电场/磁场引导的酸扩散 |
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| 申请号 | CN201580022420.2 | 申请日 | 2015-05-12 | 公开(公告)号 | CN106463355A | 公开(公告)日 | 2017-02-22 |
| 申请人 | 应用材料公司; | 发明人 | 谢鹏; L·戈黛; T·马; J·C·欧尔森; C·本彻; | ||||
| 摘要 | 提供用于使在由 光刻 法形成线中的线边缘/宽度粗糙度最小化的方法和设备。在光刻工艺期间由光酸产生剂产生的随机的酸扩散对于线边缘/宽度粗糙度有所贡献。本文中公开的方法在光刻工艺期间施加 电场 和/或 磁场 。场的施加控制由光酸产生剂产生的酸沿线和间隔方向的扩散，从而防止源自随机扩散的线边缘/宽度粗糙度。本文中也公开了用于进行前述方法的设备。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于处理基板的设备，所述设备包括： |
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| 说明书全文 | 电场/磁场引导的酸扩散[0001] 背景 技术领域[0002] 本公开总体涉及用于处理基板的方法和设备有关，且更具体地涉及用于控制光阻剂线边缘/宽度粗糙度的方法和设备。 背景技术[0003] 集成电路已经演进为可在单个芯片上包含数百万个部件(例如，晶体管、电容器和电阻器)的复杂器件。可以使用光刻法以在芯片上形成多个部件。一般而言，光刻法的工艺涉及一些基本阶段。最初，光阻剂层形成在基板上。所述光阻剂层可通过例如旋转涂覆来形成。化学放大的光阻剂可以包含抵抗树脂和光酸产生剂。所述光酸产生剂在后续的曝光阶段中暴露于电磁辐射后在显影工艺中改变所述光阻剂的可溶性。电磁辐射可以具有任何合适的波长，诸如，极紫外区域中的波长。电磁辐射可以来自于任何合适的源，例如，193纳米的氟化氩(ArF)激光、电子束、离子束或其他源。随后可在预曝光烘烤工艺中去除过量的溶剂。 [0004] 在曝光阶段中，可以使用光掩模或刻线以选择性地将基板的某些区域暴露于电磁辐射。其他曝光方法可以是无掩模曝光方法。暴露于光可以使光酸产生剂分解，这产生酸并在抵抗树脂中形成潜伏的(latent)酸影像。在曝光之后，可在后曝光烘烤工艺中加热基板。在后曝光烘烤工艺期间，由光酸产生剂产生的酸与抵抗树脂反应，从而改变树脂在后续的显影工艺期间的可溶性。 [0005] 在后曝光烘烤之后，可对基板(且特别是光阻剂层)显影，并淋洗基板(且特别是光阻剂层)。取决于所使用的光阻剂的类型，暴露于电磁辐射的区域要么抵抗去除要么更容易去除。在显影与淋洗之后，掩模的图案被转移至基板。 [0006] 芯片设计的演进持续需要更快的电路和更大的电路密度。对于更大的电路密度的需求需要的是集成电路部件尺度的减小。随着集成电路部件的尺度减小，需要将更多元件放置在半导体集成电路上的给定区域中。据此，光刻工艺必须将甚至更小的特征转移到基板上，并且光刻法必须精确、准确且无损地进行。为了精确且准确地将特征转移到基板上，高分辨率光刻法可使用提供短波长处的辐射的光源。短波长有助于降低在基板或晶片上的最小可印刷尺寸。然而，在此类小尺度下，光阻层的边缘的粗糙度已变的更难以控制。 [0007] 因此，需要一种用于控制并最小化线边缘/宽度粗糙度的方法和设备。发明内容 [0008] 在一个具体实施例中，提供一种用于处理基板的设备。所述设备包含基板支座。所述基板支座包含经配置以将基板支撑于其上的表面。所述设备也包含热源，所述热源经配置以加热定位在所述基板支座的所述表面上的基板。所述设备也包含电极组件。所述电极组件至少包含第一电极和第二电极。所述电极组件经配置以在基本上平行于所述基板支座的所述表面的方向上产生电场。 [0009] 在另一实施例中，提供一种用于处理基板的设备。所述设备包含处理腔室。所述设备也包含定位在所述真空处理腔室中的基板支座。所述基板支座包含表面。所述表面是经配置以支撑基板。所述设备也包含热源。所述热源是经配置以加热定位在所述基板支座上的基板。所述设备进一步包含电极组件。所述电极组件包含第一电极和第二电极。所述电极组件经配置以在基本上平行于所述基板支座的所述表面的方向上产生电场。所述第一电极包含支撑结构，所述支撑结构具有从所述支撑结构突出的一个或多个天线。所述第一电极的每一个天线基本上平行于所述第一电极的每一个其他天线。所述第二电极也包含支撑结构，所述支撑结构具有从所述支撑结构突出的一个或多个天线。所述第二电极的每一个天线基本上平行于所述第二电极的每一个其他天线。此外，所述第一个电极的每一个天线基本上平行于所述第二电极的每一个天线。此外，所述第一电极的至少一个天线定位在第二电极的两个天线之间，而所述第二电极的至少一个天线定位在第一电极的两个天线之间。所述设备经配置以提供定位在所述基板支座上的基板与所述电极组件之间的相对运动。 [0010] 在又一实施例中，提供一种处理基板的方法。所述方法包含以下步骤：将包括光酸产生剂的光阻剂层施加至基板。所述方法也包含以下步骤：使所述光阻剂层的多个部分暴露于电磁辐射，以在所述光阻剂层中形成基本上平行的材料线，所述材料线具有与所述光阻剂层的不暴露于所述电磁辐射的部分不同的化学性质。所述方法进一步包含以下步骤：在使所述基板暴露于所述电磁辐射之后，加热所述基板。所述方法进一步包含以下步骤：在所述加热步骤期间，在平行于所述线方向的方向上将电场施加至所述基板。 附图说明 [0011] 因此，为了可详细地理解本公开的上述特征的方式，可通过参考实施例来进行对上文简要概述的本公开的更特定的描述，在所附附图中阐释实施例中的一些。然而要注意的是，所附附图仅阐释本公开的典型实施例，并因此不认为限制本公开的范围，因为本公开可以认同其他等效实施例。 [0012] 图1是根据一个实施例的用于处理基板的设备的示意性横断面图。 [0013] 图2是图1的电极组件和光阻剂层的实施例的俯视图。 [0014] 图3是一种处理基板的方法的流程图。 [0015] 图4是根据本文中公开的实施例的、可用于处理基板的代表性处理系统的示意图。 具体实施方式[0017] 提供了使在由光刻法形成线中的线边缘/宽度粗糙度最小化的方法和设备。在后曝光烘烤期间由光酸产生剂产生的随机的酸扩散对于线边缘/宽度粗糙度有所贡献。本文中公开的方法在光刻工艺期间施加电场和/或磁场。场的施加控制由光酸产生剂产生的酸沿线与间隔方向的扩散，从而防止源自随机扩散所的线边缘/宽度粗糙度。本文中也公开了用于进行前述方法的设备。 [0018] 图1是根据一个实施例的用于处理基板的设备的示意性横断面图。如图1的实施例中所示，设备可以为真空处理腔室100的形式。在其他实施例中，处理腔室100可以不耦接至真空源。 [0019] 处理腔室100可以是独立的处理腔室。替代地，处理腔室100可以是处理系统的部分，所述处理系统例如，直列式处理系统、群集处理系统或图4中所示的轨道处理系统。图4阐释根据本文中公开的实施例的、可用于处理基板的一个代表性处理系统。如图所示，处理系统400包含一加载端口410、涂覆腔室420、处理腔室100、曝光腔室430(诸如，扫瞄器)、第二处理腔室100、显影腔室440和后处理腔室450。如图所示，处理系统400的每一个腔室都通过移送腔室405或移送腔室415而耦接至每一个相邻腔室。移送腔室405和移送腔室415可以是基本上类似的或不同的。 [0020] 加载端口410可用于将基板或晶片引入到处理系统400中，或将基板或晶片从处理系统400移除。涂覆腔室420例如可用于将光阻剂施加至基板。涂覆腔室420例如可以是旋转涂覆机。曝光腔室430可用于将基板暴露于电磁能，以便在基板上的光阻剂层中形成潜伏的酸影像。显影腔室440例如可以用于去除光阻剂层的多个部分。后处理腔室450例如可以用于在基板上执行各种后处理步骤。在下文中详细描述处理腔室100，并且所述处理腔室100可用于预曝光烘烤、后曝光烘烤和/或其他处理步骤。如下文所述，处理腔室100包含电极组件116。然而，将理解的是，涂覆腔室420、曝光腔室430、显影腔室440也可以包含电极组件116。 [0021] 处理腔室100包含腔室壁102、电极组件116和基板支座组件138。腔室壁102包含侧壁106、盖组件110和底部108。腔室壁102部分地包围处理容积112。通过基板移送端口(未示出)来接取处理容积112，所述基板移送端口经配置以促进基板140进入和离开处理腔室100的移动。在处理腔室100是处理系统的部分的实施例中，基板移送端口可允许往返于移送腔室来移送基板140。 [0022] 泵送端口114可以任选地穿过处理腔室100的盖组件110、侧壁106或底部108而设置，以将处理容积112耦接至排气端口。所述排气端口将泵送端口114耦接至各种真空泵送部件(诸如，真空泵)。泵送部件可以减小处理容积112的压力，并将任何气体和/或工艺副产物排出处理腔室100。处理腔室100可耦接至一个或多个供应源104，以将一种或多种源化合物递送到处理容积112中。 [0023] 基板支座组件138居中地设置在处理腔室100内。基板支座组件138在处理期间支撑基板140。基板支座组件138可以包括铝主体124，所述铝主体124内封有至少一个嵌入式加热器132。在一些实施例中，基板支座组件138可以是静电吸盘。加热器132(诸如，电阻性元件)设置在基板支座组件138中。加热器132以可控方式将基板支座组件138和定位于此基板支座组件138上的基板140加热至预定温度。加热器132经配置以快速跃升基板140的温度，并准确地控制基板140的温度。在一些实施例中，加热器132连接至功率源174并由此功率源174控制。功率源174可替代地或附加地将功率施加至基板支座组件138。功率源174能以与下文所讨论的功率源170类似地配置。 [0024] 在一些实施例中，基板支座组件138可经配置以进行转动。在一些实施例中，该基板支座组件138经配置以绕z轴转动。基板支座组件138可经配置以连续地或恒定地转动，或基板支座组件138可经配置以便以步进方式转动。例如，基板支座组件138可转动预定量(诸如，90°、180°或270°)，随后转动可停止达预定的时间量。 [0025] 在其他实施例中，该处理腔室100可以包含其他加热源。例如，热灯可定位在处理腔室100内部或外部。在其他实施例中，可以使用一个或多个激光器以加热定位在基板140上的光阻剂层150(或其他层)和/或电极组件116的天线220和221加热。在其他实施例中，基板支座组件138可经配置以使高效率热传递流体循环，以便更快地加热定位在基板支座组件138上基板140的温度。 [0026] 一般而言，基板支座组件138具有第一表面134和第二表面126。第一表面134是与第二表面126相对。第一表面134是经配置以支撑基板140。第二表面126具有连接至其的柄杆142。该基板140定位在基板支座组件138的第一表面134上。基板140可以是任何类型的基板，诸如，电介质基板、玻璃基板、半导体基板或导电基板。基板140可具有设置于其上的层145。层145可以是任何所需的层。在其他实施例中，基板140可以具有多于一个层145。基板 140也具有设置在层145上方的光阻剂层150。基板140先前在光刻工艺的曝光阶段中已暴露于电磁辐射。光阻剂层150具有来自曝光阶段的、形成于光阻剂150中的潜伏的影像线155。 潜伏的影像线155可以是基本上平行的。在其他实施例中，潜伏影像线155也可以不是基本上平行的。同样如图所示，基板支座组件138的第一表面134在z方向上与电极组件116分开距离d。柄杆142耦接至举升系统(未示出)，以便在抬高的处理位置(如图所示)与降低的基板移送位置之间移动基板支座组件138。举升系统可以准确并精确地控制基板140在z方向上的位置。在一些实施例中，举升系统也可经配置以在x方向、y方向或x方向与y方向上移动基板140。