨著傾斜的反應離子射束310的掃描302過渡到開口124，許多實施例可修改傾斜的反應離子射束310的電流密度。此種修改可調整實際可變刻蝕深度輪廓319，以匹配或逼近期望的可變刻蝕深度輪廓。在許多實施例中，通過模擬掃描過程來計算實際可變刻蝕深度輪廓319，且將實際可變刻蝕深度輪廓319與期望的可變刻蝕深度輪廓進行比較，以確定實際可變刻蝕深度輪廓319與期望的可變刻蝕深度輪廓之間的差。
圖3E繪示出載具近接掩模及晶圓的一部分的平面圖，晶圓具有經由載具近接掩模中具有邊緣的開口而被暴露到處理工具的工作區域，以生成可變刻蝕深度輪廓。圖3E的(a)繪示出第一載 具本體100的平面圖，第一載具本體100具有夾具126以將基板210耦合在第一載具本體100與第二載具本體102或104(不可見)之間。第一載具本體100包括開口124及被掩蔽區域122。
圖3E的(b)繪示出基板210的一部分，基板210具有經由在第一載具本體100中具有邊緣的開口124被暴露到處理工具的工作區域，以生成可變刻蝕深度輪廓。處理工具可跨越開口124的正方形邊緣對傾斜的反應離子射束330進行掃描，以將傾斜的反應離子射束與正方形邊緣進行卷積且生成衍射輪廓，以生成可變刻蝕深度輪廓的第一部分。處理工具可跨越開口124對傾斜的反應離子射束330進行掃描，以生成可變刻蝕深度輪廓的第二部分。
圖3F繪示出基板210的工作區域的一部分的橫截面，基板210具有通過結合圖3B到圖3D闡述的工藝生成的實際可變刻蝕深度輪廓319，其中載具近接掩模及基板在圖3E中示出。實際可變刻蝕深度輪廓319可沿基板210的平面包括多個傾斜結構341。所述多個傾斜結構341可界定深度輪廓359。深度輪廓359與基板的平面平行且跨越開口124的寬度的一部分沿深度輪廓的長度變化。所述多個傾斜結構341也可界定深度輪廓358。深度輪廓358與基板的平面平行且跨越開口124的寬度的一部分沿深度輪廓的長度是恒定的。在一些實施例中，傾斜的反應離子射束330可相對於基板210的平面以45度入射角被導入。在此種實施例中，傾斜的反應離子射束330可將45度的溝槽刻蝕到基板210上 的膜212中，溝槽的厚度與傾斜的反應離子射束330的工作循環及掃描速度以及射束刻蝕輪廓相關。在其他實施例中，傾斜的反應離子射束330可相對於基板210的平面以零與90度之間的入射角被導入。
在本實例中，第一載具本體100與基板210上的膜212之間的間隙320為0.2毫米(mm)，且以角θ刻蝕溝槽，角θ相對於基板210的平面成45度入射角，或者相對於與基板210的平面垂直的平面成45度入射角。所述間隙影響基板210或膜212的表面處的衍射輪廓317的寬度，所述寬度被示出為深度輪廓359。具有大於0.2mm(例如0.8mm或1.2mm)的間隙的實施例可具有寬度更大的深度輪廓359，且可從距開口124的邊緣306更遠的距離開始。此外，面305的高度318影響衍射輪廓317的寬度，且因此影響深度輪廓359。
本實施例示出線340到354以0.2mm的增量相對於邊緣306的距離。具體來說，線340指示可變刻蝕深度輪廓319上的0.0mm的點。0.0mm的點是在X-Z平面中基板210上的位於邊緣306的面305正下方的點。線342示出距邊緣306為0.2mm的距離。線344示出距邊緣306為0.4mm的距離。線346示出距邊緣306為0.6mm的距離。線348示出距邊緣306為0.8mm的距離。線350示出距邊緣306為1.0mm的距離。線352示出距邊緣306為1.2mm的距離。且線354示出距邊緣306為1.4mm的距離。
在沿基板210的平面(X-Y平面)距開口124的邊緣306 約1.4mm的距離以及更遠的距離處，溝槽341界定近似220納米(nanometer，nm)的恒定溝槽深度356。
圖3G繪示出載具近接掩模中的開口的邊緣的形狀的替代實施例。具體來說，邊緣360及362代替圖3B到圖3F中所示的實施例中的邊緣306。邊緣360及362示出兩個不同的被倒角的邊緣。邊緣360及362二者均被倒角，以分別降低面364的高度366及368。針對邊緣360的形狀，可通過例如使邊緣360呈正方形以及對邊緣360進行倒角來生成邊緣360，以生成傾斜表面，從而與傾斜的反應離子射束進行卷積，以使傾斜的反應離子射束的部分遠離基板210反射。針對邊緣362的形狀，可通過例如使邊緣362呈正方形以及對邊緣362進行倒角來生成邊緣362，以生成傾斜表面。由於傾斜表面的定位，傾斜表面可能不會與傾斜的反應離子射束進行卷積。應注意，邊緣362的倒角也會改變面364距基板210的表面的距離，此具有與對第一載具本體100與基板210的表面之間的間隙進行調整相似的效果。對於被倒角的邊緣360及362二者，衍射輪廓的寬度可減小，此將減小圖3F中所示的可變刻蝕深度輪廓359的寬度。
