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在硬陶瓷涂层中制造纳米脊的方法

文献发布时间:2023-06-19 11:26:00


在硬陶瓷涂层中制造纳米脊的方法

本申请要求于2018年11月5日提交的美国临时专利申请号62/755,786的优先权,该申请通过引用将其全部并入本文。

背景技术

光刻投影装置可以用于例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下,图案化设备(例如,掩模)可以包含或提供对应于IC的单个层的图案(“设计布局”),并且该图案可以由诸如通过图案化设备上的图案照射目标部分的方法,转移到已经涂覆有辐射敏感材料层(“抗蚀剂”)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)上。通常,单个衬底包含多个相邻的目标部分,图案被光刻投影装置一次一个目标部分地依次转移到这些目标部分。在一种类型的光刻投影装置中,将整个图案化设备上的图案一次转移到一个目标部分上;这种装置也可以称为步进器。在可选装置中,步进扫描装置可以使投影光束在给定参考方向(“扫描”方向)上扫描图案化设备,同时平行或反平行于该参考方向同步移动衬底。图案化设备上的图案的不同部分被逐渐地转移到一个目标部分。由于通常光刻投影装置将具有减小比M(例如4),因此衬底移动的速度F将是投影光束扫描图案化设备的速度F的1/M倍。关于光刻装置的更多信息可以在例如US 6,046,792中找到,该US 6,046,792通过引用并入本文。

在将图案从图案化设备转移到衬底之前,衬底可以经历各种过程,例如涂底、抗蚀剂涂覆和软烘烤。曝光后,衬底可以经受其它过程(“曝光后过程”),例如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和对转移图案的测量/检查。这一系列过程被用作制作器件(例如IC)的单个层的基础。然后,衬底可以经历各种工艺,例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等,所有这些都旨在完成设备的单个层。如果在器件中需要若干层,则对每一层重复整个过程或其变体。最终,器件将存在于衬底上的每个目标部分中。然后通过诸如切割或锯切的技术将这些器件彼此分离,从而将各个器件安装在载体上、连接到管脚上等。

因此,制造诸如半导体器件的器件通常涉及使用多个制造工艺处理衬底(例如半导体晶片)以形成器件的各种特征和多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这样的层和特征。可以在衬底上的多个管芯上制造多个器件,然后将其分离成单独的器件。这种器件制造工艺可以被认为是图案化工艺。图案化工艺包括图案化步骤,例如使用光刻装置中的图案化设备的光学和/或纳米压印光刻,以将图案化设备上的图案转移到衬底上,并且通常,但可选地,包括一个或多个相关的图案化处理步骤,例如通过显影装置进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具烘烤衬底、使用蚀刻装置使用图案进行蚀刻等。

如上所述,光刻是诸如IC的设备的制造中的中心步骤,其中在衬底上形成的图案定义了诸如微处理器、存储器芯片等的设备的功能元件。类似的光刻技术也用于平板显示器、微机电系统(MEMS)和其它设备的形成。

随着半导体制造工艺的不断推进,功能性元件的尺寸不断减小,同时每个器件的功能性元件(例如晶体管)的数量在数十年间一直保持稳定增长,这遵循了被称为“摩尔定律”的趋势。在当前的技术水平下,使用光刻投影装置制造设备的层,光刻投影装置使用来自深紫外照明源的照明将设计布局投影到衬底上,从而创建尺寸远低于100纳米的单个功能元件,即小于来自照明源(例如,193纳米照明源)的辐射波长的一半。

根据分辨率公式CD=k1×λ/NA,其中λ是所使用的辐射波长(例如,248nm或193nm),NA是光刻投影装置中投影光学系统的数值孔径,CD是“临界尺寸”-通常所打印的最小特征尺寸,k1是经验分辨率因子,打印尺寸小于光刻投影装置的经典分辨率极限的特征的过程可以被称为低k1光刻。通常,k1越小,就越难以在衬底上再现与设计者所规划的形状和尺寸相似的图案,以实现特定的电功能和性能。为了克服这些困难,对光刻投影装置、设计布局或图案化设备应用复杂的微调步骤。这些包括,例如,但不限于,NA和光学相干性设置的优化、定制的照明方案、相移图案化设备的使用、设计布局中的光学邻近校正(OPC,有时也称为“光学和工艺校正”)或通常定义为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。本文中使用的术语“投影光学系统”应广义地解释为包括各种类型的光学系统,例如包括折射光学系统、反射光学系统、孔径光学系统和折反射光学系统。术语“投影光学系统”还可以包括根据这些设计类型中的任何设计类型操作的组件,用于集体地或单独地引导、成形或控制辐射的投影束。术语“投影光学系统”可以包括光刻投影装置中的任何光学组件,而不管光学组件位于光刻投影装置的光路上的何处。投影光学系统可以包括用于在辐射通过图案化设备之前对来自源的辐射进行整形、调整和/或投影的光学组件,和/或用于在辐射通过图案化设备之后对辐射进行整形、调整和/或投影的光学组件。投影光学系统通常不包括源和图案化设备。

发明内容

在一个方面,一种用于减少在光刻工艺中使用的物体对表面的粘附的方法,该方法包括在控制计算机处接收用于被配置为对表面修改的工具的指令,以及基于在控制计算机处接收的指令以确定性方式形成具有沟和脊的修改表面,其中,脊通过减小修改表面的接触表面积来减少粘附。

在一些变型中,修改表面可以是由于移动工具的工具尖端导致表面的塑性变形使得基本上没有材料损失而引起的。该方法还可以包括从成像设备获取表面的图像,基于图像在表面的坐标空间中配准工具尖端,以及控制工具将工具尖端移动到坐标空间中的预定义坐标,以创建沟和脊。该控制可以具有1微米或更小的水平分辨率和10纳米或更小的垂直分辨率,并且其中,由工具尖端传递的力的分辨率是1毫牛顿或更小。该控制还可以包括控制工具尖端以形成具有多个平行脊的修改表面,或者控制工具尖端以形成具有对应于非均匀粒结(burl)负载的非均匀脊密度的修改表面。当形成修改表面时,表面可以在15至40摄氏度之间。

此外,可以有一种计算机程序产品,其包括在其上记录有指令的非暂时性计算机可读介质,该指令在由计算机执行时实现上述方法。

在一个相关的方面,一种用于光刻工艺的装置,包括修改表面,修改表面包括形成减小的接触表面积以减少物体对修改表面的粘附的沟和脊,其中,至少60%的脊具有小于100纳米的高度变化。脊可以具有从未修改表面的平均高度测量的脊高度。至少80%的脊可以具有小于100纳米的高度变化,至少60%的脊可以具有小于10纳米的高度变化,或者至少80%的脊可以具有小于5纳米的高度变化。可以在基本上所有修改表面上测量高度变化。

该装置可以具有多个粒结,粒结包括对应的粒结表面上的沟和脊。多个粒结中的至少一些粒结可以具有涂层,其中,沟和脊形成在涂层中。沟和脊可以是平行的,并且可以包括山顶,其中,沟和脊在山顶上形成。沟和脊可以基本上垂直于山顶形成。

修改表面可以在从衬底延伸的粒结上。衬底可以是掩模夹具、晶片夹具或晶片台。粒结还可以包括涂层,并且修改表面可以位于涂层上。涂层可以是硬陶瓷涂层,并且表面可以是由多个粒结制成的粒结表面。

