專利名稱：光刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光刻方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，
可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ic)的制造中。在這種情況下，可以將可
選地稱為掩?；蜓谀０?reticle)的圖案形成裝置用于產(chǎn)生與所述IC的單層 相對應(yīng)的電路圖案?？梢詫⒃搱D案成像到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo) 部分(例如，包括一個或多個管芯的部分)上，所述襯底具有一層輻射敏 感材料(抗蝕劑)。通常，單一的襯底將包含連續(xù)被曝光的相鄰目標(biāo)部分 的網(wǎng)絡(luò)。公知的光刻設(shè)備包括所謂步進(jìn)機(jī)，在所述步進(jìn)機(jī)中，通過將全 部圖案一次曝光到所述目標(biāo)部分上來輻射每一個目標(biāo)部分；以及所謂掃描 器，在所述掃描器中，通過沿給定方向("掃描"方向)的輻射束掃描所 述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向掃描所述襯底來輻射每一 個目標(biāo)部分。
在一些情況下，需要確保例如襯底的外側(cè)區(qū)域上的一定區(qū)段的抗蝕劑 是容易去除的。所述外側(cè)區(qū)域可以例如是襯底的外圍區(qū)域(例如邊沿區(qū) 域)。
例如當(dāng)"封裝"IC (即安裝到電路板上)時，出現(xiàn)一個這種情況。通 常采用導(dǎo)線將IC與電路板相連。然而，近年來，導(dǎo)線所粘合的位置之間的 距離已經(jīng)逐漸變小，且采用導(dǎo)線粘合更為困難。公知為倒裝芯片凸起形成 (flip-chip bumping)的工藝越來越多地被用于替代連接導(dǎo)線來連接IC與 電路板。在倒裝芯片凸起形成工藝中，焊料(或某些其他金屬)被提供在 襯底上的每個IC上的特定位置上。襯底被翻轉(zhuǎn)，并且例如通過加熱焊料使 得焊料融化并在之后使其再次冷卻，而與電路板粘合。
焊料(或其他金屬)可以通過光刻工藝將自身設(shè)置在特定位置處。在
這種工藝中，可能包括多個ic的襯底設(shè)置有一層輻射敏感材料(抗蝕劑)。
光刻設(shè)備可以被用于輻射抗蝕劑，并隨后在需要焊料"凸起"的特定位 置處被選擇性地去除(本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依賴于所使用的是 正性抗蝕劑還是負(fù)性抗蝕劑，所述區(qū)域可以是經(jīng)過輻射的區(qū)域或者未經(jīng)過
輻射的區(qū)域)。然后，IC可以經(jīng)過電鍍步驟將焊料應(yīng)用在IC的特定位置處。
正如所理解的那樣，電鍍工藝涉及對物品所作的電連接，其中金屬將要沉 積在所述物體上。相應(yīng)地，電鍍步驟需要襯底的無抗蝕劑區(qū)段以進(jìn)行電連 接。
發(fā)明內(nèi)容
盡管可能提供單個無抗蝕劑點(diǎn)就足以進(jìn)行這種電連接，但是在襯底的 外側(cè)區(qū)域周圍提供無抗蝕劑的襯底的連續(xù)環(huán)。這種配置可以使得電連接更 可靠。進(jìn)而，在襯底的外側(cè)邊沿周圍的連續(xù)的無抗蝕劑環(huán)允許采用無抗蝕 劑區(qū)域方便地形成電鍍槽。例如，可以將直立的壁設(shè)置在襯底的無抗蝕劑 區(qū)域上，以使得襯底形成電鍍槽的基礎(chǔ)。
例如，為了確保襯底實(shí)現(xiàn)良好的電路連接，無抗蝕劑環(huán)應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的、 無抗蝕劑的和不受污染的。為了幫助確保這一點(diǎn)，提供襯底的圖案化區(qū)域 不嚴(yán)重地侵占或與無抗蝕劑區(qū)域(或者將隨后去除抗蝕劑的區(qū)域)緊鄰是 有用的。這致使例如在襯底的圖案化區(qū)段的處理中使用的化學(xué)物質(zhì)、溶液 等不泄漏到無抗蝕劑區(qū)域上或無抗蝕劑區(qū)域中。這種泄漏可以通過在圖案 化區(qū)域周圍形成稱為環(huán)形密封的隔離物或密封。
