專利名稱：用于涂布euv平板印刷術(shù)基底的方法和具有光刻膠層的基底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于涂布EUV平板印刷術(shù)基底的方法，包括在基底上涂布光刻膠層。本發(fā)明還涉及一種利用平板印刷投影設(shè)備的器件制造方法，該方法包括-提供一個基底，通過在基底上涂布光刻膠層使該基底的至少一部分被光刻膠層覆蓋；-利用輻射系統(tǒng)來提供射線發(fā)射束；-利用構(gòu)圖裝置使發(fā)射束的剖面具有一種圖形；以及-將圖形化的射線束投射到光刻膠層的目標(biāo)部分。
本發(fā)明還涉及一種具有光刻膠層的基底。
背景技術(shù)：
在平板印刷設(shè)備中，映像到基底上的特征尺寸受到發(fā)射輻射波長的限制。為了制造具有較高器件密度的集成電路和由此的較高操作速度，期望能夠映像較小的特征。雖然目前大多數(shù)平板印刷投影設(shè)備使用由汞燈或受激準(zhǔn)分子激光產(chǎn)生的紫外光，但已經(jīng)提出了采用更短波長的射線，例如大約13nm的射線。這種射線稱作超紫外線(EUV)或軟x-射線，并且可用的光源包括例如激光產(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或來自電子存儲環(huán)的同步加速器射線。
與紫外線(UV，例如365nm)或深紫外線(DUV，例如248或193nm)平板印刷術(shù)相比，當(dāng)使用EUV平板印刷術(shù)時，提出了對工藝條件、設(shè)備和平板印刷方法的其它要求。因為對EUV波長的高吸收，所以需要真空環(huán)境。
關(guān)于光刻膠的應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)公開了一種保護(hù)性涂層。US5240812披露了一種方法，例如在該方法中用酸性催化抗蝕劑涂布基底，并且其中在光刻膠層上提供了第二聚合物涂層。根據(jù)US5240812，這種涂層可用于UV，但也可以用于電子束和x-射線。涂層對有機(jī)和無機(jī)基底物的蒸汽是不滲透的。同樣VanIngen Schenau等(1996年10月27-29日，San Diego CA，Olin Microlithographyseminar)描述了一種抗蝕劑(用于DUV應(yīng)用)上的頂涂層。頂涂層用于保護(hù)光刻膠免受空氣中雜質(zhì)(airborne)的污染。
商業(yè)適用的可應(yīng)用于EUV平板印刷術(shù)的頂涂層如Aquatar(由Clariant制造)的缺點(diǎn)是水基物。這會產(chǎn)生不希望的水對EUV光的吸收。它還會產(chǎn)生不希望的除水氣，這又會導(dǎo)致不希望的水對EUV射線的吸收和/或?qū)е略贓UV平板印刷系統(tǒng)中使用的透鏡光學(xué)系統(tǒng)的退化。這樣，就會獲得更低的可重復(fù)平板印刷效果。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供用于EUV平板印刷術(shù)的光刻膠層上的非水基頂涂層，該非水基頂涂層能透射EUV并防止污染。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種根據(jù)開頭段落的用于EUV平板印刷術(shù)的涂布基底的方法，其特征在于在光刻膠層之上提供能透射EUV的頂涂層，其中該能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
更具體地，提供一種在開頭段落描述的利用平板印刷投影設(shè)備的器件制造方法，其特征在于在光刻膠層之上提供能透射EUV的頂涂層，其中該能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
這種在光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層的優(yōu)點(diǎn)在于該層防止光刻膠層受到污染，該污物可能存在于基底之上的氣氛中。它還減少了污物如碳?xì)浠衔锖推渌衔锶绨x自F、Si、P、S和Cl的原子且來自光刻膠的化合物、以及來自光刻膠的水(如果存在的話)的除氣。這種除氣可能損害例如透鏡光學(xué)系統(tǒng)。
另一個優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的能透射EUV的頂涂層基本上能透射EUV射線，但基本上不能透射或只能輕微地透射不需要的射線例如UV或DUV射線是。這就導(dǎo)致了光譜選擇性的增加，其可能會減少例如在平板印刷系統(tǒng)中存在的光譜濾色鏡的數(shù)量。此外，在另一個實施方案中，由于涂層的較高的電導(dǎo)率，能透射EUV的頂涂層可以分散并傳導(dǎo)可能的電荷，因此，頂涂層可以用作電荷分散或傳導(dǎo)層。