粒结可以包括山顶,并且沟和脊以与山顶成斜角的方式形成。斜角可以是大约90度。修改表面可以包括沟和在沟的任一侧的两个脊。沟可以具有在50至150纳米之间的深度,或约100纳米的深度。脊具有在2和50纳米或大约10纳米之间的高度。

在相关的方面,一种装置可以包括修改表面,修改表面包括沟和脊,沟和脊形成减小的接触表面积以减少物体对修改表面的粘附,脊具有弹性性质,当多个脊弹性变形时,弹性性质导致减小的接触表面积增加。

在一些变型中,修改表面可以由未修改表面的多个塑性变形形成。当没有形变力施加到多个脊时,多个脊的减小的接触表面积可以小于总接触表面积的5%。当至少0.5巴的向下夹紧压力施加到物体的一部分时,减小的接触表面积可以增加到大于由最外脊限定的总表面积的25%。

附图说明

结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了在此公开的主题的某些方面,并且与描述一起帮助解释与所公开的实施方式相关联的一些原理。在附图中,

图1示出了根据实施方式的光刻投影装置的各种子系统的框图。

图2示出了根据实施方式用于在光刻投影装置中模拟光刻的示例性流程图。

图3是根据实施方式放置在晶片台的粒结表面上的晶片的简化顶视图。

图4是根据实施方式的带有涂层的粒结的简化侧视图。

图5示出了根据实施方式的具有由工具形成的若干示例性脊和沟的粒结的简化侧视图。

图6示出了根据实施方式的沟和脊的示例性图像。

图7示出了根据实施方式的具有形成在粒结表面上的若干示例性脊的粒结的简化顶视图。

图8A是示出根据实施方式的脊高度变化的简化图。

图8B是根据实施方式说明未压缩弹性脊的简化图。

图8C是根据实施方式说明压缩弹性脊的简化图。

图9是根据实施方式的具有若干示例性脊的粒结的简化顶视图,脊在粒结表面上跨山顶形成。

图10是根据实施方式控制工具形成沟和脊的过程流程图。

图11是根据实施方式的示例计算机系统的框图。

图12是根据实施方式的光刻投影装置的示意图。

图13是根据实施方式的另一光刻投影装置的示意图。

图14是根据实施方式的光刻投影装置的详细视图。

图15是根据实施方式的光刻投影装置的源收集器模块的详细视图。

具体实施方式

虽然在本文中可以具体提及IC的制造,但应当明确地理解,本文的描述具有许多其他可能的应用。本领域技术人员将理解,在这种替代应用的上下文中,本文中术语“光罩”、“晶片”或“管芯”的任何使用应被认为分别与更一般的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”可互换。

在本文献中,术语“辐射”和“束”用于包括所有类型的电磁辐射,包括紫外线辐射(例如波长为365、248、193、157或126纳米)和EUV(极紫外线辐射,例如具有在约5-100纳米范围内的波长)。

图案化设备可以包括或可以形成一个或多个设计布局。利用计算机辅助设计(Computer Aided design,CAD)程序可以生成设计布局,这一过程通常被称为电子设计自动化(electronic design automation,EDA)。大多数CAD程序遵循一组预定的设计规则,以便创建功能设计布局/图案化设备。这些规则由处理和设计限制设置。例如,设计规则定义了设备(例如栅极、电容器等)或互连线之间的空间容差,以确保设备或线不会以不希望的方式彼此相互作用。一个或多个设计规则限制可以称为“临界尺寸”(CD)。器件临界尺寸可以定义为一条线或孔的最小宽度或两条线或两个孔之间的最小间距。因此,CD决定了设计器件的总体尺寸和密度。当然,器件制造的目标之一是(经由图案化设备)在衬底上忠实地再现最初的设计意图。

本文中使用的术语“掩模”或“图案化设备”可以广义地解释为指的是通用图案化设备,其可以用于赋予入射辐射束图案化横截面,对应于要在衬底的目标部分中创建的图案;术语“光阀”也可以用于此环境。除了经典掩模(透射式或反射式;二进制、相移、混合等)之外,其它这种图案化设备的示例包括可编程反射镜阵列和可编程LCD阵列。

可编程反射镜阵列的示例可以是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种装置背后的基本原理是(例如)反射表面的寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射,而未寻址区域将入射辐射反射为未衍射辐射。使用适当的滤波器,可以将所述未衍射辐射从反射光束中滤除,仅留下衍射辐射;以这种方式,光束根据矩阵可寻址表面的寻址图案被图案化。可以使用适当的电子方法来执行所需的矩阵寻址。

可编程LCD阵列的示例在美国专利5,229,872中给出,该专利通过引用并入本文。

图1示出了根据实施方式的光刻投影装置10A的各种子系统的框图。主要组件是:辐射源12A,其可以是深紫外准分子激光源或包括极紫外光(EUV)源的其它类型的源(如上所述,光刻投影装置本身不需要具有辐射源);照明光学系统,其例如限定部分相干性(以σ表示)并且可以包括对来自源12A的辐射整形的光学系统14A、16Aa和16Ab;图案化设备18A;以及透射光学系统16Ac,其将图案化设备图案的图像投影到衬底平面22A上。在投影光学系统的光瞳平面处的可调节滤光器或孔径20A可以限制射入衬底平面22A上的波束角的范围,其中最大的可能角定义投影光学系统的数值孔径NA=n sin(Θ

在光刻投影装置中,源向图案化设备提供照明(即辐射),并且投影光学系统经由图案化设备将照明引导和整形到衬底上。投影光学系统可以包括组件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。航空图像(AI)是衬底水平上的辐射强度分布。可以使用抗蚀剂模型来根据航空图像计算抗蚀剂图像,其示例可以在美国专利申请公开号US 2009-0157630中找到,其公开内容通过引用全部并入本文。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的性质有关(例如,在曝光、曝光后烘烤(PEB)和显影过程中发生的化学过程的影响)。光刻投影装置的光学性质(例如,照明、图案化设备和投影光学系统的性质)指示航空图像,并且可以在光学模型中定义。由于光刻投影装置中使用的图案化设备可以被改变,因此希望将图案化设备的光学特性与至少包括源和投影光学系统的光刻投影装置的其余部分的光学特性分离。用于将设计布局转换成各种光刻图像(例如,航空图像、抗蚀剂图像等)的技术和模型、使用这些技术和模型应用OPC以及评估性能(例如,就工艺窗口而言)的技术和模型的细节描述在美国专利申请公开号US 2008-0301620、2007-0050749、2007-0031745、2008-0309897、2010-0162197和2010-0180251中,每一个专利申请公开的内容通过引用全部并入本文。

理解光刻工艺的一个方面是理解辐射和图案化设备的相互作用。辐射通过图案化设备之后的辐射的电磁场可以由辐射到达图案化设备之前的辐射的电磁场和表征相互作用的函数确定。该函数可被称为掩模透射函数(其可以用于描述通过透射图案化设备和/或反射图案化设备的相互作用)。

掩模投射函数可以具有多种不同的形式。一种形式是二进制的。二进制掩模透射函数在图案化设备上的任何给定位置具有两个值(例如,零和正常数)中的任一个。二进制形式的掩码透射函数可以被称为二进制掩码。另一种形式是连续的。即,图案化设备的透射率(或反射率)的模数是图案化设备上的位置的连续函数。透射率(或反射率)的相位也可以是图案化设备上的位置的连续函数。连续形式的掩模透射函数可以称为连续色调掩模或连续传输掩模(CTM)。例如,CTM可以表示为像素化图像,其中每个像素可以被分配0和1之间的值(例如,0.1、0.2、0.3等),而不是0或1的二进制值。在实施方式中,CTM可以是像素化灰度图像,其中每个像素具有值(例如,在范围[-255,255]内、在范围[0,1]或[-1,1]或其他适当范围内的归一化值)。