例如，旨在提供一種用于形成這種環(huán)形密封的新設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種環(huán)形密封形成設(shè)備，包括 襯底保持架，被配置用于保持至少部分涂覆有抗蝕劑的襯底；以及 加熱裝置，被構(gòu)造用于加熱抗蝕劑區(qū)段，在襯底保持架和加熱裝置之
間能夠產(chǎn)生相對移動，設(shè)置所述移動使得在設(shè)備的使用中，由加熱裝置加
熱的抗蝕劑區(qū)段是環(huán)形的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種設(shè)置有環(huán)形密封形成設(shè)備的光刻
設(shè)備，所述環(huán)形密封形成設(shè)備包括
襯底保持架，被配置用于保持至少部分涂覆有抗蝕劑的襯底；以及 加熱裝置，被構(gòu)造用于加熱抗蝕劑區(qū)段，
其中，設(shè)置所述襯底保持架和加熱裝置、以使得在襯底保持架和加熱 裝置之間能夠產(chǎn)生相對移動，以便加熱抗蝕劑環(huán)而形成環(huán)形密封。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種設(shè)置有環(huán)形密封的襯底，所述環(huán) 形密封通過加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)而形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種在至少部分涂覆有抗蝕劑的襯底 上形成環(huán)形密封的方法，所述方法包括加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種包括通過加熱襯底上的抗蝕劑環(huán) 來在至少部分被抗蝕劑涂覆的襯底上形成環(huán)形密封的光刻方法。
在此僅借助示例，參照所附示意圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，在所
附示意圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，且其中 圖l示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的襯底和環(huán)形密封形成設(shè)備；以及
圖3至圖6示出本發(fā)明的一個或多個實(shí)施例的操作原理。
具體實(shí)施例方式
圖l示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包
括
照射系統(tǒng)(照射器)IL，用于調(diào)節(jié)輻射束PB (例如，紫外輻射或深 紫外輻射)；
支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT，用于支撐圖案形成裝置(例如掩模) MA并與用于相對于投影系統(tǒng)PL精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝 置PM相連；
襯底臺(例如晶片臺)WT，被配置用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕 劑的晶片)W，并與用于相對于投影系統(tǒng)PL精確地定位襯底的第二定位裝 置PW相連；以及
投影系統(tǒng)(例如折射式投影透鏡)PL，被配置用于將由圖案形成裝
置MA賦予輻射束PB的圖案成像到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一根或 多根管芯)上；以及
加熱裝置(HD)，被配置用于加熱至少部分地涂覆襯底W的抗蝕劑的 所選部分，所述HD的重要性將在下文中進(jìn)行更詳細(xì)地描述。
如這里所示的，所述設(shè)備是透射型的(例如，采用透射式掩模)。替 代地，所述設(shè)備可以是反射型的(例如，采用可編程反射鏡陣列)。
這里所使用的術(shù)語"圖案形成裝置"應(yīng)該被廣義地理解為能夠用于將 其橫截面上的圖案賦予輻射束以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的裝置。 應(yīng)當(dāng)注意，被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底目標(biāo)部分上的所需圖案完 全相對應(yīng)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的 特定功能層相對應(yīng)，例如集成電路。
圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括 掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻 中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替相移掩模類型、衰減相移 掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例 采用小反射鏡的矩陣排列，可以獨(dú)立地傾斜每一個小反射鏡，以便沿不同 方向反射入射的輻射束；以這樣的方式，所反射的輻射束被圖案化。
支撐結(jié)構(gòu)保持圖案形成裝置。其以依賴于圖案形成裝置的取向、光刻 設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的 方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械夾持、真空或其他夾 持技術(shù)(例如在真空條件下的靜電夾持)保持圖案形成裝置。支撐結(jié)構(gòu)可 以是框架或臺，例如，它們可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支 撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置處(例如相對于投影系統(tǒng))。 在這里使用的術(shù)語"掩模版"或"掩模"都可以認(rèn)為與更上位的術(shù)語"圖 案形成裝置"同義。
應(yīng)該將這里使用的術(shù)語"投影系統(tǒng)"廣義地解釋為包括任意類型的投 影系統(tǒng)，包括折射型光學(xué)系統(tǒng)、反射型光學(xué)系統(tǒng)和反射折射型光學(xué)系統(tǒng)， 如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之 類的其他因素所適合的。這里使用的術(shù)語"投影透鏡"可以認(rèn)為是與更上 位的術(shù)語"投影系統(tǒng)"同義。所述照射系統(tǒng)也可以包括各種類型的光學(xué)部件，包括折射型、反射型、 和反射折射型光學(xué)部件，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射束，且這種部件在下 文中也可以合起來或單獨(dú)地稱為"透鏡"。
所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或 更多的支撐結(jié)構(gòu))的類型。在這種"多臺"機(jī)器中，可以并行地使用附加 的臺和/或支撐結(jié)構(gòu)，或可以在將一個或更多個其他臺和/或支撐結(jié)構(gòu)用 于曝光的同時，在一個或更多個臺和/或支撐結(jié)構(gòu)上執(zhí)行預(yù)備步驟。
所述光刻設(shè)備也可以是其中襯底浸沒在具有高折射率的液體(例如 水)中的類型，以便填充投影系統(tǒng)的最終元件和襯底之間的空隙。浸沒液 也可以應(yīng)用到光刻設(shè)備中的其他空隙，例如，在掩模和投影系統(tǒng)的第一元 件之間的空隙。浸沒技術(shù)用于增加投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑在本領(lǐng)域內(nèi)是公知 的。
所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。該源和所述光刻設(shè) 備可以是分立的實(shí)體(例如當(dāng)該源為準(zhǔn)分子激光器時)。在這種情況下， 不會認(rèn)為所述源是所述光刻設(shè)備的組成部分，并且通過包括例如合適的引 導(dǎo)鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將所述輻射束從所述源SO傳 到所述照射器IL。在其他情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的組成部分， 例如當(dāng)所述源是汞燈時。可以將所述源SO和所述照射器IL、以及如果需 要時的所述束傳遞系統(tǒng)BD —起稱作輻射系統(tǒng)。