柄杆142附加地为基板支座组件138与处理腔室100的其他组件之间电引线和热电偶引线提供导管。风箱146耦接至基板支座组件138，以便在处理容积112与处理腔室100外部的大气之间提供真空密封，并促进基板支座组件138在z方向上的移动。 [0027] 盖组件110可任选地包含入口180，由供应源104提供的气体可通过此入口180而进入处理腔室100。供应源104可以任选地以可控方式以气体来加压处理容积112，所述气体诸如，氮气、氩气、氦气、其他气体或这些气体的组合。来自供应源104的气体可以在处理腔室100内建立受控的环境。致动器190可以任选地耦接在盖部件110与电极部件116之间。致动器190经配置以在x、y和z方向中的一个或多个方向上移动电极组件116。x和y方向在本文中被称为侧方向或侧维度。致动器190使电极组件116能够扫瞄基板140的表面。致动器190也使距离d能够被调整。在一些实施例中，电极组件116可通过固定的柄杆(142)而耦接至盖组件。在其他实施例中，电极组件116可以耦接至处理腔室100的底部108的内侧，连接至该基板支座组件138的第二表面126，或连接至柄杆142。在又一些实施例中，电极组件116可以嵌入在基板支座组件138的第一表面134与第二表面126之间。 [0028] 电极组件116至少包含第一电极158和第二电极160。如图所示，第一电极158耦接至功率供应170，而第二电极160耦接至任选的功率供应175。在其他实施例中，第一电极158和第二电极160的可耦接至功率供应，而其他电极可以耦接至地。在一些实施例中，第一电极158和第二电极160耦接至地，而功率供应174将功率递送至基板支座，并且此功率供应174是在正偏压与负偏压之间切换的双极性功率供应。在一些实施例中，功率供应170或功率供应175可以耦接至第一电极158和第二电极160两者。在其他实施例中，功率供应170或功率供应175可耦接至第一电极158、第二电极160和基板支座组件138。在此类实施例中，对于第一电极158、第二电极160和基板支座组件138中的每一个的脉冲延迟可以不同。电极组件116置以产生平行于由基板支座组件138的第一表面所定的x-y平面的电场。例如，该电部件116可经配置以在x-y平面中的y方向、x方向或其他方向的中的一个方向上产生电场。 [0029] 功率供应170和功率供应175经配置以例如将在约500V(伏特)与100kV(千伏特)之间的电压供应至电极组件116。在一些实施例中，功率供应174也可经配置以将功率供应至电极组件116。在一些实施例中，功率供应170、功率供应174或功率供应175中的任一者或全部是脉冲直流(DC)功率供应。所述脉冲直流波可来自半波整流器或全波整流器。功率供应170、功率供应174和/或功率供应175可经配置以便以约10Hz(赫兹)与约1MHz(百万赫兹)之间的频率(诸如，约5kHz(千赫兹))来提供功率。脉冲直流功率的占空比可以在约5％与约 95％之间，诸如，在约20％与约60％之间。在一些实施例中，脉冲直流功率的占空比可在约 20％与约40％之间。在其他实施例中，脉冲直流功率的占空比可以是60％。脉冲直流功率的上升与下降时间可以在约1ns(纳秒)与1000ns之间，诸如，在约10ns与500ns之间。在其他实施例中，脉冲直流功率的上升与下降时间可以在约10ns与100ns之间。在一些实施例中，脉冲直流功率的上升与下降时间可以约为500ns。在一些实施例中，功率供应170、功率供应 174和功率从供应175中的任一者或全部是交流功率供应。在其他实施例中，功率供应170、功率供应174和功率供应175中的任一者或全部是直流功率供应。 [0030] 在一些实施例中，功率供应170、功率供应17和功率供应175中的任一者或全部可以使用DC偏移。DC偏移例如可以在所施加电压的约0％与约75％之间，诸如，在所施加电压的约5％与约60％之间。在一些实施例中，第一电极158和第二电极160受到负向脉冲，同时基板支座组件138也受到向脉冲。在这些实施例中，第一电极158、第二电极160和基板支座组件138是同步的但具有偏移。例如，第一电极158可处于状态“1”，而基板支座组件138是处于状态“0”，随后，基板支座组件138处于状态1，而第一电极158则处于状态0。 [0031] 电极组件116大致上跨越基板支座组件138的宽度。在其他实施例中，电极组件116的宽度可以小于基板支座组件138的宽度。例如，电极组件116可以跨越基板支座组件138宽度的约10％与约80％之间，诸如，约20％与约40％之间。在电极组件116的宽度小于基板支座组件138的宽度的实施例中，致动器190可电极组件116跨定位在基板支座组件138的第一表面134上的基板140的表面来扫描。例如，致动器190可以扫瞄，使得电极组件116扫瞄基板140的整个表面。在其他实施例中，致动器190可仅扫瞄基板140的某些部分。替代地，基板支座组件138可在电极组件116下方扫瞄。 [0032] 在一些实施例中，一个或多个磁体196可定位在处理腔室100中。在图1中示出的实施例中，磁体196耦接至侧壁106的内表面。在其他实施例中，磁体196可以定位在处理腔室100内部或处理腔室100外部的其他位置中。磁体196例如可以是永久磁体或电磁体。代表性的永久磁体包含陶瓷磁体与稀土磁体。在磁体196包含电磁体的实施例中，磁体196可耦接至功率源(未示出)。磁体196经配置以在垂直于或平行于由电极组件116在基板支座组件 138的第一表面134处产生的电场线的方向的方向上产生磁场。例如，当由电极组件116所产的电场在y方向上时，磁体196可经配置以在x方向上产生磁场。磁场在垂直于磁场的方向(诸如，平行于潜伏的影像线155的方向)上驱动由光阻剂层150中的光酸产生剂产生的带电物质255(在图2中)和极化物质(未示出)。通过在平行于潜伏的影像线155的方向上驱动带电物质255和极化物质，可降低线粗糙度。