用于涂布EUV平板印刷术基底的方法和具有光刻胶层的基底
阅读：658发布：2023-01-10
专利汇可以提供用于涂布EUV平板印刷术基底的方法和具有光刻胶层的基底专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于涂布EUV平板印刷术基底的方法，包括在基底上涂布 光刻 胶 层。本发明还涉及一种利用平板印刷投影设备的器件制造方法，其中该方法包括：提供一个基底，通过在基底上涂布光刻胶层使该基底至少部分被光刻胶层 覆盖 ；利用 辐射 系统来提供射线发射束；利用构图装置使发射束的剖面具有一种图形；以及将图形化的发射束投影到光刻胶层的目标部分。本发明还涉及一种具有光刻胶层的基底。，下面是用于涂布EUV平板印刷术基底的方法和具有光刻胶层的基底专利的具体信息内容。
1、一种用于涂布EUV平板印刷术基底的方法，包括在该基底上涂布光 刻胶层，其特征在于在该光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中能透 射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团： 铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
2、一种利用平板印刷投影设备的器件制造方法，包括：
-提供一个基底，通过在该基底上涂布光刻胶层使该基底至少部分被光刻 胶层覆盖；
-利用辐射系统来提供射线发射束；
-利用构图装置使发射束的剖面具有一种图形；以及
-将图形化的发射束投影到该光刻胶层的目标部分，
特征在于在光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV 的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、 碳、硅、锆、铌和钼。
3、根据权利要求1或2的方法，其中顶涂层包括一种或多种以下的聚合 物：聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羟基苯乙烯、含硅烷的 聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物 和甲硅烷基化的聚合物。
4、根据前述任何一项权利要求的方法，其中顶涂层具有使EUV射线的 透射率大于50％的最终厚度。
5、根据前述任何一项权利要求的方法，其中顶涂层具有小于50％的DUV 和UV射线的透射率。
6、一种用作光刻胶层上顶涂层的涂层，其中该涂层包括一种聚合物，该 聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且 其中该涂层能够至少(a)减少来自光刻胶层的污物的除气和(b)防止光刻胶 的污染。
7、根据权利要求6的涂层，其中污物是一种化合物，该化合物选自水、 碳氢化合物和包含至少一种选自F、Si、P、S和Cl的原子的化合物。
8、根据权利要求6或7的涂层，其中该涂层包括一种或多种以下的聚合 物：聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羟基苯乙烯、含硅烷的 聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物 和甲硅烷基化的聚合物。
9、根据权利要求6-8中任何一项的涂层，其中该涂层能透射EUV。
10、根据权利要求9的涂层，其中该涂层具有使EUV射线的透射率大 于50％的厚度。
11、根据权利要求9或10的涂层，其中该涂层具有小于50％的DUV和 UV射线的透射率。
12、一种具有光刻胶层的基底，特征在于在该光刻胶层之上的能透射 EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一 种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
13、根据权利要求12的基底，其中光刻胶层包括EUV光刻胶。
14、平板印刷投影设备，包括：
-辐射系统，用于提供射线发射束；
-支撑结构，用于支撑构图装置，该构图装置根据所需图形用于对发射束 进行构图；
-基底台，用于固定基底；
-投影系统，用于将图形化的光束投影到该基底的目标部分；以及
-至少部分被光刻胶层覆盖的用于EUV平板印刷术的基底，其特征在于在 该光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种 聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌 和钼。
15、光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层作为电荷耗散层或导电层的 用途。
16、根据权利要求1-5之一的方法，其中顶涂层包括硅或硼。
17、根据权利要求1-5或16之一的方法，其中顶涂层具有20-100nm的 最终厚度。
18、根据权利要求1-5、16或17之一的方法，其中顶涂层具有30-80nm 的最终厚度。
19、根据权利要求1-5或16-18之一的方法，其中通过旋涂或化学气相 沉积(CVD)来提供光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层。
20、光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层的用途，其中能透射EUV的 顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、 碳、硅、锆、铌和钼。
21、光刻胶层之上的顶涂层作为污物阻挡层的用途。
22、根据权利要求21的用途，其中污物是一种化合物，该化合物选自 水、碳氢化合物和包含至少一种选自F、Si、P、S和Cl的原子的化合物。
23、根据权利要求21或22的用途，其中顶涂层能透射EUV。
技术领域
本发明涉及一种用于涂布EUV平板印刷术基底的方法，包括在基底上涂 布光刻胶层。本发明还涉及一种利用平板印刷投影设备的器件制造方法，该方 法包括：
-提供一个基底，通过在基底上涂布光刻胶层使该基底的至少一部分被光 刻胶层覆盖；
-利用辐射系统来提供射线发射束；
-利用构图装置使发射束的剖面具有一种图形；以及
-将图形化的射线束投射到光刻胶层的目标部分。
本发明还涉及一种具有光刻胶层的基底。
背景技术
在平板印刷设备中，映像到基底上的特征尺寸受到发射辐射波长的限制。 为了制造具有较高器件密度的集成电路和由此的较高操作速度，期望能够映像 较小的特征。虽然目前大多数平板印刷投影设备使用由汞灯或受激准分子激光 产生的紫外光，但已经提出了采用更短波长的射线，例如大约13nm的射线。 这种射线称作超紫外线(EUV)或软x-射线，并且可用的光源包括例如激光产 生的等离子体源、放电等离子体源或来自电子存储环的同步加速器射线。
与紫外线(UV，例如365nm)或深紫外线(DUV，例如248或193nm) 平板印刷术相比，当使用EUV平板印刷术时，提出了对工艺条件、设备和平 板印刷方法的其它要求。因为对EUV波长的高吸收，所以需要真空环境。
关于光刻胶的应用，现有技术公开了一种保护性涂层。US5240812披露 了一种方法，例如在该方法中用酸性催化抗蚀剂涂布基底，并且其中在光刻胶 层上提供了第二聚合物涂层。根据US5240812，这种涂层可用于UV，但也可 以用于电子束和x-射线。涂层对有机和无机基底物的蒸汽是不渗透的。同样Van Ingen Schenau等(1996年10月27-29日，San Diego CA，Olin Microlithography seminar)描述了一种抗蚀剂(用于DUV应用)上的顶涂层。顶涂层用于保护 光刻胶免受空气中杂质(airborne)的污染。
