使用独立多通道喷头的光刻胶沉积的制作方法

本公开内容的实施方式涉及半导体处理的领域，并且尤其是涉及用于利用气相工艺将光刻胶沉积至基板上的处理工具。

背景技术：

1、数十年来，已在半导体工业中使用平版印刷术以在微电子装置中建立二维(two-dimension；2d)图案和三维(three-dimension；3d)图案。平版印刷工艺涉及旋涂沉积膜(光刻胶)、借由能量源以经选择图案照射膜(暴露)，和借由溶解在溶剂中来移除(蚀刻)膜的暴露(正色调)或非暴露(负色调)区域。将执行烘烤(bake)以去除残留的溶剂。

2、光刻胶应是辐射敏感材料，并且在照射之后，在膜的暴露部分中发生化学转化，如此使得暴露区域与非暴露区域之间的溶解度发生变化。使用此溶解度变化，光刻胶的暴露区域或非暴露区域得以移除(蚀刻)。现在光刻胶被显影，并且该图案可借由蚀刻转移至下层薄膜或基板。在图案转移之后，残留的光刻胶被移除，且多次重复此工艺可得到用于微电子装置的二维和三维结构。

3、平版印刷工艺中的若干性质是重要的。这些重要的性质包括灵敏度、分辨率、较低的线边缘粗糙度(line-edge roughness；ler)、耐蚀刻性和形成更薄层的能力。当灵敏度越高时，改变沉积膜溶解度所需的能量就越低。这使得平版印刷工艺的效率更高。分辨率和ler决定了平版印刷工艺可达成多窄的特征结构。图案转移以形成深结构需要更高的耐蚀刻材料。更高的耐蚀刻材料亦达成更薄的膜。更薄的膜增加了平版印刷工艺的效率。

技术实现思路

1、本公开内容的实施方式包括使用多通道喷头利用气相工艺在基板上沉积光刻胶的方法，和用于该方法的装置。

2、一些实施方式包括在处理腔室中沉积光刻胶至基板上的方法。在一个实施方式中，该方法包含使氧化剂经由喷头中的第一路径流入处理腔室，并且使有机金属经由喷头中的第二路径流入处理腔室。在一个实施方式中，第一路径与第二路径隔离(isolate)，以便氧化剂与有机金属不会在喷头内混合。在一个实施方式中，该方法进一步包含氧化剂与有机金属在处理腔室中反应以在基板上沉积光刻胶。

3、一些实施方式包括在处理腔室中沉积金属氧代光刻胶(metal oxo photoresist)于基板上的方法。在一个实施方式中，该方法包含：a)使有机金属和第一惰性载气经由喷头中的第一路径流入处理腔室，并且使第二惰性载气经由喷头中的第二路径流入处理腔室。在一个实施方式中，第一路径与第二路径隔离，以防止在喷头内混合。该方法可进一步包含：b)使第一惰性载气经由喷头中的第一路径流入处理腔室，并且使第二惰性载气经由喷头中的第二路径流入处理腔室。该方法可进一步包含：c)使氧化剂和第二惰性载气经由喷头中的第二路径流入处理腔室，并且使第一惰性载气经由喷头中的第一路径流入处理腔室。该方法可进一步包含：d)使第一惰性载气经由喷头中的第一路径流入处理腔室，并且使第二惰性载气经由喷头中的第二路径流入处理腔室。

4、一些实施方式包括用于在腔室之内的基板上沉积光刻胶的处理工具。在一个实施方式中，处理工具包含用于支撑基板的基座、围绕基座周边的遮蔽环和与基座相对的喷头。在一个实施方式中，喷头包括第一流体路径和第二流体路径。在一个实施方式中，第一流体路径与第二流体路径隔离，以便喷头内的第一流体路径中的气体不与第二流体路径中的气体混合。

技术特征：

1.一种在处理腔室中沉积光刻胶至基板上的方法，包含以下操作：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂与所述有机金属在相同的时间流入所述处理腔室。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包含以下操作：

4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一时间段在大约0秒与大约60秒之间。

5.如权利要求3所述的方法，进一步包含以下操作：

6.如权利要求2所述的方法，进一步包含以下操作：

7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一时间段在大约0秒与大约60秒之间。

8.如权利要求6所述的方法，进一步包含以下操作：

9.如权利要求1所述的方法，其中流动所述有机金属与流动所述氧化剂交替进行。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包含以下操作：

11.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下操作：

12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一惰性载气与所述第二惰性载气的流动速率在大约0.1slm与大约20slm之间，并且其中所述氧化剂与所述有机金属的流动速率在大约0.01克/分钟与大约4克/分钟之间。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化剂包含两种或更多种不同的氧化剂，和/或其中所述有机金属包含两种或更多种不同的有机金属。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述有机金属包含有机锡，并且其中所述氧化剂包含h2o。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述光刻胶的所述沉积的特征是化学气相沉积(cvd)工艺、原子层沉积(ald)工艺、等离子体增强cvd(pe-cvd)工艺或等离子体增强ald(pe-ald)工艺。

16.一种在处理腔室中沉积金属氧代光刻胶于基板上的方法，包含以下操作：

17.如权利要求16所述的方法，进一步包含以下操作：

18.如权利要求16所述的方法，其中所述有机金属包含有机锡，并且所述氧化剂包含h2o。

19.一种在腔室内沉积光刻胶于基板上的处理工具，包含：

20.如权利要求19所述的处理工具，进一步包含：

技术总结
一些实施方式包括在处理腔室中沉积光刻胶至基板上的方法。在一个实施方式中，该方法包含使氧化剂经由喷头中的第一路径流入处理腔室，并且使有机金属经由喷头中的第二路径流入处理腔室。在一个实施方式中，第一路径与第二路径隔离，以便氧化剂与有机金属不会在喷头内混合。在一个实施方式中，该方法进一步包含氧化剂与有机金属在处理腔室中反应以在基板上沉积光刻胶。

技术研发人员：法扎德·霍什曼德,韦恩·弗兰奇,阿纳塔·苏比玛尼,凯尔文·陈,拉克马尔·C·卡拉塔拉格,马克·约瑟夫·萨利
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14