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KR102800886B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR102800886B1
KR102800886B1 KR1020190098312A KR20190098312A KR102800886B1 KR 102800886 B1 KR102800886 B1 KR 102800886B1 KR 1020190098312 A KR1020190098312 A KR 1020190098312A KR 20190098312 A KR20190098312 A KR 20190098312A KR 102800886 B1 KR102800886 B1 KR 102800886B1
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substrate
reaction chamber
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period
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루스트 다피트 쿠르트 데
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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치, 및/또는 기판 상의 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션을 포함하는 기판 처리 장치가 개시된다. 장치는, 추가 처리 스테이션, 및 기판을 습식 및/또는 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 기판 처리 장치의 안 및/또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함할 수 있다. 추가 처리 스테이션은 침윤 장치를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 개시는 일반적으로 기판 처리 장치 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다. 장치는,
기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치, 및/또는 기판 상의 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션;
추가 처리 스테이션; 및,
기판을 습식 처리 스테이션 및/또는 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 기판 처리 장치의 안 및/또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함한다.
기판 처리 장치는 코팅기/현상기 장치 또는 트랙으로 지칭될 수 있다. 기판 상의 레지스트층에서의 패턴 형성 이전 및 이후에 기판 상에서 상이한 공정 단계를 수행하기 위해 기판 처리 장치를 사용할 수 있다. 예를 들어, 오염이 기판 상에 존재하면, 화학 처리에 의해 그것을 제거할 수 있다. 기판은 기판 상에 존재할 수 있는 임의의 수분을 방출하기에 충분한 온도로 가열될 수 있다. 기판 처리 장치 내에서 기판 상의 레지스트의 접착을 촉진하기 위해 접착 촉진제를 도포할 수 있다.
기판 처리 장치의 습식 처리 스테이션에서, 스핀 코팅에 의해 기판을 레지스트로 덮을 수 있다. 점성 있는 레지스트 액체 용액을 기판 상으로 디스펜싱할 수 있고, 기판을 스피닝하여 얇고 균일한 층을 생성할 수 있다. 그 다음, 레지스트 코팅된 웨이퍼를 베이킹하여 레지스트 용매를 증발시킬 수 있다.
레지스트가 광(민감성)레지스트인 경우, 기판을 기판 처리 장치로부터 리소그래피 노광 장치로 이송시킬 수 있다. 리소그래피 노광 장치에서, 포토레지스트를 갖는 기판은 (극)자외선의 패터닝된 빔에 노광될 수 있다. 선에 대한 노광은 레지스트를 패터닝하는 포토레지스트의 화학적 변화를 유발한다.
패터닝된 레지스트를 갖는 기판은 기판 처리 장치의 습식 처리 스테이션으로 다시 이송될 수 있고, 그 안에서 레지스트의 일부가 특수 현상기 용액에 의해 제거될 수 있다. 포지티브 포토레지스트는 노광 이후 현상기에서 가용성인 반면에, 네가티브 포토레지스트인 경우 미노광 영역이 노광 이후 현상기에서 가용성이 된다. 현상기는 레지스트와 같이 습식 처리 스테이션에서 스피너 상에 전달될 수 있다. 노광후 베이크는 현상하기 이전에 사용할 수 있고/거나 현상한 이후에 베이크가 사용될 수 있다.
반도체 소자의 크기가 점점 더 작아지는 추세로 나아감에 따라, 상이한 패터닝 기술이 생겨났다. 이러한 기술에는 자기-정렬 다중 패터닝, 스페이서 한정 쿼드러플 패터닝, 심자외선 리소그래피(DUV), 극자외선 리소그래피(EUV), 및 스페이서 한정 더블 패터닝과 결합된 DUV/EUV를 포함한다.
상술한 패터닝 기술은, 기판의 고해상도 패터닝이 가능하도록 기판 상에 배치된 레지스트를 이용할 수 있다. 고해상도와 낮은 라인-에지 조도 모두의 요건을 만족시키기 위해, 레지스트는 일반적으로 얇은 층일 수 있다. 그러나, 이러한 얇은 레지스트는 몇 가지 단점을 가질 수 있다. 예를 들어, 고해상도 레지스트는 높은 결함, 높은 거칠기 및 높은 에칭율 중 하나 이상을 겪을 수 있다. 높은 에칭율은 레지스트의 낮은 에칭 저항성에 의해 초래될 수 있고, 패터닝된 레지스트를 하부층으로 전사하는 것을 더욱 어렵게 한다. 첨단 고해상도 레지스트가 크기 축소될 필요가 추가로 있을 때, 결함, 거칠기 및 에칭 저항성은 심지어 악화될 수 있다.
따라서 개선된 특성을 갖는 레지스트 또는 하드 마스크와 같은 침윤성 재료를 제공하기 위한 개선된 기판 처리 장치가 바람직할 수 있다.
본 발명의 내용은 선정된 개념을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이들 개념은 하기의 본 발명의 예시적 구현예의 상세한 설명에 더 상세하게 기재되어 있다. 이러한 요약은 청구된 요지의 주된 특징 또는 필수적인 특징을 구분하려는 의도가 아니며 청구된 요지의 범주를 제한하기 위해 사용하려는 의도 또한 아니다.
일부 구현예에서, 기판 처리 장치가 개시된다. 처리 장치는, 기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치, 및/또는 기판 상의 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션을 포함할 수 있다. 처리 장치는, 추가 처리 스테이션, 및 기판을 습식 처리 스테이션 및/또는 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 기판 처리 장치의 안 및/또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함한다. 추가 처리 스테이션은, 침윤성 재료를 갖는 적어도 하나의 기판을 유지하기 위한 기판 홀더가 구비된 반응 챔버; 제1 가스 전구체를 반응 챔버에 제공하고 반응 챔버로부터 제거하는, 하나 이상의 반응 챔버 밸브를 포함하는 전구체 분배 및 제거 시스템; 및 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 습윤 사이클에 의해 작동하는 경우에 기판 상의 침윤성 재료의 침윤을 실행하기 위한 프로그램을 구비한 메모리를 포함하는 순차 제어기를 포함하는 침윤 장치를 포함할 수 있다. 침윤 사이클은, 반응 챔버 내에서 제1 기간 동안에 제1 전구체를 제공하기 위해 전구체 분배 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 침윤성 재료는, 침윤성 재료를 제1 전구체와 반응시킨 반응 생성물로 침윤될 수 있다.
선행 기술에 비해 달성되는 장점들 및 본 발명을 요약하기 위해, 본 발명의 특정 목적 및 장점들이 앞서 본원에 기술되었다. 물론, 모든 목적 및 장점들이 본 발명의 임의의 특별한 구현예에 따라 반드시 달성되는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 예들 들어 당업자는, 본 발명이, 본원에 교시 또는 제안될 수 있는 다른 목적들 또는 장점들을 반드시 달성하지 않고서, 본원에 교시되거나 제시된 바와 같은 하나의 장점 또는 여러 장점들을 달성 또는 최적화 하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
이들 구현예 모두 본원에 개시된 본 발명의 범주 내에 있도록 의도된다. 이들 및 다른 구현예들은 첨부된 도면들을 참조하는 특정 구현예들의 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 분명하게 될 것이고, 본 발명은 개시된 임의의 특정 구현예(들)에 한정되지 않는다.
본 명세서는 본 발명의 구현예로 간주되는 것을 특별히 지적하고 명백하게 주장하는 청구범위로 결론을 내지만, 본 개시의 구현예들의 장점들은 첨부한 도면들과 관련하여 읽을 때 본 개시의 구현예들의 특정 예의 설명으로부터 더욱 쉽게 확인될 수 있고, 도면들 중:
도 1은 본 개시의 구현예에 따른 기판 처리 장치를 도시한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 위한 비제한적이고 예시적이며 추가적인 처리 스테이션을 도시한다.