商业适用的可应用于EUV平板印刷术的顶涂层如Aquatar(由Clariant制 造)的缺点是水基物。这会产生不希望的水对EUV光的吸收。它还会产生不 希望的除水气，这又会导致不希望的水对EUV射线的吸收和/或导致在EUV 平板印刷系统中使用的透镜光学系统的退化。这样，就会获得更低的可重复平 板印刷效果。
与紫外线(UV，例如365nm)或深紫外线(DUV，例如248或193nm) 平板印刷术相比，当使用EUV平板印刷术时，提出了对工艺条件、设备和平 板印刷方法的其它要求。因为对EUV波长的高吸收，所以需要真空环境。
关于光刻胶的应用，现有技术公开了一种保护性涂层。US5240812披露 了一种方法，例如在该方法中用酸性催化抗蚀剂涂布基底，并且其中在光刻胶 层上提供了第二聚合物涂层。根据US5240812，这种涂层可用于UV，但也可 以用于电子束和x-射线。涂层对有机和无机基底物的蒸汽是不渗透的。同样Van Ingen Schenau等(1996年10月27-29日，San Diego CA，Olin Microlithography seminar)描述了一种抗蚀剂(用于DUV应用)上的顶涂层。顶涂层用于保护 光刻胶免受空气中杂质(airborne)的污染。
商业适用的可应用于EUV平板印刷术的顶涂层如Aquatar(由Clariant制 造)的缺点是水基物。这会产生不希望的水对EUV光的吸收。它还会产生不 希望的除水气，这又会导致不希望的水对EUV射线的吸收和/或导致在EUV 平板印刷系统中使用的透镜光学系统的退化。这样，就会获得更低的可重复平 板印刷效果。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供用于EUV平板印刷术的光刻胶层上的非 水基顶涂层，该非水基顶涂层能透射EUV并防止污染。
根据本发明，提供一种根据开头段落的用于EUV平板印刷术的涂布基底 的方法，其特征在于在光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中该能透 射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团： 铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
更具体地，提供一种在开头段落描述的利用平板印刷投影设备的器件制 造方法，其特征在于在光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中该能透 射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团： 铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
这种在光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层的优点在于该层防止光刻胶 层受到污染，该污物可能存在于基底之上的气氛中。它还减少了污物如碳氢化 合物和其它化合物如包含选自F、Si、P、S和Cl的原子且来自光刻胶的化合 物、以及来自光刻胶的水(如果存在的话)的除气。这种除气可能损害例如透 镜光学系统。
另一个优点是根据本发明一个实施方案的能透射EUV的顶涂层基本上能 透射EUV射线，但基本上不能透射或只能轻微地透射不需要的射线例如UV 或DUV射线是。这就导致了光谱选择性的增加，其可能会减少例如在平板印 刷系统中存在的光谱滤色镜的数量。此外，在另一个实施方案中，由于涂层的 较高的电导率，能透射EUV的顶涂层可以分散并传导可能的电荷，因此，顶 涂层可以用作电荷分散或传导层。
在一个实施例中，本发明包括一种方法，其中能透射EUV的顶涂层包含 一种或多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。包含这些元素的涂层可 以起光谱滤色镜的作用，与(D)UV射线相比，对EUV射线具有更大的透射 率。例如，10nmSi层对于EUV(例如，13.5nm)的透射率为大约98％，而对 于DUV(例如，193nm)只有大约20％。这就意味着根据本发明的能透射EUV 的顶涂层使纯光谱滤色镜不是很必要或允许减少EUV光学系统例如平板印刷 装置中的纯光谱滤色镜或其它波长选择性光学元件的数量。
在另一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中顶涂层包括一种聚合 物。例如，这可以是一种方法，其中聚合物具有500-15000g/mol，优选1000- 10000g/mol的分子量。聚合物可以包含一种或多种以下原子：铍、硼、硅、锆、 铌和钼。
在又一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中聚合物是基于Si、C和H的，例如其中顶涂层包括一种或多种以下的聚合物(或聚合物组)：聚硅 烷(例如聚二甲基硅烷、聚甲基氢硅烷)、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基 化的多羟基苯乙烯(PHS)、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基 硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物(例如含Si的酚 醛清漆)。
能用作顶涂层的可用聚合物的一个实例是含Si的酚醛清漆。酚醛清漆具 有高DUV吸收性，改善了EUV/DUV的选择性。为了进一步改善EUV/DUV 的选择性，聚合物如酚醛清漆可以进行甲硅烷基化。
在另一个实施方案中，采用的聚合物包含硼，即基于B、C和H，例如碳 硼烷聚酰胺，或者聚合物是添加硼的(例如添加硼的聚酰亚胺)。
在又一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中顶涂层包括一种溶剂。 在具体的实施方案中，顶涂层的溶剂是一种也可以用于在基底上涂布光刻胶的 溶剂(即用于光刻胶层以及用于能透射EUV的顶涂层的相同溶剂)。
因此，在具体的实施方案中，例如顶涂层可以包括(a)一种或多种以下 原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，(b)一种溶剂(例如光刻胶溶剂)和(c) 一种聚合物的组合物。在该实施方案的另一个方面，能透射EUV的顶涂层中 的聚合物包括一种或多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中 能透射EUV的顶涂层中包含碳的聚合物还包括一种上述提及的其它原子。例 如，可以在光刻胶层的表面上通过旋涂施加这种顶涂层。因此，在另一个具体 的实施方案中，例如，顶涂层可以包括(a)一种包含一种或多种以下原子的 基团的聚合物：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼以及(b)一种溶剂(例如光刻 胶溶剂)。根据本发明的用于EUV平板印刷术的涂布基底的方法包括：
-制备基底的一个表面，例如包括清洗和干燥；
-在基底的表面上涂布光刻胶层，例如包括在基底的表面上旋涂光刻胶层；
-在软烘焙期间加热基底，其中通过加热蒸发部分光刻胶溶剂；
-在“制冷”期间冷却基底；
-在光刻胶层的表面之上提供能透射EUV的顶涂层，例如包括在光刻胶层 的表面上旋涂能透射EUV的顶涂层。或者在另一个实施方案中，在涂布光刻 胶层之后，立即在光刻胶层上施涂能透射EUV的顶涂层。
