[发明专利]光刻处理单元和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括光刻装置和处理装置的光刻处理单元，本 发明还涉及一种或多种器件制造方法。

背景技术

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。

发明内容

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。

根据本发明的一方面，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。

根据本发明的一方面，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。

根据本发明的一方面，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。

根据本发明的一方面，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；