用于干燥衬底的方法和系统的制作方法

专利名称：用于干燥衬底的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于干燥衬底的方法和系统，更具体地说，本发明涉及用于在浸入光刻期间曝光之后干燥衬底的方法和系统。
背景技术：
在材料处理方法中，图案刻蚀包括在衬底的上表面的薄膜上施加辐射敏感材料(如光刻胶)的图案化掩模，并通过刻蚀将掩模图案转移到下层薄膜上。辐射敏感材料的图案化通常包括以辐射敏感材料的薄膜涂覆衬底的上表面，然后例如利用光刻系统经由光罩(和相关联的光学组件)将辐射敏感材料的薄膜暴露于辐射源。然后利用碱性显影溶液或溶剂执行显影工艺，在显影期间移去辐射敏感材料的被照射区域(在正型光刻胶的情况下)或未被照射区域(在负型光刻胶的情况下)。剩余的辐射敏感材料按图案暴露下层衬底表面，该图案很容易刻蚀到表面。用于执行上述材料处理方法的光刻系统已经成为最近三十年来半导体器件图案化的主流，并且有望继续发展，使分辨率下降到65nm或更小。
光刻系统的分辨率(ro)确定了可以利用该系统制作的器件的最小尺寸。给定光刻常数k1，分辨率由如下方程计算ro＝k1λ/NA (1)其中λ是工作波长，NA是由如下方程给出的数值孔径NA＝n·sinθo(2)角度θo是系统的半孔径角，n是填充系统和待图案化的衬底之间的空间的材料的折射率。
遵照方程(1)，提高分辨率的传统方法导致光刻技术中的三种趋势(1)将波长λ从汞g线(436nm)减小到193nm受激准分子激光，并进一步减小到157nm，并且仍在开发极端紫外(EUV)波长；(2)诸如相移掩模之类的分辨率提高技术(RET)的实现方式和偏轴照射，这导致光刻常数k1从大约0.6的值减小到接近0.4的值；和(3)通过光学设计、制造技术和度量学的改进增大数值孔径(NA)。这些后述改进使NA从大约0.35增大到大于0.75的值，并且有望在未来几年内增大到0.85。然而，如方程(2)中可见，对于传统的自由空间光学系统(即，n＝1)，对NA存在理论上的极限，将NA的值限制在1或更小。
浸入光刻提供了增大诸如光刻系统之类的光学系统的NA的另一种可能。在浸入光刻中，衬底被浸入到高折射率的流体(也称为浸入介质)中，从而使最终光学元件和衬底之间的空间填充有高折射率流体(即，n＞1)。因此，浸入通过使NA增大到超过自由空间理论极限的1，提供了增大分辨率的可能(参见方程(1)和(2))。
由于固有的低成本、相对于当前曝光工具较容易实现，以及能够以合理的工艺范围达到非常高的分辨率的高度可能性，液体浸入光刻已经成为非常有前景的用于65nm、45nm以及更细的半导体图案化技术的候选。然而，浸入光刻技术仍然面临大量的挑战，包括选择与当前的和未来的光刻胶兼容并且没有光学缺陷(如微气泡)且足够透明的浸入流体，选择有利于与现有的曝光系统和跟踪系统集成的浸入工艺。而且，必须确定与向光刻工艺引入液体相关联的问题，并且必须开发出用于解决或减少这些问题的新的系统部件和方法。

发明内容
本发明的一个目的是解决上述的液体浸入技术中的挑战的任何一个或全部。
本发明的另一个目的是确定与向光刻工艺引入液体相关联的问题，并且提供用于解决或减少这些问题的系统部件和/或工艺步骤。
本发明的另一个目的是提高通过浸入光刻形成在薄膜中的图案的均一性。
本发明描述了用于在浸入光刻后干燥衬底的方法和系统。
本发明的这些和其他的目的由用于在液体浸入光刻后处理衬底上的经曝光薄膜的方法和系统提供。该方法包括干燥衬底以从衬底上的经曝光薄膜移去浸入液体。
在另一个方面，利用光刻将图案转移到衬底上的辐射敏感材料的薄膜上的方法包括将薄膜暴露于液体浸入光刻系统中的辐射源，然后在液体浸入光刻系统中曝光后干燥衬底。
在另一个方面，在衬底上形成图案的方法包括在衬底上形成辐射敏感材料的薄膜；在液体浸入光刻系统中将薄膜曝光于图案；在液体浸入光刻系统中进行曝光后干燥衬底；在干燥后烘烤衬底；以及通过使衬底受到显影溶液的作用来显影衬底上的薄膜以在薄膜中形成图案。