在另一个实施方案中，通过化学气相沉积(CVD)在光刻胶层的表面上 提供能透射EUV的顶涂层。以此方式制作的能透射EUV的顶涂层包含一种或 多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。例如，这种顶涂层基于Si、C和H；或B、C和H，或它们的组合物。
在一个具体的实施方案中，通过CVD涂布一种聚合物和铍、硼、碳、硅、 锆、铌和钼的一种或多种作为顶涂层。以此方式提供的聚合物顶涂层包括铍、 硼、碳、硅、锆、铌和钼的一种或多种组分。在该实施方案的再一个方面，通 过CVD提供的能透射EUV的顶涂层中的聚合物包含一种或多种以下原子：铍、 硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中能透射EUV的顶涂层中包含碳的聚合物 还包括一种上述提及的其它原子。以此方式，可以通过CVD获得基于例如Si、 C和H或B、C和H的能透射EUV的顶涂层。
本发明的实施方案优选产生能透射EUV的顶涂层，其中顶涂层具有的最 终厚度应使EUV射线的透射率大于50％，优选超过80％。在另一实施方案中， 本发明提供一种方法，其中顶涂层具有小于50％的DUV和UV射线的透射率。 顶涂层可以具有20-100nm，优选30-80nm的最终厚度。
在本发明的另一个方面，本发明还提出了一种用于光刻胶层上的顶涂层 的涂层，其中该涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基 团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中涂层至少能够(a)减少来自光 刻胶层的污物的除气并且(b)防止光刻胶的污染。这种涂层可以用作光刻胶 层上的顶涂层并由此提供污物阻挡层功能。该污物阻挡层可以消除或防止来自 例如平板印刷设备中的光刻胶的化合物的除气。例如这种化合物(污物)是选 自水、碳氢化合物和包含选自F、Si、P、S和Cl中至少一种原子的化合物的 化合物。然而，阻挡层不仅消除或防止来自光刻胶的污物穿过顶涂层(例如， 平板印刷设备中的光学系统的保护层)的扩散，它还可以减少或防止光刻胶(光 刻胶的保护层)的污染。优选地，污物阻挡层显著减少了在任何方向上穿过顶 涂层的污物的扩散，例如消除了至少50％或例如80％的除气。
符合上述提及的实施方案，本发明还提出了例如一个实施方案，其中涂 层包括一种或多种以下的聚合物：聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基 化的多羟基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合 物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物；一个实施方案，其中涂 层能透射EUV；一个实施方案，其中涂层具有的厚度能使EUV射线的透射率 大于50％；一个实施方案，其中涂层具有小于50％的DUV和UV射线的透射 率；等等。
本发明还提出了一种具有光刻胶层的基底，其中该基底具有在光刻胶层 上的能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚 合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
“基底”定义为应用于平板印刷设备中的一个晶片。这种基底(或晶片) 在现有技术中是公知的(用于平板印刷应用中的基底或晶片，例如8或12英 寸晶片)。
光刻胶层通常包括EUV光刻胶。在另一个方面，本发明还涉及例如在EUV 平板印刷术中使用光刻胶层上的能透射EUV的顶涂层。例如，这种能透射EUV 的顶涂层可以用作抗蚀剂的保护涂层和/或防止抗蚀剂的污染。
根据本发明的再一个方面，提供一种利用本发明的方法制造的器件。
在本发明的另一个方面中，本发明还提出了一种平板印刷投影(lithographic projection)设备，该设备包括：
-辐射系统，用于提供射线发射束(projection beam)；
-支撑结构，用于支撑构图装置，该构图装置根据所需图形用于构图发射 束；
-基底台，用于支撑基底；
-投影系统，用于将图形化的光束投影到基底的目标部分；以及
-至少部分被光刻胶层覆盖的用于EUV平板印刷术的基底，其特征在于在 光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种 聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌 和钼。
针对本发明的方法、涂层和具有光刻胶层的基底介绍的上述实施方案、 也涉及本发明的平板印刷设备。
此处短语“聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、 锆、铌和钼”指聚合物具有这些基团的至少一种基团。聚合物还可具有多种这 类基团如聚硅烷。这种“基团”可以包括一种或多种这些原子。本领域普通技 术人员应当理解，这种基团还可包括其它原子，例如包含Si和C的硅烷基团。 本发明中的术语“基团”是指本领域普通技术人员公知的化学基团，例如硅烷 基团或硅氧烷基团。例如，它也可指一种添加有至少一种这些原子的聚合物(例 如添加硼的聚酰亚胺)。在本发明的上下文中，“一种聚合物”、“一种基团”、 “一种原子”等还分别意味着聚合物、基团和原子的组合物。
虽然在本文中可以具体参考ICs制造中使用的平板印刷设备，但应当明确 地理解，本发明的方法不限于这种设备的使用，而且本方法具有许多其它可能 的应用。例如，它可以使用于制造集成光学系统、用于磁域存储器的制导和检 测图形、液晶显示板、薄膜磁头等。本领域技术人员将清楚，在这种可替换应 用的上下文中，本文中所用术语“网线”或“印模”都应当分别认为是更常规 术语“掩模”和“目标部分”的替代。
在本发明中的术语“EUV射线”是指具有大约5-20nm，例如大约13nm 的波长的所有类型电磁辐射的射线。术语“层”还可包括多层。术语“涂料” 或“涂层”包括术语“层”。
附图说明
现在，将只通过实例并参照附加的示意图来描述本发明的实施方案，从 平板印刷设备的描述开始，在附图中相应的参考符号表示相应的部件，其中：
-图1描述了根据本发明的一个实施方案的平板印刷投影设备；
-图2描述了具有光刻胶层和能透射EUV顶涂层的基底；
-图3描述了作为波长函数的10nm的硅层的透射率。
根据本发明，提供一种根据开头段落的用于EUV平板印刷术的涂布基底 的方法，其特征在于在光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中该能透 射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团： 铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
更具体地，提供一种在开头段落描述的利用平板印刷投影设备的器件制 造方法，其特征在于在光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中该能透 射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团： 铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
这种在光刻胶层之上的能透射EUV的顶涂层的优点在于该层防止光刻胶 层受到污染，该污物可能存在于基底之上的气氛中。它还减少了污物如碳氢化 合物和其它化合物如包含选自F、Si、P、S和Cl的原子且来自光刻胶的化合 物、以及来自光刻胶的水(如果存在的话)的除气。这种除气可能损害例如透 镜光学系统。
