使用一个或多个无定形碳硬模层来处理基板的方法、系统和装置制造方法及图纸

各方面总体上涉及用于使用一个或多个无定形碳硬模层处理基板的方法、系统和装置。在一方面中，改变膜应力同时促进增强的蚀刻选择性。在一种实施方式中，一种处理基板的方法包括将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上，以及在沉积一个或多个无定形碳硬模层之后在基板上进行快速热退火操作。快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间。快速热退火操作包括将基板加热到在600摄氏度至1,000摄氏度的范围内的退火温度。所述方法包括在进行快速热退火操作之后蚀刻基板。退火操作之后蚀刻基板。退火操作之后蚀刻基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用一个或多个无定形碳硬模层来处理基板的方法、系统和装置
背景领域
[0001]各方面总体上涉及用于使用一个或多个无定形碳硬模层处理基板的方法、系统和装置。在一方面中，改变膜应力同时促进增强的蚀刻选择性。

技术介绍

[0002]基板的硬模层可能具有高压缩应力，这可能不适合于操作。例如，高压缩应力可能导致分层并可能妨碍器件性能。减少压缩应力的努力可能涉及更长的操作时间、更大的资源支出、降低的产量和硬模层的损失。降低压缩应力的努力可能另外涉及蚀刻选择性的损失。
[0003]因此，需要改进的方法、系统和装置，以促进增强的蚀刻选择性和改变膜应力以促进减少操作时间、减少资源消耗、增加产量和减少硬模层的损失。

