沟槽中薄膜沉积的方法与流程

沟槽中薄膜沉积的方法
1.背景
2.领域
3.本公开内容的实施方式总体涉及一种方法，并且更特定地涉及沟槽中薄膜沉积的方法。
4.相关技术的说明
5.在光学器件(诸如，虚拟现实或增强现实装置)中，波导组合器时常用于耦合虚拟图像，经由全内反射在玻璃基板内部传输光，并且接着在到达观看者眼睛的位置时耦合图像。对于光耦合和去耦而言，通常将波导组合器中的倾斜特征和沟槽用作用于光衍射的光栅。线(鳍片)的定向控制光传播方向，而倾斜角控制期望的(若干)衍射级的效率。
6.对于光学器件而言，沟槽中的选择性沉积具有重要的工业应用。有必要精确控制沉积膜的材料性质(诸如，折射率)以便确保这些器件的正常运行。另外，需要没有不期望的空隙或孔洞的膜生长，以确保入射光在光学结构上的正常衍射、反射或折射。因此，需要均匀的膜生长连同选择性，以确保结构的正确部分接收到具有期望材料性质的膜。
7.传统的选择性沉积工艺通常包括化学机械抛光(cmp)技术，以移除过量膜生长并且确保膜生长仅发生在工件的期望部分中。然而，cmp技术无法移除沟槽中的膜生长，因为cmp技术是表面级别的技术。此外，cmp期间严苛的机械条件会损坏工件上的下层结构。
8.因此，需要用于在具有沟槽的工件上选择性地沉积层的改良方法。
9.概述
10.在一个或多个实施方式中，提供一种用于处理工件的方法，包括在设置于基板上的第一层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第一层的第一部分而使第一层的第二部分被暴露；在第一层的第二部分上沉积第二层；自第一层的第一部分移除掩模，其中第一层的第一部分被暴露并且第一层的第二部分含有沉积于第一层的第二部分上的第二层；和使第二层暴露于固化工艺。
11.在其他实施方式中，提供一种用于处理工件的方法，包括在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层；在第二层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于固化工艺，其中所述掩模屏蔽第二层的第一部分免受所述固化工艺的影响，而同时第二层的第二部分在固化工艺期间至少部分地固化，并且其中在固化工艺之后，第二层的第一部分包括未固化组成物并且第二层的第二部分包括由未固化组成物形成的经固化组成物；和移除掩模和第二层的包括未固化组成物的第一部分。
12.在其他实施方式中，提供一种用于处理工件的方法，包括在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层；在第二层上施加掩模，其中掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于蚀刻工艺，其中掩模屏蔽第二层的第一部分免受蚀刻工艺的影响，而同时第二层的第二部分在蚀刻工艺期间至少部分地被蚀刻；和移除掩模。
13.本文所公开的方法允许在不需要cmp工艺的情况下于沟槽中进行选择性沉积。本
文所述的选择性沉积允许在一些沟槽中沉积，而防止在其他沟槽中沉积。
14.附图简要说明
15.为了能够详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得上文简要概述的本公开内容的更特定描述，其中一些实施方式在附图中图示。然而，应注意，附图仅图示示例性实施方式，并且因此不视为对本公开内容的范围的限制，可允许其他同等有效的实施方式。
16.图1a至图1d根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式图示在包括利用掩模进行沉积的工艺期间在不同时间段正被处理的工件的示意图。
17.图2是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于使用掩模在工件上沉积第二层的方法操作的流程图。
18.图3a至图3e根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式图示在包括利用掩模进行固化的工艺期间在不同时间段正被处理的工件的示意图。
19.图4是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于使用固化工艺和掩模在工件上沉积第二层的方法操作的流程图。
20.图5a至图5g根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式图示在包括利用掩模进行蚀刻的工艺期间在不同时间段正被处理的工件的示意图。
21.图6是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于使用掩模和蚀刻工艺在工件上沉积第二层的方法操作的流程图。