특정 구현예 및 실시예가 아래에 개시되었지만, 당업자는 본 발명이 구체적으로 개시된 구현예 및/또는 본 발명의 용도 및 이들의 명백한 변형 및 균등물을 넘어 연장된다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 개시된 발명의 범주는 후술되는 구체적인 개시된 구현예에 의해 제한되지 않도록 의도된다. 본원에 제시된 예시는 임의의 특정한 물질, 구조, 또는 소자의 실제 뷰를 의도하려 하는 것은 아니며, 단지 본 발명의 구현예를 설명하기 위해 사용되는 이상화된 표현이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기판(substrate)"은, 사용될 수 있는, 또는 그 위에 소자, 회로, 또는 막이 형성될 수 있는, 임의의 하부 재료 또는 재료들을 지칭할 수 있다. 또한, 용어 "침윤성 재료(infiltrateable material)"은 원자, 분자 또는 이온과 같은 추가 종이 도입될 수 있는 임의의 재료를 지칭할 수 있다. 용어 "반도체 소자 구조(semiconductor device structure)"는 처리된 또는 부분 처리된 반도체 구조의 임의의 부분, 즉 반도체 기판 상에 또는 반도체 기판 내에 형성될 반도체 소자의 능동 또는 수동 부품의 적어도 일부를 포함하거나 정의하는 부분을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자 구조는, 예를 들어 트랜지스터, 메모리 요소, 트랜스듀서, 커패시터, 저항기, 전도성 라인, 전도성 비아, 및 전도성 접촉 패드와 같은 집적 회로의 능동 및 수동 부품을 포함할 수 있다.
다수의 예시적인 물질들은 본 개시의 구현예를 통해 주어지고, 예시적인 물질들 각각에 주어진 화학식들을 제한적인 것으로 이해해서는 안되고, 주어진 비제한적 예시적인 물질들이 주어진 예시적 화학량론에 의해 한정되어서는 아니되는 점을 주목해야 한다.
본 개시는, 반도체 소자 제조 공정에서 에칭 마스크로서 사용되는, 예를 들어 레지스트 및 하드 마스크 재료와 같은 침윤성 재료의 특성을 개선하는 데 이용될 수 있는 기판 처리 장치 및 처리 방법을 포함한다.
예를 들어 순차 침윤 합성(SIS)과 같은 침윤 공정은 무기 보호 구성 요소로 물질을 변형시킴으로써 다양한 유기 재료의 에칭 저항성을 증가시키는 것으로 입증되었다. 예를 들어, SIS 공정은 유기 레지스트 물질에 침윤하여 레지스트 층 내에 보호 구성 요소를 형성하는 기상 전구체에 고분자 레지스트를 교대로 노출시키는 것을 활용한다. SIS 공정 및 이의 사용은 미국 공개 번호 제2012/0241411호 및/또는 미국 공개 번호 제2018/0171475호에 기재되어 있고, 본원에 참조로 포함된다. 따라서, 기판 처리 장치 내에서 침윤 공정을 고해상도 고분자 및 하드마스크 패터닝과 조합하는 것은, 미국 공보 제2014/0273514호 및/또는 미국 특허 제9,916,980 B1호에 설명된 것과 같이 종래의 접근법으로는 이전에 보이지 않는 이점을 제공할 수 있으며, 본원에 참조로 포함된다.
침윤 공정은 침윤성 재료를 위에 구비한 적어도 하나의 기판을 보유하도록 구성되고 배열되는 반응 챔버를 포함할 수 있는, 침윤용 전용 툴로 달성될 수 있다. 이러한 반응 챔버는 원자층 증착(ALD) 공정을 위해 구성된 반응 챔버뿐만 아니라 화학 기상 증착(CVD) 공정을 위해 구성된 반응 챔버를 포함할 수 있다. 샤워헤드 반응 챔버가 사용될 수 있다. 교차 흐름, 배치, 미니배치, 또는 공간적 ALD 반응 챔버가 사용될 수 있다. 수직 배치식 반응 챔버와 같은 배치 반응 챔버가 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 배치식 반응 챔버는 10개 이하의 웨이퍼, 8개 이하의 웨이퍼, 6개 이하의 웨이퍼, 4개 이하의 웨이퍼 또는 2개의 웨이퍼를 수용하도록 구성된 미니 배치식 반응기를 포함한다. 침윤 공정을 단독으로 수행하도록 구성되고 배열될 수 있는 반응 챔버를 포함하는 독립형 침윤 툴이 사용될 수 있다. 레지스트는 매우 민감할 수 있으므로, 레지스트가 패터닝된 직후에 침윤이 매우 신속하게 적용될 수 있다.
따라서, 본 개시의 일부 구현예에서, 기판 처리 장치에는 침윤 능력이 제공될 수 있다. 일부 구현예에서, 기판 처리 장치는, 기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치 및/또는 기판 상의 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션; 추가 처리 스테이션; 및 기판을 습윤 처리 스테이션 및/또는 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 기판 처리 장치 안 및/또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함할 수 있다. 추가 처리 스테이션은, 침윤성 재료를 갖는 적어도 하나의 기판을 유지하기 위한 기판 홀더가 구비된 반응 챔버; 제1 가스 전구체를 반응 챔버에 제공하고 반응 챔버로부터 제거하는, 하나 이상의 반응 챔버 밸브를 포함하는 전구체 분배 및 제거 시스템; 및 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 습윤 사이클에 의해 작동하는 경우에 기판 상의 침윤성 재료의 침윤을 실행하기 위한 프로그램을 구비한 메모리를 포함하는 순차 제어기를 포함하는 침윤 장치를 포함할 수 있다.
침윤 사이클은, 반응 챔버 내에서 제1 기간 동안에 제1 전구체를 제공하여 침윤성 재료와 제1 전구체의 반응 생성물로 기판 상의 침윤성 재료를 침윤하도록 전구체 분포 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계와 반응 챔버로부터 제2 기간 동안에 제1 전구체의 일부를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 침윤 사이클은, 반응 챔버 내에서 제3 기간 동안에 제2 전구체를 제공하여 침윤성 재료 및/또는 제1 및/또는 제2 전구체의 반응 생성물로 기판 상의 침윤성 재료를 침윤하도록 전구체 분포 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계를 포함할 수 있다. 처리 장치에서, 침윤성 재료로서 민감한 레지스트를 갖는 기판은 침윤 툴이 침윤되도록 남길 필요가 없을 수 있다. 이에 의해서, 침윤이 더 빨리 달성되고, 오염의 위험도 줄어들 것이다. 따라서, 침윤된 재료의 품질은 개선될 수 있다.
본 개시의 기판 처리 장치의 비제한적인 예가 도 1에 도시되어 있으며, 본 개시의 구현예에 따른 예시적인 기판 처리 장치(1)의 개략도를 포함한다. 도 1에 도시된 기판 처리 장치(1)는 예시적인 기판 처리 장치를 단순화시킨 개략 버전이고, 각각의 모든 요소, 즉 각각의 모든 밸브, 가스 라인 및 반응기 구성 요소 등을 포함하지 않으며, 이들은 본 개시의 기판 처리 장치의 제조에 이용될 수 있다.
예시적인 기판 처리 장치(1)는 카세트(3)가 위치할 수 있는 카세트 저장 부분(2), 처리 부분(4), 및 인터페이스 부분(5)을 포함할 수 있다. 기판 처리 장치(1)는 인터페이스 부분(5)을 통해 포토리소그래피 노광 장치에 기판을 전달할 수 있다. 인터페이스 부분(5)은 기판 처리 장치(1)의 일부 또는 별도의 포토리소그래피 노광 장치(미도시)일 수 있다. 처리 부분(4)에서 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러(6)가 제공될 수 있다.
기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치를 포함하는 제1 습식 처리 스테이션(7)과 기판 상의 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 제2 습식 처리 스테이션(8)이 처리 부분(4) 내에 제공될 수 있다. 제1 및 제2 습식 처리 스테이션(7, 8)은, 기판을 회전시키기 위한 회전식 기판 테이블(17)과 기판의 표면에 액체를 제공하기 위한 액체 디스펜서를 포함할 수 있다. 포토레지스트는 20 내지 60초 동안 초당 10 내지 100 회전으로 스피닝될 수 있다.
기판 핸들러(6)는, 기판을 제1 및/또는 제2 습식 처리 스테이션으로 이동시키고 카세트 저장 부분(2) 및 인터페이스 부분(5)을 통해 기판 처리 장치의 안 및/또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위해 구성되고 배열될 수 있다. 기판 핸들러(6)는 이 목적을 위해 수평 및 수직 방향으로 이동 가능한 기판 홀더를 가질 수 있다. 가열 스테이션(9) 및 냉각 스테이션(10)은 기판의 베이킹과 냉각 각각을 위해 처리 부분(4)에 제공될 수 있고, 기판 핸들러(6)에 의해 기판을 공급받을 수 있다.
