[發(fā)明專利]曝光裝置、曝光方法、器件制造方法及標記

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711449501.8
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN108196434B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 芝裕二;藤原朋春;馬迂伸貴
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;H01L21/308;H01L21/762;H01L23/544
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 楊宏軍;李文嶼

本發(fā)明提供曝光裝置、曝光方法、器件制造方法及標記。標記形成方法包含：基于在晶片上曝光而成的標記像形成包含凹部的抗蝕劑標記的步驟；在形成有該抗蝕劑標記的區(qū)域的凹部中涂布包含嵌段共聚物的聚合物層的步驟；通過退火使聚合物層形成自組裝區(qū)域的步驟；通過蝕刻選擇性地除去自組裝區(qū)域的一部分的步驟；以及使用除去了該一部分的自組裝區(qū)域在晶片上形成晶片標記的步驟。在使用嵌段共聚物的自組裝形成電路圖案時能夠并列地形成標記。

本申請是PCT國際申請?zhí)枮镻CT/JP2013/068752、國際申請日為2013年7月9日、國家申請?zhí)枮?01380042441.1、發(fā)明名稱為“標記及其形成方法以及曝光裝置”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及形成在襯底的標記形成區(qū)域中的標記、該標記的形成方法、使用該標記的曝光裝置以及使用曝光裝置的器件制造方法。

背景技術(shù)

半導體器件典型地包含形成在襯底上的多層電路圖案，為了在半導體器件的制造工序中使這些多層電路圖案相互準確地對位，在襯底的規(guī)定層的標記形成區(qū)域中形成定位用或?qū)ξ挥玫亩ㄎ粯擞洝Ｔ谝r底為半導體晶片(以下僅稱為晶片。)的情況下，定位標記(alignment mark)也被稱為晶片標記。

半導體器件的以往的最微細的電路圖案使用干法或液浸光刻工序形成，所述干法或液浸光刻工序使用例如曝光波長為193nm的干法或液浸法的曝光裝置。可以預(yù)想的是，即使組合以往的光刻和最近開發(fā)的雙重圖形(double patterning)工藝，也難以形成例如比22nm節(jié)點(node)微細的電路圖案。

對此，最近提出了如下方案：通過使用嵌段共聚物(Block Co-Polymer)的定向自組裝(Directed Self-Assembly)在使用光刻工序形成的圖案間生成納米級的微細結(jié)構(gòu)(亞光刻結(jié)構(gòu))，由此形成比當前的光刻技術(shù)的分辨率極限更微細的電路圖案(例如參照專利文獻1或日本特開2010-269304號公報)。嵌段共聚物的被圖案化的結(jié)構(gòu)也被知曉作為微疇(微相分離疇)或簡稱為疇(domain))。作為定向自組裝的方法，已知有制圖外延法(graphoepitaxy)。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：美國專利申請公開第2010/0297847號說明書

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

通過使用嵌段共聚物的定向自組裝，可在襯底的某層上形成納米級的微細電路圖案。并且，有時也要求在該層中與電路圖案一起形成定位標記。然而，當僅用以往的方法形成定位標記時，由于嵌段共聚物的自組裝而在定位標記本身上也會形成不可預(yù)期的微細結(jié)構(gòu)，若在之后的工序中難以檢測出該定位標記，則襯底的層間重合精度有可能下降。

本發(fā)明的方式鑒于這樣的事實，其目的在于提供一種可在使用嵌段共聚物的自組裝形成電路圖案時使用的標記形成方法和用該標記形成方法形成的標記。

用于解決問題的手段

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種標記形成方法，包含：在襯底的標記形成區(qū)域上曝光第一標記像，基于所述第一標記像，在所述標記形成區(qū)域上形成包含凹部的第二標記；在所述襯底的形成了所述第二標記的區(qū)域的所述凹部中涂布包含嵌段共聚物的聚合物層；使所述凹部的所述聚合物層形成自組裝區(qū)域；選擇性地除去所述自組裝區(qū)域的一部分；以及使用除去了所述一部分的所述自組裝區(qū)域，在所述襯底上形成定位用標記。

另外，根據(jù)第二方式，提供一種形成在襯底的標記形成區(qū)域上的標記。該標記包含：在第一方向上周期性地形成的多個線圖案區(qū)域以及所述多個線圖案區(qū)域之間的至少一個空白圖案區(qū)域，在所述線圖案區(qū)域內(nèi)形成光學上不能分辨的第一結(jié)構(gòu)，在所述空白圖案區(qū)域內(nèi)形成光學上不能分辨的第二結(jié)構(gòu)，所述第一結(jié)構(gòu)的周期方向與所述第二結(jié)構(gòu)的周期方向不同。