22.为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同参考数字来表示诸图中所共有的相同元件。预期一个或多个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中。
23.具体说明
24.本公开内容的实施方式总体涉及处理含有复数个特征和沟槽的工件。掩模、固化和蚀刻的组合允许在工件的各个部分上进行选择性沉积。膜仅选择性地沉积在工件的某些部分上，填充一些沟槽而不填充其他沟槽。本文所公开的实施方式尤其有用于(但不限于)在某些沟槽中选择性地沉积膜材料，而同时防止在其他沟槽中沉积。
25.如本文中所使用的，术语“约”表示偏离标称值 /
‑
10％的变化。应理解，可在本文中提供的任何值中包括这样的变化。
26.掩模沉积，继之以第二层沉积
27.图1a描绘工件100，工件100包括设置在基板102上的第一层110。第一层110可包括单晶硅(si)、多晶硅、非晶硅、氮化硅(sin)、氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、熔融硅石、一种或多种金属氧化物、上述项的掺杂衍生物，或上述项的任何组合。第一层110可包括形成于第一层110中的复数个结构114、115。复数个结构114、115可包括垂直鳍片、倾斜鳍片或柱(例如，纳米柱)。
28.复数个沟槽112、113被形成或以其他方式限定在第一层110内并且在结构114、115之间。沟槽112、113包括与结构114、115中的任一者相邻的一个或多个通道、过孔(via)、空间、缝隙、空隙或孔洞。沟槽112、113可与第一层110的表面成角度θ，诸如自约15
°
至约75
°
。在一些实施方式中，角度θ可以是自约15
°
、约20
°
、约25
°
或约30
°
至约45
°
、约55
°
、约65
°
或约75
°
。每个沟槽112、113可在相邻沟槽之间具有相同或不同的间距。每个沟槽112、113可具有与其他沟槽相同或不同的宽度。每个沟槽112、113可具有与其他沟槽相同或不同的深度。每
个沟槽112、113可具有与其他空间相同或不同的角度θ。沟槽112、113深度可自约100nm至约1μm变化，沟槽宽度和沟槽到沟槽间距为自约50nm至约600nm。
29.工件100具有第二复数个结构114和设置在第一层110的第二部分118中的第二复数个沟槽112，这些结构通过这些沟槽分离。根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式，第一复数个沟槽113具有相对于第一层110的表面110s成约15
°
至约75
°
的角度θ的至少一个沟槽。根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式，第二复数个沟槽112具有相对于第一层110的所述表面成约15
°
至约75
°
的角度θ的至少一个沟槽。第一沟槽113和第二沟槽12的角度θ可彼此相同或不同。
30.在一些实施方式中，第一层110是基板102的表面，并且基板102可包括一个或多个结构114、115。基板102可包括晶片或面板基板，所述晶片或面板基板能够具有沉积在所述晶片或面板基板上的材料、层、膜和/或类似物。基板102可包括硅(掺杂的或未掺杂的)、结晶硅、氧化硅、掺杂的或未掺杂的多晶硅或类似物、锗(ge)基板、硅锗(sige)基板、iii
‑
v族化合物基板(诸如，砷化镓(gaas)基板、碳化硅(sic)基板)、图案化的或未图案化的绝缘体上半导体(semiconductor
‑
on
‑
insulator；soi)基板、碳掺杂的氧化物、氮化硅、太阳能阵列、太阳能面板、发光二极管(led)基板或任何其他材料(诸如，金属、金属合金和其他导电材料)。在一些实例中，基板102可设置在基板保持器或基板基座、夹持板(chucking plate)或类似物上。基板102可包括复数个层或膜，诸如，半绝缘材料和半导电材料，其中半绝缘材料具有比半导电材料高的电阻率。基板102不限于任何特定大小或形状(例如，圆形、矩形或正方形)。在一些实例中，基板102为圆形的并且具有约100mm至约450mm的直径。
31.图2是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于使用掩模120在第一层110上沉积第二层130的方法操作150的流程图。尽管结合图1a至图1d和图2描述方法150的操作，但本领域技术人员将理解，配置成以任何次序执行这些方法操作的任何系统在本文所述实施方式的范围内。
32.方法150以操作152开始，在操作152处在第一层110上施加、放置、沉积、形成或以其他方式设置掩模120，如图1b中所描绘的。掩模120具有预定图案，所述预定图案可转置(transpose)至下层(例如第一层110)。掩模120覆盖第一层110的第一部分116并且使第一层的第二部分118被暴露。掩模120可以是或包括接触掩模、接近掩模(proximity mask)、投影掩模(projection mask)或切割带(dicing tape)。掩模120可与处理腔室分离，或作为可移动部分处在处理腔室内部。在一些实例中，掩模120可以是或包括uv固化工艺中的光掩模，并且可并入到uv腔室或光刻工具中。