기판 처리 장치는, 레지스트 또는 하드 마스크와 같은 침윤성 재료를 갖는 적어도 하나의 기판을 유지하기 위해 기판 홀더(13)가 구비된 반응 챔버(12)를 포함하는 추가 처리 스테이션(11)을 포함할 수 있다. 제1 및/또는 제2 기상 전구체를 반응 챔버(12)에 제공하고 반응 챔버로부터 제거하기 위해 하나 이상의 반응 챔버 밸브를 포함하는 전구체 분배 및 제거 시스템(14)을 포함하는 침윤 장치는 포함할 수 있다. 기판 핸들러(6)는 기판을 추가 처리 스테이션으로 및 이로부터 이동시키기 위해 구성되고 배열될 수 있다.
기판 처리 장치에서, 카세트 저장 부분(2) 상에 위치한 카세트(3)에 포함된 기판(15)은 처리 부분(4)에 로딩되고 기판 핸들러(6)에 의해 제1 습식 처리 스테이션(7) 내로 로딩된다. 제1 습식 처리 스테이션(7)에서, 레지스트 코팅 장치는 웨이퍼 상에 레지스트 용액을 코팅할 수 있다. 그 후, 기판은 가열 스테이션, 추가 처리 스테이션 및/또는 인터페이스 부분(5)으로 이송될 수 있다. 인터페이스 부분(5)에서, 기판을 포토리소그래피 노광 장치 및 역으로 이송하기 위해 제1 및 제2 기판 테이블(16, 17)이 존재할 수 있다.
포토리소그래피 노광 장치는 기판 상의 레지스트를 패턴으로 노광시키고 기판(15)은 역방향 경로에서 처리 부분의 제2 습식 처리 스테이션(8)으로 이송된다. 제2 습식 처리 스테이션에서, 현상 처리 장치는 기판(15) 상의 패터닝된 레지스트를 현상한다. 그 후, 기판 핸들러(6)에 의해 기판을 가열 스테이션, 추가 처리 스테이션 및/또는 카세트 장착 부분(2)으로 이송시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 위한 침윤 장치를 포함하는 비제한적이고 예시적인 추가 처리 스테이션을 도시한다. 추가 처리 스테이션(11)은 침윤성 재료(106)를 위에 구비한 적어도 하나의 기판(15)을 유지하도록 구성되고 배열되는 반응 챔버(12)를 포함할 수 있다.
침윤성 재료를 침윤하기 위해 사용될 수 있는 반응 챔버는, 원자층 증착(ALD) 공정을 위해 구성된 반응 챔버뿐만 아니라 화학 기상 증착(CVD) 공정을 위해 구성된 반응 챔버를 포함할 수 있다. 일부 구현예에 따라, 샤워헤드 반응기가 사용될 수 있다. 일부 구현예에 따라, 교차 흐름, 배치, 미니배치, 침지 또는 공간 ALD 반응기가 사용될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 배치식 반응기가 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 수직형 배치식 반응기가 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 배치식 반응 챔버는 10개 이하의 웨이퍼, 8개 이하의 웨이퍼, 6개 이하의 웨이퍼, 4개 이하의 웨이퍼 또는 2개의 웨이퍼를 수용하도록 구성되는 미니 배치식 반응기를 포함한다.
침윤성 재료(106)가 위에 배치되는, 즉 기판(15)의 상부 표면 상에 배치되는 적어도 하나의 기판(15)은 반응 챔버(12) 내에 배치될 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서 기판(15)은 평면 기판 또는 패터닝된 기판을 포함할 수 있다. 기판(15)은, 실리콘(Si), 게르마늄(Ge), 게르마늄주석(GeSn), 실리콘게르마늄(SiGe), 실리콘게르마늄주석(SiGeSn), 실리콘카바이드(SiC), 또는 예를 들어 갈륨아세나이드(GaAs), 갈륨포스파이드(GaP), 또는 갈륨나이트라이드(GaN)와 같은 III-V족 반도체 물질을 포함하나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 기판(15)은 표면 반도체층이 그 사이에 배치된 중간 매립 산화물(BOX)을 갖는 벌크 지지체 위에 배치되는 엔지니어링된 기판을 포함할 수 있다.
패터닝된 기판은 기판의 표면 내로 또는 표면 위로 형성된 반도체 소자 구조를 포함할 수 있는 기판을 포함할 수 있고, 예를 들어 패터닝된 기판은 트랜지스터 및/또는 메모리 요소와 같이 부분적으로 제조된 반도체 소자 구조를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 기판은 단결정질 표면 및/또는 하나 이상의 이차 표면을 포함할 수 있고, 상기 이차 표면은 비단결정질 표면, 예를 들어 다결정질 표면 및/또는 비정질 표면을 포함할 수 있다. 단결정질 표면은, 예를 들어, 하나 이상의 실리콘(Si), 실리콘게르마늄(SiGe), 게르마늄주석(GeSn), 게르마늄(Ge)을 포함할 수 있다. 다결정질 또는 비정질 표면은 유전체 재료, 예를 들어 실리콘산화물 및 실리콘질화물과 같은 산화물, 산질화물 또는 질화물을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 기판(15)은 그 위에 배치된, 즉 기판(15)의 상부 표면 상에 배치되는 침윤성 재료(106)를 갖는다. 침윤성 재료(106)는, 침윤성 재료(106) 내로 도입될 때 침윤성 재료(106)의 에칭 저항성을 증가시킬 수 있는 추가적인 종이 도입될 수 있는 임의의 재료를 포함할 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 침윤성 재료(106)는, 예를 들어 포토레지스트, 극자외선(EUV) 레지스트, 침지 포토레지스트, 화학적으로 증폭된 레지스트(CAR), 또는 전자 빔 레지스트(예, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA))와 같은 고분자 레지스트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 침윤성 재료(106)는, 예를 들어 스핀-온-글라스(SOG), 및 스핀-온-카본(SOC)과 같은 다공성 물질을 포함하는 다공성 물질, 예를 들어 미세-다공성 및/또는 나노-다공성을 포함할 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 침윤성 재료(106)는 붕소 탄화물, 비정질 탄소, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 및 실리콘 산질화물을 포함하나 이에 제한되지 않는 하나 이상의 하드마스크 재료를 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 침윤성 재료(106)는, 하나 이상의 침윤성 특징부를 포함하는 패터닝된 레지스트 또는 패터닝된 하드 마스크와 같이, 패터닝된 침윤성 재료를 포함할 수 있다. 특징부는 후속하는 에칭 공정 동안 하부 기판으로 전사될 수 있다. 침윤성 특징부는 노광 및 연관 현상 공정에 따라 형성될 수 있는 임의의 기하 구조를 포함할 수 있고, 선 특징부, 블록 특징부, 개방 포어 특징부, 및 원형 특징부를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 개시의 일부 구현예에서, 침윤성 재료(106)는 후속 공정 동안에 패터닝될 수 있는 평평한 침윤성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 침윤성 재료(106)는 후속하는 리소그래피 노광 단계 동안에 패터닝될 수 있는 평평한 레지스트를 포함할 수 있거나, 침윤성 재료(106)는 후속하는 에칭 단계 동안에 패터닝될 수 있는 평평한 하드 마스크를 포함할 수 있다.
기판(15)은 반응 챔버(12) 내에 배치될 수 있고, 적어도 하나의 기판을 그 위에 보유하도록 구성되는 기판 홀더(13)에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 본원에 개시된 침윤 공정은, 기판(15) 및 관련 침윤성 재료(106)를 적절한 공정 온도로 가열하는 공정을 이용할 수 있다. 따라서, 기판 홀더(13)는 침윤성 재료(106)가 위에 배치된 기판(15)을 가열하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 가열 요소(110)를 포함할 수 있다. 가열 요소(110)는 기판(15)을 20 내지 450°C, 바람직하게는 50 내지 150°C, 보다 바람직하게는 60 내지 120°C, 가장 바람직하게는 70 내지 100°C, 예를 들어 85 °C의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 추가 스테이션(11)은 0.001 내지 1,000, 바람직하게는 0.1 내지 500, 및 가장 바람직하게는 1 내지 100 토르로 반응 챔버의 압력을 제어하도록 구성되고 배열된다.
