CN101165598A - 光刻设备、光刻设备和处理模块的组合及器件制造方法 - Google Patents

Abstract

一种光刻设备，被配置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被配置用于使衬底经历预先确定的温度周期。衬底的曝光后烘烤步骤(温度周期)在转移图案之后的预先确定的时间段内执行。光刻设备可以与具有一个或多个处理模块组合在一起。可以更高效地形成组合，为器件制造方法提供灵活性。

Description

光刻设备、光刻设备和处理模块的组合及器件制造方法

技术领域

本发明涉及一种光刻设备、光刻设备和处理系统的组合以及一种制造器件的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常应用到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模板(recticle)的图案形成装置用于在所述IC的单层上产生待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或几个管芯的部分)。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过沿给定方向(“扫描”方向)的辐射束扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成(patterning)装置转移到所述衬底。

在芯片生产设施，或者衬底处理设施中，光刻设备通常直接地与轨道模块(track module)相连。由轨道模块执行的至少一个处理步骤(即曝光后的烘烤步骤)能够是时间关键的。那么，在曝光和衬底的烘烤之间的时间变化可能导致所获得的临界尺寸(CD)的变化。进而，(单个)轨道模块或扫描器模块的可靠性部分地决定了整个衬底处理设施的可靠性(当模块失效时，整个生产线通常也失效)。通常采用固定的频率控制轨道模块，而光刻设备更多的为事件驱动(对于同一个衬底，一个曝光步骤可能比另一个曝光步骤持续更长的时间)。

可以形成轨道模块和光刻设备的内嵌组，这消除了在轨道模块和光刻设备之间的两个中间传送步骤。这种组能处理需要单个或两个(或更多)连续的光刻曝光步骤(“双曝光”)的衬底层。这种组的潜在的问题是：这样连接的组的性能由组中最慢的部件决定。在组合了涂布(即衬底输入路径)、曝光后烘烤(PEB)和显影(即衬底输出路径)工艺的轨道模块中的操作复杂性能导致这些步骤中最慢的步骤决定了其他步骤的生产能力。于是，由于速度差异和不同的控制策略，轨道模块和光刻设备的组合可能不总是在最高的效率下使用。

发明内容

本发明旨在例如获得衬底处理设施的更高的效率，同时仍然保持相对于可获得的参数(例如临界尺寸(CD)或重叠(OV))的优化性能。

根据本发明的一个方面，提供一种配置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上的光刻设备，所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被配置用于使衬底经历预先确定的温度周期。

根据本发明的一个方面，提供一种光刻设备和处理系统的组合，其中，所述光刻设备被配置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，且所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被配置用于使衬底经历预先确定的温度周期，并且其中所述处理系统包括被配置用于将衬底提供给光刻设备并从光刻设备接收衬底的衬底接口。

根据本发明的一个方面，提供一种器件制造方法，包括步骤：

将图案从图案形成装置转移到衬底上；

在转移图案之后，使所述衬底经历预先确定的温度周期；

在转移图案之前对所述衬底进行预处理；以及

在转移图案之后，对衬底进行后处理，

其中，转移图案的步骤和使所述衬底经历所述衬底的预先确定的温度周期的步骤在光刻设备内执行，而且所述预处理步骤和后处理步骤独立于转移图案的步骤和使所述衬底经历预先确定的温度周期的步骤被执行。

独立的执行可以例如包括各个操作的异步执行。

附图说明

这里仅作为示例并参照示意性附图描述本发明的实施例，其中相应的附图标号表示相应的部分，并且其中：

图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；

图2示出衬底处理设施的示意图；

图3示出根据本发明的第一个实施例的衬底处理设施的简化示意图；

图4示出根据本发明的第二个实施例的衬底处理设施的简化示意图；

图5示出根据本发明的第三个实施例的衬底处理设施的简化示意图；

图6示出根据采用两个不同的轨道模块的实施例的衬底处理设施的示意图；以及

图7示出根据本发明的实施例的衬底处理设施的上位概念的简化示意图。

具体实施方式

图1示意性示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：

照射系统(照射器)IL，被构造用于调节辐射束B(例如，紫外辐射、深紫外(DUV)或极紫外辐射)；

支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造用于支撑图案形成装置(例如，掩模)MA，并且与第一定位器PM相连，所述第一定位器PM被构造用于根据确定的参数对所述图案形成装置进行精确的定位；