在图2中以双向箭头270示出带电物质255和极化物质的均匀的有向运动。相比之下，当未施加磁场时，带电物质255和极化物质可能随机移动，如由箭头270’所示。 [0033] 继续参考图2，电极组件116至少包含第一电极158和第二电极160。第一电极158包含第一终端210、支撑结构230以及一个或多个天线220。第二电极160包含第二终端211、支撑结构231以及一个或多个天线221。第一电极158的第一终端210、支撑结构230以及一个或多个天线220可以形成单一主体。替代地，第一电极158可以包含可耦接在一起的多个分开的部分。例如，一个或多个天线220可以是可从支撑结构230拆卸的。第二电极160类似地可以是单一主体或由多个分开的可拆卸部件组成。第一电极158和第二电极160可由任何合适的手段来制备。例如，第一电极158和第二电极160可以通过机械加工、铸造或添加剂制造而制成。 [0034] 支撑结构230可由导电材料(诸如，金属)制成。例如，支撑结构230可由以下各项制成：硅、多晶硅、碳化硅、钼、铝、铜、石墨、银、铂、金、钯、锌、其他材料，或上述各项的混合物。支撑结构230可以具有任何期望的尺度。例如，支撑结构230的长度L可在约25mm(毫米)与约 450mm之间，例如，在约100mm与约300mm之间。在一些实施例中，支撑结构230具有大致等于标准半导体晶片的直径的长度L。在其他实施例中，支撑结构230具有大于或小于标准半导体晶片的直径的长度L。例如，在不同的代表性实施例中，支撑结构230的长度L可以是约 25mm、约51mm、约76mm、约100mm、约150mm、约200mm、约300mm或约450mm。支撑结构230的宽度W可以在约2mm与约25mm之间。在其他实施例中，支撑结构230的宽度W小于约2mm。在其他实施例中，支撑结构230的宽度W大于25mm。支撑结构230的厚度可以在大约1mm与约10mm之间，诸如，在约2mm与约8mm之间，诸如，约5mm。在一些实施例中，支撑结构230可以是正方形、圆柱形、矩形、椭圆形、棒形或其他形状。具有圆形外部表面的实施例可以避免起弧。 [0035] 支撑结构231可由与支撑结构230相同的材料制成。适用于支撑结构230的尺度范围也适用于支撑结构231。在一些实施例中，支撑结构230和支撑结构231由相同的材料制成。在其他实施例中，支撑结构230和支撑结构231是由不同的材料制成。支撑结构230和支撑结构231的长度L、宽度W和厚度可以是相同或不同的。 [0036] 第一电极158的一个或多个天线220可由导电材料制成。一个或多个天线220可由与支撑结构230相同的材料制成。第一电极158的一个或多个天线220可以具有任何期望的尺度。例如，一个或多个天线220的长度L1可在约25mm与约450mm之间，例如，在约100mm与约300mm之间。在一些实施例中，一个或多个天线220支撑结构230具有大致等于标准晶片的直径的长度L1。在其他实施例中，一个或多个天线220的长度L1可在标准晶片直径的约75％与 90％之间。一个或多个天线220的宽度W1可在约2mm与约25mm之间。在其他实施例中，一个或多个天线220的宽度W1可以小于约2mm。在其他实施例中，一个或多个天线220的宽度W1可以大于约25mm。一个或多个天线220的厚度可在约1mm与约10mm之间，诸如，在约2mm与约8mm之间。一个或多个天线220可以具有正方形、矩形、椭圆形、圆形、圆柱形，或其他形状的截面。 具有圆形外部表面的具体实施例可以避免起弧。 [0037] 天线220中的每一个都可以具有相同的尺度。替代地，一个或多个天线220中的一些可以具有与其他天线220中的一个或多个不同的尺度。例如，一个或多个天线220中的一些可以具有与其他天线220中的一个或多个不同的长度L1。一个或多个天线220中的每一个都可由相同的材料制成。在其他实施例中，天线220中的一些可由与其他天线220不同的材料制成。 [0038] 天线221可由与天线220相同范围的材料制成。适用于天线220的尺度范围也适用于天线221。在一些实施例中，天线220与天线221由相同的材料制成。在其他实施例中，天线220和等天线221由不同的材料制成。天线220和天线221的长度L1、宽度W1和厚度可以是相同或不同的。 [0039] 天线220可以包含在1个与约40个之间的天线220。例如，天线220可以包含在约4个与约40个之间的天线220，诸如，在约约10与约20个之间的天线220。在其他实施例中，天线220可以包含多于40个天线220。在一些实施例中，天线220中的每一个都可以基本上垂直于支撑结构230。例如，在支撑结构230为直的实施例中，每一个天线220都可以基本上平行于支撑结构230。天线220中的每一个都可以基本上平行于其他天线220中的每一个。天线221中的每一个都可以相对于支撑结构231和每一个其他天线221来类似地定位。 [0040] 天线220中的每一个都可以基本上平行于天线221中的每一个。在一些实施例中，天线220中的至少一个基本平行于天线221中的至少一个。天线220中的每一个则都可与天线221中的每一个竖直地对齐。在一些实施例中，天线220中的至少一个与天线221中的至少一个竖直地对齐。 [0041] 支撑结构230和支撑结构231是直的。在其他实施例中，支撑结构230和支撑结构231可以不是直的。例如，支撑结构230和支撑结构231可以是弯曲的、锯齿状的或具有其他轮廓或形状。在这些实施例中，天线220中的每一个仍可基本上平行于其他天线220中的每一个。在这些实施例中，天线221中的每一个都可基本上平行于其他天线221中的每一个。 [0042] 天线220中的每一个都具有端端部223。天线221中的每一个都具有终端端部225。在支撑结构230与终端端部225之间定义距离C。在支撑结构231与终端端部223之间定义距离C’。距离C与C’中的每一个都可以在约1mm与约10mm之间。