处理头、处理系统以及处理基板的局部表面区域的方法技术方案

本发明专利技术提供一种处理基板的表面区域的处理头，其包括壳体、排放开口、辐射式加热器、等离子源以及出口开口。壳体具有主表面，主表面被配置成邻近欲被处理的基板的表面区域设置且面对基板的表面区域。排放开口位于壳体的主表面中，且能够经由至少部分地形成于壳体中的排放气体路径连接至排放装置。辐射式加热器设置于壳体中，以经由主表面中的辐射开口发出热量辐射。等离子源设置于壳体中，以经由主表面中的等离子离开开口发出等离子射流。出口开口位于壳体的主表面中，且能够经由至少部分地形成于壳体中的气体路径连接至气体源。排放开口的中心、辐射开口的中心、等离子离开开口的中心及出口开口的中心沿主表面的第一方向以上述次序排列。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】处理头、处理系统以及处理基板的局部表面区域的方法
本专利技术涉及一种处理头、一种处理系统以及一种使用等离子来处理基板的局部表面区域的方法。本专利技术提到自基板移除污染物的较佳的处理。所述处理头、所述处理系统及所述处理方法尤其适用于自在纳米压印微影中使用的模板移除污染物，但是亦可用于需要在受控环境中进行等离子处理的其他技术。
技术介绍
纳米压印微影是使用图案化模板制作纳米级浮雕图案的众所习知的技术，其中图案化模板亦被称为屏蔽或模具。模板用于将图案压印至合适的材料中，其例如是液体抗蚀剂。接着可在材料仍然与模板接触的同时将材料固化，模板在固化之后被移除。当移除模板时，颗粒可能会黏附至模板表面。在纳米压印微影工艺的期间，模板与基板上的抗蚀剂直接接触。因此，模板清洁度对所压印的基板质量起到重要作用。另外，若模板具有任何形式的例如抗蚀剂残留物、污渍、颗粒、表面划痕、碎裂、凸起等缺陷，则可能会导致压印质量差、良率低以及产出量降低。由此，对模板进行的任何定期的清洁皆应倾向高效地移除污染物且应避免对模板的表面造成任何损坏。过去一直使用可能是有问题的化学清洁的策略，如在以下参考文献中所论述：S·辛格等人的“清洁对NIL模板的影响：表面粗糙度、CD及图案完整性”，其在国际光学工程学会会议录的第816681662P-1卷；或张等人的“极紫外微影及纳米压印微影中的屏蔽清洁”，其在中国半导体技术国际会议2010，电化学协会学报27(1)467-472。EP2056164A1阐述一种使用等离子自由基来清洁浸没式微影设备中的基板的清洁设备。具体而言，阐述大气等离子清洁，其中在等离子自由基源中产生等离子自由基且接着经由导管以气体流形式将等离子自由基引导至出口并进而朝被污染的表面引导。为将等离子自由基限制于欲被清洁的表面的局部区，邻近出口设置有一或多个抽吸开口。抽吸开口连接至负压源以排放气体及自由基，所述气体及自由基与自其紧邻的环境吸取至抽吸开口中的任何气体一起经由出口引导至欲被清洁的表面上。在US2015270119A1或US2009186167中示出使用等离子激发气体来达成清洁目的的设备及方法的另一些实例。
技术实现思路
本专利技术的目的是推进基板处理技术。具体而言，本专利技术使用等离子自基板表面移除污染物，但并非仅限于此。在本公开的一个态样中，一种处理基板的表面区域的处理头包括：壳体，具有主表面，所述主表面被配置成邻近欲被处理的所述基板的所述表面区域且面对所述基板的所述表面区域；排放开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述排放气体开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的排放气体路径连接至排放装置；辐射式加热器，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的辐射开口发出热量辐射；等离子源，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的等离子离开开口发出等离子射流；以及出口开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述出口开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的气体路径连接至气体源。所述排放开口的中心、所述辐射开口的中心、所述等离子离开开口的中心及所述出口开口的中心沿所述壳体的所述主表面的第一方向以上述次序排列。此种处理头可在受控局部环境内使用等离子来提供有效表面处理。在另一态样中，所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口可各自具有位于所述主表面的所述第一方向上的宽度及位于所述主表面的第二方向上的长度，其中所述第二方向垂直于所述第一方向，且其中所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口具有的所述长度大于各自具有的所述宽度。所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口可由单个开口或多个开口形成。所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口具有的所述长度被定义为相应的单个开口的外侧端部之间或者在所述第二方向上的所述多个开口中的外侧开口的外侧端部之间的距离，且所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口具有所述宽度被定义为其各自在所述第一方向上的外侧端部之间的最大距离。