光刻处理单元和器件制造方法技术

公开了一种用于器件制造的双重处理技术，包括，执行第一图案形成步骤，以便在光刻胶层中形成孔，在第一光刻胶层被剥离并被第二次曝光中所用的第二光刻胶层取代之前，对所述孔进行填充。在一个实施例中，光刻单元包括集成在一起的填充和／剥离单元，并且其可被用于执行上述技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括光刻装置和处理装置的光刻处理单元，本专利技术还涉及一种或多种器件制造方法。
技术介绍
光刻装置是可在衬底、通常是衬底的目标部分上施加所需图案的机器。光刻装置例如可用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可采用图案形成装置来产生将形成于IC的单个层上的电路图案，该图案形成装置也称为掩模或分划板。该图案可被转移到衬底(如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或多个管芯)上。图案的转移通常借助于成像到设于衬底上的一层辐射敏感材料(光刻胶)上来实现。通常来说，单个衬底包含被连续地形成图案的相邻目标部分的网络。已知的光刻装置包括所谓的步进器，其中通过将整个图案一次性地曝光在目标部分上来照射各目标部分，还包括所谓的扫描器，其中通过沿给定方向(“扫描”方向)由辐射光束来扫描图案并以平行于或反向平行于此方向的方向同步地扫描衬底来照射各目标部分。还可以通过将图案压印在衬底上来将图案从图案形成装置转移到衬底上。在一种采用投影光刻装置的器件制造方法中，通常被称为临界尺寸(CD)的最小特征尺寸，是由曝光辐射的波长(λ)以及投影系统的数值孔径(NA)来确定的。已经发展了各种技术来减小CD，并且这些技术常常组合成已知为k1的因子，使得CD＝k1.λ/NA。利用当前的技术，可能不可以在单次曝光-显影-处理循环中对要比大约0.25的k1因子所确定的特征更小的特征进行成像。但是，可以利用双重曝光和双重处理技术来对更小的特征进行成像。在双重曝光技术中，在显影之前，对单层光刻胶层用进行两次曝光，这可以是利用两种不同的图案来进行曝光，或者可利用同一图案但带有位置偏差来进行曝光。在双重技术中，第一光刻胶层被进行曝光和显影处理，然后对衬底进行蚀刻，将图案转移到衬底上，然后将第二光刻胶层涂覆在衬底上。然后对第二光刻胶层进行曝光、显影，并且对衬底进行蚀刻，使得衬底中的最终图案由这两个蚀刻步骤的组合来形成。双重处理技术可用于形成许多种有用的结构，但是可能比较慢，要花一两天时间，这是因为蚀刻步骤的原因，以及需要将衬底从光刻单元上取下所需，该光刻单元包括光刻装置和处理装置，例如旋涂器、显影器，和烘烤及激冷板，以用于执行蚀刻步骤。虽然双重曝光技术可以更快地执行，但是，它所适用的结构范围仍然比较有限。
技术实现思路
因此，例如，需要提供一种改进的方法和装置，其能够产生相当于小于或等于0.25的k1值的结构。根据本专利技术的一方面，提供了一种光刻单元，包括光刻装置；多个处理装置，所述多个处理装置包括填充装置或者剥离装置(strip apparatus)，或者同时包括填充装置及剥离装置；以及控制器，其配置成用于控制光刻装置和处理装置。根据本专利技术的一方面，提供了一种使用光刻装置的器件制造方法，所述方法包括利用第一填料来填充衬底的第一层辐射敏感材料中的第一图案中的第一孔；除去所述第一层辐射敏感材料，而不除去所述第一填料；在所述第一填料周围涂覆第二层辐射敏感材料； 对所述第二层辐射敏感材料进行曝光和显影处理，以在其中的第二图案中形成第二孔；利用第二填料来填充所述第二孔；和除去所述第二层辐射敏感材料，而不除去所述第一或第二填料。根据本专利技术的一方面，提供了一种器件制造方法，所述方法包括，在包括光刻装置和多个处理装置的光刻单元中利用第一填料来填充衬底的第一层辐射敏感材料中的第一图案中的第一孔；除去所述第一层辐射敏感材料，而不除去所述第一填料；在所述第一填料周围涂覆第二层辐射敏感材料；和对所述第二层辐射敏感材料进行曝光处理，以形成对应于第二图案的图像。