技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體涉及用于處理基板的方法和裝置，并且更具體地涉及用于改進(jìn)光刻工藝的方法和裝置。

背景技術(shù)：

集成電路已演進(jìn)成可在單個(gè)芯片上包括數(shù)百萬個(gè)部件(例如，晶體管、電容器和電阻器)的復(fù)雜器件。光刻是可以用來在芯片上形成部件的工藝。一般來說，光刻工藝涉及幾個(gè)基礎(chǔ)階段。首先，在基板上形成光刻膠層?；瘜W(xué)增強(qiáng)的光刻膠可包括抗蝕樹脂和光致酸發(fā)生劑。當(dāng)在后續(xù)曝光階段中暴露于電磁輻射后，光致酸發(fā)生劑在顯影過程中改變光刻膠的溶解度。電磁輻射可以具有任何合適波長，例如193nm ArF激光、電子束、離子束、或其他合適的來源。

在曝光階段中，光掩?；蚬庹?reticle)可以用來選擇性地將基板的某些區(qū)域暴露于電磁輻射下。其他曝光方法可為無掩模式曝光方法。暴露于光可使光致酸發(fā)生劑分解，從而產(chǎn)生酸并且在抗蝕樹脂中產(chǎn)生了潛在的酸圖像(latent acid image)。在曝光后，可在曝光后烘烤工藝中對基板進(jìn)行加熱。在曝光后烘烤工藝期間，光致酸發(fā)生劑產(chǎn)生的酸與抗蝕樹脂反應(yīng)，以在后續(xù)顯影過程期間改變抗蝕劑的溶解度。

在曝光后烘烤后，可顯影并沖洗基板，尤其是光刻膠層。根據(jù)所使用的光刻膠的類型，基板的暴露于電磁輻射的區(qū)域可能對移除有抗性或更易于移除。在顯影和沖洗后，使用濕法蝕刻工藝或干法蝕刻工藝將掩模的圖案轉(zhuǎn)印到基板。

芯片設(shè)計(jì)的演進(jìn)不斷要求更快電路以及更大電路密度。對更大電路密度的需求要求集成電路部件的尺寸減小。隨著集成電路部件的尺寸減小，需要更多元件放置在半導(dǎo)體集成電路上的給定區(qū)域中。因此，光刻工藝必須將甚至更小的特征轉(zhuǎn)印到基板上，并且光刻法必須非常精確、準(zhǔn)確并且無損地進(jìn)行。為將特征精確且準(zhǔn)確地傳送到基板上，高分辨率光刻可使用以小波長提供輻射的光源。小波長有助于減小基板或晶片上的最小可印刷的尺寸。然而，小波長的光刻遭受以下問題，諸如低產(chǎn)率、增大的線邊緣粗糙度和/或降低的抗蝕劑敏感度。

在最近發(fā)展中，電極組件用于在曝光工藝之前或之后向設(shè)置在基板上的光刻膠層產(chǎn)生電場，以便修改電子輻射透射到光刻膠層的部分的化學(xué)性質(zhì)，從而改進(jìn)光刻曝光/顯影分辨率。然而，實(shí)現(xiàn)此類系統(tǒng)方面的挑戰(zhàn)尚未克服。

因此，需要用于改進(jìn)光刻工藝的改進(jìn)的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施方式中，提供一種基板處理裝置。所述裝置包括：腔室主體，所述腔室主體限定處理容積；以及基座，所述基座設(shè)置在所述處理容積內(nèi)。一或多個(gè)流體源可以通過所述基座來耦接到所述處理容積，并且排放口可以通過所述基座來耦接到所述處理容積。第一電極耦接到所述基座，并且所述流體容納環(huán)在所述第一電極的徑向外部被耦接到所述基座。可移動桿可以與所述基座相對地設(shè)置并延伸穿過所述腔室主體，并且第二電極可耦接到所述桿。

在另一實(shí)施方式中，提供一種基板處理裝置。所述裝置包括：腔室主體，所述腔室主體限定處理容積；以及基座，所述基座設(shè)置在所述處理容積中。排放口可通過所述基座耦接到所述處理容積，第一電極可耦接到所述基座，并且流體容納環(huán)可以在所述第一電極的徑向外部耦接到所述基座?？梢苿訔U可與所述基座相對地設(shè)置并延伸穿過所述腔室主體。第二電極可耦接到所述桿，并且電介質(zhì)容納環(huán)可耦接到所述第二電極。一或多個(gè)流體源可以通過所述電介質(zhì)容納環(huán)來耦接到所述處理容積。