在一個實施例中，本發(fā)明包括一種方法，其中能透射EUV的頂涂層包含一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。包含這些元素的涂層可以起光譜濾色鏡的作用，與(D)UV射線相比，對EUV射線具有更大的透射率。例如，10nmSi層對于EUV(例如，13.5nm)的透射率為大約98％，而對于DUV(例如，193nm)只有大約20％。這就意味著根據(jù)本發(fā)明的能透射EUV的頂涂層使純光譜濾色鏡不是很必要或允許減少EUV光學(xué)系統(tǒng)例如平板印刷裝置中的純光譜濾色鏡或其它波長選擇性光學(xué)元件的數(shù)量。
在另一個實施方案中，本發(fā)明包括一種方法，其中頂涂層包括一種聚合物。例如，這可以是一種方法，其中聚合物具有500-15000g/mol，優(yōu)選1000-10000g/mol的分子量。聚合物可以包含一種或多種以下原子鈹、硼、硅、鋯、鈮和鉬。
在又一個實施方案中，本發(fā)明包括一種方法，其中聚合物是基于Si、C和H的，例如其中頂涂層包括一種或多種以下的聚合物(或聚合物組)聚硅烷(例如聚二甲基硅烷、聚甲基氫硅烷)、聚亞甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羥基苯乙烯(PHS)、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯?；柰榫酆衔?、甲基丙烯?；柰榫酆衔锖图坠柰榛木酆衔?例如含Si的酚醛清漆)。
能用作頂涂層的可用聚合物的一個實例是含Si的酚醛清漆。酚醛清漆具有高DUV吸收性，改善了EUV/DUV的選擇性。為了進(jìn)一步改善EUV/DUV的選擇性，聚合物如酚醛清漆可以進(jìn)行甲硅烷基化。
在另一個實施方案中，采用的聚合物包含硼，即基于B、C和H，例如碳硼烷聚酰胺，或者聚合物是添加硼的(例如添加硼的聚酰亞胺)。
在又一個實施方案中，本發(fā)明包括一種方法，其中頂涂層包括一種溶劑。在具體的實施方案中，頂涂層的溶劑是一種也可以用于在基底上涂布光刻膠的溶劑(即用于光刻膠層以及用于能透射EUV的頂涂層的相同溶劑)。
因此，在具體的實施方案中，例如頂涂層可以包括(a)一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬，(b)一種溶劑(例如光刻膠溶劑)和(c)一種聚合物的組合物。在該實施方案的另一個方面，能透射EUV的頂涂層中的聚合物包括一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬，并且其中能透射EUV的頂涂層中包含碳的聚合物還包括一種上述提及的其它原子。例如，可以在光刻膠層的表面上通過旋涂施加這種頂涂層。因此，在另一個具體的實施方案中，例如，頂涂層可以包括(a)一種包含一種或多種以下原子的基團(tuán)的聚合物鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬以及(b)一種溶劑(例如光刻膠溶劑)。根據(jù)本發(fā)明的用于EUV平板印刷術(shù)的涂布基底的方法包括-制備基底的一個表面，例如包括清洗和干燥；-在基底的表面上涂布光刻膠層，例如包括在基底的表面上旋涂光刻膠層；-在軟烘焙期間加熱基底，其中通過加熱蒸發(fā)部分光刻膠溶劑；-在“制冷”期間冷卻基底；-在光刻膠層的表面之上提供能透射EUV的頂涂層，例如包括在光刻膠層的表面上旋涂能透射EUV的頂涂層?；蛘咴诹硪粋€實施方案中，在涂布光刻膠層之后，立即在光刻膠層上施涂能透射EUV的頂涂層。
在另一個實施方案中，通過化學(xué)氣相沉積(CVD)在光刻膠層的表面上提供能透射EUV的頂涂層。以此方式制作的能透射EUV的頂涂層包含一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。例如，這種頂涂層基于Si、C和H；或B、C和H，或它們的組合物。
在一個具體的實施方案中，通過CVD涂布一種聚合物和鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬的一種或多種作為頂涂層。以此方式提供的聚合物頂涂層包括鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬的一種或多種組分。在該實施方案的再一個方面，通過CVD提供的能透射EUV的頂涂層中的聚合物包含一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬，并且其中能透射EUV的頂涂層中包含碳的聚合物還包括一種上述提及的其它原子。以此方式，可以通過CVD獲得基于例如Si、C和H或B、C和H的能透射EUV的頂涂層。