另一个优点是根据本发明一个实施方案的能透射EUV的顶涂层基本上能 透射EUV射线，但基本上不能透射或只能轻微地透射不需要的射线例如UV 或DUV射线是。这就导致了光谱选择性的增加，其可能会减少例如在平板印 刷系统中存在的光谱滤色镜的数量。此外，在另一个实施方案中，由于涂层的 较高的电导率，能透射EUV的顶涂层可以分散并传导可能的电荷，因此，顶 涂层可以用作电荷分散或传导层。
在一个实施例中，本发明包括一种方法，其中能透射EUV的顶涂层包含 一种或多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。包含这些元素的涂层可 以起光谱滤色镜的作用，与(D)UV射线相比，对EUV射线具有更大的透射 率。例如，10nmSi层对于EUV(例如，13.5nm)的透射率为大约98％，而对 于DUV(例如，193nm)只有大约20％。这就意味着根据本发明的能透射EUV 的顶涂层使纯光谱滤色镜不是很必要或允许减少EUV光学系统例如平板印刷 装置中的纯光谱滤色镜或其它波长选择性光学元件的数量。
在另一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中顶涂层包括一种聚合 物。例如，这可以是一种方法，其中聚合物具有500-15000g/mol，优选1000- 10000g/mol的分子量。聚合物可以包含一种或多种以下原子：铍、硼、硅、锆、 铌和钼。
在又一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中聚合物是基于Si、C和H的，例如其中顶涂层包括一种或多种以下的聚合物(或聚合物组)：聚硅 烷(例如聚二甲基硅烷、聚甲基氢硅烷)、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基 化的多羟基苯乙烯(PHS)、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基 硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物(例如含Si的酚 醛清漆)。
能用作顶涂层的可用聚合物的一个实例是含Si的酚醛清漆。酚醛清漆具 有高DUV吸收性，改善了EUV/DUV的选择性。为了进一步改善EUV/DUV 的选择性，聚合物如酚醛清漆可以进行甲硅烷基化。
在另一个实施方案中，采用的聚合物包含硼，即基于B、C和H，例如碳 硼烷聚酰胺，或者聚合物是添加硼的(例如添加硼的聚酰亚胺)。
在又一个实施方案中，本发明包括一种方法，其中顶涂层包括一种溶剂。 在具体的实施方案中，顶涂层的溶剂是一种也可以用于在基底上涂布光刻胶的 溶剂(即用于光刻胶层以及用于能透射EUV的顶涂层的相同溶剂)。
因此，在具体的实施方案中，例如顶涂层可以包括(a)一种或多种以下 原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，(b)一种溶剂(例如光刻胶溶剂)和(c) 一种聚合物的组合物。在该实施方案的另一个方面，能透射EUV的顶涂层中 的聚合物包括一种或多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中 能透射EUV的顶涂层中包含碳的聚合物还包括一种上述提及的其它原子。例 如，可以在光刻胶层的表面上通过旋涂施加这种顶涂层。因此，在另一个具体 的实施方案中，例如，顶涂层可以包括(a)一种包含一种或多种以下原子的 基团的聚合物：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼以及(b)一种溶剂(例如光刻 胶溶剂)。根据本发明的用于EUV平板印刷术的涂布基底的方法包括：
-制备基底的一个表面，例如包括清洗和干燥；
-在基底的表面上涂布光刻胶层，例如包括在基底的表面上旋涂光刻胶层；
-在软烘焙期间加热基底，其中通过加热蒸发部分光刻胶溶剂；
-在“制冷”期间冷却基底；
-在光刻胶层的表面之上提供能透射EUV的顶涂层，例如包括在光刻胶层 的表面上旋涂能透射EUV的顶涂层。或者在另一个实施方案中，在涂布光刻 胶层之后，立即在光刻胶层上施涂能透射EUV的顶涂层。
在另一个实施方案中，通过化学气相沉积(CVD)在光刻胶层的表面上 提供能透射EUV的顶涂层。以此方式制作的能透射EUV的顶涂层包含一种或 多种以下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。例如，这种顶涂层基于Si、C和H；或B、C和H，或它们的组合物。
在一个具体的实施方案中，通过CVD涂布一种聚合物和铍、硼、碳、硅、 锆、铌和钼的一种或多种作为顶涂层。以此方式提供的聚合物顶涂层包括铍、 硼、碳、硅、锆、铌和钼的一种或多种组分。在该实施方案的再一个方面，通 过CVD提供的能透射EUV的顶涂层中的聚合物包含一种或多种以下原子：铍、 硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中能透射EUV的顶涂层中包含碳的聚合物 还包括一种上述提及的其它原子。以此方式，可以通过CVD获得基于例如Si、 C和H或B、C和H的能透射EUV的顶涂层。
本发明的实施方案优选产生能透射EUV的顶涂层，其中顶涂层具有的最 终厚度应使EUV射线的透射率大于50％，优选超过80％。在另一实施方案中， 本发明提供一种方法，其中顶涂层具有小于50％的DUV和UV射线的透射率。 顶涂层可以具有20-100nm，优选30-80nm的最终厚度。
在本发明的另一个方面，本发明还提出了一种用于光刻胶层上的顶涂层 的涂层，其中该涂层包括一种聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基 团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼，并且其中涂层至少能够(a)减少来自光 刻胶层的污物的除气并且(b)防止光刻胶的污染。这种涂层可以用作光刻胶 层上的顶涂层并由此提供污物阻挡层功能。该污物阻挡层可以消除或防止来自 例如平板印刷设备中的光刻胶的化合物的除气。例如这种化合物(污物)是选 自水、碳氢化合物和包含选自F、Si、P、S和Cl中至少一种原子的化合物的 化合物。然而，阻挡层不仅消除或防止来自光刻胶的污物穿过顶涂层(例如， 平板印刷设备中的光学系统的保护层)的扩散，它还可以减少或防止光刻胶(光 刻胶的保护层)的污染。优选地，污物阻挡层显著减少了在任何方向上穿过顶 涂层的污物的扩散，例如消除了至少50％或例如80％的除气。
符合上述提及的实施方案，本发明还提出了例如一个实施方案，其中涂 层包括一种或多种以下的聚合物：聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基 化的多羟基苯乙烯、含硅烷的聚合物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合 物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲硅烷基化的聚合物；一个实施方案，其中涂 层能透射EUV；一个实施方案，其中涂层具有的厚度能使EUV射线的透射率 大于50％；一个实施方案，其中涂层具有小于50％的DUV和UV射线的透射 率；等等。
本发明还提出了一种具有光刻胶层的基底，其中该基底具有在光刻胶层 上的能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种聚合物，该聚 合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。
“基底”定义为应用于平板印刷设备中的一个晶片。这种基底(或晶片) 在现有技术中是公知的(用于平板印刷应用中的基底或晶片，例如8或12英 寸晶片)。