薄掩模近似又称Kirchhoff边界条件,被广泛用于简化辐射与图案化设备相互作用的确定。薄掩模近似假设图案化设备上结构的厚度与波长相比很小,掩模上结构的宽度与波长相比很大。因此,薄掩模近似假定图案化设备后的电磁场是入射电磁场与掩模透射函数的乘积。然而,随着光刻工艺使用越来越短波长的辐射,并且图案化设备上的结构变得越来越小,薄掩模近似的假设可能会破坏。例如,由于有限厚度(“掩模3D效应”或“M3D”),辐射与结构(例如,顶表面和侧壁之间的边缘)的相互作用可能变得显著。在掩模透射函数中包含该散射可以使掩模透射函数能够更好地捕获辐射与图案化设备的相互作用。薄掩模近似下的掩模透射函数可以被称为薄掩模透射函数。包含M3D的掩模透射函数可以被称为M3D掩模透射函数。

根据本公开的实施方式,可以生成一个或多个图像。图像包括各种类型的信号,其可以由每个像素的像素值或强度值来表征。根据图像内像素的相对值,如本领域普通技术人员可以理解的,信号可以被称为例如弱信号或强信号。术语“强”和“弱”是基于图像内像素的强度值的相对术语,并且强度的特定值可以不限制本公开的范围。在实施方式中,可以基于选定的阈值来识别强信号和弱信号。在实施方式中,阈值可以是固定的(例如,图像内像素的最高强度和最低强度的中点)。在实施方式中,强信号可以指的是具有大于或等于整个图像的平均信号值的值的信号,弱信号可以指的是具有小于平均信号值的值的信号。在实施方式中,相对强度值可以基于百分比。例如,弱信号可以是强度小于图像内像素(例如,对应于目标图案的像素可以被认为是具有最高强度的像素)的最高强度的50%的信号。此外,图像内的每个像素可以被认为是变量。根据本实施方式,可以针对图像内的每个像素确定导数或偏导数,并且可以根据基于成本函数的评估和/或基于梯度的成本函数的计算来确定或修改每个像素的值。例如,CTM图像可以包括像素,其中每个像素是可以采取任何实值的变量。

图2示出了根据实施方式用于在光刻投影装置中模拟光刻的示例性流程图。源模型31表示源的光学特性(包括辐射强度分布和/或相位分布)。投影光学模型32表示投影光学系统的光学特性(包括由投影光学系统引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由设计布局33引起的辐射强度分布和/或相位分布的变化),设计布局表示图案化设备上或由图案化设备形成的特征的布置。可以从设计布局模型35、投影光学模型32和设计布局模型35模拟航空图像36。可以使用抗蚀剂模型37从航空图像36模拟抗蚀剂图像38。光刻的模拟可以,例如,预测抗蚀剂图像中的轮廓和CD。

更具体地,应当注意,源模型31可以表示源的光学特性,其包括但不限于数值孔径设置、照明西格玛(σ)设置以及任何特定照明形状(例如,诸如环形、四极、偶极等的离轴辐射源)。投影光学模型32可以表示投影光学系统的光学特性,包括像差、畸变、一个或多个折射率、一个或多个物理尺寸、一个或多个物理尺寸等。设计布局模型35可以表示物理图案化设备的一个或多个物理特性,例如在美国专利第7,587,704号中描述的,该专利通过引用将其全部并入。模拟的目标是精确地预测例如边缘放置、航空图像强度斜率和/或CD,然后可以将其与预期设计进行比较。预期设计通常定义为可以以诸如GDSII或OASIS或其它文件格式的标准化数字文件格式提供的前OPC(pre-OPC)设计布局。

从该设计布局中,可以识别一个或多个部分,其被称为“剪辑(clip)”。在实施方式中,提取一组剪辑,它表示设计布局中的复杂图案(典型地大约50到1000个剪辑,尽管可以使用任意数量的剪辑)。这些图案或剪辑代表设计的小部分(即电路、单元或图案),并且更具体地,剪辑典型地代表需要特别注意和/或验证的小部分。换句话说,剪辑可以是设计布局的部分,或者可以与设计布局的部分相似或具有相似的行为,其中通过经验(包括客户提供的剪辑)、通过试错或通过运行全芯片模拟来识别一个或多个关键特征。剪辑可以包含一个或多个测试图案或量规图案。

可以由客户基于需要特定图像优化的设计布局中的一个或多个已知关键特征区域先验地提供初始较大的剪辑集。可替换地,在另一实施方式中,可以通过使用某种识别一个或多个关键特征区域的自动(例如机器视觉)或手动算法从整个设计布局中提取初始较大的剪辑集。

在光刻投影装置中,作为示例,成本函数可以表示为

其中(z

成本函数可以表示光刻投影装置、光刻工艺或衬底的任何一个或多个合适的特性,例如聚焦、CD、图像移位、图像失真、图像旋转、随机变化、吞吐量、局部CD变化、工艺窗口、层间特性或其组合。在一种实施方式中,设计变量(z

光刻装置可以包括统称为“波前操纵器”的组件,其可以用于调整波前的形状和辐射束的强度分布和/或相移。在实施方式中,光刻装置可以在沿着光刻投影装置的光路的任何位置调节波前和强度分布,例如在图案化设备之前、光瞳平面附近、像平面附近和/或焦平面附近。波前操纵器可以用于校正或补偿由例如源、图案化设备、光刻投影装置中的温度变化、光刻投影装置的组件的热膨胀等引起的波前和强度分布和/或相移的某些畸变。调节波前和强度分布和/或相移可以改变由成本函数表示的特性的值。这样的变化可以从一个模型模拟出来,或实际测量出来。设计变量可以包括波前操纵器的参数。

设计变量可能具有约束,其可以被表示为(z

如本文所使用的,术语“图案化工艺”是指通过应用作为光刻工艺的一部分的特定光图案来产生蚀刻衬底的工艺。

如本文所使用的,术语“成像设备”意指本说明书中所描述的可以被配置为生成目标的图像(例如印刷图案或其部分)或任何表面和特征的图像的任何数量或组合的设备和相关联的计算机硬件和软件。成像设备的非限制性示例可以包括:扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线机、光学显微镜等。

一些光刻工艺包括,例如,使用光罩(reticle)(或掩模)在光致抗蚀剂处提供特定的光图案,以创建用于蚀刻到晶片上的图案。为了将掩模和晶片固定在适当的位置,可以使用夹紧装置。由于所涉及的表面非常平坦对于制造过程是重要的,所以不希望的后果可能是光罩会粘附到掩模夹具上、晶片可以粘附到晶片所位于的晶片夹具或晶片台上,等等。这种粘附可能导致对晶片、光罩、夹具等的损坏。粘附机制可以包括沿着接触表面在组件之间形成范德华键合(van der Waals bond)。因此,公开的主题的实施例通过例如通过减小组件之间的接触面积来减小物体之间的总范德华力等来解决粘附的问题,从而使得粘附更不大可能发生。减小的接触面积可以通过在感兴趣的表面(例如,晶片工作台顶部、夹具等)上受控形成脊以确定的方式形成。