本發(fā)明的實施方案優(yōu)選產(chǎn)生能透射EUV的頂涂層，其中頂涂層具有的最終厚度應(yīng)使EUV射線的透射率大于50％，優(yōu)選超過80％。在另一實施方案中，本發(fā)明提供一種方法，其中頂涂層具有小于50％的DUV和UV射線的透射率。頂涂層可以具有20-100nm，優(yōu)選30-80nm的最終厚度。
在本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提出了一種用于光刻膠層上的頂涂層的涂層，其中該涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬，并且其中涂層至少能夠(a)減少來自光刻膠層的污物的除氣并且(b)防止光刻膠的污染。這種涂層可以用作光刻膠層上的頂涂層并由此提供污物阻擋層功能。該污物阻擋層可以消除或防止來自例如平板印刷設(shè)備中的光刻膠的化合物的除氣。例如這種化合物(污物)是選自水、碳?xì)浠衔锖桶x自F、Si、P、S和Cl中至少一種原子的化合物的化合物。然而，阻擋層不僅消除或防止來自光刻膠的污物穿過頂涂層(例如，平板印刷設(shè)備中的光學(xué)系統(tǒng)的保護(hù)層)的擴(kuò)散，它還可以減少或防止光刻膠(光刻膠的保護(hù)層)的污染。優(yōu)選地，污物阻擋層顯著減少了在任何方向上穿過頂涂層的污物的擴(kuò)散，例如消除了至少50％或例如80％的除氣。
符合上述提及的實施方案，本發(fā)明還提出了例如一個實施方案，其中涂層包括一種或多種以下的聚合物聚硅烷、聚亞甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羥基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯?；柰榫酆衔?、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物；一個實施方案，其中涂層能透射EUV；一個實施方案，其中涂層具有的厚度能使EUV射線的透射率大于50％；一個實施方案，其中涂層具有小于50％的DUV和UV射線的透射率；等等。
本發(fā)明還提出了一種具有光刻膠層的基底，其中該基底具有在光刻膠層上的能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
“基底”定義為應(yīng)用于平板印刷設(shè)備中的一個晶片。這種基底(或晶片)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的(用于平板印刷應(yīng)用中的基底或晶片，例如8或12英寸晶片)。
光刻膠層通常包括EUV光刻膠。在另一個方面，本發(fā)明還涉及例如在EUV平板印刷術(shù)中使用光刻膠層上的能透射EUV的頂涂層。例如，這種能透射EUV的頂涂層可以用作抗蝕劑的保護(hù)涂層和/或防止抗蝕劑的污染。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種利用本發(fā)明的方法制造的器件。
在本發(fā)明的另一個方面中，本發(fā)明還提出了一種平板印刷投影(lithographicprojection)設(shè)備，該設(shè)備包括-輻射系統(tǒng)，用于提供射線發(fā)射束(projection beam)；-支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐構(gòu)圖裝置，該構(gòu)圖裝置根據(jù)所需圖形用于構(gòu)圖發(fā)射束；-基底臺，用于支撐基底；-投影系統(tǒng)，用于將圖形化的光束投影到基底的目標(biāo)部分；以及
-至少部分被光刻膠層覆蓋的用于EUV平板印刷術(shù)的基底，其特征在于在光刻膠層之上提供能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
針對本發(fā)明的方法、涂層和具有光刻膠層的基底介紹的上述實施方案、也涉及本發(fā)明的平板印刷設(shè)備。
此處短語“聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬”指聚合物具有這些基團(tuán)的至少一種基團(tuán)。聚合物還可具有多種這類基團(tuán)如聚硅烷。這種“基團(tuán)”可以包括一種或多種這些原子。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這種基團(tuán)還可包括其它原子，例如包含Si和C的硅烷基團(tuán)。本發(fā)明中的術(shù)語“基團(tuán)”是指本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的化學(xué)基團(tuán)，例如硅烷基團(tuán)或硅氧烷基團(tuán)。例如，它也可指一種添加有至少一種這些原子的聚合物(例如添加硼的聚酰亞胺)。在本發(fā)明的上下文中，“一種聚合物”、“一種基團(tuán)”、“一種原子”等還分別意味著聚合物、基團(tuán)和原子的組合物。
