一种光刻器件制造方法，包括步骤： 以包括从表面突出的并被表面的未覆盖部分分隔的第一和第二特征段的图案，对第一辐射敏感材料层进行图案化，所述第一辐射敏感材料层被设置成至少部分地覆盖衬底表面； 将第二辐射敏感材料层提供给表面的未覆盖部分； 以包括相对于第一和第二特征段设置在隔行交错位置上并且从表面的未覆盖部分突出的第三特征段的图案，对第二辐射敏感材料层进行图案化，所述第三特征段被设置用于结合第一和第二特征段、以提供所需图案的一部分， 其中所述方法还包括步骤： 在提供第二辐射敏感材料层之前和对第一辐射敏感材料层进行图案化之后，将表面调整工艺应用到表面的未覆盖部分，以增强第三特征段至表面上的附着力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及一种光刻及相关方法、以及用于曝光半导体衬底的设备。
技术介绍
例如，可以将光刻曝光设备用在集成电路(ic)的制造中。在这种情 况下，图案形成装置可以生成与ic的单层相对应的电路图案。在光刻中，通过使辐射束贯穿图案形成装置而使辐射束被图案化，并由光刻设备的投 影系统投影到已经覆盖有光敏化的抗蚀剂(即光敏抗蚀剂)材料层的衬底 (例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上， 以便将所需图案成像到抗蚀剂上。通常，单独的衬底将包含经由投影系统 一次一个地连续被辐射的相邻目标部分的整个网络。在半导体工业中，对于在IC层上具有更小特征的更小半导体器件的持续需求正在推动着在衬底上印刷特征(例如栅极和触点)密集设置的图案。 尤其，需要印刷具有密集线和间隔的图案。印刷这种图案涉及至少两个光 刻工艺步骤。第一个步骤涉及用于将图案从图案形成装置(例如设置有掩模图案的掩模或掩模版(reticle))转移到覆盖衬底的抗蚀剂层上的光学成 像和抗蚀剂曝光。第二个工艺涉及使经过曝光的抗蚀剂层经受抗蚀剂的显 影，其中正型抗蚀剂或负型抗蚀剂的经过曝光或未经过曝光的抗蚀剂部分 分别被分解，使抗蚀剂特征从衬底突出。例如，密集的线和间隔可以采用 正型抗蚀剂印刷，以使得获得由未经过曝光的正型抗蚀剂材料组成的线。 通常，通过在提供抗蚀剂层之前将底部抗反射涂层设置到衬底上，而 减缓在衬底表面处曝光辐射的反射的有害作用。这种底部抗反射涂层在此 后称作BARC。在以最佳的分辨率印刷的密集线和间隔图案中，线的线宽临界尺寸(CD)大致等于间隔的间隔宽，以使得线宽是在图案中对应线所设置的 节距的一半。线可以被印刷的最大密度由光刻设备的特性以及印刷工艺的特性确 定。设备特性包括设备的成像系统(例如光学投影系统)的特性。工艺特 性包括曝光和显影工艺的特性以及抗蚀剂的特性。通常，在上述特性和以最大可印刷密度设置的线或间隔的最小宽度临 界尺寸之间的关系被写作CD-k入/NA)，其中NA表示投影系统的数值孔 径，入表示曝光辐射的波长，而k,是表示除NA和入之外的任何特性的效 果的因子。上述关系是指常规的单曝光光刻印刷工艺。对于这种工艺，不可能设 置印刷，使得、<0.25，这是由于k产0.25的限制是印制密集的线间隔结构 的基本物理光学限制。除了减小波长和增加数值孔径，多种所谓的分辨率增强技术(RET's) 被使用或开发以获得尽可能低的1^值例如RET's是釆用掩模图案的辅助 特征、采用用于辨别优化的掩模照射方案和相关的掩模图案布局的源一掩 模优化计算、以及采用诸如衰减相移掩模(PSM's)和交替或无铬(chromeless) PSM's等不同类型的掩模。为了进一步增加密集线间隔图案的最大密度，能够以kiO,25印刷线 的双重图案化(doublepatterning)技术被提出和开发。例如，在用于印刷 密集的线和间隔的双沟双重图案化工艺中，在目标层上的隔行交错(interleave)的位置上刻蚀间隔的第一和第二图案。例如，目标层可以是 用于刻蚀在下目标层的层的牺牲刻蚀掩模。这种双重图案化技术开发了当 间隔以大于2k,(A/NA)的节距设置时，在单个曝光工艺中且对于给定的数 值孔径NA和波长A ，以小于值CD的宽度CDdp印刷间隔的半密集图案的可 能性。