본 개시의 일부 구현예에서, 침윤 장치를 포함하는 추가 스테이션(11)은 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다. 전구체 분배 및 제거 시스템은, 다수의 전구체 증기를 제공하고 연관된 증기를 반응 챔버(12)에 분배하도록 구성되고 배열되는 하나 이상의 전구체 공급원(114a 및 114b)을 추가로 포함할 수 있는 가스 전달 시스템(112)을 포함할 수 있다. 가스 전달 시스템(112)은, 본원에 기술된 예시적인 침윤 공정의 퍼지 사이클에서 활용될 수 있는 퍼지 가스를 저장하고 분배하도록 구성되는 공급원 용기(116)를 또한 포함할 수 있다. 가스 전달 시스템(112)은, 본원에 기술된 예시적인 침윤 공정에 활용되기 위해. 반응물을 포함하고 이를 반응 챔버(12)에 디스펜싱하도록 구성되는 반응물 공급원 용기(118)를 또한 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 추가 스테이션(11)은 제1 전구체의 증기를 제공하도록 구성되고 배열되는 제1 전구체 공급원(114a)을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 제1 전구체를 기화시키도록 구성되고 배열되는 제1 전구체 기화기를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 적절한 작동 조건 하에서 제1 전구체를 저장하고 포함하도록 구성되는 공급원 용기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전구체는 고체 전구체, 액체 전구체, 또는 기상 전구체를 포함할 수 있고, 공급원 용기는 적절한 작동 조건 하에서 고체, 액체, 또는 기상 전구체를 저장하고 포함하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원은, 제1 전구체를 적절한 작동 온도로 가열함으로써 제1 전구체의 일부를 제어 가능하게 기화시킬 수 있는 하나 이상의 제어 가능한 가열 요소를 포함할 수 있는 제1 전구체 기화기를 포함할 수 있으며, 후속으로 기화된 증기는 침윤성 재료를 침윤시키기 위한 적절한 수단을 통해 반응 챔버(12)로 분배된다. 일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)과 관련된 하나 이상의 가열 요소는 제1 전구체의 증기압을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어 질량 흐름 제어기(MFC)와 같은 흐름 제어기(120a)는 제1 전구체 공급원(114a)과 더 연관될 수 있고, 예를 들어 제1 전구체 기화기와 같은 제1 전구체 공급원(114a)으로부터 생성된 증기의 질량 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다. 흐름 제어기(120a) 이외에, 밸브(122a), 예를 들어 차단 밸브가 제1 전구체 공급원(114a)과 연관될 수 있고, 반응 챔버(12)로부터 제1 전구체 공급원(114a)을 분리하는 데 사용될 수 있고, 즉 밸브(122a)가 제1 전구체 공급원(114a)에 의해 생성된 증기 폐쇄 위치에 있는 경우, 반응 챔버(12)로 유입되는 것이 방지될 수 있다.
추가적인 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 캐리어 가스 입력부(미도시)를 추가로 포함할 수 있어서, 캐리어 가스(예, 질소)가 제1 전구체를 통해 통과하거나 버블링되어 제1 전구체가 캐리어 가스에 혼입될 수 있도록 하고, 후속하여 캐리어 가스/제1 전구체 증기는 적절한 수단에 의해 반응 챔버(12)로 전달될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 침윤 스테이션(11)(도 2)은, 반응 챔버(12)에 제1 전구체 공급원(114a)으로부터 제1 전구체 증기를 제공하고 반응 챔버(12)로부터 제1 전구체 증기를 제거하기 위해 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 처리 스테이션(11)은, 반응 챔버(12) 내에서 알루미늄(Al), 하프늄(Hf), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 지르코늄(Zr), 인듐(In), 리튬(Li), 텔루륨(Te), 안티몬(Sb), 및 주석(Sn)을 포함하는 군으로부터의 금속을 포함하는 제1 전구체 공급원(114)으로부터의 제1 전구체 증기를, 반응 챔버(12)에 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 처리 스테이션(11)은 반응 챔버(12) 내에 금속 알킬아미드 전구체를 포함하는 전구체를 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 처리 스테이션(11)은, 트리메틸알루미늄(TMA), 트리에틸알루미늄(TEA), 및 디메틸알루미늄하이드라이드(DMAH)를 포함하는 군으로부터 선택된 전구체를 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다. 침윤 장치는, 이에 의해 예를 들어 레지스트와 같은 침윤성 재료 내에 알루미늄과 같은 금속을 침윤시킬 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 처리 스테이션(11)은, 반응 챔버(12)에서 금속 할라이드를 포함하는 제1 전구체 증기를 제1 전구체 공급원(114)으로부터 반응 챔버(12)에 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 침윤 장치의 전구체 분배 및 제거 시스템은 반응 챔버 내에 SnI4 또는 SnCl4를 포함하는 전구체를 제공하도록 구성되고 배열된다. 본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 처리 스테이션(11)은 반응 챔버 내에 테트라에틸주석, 테트라메틸주석 또는 주석아세틸아세토네이트를 포함하는 군으로부터 선택되는 전구체를 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다. 침윤 장치는, 이에 의해 예를 들어 레지스트와 같은 침윤성 재료 내에 알루미늄과 같은 금속을 침윤시킬 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 스테이션(11)은, 반응 챔버에서 마그네슘 및/또는 칼슘을 포함하는 제1 전구체 증기를 제1 전구체 공급원(114)으로부터 반응 챔버(12)에 제공하도록 구성되고 배열되는 전구체 분배 및 제거 시스템을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 침윤 장치는, 예를 들어 레지스트와 같은 침윤성 재료 내의 실리콘을 침윤시키도록 구성되고 배열될 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 아미노실란의 증기를 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원은, 3-아미노프로필 및 실리콘 포함 화합물 증기, 즉 3-아미노프로필 성분 및 실리콘 성분을 모두 포함하는 실리콘 전구체를 포함하는 제공하도록 구성될 수 있고 배열될 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES) 증기를 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 전구체 공급원(114a)은 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES)을 기화시키도록 구성되고 배열될 수 있는 제1 전구체 기화기를 포함할 수 있다. 예를 들어, APTES는 적절한 공급원 용기에 저장되고 함유될 수 있고, 관련 가열 요소는 APTES를 0 °C 초과, 또는 90 °C 초과, 또는 심지어 230 °C 초과의 온도로 가열하는 데 이용될 수 있어서 APTES의 일부분을 기화시킴으로써 침윤성 재료를 침윤시키기에 적합한, 기화된 제1 전구체를 생성한다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS) 증기를 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 전구체 공급원(114a)은 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS)을 기화시키도록 구성되고 배열될 수 있는 제1 전구체 기화기를 포함할 수 있다. 예를 들어, APTMS는 적절한 공급원 용기에 저장되고 함유될 수 있고, 관련 가열 요소는 APTMS를 0 °C 초과, 또는 90 °C 초과, 또는 심지어 230 °C 초과의 온도로 가열하는 데 이용될 수 있어서 APTMS의 일부분을 기화시킴으로써 침윤성 재료를 침윤시키기에 적합한, 기화된 제1 전구체를 생성한다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 알콕사이드 리간드, 및 알콕사이드 리간드 이외의 추가의 리간드를 포함하는 실리콘 전구체의 증기를 제공하도록 구성될 수 있고 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 전구체 공급원(114a)은 알콕사이드 리간드, 및 알콕사이드 리간드 이외의 추가 리간드를 포함하는 실리콘 전구체를 기화시키도록 구성되고 배열될 수 있는 제1 전구체 기화기를 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a)은 실리콘 원자에 부착된 아미노-치환 알킬기를 포함하는 실리콘 전구체의 증기를 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다.
보다 상세하게, 전구체 분배 시스템은, 가스 전달 시스템(112), 및 예를 들어 제1 전구체 공급원(114a)과 유체 연통하는 가스 라인(124), 제2 전구체 공급원(114b)과 유체 연통하는 가스 라인(126), 공급원 용기(116)와 유체 연통하는 가스 라인(128), 및 반응물 공급원 용기(118)와 유체 연통하는 가스 라인(130)과 같이 하나 이상의 가스 라인을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 가스 라인(124)은 제1 전구체 공급원(114a)에 유체 연결되고, 제1 전구체의 증기를 반응 챔버(12)로 운반하도록 구성될 수 있다.
