專(zhuān)利名稱(chēng)：去除涂覆至基板層邊緣且涂布基板的方法與裝置及一基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)去除涂覆至一基板的層的邊緣區(qū)域且用來(lái)(尤其以光阻層)涂布一基板的一種方法及裝置。此外，本發(fā)明涉及一種基板，在其上涂覆一層面，詳細(xì)的說(shuō)該層面為用來(lái)顯微光刻處理中的光阻層，根據(jù)本發(fā)明將該層的邊緣區(qū)域去除。
背景技術(shù)：
在涂布基板，諸如晶片、屏蔽坯體(maskblank)、光罩或用來(lái)LCD顯示器中的基板的過(guò)程中，基板的周邊區(qū)域及邊緣也被涂布。然而，這些區(qū)域的涂布是我們所不期望的，因?yàn)榕c操作工具(例如真空固持設(shè)備)的接觸易于導(dǎo)致發(fā)生磨損(其可污染基板)。由于微電子結(jié)構(gòu)的不斷增加的集成密度，這些問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重。因此，已試圖自基板的周邊和/或邊緣區(qū)域?qū)⑼坎既コ?br> 已知在通過(guò)旋涂以光阻來(lái)涂布半導(dǎo)體晶片期間，會(huì)形成增厚的邊緣區(qū)域或“邊緣球狀物”。在旋涂期間，于快速旋轉(zhuǎn)晶片的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)附近涂覆光阻小液滴；由于離心力的作用，光阻小液滴徑向分布。邊緣球狀物于此情形中形成。在隨后處理階段期間(其中通過(guò)施加于晶片的邊緣的固持或夾持介質(zhì)將晶片固持于合適位置)，增厚的邊緣球狀物誘導(dǎo)在光阻層中產(chǎn)生力，其可導(dǎo)致在隨后曝光中產(chǎn)生誤差。因此，現(xiàn)有技術(shù)中已提出各種方法用來(lái)去除邊緣球狀物。
邊緣球狀物也出現(xiàn)于電鍍涂布處理中。通常通過(guò)氣相沉積(例如物理氣相沉積(PVD))來(lái)涂覆作為起始和/或晶種層的導(dǎo)電金屬涂布，隨后于其上電鍍涂覆金屬層。基板邊緣處的沉積率通常較大，其可導(dǎo)致(例如)穿過(guò)基板的不同的電流密度并可導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)力。
相關(guān)技術(shù)為以一選擇性方式去除此種邊緣球狀物，現(xiàn)有技術(shù)將合適溶劑或蝕刻介質(zhì)選擇性地涂覆于邊緣區(qū)域。US 5,952,050公開(kāi)了一種方法，其中通過(guò)一噴嘴將溶劑選擇性地噴射至邊緣上。隨后通過(guò)真空經(jīng)由真空連接將自邊緣區(qū)域所溶解出的光阻去除。US5,362,608公開(kāi)了用來(lái)溶解晶片邊緣區(qū)域的溶劑及方法。
US 4,875,989公開(kāi)了一種用來(lái)處理晶片的設(shè)備，其中將化學(xué)藥品以環(huán)形狀選擇性地涂覆于即將被去除的邊緣區(qū)域。
US 6,267,853公開(kāi)了一種設(shè)備，其中將蝕刻介質(zhì)噴射至晶片的圓周邊緣區(qū)域上，以溶解金屬起始和/或晶種層的邊緣球狀物。
WO 01/82001 A1公開(kāi)了一種設(shè)備，其中光阻涂料層的邊緣球狀物以環(huán)形狀被選擇性地曝光且隨后被去除。
DE 195 36 474 C2公開(kāi)了一種用來(lái)清潔一待構(gòu)造的經(jīng)涂布工件，尤其是用來(lái)制造光罩的光坯體。為了自基板的周邊區(qū)域和/或邊緣去除非永久黏著的金屬涂布，將相同的輻射(其也用來(lái)構(gòu)造光阻)施加于周邊區(qū)域和/或邊緣。在輻射之后，以傳統(tǒng)方式將周邊和/或邊緣區(qū)域與待構(gòu)造的區(qū)域一起蝕刻。也公開(kāi)了使用更高強(qiáng)度的輻射以去除由光阻的旋涂引起的邊緣球狀物。
然而，在此情形下，該輻射系用來(lái)構(gòu)造或圖案化周邊和/或邊緣區(qū)域，而不是用來(lái)通過(guò)輻射經(jīng)蒸發(fā)來(lái)去除該周邊和/或邊緣區(qū)域。DE 199 00 910 A1公開(kāi)了通過(guò)激光切除來(lái)清潔表面的設(shè)備及方法。為了在待清潔的表面上實(shí)現(xiàn)激光強(qiáng)度的更為均衡的分布，公開(kāi)了激光束的圓形移動(dòng)路徑。然而，此方法涉及用來(lái)清潔外部表面的傳統(tǒng)噴砂(sand-blasting)方法的替代方法，而不是關(guān)于使用用來(lái)顯微光刻處理的基板的。
EP 627 277公開(kāi)了一種用來(lái)圓整和/或進(jìn)一步處理電子攝影成像設(shè)備中的光導(dǎo)滾筒的方法。為此目的，將激光束沿切線(xiàn)方向成像于滾筒表面上。
另一激光去除方法(其不是關(guān)于使用用來(lái)顯微光刻處理的基板)被公開(kāi)于DE 102 05 351 A1中，其對(duì)應(yīng)于US 2003/0057192 A1。
