TWI885169B - 自基板選擇性地移除含碳材料或有機材料之方法、選擇性有機材料移除之方法、經組態用於選擇性地移除有機材料之系統 - Google Patents

Abstract

本揭示的態樣關於層之材料的選擇性移除，諸如含碳層。層可在兩種 不同材料之圖案化結構上。處理層以使將由圖案化結構之第一區域催化活化的移除劑在第一區域上方相較於具有與第一區域不同組成之圖案化結構的第二區域上方以更大的速率移除有機材料的材料。

Description

自基板選擇性地移除含碳材料或有機材料之方法、選擇性有 機材料移除之方法、經組態用於選擇性地移除有機材料之系統

本揭示之實施例一般係關於形成圖案化含碳層，諸如有機層，且更具體言之，選擇性地移除含碳材料以形成圖案化含碳層。

諸如有機薄膜之含碳膜具有各種所需的特性且用於諸如電子工業的各種工業中。聚合物膜為有機膜之實例，其在微電子學及光子工業中尤其包括用於微影圖案化之光子或電子可固化/可降解的聚合物及用於封裝、中間層介電質及撓性電路板之聚醯亞胺。

聚合物薄膜可作為用於例如非晶碳膜或層的半導體應用中的起始點。聚醯亞胺膜為可提供所需之熱穩定性及抗機械應力及化學物之聚合物膜的實例。舉例而言，聚醯亞胺膜亦可用作抗反射層以改善圖案清晰度及降低微影步驟中之錯位，作為多重圖案化之層，作為用於中間層介電材料之隔絕材料，作為全部有機薄膜電晶體中之閘極介電質，作為封裝應用中之鈍化 (passivation)膜等。類似地，聚醯胺及其他有機膜就其電性質及材料性質而言係為多種應用所期望的。聚醯胺膜可作為用於例如在積體電路製造中的中間層介電材料之隔絕材料，且聚醯胺藉由紫外(ultraviolet，UV)固化之光敏性允許圖案化而無須另外的光阻劑。

此外，聚合物及其他有機膜，諸如聚醯亞胺、聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate)，PMMA)、聚醯胺或自組裝單層(self-assembled monolayer，SAMs)，在半導體製造中的圖案化過程中可用作犧牲材料。例如，有許多選擇性沉積製程可選擇性地沉積在一材料(例如，矽、金屬材料、諸如氧化矽(silicon oxide)及氮化矽(silicon nitride)之無機介電質)上，而在有機材料上有最小或無沉積。因此，圖案化有機材料可充當鈍化層以促進後續選擇性沉積，從而實現在沉積之後不具有昂貴光微影製程的圖案化層形成。在此類情形中，有機材料本身應經圖案化以達成後續沉積所需之反向圖案，且若能選擇性地形成經圖案化有機鈍化層而無需針對步驟進行光微影則會非常的實用。

在各種應用中，在基板上方圖案化諸如聚合物膜的有機膜。需要能夠改善用於形成圖案化抑制層(諸如聚合物膜)之技術。

申請專利範圍中所述之發明各具有若干態樣，其中無單一態樣對其之期望的屬性負全責。在不限制申請專利範圍的範圍下，現將簡要描述本揭示的一些顯著特徵。

本揭示之一態樣為自基板選擇性地移除含碳材料之方法。方法包含在一反應空間中提供一基板，基板上具有一圖案化結構，及在圖案化結構之第一區域及第二區域上方之一含碳膜。圖案化結構包含第一材料，其包含在第一區域中之一移除增進材料，及在第二區域中與移除增進材料有不同化學成分的一第二材料。方法包含處理基板，以使移除增進材料增進相對於第二區域含碳材料從基板的第一區域之移除。

於一態樣中，揭示一種選擇性有機材料移除之方法。方法包含在反應空間中提供具有圖案化結構於其上及在圖案化結構之第一區域及第二區域上方之有機膜的基板。圖案化結構包含在第一區域中包含催化材料之第一材料，及在第二區域中與催化材料有不同化學成分的第二材料。方法包含使有機層在反應空間中暴露於氣相反應物，使得氣相反應物由圖案化結構之催化材料活化，以相對於從第二區域移除有機膜材料之速率，以較大速率移除第一區域上之有機膜的材料。

在另一態樣中，揭示一種自基板選擇性地移除有機材料之方法。方法包含在反應空間中提供基板，基板具有圖案化結構於其上，以及在圖案化結構之第一區域及第二區域上方的可移除膜。圖案化結構包含第一材料，其包含在第一區域中之一移除增進材料，及在第二區域中與移除增進材料有不同化學成分的一第二材料。方法包括加熱基板，以使移除增進材料增進相對於第二區域有機材料自基板的第一區域之移除。

本發明之另一態樣為一種經組構以選擇性移除含碳材料之系統。系統包括經組態以固持基板的反應室、移除劑遞送系統及與移除劑遞送系 統通信之控制器。基板上具有圖案化結構以及在圖案化結構的第一和第二區域上方的含碳膜。圖案化結構包含第一材料，其包含在第一區域中之移除增進材料，及在第二區域中與移除增進材料不同的第二材料。移除劑遞送系統係經組態以提供移除劑至反應室，其可以化學方式將含碳膜的材料移除。控制器經編程以令系統將含碳層暴露於反應室中之移除劑中，且在將含碳層暴露於移除劑期間控制反應室之條件，使得移除第一區域中的含碳膜材料之第一速率比移除第二區域中的含碳膜材料的第二速率更大。在一些實施例中，含碳膜為有機膜。在一些實施例中，含碳膜為含元素碳膜。在一些實施例中，移除增進材料為催化材料。

在又一態樣中，揭示一種經組態且配置以自基板選擇性移除有機材料之系統。系統包含經組態以固持基板之加熱站，其中基板具有第一區域及第二區域，且其中第一區域及第二區域係以有機材料覆蓋。系統進一步包含一加熱配置，其經組態且配置以加熱基板以用於從基板移除有機材料，以及一控制器，其與加熱配置通訊。控制器經編程以令氣相沉積總成在加熱站中加熱基板以自基板移除有機材料；及在加熱基板期間控制加熱站之條件，使得移除第一區域上的有機材料之第一速率比移除第二區域上的有機材料之第二速率更大。

為了總結本揭示之目的，本文描述某些態樣、優點及新穎特徵。應了解不必然可根據任何特定實施例達成所有此類優點。因此，例如，可以達成或最佳化如本文中所教示之一個優點或一組優點而不一定達成本文中可教示或建議之其他優點的方式來體現或實行本案之發明。

50,100,110:方法

51,52,53,54,102,106,112,114,118:區塊

60:基板

61,204,304:第一區域

62,206,306:第二區域

63:下層材料

64:含碳材料

65:目標材料

70:系統

71:加熱站

72:加熱配置

74:控制器

75:含碳前驅物源

76:沉積源

202,302:圖案化結構

208:含碳膜

210:圖案化含碳膜

212:材料

308:聚醯亞胺膜

310:圖案化聚醯亞胺膜

400:系統

410:反應室

420:控制器

422:處理器

424:記憶體

430:移除劑遞送系統

440:沉積源

751:前驅物遞送線

761:材料前驅物遞送線

現將參考附圖以非限制性實施例描述本揭示之實施例。

圖1A為一種包括根據一實施例以選擇性移除有機材料來形成圖案化有機膜之方法的製程流程圖。

圖1B為一種包括根據一實施例形成以選擇性移除有機材料及後續沉積來形成圖案化有機膜之方法的製程流程圖。

圖2A為繪示基板上之圖案化結構的示意截面圖。

圖2B為繪示圖2A之圖案化結構上方的有機膜之示意截面圖。

圖2C為繪示在選擇性移除有機層之材料後圖案化結構上方之圖案化有機膜的示意截面圖。

圖2D為繪示在選擇性移除有機層之材料後形成於圖案化結構之暴露部分上方之材料的示意截面圖。

圖3A為繪示基板上之圖案化結構的示意截面圖，其中圖案化結構包括貴金屬及氧化矽。

圖3B為繪示圖3A之圖案化結構上方的聚合物膜的示意截面圖。

圖3C為繪示在選擇性移除聚合物膜之材料後圖案化結構上方之圖案化聚合物膜的示意截面圖。

圖4為繪示經配置以執行根據本文所揭示之實施例的方法之系統的示意性區塊圖。

圖5A至圖5C呈現根據本揭示之方法的流程圖圖示。

圖6，板塊A至E，為繪示包含第一區域及第二區域的基板、含碳材料自基板的移除及後續在第一區域上目標材料之選擇性沉積的示意截面圖。

圖7A及7B為繪示經組態及配置以執行根據本揭示的方法之系統的實施例的示意區塊圖。

以下特定實施例的描述呈現具體實施例的各種描述。然而，本文所述之發明可以多種不同方式體現，例如，如由申請專利範圍所定義和涵蓋。在此描述中，參考圖式，其中類似參考數字可指示相同或功能上相似的元件。應理解到圖式中所繪示之元件不一定按比例繪製。此外，當明瞭某些實施例可包括比圖中所示更多的元件及/或圖中所示元件的子集。此外，一些實施例可結合來自兩個或更多個圖式的特徵之任何適當組合。

如上文所提及，含碳(諸如有機)層可適用於形成及封裝半導體產品，且可用於成品中。含碳(諸如有機)層可適用於半導體加工，以充當犧牲層或暫時層，例如作為防止在相鄰表面上之選擇性沉積之鈍化。因此，若能在一些材料上相對於其他材料選擇性地形成含碳層會很實用，藉此選擇性地形成含碳鈍化層而無須光微影。選擇性形成的含碳(諸如有機)膜可用為例如鈍化層，以相對於留下含碳材料的區域，允許隨後在含碳材料選擇性移除的區域上選擇性的沉積。選擇性地形成的含碳(諸如有機)的鈍化層可增加後續選擇性沉積例如介電或金屬材料的選擇性，因為許多沉積化學物可對含碳表面具選擇性。當然，圖案化含碳(諸如有機)層可能存在許多其他的用途。

可以多種方式形成含碳膜。例如，可選擇性地沉積含碳膜本身。已廣泛研究區域選擇性沉積以符合微電子領域的規格。在給定裝置結構中的某些區域而非其他區域上沉積膜(諸如有機膜)的能力可免除圖案化步驟及/或錯位誤差。選擇性沉積可有助於製程的期望良率。有機材料(尤其係聚合物)之選擇性沉積之實例可見於例如2019年10月22日頒發給本案申請人之美國專利第10,453,701號，其全部揭示係作為所有用途納入本文。

區域選擇性沉積可涉及在基板上具有生長與非生長區域。此等區域可藉由鈍化非生長區域及/或藉由活化生長區域來實現。通常會希望由已存在於下層結構中之不同相應區域的不同行為導致生長區域及非生長區域。在區域選擇性沉積中的一個重大挑戰是非生長區域中可能會開始生長。

本文所揭露之實施例係關於藉由選擇性移除含碳材料來形成圖案化含碳膜，諸如有機膜。含碳膜，例如有機膜，諸如聚合物膜，可沉積於含有化學上不同之區域的結構上方。這些化學上不同區域的第一區域可用以增進移除反應，諸如分解、燃燒或氫溶解反應，以移除在第一區域上之含碳(諸如有機)膜之材料，其速率大於在化學上不同區域之第二區域上的速率。舉例而言，移除增進材料可在移除反應中充當催化劑。此可導致含碳(諸如有機)膜之材料在第一區域上方被完全移除，同時含碳(諸如有機)膜之材料保留在第二區域上方。第一區域可包含例如貴金屬以催化移除劑。當在所關注之條件(例如，溫度)下暴露於移除劑時，第二區域可係較少催化的及/或非催化的。移除劑反應性之不同導致相對於從另一非催化或較少催化材料上方之含碳材料的移除速率，從催化材料上方之含碳材料(其可為有機材料)的選擇性移除。

在實施例中，含碳層，例如有機層，諸如聚合物(例如，聚醯亞胺、聚醯胺或PMMA)，可沉積在兩個不同的表面上，並經由催化性氧化選擇性地自兩表面的其中之一移除。舉例而言，移除劑可包含O₂及/或其他含氧化合物，其可在製程條件下與含碳(諸如有機)材料有低反應性，但在具有活化(例如，解離)含氧化合物的催化效果的表面之一上方有較高反應性。舉例而言，催化表面可為諸如鉑或另一種貴金屬的金屬、CeO₂或另一合適之煤煙燃燒催化劑。含氧化合物可擴散通過含碳(諸如有機)層至下層的催化表面，解離以釋放/形成反應性氧物種(例如，單原子氧或自由基)。諸如有機的含碳材料可完全自催化表面上移除，同時從非催化表面(諸如矽或氧化矽)上移除顯著較少之含碳材料，使得一些含碳材料保留在一表面上但自催化表面完全移除。移除劑亦可包含具有不同移除反應機制之其他氣體及/或氣相化合物。舉例而言，移除劑可包含H₂，其與O₂類似可被催化活化而用於含碳材料之選擇性移除，但藉由與經活化O₂之移除反應不同的移除反應操作。亦揭示經配置以執行本文所述方法的系統。