衬底台(例如，晶片台)WT，被构造用于保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W，并且与第二定位器PW相连，所述第二定位器PW被构造用于根据确定的参数对所述衬底进行精确的定位；以及

投影系统(例如，折射式投影透镜系统)PS，被构造用于将由图案形成装置MA赋予所述辐射束B的图案投影到所述衬底W的目标部分C(例如，包括一个或更多管芯)上。

所述照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件、或其任意组合，以导引、成形、或控制辐射。

所述支撑结构按照依赖于所述图案形成装置的方位、所述光刻设备的设计、以及其他条件的方式(例如，是否将图案形成装置保持在真空环境中)，来保持所述图案形成装置。所述支撑结构可以使用机械、真空、静电、或其他夹持技术，以保持所述图案形成装置。所述支撑结构例如可以是根据需要能够固定的或是可移动的框架或台子。所述支撑结构可以确保所述图案形成装置处于所需位置，例如相对于所述投影系统。这里术语“掩模板”或“掩模”的任何使用可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。

应该将这里使用的术语“图案形成装置”广义地解释为能够在辐射束横截面中对辐射束赋予以图案、以便在所述衬底的目标部分中创建图案的任意装置。应该注意的是，被赋予所述辐射束的所述图案可能不是精确地与所述衬底的目标部分中的所需图案相对应(例如，如果所述图案包括相移特征或所谓的辅助特征)。通常，被赋予所述辐射束的所述图案与在所述目标部分中创建的器件中的具体功能层相对应，例如集成电路。

所述图案形成装置可以是透射式的或是反射式的。图案形成装置的示例包括：掩模、可编程反射镜阵列、和可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是众所周知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替相移掩模类型、衰减相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵排列，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射辐射束。所述已倾斜的反射镜赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束中的图案。

应该将这里使用的术语“投影系统”广义地解释为包括任意类型的投影系统，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学系统、或其任意组合，其对于所使用的曝光辐射是合适的，或者对于诸如使用浸没液体或使用真空之类的其他因素是合适的。这里任意使用的术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影系统”同义。

如这里所示的，所述设备是透射型的(例如，采用透射掩模)。替代地，所述设备可以是反射型的(例如，采用如上所述类型的可编程反射镜阵列，或采用反射掩模)。

所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多支撑结构)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多台上执行预备步骤，而同时将一个或更多其他台用于曝光。

所述光刻设备还可以是这样的类型：其中，所述衬底的至少一部分可以用具有相对较高折射率的液体(例如，水)覆盖，以便填充所述投影系统和所述衬底之间的空隙。还可以将浸没液体应用到所述光刻设备的其他空隙，例如在所述掩模和所述投影系统之间。浸没技术是本领域的公知技术，用于增加投影系统的数值孔径。如这里使用的术语“浸没”(immersion)并不意味着必须将诸如衬底之类的结构浸没到液体中，而是仅意味着在曝光期间，液体位于所述投影系统和所述衬底之间。

参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如，该源为准分子激光器时)。在这种情况下，不会认为所述源是所述光刻设备的组成部分，并且通过例如包括合适的引导镜和/或扩束器的束传递系统BD的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备的必要部分(例如所述源是汞灯时)。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递系统BD一起称作辐射系统。

所述照射器IL可以包括调节器AD，用于调整所述辐射束的角强度分布。通常，可以对所述照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/或内部的径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器(integrator)IN和聚光器CO。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束B入射到保持在所述支撑结构(例如，掩模台)MT的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经横穿所述图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过所述投影系统PS，所述PS将所述束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位器PW和位置传感器IF(例如，干涉仪装置、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同目标部分C定位于所述辐射束B的辐射路径中。类似地，例如在来自掩模库的机械修补之后，或在扫描期间，可以将所述第一定位器PM和另一个位置传感器(图1中未明确示出)用于将所述图案形成装置MA相对于所述辐射束B的辐射路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一定位器PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现所述支撑结构MT的移动。类似地，可以通过形成所述第二定位器PW的一部分的长行程模块和短形成模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述支撑结构MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用图案形成装置对齐标记M1、M2和衬底对齐标记P1、P2来对齐图案形成装置MA和衬底W。尽管所示的所述衬底对齐标记占据了专用目标部分，但是它们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)中。类似地，在将多于一个的管芯设置在所述图案形成装置MA上的情况下，所述图案形成装置对齐标记可以位于所述管芯之间。