然而，使用此方法，存在以下危險(xiǎn)光阻層將于隨后處理階段所需要的位置上被飛濺(splash)污染，或光阻層可吸收溶劑煙霧(solventfume)，其可對(duì)諸如敏感性、黑暗去除性、黏著性的功能特性造成不利影響。由于某些光阻相對(duì)的不溶解性，所以使用該方法無(wú)法不留痕跡的將其去除。在現(xiàn)有技術(shù)中，除了溶劑和/或蝕刻介質(zhì)外，經(jīng)常使用諸如刷洗(brushing)的機(jī)械清潔方法，這些機(jī)械清潔方法可額外損壞光阻層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用來(lái)去除涂覆至一基板的層的邊緣區(qū)域且用來(lái)以一層來(lái)涂布基板的更可靠且更簡(jiǎn)單的方法，其中該基板是為用來(lái)顯微光刻方法中而設(shè)計(jì)的。本發(fā)明的另一目的在于提供一對(duì)應(yīng)的設(shè)備及基板，其涂布有一層，尤其是一用來(lái)顯微光刻處理的光阻層，其中將該層的邊緣區(qū)域可靠地去除。
根據(jù)本發(fā)明提供一種用來(lái)去除涂覆至一用來(lái)顯微光刻處理中的基板的層的邊緣區(qū)域的方法，在該方法中，將激光束成像于邊緣區(qū)域上，且激光束通過(guò)蒸發(fā)將邊緣區(qū)域去除。有利的是可非常精確地且簡(jiǎn)單地使激光束成像，使得我們可以更大的精確度指定即將被去除的邊緣區(qū)域，其基本上僅由衍射效應(yīng)或相關(guān)效應(yīng)所限制。也有利的是可以簡(jiǎn)單方式改變激光束的各種參數(shù)(例如，激光功率、激光脈沖持續(xù)時(shí)間、焦點(diǎn)區(qū)域和/或邊緣區(qū)域中激光束的直徑)，使得根據(jù)本發(fā)明可獲得許多自由度以指定邊緣區(qū)域的去除質(zhì)量。
詳細(xì)的說(shuō)，所用激光束的波長(zhǎng)的選擇提供了一個(gè)參數(shù)，可以令人驚奇的簡(jiǎn)單方式最優(yōu)化的修改該參數(shù)以使其適于待自邊緣區(qū)域去除的材料的特性。舉例來(lái)說(shuō)，可將波長(zhǎng)調(diào)節(jié)至(或接近于)即將被去除的材料的吸收譜帶或旋轉(zhuǎn)譜帶的最大值。
較佳地，使用成像構(gòu)件(例如，透鏡或透鏡系統(tǒng)、鏡面或鏡面系統(tǒng)、或衍射光學(xué)元件)將激光束適當(dāng)?shù)鼐劢褂诩磳⒈蝗コ倪吘墔^(qū)域，使得我們可更精確地界定即將被去除的邊緣區(qū)域，并且甚至可進(jìn)一步增加施加至該區(qū)域的能量密度。以點(diǎn)或斑點(diǎn)的形式便利地將激光束聚焦于邊緣區(qū)域，其于焦點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)最大密度。也可以線(xiàn)性形式成像激光束，使得我們可一次同時(shí)去除線(xiàn)性邊緣區(qū)域。線(xiàn)性聚焦區(qū)域較佳垂直于基板的邊緣被定向?？墒褂脠A柱形透鏡或圓柱形透鏡的系統(tǒng)或伸長(zhǎng)的中空鏡面來(lái)實(shí)現(xiàn)該線(xiàn)性成像。
根據(jù)第一實(shí)施例，以如此方式使激光束成像于邊緣區(qū)域上，使得激光束以一基本上垂直的方向入射于基板表面上。在此組態(tài)中，可在基本上相同的高度來(lái)回移動(dòng)基板而無(wú)需考慮會(huì)干擾光學(xué)元件及其它?；蛘撸部梢匀绱朔绞绞辜す馐上裼谶吘墔^(qū)域上使得激光束以一基本上平行的方向入射于基板表面所跨越的平面上。通過(guò)此組態(tài)，激光束以一基本上傾斜的(glancing)方式入射于基板表面上的光阻上且將平行于基板表面的線(xiàn)性區(qū)域去除。詳細(xì)的說(shuō)，若基板為圓形，則較佳地將激光束沿切線(xiàn)方向入射至諸如晶片或屏蔽坯體的圓形基板的邊緣上。以此方式，僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)基板可將同心邊緣區(qū)域作為一整體而去除。當(dāng)然，也可以任何其它適當(dāng)?shù)慕M態(tài)將激光束成像于基板或邊緣區(qū)域上。
較佳地，可選擇激光束的參數(shù)，詳細(xì)的說(shuō)，激光功率、脈沖持續(xù)時(shí)間及波長(zhǎng)，使得即將被去除的邊緣區(qū)域完全蒸發(fā)或幾乎完全蒸發(fā)。由于蒸氣所引發(fā)的直接熱膨脹，機(jī)械效應(yīng)也可有助于進(jìn)一步去除邊緣區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明通過(guò)改變相關(guān)的激光參數(shù)且通過(guò)實(shí)施一系列簡(jiǎn)單試驗(yàn)可以令人驚奇的簡(jiǎn)單方式確定去除的細(xì)節(jié)。
為了避免飛濺或煙霧污染該層的未去除區(qū)域，將用來(lái)真空清潔或吹風(fēng)清潔即將被去除的邊緣區(qū)域的真空設(shè)備或吹風(fēng)設(shè)備較佳地配置于邊緣區(qū)域的附近。