圖3H繪示出圖表370的實施例，圖表370示出圖3E到圖3F中所示的實施例的期望的可變刻蝕深度輪廓372、實際可變刻蝕深度輪廓374以及兩個相鄰的載體近接掩模開口的可變刻蝕深度輪廓之間的差值376。期望的可變刻蝕深度輪廓372示出在距邊緣377一定距離處的深度371處開始的深度輪廓。此後，期望 的可變刻蝕深度輪廓372緊密追蹤實際可變刻蝕深度輪廓374。應注意，實際可變刻蝕深度輪廓374開始更靠近開口124的邊緣306。在一些實施例中，可通過對正方形邊緣(例如圖3G中所示的邊緣360及362)進行倒角來調整實際可變刻蝕深度輪廓374的寬度378、379。此外，可通過調整面305距基板210的表面的距離來調整實際可變刻蝕深度輪廓374開始的距邊緣306的距離。可通過例如調整載具近接掩模與基板210的表面之間的間隙或者通過例如對正方形邊緣(例如邊緣362)的底部進行倒角來生成邊緣形狀來完成對面305距基板210的表面的距離的調整。
圖表370誇大了實際可變刻蝕深度輪廓374與期望的可變刻蝕深度輪廓372之間的差值376，以更清楚地示出輪廓不同之處以及輪廓所處的不同位置。
圖3I繪示出圖表380的實施例，圖表380示出用於與載具近接掩模中的開口的正方形邊緣進行卷積、從而在如圖3H中所示的晶圓中生成可變刻蝕深度輪廓的刻蝕射束輪廓384及工作循環382。刻蝕射束輪廓384的曲線圖示出傾斜的反應離子射束330的形狀，傾斜的反應離子射束330跨越結合圖2A及圖3B到圖3F中論述的第一載具本體100中的開口124進行掃描。應注意，刻蝕射束輪廓384不是正方形的，因此射束的不同部分具有不同的電流密度。當射束與邊緣306或被倒角的邊緣360或362進行卷積時，不同的電流密度會影響衍射輪廓317。
對射束的工作循環382進行調製，以提供增大的射束調 製權重來刻蝕溝槽322且提供減小的射束調製權重來形成對溝槽322之間的距離327進行界定的平行結構341。
現轉到圖4A，圖4A示出以示意形式繪示的處理設備400。處理設備400表示用於執行各向異性反應離子刻蝕或各向同性反應離子刻蝕的處理設備。處理設備400可為基於等離子體的處理系統，所述處理系統具有等離子體室402，以用於通過所屬領域中的已知的任何方便的方法在等離子體室402中產生等離子體404。可如圖所示提供抽取板406，抽取板406具有抽取開孔408，其中可抽取傾斜離子射束410，以將傾斜離子230或242導向基板210。包括生成在基板210上的結構的基板210設置在工藝室424中。基板210的基板平面由所示的笛卡爾坐標系的X-Y平面表示，同時垂直於基板的沿Z軸(Z方向)的平面。
如圖4A中進一步所示，當使用偏壓電源420經由載具近接掩模的第一載具本體100中的開口124或已知系統中的基板台板(substrate platen)414在等離子體室402與基板210之間施加電壓差時，可抽取傾斜離子射束410。偏壓電源420可耦合到工藝室424，例如，其中工藝室424與基板210被保持為相同的電勢。
根據各種實施例，傾斜離子射束410可相對於垂線426以非零入射角(被示出為Φ)進行抽取。傾斜離子射束410內的離子軌跡可相互平行於彼此，或者可位於狹窄的角度範圍內，例如彼此相差10度或小於10度。因此，Φ的值可表示入射角的平均值，其中各別的軌跡與平均值相差若干度。在一些實施例中， 角Φ可為例如12度，以在溝槽中形成具有78度的傾角的側壁。
在各種實施例中，傾斜離子射束410可被抽取為連續射束或已知系統中的脈衝離子射束。舉例來說，偏壓電源420可被配置成在等離子體室402與工藝室424之間供應電壓差作為脈衝直流(direct current，DC)電壓，其中脈衝電壓的電壓、脈衝頻率及工作循環可彼此獨立地進行調整。
在各種實施例中，合適的氣體或氣體的組合可由源422供應到等離子體室402。依據被提供到等離子體室402的種類物的確切組成，等離子體404可產生各種種類物來執行反應離子射束刻蝕。由源422提供的種類物可根據將被刻蝕的材料(例如用於刻蝕矽的已知反應離子刻蝕種類物)進行設計。
在各種實施例中，傾斜離子射束410可被設置成帶狀離子射束(ribbon ion beam)，帶狀離子射束具有沿圖4B中所示的笛卡爾坐標系的X方向延伸的長軸。在一些實施例中，通過相對於抽取開孔408對包括基板210的基板台板414進行掃描，且因此相對於沿掃描方向430的傾斜離子射束410對包括基板210的基板台板414進行掃描，傾斜離子射束410可經由第一載具本體100中的開口124以及基板210的第一側上的膜212對基板210的被暴露出的部分進行刻蝕。在許多實施例中，傾斜離子射束不對圖2A中所示的硬掩模226進行刻蝕。