在一些實施例中，處理基板使移除增進材料增進從基板之第一區域相對於第二區域移除含碳材料。可在大氣壓力下進行加熱。或者，加熱可在減壓環境下進行。加熱期間之壓力可為約500托或更低，或約200托或更低，或約100托或更低，或約50托或更低，或約10托或更低，或約1托或更低。在一些實施例中，加熱期間之壓力可為約500毫托或更低，或約50毫托或更低。加熱期間使用的壓力可能影響基板加熱的方式。在一些實施例中，可藉由加熱基板支架來加熱基板。在一些實施例中，基板可藉由加熱氣體加熱。在一些實施例中，可藉由紅外輻射加熱基板。

基板可在惰性外界環境(atmosphere)中加熱。在一些實施例中，在包含分子氮(N₂)、基本上由其組成或由其組成的外界環境中加熱基板。在一些實施例中，在包含一或多個稀有氣體(諸如氬)、基本上由其組成或由其組成之外界環境中加熱基板。在一些實施例中，在包括分子氮及稀有氣體(諸如氬)、基本上由其組成或由其組成之外界環境中加熱基板。在一些實施例中，加熱站中的外界環境不含氧。

從基板移除含碳(諸如有機)材料可釋放各種物質。為避免此類物質再次與基板或與在基板上的含碳(諸如有機)物質反應，可吹掃外界環境。吹掃可以提供及移除氣體的脈衝方式進行。

從第一區域移除含碳(諸如有機)材料之速率為從第二區域移除含碳(諸如有機)材料之速率的至少2倍可能為合意的。因此，在一些實施例中，加熱基板可使移除增進材料以相對於第二區域至少約2倍之速率增進從基板之第一區域的含碳(諸如有機)材料之移除。從第一區域移除含碳(諸如有機)材料的速率可為從第二區域移除含碳(諸如有機)材料的速率之約1.25至約100倍。例如，從第一區域移除之速率可為從第二區域移除之速率的從約1.5至50、自約2至36或從約3至25倍。在其他實施例中，從第一區域移除含碳(諸如有機)材料之速率可為從第二區域移除含碳(諸如有機)材料之速率高約1.25倍或更高、約1.5倍或更高、約2倍或更高、約3倍或更高、約5倍或更高、約10倍或更高、約25倍或約50倍或更高。移除的相對速率可充分地不同，使材料得以保持在第二區域上，同時自第一區域完全移除。在一些實施例中，藉由加熱基板將含碳(諸如有機)材料自第一區域完全移除。

在本揭示中，基板之第一區域及第二區域在化學上不同。第一區域及第二區域可具有可變組成物，且材料選擇可僅基於在第一區域上之移除增進材料的存在而受限。因此，在第一區域及第二區域中或上可存在許多不同材料。在一些實施例中，第一區域包含介電材料。在一些實施例中，第一區域中或上之介電材料為氧化矽(SiO₂)。在一些實施例中，第一區域中或上之介電材料為高k材料。在一些實施例中，第一區域中或上之介電材料為低k材料。在一些實施例中，第一區域包含金屬。在一些實施例中，第一區域包含金屬材料。在一些實施例中，第二區域包含介電材料。在一些實施例中，第二區域中或上之介電材料為氧化矽。在一些實施例中，第二區域中或上的介電材料為高k材料。在一些實施例中，第二區域中或上的介電材料為低k材料。在一些實施例中，第二區域包含金屬。在一些實施例中，第二區域包含金屬材料。介電材料可形成介電表面。

在一些實施例中，第一區域包含金屬，且第二區域包含介電材料。在一些實施例中，第一區域包含介電材料，且第二區域包含介電材料。第一區域及第二區域可包含相同的介電材料。第一區域及第二區域可包含不同的介電材料。在一些實施例中，第一區域可包含金屬，且第二區域可包含金屬。第一區域及第二區域可包含相同金屬。第一區域及第二區域可包含不同金屬。

在一些實施例中，第二區域為包含氧化矽(SiO₂)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，第二區域為包含低k材料、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，第二區域為包含高k材料、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，第二區域包含金屬氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或其組合。例如，第二區域可包含氧化釕、碳化鈮、硼化鈮、氧化鈮、氧化鎳、 氧化鈷、氧化鉬、氧化鎢、碳化氮鎢、氮化鉭或氮化鈦。在一些實施例中，第二區域為包含氧化鋁、基本上由其組成或由其組成。

另外，第一區域及第二區域可由不同組成的區域構成。換言之，第一區域可具有組成上彼此不同的區域。第二區域可具有組成上彼此不同的區域。第一區域之諸區域的共同特徵為其含有移除增進材料。第一區域及第二區域可具有其他類似或相同的組成，且根據本發明之化學差異可僅在於在第一區域中或上之移除增進材料的存在。

在一些實施例中，根據本揭示之移除增進材料包含過渡金屬。在一些實施例中，根據本揭示之移除增進材料基本上由過渡金屬組成或由過渡金屬組成。在一些實施例中，過渡金屬為元素形式。在一些實施例中，過渡金屬經還原。在一些實施例中，過渡金屬經氧化。在一些實施例中，過渡金屬可包含表面氧化。在一些實施例中，過渡金屬為第4至6族過渡金屬。在一些實施例中，過渡金屬為第8至11族過渡金屬。在一些實施例中，過渡金屬為鈦。在一些實施例中，過渡金屬為鋯。在一些實施例中，過渡金屬為鉿。在一些實施例中，過渡金屬為釩。在一些實施例中，過渡金屬為鈮。在一些實施例中，過渡金屬為鉭。在一些實施例中，過渡金屬為鉻。在一些實施例中，過渡金屬為鉬。在一些實施例中，過渡金屬為鎢。在一些實施例中，過渡金屬為錳。在一些實施例中，過渡金屬為錸。在一些實施例中，過渡金屬為鐵。在一些實施例中，過渡金屬為釕。在一些實施例中，過渡金屬為鈷。在一些實施例中，過渡金屬為銠。在一些實施例中，過渡金屬為銥。在一些實施例中，過渡金屬為鎳。在一些實施例中，過渡金屬為銅。在一些實施例中，過渡金屬為鋅。在一些實施例中，過渡金屬為鈀。 在一些實施例中，過渡金屬為金。在一些實施例中，過渡金屬為鉑。在一些實施例中，過渡金屬為銀。

在一些實施例中，移除增進材料包含貴金屬。在一些實施例中，移除增進材料基本上由貴金屬組成或由貴金屬組成。根據本揭示之貴金屬包含釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、銀(Ag)、鋨(Os)、銥(Ir)、鉑(Pt)及金(Au)。在一些實施例中，貴金屬選自鉑金屬(platinum metals)。根據本揭示之鉑金屬包含釕(Ru)、銠(Rh)、鈀(Pd)、鋨(Os)、銥(ir)及鉑(Pt)。

在一些實施例中，移除增進材料包含過渡金屬氧化物。在一些實施例中，移除增進材料基本上由過渡金屬氧化物組成，或者，由過渡金屬氧化物組成。氧化物可為上述任何過渡金屬的氧化物。因此，過渡金屬氧化物可為，例如，氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化釩、氧化鉻、氧化鉬、氧化鎢、氧化錳、氧化錸、氧化釕、氧化鈷、氧化銠、氧化鎳、氧化鈀、氧化鉑、氧化銅或氧化銀。過渡金屬可在各種氧化狀態下形成氧化物，且如本文所用之氧化物一詞涵蓋所有合適的氧化狀態。

在一些實施例中，移除增進材料包含鋁。在一些實施例中，移除增進材料包含氧化鋁，諸如Al₂O₃。

在根據本揭示的方法中，在反應空間中提供具有第一區域及第二區域的基板。反應空間可為加熱站。換言之，將基板引入可控制條件的空間中。反應空間(諸如加熱站)可為進行不同製程以形成積體電路之群集工具的一部分。在一些實施例中，反應空間，諸如加熱站可為流動型反應器，諸如交叉流動反應器。在一些實施例中，諸如加熱站之反應空間可為噴淋頭反應器。在一些實施例 中，諸如加熱站之反應空間可為空間劃分反應器。在一些實施例中，諸如加熱站之反應空間可為單晶圓ALD反應器。在一些實施例中，諸如加熱站之反應空間可為高容量製造單晶圓ALD反應器。在一些實施例中，諸如加熱站之反應空間可係用於同時製造多個基板之批式反應器中的反應室。為清楚起見，根據本揭示之含碳(諸如有機)材料的選擇性移除可在基板之任何合適空間中進行，其中可以充分準確度控制基板溫度及/或其他條件，且其中可處理基板，例如加熱至夠高溫度。因此，諸如加熱站之反應空間可為用於在基板上沉積材料之反應室。反之，根據本揭示之諸如加熱站之反應空間不需要為適於氣相沉積反應之腔室。就本揭示的目的而言，諸如加熱站之反應空間可為例如負載鎖室。就本揭示的目的而言，諸如加熱站之反應空間可為退火爐。在一些實施例中，諸如加熱站之反應空間包含排氣。排氣可用於移除在移除含碳(諸如有機)材料期間所產生的物質。在一些實施例中，排氣避免或減少在移除含碳(諸如有機)材料期間所產生的物質的積聚。在一些實施例中，根據本發明的諸如加熱站之反應空間連接至泵，以移除在移除含碳(諸如有機)材料期間所產生的物質。

在一些實施例中，加熱包含第一區域及第二區域的基板。加熱可在加熱站中進行。在一些實施例中，加熱包含熱移除反應。加熱使移除增進材料增進從基板之第一區域相對於第二區域之含碳(諸如有機)材料的移除。在一些實施例中，加熱基板使移除增進材料以大於從第二區域移除含碳(諸如有機)材料之速率從基板之第一區域移除含碳(諸如有機)材料。在一些實施例中，加熱導致從第一區域上方實質上完全地移除含碳(諸如有機)材料。在一些實施例中，加熱導致從第一區域上方完全地移除含碳(諸如有機)材料。實質上完全的移除 意指在加熱之後第一區域上可能殘留一些殘餘的含碳(諸如有機)材料，但剩餘的材料不妨礙基板之進一步處理。視實施例而定，殘餘的含碳(諸如有機)材料可不干擾基板之進一步處理，或可在下一個處理步驟或多個步驟期間移除。

在一些實施例中，在約200℃至約500℃之溫度下加熱基板。在一些實施例中，在約200℃至約400℃、或約200℃至約350℃、或約200℃至約300℃、或約200℃至約250℃的溫度下加熱基板。在一些實施例中，在約250℃至約500℃、或約300℃至約500℃、或約350℃至約500℃、或約400℃至約500℃的溫度下加熱基板。在一些實施例中，在約250℃至約450℃、或約300℃至約400℃、或約350℃至約400℃的溫度下加熱基板。在一些實施例中，在約325℃或約375℃的溫度下加熱基板。

選擇性地移除含碳(諸如有機)材料之時間可視移除含碳材料之速率及含碳材料之厚度而定。因此，加熱持續時間可基於含碳(諸如有機)材料之厚度及自第一區域移除含碳材料之速率來選擇。移除速率可視例如含碳材料之組成及加熱溫度而定。

在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之移除速率可為1nm min^-1至9nm min^-1、或1nm min^-1至8nm min^-1、或1nm min^-1至6nm min^-1、或1nm min^-1至5nm min^-1、或1nm min^-1至3nm min^-1。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之移除速率可為2nm min^-1至9nm min^-1、或3nm min^-1至9nm min^-1、或4nm min^-1至9nm min^-1、或6nm min^-1至9nm min^-1、或3nm min^-1至6nm min^-1。移除速率在某些條件下以及對於一些含碳(諸如有機)材料而言可高於9nm min^-1。

因此，針對10nm的層，加熱的持續時間可為例如約1分鐘至約15分鐘，且針對50nm的層，加熱的持續時間可為例如約5分鐘至約50分鐘，且針對100nm的層，加熱的持續時間可為例如約10分鐘至約150分鐘。

在一些實施例中，方法進一步包含在處理(例如加熱)基板之前在基板上方形成含碳(諸如有機)材料。含碳(諸如有機)材料可形成於包含第一區域及第二區域的基板上，隨後立即經由加熱從基板選擇性地移除含碳(諸如有機)材料。或者，含碳(諸如有機)材料可早在經由加熱選擇性移除含碳(諸如有機)材料之前就形成於基板上。在基板上形成含碳(諸如有機)材料可與選擇性移除含碳(諸如有機)材料在相同空間(諸如反應室)中執行。或者，可在不同空間中執行含碳材料的形成及含碳材料的選擇性地移除。在一些實施例中，可在一群集工具中執行含碳(諸如有機)材料的形成及含碳材料的選擇性移除。在一些實施例中，可在不同工具中執行含碳(諸如有機)材料的形成及含碳材料的選擇性移除。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料係藉由旋塗、浸塗、分子層沉積、化學氣相沉積或原子層沉積形成於基板上方。

