[发明专利]处理头、处理系统以及处理基板的局部表面区域的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及一种处理头、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。本发明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。

背景技术

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8166 81662P-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。

EP 2056164A1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US 2015270119A1或US 2009186167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。

发明内容

本发明的目的是推进基板处理技术。具体而言，本发明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。