전구체 분배 시스템은, 제1 전구체의 증기를 반응 챔버(12) 내로, 및 침윤성 재료(106)가 위에 배치된 기판(15) 위에 디스펜싱하도록 구성되는 가스 디스펜서(132)를 추가로 포함할 수 있고, 가스 디스펜서(132)는 가스 라인(126, 128, 130)과 유체 연통하는 것에 더하여 가스 라인(124)과 유체 연통한다.
비제한적인 예로서, 가스 디스펜서(132)는 도 2에서 블록 형태로 도시된 바와 같이 샤워헤드를 포함할 수 있다. 샤워 헤드가 블록 형태로 도시되어 있지만, 샤워헤드는 비교적 복잡한 구조일 수 있는 점에 주목해야 한다. 일부 구현예에서, 샤워헤드는 가스 혼합물을 반응 챔버(12)에 분배하기 전에 여러 공급원으로부터 증기를 혼합하도록 구성될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 샤워헤드는 샤워헤드 내로 도입된 다수의 증기의 분리를 유지하도록 구성될 수 있으며, 다수의 증기는 반응 챔버(12) 내에 배치된 기판(15)의 부근에서 서로 오직 접촉하게 된다. 또한, 샤워헤드는 반응 챔버(12)로 가스의 수직 또는 수평 유동을 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 가스 분배 시스템은, 미국 특허 제8,152,922호에 기술되어 있으며, 그 내용이 본 개시와 충돌하지 않는 한 본원에 참고로 내용이 원용된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전구체 분배 시스템은, 가스 전달 시스템(112), 적어도 가스 라인(124, 126, 128 및 130), 및 가스 분배기(132)를 포함할 수 있지만, 전구체 분배 시스템은, 예를 들어 추가 가스 라인, 밸브, 액추에이터, 밀봉부, 및 가열 요소와 같이 도 2에 도시되지 않은 추가 구성 요소를 포함할 수 있음에 유의해야 한다.
전구체 분배 시스템 이외에, 침윤 장치를 포함하는 추가 스테이션(11)은 반응 챔버(12)로부터 가스를 제거하도록 구성되고 배열되는 제거 시스템을 또한 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제거 시스템은 반응 챔버(12)의 벽 내에 배치된 배기 포트(134), 배기 포트(134)와 유체 연통하는 배기 라인(136), 및 배기 라인(136)과 유체 연통하고 반응 챔버(12) 내부로부터 가스를 배기하도록 구성된 진공 펌프(138)를 포함할 수 있다. 일단 가스(들)가 진공 펌프(138)를 이용하여 반응 챔버(12)로부터 배기되었다면, 가스는 추가적인 배기 라인(140)을 따라 운반될 수 있고 추가적인 제거 공정을 거칠 수 있는 추가 스테이션(11)을 빠져나갈 수 있다.
반응 챔버(12) 내부로부터 전구체 가스, 즉 반응성 증기의 제거에 더 도움을 주기 위해, 제거 시스템은 가스 라인(128)을 통해 가스 분배기(132)에 유체 연결되는 공급원 용기(116)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 공급원 용기(116)는, 예를 들어 아르곤(Ar), 질소(N2), 또는 헬륨(He)과 같은 퍼지 가스를 함유하고 저장할 수 있다. 공급원 용기(116)와 연과된 흐름 제어기(120c) 및 밸브(122c)는 흐름 및 특히 가스 라인(128)을 통해 가스 분배기(132) 및 반응 챔버(12) 내로 전달되는 퍼지 가스의 질량 흐름을 제어할 수 있되, 퍼지 가스는 반응 챔버(12)로부터의 기상 전구체 가스, 불활성 가스 및 부산물 그리고 특히 침윤성 재료(106)의 노출 표면으로부터의 퍼지 전구체 가스 및 미반응 부산물을 제거하는 데 도움을 줄 수 있다. 퍼지 가스(및 임의의 연관된 전구체 및 부산물)는 진공 펌프(138)의 활용을 통해 배기 포트(134)를 통해 반응 챔버(12)를 빠져나갈 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 추가 스테이션(11)은, 상기 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되고, 작동되는 경우에 상기 침윤성 재료의 침윤을 실행하도록 프로그램이 제공되는 메모리(144)를 포함하는 순차 제어기(142)를 추가로 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 예시적인 추가 스테이션(11)은 제어 라인(144a, 144b, 144c)을 또한 포함할 수 있는 순차 제어기(142)를 포함할 수 있되, 제어 라인은 침윤 시스템(11)의 다양한 시스템 및/또는 구성 요소를 순차 제어기(142)에 인터페이싱할 수 있다. 예를 들어, 제어 라인(144a)은 순차 제어기(142)를 가스 전달 시스템(112)으로 인터페이싱함으로써 가스 라인(124, 126, 128 및 130)뿐만 아니라 가스 분배기(132)를 포함하는 전구체 분배 시스템에 제어를 제공할 수 있다. 제어 라인(144b)은 순차 제어기(142)를 반응 챔버(12)와 인터페이싱함으로써 공정 압력 및 서셉터 온도를 포함하나 이에 제한되지 않는 반응 챔버의 동작에 대한 제어를 제공할 수 있다. 제어 라인(144c)은 순차 제어기(142)를 진공 펌프(138)와 인터페이싱함으로써 가스 제거 시스템에 대한 동작 및 제어가 순차 제어기(142)에 의해 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 순차 제어기(142)는 3개의 제어 라인(144a, 144b, 144c)을 포함하나, 다수의 제어 라인, 즉 전기적이고/거나 광학적으로 연결된 제어 라인은 추가 스테이션(11)을 포함하는 요구 시스템과 구성 요소를 순차 제어기(142)와 인터페이싱함으로써, 침윤 장치에 대한 전반적인 제어를 제공할 수 있음을 주목해야 한다.
본 개시의 일부 구현예에서, 순차 제어기(142)는 예시적인 침윤 장치에 포함된 밸브, 히터, 흐름 제어기, 매니폴드, 펌프 및 기타 장비를 선택적으로 조작하기 위한 전자 회로를 포함할 수 있다. 이러한 회로 및 구성 요소는 전구체 공급원(114a, 114b), 반응물 공급원 용기(118), 및 퍼지 가스 공급원 용기(116)으로부터 전구체 가스와 퍼지 가스를 각각 도입하도록 작동한다. 순차 제어기(142)는 또한 전구체 펄스 순서의 시점, 기판과 반응 챔버(12)의 온도, 반응 챔버의 압력, 및 추가 스테이션(11)의 적절한 조작을 제공하는 데 필요한 기타 다양한 조작들을 제어한다. 일부 구현예에서, 순차 제어기(142)는 반응 챔버(12) 내부 및 외부로의 전구체 및 퍼지 가스의 흐름을 제어하기 위한 제어 소프트웨어, 및 전기식 또는 유압식 제어 밸브를 포함할 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 순차 제어기(142)는 순차 제어기 상에서 실행되는 경우에 침윤성 재료의 침윤을 실행하도록 프로그램이 제공되는 메모리(144)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 순차 제어기(142)는 예를 들어, 특정 침윤 공정을 수행하는 FPGA 또는 ASIC과 같은 소프트웨어 또는 하드웨어 구성 요소와 같은 모듈을 포함할 수 있다. 모듈은 순차 제어기(142)의 어드레스 가능한 저장 매체에 탑재되어 하나 이상의 침윤 공정을 실행하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 반응 챔버(12) 내에서 기판(15) 상의 침윤성 재료(106)에 제1 전구체 증기를 제공함으로써 반응 챔버(12) 내에서 기판(15) 상의 침윤성 재료(106)가 제1 전구체 증기와 침윤성 재료(106)의 반응의 반응 생성물로 침윤되도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 순차 제어기(142)의 메모리(144)는 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하기 위한 프로그램이 구비될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 스테이션(11)은 예를 들어 제2 전구체 기화기와 같은 제2 전구체 공급원(114b)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 제2 전구체 공급원(114b)은 제2 전구체의 증기를 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다. 예를 들어, 제2 전구체 공급원(114b)은 제2 전구체를 기화시키도록 구성되고 배열될 수 있는 제2 전구체 기화기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 전구체 공급원(114b)은 제1 전구체 공급원(114a)과 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있고, 따라서 제2 전구체 공급원(114b)에 관한 세부 사항은 간결함을 위해 생략된다.
