[发明专利]在蚀刻材料中制造结构的方法

说明书

本发明涉及一种在蚀刻材料中制造结构的方法，其中借助曝光装置的记录束以依序记录数个子结构的方式在所述蚀刻材料中定义所述结构，其中为了记录所述子结构，依序移动并定位所述曝光装置的记录区并且每次在所述记录区内记录一个子结构，并且为了定位所述记录区，用成像型测量装置检测参考结构。为了校准所述记录区，在移动后的所述记录区内，在记录子结构之前、期间或之后，借助所述记录束在所述蚀刻材料中产生至少一个对应于这个子结构的参考结构元素，其中在移动所述记录区以记录另一子结构之后，用所述成像型测量装置检测所述参考结构元素。

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的在蚀刻材料中制造结构的方法。此类方法具体被设计成蚀刻工艺，且例如在半导体技术或光子学领域优选用于制造二维或三维的微结构或微光学系统。

背景技术

在此类方法中，曝光装置所规定的记录区往往小于整体上想要获得的结构。因此为了制造扩展结构，将整个结构拆分成若干子结构并依次记录这些子结构。为此需要逐步改变记录区在衬底表面的相对位置，并且在记录区每到达一个位置时记录一个子结构。

因此，必须将各个子结构精确定位并相互对准地拼接在一起。

为达此目的，已知做法是将衬底和/或曝光装置布置在可高度精确地在两个维度上进行移动的工作台上。这样的高精度工作台例如可用干涉测量装置加以监测和控制。但这类装置技术复杂且往往要求对运行环境条件进行精确控制并保持其稳定，从而使这种做法变得成本高昂。

还有一种已知做法是借助参考结构来检验记录各子结构时记录区的定位并在定位有偏差时进行校正。例如，DE 10 2006 036 172 A1在权利要求1前序部分范围内揭示，借助与衬底工作台耦合的调整用结构来校准记录区的移动。其中，该调整用结构与待加工衬底分离设置，意即，该调整用结构并非产生于衬底上。

现有技术还借助专门制备的衬底来实施这种制造结构的方法，在这些衬底上已定义有扩展的参考结构。但这样的参考结构会永久保留在衬底上且通常由不同于待制造结构的蚀刻材料构成。如此一来，该参考结构便会产生干扰。此外，该参考结构的设计和形状无法改动，也就不可能根据待制结构来作相应调整。另外，该参考结构是通过单独的制备步骤而产生，这会延长加工时间并加大相关工艺的整体难度。原则上也可以利用衬底原本就存在的表面特性或表面结构来实现该衬底的对准与定位，这些表面特性或表面结构是已知的或者例如借助显微技术来加以检测(“correlation stitching，相关拼接”)。

发明内容

本发明的目的是在制造由子结构组成的扩展结构时，以技术上尽可能简单的方式确保各个子结构的精确定位和相互间的匹配，同时相对于现有技术降低对环境条件控制的要求，并在设计结构时获得较高灵活度。

本发明用以达成该目的的解决方案为一种如权利要求1所述的在蚀刻材料中制造结构的方法。进一步的技术方案包含于从属权利要求和以下描述中。

本案请求保护的方法涉及在蚀刻材料(例如衬底表面如晶片表面所涂布的蚀刻材料)中制造结构。该结构可大体在平面内一维或二维延伸。该结构也可以是三维物体。通过用曝光装置的至少一个记录束(例如激光束或电子束)在蚀刻材料中进行局部照射来依序记录数个子结构，进而记录所述结构。为了记录所述子结构，在接连实施的定位步骤中在蚀刻材料中(例如相对于衬底表面)依序移动并定位曝光装置的记录区。该记录区的移动和定位原则上可在所有空间方向上进行，例如平行于或垂直于衬底表面。而后在已定位的记录区内分别记录一个子结构，接着再按需要进一步移动记录区。为了定位记录区以记录子结构，用成像型测量装置检测参考结构。

根据本发明，在每个使得记录区移动并定位的定位步骤中，在记录子结构之前、期间或之后，借助记录束在蚀刻材料中产生至少一个对应于该子结构的参考结构元素(为所述参考结构的一部分)。而后在移动记录区以记录另一子结构之后，用成像型测量装置检测已记录的参考结构元素。具体在记录区内部检测参考结构元素。但也可以在记录区外部进行检测。