所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整裝 置AM。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外
部和/或內(nèi)部的徑向范圍(一般分別稱為C7-外部和C7-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此
外，所述照射器IL通常包括各種其他部件，例如積分器IN和聚光器CO。 所述照射器提供經(jīng)過調(diào)節(jié)的輻射束PB，以在其橫截面中具有所需的均勻 性和強(qiáng)度分布。
所述輻射束PB入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)MT上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)MA上。己經(jīng)穿過圖案形成裝置MA之后，所述輻射束PB 通過投影系統(tǒng)PL，所述PL將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。 通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF (例如，干涉儀器件)的幫助，可 以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同目標(biāo)部分C定位于所述輻 射束PB的輻射路徑中。類似地，例如在來自掩模庫的機(jī)械修補(bǔ)之后，或
在掃描期間，可以將所述第一定位裝置PM和另一個位置傳感器(圖1中 未明確示出)用于將圖案形成裝置MA相對于所述輻射束PB的輻射路徑 精確地定位。通常，將通過形成所述定位裝置PM和PW的一部分的長行 程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)臺MT和 WT的移動。然而，在步進(jìn)機(jī)的情況下(與掃描器相反)，所述支撐結(jié)構(gòu) MT可以僅與短行程致動器相連，或可以是固定的?？梢允褂脠D案形成裝 置對齊標(biāo)記M1、 M2和襯底對齊標(biāo)記P1、 P2來對齊圖案形成裝置MA和 襯底W。
可以將所述專用設(shè)備用于以下優(yōu)選模式的至少一種
1. 在步進(jìn)模式中，在將賦予到輻射束PB的整個圖案一次投影到目 標(biāo)部分C上的同時，將支撐結(jié)構(gòu)MT和所述襯底臺WT保持為實(shí)質(zhì)靜止
(即，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動， 使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。在步進(jìn)模式中，曝光場的最大尺寸限制 了在單一的靜態(tài)曝光中成像的所述目標(biāo)部分C的尺寸。
2. 在掃描模式中，在將賦予輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C上 的同時，對支撐結(jié)構(gòu)MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描(即，單一的動態(tài) 曝光)。襯底臺WT相對于支撐結(jié)構(gòu)MT的速度和方向可以通過所述投影 系統(tǒng)PL的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。在掃描模式中，曝光 場的最大尺寸限制了單一的動態(tài)曝光中的所述目標(biāo)部分的寬度(沿非掃描 方向)，而所述掃描移動的長度確定了所述目標(biāo)部分的高度(沿所述掃描 方向)。
3. 在另一個模式中，將保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)MT保 持為實(shí)質(zhì)靜止?fàn)顟B(tài)，并且在將賦予輻射束PB的圖案投影到目標(biāo)部分C上 的同時，對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描。在這種模式中，通常采用脈 沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的每一次移動之后、或在掃描期間的連 續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式 可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反 射鏡陣列)的無掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