일부 구현예에서, 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템은 제2 전구체 공급원(114b)으로부터의 제2 전구체의 증기를 반응 챔버(12)에 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다. 예를 들어, 가스 라인(126)은 흐름 제어기(120b) 및 밸브(122b)를 통해 제2 전구체 공급원(114b)에 유체 연결될 수 있고, 제2 전구체의 증기를 제2 전구체 공급원(114b)에서 가스 분배기(132)로 그리고 이어서 반응 챔버(12)로 전달할 수 있다. 본 개시의 일부 구현예에서, 반응 챔버(12)에 제2 전구체 증기를 제공함으로써 기판(15) 상의 침윤성 재료(106)가 제2 전구체 증기로 침윤되도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체 이후 제2 전구체를 제공하여, 즉 제1 전구체 공급원(114a)은 제1 전구체의 증기를 상기 반응 챔버(12) 내로 제공하여 침윤성 재료(106)를 제1 전구체로 침윤시킬 수 있고, 후속으로 제2 전구체 공급원(114b)은 제2 전구체의 증기를 반응 챔버(12)로 제공하여 침윤성 재료(106)를 제2 전구체로 침윤시킬 수 있도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 메모리(144)에 저장되는 프로그램의 침윤 사이클은, 순차 제어기(142) 상에 실행되는 경우, 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 제2 전구체 증기를 제공하는 제3 기간보다 긴 제1 전구체 증기를 제공하는 제1 기간을 가질 수 있다. 대안적으로, 메모리(144)에 저장된 프로그램의 침윤 사이클은, 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 제1 기간보다 긴 제3 기간을 가질 수 있다. 메모리(144)에 저장된 프로그램의 침윤 사이클은, 제3 주기보다 0.1 내지 10,000 바람직하게 1 내지 1,000, 가장 바람직하게는 5 내지 100 배 더 길게 제1 전구체의 증기를 제공하는 제1 주기를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 순차 제어기(142)는 메모리(144) 상에 프로그램을 실행하여 제2 전구체 이후 제1 전구체를 제공하여, 즉 제2 전구체 공급원(114b)은 제2 전구체의 증기를 상기 반응 챔버(12) 내로 제공하여 침윤성 재료(106)를 제2 전구체로 침윤시킬 수 있고, 후속으로 제1 전구체 공급원(114a)은 제1 전구체의 증기를 반응 챔버(12)로 제공하여 침윤성 재료(106)를 제1 전구체로 침윤시킬 수 있도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시킬 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체를 반응 챔버(12)에 제공한 다음에 퍼지 사이클에 의해 반응 챔버로부터 과량의 제1 전구체 및 임의의 부산물을 제거하고, 후속으로 제2 전구체를 반응 챔버에 제공한 다음에 제2 퍼지 사이클에 의해 반응 챔버로부터 과량의 제2 전구체 및 임의의 부산물을 제거하도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)에 저장된 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다.
보다 상세하게는, 순차 제어기(142)의 메모리(144) 내에 장착된 프로그램은, 먼저 제1 전구체 공급원(114a)을 활성화시키고 제1 전구체의 증기를 반응 챔버(12)에 제공하여 제1 전구체의 증기로 침윤성 재료(106)를 침윤시킬 수 있고, 후속하여 제1 전구체 공급원(114a)은 비활성화될 수 있고, 제1 전구체 공급원(114a)과 반응 챔버(12) 사이의 반응 챔버(12)에 대한 유체 연결은, 예를 들어 제1 전구체 공급원(114a)과 연관된 밸브(122A)에 의해 결합 해제될 수 있다. 일단 제1 전구체 공급원(114a)이 비활성화되고 반응 챔버(12)로부터 결합 해제되면, 순차 제어기(142)의 메모리(144)에 장착된 프로그램은 진공 펌프(138)와 결합되거나 계속해서 결합되어 제1 전구체 및 임의의 부산물의 과잉 증기를 반응 챔버(12)로부터 배기할 수 있다. 추가 구현예에서, 제1 전구체 및 임의의 부산물의 과잉 증기를 반응 챔버(12)로부터 배기하기 위해 진공 펌프(138)를 활용하는 것 이외에, 순차 제어기(142)의 메모리(144)에 장착된 프로그램은, 예를 들어 공급원 용기(116)와 관련된 밸브(122c)를 개방함으로써 퍼지 가스 공급원을 포함하는 공급원 용기(116)를 활성화시킬 수 있다. 퍼지 가스는 가스 라인(128)을 통해 가스 분배기(132)를 경유해서 반응 챔버(12)로 흐를 수 있고, 반응 챔버(12)를 퍼지하고, 특히 기판(15) 상에 배치된 침윤성 재료(106)를 퍼지할 수 있다. 순차 제어기(142)의 메모리(144)에 장착된 프로그램은 후속하여 반응 챔버(12)를 통해 퍼지 가스의 흐름을 비활성화시키고. 후속하여 제2 전구체 공급원(114b)을 활성화시킴으로써 제2 전구체의 증기를 반응 챔버(12)에 제공하고, 특히 제2 증기 공급원(114b)에 의해 제공되는 제2 전구체 증기로 침윤성 재료(106)를 침윤시킬 수 있다. 순차 제어기(142)의 메모리(144)에 장착된 프로그램은 후속하여 반응 챔버(12)로 제2 전구체의 증기의 흐름을 비활성화시키고, 후속하여 공급원 용기(116)를 활성화시켜 반응 챔버를 다시 퍼지하고, 예를 들어 제2 전구체의 과잉 증기를 제거한다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제2 전구체 증기를 반응 챔버에 제공한 다음에 퍼지 사이클에 의해 반응 챔버로부터 과량의 제2 전구체 및 임의의 부산물 증기를 제거하고, 후속으로 제1 전구체 증기를 반응 챔버에 제공한 다음에 퍼지 사이클에 의해 반응 챔버로부터 과량의 제1 전구체 및 임의의 부산물 가스를 제거하도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해, 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)에 장착된 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 개시의 추가 구현예에서, 추가 스테이션(11)은 순차적 침윤 합성(SIS) 장치를 포함하는 침윤 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 순차적 침윤 합성(SIS) 장치는 2개 이상의 기상 전구체에 대한 침윤성 재료의 교번 자기-제한 노출을 제공하도록 구성되고 배열될 수 있다.