图3示出了根据实施方式的搁置在晶片台320的粒结表面340上的晶片310的简化顶视图。

晶片台320被示出为具有多个粒结330,这些粒结330组合以形成粒结表面340。示例性晶片310可以放置在粒结表面340上。如图4进一步所示,如本文所使用的粒结可以包括从衬底延伸的任何材料特征,例如晶片台320、晶片夹具、掩模夹具等以支撑晶片310或光罩。

粒结可以在晶片310和晶片台320之间提供一些标称的分离(以及接触表面积的减小)。例如,通过将晶片310支撑在粒结表面340上(粒结表面340可以由多个粒结330组成,粒结330之间具有一定的间隔),可以减小上述范德华力以及避免真空、气穴等。

本文描述的实施例一般指的是放置在晶片台上的晶片。然而,这种描述并不是为了限制。例如,不是晶片和晶片台,本公开的方面还可以应用于其它组件(例如,与掩模夹具接触的凹槽),以及放置在具有相关联的凹槽表面的任何类型、数目和几何形状的凹槽上的晶片。

图4示出了根据实施方式的具有涂层420的粒结330的简化侧视图。

图4所示的侧视图示出了从衬底410延伸的多个示例性粒结330。在一些实施例中,如图所示,粒结330可以包括设置在粒结330的至少顶表面上的涂层420,其可以是硬陶瓷涂层。涂层420可以包括例如氮化钛(TiN)、氮化铬(CrN)、类金刚石碳(DLC)、钽(Ta)、硼化钽(TaB)、钨(W)、碳化钨(WC)、氮化硼(BN)等。这样的涂层可以添加到粒结330以保护下方的粒结结构。如本文所使用的,术语“粒结表面430”可以指当没有涂层420时粒结330的顶表面,或者指当这种涂层420存在于粒结330上时涂层420的顶表面。

图5示出了根据实施方式的具有由工具530形成的若干示例性脊520和沟510的粒结330的简化侧视图。图6示出了根据实施方式的沟和脊520的示例性图像。

图5示出了在光刻工艺中用于减少物体在表面处的粘附的方法的一个示例结果。该方法可以包括:在控制计算机560处接收用于被配置为修改表面的工具530的指令,例如如图5所示。如图6所示,修改可以包括基于在控制计算机560处接收的指令以确定的方式形成具有沟510和脊520的修改表面550。

在一些实施方式中,工具530可以以相对较小的初始力(例如,大约1mN、2mN、4mN、或10mN等)初始放置在表面上,以将工具尖端临时固定在表面上的适当位置。然后垂直力可以增加到指定值,以利用工具530形成初始凹陷。垂直力可以是例如大约10mN、20mN、40mN、75mN、100mN、150mN、200mN、500mN、1N等。工具530的垂直力可以在划痕形成期间执行的水平行进期间保持恒定。工具530的计算机控制可以包括在刮擦工艺期间监测横向和/或垂直力以及工具530的位移。工具530的位置和施加的力的编程可以相对于已知的粒结位置进行预编程。通过这种方式,该过程可以完全自动化并由计算机控制,以在粒结表面(或任何其他所需表面)上提供确定性划痕。

回到图5,脊520可以通过减小表面的接触表面积来减少粘附。如本文所使用的,“接触表面积”是指与放置在修改表面550上的物体接触的有效表面积。例如,参照图5的示例,没有所示的脊520和沟510,接触表面积将是粒结的整个顶表面。在对表面修改之后,接触面区域将仅为脊520的顶部。提供该示例是为了说明性目的,而不是为了限制或排除通过本公开的实施方式减小接触表面积的其他实施例。

如图5和图6所示,修改表面550可以包括沟510和在沟510的任一侧上的两个脊520。在一些实施例中,沟510可以具有在5至150纳米之间、大约100纳米等的深度。脊520可以具有在2至50纳米之间、大约10纳米等的高度。例如,对修改表面550进行的测量可以显示为二维图像610,其也可以显示为三维图620,如图6所示。在图6中,形貌图630和剖面高度640(沿与形貌图630中所示的沟交叉的线截取)示出了由所公开的工艺的一个示例产生的脊高度的均匀性。如在图像中所看到的,但仅作为示例,所示的脊是相当对称的,并且具有大约10纳米的几乎相同的高度。

在本文的许多实施例中,上述修改表面550被示为在从衬底410延伸的粒结330(或任意数量的粒结330)上,或等价地,在粒结330上的涂层420上。同样如图5所示,在一些实施例中,粒结330可以具有涂层420,并且修改表面550位于涂层420上。在一些实施例中,衬底可以是掩模夹具、晶片夹具或晶片台,或能够具有本文所述脊的任何物体的任何其它表面。以这种方式,本公开设想被修改的表面可以是任何表面,而不限于粒结、粒结表面、粒结上的陶瓷涂层等。例如,表面可以是具有直接形成在表面上的脊520的掩模夹具、晶片夹具、晶片台等。此外,本文所述的方法可以允许表面的“室温”修改(例如,在修改之前不需要对表面进行任何额外的加热或冷却)。在一些实施例中,当形成修改表面550时,表面可以处于15至40摄氏度之间。

图5还示出了在修改表面550中形成脊520的一个示例性方法,其中由于移动工具530的工具尖端540而引起表面的塑性变形。虽然在本文描述的沟510和脊520的实施例被示出为由于工具530被下压(例如,以大致垂直的方式)而形成,但本公开设想可以施加任何等效的力以使表面变形。例如,工具尖端540可以任选地从垂直方向以斜角(例如,大约5°、10°、15°、30°、45°、60°、75°等)按压。虽然可以使用任何类型和尺寸的工具尖端540,但在一些实施例中,工具尖端540可以是5、20、50或100微米半径的金刚石圆锥工具尖端。类似的硬陶瓷、金属或涂层可以用作工具尖端材料,示例包括但不限于立方氮化硼(BN)、碳化钨(WC)、氮化钛(TiN)、氮化铬(CrN)、钨(W)、碳化钽(TaC)、硼化钽(TaB)、类金刚石碳涂层(DLC)或诸如Al

在一些实施例中,修改表面550可以由移动工具尖端540引起表面的塑性变形而产生。如本文所用,术语“塑性变形”是指对表面修改,使得基本上没有材料损失。例如,塑性变形不同于由例如砂磨、石磨、挖掘等导致的表面修改类型,其中材料从表面移除并丢失或移位到其他地方(以颗粒、灰尘、颗粒等的形式)。

图7示出了根据实施方式的具有形成在粒结表面上的多个示例性脊520的粒结的简化顶视图。

在本文描述的一些实施例中,沟和脊520可以形成为特定的预定义图案。例如,如图7所示,沟和脊520可以是平行的。这在形成在粒结330的涂层420上的脊520的示例中示出,但是这种平行的脊形成可以在任何期望的表面上实施。

图8A是示出根据实施方式的脊高度的变化的简化图。

本文描述的方法允许在脊高度变化很小的情况下形成脊,从而提供减少粘附的益处,同时仍然提供水平表面。图8A示出了多个脊856,其中大多数脊具有在特定范围851内变化的高度853。如该示例所示,在未修改表面852上形成10个脊。其中六个脊的脊高度在范围851内。三个脊具有低于范围851的高度,一个脊具有高于范围851的高度。因此,在一些实施例中,由于脊形成过程的精确计算机控制,被定位和配置为接触放置在粒结上的物体的至少60%的脊将具有小于100纳米的高度变化。换句话说,至少60%的脊(将接触放置在其上的物体)将具有彼此落在100纳米内的高度,如从峰(脊的顶部)到粒结之间的谷(例如,图8A中的未修改表面852)的距离所测量的。本文使用的术语“高度变化”是最小和最大脊高度之间的变化。如本文所使用的脊高度853是指可以从未修改表面852的平均高度测量的脊高度。