因此，这种图案在线和间隔的宽度相等的意义上不是密集的图案。 替代地，例如，线宽是三倍于间隔宽度CDdp的因子。对于印刷这种线形间 隔的半密集图案或沟(trench)的半密集图案(其中CDd,CD)，通常采用 正型抗蚀剂。用于印制密集线的双沟双重图案化工艺的特征在于下列三个步骤。在 第一个步骤中，间隔的第一半密集图案被印刷在抗蚀剂上。在抗蚀剂显影之后，保留的抗蚀剂掩模用作第二个步骤的刻蚀掩模。在第二个步骤中， 通过将各向异性的刻蚀工艺应用到衬底上，使得该间隔被转移到目标层上，且然后剥去抗蚀剂掩模。通常，采用反应离子刻蚀工艺(RIE工艺)。 在第三个步骤中，目标层再次涂覆以抗蚀剂，并将间隔的第二半密集图案 印刷在抗蚀剂上。设置第二次印刷，以使得第二图案的间隔相对于刻蚀在 目标层上的间隔隔行交错地定位。因为隔行交错，目标层的随后的刻蚀再 次采用RIE工艺，生产从衬底表面突出的目标层材料的线。通过隔行交错 两个半密集间隔的图案，每个图案特征在于间隔宽度CDdp和节距4CDdp， 所得线具有与间隔宽度CDdp相等的宽度，使得获得密集的线图案。与如上所述的双沟双重图案化工艺相关联的问题是在第一和第二印 刷步骤之间的目标层的R正工艺降低了衬底可以被图案化的速度，且常规 的光刻设备或常规的轨道设备(与光刻设备相连)不包括RIE工艺装置。 轨道设备设置用于将衬底从光刻设备上搬运或搬运到光刻设备上，并执行 多个抗蚀剂工艺步骤，例如抗蚀剂涂覆、抗蚀剂显影以及标准的曝光抗蚀 剂之前和曝光抗蚀剂之后的工艺(例如曝光前烘烤和/或曝光后烘烤)。
技术实现思路
例如旨在提供一种双重图案化方法，其中在第一图案化之后和第二图 案化之前的刻蚀工艺的有害作用得以减轻。根据本专利技术的一个方面，提供一种光刻器件制造方法，包括以包括 从表面突出的并被表面的未覆盖部分分隔的第一和第二特征段的图案，对 第一辐射敏感材料层进行图案化，所述第一辐射敏感材料层被设置成至少 部分地覆盖衬底表面；将第二辐射敏感材料层提供给表面的未覆盖部分； 以包括相对于从表面的未覆盖部分突出的第一和第二特征段被设置在隔 行交错位置上的第三特征段的图案，对第二辐射敏感材料层进行图案化， 所述第三特征段被设置用于结合第一和第二特征段提供所需图案的一部 分，其中所述方法还包括在提供第二辐射敏感材料层之前和对第一辐射 敏感材料层进行图案化之后，将表面调整工艺应用到表面的未覆盖部分， 以增强第三特征段在表面上的附着力。根据本专利技术的一个方面，提供一种光刻单元，包括光刻设备、多个工艺设备和用于控制光刻设备和工艺设备两者的控制元件，其中所述多个工 艺设备包括表面调整设备，所述表面调整设备被设置用于增强第二辐射敏 感材料的第三特征段至衬底表面的未覆盖部分的附着力，所述表面调整设 备被置于第一辐射敏感材料的第一和第二特征段之间。根据本专利技术的一个方面，提供一种包括记录在计算机可读介质上的指 令的计算机程序产品，所述指令适用于控制光刻单元以实现器件制造方 法，所述方法按所述顺序包括将第一辐射敏感材料层提供到衬底表面上； 以包括从表面突出并被表面的未覆盖部分分隔的第一和第二特征段的图 案对该层进行图案化；将表面调整工艺应用到表面的未覆盖部分，以增强 至第二辐射敏感材料的第三特征段的表面上的附着力；将第二辐射敏感材 料层提供到表面的未覆盖部分；以包括相对于第一和第二特征段置于隔行 交错位置上且从表面的未覆盖部分突出的第三特征段的图案，对第二辐射 敏感材料层进行图案化，且其中所述第一、第二和第三特征段设置用于结 合提供所需图案的部分。