光刻胶层通常包括EUV光刻胶。在另一个方面，本发明还涉及例如在EUV 平板印刷术中使用光刻胶层上的能透射EUV的顶涂层。例如，这种能透射EUV 的顶涂层可以用作抗蚀剂的保护涂层和/或防止抗蚀剂的污染。
根据本发明的再一个方面，提供一种利用本发明的方法制造的器件。
在本发明的另一个方面中，本发明还提出了一种平板印刷投影(lithographic projection)设备，该设备包括：
-辐射系统，用于提供射线发射束(projection beam)；
-支撑结构，用于支撑构图装置，该构图装置根据所需图形用于构图发射 束；
-基底台，用于支撑基底；
-投影系统，用于将图形化的光束投影到基底的目标部分；以及
-至少部分被光刻胶层覆盖的用于EUV平板印刷术的基底，其特征在于在 光刻胶层之上提供能透射EUV的顶涂层，其中能透射EUV的顶涂层包括一种 聚合物，该聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、锆、铌 和钼。
针对本发明的方法、涂层和具有光刻胶层的基底介绍的上述实施方案、 也涉及本发明的平板印刷设备。
此处短语“聚合物包含一种或多种以下原子的基团：铍、硼、碳、硅、 锆、铌和钼”指聚合物具有这些基团的至少一种基团。聚合物还可具有多种这 类基团如聚硅烷。这种“基团”可以包括一种或多种这些原子。本领域普通技 术人员应当理解，这种基团还可包括其它原子，例如包含Si和C的硅烷基团。 本发明中的术语“基团”是指本领域普通技术人员公知的化学基团，例如硅烷 基团或硅氧烷基团。例如，它也可指一种添加有至少一种这些原子的聚合物(例 如添加硼的聚酰亚胺)。在本发明的上下文中，“一种聚合物”、“一种基团”、 “一种原子”等还分别意味着聚合物、基团和原子的组合物。
虽然在本文中可以具体参考ICs制造中使用的平板印刷设备，但应当明确 地理解，本发明的方法不限于这种设备的使用，而且本方法具有许多其它可能 的应用。例如，它可以使用于制造集成光学系统、用于磁域存储器的制导和检 测图形、液晶显示板、薄膜磁头等。本领域技术人员将清楚，在这种可替换应 用的上下文中，本文中所用术语“网线”或“印模”都应当分别认为是更常规 术语“掩模”和“目标部分”的替代。
在本发明中的术语“EUV射线”是指具有大约5-20nm，例如大约13nm 的波长的所有类型电磁辐射的射线。术语“层”还可包括多层。术语“涂料” 或“涂层”包括术语“层”。
附图说明
现在，将只通过实例并参照附加的示意图来描述本发明的实施方案，从 平板印刷设备的描述开始，在附图中相应的参考符号表示相应的部件，其中：
-图1描述了根据本发明的一个实施方案的平板印刷投影设备；
-图2描述了具有光刻胶层和能透射EUV顶涂层的基底；
-图3描述了作为波长函数的10nm的硅层的透射率。
具体实施方式
这里采用的术语“构图装置”应当宽泛地解释为用于为入射射线提供构 图剖面的装置，该构图剖面对应于在基底的目标部分中产生的图形；在本正文 中还采用术语“光阀”。通常，所说的图形对应于器件中目标部分处产生的特 定功能层，例如集成电路或其它器件(见下文)。这种构图装置的实例包括：
-掩模。在平版印刷中掩模概念是众所周知的，并且它包括多种掩模类型 例如二元型、变换相转移型、衰减相转移型以及各种混合掩模类型。根据掩模 上的图形，在射线束中放置这种掩模会导致掩模上的射线撞击的选择性透射(在 透射掩模的情况下)或反射(在反射掩模的情况下)。在掩模的情况下，支撑 结构通常是一个掩模台，其确保了在入射射线束的所需位置处支撑该掩模，并 且如果需要它可以相对于光束移动。
-可编程镜面(mirror)阵列。这种器件的一个实例是具有粘弹控制层和反 射表面的矩阵可寻址表面。这种设备的基本原理是(例如)反射表面的可寻址 区域将入射光反射为衍射光而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。利用适合 的滤色镜，所述非衍射光就可以滤除反射光束，仅保留衍射光；以此方式，光 束根据矩阵可寻址表面的地址图形构图。可编程镜面阵列的可替换实施方案采 用微镜的矩阵排列，通过施加适合的局部电场或通过采用压电驱动装置，每个 微镜独立地与一个轴倾斜。镜面也是矩阵可寻址镜面，以致可寻址镜面在不同 方向上将入射射线束反射到未寻址的镜面；以此方式，根据矩阵可寻址镜面的 地址图形来构图反射的光束。可以采用适合的电子装置来实施所需的矩阵寻 址。在此前描述的两种情况中，构图装置可以包括一个或多个可编程镜面阵列。 例如，在此参考的镜面阵列上的更多信息可以从美国专利US5296891和 US5523193以及PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中获得，在此引 用它们作为参考。在可编程镜面阵列的情况下，所述支撑结构可以体现为例如 框架或工作台，其可以根据需要进行固定或移动；以及
-可编程LCD阵列。在美国专利US5229872中给出了这种结构的一个实 例，在此引用作为参考。如上所述，在此情况下的支撑结构可以体现为例如框 架或台面，其可以根据需要进行固定或移动。
为了简化目的，本文余下部分的某些位置处特别例举了包含掩模和掩模 台的实例；然而，在这些例子中讨论的一般原理应见此前提出的构图装置的较 宽泛范围。
例如平板印刷投影设备可以用于制造集成电路(ICs)。在此情况下，构图 装置可以产生对应于IC的各个层的电路图形，并且该图形可以映像到基底(硅 晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个印模)，该基底已经涂布了光敏 材料层(或光刻胶层)。通常，单一晶片将包含相邻目标部分的整个网格，通 过投影系统一次一个地连续地辐照整个网格。在目前的设备中，使用掩模台上 的掩模来进行构图，而在两种不同类型的机器之间会存在差异。在一种类型的 平板印刷投影设备中，通过将目标部分之上的整个掩模图形一次性曝光来对每 个目标部分进行辐照；这种设备通常称为晶片步进机或步进-重复设备。在可替 换的设备中—通常称为步进-扫描设备—以给定的参考位方向(扫描方向)通过 在发射束之下渐进扫描掩模图形来对每个目标部分进行辐照，同时在平行于或 反平行于此方向上同步扫描基底台；由于投影系统通常具有放大倍数M(通常 ＜1)，扫描基底台时的速度V将是扫描掩模台时的速度V的M倍。在此描述 的有关平板印刷装置的更多信息可以从例如在此参考引用的US6046792中获 得。
在利用平板印刷投影设备的制造工艺中，图形(例如在掩模中)被成像 到基底上，该基底至少部分被光敏材料层(抗蚀剂)覆盖。在进行该成像步骤 之前，基底可以进行各种工序，例如打底漆、光刻胶涂布(resist coating)和软烘 焙。在曝光之后，基底可以进行其它工序，例如曝光后烘焙(PEB)、显影、 硬烘焙和成像特征的测量/检测。这种工序的排列是对器件例如IC的各个层进 行构图的基础。然后，可以对构图的层进行各种加工例如蚀刻、离子注入(掺 杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等等，所有这些工艺设计完成一个单独层。 如果需要多层，那么对于每个新的层就必须重复整个工序或它的变型工序。最 后，在基底(晶片)上就出现了器件阵列。然后，通过一种技术例如划片或切 割将这些器件彼此分离，由此可将各个器件安装到载体、连接到插头，等等。 有关此工艺的进一步信息可以从例如在此参考引用的1997年ISBN0-07- 067250-4由McGraw Hill Publishing Co.出版的Peter van Zant的第三版书“微芯 片制造：半导体工艺实用指南(Microchip Fabrication：A Practical Guide to Semiconductor Processing)”中获取。