在另一个方面，用于图案化衬底上的辐射敏感材料以用于半导体制造的系统包括被配置用于将薄膜曝光于图案的液体浸入光刻系统；耦合到液体浸入光刻系统的跟踪系统，其被配置用于在曝光之前用薄膜涂覆衬底，并在曝光之后显影薄膜中的图案；以及耦合到液体浸入光刻系统和跟踪系统中的至少一个的干燥系统，其中干燥系统被配置用于从薄膜基本移去浸入流体。
在另一个方面，用于在衬底上的辐射敏感材料的薄膜上照射图案的系统包括被配置用于将衬底上的薄膜曝光于该图案的液体浸入光刻系统；和耦合到液体浸入光刻系统并且被配置用于在曝光后干燥薄膜的干燥系统。


在附图中图1表示根据本发明实施例的图案化系统的示意图；图2表示根据本发明另一个实施例的图案化系统的示意图；图3表示根据本发明另一个实施例的图案化系统的示意图；图4示出了根据本发明另一个实施例的干燥系统；图5表示根据本发明另一个实施例的对衬底进行图案化方法；以及图6表示可以实现本发明的实施例的计算机系统。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的实施例。下面描述了一种用于在衬底上的薄膜中形成图案的图案化系统作为根据本申请的实施例，所述衬底例如是用于电子器件制造的半导体衬底。
在用于图案化辐射敏感材料(如化学扩大的光刻胶)的薄膜的传统光刻工艺中，衬底被涂覆有辐射敏感材料的薄膜，然后在涂敷后烘烤(PAB)中固化。固化后的薄膜随后在光刻系统中被曝光于图案，接着在曝光后烘烤(PEB)中固化，以例如促进酸扩散以控制分辨率并消除形成在图案侧壁的垂直分布的驻波。其后，曝光后的薄膜被在显影溶液中显影，然后冲洗以移去任何缺陷。在利用该传统光刻工艺的当前的集成电路(IC)制造规划中，精度为0.15微米的图案化技术有望在每平方厘米上实现大约2千万个晶体管。假定在形成晶体管的硅衬底上有这样一块方形区域，上述规划转化为大约2200nm的横向尺寸。
随着改进光刻技术(如液体浸入技术)发展到临界尺寸小于65nm，将以上用于传统光刻的结果按比例缩放使得实现了小于1000nm的晶体管的横向尺寸。然而，在评估液体浸入光刻工艺时，本发明的发明人确定利用上述的传统PEB步骤执行液体浸入光刻导致图案化的薄膜的不均一性。具体而言，本发明的发明人发现当使用液体浸入光刻系统时，衬底上的经曝光的薄膜在其表面上保留了一些浸入流体，由于流体在平面上的不稳定移动，这些浸入流体在表面上的分布通常是不均一的。一旦衬底退出曝光系统并进入到PEB系统，随后不均一分布的浸入流体与烘烤工艺的相互作用就会导致形成在薄膜中的图案的不均一分布。
更具体而言，本发明的发明人发现不均一分布的浸入流体可以在烘烤工艺期间影响不均一的温度分布，并最终导致形成在薄膜中的图案的临界尺寸(CD)的不均一分布。例如，在保留了过量的浸入流体的区域中，可预期在PEB工艺期间相对于薄膜中的其他区域会产生膜温度的降低。这导致膜的某些局部区域的对酸扩散的促进不同于其他区域，从而减弱了分辨率控制，并且在薄膜的局部区域中产生了垂直分布特性的驻波。这进一步导致形成在衬底上的实际器件的不均一性。
根据本发明的实施例，图1表示利用液体浸入光刻图案化衬底的图案化系统，其通过在液体浸入光刻系统中曝光之后干燥衬底，来减轻或消除以上所给出的问题中的任何一个或全部。如图1所示，图案化系统1包括跟踪系统10、耦合到跟踪系统10的液体浸入光刻系统20以及耦合到跟踪系统10和液体浸入光刻系统20中的至少一个的干燥系统30。另外，控制器40可以耦合到跟踪系统10、液体浸入光刻系统20和干燥系统30，并且例如可以被配置用于根据工艺方案控制每个所指定的系统。
或者，如图2所示，图案化系统100包括跟踪系统110、耦合到跟踪系统110的液体浸入光刻系统120以及耦合到跟踪系统110和液体浸入光刻系统120中的至少一个的干燥系统130，其中干燥系统130是跟踪系统110的一部分。另外，控制器140可以耦合到跟踪系统110、液体浸入光刻系统120和干燥系统130，并且例如可以被配置用于根据工艺方案控制每个所指定的系统。