附图说明在此仅借助示例，参照所附示意图对本专利技术的实施例进行描述，在所 附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中图l示出设置有被设置为密集线间隔图案的线形特征的抗蚀剂掩模的衬底；图2是根据本专利技术的实施例的双重图案化方法的一部分的步骤流程图3A示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光刻器件制造方法，包括步骤：以包括从表面突出的并被表面的未覆盖部分分隔的第一和第二特征段的图案，对第一辐射敏感材料层进行图案化，所述第一辐射敏感材料层被设置成至少部分地覆盖衬底表面；将第二辐射敏感材料层提供给表面的未覆盖部分；以包括相对于第一和第二特征段设置在隔行交错位置上并且从表面的未覆盖部分突出的第三特征段的图案，对第二辐射敏感材料层进行图案化，所述第三特征段被设置用于结合第一和第二特征段、以提供所需图案的一部分，其中所述方法还包括步骤：在提供第二辐射敏感材料层之前和对第一辐射敏感材料层进行图案化之后，将表面调整工艺应用到表面的未覆盖部分，以增强第三特征段至表面上的附着力。
【技术特征摘要】
1.一种光刻器件制造方法，包括步骤以包括从表面突出的并被表面的未覆盖部分分隔的第一和第二特征段的图案，对第一辐射敏感材料层进行图案化，所述第一辐射敏感材料层被设置成至少部分地覆盖衬底表面；将第二辐射敏感材料层提供给表面的未覆盖部分；以包括相对于第一和第二特征段设置在隔行交错位置上并且从表面的未覆盖部分突出的第三特征段的图案，对第二辐射敏感材料层进行图案化，所述第三特征段被设置用于结合第一和第二特征段、以提供所需图案的一部分，其中所述方法还包括步骤在提供第二辐射敏感材料层之前和对第一辐射敏感材料层进行图案化之后，将表面调整工艺应用到表面的未覆盖部分，以增强第三特征段至表面上的附着力。2. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述表面调整工艺被设置用于 改变表面的未覆盖部分的极性、酸性或极性和酸性。3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述表面调整工艺包括将衬底 暴露给酸。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述酸是氢氟酸或乙酸。5. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述表面调整工艺包括将衬底 暴露给基于碳氟化合物的等离子体或基于含氢的碳氟化合物的等离子体。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述表面是底部 抗反射涂层、无机底部抗反射涂层或置于衬底上的硬掩模的表面。7. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第二辐射敏 感材料具有与第一辐射敏感材料的性质相反的性质。8. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一辐射敏 感材料为正型，而所述第二辐射敏感材料为负型。9. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括在提供第二辐射敏感材料层之前和对第一辐射敏感材料层进行图案化之后，使衬底经历硬烘烤。10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述硬烘烤在高于200开氏度的温度下执行。11. 一种光刻单元，包括光刻设备、多个工艺设备和用于控制光刻设备和工艺设备的控制单元，其中，所述多个工艺设备包括设置用于增强第 二辐射敏感材料的第三特征段至衬底表面的未覆盖部分上的附着力的表 面调整设备，所述表面调整设备置于...
【专利技术属性】
技术研发人员：克恩·万英根谢诺，温蒂·弗朗西斯卡·约翰娜·杰豪尔万安塞，约翰尼斯·安娜·卡丹克尔斯，帕特里克·翁，
申请(专利权)人：克恩·万英根谢诺，温蒂·弗朗西斯卡·约翰娜·杰豪尔万安塞，约翰尼斯·安娜·卡丹克尔斯，帕特里克·翁，
类型：发明
国别省市：NL
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