上述光刻設(shè)備可以被用于在倒裝芯片凸起形成工藝中形成焊料凸起。
圖案形成裝置MA將設(shè)置有包括所需焊料凸起的圖案。該圖案成像于設(shè)置 在襯底W上的抗蝕劑厚層(即比用于普通的光刻中的抗蝕劑層厚)上。然 后，對抗蝕劑進(jìn)行顯影和處理，以使得在焊料凸起所需的位置處形成凹陷。 然后，焊料被在抗蝕劑的凹陷中電鍍。然后抗蝕劑被去除，以使得焊料凸 起從襯底的最上表面向上突出。
相應(yīng)地，應(yīng)當(dāng)理解，這里所指的"襯底"包括已經(jīng)包含多個已處理層 的襯底(例如形成IC)。
如上所述，有時防止圖案化區(qū)域嚴(yán)重地侵占或與無抗蝕劑區(qū)域(或隨 后將成為無抗蝕劑區(qū)域的區(qū)域)緊鄰可能是有益的。.
圖2示出與至少部分涂覆有抗蝕齊IJR的襯底W相關(guān)的加熱裝置HD。加 熱裝置HD設(shè)置有位于陶瓷殼2中的電控絲加熱體l 。所述陶瓷殼2和加熱體 l一起安放在中空的外殼3內(nèi)。加熱裝置HD被安裝到支架(armature) 4上。 可以看到，無抗蝕劑區(qū)域5被設(shè)置在襯底W的外側(cè)邊沿上，以使得可以容 易地形成至襯底的電連接。
在使用中，通過采用支架4相對于襯底W上的抗蝕劑R定位加熱裝置 HD。然后，加熱體1被激活用于加熱在加熱裝置HD和襯底W之間的抗蝕 劑R的區(qū)段。抗蝕劑R的不同區(qū)段可以或者通過利用支架4移動加熱裝置， 或者相對于加熱裝置HD移動襯底W，或者將加熱裝置HD和襯底W兩者相 對彼此移動而被加熱。
圖3a和圖3b示出怎樣利用加熱體l加熱不同的抗蝕劑R區(qū)段。為了清 晰起見，示出加熱體l，而沒有示出陶瓷殼2、中空的外殼3和支架4 (如圖 2所示)，并在尺寸上也進(jìn)行了夸張?？梢钥吹?，由于加熱體l加熱位于加 熱體1和襯底W之間的圓形的抗蝕劑R區(qū)段，所以加熱體l具有圓形的印跡 (盡管其可能為例如下文所述的其他形狀)。圖3a和圖3b示出用于加熱抗 蝕劑R的不同區(qū)段的兩個實(shí)施例。在圖3a中，可以看到，加熱體l可以沿徑 向相對于襯底W的中心移動，且也可以圍繞襯底W的中心移動。以這樣的 方式，抗蝕劑R的弧或環(huán)被加熱，并且該弧或環(huán)的厚度可以由加熱體l的徑 向移動控制。在圖3b中，加熱體l的徑向移動再次稱為可能，但是加熱體l 不能夠圍繞襯底W的中心移動。替代地，襯底W可自轉(zhuǎn)，以帶動在加熱體1和襯底W之間的不同的抗蝕劑R區(qū)段。襯底W可以由將襯底保持在合適的 位置上的襯底臺或保持架轉(zhuǎn)動(在圖3至圖6中未示出)。正如所理解的， 圖3a和3b的實(shí)施例可以被合適地組合。
負(fù)性的和正性的光敏抗蝕劑通常包括感光劑，當(dāng)以紫外輻射曝光時， 所述感光劑反應(yīng)形成可溶解于顯影液中的化學(xué)物質(zhì)。采用正性或負(fù)性抗蝕 劑，抗蝕劑的曝光或不曝光可以用于形成不溶于顯影液的圖案(即，圖案 的確定部分當(dāng)抗蝕劑被顯影時不被去除)。然而，該感光劑可以被去除， 和/或抗蝕劑通過合適的抗蝕劑加熱而交叉結(jié)合。例如，回來參照圖2， 如果加熱裝置HD的加熱體l位于抗蝕劑R表面上方大約lmm處，且被用于 將抗蝕劑R表面加熱到10(TC至45(TC的范圍內(nèi)的溫度，感光劑可以從抗蝕 劑和/或形成交叉結(jié)合的抗蝕劑去除?？刮g劑對紫外輻射不敏感且不溶解 于顯影液。應(yīng)當(dāng)理解，去除感光劑和/或交叉結(jié)合所需的恰當(dāng)?shù)臏囟葘⒁?賴于所采用的抗蝕劑類型。在大多數(shù)應(yīng)用中，溫度應(yīng)當(dāng)不足以融化抗蝕劑。
圖3c示出可以采用所述的與圖3a和圖3b相關(guān)聯(lián)的加熱配置形成對抗 蝕劑不敏感的環(huán)形層IO。該抗蝕劑環(huán)10對紫外輻射不敏感。因?yàn)榭刮g劑環(huán) 10已經(jīng)被交叉結(jié)合和/或聚合，所以抗蝕劑環(huán)10對于紫外輻射不敏感。如 果不敏感的抗蝕劑環(huán)10在被輻射曝光之前(通過加熱)形成，那么不能被 圖案化。因此，不敏感的抗蝕劑環(huán)10在涂覆有抗蝕劑的襯底W (可以被圖 案化)的中心區(qū)域和襯底W的外側(cè)區(qū)域5之間形成隔離物或密封(即環(huán)形 密封)，所述襯底可進(jìn)行電連接。不敏感的抗蝕劑環(huán)10也可以用作附著在 襯底W上的夾具或密封的支撐結(jié)構(gòu)，例如實(shí)現(xiàn)與襯底W的電連接。