或者，如图3所示，图案化系统200包括跟踪系统210、耦合到跟踪系统210的液体浸入光刻系统220以及耦合到跟踪系统210和液体浸入光刻系统220中的至少一个的干燥系统230，其中干燥系统230是液体浸入光刻系统220的一部分。另外，控制器240可以耦合到跟踪系统210、液体浸入光刻系统220和干燥系统230，并且例如可以被配置用于根据工艺方案控制每个所指定的系统。
跟踪系统10(110、210)可以包括用来在辐射敏感材料的薄膜中形成图案的多个单元。跟踪系统10(110、210)可以被配置用于处理尺寸为100mm、200mm、300mm以及更大的衬底。而且，跟踪系统10可以被配置用于处理248nm光刻胶、193nm光刻胶、157nm光刻胶、EUV光刻胶、(顶部/底部)抗反射涂层(TARC/BARC)和顶部涂层。跟踪系统10(110、210)中的多个单元可以包括膜涂覆单元、涂敷后烘烤(PAB)单元、曝光后烘烤(PEB)单元、粘附层涂覆单元、冷却单元、清洗单元、冲洗单元、显影单元和转移系统中的至少一个，其中转移系统用于将衬底输运到单元和衬底盒中并从单元和衬底盒中输运出衬底。例如，跟踪系统10可以包括可以从东京电子有限公司(Tokyo Electron Limited，TEL)商业获得的Clean Track ACT 8，或ACT 12光刻胶涂覆和显影系统。用于在衬底上形成光刻胶膜的其他系统和方法对于旋涂光刻胶技术领域的技术人员来说也是公知的。
参考图1-3，液体浸入光刻系统20(120、220)可以包括辐射源、成像系统、扫描系统、投影透镜系统和衬底夹具中的至少一个。例如，液体浸入光刻系统可以以与在Switkes等人的题为“Methods and apparatusemploying an index matching medium”的美国专利申请No.US2002/0163629A1中描述的系统类似的方式配置。另外，例如，液体浸入光刻系统可以以与Straaijer等人的题为“Lithographic scanning exposureprojection apparatus”的美国专利No.5,986,742(转让给ASML LithographyB.V.)中描述的系统类似的方式配置，其中该光刻系统还被配置为在投影透镜系统和衬底之间的空间中保留浸入流体，这在以下文件中给出的干涉光刻系统中有更详细的描述Hoffnagle，“Liquid immersion deep-ultravioletinterferometric lithography”，Journal of Vacuum Science & Technology B 17(6)，3303-3309(1999)；Switkes & Rothschild，″Immersion lithography at 157nm″，Journal of Vacuum Science & technology B 19(6)，2353-2356(2001)；以及Owen等人，″1/8mm optical lithography″，Journal of Vacuum Science &technology B 10(6)，3032-3036(1992)。另外，例如，液体浸入光刻系统20可以由任何合适的传统的步进光刻系统或扫描光刻系统得到。
尽管前述描述是参考用于在半导体制造中的图案转移的成像系统来进行的，但是应当理解，作为可选的替代方式，液体浸入光刻系统20也可以包括如在Hoffnagle等人(1999)和Switkes等人(2001)中描述的干涉光刻系统。上述参考文献中每一个的全部内容通过引用结合于此。
现在参考图4，干燥系统30(130、230)包括干燥单元400，干燥单元400具有干燥室410和耦合到干燥室410并被配置用于支撑衬底430的衬底夹具420。衬底夹具420还被配置用于在干燥过程期间旋转(或转动)衬底430。耦合到衬底夹具420的驱动组件422被配置用于旋转衬底夹具420。驱动组件422例如可以允许设置衬底夹具旋转的旋转速率和加速度。另外，干燥单元400还可以包括流体分配系统440，流体分配系统440用于将诸如醇类(例如异丙醇)的干燥流体分配到衬底表面上以帮助置换其上的浸入流体。此外，干燥单元400可以包括耦合到干燥单元410、驱动组件422和流体分配系统440的控制系统450，其中控制系统450可以被配置用于根据工艺方案执行一个或多个工艺步骤以进行干燥处理。
