[发明专利]化学处理、沉积和/或渗透设备及其使用方法

说明书

本公开涉及一种用于在衬底的表面上和/或衬底的表面中提供化学反应的化学沉积、处理和/或渗透设备。所述设备可具有：一起形成可关闭反应室的顶部反应室部分和底部反应室部分；和致动器，所述致动器被构造和布置成用于将所述顶部反应室部分和所述底部反应室部分相对于彼此从关闭位置移动到打开位置以便允许接近反应室的内部。顶部衬底保持器连接到所述顶部反应室部分以至少在所述反应室处于打开位置时保持衬底，并且底部衬底保持器连接到所述底部反应室部分以在所述反应室处于关闭位置时保持所述衬底。

技术领域

本公开整体涉及用于制造电子装置的设备和方法。更具体地，本公开涉及化学处理、沉积和/或渗透设备以及用于使用此类设备在衬底的表面上和/或衬底的表面中提供化学反应的方法。

背景技术

随着半导体装置的尺寸变得越来越小的趋势，不同图案化技术已经出现。这些技术包括间隔件界定四重图案化、极紫外光刻(EUV)和EUV组合间隔件界定双重图案化。

另外，定向自组装(DSA)已经被视为未来光刻应用的选项。DSA涉及使用嵌段共聚物界定用于自组装的图案。所使用的嵌段共聚物可包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚苯乙烯或聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸甲酯)(PS-b-PMMA)。其他嵌段共聚物可包括新兴的“高χ”聚合物，其可能可实现小尺寸。

上文所描述的图案化技术可利用设置于衬底上的可渗透材料，诸如，EUV聚合物或DSA嵌段共聚物抗蚀剂，以实现对衬底的高分辨率图案化。为了满足高分辨率和线边缘粗糙度两方面的要求，聚合物抗蚀剂通常可以是薄层。然而，此类薄聚合物抗蚀剂可能具有若干缺点。具体地讲，高分辨率聚合物抗蚀剂可具有低耐蚀刻性，并且可能遭受高线边缘粗糙度。这种低蚀刻抗性和高线边缘粗糙度可能会使得适当图案化向底层的转移更加困难。

因此，对可渗透材料例如图案化材料抗蚀剂进行渗透以改变可渗透材料的属性可能是有利的。为了对图案化材料进行渗透，可能需要对前体进行长时间的曝光。

自组装单层(SAM)也可以用于辅助图案化。有机分子的自组装单层可以是通过吸附和自组织成更多或更少的大的有序域而在表面上自发形成的分子组合。自组装单层也可能需要长时间暴露于SAM分子。

因此，有利的是，具有一种用于在衬底的表面上和/或衬底的表面中提供化学反应的优化的化学沉积、处理和/或渗透设备。

发明内容

根据本发明的至少一个实施例，提供了一种用于在衬底的表面上和/或衬底的表面中提供化学反应的化学沉积、处理和/或渗透设备，其中所述设备包括：

一起形成可关闭反应室的顶部反应室部分和底部反应室部分；

致动器，所述致动器被构造和布置成用于在至少第一方向上将所述顶部反应室部分和所述底部反应室部分相对于彼此从打开位置移动到关闭位置以形成封闭反应室；

顶部衬底保持器，所述顶部衬底保持器连接到所述顶部反应室部分以至少在所述反应室处于所述打开位置时保持衬底；以及

底部衬底保持器，所述底部衬底保持器连接到所述底部反应室部分以在所述反应室处于所述关闭位置时保持所述衬底。

使顶部衬底保持器连接至顶部反应室部分，使底部衬底保持器连接至底部反应室部分，以及通过在至少第一方向上相对于彼此移动顶部反应室部分和底部反应室部分来关闭反应室，可以将衬底从顶部衬底保持器转移到底部衬底保持器。通过使顶部衬底保持器和底部衬底保持器分别连接到顶部反应室部分和底部反应室部分，并且使两个反应室部分相对于彼此可移动，可以有在反应室中没有活动部分或通过反应室壁没有馈通件以供衬底传递的简化设计。此类简化设计可使反应室的泄漏较少，且因此可能使前体更有效。

根据本发明的至少一个实施例，提供了一种用于在衬底的表面上和/或衬底的表面中用设备提供化学沉积、处理和/或渗透反应的方法，所述设备包括一起形成可关闭反应室的顶部反应室部分和底部反应室部分，所述方法包括：