为了简化起见，此后将投影系统称为“透镜”；然而，该术语应当宽泛地 解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学系统、反射光学系统和兼 反射光和折射光的系统。辐射系统还可包括根据这些设计类型的任何一种用于 对准、构形或控制辐射发射束而进行操作的部件，并且这种部件还可以在以下 组合或单个地称为“透镜”。此外，平板印刷设备可以是具有两个或多个基底 台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多行程(stage)”装置中，可 以平行地采用附加工作台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，同时采 用一个或多个其它台来曝光。例如，在此参考引用的US5969441和WO98/40791 中描述了两个行程的平板印刷设备。
实施方案1
图1简要说明了根据本发明的一个具体实施方案的平板印刷投影设备1。 该设备包括：
-辐射系统LA(包括射线源，例如氙光源)，光束扩张器Ex和照明系统IL， 用于提供射线(例如13.5nm射线)的发射束PB；
-第一物体台(掩模台)MT，设置有用于固定掩模MA(例如，网线)的 掩模支撑体并连接到第一定位装置PM，该第一定位装置PM用于相对于项目 (item)PL精确定位掩模；
-第二物体台(基底台)WT，设置有用于支撑基底W(例如光刻胶涂布 的硅晶片)的基底支撑体并连接到第二定位装置PW，该第二定位装置PW用 于相对于项目PL精确定位基底；
-投影系统(“透镜”)PL(例如折射光学系统、兼反射光和折射光的系统 或反射光学系统)，用于将掩模MA的辐照部分映像到基底W的目标部分C(例 如包括一个或多个印模)上。
根据在此的说明，设备是一种反射型设备(即具有反射掩模)。然而，通 常它也可以是例如透射型设备(具有透射掩模)。或者该设备可以采用另一种 构图装置，例如如上所述类型的可编程镜面阵列。
光源LA产生射线束。该射线束反馈到照明系统(照明器)IL，例如直接 或在横穿过调整装置例如光束扩张器Ex之后进行。照明器IL可以包括校准装 置AM，用于在光束中设置强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为 σ-外部和σ-内部)。此外，它通常包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光 镜CO。以此方式，撞击到掩模MA上的光束PB就在它的剖面上具有所需的 均匀分布和强度分布。
应当注意，有关图1，光源LA可以位于平板印刷投影设备的灯室之中(例 如，当光源LA为汞灯时的通常情况)，但它也可以远离平板印刷投影设备， 而它产生的射线束能引入该设备(例如，借助适合的导向镜子)；后一种方案 通常是当光源LA是激光器的情况。本发明和权利要求包含了这些方案。
随后光束PB被固定在掩模台MT上的掩模MA截断。横穿过掩模MA 后，光束PB穿过透镜PL，透镜PL将光束PB聚焦到基底W的目标部分C上。 例如借助第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)，就可以精确移动基底台WT， 以便在光束PB的路径上定位不同的目标部分C。类似地，第一定位装置PM 可以用于相对于光束PB的路径精确地定位掩模MA，例如在掩模MA从掩模 库中机械回复之后或在扫描期间。通常，物体台MT、WT的移动将借助于长 行程组件(粗定位)和短行程组件(精细定位)来实现，在图1中没有对此进 行明确显示。然而，在晶片步进机的情况下(与步进-扫描设备相反)，掩模台 MT可只连接到短行程激励器，或者可以被固定。可以采用掩模对准标记M1、 M2和基底对准标记P1、P2来对准掩模MA和基底W。
可以以两种不同模式来使用所述设备：
1.在步进模式下，掩模台MT基本上保持静止不动，并且一次性(即， 单次“曝光”)将整个掩模图像投射到目标部分C。然后，在x和/或y方向上 移动基底台WT，以致通过光束PB就可以辐照不同的目标部分C；以及
2.在扫描模式下，除了给定的目标部分C不进行单次“曝光”外， 基本上采用相同的方案。替代地，在给定方向(所谓的“扫描方向”，例如y 方向)上以速度v移动掩模台MT，以致发射束PB在掩模图像之上产生扫描； 同时，在相同或相反方向上以速度V＝Mv同时移动基底台WT，其中M是透 镜PL的放大倍数(典型地，M＝1/4或1/5)。以此方式可以曝光较大的目标部 分C，而不会损害分辨率。
在本实施例中，光刻胶层上的能透射EUV的顶涂层可包含一种或多种以 下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。它还包括一种或多种以下的聚合物： 聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羟基苯乙烯、含硅烷的聚合 物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲 硅烷基化的聚合物。例如，顶涂层具有使EUV射线的透射率大于50％的最终 厚度。这就会得到对DUV和UV射线的透射率小于50％的顶涂层。
图1的晶片W的基底包括在晶片(例如300mm晶片，12英寸)的表面 上的光刻胶，例如EUV 2D光刻胶(Shipley制造)。通过本领域公知的旋涂技 术来提供该光刻胶层，并且该层具有大约100nm的厚度，但也可以具有例如 大约80-150nm的另一种厚度。在光刻胶的顶部，呈现具有大约50nm厚度的 EUV透光层。例如参见图2，其中W是基底，PRL是光刻胶层并且TC是能 透射EUV的顶涂层。利用旋涂同样可以提供该层。在本实施方案中，通过旋 涂甲硅烷基化的多羟基苯乙烯和作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯的组合物来提 供顶涂层。
实施以下工序：
-通过清洗和干燥来制备基底的表面；
-通过在基底表面上旋涂光刻胶层，在基底表面上涂布光刻胶层； 在软烘焙期间加热基底，其中通过加热产生光刻胶溶剂的部分蒸发；
-在“制冷”期间冷却基底；
-在光刻胶层的表面上旋涂能透射EUV的顶涂层。
在实施这些工艺之后，随后进行加热和冷却的工序。
顶涂层基本上是能透射EUV射线的，但是，在一个实施方案中，顶涂层 基本上是不能透射UV或DUV射线的。
实施方案1的平板印刷设备还可以应用于以下描述的其它实施方案。
实施方案2
本实施方案包括如上所述的大部分特征，但现在采用酚醛清漆基顶涂层。 相对于市售的水基顶涂层，具有甲硅烷基化的多羟基苯乙烯的酚醛清漆基顶涂 层显著吸收DUV射线并具有改进的EUV/DUV选择性。顶涂层可以具有20-100 nm，例如30-80nm的最终厚度。图2简要描述了具有光刻胶层(PRL)并在 该层的顶部具有能透射EUV的顶涂层(TC)的基底(W)。
实旋方案3
本实施方案包括如上所述的实施方案1或2的大部分特征，但在基底W 上施涂光刻胶之后不实施软烘焙和冷却工艺，而是替代地在涂布光刻胶层之后 立即在光刻胶层上施涂能透射EUV的顶涂层。随后，实施软烘焙和冷却的工 序。
实施方案4
在基底W上施涂光刻胶之后，对基底实施软烘焙和冷却。随后，通过 CVD，由CVD涂布聚合物和甲硅烷基化聚合物提供含硅组分层作为顶涂层。 顶涂层基本上能透射EUV射线，但它基本上不能透射UV或DUV射线。
图3中模拟了10nm层的Si涂层的透射与波长(nm)的关系。该图示出 了基本上能透射EUV射线，但基本上不透射或仅仅轻微透射不希望的UV或 DUV射线的涂层。由于透射率与含Si、C、H的聚合物的波长的关系趋势与含 Si聚合物的很相似，因此该图显示一般可以施涂(例如通过CVD)含Si、C、 H的顶涂层，例如具有Si基团的聚合物，或具有Si组分的聚合物层作为顶涂层。