在圖4B所示的此實例中，傾斜離子射束410被設置成沿X方向延伸到射束寬度的帶狀離子射束，其中射束寬度足以暴露 出基板210的整個寬度，甚至是基板210的沿X方向的最寬部分。示例性射束寬度可處於10cm、20cm、30cm或更大的範圍內，而沿Y方向的示例性射束長度可處於2mm、3mm、5mm、10mm或20mm的範圍內。射束寬度對射束長度的比率可處於5/1、10/1、20/1、50/1或100/1的範圍內。實施例並不僅限於此上下文。
應注意，掃描方向430可表示沿Y方向在兩個相反的(180度)方向上對基板210的掃描，或者僅向左的掃描或僅向右的掃描。傾斜離子射束410的長軸沿與掃描方向430垂直的X方向延伸。因此，當沿掃描方向430從基板210的左側到右側掃描基板210到足夠的長度時，整個基板210可被暴露到傾斜離子射束410。
根據各種實施例，通過在各掃描之間將基板210旋轉180度，可在基板210的多次掃描中供應傾斜離子230及242。因此，通過在第一次掃描與第二次掃描之間將基板210旋轉180度，在第一次掃描中可將傾斜離子230及242導向側壁，而在第二次掃描中可將傾斜離子230及242導向另一側壁，而不會改變離子射束(例如傾斜離子射束410)的實際取向。
在本公開的其他實施例中，可使用改進的設備在不同方向上提供基板的同時刻蝕。現轉到圖4C，圖4C示出以示意形式繪示的另一處理設備440。處理設備440表示用於執行基板的傾斜離子處理的處理設備，且除以下論述的差異之外，處理設備440可實質上相同於處理設備400。應注意，處理設備440包括相鄰於抽取開孔408設置的射束阻擋器432。射束阻擋器432的大小及位 置被確定成界定第一開孔408A及第二開孔408B，其中第一開孔408A形成第一傾斜離子射束410A，且第二開孔408B形成第二傾斜離子射束410B。所述兩個傾斜離子射束可相對於垂線426界定大小相等、方向相反的入射角。使射束阻擋器相對於抽取板406沿Z軸偏移可幫助界定傾斜離子射束的角度。這樣一來，第一傾斜離子射束410A與第二傾斜離子射束410B可以相似的方式且同時處理溝槽的相對的側壁，如圖2A中所大體繪示。當被配置成如圖4B中所示的帶狀射束的形狀時，通過如圖所示掃描基板台板414，這些傾斜離子射束可將整個基板210暴露到基板210的反應離子刻蝕，以達到經由第一載具本體100中的開口124暴露出所述基板的程度。
在經由第一載具本體100中的開口124對基板210進行處理之後，如果第二載具本體102或104包括開口，則可由處理工具或其他工具對載具近接掩模進行翻轉，以有助於經由第二載具本體102中的開口對基板210的第二側進行處理。
圖5繪示出根據本公開實施例的工藝流程500的實施例。在方塊502處，提供基板。基板可包括用於處理的任何類型的基板。在許多實施例中，基板呈具有特定直徑(例如50mm、100mm、200mm或300mm)的晶圓形式。基板還可包括一層或多層膜、硬掩模和/或軟掩模。
在方塊504處，提供第一載具本體，例如圖1A到圖1D、圖2A到圖2C及圖3A至圖3I中所示的載具本體。第一載具本體 可具有一個或多個開口，且所述一個或多個開口可形成近接掩模，以在基板的第一側上形成結構。第一載具本體可具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與基板的第一側上的一個或多個接觸區域對準。在一些實施例中，第一載具本體中的所述一個或多個開口可包括至少一個邊緣，所述至少一個邊緣相對於基板的水平平面具有傾角θ。
在方塊506處，提供第二載具本體。第二載具本體可具有一個或多個接觸區域，所述接觸區域與基板的第二側上的一個或多個接觸區域對準。在一些實施例中，第二載具本體可包括一個或多個開口，且所述一個或多個開口可充當近接掩模，以在基板的第二側上形成結構。
在方塊508處，一組一個或多個夾具可將第一載具本體與第二載具本體夾在一起。此外，第一載具本體的所述一個或多個接觸區域與第二載具本體的所述一個或多個接觸區域可接觸基板的相對的側，以將基板的第一側的工作區域及基板的第二側的工作區域懸置在第一載具本體與第二載具本體之間。在一些實施例中，第一載具本體及第二載具本體可為基板提供結構支撐，以在處理期間減少基板的變形。在又一些實施例中，第一載具本體及第二載具本體可包含導電材料或半導電材料，且所述一組一個或多個夾具可包括靜電夾具，以將第一載具本體與第二載具本體靜電夾在一起。