在一些实施方式中,脊高度可以在粒结区域的整个修改表面上被测量,例如,在形成晶片台、掩模夹具、晶片夹具等的粒结顶部的折弯上测量。以这种方式,在实施例中,高度变化可以在基本上所有修改表面上测量。如本文所用,“基本上所有修改表面”是指整个粒结顶部,但不包括未修改区域,例如粒结之间的区域、可能不包含粒结的粒结顶部边缘附近的区域、碰巧没有粒结或其它表面修改的区域等。在其它实施方式中,脊高度(相对于未修改表面852)可以在较小的区域上被测量,例如对应于晶片的圆或粒结顶部的工作区域。这可以包括例如200至500微米直径的圆,该圆通常可以对应于一些晶片的尺寸。

以上数字仅是示例,并且在一些变型中,具有小于100纳米高度变化的脊的百分比可以是至少70%、75%、80%、85%、90%、95%或99%。在另一种变化中,具有100纳米高度变化的脊的百分比也可以是100%。此外,在另一个实施方式中,对于上述百分比中的每一个,高度变化可以小于75纳米、50纳米、25纳米、10纳米、5纳米、2.5纳米、1纳米或0.5纳米。

测量脊高度可以通过对粒结表面成像来执行。可以通过例如白光干涉仪、原子力显微镜、扫描探针显微镜等获取粒结表面的图像。这些图像可以用于测量脊高度,例如在图6A和图8A中所示出的,因此在以后的运行中用于改进确定性刮擦工艺或作为主动反馈以减少高度变化。

图8B是根据实施例示出未压缩弹性脊的简化图。

图8B示出了在施加压缩之前具有形成修改表面的多个(未压缩的)脊856的粒结330的简化示例。具体地,图8B示出了粒结330的俯视图和示例性局部剖视图,但包括放置在脊856上的物体850的附加示例性剖视图。示出脊857以示出其中脊857的高度可以在特定高度变化范围之外的脊的示例。然而,如前所述,本公开的各种实施例设想了具有小于特定高度变化的不同百分比的所形成的脊。

物体850(例如,晶片的一部分)被示出在脊856的顶部上,并且由于仅与脊的一小部分(例如,尖端)接触而具有减小的接触表面积858。由于脊通常具有脊顶部的小接触表面积,因此本公开的实施例可包括修改表面,其中脊的减小的接触表面积小于总接触表面积的5%。限定总接触表面积的一个示例是由最外脊856a包围的区域859(出于说明的目的,示出的区域略大于实际尺寸)。换句话说,在图8B中,特定粒结上的最外脊856a可以限定由脊占据的区域859,当没有向下夹紧力施加到物体850时,脊将接触物体850(给定脊高度的允许变化)。如图8B的示例所示,接触表面积将是明显大于脊的接触点处的减小的接触表面积858的面积859。当没有施加力时接触物体850的粒结顶部858将占据小于该限定区域内总表面积的5%的表面积。在其它实施例中,减小的接触表面积可以小于接触表面积的大约2%。

如本文所述,本主题的实施例允许通过有效减小物体850(例如晶片)与表面(例如晶片台的粒结表面)之间的接触表面积来创建具有减少粘附的表面。在一些实施例中,例如,在沟和脊已经通过工具对未修改表面的塑性变形形成的情况下,脊可以是弹性的和可压缩的。如图8B所示,与本文公开的实施例一致的装置可以包括修改表面,修改表面包括形成减小的接触表面积858的沟854和脊856,以减少物体850到修改表面的粘附。修改表面包括具有多个脊856的单个粒结顶部的小部分。脊可以具有弹性性质,当脊例如通过施加向下的力而弹性变形时,弹性性质可以导致减小的接触面面积增加。例如,当物体压缩脊并且更多的脊与物体、特别是夹在其上的物体接触时,(减小的)接触表面积858会增加(如下参考图8C所示)。接触面面积的这种增加可以具有在需要时(例如,当物体被夹持到修改表面上时)增加物体与修改表面之间的摩擦的益处。相反,当移除物体和修改表面之间的压力时(例如,物体未被夹紧),脊可以弹性地返回到它们的正常形状,正常形状下接触面面积858减小,因此物体不太可能粘附到修改表面。

图8C是根据实施例说明压缩弹性脊的简化图。

图8C示出了脊如何弹性变形以导致接触面面积增加的一个示例。当外力870(例如,物体上的夹紧力)被施加到物体时,脊的弹性性质可以允许脊的可逆压缩,其具有增加脊的与物体接触的部分的效果。这可以具有与未施加外力的情况相比增加“减少的接触表面积”(由箭头868指示)的效果。

在一个实施方式中,当至少0.5巴的向下夹紧压力870施加到物体的一部分时,减小的接触表面积将增加到大于由最外脊856a限定的总表面积的25%。在另一个实施例中,接触物体的脊顶部的表面积大于总表面积的50%,而在另一实施例中,当0.5巴向下夹紧压力870施加到物体时,该脊顶部大于接触表面积的75%。在另一实施例中,当向下施加0.5巴的夹紧力时,与物体接触的脊顶上的表面积将增加至少10倍。因此,例如,在施加0.5巴的力之后,最外脊的限定区域内2%的初始接触表面积将增加到至少20%的接触表面积。应当注意,0.5巴夹紧力仅是示例性的,并且仅用作用于表征本公开的一个方面的示例性测试点。在实际将晶片夹持到工作台的实践中,当然可以使用其它夹持力。此外,在将0.5巴夹紧力作为测试用例时,该力可以被认为是物体施加在脊顶上的总力(其包括脊顶部和物体850之间的任何引力)。此外,在计算上述测试点的接触面面积时,这应该沿着通常由接触物体的最外脊顶限定的平面线性地进行,并且不应该包括在粒结的沟内的复杂的表面积。

图9是根据实施例的具有多个示例性脊520的粒结的简化俯视图,脊520形成在粒结表面上的山顶910上。一些实施例可以包括具有“山顶”结构的粒结330,其可以是粒结表面上的凸起区域。图9中所示的实施例示出了包括山顶910的粒结330,沟和脊520以斜角跨山顶910形成。斜角可以是大约90度或基本上垂直于山顶910。

图10是根据实施例的控制工具形成沟和脊的工艺流程图。

本文描述的方法以及用于控制工具的计算机实现的过程可以包括在1010处,在控制计算机处接收用于被配置为对表面修改的工具的指令。

在1020处,基于在控制计算机处接收的指令,以确定的方式形成具有沟和脊的修改表面,其中脊通过减小修改表面的接触表面积来减少粘附。

如本文所述,形成脊和沟可以通过对工具或其它设备的精确和预定义的控制来完成,工具或其它设备将沟创建为指定的尺寸和指定的图案。在实施例中,这种方法的一部分可以包括从成像设备获取表面的图像,基于图像将工具尖端配准(register)在表面的坐标空间中,以及控制工具以将工具尖端移动到坐标空间中的预定义坐标以产生沟和脊。这样的实施例可以类似于计算机辅助制造(CAM)工艺,其中,通过自动或用户提供的指令,通过工具尖端在表面上的移动来形成脊。

