本公开涉及在施加到衬底（２１０）的辐射敏感层中形成潜像（ｌａｔｅｎｔ ｉｍａｇｅ），该衬底对曝光波长的辐射是透明的或者是能透射的。具体地，本公开涉及所谓的背侧光刻，其中曝光系统的最后的透镜（１０１）被定位以通过透明衬底的第一侧（１１０）投射电磁辐射并且使覆于与透明衬底的第一侧相对的第二侧上的辐射敏感层（２１４）曝光。描述了用于进一步处理以形成与潜像（像或者逆像）相对应的不透辐射层的五个供选实施例。这些方法以及相应的器件可用于生产掩模（ｍａｓｋ）（有时被称为母掩模（ｒｅｔｉｃｌｅ））、在半导体器件中产生潜像以及利用掩模形成半导体器件的部件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及在施加到衬底的辐射敏感层中形成潜像(latent image),该 衬底对曝光波长的辐射是透明的或者是能透射的。具体地，本公开涉及所谓 的背侧光刻，其中曝光系统的最后的透镜被定位以通过透明衬底的第一侧投 射电磁辐射并且使覆于与透明衬底的第 一侧相对的第二侧上的辐射敏感层 曝光。描述了用于进一步处理以形成与潜像(像或者其逆像)相对应的不透 辐射层的五个供选实施例。这些方法以及相应的器件可用于生产掩模(mask) (有时被称为母掩模(reticle))、在半导体器件中产生潜像以及利用掩模形 成半导体器件的部件。
技术介绍
在光刻中，分辨率受光刻系统的光学NA(数值孔径，Numerical Aperture ) 的限制。增加NA以及分辨率的一种方法是在最后的透镜以及成像衬底 (imagesubstrate)之间采用具有较高折射率的介质。例如，此介质可以是浸 没液体或者固体。图1示出在光学光掩模生成器中可以如何实现浸没式光刻。衬底110由 铬112以及光致抗蚀剂114覆盖。衬底典型地为石英，其透射小于160nm的 有限波长的电磁辐射，除非制备时被特别地干燥使石英中具有比正常值少的 羟基(hydroxyl group )。可以采用其他的衬底，这部分依赖于其对图案化所 使用的辐射的透明度，诸如Corning的ULE以及HPFS玻璃。铬典型地用作不透辐射层或者辐射阻止层。光致抗蚀剂利用辐射被曝光并且被显影从而生 成图案。光致抗蚀剂被暴露于由包括最后的透镜101的光路聚焦的电磁辐射。光路可以包括帮助聚焦短波长辐射的成形镜子(shapedmirror)。最后的透镜 可以是真空或者基于镜子的光路的其他容器与工件之间的界面。设置为与最 后的透镜101和覆盖衬底的抗蚀剂层114都接触的浸没液体或者固体105是 有用的因为其具有高于气隙的折射率。用于显影以及部分去除抗蚀剂层的常规方法在本领域内是已知的。图案化抗蚀剂是在衬底上形成器件的一部分， 其包括半导体器件的部件。开发用于形成潜像、用于制造在器件生产中使用的以及最终为了在器件 衬底上形成器件的部件的掩模的替代工艺的时机来临了 。这会导致较好的、 更容易配置和控制、更弹性的以及更透明的工艺、工具以及器件。
技术实现思路
本公开涉及在施加到衬底的辐射敏感层中形成潜像，衬底对曝光波长的 辐射是透明的或者是能透射的。具体地，其涉及所谓的背侧光刻，其中曝光 系统的最后的透镜被定位以通过透明衬底的第 一侧投射电磁辐射并且使覆 于与透明村底的第 一侧相对的第二侧上的辐射敏感层曝光。描述了用于进一 步处理以形成与潜像(像或者其逆像)相对应的不透辐射层的五个供选实施 例。这些方法以及相应的器件可用于生产掩模(mask)(有时被称为母掩模 (reticle ))、在半导体器件中产生潜像以及利用掩模形成半导体器件的部件。 在权利要求书、说明书以及附图中描述了具体的方面和实施例。附图说明图1示出在光学光掩模写入器(writer)或者生成器中如何实现浸没光刻；图2示出照射形成在诸如石英、ULE或者HPFS的透明衬底上的辐射敏 感层；图3示出在背侧光刻中如何确定最小工作距离(最后的透镜和光致抗蚀 剂中的投影像面之间的距离)的下限； 图4示出所谓的"铬和剥离"工艺；图5示出将铬施加在图案化的抗蚀剂上方并且剥离抗蚀剂区域的结果；图6示出所谓的"无铬"工艺的第二实施例；图7示出CAR抗蚀剂的吸收率曲线，具体为Arch8250的吸收率曲线； 图8示出所谓的"铬替代物工艺，，的第三实施例； 图9示出通过改变组分的比例调整硅的氧氮化物(SiOxOy)的图； 图10示出所谓的"带有处理的铬的替代物工艺，，的工艺的第四工艺； 图ll示出所谓的"带有处理的无铬工艺"的第五实施例； 图12示出之前在2003年10月3日提交的名称为"Method and device for immersion lithography"的美国专利申请第10/679,701号中公开的浸没组件。