在一些實施例中，藉由氣相沉積製程在基板上方形成含碳(諸如有機)層。在一些實施例中，用於沉積含碳材料之氣相沉積製程為熱製程。在一些實施例中，用於沉積含碳材料之氣相沉積製程為無電漿製程。在一些實施例中，藉由氣相沉積形成的含碳(諸如有機)材料包含聚合物。在一些實施例中，有機材料為包含聚醯胺或聚醯亞胺、基本上由其組成或由其組成。經沉積聚合物之其他實施例包括二聚體、三聚體、聚氨酯(polyurethanes)、聚硫脲(polythioureas)、聚噻吩(polythiophene)、聚酯、聚亞胺、上述材料之其他聚合形式或混合物。

聚合物之循環沉積製程可產生高生長速率且因此非常適合沉積含碳(諸如有機)材料。一種用於在包含第一區域及第二區域的基板上沉積含碳(諸如有機)材料之程序可包含一或多個沉積循環，其包含使基板與第一含碳(諸如有機)前驅物接觸，及使基板與第二含碳(諸如有機)前驅物接觸。第一及第二含碳前驅物可處於氣相。換言之，含碳(諸如有機)材料之沉積可為氣相沉積製程。使基板與第一及第二含碳前驅物接觸會在基板上形成含碳材料。在一些實施例中，製程可進一步包含重複接觸步驟，直至達成合意厚度之層。在不限制本揭示至任何特定理論下，含碳(諸如有機)材料可在材料僅沉積於基板上少許奈米時即形成一層。然而，當繼續沉積時，含碳材料可開始積聚以在基板上形成較厚的層。

用於沉積含碳(諸如有機)材料之氣相沉積製程可為循環製程。在一些實施例中，用於沉積含碳材料之循環氣相沉積製程包含以交替及依序方式將至少兩種含碳(諸如，有機)前驅物供應至反應室中。含碳前驅物在本文中意指用於形成含碳材料之前驅物，且詞不意欲限制前驅物本身之結構。

在一些實施例中，用於沉積含碳(諸如有機)之氣相沉積製程為ALD製程。因此，在一些實施例中，藉由在反應室中交替且依序地提供第一含碳前驅物及第二含碳前驅物來沉積含碳(諸如有機)材料。ALD型製程係基於前驅物及/或反應物之受控(通常自限制)之表面反應。藉由將前驅物交替且循序地饋入反應室中來避免氣相反應。例如藉由在前驅物脈衝之間從反應室移除過量的前驅物及/或前驅物副產物，使氣相前驅物在反應室中彼此分開。此可藉由抽真空步驟及/或非活性氣體脈衝或吹掃來實現。在一些實施例中，使基板與 吹掃氣體(諸如非活性氣體)接觸。例如，可在前驅物脈衝之間將基板與吹掃氣體接觸以移除過量的前驅物及反應副產物。在一些實施例中，各反應為自限性且實現單層又單層的生長。這些可稱為「真實ALD」反應。在一些此類實施例中，第一前驅物可以自限方式吸附在基板表面上。第二前驅物或反應物，及可選的進一步的反應物或前驅物將繼而與已吸附之第一前驅物反應，以於基板上形成單層的目標化合物。

在一些實施例中，用於沉積含碳(諸如有機)材料之氣相沉積製程為CVD製程。CVD型製程通常涉及兩種或多於兩種前驅物或反應物之間的氣相反應。前驅物或反應物可同時提供至反應室或基板，或以部分或完全分離之脈衝。可加熱基板及/或反應空間以促進氣態前驅物之間的反應。在一些實施例中，提供前驅物直至沉積具有合意厚度之材料為止。因此，CVD型製程可為循環製程或非循環製程。在一些實施例中，循環CVD型製程可與多個循環一起使用以沉積具有合意厚度之材料。在循環CVD型製程中，可在不重疊或部分或完全重疊之脈衝中將諸前驅物提供至反應室。為清楚起見，當加熱基板以選擇性地移除含碳(諸如有機)材料在與沉積含碳材料相同之反應室中執行時，則用於沉積含碳材料之反應室係根據本揭示之諸如加熱站之反應空間。

術語「前驅物(precursor)」及「反應物(reactant)」可指參與製造另一化合物之化學反應的分子(包括單一元素的化合物或分子)，且術語在本揭示中可互換使用。前驅物通常含有至少部分地納入至由所討論之化學反應所得之化合物或元素中的部分。此所得化合物或元素可沉積於基板上。反應物可為未顯著地納入至所得化合物或元素中之元素或化合物。然而，在某些實施例中， 反應物亦可貢獻所得化合物或元素。

在一些實施例中，可在基板與第一含碳(諸如有機)前驅物接觸之前，使基板與第二含碳(諸如有機)前驅物接觸。各種前驅物可用於沉積含碳材料。例如，在一些實施例中，第一含碳前驅物包含具有兩個反應性基團之單體。在一些實施例中，第一含碳前驅物包含二胺及/或三胺。在一些實施例中，在基板與另一不同前驅物接觸之前，使基板與包含二胺之第一含碳前驅物接觸。在一些實施例中，第一含碳前驅物包含1,6-二胺基己烷(1,6-diamnohexane，DAH)。在一些實施例中，含碳前驅物之一為，例如，二乙烯三胺、五烷1,3,5三胺、丁烷1,2,4三胺及苯基三胺。

在一些實施例中，第二含碳前驅物包含酐。在一些實施例中，第二含碳前驅物包含二酐。在一些實施例中，第二含碳前驅物包含焦蜜石酸二酐(pyromellitic dianhydride，PMDA)。在一些實施例中，第二反應物或前驅物亦為能夠在沉積條件下與第一反應物之已吸附物種反應的含碳(諸如有機)反應物。在一些實施例中，第二含碳前驅物包含呋喃-2,5-二酮(順丁烯二酸酐)。在一些實施例中，第二含碳前驅物包含具有將與第一反應物反應之兩個反應性基團的單體。

在一些實施例中，在與第二含碳前驅物接觸之前，使基板與第一含碳前驅物接觸。因此，在一些實施例中，基板在與另一前驅物接觸之前先與胺(諸如二胺，例如1,6-二胺基己烷(DAH))接觸。然而，在一些實施例中，基板可在與第一含碳前驅物接觸之前先與第二含碳前驅物接觸。因此，在一些實施例中，基板在與另一前驅物接觸之前先與酐(諸如呋喃-2,5-二酮(順丁烯二酸酐)) 或更特定言之二酐(例如，焦蜜石酸二酐(PMDA))接觸。

在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之沉積可始於使基板與第一含碳(諸如有機)前驅物接觸，在其他實施例中，製程可始於使基板與第二含碳(諸如有機)前驅物接觸。

在一些實施例中，不同反應物可用於調整含碳(諸如有機)層特性。例如，可使用4,4'-氧二苯胺或1,4-二胺基苯替代1,6-二胺基己烷來沉積聚醯亞胺材料，以得到具更多芳族性及更高抗乾蝕刻性的更為剛性之結構。

在一些實施例中，含碳(諸如有機)前驅物不含有金屬原子。在一些實施例中，含碳(諸如有機)前驅物不含有半金屬原子。在一些實施例中，含碳(諸如有機)前驅物中之一包含金屬或半金屬原子。在一些實施例中，含碳(諸如有機)前驅物含有碳及氫及以下元素中之一或多者：N、O、S、P或鹵素，諸如Cl或F。在一些實施例中，第一含碳(諸如有機)前驅物可包含例如己二醯氯(adipoyl chloride，AC)。

沉積條件可視所選反應物而不同且可根據選擇予以最佳化。在一些實施例中，反應溫度可選自約80℃至約250℃之範圍。在一些實施例中，例如，當含碳(諸如有機)材料包含聚醯亞胺時，反應溫度可選自約170℃至約210℃之範圍。在一些實施例中，例如，當沉積之含碳(諸如有機)材料包含聚醯胺時，反應溫度可選自約80℃至約150℃之範圍。在沉積之含碳(諸如有機)材料包含聚醯亞胺之一些實施例中，反應溫度可大於約160℃、180℃、190℃、200℃或210℃。在含碳(諸如有機)材料包含聚醯胺之一些實施例中，反應溫度可大於約80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃ 或150℃。在一些實施例中，在沉積含碳(諸如有機)材料之一或多個沉積循環期間將基板保持在大於約170℃之溫度。在一些實施例中，在沉積含碳(諸如有機)材料期間反應室壓力可為約1毫托至約100托或約1毫托至約300托。

在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料包含聚醯胺。在一些實施例中，第一含碳前驅物包含有鹵素。在一些實施例中，第一含碳前驅物包含己二醯氯(AC)。在一些實施例中，第二含碳前驅物包含二胺。在一些實施例中，在沉積含碳(諸如有機)材料之一或多個沉積循環期間將基板保持在大於約80℃的溫度。

在一些實施例中，第一及/或第二抑制劑材料前驅物暴露時間為約0.01秒至約60秒、約0.05秒至約30秒、約0.1秒至約10秒或約0.2秒至約5秒。可為每個特定程序判斷最佳暴露時間。在一些實施例中，當可使用批式反應器時，可使用大於60秒之暴露時間。

可重複循環沉積，例如約10至約2,000、或約100至約2,000、或約200至約2,000、或約500至約2,000、或約1,000至約2,000次，以沉積合適的含碳(諸如有機)材料量。在一些實施例中，可重複循環沉積，例如約10至約50、或約10至約100、或約20至約500、或約10至約500、或約50至約1,000次，以沉積適當含碳(諸如有機)材料量。

接著在使基板與第二含碳(諸如有機)前驅物接觸之前，可移除過量的第一含碳(諸如有機)前驅物(及任何揮發性反應副產品)使其不與基板接觸。在循環沉積製程中，且根據基板之暴露順序，在使基板與第一含碳前驅物接觸之前，可接著移除過量的第二含碳(諸如有機)前驅物(及任何揮發性反應 副產品)使其不與基板接觸。此類移除可藉由例如吹掃、泵吸、移動基板離開於其中暴露於第一反應物之腔室或區域或上述組合來完成。在一些實施例中，第一前驅物移除時間，例如吹掃時間，為約0.01秒至約60秒、約0.05秒至約30秒、約0.1秒至約10秒或約0.2秒至約5秒。在一些實施例中，當可使用批式反應器時，可使用大於60秒之移除時間。

在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料沉積可包括在包含第一區域及第二區域的基板上沉積聚醯胺。在一些實施例中，沉積聚醯胺製程包含氣相沉積製程。在一些實施例中，沉積聚醯胺包含分子層沉積(MLD)製程。在一些實施例中，沉積含碳(諸如有機)材料包含CVD製程。在一些實施例中，沉積層包含CVD製程。在一些實施例中，沉積含碳(諸如有機)材料包含ALD製程。在一些實施例中，沉積層包含ALD製程。

在一些實施例中，沉積含碳(諸如有機)材料，使得含碳材料實質上覆蓋基板。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料覆蓋基板。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之厚度為至少0.5nm。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之厚度為至少1nm。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之厚度為至少5nm。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之厚度為至少10nm。在一些實施例中，含碳(諸如有機)材料之厚度為至少50nm。

在一些實施例中，含碳(諸如有機層)係藉由旋塗沉積於包含第一區域及第二區域的基板上。在一些實施例中，含碳(諸如有機層)係藉由浸塗沉積於包含第一區域及第二區域的基板上。在一些實施例中，藉由旋塗沉積於基板上的含碳(諸如有機的層)係PMMA(聚(甲基丙烯酸甲酯))。

在一些實施例中，方法進一步包含在加熱基板之後相對於第二區域將目標材料選擇性地沉積於第一區域上方。在此等實施例中，方法可包含在包含第一區域及第二區域的基板上形成含碳(諸如有機)材料。替代地，形成含碳(諸如有機)材料可不存在於根據本發明的方法中。

目標材料可在經由加熱自基板選擇性地移除含碳(諸如有機)材料之後直接選擇性地沉積於第一區域上。或者，可在經由加熱選擇性移除含碳(諸如有機)材料之後一段時間才將目標材料沉積於第一區域上。可在與選擇性移除目標材料相同空間中於第一區域上沉積目標材料。因此，兩個製程可在相同反應室中進行。或者，可在不同的空間或反應室中執行選擇性地移除目標材料及選擇性地沉積目標材料。在一些實施例中，可在一群集工具中執行選擇性地移除目標材料及選擇性地沉積目標材料。在一些實施例中，可在不同工具中執行選擇性地移除目標材料及選擇性地沉積目標材料。

沉積於第一區域上之目標材料可為用於半導體裝置製造技術中之任何合適的材料。根據本揭示之目標材料層可因此包括各種材料。在一些實施例中，目標材料為包含介電材料、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，介電材料包括低k材料。在一些實施例中，介電材料包括高k材料。在一些實施例中，目標材料為包含金屬氧化物、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含氧化鋁(諸如Al₂O₃)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含氧化鋯(諸如ZrO₂)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含氧化鈦(諸如TiO₂)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含金屬氮化物、基本上由其組成或由 其組成。在一些實施例中，目標材料為包含氮化鈦(諸如TiN)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含金屬碳化物、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含金屬硼化物、基本上由其組成或由其組成。