可以将所述设备用于以下模式的至少一个模式中：

1.在步进模式中，将所述支撑结构MT和所述衬底台WT保持为实质静止，而将赋予到所述辐射束的整个图案一次(即，单一的静态曝光)投影到目标部分C上。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。

2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C的同时，将所述支撑结构MT和所述衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。所述衬底台WT相对于所述支撑结构MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。

3.在另一个模式中，将保持可编程图案形成装置的所述支撑结构MT保持为实质静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，按照要求更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式易于应用到利用可编程图案形成装置的无掩模光刻中，例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列。

也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或采用完全不同的使用模式。

在处理设施中的衬底的处理可包括可以被重复几次的简单的连续步骤(例如，涂布、曝光、曝光后的烘烤、显影、刻蚀、检测)。也可以将更复杂的处理应用到例如双曝光处理的情况中。在这种情况下，所述衬底经历涂布、曝光、二次曝光、曝光后的烘烤以及显影的连续处理步骤。

在图2中，示意性地示出衬底处理设施的典型装备，所述装备包括光刻设备1、处理模块2和可选的传送系统3。例如采用气密封将处理模块(例如轨道模块)2与光刻设备1牢固地连接在一起。衬底W在开放或封闭的容器4(例如开放的货架或前开式标准舱(FOUP))中运送，容器4中通常包括大量的衬底W。多个容器4的容纳物可以形成多个衬底，所述衬底都将在衬底处理设施中经历同样的处理步骤，或者在单个容器4中存在一个或多个需要不同处理步骤的衬底。传送系统3将容器4从指向器(indexer)5移开以及移到指向器5，指向器5将容器4与处理模块2相连接。(单个)处理模块2被配置用于在衬底被进一步运送到光刻设备1之前，在衬底(由附图标号11所示)上执行预曝光处理步骤，例如涂布和软烤。应当注意，在处理模块2中的多个单元的布局仅仅是示意性的。光刻设备1接收衬底、处理和预备衬底(例如预对齐(pre-alignment)、稳定温度(附图标号12))，以及执行衬底的实际曝光(附图标号13)。在曝光后，衬底被传送回到处理模块2，在处理模块2中，衬底经历曝光后的处理步骤，例如曝光后的烘烤/激冷步骤(附图标号14a)，以及显影步骤(附图标号14b)。此后，指向器5使衬底返回到正确的容器4中。

光刻设备1直接与处理模块2相连接。由处理模块2执行的至少一个处理步骤(即曝光后的烘烤步骤)是时间关键的。在曝光和衬底的烘烤之间的时间的变化能导致可获得的临界尺寸(CD)的变化。

进而，(单个)处理模块2和/或光刻设备1的可靠性部分地决定整个衬底处理设施的可靠性(当处理模块2失效时，整个生产线可能失效)。通常，采用固定的频率控制处理模块2，而光刻设备1主要是事件驱动(对于同一个衬底，一个曝光步骤可能比另一个曝光步骤持续更长的时间)。所述组合的最慢的部分决定了生产能力。于是，处理模块2和光刻设备1的组合可能不总是处于最大的效率。

根据本发明的实施例，处理系统被分解成多个处理或轨道模块2，其中每个处理模块2功能性降低、复杂度降低，或两者都降低。除去轨道模块，能够增加其他的处理模块，例如刻蚀、检测等。例如，处理系统(图2的处理模块2)可以被配置用于实现多个功能，包括但不限于将涂层提供给衬底、对衬底进行显影、缓冲衬底、和/或在衬底上进行测量。本发明的实施例的每个处理模块2可以被构造用于与衬底处理设施的其他部件相独立地实现这些功能的子集。例如，可以实现这种独立性，以使得衬底处理设施的多个操作被异步执行。这将增加生产线的每个部分的可靠性和/或生产率，并且由此增加整个生产线的可靠性和/或生产率。将在下文进行更详细描述的本发明的多个实施例将允许减少(某些)处理模块2和光刻设备1之间的牢固连接，并增加生产线的用户调整生产线的各个部分的性能的灵活性。