較佳地，激光束及基板相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)激光束掃描且去除邊緣區(qū)域。由激光束與基板相對(duì)于彼此移動(dòng)的速度提供另一參數(shù)，其可以令人驚奇的簡(jiǎn)單方式影響去除質(zhì)量?？赏ㄟ^(guò)機(jī)械構(gòu)件使激光束與基板相對(duì)于彼此移動(dòng)。例如，通過(guò)機(jī)器人(robot)控制可將基板在激光束下傳遞或可將基板置放于一移動(dòng)平臺(tái)上，該移動(dòng)平臺(tái)以一適當(dāng)?shù)姆绞揭浦没??；蛘?，可通過(guò)光學(xué)構(gòu)件移動(dòng)激光束在基板上的位置。例如，可通過(guò)(舉例來(lái)說(shuō))壓電致動(dòng)器移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)鏡面，其用來(lái)在邊緣區(qū)域上成像；或該(該等)鏡面可在即將被去除的區(qū)域上掃描激光束?；蛘?，可將激光束耦合至光纖中并導(dǎo)向該基板，其中光纖、及視情況相連的光聚焦元件與基板可相對(duì)于彼此移動(dòng)。當(dāng)然，可將機(jī)械系統(tǒng)與光學(xué)系統(tǒng)以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合以使激光束與基板相對(duì)于彼此移動(dòng)。
將激光束便利地輕微來(lái)回移動(dòng)，同時(shí)激光束將邊緣區(qū)域去除。以此方式，較容易使被引入以用來(lái)去除材料的激光功率更均勻，并可去除更大的邊緣區(qū)域而無(wú)需改變聚焦。周期性地且基本上垂直于基板邊緣(例如，在圓形基板情形下呈徑向地)便利地執(zhí)行來(lái)回移動(dòng)。例如可將如上所述的機(jī)械系統(tǒng)和/或光學(xué)系統(tǒng)用來(lái)來(lái)回移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明，可將邊緣區(qū)域極端精確地去除。因此，可基本上垂直于基板表面地將邊緣區(qū)域逐步去除。即使將額外涂料層(例如，光阻層)涂覆至金屬涂布(例如鉻涂布)，也可在根據(jù)本發(fā)明將邊緣去除之后可靠地接觸安置于涂料層下的金屬涂布，(例如)以用來(lái)光罩的電子束寫(xiě)入期間的放電。
較佳通過(guò)激光束光學(xué)掃描即將被去除的邊緣區(qū)域，以修改或控制激光束的參數(shù)(詳細(xì)的說(shuō)，激光束的功率或脈沖持續(xù)時(shí)間)，使得將邊緣區(qū)域基本上完全地去除。光學(xué)掃描可發(fā)生在邊緣區(qū)域的去除期間或邊緣區(qū)域的去除之后。在兩種情形下，可更適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)影響去除質(zhì)量的參數(shù)。然而，原則上，也可于一分離測(cè)試場(chǎng)上執(zhí)行此種光學(xué)掃描，以基本上相同于即將被去除的邊緣區(qū)域的方式設(shè)計(jì)或涂布該分離測(cè)試場(chǎng)，其既可在基板的另一位置也可遠(yuǎn)離基板。在此情形下，首先于測(cè)試場(chǎng)上執(zhí)行測(cè)試去除，且直至發(fā)現(xiàn)自測(cè)試場(chǎng)的去除的質(zhì)量令我們滿(mǎn)意的才執(zhí)行邊緣區(qū)域的去除?？蓪⑷肷溆谶吘墔^(qū)域和/或測(cè)試場(chǎng)的光線(xiàn)(例如，由發(fā)光二級(jí)管(LED)或激光二級(jí)管產(chǎn)生或成像的)的反射、散射或透射組份用來(lái)邊緣區(qū)域和/或測(cè)試場(chǎng)的光學(xué)掃描。也可將即將被去除的邊緣區(qū)域和/或測(cè)試場(chǎng)的微觀(guān)或宏觀(guān)影像用來(lái)該光學(xué)掃描；其可(舉例來(lái)說(shuō))被讀入至計(jì)算機(jī)并自動(dòng)分析。
較佳地，使用孔徑構(gòu)件，其防止激光束成像于基板的待去除邊緣區(qū)域以外的區(qū)域上。例如，若基板為圓形，則孔徑構(gòu)件可為置放于激光束光路徑中的圓形碟片，該圓形碟片遮蔽或阻擋層的非待去除區(qū)域。為使即將被去除的邊緣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)更有利的邊緣特性，本實(shí)施例中可額外使用孔徑構(gòu)件的衍射效應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一態(tài)樣，提供一種用來(lái)以一層面(詳細(xì)的說(shuō)，用來(lái)顯微光刻處理的光阻層)涂布一基板的方法，在該方法中，將一層面涂覆至基板，并使用根據(jù)本發(fā)明的方法將所涂覆層的邊緣區(qū)域去除?？蓪⑷魏嗡耐坎挤椒ㄓ脕?lái)涂覆該層面，例如，旋涂、浸涂(dipcoating)、浸沒(méi)(immersion)方法或噴射(spraying)。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法，可以一特別適當(dāng)?shù)姆绞綄⒃撨吘墔^(qū)域去除。根據(jù)本發(fā)明，基板可涂布有一特別均勻并無(wú)應(yīng)力的層。根據(jù)本發(fā)明也提供一基板，其涂布有一層面，使用根據(jù)本發(fā)明的方法將該基板的邊緣區(qū)域去除。該基板較佳地涂布有用來(lái)顯微光刻方法中的光阻層。較佳地，基板為半導(dǎo)體基板和/或晶片?；逄囟ㄝ^佳為用來(lái)制造遮罩以用來(lái)顯微光刻制造及曝露方法的屏蔽坯體。