在又一實(shí)施方式中，提供一種基板處理裝置。所述裝置包括腔室主體，所述腔室主體限定處理容積，基座可以設(shè)置在所述處理容中，并且第一電極可耦接到所述基座?？梢苿訔U可與所述基座相對設(shè)置并延伸穿過所述腔室主體。第二電極可耦接到所述桿，并且電介質(zhì)容納環(huán)可耦接到所述第二電極。彈性體O形環(huán)可耦接到所述電介質(zhì)容納環(huán)、與所述第二電極相對。一或多個(gè)流體源、排放口和凈化氣體源各自可以通過所述電介質(zhì)容納環(huán)來耦接到所述處理容積。

附圖說明

因此，為了能夠詳細(xì)理解本公開的上述特征結(jié)構(gòu)所用方式，上文所簡要概述的本公開的更具體的描述可以參考各個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行，一些實(shí)施方式例示在附圖中。然而，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅僅示出示例性的實(shí)施方式，并且因此不應(yīng)視為限制它的范圍，也可允許其他等效實(shí)施方式。

圖1示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖2示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的在處理位置中的圖1的腔室的橫截面圖。

圖3示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖4示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖5示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖6示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的在處理位置中的圖5的腔室的橫截面圖。

圖7示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖8示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室的橫截面圖。

圖9示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的用于執(zhí)行浸沒式曝光后烘烤工藝的方法的操作。

為了促進(jìn)理解，已盡可能使用相同附圖標(biāo)記指定各圖所共有的相同元件。應(yīng)預(yù)見到，一個(gè)實(shí)施方式的要素和特征可有利地并入其他實(shí)施方式，而無需進(jìn)一步敘述。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的處理腔室100的橫截面圖。處理腔室100包括腔室主體102，所述腔室主體102限定處理容積104。泵172可以通過腔室主體102來流體耦接到處理容積104，并且可配置為在處理容積104內(nèi)產(chǎn)生真空，或者將流體和其他材料從處理容積104中排放出去。狹縫閥148可形成在腔室主體102中以提供基板的進(jìn)出以便進(jìn)行處理。狹縫閥門150可耦接到腔室主體102、與狹縫閥148相鄰。一般來說，腔室主體102可由適于在其中執(zhí)行浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤(iFGPEB)工藝的材料形成，諸如鋁、不銹鋼和它們的合金。腔室主體102還可以由各種其他材料形成，諸如例如聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物和諸如聚醚醚酮(PEEK)之類的高溫塑料。

基座106可設(shè)置在處理容積104之中，并且可耦接到腔室主體102。在一個(gè)實(shí)施方式中，基座106可固定地耦接到腔室主體102。在另一實(shí)施方式中，基座106可旋轉(zhuǎn)地耦接到腔室主體102。在這個(gè)實(shí)施方式中，電機(jī)(未示出)可耦接到基座106，并且電機(jī)可配置為賦予基座106旋轉(zhuǎn)移動?？深A(yù)見的是，基座106的旋轉(zhuǎn)可用來使基板在基板的處理后旋干。

第一電極108可耦接到基座106。第一電極108可固定地耦接到基座106，或者可旋轉(zhuǎn)地耦接到基座106。在第一電極108被可旋轉(zhuǎn)地耦接到基座106的實(shí)施方式中，第一電極108的旋轉(zhuǎn)可用來使基板在處理后旋干。第一電極108可由導(dǎo)電金屬材料形成。另外，用于第一電極108的材料可為非氧化性材料。為第一電極108選擇的材料可以跨第一電極108的表面提供期望的電流均勻度和低電阻。在某些實(shí)施方式中，第一電極108可為分段電極，所述分段電極被配置為跨第一電極108的表面引入電壓非均勻性。在這個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)電源可用來為第一電極108的不同區(qū)段供電。

流體容納環(huán)112可在第一電極108的徑向外部耦接到基座106。流體容納環(huán)112可由非導(dǎo)電材料(諸如陶瓷材料或高溫塑料材料)制成?；?06和流體容納環(huán)112可以具有基本類似的直徑，并且從流體容納環(huán)112至第一電極108徑向向內(nèi)的距離可為約0.1cm與約3.0cm之間，諸如在約0.5cm和約2.0cm之間，例如約1.0cm。流體容納環(huán)112可從基座106延伸，以進(jìn)一步限定處理容積104。一般來說，流體容納環(huán)112的頂部可與狹縫閥148所占據(jù)的平面共面或設(shè)置在其下方。