具体实施例方式参考附图进行下面的详细说明。描述优选实施例以对本专利技术进行说明， 其不旨在限制由权利要求书所定义的本专利技术的范围。本领域的普通技术人员 应该认可对下面的描述的各种等价改变。光致抗蚀剂和浸没液体之间的界面会出现这样的问题，该问题包括在图 案化光掩模所需的过长的写时间期间由于浸没液体/抗蚀剂相互作用引起的 酸浸出(acid leaching)、抗蚀剂膨胀、抗蚀剂污染、滴缺陷(drop defect) 产生和/或抗蚀剂损失。对于在2006年市场上的可获得的光致抗蚀剂，可以 证明不可能利用如图1中所示的"标准"浸没式光刻来写光掩模。这部分是 由于曝光和PEB (Post Exposure Bake,曝光之后的烘烤)之间的长的延迟时 间。解决该问题的一种办法是开发较好的为光掩模浸没式光刻工作的新的光 致抗蚀剂。另一种办法是分离光致抗蚀剂和浸没液体。这可以利用本公开的 背侧光刻/背侧浸没来实现。背侧光刻通过透明衬底实现。至少当辐射的波长 为193nm或者248nm时，石英是"透明"衬底的一个实例。本领域的技术 人员应该认识到的是，仅具有减少的羟基的特别干燥的石英被认为可用于 15 7nm波长的辐射。此衬底可以例如是光掩才莫白板(photomask blank)的石 英层。然而，所公开的技术也可以用于其他的透明光刻衬底，诸如由Corning 制造的氯化钙(calcium chloride )或者玻璃，包括ULE以及HPFS。其也可 以用于框上的薄膜，诸如ET、 PEN或者迈拉膜(Mylar film)。该技术可用 于高分辨率和高图形保真度的光刻。本公开提出通过衬底的光刻以及浸没光刻，从衬底的施加有抗蚀剂的一 侧相对的一侧。对于光掩模，这意味着如图2所图解的通过石英照射施加到光掩模衬底的抗蚀剂层。在图中，我们对抗蚀剂214和铬212进行了重新编 号以强调抗蚀剂214和铬212现在位于衬底的第二侧，与接触浸没液体或者 固体105的第一侧相对。浸没液体在衬底的与抗蚀剂相对的表面上，浸没液 体和光致抗蚀剂之间将没有相互作用。如果优选浸没固体，则LUAG是一个候选。图3图解在背侧光刻中最小工作距离(最后的透镜和光致抗蚀剂中的投 影像面之间的距离)的下限如何与掩模厚度相关。工作距离不小于透明衬底 的厚度。对给定的NA,最小工作距离限制了最后的透镜的最小半径。最后 透镜的尺寸由以下公式给出r透镜=透镜半径=工作距离 tan ( 9) ^崖r透镜=工作距离"肌Arcsin、"介质」」其中NA为预期的数值孔径，n倾为在最后的透镜101和光致抗蚀剂ll2之 间具有最小折射率以及角度e的介质的折射率的实部。这些特征在图3中示 出。在图中，对于辐射通过其投射的给定介质，透镜的边缘与焦点之间的角 315确定NA。例如由NA4.3、衬底厚度二6.25mm以及11介质=11石英=1.55得 出r透镜〉9.63mm 。在背侧光刻/背侧浸没的应用中，在最后的透镜和抗蚀剂之间有两种或者 多种介质，至少包括浸没介质以及透明衬底。如果这些介质之间的表面很平坦，则介质的折射率的差将导致球面像 差，球面像差可以通过控制最后的透镜和光致抗蚀剂之间的距离消除。目前 的距离控制系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在具有第一侧以及与所述第一侧相对的第二侧的透明衬底上印刷微光刻图案的方法，所述第二侧覆有辐射敏感层，所述方法的特征在于以下步骤： 将所述衬底置于邻近曝光系统的最后透镜，其中在所述最后透镜和所述衬底的第一侧之间的空间填充有浸没介质； 以及 透过所述衬底的第一侧将曝光辐射聚焦到覆盖所述衬底的第二侧的所述辐射敏感层上，并且在所述辐射敏感层中形成潜像。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克扬布莱德，珀埃里克古斯塔夫森，
申请(专利权)人：麦克罗尼克激光系统公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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