本發(fā)明也提供用來(lái)去除一涂覆至一基板的層的邊緣區(qū)域的裝置。該裝置包括一用來(lái)發(fā)射激光束的激光光源，及用來(lái)使激光束成像于基板邊緣區(qū)域上的成像構(gòu)件。將激光光源組態(tài)以通過(guò)蒸發(fā)利用激光束將邊緣區(qū)域去除，并將該裝置組態(tài)以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。


下面參考附圖更詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳例示性實(shí)施例。圖式如下圖1展示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的裝置的橫截面圖及俯視圖；圖2展示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的裝置的橫截面圖及俯視圖；圖3展示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的裝置的橫截面圖及俯視圖，其用來(lái)將基本上呈矩形的基板的邊緣區(qū)域去除；圖4展示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的裝置的示意性透視圖；圖5a展示機(jī)械掃描屏蔽坯體的邊緣區(qū)域的結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明已將邊緣區(qū)域去除；及圖5b及5c展示機(jī)械掃描屏蔽坯體的邊緣區(qū)域的結(jié)果，已通過(guò)將溶劑噴射于邊緣區(qū)域上將邊緣區(qū)域去除。
圖式中，相同的參考數(shù)字指的是相同的元件或功能組，或指的是以基本等效的方式操作的元件或功能組。當(dāng)研究上述較佳例示性實(shí)施例的描述時(shí)，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明了根據(jù)本發(fā)明的額外特征、更改及目的。
具體實(shí)施例方式
圖1展示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的裝置(下文中)1a的示意性橫截面圖及俯視圖。設(shè)備1a包括固持構(gòu)件5，基板2被固持于其上。固持構(gòu)件5可(舉例來(lái)說(shuō))為真空設(shè)備(真空夾盤(pán))。如箭頭所指，固持構(gòu)件可繞旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)6旋轉(zhuǎn)?？稍O(shè)計(jì)固持構(gòu)件5以用來(lái)將光阻層旋涂于基板2上，也就是為相對(duì)快速旋轉(zhuǎn)速度而設(shè)計(jì)。也可將固持構(gòu)件5設(shè)計(jì)為機(jī)器臂中或用來(lái)半導(dǎo)體制造的生產(chǎn)線(xiàn)中的固持元件。
將層3涂覆于基板2上。如圖1示意性的顯示，層3的邊緣區(qū)域4增厚了。如使用來(lái)本專(zhuān)利案中的術(shù)語(yǔ)“邊緣區(qū)域”，總是指基板表面的區(qū)域和/或基板2的圓周邊緣的前面和/或基板2之后側(cè)。層3可由光阻、保護(hù)抗蝕劑、薄金屬涂布或一個(gè)或多個(gè)電介質(zhì)層組成。
通過(guò)透鏡8(其代表成像構(gòu)件的一實(shí)例)將激光束7成像于邊緣區(qū)域4上。同時(shí)，使用透鏡8聚焦激光束7。透鏡8的焦點(diǎn)較佳地位于邊緣區(qū)域4中，但也可稍微偏離而位于邊緣區(qū)域的上方或下方。在焦點(diǎn)附近，激光束7提供基本上的Gaussian束輪廓，其長(zhǎng)度基本由透鏡前的激光束7的直徑、透鏡或透鏡系統(tǒng)8及透鏡和/或透鏡系統(tǒng)8的特性而預(yù)定。較佳地可如此調(diào)節(jié)該束的輪廓使得焦點(diǎn)的直徑在層3附近改變至最小范圍。
在圖1下部，焦點(diǎn)10相對(duì)于即將被去除的陰影邊緣區(qū)域4位于徑向內(nèi)側(cè)。將真空設(shè)備9(其去除已自涂布去除的蒸氣及粒子)配置于基板2圓周邊緣與激光焦點(diǎn)10附近，使得層3的非待去除區(qū)域及鍍膜邊緣區(qū)域的相機(jī)的光學(xué)單元未被污染。根據(jù)圖1，將真空設(shè)備9配置于基板2上。原則上，也可以任何其它適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)配置真空設(shè)備9，例如，包圍基板2的整個(gè)邊緣區(qū)域。