在一些實施例中，目標材料包括矽。在一些實施例中，目標材料為包含氧化矽(諸如SiO₂)、基本上由其組成或由其組成。含矽目標材料可實質上僅包含諸如SiO₂之氧化矽。含矽材料可包含硼摻雜氧化矽、磷摻雜氧化矽、矽、多晶矽、碳化矽及氮化矽。

在一些實施例中，目標材料為包含金屬、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含金屬材料、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含元素金屬、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，目標材料為包含金屬合金、基本上由其組成或由其組成。由於第一區域可包含金屬、金屬材料或介電材料，因此目標材料之選擇性沉積可為金屬上金屬(MoM)選擇性沉積、金屬上介電質選擇性沉積(DoM)、介電質上金屬(MoD)選擇性沉積或介電質上介電質選擇性沉積(DoD)中之任一者。

在一些實施例中，藉由氣相沉積製程沉積目標材料。目標材料之氣相沉積製程可為循環製程。在一些實施例中，藉由化學氣相沉積或原子層沉積將目標材料沉積於第一區域上。在一些實施例中，藉由在反應室中交替且依序地提供第一材料前驅物及第二材料前驅物來沉積目標材料。在一些實施例中，用於沉積目標材料之氣相沉積製程可係熱製程。在一些實施例中，用於沉積目標材料之氣相沉積製程為無電漿製程。如熟悉本技藝者所熟知，前驅物及沉積條件根據 所關注之目標材料大幅變化。

在本揭示中，靶材料之沉積為選擇性的。因此，所沉積之目標材料係相對於第二區域選擇性地沉積於第一區域上。選擇性可為完全或部分。可以藉由[(沉積區域上之沉積)-(抑制材料上之沉積)]/(沉積區域上之沉積)所算出的百分比給出選擇性。可以各種方式之任一者測量沉積。在一些實施例中，可以沉積材料之厚度的測量值形式給出沉積。在一些實施例中，可以沉積材料之量的測量值形式給出沉積。

在一些實施例中，選擇性為大於約20%、大於約50%、大於約75%、大於約85%、大於約90%、大於約93%、大於約95%、大於約98%、大於約99%或甚至大於約99.5%。在本文所描述之實施例中，選擇性可隨沉積之持續時間或厚度而變化。

可沉積目標材料以形成一層。目標材料可為半導體裝置之功能層。在一些實施例中，已沉積的目標材料為犧牲層。在一些實施例中，已沉積的目標材料為蝕刻止停層。蝕刻止停層可包含氧化鋁。

在沉積目標材料之後，可實質上完全或完全移除含碳(諸如有機)材料。或者，可在移除含碳(諸如有機)材料之前將額外層選擇性地沉積在目標材料上。在一些實施例中，剩餘的含碳(諸如有機)材料可留在基板上。因此，含碳(諸如有機)材料可形成最終裝置的一部分。此外，在一些實施例中，可稍後才移除含碳(諸如有機層)，且可例如在第二區域上充當保護層，直至執行一預定的進一步處理步驟為止。

在一些實施例中，可在前述製程之前、之後或之間實行額外處理 (比如，熱或化學處理)。例如，處理可修飾在製程之不同階段經暴露之表面或移除表面的部分。在一些實施例中，可在根據本揭示之方法之前或在其開始時預處理或清潔基板。在一些實施例中，可在根據本揭示之方法之前或在其開始時使基板經歷電漿清潔製程。在一些實施例中，可在根據本揭示之方法之前或在其開始時使基板表面暴露於氫電漿、自由基或原子物種中。在一些實施例中，預處理或清潔製程可在與主製程相同空間中進行。然而，在一些實施例中，預處理或清潔製程可在另外的空間(其可為一反應室)中進行。

在一態樣中，揭示一種經組態及配置以選擇性地從基板移除含碳(諸如有機)材料的系統。系統包含經組態以固持基板之加熱站，其中基板具有第一區域及第二區域，且其中第一區域及第二區域係以含碳(諸如有機)材料覆蓋。系統進一步包括一加熱配置，其經組態且配置成用以加熱基板以用於從基板移除含碳(諸如有機)材料，以及一控制器，其與加熱配置通訊。控制器經編程以令系統加熱加熱站中之基板以從基板移除含碳(諸如有機)材料，及在基板加熱期間控制加熱站之條件，使得移除第一區域上的含碳(諸如有機)材料之第一速率大於移除第二區域上的含碳(諸如有機)材料之第二速率。在一些實施例中，控制器經編程以令系統執行根據本揭示的方法。在一些實施例中，系統為氣相沉積總成之一部分。例如，系統可為群集工具的一部分。氣相沉積總成可組態及配置成根據本揭示在一基板上形成含碳(諸如有機)材料。在此等實施例中，氣相沉積總成可包含用於在基板上形成含碳(諸如有機)材料之含碳(諸如有機)前驅物之必要源容器，以及存在於此類氣相沉積總成中之其他特徵。在一些實施例中，加熱站為負載鎖室。除了在基板上形成含碳(諸如有機材料)材料外或取而 代之地，氣相沉積總成可經組態及配置以根據本揭示將目標材料沉積於基板上。在此等實施例中，氣相沉積總成可包含用於將目標材料沉積於基板上之材料前驅物的必要源容器，及存在於此氣相沉積總成中之其他特徵。

本文所揭示之實施例為選擇性形成含碳(諸如有機)膜之選擇性沉積提供穩健的替代方法。藉由選擇性移除本文中所揭示之含碳材料而形成經圖案化之含碳(諸如有機)膜，可達成諸多優點。例如，如本文中所教示之選擇性移除可達成最初由許多技術(包括毯覆沉積技術、非選擇性形成含碳膜、不完美選擇性氣相沉積、旋塗沉積、浸塗等)所形成之含碳膜的選擇性形成。這使得使用各種前驅物及在比選擇性沉積較不嚴格之條件下選擇性形成不同材料的含碳(諸如有機)膜變得可能。在含碳膜下方圖案化結構的一區域的催化活性可為移除含碳膜材料提供選擇性，藉此根據本文中所揭露的原則和優點形成圖案化的含碳膜。含碳(諸如有機)材料的選擇性移除可有利地利用在形成含碳膜之前已存在於結構中之不同區域的不同行為。

圖1A為方法100之製程流程圖，其包括以根據一實施例的含碳材料之選擇性移除來形成圖案化含碳(諸如有機)膜。在某些應用中，方法100可為半導體製造製程的一部分。方法100可在一或多個反應空間(即反應室)中進行。例如，方法100可使用圖4之系統來執行。方法100可包括其他操作。方法100可輕易擴展至更複雜的製程。

在區塊102，於區塊102處提供具有圖案化結構及在圖案化結構上方的含碳(諸如有機)膜之基板。圖案化結構之實例示於圖2A及圖3A中。經圖案化結構包括第一區域中之第一材料及第二區域中之第二材料。

第一材料包含可在下文描述之區塊106的條件下活化移除劑的催化材料。催化材料可為貴金屬。舉例而言，催化材料可為鉑。催化材料可包含金屬氧化物。催化材料可包含煤煙燃燒催化劑，諸如作為煤煙燃燒催化劑之氧化物。用於氧化之氧化物催化劑之實例包括V₂O₅、氧化鐵、鈷銅氧化物、氧化鉬、氧化鎢、類似物及其他混合及/或摻雜氧化物。催化材料可包含CeO₂。在一些實施例中，金屬及非金屬區域之圖案可選擇性地於金屬上方設置有催化材料，例如，藉由電鍍、化學鍍、選擇性沉積等。

第二材料具有與催化材料不同之化學成分。相對於移除劑，第二材料可比催化材料較少催化性。第二材料可為非催化性的。第二材料包含矽。在一些實例中，第二材料可為氧化矽。

第一區域及第二區域可配置成任何合適的圖案。例如，第一區域和第二區域可為交替的列，在平面圖中一個區域可包圍另一個區域等。圖案化結構可設置在任何合適的基板上。基板可為半導體基板，諸如矽基板。基板(substrate)一詞可指可用以形成或在其上可形成裝置、電路、材料或材料層之任何(多個)下層材料。基板可包括主體材料，諸如矽(例如單晶矽)、其他IV族材料(諸如鍺)或其他半導體材料(諸如II-VI族或III-V族半導體材料)。基板可包括上覆於主體材料上的一或多個層。基板可包括形成在基板的一層的至少一部分內或上之各種特徵，諸如間隙，包括在升高部分之間的凹部、線、溝槽或空間，諸如鰭片，及類似者。基板可包括氮化物，例如TiN、氧化物、隔熱材料、介電材料、導電材料、金屬，諸如鎢、釕、鉬、鈷、鋁或銅或金屬材料、結晶材料、磊晶、異質磊晶及/或單晶材料。在本揭示之一些實施例中，基板包含 矽。在一些實施例中，基板為包含玻璃、基本上由其組成或由其組成。除矽外，基板可包含其他材料，如上文所描述。其他材料可形成層。基板可為圖案化的。圖案化基板可以包括如下基板：其可以包含經形成至基板表面之中或之上的半導體裝置結構之基板，例如，圖案化基板可包含部分製造的半導體裝置結構(諸如，例如電晶體及/或記憶體元件)。

含碳膜，諸如有機膜，係在圖案化結構上方。含碳膜可藉由毯覆沉積而形成在圖案化結構上方。含碳(諸如有機)膜可藉由部分選擇性沉積於圖案化結構上方而形成。含碳(諸如有機)膜可藉任何合適的製程形成，諸如分子層沉積(MLD)、化學氣相沉積(CVD)、旋塗、浸塗、蒸發、濺鍍、經過濾陰極電弧沉積方法等。含碳膜形成在第一區域及第二區域兩者上方。在一些實施例中，含碳(諸如有機)膜為連續的且覆蓋第一區域及第二區域兩者。在一些這樣的實施例中，含碳(諸如有機)膜可為在第一區域及第二區域上具有相對均一厚度的毯覆層。在含碳材料實質上完全覆蓋第一區域及第二區域的實施例中，第一區域及/或第二區域上可存在未被含碳材料覆蓋的區域，但些非覆蓋區域不妨礙根據本發明的方法的性能。

含碳膜可包括任何適當材料，移除劑可擴散通過其以被下層的移除增進(諸如催化)材料活化，以移除含碳膜的材料。在一些實施例中，含碳膜為有機膜且包含聚合物。在一些實施例中，經沉積的聚合物係聚醯亞胺。在一些實施例中，所沉積之聚合物為聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)。其他聚合物可沉積於圖案化結構上方。經沉積的聚合物之其他實施例包括聚酰胺、聚脲、聚氨酯、聚硫脲、聚酯、聚亞胺、上述材料之其他聚合形式或混合物。在一個實例中， 可藉由2019年7月9日發出的美國專利第10,343,186號中所述之方法來氣相沉積聚醯胺，其整個公開內容以參考方式就所有目的合併於此。例如，DAH及PMDA可在約170℃交替地暴露於基板。在一些實施例中，含碳膜為含元素碳膜。例如，含元素碳膜可包含至少60原子%、至少80原子%、至少90原子%、至少95原子%或至少99原子%碳。含碳膜可包含元素碳。含碳膜可基本上由元素碳組成或由元素碳組成。含碳膜可包含非晶碳。含碳膜可基本上由非晶碳組成或由非晶碳組成。含碳膜可包含石墨或類石墨碳。含碳膜可基本上由石墨或石墨樣碳組成或由其組成。含碳膜可包含類鑽石碳。含碳膜可基本上由類鑽石碳組成或由其組成。在不限制本揭示於任何特定理論下，元素碳藉由可缺乏官能基且因此可作為區域選擇性沉積之良好的鈍化層。在一些實施例中，含元素碳材料可摻雜有另一元素，例如以影響其反應性或將摻雜劑引入至目標層中。因此，各種含碳材料，包括含元素碳材料，可用於根據本發明的方法中。

在一些實施例中，含碳膜為有機膜且包含至可由處理製程轉化或聚合化之聚合物膜的前驅物材料。舉例而言，如此沉積之有機膜可包含聚醯胺酸。在一些實施例中，聚醯胺酸係轉化成聚醯亞胺。聚醯胺酸為常見的聚醯亞胺前驅物，其可經環化或經滅化以形成聚醯亞胺。聚醯胺酸可在各種技術中轉化為聚醯亞胺，包括退火、電漿(例如，使用惰性或稀有氣體)、化學處理(例如，使用酐)、UV處理及其他後沉積處理。