33.掩模120具有自约10μm至约1mm的厚度，例如自约100μm至约500μm。可设计掩模120的厚度以减小遮蔽效应(shadowing effect)，遮蔽效应可在靠近掩模边缘处产生不均匀沉积。举例而言，掩模120具有相对小的厚度(例如，自约100μm至约150μm)，以减小遮蔽效应。
34.在方法150的操作154处，在第一层110的第二部分118以及掩模120上沉积第二层130，如图1c中所描绘的。第二层130至少部分地沉积在第二复数个沟槽112内。掩模120覆盖第一层110的第一部分116并且可大体上或完全地保护或屏蔽第一层110的第一部分116免受沉积在第一部分116上的第二层130影响。在一些实例中，第二层130的剩余材料量会最终污染第一层110的第一部分116。而且，取决于第二层130的成分和用于沉积或以其他方式形成第二层130的特定沉积工艺，掩模120可包括与第二层130相同材料的层132并且/或者可
含有在掩模120上的各种副产物、微粒和/或其他污染物。
35.第二层130是通过化学气相沉积(cvd)、等离子体增强cvd(pe
‑
cvd)、亚大气压cvd(sub
‑
atmospheric cvd；sa
‑
cvd)、高密度等离子体cvd(hdp
‑
cvd)、可流动cvd(工艺)、原子层沉积(ald)、炉ald(furnace ald)、热ald、等离子体增强ald(pe
‑
ald)、物理气相沉积(pvd)、离子束沉积、旋涂或上述项的任何组合而沉积的。第二层130包括涂层材料，诸如旋涂碳、环氧树脂、萘树脂(c
10
h8)、有机平面化层(organic planarization layer；opl)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚硅氮烷、聚硅氧烷、光刻胶或电子束(e
‑
beam)抗蚀剂。第二层130还可包括氧化硅(sio)、氮氧化硅(sion)、氮化硅(sin)、碳化硅(sic)、碳氧化硅(sioc)、羟基氮化硅(silicon hydroxynitride)(siohn)、非晶硅(α
‑
si)、多晶硅、含硅抗反射涂层(siarc)、氧化铝(al2o3)、碳(c)、氢氧化碳(coh)、上述项的合金、上述项的掺杂衍生物或上述项的任何组合。在一个或多个实例中，第二层130可具有约1.05至约4.50的折射率(ri)。可经由聚合物类型和官能团来调节第二层130的光学性质和缝隙填充性质。举例而言，已知甲基(ch3‑
)或笼状氢倍半硅氧烷(hydrogen silsesquioxane；hsq)基团降低第二层130的ri。
36.在cvd工艺期间，可使用诸如三甲硅烷基胺(tsa)(n(sih3)3)、硅烷、四硅烷(si4h
10
)、正硅酸乙酯(teos)、四甲氧基硅烷(tmos)或八甲基环四硅氧烷(omcts)的硅前驱物来沉积含硅的第二层130(诸如，硅、氧化硅或氧氮化硅)。在cvd工艺期间，可使用例如三甲硅烷基胺(tsa)的硅前驱物和例如氨(nh3)的氮前驱物来沉积氮氧化硅层。在旋涂工艺期间，可使用例如聚硅氧烷的硅前驱物来沉积氧化硅层。
37.第二层130的沉积可在自约23℃至约400℃的基板温度或处理腔室温度下执行。举例而言，cvd或ald工艺可在自约23℃至约100℃的基板温度或处理腔室温度下执行。旋涂工艺可在约23℃的基板温度或处理腔室温度下执行。可在第二层130的沉积之后执行湿式蚀刻，以便移除第二层的存在于掩模120下方的剩余沉积。
38.在方法150的操作156处，自第一层110的第一部分116移除掩模120。其后，第一层110的第一部分116暴露或裸露，并且第一层110的第二部分118含有沉积于第一层110的第二部分118上的第二层130，如图1d中所描绘的。可在移除掩模120之前和/或同时地移除掩模120上所含的各种材料(例如，层132)、微粒或其他污染物。根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式，在相同处理步骤中移除掩模120和第二层130的第一部分116。根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式，在不同处理步骤中顺序地移除掩模120和第二层130的第一部分116。