在方塊510處，所述工藝可將第一載具本體的接觸區域 中的一者或多者與基板的第一側的排斥區域對準，且將第二載具本體的接觸區域中的一者或多者與基板的第二側的排斥區域對準。在一些實施例中，與基板的第一側的排斥區域對準的接觸區域可包括至少一個與基板的第一側上的基板的排斥邊緣對準的接觸區域。此外，與基板的第二側的排斥區域對準的接觸區域可包括至少一個與基板的第二側上的基板的排斥邊緣對準的接觸區域。
在一個實施例中，第一載具本體上的所述一個或多個開口可與基板的第一側上的工作區域中形成結構的位置對準，且第二載具本體上的所述一個或多個開口可與基板的第二側上的工作區域中形成結構的位置對準。在此種實施例中，第一載具本體的所述一個或多個接觸區域可包括與基板的第一側的排斥區域對準的接觸區域，且第二載具本體的所述一個或多個接觸區域包括與基板的第二側的排斥區域對準的接觸區域。
圖6繪示出根據本公開實施例的利用載具近接掩模(例如圖1A到圖1D、圖2A到圖2C及圖3A至圖3I中所示的載具近接掩模)的示例性工藝流程600。在方塊602處，在載具近接掩模中提供基板。基板可在載具的第一載具本體與載具的第二載具本體之間具有基板的第一側的工作區域及基板的第二側的工作區域。基板可懸置在第一載具本體與第二載具本體之間。
第一載具本體可具有被形成為近接掩模的一個或多個開口，且所述一個或多個開口可有助於在基板的第一側上形成結 構。第一載具本體可還具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與基板的第一側上的一個或多個接觸區域對準。第二載具本體可還具有一個或多個接觸區域，且所述接觸區域可與基板的第二側上的一個或多個接觸區域對準。在許多實施例中，第一載具本體的所述一個或多個接觸區域與第二載具本體的所述一個或多個接觸區域可接觸基板的相對的側。
在方塊604處，所述流程圖可使用處理工具經由所述一個或多個開口對基板的第一側上的工作區域進行處理，以在基板的第一側上形成結構。第一載具本體的區域可掩蔽基板的第一側上的工作區域的一些部分。在一些實施例中，所述處理可涉及指導傾斜離子跨越第一載具本體的所述一個或多個開口的至少一個邊緣的傾斜斜面。
在方塊606處，所述流程圖可使用處理工具或另一工具翻轉載具近接掩模，以通過第二載具本體的所述一個或多個開口處理基板的第二側。
在方塊608處，所述流程圖可經由第二載具本體中的一個或多個開口對基板的第二側上的工作區域進行處理。所述處理可包括指導傾斜離子跨越第一載具本體的所述一個或多個開口的至少一個邊緣的傾斜斜面。在其他實施例中，所述處理可包括經由第二載具本體中的開口對工作區域進行摻雜。在又一些實施例中，所述處理可包括通過物理氣相沉積、化學氣相沉積或離子射束濺鍍而經由第二載具本體中的開口進行沉積。在再一些其他實 施例中，所述處理可包括光刻。舉例來說，可經由第二載具本體中的開口施加光致抗蝕劑(photoresist)，紫外光可使光致抗蝕劑發生變更以提供刻蝕掩模，且可基於光致抗蝕劑的圖案選擇性地移除被暴露出的基板或膜的一些部分。
圖7繪示出根據本公開實施例的工藝流程700的實施例。在方塊702處，提供基板。基板可包括用於處理的任何類型的基板。在許多實施例中，基板呈具有特定直徑(例如50mm、100mm、200mm或300mm)的晶圓形式。基板還可包括一層或多層膜、硬掩模和/或軟掩模。
在方塊704處，提供載具。載具可包括與第二載具本體耦合的第一載具本體，且基板可耦合在第一載具本體與第二載具本體之間。第一載具本體可具有一個或多個開口，以暴露出基板的第一側上的基板的工作區域。此外，所述一個或多個開口具有邊緣。在一些實施例中，邊緣中的一者或多者可為正方形的。在又一些實施例中，邊緣中的所述一者或多者可被倒角以減小可變刻蝕深度輪廓的長度。
在方塊706處，工藝流程700可將第一開口中的邊緣中的第一邊緣與來自處理工具的射束進行卷積，以生成卷積射束。卷積射束可包括衍射輪廓，所述衍射輪廓是基於射束的頻率、射束輪廓或射束的形狀、邊緣的形狀及邊緣的面的高度。在許多實施例中，卷積射束是由處理工具產生的射束的反射分量的衍射輪廓。衍射輪廓可對被第一開口暴露出的基板的工作區域進行刻 蝕，以靠近第一邊緣在基板中生成可變刻蝕深度輪廓。
可變刻蝕深度輪廓可沿基板的平面包括多個傾斜結構，且所述多個傾斜結構可界定沿可變刻蝕深度輪廓的長度變化的深度輪廓。所述長度可平行於基板的平面，且跨越基板的表面上的第一開口的寬度突出。
圖8繪示出根據本公開實施例的利用載具近接掩模(例如圖1A到圖1D、圖2A到圖2C及圖3A至圖3I中所示的載具近接掩模)的示例性工藝流程800。在方塊802處，在載具近接掩模中提供基板。基板可在基板的第一側上包括工作區域且在基板的第二側上包括一個或多個工作區域。基板可懸置在載具近接掩模的第一載具本體與載具近接掩模的第二載具本體之間。第一載具本體可具有開口，每一開口暴露出基板的第一側上的工作區域中的一者。此外，開口中的每一者可具有第一邊緣以與射束進行卷積，從而界定可變刻蝕深度輪廓。