因?yàn)楦鶕?jù)圖1的激光束7系以基本垂直的方向入射于基板表面的，并且真空設(shè)備9被配置于基板2上，所以可在基板2的水平面上基本無(wú)障礙地操縱基板2。
原則上，可提供吹風(fēng)機(jī)9’替代真空設(shè)備9，該吹風(fēng)機(jī)對(duì)所去除涂布的蒸氣或粒子吹風(fēng)使其遠(yuǎn)離基板的邊緣。
為了去除邊緣區(qū)域4，向徑向外側(cè)(箭頭r)移動(dòng)激光束7，直至焦點(diǎn)10被安置于即將被去除的邊緣區(qū)域4中。
其后，適當(dāng)設(shè)定激光功率以通過(guò)蒸發(fā)去除激光焦點(diǎn)10的區(qū)域中的層3。在去除期間，繼續(xù)由固持構(gòu)件5旋轉(zhuǎn)基板2。因此，激光束7均衡地去除基本成環(huán)形的邊緣區(qū)域4。此外，可在徑向上快速來(lái)回移動(dòng)激光束7以去除更廣闊的邊緣區(qū)域。為了實(shí)現(xiàn)激光束7的周期性、來(lái)回移動(dòng)，可(例如)使用壓電致動(dòng)器將一鏡面(其未顯示)周期性地傾斜；可將透鏡8和/或透鏡系統(tǒng)8的透鏡周期性地傾斜；或可將導(dǎo)引激光束7的光纖(視情況具有一光學(xué)成像單元)快速來(lái)回移動(dòng)。
圖2展示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的設(shè)備1b的橫截面圖及俯視圖。在第二實(shí)施例中，將激光束7如此成像于邊緣區(qū)域4上，使得激光束7以基本平行的方向入射于由基板表面所形成的平面，并且激光束沿切線(xiàn)方向入射于基板邊緣上。在去除邊緣區(qū)域4期間，激光束7可沿徑向(箭頭r)快速來(lái)回移動(dòng)和/或沿z-方向快速來(lái)回移動(dòng)以去除更大的體積。
圖3展示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的設(shè)備1c的橫截面圖及俯視圖。在第三實(shí)施例中，處理一基本成矩形的基板2。根據(jù)第三實(shí)施例，將激光束7及基板2如此相對(duì)于彼此移動(dòng)使得激光束7沿基板2的圓周邊緣移動(dòng)。總體來(lái)說(shuō)，此需要激光束7與基板2于x-方向及y-方向的相對(duì)移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，通過(guò)x-y移動(dòng)平臺(tái)或機(jī)器臂來(lái)固持基板2或通過(guò)導(dǎo)引激光束7的光纖(未顯示)可實(shí)現(xiàn)該移動(dòng)，該光纖以可移動(dòng)的方式被固持。
圖4展示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的設(shè)備1d的示意性透視圖。設(shè)備1d包括孔徑12，其對(duì)激光束7是不透明的并且因此防止激光束7成像于基板2的待去除邊緣區(qū)域4以外的區(qū)域上。孔徑12便利地被配置于與基板表面相隔一小段距離處。因此，接近于顯示幕11的邊緣可出現(xiàn)衍射效應(yīng)，借此提供用來(lái)指定并去除適當(dāng)體積的邊緣區(qū)域4的額外自由度。
圖5展示屏蔽坯體的邊緣區(qū)域的機(jī)械輪廓量測(cè)的結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明已將邊緣區(qū)域去除。由石英玻璃制造的屏蔽坯體涂布有不溶解的和/或難溶解的電子束抗蝕劑(型號(hào)ZEP 7000，由Nippon Zeon制造)并于2000C的溫度(烘焙溫度)硬化。其后，如上所述使用激光束將電子束抗蝕劑去除。隨后使用輪廓儀(型號(hào)Dektat)量測(cè)邊緣區(qū)域。在圖5a中，相對(duì)于作為以微米計(jì)的長(zhǎng)度的垂直于邊緣區(qū)域的方向來(lái)繪制所量測(cè)層的厚度，該厚度以納米(nm)計(jì)。如圖5a中所示，邊緣區(qū)域的層厚度在200微米的長(zhǎng)度上自約270納米降落至零。所涂覆抗蝕劑層的邊緣連續(xù)下降，于此區(qū)域中該層無(wú)任何增厚。因此，大體上，層的厚度均衡下降且邊緣外形基本上無(wú)裂痕和/或不均衡。所去除邊緣區(qū)域的前面(front face)基本上沒(méi)有所涂覆的抗蝕劑層，使得自該側(cè)也可接觸安置于抗蝕劑層下的層(例如)以轉(zhuǎn)移電荷。
圖5b及圖5c通過(guò)比較展示屏蔽坯體的邊緣區(qū)域的機(jī)械輪廓量測(cè)的結(jié)果，通過(guò)將溶劑噴射于邊緣區(qū)域上而以傳統(tǒng)方式將邊緣區(qū)域去除。由石英玻璃制造的屏蔽坯體涂布有不溶解的光阻(型號(hào)IP3600)。因?yàn)楣庾枋褂脕?lái)這些例示性實(shí)施例中，因此所用的光阻涂料層與圖5a相比是較厚的。其后，通過(guò)將可溶解光阻的溶劑噴射于邊緣區(qū)域上將所涂覆的光阻去除。如第一例示性實(shí)施例的情形中，隨后使用輪廓儀(型號(hào)Dektat)量測(cè)邊緣區(qū)域。于圖5b及圖5c中，相對(duì)于作為以微米計(jì)的長(zhǎng)度的垂直于邊緣區(qū)域的方向來(lái)繪制所量測(cè)層的厚度，該厚度以納米計(jì)。