含碳膜(諸如有機膜)包含材料且具有適合允許移除劑擴散通過含碳(諸如有機膜)至圖案化結構之厚度。具有與微電子製造處理相關的任何厚度之含碳膜可適於移除劑擴散通過含碳膜至圖案化結構。針對較厚的含碳層，移 除可能需要較長的時間。含碳膜(諸如有機膜)可具有例如介於約幾奈米至約10微米範圍的厚度。舉例而言，含碳(諸如有機)膜可具有介於約0.5nm至約1000nm、約1nm至約500nm、約2nm至約300nm、約2.5nm至約200nm、約3nm至約100nm或約5nm至約50nm範圍之厚度。在一些實施例中，厚度可小於約500nm、小於約250nm、小於約100nm、小於約50nm、小於約25nm、小於約15nm、小於約10nm、小於約7nm、小於約5nm、小於約3nm、或小於約2nm，同時在其他實施例中，厚度可大於約50nm、大於約100nm、大於約200nm、大於約500nm、大於約750nm、或大於約1000nm。在一些實例中，含碳(諸如有機)膜可係超過2微米、超過5微米、超過7.5微米或超過10微米厚。含碳(諸如有機)膜可為例如PMMA或聚醯亞胺。在實驗中，穿過具有範圍從約40nm至約130nm之厚度的聚合物之O₂擴散對於選擇性地移除聚合物材料作用良好。當然，熟習此項技術者將瞭解，允許擴散及催化活化之厚度將視所選的移除劑、含碳(諸如有機)膜中之交聯密度及交聯程度、選擇性地移除操作之溫度及壓力等而定。

在一些實施例中，在區塊106處，將含碳(諸如有機)膜暴露於移除劑以選擇性地移除有機膜的材料。在一些實施例中，在與將含碳膜沉積在圖案化結構上不同的反應空間中將含碳(諸如有機)膜暴露於移除劑中。在一些其他應用中，在與將含碳膜沉積在圖案化結構上相同的反應空間中將含碳(諸如有機)膜暴露於移除劑中。

反應物可為氣相反應物。反應物可為O₂。反應物可為另一適宜的氧源，其可擴散通過聚合物層且由催化材料活化。其他不經催化則反應不足且可 用於選擇性有機材料移除的氧源之實例包括N₂O及H₂O。在一些實施例中，反應物可包含氧但不含金屬。反應物可為H₂。反應物可為可由催化材料活化之另一合適的氫源。在一些實施例中，反應物可包含氫但不包含金屬，或反應物可包含氫及氧但不包含金屬。然而，在一些實施例中，反應物可包含氫及半金屬，諸如As，但非Si或Ge，或反應物可包含氫及非金屬，諸如P。反應物可為過氧化氫(H₂O₂)。反應物可為聯胺(N₂H₄)或其衍生物。例如，反應物可包含NH₃、NR₃-xH_x、PH₃或AsH₃。

將含碳(諸如有機)膜暴露於移除劑中可導致移除劑通過含碳膜擴散至圖案化結構。圖案化結構之化學成分不同的不同區域對移除劑之反應會有所不同。例如，圖案化結構的一個區域可催化活化移除劑，使得相較於圖案化結構之另一區域上方的材料以更大的速率移除含碳(諸如有機)層的材料。因此，區塊106可實施持續一段時間，持續時間使一區域上方之所有含碳(諸如有機)膜的材料都被移除，同時將一些含碳材料留在另一區域上方，在一些實施例中，覆蓋另一區域之一連續層，藉此選擇性移除含碳層的材料。本文提供使含碳膜暴露至反應物以選擇性移除之特定實例的更多細節。

移除之選擇性可以藉由[(在第一區域上方之移除)-(在第二區域上方之移除)]/(在第一區域上方之移除)所計算的百分比形式給出。因此，若不自第二區域移除材料，則移除將為100%選擇性。若第二區域上方之移除為第一區域上方之移除的20%，則移除將為80%選擇性。移除可以各種方式之任一者測量。在一些實施例中，移除可以被移除材料之厚度的測量值形式給出。在一些實施例中，移除可以被移除材料之量的測量值形式給出。在一些實施例中，移 除可以隨時間推移厚度移除速率(例如，nm/min、埃/秒等)的形式給出。

含碳材料(諸如聚合物材料)的移除速率可視多種參數而定，諸如催化材料、結構類型(諸如聚合物類型)及厚度、加熱溫度及外界環境，以及退火溫度及退火外界環境之一或多者。在一些實施例中，在周圍(ambient)外界環境下，鉑為一高效催化劑。作為一個實例，在250℃，退火4小時之後，115nm的聚醯亞胺可以0.62nm/min的移除速率幾乎完全被移除，而原生SiO₂上之聚醯亞胺的移除速率約比鉑上的低11倍。作為另一實例，在300℃，在10分鐘內，約100nm的聚醯亞胺幾乎完全被移除，其中在鉑上聚醯亞胺的移除率係約8.5nm/min，而在原生SiO₂上的聚醯亞胺移除率則低約15倍。作為一更實例，在200℃下，對於PMMA，鉑上之移除速率約為9.6nm/min，比在原生SiO₂上的大上36倍。

通常期望第一區域上方之移除含碳膜(諸如有機膜)之材料的速率至少為第二區域上方移除含碳膜之材料的速率的2倍。第一區域上方之移除含碳(諸如有機)膜的材料之速率可為第二區域上方之移除含碳膜的材料之速率的約1.25至約100、約1.5至約50、約2至約36或約3至約25倍。在一些其他實施例中，第一區域上方之含碳膜材料的移除速率可以係在比第二區域上方之含碳膜材料的移除速率高約1.25倍或以上、約1.5倍或以上、約2倍或以上、約3倍或以上、約5倍或以上、約10倍或以上、約25倍或以上、約50倍或以上的範圍內的速率。移除速率之相對性可充分地高，使材料保持在第二區域上，同時從第一區域完全加以移除。較快的移除可有較高的比率。

使含碳(諸如有機)膜暴露至移除劑可引起熱移除反應。熱移除 反應可包括退火。過低的退火溫度可能阻礙及/或防止含碳(諸如有機膜)之材料的選擇性移除，同時過度加熱可能導致在無催化材料之第二區域上方過快的移除。充分高的退火溫度可提供圖案化結構之催化材料上方含碳材料之有利的選擇性移除。熱移除反應可處於等於或超過約200℃且等於或小於約500℃及特定地介於約200℃與300℃之間的基板溫度。退火溫度之上限可基於在非催化或較少催化材料之區域上聚合物移除可耐受之最大溫度。在周圍外界環境下，對於PMMA，退火的可以在約200℃至約250℃的範圍。在周圍外界環境下，對於聚醯亞胺，退火可以在約250℃至約300℃的範圍。在一些實施例中，在上述溫度範圍內較高的退火溫度可為較佳的。

圖1B為方法110之製程流程圖，其包括根據一實施例以含碳(諸如有機)材料之選擇性移除來形成圖案化含碳膜(諸如有機膜)。在某些應用中，方法110可為半導體製程的一部分。方法110可在一或多個反應空間中進行。例如，方法110的至少一部分可使用圖4的系統來執行。詳言之，含碳材料(諸如有機材料)之選擇性移除可使用圖4之系統執行。根據某些應用，含碳材料(諸如有機材料)的選擇性移除可在反應空間中進行，且一或多個其他操作可在一或多個其他反應空間中進行。方法110可包括其他操作。方法110之部分或所有操作可重複，但不必在每次重複時以圖示序列或相同序列來執行。方法110可輕易地擴展至更複雜的製程。

在區塊112，接收具有圖案化結構之基板。圖案化結構之實例示於圖2A及圖3A中。圖案化結構可包括本文中所揭露之圖案化結構的任何合適特徵。

在區塊114，將含碳(諸如有機)膜形成於圖案化結構上方。含碳(諸如有機)膜可係本文中所揭露的含碳膜中之任一者。含碳膜可藉由本文所揭示之任何合適技術形成。在區塊114之後，可形成在圖1A之區塊102處所提供之結構。

在區塊106，將含碳(諸如有機)膜暴露至移除劑以選擇性地移除含碳膜的材料。

在一些應用中，合意的含碳(諸如有機)層可能太厚，以致於移除劑無法擴散通過。在此等應用中，可交替且依序地進行形成含碳(諸如有機)層及使含碳層暴露至移除劑以選擇性地移除來形成合意的含碳層。循環製程允許形成較薄的毯覆層，其允許在每一循環中移除層擴散到下層的圖案之催化材料，同時重複循環允許含碳(諸如有機)材料的厚度在圖案的非催化材料上累積。

在區塊118，材料可沉積於在區塊106處移除掉含碳(諸如有機)膜之區域的上方。在區塊106處之選擇性移除可使經圖案化結構之一表面暴露出來。隨後沉積的材料可沉積於圖案化結構之暴露表面上。在區塊118處之沉積可為的選擇性沉積，其發生在圖案化結構之暴露表面上，且不顯著地發生在含碳(諸如有機)膜上方。在不理想選擇性之程度下，清理各向同性蝕刻可移除在第二區域中之含碳鈍化層上方之任何材料，同時保留催化材料上方之第一區域中的一些沉積材料，或移除犧牲鈍化材料可底切或移除第二區域中之任何非所需的沉積。區塊118處之沉積可為金屬沉積。

金屬沉積製程可涉及在前驅物暴露之前及/或之後脈衝一反應物(諸如O₂)，其中脈衝反應物會造成金屬材料上之含碳(諸如有機)材料的催 化移除。因此，選擇性含碳(諸如有機)膜移除及沉積可結合於單一腔室及製程中，且可交替或以其他方式循環以選擇性地移除第一區域中之含碳(諸如有機)膜並在第一區域中選擇性地沉積金屬，而無須任何額外的圖案化步驟。選擇性沉積可為用於金屬材料，諸如藉由氣相沉積之元素金屬選擇性沉積或金屬化合物沉積，諸如藉由交替暴露至兩或更多個在含碳(諸如有機)鈍化層上方相對惰性的沉積反應物。在其他實施例中，相對於剩餘在第二區域上方的含碳(諸如有機)膜在第一區域上方之選擇性沉積可施加液體前驅物至基板。

圖2A至圖2D為對應至圖1A及/或圖1B之方法操作的基板上之示範結構的截面。

圖2A為繪示圖案化結構202之截面圖。圖案化結構202可直接位在基板上方。替代地，基板與圖案化結構202之間可存在一或多個中介層。基板可係半導體基板。圖案化結構202包括第一區域204及第二區域206。

在第一區域204中，圖案化結構202包含催化材料。催化材料可為能夠活化在方法100之區塊106處所提供之移除劑的任何合適材料。催化材料可為來自先前處理操作的材料。催化材料可為本文中所揭露之任何合適的催化材料，諸如參考圖1A所討論的催化材料中之任一者。在某些實例中，催化材料可添加至來自先前處理操作的非催化活性材料。例如，可將貴金屬沉積於銅表面上。此類沉積可藉由電極沉積、無電沉積或藉由電解置換反應來進行。此等沉積方法的性質為高度選擇性且可避免沉積於圖案化結構202之第二區域206上，諸如無機介電質(例如，SiO₂)或半導體(例如，Si)。

提供催化表面的範例配方包括：藉由EBE製備之Pt，其厚度範圍 介於約40nm至約70nm；在400℃藉由1000個循環之ALD形成Ru，且各循環包括0.5秒的Ru(Cp)₂暴露、接著為0.5秒的N₂吹掃、接著為0.2秒的空氣暴露、接著為0.5秒的N₂吹掃，其中Ru厚度為約50nm；及在250℃藉由1500循環的ALD形成之CeO₂，其中各循環包括1秒的Ce(thd)₄暴露、接著為1.5秒的N₂吹掃、接著為2.5秒的O₃暴露、接著為1.5秒的N₂吹掃，其中CeO₂厚度為約39nm。熟習此項技術者將瞭解條件及厚度可不同於前述實例。

在第二區域206中，圖案化結構202包含與第一區域204之催化材料化學上不同的第二材料。第二材料可係非催化的或比在方法100之區塊106處提供的移除劑的催化材料更少的催化性。第二材料可包含矽。在一些實例中，第二材料可包含氧化矽。進行本文所述之實驗以比較第二區域206中矽上方之原生氧化物與在第一區域204中之催化材料(諸如Pt、Ru或CeO₂)的反應。

圖2B為繪示圖案化結構上方之含碳(諸如有機)膜208的截面圖。有機膜208可在方法110之區塊114處形成。圖2B顯示在選擇性移除含碳(諸如有機)材料之前，可在反應空間中提供之圖案化結構上的含碳(諸如有機)膜之實例。含碳膜(諸如有機膜)可具有在方法100之區塊106處所提供之移除劑可擴散通過到在經圖案化結構之第一區域204中的催化表面之任何合適厚度。含碳(諸如有機)膜可為本文中所揭露之任何合適的含碳膜，諸如參考圖1A所論述之任何有機膜。