在其他实施例中，距离C与C’可以小于约1mm或大于约10mm。在一些实施例中，距离C与距离C’是相等的。在其他实施例中，距离C与距离C’是不同的。 [0043] 在天线221中的一个与天线221中的相邻的一个之间的面对面的表面之间定义距离A。在天线220的一个与天线220的相邻的一个之间的面对面的表面之间定义距离A’。距离A与A’可以大于约6mm。例如，距离A与A’可以在约6mm与约20mm之间，诸如，在约10mm与约15mm之间。在每一个相邻天线221、220之间的距离A与A’可以是相同或不同的。例如，在一个或多个天线220中的第一与第二天线、第二与第三天线、第三与第四天线之间的距离A’可以不同。在其他实施例中，距离A’可以相同。 [0044] 在天线220的中一个与天线221中的相邻的一个之间的面对面表面之间定义距离B。距离B例如可以大于约1mm。例如，距离B可以在约2mm与大约10mm之间，诸如，在约4mm与约6mm之间。在其间所定义的距离B可以是相同的，每一个距离B也可以是不同的，或一些距离B可以是相同的而一些距离B可以是不同的。修改该距离B允许容易地控制电场强度。 [0045] 天线220、221可以在光阻剂层150上方以交替的布置来取向。例如，第一电极158的天线220和第二电极160的天线221可定位成使得天线220中的至少一个是定位在天线221中的两个之间。此外，至少一个天线221可定位在天线220中的两个之间。在一个实施例中，天线220中的除一个之外的全部都定位在天线221中的两个之间。在那些实施例中，天线221中的除一个之外的全部都可定位在天线220中的两个之间。在一些实施例中，天线220和天线221各自都可仅具有一个天线。 [0046] 在一些实施例中，第一电极158具有第一终端210，第二电极160具有第二终端211。第一终端210可以是第一电极158与功率供应170、功率供应175或接地之间的接触点。第二终端211可以是第二电极160与功率供应170、功率供应17或接地之间的接触点。第一终端 210与第二终端211示出为分别位于第一电极158与第二电极160的端部处。在其他实施例中，第一终端210与第二终端211可分别定位在第一电极158与第二电极上的其他位置处。第一终端210与第二终端211分别具有与支撑结构230和支撑结构231不同的形状与尺寸。在其他实施例中，第一终端210与该第二终端211可以分别具有总体上与支撑结构230和支撑结构231相同的形状与尺寸。 [0047] 在操作时，电压可从功率供应(诸如，功率供应170、功率供应174或功率供应175)供应至第一终端210、第二终端211和/或基板支撑组件138。所供应的电压在一个或多个天线220中的每一个天线与一个或多个天线221中的每一个天线之间建立电场。电场在一个或多个天线220中的一个天线与一个或多个天线221中的相邻天线之间是最强的。天线220、221的交错与对齐的空间关系在平行于由基板组件138的第一表面134定义的平面的方向上产生电场。基板140定位在第一表面134上，使得潜伏的影像线155平行于由电极组件16产生的电场线。由于带电物质255是带电的，因此带电物质255受电场的影响。电场在此电场的方向上驱动光阻剂层150中的光酸产生剂产生的带电物质255。通过在平行于潜伏的影像线 155的方向上驱动带电物质255，可以降低线粗糙度。由双向箭头270示出均匀的有向运动。 相比之下，当电压没有施加至第一终端210或第二终端211时，不建立电场而在任何特定的方向上驱动带电物质255。因此，带电物质255可以随机移动，如箭头270’所示。 [0048] 图3是处理基板140的方法的流程图。用于处理基板140的方法具有多个阶段。能以任何顺序或同时地进行这些阶段(除了在上下文排除那种可能性的情况下)，并且所述方法可以包含在定义的阶段中的任一阶段之前、在所定义的阶段中的两个阶段之间，或在所有所定义的阶段之后进行进行的一个或多个其他阶段(除了在上下文排除那种可能性的情况下)。并非所有的实施例都包含所有阶段。 [0049] 一般来说，所述方法包含阶段310。阶段310包含：将包含光酸产生剂的光阻剂施加至基板140。所述方法也包含阶段320。阶段320包含：在预曝光烘烤中加热基板140。一般而言，所述方法也包含阶段330。阶段330包含：使基板140暴露于电磁辐射。所述方法可以进一步包含阶段340。所述阶段340包含在后曝光烘烤中加热该基板140。所述方法也可以包含阶段350和阶段360。阶段350和阶段360分别包含：使基板140显影以及后处理基板140。 [0050] 一般而言，所述方法也包含阶段301。阶段301包含：对基板140施加电场和/或磁场，以便在加热期间，在平行于潜伏的影像线155的方向的方向上驱动由光酸产生剂产生的带电物质255。阶段301本文中描述为在阶段340期间发生。然而，阶段301可以在其他阶段中的任一阶段或任何组合期间发生。 [0051] 在阶段310处，光阻剂施加至基板140以形成光阻剂层150。光阻剂层150可例如通过在旋转涂覆设备内的旋转涂覆来施加。基板140可被引入到旋转涂覆机的可旋转吸盘上并定位在旋转涂覆机的可旋转吸盘上。之后，可以将含光阻剂的溶液施加至基板140，并且基板140可以迅速自旋，从而形成均匀的光阻剂层150。 [0052] 在一些实施例中，旋转涂覆机可以是处理系统(诸如，处理系统400)的部分。在旋转涂覆机是处理系统400的部分的实施例中，旋转涂覆机可以在涂覆腔室420内。在此类实施例中，基板140可以通过加载端口410而进入处理系统400，之后通过移送腔室405而被移送至涂覆腔室420。 [0053] 旋转涂覆机可以包含电极组件116，所述电极组件116耦接至一个或多个功率源。例如，涂覆腔室420可以包含耦接至一个或多个功率源的电极组件116。基板140可相对于电极组件116定位，使得电极组件116可以产生平行于基板140的侧向维度的电场。