成像设备可以包括例如照相机、显微镜、传感器等。在其他实施方式中,工具尖端的配准可以通过机械装置来执行,诸如允许表面相对于工具尖端的移动被修改的表面的停止或设定点。

在一些实施例中,工具尖端可以被控制为具有1微米或更小的水平分辨率和10纳米或更小的垂直分辨率。同样,工具尖端传递力的分辨率可以是1毫牛顿或更小。

根据在控制计算机上接收到的指令,可以控制工具尖端形成具有平行脊的修改表面。另一种实施例可以包括控制工具尖端以形成具有对应于非均匀粒结负载的非均匀密度的脊的修改表面。术语“粒结负载”是指施加在给定粒结上的重量(或压力)。例如,如果晶片围绕边缘夹紧,则晶片边缘处的粒结负载可能高于中心处。在这种情况下,在一些位置中,脊可能需要更厚或更密集地放置以支撑增加的压力。

图11是根据实施例的示例计算机系统CS的框图。

计算机系统CS包括用于通信信息的总线BS或其它通信机制,以及与总线BS耦合用于处理信息的处理器PRO(或多处理器)。计算机系统CS还包括主存储器MM,例如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备,耦合到总线BS以存储要由处理器PRO执行的信息和指令。主存储器MM还可以用于在处理器PRO执行的指令的执行期间存储临时变量或其它中间信息。计算机系统CS还包括耦合到总线BS的只读存储器(ROM)ROM或其它静态存储设备,用于存储处理器PRO的静态信息和指令。提供存储设备SD,例如磁盘或光盘,并耦合到总线BS,用于存储信息和指令。

计算机系统CS可以经由总线BS耦合到显示器DS,例如阴极射线管(CRT)或平板或触摸板显示器,用于向计算机用户显示信息。包括字母数字和其它键的输入设备ID耦合到总线BS,用于向处理器PRO传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是光标控制CC,例如鼠标、轨迹球或光标方向键,用于将方向信息和命令选择传送到处理器PRO并用于控制显示器DS上的光标移动。该输入设备通常在两个轴上具有两个自由度,第一轴(例如,x)和第二轴(例如,y),其允许设备指定平面中的位置。触摸面板(屏幕)显示器也可以用作输入设备。

根据一种实施例,可以由计算机系统CS响应于处理器PRO执行包含在主存储器MM中的一个或多个指令的一个或多个序列来执行本文描述的一个或多个方法的部分。这样的指令可以从另一计算机可读介质(例如存储设备SD)读取到主存储器MM中。执行包含在主存储器MM中的指令序列使得处理器PRO执行本文描述的处理步骤。多处理装置中的一个或多个处理器也可以用于执行主存储器MM中包含的指令序列。在可选的实施方式中,可以使用硬连线电路装置来代替软件指令或与软件指令相结合。因此,本文的描述不限于硬件电路装置和软件的任何特定组合。

本文使用的术语“计算机可读介质”是指参与向处理器PRO提供指令以供执行的任何介质。这种介质可以采取多种形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光学或磁盘,例如存储设备SD。易失性介质包括动态存储器,例如主存储器MM。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括构成总线BS的导线。传输介质也可以采用声波或光波的形式,例如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的那些。计算机可读介质可以是非暂时性的,例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM、DVD、任何其它光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储芯片或盒。非暂时性计算机可读介质可以在其上记录指令。当由计算机执行时,所述指令可实现本文所述的任何特征。暂时性计算机可读介质可以包括载波或其它传播电磁信号。

在将一个或多个指令的一个或多个序列传送到处理器PRO以供执行时,可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如,指令最初可载于远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中,并使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统CS本地的调制解调器可以接收电话线上的数据,并使用红外发射器将数据转换成红外信号。耦合到总线BS的红外检测器可以接收红外信号中携带的数据,并将数据放置在总线BS上。总线BS将数据传送到主存储器MM,处理器PRO从主存储器MM检索并执行指令。由主存储器MM接收的指令可以任选地在处理器PRO执行之前或之后存储在存储设备SD上。

计算机系统CS还可以包括耦合到总线BS的通信接口CI。通信接口CI提供到连接到本地网络LAN的网络链路NDL的双向数据通信耦合。例如,通信接口CI可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器,以提供到相应类型的电话线的数据通信连接。作为另一示例,通信接口CI可以是局域网(LAN)卡,以提供到兼容LAN的数据通信连接。还可以实现无线链路。在任何这样的实现中,通信接口CI发送和接收携带表示各种类型信息的数字数据流的电、电磁或光信号。

网络链路NDL通常通过一个或多个网络提供到其他数据设备的数据通信。例如,网络链路NDL可以通过本地网络LAN提供到主机HC的连接。这可以包括通过全球分组数据通信网提供的数据通信服务,现在通常称为“因特网”INT。局域网络LAN(Internet)都使用电、电磁或光信号来传送数字数据流。通过各种网络的信号以及在网络数据链路NDL上和通过通信接口CI的信号,它们将数字数据传送到计算机系统CS和从计算机系统CS传送数字数据,是传输信息的载波的示例形式。

计算机系统CS可以通过网络、网络数据链路NDL和通信接口CI发送消息和接收数据,包括程序代码。在因特网示例中,主计算机HC可以通过因特网INT、网络数据链路NDL、本地网络LAN和通信接口CI发送应用程序的请求代码。例如,一个这样的下载应用程序可以提供本文描述的方法的全部或部分。接收到的代码可以在接收到时由处理器PRO执行,和/或存储在存储器设备SD或其它非易失性存储器中以供以后执行。以这种方式,计算机系统CS可以获得载波形式的应用代码。

图12是根据实施例的光刻投影装置的示意图。

光刻投影装置可包括照明系统IL、第一物体台MT、第二物体台WT和投影系统PS。

照明系统IL可以调节辐射束B。在此特定情况下,照明系统还包括辐射源SO。

第一物体台(例如,图案化设备台)MT可以设置有图案化设备保持器以保持图案化设备MA(例如,光罩),并且连接到第一定位器以相对于物品PS精确定位图案化设备。

第二物体台(衬底台)WT可以设置有衬底保持器以保持衬底W(例如,电阻涂覆的硅晶片),并且连接到第二定位器以相对于物品PS精确定位衬底。

投影系统(“透镜”)PS(例如,折射、折反射或折反射光学系统)可以将图案化设备MA的照射部分成像到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。

如本文所示,该装置可以是透射型的(即,具有透射型图案化设备)。然而,一般而言,它也可以是反射型的,例如(具有反射型图案化设备)。该装置可以采用与经典掩模不同种类的图案化设备;示例包括可编程镜阵列或LCD矩阵。

源SO(例如汞灯或准分子激光器、LPP(激光产生等离子体)EUV源)产生一束辐射。该光束直接或在经过例如光束扩展器Ex的调节装置之后馈入照明系统(照明器)IL。照明器IL可以包括调节设备AD,用于设置光束中强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外和σ-内)。此外,它通常包括各种其它部件,例如积分器IN和冷凝器CO。这样,撞击在图案化设备MA上的光束B在其横截面上具有期望的均匀性和强度分布。