根据本专利技术的一方面，提供了一种使用光刻装置的器件制造方法，所述方法包括利用第一填料来填充衬底的第一层辐射敏感材料中的第一图案中的第一孔；除去所述第一层辐射敏感材料，而不除去所述第一填料；在所述第一填料周围涂覆第二层辐射敏感材料；对所述第二层辐射敏感材料进行曝光和显影处理，以在其中的第二图案中形成第二孔；利用第二填料来填充所述第二孔；和除去所述第一填料，而不除去所述第二层辐射敏感材料，以形成对应于所述第一孔的第三孔。附图说明下面将仅通过示例的方式并参考示意性附图来介绍本专利技术的实施例，在附图中对应的标号表示对应的部分，其中图1显示了根据本专利技术的一个实施例的光刻装置； 图2显示了包括图1所示光刻投影装置的光刻单元；图3至图12显示了根据本专利技术一个实施例的一种制造方法中的各个阶段；图13至图21显示了根据本专利技术一个实施例的另一制造方法中的各个阶段；图22显示了本专利技术的制造方法的一种变型的结果。具体实施例方式图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的光刻装置。该装置包括构造成可调节辐射光束B(例如UV辐射或DUV辐射)的照明系统(照明器)IL；构造成可支撑图案形成装置(例如掩模)MA的支撑结构(例如掩模台)MT，其与构造成可按照一定参数精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；构造成可固定衬底(例如涂覆有光刻胶的晶片)W的衬底台(例如晶片台)WT，其与构造成可按照一定参数精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和构造成可将由图案形成装置MA施加给辐射光束B的图案投射在衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上的投影系统(例如折射型投影透镜系统)PS。该照明系统可包括用于对辐射进行引导、成形或控制的多种类型的光学部件，例如折射式、反射式、磁式、电磁式、静电式或其它类型的光学部件或其任意组合。支撑结构以一定的方式固定住图案形成装置，这种方式取决于图案形成装置的定向、光刻装置的设计以及其它条件，例如图案形成装置是否保持在真空环境下。支撑结构可使用机械、真空、静电或其它夹紧技术来固定住图案形成装置。支撑结构例如可为框架或台，其可根据要求为固定的或可动的。支撑结构可保证图案形成装置可例如相对于投影系统处于所需的位置。用语“分划板”或“掩模”在本文中的任何使用可被视为与更通用的用语“图案形成装置”具有相同的含义。这里所用的用语“图案形成装置”应被广义地解释为可用于为辐射光束的横截面施加一定图案以便在衬底的目标部分中形成图案的任何装置。应当注意的是，例如如果图案包括相移特征或所谓的辅助特征，那么施加于辐射光束中的图案可以不精确地对应于衬底目标部分中的所需图案。一般来说，施加于辐射光束中的图案将对应于待形成在目标部分内的器件如集成电路中的特定功能层。图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的例子包括掩模、可编程的镜阵列和可编程的LCD面板。掩模在光刻领域中是众所周知的，其包括例如二元型、交变相移型和衰减相移型等掩模类型，还包括各种混合式掩模类型。可编程镜阵列的一个例子采用微型镜的矩阵设置，各镜子可单独地倾斜以沿不同方向反射所入射的辐射光束。倾斜镜在被镜矩阵所反射的辐射光束中施加了图案。这里所用的用语“投影系统”应被广义地理解为包括各种类型的投影系统，包括折射式、反射式、反射折射式、磁式、电磁式和静电式光学系统或其任意组合，这例如应根据所用的曝光辐射或其它因素如使用浸液或使用真空的情况来适当地确定。用语“投影透镜”在本文中的任何使用均应被视为与更通用的用语“投影系统”具有相同的含义。如这里所述，此装置为透射型(例如采用了透射掩模)。或者，此装置也可以是反射型(例如采用了如上所述类型的可编程镜阵列，或者采用了反射掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻单元，包括：　　　　光刻装置；　　　　多个处理装置，所述多个处理装置包括填充装置或者剥离装置，或者同时包括填充装置及剥离装置；以及　　　　控制器，其配置成用于控制所述光刻装置和处理装置这两者。