回來參照圖3a，加熱體l被描述為具有圓形印跡(footprint)。圖4a示 出具有橢圓印跡的加熱體20。替代沿徑向方向相對于襯底W的中心移動加 熱體20、以限定由加熱體20加熱的抗蝕劑R環(huán)的寬度，替代地所述加熱體 20是可轉(zhuǎn)動的?？梢詷?gòu)建加熱體20，以使得其橢圓印跡的長軸與所需的最 大加熱環(huán)寬度相對應(yīng)，并使得其最短軸與所需的最小加熱環(huán)寬度相對應(yīng)。 加熱體20仍可以沿徑向方向移動、以限定所加熱的環(huán)的半徑(例如使得所 加熱的環(huán)與無抗蝕劑區(qū)域5相鄰)。
圖4a示出在一種極端條件下，加熱體20的橢圓印跡的長軸沿徑向(相 對于襯底的中心)對齊，以限定可以被加熱的抗蝕劑R環(huán)的最大可能寬度。
如圖4a所示的箭頭表示襯底W和加熱體20之間的相對轉(zhuǎn)動。應(yīng)當(dāng)理解，加 熱體20可以圍繞襯底W的中心移動，或者襯底W可以在加熱體20下面轉(zhuǎn) 動，或者加熱體20和襯底W都可以相對彼此轉(zhuǎn)動。圖4b示出由加熱工藝形 成的不敏感的抗蝕劑環(huán)IO。
圖5a示出加熱體20己經(jīng)轉(zhuǎn)動使得加熱體20的橢圓印跡的短軸在此沿 徑向相對于襯底W的中心對齊。該對齊確保具有最小可能寬度的抗蝕劑R 環(huán)被加熱。圖5b示出由加熱工藝形成的不敏感的抗蝕劑環(huán)10，而該不敏感 的抗蝕劑環(huán)10在寬度上小于如圖4b所示的不敏感的抗蝕劑環(huán)10。
圖6a示出轉(zhuǎn)動到如圖4a和圖5a所示的兩個極端位置之間的中間位置 處的加熱體20。在圖6a中，加熱體20的橢圓印跡的長軸和短軸都沒有沿徑 向?qū)R。這確?？刮g劑R環(huán)的寬度處于以如圖4a和圖5a所示的取向被加熱 體20所加熱的寬度之間。圖6b示出由加熱工藝形成的不敏感的抗蝕劑環(huán) 10。不敏感的抗蝕劑環(huán)10的寬度位于如圖4b和圖5b所示的不敏感的環(huán)10 的寬度之間。
在加熱抗蝕劑R過程中，可能出現(xiàn)從抗蝕劑R的頂部表面的出氣作用 (out-gassing)。需要去除任何出氣成分，使得它們不污染抗蝕劑R的其他 區(qū)段?；貋韰⒄請D2，中空的外殼3可以用于從抗蝕劑R的頂部表面排放出 氣成分(例如與低壓源相連的出口)。
應(yīng)當(dāng)理解，上述加熱裝置HD僅以示例的方式給出。任何類型的合適 的加熱源都可以用于加熱抗蝕劑R，且它可以以任何合適的方式安放。例 如，上述加熱裝置HD可以被修改以與熱屏蔽結(jié)合。熱屏蔽可以從加熱裝 置HD朝向抗蝕劑R延伸。該熱屏蔽可以用于集中和/或引導(dǎo)由加熱體l生 成的熱，且用于防止對不需要被加熱的抗蝕劑R相鄰區(qū)段進(jìn)行加熱。因此， 使用熱屏蔽可以獲得更精確地限定加熱印跡，這應(yīng)當(dāng)由此獲得更精確地限 定抗蝕劑加熱環(huán)。
加熱體l可以是電控的加熱絲。替代地，類似于焊鐵的加熱端部可以 被采用。在另一個示例中，可以采用紅外輻射作為熱源。從紅外輻射源發(fā) 出的紅外輻射可以采用簡單的透鏡系統(tǒng)操縱。可以采用簡單的透鏡系統(tǒng)精 確地控制入射到抗蝕劑R上的輻射的形狀和尺寸。例如，透鏡系統(tǒng)可以用 于形成具有大約100um點(diǎn)寬度或任何其他合適的寬度的輻射束。紅外輻
射源可以安放在外殼3中或位于經(jīng)由例如光纖透射到外殼3的輻射之外的 位置上。
在另一個示例中，加熱裝置可能為了加熱而與抗蝕劑R進(jìn)行物理接 觸。為了減小由加熱裝置造成的抗蝕劑上的拖拽或摩擦，當(dāng)所述加熱裝置 在抗蝕劑R上移動，和/或抗蝕劑R在加熱裝置下面移動時，可能使加熱 裝置轉(zhuǎn)動。例如，加熱裝置可能是加熱輪、滾子或球類型的結(jié)構(gòu)。所述加 熱裝置可能是可加熱的環(huán)，這能被放置在抗蝕劑R上以加熱環(huán)形區(qū)域。然 而，這種可加熱的環(huán)可以驅(qū)散許多熱(由于相比小的可移動的加熱元件其 具有大的表面積)，這可能造成襯底或光刻設(shè)備的一些部分的扭曲，和/ 或造成抗蝕劑的其他部分不被加熱。出于該原因，使用可加熱的或被加熱 的環(huán)可能是不希望的。