在方塊804處，工藝流程800可由處理工具使射束跨越開口進行掃描。在方塊806處，工藝流程800可使用處理工具而經由所述一個或多個開口對基板的第一側上的工作區域進行處理，以使邊緣與射束進行卷積。使邊緣與射束進行卷積可生成具有衍射輪廓的卷積射束。每一卷積射束可對基板的工作區域中的一者進行刻蝕，以靠近基板的第一側上的邊緣中的對應一個邊緣而在基板中生成可變刻蝕深度輪廓。
在第一輪處理期間，第一載具本體可掩蔽每隔一行裝 置，其中每隔一行裝置具有不同的衍射光學元件。在其他實施例中，在第一輪處理期間，第一載具本體可掩蔽每隔x行裝置。在此種實施例中，一個或多個後續載具掩模的組合可暴露出其餘的行以進行處理。
在一些實施例中，隨著射束從第一載具本體的被掩蔽區域過渡到第一載具本體的開口中的一者的邊緣，處理工具可增大射束的電流密度，以調整與和掩模的邊緣進行卷積的射束的衍射相關聯的刻蝕深度，所述卷積射束的衍射輪廓是基於射束的頻率、射束的形狀及邊緣的形狀。在若干實施例中，處理工具可通過增大射束的工作循環、減小射束的掃描速率或者增大射束的工作循環與減小射束的掃描速率的組合來增大電流密度。
在一些實施例中，隨著射束從第一載具本體的邊緣過渡到第一載具本體的開口中，處理工具可減小射束的電流密度。在又一些實施例中，邊緣中與射束進行卷積的至少一個邊緣的形狀包括正方形邊緣。正方形邊緣可與射束進行卷積，以形成可變刻蝕深度輪廓，可變刻蝕深度輪廓具有沿基板的平面且與邊緣的面的高度成比例的長度。所述面可位於與基板的平面垂直的平面上，且可變刻蝕深度輪廓具有傾斜刻蝕輪廓。傾斜刻蝕輪廓可相對於基板的平面具有入射角，且入射角可小於九十度且大於零度。
在許多實施例中，處理工具可生成沿基板的平面具有多個傾斜結構的可變刻蝕深度輪廓。所述多個傾斜結構可跨越第一開口的寬度界定深度輪廓，所述深度輪廓沿深度輪廓的長度而變 化。深度輪廓的長度也可平行於基板的平面。
本公開的實施例提供了優於已知工藝的各種優點。用於處理基板所實施的每一工藝步驟或工藝工具可有利地受益於使用一個或多個載具近接掩模。載具近接掩模提供硬掩模及開口，以有利地減少處理基板所涉及的處理步驟的數目。舉例來說，通過在物理氣相沉積(PVD)和/或化學氣相沉積(CVD)期間提供硬掩模，包括不具有開口的第二載具本體(例如所述第二載具本體)可有利地保護基板的第二側上的結構以及通過基板的第一側形成的結構。因此，由於在PVD或CVD之前，不必將掩模沉積或施加到基板的第二側，因此第二載具本體104會有利地減少處理步驟的數目。處理步驟數目的減少有利地節省了時間及成本。此外，即使步驟的數目沒有減少，通過具有載具近接掩模的工具處理的區域的大小的減小也有利地降低了成本。載具近接掩模的另一優點是處置柔性玻璃基板晶圓，而不必將金屬添加或結合到玻璃以在結構上加強玻璃以進行處理。載具近接掩模的另一優點是能夠通過選擇開口的邊緣的形狀且以所選擇的工作循環及掃描速度將開口的邊緣與給定形狀的離子射束進行卷積來對衍射光學元件的形成進行精細的微調。
本公開的範圍不受本文中所述的具體實施例限制。實際上，通過以上說明及附圖，對所屬領域中的普通技術人員來說，除本文中所述實施例及修改之外，本公開的其他各種實施例及對本公開的各種修改也將顯而易見。因此，這些其他實施例及修改 均旨在落於本公開的範圍內。此外，儘管在本文中已針對特定目的而在特定環境中在特定實施方案的上下文中闡述了本公開，然而所屬領域中的普通技術人員將認識到，本公開的效用並不僅限於此且可針對任何數目的目的在任何數目的環境中有益地實施本公開。因此，應考慮到本文中所述本公開的全部範圍及精神來理解以下的發明申請專利範圍。
100:載具本體/第一載具本體/第一載具組件
120:排斥邊緣
122:硬掩模區域/硬掩模/被掩蔽區域
124:開口
126:接觸區域/非臨界接觸區域/位置/夾具
128:接觸區域/非臨界接觸區域
X、Y:方向
Z:方向/軸

Claims (17)

  1. 一種在基板中形成可變刻蝕深度輪廓的方法，包括：提供基板；提供載具，所述載具包括與第二載具本體耦合的第一載具本體，所述基板耦合在所述第一載具本體與所述第二載具本體之間，所述第一載具本體具有用於暴露出所述基板的工作區域的一個或多個開口，所述一個或多個開口具有邊緣；使所述一個或多個開口中的第一開口中的所述邊緣中的第一邊緣與來自處理工具的射束進行卷積，以生成卷積射束，所述卷積射束用於對被所述第一開口暴露出的所述基板的工作區域進行刻蝕，以靠近所述第一邊緣在所述基板中生成所述可變刻蝕深度輪廓；以及使所述射束的電流密度隨著所述射束從所述基板的被掩蔽區域過渡到所述第一載具本體的邊緣而增大。