所述主表面在所述第二方向上的延伸部可较最大的开口在所述第二方向上的延伸部大，其较佳地大至少10毫米。所述主表面在所述第一方向上的延伸部可较所述排放开口与所述出口开口之间在所述第一方向上的距离大，其较佳地大至少10毫米。因此，可提供主表面的连续环形边缘区，所述连续环形边缘区径向环绕形成有相应的开口的所述主表面的中心区域。根据一个态样，排放开口及出口开口中的至少一者是由彼此邻近地排列的多个开口形成。为相对于等离子区提供受约束的气体流，所述排放开口及所述出口开口二者在垂直于所述第一方向的第二方向上各自具有的长度可较所述等离子离开开口的在所述第二方向上具有的所述长度长。至少所述排放开口的中心区段、所述辐射开口的中心区段、所述等离子离开开口的中心区段及所述出口开口的中心区段可在所述第二方向上彼此平行地延伸，所述中心区段具有的长度与所述等离子离开开口具有的所述长度对应。在另一态样中，所述排放开口及所述出口开口中的至少一者可在所述第一方向上与所述辐射开口及所述等离子离开开口中的至少一者至少部分地交迭。此种交迭可有助于约束气体流。所述排放开口及所述出口开口中的至少一者可具有U形状、V形状或其组合。根据一个态样，所述壳体的所述主表面可为实质上平坦的。在另一态样中，所述壳体的所述主表面的表面轮廓可与所述基板表面的表面轮廓匹配。所述辐射式加热器及所述辐射开口可被排列成使离开所述辐射开口的辐射的至少一部分在所述等离子离开开口的方向上倾斜。此可便于对所述基板表面的区域进行局部加热，在处理期间，等离子或在所述等离子中产生的自由基/亚稳态物质被引导至所述基板表面的所述区域上。所述处理头的所述主表面在与所述第一方向垂直的第二方向上可具有延伸部，所述延伸部大于欲被清洁的所述表面区域的在所述第二方向上的延伸部。此可使得能够藉由在欲被清洁的所述表面区域的上方在所述第一方向上单程地移动所述处理头来对所述基板的所述表面进行清洁。所述处理头可被配置成对所述基板的所述表面区域进行清洁，其中所述辐射式加热器及所述等离子源被配置成局部地提供充分的热量及等离子能量以自欲被清洁的所述表面区域上欲移除的任何物质分解。在另一态样中，一种处理基板之表面区域的处理系统可包括：处理头，具有前述特征中的一或多个特征；固持器，用于固持欲被处理的所述基板；以及移动机构，被配置成移动所述固持器及所述处理头中的至少一者以将所述处理头放置成紧密靠近欲被处理的所述基板的表面区域，并至少沿主扫描方向在所述处理头与欲被处理的所述基板之间提供扫描运动，所述主扫描方向对应于所述处理头的所述壳体的所述主表面的所述第一方向且实质上平行于欲被处理的所述基板的所述表面。在所述系统中，所述固持器可被配置成将所述基板固持成使欲被处理的所述表面区域面朝下且能够被自由地触及，然而亦可能存在其他定向。在一个态样中，所述移动机构被配置成沿所述主扫描方向移动所述固持器。根据再一态样，一种处理基板的局部表面区域的方法包括：将处理头具有的主表面放置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理基板的表面区域的处理头，所述处理头包括：/n壳体，具有主表面，所述主表面被配置成邻近欲被处理的所述基板的所述表面区域设置且面对所述基板的所述表面区域；/n排放开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述排放气体开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的排放气体路径连接至排放装置；/n辐射式加热器，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的辐射开口发出热量辐射；/n等离子源，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的等离子离开开口发出等离子射流；以及/n出口开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述出口开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的气体路径连接至气体源，/n其中所述排放开口的中心、所述辐射开口的中心、所述等离子离开开口的中心及所述出口开口的中心沿所述主表面的第一方向以上述次序排列。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171204 US 15/830,1511.一种处理基板的表面区域的处理头，所述处理头包括：
壳体，具有主表面，所述主表面被配置成邻近欲被处理的所述基板的所述表面区域设置且面对所述基板的所述表面区域；
排放开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述排放气体开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的排放气体路径连接至排放装置；
辐射式加热器，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的辐射开口发出热量辐射；
等离子源，设置于所述壳体中以经由所述主表面中的等离子离开开口发出等离子射流；以及
出口开口，位于所述壳体的所述主表面中，所述出口开口能够经由至少部分地形成于所述壳体中的气体路径连接至气体源，
其中所述排放开口的中心、所述辐射开口的中心、所述等离子离开开口的中心及所述出口开口的中心沿所述主表面的第一方向以上述次序排列。