基座106可以包括設(shè)置成從中穿過的一或多個(gè)導(dǎo)管，并且整體設(shè)置的加熱裝置(未示出)可以設(shè)置在基座106內(nèi)以預(yù)熱行進(jìn)穿過導(dǎo)管的流體。工藝流體源116可經(jīng)由導(dǎo)管114流體耦接到處理容積104。導(dǎo)管114可從工藝流體源116穿過腔室主體102和基座106延伸至處理容積104。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體出口124可以形成在基座106中，在第一電極108徑向外部和流體容納環(huán)112徑向內(nèi)部。閥118可以設(shè)置在導(dǎo)管114上，在流體出口124與工藝流體源116之間。沖洗流體源120還可經(jīng)由流體導(dǎo)管114來流體耦接到處理容積104。閥122可以設(shè)置在導(dǎo)管114上，在流體出口124與沖洗流體源120之間。工藝流體源116可配置為輸送在iFGPDB工藝過程中施加電場期間所利用的流體。沖洗流體源120可配置為在iFGPEB工藝已經(jīng)執(zhí)行后來輸送流體以沖洗基板。

排放口128可經(jīng)由導(dǎo)管126流體耦接到處理容積104。導(dǎo)管126可從排放口128延伸穿過腔室主體102和基座106。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體入口132可以形成在基座106中，在第一電極108徑向外部和流體容納環(huán)112徑向內(nèi)部。閥130可以設(shè)置在導(dǎo)管126上，在流體入口132與排放口128之間。流體，諸如來自工藝流體源116和沖洗流體源120的流體，可經(jīng)由流體入口132和排放口128從處理容積104移除。

真空源136可經(jīng)由導(dǎo)管134耦接到第一電極108的頂表面。導(dǎo)管134可以延伸穿過腔室主體102、基座106和第一電極108。如圖所示，基板110可以設(shè)置在第一電極108上。當(dāng)基板110定位在第一電極108上時(shí)，導(dǎo)管134可定位在基板110所覆蓋的區(qū)域下方。真空源136可配置為抽真空以便將基板110固定到第一電極108。在某些實(shí)施方式中，如果基板通過其他手段(諸如靜電卡緊或機(jī)械裝置(即環(huán)、銷等))緊固到第一電極108上，則真空源136和導(dǎo)管134可以是任選的。

熱源140可經(jīng)由導(dǎo)管138流體耦接到第一電極108。熱源140可向設(shè)置在第一電極108內(nèi)的一或多個(gè)加熱元件(諸如電阻式加熱器)提供動力。還可預(yù)見的是，熱源140可向設(shè)置在基座106內(nèi)的加熱元件提供動力。熱源140一般被配置為在iFGPEB工藝過程中加熱第一電極108和/或基座106，以便幫助對流體的預(yù)熱。在一個(gè)實(shí)施方式中，熱源140可配置為將第一電極108加熱到在約70℃與約130℃之間的溫度，諸如約110℃。在其他實(shí)施方式中，熱源可耦接到導(dǎo)管114，以將從工藝流體源116和/或沖洗流體源120進(jìn)入處理容積104內(nèi)的流體預(yù)熱。溫度感測裝置142也可經(jīng)由導(dǎo)管138來耦接到第一電極108。溫度感測裝置142(諸如熱電偶等)可通信耦接到熱源140，以提供溫度反饋并幫助對第一電極108的加熱。

電源144也經(jīng)由導(dǎo)管138耦接到第一電極108。電源144可配置為對第一電極供應(yīng)例如在約1V與約20kV之間。根據(jù)所利用工藝流體的類型，由電源144生成的電流可為大約數(shù)十納安至數(shù)百毫安的量級。在一個(gè)實(shí)施方式中，電源144可配置為生成在約1kV/m至約2MeV/m范圍內(nèi)的電場。在一些實(shí)施方式中，電源144可配置為在電壓控制模式或電流控制模式下操作。在兩種模式下，電源可以輸出AC、DC和/或脈沖的DC波形?？砂葱枰褂梅讲ɑ蛘也?。電源144可配置成以在約0.1Hz與約1MHz之間(諸如約5kHz)的頻率提供功率。脈沖DC功率或AC功率的占空比可以在約5％與約95％之間，諸如在約20％與約60％之間。

脈沖DC功率或AC功率的上升時(shí)間和下降時(shí)間可以在約1ns與約1000ns之間，諸如在約10ns與約500ns之間。感測裝置146也可經(jīng)由導(dǎo)管138來耦接到第一電極108。感測裝置146(諸如電壓表等)可通信耦接到熱源144，以提供電學(xué)反饋并幫助控制施加到第一電極108的功率。感測裝置146還可配置用于感測經(jīng)由電源144施加到第一電極108的電流。