再次参考图1-3，控制器40(140、240)包括微处理器、存储器和数字I/O端口(可能包括D/A和/或A/D转换器)，它们能够生成控制电压，该控制电压足以进行通信并激活到跟踪系统10(110、210)和液体浸入光刻系统20(120、220)的输入以及监视来自这些体统的输出。存储在存储器中的程序被用来根据存储的工艺方案与系统10和20进行交互。控制器40的一个示例是可以从Texas，Austin，Dell Corporation得到的DellPrecision Workstation 530TM。控制器40也可以被实现为通用计算机，如参考图6所描述的计算机。
控制器40相对于跟踪系统10和液体浸入光刻系统20可以位于本地，也可以经由因特网或内联网相对于跟踪系统10和液体浸入光刻系统20位于远端。从而，控制器40可以利用直连、内联网和因特网中的至少一种与跟踪系统10和液体浸入光刻系统20交换数据。控制器40可以耦合到位于客户位置(即，器件制作者等)的内联网，或者耦合到位于卖方位置(即，设备制造商)的内联网。此外，另一个计算机(即，控制器、服务器等)可以经由直连、内联网和因特网中的至少一种来访问控制器40以交换数据。
现在参考图5，图5描述了一种图案化衬底上的薄膜的方法。图5的方法可以由参考图1-4所述的任何一个系统来执行。该方法包括开始于510的流程图500，在510中，在衬底上形成辐射敏感材料的薄膜。薄膜可以利用跟踪系统(如在图1-3中描述的那种跟踪系统)所采用的旋涂技术来形成。在涂覆工艺之后，薄膜例如可以通过在PAB单元中烘烤膜来固化。
在520中，辐射敏感材料的薄膜在液体浸入光刻系统(如上述的任何一个系统)被曝光于图案。
在530中，在辐射曝光之后，衬底上的薄膜在干燥系统(如图4中描述的系统)中干燥。干燥处理包括在衬底夹具上定位衬底并旋转衬底。衬底可以被加速到第一旋转速率，并且转动第一时间段，直到浸入流体被离心力从薄膜表面移去。或者，衬底可以被加速到第一旋转速率，并且转动第一时间段，接着被加速或减速到第二旋转速率，并转到第二时间段。例如，第一旋转速率可以包括低速旋转速率以使浸入流体在整个薄膜表面上均匀铺展，第二旋转速率可以是高速旋转速率以甩掉浸入流体。或者，干燥流体可以在旋转或不旋转衬底时分配到薄膜表面上，以置换浸入流体。干燥流体可以为气态或液态。干燥流体可以例如包括诸如异丙醇之类的醇。然而，蒸气压比浸入流体高的任何干燥流体都可被用来帮助从薄膜表面移去浸入流体。例如，浸入流体可以包括用于193nm工艺的水和用于157nm工艺的全氟聚醚(PFPE)。
在540中，薄膜可以在PEB单元中进行热处理以例如促进酸的扩散来控制图案的分辨率，并消除图案侧壁的垂直分布的驻波。
在550中，薄膜可以在碱性显影溶液或溶剂中显影，以移去辐射敏感材料的被照射区域(在正型光刻胶的情况下)或未被照射区域(在负型光刻胶的情况下)。其后，薄膜中的显影图案可以被冲洗或清洗以移去任何光刻胶缺陷、污染物等。
从而，本发明的发明人发明了一种如上所述用于在液体浸入光刻期间干燥衬底的系统和工艺。可以由本发明的方法或工艺的实施例获得的一个优点是可以使用浸入光刻来提供高密度的集成电路，同时保持整个集成电路上元件的均一性。从而，本发明可以提供形成在半导体集成电路中的多个晶体管，这多个晶体管中的每一个的横向尺寸都小于1000nm，并且包括多个临界尺寸小于65nm的特征结构。在由本发明的实施例提供的这种集成电路中，多个特征结构中每一个的临界尺寸在基本上整个半导体集成电路中都是基本均一的。
尽管所描述的干燥工艺是用于光刻胶技术的，但是其还可以应用于任何(顶部)抗反射涂层(TARC)，如由MicroChemicals GmbH(Schillerstrasse 18，D-89077Ulm，Germany)提供的Clariant AZ AquatarARC，对比增强材料，或用来保护光刻胶层或在光刻期间消除薄膜干涉的任何顶部涂层。