技术实现思路

[0004]各方面总体上涉及用于使用一个或多个无定形碳硬模层处理基板的方法、系统和装置。在一方面中，改变膜应力同时促进增强的蚀刻选择性。
[0005]在一种实施方式中，一种处理基板的方法包括将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上，以及在沉积一个或多个无定形碳硬模层之后在基板上进行快速热退火操作。快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间。快速热退火操作包括将基板加热到在600摄氏度至1,000摄氏度的范围内的退火温度。所述方法包括在进行快速热退火操作之后蚀刻基板。
[0006]在一种实施方式中，一种用于处理基板的非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在被执行时导致进行多个操作。多个操作包括将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上，以及在沉积一个或多个无定形碳硬模层之后在基板上进行快速热退火操作。快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间。快速热退火操作包括将基板加热到在600摄氏度至1,000摄氏度的范围内的退火温度。多个操作包括在进行快速热退火操作之后蚀刻基板。
[0007]在一种实施方式中，一种用于处理基板的系统包括沉积、退火腔室、耦合到沉积腔室和退火腔室的传送腔室、以及低温蚀刻腔室。所述系统包括控制器，所述控制器包括指令，所述指令在被执行时使沉积腔室将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上。指令在执行时使退火腔室在将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上之后对基板进行快速热退火操作。快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间。快速热退火操作包括将基板加热到在600摄氏度至1,000摄氏度的范围内的退火温度。指令在执行时使低温蚀刻腔室在进行快速热退火操作之后蚀刻基板。
附图说明
[0008]为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施例来获得上文简要概括的本公开的更具体的描述，所述实施例中的一些实施例在附图中示出。然而，要注意，附图仅示出示例性实施例，因此不应被认为是对范围的限制，因为本公开可以承认其他同样有效的实施例。
[0009]图1是根据一种实施方式的用于处理基板的系统的示意性局部视图。
[0010]图2是根据一种实施方式的基板处理腔室的示意性截面视图。
[0011]图3是根据一种实施方式的退火腔室的局部示意性截面视图。
[0012]图4是根据一种实施方式的蚀刻腔室的截面局部示意视图。
[0013]图5是根据一种实施方式的处理基板的方法的示意视图。
[0014]为了便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记来表示附图共有的相同元件。预期一个实施例的元件和特征可以有益地结合到其他实施例中而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0015]各方面总体上涉及用于使用一个或多个无定形碳硬模层处理基板的方法、系统和装置。在一方面中，改变膜应力同时促进增强的蚀刻选择性。
[0016]图1是根据一种实施方式的用于处理基板的系统100的示意性局部视图。系统100包括具有多个处理腔室101、102的集群工具103。虽然图示了处理腔室101、102，但是可以设想系统100可以包括多于或少于五个设置在传送腔室112周围并耦合到传送腔室112的处理腔室。集群工具103可以通信地、电气地、机械地或以其他方式耦合到一个或多个额外的集群工具和/或一个或多个其他系统，在图1中共同示出为第二集群工具122。基板是使用传送系统在集群工具103和第二集群工具122之间传送的并且可以暴露于环境条件。在可以与其他实施例结合的一个实施例中，将基板从集群工具103的工厂接口114传送到第二集群工具122或从第二集群工具122传送到集群工具103的工厂接口114中。从工厂接口114，可以将基板传送到传送腔室112。传送腔室112的传送容积118可以是环境受控的环境，诸如可以设置和维持和/或调节温度和/或压力的环境。在可以与其他实施例结合的一个实施例中，传送腔室112保持在真空压力下。中央传送机器人116被配置为在处理腔室101、102之间传送基板。预期系统100可包括多个处理腔室101、102的重复腔室。
[0017]集群工具103包括沉积腔室101和耦合到传送腔室112的退火腔室102。本公开设想其他处理腔室(诸如被配置为对基板进行清洁操作的清洁腔室)可以设置在传送腔室112周围并耦合到传送腔室112。第二集群工具122包括平版印刷腔室123和蚀刻腔室124。沉积腔室101被配置为将一个或多个无定形碳硬模层沉积到基板上。退火腔室102被配置为在基板上进行快速热退火操作。蚀刻腔室124被配置为在基板上进行蚀刻操作，诸如低温蚀刻操作。平版印刷腔室123被配置为在基板上进行图案化操作，诸如光刻图案化操作。沉积腔室101、退火腔室102和传送腔室112被安装到集群工具103的框架104。
[0018]控制器120耦合到系统100的集群工具103和第二集群工具122以控制沉积腔室101、退火腔室102、平版印刷腔室123和蚀刻腔室124的操作。控制器120包括中央处理单元(CPU)131、包含指令的存储器132和用于CPU131的支持电路133。控制器120直接地或通过耦合到集群工具103和第二集群工具122的其他计算机和/或控制器(未示出)来控制系统100。
控制器120是在工业环境中用于控制各种腔室和装置的任何形式的通用计算机处理器，以及其上或其中的子处理器。
[0019]存储器132或非暂时性计算机可读介质是诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘、闪存驱动器或任何其他形式的本地或远程的数字存储。支持电路133耦接到CPU 131，以用于支持CPU 131(处理器)。支持电路133包括高速缓存、电源、时钟电路、输入/输出电路系统和子系统等。基板处理参数和操作作为软件例程存储在存储器132中，所述软件例程被执行或调用以将控制器120变成专用控制器以控制系统100的操作。控制器120被配置为执行本文所述的任何方法。存储在存储器132上的指令在被执行时会导致方法500的操作501
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508中的一个或多个被执行。
[0020]系统100包括一个或多个计量传感器，所述一个或多个计量传感器监测系统100的一个或多个方面的条件和/或特性，诸如传送腔室112的传送容积118、沉积腔室101本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种处理基板的方法，包括以下步骤：将一个或多个无定形碳硬模层沉积到所述基板上；在沉积所述一个或多个无定形碳硬模层之后在所述基板上进行快速热退火操作，所述快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间，并且所述快速热退火操作包括以下步骤：将所述基板加热至600摄氏度至1000摄氏度的范围内的退火温度；以及在进行所述快速热退火操作之后蚀刻所述基板。2.根据权利要求1所述的方法，其中蚀刻所述基板的步骤包括以下步骤：在0摄氏度或更低的蚀刻温度下在所述基板上进行蚀刻操作。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个无定形碳硬模层具有sp2基质或sp3基质。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述退火时间在8秒至12秒的范围内，所述退火温度在880摄氏度至920摄氏度的范围内，并且所述快速热退火操作在250毫托至760托的范围内的退火压力下进行。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述快速热退火操作进一步包括以下步骤：将所述基板暴露于退火气体组成物，所述退火气体组成物包括氩气、氮气、氦气或氢气中的一者或多者。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述一个或多个无定形碳硬模层在300摄氏度至750摄氏度的范围内的沉积温度和12托或更小的沉积压力下被沉积到所述基板上。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤：在进行所述快速热退火操作之后图案化所述基板。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个无定形碳硬模层包括7微米或更小的硬模厚度。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述快速热退火操作将所述一个或多个无定形碳硬模层的膜应力改变为100MPa或更小。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述快速热退火操作将所述一个或多个无定形碳硬模层的膜应力改变为拉伸的。11.一种用于处理基板的非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质包括指令，所述指令在被执行时导致进行多个操作，所述多个操作包括：将一个或多个无定形碳硬模层沉积到所述基板上；在沉积所述一个或多个无定形碳硬模层之后在所述基板上进行快速热退火操作，所述快速热退火操作持续达60秒或更短的退火时间，并且所述快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：