【技术特征摘要】
US 2006-4-4 11/3969151.一种光刻单元，包括光刻装置；多个处理装置，所述多个处理装置包括填充装置或者剥离装置，或者同时包括填充装置及剥离装置；以及控制器，其配置成用于控制所述光刻装置和处理装置这两者。2.根据权利要求1所述的光刻单元，其特征在于，所述填充装置是旋涂器。3.根据权利要求1所述的光刻单元，其特征在于，所述剥离装置是显影器，其连接在能够选择性地除去填料材料的溶剂或反应剂的供应源上。4.根据权利要求1所述的光刻单元，其特征在于，所述控制单元包括存储介质，其具有存储于其中的指令，以促使所述光刻单元执行包括以下步骤的方法利用第一填料来填充衬底的第一层辐射敏感材料中的第一图案中的第一孔；除去所述第一层辐射敏感材料，而不除去所述第一填料；在所述第一填料周围涂覆第二层辐射敏感材料；和对所述第二层辐射敏感材料进行曝光处理，以形成对应于第二图案的图像。5.根据权利要求4所述的光刻单元，其特征在于，所述存储介质还包括指令，以促使所述光刻单元执行包括以下步骤的方法对所述第二层辐射敏感材料进行显影，以在其中的第二图案中形成第二孔；利用第二填料来填充所述第二孔；和除去所述第二层辐射敏感材料，而不除去所述第一或第二填料。6.根据权利要求5所述的光刻单元，其特征在于，所述存储介质还包括指令，以促使所述光刻单元执行包括以下步骤的方法将所述衬底的未被所述第一填料和第二填料覆盖的区域所限定的第三图案转移到所述衬底上；和除去所述第一和第二填料。7.根据权利要求4所述的光刻单元，其特征在于，所述存储介质还包括指令，以促使所述光刻单元执行包括以下步骤的方法对所述第二层辐射敏感材料进行显影处理，以形成与其中的第二图案相对应的第二孔；除去所述第一填料，以在对应于所述第一孔的第二层辐射敏感材料中形成第三孔；和将所述第二孔和第三孔所限定的第三图案转移到所述衬底中；和除去所述第二层辐射敏感材料。8.根据权利要求4所述的光刻单元，其特征在于，所述存储介质还包括指令，以促使所述光刻单元执行包括以下步骤的方法将第一层辐射敏感材料涂覆在所述衬底上；和对所述第一层辐射敏感材料进行曝光和显影，以在其中的第一图案中形成第一孔。9.根据权利要求1所述的光刻单元，其特征在于，所述光刻装置包括构造成可调节辐射光束的照明器；构造成可支撑图案形成装置的支撑结构，所述图案形成装置配置成可对所述辐射光束进行图案化；构造成可固定衬底的衬底台；和配置成可将图案化的辐射光束投射在衬底的目标部分上的投影系统。10.根据权利要求9所述的光刻单元，其特征在于，所述控制器配置成可控制所述照明器和所述投影系统来使所述衬底曝光。11.根据权利要求1所述的光刻单元，其特征在于，所述光刻单元还包括作为填充装置的旋涂器，以及作为剥离装置的显影器。12.一种使用光刻装置的器件制造方法，所述方法包括利用第一填料来填充衬底的第一层辐射敏感材料中的第一图案中的第一孔；除去所述第一层辐射敏感材料，而不除去所述第一填料；在所述第一填料周围涂覆第二层辐射敏感材料；对所述第二层辐射敏感材料进行曝光和显影处理，以在其中的第二图案中形成第二孔；利用第二填料来填充所述第二孔；和除去所述第二层辐射敏感材料，而不除去所述第一或第二填料。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述衬底的未被所述第一填料和第二填料覆盖的区域所限定的第三图案转移到所述衬底中；和除去所述第一和第二填料。14.根据权利要求13所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：SG克鲁斯维杰克，JG利明，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]