用于加熱抗蝕劑R的加熱裝置可能具有高的加熱強(qiáng)度，以使得花費(fèi)較 少的時間來將抗蝕劑的所需區(qū)域加熱到所需的水平，并因此花費(fèi)較少的時 間來形成例如環(huán)形密封。進(jìn)而，采用更強(qiáng)的加熱裝置而持續(xù)更短的時間降 低了至未被加熱的抗蝕劑區(qū)段的熱擴(kuò)散，由此，更好地定義了被加熱的抗 蝕劑區(qū)段的邊界。在短時間內(nèi)加熱抗蝕劑減少了抗蝕劑融化或出氣的可能 性。更短的加熱時間也允許形成更薄的不敏感的抗蝕劑(即被交叉結(jié)合和 /或聚合)層，這是有益的。
由上述設(shè)備和方法形成的不敏感(即被交叉結(jié)合和/或聚合)層可能 為任何所需厚度，只要其厚度足以防止在不敏感層下面的抗蝕劑被顯影即 可。典型的抗蝕劑層可能是5um至200um厚。與之相比，不敏感層可以 例如大于200nm厚，或在200nm至2 y m厚的范圍內(nèi)。不敏感層越厚，也就 越強(qiáng)固。例如更厚的不敏感層對于顯影液也更為耐用。然而，不敏感層越 厚，將其去除也越困難(在后續(xù)處理步驟中這是必須的)。不敏感層可能 很厚以致不能或至少很難采用化學(xué)物質(zhì)去除。也可能不敏感層僅可以采用 等離子體去除。較薄的不敏感層可以采用合適的化學(xué)物質(zhì)容易地去除。然 而，薄的不敏感層不像較厚的層那樣強(qiáng)固，且也將更易于溶解在顯影液中。
在上述實(shí)施例中，抗蝕劑被直接加熱。然而，抗蝕劑R可以通過襯底 下側(cè)的加熱部分進(jìn)行加熱，所述熱量通過襯底傳導(dǎo)以加熱抗蝕劑。相反， 在進(jìn)行抗蝕劑加熱的同時，可能需要冷卻襯底的下側(cè)。襯底的冷卻可以防 止襯底形狀的扭曲，或減少熱從抗蝕劑的加熱區(qū)域到未加熱的抗蝕劑區(qū)域 的傳播。襯底可以通過將其下側(cè)浸在液體(例如水或氣體)中而被冷卻。 為了更有效地冷卻襯底，液體可以被制成流動的，以確保冷卻液被連續(xù)地 引入到襯底的下側(cè)。
抗蝕劑R的加熱可以在任何合適的時間進(jìn)行。例如，可以在襯底W的
曝光之前、期間或之后進(jìn)行抗蝕劑R的加熱。然而，為了消除或降低對由
加熱工藝造成的曝光工藝的任何可能的熱擾動，需要在曝光之后和抗蝕劑 被顯影之前進(jìn)行加熱工藝。
在圖1中，加熱裝置HD被示出為光刻設(shè)備的一部分。然而，應(yīng)當(dāng)理解， 獨(dú)立的單元可以被設(shè)置用于對襯底的合適的區(qū)段進(jìn)行加熱。該單元可以是 光刻設(shè)備的一部分，并與光刻設(shè)備相連或連通，或是獨(dú)立的。加熱工藝可 以在預(yù)對齊位置或臺上進(jìn)行，在所述預(yù)對齊位置或臺上，襯底為曝光預(yù)先 對齊，或在曝光之后被移開。
在上述實(shí)施例中，不敏感環(huán)10被示出為采用加熱工藝形成。然而，應(yīng) 當(dāng)理解，可以形成任何合適的圖案，例如半圓或其他弧形圖案或矩形、橢 圓等環(huán)或形狀。
在上述實(shí)施例中，排氣件被描述為用于從抗蝕劑R的頂部表面排放出 氣成分。應(yīng)當(dāng)理解，所述排放裝置也可以去除其他氣體和化學(xué)物質(zhì)，例如 襯底附近的被加熱的氣體。氣體可以被引入到進(jìn)行加熱的環(huán)境中，以便加 速去除感光劑和/或加速交叉結(jié)合過程，或者凈化不需要的氣體。所述氣 體可以采用能夠?qū)怏w引導(dǎo)到所需位置的噴嘴(例如可以是加熱裝置HD 的一部分)，例如所述位置在加熱裝置HD和抗蝕劑R之間。
所述的設(shè)備和方法已經(jīng)結(jié)合倒裝芯片凸起形成工藝進(jìn)行了描述。然 而，應(yīng)當(dāng)理解，所述設(shè)備和方法可以針對任何所需的目的使用，而不必須 是倒裝芯片凸起形成。所述方法和設(shè)備尤其適合于需要被加熱的抗蝕劑的 環(huán)或弧情況的應(yīng)用。
盡管在本文中可以做出特定的參考，將所述光刻設(shè)備用于制造IC， 但應(yīng)當(dāng)理解這里所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如，集成光學(xué)系統(tǒng)、 磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖案、液晶顯示器、薄膜磁頭的制造等。對于普 通的技術(shù)人員，應(yīng)該理解的是，在這種替代應(yīng)用的情況中，可以將其中使