雖然在本文中可以具體參考ICs制造中使用的平板印刷設(shè)備，但應(yīng)當(dāng)明確地理解，本發(fā)明的方法不限于這種設(shè)備的使用，而且本方法具有許多其它可能的應(yīng)用。例如，它可以使用于制造集成光學(xué)系統(tǒng)、用于磁域存儲器的制導(dǎo)和檢測圖形、液晶顯示板、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚，在這種可替換應(yīng)用的上下文中，本文中所用術(shù)語“網(wǎng)線”或“印?！倍紤?yīng)當(dāng)分別認(rèn)為是更常規(guī)術(shù)語“掩?！焙汀澳繕?biāo)部分”的替代。
在本發(fā)明中的術(shù)語“EUV射線”是指具有大約5-20nm，例如大約13nm的波長的所有類型電磁輻射的射線。術(shù)語“層”還可包括多層。術(shù)語“涂料”或“涂層”包括術(shù)語“層”。


現(xiàn)在，將只通過實例并參照附加的示意圖來描述本發(fā)明的實施方案，從平板印刷設(shè)備的描述開始，在附圖中相應(yīng)的參考符號表示相應(yīng)的部件，其中-圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的平板印刷投影設(shè)備；-圖2描述了具有光刻膠層和能透射EUV頂涂層的基底；-圖3描述了作為波長函數(shù)的10nm的硅層的透射率。
具體實施例方式
這里采用的術(shù)語“構(gòu)圖裝置”應(yīng)當(dāng)寬泛地解釋為用于為入射射線提供構(gòu)圖剖面的裝置，該構(gòu)圖剖面對應(yīng)于在基底的目標(biāo)部分中產(chǎn)生的圖形；在本正文中還采用術(shù)語“光閥”。通常，所說的圖形對應(yīng)于器件中目標(biāo)部分處產(chǎn)生的特定功能層，例如集成電路或其它器件(見下文)。這種構(gòu)圖裝置的實例包括-掩模。在平版印刷中掩模概念是眾所周知的，并且它包括多種掩模類型例如二元型、變換相轉(zhuǎn)移型、衰減相轉(zhuǎn)移型以及各種混合掩模類型。根據(jù)掩模上的圖形，在射線束中放置這種掩模會導(dǎo)致掩模上的射線撞擊的選擇性透射(在透射掩模的情況下)或反射(在反射掩模的情況下)。在掩模的情況下，支撐結(jié)構(gòu)通常是一個掩模臺，其確保了在入射射線束的所需位置處支撐該掩模，并且如果需要它可以相對于光束移動。
-可編程鏡面(mirror)陣列。這種器件的一個實例是具有粘彈控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這種設(shè)備的基本原理是(例如)反射表面的可尋址區(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇檠苌涔舛磳ぶ穮^(qū)域?qū)⑷肷涔夥瓷錇榉茄苌涔?。利用適合的濾色鏡，所述非衍射光就可以濾除反射光束，僅保留衍射光；以此方式，光束根據(jù)矩陣可尋址表面的地址圖形構(gòu)圖?？删幊嚏R面陣列的可替換實施方案采用微鏡的矩陣排列，通過施加適合的局部電場或通過采用壓電驅(qū)動裝置，每個微鏡獨(dú)立地與一個軸傾斜。鏡面也是矩陣可尋址鏡面，以致可尋址鏡面在不同方向上將入射射線束反射到未尋址的鏡面；以此方式，根據(jù)矩陣可尋址鏡面的地址圖形來構(gòu)圖反射的光束。可以采用適合的電子裝置來實施所需的矩陣尋址。在此前描述的兩種情況中，構(gòu)圖裝置可以包括一個或多個可編程鏡面陣列。例如，在此參考的鏡面陣列上的更多信息可以從美國專利US5296891和US5523193以及PCT專利申請WO98/38597和WO98/33096中獲得，在此引用它們作為參考。在可編程鏡面陣列的情況下，所述支撐結(jié)構(gòu)可以體現(xiàn)為例如框架或工作臺，其可以根據(jù)需要進(jìn)行固定或移動；以及-可編程LCD陣列。在美國專利US5229872中給出了這種結(jié)構(gòu)的一個實例，在此引用作為參考。如上所述，在此情況下的支撐結(jié)構(gòu)可以體現(xiàn)為例如框架或臺面，其可以根據(jù)需要進(jìn)行固定或移動。
為了簡化目的，本文余下部分的某些位置處特別例舉了包含掩模和掩模臺的實例；然而，在這些例子中討論的一般原理應(yīng)見此前提出的構(gòu)圖裝置的較寬泛范圍。