在下面所述的实施例中，能够在光刻设备1中的曝光步骤和曝光后的烘烤步骤之间保持恒定时间段，以对应衬底群允许或保持优化的临界尺寸。在这方面，两个参数经历固定时间段，即多个步骤的绝对持续时间，以及在衬底群中这种持续时间的变化。这可以通过保持曝光后的烘烤步骤与光刻设备1相互关联，例如，通过将PEB步骤集成到光刻设备1中，并仅在这个步骤之后传送衬底来实现。PEB步骤可采用曝光后烘烤装置23集成在光刻设备1中，所述曝光后烘烤装置23被构造用于执行PEB步骤。PEB步骤包括使衬底经历预先确定的温度周期(例如将衬底W加热到在第一时间段内的第一温度)、保持第一温度并持续第二时间段，然后将衬底W冷却(激冷)到在第三时间段内的较低的第二温度。

在图3中，本发明的第一个实施例以示意性方块示出，代表在衬底处理周期内的主要处理步骤或装置。方块21代表涂布衬底的步骤或涂布装置，方块22代表衬底的实际曝光步骤或曝光用的衬底台，方块23代表衬底的曝光后的烘烤步骤或曝光后烘烤装置，而且方块24代表衬底的显影步骤或显影装置。所述涂布步骤应被理解成包括为曝光准备衬底所需的所有相关工艺(例如烘烤、激冷等)。以相似的方式，显影步骤应被理解成包括用于为进一步处理(例如漂洗衬底)准备衬底的相关工艺。如图3所示，在系统中，曝光步骤22和曝光后的烘烤步骤23紧密地连接，而涂布步骤21和显影步骤24连接得更松散。例如，在光刻设备1和轨道模块的组合中，轨道模块可以包括多个处理模块2。执行曝光步骤22的光刻设备1例如采用曝光后烘烤装置23还执行曝光后的烘烤步骤，同时，执行涂布步骤21和显影步骤24的进一步处理模块2被连接到光刻设备1，如线所示。

在实际的实现中，这可以通过将曝光后的步骤集成在光刻设备1本身中来实现。衬底可以在进一步处理模块2和光刻设备1之间以传统的方式被传送，例如采用容器4传送多个衬底。

将曝光后的烘烤步骤或曝光后烘烤装置23与光刻设备集成(在图3中方块22和23的牢固结合)将产生巨大的灵活性。通过集成光刻工艺和曝光后烘烤装置的控制，可以最小化时间变化。在这种构造中，在光刻工艺步骤(方块22)和曝光后的烘烤步骤(方块23)之间的距离在物理上和“在时间上”都是最小的。

在本发明的实施例中的牢固的连接可以采用接口单元40实现，所述实施例如图4所示。

两个处理模块2与接口单元40相连(如图4的左侧所示)。每个处理模块2可以包括能够由一个或多个轨道模块机械手43访问的多个处理站4 1。为了接收或将衬底送给其他单元，轨道模块机械手43将衬底放到缓冲/传递位置44或从该位置拾取衬底。接口单元40包括一个或多个机械手45、46、47，以便将衬底在不同站之间传递。很清楚，这些机械手能为多种类型，例如为每次夹持一个衬底的单一机械爪或多个机械爪。这些机械手45、46、47能够将衬底移动到相应的接口位置48a、48b，以及将衬底从相应的接口位置48a、48b移出。例如，机械手45能够将衬底在上处理模块2和光刻设备1之间转移，并使衬底在缓冲位置44和51之间移动。光刻设备1容装能够将衬底放到接口缓冲位置51上或从接口缓冲位置51上拾取衬底的内部衬底装卸机械手50。为了将衬底移动到接口单元40的内部，能够采用一个或多个中间机械手46。图4示出具有一个这种中间机械手46的示例。这个中间机械手46也能将衬底移动到包含多种类型的功能(例如附加的缓冲或度量)的接口处理站52。上面仅是接口单元40的实施例。可以提供具有或多或少的机械手、接口位置、缓冲位置的接口单元以及用于FOUPS的接口单元。