图6图示了可以用来实现本发明的实施例的计算机系统1201。计算机系统1201整体上或部分地可以用作控制器40(140、240、450)以执行上述控制器的功能的任何一种或全部。计算机系统1201包括用于传输信息的总线1202或其他通信机构和与总线1202相耦合用于处理信息的处理器1203。计算机系统1201还包括主存储器1204，如随机访问存储器(RAM)或其他动态存储设备(例如，动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)和同步DRAM(SDRAM))，主存储器1204耦合到总线1202，用于存储信息和由处理器1203执行的指令。另外，主存储器1204可用于存储在处理器1203执行指令期间的临时变量或其他中间信息。计算机系统1201还包括只读存储器(ROM)1205或其他静态存储设备(例如，可编程ROM(PROM)、可擦写PROM(EPROM)和电可擦写PROM(EEPROM))，只读存储器(ROM)1205或其他静态存储设备耦合到总线1202，用于存储静态信息和处理器1203的指令。计算机系统还可以包括一个或多个数字信号处理器(DSP)，如来自德州仪器的TMS320系列芯片，来自摩托罗拉的DSP56000、DSP56100、DSP56300、DSP56600和DSP96000系列芯片，来自朗讯科技公司的DSP1600和DSP3200系列，或者来自模拟器件公司(Analog Devices)的ADSP2100和ADSP21000。也可以使用其他被特别设计用于处理已被转换为数字域的模拟信号的处理器。
计算机系统1201还包括盘控制器1206，盘控制器1206耦合到总线1202，用来控制一个或多个用于存储信息和指令的存储设备，如磁硬盘1207和可移动介质驱动器1208(例如，软盘驱动器、只读光盘驱动器、读/写光盘驱动器、光盘点播机、磁带驱动器和可移动磁光驱动器)。存储设备可以利用适当的设备接口(例如，小型计算机系统接(SCSI)、集成设备电子组件(IDE)、增强IDE(E-IDE)、直接存储器访问(DMA)或ultra-DMA)添加到计算机系统1201中。
计算机系统1201还可以包括用于特殊目的的逻辑器件(例如，专用集成电路(ASIC))或可配置逻辑器件(例如，简单可编程逻辑器件(SPLD)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA))。
计算机系统1201还可以包括显示控制器1209，显示控制器1209耦合到总线1202，用来控制用于向计算机用户显示信息的显示器1210(如阴极射线管(CRT))。计算机系统包括诸如键盘1211和定位设备1212之类的输入设备，用于与计算机用户进行交互并向处理器1203提供信息。定位设备1212例如可以是鼠标、跟踪球或用于向处理器1203传输方向信息和命令选择并且控制显示器1210上的光标移动的定位棒。另外，打印机可以提供由计算机系统1201存储和/或生成的打印页。
计算机系统1201响应于执行包含在存储器(如主存储器1204)中的一条或多条指令的一个或多个序列的处理器1203而执行本发明的处理步骤中的一部分或全部。这些指令可以从另一种计算机可读介质(如硬盘1207或可移动介质驱动器1208)中读取到主存储器1204中。也可以采用多处理布置中的一个或多个处理器以执行包含在主存储器1204中的指令序列。在替换实施例中，可以使用硬线电路来取代软件指令或者与软件指令相组合。从而，实施例并不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
如上所述，计算机系统1201包括至少一个计算机可读介质或存储器，其用于保存根据本发明的教导编程的指令，并包含数据结构、表、记录或上述其他数据。计算机可读介质的示例是光盘、硬盘、软盘、磁带、磁光盘、PROM(EPROM、EEPROM、闪存EPROM)、DRAM、SRAM、SDRAM或任何其他磁介质、光盘(例如CD-ROM)、或任何其他光介质、穿孔卡、纸带、或其他具有孔图案的物理介质、载波(下面描述)、或计算机可以读取的任何其他介质。