例如平板印刷投影設(shè)備可以用于制造集成電路(ICs)。在此情況下，構(gòu)圖裝置可以產(chǎn)生對應(yīng)于IC的各個層的電路圖形，并且該圖形可以映像到基底(硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一個或多個印模)，該基底已經(jīng)涂布了光敏材料層(或光刻膠層)。通常，單一晶片將包含相鄰目標(biāo)部分的整個網(wǎng)格，通過投影系統(tǒng)一次一個地連續(xù)地輻照整個網(wǎng)格。在目前的設(shè)備中，使用掩模臺上的掩模來進(jìn)行構(gòu)圖，而在兩種不同類型的機(jī)器之間會存在差異。在一種類型的平板印刷投影設(shè)備中，通過將目標(biāo)部分之上的整個掩模圖形一次性曝光來對每個目標(biāo)部分進(jìn)行輻照；這種設(shè)備通常稱為晶片步進(jìn)機(jī)或步進(jìn)-重復(fù)設(shè)備。在可替換的設(shè)備中—通常稱為步進(jìn)-掃描設(shè)備—以給定的參考位方向(掃描方向)通過在發(fā)射束之下漸進(jìn)掃描掩模圖形來對每個目標(biāo)部分進(jìn)行輻照，同時在平行于或反平行于此方向上同步掃描基底臺；由于投影系統(tǒng)通常具有放大倍數(shù)M(通常＜1)，掃描基底臺時的速度V將是掃描掩模臺時的速度V的M倍。在此描述的有關(guān)平板印刷裝置的更多信息可以從例如在此參考引用的US6046792中獲得。
在利用平板印刷投影設(shè)備的制造工藝中，圖形(例如在掩模中)被成像到基底上，該基底至少部分被光敏材料層(抗蝕劑)覆蓋。在進(jìn)行該成像步驟之前，基底可以進(jìn)行各種工序，例如打底漆、光刻膠涂布(resist coating)和軟烘焙。在曝光之后，基底可以進(jìn)行其它工序，例如曝光后烘焙(PEB)、顯影、硬烘焙和成像特征的測量/檢測。這種工序的排列是對器件例如IC的各個層進(jìn)行構(gòu)圖的基礎(chǔ)。然后，可以對構(gòu)圖的層進(jìn)行各種加工例如蝕刻、離子注入(摻雜)、金屬化、氧化、化學(xué)機(jī)械拋光等等，所有這些工藝設(shè)計完成一個單獨(dú)層。如果需要多層，那么對于每個新的層就必須重復(fù)整個工序或它的變型工序。最后，在基底(晶片)上就出現(xiàn)了器件陣列。然后，通過一種技術(shù)例如劃片或切割將這些器件彼此分離，由此可將各個器件安裝到載體、連接到插頭，等等。有關(guān)此工藝的進(jìn)一步信息可以從例如在此參考引用的1997年ISBN0-07-067250-4由McGraw Hill Publishing Co.出版的Peter van Zant的第三版書“微芯片制造半導(dǎo)體工藝實用指南(Microchip FabricationA Practical Guide toSemiconductor Processing)”中獲取。
為了簡化起見，此后將投影系統(tǒng)稱為“透鏡”；然而，該術(shù)語應(yīng)當(dāng)寬泛地解釋為包含各種類型的投影系統(tǒng)，包括例如折射光學(xué)系統(tǒng)、反射光學(xué)系統(tǒng)和兼反射光和折射光的系統(tǒng)。輻射系統(tǒng)還可包括根據(jù)這些設(shè)計類型的任何一種用于對準(zhǔn)、構(gòu)形或控制輻射發(fā)射束而進(jìn)行操作的部件，并且這種部件還可以在以下組合或單個地稱為“透鏡”。此外，平板印刷設(shè)備可以是具有兩個或多個基底臺(和/或兩個或多個掩模臺)的類型。在這種“多行程(stage)”裝置中，可以平行地采用附加工作臺，或者可以在一個或多個臺上進(jìn)行準(zhǔn)備步驟，同時采用一個或多個其它臺來曝光。例如，在此參考引用的US5969441和WO98/40791中描述了兩個行程的平板印刷設(shè)備。
實施方案1圖1簡要說明了根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案的平板印刷投影設(shè)備1。該設(shè)備包括-輻射系統(tǒng)LA(包括射線源，例如氙光源)，光束擴(kuò)張器Ex和照明系統(tǒng)IL，用于提供射線(例如13.5nm射線)的發(fā)射束PB；-第一物體臺(掩模臺)MT，設(shè)置有用于固定掩模MA(例如，網(wǎng)線)的掩模支撐體并連接到第一定位裝置PM，該第一定位裝置PM用于相對于項目(item)PL精確定位掩模；-第二物體臺(基底臺)WT，設(shè)置有用于支撐基底W(例如光刻膠涂布的硅晶片)的基底支撐體并連接到第二定位裝置PW，該第二定位裝置PW用于相對于項目PL精確定位基底；-投影系統(tǒng)(“透鏡”)PL(例如折射光學(xué)系統(tǒng)、兼反射光和折射光的系統(tǒng)或反射光學(xué)系統(tǒng))，用于將掩模MA的輻照部分映像到基底W的目標(biāo)部分C(例如包括一個或多個印模)上。
根據(jù)在此的說明，設(shè)備是一種反射型設(shè)備(即具有反射掩模)。然而，通常它也可以是例如透射型設(shè)備(具有透射掩模)。或者該設(shè)備可以采用另一種構(gòu)圖裝置，例如如上所述類型的可編程鏡面陣列。