圖2C為繪示在選擇性移除含碳層之材料後之圖案化結構上方之圖案化含碳(諸如有機)膜210的截面圖。含碳(諸如有機)膜208可暴露於反應物，其係由圖案化結構之第一區域204的催化材料催化活化。此可自圖2B中 所示之含碳膜208形成圖2C中所示之圖案化含碳膜210。如圖2C中所繪示，第一區域204上方的含碳膜之材料被完全移除，留下在第一區域204中暴露之經圖案化結構的表面。在一些實施例中，圖案化含碳(諸如有機)膜210在第二區域上方可具有與選擇性移除含碳材料之前實質上相同的厚度。在一些實施例中，在選擇性移除含碳材料期間可移除圖2B之含碳膜208的一些含碳材料，使得在圖2C中之第二區域206上之經圖案化含碳膜210的厚度小於在選擇性移除之前圖2B之含碳膜208的厚度。

圖2D係繪示，相對於第二區域206上方殘留之含碳材料210，在選擇性移除含碳(諸如有機)層材料之後在經圖案化結構之經暴露的第一區域204上方選擇性形成之材料212的截面圖。選擇性地形成之材料212可在方法110之區塊118處形成。材料212可包括金屬。作為一個實例，材料212可包含銥。材料212可為含有金屬的化合物，諸如金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物等。材料212可為金屬以外的材料。在某些實施例中，可在與選擇性移除含碳(諸如有機)材料相同之反應室中沉積材料212。替代地，不同反應室可用於選擇性移除含碳材料及隨後的金屬沉積。

圖3A至3C為對應於圖1A及/或1B之方法操作的截面，其用於示範圖案化結構、聚合物膜及移除劑。在此實例中，圖案化結構包含鉑及二氧化矽之圖案化結構、聚醯亞胺膜及作為移除劑之O₂。

圖3A為繪示圖案化結構302之截面圖。所繪示之圖案化結構包括第一區域304中之鉑及第二區域306中之二氧化矽。

圖3B為繪示在圖案化結構上方之聚醯亞胺膜308的截面圖。聚 醯亞胺膜308可例如藉由分子層沉積(MLD)形成在例如原生氧終止之圖案化結構302上。

在選擇性移除含碳物(諸如有機材料)中，提供O₂作為移除劑。O₂擴散通過圖3C之聚醯亞胺膜308。在第一區域304中之催化表面處，O₂分子藉由在反應空間條件下(例如，在區塊106中之基板溫度)解離成原子氧來活化。原子氧與聚醯亞胺膜308反應，以將聚醯亞胺膜308之材料移除至小分子中，諸如水及碳氧化物。這以大於第二區域306上方之速率選擇性地移除圖案化結構之第一區域304上方的聚醯亞胺膜308之材料。選擇性移除可涉及在周圍外界環境下相對高的退火。

圖3C為繪示在選擇性移除聚醯亞胺膜之材料後之圖案化結構上方之圖案化聚醯亞胺膜310的截面圖。如所繪示，移除在圖案化結構的第一區域304上方的聚醯亞胺材料。選擇性移除可能導致在第二區域306上方之聚醯亞胺材料的厚度稍許減小。此稍許的減少可歸因於緻密化、非活化O₂之燃燒的較低速率及/或原子氧自第一區域304擴散至第二區域306。

在選擇性地移除聚合物膜之材料之後，可進行金屬材料之選擇性沉積。金屬材料可包含貴金屬。金屬材料可藉由ALD選擇性地沉積。金屬材料可藉由任何其他合適的製程來沉積。

金屬沉積亦可涉及反應物(諸如，O₂)於金屬性表面上之催化解離。使用適當選擇的相對低溫，製程可穩固並實現合意的選擇性。可應用已知基於O₂之金屬沉積製程。作為一個實例，可在225℃使用Ir(acac)₃及O₂作為前驅物，藉由ALD將Ir選擇性地沉積於Pt上。藉由選擇性移除含碳(諸如有機)材 料及後續的金屬沉積，可達成介電上介電及金屬上金屬沉積，而無須任何額外圖案化步驟。

雖然圖3A至圖3C與O₂作為催化活化之反應物相關，但可依據本文中所揭露之原則及優點使用其他移除劑。例如，H₂可用作催化活化的移除劑。在此實例中，H₂可擴散通過有機膜並解離成氫解用之原子氫，以將含碳(諸如有機)膜的材料分解成自下層催化材料解吸的較小片段。

圖4為繪示經配置以執行本文所揭示之方法的至少選擇性移除含碳(諸如有機)材料之系統400的示意性區塊圖。系統400為可執行本文所揭示之方法之至少選擇性移除含碳材料的設備之例示性實例。系統400為一種用於藉由選擇性移除含碳(諸如有機)材料來形成含碳(諸如有機)膜之設備。系統400亦可執行其他功能，諸如在選擇性移除含碳材料之前形成含碳膜及/或在選擇性移除含碳材料之後沉積金屬材料。系統400可為反應器。如所繪示，系統400包括一個或多個反應室410、控制器420、移除劑遞送系統430及沉積源440。系統400可包括比所繪示更多的元件，諸如機器人、加熱及壓力控制系統等，及/或在某些實例中之所繪示元件的子集。

每個反應室410界定一反應空間。反應室410可固持一或多個基板且提供用於本文中所揭示之處理的環境。系統400可為具有用於執行選擇性含碳(諸如有機)材料移除及沉積之不同反應室410的群集工具。或者，可使用個別的系統來執行本文中所揭示方法之各操作及/或操作的子分組。

為了進行上述程序，系統400包括經組態以令系統執行程序操作的控制器420。控制器420可稱為控制系統。如本文所用，「經組態以」係指經 配置以執行功能，而非僅能夠執行功能。例如，控制器420經編程以令系統400執行文中揭示之方法的操作。控制系統420可包含處理器422及記憶體424。控制器420可包括記憶體424中所儲存之特定指令，當由處理器422執行時，令本文中揭示之方法的部分或所有操作被執行。控制器420可包括業界中已知用於控制本文中所揭露之處理操作的任何合適組件。在某些應用中可將通用的電腦編程來用作控制器420。

控制器420可經組態以控制經由連接至沉積室410之移除劑遞送系統430供給反應物至沉積室410。例如，根據儲存在記憶體424中的特定指令，控制器420可令移除劑遞送系統430之閥打開及/或關閉，使反應物得以被提供至反應空間410。因此，控制器420可提供用於選擇性移除含碳膜(諸如有機膜)之材料的反應物。

控制器420可經組態以經由連接至沉積室410之沉積源440來控制沉積材料至一個或多個反應空間410之沉積室的供應。沉積室可與選擇性移除室相同或可為群集工具中的不同室。例如，根據儲存在記憶體424中的特定指令，控制器420可令閥打開及/或關閉，使沉積反應物得以被提供至反應空間410。因此，控制器420可在選擇性移除含碳(諸如有機)膜的材料之後提供用於沉積的反應物。沉積源440可提供用於金屬沉積之前驅物，諸如本文所述之任一金屬沉積。選擇性含碳材料移除及金屬沉積兩者可在相同反應空間410中進行或在個別的反應室中進行。在一實施例中，控制器420可控制系統400以在暴露至移除劑及沉積反應物之間循環。

控制器420可經組態以控制系統400之其他操作，諸如除其他操 作參數外，溫度、壓力及自動控制。在本文中所揭示之方法的任何操作期間，控制器可控制此等參數中之一或多者。例如，控制器420可經編程以在移除劑存在下控制退火一個或多個基板之溫度，以選擇性地移除含碳(諸如有機)材料。

已進行與本文所揭示之選擇性聚合物移除相關的測試。選擇性移除測試係對兩個個別的基板執行。第一基板包括1.5奈米(nm)厚之矽上原生二氧化矽。第二基板包括在15nm厚的矽上鈦層上之60nm厚的鉑層。藉由MLD將90nm之聚醯亞胺膜毯覆式沉積於各基板上。將聚醯亞胺膜暴露於O₂。

在170℃至300℃的不同溫度之周圍外界環境下於一烤箱中使原生二氧化矽及鉑表面上之聚醯亞胺膜退火。對於選擇性移除用的氧催化，可從環境空氣、另外的氧氣化合物來源(諸如NO或NO₂)、另外的二原子氧(O₂)源或以上之組合供應氧以供退火。實驗結果指示可達成藉由催化活化在圖案結構之某些區域上的反應劑來選擇性移除聚合物材料(諸如聚醯亞胺)。舉例而言，在約250℃及約300℃之退火溫度，達成於鉑及二氧化矽之圖案化結構上方之聚醯亞胺的合意選擇性。

在來自170℃至300℃退火溫度的實驗結果中，於170℃及200℃之退火溫度，兩個基板都未觀察到聚醯亞胺厚度的降低。對於250℃之退火溫度，選擇性地移除鉑上之聚醯亞胺。在250℃，120nm的聚醯亞胺可在4小時退火中自鉑完全移除。進一步將退火溫度增加到300℃，移除速度明顯更快。在300℃，10分鐘的退火可完全移除85nm的聚醯亞胺。在300℃，觀察到矽上之聚醯亞胺開始緩慢地被移除。

較高的退火溫度可在催化表面上方更快地移除聚合物(諸如聚醯 亞胺)的聚合物材料。例如，在300℃的退火溫度，鉑上方的聚醯亞胺移除速度比在250℃退火溫度的顯著更快。在過高的溫度，諸如超過600℃，可能會以夠高的速率移除甚至非催化材料(諸如二氧化矽)上方的含碳(例如有機)材料，致使無法可靠地控制製程以確保在第二區域上方保留一些含碳材料。

在最小退火溫度，可活化催化材料(諸如鉑)以將O₂解離成更具反應性的原子氧來移除聚合物材料(諸如聚醯亞胺)。舉例而言，介於約200℃至約250℃之間的退火溫度應為鉑開始催化解離O₂成更具反應性的原子氧以移除聚醯亞胺之點。因此，在一些實施例中，對於聚醯亞胺、空氣/O₂及Pt催化材料，大於225℃之退火溫度可相對於200℃具有優勢，且於一些實施例中，大於250℃之退火溫度可相對於200℃及/或225℃可具有優勢。氧原子可與聚醯亞胺反應以形成揮發性物種，諸如CO₂及H₂O，藉此在鉑上相對於二氧化矽上選擇性移除聚醯亞胺。

聚合物材料的選擇性移除可整合至聚合物沉積製程中，其中沉積溫度係足夠高以催化活化O₂或另一合適的移除劑以移除聚合物膜的材料。例如，在O₂暴露期間，沉積溫度高於200℃的MLD製程可選擇性地移除鉑上方的聚合物材料。或者，可使用不同催化劑來降低聚合物移除反應溫度，使得移除反應溫度適用於沉積聚合物之MLD製程。

亦在圖案化鉑/二氧化矽表面上展現類似於個別基板測試實例之選擇性。舉例而言，在具有點狀鉑面積之圖案化Pt/SiO₂結構上，展現聚醯亞胺之選擇性。在300℃退火30分鐘之後，聚醯亞胺在鉑上被移除，但留在二氧化矽上方。

使用CeO₂及釕作為催化材料進行選擇性地移除聚醯亞胺之類似測試。測試指示聚醯亞胺移除反應的催化力按以下順序增加：CeO₂<Ru<Pt。

亦針對具有在矽基板上之催化材料上的PMMA及在參照矽上方之PMMA的基板進行退火測試。這些測試表明在約300℃參照矽上的PMMA開始實質上燃燒。因此，針對PMMA、作為移除劑之空氣/O₂且催化材料係選自由Pt、Ru及CeO₂組成之群組而言，低於300℃或低於275℃的溫度可具有優勢。在測試中，PMMA比聚醯亞胺更容易移除。與聚醯亞胺測試一樣，這些測試顯示PMMA移除反應的催化力依以下順序增加：CeO₂<Ru<Pt。

本文所揭示之方法展現用於選擇性地移除催化表面上之聚合物的有效方法。於某些實施例中範圍介於約200℃至250℃之退火溫度應足以進行催化移除。退火溫度可取決於移除劑、催化材料、聚合物材料、聚合物厚度或上述任何合適組合。對於各種條件，退火溫度可為以下範圍之一：約200℃至300℃、約225℃至約275℃或約240℃至約270℃。

圖5A係根據本揭示之方法50之一實施例的製程流程圖。方法50可為半導體裝置製程的一部分。方法50可在一或多個反應空間中進行，諸如加熱站。例如，方法50可使用圖7A及/或圖7B之系統來執行。方法50可包括圖5A至圖5C中未描繪之額外操作，且方法50可延伸至更複雜的製程。

在區塊51，將包含第一區域及第二區域的基板提供到加熱站中，其中第一區域及第二區域係以含碳(諸如有機)材料覆蓋。含碳材料可為本揭示中描述的任何材料。例如，含碳材料可為有機材料，諸如旋塗於具有包含還原銅之第一區域及包含氧化矽之第二區域的基板上的PMMA。含碳材料可為旋塗在 具有包括氧化銅之第一區域的基板上之PMMA，及包含氧化矽之第二區域。含碳層之厚度在加熱之前可為例如約120nm或約210nm。

