[发明专利]背侧浸没式光刻

说明书

相关申请

本申请要求于2006年5月15日提交的名称为“Backsidelithography/backside immersion”的美国临时专利申请第60/800,326号的权益。

本申请的公开背侧浸没(backside immersion)装置的部分涉及名称为“Method and device for immersion lithography”的美国专利申请第10/679,701号，其公开了透镜以及浸没提供机制。

技术领域

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。

背景技术

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(image substrate)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(shaped mirror)。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。

发明内容

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。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(SiO_XO_y)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11示出所谓的“带有处理的无铬工艺”的第五实施例；