光源LA產(chǎn)生射線束。該射線束反饋到照明系統(tǒng)(照明器)IL，例如直接或在橫穿過調(diào)整裝置例如光束擴(kuò)張器Ex之后進(jìn)行。照明器IL可以包括校準(zhǔn)裝置AM，用于在光束中設(shè)置強(qiáng)度分布的外部和/或內(nèi)部徑向范圍(通常分別稱為σ-外部和σ-內(nèi)部)。此外，它通常包括各種其它部件，例如積分器IN和聚光鏡CO。以此方式，撞擊到掩模MA上的光束PB就在它的剖面上具有所需的均勻分布和強(qiáng)度分布。
應(yīng)當(dāng)注意，有關(guān)圖1，光源LA可以位于平板印刷投影設(shè)備的燈室之中(例如，當(dāng)光源LA為汞燈時的通常情況)，但它也可以遠(yuǎn)離平板印刷投影設(shè)備，而它產(chǎn)生的射線束能引入該設(shè)備(例如，借助適合的導(dǎo)向鏡子)；后一種方案通常是當(dāng)光源LA是激光器的情況。本發(fā)明和權(quán)利要求包含了這些方案。
隨后光束PB被固定在掩模臺MT上的掩模MA截斷。橫穿過掩模MA后，光束PB穿過透鏡PL，透鏡PL將光束PB聚焦到基底W的目標(biāo)部分C上。例如借助第二定位裝置PW(和干涉測量裝置IF)，就可以精確移動基底臺WT，以便在光束PB的路徑上定位不同的目標(biāo)部分C。類似地，第一定位裝置PM可以用于相對于光束PB的路徑精確地定位掩模MA，例如在掩模MA從掩模庫中機(jī)械回復(fù)之后或在掃描期間。通常，物體臺MT、WT的移動將借助于長行程組件(粗定位)和短行程組件(精細(xì)定位)來實現(xiàn)，在圖1中沒有對此進(jìn)行明確顯示。然而，在晶片步進(jìn)機(jī)的情況下(與步進(jìn)-掃描設(shè)備相反)，掩模臺MT可只連接到短行程激勵器，或者可以被固定?？梢圆捎醚谀?zhǔn)標(biāo)記M1、M2和基底對準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對準(zhǔn)掩模MA和基底W。
可以以兩種不同模式來使用所述設(shè)備1.在步進(jìn)模式下，掩模臺MT基本上保持靜止不動，并且一次性(即，單次“曝光”)將整個掩模圖像投射到目標(biāo)部分C。然后，在x和/或y方向上移動基底臺WT，以致通過光束PB就可以輻照不同的目標(biāo)部分C；以及2.在掃描模式下，除了給定的目標(biāo)部分C不進(jìn)行單次“曝光”外，基本上采用相同的方案。替代地，在給定方向(所謂的“掃描方向”，例如y方向)上以速度v移動掩模臺MT，以致發(fā)射束PB在掩模圖像之上產(chǎn)生掃描；同時，在相同或相反方向上以速度V＝Mv同時移動基底臺WT，其中M是透鏡PL的放大倍數(shù)(典型地，M＝1/4或1/5)。以此方式可以曝光較大的目標(biāo)部分C，而不會損害分辨率。
在本實施例中，光刻膠層上的能透射EUV的頂涂層可包含一種或多種以下原子鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。它還包括一種或多種以下的聚合物聚硅烷、聚亞甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羥基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯?；柰榫酆衔铩⒓谆；柰榫酆衔锖图坠柰榛木酆衔?。例如，頂涂層具有使EUV射線的透射率大于50％的最終厚度。這就會得到對DUV和UV射線的透射率小于50％的頂涂層。
圖1的晶片W的基底包括在晶片(例如300mm晶片，12英寸)的表面上的光刻膠，例如EUV 2D光刻膠(Shipley制造)。通過本領(lǐng)域公知的旋涂技術(shù)來提供該光刻膠層，并且該層具有大約100nm的厚度，但也可以具有例如大約80-150nm的另一種厚度。在光刻膠的頂部，呈現(xiàn)具有大約50nm厚度的EUV透光層。例如參見圖2，其中W是基底，PRL是光刻膠層并且TC是能透射EUV的頂涂層。利用旋涂同樣可以提供該層。在本實施方案中，通過旋涂甲硅烷基化的多羥基苯乙烯和作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯的組合物來提供頂涂層。
實施以下工序-通過清洗和干燥來制備基底的表面；-通過在基底表面上旋涂光刻膠層，在基底表面上涂布光刻膠層；在軟烘焙期間加熱基底，其中通過加熱產(chǎn)生光刻膠溶劑的部分蒸發(fā)；-在“制冷”期間冷卻基底；-在光刻膠層的表面上旋涂能透射EUV的頂涂層。
在實施這些工藝之后，隨后進(jìn)行加熱和冷卻的工序。
頂涂層基本上是能透射EUV射線的，但是，在一個實施方案中，頂涂層基本上是不能透射UV或DUV射線的。
實施方案1的平板印刷設(shè)備還可以應(yīng)用于以下描述的其它實施方案。