  2. 如請求項1所述的方法，還包括：使所述射束的電流密度隨著所述射束從所述第一載具本體的所述邊緣過渡到所述第一載具本體的所述一個或多個開口中的開口中而減小。
  3. 如請求項1所述的方法，其中使所述電流密度增大包括增大所述射束的工作循環、減小所述射束的掃描速率、或者增大所述射束的工作循環與減小所述射束的掃描速率的組合。
  4. 如請求項1所述的方法，其中所述可變刻蝕深度輪廓沿所述基板的平面具有多個傾斜結構，所述多個傾斜結構跨越所 述第一開口的寬度界定深度輪廓，所述深度輪廓沿所述深度輪廓的長度變化，所述長度平行於所述基板的所述平面。
  5. 如請求項4所述的方法，其中所述一個或多個開口的所述邊緣的形狀包括正方形邊緣，所述正方形邊緣用於與所述射束進行卷積以形成具有與所述一個或多個開口的所述邊緣的厚度成比例的長度的所述可變刻蝕深度輪廓，所述可變刻蝕深度輪廓具有傾斜刻蝕輪廓，所述傾斜刻蝕輪廓相對於所述基板的所述平面具有入射角。
  6. 一種載具近接掩模，包括：第一載具本體，所述第一載具本體具有一個或多個開口，所述一個或多個開口被形成為用於在基板的第一側上形成可變刻蝕深度輪廓的近接掩模，其中所述一個或多個開口中的第一開口具有用於進行卷積的邊緣，所述邊緣具有被生成為與具有限定形狀、頻率及電流密度的離子射束進行卷積的形狀，以使用所述離子射束來逼近期望的衍射輪廓，所述離子射束的所述期望的衍射輪廓用於在所述基板的所述第一側中刻蝕所述可變刻蝕深度輪廓，所述邊緣的所述形狀具有與所述第一載具本體的平面垂直的面，所述面具有與所述第一載具本體的所述平面垂直的高度，所述高度與所述期望的衍射輪廓的在所述第一開口下方跨越所述基板的寬度成比例；第二載具本體，在所述基板的第二側上與所述第一載具本體進行耦合，以將所述基板懸置在所述第一載具本體與所述第二載 具本體之間；以及一組一個或多個夾具，用於將所述第一載具本體與所述第二載具本體夾在一起。
  7. 如請求項6所述的載具近接掩模，其中與所述第一載具本體的所述平面垂直的所述面用於與所述離子射束進行卷積，以生成具有傾斜刻蝕輪廓的可變刻蝕深度輪廓，所述傾斜刻蝕輪廓在所述基板上具有非零入射角。
  8. 如請求項6所述的載具近接掩模，其中所述邊緣的所述形狀是正方形的，以生成與所述第一載具本體的所述平面垂直的所述面。
  9. 如請求項6所述的載具近接掩模，其中所述邊緣的所述形狀被倒角，以在所述第一開口處生成與所述第一載具本體的所述平面垂直的所述面。
  10. 如請求項8所述的載具近接掩模，其中所述形狀包括傾斜的第二面，以阻擋所述離子射束穿過所述第一開口。
  11. 如請求項6所述的載具近接掩模，其中所述第一載具本體包括所述一個或多個開口中的附加開口，所述第一載具本體包括所述附加開口中的每一附加開口中的邊緣，所述邊緣具有被生成為與所述離子射束進行卷積的形狀，以使用所述離子射束來逼近所述期望的衍射輪廓。
  12. 如請求項10所述的載具近接掩模，其中所述第二載具本體包括多個開口，所述第二載具本體包括所述多個開口中 的每一開口中的邊緣，所述邊緣具有被生成為與所述離子射束進行卷積的形狀，以使用所述離子射束來逼近所述期望的衍射輪廓，從而對所述基板的所述第二側進行刻蝕。
  13. 一種形成結構的方法，包括：在載具近接掩模中提供基板，所述基板在所述基板的第一側上具有工作區域且在所述基板的第二側上具有一個或多個工作區域，所述基板懸置在所述載具近接掩模的第一載具本體與所述載具近接掩模的第二載具本體之間，所述第一載具本體具有開口，所述開口中的每一開口暴露出所述基板的所述第一側上的所述工作區域中的一者，所述開口中的每一者具有第一邊緣；由處理工具使射束跨越所述開口進行掃描；以及使用所述處理工具經由所述一個或多個開口處理所述基板的所述第一側上的所述工作區域，以將所述第一邊緣與來自所述處理工具的所述射束進行卷積來生成卷積射束，所述卷積射束中的每一卷積射束用於對所述基板的所述工作區域中的一者進行刻蝕，以靠近所述基板的所述第一側上的所述第一邊緣中的對應一個第一邊緣而在所述基板中生成可變刻蝕深度輪廓，其中所述第一載具本體在所述處理期間掩蔽每隔一行裝置，其中每隔一行裝置具有不同的衍射光學元件。
  14. 如請求項13所述的方法，還包括：使所述射束的電流密度隨著所述射束從所述第一載具本體的被掩蔽區域過渡到所述第一載具本體的所述開口中的一者的邊緣而增大，以調整與 和所述載具近接掩模的邊緣進行卷積的所述射束的衍射相關聯的刻蝕深度，所述卷積射束的衍射輪廓是基於所述射束的頻率、所述射束的形狀及所述載具近接掩模的所述邊緣的形狀。
  15. 如請求項14所述的方法，其中使所述電流密度增大包括增大所述射束的工作循環、減小所述射束的掃描速率、或者增大所述射束的工作循環與減小所述射束的掃描速率的組合。