在本发明中，存储在计算机可读介质中的任何一种或其组合上的软件包括用于控制计算机系统1201的软件、用于驱动一个或多个设备以实现本发明的软件和用于使计算机系统1201能够与人类用户(例如，印刷产生人员)进行交互的软件。这种软件可以包括但不限于设备驱动、操作系统、开发工具和应用软件。这种计算机可读介质还包括本发明的计算机程序产品，其用于执行在实现本发明中所执行的处理的全部或一部分(如果处理是分布式的话)。
本发明的计算机代码设备可以是任何可解释的或可执行的代码机构，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库(DLL)、Java类和完全可执行程序。而且，本发明的处理的一部分可以是分布式的以实现更好的性能、可靠性和/或成本。
这里所用的术语“计算机可读介质”指参与向处理器1203提供用于执行的指令的任何介质。计算机可读介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质例如包括光盘、磁盘和磁光盘，如硬盘1207或者可移动介质驱动器1208。易失性介质包括动态存储器，如主存储器1204。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成总线1202的线路。传输介质还可以采用声波或光波的形式，如那些在无线电波和红外数据通信期间生成的声波或光波。
可以采用各种形式的计算机可读介质将一条或多条指令的一个或多个序列传输到处理器1203用于执行。例如，指令可以首先运载到远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将用于远程实现本发明的全部或一部分的指令加载到动态存储器中，并利用调制解调器经由电话线发送指令。在计算机系统1201本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，并利用红外发射器将数据转换为红外信号。耦合到总线1202的红外检测器可以接收在红外信号中承载的数据，并将数据置于总线1202上。总线1202将数据传输到主存储器1204，处理器1203从主存储器1204取得指令并执行指令。由主存储器1204接收的指令可以可选地在处理器1203执行之前或之后存储在存储设备1207或1208上。
计算机系统1201还包括耦合到总线1202的通信接口1213。通信接口1213提供耦合到网络链路1214的双向数据通信，网络链路1214例如连接到局域网(LAN)1215、或连接到另一个通信网络1216(如因特网)。例如，通信接口1213可以是附接到任何分组交换LAN的网络接口卡。作为另一个示例，通信接口1213可以是非对称数字用户线(ADSL)卡、集成业务数字网络(ISDN)卡或调制解调器，其用来提供到相应类型的通信线路的数据通信连接。也可以实现无线链路。在任何一种这样的实现方式中，通信接口1213都发送和接收电的、电磁的或光信号，这些信号承载代表各类信息的数字数据流。
网络链路1214一般经由一个或多个网络提供到其他数据业务的数据通信。例如，网络链路1214可以经由本地网络1215(例如LAN)或经由服务提供商操作的设备提供到另一个计算机的连接，所述服务提供商经由通信网络1216提供通信服务。本地网络1214和通信网络1216例如使用承载数字数据流的电的、电磁的或光信号和相关联的物理层(例如，CAT 5电缆、同轴电缆、光纤等)。经由各种网络的信号以及在网络链路1214上并且经由通信接口1213的信号可以实现为基带信号、或基于载波的信号，这些信号承载去往和来自计算机系统1201的数字数据。基带信号将数字数据作为未调制的电脉冲加以传送，该电脉冲描述数字数据位流，其中术语“位”要广泛地解释为符号，每个符号传送至少一个或多个信息位。