用于对衬底上的结构进行曝光的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]实施例涉及光刻制造工艺并且特别地涉及一种用于对衬底上的结构进行曝光的方法和装置。
【背景技术】
[0002]可以采用各种方式完成对将在衬底上制造的结构的曝光。通常利用不同的不变掩模版来对衬底上的不同层进行曝光。备选地，通过电子束或离子束写入装置可以实现无掩模版曝光。然而，这种电子束或离子束曝光缓慢并且昂贵。期望提供一种用于以低成本对衬底上的结构进行快速曝光的灵活的构思。
【发明内容】
[0003]一些实施例涉及一种用于对衬底上的结构进行曝光的方法。所述方法包括将不变掩模版和可编程掩模版定位在光源和将被曝光于光的衬底上的层之间的光路中，并且通过使来自光源的光穿过不变掩模版和可编程掩模版来对衬底上的层进行曝光。
[0004]一些进一步的实施例涉及一种用于对半导体衬底进行曝光的装置，其包括光源、被配置用于承载不变掩模版的第一掩模版载体、被配置用于承载可编程掩模版的第二掩模版载体、以及被配置用于承载衬底的衬底载体。
【附图说明】
[0005]下面将仅通过示例的方式，并且参考附图来对装置和/或方法的一些实施例进行描述，在附图中
[0006]图1示出了用于对衬底上的结构进行曝光的方法的流程图；
[0007]图2示出了对晶片上的结构进行曝光的示意性图示；
[0008]图3示出了用于对衬底上的结构进行曝光的方法的流程图；以及
[0009]图4示出了用于对衬底上的结构进行曝光的装置的示意性图示。
【具体实施方式】
[0010]现在将参考其中图示了一些示例实施例的附图更加完全地描述各种示例实施例。在附图中，为了清楚起见线、层和/或区域的厚度可以被夸大。
[0011]因此，虽然进一步的实施例能够有各种修改和备选形式，但是其中的一些示例实施例在附图中通过示例的方式被示出并且将在本文中被详细描述。然而，应当理解的是并非意在将示例实施例限制到所公开的特定形式，而是相反，示例实施例应当涵盖落入本公开范围内的所有修改、等同和备选。贯穿附图的描述，相同的附图标记指代相同或相似的元件。
[0012]将要理解的是，当元件被提及为“连接”或“耦合”到另一元件时，其可以直接连接或耦合到另一元件或者可以存在中间元件。与此相反，当元件被提及为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他措辞应当以相同的方式来解释(例如，“在…之间”对“直接在…之间”、“邻近”对“直接邻近”等)。
[0013]本文所使用的术语的目的在于仅描述特定示例实施例，而并非旨在限制进一步的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”也旨在包括复数形式，除非在上下文中明确相反指出。进一步将理解的是，术语“包含”、“含有”、“包括”和/或“具有”当在本文中使用时，指明出现所陈述的特征、整体、动作、操作、元件和/或部件，但是并不排除出现或附加一个或多个其他特征、整体、动作、操作、元件、组件和/或其群组。
[0014]除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属技术领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。将进一步理解的是，例如在通常使用的辞典中定义的术语应当被解释为具有与其在相关技术领域的上下文下的含义相一致的含义，而不应当以理想化或过于正式的意义解释，除非本文明确如此定义。
[0015]图1示出了根据一个实施例的用于对衬底上的结构进行曝光的方法100的流程图。所述方法100包括将不变掩模版和可编程掩模版定位110(例如，将掩模版彼此对准和/或与衬底对准)在光源和将被曝光于光的衬底上的层之间的光路中，以及通过使来自光源的光穿过不变掩模版和可编程掩模版来对衬底上的层进行曝光120。
[0016]同时使用不变掩模版和可编程掩模版可以实现对由可编程掩模版的不同设置引起的不同结构的灵活曝光，而同样的结构可以由不变掩模版引起(例如，提供了与利用可编程掩模版相比对更小的结构进行曝光的可能性)。
