机械制造的对准基准方法和对准系统的制作方法
【专利说明】机械制造的对准基准方法和对准系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年3月12日提交的美国临时申请n0.61/777469的权益，该美国临时申请通过引用并入本文。
[0003]本申请涉及题名为“method and apparatus for mura detect1n andmetrology” 的美国专利 n0.8160351 (mlse 1078-2，p00314)和题名为 “psm alignmentmethod and device” 的美国专利 n0.7411651 (mlse 1042-2，p00183)。本申请还涉及相同发明人的题名为 “criss-cross writing strategy” 的美国专利申请 n0.13/314063 (mlse1118-2, p00377)和题名为 “writing apparatuses and methods” 的美国专利申请n0.11/586614(hdp drum)。本申请进一步涉及相同发明人的题名为“method and devicefor writing photomasks with reduced mura errors”的美国临时申请(mlse 1140-1，p)。所涉及的申请通过引用并入本文。
技术领域
[0004]本公开的技术涉及可用于减少已知为波纹(mura)的可见伪影(artifact)的方法和系统。特别地，本公开的技术涉及通过物理修改工件上的曝光或辐射敏感材料层的外观来制造对准标记，然后使用这些对准标记或这些标记的转印的正像(direct image)或反向像(inverted image)来重新对准曝光写入通过(exposure writing passes)之间的写入坐标系，接着在写入系统(writing system)内物理移动工件。所述物理修改包括将标记机械按压进层中，使用激光器来灰化或烧蚀所述层，或者将墨或其它物质施加到激光器表面。
【背景技术】
[0005]现有对准系统通常通过基底制造器将所涉及的精确放置的标记(比如在基底中钻出的孔)添加到基底。这些标记需要通过施加在掩模基底上的一个或多个曝光敏感层或其它材料层而得以检测。已描述了添加到掩模母版、掩模和其它工件的广泛范围的标记类型。通常，对准标记光刻地添加到暴露在基底上的第一层中。还描述了用于对准的许多光学系统。
[0006]出现了一个机会，即提供更好的对准系统用于写入小特征，尤其是更好的对准系统用于大面积掩模。可得到制造更少可见伪影的更好掩模。
【发明内容】
[0007]再次，本公开的技术涉及可用于减少已知为波纹的可见伪影的方法和系统。特别地，本公开的技术涉及通过物理修改工件上的曝光或辐射敏感材料层的外观来制造对准标记，然后使用这些对准标记或这些对准标记的转印的正像或反向像来重新对准曝光写入通过之间的写入坐标系，接着在写入系统内物理移动工件。所述物理修改包括将标记机械按压进层中，使用激光器来灰化或烧蚀所述层，或者将墨或其它物质施加到激光器表面。本公开的技术的特定方面在权利要求书、说明书和附图中得到描述。
【附图说明】
[0008]图1示出涂覆抗蚀剂的表面的机械压痕，该压痕足够深以到达下面的材料中。
[0009]图2示出在移除工具之后的压痕。
[0010]图3示出光学检测器或相机300如何看见和测量压痕200的位置，还示出如何在图案340和345的情况下曝光光致抗蚀剂。
[0011]图4示出在已打开曝光区域的显影之后且在蚀刻期间的工件，在蚀刻期间，蚀刻介质405消耗膜105 (例如铬膜)，并打开沟槽，在沟槽中，曝光抗蚀剂410、411，还凹入抗蚀剂 415。
[0012]图5是剥除剩余抗蚀剂，沉积第二膜500和光致抗蚀剂的第二层505，相机300检测和测量通过蚀刻转印进铬中的基准的位置，第二层的图案的写入530、535在与基准510对准之后完成。
[0013]图6示出具有精确覆盖的两个图案。
[0014]图7示出利用压痕工具和预定冲击能管理单个撞击的概念装置。
[0015]图8示出在工艺期间的各步骤的基准组，图8a是抗蚀剂中的压痕，图sb是图3的光学像，图sc示出在蚀刻之前，下面的膜中的压痕，图8d是图5中的蚀刻的基准的光学像。