  16. 如請求項15所述的方法，還包括：使所述射束的電流密度隨著所述射束從所述第一載具本體的邊緣過渡到所述第一載具本體的開口中而減小。
  17. 如請求項16所述的方法，還包括：對所述載具近接掩模的所述邊緣進行倒角以生成被倒角的邊緣，所述被倒角的邊緣用於減小所述可變刻蝕深度輪廓的長度以及增大與所述射束的所述電流密度相關的所述可變刻蝕深度輪廓的平均深度。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210020484A1 (en) * 2019-07-15 2021-01-21 Applied Materials, Inc. Aperture design for uniformity control in selective physical vapor deposition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1470888A (zh) * 2002-06-27 2004-01-28 夏普株式会社 角隅棱镜阵列和制造角隅棱镜阵列的方法
TW200900863A (en) * 2007-02-26 2009-01-01 Honeywell Int Inc Compositions, coatings and films for tri-layer patterning applications and methods of preparation thereof
US8795466B2 (en) * 2008-06-14 2014-08-05 Intevac, Inc. System and method for processing substrates with detachable mask
CN104937135A (zh) * 2013-01-28 2015-09-23 应用材料公司 基板载体配置与夹持基板的方法
US20160033784A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Tapani Levola Optical Components

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4391651A (en) 1981-10-15 1983-07-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method of forming a hyperabrupt interface in a GaAs substrate
US5413956A (en) * 1992-03-04 1995-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Method for producing a semiconductor laser device
JP2849500B2 (ja) * 1992-03-04 1999-01-20 シャープ株式会社 半導体レーザの製造方法
US5252069A (en) 1992-03-30 1993-10-12 Richard A. Lamb Instrument flight rules (IFR) training device
US5417799A (en) * 1993-09-20 1995-05-23 Hughes Aircraft Company Reactive ion etching of gratings and cross gratings structures
JPH10319870A (ja) 1997-05-15 1998-12-04 Nec Corp シャドウマスク及びこれを用いたカラー薄膜ｅｌ表示装置の製造方法
KR100339186B1 (ko) 1998-09-28 2002-05-31 포만 제프리 엘 기판상에서 패턴을 규정하는 장치 및 방법
JP2002203806A (ja) * 2000-10-31 2002-07-19 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法、ステンシルマスク及びその製造方法
US20050230350A1 (en) 2004-02-26 2005-10-20 Applied Materials, Inc. In-situ dry clean chamber for front end of line fabrication