为了提高或最大化衬底处理设施的效率，生产线应该按这种方式设置：将生产设施的最昂贵的部分以其最大的能力和尽可能高的使用率使用。例如，这可以通过采用大量的处理模块2来实现，所述处理模块2实现相同功能并可视为独立的单元，具有比光刻设备1更高的生产能力。于是，在本发明的实施例中，至少两个处理模块2具有比光刻设备1的生产能力更大的组合生产能力。以这种方式，高值曝光步骤13和曝光后的烘烤步骤14可以以最大效率被使用。而且，当较低值处理模块2(存在多个)中的一个失效时，将不会彻底地关闭生产线，由此，衬底处理设施整体上将更坚固耐用。

它的第一个实施例如图5所示。在这个实施例中，单个光刻设备1与两个轨道模块15相连，其中每个轨道模块15被配置用于实现涂布步骤21和显影步骤24。组合的轨道模块15的总能力(或生产率)大于光刻设备1的能力，所述光刻设备1也被配置用于执行曝光后的烘烤步骤23(E，P)。光刻设备1被构造用于允许从每个轨道模块15接收衬底以及将衬底传送给每个轨道模块15(例如采用接口单元40)。通过正确地控制在光刻设备1和处理模块2的组合中的衬底流程，可以防止由比另外多个衬底需要更长的处理时间的多个衬底造成的瓶颈。附加的缓冲能力可以加在接口单元40中，且例如在如图4中附图标号52所示的位置处。在缓冲位置44和51之间的位置上，也可以使用附加的缓冲(未在图中示出)。接口位置48a和48b是保持至少一个衬底以衔接相应的多个机械手45、46和47的缓冲位置。所有(附加的)缓冲可以被用于在采用其他处理模块2的另外的多个处理过程中，收集缓慢的多个衬底。例如，需要长时间处理的多个衬底可以由图5中的上处理模块2操作，同时，需要较短的处理时间的多个衬底可以由图5中的下处理模块2操作。这允许上处理模块2以比下处理模块2低的处理速率进行操作，同时仍旧保持光刻设备1的最大效率。当仅仅存在单个处理模块2时(见图2的实施例)，较慢的多个衬底将限定较慢的总体处理速度。于是，在另一个实施例中，至少两个处理模块中的一个包括涂布台和显影台的组合，所述组合被配置用于接收衬底(例如从容器4)、涂布衬底、将衬底传送到光刻设备1、从光刻设备1接收衬底、显影衬底以及传送衬底(再次，例如采用容器4)。

在如图5所示的实施例中，曝光后的烘烤步骤是上述的光刻设备1的一部分(在曝光后)。

另一个可替代的实施例由图6示意性示出。这里，采用一个仅被构造用于执行涂布步骤21的处理模块16，并采用一个仅被构造用于执行显影步骤24的处理模块17。在本实施例中，接口单元40的衬底操作能够从处理模块16接收衬底，并将衬底传递给处理模块17。再者，曝光后的烘烤步骤23是光刻设备1的一部分(在曝光后)，如上所述。

注意到，在图5和图6示意性示出的实施例中，处理模块15、16、17被示出在处理模块之间具有空间。这也可以是这些实施例的实际设置方式中的情况，同样地，空间将允许以通常的方式访问每个光刻设备1和处理模块2、15-17，例如出于维护的目的。

在图7的示意图中，示出根据本发明的实施例的衬底处理设施的概括性配备。通常，实现曝光步骤22和曝光后的烘烤步骤23的m个光刻设备1可以与实现涂布步骤的n个处理模块2和实现显影步骤24的p个处理模块2组合，在其中，可以将一些涂布步骤和显影步骤组合到一个处理模块中。

根据本发明的实施例，所提供的光刻设备被配置用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，并包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被构造用于使衬底经历预先确定的温度周期。通过将曝光后的烘烤步骤(预先确定的温度周期)集成入光刻设备，能够具有在精确的控制下的衬底处理中的时间关键步骤，使得例如从临界尺寸稳定性的角度出发衬底处理被改进。尤其，曝光后烘烤装置还可以被配置用于使衬底在转移图案以后的预先确定的时间段内经历预先确定的温度周期，以使得可以实现精确度和可靠性。