본 개시의 추가적인 구현예에서, 제1 전구체 공급원(114a) 및 제2 전구체 공급원(114b)에 더하여, 예시적인 추가 스테이션(11)은 반응물 공급원 용기(118) 및 반응물 공급 라인, 즉 반응 챔버(12)에 산소 전구체를 포함하는 반응물을 제공하도록 구성되고 배열된 가스 라인(130)을 추가로 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 반응물 공급원 용기(118)는 고상, 액상, 또는 기상으로 반응물을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 반응물 공급원 용기(118)는 반응물 기화기를 포함할 수 있고, 즉 하나 이상의 가열 요소는 반응물 공급원 용기와 연관될 수 있어서 반응물의 기화를 가능하게 함으로써 반응 챔버(12)에 산소 전구체를 포함하는, 기화된 반응물을 제공할 수 있다. 일부 구현예에서, 반응 챔버로 산소 전구체를 포함하는 증기 반응물의 흐름의 제어는, 반응물 공급원 용기(118)와 연관된 밸브(122d)와 흐름 제어기(120d)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 반응물 공급원 용기(118)가 반응물 기화기를 추가로 포함하는 본 개시의 일부 구현예에서, 반응물 기화기는 산소 전구체를 포함하는 반응물로서 적어도 하나의 물(H2O), 또는 과산화수소(H2O2)를 기화시키도록 구성되고 배열될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 반응물 공급원 용기(118)는 반응물 공급 라인(130) 및 가스 분배기(132)를 통해 산소 기상 전구체를 반응 챔버(12)에 저장 및 디스펜싱할 수 있다. 일부 구현예에서, 산소 기상 전구체는 적어도 하나의 오존(O3), 또는 산소 분자(O2)를 포함할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 침윤 스테이션(11)은 플라즈마 생성기(146)를 선택적으로 추가 포함할 수 있다. 플라즈마 생성기(146)는 산소 기상 전구체로부터 플라즈마를 발생시키도록 구성되고 배열될 수 있음으로써, 반응 챔버(12)에 산소 원자, 산소 이온, 산소 라디칼, 및 산소 여기종 중 하나 이상을 제공하고, 이에 의해 플라즈마 생성기(146)에 의해 생성된 산소계 플라즈마가 기판(15) 위에 배치된 침윤성 재료(106)와 반응할 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 예시적인 추가 스테이션(11)은 순차적 침윤 합성 장치일 수 있으며, 산소 전구체를 포함하는 반응물을 반응 챔버(12)에 제공하기 위해 구성되고 배열되는 반응물 공급원 용기(118) 및 반응물 공급 라인(130)을 추가로 포함하되, 반응 챔버(12)로부터 가스를 제거하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키고, 반응 챔버(12)로 산소 전구체를 포함하는 반응물을 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시킴으로써, 반응 챔버(12)에서 기판(15) 상의 침윤성 재료(106)가 제1 전구체 및 산소 전구체를 포함하는 반응물의 반응에 의해 침윤성 재료(106)와 침윤되는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 순차 제어기(142)의 메모리(144) 내 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 전구체를 제공하는 단계, 및 후속하여 반응물을 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시켜서 반응물 공급원 용기(118)로부터 반응 챔버에 산소 전구체 그 다음 제1 전구체 공급원(114a)으로부터 반응 챔버(12)에 제1 전구체의 증기를 제공함으로써 침윤성 재료를 제1 전구체 및 산소 원자로 침윤시킴에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)에 장착된 프로그램은 침윤성 재료(106)의 순차적 침윤 합성을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 산소 전구체 그 다음 제1 전구체 증기를 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 장치는 순차적 침윤 합성 장치를 포함하고, 제2 전구체의 증기를 반응 챔버(12)에 제공하도록 구성되고 배열되는 제2 전구체 공급원(114b)을 더 포함한다. 예를 들어, 제2 전구체 공급원(114b)은 제2 전구체를 기화시키도록 구성되고 배열되는 제2 전구체 기화기를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템은 제2 전구체 공급원(114b)로부터 반응 챔버(12)에 제2 전구체 증기를 제공하기 위해 구성되고 배열될 수 있고, 제2 전구체 증기를 제공하도록 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144)의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체, 이어서 상기 반응물, 이어서 제2 전구체, 이어서 반응물을 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍된다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체, 이어서 상기 반응물, 이어서 제2 전구체, 이어서 반응물을 제공하는 단계를 여러 번 반복하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍된다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체, 이어서 상기 반응물, 이어서 제2 전구체, 이어서 반응물을 제공하는 각 단계 사이에서 반응 챔버로부터 전구체 및/또는 반응물을 제거하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍된다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체, 이어서 제2 전구체, 및 이어서 반응물을 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 전구체를 제공하는 단계, 이어서 제2 전구체를 제공하는 단계, 및 이어서 반응물을 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제2 전구체, 이어서 제1 전구체, 및 이어서 반응물을 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 전구체를 제공하는 단계, 이어서 제1 전구체를 제공하는 단계, 및 이어서 반응물을 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 제1 전구체, 이어서 반응물, 및 이어서 제2 전구체를 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 전구체를 제공하는 단계, 이어서 반응물을 제공하는 단계, 및 이어서 제2 전구체를 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 반응물, 이어서 제1 전구체, 이어서 제2 전구체, 및 이어서 반응물을 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 반응물을 제공하는 단계, 이어서 제1 전구체를 제공하는 단계, 이어서 제2 전구체를 제공하는 단계, 및 이어서 반응물을 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
본 개시의 일부 구현예에서, 반응물, 이어서 제1 전구체, 이어서 반응물, 및 이어서 제2 전구체를 제공하기 위해 전구체 분배 시스템 및 제거 시스템을 활성화시키는 것에 의해 순차 제어기(142) 상에서 실행되는 경우, 메모리(144) 내의 프로그램은 침윤성 재료(106)의 침윤을 실행하도록 프로그래밍될 수 있다. 일부 구현예에서, 반응물을 제공하는 단계, 이어서 제1 전구체를 제공하는 단계, 이어서 반응물을 제공하는 단계, 및 이어서 제2 전구체를 제공하는 단계의 프로그램 순서는 1회 이상 반복될 수 있다. 일부 구현예에서, 프로그램 순서의 각 단계는, 진공 펌프(138)를 활용하여 반응 챔버(12)를 배기하고 선택적으로 공급원 용기(116)로부터 퍼지 가스를 흐르게 함으로써 과량의 전구체 및 부산물을 반응 챔버로부터 제거하는 퍼지 사이클이 따를 수 있다.
위에 설명된 본 발명의 예시적 구현예는 본 발명의 구현예의 예시일 뿐이기 때문에 이들 구현예는 첨부된 청구범위 및 그의 법적 균등물에 의해 정의되는 본 발명의 범주를 제한하지 않는다. 임의의 균등한 구현예는 본 발명의 범주 내에 있도록 의도된다. 확실하게, 본원에 도시되고 기재된 것 외에도, 기재된 요소들의 선택적인 유용한 조합과 같은 본 발명의 다양한 변경은 설명으로부터 당업자에게 분명할 수 있다. 이러한 변경 및 구현예도 첨부된 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (25)

  1. 기판 처리 장치로서,
    기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치, 및 상기 기판 상의 상기 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션;
    추가 처리 스테이션; 및,
    상기 기판을 상기 습식 처리 스테이션 또는 상기 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 상기 기판 처리 장치의 안 또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함하되,
    상기 추가 처리 스테이션은 침윤 장치를 포함하고,
    상기 침윤 장치는,
    침윤성 재료를 포함하는 적어도 하나의 기판을 유지하기 위한 기판 홀더를 구비한 반응 챔버;
    전구체 분배 및 제거 시스템으로서,
    제1 전구체를 유지하기 위해 구성되고 배열되는 제1 전구체 공급원 용기;
    상기 제1 전구체 공급원 용기 내에 배치되는 상기 제1 전구체로서, 상기 제1 전구체는 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS) 또는 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES) 을 포함하는, 상기 제1 전구체;
    제2 전구체를 유지하기 위해 구성되고 배열되는 제2 전구체 공급원 용기;
    상기 제2 전구체 공급원 용기 내에 배치되는 상기 제2 전구체;
    반응물을 유지하기 위해 구성되고 배열되는 반응물 공급원 용기;
    상기 반응물 공급원 용기 내에 배치되는 상기 반응물로서, 상기 반응물은 산소 전구체를 포함하는, 상기 반응물;
    상기 제1 전구체, 상기 제2 전구체 및 상기 반응물을 선택적으로 상기 반응 챔버에 제공하고 상기 반응 챔버로부터 제거하기 위한 하나 이상의 반응 챔버 밸브로서, 상기 제1 전구체는 가스이고 상기 제2 전구체는 가스인, 상기 반응 챔버 밸브를 포함하는 상기 전구체 분배 및 제거 시스템; 및
    상기 기판 상에서 상기 침윤성 재료의 침윤 사이클을 실행하기 위한 프로그램을 구비한 비일시적 어드레스 가능한 저장 매체를 포함하며 상기 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되는 순차 제어기로서, 상기 침윤 사이클은, 상기 반응 챔버로, 제1 기간 동안 상기 제1 전구체를 제공하고, 상기 제1 기간 이후 제2 기간 동안 상기 반응물을 제공하고, 상기 제2 기간 이후 제3 기간 동안 상기 제2 전구체를 제공하고, 그리고 상기 제3 기간 이후 제4 기간 동안 상기 반응물을 제공하기 위해 상기 전구체 분배 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하는 상기 프로그램에 의해 정의되는, 상기 순차 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 순차 제어기는, 상기 프로그램이 상기 순차 제어기에서 실행될 때, 상기 제1 기간 이후 상기 반응 챔버로부터 상기 제1 전구체의 일부를 제거하기 위해 상기 전구체 분배 및 제거 시스템을 활성화시키도록 추가로 구성되는 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 전구체는 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS) 또는 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES) 을 포함하고, 상기 제1 전구체 및 상기 제2 전구체는 상이한 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 전구체는 트리메틸 알루미늄(TMA), 트리에틸알루미늄(TEA), 및 디메틸알루미늄하이드라이드(DMAH)를 포함하는 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 산소 전구체는 O3, H2O, 및 H2O2 를 포함하는 군으로부터의 재료를 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 기간은 상기 제3 기간의 5 내지 100 배인 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 추가 처리 스테이션은, 상기 침윤성 재료 내에 실리콘을 침윤시키도록 구성되고 배열되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 전구체는 알콕사이드 리간드 및 알콕사이드 이외의 추가 리간드를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 전구체는 3-아미노프로필 성분을 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 전구체는 3-아미노프로필 트리에티옥시실란을 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 전구체는 3-아미노프로필-트리메톡시실란을 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 전구체는 아미노실란을 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서, 상기 추가 처리 스테이션은 플라즈마 생성기를 추가로 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 추가 처리 스테이션은 상기 반응 챔버의 온도를 20 내지 450°C의 값으로 제어하도록 구성되고 배열되는 기판 처리 장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 추가 처리 스테이션은 상기 반응 챔버의 압력을 1 내지 100 토르의 값으로 제어하도록 구성되고 배열되는 기판 처리 장치.