US9325007B2 (en) 2009-10-27 2016-04-26 Applied Materials, Inc. Shadow mask alignment and management system
US20110320030A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Thermal Control of a Proximity Mask and Wafer During Ion Implantation
US9653309B2 (en) * 2012-05-25 2017-05-16 The Regents Of The University Of California Method for fabrication of high aspect ratio trenches and formation of nanoscale features therefrom
US20150137072A1 (en) 2013-11-19 2015-05-21 Gwangju Institute Of Science And Technology Mask for forming semiconductor layer, semiconductor device, and method of fabricating the same
US20160035539A1 (en) 2014-07-30 2016-02-04 Lauri SAINIEMI Microfabrication
US9337101B1 (en) 2014-12-05 2016-05-10 Globalfoundries Inc. Methods for selectively removing a fin when forming FinFET devices
US11047039B2 (en) 2018-01-08 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Substrate carrier having hard mask
US10598832B2 (en) 2018-01-09 2020-03-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. System and method for forming diffracted optical element having varied gratings
US10818499B2 (en) * 2018-02-21 2020-10-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Optical component having variable depth gratings and method of formation
WO2020131843A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 Applied Materials, Inc. Elecron beam apparatus for optical device fabrication

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1470888A (zh) * 2002-06-27 2004-01-28 夏普株式会社 角隅棱镜阵列和制造角隅棱镜阵列的方法
TW200900863A (en) * 2007-02-26 2009-01-01 Honeywell Int Inc Compositions, coatings and films for tri-layer patterning applications and methods of preparation thereof
US8795466B2 (en) * 2008-06-14 2014-08-05 Intevac, Inc. System and method for processing substrates with detachable mask
CN104937135A (zh) * 2013-01-28 2015-09-23 应用材料公司 基板载体配置与夹持基板的方法
US20160033784A1 (en) * 2014-07-30 2016-02-04 Tapani Levola Optical Components

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