在另一个实施例中，提供了光刻设备和处理系统的组合，所述光刻设备被构造用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，其中，所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被构造用于使衬底经历预先确定的温度周期，并且其中，处理系统包括被配置用于将衬底提供给光刻设备以及从光刻设备接收衬底的衬底接口(例如FOUP)。再者，曝光后烘烤装置还可以被配置用于使衬底在转移图案以后的预先确定的时间段内经历预先确定的温度周期。

在另一个实施例中，处理系统还包括被配置用于执行与衬底处理相关的功能子集的处理模块，其中功能子集包括以下群组中的一个或多个：给衬底提供涂层、在曝光之前的软烤、显影衬底、缓冲衬底或在衬底上进行测量。这种组合允许更大的灵活性，同时仍旧保持对在衬底处理中的时间关键步骤的足够的控制及其可靠性。

在另一个实施例中，处理系统还包括至少两个被配置用于执行与衬底处理相关的功能子集的处理模块，其中功能子集包括以下群组中一个或多个：给衬底提供涂层、在曝光之前的软烤、显影衬底、缓冲衬底或在衬底上进行测量。

在实施例中，光刻设备和至少两个处理模块的一个或多个形成封闭环境，允许改善处理条件的控制，于是例如能够实现污染控制。

在另一个实施例中，组合还可以包括接口单元，所述接口单元被配置用于在光刻设备和至少两个处理模块之间传递衬底，例如参照上述图4所述。

在实施例中，至少两个处理模块中的一个可以包括被配置用于接收衬底、涂布衬底和将衬底传递给接口单元的涂布模块。至少两个处理模块中的一个可以包括被配置用于从接口单元接收衬底并对衬底进行显影的显影模块。至少两个处理模块中的一个可以包括涂布模块和显影模块的组合，所述组合被配置用于接收衬底、涂布衬底、将衬底传递给接口单元、从接口单元接收衬底以及对衬底进行显影。这些实施例已经参照图5和图6在上面进行了更详细的描述。正如参考上述图7的实施例进行描述的，所述至少两个处理模块可以具有比光刻设备的生产能力大的组合的生产能力。

在另一个方面，提供一种器件制造方法，所述器件制造方法包括步骤：将图案从图案形成装置转移到衬底上、使衬底在转移图案后经历预先确定的温度周期、在转移图案之前对衬底进行预处理、以及在转移图案之后对衬底进行后处理，其中，转移图案和使衬底经历衬底的预先确定的温度周期在光刻设备中执行，并且预处理和后处理独立于转移图案和使衬底经历预先确定的周期的步骤而被执行。转移图案和衬底的预先确定的温度周期(曝光后的烘烤)可以在预先确定的时间段内互相各自执行，以允许这些时间关键的功能，并因此允许提供对衬底的持续处理。预处理可以包括将涂层提供给衬底和/或后处理可以包括对衬底进行显影、缓冲衬底、和在衬底上进行测量的步骤中的一个或多个。预处理的生产能力可以比转移图案和衬底曝光后的烘烤的组合的生产能力大。进而，后处理的生产能力可以比转移图案和衬底曝光后的烘烤的组合的生产能力大。

本发明的一个或多个实施例可以与反射型光刻设备组合使用，例如，将极紫外辐射应用于使衬底接受图案化辐射束的曝光。

尽管在本文中可以做出特定的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解，这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头的制造等。对于本领域的普通技术人员，应该理解的是，在这种替代应用的上下文中，可以将其中使用的术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、度量工具和/或检测工具中进行处理。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。

尽管以上已经作出了特定的参考，在光学光刻的范围中使用本发明的实施例，应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻，并且只要上下文允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层上，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂熟化。所述图案形成装置移走所述抗蚀剂，在所述抗蚀剂熟化之后在其中留下图案。

这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)以及极紫外辐射(例如，具有在5-20nm范围的波长)、和诸如离子束或电子束之类的粒子束。

在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件的任意一种或其组合，包括折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型光学部件。