實施方案2本實施方案包括如上所述的大部分特征，但現(xiàn)在采用酚醛清漆基頂涂層。相對于市售的水基頂涂層，具有甲硅烷基化的多羥基苯乙烯的酚醛清漆基頂涂層顯著吸收DUV射線并具有改進(jìn)的EUV/DUV選擇性。頂涂層可以具有20-100nm，例如30-80nm的最終厚度。圖2簡要描述了具有光刻膠層(PRL)并在該層的頂部具有能透射EUV的頂涂層(TC)的基底(W)。
實旋方案3本實施方案包括如上所述的實施方案1或2的大部分特征，但在基底W上施涂光刻膠之后不實施軟烘焙和冷卻工藝，而是替代地在涂布光刻膠層之后立即在光刻膠層上施涂能透射EUV的頂涂層。隨后，實施軟烘焙和冷卻的工序。
實施方案4
在基底W上施涂光刻膠之后，對基底實施軟烘焙和冷卻。隨后，通過CVD，由CVD涂布聚合物和甲硅烷基化聚合物提供含硅組分層作為頂涂層。頂涂層基本上能透射EUV射線，但它基本上不能透射UV或DUV射線。
圖3中模擬了10nm層的Si涂層的透射與波長(nm)的關(guān)系。該圖示出了基本上能透射EUV射線，但基本上不透射或僅僅輕微透射不希望的UV或DUV射線的涂層。由于透射率與含Si、C、H的聚合物的波長的關(guān)系趨勢與含Si聚合物的很相似，因此該圖顯示一般可以施涂(例如通過CVD)含Si、C、H的頂涂層，例如具有Si基團(tuán)的聚合物，或具有Si組分的聚合物層作為頂涂層。
實施方案5在基底W上施涂光刻膠之后，對基底實施軟烘焙和冷卻步驟。隨后，通過CVD，將含硼組分層提供為頂涂層(B、C、H基頂涂層)，例如通過施涂聚合物和硼CVD。
實施方案6在根據(jù)實施方案1、2、3、4或5施涂頂涂層之后，用EUV射線曝光光刻膠。隨后，進(jìn)行曝光后烘焙，然后在顯影步驟期間去除頂涂層和光刻膠。
實施方案7在根據(jù)實施方案1、2、3、4或5施涂頂涂層之后，用EUV射線曝光光刻膠。隨后，進(jìn)行曝光后烘焙，然后通過等離子體蝕刻工藝“剝離”頂涂層。此后，在顯影期間去除光刻膠。
實施方案8在根據(jù)實施方案1、2、3、4或5施涂頂涂層之后，用EUV射線曝光光刻膠。隨后，進(jìn)行曝光后烘焙，然后灰化頂涂層。此后，在顯影期間去除光刻膠。
實施方案9根據(jù)本發(fā)明施涂頂涂層。該頂涂層能透射EUV射線并吸收DUV射線。在曝光和加工期間，由于使用EUV頂涂層作為電荷分散或?qū)щ妼?，因此光刻膠不帶電荷，或帶有的電荷小于常規(guī)頂涂層。
實施方案10本實施方案包括如上所述的實施方案1或2的大部分特征，但現(xiàn)在采用甲硅烷基化的酚醛清漆。相對于市售的水基頂涂層，甲硅烷基化的酚醛清漆基頂涂層基本上吸收DUV射線并具有改善的EUV/DUV選擇性。頂涂層可以具有20-100nm，例如30-80nm的最終厚度。
雖然以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實施方案，但應(yīng)當(dāng)清楚，除了如上所述的方式也可以實現(xiàn)本發(fā)明。實施方案和附圖的描述不希望限制本發(fā)明。例如，也可以采用其它涂布技術(shù)產(chǎn)生能透射EUV的涂層。EUV涂層還可以包含能夠得到可透射EUV射線的涂層的其它原子。而且，本發(fā)明不限于實施方案1中所描述的平板印刷設(shè)備。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明還可包括在此描述的各實施方案的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于涂布EUV平板印刷術(shù)基底的方法，包括在該基底上涂布光刻膠層，其特征在于在該光刻膠層之上提供能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
2.一種利用平板印刷投影設(shè)備的器件制造方法，包括-提供一個基底，通過在該基底上涂布光刻膠層使該基底至少部分被光刻膠層覆蓋；-利用輻射系統(tǒng)來提供射線發(fā)射束；-利用構(gòu)圖裝置使發(fā)射束的剖面具有一種圖形；以及-將圖形化的發(fā)射束投影到該光刻膠層的目標(biāo)部分，特征在于在光刻膠層之上提供能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中頂涂層包括一種或多種以下的聚合物聚硅烷、聚亞甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羥基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯?；柰榫酆衔?、甲基丙烯?；柰榫酆衔锖图坠柰榛木酆衔?。
4.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中頂涂層具有使EUV射線的透射率大于50％的最終厚度。
5.根據(jù)前述任何一項權(quán)利要求的方法，其中頂涂層具有小于50％的DUV和UV射線的透射率。