数字数据也可以被用来调制载波，例如用幅移键控、相移键控和/或频移键控信号来调制，这些信号在导电介质上传播，或者经由传播介质以电磁波的形式传输。从而，数字数据可以经由“有线”通信信道作为未调制的基带数据发送，和/或通过调制载波在不同于基带的预定频带内发送。计算机系统1201可以经由网络1215和1216、网络链路1214和通信接口1213发送和接收包括程序代码在内的数据。而且，网络链路1214可以经由LAN 1215提供到移动设备1217的连接，移动设备1217例如是个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或蜂窝电话。
尽管只详细描述了本发明的某些示例性实施例，但是本领域技术人员将容易地意识到，可以在本质上不脱离本发明的新颖教导和优点的前提下对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这样的修改都应当包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种利用光刻将图案转移到衬底上的辐射敏感材料的薄膜上的方法，包括在液体浸入光刻系统中将所述薄膜暴露于辐射源；以及在所述液体浸入光刻系统中进行所述曝光之后，干燥所述衬底以从所述衬底移去浸入流体。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥包括旋转所述衬底。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥包括以第一旋转速率旋转所述衬底第一时间段，并且以第二旋转速率旋转所述衬底第二时间段。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一旋转速率有利于在所述薄膜上分散所述浸入流体，所述第二旋转速率有利于从所述薄膜移去所述浸入流体。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其中所述干燥包括在所述衬底上分散干燥流体。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述干燥包括在所述衬底上分散异丙醇。
7.如权利要求1所述的方法，还包括在所述干燥后烘烤所述衬底，以促进所述薄膜中的酸扩散。
8.如权利要求1所述的方法，其中在所述曝光之后对所述衬底进行所述干燥减少了所述薄膜中所述图案的临界尺寸的不均一性。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述曝光包括曝光如下辐射敏感材料，所述辐射敏感材料包括248nm光刻胶、193nm光刻胶、157nm光刻胶、极端紫外(EUV)光刻胶、抗反射涂层、对比增强材料、用于保护光刻胶的顶部涂层和用于在曝光期间消除薄膜干涉的顶部涂层中的至少一种。
10.一种在液体浸入光刻之后处理衬底上的经曝光的薄膜的方法，包括干燥所述衬底以从所述衬底上的所述经曝光的薄膜上移去浸入液体。
11.如权利要求10所述的方法，还包括在所述干燥后烘烤所述薄膜以固化所述经曝光的薄膜。
12.如权利要求10所述的方法，其中在所述曝光后对所述衬底进行所述干燥减少了所述薄膜中所述图案的临界尺寸的不均一性。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述干燥包括旋转所述衬底。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述干燥包括以第一旋转速率旋转所述衬底第一时间段，并且以第二旋转速率旋转所述衬底第二时间段。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一旋转速率有利于在所述薄膜上分散所述浸入流体，所述第二旋转速率有利于从所述薄膜移去所述浸入流体。
16.如权利要求10、13或14所述的方法，其中所述干燥包括在所述衬底上分散干燥流体。
17.如权利要求5所述的方法，其中所述干燥包括在所述衬底上分散异丙醇。