在一些实施例中，旋转涂覆机的电极组件116也可以耦接至致动器190。旋转涂覆机也包含磁体196。磁体196可经配置以在垂直于或平行于电极组件116所产生的电场线的方向的方向上产生磁场。 [0054] 光阻剂可以包含溶剂、光阻剂树脂和光酸产生剂。光阻剂树脂可以是任何正性光阻剂树脂和任何负性光阻剂树脂。代表性的光阻剂树脂包含丙烯酸酯、酚醛树脂、聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(烯烃砜)。也可以使用其他光阻剂树脂。 [0055] 在暴露于电磁辐射后，该光酸产生剂产生带电物质255(诸如，酸性阳离子与阴离子)。光酸产生剂也可以产生极化物质。光酸产生剂使树脂对电磁辐射敏感。代表性的光酸产生剂包含磺酸酯化合物，诸如，磺化盐、磺化酯与磺酰氧基酮。其他的合适的光酸产生剂包含鎓盐，诸如，芳基重氮盐、卤鎓盐、芳族锍盐和氧化锍盐或硒盐。其他代表性光酸产生剂包含硝基芐基酯、均三嗪衍生物、离子碘鎓磺酸盐、全氟链烷磺酸盐、芳基三氟甲磺酸盐以及上述各项的衍生物与类似物、邻苯三酚衍生物和烷基二砜。也可使用其他光酸产生剂。 [0056] 在任选的阶段320处，在预曝光烘烤中加热基板140。在预曝光烘烤期间，加热基板以部分地蒸发光阻剂溶剂。阶段320的预曝光烘烤以及阶段310的光阻剂涂覆可以在相同的腔室中进行。例如，这两个阶段都可以在旋转涂覆机中进行。在一个实施例中，这两个阶段都可以在涂覆腔室420中进行。替代地，基板140可以被移送至不同的处理腔室。例如，在使用处理系统400的实施例中，可通过移送腔室405将基板140从涂覆腔室420移送至处理腔室100。 [0057] 如上文所指出，处理腔室100包含电极组件116。基板140可相对于电极组件116被定位在处理腔室100中，使得电极组件116可以产生平行于基板140侧向维度的电场。在一些实施例中，处理腔室100的电极组件116也可以耦接至致动器190。处理腔室100也可以包含磁体196。磁体196可经配置以在垂直于或平行于电极组件116产生的电场线的方向的方向上产生磁场。 [0058] 在阶段330处，基板140以及光阻剂层150的多个部分暴露于电磁辐射。阶段330可在曝光腔室中执行。在一个实施例中，在阶段320完成之后，基板140被移送至曝光腔室。在使用处理系统400的实施例中，可通过移送腔室405将基板140从处理腔室100移送至曝光腔室430。曝光腔室430也可包含电极组件116，所述电极组件116耦接至一个或多个功率源和/或致动器190和磁体196。如针于涂覆腔室420所述，基板140可相对于电极组件116和磁体196定位在曝光腔室中。 [0059] 在阶段330中，光阻剂层150的多个部分选择性地被曝光，而光阻剂层150的多个部分选择性地不曝光。光阻剂层150暴露于电磁辐射的多个部分可以具有与光阻剂层150不暴露于电磁辐射的多个部分不同的化学性质。由光酸产生剂产生的酸在抵抗树脂中形成潜伏的酸影像。在一些实施例中，光掩模或刻线可以定位在光阻剂层150之间，并且光阻剂层150可透过光掩模或刻线暴露于电磁辐射。光掩模或刻线可经配置以将包含线的图案转移至光阻剂层150。在其他实施例中，可使用无掩模光刻技术来将包含线的图案转移至光阻剂层150。经转移的潜伏的影像线155可以具有任何期望的长度、宽度以及潜伏影像线155之间的间隔。例如，在一些实施例中，线宽度与线间隔可以在约10nm(纳米)与约16nm之间。在其他实施例中，线宽度与线间隔可以小于约10nm或大于约16nm。在一些实施例中，潜伏的影像线 155的长度约为此潜伏的影像线155的宽度的150％。在其他实施例中，潜伏的影像线155的长度大于此潜伏的影像线155的宽度的约200％，例如，大于此潜伏的影像线155的宽度的约 1000％。 [0060] 电磁辐射一般而言具有适合使光阻剂层150曝光的波长。例如，电磁辐射可以具有在极紫外光(EUV)范围中的波长，诸如，在约10nm与约124nm之间的波长。在其他实施例中，电磁辐射可由氟化氩激光器产生。在此类实施例中，电磁辐射可具有大约193nm的波长。在一些实施例中，波长可以是248nm。其他实施例可以使用不同的波长。在一些实施例中，电磁辐射来自电子束或离子束。 [0061] 在阶段340处，在后曝光工艺中加热基板140。在一个实施例中，在完成阶段330之后，基板140被移送至处理腔室。在一些实施例中，处理腔室可以是处理腔室100。在使用处理系统400的实施例中，可通过移送腔室415将基板140从曝光腔室430移送至处理腔室100。基板140可定位在基板支座组件138的第一表面134上。功率源174可将功率提供至嵌入式加热器132以对加热基板140。嵌入式加热器132可快速地加热基板140和光阻剂层150。例如，嵌入式加热器132可以在小于约2秒内，将光阻剂层150的温度从环境温度提升至在约70℃与约160℃之间，像诸如，在约90℃与约140℃之间。在阶段340期间，基板140和光阻剂层150的温度可以维持在约70℃与约160℃之间，诸如，在约90℃与约140℃之间。在其他实施例中，可由电阻性加热器、热灯、激光器或其他热源来加热基板。在又一些实施例中，基板140可由以下各项中的多于一者来加热：嵌入式加热器132、电阻性加热器、热灯、激光器和其他热源。在一些实施例中，功率供应170和功率供应175也可加热基板140。 [0062] 热灯、激光器或其他热源也可加热天线220和天线221。例如，在阶段340期间，热灯、激光器或其他热源可将天线220和天线221加热至约70℃与约160℃之间，诸如，约90℃与约140℃之间。在一些实施例中，天线220和天线221的温度经控制，以便基本上匹配基板支座组件138的温度。将基板支座组件138的温度匹配至等天线220和天线221的温度允许在阶段340期间对光阻剂层150的温度进行更均匀的控制。在后曝光烘烤期间，光阻剂层150中的光酸产生剂可以继续改变光阻剂层150的经曝光部分的化学性质。 [0063] 任选地，在阶段340期间，可由真空源降低处理腔室100的压力。可例如由耦接至处理容积112的真空泵通过泵送端口来减小处理容积112。在一些实施例中，处理腔室100的压力可降低到至少10-5Torr(托)。例如，压力可被降低至在约10-6Torr与约10-8Torr之间。降低压力可以在处理期间减少或消除起弧。在一些实施例中，不降低处理腔室100的压力。通过不降低压力，来自热源的热可以更容易地被转移至基板140。在一些实施例中，该处理容积112中的压力被降低至在环境压力与10-5Torr之间的压力。 [0064] 在阶段340期间，场被施加至光阻剂层150以在潜伏的影像线155的方向上驱动由光酸产生剂形成的带电物质255。场可以是一电场，或者可以是电场和磁场两者。例如可由电极组件116将电场施加至光阻剂层150。在一些实施例中，在电极组件116产生电场时，电极组件116和光阻剂层150相对于彼此保持静止。在其他实施例中，在电极组件116产生电场时，电极组件116和光阻剂层150相对于彼此移动。相对移动例如可允许电场扫瞄基板140的表面。如下文所讨论，利用电场扫瞄基板140的表面可以允许更高的产量以及对基板140的电场施加的更精确的控制。扫瞄也允许对基板140施加更均匀的电场，这允许更均匀的线边缘粗糙度降低。 [0065] 在一些实施例中，可调整基板140与电极组件116之间的距离d。例如，在图1中示出的实施例中，可由致动器190或由耦接至基板支座组件138的举升系统调整距离d。致动器190可朝基板140移动电极组件116。附加地或替代地，耦接至基板支座组件138的举升系统可以朝电极组件116移动基板140。在一些实施例中，距离d在约0.1mm与约100mm之间。例如，距离d可以在约8mm与约14mm之间。在其他实施例中，距离d小于约0.1mm或大于约100mm。调整距离d允许调整施加至带电物质的电场的强度。较小的距离d将较强的电场施加至带电物质255。 [0066] 在电极组件116和光阻剂层150相对于彼此保持静止的实施例中，电极组件116可以具有大于或基本上相同于光阻剂层150的侧向尺度的侧向尺度。在其他实施例中，电极组件116的侧向尺度可以小于光阻剂层150的侧向尺度。在电极组件116的侧向尺度小于光阻剂层150的侧向尺度的实施例中，电极组件116可定位在光阻剂层150的特定区域上方。例如，光阻剂层150的特定区域可以是在阶段330期间潜伏的影像线155中的至少一些被转移的区域。 [0067] 电极组件116在沿潜伏的影像线155的长度的方向上产生电场。换句话说，电极组件116可以产生平行于潜伏的影像线155的电场。所产生的电场可以具有例如在约0.1MV/m(百万伏/米)与约100MV/m之间的电场强度，例如，在约0.5MV/m与约10MV/m之间。电场可例如由功率供应170、功率供应175和/或功率供应174产生。由一个或多个功率供应提供的功率可以具有如上文中参照图1所讨论的性质。上述功率条件可以允许带电物质255在潜伏的影像线155的方向上以约10nm与约50nm之间的量级扩散，同时将垂直于潜伏的影像线155的扩散限制到小于约5nm。在一些实施例中，潜伏的影像线155的方向上的扩散可以小于约10nm或大于约50nm，同时垂直扩散约为5nm。在一些实施例中，脉冲DC功率条件允许电场作用于带电物质255足够就，以便在切换极性之前移动带电物质约10nm与约50nm之间的距离。 在其他实施例中，在切换极性之前，带电物质可以移动小于约10nm或大于约50nm。在一些实施例中，功率条件提供大于约5:1的比率，所述比率为带电物质255基本上沿潜伏的影像线 155的方向的扩散比带电物质255在基本上垂直于潜伏的影像线255的方向的方向上的扩散。例如，所述比率可以大于约10:1，诸如，大于约20:1。在一些实施例中，所述比率在约5:1与约20:1之间。在其他实施例中，所述比率在约10:1与约20:1之间。 [0068] 功率供应170、功率供应174和/或功率供应175可以继续将电压施加至第一终端210和/或第二终端211达一段时间。例如，功率供应可以继续供应电压达以下时间段：在约 30秒与约180秒之间，诸如，在约45秒与约90秒之间，诸如，约60秒。在其他实施例中，可以施加电压达小于30秒或大于180秒。电压施加的时长可以取决于光阻剂层150的尺度、电极组件116、并入光阻剂层150中的光酸产生剂的量、电场强度以及其他变量。如果未向第一终端 210、第二终端211或基板支座组件138供应功率，相应的部件可连接至接地。 [0069] 可通过改变若干变量来修改施加至光阻剂层150的电场的强度。例如，可通过施加至第一终端210和/或第二终端211的电压量来修改电场强度。在一些实施例中，也可通过改变电极组件116与光阻剂层150之间的距离d来控制电场强度。也可通过电极组件116的尺度来修改电场强度。例如，尺度A、B和C可以影响在光阻剂层150处的电场的强度。 [0070] 在电极组件116和光阻剂层150相对于彼此移动的实施例中，电极组件116和光阻剂层150可以具有完全相同的、基本上类似的或不同的侧向维度。在一个实施例中，侧向维度中的一个(诸如，x维度)基本上至少与光阻剂层150和/或该基板的x维度的尺寸相同。在那个实施例中，电极组件116在另一侧向维度(诸如，y维度)中可以具有的尺寸是小于光阻剂层150和/或基板的y维度的尺寸。在那个实施例中，电极组件116与光阻剂层150之间的相对移动可以使得电极组件116的x维度沿光阻剂层150的y维度相对地移动。此相对移动可以使得电极组件116在光阻剂层150的表面整体或部分上方扫瞄。扫瞄可以允许更高的产量以及对光阻剂层150的电场施加的更精确的控制。例如，在一些实施例中，转移至光阻剂层150的图案可以在第一位置处具有第一组潜伏的影像线155，并且在第二位置处具有第二组潜伏的影像线155。第一组潜伏的影像线155和第二组潜伏的影像线155可在不同的方向上取向。