尽管以上已经描述了本发明的具体实施例，应该理解的是，本发明可以以与上述不同的方式实现。例如，本发明可以采取包含一个或更多机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)，其中所述一个或更多机器可读指令序列描述上述方法。

以上描述是说明性的，而不是限制。因此，对于本领域普通技术人员显而易见的是，可以在不脱离所附权利要求范围的情况下，对本发明做出修改。

Claims (17)

1.一种光刻设备，被构造用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被构造用于使衬底经历预先确定的温度周期。

2.根据权利要求1所述的光刻设备，其中，所述曝光后烘烤装置还被构造用于使衬底在转移图案之后的预先确定的时间段内经历预先确定的温度周期。

3.一种光刻设备和处理系统的组合系统，其中，所述光刻设备被构造用于将图案从图案形成装置转移到衬底上，所述光刻设备包括集成的曝光后烘烤装置，所述曝光后烘烤装置被构造用于使衬底经历预先确定的温度周期，并且其中所述处理系统包括被构造用于将衬底提供给光刻设备以及从光刻设备接收衬底的衬底接口。

4.根据权利要求3所述的组合系统，其中，所述曝光后烘烤装置还被构造用于使衬底在转移图案之后的预先确定的时间段内经历预先确定的温度周期。

5.根据权利要求3所述的组合系统，其中，所述处理系统还包括被构造用于执行与衬底处理相关的功能子集的处理模块，其中所述功能子集包括以下群组中的一个或多个功能：给衬底提供涂层、在曝光之前的软烤、显影衬底、缓冲衬底以及在衬底上进行测量。

6.根据权利要求3所述的组合系统，其中，所述处理系统还包括至少两个被构造用于执行与衬底处理相关的功能子集的处理模块，其中所述功能子集包括以下群组中的一个或多个功能：给衬底提供涂层、在曝光之前的软烤、显影衬底、缓冲衬底以及在衬底上进行测量。

7.根据权利要求6所述的组合系统，其中，所述光刻设备和所述至少两个处理模块中的一个或多个形成封闭环境。

8.根据权利要求6所述的组合系统，还包括接口单元，所述接口单元被构造用于在光刻设备和至少两个处理模块之间传递衬底。

9.根据权利要求8所述的组合系统，其中，所述至少两个处理模块中的一个包括被构造用于接收衬底、涂布衬底和将衬底传递给接口单元的涂布模块。

10.根据权利要求8所述的组合系统，其中，所述至少两个处理模块中的一个包括被构造用于从接口单元接收衬底并对衬底进行显影的显影模块。

11.根据权利要求8所述的组合系统，其中，所述至少两个处理模块中的一个包括涂布模块和显影模块的组合，所述组合被构造用于接收衬底、涂布衬底、将衬底传递给接口单元、从接口单元接收衬底以及对衬底进行显影。

12.根据权利要求8所述的组合系统，其中，所述至少两个处理模块具有比光刻设备的生产能力大的组合生产能力。

13.一种器件制造方法，包括步骤：

将图案从图案形成装置转移到衬底上；

使衬底在转移图案后经历预先确定的温度周期；

在转移图案之前对衬底进行预处理；以及

在转移图案之后对衬底进行后处理，

其中，转移图案的步骤和使衬底经历衬底的预先确定的温度周期的步骤在光刻设备中执行，并且预处理步骤和后处理步骤独立于转移图案的步骤和使衬底经历预先确定的温度周期的步骤而被执行。

14.根据权利要求13所述的器件制造方法，其中，转移图案的步骤和使衬底经历预先确定的温度周期的步骤在预先确定的时间段内互相各自执行。

15.根据权利要求13所述的器件制造方法，其中，所述预处理步骤包括将涂层提供给衬底，并且其中，所述后处理步骤包括从以下群组中选出的一个或多个步骤：对衬底进行显影、缓冲衬底、和在衬底上进行测量。

16.根据权利要求13所述的器件制造方法，其中，预处理步骤的生产能力比转移图案的步骤与使衬底经历预先确定的温度周期的步骤的组合的生产能力大。

17.根据权利要求13所述的器件制造方法，其中，后处理步骤的生产能力比转移图案的步骤和使衬底经历预先确定的温度周期的步骤的组合的生产能力大。

Images