在一些实施例中,源SO可以在光刻投影装置的外壳内(例如,当源SO是汞灯时通常是这种情况),但是它也可以远离光刻投影装置,其产生的辐射束被引导到装置中(例如,借助于合适的导向镜);当源SO是准分子激光(例如,基于KrF、ArF或F2激光)时,可以是后一种情况。

光束PB随后可截击(intercept)图案化设备MA,该图案化设备MA被保持在图案化设备台MT上。在经过图案化设备MA之后,光束B可以通过透镜PL,透镜PL将光束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF),衬底台WT可以精确地移动,例如,以便在光束PB的路径中定位不同的目标部分C。类似地,第一定位装置可以用于例如在从图案化设备库机械检索图案化设备MA之后,或在扫描期间,相对于光束B的路径精确定位图案化设备MA。通常,可以借助长行程模块(粗定位)和短行程模块(细定位)来实现物体台MT、WT的移动。然而,在步进器(与步进-扫描工具相反)的情况下,图案化设备台MT可以仅仅连接到短行程致动器,或者可以固定。

所描述的工具可以用于两种不同的模式:步进模式和扫描模式。在步进模式中,图案化设备台MT保持基本静止,并且整个图案化设备图像一次性(即,单个“闪光”)投影到目标部分C上。衬底台WT可以在x和/或y方向上移位,使得不同的目标部分C可以由光束PB照射。

在扫描模式中,除了给定目标部分C不在单个“闪光”中曝光之外,基本上适用相同的情况。相反,图案化设备台MT以速度v在给定方向(所谓的“扫描方向”,例如y方向)上移动,使得投影光束B在图案化设备图像上扫描;同时,衬底台WT以速度V=Mv同时沿相同或相反方向移动,其中M是透镜PL的放大倍数(典型地,M=1/4或1/5)。以这种方式,可以曝光相对较大的目标部分C,而不必在分辨率上妥协。

图13是根据实施方式的另一光刻投影装置(LPA)的示意图。

LPA可以包括源收集器模块SO、被配置为调节辐射束B(例如EUV辐射)的照明系统(照明器)IL、支撑结构MT、衬底台WT和投影系统PS。

支撑结构(例如,图案化设备台)MT可以被构造成支撑图案化设备(例如,掩模或掩模)MA,并且连接到第一定位器PM,第一定位器PM被配置为精确定位图案化设备;

衬底台(例如晶片台)WT可以被构造成保持衬底(例如抗蚀剂涂覆的晶片)W并且连接到第二定位器PW,第二定位器PW被构造成精确定位衬底。

投影系统(例如反射式投影系统)PS可以被配置为通过将设备MA图案化到衬底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上来投影赋予辐射束B的图案。

如本文所描述的,LPA可以是反射型的(例如,采用反射图案化设备)。要注意的是,因为大多数材料在EUV波长范围内是吸收性的,所以图案化设备可以具有多层反射器,多层反射器包括例如钼和硅的多叠层。在一个示例中,多叠层反射器具有40层钼和硅对,其中每层的厚度为四分之一波长。甚至更小的波长可以用X射线光刻法产生。由于大多数材料在EUV和X射线波长下是吸收性的,图案化设备形貌上的薄片图案化吸收材料(例如,多层反射器顶部的TaN吸收剂)限定了特征将在何处印刷(正抗蚀剂)或不印刷(负抗蚀剂)。

照明器IL可以接收来自源收集器模块SO的极紫外光辐射束。产生EUV辐射的方法包括但不限于将材料转换成等离子体状态,该等离子体状态具有至少一种元素,例如氙、锂或锡,具有EUV范围内的一条或多条发射线。在通常被称为激光产生等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中,等离子体可以通过用激光束照射诸如具有线发射元件的材料的液滴、流或簇的燃料来产生。源收集器模块SO因此可以是EUV辐射系统的一部分,该EUV辐射系统包括用于提供激发燃料的激光束的激光器。所产生的等离子体发射输出辐射,例如EUV辐射,EUV辐射被使用设置在源收集器模块中的辐射收集器来收集。激光器和源收集器模块可以是分离的实体,例如当CO2激光器用于提供用于燃料激发的激光束时。

在这种情况下,激光器可以不被认为形成光刻装置的一部分,并且辐射束可以借助于包括例如合适的定向镜和/或扩束器的束传送系统从激光器传送到源收集器模块。在其它情况下,源可以是源收集器模块的整体部分,例如当源是放电产生的等离子体EUV发生器时,通常称为DPP源。

照明器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器。通常,至少可以调节照明器的光瞳平面中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ外和σ内)。此外,照明器IL可以包括各种其它组件,例如刻面场和光瞳反射镜设备。照明器可以用于调节辐射束,以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

辐射束B可以入射到图案化设备(例如,掩模)MA上,该图案化设备保持在支撑结构(例如,图案化设备台)MT上,并且由图案化设备图案化。在从图案化设备(例如掩模)MA反射之后,辐射束B通过投影系统PS,投影系统PS将辐射束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如,干涉装置、线性编码器或电容传感器),衬底台WT可以被精确地移动,例如以便定位辐射束B的路径中的不同目标部分C。类似地,第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径精确定位图案化设备(例如,掩模)MA。可以使用图案化设备配准标记M1、M2和衬底配准标记P1、P2配准图案化设备(例如,掩模)MA和衬底W。

所描述的装置LPA可以用于以下模式中的至少一种:步进模式、扫描模式和静止模式。

在步进模式中,支撑结构(例如,图案化设备台)MT和衬底台WT保持基本静止,同时赋予辐射束的整个图案一次投射到目标部分C上(即,单次静态曝光)。然后在X和/或Y方向上移动衬底台WT,使得不同的目标部分C可以被曝光。

在扫描模式中,当赋予辐射束的图案投射到目标部分C上时,同步扫描支撑结构(例如,图案化设备台)MT和衬底台WT(即,单次动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如,图案化设备台)MT的速度和方向可以由投影系统PS的(去)放大和图像反转特性确定。

在静止模式中,支撑结构(例如,图案化设备台)MT保持基本静止,以保持(hold)可编程图案化设备,并且在赋予辐射束的图案投射到目标部分C上的同时移动或扫描衬底台WT。在该模式下,通常采用脉冲辐射源,并且在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要更新可编程图案化设备。这种操作模式可以容易地应用于利用可编程图案化设备(例如可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。

图14是根据实施方式的光刻投影装置的详细视图。

如图所示,LPA可以包括源收集器模块SO、照明系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被构造和布置成使得能够在源收集器模块SO的封闭结构ES中维持真空环境。发射热等离子体HP的EUV辐射可以由放电产生的等离子体源形成。EUV辐射可以由气体或蒸气产生,例如Xe气体、Li蒸气或Sn蒸气,其中产生热等离子体HP以发射电磁波谱的EUV范围内的辐射。热等离子体HP通过例如引起至少部分电离等离子体的放电而被产生。为了有效地产生辐射,可能需要例如10Pa的Xe、Li、Sn蒸气或任何其它合适的气体或蒸气的分压。在实施方式中,提供受激发的锡(Sn)等离子体产生EUV辐射。

由热等离子体HP发射的辐射经由可选的气体阻挡层或污染物阱CT(在一些情况下也称为污染物阻挡层或箔阱)从源室SC进入收集器室CC,气体阻挡层或污染物阱CT位于源室SC的开口内或开口后。污染物捕集器CT可以包括沟道结构。污染阱CT还可以包括气体阻挡层或气体阻挡层与沟道结构组合。本文进一步指示的污染物捕集器或污染物阻挡层CT至少包括本领域已知的沟道结构。

