[发明专利]连续的图案化层沉积

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使图案化层沉积在基板上的方法和装置。

背景技术

区域选择性的原子层沉积(ALD)是一种用于使具有预定数量的原子的厚度的层沉积的技术。在Xirong Jiang等撰写的题目为“Area Selective ALD with Soft Lithographic Methods：Using Self-Assembled Monolayers to Direct FilmDeposition”(发表在the Journal of Phys.Chem.C 2009，113，第17613-17625页)的论文中描述了区域选择性的原子层沉积(ALD)。Jiang等描述了一种方法，其中使用印刷模具(printing stamp)将自组装单层膜(SAM)以二维图案的方式涂敷至基板。随后，使用ALD将原子层涂敷于基板上。换而言之，许多不同的气体被连续地提供给基板、并被移除，以便来自第一气体的第一原子选择性地附着至不存在SAM的基板上，且随后来自后续气体的接续的原子附着至存在来自在先气体的原子的基板上的该来自在先气体的原子上。使用仅附着至来自在先气体的原子上的气体组分，以便得到的每一层的厚度不超过一个原子。WO2009/061199公开了许多SAM。

ALD的方法需要相当长的时间用于施加每一种气体：等待直至来自气体的原子已附着至整个可用表面，撤除该气体，及用下一种气体重复上述过程。

US2009/0081827公开了一种用于形成图案化的薄膜的ALD方法，其中将沉积抑制剂材料涂敷于基板上，且在沉积后或沉积的过程中使该沉积抑制剂材料形成图案，以便使基板的选择性区域不具有沉积的抑制剂材料。随后，无机膜材料被沉积在选择的区域上。该文件描述了可通过本领域已知的任意方法(包括使用光致抗蚀剂的光刻法、激光消融法等)进行图案的形成。其中所描述的实施例为：通过光掩模曝光达5～15分钟，且在甲苯中显影曝光的样品达45～90秒，随后漂洗。另一实施例使用直接印刷的方法，该方法使用具有图案化浮雕结构的弹性体模具，将该弹性模具保持与基板接触达3分钟。另一实施例包括在将基板放置在喷墨印刷机的样品固定器(holder)中后的喷墨印刷，且随后进行10分钟的退火步骤。

抑制剂材料的图案用在沉积无机膜的方法的准备中。当随后将基板在沉积设备中暴露于无机膜材料时，无机膜材料仅附着于没有抑制剂的区域。US2009/0081827公开了基板可利用浮动输送头暴露于无机膜材料中，其中浮动输送头经面向基板的输出通道输出许多不同的气体。该气体包括两种反应气体和惰性净化气体。输送头在基板表面上方浮动，且基板和浮动头在平行于基板表面的方向上以往复移动的方式相对于彼此移动。

WO2008/027125公开了一种用于进行基板表面处理和膜沉积的集成设备，用于进行铜互连。该设备包括内部具有用于分配处理气体的多个邻近头的腔体。描述了一个实施方式，其中在分配处理气体之前激发该处理气体。本文件描述了可通过热灯丝，通过UV、激光，或通过等离子体激发处理气体。

在被委托与本专利申请相同的受让人的共同待决的未公开的专利申请PCT/NL/2009/050511中已描述了一种用于将气体施加至基板的装置和方法，该装置和方法使用通过气体轴承悬浮在基板上方的注射头施加前体气体。该共同待决的专利申请PCT/NL/2009/050511通过引用并入本文。

在Hiroyuki Sugimura等的题目为“Photolithography based on organosilane self-assembled monolayer resist”(发表在Electrochimica Acta 47，(2001)第103-107页)的论文中已讨论了SAM用于光刻的应用。Sugimura等注意到SAM在真空紫外光下从基板上分离。更广泛地说，SAM可在UV光或甚至在其它波长的光下发生分离。

发明内容

其中，本发明的一个目的是提供一种用于使图案化层沉积在基板上的方法和装置，以减少沉积所述图案化层所需的时间。

本发明提供了一种用于制造具有沉积材料的图案化层的基板的方法，所述图案化层从加工头沉积，所述方法包括：

从所述加工头施加轴承气体(bearing gas)以保持所述加工头通过气体轴承(gas bearing)悬浮在所述基板上方；

使所述基板和悬浮的所述加工头相对于彼此移动；