扫瞄可以允许由电极组件116将电场施加至第一组潜伏的影像线155，使得电场平行于第一组潜伏的影像线155。之后，致动器190可将电极组件116移动至第二位置，并使电极组件116取向，使得由电极组件116产生的电场平行于第二组潜伏的影像线155。 [0071] 在电极组件116小于光阻剂层150的实施例中，电极组件116的两个侧向维度都小于光阻剂层150的侧向维度。在那些实施例中，电极组件116可以扫瞄光阻剂层150的表面的整体或部分。在电极部件116的两个侧向维度都小于光阻剂层150的侧向维度的一些实施例中，电极组件116可以具有尺寸设定为与基板140上的管芯的侧向维度基本上类似的侧向维度。在那些实施例中，电极组件116可以依序将电场施加至基板140上的每一个管芯或仅一些管芯。 [0072] 在一个实施例中，致动器190可以提供光阻剂层150与电极组件116之间的相对运动。在其他实施例中，基板支座组件138可经配置以提供光阻剂层150与电极组件116之间的相对运动。在又一些实施例中，致动器190和可移动基板支座组件138两者都可以实现相对运动。在其他实施例中，基板140可定位在输送器系统上，并且输送器系统可以相对于一个或多个电极组件116来移动基板140。电极组件116与光阻剂层150之间的相对运动可以具有以下速度：在约1mm/sec(毫米/秒)与约1000mm/sec之间，诸如，在约10mm/sec与约100mm/sec之间，诸如，约500mm/sec。可调整相对运动的速度，以确保光阻剂层150暴露于电场达足够长的时间，以将线边缘/宽度粗糙度降低至期望的等级。速度可以取决于若干变量，所述变量包含光酸产生剂的浓度与特性以及光阻剂树脂的成分。 [0073] 在包含电极组件116与光阻剂层150之间的相对运动的实施例中，距离d(z方向)随时间变化。在扫瞄期间改变d改变了电场强度，由此调制光阻剂层150的轮廓。在包含本文中公开的相对运动的其他实施例中，基板支座组件138相对于电极组件116转动。例如，基板支座组件138可以绕z轴转动。基板支座组件138可经配置以连续或恒定地转动，或基板支座组件138可经配置以便以步进方式转动。例如，基板支座组件138可转动预定量(诸如，90°、180°或270°)，随后转动停止达预定的时间量。在其他实施例中，电极组件116相对于基板支座组件138转动。电极部件116能以与基板支座组件138的相同的方式转动。 [0074] 在包含相对运动的实施例中，电场也可由功率供应170、功率供应174和功率供应175中的任一者或全部产生。在包含相对运动的实施例中，所施加的电压和功率的性质可以与在不涉及相对运动的实施例中相同。在扫瞄实施例中，可施加施加功率达约30秒与约360秒之间的时间，诸如，约45秒与约180秒之间的时间，诸如，约90秒。电压施加的时长可取决于于光阻剂层150的尺度、电极组件116、并入光阻剂层150中的光酸产生剂的量、电场强度、相对运动的速率和其他变量。在包含基板140与电极组件116之间的相对运动的实施例中，相对运动可在以下情况下发生：仅当施加电场时；仅当不施加电场时；或既在施加电场时，又在不施加电场时。例如，在由基板支座组件138的转动导致相对运动的实施例中，在转动期间可以施加电场；在转动期间可以不施加电场；或既在基板支座组件138正在转动又在基板支座组件不在转动时都可以施加电场。 [0075] 在一些实施例中，产生磁场以在潜伏的影像线155的方向上驱动带电物质255。磁体(诸如，磁体196)可以在垂直于或平行于潜伏的影像线155的方向的方向上施加磁场，从而产生具有降低的线边缘/宽度粗糙度的线。磁体196例如可以是永久磁体或电磁体。在其他实施例中，磁体196可定位在处理腔室100中的其他位置，或在处理腔室100外部。在光阻剂层150处的磁场强度可在约0.1特斯拉(T)与约10T之间，诸如，在约1T与约5T之间。在包含磁场的实施例中，磁体196可以保持静止，或可相对于光阻剂层150和基板140移动。 [0076] 在一些实施例中，电极组件116产生电场，磁体196产生磁场。电场可以在潜伏的影像线155的方向上产生，而磁场可在垂直于潜伏的影像线155的方向的方向上产生。在包含磁场和电场的实施例中，磁场可以垂直于电场。 [0077] 在任选的阶段350处，使光阻剂显影。在一个实施例中，在完成阶段340之后，基板140被移送至显影腔室。在使用处理系统400的实施例中，可通过移送腔室405将基板140从处理腔室100移送至显影腔室440。显影腔室440也可以包含耦接至一个或多个功率源的电极组件116和/或致动器和磁体196。如相对于涂覆腔室420所述，基板140可相对于电极组件 116和磁体196而定位在显影腔室440中。 [0078] 在阶段350中，可例如通过将光阻剂层150暴露至显影剂来对光阻剂层150进行显影，所述显影剂诸如，氢氧化钠溶液、氢氧化四甲铵溶液、二甲苯或斯托达(Stoddard)溶剂。可例如用水或乙酸正丁酯来淋洗基板140。通过阶段350，潜伏的影像线155可能不再是潜伏的。在基板140上的线155将具有相比常规技术更小的线边缘/宽度粗糙度。 [0079] 在任选的阶段360处，可执行附加的后处理步骤。可以例如在后处理腔室中执行附加的后处理步骤。在使用处理腔室400的实施例中，可通过移送腔室405将基板基板140从显影腔室440移送至后处理腔室450以进行后处理。例如，在淋洗之后，可硬烘烤并检查基板140。在检查之后，可对基板140执行蚀刻工艺。蚀刻工艺使用光阻剂层150的特征(诸如，线 155)以将图案转移至层145。 [0080] 先前描述的实施例具有许多优点，包含以下优点。例如，本文中公开的实施例可以降低或消除线边缘/宽度粗糙度。此外，本文中公开的实施例可以允许新制造工艺流程。前述优点是说明性的而不是限制性的。并不需要所有的实施例都具有所有优点。 |
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