光刻设备制造技术

本发明专利技术公开了一种用于包含能够产生化学放大作用的第一组分和第二组分的光致抗蚀剂的光刻设备。第一组分和第二组分对光的敏感波段基本不同。该光刻设备包括：第一曝光设备，使用第一敏感波段的光对光致抗蚀剂的表面进行选择性照射，使得第一组分产生第一化学物质；以及第二曝光设备，使用第二敏感波段的光对光致抗蚀剂的表面进行均匀照射，使得第二组分产生第二化学物质。由于第二化学物质能够与第一化学物质发生反应以降低第一化学物质在光致抗蚀剂中的质量浓度，因此能够改善在光致抗蚀剂中所形成的第一化学物质的潜像的对比度，由此在显影后得到的光刻图案具有更好的边缘粗糙度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光刻设备，特别涉及一种用于包含第一组分和第二组分的光致抗蚀剂 的光刻设备。
技术介绍
微电子产业的飞速发展要求半导体器件的特征尺寸越来越小，器件特征尺寸的减 小一方面依赖于曝光工具，另一方面也与光致抗蚀剂的选择密切相关。因此，与光刻技术相 应的光致抗蚀剂的选择与应用也成为光刻工艺中的一个重要研究内容。光刻技术的进步促进了光致抗蚀剂性能的不断完善。利用化学放大作用的光致抗 蚀剂具有高灵敏度、强的耐干法腐蚀性等优点，有利于半导体后续加工工艺的进行，因此在 半导体工艺领域具有广阔的应用前景。在光刻领域正逐渐受到人们的关注。可以相信，工 艺性能得到更加完善稳定的化学放大光致抗蚀剂将在半导体工业中发挥重要作用。化学放大光致抗蚀剂一般包括三个部分基质树脂、有机溶剂和光致产酸剂 (photo-acid generator, PAG)。化学放大光致抗蚀剂经曝光或光照后,PAG吸收能量发生光 分解，生成光酸(photo-acid)，发生酸催化反应，使曝光区域的基质树脂发生保护基团的去 除反应或树脂与交联剂之间的交联反应，形成正性或负性潜像，在一定的溶剂中显影形成 曝光图案。此外，也有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于包含能够产生化学放大作用的第一组分和第二组分的光致抗蚀剂的光刻设备，包括：第一曝光设备，用于使用第一波段的光对涂覆在衬底上的光致抗蚀剂的表面上的选定区域进行选择性照射，使得所述第一组分产生第一化学物质；以及第二曝光设备，用于使用第二波段的光对所述光致抗蚀剂的表面的所有区域进行均匀照射，使得所述第二组分产生第二化学物质，其中所述第二波段不同于所述第一波段，所述第二化学物质能够与所述第一化学物质发生反应，从而降低所述第一化学物质在光致抗蚀剂中的质量浓度。

【技术特征摘要】
1.一种用于包含能够产生化学放大作用的第一组分和第二组分的光致抗蚀剂的光刻设备，包括 第一曝光设备，用于使用第一波段的光对涂覆在衬底上的光致抗蚀剂的表面上的选定区域进行选择性照射，使得所述第一组分产生第一化学物质；以及 第二曝光设备，用于使用第二波段的光对所述光致抗蚀剂的表面的所有区域进行均匀照射，使得所述第二组分产生第二化学物质，其中所述第二波段不同于所述第一波段，所述第二化学物质能够与所述第一化学物质发生反应，从而降低所述第一化学物质在光致抗蚀剂中的质量浓度。2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第一曝光设备包括 第一光源，用于发射第一波段的光；以及 第一曝光光学器件，用于将所述第一波段的光通过掩模之后形成的光学图案成像到所述光致抗蚀剂表面，以限定所述光致抗蚀剂表面的选定区域。3.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备包括 第二光源，用于发射第二波段的光；和 第二曝光光学器件，用于将所述第二波段的光投射到所述光致抗蚀剂的表面的所有区域。4.根据权利要求3所述的光刻设备，其中，所述第二曝光光学器件包括 光束均质器，其中所述第二波段的光经所述光束均质器后变为强度分布均匀的光；和 限制光束孔径的光学兀件。5.根据权利要求3所述的光刻设备，其中，所述第二光源包括波长选择器，所述波长选择器从所述第二光源发射的光中选择所述第二波段的光。6.根据权利要求3所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备还包括曝光控制器，所述曝光控制器通过设定所述第二曝光设备的曝光时间和光强来控制所述第二曝光设备的曝光剂量。7.根据权利要求6所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备还包括连接到所述曝光控制器的光强闭环控制器，所述光强闭环控制器通过确定所述第二波段的光的光强与设定光强之差是否超过预定阈值来控制所述第二波段的光的光强。8.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备连接到所述第一曝光设备，通过所述第一曝光设备的操作触发所述第二曝光设备的操作。9.根据权利要求8所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备使用所述第二波段的光的均匀照射与所述第一曝光设备的选择性照射同时进行。10.根据权利要求8所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备使用所述第二波段的光的均匀照射紧接在所述第一曝光设备的选择性照射之后进行。11.根据权利要求2所述的光刻设备，还包括校准设备，所述校准设备用于使所述衬底和所述掩模对准。12.根据权利要求11所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备连接到所述校准设备，通过所述校准设备的操作触发所述第二曝光设备的操作。13.根据权利要求12所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备使用所述第二波段的光的均匀照射在所述第一曝光设备的选择性照射之前进行。14.根据权利要求12所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备使用所述第二波段的光的均匀照射与所述校准设备的校准同时进行。15.根据权利要求12所述的光刻设备，其中，所述第二曝光设备使用所述第二波段的光的均匀照射紧接在所述校准设备的校准之后进行。16.根据权利要求1所述的光刻设备，其中所述光致抗蚀剂还包括基质树脂，所述第一化学物质能够与所述基质树脂发生反应以形成潜像。17.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述第一组分是光致产酸剂，并且所述第一化学物质是光酸。18...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍强，顾一鸣，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：