機(jī)械制造的對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)方法和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】機(jī)械制造的對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)方法和對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年3月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/777469的權(quán)益，該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。
[0003]本申請(qǐng)涉及題名為“METHOD AND APPARATUS FOR MURA DETECT1N ANDMETROLOGY” 的美國(guó)專利 N0.8160351 (MLSE 1078-2，P00314)和題名為 “PSM ALIGNMENTMETHOD AND DEVICE” 的美國(guó)專利 N0.7411651 (MLSE 1042-2，P00183)。本申請(qǐng)還涉及相同發(fā)明人的題名為 “CRISS-CROSS WRITING STRATEGY” 的美國(guó)專利申請(qǐng) N0.13/314063 (MLSE1118-2, P00377)和題名為 “WRITING APPARATUSES AND METHODS” 的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/586614(HDP drum)。本申請(qǐng)進(jìn)一步涉及相同發(fā)明人的題名為“METHOD AND DEVICEFOR WRITING PHOTOMASKS WITH REDUCED MURA ERRORS”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)(MLSE 1140-1，P)。所涉及的申請(qǐng)通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本公開(kāi)的技術(shù)涉及可用于減少已知為波紋(mura)的可見(jiàn)偽影(artifact)的方法和系統(tǒng)。特別地，本公開(kāi)的技術(shù)涉及通過(guò)物理修改工件上的曝光或輻射敏感材料層的外觀來(lái)制造對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，然后使用這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記或這些標(biāo)記的轉(zhuǎn)印的正像(direct image)或反向像(inverted image)來(lái)重新對(duì)準(zhǔn)曝光寫入通過(guò)(exposure writing passes)之間的寫入坐標(biāo)系，接著在寫入系統(tǒng)(writing system)內(nèi)物理移動(dòng)工件。所述物理修改包括將標(biāo)記機(jī)械按壓進(jìn)層中，使用激光器來(lái)灰化或燒蝕所述層，或者將墨或其它物質(zhì)施加到激光器表面。
【背景技術(shù)】
[0005]現(xiàn)有對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)通常通過(guò)基底制造器將所涉及的精確放置的標(biāo)記(比如在基底中鉆出的孔)添加到基底。這些標(biāo)記需要通過(guò)施加在掩?；咨系囊粋€(gè)或多個(gè)曝光敏感層或其它材料層而得以檢測(cè)。已描述了添加到掩模母版、掩模和其它工件的廣泛范圍的標(biāo)記類型。通常，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記光刻地添加到暴露在基底上的第一層中。還描述了用于對(duì)準(zhǔn)的許多光學(xué)系統(tǒng)。
[0006]出現(xiàn)了一個(gè)機(jī)會(huì)，即提供更好的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)用于寫入小特征，尤其是更好的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)用于大面積掩模?？傻玫街圃旄倏梢?jiàn)偽影的更好掩模。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]再次，本公開(kāi)的技術(shù)涉及可用于減少已知為波紋的可見(jiàn)偽影的方法和系統(tǒng)。