6.一種用作光刻膠層上頂涂層的涂層，其中該涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬，并且其中該涂層能夠至少(a)減少來自光刻膠層的污物的除氣和(b)防止光刻膠的污染。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的涂層，其中污物是一種化合物，該化合物選自水、碳?xì)浠衔锖桶辽僖环N選自F、Si、P、S和Cl的原子的化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的涂層，其中該涂層包括一種或多種以下的聚合物聚硅烷、聚亞甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羥基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任何一項的涂層，其中該涂層能透射EUV。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的涂層，其中該涂層具有使EUV射線的透射率大于50％的厚度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的涂層，其中該涂層具有小于50％的DUV和UV射線的透射率。
12.一種具有光刻膠層的基底，特征在于在該光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的基底，其中光刻膠層包括EUV光刻膠。
14.平板印刷投影設(shè)備，包括-輻射系統(tǒng)，用于提供射線發(fā)射束；-支撐結(jié)構(gòu)，用于支撐構(gòu)圖裝置，該構(gòu)圖裝置根據(jù)所需圖形用于對發(fā)射束進(jìn)行構(gòu)圖；-基底臺，用于固定基底；-投影系統(tǒng)，用于將圖形化的光束投影到該基底的目標(biāo)部分；以及-至少部分被光刻膠層覆蓋的用于EUV平板印刷術(shù)的基底，其特征在于在該光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
15.光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層作為電荷耗散層或?qū)щ妼拥挠猛尽?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的方法，其中頂涂層包括硅或硼。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-5或16之一的方法，其中頂涂層具有20-100nm的最終厚度。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-5、16或17之一的方法，其中頂涂層具有30-80nm的最終厚度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-5或16-18之一的方法，其中通過旋涂或化學(xué)氣相沉積(CVD)來提供光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層。
20.光刻膠層之上的能透射EUV的頂涂層的用途，其中能透射EUV的頂涂層包括一種聚合物，該聚合物包含一種或多種以下原子的基團(tuán)鈹、硼、碳、硅、鋯、鈮和鉬。
21.光刻膠層之上的頂涂層作為污物阻擋層的用途。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的用途，其中污物是一種化合物，該化合物選自水、碳?xì)浠衔锖桶辽僖环N選自F、Si、P、S和Cl的原子的化合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22的用途，其中頂涂層能透射EUV。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于涂布EUV平板印刷術(shù)基底的方法，包括在基底上涂布光刻膠層。本發(fā)明還涉及一種利用平板印刷投影設(shè)備的器件制造方法，其中該方法包括提供一個基底，通過在基底上涂布光刻膠層使該基底至少部分被光刻膠層覆蓋；利用輻射系統(tǒng)來提供射線發(fā)射束；利用構(gòu)圖裝置使發(fā)射束的剖面具有一種圖形；以及將圖形化的發(fā)射束投影到光刻膠層的目標(biāo)部分。本發(fā)明還涉及一種具有光刻膠層的基底。
文檔編號G03F7/11GK1573541SQ20041007147
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
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