39.在一个或多个实施方式中，方法100可包括在移除掩模120之后的蚀刻工艺期间自第一层110的第一部分116移除剩余材料。蚀刻工艺可包括湿式蚀刻工艺，并且包括将剩余材料暴露于溶液，所述溶液含有氢氟酸(hf)、磷酸(h3po4)、一种或多种氢氧化物(例如，氢氧化钠(naoh)、氢氧化钾(koh)、氢氧化锂(lioh)、氢氧化铵(nh4oh))或上述项的盐。在蚀刻工艺期间，例如对于包括sion的第二层130而言，可使用浓度为自约50:1至约1,000:1(在水中)的稀氢氟酸(dhf)溶液。蚀刻工艺可为干式蚀刻工艺，并且包括例如对于包括sion的第二层130而言，将剩余材料暴露于含有氟(f)、氯(cl)、上述项的化合物、上述项的离子或上述项的任何组合的等离子体。
40.在方法150的操作158处，将第二层130转换成经固化组成物131，如图1e中所描绘
的。固化工艺自第二层130中驱除出不想要的溶剂，使第二层固体化并且使第二层稳定，并且还可改变第二层的化学和光学性质，从而将第二层转换成经固化组成物131。根据一些实施方式，固化工艺或加工可以是或包括热固化工艺、紫外线(uv)固化工艺、等离子体辅助加工工艺、离子束加工工艺、电子束(e
‑
beam)加工或上述项的任何组合。
41.固化工艺可在自约23℃至约400℃的温度下执行。若应用uv光，则uv波长可为自约190nm至约500nm的宽频带波长，或是具有约193nm、248nm或365nm的波长的单波长准分子激光。uv固化时间可自约1分钟至约10分钟变化。根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式，第二层130在固化工艺期间暴露于臭氧(o3)。在一些实施方式中，固化工艺可包括在加工或工艺期间将第二层130暴露于一种或多种处理气体或化合物，诸如，氩(ar)、氦(he)、氧(o2)、臭氧、氢气(h2)、氮气(n2)、氨、水、乙烯(c2h4)、乙炔(c2h2)或上述项的任何组合。固化工艺用于视给定应用所需而改变第二层130的膜成分和应力。可通过材料设计(对聚合物和官能团、粘合剂和溶剂的选择)和烘烤条件(例如，逐步烘烤)来调节第二层130的光学性质，以控制交联、溶剂蒸发和纳米多孔性的形成。另外，相比于未改性的第二层130，经固化组成物131更易于或更难以自工件100移除。
42.举例而言，包括fcvd沉积的sionh的第二层130可被固化成包括sio的经固化组成物131。在额外实例中，包括旋涂沉积的聚合物和溶剂层的第二层130可被固化成包括cho的经固化组成物131，其中经固化组成物包括交联聚合物。
43.在一个或多个实施方式中，使用fcvd使用tsa/nh3/o2前驱物在自约23℃至约100℃的温度下沉积第二层130，在施加臭氧的同时使用烘烤工艺在自约23℃至约400℃的温度下使第二层固化，并且应用包括dhf的湿式蚀刻。
44.在其他实施方式中，使用旋涂来沉积第二层130，所述第二层包括有机平面化层(opl)，所述有机平面化层(opl)包括包含有c和h的聚合物，使用烘烤工艺在自约250℃至约400℃的温度下使第二层固化，并且应用包括过氧化硫混合物(sulfuric peroxide mix；spm)的湿式蚀刻。
45.如上所述，掩模沉积在第一层上。第二层沉积在工件上，但掩模防止第二层沉积在设置于掩模下面的第一复数个沟槽中。移除掩模，并且因此第二层生长为使得第二层的材料存在于第二复数个沟槽中，但不存在于第一复数个沟槽中。
46.掩模保护第一复数个沟槽免于被第二层填充，而同时仍允许第二复数个沟槽由第二层填充。如上所述的方法对于不需要固化以自工件移除的膜而言效果良好。
47.第二层沉积，继之以掩模沉积
48.图3a描绘工件200，工件200包括第一层110，第一层110设置在基板102上并且含有复数个沟槽112、113和一个或多个结构114、115，如先前关于图1a中的工件100所讨论的。
49.图4是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于在工件200上沉积第二层230(包括固化和使用掩模120)的方法250的操作的流程图。尽管结合图3a至图3e和图4描述方法250的操作，但本领域技术人员将理解，配置成以任何次序执行这些方法操作的任何系统在本文所述实施方式的范围内。
50.方法250以操作252开始，在操作252处在第一层110上沉积含有未固化组成物的第二层230，如图3b中所描绘的。第二层230填充第一复数个沟槽113和第二复数个沟槽112。第二层230还沿第一层110延伸并且覆盖第一层110。第二层230是通过在上文对图1b第二层
130的沉积的讨论中所公开的方法中的任一者而沉积的。第二层230的材料类似于上文所述第二层130的材料。第二层230的沉积可在类似于上文所述第二层130的基板温度或处理腔室温度下执行。
51.在方法250的操作254处，在第二层230上施加、放置、沉积、形成或以其他方式设置掩模120，如图3c中所描绘的。掩模120的内容和掩模的施加类似于上文所述操作152的相应者。
