[發明專利]濕浸式光刻系統

無效

• 申請號: 201110291288.9
• 申請日: 2006-06-30
• 公開（公告）號: CN102331686A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 張慶裕;林本堅
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 姜燕;邢雪紅

本申請是申請日為2006年6月30日、申請號為200610095876.4(優先權號為：US60/695,825)、發明名稱為“進行濕浸式光刻的方法、濕浸式光刻系統、及裝置”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及半導體工藝，尤其涉及一種濕浸式光刻系統。

背景技術

濕浸式光刻(immersion?lithography)通常包括在半導體晶片上表面(例如，薄膜疊層)涂布光致刻蝕劑涂層、以及之后對該光致刻蝕劑曝光以得到圖案。在曝光期間，可以使用去離子水填滿曝光鏡頭(exposure?lens)與光致刻蝕劑表面之間的空間，以增加聚焦景深(depth?of?focus；DOF)的適用范圍。之后，可以進行一個或多個曝光后烘烤和/或其它工藝，例如使曝光后的光致刻蝕劑分開(例如，當上述光致刻蝕劑含有以高分子為基材的物質)，以使上述高分子致密和/或使任何在其它目標間的溶劑蒸發。接著，可以借由顯影槽移除曝光后的光致刻蝕劑，其中在使用四甲基氫氧化銨(Tetra-methylammonium?hydroxide；TMAH)之后，上述曝光后的光致刻蝕劑可溶于顯影溶液。接著，可以進行去離子水清洗以移除水溶性高分子或其它溶解的光致刻蝕劑，并可以進行旋轉干燥工藝以干燥晶片。之后，可以移動曝光、顯影后的晶片進行后續工藝，或者也可以在借由烘烤以使光致刻蝕劑表面的水氣蒸發后再進行移動。濕浸式光刻裝置可以包括在其它可能組件間的濕浸式掃描儀去離子槽(可以包含鏡頭系統)、環繞上述鏡頭的去離子水座架(holder)系統、傳感器系統和/或晶片夾片臺(stage)系統。部分鏡頭裝置可以由硅土、二氧化硅、和/或類似材料構成，和/或其上可以涂布有一層或多層的硅土、二氧化硅、和/或類似材料。上述夾片臺(stage)可以由鋁合金、硅土、硅、鎂、鋅、磷、和/或氧構成。上述傳感器系統表面可以涂布氮化鈦。上述去離子水座架(holder)系統可以由不銹鋼制成。

上述工藝/裝置具有幾個問題。例如，上述光致刻蝕劑表面界面電位元(zeta?potential)在pH＝7時約為-40mV(界面電位元可以指固液界面的電位元、或固體表面與周圍(具有特定化學組成)之間的電位，以及也可以指電動勢)。因此，如果濕浸的去離子液體含有雜質，則雜質可能會附著于光致刻蝕劑表面。同樣地，上述鏡頭和/或鏡頭裝置的硅土、二氧化硅、和/或類似材料可能含有具有一個約-25mV的界面電位元，其可能較光致刻蝕劑表面弱，因此可能會吸引雜質。夾片臺的合金材料可能包含至少一種鋁元素或具有+40mV的界面電位元的元素，以至于其表面可以輕易地附著負界面電位元的微粒。去離子水座架(holder)系統的不銹鋼可能也具有正界面電位元，以使負界面電位元的微粒可以附著。

發明內容

本發明的主要目的之一就是避免濕浸式光刻缺陷的生成。

為達上述目的，本發明一個優選實施例提供一種進行濕浸式光刻的方法，包括：在濕浸式光刻系統的晶片夾片臺、濕浸液體座架及鏡頭的一個或多個表面涂布一層親水性涂層，該一個或多個表面用于包含濕浸液體；該濕浸式光刻系統提供該濕浸液體；以及使用該具有一個或多個涂布有親水性涂層的表面的濕浸式光刻系統，對一個涂布有光致刻蝕劑的襯底進行濕浸式光刻。

本發明另一個優選實施例是提供一種濕浸式光刻系統，包括：濕浸液體密封反應器，包括多個表面；濕浸液體，放置在該濕浸液體密封反應器內；襯底夾片臺，放置在該濕浸液體密封反應器內；鏡頭；以及降低污染附著的涂層，涂布在所述襯底夾片臺及鏡頭的多個表面的一個或多個表面上，使所述襯底夾片臺及鏡頭的所有涂層表面均為疏水性，其中所述降低污染附著的涂層包含聚乙烯、聚氯乙烯或前述的組合。

本發明另一個優選實施例是提供一種濕浸式光刻系統，包括：濕浸液體密封反應器，包括多個表面；濕浸液體，放置在該濕浸液體密封反應器內；襯底夾片臺，放置在該濕浸液體密封反應器內；鏡頭；以及降低污染附著的涂層，涂布在所述襯底夾片臺及鏡頭的多個表面的一個或多個表面上，使所述襯底夾片臺及鏡頭的所有涂層表面均為親水性，其中所述降低污染附著的涂層包含二氧化硅。

本發明所述的濕浸式光刻的方法和裝置可以使濕浸鏡頭反應室免于遭受缺陷附著。本發明還可以減少鏡頭、光致刻蝕劑、傳感器、晶片夾片臺和濕浸液體座架間的交互污染。另外，本發明還可以減少裝置維修頻率和復雜度。另外，本發明可以致使光致刻蝕劑表面免于遭受缺陷和水漬污染，或降低缺陷和水漬污染。

為了使本發明的上述和其它目的、特征、和優點能更明顯易懂，下文列舉出優選實施例，并結合附圖，作詳細說明如下。