可移動桿152可設(shè)置成穿過腔室主體102、與基座106相對。桿152被配置為在Z方向上(即朝向和遠(yuǎn)離基座106)移動，并且可以在如圖所示的非處理位置與處理位置(如圖2所示)之間移動。第二電極154可耦接到桿152。第二電極154可由與第一電極108相同的材料形成。類似于第一電極108，在某些實(shí)施方式中，可將第二電極154分段。

凈化氣體源158可經(jīng)由導(dǎo)管156流體耦接到處理容積104。導(dǎo)管156可從凈化氣體源158延伸穿過桿152和第二電極154。在某些實(shí)施方式中，導(dǎo)管156可由柔性材料形成，以便適應(yīng)桿152的移動。雖然并未示出，但是在替代實(shí)施方式中，導(dǎo)管可穿過桿152延伸到處理容積104，而非第二電極154。閥160可以設(shè)置在導(dǎo)管156上，在桿152與凈化氣體源158之間。由凈化氣體源158提供的氣體可以包括氮、氫、惰性氣體等等，以在iFGPEB處理過程中或之后凈化處理容積104。當(dāng)需要時(shí)，凈化氣體可經(jīng)由泵172從處理容積104排放出來。

熱源170、溫度感測裝置168、電源166和感測裝置164可經(jīng)由導(dǎo)管162通信耦接到第二電極154。熱源170、溫度感測裝置168、電源166和感測裝置164可類似于熱源140、溫度感測裝置142、電源144和感測裝置146那樣配置。

本文所述的實(shí)施方式涉及用于執(zhí)行浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤工藝的方法和裝置。本文中公開的方法和裝置可使光刻膠敏感度和光刻工藝的生產(chǎn)率增大。在曝光后烘烤過程中光致酸發(fā)生劑產(chǎn)生的酸的隨機(jī)擴(kuò)散有助于線邊緣/線寬度粗糙度和減小的光刻膠敏感度。電極組件可用于在光刻工藝期間將電場施加到光刻膠層。場施加可控制光致酸發(fā)生劑產(chǎn)生的帶電荷物質(zhì)的擴(kuò)散。

限定在光刻膠層與電極組件之間的氣隙可以產(chǎn)生施加到電極組件的壓降，由此不利地降低需要產(chǎn)生到光刻膠層的電場的水平。由于壓降，在光刻膠層處的電場的水平可能產(chǎn)生不足夠或不準(zhǔn)確的電壓功率來沿某些期望的方向在光刻膠層中驅(qū)動或形成帶電荷物質(zhì)。因此，可普遍造成對光刻膠層的線邊緣輪廓控制減弱。

中間介質(zhì)可以設(shè)置在光刻膠層與電極組件之間以防止氣隙形成，以便將與光刻膠層相互作用的電場的水平維持在某個(gè)期望水平。如此，可沿線和間距方向在期望方向上引導(dǎo)由電場產(chǎn)生的帶電荷物質(zhì)，從而防止由于不準(zhǔn)確和隨機(jī)的擴(kuò)散而導(dǎo)致的線邊緣/線寬度粗糙度。因此，所產(chǎn)生電場的受控水平或期望水平可使準(zhǔn)確性和光刻膠層對于曝光和/或顯影過程的敏感度增大。在一個(gè)實(shí)例中，中間介質(zhì)可為非氣相介質(zhì)，諸如漿料、凝膠或液體溶液，所述中間介質(zhì)當(dāng)從電極組件傳輸?shù)交迳显O(shè)置的光刻膠層時(shí)可將所施加的電壓電平有效地維持在確定范圍內(nèi)。由電場生成的電荷可以在中間介質(zhì)與光刻膠之間傳輸，這可造成電流凈流。在某些實(shí)施方式中，電流凈流可以改進(jìn)反應(yīng)特性，諸如改進(jìn)光刻膠的反應(yīng)速率。以受控電流操作電源144還有利地實(shí)現(xiàn)對在中間介質(zhì)與光刻膠之間傳輸?shù)碾姾闪康目刂啤?/p>

圖2示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的在處理位置中的圖1的腔室100的橫截面圖。桿152可朝基座106移動到處理位置中。在處理位置中，第二電極154與基板110之間的距離174可在約1mm與約1cm之間，諸如約2mm。可將處理流體輸送到由流體容納環(huán)112限定和保持的處理容積104，并且第二電極154可以在桿152位于處理位置時(shí)部分或完全地浸沒?？墒┘庸β手岭姌O108、154中的一或兩者，以便執(zhí)行iFGPEB工藝。