52.在方法250的操作256处，将工件200(包括掩模120和第二层230的第二部分218)暴露于固化工艺，如图3d中所描绘的。掩模120屏蔽或以其他方式保护第二层230的第一部分216免受固化工艺的影响而同时第二层230的第二部分218在固化期间至少部分地固化、大体上固化或完全地固化。在固化工艺之后，第二层230的第一部分216含有未固化组成物。第二层230的第二部分218含有在固化工艺期间由未固化组成物形成的经固化组成物231。该固化工艺类似于上文所述操作158的固化工艺。
53.在方法250的操作258处，自工件200移除掩模120和第二层230的含有未固化组成物的第一部分216，如图3e中所描绘的。可在移除第二层230的第一部分216之前移除掩模120。可在相同工艺期间移除掩模120和第二层230的第一部分216。可通过蚀刻工艺移除层的第一部分216。蚀刻工艺可包括湿式蚀刻工艺，并且包括将未固化材料暴露于溶液，所述溶液含有氢氟酸、磷酸、一种或多种氢氧化物(例如，氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铵)或上述项的盐。在一个或多个实例中，在蚀刻工艺期间使用浓度为自约50:1至约1,000:1(在水中)的dhf溶液。蚀刻工艺可包括干式蚀刻工艺，并且包括将未固化材料暴露于含有氧、氟、氯、上述项的化合物、上述项的离子或上述项的任何组合的等离子体。
54.在其他实施方式中，使用fcvd使用tsa/nh3/o2前驱物在自约23℃至约100℃的温度下沉积第二层330，使用烘烤工艺在自约0℃至约400℃的温度下使第二层固化而同时紫外(uv)光在约193nm至约500nm的波长内持续约1分钟至约10分钟，并且应用包括dhf的干式或湿式蚀刻。
55.在其他实施方式中，使用fcvd使用omcts/tmos/o2前驱物在自约23℃至约100℃的温度下沉积第二层330，使用烘烤工艺在自约0℃至约400℃之温度下使第二层固化而同时施加波长为约193nm至约500nm的紫外(uv)光达约1分钟至约10分钟，并且执行包括氧等离子体的干式蚀刻。
56.如上所述，第二层沉积在第一层上，填充第一复数个沟槽和第二复数个沟槽二者。在第二层的第一部分之上放置掩模，并且所述掩模保护第一层免受固化工艺的影响。固化工艺将第二层的暴露的第二部分转换为经固化组成物。当移除掩模时，第二层的第一部分连同掩模一起被移除。剩余的经固化组成物填充第二复数个沟槽，但第一复数个沟槽是空的。
57.掩模保护第一复数个沟槽免于被第二层固化，而同时仍允许第二复数个沟槽由经固化的第二层填充。如上所述的方法对于在沉积之后需要固化的膜而言效果良好。
58.第二层沉积，继之以蚀刻工艺
59.图5a描绘工件300，工件300包括第一层110，第一层110设置在基板102上并且含有复数个沟槽112、113和复数个结构114、115，如先前关于图1a中的工件100所讨论的。
60.图6是根据本文中描述和讨论的一个或多个实施方式的用于在工件300上沉积第
二层330(包括使用掩模120和蚀刻工艺)的方法350的操作的流程图。尽管结合图5a至图5g和图6描述方法350的操作，但本领域技术人员将理解，配置成以任何次序执行这些方法操作的任何系统在本文所述实施方式的范围内。
61.方法350以操作352开始，在方法352处在第一层110上沉积、形成、放置或以其他方式设置含有未固化组成物的第二层330，如图5b中所描绘的。第二层330填充第一复数个沟槽113和第二复数个沟槽112。第二层330还沿第一层110延伸并且覆盖第一层110。第二层330是通过上文在对图1b的讨论中所公开的方法中的任一者沉积的。第二层330的材料类似于上文所述第二层130的材料。第二层330的沉积可在类似于上文所述第二层130的基板温度或处理腔室温度下执行。
62.在方法350的可选操作354处，将第二层330暴露于固化工艺，从而将第二层转换为经改性的第二层331，如图5c中所描绘的。该固化工艺类似于如文上所述的操作158中所述的固化工艺。尽管以下操作涉及经改性的第二层331，但应理解，可在无上述固化工艺的情况下将相同工艺应用于如所沉积的第二层330。
63.在方法350的操作356处，在第二层330上施加、放置、沉积、形成或以其他方式设置掩模120，如图5d中所描绘的。掩模120的沉积类似于如上所述的操作152中所述的沉积。
64.在方法350的操作358处，将工件300(包括掩模120和经改性的第二层331的第二部分318)暴露于蚀刻工艺，如图5e中所描绘的。掩模120屏蔽或以其他方式保护第二层330的第一部分316免受蚀刻工艺的影响，而同时经改性的第二层331的第二部分318至少部分地被蚀刻掉。在蚀刻工艺之后，并并未完全地移除经改性的第二层331的第一部分316。至少部分地移除经改性的第二层331的第二部分318，并且至少部分地自第二复数个沟槽112移除经改性的第二层。