在區塊52，於反應空間中加熱基板以自第一區域移除含碳材料。加熱可例如在300℃下進行30分鐘。在包含氧化矽之第二區域上移除含碳材料之速率可為例如在0.2nm min^-1與1nm min^-1之間。在包含氧化銅之第一區域上移除含碳材料之速率可為例如約3nm min^-1、約3.5nm min^-1、約4nm min^-1或約5nm min^-1。在包含還原銅之第一區域上移除含碳材料之速率可為例如約1.5nm min^-1、約2nm min^-1、約2.5nm min^-1或約3nm min^-1。所量測的含碳層厚度之降低的速率或移除可在不同的加熱階段改變。在一些實施例中，移除速率在加熱期間可能降低。

於區塊52加熱可在各種溫度下進行，其可能影響含碳材料之移除速率。例如，含碳材料可以350℃之溫度以0.6nm min^-1之速率從包含釕之第一區域中移除，但移除速率在400℃或以上時可約4nm min^-1。作為另一實例，含碳材料可在350℃的溫度以0.4nm min^-1之速率下從包含銅之第一區域移除，但移除速率在400℃或以上時可約3.5nm min^-1。作為一進一步實例，含碳材料可在低於400℃的溫度以2nm min^-1之速率從包含鉑之第一區域移除，但移除速率在450℃下可約4nm min^-1。在全部此等實例中，包含氧化矽之第二區域上的移除速率為低上至少一1nm min^-1，例如，2.5nm min^-1。

圖5B描繪與圖5A中所呈現之類似製程，但在圖5B之實施例中，方法包含在熱處理之前於包含第一區域及第二區域的基板上方形成含碳材料之區塊53。區塊53可如本揭示中所描述般進行。

圖5C描繪與圖5A中所呈現之類似製程，但在圖5C之實施例中，方法包含在自第一區域經由熱處理移除含碳材料之後在第一區域上沉積目標材料之區塊54。區塊54可如本揭示中所述般進行。

圖6，板塊A至D，描繪根據本揭示之方法所處理之基板60的實施例之示意性剖面。板塊A例示包含第一區域61及第二區域62之基板60。第一區域61包含根據本揭示的移除增進材料。移除增進材料可為能提高含碳材料64的移除之任何適宜的材料。移除增進材料可為來自先前處理操作的材料。在一些實施例中，可添加移除增進材料至來自先前處理操作之另一材料。例如，藉由電沉積、無電沉積或電解置換反應，來增加移除增進材料。添加移除增進材料可為選擇性的。因此，第一區域及第二區域可藉由將移除增進材料選擇性添加至基板之預定區域來界定。

在圖6之實施例中，第一區域61及第二區域62定位於下層材料63上。然而，第一區域61及/或第二區域62可嵌入於下層材料63中。第一區域及第二區域中之一者或兩者可包含與下層材料63相同的材料。下層材料63可為主體材料或先前形成的功能層。主體基板與第一區域61及/或第二區域62之間可存在一或多個額外的底層。在圖6之實施例中，第一區域61及第二區域62係描繪為在相同水平。此僅例示用，且表面61、62中之一者可低於另一者。此外，一個或兩個表面可包含諸如凹部、鰭片或類似者之特徵。

在板塊B中，含碳材料64已形成於包含第一區域61及第二區域62之基板60上方。含碳材料可為本文中所揭露的任何材料，諸如聚醯亞胺或PMMA。

板塊C描繪自第一區域61選擇性地移除含碳材料64之後的基板60。含碳材料64保留在第二區域62上。雖然在板塊C中描繪之含碳材料64的厚度與板塊B中相同，但實際上，在熱處理期間剩餘含碳材料64的厚度可能減少。

板塊D描繪在已選擇性地沉積目標材料65於第一區域61上之後之基板60。含碳材料64保留在第二區域62上。所描繪之目標材料65係比第二區域62上之含碳材料64更薄。然而，實際上，兩種材料之相對厚度可為顛倒的。

板塊E描繪亦自第二區域62移除含碳材料64之後的基板60。目標材料65保持在第一區域61上。雖然目標材料65在板塊E中係描繪為與板塊D中有相同厚度，但實際上，剩餘目標材料65的厚度可在從第二區域62移除含碳材料64期間減少。

根據本揭示之方法可包含額外修整或調整本技藝已知之程序以調整熱處理之選擇性及目標材料之後續沉積。例如，可使用蝕刻製程(諸如電漿蝕刻)。另外，尤其在選擇性沉積目標材料期間，選擇性沉積可包含間歇回蝕步驟以確定合意的選擇性程度。

圖7A為繪示經配置以執行本文所揭示之方法的含碳材料之選擇性移除的系統70之示意性區塊圖。系統70為可至少執行選擇性移除本文所揭示之方法的含碳材料之設備的例示性實例。系統70亦可執行其他功能，諸如在選擇性移除含碳材料之前形成含碳材料及/或在選擇性移除含碳材料之後沉積目標材料。如所繪示，系統70包括至少一個加熱站71、加熱配置72及控制器74。 在圖7A之實施例中，系統包含一或多個藉由前驅物遞送線751連接至加熱站71之可選的含碳前驅物源75，其用於遞送含碳前驅物，以用於在基板上形成根據本揭示之含碳層。

加熱站71可固持根據本揭示之一或多個基板且提供根據本揭示用於選擇性地移除含碳材料的環境。加熱站71可具有大氣壓力。加熱站71可具有減壓。因此，根據本揭示之含碳材料的移除可在大氣壓力下進行。根據本揭示之含碳材料的移除可在低於大氣壓力的壓力下進行。根據本揭示之含碳材料的移除可在約500托或更低之壓力、或約200托或更低之壓力、或約100托或更低之壓力、或約50托或更低之壓力、或約10托或更低之壓力、或約1托或更低之壓力下進行。在一些實施例中，根據本揭示案之含碳材料的移除可在約500毫托或更低的壓力或在約50毫托或更低的壓力下進行。根據本揭示案之加熱站可包含用於移除來自含碳材料移除所釋放之任何物質之排氣(未圖示)。因此，可從加熱站吹掃當自基板移除含碳材料時所釋放之物質。

加熱站71中之外界環境可為惰性。在一些實施例中，加熱站71中的外界環境為包含分子氮(N2)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，加熱站71中的外界環境為包含一或多個稀有氣體(諸如氬)、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，在包含、基本上由其組成之外界環境中加熱基板。在一些實施例中，加熱站71中之外界環境為包含分子氮及稀有氣體、基本上由其組成或由其組成。在一些實施例中，加熱站中的外界環境不含氧。

系統70可為具有多個反應室之群集工具。系統可包含一或多個分開的加熱站71。替代地或另外，一或多個反應室可用作加熱站71。舉例而言， 若加熱站71為反應室，則其可用於在基板上形成含碳材料、用於執行選擇性含碳材料移除及用於沉積目標材料。或者，可使用個別的系統來執行本文中所揭示方法之各操作及/或操作的子分組。此外，在一些實施例中，在基板上形成含碳材料，且自基板選擇性地移除含碳材料，在充當加熱站71的一反應室中進行。在一些實施例中，加熱站71可為群集工具中之包含多個腔室之反應室。加熱站71可經組態及配置成僅執行根據本揭示的方法。或者，加熱站71可經組態及配置以執行一個或多個額外製程。加熱站71可為中間室，諸如負載鎖室，定位於其他處理室與基板(諸如矽晶圓)收納單元之間。

系統70包括用於在加熱站71中加熱基板之加熱配置72。加熱配置72的設計可依據系統設計而改變。例如，可將固持基板之基板支座加熱。或者或另外，加熱氣體可流入加熱站中。在一些實施例中，加熱配置72包含用於經由紅外輻射加熱基板之手段。

為了執行根據本揭示的方法，系統70包括控制器74，其與加熱配置通訊且經組態及配置以令系統在加熱站71中加熱基板以自基板移除含碳材料，及在加熱基板期間控制加熱站71之條件，使得第一區域上之含碳材料移除之第一速率相較於第二區域上含碳材料移除之第二速率更大。

控制器74可稱為控制系統。例如，控制器74經編程以令系統70執行文中揭示之方法的操作。控制器74可包含處理器及記憶體(圖中未示)。控制器74可包括記憶體中所儲存之特定指令，當由處理器執行時，使得以下揭示之方法的部分或全部操作得以執行。控制器74可包括業界中已知用於控制本文中所揭露之處理操作的任何合適組件。在某些應用中可將通用的電腦編程來 用作控制器74。

控制器74可經組態及配置以控制含碳前驅物從一或多個含碳前驅物源75經由連接至加熱站71之含碳前驅物遞送線751到反應室之供應，反應室可充當加熱站71。例如，控制器74可令含碳前驅物源75及/或含碳前驅物遞送線751之閥打開及/或關閉，使含碳前驅物根據儲存在記憶體中的特定指令提供至加熱站71。因此，控制器74可在充當加熱站71之反應室中提供用於在基板上形成含碳材料的含碳前驅物。在一些實施例中，系統70包含兩個含碳前驅物源75，及各自的含碳前驅物遞送線751。

控制器74可經組態以控制系統70之其他操作，諸如除其他操作參數外，壓力及自動控制。在本文中所揭示之方法的任何操作期間，控制器可控制此等參數中之一或多者。

圖7B為繪示經配置以執行本文中所揭示方法之含碳材料之選擇性移除的系統70之另一實施例的示意性區塊圖。圖7B之系統70包含與圖7A之實施例相同的元件，但在所描繪之實施例中，系統70經組態及配置以在自第一區域選擇性移除含碳材料之後將目標材料選擇性地沉積於基板之第一區域上。雖然未描繪，但圖7B之系統70亦可配置成在基板上形成含碳材料。此類實施例可包含如上文關於圖7A所描述之相關特徵。

在圖7B之實施例中，系統包含一或多個藉由材料前驅物遞送線761連接至加熱站71之可選的沉積源76。在圖7B之實施例中，加熱站71因此為反應室。

控制器74亦可經配置以控制沉積材料經由連接至反應室71之沉 積源75至一個或多個反應室71之供應。反應室可與加熱站為相同空間或可為群集工具中的不同腔室。例如，控制器74可令閥門打開及/或關閉，使沉積反應物根據儲存在記憶體中的特定指令提供至反應室。因此，控制器74可在選擇性移除含碳層之材料之後提供用於沉積之反應物。沉積源75可提供用於金屬沉積之前驅物，諸如本文所述之任一金屬沉積。選擇性含碳移除及金屬沉積兩者皆可在相同反應室71中進行，或可在不同空間中進行。在一實施例中，控制器74可控制系統70以在暴露至移除劑及沉積反應物之間循環。

在某些實例中，系統70可包括比所繪示更多的元件，諸如機器人及壓力控制系統等，及/或所繪示元件之子集。

為了簡單起見，在本文中使用術語「膜」及「薄膜」。「膜」及「薄膜」意指與本文所揭示的方法關聯沉積的任何連續或非連續結構及材料。舉例而言，「膜」及「薄膜」可包括2D材料、奈米棒、奈米管或奈米粒子，或甚至單個部分或完全分子層或部分或完全原子層，或原子及/或分子之群集。「膜」及「薄膜」可以包含具有小孔的材料或層，但仍然係至少部分連續的。如本文所用，術語「約」意謂在可用量測技術之誤差內。

熟悉本技藝者將理解，在不脫離本揭示之精神下，可進行大量及各種修改。所述特徵、結構、特性及反應物可以任何合適的方式組合。因此，應清楚地理解，本揭示的實施例僅為說明性的，且不旨在限制本揭示的範疇。所有修改及變更旨在涵蓋本揭示的範疇。

雖然已討論某些實施例及實例，熟悉本技藝者將瞭解，本申請專利範圍之範疇延伸超出具體揭示之實施例至其他替代實施例及/或其用途及修 改與等效者。

根據本揭示的一些實施例

實施例1：一種選擇性有機材料移除之方法，方法包括：在一反應空間中提供具有圖案化結構於其上及在圖案化結構之第一區域及第二區域上方具有一有機膜的一基板，其中圖案化結構包含一第一材料，其包含在第一區域中之一催化材料，及在第二區域中與催化材料有不同化學成分的一第二材料；及使有機層在反應空間中暴露至一氣相反應物，使得氣相反應物由圖案化結構之催化材料活化，以相對於從第二區域移除有機膜之材料之一速率，以一較大的速率移除有機膜的材料。