在一些實(shí)施方式中，第一電極108和第二電極154被配置為生成平行于由基板110限定的x-y平面的電場。例如，電極108、154可配置為在x-y平面中的y方向、x方向或另一方向中的一者上生成電場。在一個(gè)實(shí)施方式中，電極108、154被配置為在x-y平面中和在可圖案化在基板110上的潛像線的方向上生成電場。在另一實(shí)施方式中，電極108、154被配置為在x-y平面中并垂直于可圖案化在基板110上的潛像線的方向生成電場。電極108、154可另外或替代地配置為在z方向上(例如垂直于基板110)生成電場。

圖3示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的iFGPEB腔室300的橫截面圖。第三電極302可在某些方面類似于第二電極154。電介質(zhì)容納環(huán)304可耦接到第三電極302、與桿152相對。電介質(zhì)容納環(huán)304的直徑可類似于第三電極302的直徑。電介質(zhì)容納環(huán)304可由電介質(zhì)材料(諸如有合適電介質(zhì)特性的聚合物或陶瓷)形成。O形環(huán)308可耦接到電介質(zhì)容納環(huán)304、與第三電極302相對，并且圍繞電介質(zhì)容納環(huán)304周向地延伸。O形環(huán)308可由彈性體材料(諸如聚合物)形成，并且可在桿152被設(shè)置在處理位置時(shí)是可壓縮的。

例如，當(dāng)桿152被設(shè)置在處理位置(如圖2所示)時(shí)，O形環(huán)308可接觸第一電極108的區(qū)域310或基座106的區(qū)域312。第三電極302的直徑和電介質(zhì)容納環(huán)304的直徑可根據(jù)O形環(huán)308接觸到的期望區(qū)域310、312來選擇。可預(yù)見的是，當(dāng)O形環(huán)308、以及第三電極304/電介質(zhì)容納環(huán)304被配置為接觸基座106上的區(qū)域312時(shí)，O形環(huán)308接觸的點(diǎn)可以在流體入口132的徑向向內(nèi)位置，以便提供到排放口128的不受限的流體接取。在桿152設(shè)置在處理位置時(shí)，O形環(huán)308還可經(jīng)尺寸設(shè)定并定位成接觸基板110的排除區(qū)。一般來說，基板110的排除區(qū)是基板110徑向向內(nèi)區(qū)域，與基板110的圓周相距約1mm至約3mm的距離。在這個(gè)實(shí)施方式中，處理容積104可由基板110、電介質(zhì)容納環(huán)304和第三電極302限定。有利地，耦接到第一電極308的基板110的背側(cè)可保持不暴露于工藝流體或沖洗流體下，這有助于防止流體進(jìn)入真空源136。

沖洗流體源120可經(jīng)由導(dǎo)管156與處理容積104流體耦接，所述導(dǎo)管可以延伸穿過桿152、第三電極302和電介質(zhì)容納環(huán)304。導(dǎo)管156的流體出口306可設(shè)置在電介質(zhì)容納環(huán)304的內(nèi)徑處。沖洗流體源120和凈化氣體源158也可以耦接到導(dǎo)管156?；蛘?，流體導(dǎo)管156可穿過桿152延伸到第三電極302上方，并且向第三電極302的徑向外部延伸穿過電介質(zhì)容納環(huán)304到達(dá)流體出口306。

圖4示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的iFGPEB腔室400的橫截面圖。腔室400在某些方面上類似于腔室300，然而，流體容納環(huán)112不耦接到基座106。排放裝置418可經(jīng)由導(dǎo)管414流體耦接到處理容積104，所述導(dǎo)管可以延伸穿過桿152、第四電極402(其耦接到桿152)和電介質(zhì)容納環(huán)404。在某些實(shí)施方式中，導(dǎo)管414可由柔性材料形成以便適應(yīng)桿152的移動。導(dǎo)管414的流體出口416可設(shè)置在電介質(zhì)容納環(huán)404的內(nèi)徑處。閥可以設(shè)置在導(dǎo)管414上，在排放裝置418與桿152之間。或者，導(dǎo)管414可穿過桿152延伸到第四電極402上方，并且向第四電極402的徑向外部延伸穿過電介質(zhì)容納環(huán)404到達(dá)流體出口416。