65.蚀刻工艺可包括湿式蚀刻和/或干式蚀刻。湿式蚀刻包括将工件300暴露于蚀刻化学品，所述蚀刻化学品可包括dhf、koh、过氧化硫混合物(spm)、磷酸或上述项的任何组合。干式蚀刻包括将工件300暴露于蚀刻化学品，所述蚀刻化学品可包括氟基化学品、氯基化学品、氧基化学品或上述项的任何组合。蚀刻可在自约23℃至约200℃的温度下执行。
66.蚀刻化学过程基于要移除的经改性的第二层331的成分。举例而言，dhf或氢氟碳化合物(hfc)可用于移除包括sio的经改性的第二层331，磷酸(h3po4)可用于移除包括sin的经改性的第二层，并且过氧化硫混合物(spm)或氧等离子体可用于移除包括碳的经改性的第二层。
67.在方法350的操作360处，自工件300移除掩模120，如图5f中所描绘的。与上文在操作156中所述工艺类似地移除掩模120。
68.在一个或多个实施方式中，使用旋涂来沉积第二层330，第二层330包括重氮萘醌(dnq)和/或酚醛清漆(novolac)，使第二层固化而同时施加波长为约193nm至约500nm的紫外(uv)光达约1分钟至约10分钟，并且应用包括氧等离子体的干式蚀刻。
69.在其他实施方式中，使用旋涂来沉积第二层330，所述第二层包括聚硅氧烷或聚硅氮烷，在施加波长为约193nm至约500nm的紫外(uv)光达约1分钟至约10分钟的同时在自约0℃至约400℃的温度下使用烘烤工艺而使第二层固化，并且执行干式或湿式蚀刻。
70.在其他实施方式中，使用旋涂来沉积第二层330，所述第二层包括有机平面化层(opl)，所述有机平面化层(opl)包括包含有c和h的聚合物，在自约250℃至约400℃的温度
下使用烘烤工艺使第二层固化，并且应用包括氧等离子体的干式蚀刻。
71.如上所述，第二层沉积在第一层上，填充第一复数个沟槽和第二复数个沟槽二者。将第二层暴露于固化工艺，从而将第二层转换为经改性的第二层。将掩模放置在第二层的第一部分之上。将工件暴露于蚀刻工艺，所述蚀刻工艺移除经改性的第二层的第二部分。最终，移除掩模。剩余的经固化组成物填充第一复数个沟槽，但第二复数个沟槽是空的。
72.掩模保护第二复数个沟槽免于被经固化的第二层填充，而同时仍允许第一复数个沟槽由经固化的第二层填充。如上所述的方法对于需要固化以进行蚀刻的膜而言效果良好。
73.在一个或多个实施方式中，工艺150和/或250和/或350和上述项的任何操作或部分可在cvd腔室中执行，cvd腔室诸如热cvd腔室、pe
‑
cvd腔室、高密度等离子体cvd腔室、低压cvd腔室、减压cvd腔室或大气压cvd腔室。在其他实施方式中，工艺150和/或250和/或250和上述项的任何操作或部分可在pvd腔室、ald腔室、pe
‑
ald腔室、蚀刻腔室(热蚀刻腔室或等离子体蚀刻腔室)、外延腔室、退火腔室或其中温度监测可能有用的任何其他处理腔室中执行。处理腔室的实例可包括可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(applied materials inc.)的cvd腔室，诸如腔室、producer
tm
腔室、eterna腔室和precision腔室。
74.在其他实施方式中，工艺150和/或250和/或350和上述项的任何操作或部分，工件200的表面暴露于干式清洁加工，以便移除氧化物、碳化物、微粒和/或其他污染物。可使用在不显著损坏工件100、200、300的情况下自基板移除氧化物的任何合适的干式清洁加工工艺。合适的干式清洁加工工艺包括溅射蚀刻工艺、基于等离子体的氧化物蚀刻工艺或上述项的组合。干式清洁加工可包括使工件100、200、300暴露于蚀刻剂或暴露于等离子体、离子、自由基或上述项的组合。蚀刻剂可以是或包括氧、氟、氯、氮、上述项的等离子体、上述项的离子、上述项的自由基或上述项的任何组合中的一者或多者。干式清洁加工包括使工件100、200、300暴露于由三氟化氮(nf3)和氨(nh3)的组合产生的氟等离子体。其他预期的蚀刻工艺包括nf3/nh3电感耦合等离子体工艺或nf3/nh3电容耦合等离子体工艺。
75.在一个或多个实施方式中，干式清洁加工是基于等离子体的氧化物蚀刻工艺，所述基于等离子体的氧化物蚀刻工艺是涉及使基板同时暴露于nf3和nh3等离子体副产物的远程等离子体辅助干式蚀刻工艺。在一些实例中，基于等离子体的氧化物蚀刻工艺可包括可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司的蚀刻工艺。蚀刻工艺可在可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司的预清洁腔室中执行。
76.在使用远程等离子体的一些实例中，气体物种的激发允许无等离子体损坏的基板处理。远程等离子体蚀刻可在很大程度上是保形的并且对氧化硅层有选择性，并且因此不容易蚀刻硅，无论硅是非晶的、结晶的还是多晶的。远程等离子体工艺通常将产生固态副产物，所述固态副产物随着材料被移除而在工件100、200、300的表面上生长。当工件100、200、300的温度升高(例如，升至约300℃)时，可随后经由升华移除固态副产物。等离子体蚀刻工艺造成自工件100、200、300的表面移除氧化物、微粒和其他污染物。