特別地，本公開(kāi)的技術(shù)涉及通過(guò)物理修改工件上的曝光或輻射敏感材料層的外觀來(lái)制造對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，然后使用這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記或這些對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的轉(zhuǎn)印的正像或反向像來(lái)重新對(duì)準(zhǔn)曝光寫入通過(guò)之間的寫入坐標(biāo)系，接著在寫入系統(tǒng)內(nèi)物理移動(dòng)工件。所述物理修改包括將標(biāo)記機(jī)械按壓進(jìn)層中，使用激光器來(lái)灰化或燒蝕所述層，或者將墨或其它物質(zhì)施加到激光器表面。本公開(kāi)的技術(shù)的特定方面在權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)和附圖中得到描述。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1示出涂覆抗蝕劑的表面的機(jī)械壓痕，該壓痕足夠深以到達(dá)下面的材料中。
[0009]圖2示出在移除工具之后的壓痕。
[0010]圖3示出光學(xué)檢測(cè)器或相機(jī)300如何看見(jiàn)和測(cè)量壓痕200的位置，還示出如何在圖案340和345的情況下曝光光致抗蝕劑。
[0011]圖4示出在已打開(kāi)曝光區(qū)域的顯影之后且在蝕刻期間的工件，在蝕刻期間，蝕刻介質(zhì)405消耗膜105 (例如鉻膜)，并打開(kāi)溝槽，在溝槽中，曝光抗蝕劑410、411，還凹入抗蝕劑 415。
[0012]圖5是剝除剩余抗蝕劑，沉積第二膜500和光致抗蝕劑的第二層505，相機(jī)300檢測(cè)和測(cè)量通過(guò)蝕刻轉(zhuǎn)印進(jìn)鉻中的基準(zhǔn)的位置，第二層的圖案的寫入530、535在與基準(zhǔn)510對(duì)準(zhǔn)之后完成。
[0013]圖6示出具有精確覆蓋的兩個(gè)圖案。
[0014]圖7示出利用壓痕工具和預(yù)定沖擊能管理單個(gè)撞擊的概念裝置。
[0015]圖8示出在工藝期間的各步驟的基準(zhǔn)組，圖8A是抗蝕劑中的壓痕，圖SB是圖3的光學(xué)像，圖SC示出在蝕刻之前，下面的膜中的壓痕，圖8D是圖5中的蝕刻的基準(zhǔn)的光學(xué)像。
[0016]圖9示出以具有不同傾斜角的兩次通過(guò)傾斜寫入工件。
[0017]圖10示出形成不用化學(xué)處理便能光學(xué)可見(jiàn)的基準(zhǔn)的幾種方法。
[0018]圖11示出基于附加基準(zhǔn)的示例工藝，附加基準(zhǔn)借助陰影化在抗蝕劑曝光、抗蝕劑顯影和蝕刻期間將所形成的轉(zhuǎn)印到下面的層。
[0019]圖12示出物理修改曝光敏感層的表面的基準(zhǔn)的幾個(gè)示例，圖12A-D示出利用不同工具的壓痕的示例，圖12E示出由示例附加方法形成的基準(zhǔn)，例如，噴射、利用粒子的噴撒(dusting)、激光誘導(dǎo)向前轉(zhuǎn)移(laser induced forward transfer)等。
[0020]圖13示出使用本創(chuàng)新方法的示例工藝的流程圖。
[0021]圖14概念地說(shuō)明波紋的問(wèn)題，其從小的系統(tǒng)誤差(通常與量子化或網(wǎng)格捕捉(grid snap)有關(guān))在大區(qū)域上產(chǎn)生視覺(jué)可感知圖案。
[0022]圖15概念地說(shuō)明如何通過(guò)寫入網(wǎng)格相對(duì)于要寫入圖案的特征幾何形狀的小旋轉(zhuǎn)影響視覺(jué)可感知圖案。
[0023]圖16概念地說(shuō)明通過(guò)寫入網(wǎng)格相對(duì)于特征幾何形狀的明顯旋轉(zhuǎn)對(duì)視覺(jué)可感知圖案的顯著衰減。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參考附圖進(jìn)行下面的詳細(xì)描述。描述優(yōu)選實(shí)施例以說(shuō)明由權(quán)利要求書(shū)限定的本公開(kāi)的技術(shù)，但不限制其范圍)。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到下面的說(shuō)明書(shū)中的各種等同變型。
[0025]本公開(kāi)的技術(shù)使用干法來(lái)在形成于工件上的曝光敏感層中或曝光敏感層上形成光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)。這些干法可替代地指的是物理修改曝光敏感層或機(jī)械地修改層。該層可替代地指的是輻射敏感層，比如抗蝕劑層。