如自圖5b所見(jiàn)，邊緣區(qū)域的層厚度自約500納米開(kāi)始在約150微米的長(zhǎng)度上下降得更劇烈，隨后在約400微米長(zhǎng)度上降落至零。然而，所涂覆的抗蝕劑層的邊緣不是連續(xù)下降的。相反，在邊緣區(qū)域中，最初在層上存在相當(dāng)大的增厚，層的厚度增加至大于3000納米。因此，大體上，層的厚度不是均衡下降的，但是邊緣輪廓提供一最大值，其高度顯著地超過(guò)了所涂覆抗蝕劑層的厚度。
于圖5b所示的例示性實(shí)施例的情形中，用來(lái)選擇性噴射溶劑的噴嘴僅被移動(dòng)一次，而于圖5c所示的例示性實(shí)施例的情形中，用來(lái)選擇性噴射溶劑的噴嘴被移動(dòng)兩次。如自圖5c所見(jiàn)，邊緣區(qū)域的層厚度自約500納米開(kāi)始在約200微米的長(zhǎng)度上下降得更劇烈，隨后經(jīng)約300微米的另一區(qū)域降落至零。然而，所涂覆抗蝕劑層的邊緣不是連續(xù)下降的。相反，于邊緣區(qū)域中，最初存在兩個(gè)區(qū)域具有顯著的層增厚，層的厚度分別上升至大于2000納米及大于1600納米。大體上，層的厚度不是均衡下降的，但是邊緣輪廓提供兩個(gè)最大值，其高度顯著地超過(guò)了所涂覆抗蝕劑層的厚度。
在根據(jù)圖5b及圖5c的例示性實(shí)施例的情形中，所去除邊緣區(qū)域的前面并非完全沒(méi)有所涂覆的抗蝕劑層。相反，除了所觀(guān)察到的層增厚外，抗蝕劑層的厚度于兩個(gè)區(qū)域最初強(qiáng)烈下降，其后平緩。因此，安置于涂料層下的層不能自此側(cè)接觸(例如)來(lái)轉(zhuǎn)移電荷，或者僅能受限制地自此側(cè)接觸。
如圖中所示，基板2可提供任何所需形狀的外部輪廓。然而，較佳為圓形或矩形外部輪廓。基板可為諸如晶片、玻璃或石英玻璃板的半導(dǎo)體基板，舉例來(lái)說(shuō)，可使用用來(lái)LCD顯示的基板或屏蔽坯體，或用來(lái)微電子組件的微影制造中的任何其它基板，例如，其上待涂覆一光阻層的遮罩，隨后將該光阻層去除。即將被去除層可為光阻層、保護(hù)抗蝕劑層、薄金屬涂布或薄電介質(zhì)層或包括幾個(gè)薄電介質(zhì)層的系統(tǒng)?？梢砸贿m當(dāng)?shù)姆绞叫薷募す馐膮?shù)以適于基板及待去除層的特性。
激光的相關(guān)的參數(shù)為(詳細(xì)的說(shuō))激光功率、激光脈沖的平均脈沖持續(xù)時(shí)間、其重復(fù)率、激光波長(zhǎng)及焦點(diǎn)區(qū)域中激光束的直徑。根據(jù)本發(fā)明，區(qū)域中激光功率較佳為約50W至約100W。激光功率可直至200W，其極限基本僅由安置于待去除層3下的基板2的破壞閾值(destruction threshold)來(lái)提供。除了去除處理的外，基板2所吸收的熱功率與相關(guān)聯(lián)的機(jī)械應(yīng)力也對(duì)基板2的破壞閾值有影響。
例如，可將CO2-激光、NdYAG激光、倍頻(frequency-doubled)或三倍頻(frequency-tripled)NdYAG激光、準(zhǔn)分子激光、半導(dǎo)體二級(jí)管激光或二級(jí)管泵固態(tài)激光視為激光光源。修改激光波長(zhǎng)以適于即將被去除的材料的特性且可(舉例來(lái)說(shuō))將激光的波長(zhǎng)設(shè)定至即將被去除的材料的吸收譜帶或旋轉(zhuǎn)譜帶或者接近于此譜帶。
激光束與基板相對(duì)于彼此移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)速度提供了另一個(gè)參數(shù)，其可確定邊緣區(qū)域的去除質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明，可基于(例如)表中的經(jīng)驗(yàn)值指定相關(guān)參數(shù)，或于去除過(guò)程中連續(xù)監(jiān)控并修改和/或控制相關(guān)參數(shù)。根據(jù)后一選擇，可光學(xué)檢測(cè)并評(píng)估所去除的邊緣區(qū)域或所去除的測(cè)試場(chǎng)，以與即將被去除的邊緣區(qū)域基本相同的方式涂布于該測(cè)試場(chǎng)。出現(xiàn)于圖3中的測(cè)試場(chǎng)13的一實(shí)例被安置在緊靠于即將被去除的邊緣區(qū)域4的附近。
當(dāng)然，測(cè)試場(chǎng)13也可被安置于遠(yuǎn)離基板2或基板2的外部的任何其他位置。若基于邊緣區(qū)域4評(píng)估去除質(zhì)量，則可使用緊靠于激光焦點(diǎn)10的附近的邊緣區(qū)域，或也可使用安置于沿運(yùn)動(dòng)方向的激光焦點(diǎn)10的下游的邊緣區(qū)域，該邊緣區(qū)域已被去除。
通過(guò)反射、透射或基于散射光可光學(xué)掃描并評(píng)估測(cè)試場(chǎng)和/或已去除的邊緣區(qū)域。原則上，為評(píng)估去除質(zhì)量，原則上也可微觀(guān)評(píng)估或通過(guò)宏觀(guān)影像評(píng)估所去除的邊緣區(qū)域或所去除的測(cè)試場(chǎng)。
較佳地通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行評(píng)估，其中評(píng)估所檢測(cè)的值和/或影像并將其與先前所儲(chǔ)存的參考值作比較。為防止發(fā)生不期望的偏差，可修改或控制一個(gè)或多個(gè)先前指定的、相關(guān)的參數(shù)直至確定邊緣區(qū)域和/或測(cè)試場(chǎng)中的具有足夠的去除質(zhì)量。
通過(guò)上述方法，可將邊緣區(qū)域去除至任何所需的程度，例如，直至待去除層3的一半的厚度或任何其它厚度。然而，邊緣區(qū)域4的層較佳基本上被完全去除。通過(guò)相關(guān)參數(shù)的適當(dāng)選擇，也可適當(dāng)構(gòu)造或圖案化邊緣區(qū)域，例如使其光滑或圓整。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于可特別平緩的去除邊緣區(qū)域4，而在層3的非即將被去除的其它區(qū)域上不會(huì)沉積干擾碎片或粒子。
雖然上述根據(jù)本發(fā)明的方法無(wú)需額外使用溶劑和/或蝕刻介質(zhì)而操作，但該方法原則上(舉例來(lái)說(shuō))在隨后處理階段也使用適當(dāng)?shù)娜軇┖?或蝕刻介質(zhì)。事實(shí)上，由于根據(jù)本發(fā)明的方法提供特別平緩的去除，所以此種隨后處理階段導(dǎo)致了涂覆于基板的層中較少的誤差或不均勻性。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)去除涂覆至一基板(2)的一層(3)的邊緣區(qū)域(4)的方法，該方法用于一顯微光刻處理過(guò)程中，在所述方法中，一激光束(7)成像于所述邊緣區(qū)域(4)上，其中所述激光束(7)通過(guò)蒸發(fā)去除所述邊緣區(qū)域(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述激光束通過(guò)一成像構(gòu)件(8)以一點(diǎn)或一線(xiàn)的形式聚焦在所述邊緣區(qū)域上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述激光束(7)如此成像于所述邊緣區(qū)域上，使得所述激光束在基本上垂直的方向上入射到所述基板的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述激光束(7)如此成像于所述邊緣區(qū)域上使得所述激光束以一基本上平行的方向入射到一由所述基板表面所跨越的平面上，其中所述激光束沿一切線(xiàn)方向入射到所述基板的一邊緣上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過(guò)一真空設(shè)備或一吹風(fēng)設(shè)備將所述邊緣區(qū)域(4)的蒸發(fā)的碎片及粒子去除，所述真空設(shè)備或吹風(fēng)設(shè)備被配置在所述邊緣區(qū)域的附近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述基板(2)基本上為圓形且所述層包括一光阻的涂布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述激光束(7)與所述基板(2)相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)所述激光束掃描所述邊緣區(qū)域(4)以將后者去除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于光學(xué)掃描被所述激光束所去除的所述邊緣區(qū)域，或以基本上相同于所述邊緣區(qū)域的方式涂布的一測(cè)試場(chǎng)(13)，以如此修改或調(diào)整所述激光束的一參數(shù)使得所述邊緣區(qū)域(4)或所述測(cè)試場(chǎng)基本上被完全去除。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于一孔徑構(gòu)件(12)防止所述激光束成像于所述基板(2)的所述待去除邊緣區(qū)域(4)外的區(qū)域上。
10.一種用來(lái)用一層(3)涂布一基板(2)的方法，具體地說(shuō)，通過(guò)一光阻層，用于一顯微光刻處理中，在所述方法中，將一層涂覆至所述基板，并通過(guò)將一激光束(7)成像于所述邊緣區(qū)域(4)上來(lái)將所述所涂覆層的一邊緣區(qū)域(4)去除，使得所述激光束(7)通過(guò)蒸發(fā)將所述邊緣區(qū)域(4)去除。