2.根据权利要求1所述的处理头，其中所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口各自具有位于所述主表面的所述第一方向上的宽度及位于所述主表面的第二方向上的长度，其中所述第二方向垂直于所述第一方向，其中所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口以及所述出口开口具有的所述长度大于各自具有的所述宽度，且其中所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口具有的所述长度被定义为其各自在所述第二方向上的外侧端部之间的距离，且所述排放开口、所述辐射开口、所述等离子离开开口及所述出口开口具有的所述宽度被定义为其各自在所述第一方向上的外侧端部之间的距离。


3.根据权利要求2所述的处理头，其中所述排放开口及所述出口开口中的至少一者是由彼此邻近地排列的多个开口形成。


4.根据权利要求2所述的处理头，其中所述排放开口及所述出口开口各自具有的所述长度较所述等离子离开开口具有的所述长度长。


5.根据权利要求2所述的处理头，其中至少所述排放开口的中心区段、所述辐射开口的中心区段、所述等离子离开开口的中心区段及所述出口开口的中心区段在所述第二方向上彼此平行地延伸，所述中心区段具有的长度与所述等离子离开开口具有的所述长度对应。


6.根据权利要求1所述的处理头，其中所述排放开口及所述出口开口中的至少一者在所述第一方向上与所述辐射开口及所述等离子离开开口中的至少一者至少部分地交迭。


7.根据权利要求1所述的处理头，其中所述排放开口及所述出口开口中的至少一者具有U形状、V形状或其组合。


8.根据权利要求1所述的处理头，其中所述壳体的所述主表面实质上是平坦的。


9.根据权利要求1所述的处理头，其中所述壳体的所述主表面具有的表面轮廓实质上与所述基板表面的表面轮廓匹配。


10.根据权利要求1所述的处理头，其中所述辐射式加热器及所述辐射开口被排列成使离开所述辐射开口的辐射的至少一部分在所述等离子离开开口的方向上倾斜。


11.根据权利要求1所述的处理头，其中所述处理头的所述主表面在与所述第一方向垂直的方向上具有延伸部，所述延伸部大于欲被清洁的所述表面区域的在与所述第一方向垂直的方向上的延伸部。


12.根据权利要求1所述的处理头，其中所述处理头被配置成对所述基板的所述表面区域进行清洁，其中所述辐射式加热器及所述等离子源被配置成局部地提供充分的热量及等离子能量，以自欲被清洁的所述表面区域上欲移除的任何物质分解。


13.一种处理基板的表面区域的处理系统，所述处理系统包括：
根据权利要求1所述的处理头；
固持器，固持欲被处理的所述基板；以及
移动机构，被配置成移动所述固持器及所述处理头中的至少一者以将所述处理头放置成紧密靠近欲被处理的所述基板的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍威·戴兹，马丁·萨玛约亚，
申请(专利权)人：休斯微科光罩仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE