在蚀刻材料中制造结构的方法_2

文档序号:9575426阅读:来源:国知局
得参考结构元素的标称位置和/或标称配置,并且将该标称位置和/或标称配置(例如轮廓、形状)与检测到的参考结构元素的实际位置和/或实际配置进行比较并从中测定位置偏差和/或配置偏差。而后根据该位置偏差和/或配置偏差,优选以能够最小化该偏差的方式对待记录子结构进行定位校正和/或变换。举例而言,可以(具体通过软件技术)这样来变换子结构,使得子结构以期望配置相对于识别到的参考结构元素而存在。可行的子结构变换方法例如有缩放、坐标转换、压缩、拉伸、旋转等等。
[0020]根据进一步的技术方案,所述记录束在平均时间内用以产生参考结构元素的强度小于用以记录子结构的强度。具体这样来选择用以产生参考结构元素的强度,使得所述照射虽然致使蚀刻材料的一项光学特性发生变化,但蚀刻材料不会发生在后期显影步骤中引发材料结构化的永久性化学变化。举例而言,可以在使用负性抗蚀剂时选择如此之低的强度,使得不会发生足以形成聚合结构的交联现象,从而能够在后期显影时从显影剂中移除参考结构元素。如此,参考结构元素就不会作为干扰性结构保留下来。
[0021]所述子结构原则上可被定位、对准和记录成相互间直接抵接。但是由于所述参考结构元素可以按需要进行定位并且还可以在不同记录步骤中采用不同设计,因此所述子结构也可以相隔形成。
[0022]本发明的方法原则上不限于用来产生相连图形。举例而言,各个已记录子结构可以相隔设置而非相互抵接,其中这样来产生参考结构元素,使得其位于各个子结构之间。
[0023]也可以这样来设置和构建在记录某一子结构时所产生的参考结构元素,使得该参考结构元素位于例如在后续步骤中所记录的另一子结构内部。也可以将参考结构元素整合到子结构中。具体是用依次记录的子结构元素覆盖已产生的参考结构元素。也可以通过机械或化学方式从所用衬底上移除已产生的结构,但是未被整合到结构中的参考结构元素留存在衬底上。
[0024]记录所述结构之后,原则上可以实施显影方法来将该结构固定于蚀刻材料。本发明的方法可以这样来构建参考结构元素,使得其在实施显影方法时被移除。如前所述,为此例如可以较低的强度记录参考结构元素,以便从显影剂中洗除参考结构元素(不同于子结构)。参考结构元素也可以不与其余结构相连,因而可以在显影浴中被洗除。
[0025]具体借助定位装置实现记录区的移动和定位。该定位装置可按需要卡合在衬底或曝光装置上。例如可以这样来构建该定位装置,使得衬底例如可以在可在平面内调节的工作台上相对于位置固定的曝光装置进行移动。反之,曝光装置可以在可调保持装置上相对于位置固定的衬底进行移动。也可以结合使用这两种相对运动方案。该定位装置基本上不必采用高精度设计。在此情况下,例如>1 μπι的容错对于微电子学或光子学用途而言实际可能够了。如果不采用本发明的方法,这样的精度会在拼接子结构时产生严重缺陷。而本发明总是在移动后的记录区内对参考结构元素进行现场识别,之后还可以对下一子结构进行校准,这样可以在参考结构的可达到和可识别结构尺寸方面改善结构化精度。由此,实际可以实现〈lOOnm的容错。
[0026]根据所述方法的有益技术方案,在记录子结构之前和/或记录参考结构元素之前,或者在移动记录区之后、进行记录过程之前,借助所述成像型测量装置在记录区内或记录区外部进行图像记录。在此之后优选实施图像评价方法以识别参考结构元素。为此可以将成像型测量装置所记录的图像传输给图像评价装置。该图像评价装置例如可以通过软件技术,例如用现有技术中基本已知的图像评价方法来测定参考结构元素的位置和形状或配置。
[0027]所述成像型测量装置例如可以是将曝光装置的记录束直接用作扫描束的扫描系统。记录束优选以较低的扫描强度扫描记录区,优选选择如此之低的扫描强度,使得既不会产生参考结构元素,又不会在蚀刻材料中定义结构。而后可以用光学测量系统检测背散射辐射、反射辐射、透射辐射或因荧光而产生的辐射,以达到成像目的。该光学测量系统优选被构造成与产生该记录束的装置(例如射束导引光学系统)共焦。直接用记录束扫描记录区的优点是不需要使用附加成像设备。此外,参考结构元素直接成像于记录束本身的参考系,由此而实现直接校准。
[0028]也可以设置测量摄像机来检测参考结构,该测量摄像机所记录的视场包含所述记录区。这有助于实现现场监测,尤其是在记录过程期间。具体而言,所述摄像机相对于曝光装置的记录区可为永久性标定。制造时就可以进行这一标定。采用测量摄像机的优点是能实现比扫描系统更快的图像识别。也可以结合使用扫描系统和测量摄像机。在此情况下,测量摄像机例如可以记录整个记录区,记录束则仅扫描例如已在其中识别过参考结构元素的区段。
[0029]由于所述参考结构不是用硬掩模(feste Maske)来记录,而是在所述方法实施期间用记录束本身来记录,因此在参考结构元素的设计方面基本存在自由度。各参考结构元素优选具有与用以记录下一结构的记录区定位相匹配的设计和布局。举例而言,用于不同子结构的不同参考结构元素可以采用互不相同的设计。这就可以根据具体需要来进行设计。例如,可以根据下一子结构的具体设计来将参考结构元素安排在一个不会干扰该下一子结构的区域内。
[0030]根据有益技术方案,用所述记录束在一个特定而言在三个维度上高度聚焦的聚焦区内进行局部照射,其中该聚焦区优选一方面可在所述记录区的平面内移动,另一方面可在垂直于所述记录区的平面的竖向上移动。这有助于实现三维结构化。此处可运用非线性蚀刻的原理,即对蚀刻材料对记录束激发的非线性响应加以利用。具体可对用来曝光蚀刻材料的双光子或多光子吸收过程加以利用。其中选择如此之大的记录束波长(和如此之低的光子能量),使得实现材料结构化所需要的化学反应(例如聚合)因同时吸收两个或数个光子而被引发。鉴于在聚焦区内的基本考虑和提高的强度,这个过程的概率有大幅提高。整体而言,这样一方面能产生三维结构,另一方面可以这样来定位参考结构元素,使得其不会与想要获得的结构发生材料连接(materialverbunden)现象。如此,这些参考结构元素在后期显影时被移除且不会留存于该结构中。
[0031]下面参照附图进一步阐述本发明。
【附图说明】
[0032]图1用示意图示出一种在衬底(例如半导体晶片)表面制造扩展结构的方法的若干情形。
【具体实施方式】
[0033]图1用示意图示出一种在衬底(例如半导体晶片)表面制造扩展结构的方法的若干情形。为此,衬底表面涂有未示出的蚀刻材料(特别是抗蚀剂)。该蚀刻材料可以旋涂法涂覆在衬底上。但也可以采用使得蚀刻材料例如作为粘性介质立在衬底表面的非旋涂方法。
[0034]如前所述,制造所述结构时需将其拆分成数个子结构,图1中用附图标记10标示这些子结构。借助图中未详示的曝光装置(例如激光蚀刻系统)的记录束在蚀刻材料中依次产生子结构10并在这个范围内在衬底表面定义这些子结构。在此过程中,可以实现结构化所需要的精度来在记录区12内部对曝光装置的记录束进行控制。
[0035]分图a.)所示为示例性选择的初始情形。记录区12设于期望位置。通过对记录束进行受控导引,在
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