11.一種用來(lái)去除一涂覆于一基板(2)的層(3)的一邊緣區(qū)域(4)，以用于一顯微光刻處理中的裝置，所述裝置包括一用來(lái)發(fā)射一激光束(7)的激光光源，及用來(lái)使所述激光束成像于所述基板(2)的所述邊緣區(qū)域(4)上的成像構(gòu)件(8)，其中修改所述激光光源以通過(guò)所述激光束(7)通過(guò)蒸發(fā)將所述邊緣區(qū)域(4)去除。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于設(shè)計(jì)所述成像構(gòu)件(8)以使所述激光束以一點(diǎn)或線(xiàn)的形式聚焦于所述邊緣區(qū)域上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于設(shè)計(jì)所述成像構(gòu)件(8)以使所述激光束(7)如此成像于所述邊緣區(qū)域上，使得所述激光束以一基本上垂直的方向入射于所述基板的表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于設(shè)計(jì)所述成像構(gòu)件(8)以使所述激光束(7)如此成像于所述邊緣區(qū)域上，使得所述激光束以一基本上平行的方向入射于一由所述基板表面所跨越的平面上，其中所述激光束沿一切線(xiàn)方向入射于所述基板的一邊緣上。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于將一真空設(shè)備(9)或一吹風(fēng)設(shè)備配置于所述邊緣區(qū)域(4)的附近，以通過(guò)真空或吹風(fēng)將所述層的所蒸發(fā)的碎片及粒子自所述邊緣區(qū)域(4)去除。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于進(jìn)一步包括一用來(lái)固持一基板的固持構(gòu)件(5)，所述固持構(gòu)件基本上為圓形且通過(guò)旋涂將一光阻層涂覆在所述固持構(gòu)件上。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于將所述裝置如此組態(tài)使得所述激光束(7)與所述基板(2)相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)所述激光束掃描所述邊緣區(qū)域(4)以將后者去除。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括一用來(lái)光學(xué)掃描通過(guò)所述激光束去除的所述邊緣區(qū)域或一測(cè)試場(chǎng)(13)中任一者的光學(xué)掃描設(shè)備，以一基本相同于所述邊緣區(qū)域的方式涂布所述測(cè)試場(chǎng)，從而，以此方式修改或調(diào)整所述激光束的一參數(shù)，如此使得所述邊緣區(qū)域(4)或所述測(cè)試場(chǎng)基本上被完全去除。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于還包括一孔徑構(gòu)件(12)以防止所述激光束成像于所述基板(2)的所述待去除邊緣區(qū)域(4)外的區(qū)域上。
20.一種用來(lái)通過(guò)一層(3)涂布一基板(2)以用來(lái)一顯微光刻處理中的裝置，包括一用來(lái)將所述層涂覆于所述基板的涂布設(shè)備；一用來(lái)發(fā)射一激光束(7)的激光光源；及一用來(lái)使所述激光束成像于所述基板(2)的所述邊緣區(qū)域(4)上的成像構(gòu)件(8)，其中修改所述激光光源以通過(guò)所述激光束(7)通過(guò)蒸發(fā)將所述邊緣區(qū)域(4)去除。
21.一種涂布有一層(3)以用來(lái)一顯微光刻處理的基板，其中通過(guò)使一激光束(7)成像于所述邊緣區(qū)域(4)上以通過(guò)蒸發(fā)將所述邊緣區(qū)域(4)去除來(lái)將所述層的一邊緣區(qū)域(4)去除。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的基板，其特征在于所述層包括一難溶解的光阻。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的基板，其特征在于將所述邊緣區(qū)域(4)基本上均衡地去除，所述邊緣區(qū)域(4)的一前表面基本上沒(méi)有所述即將被去除層。
全文摘要
本發(fā)明涉及用來(lái)去除涂覆至一基板的層的邊緣區(qū)域且用來(lái)(尤其以光阻層)涂布一基板的一種方法及裝置。此外，本發(fā)明涉及一種基板，在該基板上涂覆一層面，該層面特別用于顯微光刻(microlithographic)處理，根據(jù)本發(fā)明將該層的邊緣區(qū)域去除。在該方法中，激光束成像于邊緣區(qū)域里，且通過(guò)激光束將邊緣區(qū)域去除。以該方式，能可靠地且精確地將邊緣區(qū)域去除，而不會(huì)損壞或污染該層的未去除區(qū)域。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1550283SQ200410033869
公開(kāi)日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者H·瓦格納, D－P·B·拜爾, D－I·M·席費(fèi)勒, G·黑貝爾, P·魯達(dá)科夫, B·霍策爾, 席費(fèi)勒, 拜爾, H 瓦格納, 叨, 炊, 錕品 申請(qǐng)人:肖特·格拉斯, 肖特 格拉斯