[0026]在一些實(shí)施方式中，施加于曝光敏感層的顯影步驟導(dǎo)致光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)印到位于曝光敏感層下方的不透明層或相移層(一般指的是第一圖案化層)。例如，曝光敏感層的濕法蝕刻通過(guò)去除不透明層的一部分而產(chǎn)生圖案，這會(huì)正向地(positively)將在抗蝕劑中產(chǎn)生的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)印到抗蝕劑下的鉻層(當(dāng)所述基準(zhǔn)將鉻暴露于蝕刻劑時(shí))。在另一示例中，曝光敏感層的濕法蝕刻會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)組的反向轉(zhuǎn)印(inverse transfer)，所述基準(zhǔn)組通過(guò)將墨噴射到抗蝕劑上、曝光抗蝕劑和蝕刻進(jìn)墨標(biāo)記之間的空間中的鉻而產(chǎn)生。在稍微修改該工藝的情況下，可以使用正性和負(fù)性抗蝕劑兩者。
[0027]在將基準(zhǔn)轉(zhuǎn)印至不透明層(比如鉻層或相移層，不管正地(directly)轉(zhuǎn)印還是反向轉(zhuǎn)印)之后，當(dāng)寫入第二圖案時(shí)，可以檢測(cè)曝光敏感層中或上的光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)。對(duì)基準(zhǔn)的檢測(cè)和對(duì)準(zhǔn)是有用的，例如，當(dāng)在第一圖案化步驟之后施加第二抗蝕層時(shí)。轉(zhuǎn)印的光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)用于使第二圖案對(duì)準(zhǔn)第一圖案。利用掩?；蜓谀Ｄ赴妫?dāng)掩模包括由局部不透明(灰色)區(qū)域定界的不透明區(qū)域時(shí)或當(dāng)相移特征與不透明特征結(jié)合時(shí)，這是有用的。其還有可能有其它實(shí)際用途。
[0028]當(dāng)利用通過(guò)工件的機(jī)械旋轉(zhuǎn)而分離的兩次曝光寫入單個(gè)層時(shí)，在沒(méi)有轉(zhuǎn)印和有效使用的情況下，可以檢測(cè)曝光敏感層中或上的光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)。例如，可以在工件放置成與期望圖案成第一傾斜角的情況下寫入圖案。在準(zhǔn)備用于與期望圖案成第二傾斜角寫入時(shí)，該工件可以旋轉(zhuǎn)。曝光敏感層中或上的光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)可用于精確地對(duì)準(zhǔn)第一和第二寫入通過(guò)，接著，物理旋轉(zhuǎn)工件。臺(tái)上的工件可以五度、10度、至少10度或10至45度的角度旋轉(zhuǎn)至期望圖案中的特征的主軸或次軸。
[0029]在施加曝光敏感層之后且在從圖案化裝置移除工件之前，可在各時(shí)刻施加光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)。例如，如果在已施加抗蝕劑的情況下，掩模還體(mask blank)到達(dá)圖案化處(patterning shop)，則可通過(guò)還體的供應(yīng)器來(lái)施加光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)?；蛘撸诘谝粚懭胪ㄟ^(guò)之前立即在鄰近圖案化裝置的工作站中施加掩模。或者，用于產(chǎn)生光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)的工具可結(jié)合進(jìn)寫入裝置中，使得在第一寫入通過(guò)之前、期間或之后產(chǎn)生基準(zhǔn)。測(cè)量光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)相對(duì)于在第一寫入通過(guò)中寫入的圖案的位置。基準(zhǔn)相對(duì)于圖案化的工件的位置不是重要的，相對(duì)于圖案的位置可容易地用于寫入通過(guò)之間的對(duì)準(zhǔn)，既用于連續(xù)層中的寫入通過(guò)，又用于單個(gè)層上的多個(gè)寫入通過(guò)，在寫入通過(guò)之間，工件有機(jī)械重新定向。
[0030]許多方法用于通過(guò)激光器燒蝕、通過(guò)噴撒、噴涂、噴墨或類似技術(shù)沉積精細(xì)圖案或通過(guò)機(jī)械壓痕而物理修改光致抗蝕劑層的表面來(lái)形成光學(xué)可見(jiàn)基準(zhǔn)。機(jī)械壓痕提供具有高光學(xué)對(duì)比度的小標(biāo)記，并且是靈活的，因?yàn)閴汉劭稍诠庵驴刮g劑中制成、在其它聚合