[0017]衬底可以包括任何固体材料(例如，半导体材料、玻璃或聚合物)或由任何固体材料组成。衬底可以包括圆盘形的几何结构(例如，晶片、裸片或电路板)。衬底可以为半导体衬底(例如，基于娃的半导体衬底、基于碳化娃的半导体衬底、基于砷化镓的半导体衬底或基于氮化镓的半导体衬底)。例如，衬底可以是硅晶片。
[0018]待曝光的层可以是制造所希望的器件必需的任何光敏感层。例如，沉积在衬底上或衬底上的层(例如，绝缘层或金属层)上的光致抗蚀剂层可以是待曝光的层。例如，经曝光的光致抗蚀剂层可以用作用于在衬底上再现经曝光的结构(例如，不同的掺杂区域)的掩模，或者可以通过附加的制造工艺(例如，注入、刻蚀或沉积)由绝缘层(例如，用于过孔的孔洞)或金属层(例如，芯片上布线)使用。在一个示例中，对衬底上的层进行曝光可以通过利用由不变掩模版和/或可编程掩模版上的结构限定的结构对光致抗蚀剂层进行曝光来完成。
[0019]曝光可以是通过由光源(例如，可见光或深紫外线光)发射的光对衬底或沉积在衬底上的层进行的照射。光源可以是来自使用汞或与诸如氙之类的惰性气体组合的气体放电灯的紫外光。这些灯可以产生跨宽光谱的光，该宽光谱具有紫外线范围内的几个强峰。该光谱可以被滤波以选择单一的谱线。例如，可以使用436nm处的线(g线)、405nm处的线(h线)和/或365nm处的线(i线)。备选地，光源可以是准分子激光器(例如，深紫外线准分子激光器，像248nm波长的氟化氪激光器或者193nm波长的氟化氩激光器)。
[0020]不变掩模版或不变光掩模可以是包括不变结构的掩模。换言之，不变掩模版上的结构可以至少在结构的曝光期间或在所使用的曝光装置内不变(例如，其排除了由聚焦离子束进行的掩模修复工艺)。所述不变掩模版包括透光区域和不透光区域使得由光源发射的光可以仅通过透光区域而基本上穿过不变掩模版。例如，不变掩模版可以包括覆盖有由铬金属吸收膜所限定的图案的透光熔融二氧化硅坯料(blank)。
[0021]可编程掩模版或可编程光掩模可以是包括用于改变可编程掩模版的至少一部分的透光度的装置的掩模。以这种方式，不同几何形状的结构可以通过使用相同的可编程掩模版在不同的时间可曝光。例如，可编程掩模版包括具有可控制的透光度的像素阵列(例如，通过在不同的时间对像素施加不同的电压)。
[0022]例如，像素阵列的每一个像素可以包括在对衬底上的结构进行曝光期间其或为透光状态(例如，多于70%、多于80%或多于90%的用于对结构进行曝光的光能够穿过)或为不透光状态(例如，少于10%、少于5%或少于1%的用于对结构进行曝光的光能够穿过)的状态。备选地，像素阵列的像素还可以包括中间状态(例如，介于10%与90%之间的用于对结构进行曝光的光可以穿过)从而为待曝光的结构的不同部分提供不同的光强度。
[0023]例如，可编程掩模版可以包括液晶单元阵列(例如，IXD显示器)或微镜单元阵列(例如，数字光处理阵列)。
[0024]不变掩模版可以被布置为比可编程掩模版更接近光源，使得用于曝光的光在可编程掩模版之前通过不变掩模版。备选地，可编程掩模版可以被布置为比不变掩模版更接近光源，使得用于曝光的光在不变掩模版之前通过可编程掩模版。
[0025]不变掩模版可以用于曝光非常小的结构。可以利用可编程掩模版进行曝光的结构的尺寸可以受限于可编程区域的数量和尺寸。因此，由不变掩模版上的结构产生的在衬底上的层上被曝光的结构的最小结构尺寸(例如，小于500nm、小于10nm或小于10nm)可以小于由可编程掩模版上的结构产生的在衬底上的层上被曝光的结构的最小结构尺寸。例如，由可编程掩模版上的结构产生的在衬底上的层上被曝光的结构的最小结构尺寸小于5 μ m(例如，小于10 μπκ小于5 μπκ小于2 μπι)。由可编程掩模版上的结构产生的在衬底上的层上被曝光的结构的最小结构尺寸可以取决于所使用的液晶单元阵列的分辨率(例如，大于 lOOpp1、大于 500ppi 或大于 100ppi)。
[0026]可选地，方法100可以进一步包括通过光学单元将不变掩模版和可编程掩模版上的结构按比例缩小从而在衬底上的层上再现按比例缩小的结构。以这种方式，在衬底上的层上被曝光的结构的最小结构尺寸可以进一步降低。例如，可以实现1:4或1:5的比例缩小。