尖端上個別地施加經(jīng)選擇的電位，個別特征結(jié)構(gòu)可形成于工件的暴露表面32上或中。此外，如圖1A中所示意性圖示的，尖端平板100由多個壓電致動器300a-d自架體110支持，所述壓電致動器中的各者在該尖端平板100的角落附近附接至尖端平板100。提供致動器300a-d以允許尖端平板100的校準(zhǔn)，使其個別尖端均勻地自工件表面隔離。為了執(zhí)行校準(zhǔn)，尖端平板可以近似工件及尖端末端之間所需間隔的位置來置于工件位置處，且使用尖端平板上預(yù)選的尖端數(shù)量及位置來進(jìn)行沉積或蝕刻反應(yīng)。接著移動尖端平板以允許成像系統(tǒng)120成像反應(yīng)的影響，且基于自所需圖案在圖案中造成的變化(或非變化)，可自工件更靠近或更遠(yuǎn)離地移動尖端平板100，并且，由致動器300a-d在小于納米的數(shù)量級上，尖端平板100的角落也可移動不同量以補(bǔ)償由相對于工件傾斜尖端末端136的平面所造成的基于位置的變化?？稍诠ぜ系乃栉恢锰幹貜?fù)此程序多次，以固定尖端平板100的所需方向且還確定非由傾斜所造成的沉積中的任何局部變化?？稍诔练e或蝕刻處理期間接著以其他方式補(bǔ)償此第二變化，例如通過以下步驟來進(jìn)行:改變個別尖端上的電壓(在該個別尖端處的沉積或蝕刻反之會變化)、在該位置處補(bǔ)償尖端平板的步進(jìn)距離或當(dāng)具有不同處理屬性的不同尖端被通電時變化尖端至工件的距離。
[0056]為了對初始沉積或蝕刻位置建立尖端平板100的校準(zhǔn)，使用尖端平板及前驅(qū)物來產(chǎn)生特征結(jié)構(gòu)，且該特征結(jié)構(gòu)(或幾何圖案中的多個特征結(jié)構(gòu))的位置由成像系統(tǒng)120所成像且對于基板上的基準(zhǔn)標(biāo)記或特征結(jié)構(gòu)的位置作比較，且決定特征結(jié)構(gòu)的所需及實際位置間的偏移。對于沉積，該偏移用以對于尖端平板的放置提供修正。此后，隨著尖端平板100的移動暴露了由此所形成的特征結(jié)構(gòu)，成像系統(tǒng)120對特征結(jié)構(gòu)的所需位置比較特征結(jié)構(gòu)的期望位置以允許連續(xù)實時修正尖端平板100的位置。進(jìn)一步地，為了幫助維持校準(zhǔn)，可密切控制尖端平板100的溫度以及被處理的基板2000的溫度。
[0057]此實施方式中的尖端平板100的個別尖端130排列于直線網(wǎng)格中，其中所述尖端在列及行兩者的方向上隔開20nm(中心間距)。因此，一旦尖端陣列安置于所需的位置上，精細(xì)的位置調(diào)整僅需通過在兩個通常安置的方向上，以尖端間的間距(相對于尖端平板100)移動工件30，以允許尖端陣列的尖端重疊晶片上的每個位置。因此，通過相對于尖端遞增地移動晶片，三維特征結(jié)構(gòu)(例如線)可寫入于晶片上。
[0058]現(xiàn)參照圖7至圖12，圖示為了在晶片的暴露表面上形成特征結(jié)構(gòu)，使用尖端平板100的尖端平板100的示例。在這些附圖中，通過分解前驅(qū)物分子以在基板上提供用以沉積的原子物種，來提供特征結(jié)構(gòu)。附圖及隨附的文字提供了使用尖端平板100以在基板的暴露表面上沉積納米尺度的線及支柱的描述。再次地，在這些附圖中，描述了尖端130a-1的使用，雖然本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解對于整個尖端平板100的描述的延伸。
[0059]首先參照圖7，圖示了工件(晶片)30的暴露表面32的區(qū)域，其中所示的區(qū)域稍微大于圖2中所示的尖端130a-1的區(qū)域。為了說明的目的，暴露表面32包括大量的位置501a_i，位置501a_i的各者相對應(yīng)于其上的尖端130a_i的相對應(yīng)者的初始位置。其結(jié)果是，相鄰位置(例如位置501a及501b之間，或501a及501d之間)中心間的距離相同于相鄰尖端130的中心至中心的距離，在此實施方式中是20nm。此外，如位置501c處形成的虛線中所示，尖端130c疊置于工件以在其上施加5nm的投射，其中尖端具有5nm的直徑。據(jù)認(rèn)為，作為與本文中使用的前驅(qū)物反應(yīng)的結(jié)果而影響的工件區(qū)域?qū)⒕哂信c尖端大約相同的直徑，且這將在本文中用以討論用以寫入工件的三維特征結(jié)構(gòu)的尖端平板100的操作。此外，個別位置501a-1相對應(yīng)于圖2尖端130a-1中之一的原始位置，其中文字指定顯示了對應(yīng)關(guān)系，也就是位置501a是尖端130a的原始位置、位置501b是尖端130b的原始位置…等等。