用的任意術(shù)語"晶片"或"管芯"分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語"襯底"或 "目標(biāo)部分"同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例 如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進(jìn) 行顯影的工具)、度量工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以 將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以 處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層IC，使得這里使用的所述術(shù)語"襯底"也 可以表示已經(jīng)包含多個已處理層的襯底。
這里使用的術(shù)語"輻射"和"束"包含全部類型的電磁輻射，包括
紫外輻射(例如具有約365、 248、 193、 157或126 nm的波長)和極紫外 輻射(例如具有5-20nm范圍內(nèi)的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子 束。
盡管本發(fā)明的特定的實(shí)施例已經(jīng)在上文中進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解 本發(fā)明可以以與所述不同的形式實(shí)現(xiàn)。該描述并不用于限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種在至少部分涂覆有抗蝕劑的襯底上形成環(huán)形密封的方法，所述方法包括加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述抗蝕劑環(huán)被加熱用于從抗 蝕劑環(huán)上去除圖案，或者防止被加熱的抗蝕劑環(huán)被圖案化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，包括步驟相對于用于加熱抗蝕劑環(huán) 的加熱裝置轉(zhuǎn)動襯底。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，包括步驟在襯底周圍移動加熱裝置 以加熱抗蝕劑環(huán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，在襯底上的所述抗蝕劑被輻射 曝光、以將圖案施加到抗蝕劑上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述襯底在抗蝕劑環(huán)已經(jīng)被加熱之后被輻射曝光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述襯底在抗蝕劑環(huán)已經(jīng)被加 熱之前被輻射曝光。
8. —種光刻方法，包括步驟通過加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)而在至少 部分涂敷有抗蝕劑的襯底上形成環(huán)形密封。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在至少部分涂覆有抗蝕劑的襯底上形成環(huán)形密封的方法，所述方法包括加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)。所述抗蝕劑環(huán)被加熱用于從抗蝕劑環(huán)上去除圖案，或者防止被加熱的抗蝕劑環(huán)被圖案化。本發(fā)明還公開了一種光刻方法，包括步驟通過加熱襯底上的抗蝕劑環(huán)而在至少部分涂敷有抗蝕劑的襯底上形成環(huán)形密封。
文檔編號G03F7/20GK101187785SQ20071019279
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者基思·弗蘭克·貝斯特, 彼得·頓伯格, 戴維·克里斯多夫·奧克威爾, 桂成群 申請人:Asml荷蘭有限公司