77.在一些实例中，可在使用远程等离子体源(remote plasma source；rps)或以流体方式耦合至远程等离子体源(rps)的处理腔室中对工件100、200、300执行干式清洁加工工
艺。举例而言，该处理腔室可为可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司的aktiv 腔室。在其他实例中，可在使用电感耦合等离子体(icp)源的蚀刻腔室中执行干式清洁加工工艺。举例而言，蚀刻腔室可为可购自加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司的蚀刻腔室。或者，清洁工艺可在采用基于自由基的化学过程的蚀刻腔室中执行。工件100、200、300在干式清洁加工期间暴露于蚀刻剂达约20分钟或更短的时间段(例如，约10分钟)以移除污染物。
78.在一个或多个实例中，利用所沉积的膜的化学性质来产生选择性和图案，而非依赖于光刻胶/硬掩模。在一个或多个实施方式中，掩模可以是与工件及/或基板一起传送至处理腔室的单独的、可移除的并且/或者可重复使用的部分，或作为硬件部件并入工具和/或处理腔室中。在其他实施方式中，二元掩模(binary mask)可以是放置在工件上并且与工件一起传送至处理腔室、或并入到处理腔室设计中的接触掩模。
79.本公开内容的实施方式进一步关于如下段落1至33中的任何一者或多者：
80.1.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第一层的第一部分而使第一层的第二部分被暴露；在第一层的第二部分上沉积第二层；和自第一层的第一部分移除掩模，其中第一层的第一部分被暴露并且第一层的第二部分含有沉积于第一层的第二部分上的第二层。
81.2.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层；在第二层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于固化工艺，其中掩模屏蔽第二层的第一部分免受固化工艺影响而同时第二层的第二部分在固化工艺期间至少部分地固化，并且其中在固化工艺之后，第二层的第一部分包括所述未固化组成物并且第二层的第二部分包括由所述未固化组成物形成的经固化组成物；和移除掩模和第二层的包括所述未固化组成物的第一部分。
82.3.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层，其中第一层包括形成于所述第一层中的一个或多个结构，并且其中所述一个或多个结构包括垂直鳍片、倾斜鳍片或柱；在第二层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于固化工艺，其中所述掩模屏蔽第二层的第一部分免受所述固化工艺的影响而同时第二层的第二部分在固化工艺期间至少部分地固化，并且其中在固化工艺之后，第二层的第一部分包括所述未固化组成物并且第二层的第二部分包括由所述未固化组成物形成的经固化组成物；和移除掩模和第二层的包括所述未固化组成物的第一部分。
83.4.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第一层的第一部分而使第一层的第二部分被暴露；在第一层的第二部分上沉积第二层；自第一层的第一部分移除掩模，其中第一层的第一部分被暴露并且第一层的第二部分含有沉积于第一层的第二部分上的第二层；和使第二层暴露于固化工艺。
84.5.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层；在第二层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于固化工艺，其中所述掩模屏蔽第二
层的第一部分免受所述固化工艺的影响而同时第二层的第二部分在固化工艺期间至少部分地固化，并且其中在固化工艺之后，第二层的第一部分包括所述未固化组成物并且第二层的第二部分包括由所述未固化组成物形成的经固化组成物；和移除掩模和第二层的包括所述未固化组成物的第一部分。
85.6.一种用于处理工件的方法，包括：在设置于基板上的第一层上沉积包括未固化组成物的第二层；在第二层上施加掩模，其中所述掩模覆盖第二层的第一部分而使第二层的第二部分被暴露；使掩模和第二层的第二部分暴露于蚀刻工艺，其中掩模屏蔽第二层的第一部分免受蚀刻工艺的影响而同时第二层的第二部分在蚀刻工艺期间至少部分地被蚀刻；和移除掩模。
86.7.根据段落1至6中任一段的方法，其中第一层的第二部分包括第二复数个沟槽，并且第二复数个沟槽中的至少一者相对于第一层的表面成约15
°
至约75
°
的角度。