实施方案5
在基底W上施涂光刻胶之后，对基底实施软烘焙和冷却步骤。随后，通 过CVD，将含硼组分层提供为顶涂层(B、C、H基顶涂层)，例如通过施涂聚 合物和硼CVD。
实施方案6
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后在显影步骤期间去除顶涂层和光刻胶。
实施方案7
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后通过等离子体蚀刻工艺“剥离”顶涂层。 此后，在显影期间去除光刻胶。
实施方案8
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后灰化顶涂层。此后，在显影期间去除光刻 胶。
实施方案9
根据本发明施涂顶涂层。该顶涂层能透射EUV射线并吸收DUV射线。 在曝光和加工期间，由于使用EUV顶涂层作为电荷分散或导电层，因此光刻 胶不带电荷，或带有的电荷小于常规顶涂层。
实施方案10
本实施方案包括如上所述的实施方案1或2的大部分特征，但现在采用 甲硅烷基化的酚醛清漆。相对于市售的水基顶涂层，甲硅烷基化的酚醛清漆基 顶涂层基本上吸收DUV射线并具有改善的EUV/DUV选择性。顶涂层可以具 有20-100nm，例如30-80nm的最终厚度。
虽然以上已经描述了本发明的具体实施方案，但应当清楚，除了如上所 述的方式也可以实现本发明。实施方案和附图的描述不希望限制本发明。例如， 也可以采用其它涂布技术产生能透射EUV的涂层。EUV涂层还可以包含能够 得到可透射EUV射线的涂层的其它原子。而且，本发明不限于实施方案1中 所描述的平板印刷设备。本领域普通技术人员应当理解，本发明还可包括在此 描述的各实施方案的组合。
-掩模。在平版印刷中掩模概念是众所周知的，并且它包括多种掩模类型 例如二元型、变换相转移型、衰减相转移型以及各种混合掩模类型。根据掩模 上的图形，在射线束中放置这种掩模会导致掩模上的射线撞击的选择性透射(在 透射掩模的情况下)或反射(在反射掩模的情况下)。在掩模的情况下，支撑 结构通常是一个掩模台，其确保了在入射射线束的所需位置处支撑该掩模，并 且如果需要它可以相对于光束移动。
-可编程镜面(mirror)阵列。这种器件的一个实例是具有粘弹控制层和反 射表面的矩阵可寻址表面。这种设备的基本原理是(例如)反射表面的可寻址 区域将入射光反射为衍射光而未寻址区域将入射光反射为非衍射光。利用适合 的滤色镜，所述非衍射光就可以滤除反射光束，仅保留衍射光；以此方式，光 束根据矩阵可寻址表面的地址图形构图。可编程镜面阵列的可替换实施方案采 用微镜的矩阵排列，通过施加适合的局部电场或通过采用压电驱动装置，每个 微镜独立地与一个轴倾斜。镜面也是矩阵可寻址镜面，以致可寻址镜面在不同 方向上将入射射线束反射到未寻址的镜面；以此方式，根据矩阵可寻址镜面的 地址图形来构图反射的光束。可以采用适合的电子装置来实施所需的矩阵寻 址。在此前描述的两种情况中，构图装置可以包括一个或多个可编程镜面阵列。 例如，在此参考的镜面阵列上的更多信息可以从美国专利US5296891和 US5523193以及PCT专利申请WO98/38597和WO98/33096中获得，在此引 用它们作为参考。在可编程镜面阵列的情况下，所述支撑结构可以体现为例如 框架或工作台，其可以根据需要进行固定或移动；以及
-可编程LCD阵列。在美国专利US5229872中给出了这种结构的一个实 例，在此引用作为参考。如上所述，在此情况下的支撑结构可以体现为例如框 架或台面，其可以根据需要进行固定或移动。
为了简化目的，本文余下部分的某些位置处特别例举了包含掩模和掩模 台的实例；然而，在这些例子中讨论的一般原理应见此前提出的构图装置的较 宽泛范围。
例如平板印刷投影设备可以用于制造集成电路(ICs)。在此情况下，构图 装置可以产生对应于IC的各个层的电路图形，并且该图形可以映像到基底(硅 晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个印模)，该基底已经涂布了光敏 材料层(或光刻胶层)。通常，单一晶片将包含相邻目标部分的整个网格，通 过投影系统一次一个地连续地辐照整个网格。在目前的设备中，使用掩模台上 的掩模来进行构图，而在两种不同类型的机器之间会存在差异。在一种类型的 平板印刷投影设备中，通过将目标部分之上的整个掩模图形一次性曝光来对每 个目标部分进行辐照；这种设备通常称为晶片步进机或步进-重复设备。在可替 换的设备中—通常称为步进-扫描设备—以给定的参考位方向(扫描方向)通过 在发射束之下渐进扫描掩模图形来对每个目标部分进行辐照，同时在平行于或 反平行于此方向上同步扫描基底台；由于投影系统通常具有放大倍数M(通常 ＜1)，扫描基底台时的速度V将是扫描掩模台时的速度V的M倍。在此描述 的有关平板印刷装置的更多信息可以从例如在此参考引用的US6046792中获 得。
在利用平板印刷投影设备的制造工艺中，图形(例如在掩模中)被成像 到基底上，该基底至少部分被光敏材料层(抗蚀剂)覆盖。在进行该成像步骤 之前，基底可以进行各种工序，例如打底漆、光刻胶涂布(resist coating)和软烘 焙。在曝光之后，基底可以进行其它工序，例如曝光后烘焙(PEB)、显影、 硬烘焙和成像特征的测量/检测。这种工序的排列是对器件例如IC的各个层进 行构图的基础。然后，可以对构图的层进行各种加工例如蚀刻、离子注入(掺 杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等等，所有这些工艺设计完成一个单独层。 如果需要多层，那么对于每个新的层就必须重复整个工序或它的变型工序。最 后，在基底(晶片)上就出现了器件阵列。然后，通过一种技术例如划片或切 割将这些器件彼此分离，由此可将各个器件安装到载体、连接到插头，等等。 有关此工艺的进一步信息可以从例如在此参考引用的1997年ISBN0-07- 067250-4由McGraw Hill Publishing Co.出版的Peter van Zant的第三版书“微芯 片制造：半导体工艺实用指南(Microchip Fabrication：A Practical Guide to Semiconductor Processing)”中获取。
为了简化起见，此后将投影系统称为“透镜”；然而，该术语应当宽泛地 解释为包含各种类型的投影系统，包括例如折射光学系统、反射光学系统和兼 反射光和折射光的系统。辐射系统还可包括根据这些设计类型的任何一种用于 对准、构形或控制辐射发射束而进行操作的部件，并且这种部件还可以在以下 组合或单个地称为“透镜”。此外，平板印刷设备可以是具有两个或多个基底 台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多行程(stage)”装置中，可 以平行地采用附加工作台，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，同时采 用一个或多个其它台来曝光。例如，在此参考引用的US5969441和WO98/40791 中描述了两个行程的平板印刷设备。
实施方案1
图1简要说明了根据本发明的一个具体实施方案的平板印刷投影设备1。 该设备包括：
-辐射系统LA(包括射线源，例如氙光源)，光束扩张器Ex和照明系统IL， 用于提供射线(例如13.5nm射线)的发射束PB；
-第一物体台(掩模台)MT，设置有用于固定掩模MA(例如，网线)的 掩模支撑体并连接到第一定位装置PM，该第一定位装置PM用于相对于项目 (item)PL精确定位掩模；
-第二物体台(基底台)WT，设置有用于支撑基底W(例如光刻胶涂布 的硅晶片)的基底支撑体并连接到第二定位装置PW，该第二定位装置PW用 于相对于项目PL精确定位基底；