[0060]現(xiàn)將對于使用尖端平板100的尖端130a_i來沉積及蝕刻特征結(jié)構(gòu)的步驟來描述。開始于圖8處，提供了具有表面的工件，沉積材料要被沉積于該表面上。沉積材料用以通過使用尖端平板100來形成納米尺度的沉積材料的線及個別支柱，該步驟是通過以輸入在任何個別尖端130處所提供的電能來使得反應(yīng)物自其釋放沉積材料(例如沉積材料的原子或化合物)來進(jìn)行。在實施方式的示例中，沉積材料描述為硅，其可自包括硅烷、三氯硅烷等等的反應(yīng)物釋放。硅烷(例如)包括硅及氫，且當(dāng)輸入適量的能量時，硅及氫分離，且硅可沉積于基板30相鄰的暴露表面32上。比較圖7及圖8，四個沉積區(qū)域510(各具有5nm數(shù)量級的直徑)已沉積于工件30的暴露表面32上。通過施加能夠僅在位置501c、e、f及g上分解硅烷基的前驅(qū)物的電位，且通過將尖端501a、b、d、h及i維持在接地或浮動狀態(tài)，來將這些沉積物形成于位置501c、e、f及g處。
[0061 ] 現(xiàn)參照圖9，圖示了進(jìn)一步處理工件的效應(yīng)。在附圖中，僅可在沉積于位置501e及501g處的先前所沉積的材料附近見到兩個額外的沉積區(qū)域512。其余的位置保持在接續(xù)繪示于圖8處的步驟的情況中。這是通過以約尖端的一半直徑在圖示中向左移動工件來提供的，以及通過僅通電e及g以提供重疊先前所形成的沉積的沉積來提供的。參照圖10，向附圖右邊沿軌跡圖示了多個進(jìn)一步的沉積。圖9及10中所作出的額外沉積同樣地是通過分解硅烷前驅(qū)物所產(chǎn)生的，且工件支架已在各沉積形成之后以一半的尖端直徑，向圖示左邊(圖6的X方向)遞增地移動工件，且僅e及g在其上有電位。
[0062]如圖10中所見，通過初始沉積位置處及在四個額外的順序步驟處在尖端130g上施加電位，總共作出自原始位置501g延伸的五個沉積，且總共作出了七個沉積510至524以連接原始位置501e及在位置501f處作出的沉積510之間的線，以在其間形成互連的線。在不考慮沿造成的線側(cè)發(fā)生的扇形化(scallop)效應(yīng)的情況下，可形成5nm數(shù)量級寬及例如在位置501e及501f之間延伸超過20nm長的線。
[0063]現(xiàn)參照圖11，吾人可見以下效應(yīng):以頁面上的向上及向下方向移動工件(圖6的方向Y)(在此情況中，是以頁面上的向上方向)，以將尖端130g向原始位置501g的右邊及下面安置，以如所示地形成沉積326。朝向附圖(頁面)頂部的工件支架的繼續(xù)運動將造成額外的沉積，由此形成L形線。此外，通過在下一個沉積形成之前，同時(或順序地)以兩個方向遞增地移動工件支架，可寫入沿附圖的對角線行進(jìn)的線。
[0064]可在本文中所預(yù)期的是，通過使用5nm的尖端直徑，可在各沉積步驟期間形成相對應(yīng)約5nm直徑的一至三原子薄的層。為了形成小于幾原子的完成厚度的線(如自基板30的暴露表面32所測量的)，先前所形成的線可被覆寫，如圖12中所示。在圖12中，原來寫入的線1200以虛線外形圖示，包括具有數(shù)量級5nm的直徑的六個沉積1210-1220，所述沉積以直線路徑校準(zhǔn)，且僅為了明確起見，第二線圖示為自第一線隔開，且其對于第一線1200的校準(zhǔn)沿偏移1240、1240 ’。在第一沉積線1200中，在各沉積步驟處，尖端平板100以尖端直徑的一半，以相同方向移動。因此，沉積1212的邊緣延伸至第一沉積1210的中心1242。這造成具有幾個原子的厚度的線，該線具有扇形化側(cè)壁外形，且將跨其長度的厚度上變化造成為線的某部分是以單一沉積形成而其他部分是兩個沉積的重疊。
[0065]為了提供更一致的側(cè)壁外形(也就是降低扇形化)，要被覆寫于第一沉積在線的第二線經(jīng)偏移，使得第二沉積的第一者的中心偏移至第一線1220的第一沉積1210的中心及邊緣之間的位置1242，且第二沉積中的各隨后者1224等等的中心在第一線的先前沉積的邊緣上。為了形成最終厚度的線，考慮若干這樣的覆寫，且通過稍微修改各隨后沉積的重疊區(qū)域，把重疊沉積中心位置稍微偏移至重疊沉積的邊緣及中心之間的位置將造成更大的厚度一致性，且降低扇形化。此外，為了以更小的扇形化寫入更薄的線，可以小于先前所沉積的材料的一半直徑來移動尖端。
[0066]為了使用尖端平板100來蝕刻特征結(jié)構(gòu)，提供經(jīng)選擇以蝕刻薄膜層的蝕刻前驅(qū)物，而不是沉積前驅(qū)物(例如硅烷)。尖端平板100的安置、步進(jìn)及校準(zhǔn)保持相同，且如同沉積示例，個別的a-η保持可獨立偏壓的。例如，為了將特征結(jié)構(gòu)蝕刻進(jìn)硅，在尖端平板已配置于要自下層薄膜層形成硅特征結(jié)構(gòu)的位置處之后，將HF前驅(qū)物引進(jìn)腔室10。圖13至圖19圖示蝕刻順序，用以在下層的硅材料層內(nèi)，形成圖示于圖13及圖14中的虛線外形中的三維特征結(jié)構(gòu)。
[0067]參照圖13及圖14，且使用相同坐標(biāo)系統(tǒng)及相對于位置501a_i的a-1的相對位置，圖示第一蝕刻步驟的結(jié)果。在此示例中，引入