收集器室CC可以包括辐射收集器CO,辐射收集器CO可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧US和下游辐射收集器侧DS。穿过辐射收集器CO的辐射可以被光栅光谱滤光器SF反射,从而沿着由点虚线“O”指示的光轴聚焦在虚拟源点IF中。虚拟源点IF可以被称为中间焦点,并且源收集器模块可以被布置成使得中间焦点IF位于封闭结构ES中的开口OP处或附近。虚拟源点IF是辐射发射等离子体HP的图像。

随后,辐射穿过照明系统IL,照明系统IL可以包括小面场镜设备FM和小面光瞳反射镜设备pm,小面光瞳反射镜被布置成在图案化设备MA处提供辐射束B的期望角分布,以及在图案化设备MA处提供辐射振幅的期望均匀性。当辐射束B在由支撑结构MT保持的图案化设备MA处反射时,形成图案化束PB,并且图案化束PB由投影系统PS经由反射元件RE成像到由衬底台WT保持的衬底W上。

通常在照明光学单元IL和投影系统PS中可以存在比所示出的更多的元件。根据光刻装置的类型,可以任选地存在光栅光谱滤光器SF。此外,存在比图中所示的反射镜更多的反射镜,例如在投影系统PS中存在1-6个附加反射元件。

收集器光学系统CO可以是具有掠入射反射器GR的嵌套收集器,正如收集器(或收集器镜)的示例。掠入射反射器GR绕光轴O轴对称地设置,并且这种类型的收集器光学系统CO可以与放电产生的等离子体源(通常称为DPP源)组合使用。

图15是根据实施方式的光刻投影装置LPA的源收集器模块SO的详细视图。

源收集器模块因此可以是LPA辐射系统的一部分。激光LA可以布置成将激光能量沉积到燃料中,例如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)中,产生电子温度为数十个eV的高电离等离子体HP。在这些离子的去激发和复合过程中产生的高能辐射从等离子体中发射,被近正入射收集器光学CO收集,并聚焦到封闭结构ES中的开口OP上。

可以使用以下项进一步描述实施例:

1.一种用于在光刻工艺中使用的减少物体对表面的粘附的方法,该方法包括:

在控制计算机处接收用于被配置为对表面修改的工具的指令;以及

基于在控制计算机处接收到的指令,以确定的方式形成具有沟和脊的修改表面,其中,脊通过减小修改表面的接触表面积来减少粘附。

2.根据项1所述的方法,其中,修改表面是由于移动工具的工具尖端导致表面的塑性变形使得基本上没有材料损失而引起的。

3.根据项1所述的方法,还包括:

从成像设备获取表面的图像;

基于该图像在表面的坐标空间中配准工具尖端;以及

控制工具将工具尖端移动到坐标空间中的预定义坐标,以创建沟和脊。

4.根据项3所述的方法,其中,该控制具有1微米或更小的水平分辨率和10纳米或更小的垂直分辨率,并且其中,由工具尖端传递的力的分辨率为1毫牛顿或更小。

5.根据项3所述的方法,该控制还包括控制工具尖端以形成具有多个平行脊的修改表面。

6.根据项3所述的方法,该控制还包括控制工具尖端以形成具有对应于非均匀粒结负载的非均匀密度的脊的修改表面。

7.根据项1所述的方法,其中,当形成修改表面时,表面处于15至40摄氏度之间。

8.一种计算机程序产品,包括其上记录有指令的非暂时性计算机可读介质,该指令在计算机执行时实现上述项中任一项所述的方法。

9.一种用于光刻工艺的装置,该装置包括:

修改表面,修改表面包括多个沟和脊,多个沟和脊形成减小的接触表面积以减少物体对修改表面的粘附,其中,多个脊的至少60%具有小于100纳米的高度变化。

10.根据项9所述的装置,其中,多个脊具有从未修改表面的平均高度测量的脊高度。

11.根据项9所述的装置,其中,多个脊的至少80%具有小于100纳米的高度变化。

12.根据项11所述的装置,其中,多个脊的至少60%具有小于10纳米的高度变化。

13.根据项9所述的装置,其中,多个脊的至少80%具有小于5纳米的高度变化。

14.根据项9所述的装置,其中,高度变化是在基本上所有修改表面上测量的。

15.根据项9所述的装置,还包括多个粒结,粒结包括对应的多个粒结表面上的多个沟和脊。

16.根据项9所述的设备,多个粒结中的至少一些粒结具有涂层,其中,多个沟和脊形成在涂层中。

17.根据项9所述的装置,其中,多个沟和脊是平行的。

18.根据项9所述的装置,还包括多个山顶,其中,多个沟和脊跨山顶形成。

19.根据项18所述的装置,其中,多个沟和脊基本上垂直于山顶形成。

20.根据项9所述的装置,其中,修改表面位于从衬底延伸的粒结上。

21.根据项20所述的装置,其中,衬底是掩模夹具、晶片夹具或晶片台。

22.根据项20所述的装置,其中,粒结还包括涂层,并且修改表面位于涂层上。

23.根据项22所述的装置,其中,涂层是硬陶瓷涂层。

24.根据项9所述的装置,其中,表面是由多个粒结制成的粒结表面。

25.根据项20所述的装置,其中,粒结包括山顶,并且沟和脊以与山顶成斜角的方式形成。

26.根据项25所述的装置,其中,斜角约为90度。

27.根据项9所述的装置,其中,修改表面包括沟和位于沟的任一侧的两个脊。

28.根据项9所述的装置,其中,沟的深度在50至150纳米之间。

29.根据项9所述的装置,其中,沟的深度约为100纳米。

30.根据项9所述的装置,其中,脊的高度在2至50纳米之间。

31.根据项9所述的装置,其中,脊的高度约为10纳米。

32.一种装置,包括:

修改表面,修改表面包括形成减小的接触表面积以减小物体对修改表面的粘附的多个沟和脊,多个脊具有弹性性质,当多个脊弹性变形时,弹性性质导致减小的接触表面积增加。

33.根据项32所述的装置,其中,修改表面由未修改表面的多个塑性变形形成。

34.根据项32所述的装置,其中,当没有变形力施加到多个脊上时,多个脊的减小的接触表面积小于总接触表面积的5%。

35.根据项32所述的装置,当施加至少0.5巴的向下夹紧压力到物体的一部分时,减小的接触表面积将增加到大于由最外脊限定的总表面积的25%。

本文公开的概念可以模拟或数学模型化用于成像亚波长特征的任何通用成像系统,并且对于能够产生越来越短的波长的新兴成像技术尤其有用。已经在使用的新兴技术包括EUV(极紫外光)、DUV光刻技术,该技术能够使用ArF激光产生193nm波长,甚至可以使用氟激光产生157nm波长。此外,EUV光刻能够通过使用同步加速器或通过用高能电子撞击材料(固体或等离子体)以产生该范围内的光子而产生20-50nm范围内的波长。

虽然本文所公开的概念可以用于在诸如硅晶片的衬底上成像,但应当理解,所公开的概念可以与任何类型的光刻成像系统一起使用,例如用于在硅晶片以外的衬底上成像的光刻成像系统。

以上描述旨在说明性,而非限制性。因此,对于本领域技术人员来说,显而易见的是,在不脱离所述权利要求的范围的情况下,可以进行如所述的修改。

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