87.8.根据段落1至7中任一段的方法，其中第一层的第一部分包括第一复数个沟槽，并且第一复数个沟槽中的至少一者相对于第一层的表面成约15
°
至约75
°
的角度。
88.9.根据段落1至8中任一段的方法，其中固化工艺选自由热固化工艺、紫外线固化工艺、等离子体辅助加工工艺、离子束加工工艺、电子束加工、烘烤加工和上述项的任何组合组成的群组。
89.10.根据段落1至9中任一段的方法，其中在固化工艺期间第二层暴露于臭氧。
90.11.根据段落1至10中任一段的方法，进一步包括在移除掩模之后在蚀刻工艺期间自第一层的第一部分移除剩余材料。
91.12.根据段落1至11中任一段的方法，其中在相同工艺期间移除掩模和第二层的第一部分。
92.13.根据段落1至12中任一段的方法，其中通过蚀刻工艺移除第二层的第一部分。
93.14.根据段落1至13中任一段的方法，进一步包括在将掩模施加在第二层上之前利用固化工艺使第二层固化。
94.15.根据段落1至14中任一段的方法，在移除掩模之后，进一步包括在蚀刻工艺期间自第一层的第一部分移除剩余材料。
95.16.根据段落1至15中任一段的方法，其中蚀刻工艺为湿式蚀刻工艺，并且包括使剩余材料暴露于溶液，所述溶液包括氢氟酸、磷酸、氢氧化物或上述项的盐。
96.17.根据段落1至16中任一段的方法，其中蚀刻工艺为干式蚀刻工艺，并且包括使剩余材料暴露于等离子体，所述等离子体包括氟、氯、上述项的化合物、上述项的离子或上述项的任何组合。
97.18.根据段落1至17中任一段的方法，进一步包括在热固化工艺、紫外线固化工艺、等离子体辅助加工工艺、离子束加工工艺、电子束加工或上述项的任何组合期间使第二层固化。
98.19.根据段落1至18中任一段的方法，其中在固化工艺期间第二层暴露于臭氧。
99.20.根据段落1至19中任一段的方法，其中第一层包括形成于所述第一层中的一个或多个结构。
100.21.根据段落1至20中任一段的方法，其中所述一个或多个结构包括垂直鳍片、倾斜鳍片或柱。
101.22.根据段落1至21中任一段的方法，其中所述一个或多个结构在第一层的第二部分中。
102.23.根据段落1至22中任一段的方法，其中第二层沉积在所述一个或多个结构之间的空间内。
103.24.根据段落1至23中任一段的方法，其中第二层是通过化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积、离子束沉积、旋涂或上述项的任何组合而沉积的。
104.25.根据段落1至24中任一段的方法，其中第二层包括氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、碳氧化硅、非晶硅、多晶硅、上述项的合金、上述项的掺杂剂衍生物或上述项的任何组合。
105.26.根据段落1至25中任一段的方法，其中掩模包括接触掩模、接近掩模、投影掩模或切割带。
106.27.根据段落1至26中任一段的方法，其中掩模具有约10μm至小于1mm的厚度。
107.28.根据段落1至27中任一段的方法，其中掩模具有约50μm至约900μm的厚度。
108.29.根据段落1至28中任一段的方法，其中掩模具有约100μm至约500μm的厚度。
109.30.根据段落1至29中任一段的方法，其中第一层是基板的表面。
110.31.根据段落1至30中任一段的方法，其中在移除第二层的第一部分之前移除掩模。
111.32.根据段落1至31中任一段的方法，其中在相同工艺期间移除掩模和第二层的第一部分。
112.33.根据段落1至32中任一段的方法，其中通过蚀刻工艺移除第二层的第一部分。
113.虽然前文针对本公开内容的实施方式，但是可在不脱离本公开内容的基本范围的情况下设计其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由所附的权利要求书确定。本文所述的任何文件皆以引用方式并入本文中，包括与本文不矛盾的任何优先权文件和/或测试程序。如自前文一般描述和特定实施方式所清楚的，虽然已图示并且描述了本公开内容的形式，但可在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下作出各种修改。因此，不意欲由此限制本公开内容。同样，就美国法律而言，术语“包含(comprising)”被视为与术语“包括(including)”同义。同样，每当在组成物、元素或元素的群组前面加上过渡短语“包含”时，应理解，我们也预期具有在叙述组成物、元素或(若干)元素之前的过渡短语“基本上由
……
组成”、“由
……
组成”、“选自由
……
组成的群组”或“是”的相同组成物或元素的群组，并且反之亦然。
114.已使用一组数量上限和一组数量下限描述了某些实施方式和特征。应理解，除非另外指出，否则可预期包括任何两个值的组合的范围，例如，任何较低值与任何较高值的组合、任何两个较低值的组合和/或任何两个较高值的组合。某些下限、上限和范围出现在以下的一个或多个权利要求中。