實施例2：如實施例1之方法，其中氣相反應物包括一含氧化合物。

實施例3：如實施例2之方法，其中氣相反應物為O₂，且暴露使O₂解離成原子氧，其移除第一區域上方之有機膜。

實施例4：如實施例1之方法，其中氣相反應物包含一含氫化合物。

實施例5：如實施例4之方法，其中氣相反應物為H₂，且暴露使H₂解離成用於氫解之氫原子，以將有機膜之材料分解成自第一區域中之催化材料解析的較小片段。

實施例6：如任一前述實施例之方法，其中暴露包含以從第二區域上方移除有機膜之材料的速率範圍的約2至約36倍之速率移除第一區域上方之有機膜的材料。

實施例7：如任一前述實施例之方法，其中，暴露使氣相反應物擴散通過有機膜至圖案化結構。

實施例8：如任一前述實施例之方法，其中暴露包含在暴露期間在基板溫度等於或超過約200℃且等於或小於約500℃的熱移除反應。

實施例9：如任一前述實施例之方法，其中暴露包含在暴露期間於周圍外界環境下於基板溫度等於或超過約200℃且等於或小於約300℃之熱移除反應。

實施例10：如任一前述實施例之方法，其中暴露完全移除第一區域上方之有機膜的材料。

實施例11：如任一前述實施例之方法，其中有機膜為在暴露之前在第一區域及第二區域上方之毯覆層。

實施例12：如任一前述實施例之方法，其中，有機膜係連續的且覆蓋第一與第二區域兩者。

實施例13：如任一前述實施例之方法，其進一步包含在圖案化結構上方形成有機膜。

實施例14：如實施例13之方法，其進一步包含交替及依序地執行形成及暴露。

實施例15：如任一前述實施例之方法，其進一步包括，於暴露後，將材料選擇性地沉積於第一區域上方，使得第二區域實質上無沉積。

實施例16：如實施例15所述之方法，其中材料包括金屬。

實施例17：如實施例15之方法，其中選擇性沉積包含交替且依 序地暴露至至少兩種不同反應物。

實施例18：如實施例15之方法，其中選擇性地沉積包含氣相沉積。

實施例19：如任何前述實施例之方法，其中催化材料為一貴金屬。

實施例20：如任何前述實施例之方法，其中催化材料為鉑。

實施例21：如實施例1至18任一項所述之方法，其中催化材料為釕。

實施例22：如實施例1至18任一項所述之方法，其中催化材料包括一金屬氧化物。

實施例23：如實施例1至18任一項所述之方法，其中催化材料包含一煤煙燃燒催化劑。

實施例24：如實施例1至18任一項所述之方法，其中催化材料為CeO₂。

實施例25：如任何前述實施例之方法，其中第二材料包含矽。

實施例26：如任一前述實施例之方法，其中第二材料為一氧化矽。

實施例27：如任何前述實施例之方法，其中有機膜為一聚合物膜。

實施例28：如任何前述實施例之方法，其中有機膜為一聚醯亞胺膜。

實施例29：如任何前述實施例之方法，其中有機膜為一聚(甲基丙烯酸甲酯)膜。

實施例30：如任何前述實施例之方法，其中基板為一半導體基板。

實施例31：一種經組態以選擇性地移除一有機材料之系統，系統包含：一反應室，其經組態以固持一基板，其中基板上具有一圖案化結構以及在圖案化結構之第一區域及第二區域上方之一有機膜，且其中圖案化結構包含一第一材料，其包含在第一區域中之催化材料，及於第二區域中與催化材料不同的一第二材料；一移除劑遞送系統，其經組態以提供移除劑至反應室，移除劑能夠以化學方式將有機膜之材料移除；及一控制器，其與移除劑遞送系統通信，控制器經編程以令系統：將有機層暴露於反應室中之移除劑；及在將有機層暴露於移除劑期間控制反應室的條件，使得在第一區域中移除有機膜之材料的一第一速率較在第二區域中移除有機膜之材料的一第二速率更大。

實施例32：如實施例31之系統，其中控制器經編程以令系統執行前述任何實施例之方法。

實施例33：一種自基板選擇性地移除有機材料之方法，方法包含在一反應室中提供具有一第一表面及一第二表面之一基板，其中，第一表面及第二表面在化學上不同；且第一表面及第二表面係以一有機材料覆蓋，其中第一表面包含移除增進材料，及加熱基板導致移除增進材料增進相對於第二表面有機材料自基板之第一表面的移除。

實施例34：如實施例33之方法，其中有機材料包含一聚合物。

實施例35：如實施例33之方法，其中有機材料係選自由聚醯亞胺、聚醯胺及聚(甲基丙烯酸甲酯)所組成之一群組。

實施例36：如實施例33所述之方法，其中移除增進材料包含一過渡金屬。

實施例37：如實施例36所述之方法，其中移除增進材料包含一貴金屬。

實施例38：如實施例37所述之方法，其中貴金屬係選自鉑金屬。

實施例39：如實施例36之方法，其中移除增進材料包括一過渡金屬氧化物。

實施例40：如實施例33之方法，其中第二表面包含介電材料。

實施例41：如實施例40之方法，其中介電材料為氧化矽。

實施例42：如實施例40之方法，其中介電材料為一高k材料。

實施例43：如實施例40之方法，其中介電材料為一低k材料。

實施例44：如實施例33之方法，其中第二表面包括一金屬。

實施例45：如實施例33之方法，其中加熱基板使得移除增進材料以高於自第二表面移除有機材料之速率的速率自基板之第一表面移除有機材料。

實施例46：如實施例33之方法，其中加熱基板導致移除增進材料以相對於第二表面至少約2倍之速率增進自基板之第一表面之有機材料的移除。

實施例47：如實施例33之方法，其中在約200℃至約500℃之溫度加熱基板。

實施例48：如實施例33之方法，其中加熱導致有機材料自第一表面上方實質上完全移除。

實施例49：如實施例33之方法，其中有機材料在加熱基板之前 實質上連續且覆蓋第一表面及第二表面兩者。

實施例50：如實施例33之方法，其中方法進一步包含在加熱基板以自基板選擇性移除有機材料之前在基板上形成有機材料。

實施例51：如實施例50之方法，其中有機層係藉由一氣相沉積製程形成於基板上方。

實施例52：如實施例51之方法，其中有機材料係藉由在一反應室中交替及依序提供一第一有機前驅物及一第二有機前驅物來沉積。

實施例53：如實施例50之方法，其中有機材料係藉由旋塗、浸漬、分子層沉積、化學氣相沉積或原子層沉積形成於基板上。

實施例54：如實施例33之方法，其中方法進一步包含在加熱基板之後相對於第二表面將一目標材料選擇性地沉積於第一表面上方。

實施例55：如實施例54之方法，其中目標材料係藉由一氣相沉積製程沉積。

實施例56：如實施例55之方法，其中目標材料係藉由在反應室中交替及依序提供一第一材料前驅物及一第二材料前驅物來沉積。

實施例57：一種經組態及配置以自基板選擇性移除有機材料的系統，系統包含一反應室，其經組態以固持一基板，其中基板具有一第一表面及一第二表面，且其中第一表面及第二表面係以有機材料覆蓋；一加熱配置，其經組態及配置以加熱基板以用於自基板移除有機材料；及一控制器，其與加熱配置通信，控制器經編程令系統：加熱反應室中之基板以自基板移除有機材料；及在加熱基板期間控制反應室的條件，使得在第一表面上移除有機材料之一第一速率 相較於在第二表面上移除有機材料之一第二速率更大。

實施例58：如實施例57之系統，其中系統為一氣相沉積總成之一部分。

實施例59：如實施例58之系統，其中反應室為一負載鎖室。

實施例60：如實施例57之系統，其中控制器經編程以令系統執行實施例1之方法。

100:方法

102:區塊

106:區塊

Claims (33)

1. 一種自基板選擇性地移除含碳材料之方法，該方法包含： 在一反應空間中提供一基板，該基板上具有一圖案化結構以及一含碳膜，該含碳膜在該圖案化結構之一第一區域及一第二區域上方，其中該圖案化結構包含在該第一區域中包含一移除增進材料之一第一材料以及在該第二區域中與該移除增進材料不同化學成分的一第二材料；以及 處理該基板，以使該移除增進材料增進自該基板之該第一區域相對於該第二區域之一含碳材料的移除； 其中該移除增進材料為一催化材料，且處理該基板包括使該含碳材料暴露於一氣相反應物，使得該氣相反應物由該催化材料活化； 其中該氣相反應物係O ₂，且該暴露使O ₂解離成原子氧，以與該含碳膜反應，藉此移除該第一區域上方之該含碳膜之一材料。
2. 如請求項1所述之方法，其中該基板為一半導體基板。
3. 如請求項1所述之方法，其中處理該基板使得該移除增進材料自該基板之該第一區域相對於該第二區域以至少約2倍的速率增進該含碳材料的移除。
4. 如請求項1所述之方法，其中處理該基板包含在從約200 °C至約500 °C之溫度加熱該基板。
5. 如請求項1所述之方法，其中該處理使得自該第一區域上方實質上完全移除該含碳材料。
6. 如請求項1所述之方法，其中該含碳材料包含一聚合物。
7. 如前述請求項中任一項所述之方法，其中該含碳材料包含有機材料。
8. 如請求項7所述之方法，其中該有機材料係選自由聚醯亞胺、聚醯胺及聚（甲基丙烯酸甲酯）所組成之群組。
9. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該含碳材料包含無機碳。
10. 如請求項9所述之方法，其中該無機碳包括非晶碳。
11. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中在加熱該基板之前，該含碳材料為實質上連續的且覆蓋該第一區域及該第二區域兩者。
12. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該移除增進材料包含一過渡金屬。
13. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中，該移除增進材料包含一貴金屬。
14. 如請求項13所述之方法，其中該貴金屬選自於鉑金屬。
15. 如請求項14所述之方法，其中，該移除增進材料包含鉑或釕。
16. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該移除增進材料包含一金屬氧化物。
17. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中，該移除增進材料包含一煤煙燃燒催化劑。
18. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該第二材料包含介電材料。
19. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該第一材料包含矽。
20. 如請求項19所述之方法，其中該第二材料包含氧化矽。
21. 如請求項18所述之方法，其中該介電材料包含一高k材料。
22. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其中該第二材料包含一金屬。
23. 如請求項1至請求項6中任一項所述之方法，其進一步包括在處理該基板之前將該含碳膜形成於該圖案化結構上方，以選擇性地自該基板移除該含碳材料。
24. 如請求項23所述之方法，其中藉由選自一氣相沉積製程、旋塗、浸塗、分子層沉積、化學氣相沉積及原子層沉積之一方法在該基板上方形成該含碳膜。
25. 如請求項1所述之方法，其進一步包括在處理該基板之後，將一目標材料選擇性地沉積於該第一區域上方，使得該第二區域實質上無該沉積。
26. 如請求項25所述之方法，其中該選擇性沉積步驟包含氣相沉積。
27. 如請求項25或請求項26所述之方法，其中該選擇性沉積包含交替且依序地暴露於至少兩種不同反應物。
28. 如請求項25所述之方法，其中該目標材料包括金屬。
29. 如請求項1所述之方法，其中處理該基板導致該氣相反應物擴散通過該含碳膜至該圖案化結構。
30. 一種選擇性有機材料移除之方法，該方法包含： 在一反應空間中提供一基板，其上具有一圖案化結構且在該圖案化結構之一第一區域及一第二區域上方具有一有機膜，其中該圖案化結構包含在該第一區域中包含一催化材料的一第一材料及在該第二區域中與該催化材料不同化學組成的一第二材料；以及 使該有機膜在該反應空間中暴露至一氣相反應物，使得該氣相反應物由該圖案化結構之該催化材料活化，以相對於從該第二區域上方移除該有機膜材料之速率，在該第一區域上方以更大的速率移除該有機膜的一材料； 其中該氣相反應物係O ₂，且該暴露使O ₂解離成原子氧，以與該有機膜反應，藉此移除該第一區域上方之該有機膜的該材料。
31. 一種自基板選擇性地移除有機材料之方法，該方法包含： 在一反應空間中提供一基板，該基板上具有一圖案化結構，以及在該圖案化結構之一第一區域及一第二區域上方的一可移除膜，其中該圖案化結構包含在該第一區域中包含一移除增進材料的一第一材料，以及在第二區域中與該移除增進材料不同化學組成的一第二材料；以及 加熱該基板，以使該移除增進材料增進自該基板之該第一區域相對於該第二區域之一有機材料的移除。
32. 一種經組態用於選擇性地移除一有機材料之系統，該系統包含： 一反應室，其構造成固持一基板，其中該基板上具有一圖案化結構上以及在該圖案化結構之一第一區域及一第二區域上方的一有機膜，且其中該圖案化結構包含在該第一區域中包含一催化材料的一第一材料，以及在該第二區域中與該催化材料不同之一第二材料； 一移除劑遞送系統，其經組態以提供能將該有機膜之一材料化學移除的一移除劑至該反應室；以及 一控制器，其與該移除劑遞送系統通信，該控制器經編程以使該系統： 將該有機膜暴露於該反應室中之該移除劑；以及 在將該有機膜暴露於該移除劑期間，控制該反應室的條件，使得在該第一區域中移除該有機膜之該材料的一第一速率較在該第二區域中移除該有機膜之該材料的一第二速率更大，其中該移除劑由該圖案化結構之該催化材料活化； 其中該移除劑係O ₂，且該暴露使O ₂解離成原子氧，以與該有機膜反應，藉此移除該第一區域上方之該有機膜之該材料。
33. 如請求項32所述之系統，其中該控制器經編程以使該系統執行如請求項1至請求項31中任一項之方法。