-投影系统(“透镜”)PL(例如折射光学系统、兼反射光和折射光的系统 或反射光学系统)，用于将掩模MA的辐照部分映像到基底W的目标部分C(例 如包括一个或多个印模)上。
根据在此的说明，设备是一种反射型设备(即具有反射掩模)。然而，通 常它也可以是例如透射型设备(具有透射掩模)。或者该设备可以采用另一种 构图装置，例如如上所述类型的可编程镜面阵列。
光源LA产生射线束。该射线束反馈到照明系统(照明器)IL，例如直接 或在横穿过调整装置例如光束扩张器Ex之后进行。照明器IL可以包括校准装 置AM，用于在光束中设置强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为 σ-外部和σ-内部)。此外，它通常包括各种其它部件，例如积分器IN和聚光 镜CO。以此方式，撞击到掩模MA上的光束PB就在它的剖面上具有所需的 均匀分布和强度分布。
应当注意，有关图1，光源LA可以位于平板印刷投影设备的灯室之中(例 如，当光源LA为汞灯时的通常情况)，但它也可以远离平板印刷投影设备， 而它产生的射线束能引入该设备(例如，借助适合的导向镜子)；后一种方案 通常是当光源LA是激光器的情况。本发明和权利要求包含了这些方案。
随后光束PB被固定在掩模台MT上的掩模MA截断。横穿过掩模MA 后，光束PB穿过透镜PL，透镜PL将光束PB聚焦到基底W的目标部分C上。 例如借助第二定位装置PW(和干涉测量装置IF)，就可以精确移动基底台WT， 以便在光束PB的路径上定位不同的目标部分C。类似地，第一定位装置PM 可以用于相对于光束PB的路径精确地定位掩模MA，例如在掩模MA从掩模 库中机械回复之后或在扫描期间。通常，物体台MT、WT的移动将借助于长 行程组件(粗定位)和短行程组件(精细定位)来实现，在图1中没有对此进 行明确显示。然而，在晶片步进机的情况下(与步进-扫描设备相反)，掩模台 MT可只连接到短行程激励器，或者可以被固定。可以采用掩模对准标记M1、 M2和基底对准标记P1、P2来对准掩模MA和基底W。
可以以两种不同模式来使用所述设备：
1.在步进模式下，掩模台MT基本上保持静止不动，并且一次性(即， 单次“曝光”)将整个掩模图像投射到目标部分C。然后，在x和/或y方向上 移动基底台WT，以致通过光束PB就可以辐照不同的目标部分C；以及
2.在扫描模式下，除了给定的目标部分C不进行单次“曝光”外， 基本上采用相同的方案。替代地，在给定方向(所谓的“扫描方向”，例如y 方向)上以速度v移动掩模台MT，以致发射束PB在掩模图像之上产生扫描； 同时，在相同或相反方向上以速度V＝Mv同时移动基底台WT，其中M是透 镜PL的放大倍数(典型地，M＝1/4或1/5)。以此方式可以曝光较大的目标部 分C，而不会损害分辨率。
在本实施例中，光刻胶层上的能透射EUV的顶涂层可包含一种或多种以 下原子：铍、硼、碳、硅、锆、铌和钼。它还包括一种或多种以下的聚合物： 聚硅烷、聚亚甲硅烷、聚硅氧烷、甲硅烷基化的多羟基苯乙烯、含硅烷的聚合 物、倍半氧硅烷聚合物、丙烯酰基硅烷聚合物、甲基丙烯酰基硅烷聚合物和甲 硅烷基化的聚合物。例如，顶涂层具有使EUV射线的透射率大于50％的最终 厚度。这就会得到对DUV和UV射线的透射率小于50％的顶涂层。
图1的晶片W的基底包括在晶片(例如300mm晶片，12英寸)的表面 上的光刻胶，例如EUV 2D光刻胶(Shipley制造)。通过本领域公知的旋涂技 术来提供该光刻胶层，并且该层具有大约100nm的厚度，但也可以具有例如 大约80-150nm的另一种厚度。在光刻胶的顶部，呈现具有大约50nm厚度的 EUV透光层。例如参见图2，其中W是基底，PRL是光刻胶层并且TC是能 透射EUV的顶涂层。利用旋涂同样可以提供该层。在本实施方案中，通过旋 涂甲硅烷基化的多羟基苯乙烯和作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯的组合物来提 供顶涂层。
实施以下工序：
-通过清洗和干燥来制备基底的表面；
-通过在基底表面上旋涂光刻胶层，在基底表面上涂布光刻胶层； 在软烘焙期间加热基底，其中通过加热产生光刻胶溶剂的部分蒸发；
-在“制冷”期间冷却基底；
-在光刻胶层的表面上旋涂能透射EUV的顶涂层。
在实施这些工艺之后，随后进行加热和冷却的工序。
顶涂层基本上是能透射EUV射线的，但是，在一个实施方案中，顶涂层 基本上是不能透射UV或DUV射线的。
实施方案1的平板印刷设备还可以应用于以下描述的其它实施方案。
实施方案2
本实施方案包括如上所述的大部分特征，但现在采用酚醛清漆基顶涂层。 相对于市售的水基顶涂层，具有甲硅烷基化的多羟基苯乙烯的酚醛清漆基顶涂 层显著吸收DUV射线并具有改进的EUV/DUV选择性。顶涂层可以具有20-100 nm，例如30-80nm的最终厚度。图2简要描述了具有光刻胶层(PRL)并在 该层的顶部具有能透射EUV的顶涂层(TC)的基底(W)。
实旋方案3
本实施方案包括如上所述的实施方案1或2的大部分特征，但在基底W 上施涂光刻胶之后不实施软烘焙和冷却工艺，而是替代地在涂布光刻胶层之后 立即在光刻胶层上施涂能透射EUV的顶涂层。随后，实施软烘焙和冷却的工 序。
实施方案4
在基底W上施涂光刻胶之后，对基底实施软烘焙和冷却。随后，通过 CVD，由CVD涂布聚合物和甲硅烷基化聚合物提供含硅组分层作为顶涂层。 顶涂层基本上能透射EUV射线，但它基本上不能透射UV或DUV射线。
图3中模拟了10nm层的Si涂层的透射与波长(nm)的关系。该图示出 了基本上能透射EUV射线，但基本上不透射或仅仅轻微透射不希望的UV或 DUV射线的涂层。由于透射率与含Si、C、H的聚合物的波长的关系趋势与含 Si聚合物的很相似，因此该图显示一般可以施涂(例如通过CVD)含Si、C、 H的顶涂层，例如具有Si基团的聚合物，或具有Si组分的聚合物层作为顶涂层。
实施方案5
在基底W上施涂光刻胶之后，对基底实施软烘焙和冷却步骤。随后，通 过CVD，将含硼组分层提供为顶涂层(B、C、H基顶涂层)，例如通过施涂聚 合物和硼CVD。
实施方案6
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后在显影步骤期间去除顶涂层和光刻胶。
实施方案7
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后通过等离子体蚀刻工艺“剥离”顶涂层。 此后，在显影期间去除光刻胶。
实施方案8
在根据实施方案1、2、3、4或5施涂顶涂层之后，用EUV射线曝光光 刻胶。随后，进行曝光后烘焙，然后灰化顶涂层。此后，在显影期间去除光刻 胶。
实施方案9
根据本发明施涂顶涂层。该顶涂层能透射EUV射线并吸收DUV射线。 在曝光和加工期间，由于使用EUV顶涂层作为电荷分散或导电层，因此光刻 胶不带电荷，或带有的电荷小于常规顶涂层。
实施方案10
本实施方案包括如上所述的实施方案1或2的大部分特征，但现在采用 甲硅烷基化的酚醛清漆。相对于市售的水基顶涂层，甲硅烷基化的酚醛清漆基 顶涂层基本上吸收DUV射线并具有改善的EUV/DUV选择性。顶涂层可以具 有20-100nm，例如30-80nm的最终厚度。
虽然以上已经描述了本发明的具体实施方案，但应当清楚，除了如上所 述的方式也可以实现本发明。实施方案和附图的描述不希望限制本发明。例如， 也可以采用其它涂布技术产生能透射EUV的涂层。EUV涂层还可以包含能够 得到可透射EUV射线的涂层的其它原子。而且，本发明不限于实施方案1中 所描述的平板印刷设备。本领域普通技术人员应当理解，本发明还可包括在此 描述的各实施方案的组合。
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