類似于腔室300，當(dāng)桿152被設(shè)置在處理位置(如圖2所示)時(shí)，第四電極402、電介質(zhì)容納環(huán)404以及與第四電極402相對且圍繞電介質(zhì)容納環(huán)404周向耦接的O形環(huán)408可經(jīng)尺寸設(shè)定成使得O形環(huán)408接觸第一電極108上的區(qū)域410或基座106的區(qū)域412。在處理過程中，可將各工藝流體和沖洗流體引入處理容積104中，所述處理容積進(jìn)一步由電介質(zhì)容納環(huán)404和第四電極402限定。流體可經(jīng)由流體出口416從處理容積104排放到排放裝置418。

雖然在圖1至圖4中未示出，升降桿可延伸穿過基座106和/或第一電極108以幫助將基板110定位在第一電極108上。例如，當(dāng)桿152處于非處理的升高位置時(shí)，升降桿可向上延伸并從延伸穿過狹縫閥148的機(jī)器人葉片接收基板。接著，升降桿可以回縮并將基板110定位在第一電極108上。

圖5示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的iFGPEB腔室500的橫截面圖。腔室500包括：腔室主體502，所述腔室主體限定處理容積504；基座506；第一電極508；以及流體容納環(huán)512，它們可在某些方面類似于腔室主體102、處理容積104、基座106、第一電極108和流體容納環(huán)112，不同之處在于腔室500的部件經(jīng)尺寸設(shè)定成適應(yīng)可旋轉(zhuǎn)桿516以及耦接到可旋轉(zhuǎn)桿516的第二電極518?？尚D(zhuǎn)桿516可旋轉(zhuǎn)地耦接到軸承構(gòu)件514。軸承構(gòu)件514可耦接到腔室主體502，使得軸承構(gòu)件514圍繞X或Y(水平)軸旋轉(zhuǎn)。

基板110可設(shè)置在第二電極518上，處于如圖5所示非處理位置。圖6示出在處理位置中的圖5的腔室500。已經(jīng)將基板110接收在第二電極518上的可旋轉(zhuǎn)桿516可圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)到如圖所示的處理位置。被供應(yīng)到進(jìn)一步由流體容納環(huán)512限定的處理容積504的流體可為適于部分地或完全浸沒第二電極518的量。可以執(zhí)行iFGPEB工藝，并且可旋轉(zhuǎn)桿516可旋轉(zhuǎn)回非處理的位置。軸承構(gòu)件514還可被配置為繞Z軸(豎直軸)旋轉(zhuǎn)以使可旋轉(zhuǎn)桿516和第二電極518自旋來將基板110上余留的流體排出。

圖7示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室700的橫截面圖。腔室700包括腔室主體702，腔室主體可由金屬材料(諸如鋁、不銹鋼和它們的合金)制成。腔室主體702還可以由各種其他材料形成，諸如例如聚四氟乙烯(PTFE)的聚合物和諸如聚醚醚酮(PEEK)之類的高溫塑料。主體702包括流體容納環(huán)712，所述流體容納環(huán)可從主體702延伸并且至少部分地限定第一處理容積704。主體702還可包括側(cè)壁794和從側(cè)壁794延伸的蓋796。主體702、流體容納環(huán)712、側(cè)壁794和蓋796可以限定第二處理容積754，所述第二處理容積在第一處理容積704的徑向外部形成。開口792可由蓋796限定，并且開口792可經(jīng)尺寸設(shè)定成適應(yīng)基板710從中穿過。

門706可以可操作地耦接到腔室主體702，并設(shè)置成與蓋796相鄰。門706可由類似于為腔室主體702選擇的材料的材料形成，并且軸798可以延伸穿過門706?；蛘?，腔室主體702可由第一材料(諸如聚合物)形成，并且門706可由第二材料(諸如金屬材料)形成。門706可耦接到軌道(未示出)，并且門可配置為在X軸上沿軌道來平移。電機(jī)(未示出)可耦接到門和/或軌道，以便幫助門706沿X軸移動。雖然門706被示出為處于處理位置，但是門706可配置為繞Z軸、繞軸798旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)前，門706可沿Z軸移動遠(yuǎn)離腔室主體702并在旋轉(zhuǎn)前清理蓋796。例如，門706可從所示處理位置旋轉(zhuǎn)90°達(dá)到裝載位置，在裝載位置處基板710可從耦接到門706的第一電極708來裝載和卸載。