18.如权利要求10所述的方法，其中所述曝光包括曝光如下辐射敏感材料，所述辐射敏感材料包括248nm光刻胶、193nm光刻胶、157nm光刻胶、极端紫外(EUV)光刻胶、抗反射涂层、对比增强材料、用于保护光刻胶的顶部涂层和用于在曝光期间消除薄膜干涉的顶部涂层中的至少一种。
19.如权利要求1所述的方法，还包括在所述曝光之前在所述衬底上形成辐射敏感材料的薄膜；在所述干燥后烘烤所述衬底；以及通过使所述衬底受到显影溶液的作用，显影所述衬底上的所述薄膜以在所述薄膜中形成所述图案。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述形成包括以所述薄膜涂覆所述衬底；以及烘烤所述衬底以固化所述薄膜。
21.一种用于图案化衬底上的辐射敏感材料的薄膜以用于半导体制造的系统，包括被配置用于将所述薄膜曝光于图案的液体浸入光刻系统；和耦合到所述液体浸入光刻系统的干燥系统，其被配置用于在曝光之后通过从所述薄膜基本移去浸入流体来干燥所述薄膜。
22.如权利要求21所述的系统，还包括耦合到所述液体浸入光刻系统的跟踪系统，其被配置用于在所述曝光之前用所述薄膜涂覆所述衬底，并在所述曝光之后显影所述薄膜中的所述图案，其中所述干燥系统耦合到所述液体浸入系统和所述跟踪系统中的至少一个。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述液体浸入光刻系统包括辐射源、成像系统、扫描系统、投影透镜系统和衬底夹具中的至少一个。
24.如权利要求22所述的系统，其中所述干燥系统被配置用于基本移去水和全氟聚醚(PFPE)中的至少一种。
25.如权利要求22所述的系统，其中所述跟踪系统包括涂覆系统、涂敷后烘烤(PAB)单元、曝光后烘烤(PEB)单元、冷却单元、显影单元、冲洗单元和清洗单元中的至少一个。
26.如权利要求22所述的系统，其中所述干燥系统有利于在所述液体浸入光刻系统中进行所述曝光之后干燥所述衬底以从所述衬底移去浸入流体。
27.如权利要求22所述的系统，其中所述干燥系统被配置用于旋转所述衬底。
28.如权利要求27所述的系统，其中所述干燥系统被配置用于以第一旋转速率旋转所述衬底第一时间段，并且以第二旋转速率旋转所述衬底第二时间段。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述第一旋转速率有利于在所述薄膜上分散所述浸入流体，所述第二旋转速率有利于从所述薄膜移去所述浸入流体。
30.如权利要求22、27或28所述的系统，其中所述干燥系统被配置用于在所述衬底上分散干燥流体。
31.如权利要求30所述的系统，其中所述干燥系统被配置用于分散异丙醇。
32.如权利要求22所述的系统，其中所述系统被配置用于图案化248nm光刻胶、193nm光刻胶、157nm光刻胶、极端紫外(EUV)光刻胶、抗反射涂层、对比增强材料、用于保护光刻胶的顶部涂层和用于在曝光期间消除薄膜干涉的顶部涂层中的至少一种。
33.一种半导体集成电路，包括形成在所述半导体集成电路中的多个晶体管，所述多个晶体管中的每一个的横向尺寸小于1000nm，并且包括多个临界尺寸小于65nm的特征结构，其中所述多个特征结构中每一个的所述临界尺寸在整个半导体集成电路上是基本均一的。
34.一种半导体集成电路，其由根据权利要求1-20中任何一个的方法产生。
全文摘要
本发明描述了用于在液体浸入光刻之后干燥衬底上的薄膜的方法和系统。干燥薄膜以从薄膜上移去浸入流体的操作是在烘烤薄膜之前执行的，从而减少了浸入流体与烘烤工艺相互作用的可能性。已经表明这种相互作用引起了在显影工艺后形成在薄膜中的图案的临界尺寸的不均一性。
文档编号G03F7/38GK1830039SQ200480022034
公开日2006年9月6日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年8月29日
发明者何俊鹏, 凯思琳·纳弗斯, 和敏吉冈, 忠之山口 申请人:东京毅力科创株式会社