[0016]图9示出以具有不同倾斜角的两次通过倾斜写入工件。
[0017]图10示出形成不用化学处理便能光学可见的基准的几种方法。
[0018]图11示出基于附加基准的示例工艺，附加基准借助阴影化在抗蚀剂曝光、抗蚀剂显影和蚀刻期间将所形成的转印到下面的层。
[0019]图12示出物理修改曝光敏感层的表面的基准的几个示例，图12a-d示出利用不同工具的压痕的示例，图12e示出由示例附加方法形成的基准，例如，喷射、利用粒子的喷撒(dusting)、激光诱导向前转移(laser induced forward transfer)等。
[0020]图13示出使用本创新方法的示例工艺的流程图。
[0021]图14概念地说明波纹的问题，其从小的系统误差(通常与量子化或网格捕捉(grid snap)有关)在大区域上产生视觉可感知图案。
[0022]图15概念地说明如何通过写入网格相对于要写入图案的特征几何形状的小旋转影响视觉可感知图案。
[0023]图16概念地说明通过写入网格相对于特征几何形状的明显旋转对视觉可感知图案的显著衰减。
【具体实施方式】
[0024]参考附图进行下面的详细描述。描述优选实施例以说明由权利要求书限定的本公开的技术，但不限制其范围)。本领域技术人员会认识到下面的说明书中的各种等同变型。
[0025]本公开的技术使用干法来在形成于工件上的曝光敏感层中或曝光敏感层上形成光学可见基准。这些干法可替代地指的是物理修改曝光敏感层或机械地修改层。该层可替代地指的是辐射敏感层，比如抗蚀剂层。
[0026]在一些实施方式中，施加于曝光敏感层的显影步骤导致光学可见基准转印到位于曝光敏感层下方的不透明层或相移层(一般指的是第一图案化层)。例如，曝光敏感层的湿法蚀刻通过去除不透明层的一部分而产生图案，这会正向地(positively)将在抗蚀剂中产生的基准转印到抗蚀剂下的铬层(当所述基准将铬暴露于蚀刻剂时)。在另一示例中，曝光敏感层的湿法蚀刻会产生基准组的反向转印(inverse transfer)，所述基准组通过将墨喷射到抗蚀剂上、曝光抗蚀剂和蚀刻进墨标记之间的空间中的铬而产生。在稍微修改该工艺的情况下，可以使用正性和负性抗蚀剂两者。
[0027]在将基准转印至不透明层(比如铬层或相移层，不管正地(directly)转印还是反向转印)之后，当写入第二图案时，可以检测曝光敏感层中或上的光学可见基准。对基准的检测和对准是有用的，例如，当在第一图案化步骤之后施加第二抗蚀层时。转印的光学可见基准用于使第二图案对准第一图案。利用掩模或掩模母版，当掩模包括由局部不透明(灰色)区域定界的不透明区域时或当相移特征与不透明特征结合时，这是有用的。其还有可能有其它实际用途。
[0028]当利用通过工件的机械旋转而分离的两次曝光写入单个层时，在没有转印和有效使用的情况下，可以检测曝光敏感层中或上的光学可见基准。例如，可以在工件放置成与期望图案成第一倾斜角的情况下写入图案。在准备用于与期望图案成第二倾斜角写入时，该工件可以旋转。曝光敏感层中或上的光学可见基准可用于精确地对准第一和第二写入通过，接着，物理旋转工件。台上的工件可以五度、10度、至少10度或10至45度的角度旋转至期望图案中的特征的主轴或次轴。
[0029]在施加曝光敏感层之后且在从图案化装置移除工件之前，可在各时刻施加光学可见基准。例如，如果在已施加抗蚀剂的情况下，掩模还体(mask blank)到达图案化处(patterning shop)，则可通过还体的供应器来施加光学可见基准。或者，在第一写入通过之前立即在邻近图案化装置的工作站中施加掩模。或者，用于产生光学可见基准的工具可结合进写入装置中，使得在第一写入通过之前、期间或之后产生基准。测量光学可见基准相对于在第一写入通过中写入的图案的位置。基准相对于图案化的工件的位置不是重要的，相对于图案的位置可容易地用于写入通过之间的对准，既用于连续层中的写入通过，又用于单个层上的多个写入通过，在写入通过之间，工件有机械重新定向。
[0030]许多方法用于通过激光器烧蚀、通过喷撒、喷涂、喷墨或类似技术沉积精细图案或通过机械压痕而物理修改光致抗蚀剂层的表面来形成光学可见基准。机械压痕提供具有高光学对比度的小标记，并且是灵活的，因为压痕可在光致抗蚀剂中制成、在其它聚合