第一電極708，可類似第一電極108，經(jīng)尺寸設(shè)定成適于將基板710附接在其上。第一電極708還可尺寸設(shè)定成允許穿過由蓋796限定的開口792。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一電極708可固定地耦接到門706。在另一實(shí)施方式中，第一電極708可旋轉(zhuǎn)地耦接到門706。在這個(gè)實(shí)施方式中，電機(jī)772可耦接到門706、與第一電極708相對，并且電機(jī)772可配置為使第一電極708繞X軸旋轉(zhuǎn)。第一電極708的旋轉(zhuǎn)可用來在iFGPEB處理后旋干基板710。為了執(zhí)行旋干，門706可沿Z軸平移遠(yuǎn)離流體容納環(huán)712，使得基板710不會穿過開口792。電機(jī)772可經(jīng)啟動以使第一電極708自旋(其中基板710被卡緊到第一電極)以將流體從基板710的表面移除。

真空源736可與第一電極708的基板接收表面流體連通。真空源736可耦接到導(dǎo)管734，所述導(dǎo)管從真空源736延伸穿過門706和第一電極708。一般來說，真空源736被配置為將基板710真空卡緊到第一電極708。熱源764、溫度感測裝置766、電源768和感測裝置770還可經(jīng)由導(dǎo)管762來耦接到第一電極708。熱源764、溫度感測裝置766、電源768和感測裝置770可類似于如參考圖1更詳細(xì)地描述的熱源140、溫度感測裝置142、電源144和感測裝置146那樣配置。

第二電極750可耦接到腔室主體702。流體容納環(huán)712可環(huán)繞第二電極750以使得第一處理容積704是由第二電極750、流體容納環(huán)712和基板710限定(當(dāng)門706處于處理位置時(shí))。O形環(huán)752可耦接到流體容納環(huán)712，并且O形環(huán)752可由彈性體材料(諸如聚合物等)形成。由O形環(huán)752限定的圓周可尺寸設(shè)定成適于在基板710處于如圖所示處理位置時(shí)，接觸基板710的排除區(qū)。O形環(huán)752可同樣尺寸設(shè)定成接觸基板710的邊緣。通過接觸基板710，可預(yù)見的是，O形環(huán)752可以防止流體泄露出第一處理容積704并降低或消除流體進(jìn)入真空源736的可能性。

工藝流體源716可經(jīng)由導(dǎo)管714流體耦接到第一處理容積704。導(dǎo)管714可從工藝流體源716延伸穿過腔室主體702和流體容納環(huán)712到達(dá)與第一處理容積704相鄰的入口749。閥可以設(shè)置在導(dǎo)管714上，在入口749與工藝流體源716之間，以便控制處理流體至第一處理容積704的輸送。第一沖洗流體源720還可經(jīng)由導(dǎo)管714來流體耦接到第一處理容積704。閥722可以設(shè)置在導(dǎo)管714上，在入口749與第一沖洗流體源720之間，以便控制沖洗流體至第一處理容積704的輸送。工藝流體源716和第一沖洗流體源720可分別類似于如參考圖1描述的工藝流體源116和沖洗流體源120。

第一排放口728可經(jīng)由導(dǎo)管714與第一處理容積704流體連通。閥730可以設(shè)置在導(dǎo)管714上，在入口749與排放口728之間。給定腔室700的豎直取向，則經(jīng)由流體入口749與第一處理容積704流體連通的排放口728可以在將工藝流體或沖洗流體從第一處理容積704移除時(shí)提供改進(jìn)的效率。排放裝置735還可經(jīng)由導(dǎo)管731來與第一處理容積704流體連通。導(dǎo)管731可延伸穿過腔室主體702和流體容納環(huán)712到達(dá)與第一處理容積704相鄰的流體出口748。閥733可以設(shè)置在導(dǎo)管731上，在出口748與排放裝置735之間。

在操作中，工藝流體可以從工藝流體源716提供到第一處理容積704，并且可以執(zhí)行iFGPEB工藝。在第一處理容積704利用液態(tài)工藝流體填充時(shí)，第一工藝容積704中的任何氣態(tài)流體可朝流體出口748上升。因此，氣態(tài)流體可通過排放裝置735從第一處理容積704移除。在iFGPEB處理后，工藝流體可經(jīng)由流體入口749和排放口728從第一處理容積704移除。任選地，經(jīng)由第一沖洗流體源720供應(yīng)到第一處理容積704的沖洗流體隨后可被用于在處理位置的基板710。類似于工藝流體，沖洗流體可經(jīng)由流體入口749和排放口728從第一處理容積704移除。