  19. 제1항에 있어서, 포토리소그래피 노광 장치를 추가로 포함하고, 상기 기판 핸들러는 상기 기판을 상기 습식 처리 스테이션으로부터 상기 포토리소그래피 노광 장치로 이동시키도록 구성되고 배열되는 기판 처리 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제2 전구체는 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS) 또는 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES) 을 포함하고, 상기 제1 전구체는 상기 제2 전구체와 상이하고, 상기 산소 전구체는 O3, H2O, 및 H2O2 를 포함하는 군으로부터의 재료를 포함하는 기판 처리 장치.
  21. 제1항에 있어서, 상기 침윤성 재료는 패터닝된 레지스트층을 포함하고, 상기 기판 핸들러는 상기 기판을 상기 습식 처리 스테이션 내의 상기 현상 처리 장치에서 상기 추가 처리 스테이션으로 이동시키도록 구성되고 배열되어 상기 패터닝된 레지스트를 침윤시키는 기판 처리 장치.
  22. 제1항에 있어서, 상기 침윤성 재료는 평평한 레지스트층을 포함하고, 상기 기판 핸들러는 상기 기판을 상기 습식 처리 스테이션 내의 상기 레지스트 코팅 장치에서 상기 추가 처리 스테이션으로 이동시키도록 구성되고 배열되어 상기 레지스트층을 침윤시키는 기판 처리 장치.
  23. 삭제
  24. 기판 처리 장치로서,
    기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치, 및 상기 기판 상의 상기 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 습식 처리 스테이션;
    추가 처리 스테이션; 및,
    상기 기판을 상기 습식 처리 스테이션 또는 상기 추가 처리 스테이션으로 이동시키고 상기 기판 처리 장치의 안 또는 바깥 방향으로 기판을 이동시키기 위한 기판 핸들러를 포함하되,
    상기 추가 처리 스테이션은 침윤 장치를 포함하고,
    상기 침윤 장치는,
    침윤성 재료를 포함하는 적어도 하나의 기판을 유지하기 위한 기판 홀더를 구비한 반응 챔버;
    전구체 분배 및 제거 시스템으로서,
    제1 전구체 공급원 용기;
    상기 제1 전구체 공급원 용기 내에 배치되고 테트라에틸주석 및 주석아세틸아세토네이트를 포함하는 군으로부터 선택되는 상기 제1 전구체;
    상기 제1 전구체를 선택적으로 상기 반응 챔버에 제공하고 상기 반응 챔버로부터 제거하기 위한 하나 이상의 반응 챔버 밸브로서, 상기 제1 전구체는 가스인, 상기 반응 챔버 밸브를 포함하는 상기 전구체 분배 및 제거 시스템; 및
    상기 기판 상에서 상기 침윤성 재료의 침윤 사이클을 실행하기 위한 프로그램을 구비한 비일시적 어드레스 가능한 저장 매체를 포함하며 상기 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되는 순차 제어기로서, 상기 반응 챔버로, 제1 기간 동안 상기 제1 전구체를 제공하고, 상기 제1 기간 이후 제2 기간 동안 상기 반응 챔버를 퍼지하고, 상기 제2 기간 이후 제3 기간 동안 상기 제1 전구체를 제공하고, 그리고 상기 제3 기간 이후 제4 기간 동안 상기 반응 챔버를 퍼지하기 위해 상기 전구체 분배 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하는, 상기 순차 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.
  25. 기판 처리 장치로서,
    기판 상에 레지스트를 코팅하기 위한 레지스트 코팅 장치를 포함하는 제1 습식 처리 스테이션으로서, 상기 레지스트는 전자 빔 레지스트 및 고분자 레지스트 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 제1 습식 처리 스테이션;
    상기 레지스트를 현상하기 위한 현상 처리 장치를 포함하는 제2 습식 처리 스테이션으로서, 상기 레지스트는 상기 전자 빔 레지스트 및 상기 고분자 레지스트 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 제2 습식 처리 스테이션
    추가 처리 스테이션; 및,
    상기 기판을 상기 제1 또는 제2 습식 처리 스테이션 또는 상기 추가 처리 스테이션으로 이동시키는 기판 핸들러를 포함하되,
    상기 추가 처리 스테이션은 침윤 장치를 포함하고,
    상기 침윤 장치는,
    상기 기판을 유지하는 기판 홀더를 구비한 반응 챔버;
    전구체 분배 및 제거 시스템으로서,
    제1 전구체를 유지하기 위해 구성되고 배열되는 제1 전구체 공급원 용기;
    상기 제1 전구체 공급원 용기 내에 배치되는 상기 제1 전구체로서, 상기 제1 전구체는 3-아미노프로필-트리메톡시실란(APTMS) 또는 3-아미노프로필 트리에티옥시실란(APTES) 을 포함하는, 상기 제1 전구체;
    제2 전구체를 유지하기 위해 구성되고 배열되는 제2 전구체 공급원 용기;
    상기 제2 전구체 공급원 용기 내에 배치되는 상기 제2 전구체;
    반응물을 유지하기 위해 구성되고 배열되는 반응물 공급원 용기;
    상기 반응물 공급원 용기 내에 배치되는 상기 반응물;
    상기 제1 전구체, 상기 제2 전구체 및 상기 반응물을 선택적으로 상기 반응 챔버에 제공하고 상기 반응 챔버로부터 제거하기 위한 하나 이상의 반응 챔버 밸브로서, 상기 제1 전구체는 가스이고 상기 제2 전구체는 가스인, 상기 반응 챔버 밸브를 포함하는 상기 전구체 분배 및 제거 시스템; 및
    상기 기판 상에서 상기 전자 빔 레지스트 및 상기 고분자 레지스트 중 적어도 하나를 포함하는 상기 레지스트의 침윤 사이클을 실행하기 위한 프로그램을 구비한 비일시적 어드레스 가능한 저장 매체를 포함하며 상기 전구체 분배 및 제거 시스템에 작동 가능하게 연결되는 순차 제어기로서, 상기 침윤 사이클은, 상기 반응 챔버로, 제1 기간 동안 상기 제1 전구체를 제공하고, 상기 제1 기간 이후 제2 기간 동안 상기 반응물을 제공하고, 상기 제2 기간 이후 제3 기간 동안 상기 제2 전구체를 제공하고, 그리고 상기 제3 기간 이후 제4 기간 동안 상기 반응물을 제공하기 위해 상기 전구체 분배 및 제거 시스템을 활성화시키는 단계를 포함하는 상기 프로그램에 의해 정의되는, 상기 순차 제어기를 포함하고,
    상기 전자 빔 레지스트 및 상기 고분자 레지스트 중 적어도 하나를 포함하는 상기 레지스트는 침윤성 재료를 포함하고 상기 침윤성 재료의 에칭 저항성은 상기 제1 또는 제2 전구체에 의해 침윤될 때 증가되고, 그리고 상기 추가 처리 스테이션은 상기 침윤성 재료 내에 실리콘을 침윤시키도록 구성되고 배열되는 기판 처리 장치.
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