第二沖洗流體源778可經(jīng)由導(dǎo)管774與第二處理容積754流體連通。導(dǎo)管774可從第二沖洗流體源778延伸穿過側(cè)壁794到達(dá)出口780。閥776可以設(shè)置在導(dǎo)管774上，在出口780與第二沖洗流體源778之間，以便控制沖洗流體至第二處理容積754的輸送。在一個(gè)實(shí)施方式中，在處于所示處理位置的基板710的iFGPEB處理后，門706可沿X軸移動遠(yuǎn)離處理位置，使得基板710定位在與出口780類似的X軸平面(即，沖洗位置)中。一旦基板710定位在沖洗位置，來自第二沖洗流體源778的沖洗流體就可輸送到第二處理容積754和基板710。在沖洗期間和/或之后，可用電機(jī)772使基板710自旋以將沖洗流體和其他流體/顆粒從基板710排出。

第二排放口788也可與第二處理容積754流體連通。第二排放口788可經(jīng)由導(dǎo)管784流體耦接到第二處理容積754，所述導(dǎo)管從第二排放口788延伸穿過側(cè)壁794到達(dá)入口790。閥786可以設(shè)置在導(dǎo)管784上，在入口790與第二排放口788之間，以便控制流體/顆粒從第二處理容積754的移除。在操作中，來自第二沖洗流體源778的沖洗流體可沖洗基板710并經(jīng)由第二排放口788從第二處理容積754移除。

凈化氣體源758也可與第二處理容積754流體連通。所述凈化氣體源758可經(jīng)由導(dǎo)管756流體耦接到第二處理容積754，所述導(dǎo)管從凈化氣體源758延伸穿過側(cè)壁794到達(dá)出口782。閥760可以設(shè)置在導(dǎo)管756上，在出口782與凈化氣體源758之間，以便控制凈化氣體至第二處理容積754的輸送。在操作中，凈化氣體可在iFGPEB處理期間和/或基板710的沖洗期間提供，以便防止顆粒積聚在處理容積704、754內(nèi)。來自凈化氣體源758的凈化氣體可經(jīng)由排放裝置735從處理容積704、754移除。

圖8示意性地示出根據(jù)本文所述的一個(gè)實(shí)施方式的浸沒場引導(dǎo)的曝光后烘烤腔室800的橫截面圖。腔室800類似于腔室700，然而，腔室800被定向成水平位置，而非豎直位置。具有第一電極708耦接到其上的門802可以可滑動地耦接到升降構(gòu)件804。門802被示出為處于處理位置，并且可沿Z軸用升降構(gòu)件804遠(yuǎn)離蓋796豎直移動到非處理位置。在非處理位置中，門802可繞X軸旋轉(zhuǎn)180°，使得第一電極708和基板710被設(shè)置在門802上方(即，裝載位置)。在裝載位置中，可將基板定位在第一電極708上和從其上移除。在操作中，基板710可以在門802處于裝載位置時(shí)緊固在第一電極708上，并且門可以旋轉(zhuǎn)180°。升降構(gòu)件804可使門802沿Z軸下降到所示處理位置，并且可以執(zhí)行iFGPEB處理。

圖9示出執(zhí)行iFGPEB工藝的方法900的操作。在操作910處，可將基板定位在第一電極上。可以在將基板定位在第一電極上前預(yù)熱第一電極。在操作920處，可將工藝流體引入到含有基板的處理容積。還可將工藝流體在引入處理容積前預(yù)熱至處理溫度。在操作930處，可將第二電極移動到處理位置。對第二電極的定位可以在操作920中引入工藝流體之前、期間或之后執(zhí)行。

在操作940處，可經(jīng)由第一電極和/或第二電極將電場施加到基板。在一個(gè)實(shí)施方式中，該場可在約60秒與約90秒之間的時(shí)間量內(nèi)施加到基板。在施加場后，在操作950處，可將工藝流體排放出去，并且可將沖洗流體引入。沖洗流體可通過使基板自旋來從基板移除，并隨后從處理容積排放出去。可將凈化氣體在沖洗和自旋期間或之后引入到處理容積中。凈化氣體可在利用工藝流體和沖洗流體后提供改善的顆粒減少。還可使第二電極返回非處理位置，并且可從處理腔室移除基板。在從處理腔室中移除后，可將基板定位在冷卻基座上，以在后續(xù)處理前將基板冷卻到室溫。

盡管上述內(nèi)容針對本公開的實(shí)施方式，但也可在不脫離本公開的基本范圍的情況下設(shè)計(jì)本公開的另外和進(jìn)一步的實(shí)施方式，并且本公開的范圍是由隨附權(quán)利要求書來確定。